JP2005328364A - 撮像ユニットおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 高精度で薄型化が可能であり、かつローコストに生産が可能な撮像ユニットおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】 樹脂層１３は、例えば絶縁性の熱硬化性樹脂から形成されれば良く、撮像素子１１および集積回路８が実装される位置に対応して溝７が形成されている。撮像素子１１および集積回路８は、こうした樹脂層１３に形成された溝７に挿入される。撮像素子１１の受光面１１ａ側には、開口９が形成され、レンズユニット６に入射した光が開口９を介して撮像素子１１の受光面１１ａに達するようにされる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、携帯機器等に好適に用いることのできる小型の撮像ユニットおよびその製造方法に関する。

例えば、携帯電話などでは、固定画像が動画の撮像機能を備えた、いわゆるカメラ付き携帯電話が広く普及しつつある。カメラ付き携帯電話の撮像機能を実現するために、例えば、特許文献１に示すような小型の撮像ユニットも知られている。こうした撮像ユニットは、年々、小型軽量化する携帯電話の外形形状に対応して小型化が求められ、特に携帯性に大きく影響する携帯電話の薄型化のために、撮像ユニットの厚み（奥行き）を薄くすることが重要となっている。
特開２００２−１９８４６３号公報

しかしながら、特許文献１に示す撮像素子では、製造工程が複雑であり、仕上がり精度の低下を招きやすく、製造コストがかかるという課題があり、また、薄型化にも限界があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、高精度で薄型化が可能であり、かつローコストに生産が可能な撮像ユニットおよびその製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明によれば、樹脂層と、前記樹脂層に埋設された撮像素子と、前記撮像素子の受光面側に形成された開口と、前記樹脂層の１面または２面の何れか一方に埋設された配線とを有し、前記配線に前記撮像素子が実装されること特徴とする撮像ユニットが提供される。前記樹脂層の前記１面から前記２面に達する貫通孔と、前記貫通孔を埋める導電体とを更に備えていてもよい。前記導電体は導電性粒子入り樹脂であればよい。

本発明によれば、樹脂層と、前記樹脂層に埋設された撮像素子と、前記撮像素子の受光面側の樹脂層に形成された開口と、前記樹脂層の１面および２面にそれぞれ埋設された配線を有し、前記配線には前記撮像素子もしくは電気部品が実装されることを特徴とする撮像ユニットが提供される。前記樹脂層の前記１面から前記２面に達する貫通孔と、前記貫通孔を埋める導電体とを更に備えていればよい。前記導電体は導電性粒子入り樹脂であればよい。

本発明によれば、基板の一面にレジストを形成する工程と、前記レジストから所望の配線パターンのレジストを除去する工程と、前記基板上の前記配線パターンにめっきを行う工程と、前記レジストを剥離して前記めっきによる配線を形成する工程と、前記配線に撮像素子を実装する工程と、前記基板に、前記撮像素子および前記配線を包み込むように樹脂層を形成する工程と、前記撮像素子の受光面側の樹脂層に開口を形成して前記受光面を露出させる工程とを備えたことを特徴とする撮像ユニットの製造方法が提供される。

本発明によれば、互いに対面する第１および第２基板の対面側にレジストをそれぞれ形成する工程と、前記レジストから所望の配線パターンのレジストを除去する工程と、前記基板上の前記配線パターンにめっきをおこなう工程と、前記レジストを剥離して前記めっきによる第１および第２配線をそれぞれ形成する工程と、前記第１配線に撮像素子を実装する工程と、前記第２配線に電気部品を実装する工程と、前記第１および第２基板との間に、予め前記撮像素子と電気部品とが挿入される溝を形成した樹脂体を挟み込み、前記第１および第２配線を包み込むように樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層から前記第１および第２基板を剥離させる工程と、前記撮像素子の受光面側の樹脂層に開口を形成して前記受光面を露出させる工程とを備えたことを特徴とする撮像ユニットの製造方法が提供される。

本発明の撮像ユニットによれば、樹脂層に形成した溝に撮像素子や集積回路を埋め込んだ構造であるので、撮像素子や集積回路が外部環境から保護される。そして、第１配線と第２配線の間に撮像素子を配置して、撮像素子の受光面の前面側に被写体光を入射させる開口を形成することで、撮像ユニットを薄型軽量、特に厚み（奥行き）を薄くすることができ、携帯型電子機器などのカメラモジュールとして用いれば、カメラ付き携帯型電子機器の薄型化に役立つ。

本発明の撮像ユニットの製造方法によれば、撮像素子の受光面を覆うレジストを除去し、開口を形成するので、撮像素子の受光面側には被写体光が入射可能となる。また、基板上に配線や部品を実装した後に樹脂層を形成して、この基板を除去する方式であるので、樹脂層の表面の凹凸が極めて少なく、部品接合の精度を良好に保つことが可能になる。さらに、配線回路パターン同士の位置合わせ工程が少なく、仕上がり精度を良好に保つと共に、製造コストの低減による撮像ユニットのローコスト化に大いに寄与する。

