JP2006005612A - Imaging module - Google Patents

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JP2006005612A JP2004179149A JP2004179149A JP2006005612A JP 2006005612 A JP2006005612 A JP 2006005612A JP 2004179149 A JP2004179149 A JP 2004179149A JP 2004179149 A JP2004179149 A JP 2004179149A JP 2006005612 A JP2006005612 A JP 2006005612A
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Tomohiro Furukawa
智博 古川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make an imaging module small-sized and to provide it as a product with high reliability. <P>SOLUTION: The imaging module is equipped with a lens barrel 23 supporting an optical lens 20, an imaging element 26 photodetecting an image through the optical lens, and a semiconductor element 27 for control, the imaging element 26 is mounted on a lead frame 16, and the one-surface side of the lead frame where the imaging element is mounted is molded out of resin so that light can be made incident on a photodetection surface of the imaging element 26 to provide a resin molding part 40 as a main body of the imaging module, and the lens barrel 23 supporting the optical lens is fitted to the resin molding part 40 while fixed in an arrangement for forming an image on the photodetection surface of the imaging element 26. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は撮像モジュールに関し、より詳細には撮像装置に使用される固体撮像素子を搭載した撮像モジュールに関する。   The present invention relates to an imaging module, and more particularly to an imaging module equipped with a solid-state imaging device used in an imaging apparatus.

図５は固体撮像素子を搭載した撮像モジュールの従来の構成を示す断面図である。この撮像モジュールは、基板１０上に光学レンズ２０を装着した鏡筒２２を装着し、鏡筒２２内に赤外線フィルター２４と、撮像素子２６および半導体素子２８を配置したものである。鏡筒２２内には撮像素子２６とロジック回路等を構成する半導体素子２８とを基板１０上で積み重ねるようにして搭載し、撮像素子２６および半導体素子２８と基板１０とはワイヤボンディングによって接続されている。
また、基板１０の鏡筒２２が取り付けられた面とは反対面に、フレキシブル基板３０を接続するランド１４が形成され、基板１０とフレキシブル基板３０とははんだ１６を介して接続されている。
特開２０００−１２５２１２号公報 特開２００１−１２８０７２号公報 FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional configuration of an imaging module equipped with a solid-state imaging device. In this imaging module, a lens barrel 22 having an optical lens 20 is mounted on a substrate 10, and an infrared filter 24, an imaging element 26, and a semiconductor element 28 are arranged in the lens barrel 22. An imaging element 26 and a semiconductor element 28 constituting a logic circuit and the like are mounted in the lens barrel 22 so as to be stacked on the substrate 10, and the imaging element 26, the semiconductor element 28, and the substrate 10 are connected by wire bonding. Yes.
A land 14 for connecting the flexible substrate 30 is formed on the surface of the substrate 10 opposite to the surface to which the lens barrel 22 is attached. The substrate 10 and the flexible substrate 30 are connected to each other through the solder 16.
JP 2000-125212 A JP 2001-128072 A

固体撮像素子を備えた撮像モジュールは、電子装置に組み込まれて使用されるが、電子装置の小型化とともにこれらの撮像モジュールについても一層の小型化が求められている。しかしながら、従来の撮像モジュールは鏡筒２２内に光学レンズ２０と撮像素子２６を収納する構成を基本構成とするものであり、光学レンズ２０と撮像素子２６とは光学的条件から一定距離離間させる必要があり、基板１０上に撮像素子２６を配置する構成とした場合は、基板１０の表面上から鏡筒２２が大きく突出する形態となることが避けられない。
また、基板１０自体もパッケージを小型化するために配線層を複数層として積層した構成となることから、基板１０が厚くなり、結果として、撮像モジュールの全厚が厚くなり、撮像モジュールの小型化が阻害されるという問題がある。 An imaging module including a solid-state imaging element is used by being incorporated in an electronic device. However, with the downsizing of an electronic device, further downsizing of these imaging modules is required. However, the conventional imaging module has a basic configuration in which the optical lens 20 and the imaging device 26 are housed in the lens barrel 22, and the optical lens 20 and the imaging device 26 need to be separated from each other by a certain distance from optical conditions. When the image pickup device 26 is arranged on the substrate 10, it is inevitable that the lens barrel 22 protrudes greatly from the surface of the substrate 10.
In addition, since the substrate 10 itself has a configuration in which wiring layers are stacked as a plurality of layers in order to reduce the size of the package, the substrate 10 becomes thicker. As a result, the entire thickness of the imaging module increases, and the imaging module becomes smaller. There is a problem that is obstructed.

また、従来の撮像モジュールでは、図５に示すように、撮像素子２６を赤外線フィルター２４に対向させて配置し、赤外線フィルター２４から撮像素子２６を離間させた配置としていることから、組立工程の際に撮像素子２６の受光面に埃が付着するといったおそれがある。
また、基板１０にはランド１４にはんだ１６を介してフレキシブル基板３０を接続するが、はんだ接合によってフレキシブル基板３０を接続するため、ランド１４を所定間隔で配置する必要があり、配線パターンを高密度配置とすることができず、これによっても製品の小型化が阻害されるという問題もあった。 In the conventional imaging module, as shown in FIG. 5, the imaging element 26 is arranged to face the infrared filter 24, and the imaging element 26 is separated from the infrared filter 24. In addition, dust may adhere to the light receiving surface of the image sensor 26.
Further, the flexible substrate 30 is connected to the land 10 via the solder 16 on the substrate 10. However, since the flexible substrate 30 is connected by solder bonding, the lands 14 need to be arranged at a predetermined interval, and the wiring pattern has a high density. There is also a problem in that it cannot be arranged, and this also hinders downsizing of the product.

