JP2007151113A - カメラモジュールパッケージ - Google Patents

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Abstract

【課題】フリップチップ方式のイメージセンサモジュールを利用したカメラモジュールパッケージを提供する。
【解決手段】複数のレンズが積層結合されたレンズバレルと、該レンズバレルがその上部の開放部から挿入されて装着されるハウジングと、一面に形成された電極パッド１３上にバンプ１２がボンディング結合されたイメージセンサ１１と、該イメージセンサに形成されたパッド１３と対応する位置にビアホール１６が形成され、かつ前記ビアホールの形成層の間に導電性パターン１８が形成されたフレキシブルプリント回路基板１５と、前記ビアホールの内部に充填される導電性接着剤１７と、からなるイメージセンサモジュール１０と、を備える。
【選択図】 図６

Description

本発明は、フリップチップ方式のイメージセンサモジュールを利用したカメラモジュールパッケージに関し、さらに詳細には、フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣＢ）にイメージセンサのフリップチップボンディングの際に、イメージセンサの底面に形成されたバンプがフレキシブルプリント回路基板に備えられたビアホールに挿入されて、フレキシブルプリント回路基板とイメージセンサとが電気的に接続可能に結合されることによって、信頼性の高い超薄型のカメラモジュールが製作され得るようにしたフリップチップ方式のイメージセンサモジュールを利用したカメラモジュールパッケージに関する。
現在、携帯電話及びＰＤＡなどのような携帯用端末器は、最近、その技術の発展と共に単純な電話機能のみならず、音楽、映画、ＴＶ、ゲームなど、マルチコンバージェンスとして用いられており、このようなマルチコンバージェンスとしての展開を主導するものとして、カメラモジュール（ＣＡＭＥＲＡ ＭＯＤＵＬＥ）が最も代表的なものと言える。かかるカメラモジュールは、従来の３０万画素（ＶＧＡクラス）から現在の７００万画素の高画素中心に変化すると共に、オートフォカス（ＡＦ）、光学ズーム（ＯＰＴＩＣＡＬ
ＺＯＯＭ）などの多様な付加機能の具現により変化しつつある。
一般に、カメラモジュール（ＣＣＭ：ＣＯＭＰＡＣＴ ＣＡＭＥＲＡ ＭＯＵＤＵＬＥ）は小型であって、カメラフォンやＰＤＡ、スマートフォンをはじめとする携帯用移動通信機器と、トイカメラ（ＴＯＹ ＣＡＭＥＲＡ）などの多様なＩＴ機器に適用されているが、最近では、消費者の多様な好みに合せて小型のカメラモジュールが装着された機器の発売が順次増えているのが実情である。
このようなカメラモジュールは、ＣＣＤやＣＭＯＳなどのイメージセンサとレンズを主要部品として製作されており、前記レンズを介して透過された入射光を前記イメージセンサを介して集光させて機器内のメモリ上にデータとして格納し、格納されたデータは、機器内のＬＣＤまたはＰＣモニターなどのディスプレイ媒体を介して映像としてディスプレイされる。
通常のカメラモジュール用イメージセンサのパッケージング方式は、フリップチップ（Ｆｌｉｐ−Ｃｈｉｐ）方式のＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｌｉｍ）方式、ワイヤボンディング方式のＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）方式、そしてＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｃａｌｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）方式などがあり、この中で、ＣＯＦパッケージ方式とＣＯＢパッケージ方式が広く用いられている。
