JP2004335533A - マルチチップパッケージ - Google Patents
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Abstract
【課題】小型、低価格な固体撮像素子の実装方法を提供する。
【解決手段】板金凹部にフレキシブルプリント板を貼り合わせ、固体撮像素子と周辺回路素子を収納したパッケージを構成する。
【選択図】 図１
【解決手段】板金凹部にフレキシブルプリント板を貼り合わせ、固体撮像素子と周辺回路素子を収納したパッケージを構成する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの固体撮像素と周辺回路部品とを一体に実装するマルチチップパッケージに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなど映像・画像の入力機器（以下、機器と略す）、が急速に普及している。そして、これらの機器ではより高機能化、小型化と低価格化が並行して求められ、固体撮像素子を機器へ搭載するための実装方法にも一層の小型化、低価格化が求められている。
【０００３】
そのような課題を解決する目的で、固体撮像素子のみならず、その周辺に実装すべき素子も一体化するマルチチップパッケージが多く提案されている。
【０００４】
例えば図５に示す特開平１０−０８４５０９号公報（松下電子工業株式会社）では、セラミックパッケージの内部に固体撮像素子及び周辺回路素子を搭載した基板を収納し、ガラスなどの蓋で封止する技術が開示されている。
【０００５】
また、図６の特開平１１−２６１０４４号公報（松下電器産業株式会社）では、基板に周辺回路素子をフリップチップ実装し、その裏面に固体撮像素子を接着した後、周囲を封止する技術が開示されている。
【０００６】
しかしながら、上記の技術には以下のごとき欠点がある。
【０００７】
すなわち、特開平１０−０８４５０９号公報では固体撮像素子と周辺回路素子とを平面的に配置するため、高価な部品であるセラミックパッケージとガラス蓋の大型化を招き、低コスト化の要請を十分に満足することが出来ない。
【０００８】
また、特開平１１−２６１０４４号公報では、周辺回路素子と固体撮像素子同士を積重ねることで実装面積は小さくなるものの、両者がほぼ同等の平面寸法を有することが必要で設計上著しい制約となる。
【０００９】
さらには一方の素子の発熱が他方に伝導しやすく、温度変化に敏感な固体撮像素子には適さないという欠点もある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたもので、固体撮像素子とその周辺回路素子を低価格かつ小型に一体封止するマルチチップパッケージを提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成する手段として、本発明では安価なプレス板金とフレキシブルプリント板、さらにガラス板を接着により組合せ、各種素子の積重ね実装を小型かつ容易に行えるようにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１に本発明による第一の実施例の断面、図２にその製造工程を示す。
【００１３】
パッケージ１はガラスと概ね同等の熱膨張率を有する金属板、望ましくはＳＵＳ４３０を公知のプレス技術により二段以上の凹部１ａを有するように絞り加工したものである。ここで、最下段の凹部は信号処理ＩＣ６および抵抗、コンデンサなどの受動部品７を収納出来る容積を有し、かつ固体撮像素子５の一辺より小さい開口寸法を持つように設定されている。上段の凹部は固体撮像素子５を収納し、かつカバーガラス３がその開口を塞ぐように設定されている。
【００１４】
フレキシブルプリント板（以下ＦＰＣと略す）２はポリイミドフィルム２ｃ、回路パターンを形成した銅箔２ａ、さらにポリイミドのカバーフィルム２ｂを積層したもので、環状部２１がカバーガラス３とパッケージ１との間に挟まれるように接着されており、パッケージ内の気密性を確保している。
【００１５】
ＦＰＣ２の一部は前記パッケージの凹部１ａの内面に接着固定されている。別の一部はパッケージ外部に延在して、機器の回路（不図示）との電気的接続を行う。
【００１６】
カバーガラス３は板ガラスのほか、反射防止膜、ダイクロイックフィルターなどを真空蒸着その他の方法により片面又は両面に形成した板ガラス、赤外線吸収ガラス、もしくはニオブ酸リチウム、水晶などの複屈折特性を持つ透明体が必要に応じて選択できる。さらにはこれらを積層した複合部品でもよい。
【００１７】
次に、このマルチチップパッケージの製造工程を説明する。
【００１８】
まず、予め絞り加工を施したパッケージ１にＦＰＣ２の環状部２１及びその他の部分を接着する。ポリイミドフィルム２ｃにシート状接着剤（不図示）を貼付しておき、加熱加圧することで固定することが望ましい。