本発明は、これらの課題を解決すべくなされたものであり、製品の小型化を好適に図ることができ、信頼性の高い製品として提供することができる撮像モジュールを提供するにある。   The present invention has been made to solve these problems, and it is an object of the present invention to provide an imaging module that can be suitably reduced in size and can be provided as a highly reliable product.

本発明は、上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、光学レンズを支持する鏡筒と、光学レンズによる像を受光する撮像素子と、制御用の半導体素子とを備えた撮像モジュールであって、リードフレームに前記撮像素子が搭載され、リードフレームの前記撮像素子が搭載された片面側が前記撮像素子の受光面に入光可能に樹脂成形されて、撮像モジュールの本体となる樹脂成形部が設けられ、該樹脂成形部に、前記光学レンズを支持する鏡筒が、前記撮像素子の受光面に結像する配置に固定して取り付けられていることを特徴とする。 The present invention has the following configuration in order to achieve the above object.
That is, an imaging module including a lens barrel that supports an optical lens, an imaging element that receives an image from the optical lens, and a control semiconductor element, the imaging element being mounted on a lead frame, The one surface side on which the image sensor is mounted is resin-molded so as to be incident on the light-receiving surface of the image sensor, and a resin molded portion serving as a main body of the imaging module is provided, and the optical lens is supported on the resin molded portion The lens barrel is fixedly attached to an arrangement that forms an image on the light receiving surface of the image sensor.

また、前記撮像素子は、受光面を赤外線フィルターに対向させて赤外線フィルターにフリップチップボンディングにより接合されるとともに、前記撮像素子の受光面を外部から封止した状態に赤外線フィルターに封着された組立体を構成し、前記赤外線フィルターの光入射面を樹脂成形部の外面に露出して、前記組立体が樹脂成形部に封止されて搭載されていることにより、撮像素子の受光面に埃が付着したり、組立工程で撮像素子の受光面が損傷を受けることを防止することができ、組立工程の作業を確実に行うことができるとともに、信頼性の高い撮像モジュールとして提供することが可能になる。   In addition, the image pickup device is bonded to the infrared filter with a light receiving surface facing the infrared filter by flip chip bonding, and the image pickup device is sealed to the infrared filter in a state where the light receiving surface of the image pickup device is sealed from the outside. A solid body is formed, the light incident surface of the infrared filter is exposed to the outer surface of the resin molded portion, and the assembly is sealed and mounted on the resin molded portion, so that dust is collected on the light receiving surface of the image sensor. It is possible to prevent adhesion and damage to the light receiving surface of the image sensor during the assembly process, and the assembly process can be performed reliably and can be provided as a highly reliable imaging module. Become.

また、前記赤外線フィルターの前記撮像素子を搭載する搭載面に、撮像素子がフリップチップボンディングされるパッド部と、該パッド部から赤外線フィルターの外縁側にライン状に延出するライン電極とからなる電極が設けられ、前記リードフレームと前記ライン電極との間でワイヤボンディングされていることを特徴とする。赤外線フィルターにライン電極を備えた電極を設けることで組立体とリードフレームとの間の電気的接続が容易になる。
また、制御用の半導体素子が、前記リードフレームの前記撮像素子が搭載されている位置とは別の平面位置に、樹脂成形部に封止されて搭載されていることにより、撮像モジュールの厚さを薄くする配置とすることができる。なお、制御用の半導体素子に限らず適宜受動部品（回路部品）をリードフレームに搭載することができる。 Also, an electrode comprising a pad portion on which the image pickup device is flip-chip bonded to a mounting surface on which the image pickup device of the infrared filter is mounted, and a line electrode extending in a line from the pad portion to the outer edge side of the infrared filter And is wire-bonded between the lead frame and the line electrode. Providing the infrared filter with an electrode having a line electrode facilitates electrical connection between the assembly and the lead frame.
In addition, the thickness of the imaging module is obtained by mounting the control semiconductor element in a planar position different from the position where the imaging element of the lead frame is mounted, sealed in the resin molding portion. Can be arranged to be thin. Not only the semiconductor element for control but also passive components (circuit components) can be appropriately mounted on the lead frame.

また、外部接続用の基板として、前記樹脂成形部に封止されたリードフレームにフレキシブル基板が接続され、前記リードフレームの露出面に形成されたスタッドバンプを介して、前記リードフレームと前記フレキシブル基板に設けられた配線パターンとが電気的に接続されていることを特徴とする。リードフレームにスタッドバンプを形成して、スタッドバンプを介してフレキシブル基板を接続する構成とすることにより、基板に高密度に配線パターンを形成することが可能となり、撮像モジュールの小型化を図ることができる。   In addition, as a substrate for external connection, a flexible substrate is connected to a lead frame sealed in the resin molding portion, and the lead frame and the flexible substrate are inserted through stud bumps formed on an exposed surface of the lead frame. The wiring pattern provided on the board is electrically connected. By forming stud bumps on the lead frame and connecting the flexible substrate via the stud bumps, it is possible to form wiring patterns on the substrate at a high density, thereby reducing the size of the imaging module. it can.