前記カメラモジュール用イメージセンサのパッケージ方式の中で、ＣＯＦ方式のパッケージング構造を以下の図面を参照して簡略に説明する。
図１は、従来のＣＯＦ方式のカメラモジュールの組立状態を示す組立斜視図であり、図２は、従来のＣＯＦ方式のカメラモジュールの一部切り欠き断面図である。
図１及び図２に示すように、従来のカメラモジュール１は、レンズを介して入力された映像信号を電気的信号に変換するイメージセンサ３が底面に支持されるハウジング２と、前記イメージセンサ３に被写体の映像信号を集積するレンズ群４と、前記レンズ群４が内部に多段に積層されるバレル５の順次結合により構成される。
このとき、前記ハウジング２の下部には、ＣＣＤまたはＣＭＯＳからなるイメージセンサ３を駆動するための電気部品であるＣ（コンデンサ、ＣＯＮＤＥＮＳＯＲ）とＲ（抵抗、ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ）のチップ部品が付着された実装用基板（ＦＰＣＢ）６が電気的に結合される。
このように構成された従来のカメラモジュール１は、実装用基板６に複数の回路部品が実装された状態で基板６とイメージセンサ３との間に異方導電性フィルム（ＡＣＦ：ＡＮＩＳＯＴＲＯＰＩＣ ＣＯＮＤＵＣＴＩＶＥ ＦＩＬＭ）８または非導電性ペースト（ＮＣＰ：ＮＯＮ−ＣＯＮＤＵＣＴＩＶＥ ＰＡＳＴＥ）を挿入し、熱と圧力を加えて通電されるように接着固定し、その反対面にＩＲフィルタ７を付着する。
また、複数のレンズ群４が内蔵されたバレル５とハウジング２をねじ結合によって仮結合させた状態で、上述したように、予め組立された実装用基板６がハウジング２の底面に別の接着剤により接着固定される。
一方、前記イメージセンサ３が付着された実装用基板６とバレル５とが結合されたハウジング２の接着固定後に、前記バレル５の前方に被写体（解像度チャート）を一定の距離にして焦点調整を行うが、前記カメラモジュール１の焦点調整は、ハウジング２にねじ結合されたバレル５の回転による垂直移送量が調節されることにより、レンズ群４とイメージセンサ３との間の焦点調節が行われる。
このような構造からなるＣＯＦ方式のカメラモジュールパッケージは、何よりワイヤーを付着する空間を必要としないため、パッケージの面積が減少し、バレルの高さを低くすることができることから、カメラモジュールの軽薄短小化が可能であるという長所がある。
そして、薄いフィルム（Ｆｉｌｍ）やフレキシブルプリント回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）を使用するため、外部衝撃に耐える信頼性の高いパッケージが可能であり、その製作工程が相対的に簡単であるという長所がある。そして、前記ＣＯＦ方式は、小型化とともに抵抗の低減による信号の高速処理、高密度、多ピン化傾向にも応えることができる。
しかしながら、前記ＣＯＦ方式のカメラモジュールパッケージは、最小のチップサイズウェーハレベルパッケージで集約されることにより、工程費用が高価であり、納期対応が不安定であるという短所があることから、イメージセンサ用には限界があり、現在のＣＯＦ方式は、断層構造により多様な機能が追加されている最近のメガ（Ｍｅｇａ）クラス以上のイメージセンサを使用するモジュールでは固有の長所であったモジュールパッケージの小型化がこれ以上の機能を発揮できないという短所がある。
次に、図３Ａ及び図３Ｂは、イメージセンサのモジュールパッケージのフリップチップボンディングの際、基板とセンサとの間の付着方式を示す拡大断面図であって、図３Ａは、ＡＣＦを利用した付着方式であり、図３Ｂは、ＮＣＰを利用した付着方式である。
図３Ａに示すように、ＡＣＦを利用したフリップチップボンディング方式は、フレキシブルプリント回路基板６上にＡＣＦ８をまず付着した後に、イメージセンサ３に金メッキバンプ３ａを形成して、前記ＡＣＦ５にバンプ３ａが接触されるように、イメージセンサ３のフリップボンディングが行われる。このとき、前記ＡＣＦ８内の導電ボール８ａが電気的接続体の機能を行う。