【００１９】
その後、下段の凹部１ａ内のＦＰＣ２上に受動部品７を半田１０ｂにより接続、信号処理ＩＣ６を半田付けやワイヤボンディングなど公知の技術を用いて接続する。
【００２０】
必要に応じて電気的試験を行った後、上段凹部に固体撮像素子５を接着及びワイヤボンディング接続する。
【００２１】
ワイヤボンディング工程で用いるワイヤ１０ａは概ね直径数十マイクロメートルの金属細線で、金またはアルミニウムのいずれでもよい。
【００２２】
次にカバーガラス３をＦＰＣ環状部２１上に接着剤４により固定し、パッケージ内部を気密封止する。ここで用いる接着剤４は気密性、非透湿性、作業性に優れていることが必要で、紫外線、及び／又は、熱によって硬化する液状接着剤が適当である。
【００２３】
上述のように、本発明によれば固体撮像素子とその周辺回路素子を立体的に配置することができ、機器の小型化に好適なマルチチップパッケージを構成できる。
【００２４】
（実施例２）
図３に第二の実施例を示す。
【００２５】
凹部１ａは概ね一段であり、その中に数点の凸部１ｂがプレス加工により同時に形成されている。固体撮像素子５は凸部１ｂに接着固定するため、より精密な寸法精度が達成できる。
【００２６】
また、信号処理ＩＣ６をバンプ１０ｃによりＦＰＣ２にフリップチップ接続すると、パッケージ全体の厚さをより薄くすることが可能である。バンプ１０ｃの材質は半田、金などが用いられる。
【００２７】
言うまでもないが、パッケージ１の絞り形状と信号処理ＩＣ６の接続方法とは上記の組合せに限る必要はなく、適宜変更することが可能である。
【００２８】
（実施例３）
図４に第三の実施例を示す。
【００２９】パッケージ１は前述のごとく板金であるため、孔１ｃや折り曲げ部１ｄなどを容易かつ高精度に加工できる。
【００３０】したがって、このマルチチップパッケージを不図示の機器筐体に組み立てる場合、位置決め及び固定が簡易になり、機器の組立作業を大幅に簡略化できる。また、機器側にＦＰＣ２と嵌合するコネクタを用意すれば、半田付け作業も不要となるなど多大の効果がある。
【００３１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば安価かつ小型、高精度な固体撮像素子の実装が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例を示す断面図。
【図２】本発明の第一の実施例の製造工程を表す斜視図。
【図３】本発明の第二の実施例を示す断面図。
【図４】本発明の第三の実施例を示す斜視図。
【図５】従来の実施例を示す断面図。
【図６】他の従来の実施例を示す断面図。
【符号の説明】
１ パッケージ
１ａ 凹部
１ｂ 凸部
１ｃ 孔
１ｄ 折り曲げ部
２ フレキシブルプリント板（ＦＰＣ）
３ ガラス蓋
４ 接着剤
５ 固体撮像素子
６ 信号処理ＩＣ
７ 受動部品
１０ａ ワイヤ
１０ｂ 半田
１０ｃ バンプ
２１ 環状部
【発明の属する技術分野】
本発明はＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの固体撮像素と周辺回路部品とを一体に実装するマルチチップパッケージに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなど映像・画像の入力機器（以下、機器と略す）、が急速に普及している。そして、これらの機器ではより高機能化、小型化と低価格化が並行して求められ、固体撮像素子を機器へ搭載するための実装方法にも一層の小型化、低価格化が求められている。
【０００３】
そのような課題を解決する目的で、固体撮像素子のみならず、その周辺に実装すべき素子も一体化するマルチチップパッケージが多く提案されている。
【０００４】
例えば図５に示す特開平１０−０８４５０９号公報（松下電子工業株式会社）では、セラミックパッケージの内部に固体撮像素子及び周辺回路素子を搭載した基板を収納し、ガラスなどの蓋で封止する技術が開示されている。
【０００５】
また、図６の特開平１１−２６１０４４号公報（松下電器産業株式会社）では、基板に周辺回路素子をフリップチップ実装し、その裏面に固体撮像素子を接着した後、周囲を封止する技術が開示されている。
【０００６】
しかしながら、上記の技術には以下のごとき欠点がある。
【０００７】
すなわち、特開平１０−０８４５０９号公報では固体撮像素子と周辺回路素子とを平面的に配置するため、高価な部品であるセラミックパッケージとガラス蓋の大型化を招き、低コスト化の要請を十分に満足することが出来ない。
【０００８】
また、特開平１１−２６１０４４号公報では、周辺回路素子と固体撮像素子同士を積重ねることで実装面積は小さくなるものの、両者がほぼ同等の平面寸法を有することが必要で設計上著しい制約となる。
【０００９】