また、光学レンズを支持する鏡筒と、光学レンズによる像を受光する撮像素子とを備えた撮像モジュールであって、外部接続用の基板を挟んで前記光学レンズを支持する鏡筒と、前記撮像素子を樹脂封止した樹脂成形部とが対向して配置され、前記基板に、前記光学レンズからの出射光を前記撮像素子に導く貫通孔が形成されていることを特徴とする。基板を挟んで光学レンズを装着した鏡筒と撮像素子とを配置することで、基板の貫通孔を光学系の光路長を確保する目的で利用することができ、これによって撮像モジュールの小型化を図ることが可能になる。   An imaging module including a lens barrel that supports an optical lens and an imaging element that receives an image from the optical lens, the lens barrel that supports the optical lens across an external connection substrate, and the imaging A resin molding portion in which the element is sealed with resin is disposed to face the substrate, and a through hole that guides light emitted from the optical lens to the imaging element is formed in the substrate. By arranging the lens barrel with the optical lens and the image sensor across the substrate, the through hole of the substrate can be used for the purpose of securing the optical path length of the optical system, thereby reducing the size of the imaging module. It becomes possible to plan.

本発明に係る撮像モジュールによれば、樹脂成形部に撮像素子を埋設するように配置する構成とすることで、樹脂成形部を光学レンズを装着した鏡筒を支持する撮像モジュールの本体として使用しつつ、樹脂成形部の厚さを利用して光学レンズと撮像素子とからなる光学系を構成することによって、鏡筒と撮像素子とを備えた撮像モジュールの全体の厚さを有効に薄くすることができ、撮像モジュールの小型化を図ることができる。   According to the imaging module according to the present invention, the resin molding unit is used as a main body of an imaging module that supports a lens barrel equipped with an optical lens by arranging the imaging element so as to be embedded in the resin molding unit. On the other hand, the entire thickness of the imaging module including the lens barrel and the imaging element can be effectively reduced by configuring the optical system including the optical lens and the imaging element by using the thickness of the resin molding portion. Thus, the imaging module can be reduced in size.

以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面にしたがって詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明に係る撮像モジュールの一実施形態の構成を示す断面図である。本実施形態の撮像モジュールは、鏡筒２３に光学レンズ２０を装着し、光学レンズ２０に対向して配置される赤外線フィルター２４と撮像素子２６については、撮像モジュールの本体を兼ねる樹脂成形部４０に封止して配置されていることを特徴とする。樹脂成形部４０は、赤外線フィルター２４および撮像素子２６と、撮像素子２６に対して平置きされた制御用の半導体素子２７とをリードフレーム１６に搭載した後、これら赤外線フィルター２４および撮像素子２６と、半導体素子２７とを封止して平板状に成形されたものである。樹脂成形部４０は鏡筒２２を支持する支持部としても作用する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an embodiment of an imaging module according to the present invention. In the imaging module of the present embodiment, the optical lens 20 is mounted on the lens barrel 23, and the infrared filter 24 and the imaging element 26 arranged to face the optical lens 20 are provided in the resin molding portion 40 that also serves as the main body of the imaging module. It is characterized by being sealed. The resin molding unit 40 mounts the infrared filter 24 and the image sensor 26 and the control semiconductor element 27 placed flat on the image sensor 26 on the lead frame 16, and then the infrared filter 24 and the image sensor 26. The semiconductor element 27 is sealed and formed into a flat plate shape. The resin molding portion 40 also functions as a support portion that supports the lens barrel 22.

赤外線フィルター２４と撮像素子２６とは、撮像素子２６の受光面を赤外線フィルター２４に対向させて赤外線フィルター２４に撮像素子２６をフリップチップボンディングすることにより一体に組み合わせて形成され、赤外線フィルター２４の外面が樹脂成形部４０の外面と面一に、赤外線フィルター２４の外面が露出して樹脂成形部４０に封止されている。光学レンズ２０を支持する鏡筒２３は、赤外線フィルター２４を通過した光が撮像素子２６の受光面に入射するように樹脂成形部４０に接着固定されている。   The infrared filter 24 and the image sensor 26 are formed by combining them together by flip-chip bonding the image sensor 26 to the infrared filter 24 with the light receiving surface of the image sensor 26 facing the infrared filter 24, and the outer surface of the infrared filter 24. However, the outer surface of the infrared filter 24 is exposed to be flush with the outer surface of the resin molded portion 40 and is sealed by the resin molded portion 40. The lens barrel 23 that supports the optical lens 20 is bonded and fixed to the resin molding portion 40 so that the light that has passed through the infrared filter 24 enters the light receiving surface of the image sensor 26.