また、図３Ｂは、ＮＣＰを利用したフリップチップボンディング方式であって、前記フ
レキシブルプリント回路基板６のパッド６ａの上部にＮＰＣ９が線塗布され、前記イメージセンサ３に形成された金メッキバンプ３ａやスタッドバンプ（Ｓｔｕｄ Ｂｕｍｐ）が基板６上にフリップボンディングされ、前記ＮＣＰ９は、ＡＣＦのような導電ボール８ａがないため、前記バンプ３ａが基板６のパッド９に直接接触されることにより、電気的接続が行われる。
このように、ＡＣＦ８またはＮＣＰ９を利用したイメージセンサモジュールパッケージは、前記フレキシブルプリント回路基板６とイメージセンサ３との間のフリップチップボンディングの際に、前記二部材の圧着によりＡＣＦ８またはＮＣＰ９がイメージセンサモジュールの側面に突出されて、フリップチップ装備を汚染させるか、モジュールの外側に突出されたＡＣＦやＮＣＰのカスがモジュールの異物不良及びその上部に接着固定されるハウジングの破損などで接続するという問題が指摘されている。
また、前記ＡＣＦを利用したフリップチップボンディング方式は、ＡＣＦ８内の導電ボール８ａを利用した接続が行われなければならないため、フリップチップ工程の際に、比較的高い温度の熱（約２００〜２４０℃）と圧力（バンプ当たり５０〜１５０μｍ）が加えられなければボンディングが行われないという短所がある。
そして、上述の通常のフリップチップ方式のイメージセンサモジュールパッケージでは、複数のチップ部品がイメージセンサの付着面と同一の面上に実装されざるをえないことから、モジュールパッケージのサイズを最小化するのには限界がある。
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、単面または両面のフレキシブルプリント回路基板にイメージセンサのフリップチップボンディングの際に、イメージセンサの底面に形成されたバンプがフレキシブルプリント回路基板に備えられたビアホールの内部に直接挿入され、前記フレキシブルプリント回路基板とイメージセンサとが電気的に接続可能に結合されるフリップチップ方式のイメージセンサモジュールを利用したカメラモジュールパッケージが提供することにある。
上記目的を達成すべく、本発明に係るイメージセンサモジュールのフリップチップパッケージ構造によれば、一面に複数のパッドが形成され、前記パッド上にバンプがボンディング結合されたイメージセンサと、該イメージセンサの一面に形成されたパッドと対応する位置にビアホールが形成され、該ビアホールの形成層間の底面にパターンが形成されたフレキシブルプリント回路基板と、前記ビアホールの内部に充填される導電性接着剤と、を備える。
一態様において、前記イメージセンサは、フレキシブルプリント回路基板の底面にフリップチップボンディングにより結合された前記イメージセンサモジュールの上部には、レンズバレルが装着されたハウジングが固着結合される。
一態様において、前記イメージセンサは、中央部に備えられた受光部の外側、すなわちイメージセンサのエッジ部に沿って複数のパッドが一列に整列され、前記パッドの上面にゴールドワイヤー（Ｇｏｌｄ Ｗｉｒｅ）が内蔵されたキャピラリ（Ｃａｐｉｌｌａｒｙ）を利用したバンプのボンディング結合が行われる。
このとき、前記バンプは、ソルダー（Ｓｏｌｄｅｒ）バンプまたはスタッド（Ｓｔｕｄ）バンプで構成することができる。
一態様において、前記イメージセンサがフリップチップボンディングされるフレキシブルプリント回路基板は、前記イメージセンサの受光部が露出されるように中央部に受光領域が穿孔されており、前記受光領域の外側の前記パッドと対応する位置に複数のビアホールが形成される。
一態様において、前記ビアホールは、フレキシブルプリント回路基板内に形成された複数のパターンにより電気的に層間接続が行われるようになるブラインドビアホールで構成され、前記ビアホールの内部には、導電性接着剤が充填される。