さらには一方の素子の発熱が他方に伝導しやすく、温度変化に敏感な固体撮像素子には適さないという欠点もある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたもので、固体撮像素子とその周辺回路素子を低価格かつ小型に一体封止するマルチチップパッケージを提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成する手段として、本発明では安価なプレス板金とフレキシブルプリント板、さらにガラス板を接着により組合せ、各種素子の積重ね実装を小型かつ容易に行えるようにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１に本発明による第一の実施例の断面、図２にその製造工程を示す。
【００１３】
パッケージ１はガラスと概ね同等の熱膨張率を有する金属板、望ましくはＳＵＳ４３０を公知のプレス技術により二段以上の凹部１ａを有するように絞り加工したものである。ここで、最下段の凹部は信号処理ＩＣ６および抵抗、コンデンサなどの受動部品７を収納出来る容積を有し、かつ固体撮像素子５の一辺より小さい開口寸法を持つように設定されている。上段の凹部は固体撮像素子５を収納し、かつカバーガラス３がその開口を塞ぐように設定されている。
【００１４】
フレキシブルプリント板（以下ＦＰＣと略す）２はポリイミドフィルム２ｃ、回路パターンを形成した銅箔２ａ、さらにポリイミドのカバーフィルム２ｂを積層したもので、環状部２１がカバーガラス３とパッケージ１との間に挟まれるように接着されており、パッケージ内の気密性を確保している。
【００１５】
ＦＰＣ２の一部は前記パッケージの凹部１ａの内面に接着固定されている。別の一部はパッケージ外部に延在して、機器の回路（不図示）との電気的接続を行う。
【００１６】
カバーガラス３は板ガラスのほか、反射防止膜、ダイクロイックフィルターなどを真空蒸着その他の方法により片面又は両面に形成した板ガラス、赤外線吸収ガラス、もしくはニオブ酸リチウム、水晶などの複屈折特性を持つ透明体が必要に応じて選択できる。さらにはこれらを積層した複合部品でもよい。
【００１７】
次に、このマルチチップパッケージの製造工程を説明する。
【００１８】
まず、予め絞り加工を施したパッケージ１にＦＰＣ２の環状部２１及びその他の部分を接着する。ポリイミドフィルム２ｃにシート状接着剤（不図示）を貼付しておき、加熱加圧することで固定することが望ましい。
【００１９】
その後、下段の凹部１ａ内のＦＰＣ２上に受動部品７を半田１０ｂにより接続、信号処理ＩＣ６を半田付けやワイヤボンディングなど公知の技術を用いて接続する。
【００２０】
必要に応じて電気的試験を行った後、上段凹部に固体撮像素子５を接着及びワイヤボンディング接続する。
【００２１】
ワイヤボンディング工程で用いるワイヤ１０ａは概ね直径数十マイクロメートルの金属細線で、金またはアルミニウムのいずれでもよい。
【００２２】
次にカバーガラス３をＦＰＣ環状部２１上に接着剤４により固定し、パッケージ内部を気密封止する。ここで用いる接着剤４は気密性、非透湿性、作業性に優れていることが必要で、紫外線、及び／又は、熱によって硬化する液状接着剤が適当である。
【００２３】
上述のように、本発明によれば固体撮像素子とその周辺回路素子を立体的に配置することができ、機器の小型化に好適なマルチチップパッケージを構成できる。
【００２４】
（実施例２）
図３に第二の実施例を示す。
【００２５】
凹部１ａは概ね一段であり、その中に数点の凸部１ｂがプレス加工により同時に形成されている。固体撮像素子５は凸部１ｂに接着固定するため、より精密な寸法精度が達成できる。
【００２６】
また、信号処理ＩＣ６をバンプ１０ｃによりＦＰＣ２にフリップチップ接続すると、パッケージ全体の厚さをより薄くすることが可能である。バンプ１０ｃの材質は半田、金などが用いられる。
【００２７】
言うまでもないが、パッケージ１の絞り形状と信号処理ＩＣ６の接続方法とは上記の組合せに限る必要はなく、適宜変更することが可能である。
【００２８】
（実施例３）
図４に第三の実施例を示す。
【００２９】パッケージ１は前述のごとく板金であるため、孔１ｃや折り曲げ部１ｄなどを容易かつ高精度に加工できる。
【００３０】したがって、このマルチチップパッケージを不図示の機器筐体に組み立てる場合、位置決め及び固定が簡易になり、機器の組立作業を大幅に簡略化できる。また、機器側にＦＰＣ２と嵌合するコネクタを用意すれば、半田付け作業も不要となるなど多大の効果がある。
【００３１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば安価かつ小型、高精度な固体撮像素子の実装が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例を示す断面図。
【図２】本発明の第一の実施例の製造工程を表す斜視図。
【図３】本発明の第二の実施例を示す断面図。