本実施形態の撮像モジュールは、樹脂成形部４０に一体に封止されているリードフレーム１６に外部接続用のフレキシブル基板３０を接続して形成されている。フレキシブル基板３０とリードフレーム１６との接続は、フレキシブル基板３０とリードフレーム１６とを熱圧着することにより、リードフレーム１６の露出面に形成されたスタッドバンプ１７とフレキシブル基板３０に設けられた内層の配線パターン３２とを電気的に接続することによってなされる。リードフレーム１６は一方の面を樹脂成形部４０の外面と面一に露出するように樹脂封止され、スタッドバンプ１７はリードフレーム１６の露出面上にバンプ状に突出して形成されている。フレキシブル基板３０を樹脂成形部４０に熱圧着することにより、フレキシブル基板３０に形成されている配線パターン３２のランドにスタッドバンプ１７が押接され、リードフレーム１６と配線パターン３２とが電気的に導通した状態となる。   The imaging module of this embodiment is formed by connecting a flexible substrate 30 for external connection to a lead frame 16 that is integrally sealed with a resin molding portion 40. The flexible substrate 30 and the lead frame 16 are connected by thermocompression bonding of the flexible substrate 30 and the lead frame 16 to the stud bumps 17 formed on the exposed surface of the lead frame 16 and the inner layer provided on the flexible substrate 30. This is done by electrically connecting the wiring pattern 32. The lead frame 16 is resin-sealed so that one surface thereof is flush with the outer surface of the resin molding portion 40, and the stud bump 17 is formed on the exposed surface of the lead frame 16 so as to protrude in a bump shape. By thermally pressing the flexible substrate 30 to the resin molding portion 40, the stud bump 17 is pressed against the land of the wiring pattern 32 formed on the flexible substrate 30, and the lead frame 16 and the wiring pattern 32 are electrically connected. It will be in the state.

こうして、本実施形態の撮像モジュールは、樹脂成形部４０に赤外線フィルター２４と撮像素子２６を埋設させるようにして配置し、樹脂成形部４０に光学レンズ２０を装着した鏡筒２２を取り付けることにより、従来のように基板１０上に各部品を取り付ける構成とせず、樹脂成形部４０の厚さを利用して赤外線フィルター２４と撮像素子２６を配置したことによって、光学レンズ２０と撮像素子２６との離間間隔を一定に維持した設計で、撮像モジュールの全厚を略最小限の厚さにすることが可能となる。
また、フレキシブル基板３０を、樹脂成形部４０の鏡筒２２を取り付けた面と同じ面側に接続し、鏡筒２２の突出高さ内にフレキシブル基板３０の厚さが抑えられることから、撮像モジュールの全体の厚さをさらに有効に薄くすることが可能になる。 Thus, the imaging module of the present embodiment is arranged so that the infrared filter 24 and the imaging element 26 are embedded in the resin molding portion 40, and the lens barrel 22 with the optical lens 20 attached is attached to the resin molding portion 40. The optical lens 20 and the image pickup device 26 are separated by arranging the infrared filter 24 and the image pickup device 26 by using the thickness of the resin molding portion 40 without using the configuration in which each component is mounted on the substrate 10 as in the prior art. It is possible to reduce the total thickness of the imaging module to a substantially minimum thickness with a design that maintains a constant spacing.
In addition, since the flexible substrate 30 is connected to the same surface as the surface of the resin molded portion 40 to which the lens barrel 22 is attached, the thickness of the flexible substrate 30 can be suppressed within the protruding height of the lens barrel 22. It becomes possible to reduce the overall thickness of the film more effectively.

図２、３は、本実施形態の撮像モジュールの製造方法を示す。
図２(a)は、赤外線フィルター２４の表面に、めっきあるいは蒸着法等により、撮像素子２６をフリップチップ接続するためのアルミニウム電極２５を、撮像素子２６に設けられているバンプ２６ａと同一の平面配置に設けた状態を示す。アルミニウム電極２５は、撮像素子２６のバンプ２６ａと接合されるパッド部２５ａとパッド部２５ａから赤外線フィルター２４の外縁部まで線状に延出するライン電極２５ｂとからなる。 2 and 3 show a method for manufacturing the imaging module of the present embodiment.
FIG. 2A shows an aluminum electrode 25 for flip-chip connection of the image sensor 26 on the surface of the infrared filter 24 by plating or vapor deposition, etc., in the same plane as the bumps 26 a provided on the image sensor 26. The state provided in the arrangement is shown. The aluminum electrode 25 includes a pad portion 25 a bonded to the bump 26 a of the image sensor 26 and a line electrode 25 b extending linearly from the pad portion 25 a to the outer edge portion of the infrared filter 24.

図２(b)は、赤外線フィルター２４に撮像素子２６を搭載した状態の平面配置、図２(c)は断面図を示す。図２(b)、(c)に示すように、撮像素子２６はバンプ２６ａとアルミニウム電極２５のパッド部２５ａとを位置合わせし、フリップチップボンディングによって赤外線フィルター２４に搭載する。
撮像素子２６をフリップチップボンディングする際には、撮像素子２６の電極あるいはアルミニウム電極２５のパッド部２５ａにはんだバンプを形成し、相互に位置合わせして接合すればよい。撮像素子２６を赤外線フィルター２４に接合した後、撮像素子２６の外周側面に沿って樹脂封止するか、あるいは、撮像素子２６を赤外線フィルター２４にフリップチップボンディングする際に、撮像素子２６の受光面の周囲に封止用の樹脂２６ｂを塗布しておいて撮像素子２６の受光面を封止する。 FIG. 2B shows a planar arrangement in a state where the image sensor 26 is mounted on the infrared filter 24, and FIG. 2C shows a cross-sectional view. As shown in FIGS. 2B and 2C, the image pickup device 26 aligns the bump 26a and the pad portion 25a of the aluminum electrode 25, and mounts it on the infrared filter 24 by flip-chip bonding.
When flip-chip bonding of the image pickup element 26, solder bumps may be formed on the electrodes of the image pickup element 26 or the pad portion 25a of the aluminum electrode 25, and may be aligned and bonded to each other. After the image sensor 26 is joined to the infrared filter 24, resin sealing is performed along the outer peripheral side surface of the image sensor 26, or when the image sensor 26 is flip-chip bonded to the infrared filter 24, the light receiving surface of the image sensor 26 A sealing resin 26b is applied to the periphery of the sensor to seal the light receiving surface of the image sensor 26.