ここで、前記ブラインドビアホールは、主に表面層において内層を接続するときに主に用いられ、多層プリント配線板で２層以上の導体層間を接続する導通ホールをなし、前記プリント配線板を貫通しないホールをいう。すなわち、本発明の目的を達成するために、前記イメージセンサに形成された複数のバンプがフリップチップボンディングされる前記フレキシブルプリント回路基板は、層間導電パターンが複数備えられた多層（Ｍｕｌｔｉ
Ｌａｙｅｒ）構造の単面または両面フレキシブルプリント回路基板で形成されることが好ましい。
また、前記ビアホールは、レーザードリリングにより穿孔され、略１５０μｍ以下の大きさに穿孔されることが好ましい。
また、一態様において、前記フレキシブルプリント回路基板は、レーザードリリングによるビアホール加工の際、基板の層間ポリマーを焼くときに発生するカスを化学的に除去するデスミア（Ｄｅｓｍｅａｒ）工程を経た後に、スパッタリング工程により各ビアホールの内壁面上に金属膜が形成されるようにし、前記金属膜の外側にパターニングが行われるようにする。
このように、前記ビアホールの内側壁面とその内部に充填された導電性接着剤との間に介在された金属膜は、フレキシブルプリント回路基板の両面に導電性ラインが形成されることによって、前記イメージセンサモジュールに装着されるフレキシブルプリント回路基板が両面フレキシブルプリント回路基板として用いられる際に、別の工程により蒸着形成することができる。
一方、前記ビアホールの内部に充填される導電性接着剤としては、主に銀（Ａｇ）を主材料とするペースト（Ｐａｓｔｅ）を用い、場合によっては、カーボンペーストを用いることもできる。
このような構成からなる本発明のイメージセンサモジュールは、層間内部に導電性パターンが備えられた多層構造のフレキシブルプリント回路基板上に層間接続をなすビアホールが形成され、前記ビアホールの内部にイメージセンサの一面のパッド上にボンディング接着されたバンプが直接挿入（Ｄｏｃｋｉｎｇ）されてフリップチップボンディングされることで、前記イメージセンサとフレキシブルプリント回路基板とが導通可能に接続するとき、別の熱と圧力を加えずにフリップチップ接続が完了するとともに、パッケージの大きさを最小化できるようにしたのに技術的特徴がある。
一方、本発明の他の目的は、イメージセンサの一面に備えられた複数のパッド上にバンプが形成されるステップと、層間導電パターンが備えられたフレキシブルプリント回路基板上に層間接続可能にビアホールが形成されるステップと、前記ビアホールの内部に導電性接着剤が充填されるステップと、前記フレキシブルプリント回路基板のビアホールの内部に前記イメージセンサ一面のバンプが挿入されて電気的接続が可能に結合されるステッ
プと、を含むイメージセンサモジュールのフリップチップパッケージ製造方法が提供されることにより達成される。
一態様において、前記フレキシブルプリント回路基板が両面フレキシブルプリント回路基板の場合、フレキシブルプリント回路基板上にレーザードリリングによるビアホールを形成し、前記ビアホールの内壁面にスパッタリング工程による金属膜が形成されるステップをさらに含む。
このとき、前記ビアホールの内部に形成される金属膜は、Ｔｉ（チタン）またはＡｕ（金）などで構成されることが好ましい。
また、一態様において、前記ビアホールの内部に形成された金属膜の上部に充填される導電性接着剤は、スクリーンプリント法により充填される。
また、一態様において、前記ビアホールの内部にイメージセンサのバンプが挿入されてフリップチップボンディングが行われると、前記ビアホールの内部に充填された導電性接着剤を硬化させるステップをさらに含み、前記導電性接着剤の硬化は、ジグを利用して熱を加えることにより行われ、略１２０℃に加熱したオーブンを通過しながら行われる。