以下、本発明の実施の形態について、図面を交えて説明する。図１は、本発明の撮像ユニットを備えたカメラモジュールの構成の一例を示す断面図である。カメラモジュール５は、レンズユニット６と、撮像ユニット１０とから構成されている。撮像ユニット１０は、例えば全体の厚みが０．３ｍｍ程度の薄板状の撮像素子実装回路基板である。撮像ユニット１０は、撮像素子１１と、この撮像素子１１を制御する集積回路（電気部品）８と、所定のパターンで形成された配線１２と、これら撮像素子１１、集積回路８、および配線１２の一部を覆う樹脂層１３とを備えている。

配線１２は、樹脂層１３を介して互いに対向して形成される第１配線１２ａと第２配線１２ｂとからなり、例えば、Ｃｕなどから構成されていればよい。第１配線１２ａや第２配線１２ｂは、所定位置で撮像素子１１および集積回路８にそれぞれに接続される。集積回路８は、例えばＡＤＣ，ＤＳＰ，ＶＲＡＭ等のＡＳＩＣチップであればよい。

樹脂層１３は、例えば絶縁性の熱硬化性樹脂から形成されれば良く、撮像素子１１および集積回路８が実装される位置に対応して溝７が形成されている。撮像素子１１および集積回路８は、こうした樹脂層１３に形成された溝７に挿入される。撮像素子１１の受光面１１ａ側には、開口９が形成され、レンズユニット６に入射した光が開口９を介して撮像素子１１の受光面１１ａに達するようにされる。

更に、樹脂層１３の一部には穴１５が形成され、この穴１５には導電体１６が充填されている。こうした導電体１６は、第１配線１２ａと第２配線１２ｂとを導通させる役割りを果たし、例えば、導電性粒子入り樹脂から構成されれば良い。

レンズユニット６は、撮像素子１１の光軸Ｐに合わせて撮像素子１１の前面に設けられる。レンズユニット６は、例えば複数のレンズ４と、ＩＲカットフィルタ３、およびこれらを支持するハウジング２から構成される。

このような構成の撮像ユニット１０は、レンズユニット６に入射した被写体光が、レンズ４によって開口９を介して撮像素子１１の受光面１１ａに結像される。こうして得られた被写体の画像信号は集積回路８で処理されて画像データとして出力されれば良い。

こうした撮像ユニット１０によれば、樹脂層１３に形成した溝７に撮像素子１１や集積回路８を埋め込んだ構造であるので、撮像素子１１や集積回路８が外部環境から保護される。そして、第１配線１２ａと第２配線１２ｂの間に撮像素子１１を配置して、撮像素子１１の受光面１１ａの前面側に被写体光を入射させる開口９を形成することで、撮像ユニット１０を薄型軽量、特に厚み（奥行き）を薄くすることができ、携帯型電子機器などのカメラモジュールとして用いれば、カメラ付き携帯型電子機器の薄型化に役立つ。

次に、上述したような構成の撮像ユニットの製造方法について説明する。撮像ユニット１０の製造にあたっては、図２のａに示すように、表面にシード層２１を形成した第１基板２２を用意する。次に、シード層２１側に、第１配線１２ａを象ったレジスト層２３を形成する（図２のｂ参照）。

このレジスト層２３の間のシード層２１が露出した部分にメタル、例えばＣｕを積層して第１配線１２ａを形成する（図２のｃ参照）。そして、レジスト層２３除去すれば、図２のｄに示すように、第１基板２２のシード層２１上に第１配線１２ａが露出した状態になる。更に、この第１配線１２ａに撮像素子１１を実装する（図２のｅ）。そして、図２のｆに示すように、撮像素子１１と第１基板２２との間にレジスト３１を充填する。

一方、表面にシード層２６を形成した第２基板２７を用意する（図２のｇ参照）。そして、第１基板２２と同様に、シード層２６側に、第２配線１２ｂを象ったレジスト層２８を形成する（図２のｈ参照）。

このレジスト層２８の間のシード層２６が露出した部分にメタル、例えばＣｕを積層して第２配線１２ｂを形成し（図２のｉ参照）、レジスト層２８除去すれば、図２のｊに示すように、第２基板２７のシード層２６上に第２配線１２ｂが露出した状態になる。更に、この第２配線１２ｂに集積回路８を実装する（図２のｋ）。そして、図２のｌに示すように、集積回路８と第２基板２７との間にアンダーフィル材３２を充填する。

図３のａに示すように、第１基板２２と第２基板２７とを、互いにシード層２１とシード層２６とが対面するように対向させる。また、撮像素子１１や集積回路８に合わせた大きさの溝７を形成した樹脂板２９を用意し、これら第１基板２２と第２基板２７との間に樹脂板２９を配置して、溝７に撮像素子１１や集積回路８を挿入して、これら３つを熱プレスする。こうした熱プレスによって、図３のｂに示すように、樹脂板２９が流動化して撮像素子１１、集積回路８、第１配線１２ａ、第２配線１２ｂの一部を包み込んで樹脂層１３が形成される。