このように、赤外線フィルター２４に撮像素子２６を封着するようにして接合することにより、撮像素子２６の受光面が外部に露出せず、撮像素子２６の受光面が保護された状態になるから、樹脂封止工程やアセンブリ工程で撮像素子２６を取り扱う際に、撮像素子２６の受光面に埃が付着したり損傷したりすることを防止することができ、撮像モジュールの組み立て作業を容易に行うことができるとともに、撮像モジュールの信頼性を向上させることが可能となる。   As described above, the image sensor 26 is bonded to the infrared filter 24 so that the light receiving surface of the image sensor 26 is not exposed to the outside, and the light receiving surface of the image sensor 26 is protected. When the image sensor 26 is handled in the resin sealing process or the assembly process, it is possible to prevent dust from adhering to or damage to the light receiving surface of the image sensor 26 and to easily assemble the image sensor module. It is possible to improve the reliability of the imaging module.

図３は、上述した赤外線フィルター２４と撮像素子２６との組立体２６０をリードフレーム１６に搭載し、撮像モジュールを組み立てるまでの工程を示す。
図３(a)は、治具上に載置したリードフレーム１６に赤外線フィルター２４と撮像素子２６との組立体２６０と、制御用の半導体素子２７を搭載し、各々ワイヤボンディングによってリードフレーム１６と電気的に接続した状態を示す。赤外線フィルター２４に設けたアルミニウム電極２５には、赤外線フィルター２４の表面の外縁に向けてライン電極２５ｂが設けられているから、このアルミニウム電極２５のライン電極２５ｂにワイヤ１５をボンディングすることによって簡単にワイヤボンディングすることができる。
制御用の半導体素子２７は赤外線フィルター２４と撮像素子２６とは別の平面位置に配置される。リードフレーム１６に他の回路部品を搭載する場合は、この状態でリードフレーム１６に搭載する。 FIG. 3 shows a process until the assembly 260 of the infrared filter 24 and the image sensor 26 described above is mounted on the lead frame 16 and the imaging module is assembled.
In FIG. 3A, an assembly 260 of an infrared filter 24 and an image sensor 26 and a control semiconductor element 27 are mounted on a lead frame 16 placed on a jig, and each of the lead frame 16 and the lead frame 16 is bonded by wire bonding. Shows the state of electrical connection. Since the aluminum electrode 25 provided on the infrared filter 24 is provided with the line electrode 25b toward the outer edge of the surface of the infrared filter 24, the wire 15 is simply bonded to the line electrode 25b of the aluminum electrode 25. Wire bonding can be performed.
The control semiconductor element 27 is disposed at a different plane position from the infrared filter 24 and the imaging element 26. When other circuit components are mounted on the lead frame 16, they are mounted on the lead frame 16 in this state.

図３(b)は、リードフレーム１６の赤外線フィルター２４と撮像素子２６との組立体２６０を搭載した一方の面側を樹脂成形金型を用いて樹脂成形し、樹脂成形部４０によってこれらの各部品を封止した状態を示す。
樹脂成形に際しては、リードフレーム１６の外面と赤外線フィルター２４の光入射面が樹脂成形部４０の樹脂成形面と面一となるように成形し、リードフレーム１６の外面と赤外線フィルター２４の外面が露出するように成形する。樹脂成形部４０を所定の厚さに成形することによって、樹脂成形部４０は所定の保形性を有することができる。 FIG. 3B shows that one surface side of the lead frame 16 on which the assembly 260 of the infrared filter 24 and the image pickup element 26 is mounted is resin-molded using a resin molding die, and each of these is molded by the resin molding unit 40. The state which sealed the components is shown.
At the time of resin molding, the outer surface of the lead frame 16 and the light incident surface of the infrared filter 24 are molded so as to be flush with the resin molded surface of the resin molding portion 40, and the outer surface of the lead frame 16 and the outer surface of the infrared filter 24 are exposed. To be molded. By molding the resin molding part 40 to a predetermined thickness, the resin molding part 40 can have a predetermined shape retention.

なお、リードフレーム１６は赤外線フィルター２４に設けたアルミニウム電極２５と電気的接続をとるためのリード、および半導体素子２７と電気的に接続するためのリードが設けられたものであり、一般的なリードフレームと同様にこれらのリードパターンが繰り返しパターンとしてリードフレームに複数個設けられて提供される。
したがって、リードフレームに赤外線フィルター２４や撮像素子２６、半導体素子２７等を搭載して樹脂成形した後、個別のモジュール単位に切断して個片化する。 The lead frame 16 is provided with a lead for electrical connection with the aluminum electrode 25 provided on the infrared filter 24 and a lead for electrical connection with the semiconductor element 27. Similar to the frame, a plurality of these lead patterns are provided on the lead frame as a repeated pattern.
Therefore, after the infrared filter 24, the image sensor 26, the semiconductor element 27, etc. are mounted on the lead frame and molded with resin, they are cut into individual modules and separated into individual pieces.