本発明によれば、単面または両面のフレキシブルプリント回路基板に形成されたビアホールの内部にイメージセンサの底面に備えられたバンプが直接挿入されて、前記フレキシブルプリント回路基板とイメージセンサとが電気的に接続可能にフリップチップボンディング結合されることによって、ＣＯＦ方式のイメージセンサモジュールを製作する際に、ＡＣＦやＮＣＰなどの介在手段なしで、ビアホール内部の導電性接着剤のみでフリップチップボンディングが行われることにより、カメラモジュールの超小型化を図ることができ、かつ比較的高価なＡＣＦやＮＣＰを除去することにより、カメラモジュールの低価格化を実現できるという長所がある。
また、前記イメージセンサに形成されたバンプが前記フレキシブルプリント回路基板に備えられたビアホールの内部に直接挿入結合されることによって、イメージセンサモジュールパッケージの組立信頼性を向上させ得るという作用効果を期待できる。
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付図面に基づき詳細に説明する。
本発明のカメラモジュールパッケージの上記の目的に対する技術的構成をはじめとする作用効果に関する事項は、本発明の好ましい実施の形態を示している図面を参照した下記の詳細な説明により明確に理解できるであろう。
＜イメージセンサモジュールのフリップチップパッケージの構造＞
（第１の実施の形態）
まず、図４〜図６は、本発明に係る一実施の形態のイメージセンサモジュールのフリップチップパッケージを示す図であり、図４Ａは、イメージセンサの平面図であり、図４Ｂは、イメージセンサの一部拡大断面図であり、図５Ａは、フレキシブルプリント回路基板の平面図であり、図５Ｂは、フレキシブルプリント回路基板の一部拡大断面図であり、図６は、本実施の形態に係るイメージセンサモジュールパッケージの断面図である。
図４〜図６に示すように、本実施の形態のイメージセンサモジュールフリップチップパッケージ１０は、一面にバンプ１２が突出形成されたイメージセンサ１１と、前記バンプ１２が対応する位置にビアホール１６が形成されて、前記ビアホール１６の内部に導電性
接着剤１７が充填されたフレキシブルプリント回路基板１５で構成される。
前記イメージセンサ１１は、中央部に受光部１４が備えられ、前記受光部１４の外側のエッジ部に複数のパッド１３が一列に整列された状態に配列形成され、前記各パッド１３上には、導電性材質からなるバンプ１２が突出されるように結合される。
このとき、前記バンプ１２は、ゴールドワイヤーが内蔵されたキャピラリを利用した毛細管現象により、パッド１３の上面に接着固定され、スタッドバンプまたはプレートバンプ形態で製作される。前記バンプ１２は、前記フレキシブルプリント回路基板１５のビアホール１６の形成面に接触されることにより、イメージセンサ１１の電気的接続を可能にする機能を果たす。
前記イメージセンサ１１がフリップチップボンディングされるフレキシブルプリント回路基板１５は、複数の層間導電パターン１８が備えられた多層構造の基板で構成され、一面に一層のポリマーが貫通成形された複数のビアホール１６が形成される。前記各ビアホール１６は、イメージセンサ１１に形成されたバンプ１２の付着位置と対応する位置、すなわち前記イメージセンサ１１のフリップチップボンディングの際に、上部に受光部１４を露出させるために穿孔された中央部の受光領域１９の外側のエッジ部に形成され、前記バンプ１２と１対１で結合される。
このとき、前記ビアホール１６は、多層構造のフレキシブルプリント回路基板１５に内蔵された複数のパターン１８により電気的接続が可能なブラインドビアホールをなし、それぞれのビアホール１６の下部側に形成された回路パターン１８により、前記多層構造のフレキシブルプリント回路基板１５の上、下部を貫通しないながら導通が可能なビアホール１６の形成が可能である。
ここで、前記ビアホール１６が形成されたフレキシブルプリント回路基板１５は、単層フレキシブルプリント回路基板、多層フレキシブルプリント回路基板、リジッドフレキシブルプリント回路基板及びビルドアップ（Ｂｕｉｌｄ−Ｕｐ）プリント回路基板などの多様な種類のプリント回路基板１５に代替されて用いられることができる。