次に、図４のａに示すように、シード層２１とシード層２６からそれぞれ第１基板２２、第２基板２７を剥離する（図４のｂ参照）。更に、エッチングによってシード層２１、シード層２６をそれぞれ除去する（図４のｃ参照）。これにより、樹脂層１３の両面および第１配線１２ａ、第２配線１２ｂ一面が露出する。

ここで、撮像素子１１の受光面１１ａを覆うレジスト３１を除去し、開口９を形成する。こうしたレジスト３１の除去は、例えば溶媒等を用いてレジスト３１を溶解除去すればよい。こうして、撮像素子１１の受光面１１ａ側には被写体光が入射可能な開口９が形成される（図４のｃ参照）。

そして、樹脂層１３の所定位置に穴１５を形成し（図４のｄ参照）、この穴１５に導電体１６、例えば導電性粒子入り樹脂を充填して第１配線１２ａと第２配線１２ｂとを所定位置で導通させれば、図４のｅに示す本発明の撮像ユニット１０が完成する。

以上のような本発明の撮像ユニットの製造方法によれば、撮像素子の受光面を覆うレジストを除去し、開口を形成するので、撮像素子の受光面側には被写体光が入射可能となる。また、基板上に配線や部品を実装した後に樹脂層を形成して、この基板を除去する方式であるので、樹脂層の表面の凹凸が極めて少なく、部品接合の精度を良好に保つことが可能になる。さらに、配線回路パターン同士の位置合わせ工程が少なく、仕上がり精度を良好に保つと共に、製造コストの低減による撮像ユニットのローコスト化に大いに寄与する。

図１は、本発明の撮像ユニットを備えたカメラモジュールの一例を示す断面図である。 図２は、本発明の撮像ユニットの製造方法を示す断面図である。 図３は、本発明の撮像ユニットの製造方法を示す断面図である。 図４は、本発明の撮像ユニットの製造方法を示す断面図である。

符号の説明

５ カメラモジュール
７ 溝
８ 集積回路（電気部品）
９ 開口
１０ 撮像ユニット
１１ 撮像素子
１２ 配線
１２ａ 第１配線
１２ｂ 第２配線
１３ 樹脂層
１５ 穴
１６ 導電体
２２ 第１基板
２７ 第２基板

Claims (8)

1. 樹脂層と、前記樹脂層に埋設された撮像素子と、前記撮像素子の受光面側に形成された開口と、前記樹脂層の１面または２面の何れか一方に埋設された配線とを有し、前記配線に前記撮像素子が実装されること特徴とする撮像ユニット。
2. 前記樹脂層の前記１面から前記２面に達する貫通孔と、前記貫通孔を埋める導電体とを更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
3. 前記導電体は導電性粒子入り樹脂であることを特徴とする請求項２に記載の撮像ユニット。
4. 樹脂層と、前記樹脂層に埋設された撮像素子と、前記撮像素子の受光面側の樹脂層に形成された開口と、前記樹脂層の１面および２面にそれぞれ埋設された配線を有し、前記配線には前記撮像素子もしくは電気部品が実装されることを特徴とする撮像ユニット。
5. 前記樹脂層の前記１面から前記２面に達する貫通孔と、前記貫通孔を埋める導電体とを更に備えたことを特徴とする請求項４に記載の撮像ユニット。
6. 前記導電体は導電性粒子入り樹脂であることを特徴とする請求項５に記載の撮像ユニット。
7. 基板の一面にレジストを形成する工程と、前記レジストから所望の配線パターンのレジストを除去する工程と、前記基板上の前記配線パターンにめっきを行う工程と、前記レジストを剥離して前記めっきによる配線を形成する工程と、前記配線に撮像素子を実装する工程と、前記基板に、前記撮像素子および前記配線を包み込むように樹脂層を形成する工程と、前記撮像素子の受光面側の樹脂層に開口を形成して前記受光面を露出させる工程とを備えたことを特徴とする撮像ユニットの製造方法。
8. 互いに対面する第１および第２基板の対面側にレジストをそれぞれ形成する工程と、前記レジストから所望の配線パターンのレジストを除去する工程と、前記基板上の前記配線パターンにめっきをおこなう工程と、前記レジストを剥離して前記めっきによる第１および第２配線をそれぞれ形成する工程と、前記第１配線に撮像素子を実装する工程と、前記第２配線に電気部品を実装する工程と、前記第１および第２基板との間に、予め前記撮像素子と電気部品とが挿入される溝を形成した樹脂体を挟み込み、前記第１および第２配線を包み込むように樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層から前記第１および第２基板を剥離させる工程と、前記撮像素子の受光面側の樹脂層に開口を形成して前記受光面を露出させる工程とを備えたことを特徴とする撮像ユニットの製造方法。

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