JP2007060221A - センサーチップ用回路基板 - Google Patents

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Abstract

【課題】 センサーチップをダイヤパターンに接着する際に、ダイヤパターンから流出した接着剤が基板表面に設けた他のパターンへ付着することを防止する。
【解決手段】 回路基板1上にセンサーチップを載置するためのダイヤパターン11を回路基板1表面にパターン形成し、ダイヤパターン11の周囲部には漏洩防止パターン13を突設することで、ダイヤパターン11との間で堀状の溝部14として形成する。
【選択図】 図3

Description

この発明は、センサーチップを固定する基板に関する。
固体撮像素子のようなセンサーチップは、基板に取付けた状態で歪みや撓み等によるセンサーチップのセンサー面の方向が変更してしまわないように、容易に歪みや撓みが起こりにくいセラミック基板等の回路基板に固定される。そしてこの固定は、銀ペースト等の接着剤によって行われている。
具体的には、例えば、携帯電話に用いる小さなレンズ一体型のカメラモジュールでは、固体撮像素子であるセンサーチップを固定し、このセンサーチップ上にレンズを通った映像が映し出される。このセンサーチップは容易に動いては撮像ができないので、回路基板上にしっかりと固定しておく必要がある。
そこでセンサーチップの固定は、回路基板表面に形成した厚さ10μm程度のダイヤパターン上に銀ペースト等によって接着するように固定していた。
以下に従来例を説明する。図6はセンサーチップを取付けた際の断面説明図であり、図7は従来の基板の構造を表す平面説明図である。
100は回路基板であり複数層からなる。この回路基板100表面には、固体撮像素子のようなセンサーチップ110を載置して固定するためのダイヤパターン101が印刷によって形成されている。このダイヤパターン101は、10μmほどの厚みで回路基板100表面から突出して凸状に設ける。又回路基板100に載置されるセンサーチップ110の周囲部となる回路基板100表面には、センサーチップ110と電気的に接続するワイヤーリングを施すための電極パターン102を設ける。電極パターン102も、ダイヤパターン101同様に印刷によって形成される。
このように形成された回路基板100のダイヤパターン101上にセンサーチップ110を載置する。この時センサーチップ110とダイヤパターン101との間には銀ペースト等の接着を目的とした処理が施されて、センサーチップ110はダイヤパターン101上に固定されることとなる。
次いで、センサーチップ110と回路基板100とを電気的に接続してセンサーチップ110が受光した撮像信号を回路基板100が受領するためのワイヤーボンディングが施される。この時ワイヤーボンディングが施されるセンサーチップ110にはワイヤーボンディング用のワイヤーボンディング端子部111が設けてある。ワイヤーボンディング端子部111は、ワイヤーボンディングの長さを短くする等の理由からセンサーチップ110表面の周縁部に設けられている。
このように構成する従来の回路基板100では、ダイヤパターン101上に或はセンサーチップ110裏面に銀ペースト等の接着剤130を塗布し、この状態で加熱することで接着剤を溶融させて熱着させていた。
そして、センサーチップ110をダイヤパターン101へ接着固定した後、回路基板100とセンサーチップ110とを電気的に接続するワイヤーボンディングが自動機によって施される。自動機では、センサーチップ110のワイヤーボンディング端子部111を回路基板100側へ押圧するようにしてワイヤー部120の一端をボンディングし、ワイヤー部120の他端を回路基板100の電極パターン102と電気的に接続する。
しかしながら上記従来例のように、センサーチップ110の裏面をダイヤパターン101へ押圧して接着固定が行われるが、図6に表すように、センサーチップ110とダイヤパターン101との間に塗布された銀ペースト等の接着剤130中の溶剤成分が接着剤130から分離することで、該溶剤がセンサーチップ110とダイヤパターン101との間から流れ出し、基板100表面に流れ出てしまった。そして、流れ出た接着剤130中の溶剤成分は、基板100表面に設けたワイヤーボンディングを施すワイヤーボンディング用パターン102等の接続パターンに付着してしまい、接着剤130中に含まれる成分によってはこれらワイヤーボンディング用パターン102等の接続パターンを腐食させてしまう又は汚すことにより回路基板100の品質を劣化させてしまうという問題点を有した。