図３(c)は、個片化したモジュール部品のリードフレーム１６の露出面に金からなるスタッドバンプ１７を形成した状態を示す。スタッドバンプ１７は金ワイヤを用いたボンディング方法を利用してリードフレーム１６上にバンプ状に形成することができる。
本実施形態のように、リードフレーム１６にスタッドバンプ１７を形成し、スタッドバンプ１７を介してフレキシブル基板３０の配線パターン３２とリードフレーム１６とを電気的に接続する形態とする方法によれば、フレキシブル基板３０に高密度に接続用のランドを形成することが可能となり、より高密度でコンパクトな接続が可能になる。 FIG. 3 (c) shows a state in which stud bumps 17 made of gold are formed on the exposed surfaces of the lead frames 16 of the module parts separated into individual pieces. The stud bump 17 can be formed in a bump shape on the lead frame 16 by using a bonding method using a gold wire.
According to the method of forming the stud bump 17 on the lead frame 16 and electrically connecting the wiring pattern 32 of the flexible substrate 30 and the lead frame 16 via the stud bump 17 as in the present embodiment, It is possible to form connection lands on the flexible substrate 30 at a high density, and a higher density and compact connection is possible.

図３(d)は、樹脂成形部４０から露出するリードフレーム１６と位置合わせしてフレキシブル基板３０を接合した状態を示す。リードフレーム１６とフレキシブル基板３０とは熱硬化性樹脂３１を用いて熱圧着することにより接合することができる。これにより、リードフレーム１６とフレキシブル基板３０の内層に設けられた配線パターン３２とがスタッドバンプ１７を介して電気的に接続される。   FIG. 3D shows a state in which the flexible substrate 30 is joined in alignment with the lead frame 16 exposed from the resin molding portion 40. The lead frame 16 and the flexible substrate 30 can be joined by thermocompression bonding using a thermosetting resin 31. As a result, the lead frame 16 and the wiring pattern 32 provided in the inner layer of the flexible substrate 30 are electrically connected via the stud bump 17.

図３(e)は、鏡筒２３に光学レンズ２０を装着したレンズユニット２００を、フレキシブル基板３０を接合した樹脂成形部４０に取り付けて撮像モジュールを組み立てた状態を示す。レンズユニット２００は上部に開口部２３ａが形成された筒体状に形成された鏡筒２３に光学レンズ２０を装着したものであり、樹脂成形部４０に封止されている赤外線フィルター２４に光学レンズ２０を対向させるように位置合わせして接着剤２９により樹脂成形部４０に接着して固定される。   FIG. 3E shows a state in which the lens unit 200 having the optical lens 20 mounted on the lens barrel 23 is attached to the resin molding portion 40 to which the flexible substrate 30 is bonded, and the imaging module is assembled. The lens unit 200 is obtained by mounting the optical lens 20 on a lens barrel 23 formed in a cylindrical shape with an opening 23 a formed in the upper portion thereof. The optical lens is attached to the infrared filter 24 sealed in the resin molding portion 40. Positioning 20 so as to oppose each other, the adhesive 29 is bonded and fixed to the resin molding portion 40.

こうして、図１に示す撮像モジュールを得ることができる。本実施形態の撮像モジュールの製造方法によれば、リードフレーム１６に赤外線フィルター２４と撮像素子２６および半導体素子２７を搭載し、樹脂成形によって撮像モジュールの本体を形成することができ、従来のリードフレームを用いた半導体装置の製造方法をそのまま利用して製造することができるという利点がある。
また、樹脂成形部４０に赤外線フィルター２４と撮像素子２６を組み込んだ構成とすることで、撮像モジュールの全体の厚さを薄くできるとともに、スタッドバンプ１７を利用してフレキシブル基板３０をリードフレーム１６に接続する構成とすることで、高密度配線を可能にするとともに製品の小型化を好適に図ることが可能となる。 In this way, the imaging module shown in FIG. 1 can be obtained. According to the imaging module manufacturing method of the present embodiment, the infrared filter 24, the imaging element 26, and the semiconductor element 27 are mounted on the lead frame 16, and the main body of the imaging module can be formed by resin molding. There is an advantage that the semiconductor device can be manufactured using the manufacturing method of the semiconductor device as it is.
Further, by adopting a configuration in which the infrared filter 24 and the imaging element 26 are incorporated in the resin molding portion 40, the overall thickness of the imaging module can be reduced, and the flexible substrate 30 is attached to the lead frame 16 using the stud bumps 17. By adopting a connection configuration, high-density wiring can be achieved and the product can be suitably downsized.

（第２の実施の形態）
図４は、本発明に係る撮像モジュールの他の実施形態の構成を示す断面図である。本実施形態の撮像モジュールは、基板５０を挟んで光学レンズ２０を支持する鏡筒２３と、撮像素子２６を樹脂封止した樹脂成形部４０１とを対向させて配置し、基板５０に光学レンズ２０からの出射光を撮像素子２６に導くための貫通孔５２を形成したことを特徴とする。 (Second Embodiment)
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of another embodiment of the imaging module according to the present invention. In the imaging module according to the present embodiment, the lens barrel 23 that supports the optical lens 20 with the substrate 50 interposed therebetween and the resin molding portion 401 in which the imaging element 26 is sealed with resin are arranged to face each other, and the optical lens 20 is disposed on the substrate 50. A through hole 52 for guiding light emitted from the image sensor 26 to the image sensor 26 is formed.