ちなみに、前記フレキシブルプリント回路基板１５上に形成された全てのビアホール１６に対応するように基板１５の内部に内蔵された回路パターン１８により、フレキシブルプリント回路基板１５のデザイン自由度が増大し、基板のサイズを最小化できる。
また、前記フレキシブルプリント回路基板１５に形成されるビアホール１６は、レーザードリリングにより略１５０μｍ以下の直径を有するように穿孔され、レーザードリリングを加工する際に発生するビアホール１６の内部及び周辺のカスを除去するためのデスミア工程を経た後に、前記ビアホール１６の内部にスクリーンプリント法により導電性接着剤１７が充填される。
前記ビアホール１６の内部にプリンティングされる導電性接着剤１７は、主に銀（Ａｇ）系の金属性材質からなり、好ましくは、Ａｇエポキシ（Ａｇ Ｅｐｏｘｙ）、Ａｇペースト（Ａｇ Ｐａｓｔｅ）及びソルダークリーム（Ｓｏｌｄｅｒ Ｃｒｅａｍ）を含むカーボンペースト（Ｃａｂｏｎ Ｐａｓｔｅ）を用いることができる。
また、前記フレキシブルプリント回路基板１５上に形成された各ビアホール１６は、下部に比べて上部の直径が広いコーン（Ｃｏｒｎ）形状に穿孔されることが好ましく、その理由は、ビアホール１６の上部を介して挿入されるバンプ１２がビアホール１６の側面の傾斜面に沿って円滑な結合が行われるようにするためである。
このような構造からなる本実施の形態のイメージセンサモジュールのフリップチップパッケージは、内部の層間の間に導電性回路パターン１８が備えられた前記単面フレキシブルプリント回路基板１５の最上部側の基板面上に導通可能に複数のビアホール１６が形成されて、その内部に導電性接着剤１７がプリントされることにより、イメージセンサ１１のフリップチップボンディングのためのフレキシブルプリント回路基板１５の準備が完了する。
また、前記フレキシブルプリント回路基板１５のビアホール１６の形成面側に一面に複数のパッド１３が備えられ、前記パッド１３上にバンプ１２が突出するように付着されたイメージセンサ１１がフリップチップボンディングされ、このとき、前記フレキシブルプリント回路基板１５のビアホール１６とイメージセンサ１１のバンプ１２は、１対１で対応結合され得るように、各部材１１，１５の対向面上の対応位置に形成されることによって、前記ビアホール１６の内部に前記バンプ１２が挿入されることによって、フリップチップボンディングの結合が行われる。
（第２の実施の形態）
次に、図７〜図９は、本発明に係る他の実施の形態のイメージセンサモジュールのフリップチップパッケージを示す図であり、図７Ａは、イメージセンサの平面図であり、図７Ｂは、イメージセンサの一部拡大断面図であり、図８Ａは、フレキシブルプリント回路基板の平面図であり、図８Ｂは、フレキシブルプリント回路基板の一部拡大断面図であり、図９は、本実施の形態に係るイメージセンサモジュールパッケージの断面図である。
以下、本実施の形態の主要技術的構成と図面符号の説明において、上述の一実施の形態と重複する技術的構成については詳細な説明を省略し、前記一実施の形態の図面符号と同一の図面符号を付している。
図示のように、本実施の形態のイメージセンサモジュールフリップチップパッケージ１０は、一面にバンプ１２が突出形成されたイメージセンサ１１と、前記バンプ１２が対応する位置にビアホール１６が形成されて、前記ビアホール１６の内側壁面上に金属膜２０が蒸着される両面フレキシブルプリント回路基板３０で構成される。
このとき、前記ビアホール１６に形成された金属膜２０の内部には、導電性接着剤１７がスクリーンプリント法により充填される。