そして、流出してしまった接着剤130は、ダイヤパターン101と最も近くに設けられているワイヤーボンディング用パターン102に付着することが多い。そして、ワイヤーボンディング用パターン102は小さなパターンに金線等からなる良導体のワイヤーがボンディングされるが、パターン部分が小さいので、該ワイヤーとの接続は良好な状態で行われなければならないが、流出してしまった接着剤130の溶剤成分によって劣化されることで、センサーチップ110のワイヤーボンディング端子部111と良好なワイヤーボンディングが施せず、製品不良を出してしまうという問題点を有した。
そこでこの発明は、これら問題点に鑑み、センサーチップをダイヤパターンに接着する際に、ダイヤパターンから流出してしまった接着剤又は接着剤中の成分が基板表面に設けた他のパターンへ付着しにくいセンサーチップ用回路基板を提供する。
そこでこの発明は、
センサーチップが載置されるダイヤパターンを基板表面に設け、ダイヤパターンの周囲部に堀状に穿設した溝部を形成することを特徴とするセンサーチップ用回路基板、
及び、
センサーチップが載置されるダイヤパターンを基板表面に突設すると共に、ダイヤパターン周囲部には液状物質や液体の漏洩を防止可能な漏洩防止壁を突設しダイヤパターンとの間に堀状の溝部を形成することを特徴とするセンサーチップ用回路基板、
を提供する。従って、ダイヤパターン上にセンサーチップを載置固定した際に、ダイヤパターンとセンサーチップとの間から溢れた銀ペースト等の液状物質又は液体は、ダイヤパターン周囲部の溝部に、或は、漏洩防止壁との間に入り込み、溝部或は漏洩防止壁によってそれより外側への流出が阻止される。これにより、漏出した接着剤は回路基板表面の溝部或は漏洩防止壁の外側に設けたパターンに付着しない。
従ってこの発明では、回路基板上面に設けたダイヤパターンの外側に溝部或は漏洩防止壁を設けるので、回路基板のダイヤパターンへセンサーチップを接着剤によって接着した際に、ダイヤパターンとセンサーチップとの間から接着剤又は接着剤の溶剤成分が漏出しても、ダイヤパターンの外側に設けた溝部或は漏洩防止壁とダイヤパターンとの間に漏出した接着剤を貯めることができるので、漏出した接着剤は該溝部或は該漏洩防止壁より外側へ漏出することはなく回路基板表面に設ける他の接続パターンに接着剤が付着することを防止できる。
これにより、基板表面に設けられた該接続パターンが漏出した接着剤と付着することで酸化し腐食する或は汚れることによるワイヤリング性の低下等の劣化を防止可能である。
又、回路基板表面のダイヤパターンを囲むように漏洩防止壁を設ける場合には、ダイヤパターンを形成するのと同時に漏洩防止壁も形成できるので、漏出した接着剤を貯めるための溝部を回路基板表面に別途設ける製造工程を減らすことが可能である。
一方、基板表面に溝部を形成する場合には、パターンを形成する際に用いる金等の良導体を用いることなく形成できるので、パターン形成に用いる材料が高価な場合などには、製造コストを低減できるという効果を有する。
基板上面にセンサーチップの外形より稍小さなダイヤパターンを印刷により厚さ約10μm程度の凸状に形成する。該ダイヤパターンにセンサーチップを載置した時にセンサーチップの周囲部上面にあるワイヤーボンディング端子部の下方となる基板上面に、ダイヤパターンと同様にエッチング処理等により厚さ約10μmの凸状となるよう漏洩防止壁である漏洩防止パターンを形成する。この漏洩防止パターンの厚さは、ダイヤパターンにセンサーチップが載置固定された際にセンサーチップの下面が当接する高さが望ましい。
このように構成するセンサーチップ用回路基板では、センサーチップを銀ペースト等によりダイヤパターンへ接着固定した際に、センサーチップとダイヤパターンとの間から漏出する接着剤は、ダイヤパターンと漏洩防止パターンとの間の溝部に貯留しやがて硬化する。
以下にこの発明の実施例を図面に基づき説明する。図1はこの発明の実施例を表す縦中央断面説明図であり、図2はこの発明の平面説明図であり、図3はセンサーチップを載置した状態を表す縦中央断面説明図であり、図4はセンサーチップを載置した状態を表す平面説明図であり、図5は他の実施例を表す説明図である。