本実施形態では、赤外線フィルター２４を基板５０の鏡筒２３を取り付けた一方の面に配置し、赤外線フィルター２４を鏡筒２２内に配置している。
また、基板５０の他方の面側では、リードフレーム１６１に第２のフィルター２４１と撮像素子２６と半導体素子２７１をこの順に積み重ね、第２のフィルター２４１と撮像素子２６とは、撮像素子２６の受光面を第２のフィルター２４１に向けて撮像素子２６の周縁部を封着した構成としている。 In the present embodiment, the infrared filter 24 is disposed on one surface of the substrate 50 to which the lens barrel 23 is attached, and the infrared filter 24 is disposed in the lens barrel 22.
On the other surface side of the substrate 50, the second filter 241, the image sensor 26, and the semiconductor element 271 are stacked in this order on the lead frame 161, and the second filter 241 and the image sensor 26 receive light from the image sensor 26. The periphery of the image sensor 26 is sealed with the surface facing the second filter 241.

撮像素子２６とリードフレーム１６１との電気的接続、および半導体素子２７１とリードフレーム１６１との電気的接続はワイヤボンディングによる。第２のフィルター２４１の周縁部にアルミニウム電極２５を設け、アルミニウム電極２５と撮像素子２６のバンプとをフリップチップボンディングにより接続し、アルミニウム電極とリードフレーム１６１との間をワイヤボンディングする構成は上述した実施形態と同様である。半導体素子２７１とリードフレーム１６１との間の電気的接続は、半導体素子２７１と第２のフィルター２４１との間をワイヤボンディングし、ボンディングされたアルミニウム電極とリードフレーム１６１との間をワイヤボンディングする２段のワイヤボンディングによっている。   The electrical connection between the image sensor 26 and the lead frame 161 and the electrical connection between the semiconductor element 271 and the lead frame 161 are performed by wire bonding. The structure in which the aluminum electrode 25 is provided on the peripheral edge of the second filter 241, the aluminum electrode 25 and the bump of the image sensor 26 are connected by flip chip bonding, and the aluminum electrode and the lead frame 161 are wire bonded is described above. This is the same as the embodiment. The electrical connection between the semiconductor element 271 and the lead frame 161 is performed by wire bonding between the semiconductor element 271 and the second filter 241 and wire bonding between the bonded aluminum electrode and the lead frame 161 2. By step wire bonding.

リードフレーム１６１は、第２のフィルター２４１と撮像素子２６と半導体素子２７１が搭載された片面が樹脂封止され、リードフレーム１６１の露出面に設けられたスタッドバンプ１７を介して樹脂成形部４０１を熱圧着することにより、基板５０の配線パターンとリードフレーム１６とが電気的に接続される。第２のフィルター２４１、撮像素子２６等をリードフレーム１６１に搭載し、樹脂成形する方法は上述した実施形態の場合と同様である。   The lead frame 161 is resin-sealed on one side on which the second filter 241, the image sensor 26, and the semiconductor element 271 are mounted, and the resin molded portion 401 is inserted through the stud bumps 17 provided on the exposed surface of the lead frame 161. By thermocompression bonding, the wiring pattern of the substrate 50 and the lead frame 16 are electrically connected. The method of mounting the second filter 241, the image sensor 26, etc. on the lead frame 161 and molding the resin is the same as in the above-described embodiment.

本実施形態の撮像モジュールの場合は、基板５０を光学レンズ２０と撮像素子２６との中間に配置したことにより、基板５０の厚さが撮像光学系の光路長として有効に利用でき、これによって撮像モジュールの全高を効果的に低くすることが可能になる。
なお、本実施形態では、第２のフィルター２４１に撮像素子２６を封着することにより、撮像素子２６を樹脂封止する等の作業を容易にしているが、第２のフィルター２４１を使用せずに、上述した実施形態と同様に赤外線フィルター２４と撮像素子２６とを組み合わせる構成とすることも可能である。 In the case of the imaging module of this embodiment, the thickness of the substrate 50 can be effectively used as the optical path length of the imaging optical system by arranging the substrate 50 in the middle between the optical lens 20 and the imaging element 26. The overall height of the module can be effectively lowered.
In the present embodiment, the image sensor 26 is sealed with the second filter 241 to facilitate the work such as sealing the image sensor 26 with resin. However, the second filter 241 is not used. Moreover, it is also possible to adopt a configuration in which the infrared filter 24 and the image pickup device 26 are combined as in the above-described embodiment.