前記イメージセンサ１１がフリップチップボンディングされるフレキシブルプリント回路基板３０は、複数の層間導電パターン１８が備えられた多層構造の両面フレキシブルプリント回路基板３０で構成されて、一面に一層のポリマーが貫通成形された複数のビアホール１６が形成される。前記各ビアホール１６は、イメージセンサ１１に形成されたバンプ１２の付着位置と対応する位置、すなわち前記イメージセンサ１１のフリップチップボンディングの際に、上部に受光部１４が露出するようにするために穿孔された中央部の受光領域１９の外側エッジ部に形成され、前記バンプ１２と１対１で対応結合される。
このとき、前記両面フレキシブルプリント回路基板３０の一面に形成されるビアホール１６は、前記フレキシブルプリント回路基板３０の両面のうちのいずれかの面に選択的に形成することができる。
ここで、前記ビアホール１６が形成されたフレキシブルプリント回路基板１５は、単層フレキシブルプリント回路基板、多層フレキシブルプリント回路基板、リジッドフレキシブルプリント回路基板及びビルドアッププリント回路基板などの多様な種類のプリント回
路基板１５で代替して用いることができる。
また、前記フレキシブルプリント回路基板３０の一面に形成されるビアホール１６は、レーザードリリングにより略１５０μｍ以下の直径を有するように穿孔され、レーザードリリングを加工する際に発生するビアホール１６の内部及び周辺のカスを除去するためのデスミア工程を経た後、金属を利用したスパッタリング工程により、各ビアホール１６の内壁面上に金属膜２０が形成され、前記金属膜２０の外側にパターニングが行われるようになり、前記ビアホール１６の内側面に蒸着された金属膜２０の上にスクリーンプリント法により導電性接着剤１７が充填される。
このとき、前記ビアホール１６の内部にプリントされる導電性接着剤１７は、主に銀（Ａｇ）系の金属性材質で構成され、好ましくは、Ａｇエポキシ、Ａｇペースト及びソルダークリームを含むカーボンペーストが用いられる。
このような構造からなる本実施の形態のイメージセンサモジュールのフリップチップパッケージは、内部の層間の間に導電性回路パターン１８が備えられた前記単面フレキシブルプリント回路基板１５の最上部側基板面上に導通可能に複数のビアホール１６が形成され、その内側壁面に別の導電ラインを形成するための金属膜２０が蒸着形成されると共に、その内部に導電性接着剤１７がプリントされることで、イメージセンサ１１のフリップチップボンディングのためのフレキシブルプリント回路基板３０の準備が完了する。これ以後に行われるイメージセンサ１１のフリップチップボンディング過程は、上述の一実施の形態のフリップチップパッケージ形成過程と同一の過程を経て、イメージセンサモジュールパッケージが製作される。
一方、本実施の形態のイメージセンサモジュールパッケージの構造は、半導体チップがフリップチップ方式により結合される半導体パッケージの構造及びその製造方法にも適用することができる。
（カメラモジュールの構造）
次に、図１０Ａ及び図１０Ｂは、フリップチップ方式により製作されたカメラモジュールパッケージの断面図であって、図１０Ａは、単面フレキシブルプリント回路基板を用いたカメラモジュールパッケージであり、図１０Ｂは、両面フレキシブルプリント回路基板を用いたカメラモジュールパッケージである。
図１０及び図１０Ｂに示すように、本実施の形態のカメラモジュール１００は、大きくレンズバレル５０と、該レンズバレル５０がその上部の開放部から挿入されて装着されるハウジング４０及び該ハウジング４０の下部開放部に結合されるイメージセンサモジュール１０で構成される。
前記ハウジング４０は、通常の支持物であって、その上部及び下部は開口部を形成し、後述するレンズバレル５０と上述の実施の形態のイメージセンサモジュール３０とそれぞれ結合される。
前記ハウジング４０の上部開口部に挿入及び結合されるレンズバレル３０は、レンズホルダーの機能を果たし、通常、ポリカーボネート等のような樹脂で形成され、ハウジング４０の内部に挿入される底部側にアパーチャー（Ａｐｅｒｔｕｒｅ）及び集光レンズなどが設置される。また、前記レンズバレル５０の上面には、ＩＲコーティングされたガラス（ＩＲ Ｃｏａｔｉｎｇ Ｇｌａｓｓ）が接着されており、アパーチャーや集光レンズの方に異物が浸透することが防止される。