1は、この発明に係るセンサーチップ用回路基板である。センサーチップ用回路基板1は、携帯電話等で使用されるカメラモジュールに使用されている固体撮像素子であるセンサーチップSTを固定するための多層セラミック基板である。センサーチップ用回路基板1は、センサーチップSTを載置するためのダイヤパターン11を設けると共に、ダイヤパターン11の周囲部にはセンサーチップST周囲部下面となる回路基板1表面に漏洩防止パターン12を設ける。
ダイヤパターン11は、センサーチップ用回路基板1の表面略中央に形成される。ダイヤパターン11は、図1等に表すように上部にセンサーチップSTが載置固定されるセンサーチップ載置部でありセンサーチップSTの底面より小さな面積で設けられ、該回路基板1製造時のパターン印刷等と同様の工程で形成し、10μm程度の厚さとなるように形成される。ダイヤパターン11は、センサーチップSTのグランドとして機能するので、良導状態を保てなければならないと共にセンサーチップSTを強固に固定できなければならないが、金メッキ等高価な材料により構成されるので、極力小さな面積で且つ安定して固定できる面積となるように設計される。更には、センサーチップSTとセンサーチップ用回路基板1とをワイヤリングする際に邪魔とならずに且つ最小化できるよう、ダイヤパターン11はセンサーチップSTの底面積より小さな面積で形成される。
このように形成するダイヤパターン11には、図3に表すように、載置固定するセンサーチップSTとダイヤパターン11との間に銀ペースト等の良導体接着剤2を塗布した状態で焼き付けて載置固定される。この時溶融された良導体接着剤2は、センサーチップSTとダイヤパターン11との間から余剰分が漏洩することがある。
ここで、ダイヤパターン11に載置されるセンサーチップSTについて説明する。
センサーチップSTは、図3及び図4に表すように、平面視略正方形をなす薄板状の固体撮像素子(CMOSセンサ)であり、表面の周囲部にはセンサーチップ用回路基板1と電気的に接続するためのワイヤリングを行うワイヤーボンディング端子部ST1が設けられている。又、表面略中央にはセンサー部ST2が設けられている。
ダイヤパターン11には、このように構成されたセンサーチップSTが載置されることとなる。
センサーチップ用回路基板1には、センサーチップSTのワイヤーボンディング端子部ST1とワイヤリングすることで電気的に導通状態を保つためのワイヤリング電極パターン12を複数設ける。ワイヤリング電極パターン12は、センサーチップSTをダイヤパターン11上に載置した際に、平面視でワイヤーボンディング端子部ST1の直ぐ外側となるセンサーチップ用回路基板1表面に設ける。このワイヤリング電極パターン12は、極細いワイヤーWを複数並設してボンディングさせるため、極小面積で密集して設けられることとなる。ワイヤーボンディング端子部ST1及びワイヤリング電極パターン12は、ワイヤーボンディング時に導通接着剤2としての銀ペーストや半田等を施して導通状態を保持でき、自動機(図示せず)により金線からなるワイヤーWの両端がそれぞれに導通接着され、センサーチップSTがセンサーチップ用回路基板1と導通状態となる。
更に、センサーチップ用回路基板1には漏洩防止壁としての漏洩防止パターン13を設ける。漏洩防止パターン13は、ダイヤパターン11にセンサーチップSTを設置固定した際にワイヤーボンディング端子部ST1の裏面側となるセンサーチップSTと対向するセンサーチップ用回路基板1上に、ダイヤパターン11と同じか略同じ厚さに設ける。この漏洩防止パターン13は、ダイヤパターン11を形成するのと同様にセンサーチップ用回路基板1のパターン印刷等の工程によって形成する。漏洩防止パターン13は、図1及び図2に表すように、漏洩防止パターン13はダイヤパターン11の周囲を取り囲むように巡らして形成する。しかしながら、漏洩防止パターン13は、接着剤2がセンサーチップSTとダイヤパターン11との間から漏出した際に、ダイヤパターン11と漏洩防止パターン13との間に形成された堀状の溝部14に漏出した接着剤2を貯留することができて漏洩防止パターン13から外への漏出を防止できる。