撮像モジュールの第１の実施形態の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of 1st Embodiment of an imaging module. 赤外線フィルターに撮像素子を搭載する方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the method of mounting an image pick-up element in an infrared filter. 第１の実施形態の撮像モジュールを製造する方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the method of manufacturing the imaging module of 1st Embodiment. 撮像モジュールの第２の実施形態の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of 2nd Embodiment of an imaging module. 撮像モジュールの従来の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional structure of an imaging module.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 基板
１２ 回路部品
１４ ランド
１６、１６１ リードフレーム
１７ スタッドバンプ
２０ 光学レンズ
２２、２３ 鏡筒
２４ 赤外線フィルター
２５ アルミニウム電極
２５ａ パッド部
２５ｂ ライン電極
２６ 撮像素子
２６ａ バンプ
２６ｂ 樹脂
２７、２８、２７１ 半導体素子
３０ フレキシブル基板
３２ 配線パターン
４０、４０１ 樹脂成形部
５０ 基板
５２ 貫通孔
２４１ 第２のフィルター
２６０ 組立体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Board | substrate 12 Circuit component 14 Land 16,161 Lead frame 17 Stud bump 20 Optical lens 22, 23 Lens barrel 24 Infrared filter 25 Aluminum electrode 25a Pad part 25b Line electrode 26 Imaging element 26a Bump 26b Resin 27, 28, 271 Semiconductor element 30 Flexible substrate 32 Wiring pattern 40, 401 Resin molding part 50 Substrate 52 Through hole 241 Second filter 260 Assembly

Claims (6)

光学レンズを支持する鏡筒と、光学レンズによる像を受光する撮像素子とを備えた撮像モジュールであって、
リードフレームに前記撮像素子が搭載され、リードフレームの前記撮像素子が搭載された片面側が前記撮像素子の受光面に入光可能に樹脂成形されて、撮像モジュールの本体となる樹脂成形部が設けられ、
該樹脂成形部に、前記光学レンズを支持する鏡筒が、前記撮像素子の受光面に結像する配置に固定して取り付けられていることを特徴とする撮像モジュール。 An imaging module comprising a lens barrel that supports an optical lens and an imaging element that receives an image from the optical lens,
The image pickup device is mounted on a lead frame, and one side of the lead frame on which the image pickup device is mounted is resin-molded so as to be able to enter the light receiving surface of the image pickup device, and a resin molding portion serving as a main body of the image pickup module is provided. ,
An imaging module, wherein a lens barrel that supports the optical lens is fixedly attached to the resin molding portion so as to form an image on a light receiving surface of the imaging element. 前記撮像素子は、受光面を赤外線フィルターに対向させて赤外線フィルターにフリップチップボンディングにより接合されるとともに、前記撮像素子の受光面を外部から封止した状態に赤外線フィルターに封着された組立体を構成し、
前記赤外線フィルターの光入射面を樹脂成形部の外面に露出して、前記組立体が樹脂成形部に封止されて搭載されていることを特徴とする請求項１記載の撮像モジュール。 The image pickup element is bonded to the infrared filter with a light receiving surface facing the infrared filter by flip chip bonding, and an assembly sealed to the infrared filter in a state where the light receiving surface of the image pickup element is sealed from the outside. Configure
2. The imaging module according to claim 1, wherein a light incident surface of the infrared filter is exposed to an outer surface of the resin molded portion, and the assembly is sealed and mounted in the resin molded portion. 前記赤外線フィルターの前記撮像素子を搭載する搭載面に、撮像素子がフリップチップボンディングされるパッド部と、該パッド部から赤外線フィルターの外縁側にライン状に延出するライン電極とからなる電極が設けられ、
前記リードフレームと前記ライン電極との間でワイヤボンディングされていることを特徴とする請求項２記載の撮像モジュール。 On the mounting surface of the infrared filter on which the imaging device is mounted, an electrode is provided that includes a pad portion on which the imaging device is flip-chip bonded and a line electrode that extends in a line from the pad portion to the outer edge side of the infrared filter. And
The imaging module according to claim 2, wherein wire bonding is performed between the lead frame and the line electrode. 制御用の半導体素子が、前記リードフレームの前記撮像素子が搭載されている位置とは別の平面位置に、樹脂成形部に封止されて搭載されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の撮像モジュール。   4. The semiconductor element for control is mounted by being sealed in a resin molding portion at a planar position different from the position where the imaging element of the lead frame is mounted. The imaging module according to claim 1. 外部接続用の基板として、前記樹脂成形部に封止されたリードフレームにフレキシブル基板が接続され、
前記リードフレームの露出面に形成されたスタッドバンプを介して、前記リードフレームと前記フレキシブル基板に設けられた配線パターンとが電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の撮像モジュール。 As a substrate for external connection, a flexible substrate is connected to the lead frame sealed in the resin molding part,
5. The lead frame and a wiring pattern provided on the flexible substrate are electrically connected via a stud bump formed on the exposed surface of the lead frame. The imaging module according to claim 1. 光学レンズを支持する鏡筒と、光学レンズによる像を受光する撮像素子とを備えた撮像モジュールであって、
外部接続用の基板を挟んで前記光学レンズを支持する鏡筒と、前記撮像素子を樹脂封止した樹脂成形部とが対向して配置され、
前記基板に、前記光学レンズからの出射光を前記撮像素子に導く貫通孔が形成されていることを特徴とする撮像モジュール。 An imaging module comprising a lens barrel that supports an optical lens and an imaging element that receives an image from the optical lens,
A lens barrel that supports the optical lens across a substrate for external connection and a resin molded portion that seals the imaging element with resin are arranged to face each other.
An imaging module, wherein a through hole that guides light emitted from the optical lens to the imaging element is formed in the substrate.
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