【図４】本発明の第三の実施例を示す斜視図。
【図５】従来の実施例を示す断面図。
【図６】他の従来の実施例を示す断面図。
【符号の説明】
１ パッケージ
１ａ 凹部
１ｂ 凸部
１ｃ 孔
１ｄ 折り曲げ部
２ フレキシブルプリント板（ＦＰＣ）
３ ガラス蓋
４ 接着剤
５ 固体撮像素子
６ 信号処理ＩＣ
７ 受動部品
１０ａ ワイヤ
１０ｂ 半田
１０ｃ バンプ
２１ 環状部
Claims (9)
- 固体撮像素子チップとその周辺回路チップ、増幅器、抵抗、コンデンサなどを一体に封止したマルチチップパッケージであって、
前記固体撮像素子チップ、周辺回路チップ、増幅器、抵抗、コンデンサなどは少なくとも一枚のフレキシブルプリント板に固定、配線接続されており、
このフレキシブルプリント板は少なくとも一段以上の凹部を持つパッケージの内面に沿って一部又は全部が固定されており、かつ、
パッケージの凹部を密閉する透光性基板と、パッケージとの間隙からパッケージ外部に向けて延在していることを特長とするマルチチップパッケージ。 - 前記周辺回路チップ、増幅器、抵抗、コンデンサなどの内、少なくとも一つ以上は前記固体撮像素子チップと前記パッケージに挟まれた領域に配置されていることを特長とする請求項１のマルチチップパッケージ。
- 前記フレキシブルプリント板の、前記パッケージと前記透光性基板との間に挟まれる部分は、環状に形成されていることを特長とする請求項１のマルチチップパッケージ。
- 前記パッケージは絞り加工、曲げ加工、孔明け加工、エッチング加工、等を施した金属板であることを特長とする請求項１のマルチチップパッケージ。
- 前記金属板はＳＵＳ４３０、４２アロイ、パーマロイ、コバール、フェライト、インバー、スーパーインバー、モリブデンなどの低熱膨張金属であることを特長とする請求項１のマルチチップパッケージ。
- 前記パッケージには取付け、及び／又は、位置決め用の折り曲げ部、嵌合孔、ネジ孔、長孔、切り欠き部、溝等が設けられていることを特長とする請求項１のマルチチップパッケージ。
- 前記フレキシブルプリント板の環状部およびその他の部分と、前記パッケージとは接着剤で固定されていることを特長とする請求項１のマルチチップパッケージ。
- 前記フレキシブルプリント板の環状部と、前記透光性基板とは紫外線及び／又は熱により硬化する接着剤で固定されていることを特長とする請求項１のマルチチップパッケージ。
- 前記透光性基板は、ガラス、赤外線吸収ガラス、ダイクロイックフィルター、ニオブ酸リチウム板、水晶板等などのうち一種類以上を組み合わせた積層板であることを特長とする請求項１のマルチチップパッケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003125322A JP2004335533A (ja) | 2003-04-30 | 2003-04-30 | マルチチップパッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003125322A JP2004335533A (ja) | 2003-04-30 | 2003-04-30 | マルチチップパッケージ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004335533A true JP2004335533A (ja) | 2004-11-25 |
Family
ID=33502624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003125322A Withdrawn JP2004335533A (ja) | 2003-04-30 | 2003-04-30 | マルチチップパッケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004335533A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011078350A1 (ja) | 2009-12-24 | 2011-06-30 | 京セラ株式会社 | 撮像装置 |
| JP2012009547A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Sony Corp | 固体撮像装置、電子機器 |
| JP2013077739A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Kyocera Corp | 配線基板ならびにその配線基板を備えた電子装置および電子モジュール装置 |
| KR20150007667A (ko) * | 2013-07-12 | 2015-01-21 | 엘지이노텍 주식회사 | 카메라 모듈 |
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