この実施例では、センサーチップ用回路基板1にダイヤパターン11を形成するパターン印刷等の工程と同工程で漏洩防止パターン13をダイヤパターン11同様に形成し、ダイヤパターン11と同じ厚さとなる略10μmに漏洩防止パターン13を形成する。しかしながら、漏出した接着剤の外部への流出を防止するためには、必ずしも漏洩防止パターン13を設けずとも良く、例えば、図5に表すように、ダイヤパターン11の周囲部となるセンサーチップ用回路基板1の表面に溝を穿設して溝部14を形成し、該溝部14によって漏出して接着剤2を貯留するようにしても良い。
次いで、漏洩防止パターン13を設けたセンサーチップ用回路基板1へセンサーチップSTを載置する工程を説明する。
センサーチップ用回路基板1のダイヤパターン11上には予め銀ペーストを塗布しておき、センサーチップSTを自動機により載置する。次いで銀ペーストによってセンサーチップSTをダイヤパターン11上に固定するために銀ペーストを硬化させるための加熱処理等を行う。
次いで、銀ペーストによって固定されたダイヤパターン11上のセンサーチップSTとセンサーチップ用回路基板1のワイヤリング電極パターン12とを電気的に接続するため、センサーチップSTのワイヤーボンディング端子部ST1に金線からなるワイヤーWをワイヤーボンディングマシンによって固定する。
これらの作業は自動機によって行われるが、センサーチップSTをダイヤパターン11へ固定する際には自動機がセンサーチップSTをダイヤパターン11へ固定する際に、所定位置にセンサーチップSTを移動させて下方へ押下させ荷重をかけてダイヤパターン11に押圧して位置固定し加熱して固定する。
この時、センサーチップSTに掛る荷重により、従来はダイヤパターン11とセンサーチップSTとの間隙に塗布されている接着剤2が、該間隙から漏出してダイヤパターン11の表面を流れダイヤパターン11に最も近い位置に設けられた接続パターンであるワイヤリング電極パターン12に付着してしまい該パターンを腐食等劣化させるという問題点があったが、この実施例では、図1乃至図3に表すように、ダイヤパターン11の外側に堀状の溝部14を形成するよう、ワイヤーボンディング端子部ST1の下方に漏洩防止パターン13が存在し、漏洩防止パターン13とダイヤパターン11との間に形成された溝部14に、漏出した接着剤2が貯留されることとなので、漏出した接着剤2が漏洩防止パターン13によって漏出を阻害され、漏出した接着剤がダイヤパターン11以外のワイヤリング電極パターン12等の接続パターンに付着することはない。
センサーチップSTのワイヤーボンディング端子部ST1へワイヤーWをボンディングした後自動機は、そのワイヤーWの他端がセンサーチップ用回路基板1上の所定箇所であるワイヤリング電極パターン12と接続するようにワイヤリングし且つ該ワイヤリング電極パターン12とワイヤーWをワイヤーボンディングマシンによって電気的に接続させる。
上記のようなワイヤリングの作業を自動機によって他のボンディング端子部ST1に施すことで、センサーチップSTをセンサーチップ用回路基板1へ固定するとともに電気的に接続する。
この発明によれば、固体撮像素子であるセンサーチップの基板への取付けに利用可能なので、携帯電話等の電子機器に取付けるレンズ一体型のカメラモジュールの製造等に利用可能であり、更には、基板上に載置固定する電子部品を基板とワイヤリングする際に利用可能である。
この発明の実施例を表す縦中央断面説明図 この発明の平面説明図 センサーチップを載置した状態を表す縦中央断面説明図 センサーチップを載置した状態を表す平面説明図 他の実施例を表す説明図 従来例を表す縦中央断面説明図 従来例を表す平面説明図
符号の説明
ST センサーチップ
ST1 ワイヤーボンディング端子部
ST2 センサー部
W ワイヤー
1 センサーチップ用回路基板
11 ダイヤパターン
12 ワイヤリング電極パターン
13 漏洩防止パターン
14 溝部
2 接着剤

Claims (2)

  1. センサーチップが載置されるダイヤパターンを基板表面に設け、ダイヤパターンの周囲部に堀状に穿設した溝部を形成することを特徴とするセンサーチップ用回路基板。
  2. センサーチップが載置されるダイヤパターンを基板表面に突設すると共に、ダイヤパターン周囲部には液状物質や液体の漏洩を防止可能な漏洩防止壁を突設しダイヤパターンとの間に堀状の溝部を形成することを特徴とするセンサーチップ用回路基板。
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