一方、前記ハウジング４０の下部開口部に結合されるイメージセンサモジュール３０は、前記レンズバレル５０内のレンズを通過した光が集光される受光領域１９が備えられた単面フレキシブルプリント回路基板１５または両面フレキシブルプリント回路基板３０と、前記受光領域３０を通過した光が受光されて処理され、フリップチップボンディングによりフレキシブルプリント回路基板１５，３０の一面に付着されるイメージセンサ１１と、を備える。また、前記フレキシブルプリント回路基板１５，３０の自由端部側は、コネクターＣと接続する。
前記イメージセンサ１１は、前記フレキシブルプリント回路基板１５，３０の幅と同じ大きさに形成されて前記フレキシブルプリント回路基板１５，３０の一面（底面）に付着され、前記フレキシブルプリント回路基板の一面と付着される面に複数の電極パッドが形成される。前記電極パッド上に形成されたバンプ１２が前記フレキシブルプリント回路基板１５，３０の対応面に形成されて、内部に導電性接着剤１７が充填されたビアホール１６の内部に挿入されるフリップチップボンディング方式により、前記フレキシブルプリント回路基板１５，３０の底面にイメージセンサ１１がＡＣＦやＮＣＰの介在なしで密着結合が行われる。
ここで、前記フレキシブルプリント回路基板１５，３０とイメージセンサ１１との間のフリップチップボンディング方式に対する詳細な説明は、上述の第１の実施の形態と第２の実施の形態において詳細に記載したので、これ以上の記載は省略する。
（イメージセンサモジュールのフリップチップパッケージ製造方法）
上記のような構造のカメラモジュールを製作するために、上述の実施の形態のイメージセンサモジュールパッケージは、次のような工程を経て製作される。
まず、前記イメージセンサ１１の一面に備えられた複数の電極パッド１３上にバンプ１２を形成させ、内部の層間の間に導電パターン１８が備えられたフレキシブルプリント回路基板１５上に層間接続が可能にビアホール１６を形成させる。
このとき、前記ビアホール１６の内部に導電性接着剤１７を充填させた後に、前記フレキシブルプリント回路基板１５のビアホール１６の内部に、前記イメージセンサ１１の一面に形成されたバンプ１２を挿入させ、前記ビアホール１６の内部に充填された導電性接着剤１７を、ジグを利用するか、またはオーブンを介して加えられる熱により硬化させて、イメージセンサモジュールのフリップチップパッケージの製作工程が完了する。
前記フレキシブルプリント回路基板１５が、上述の第２の実施の形態と同様に、両面フレキシブルプリント回路基板３０である場合には、前記両面フレキシブルプリント回路基板３０の両面のうちのいずれかの面にレーザードリリングによるビアホール１６を形成し、前記ビアホール１６の内壁面にスパッタリング工程による金属膜２０が形成されるステップをさらに含ませる。
前記ビアホール１６の内部に形成される金属膜２０は、Ｔｉ（チタン）またはＡｕ（金）などで構成されることが好ましく、前記金属膜２０の上部に充填される導電性接着剤１７は、スクリーンプリントにより充填される。
上述した本発明の好ましい実施の形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形、及び変更を行うことが可能であり、このような置換、変更などは、特許請求の範囲に属するものである。
従来のＣＯＦ方式のカメラモジュールの組立状態を示す組立斜視図である。 従来のＣＯＦ方式のカメラモジュールの断面図である。 イメージセンサモジュールパッケージのフリップチップボンディングの際、基板とセンサとの間の付着方式としてＡＣＦを利用したことを示す拡大断面図である。 イメージセンサモジュールパッケージのフリップチップボンディングの際、基板とセンサとの間の付着方式としてＮＣＰを利用したことを示す拡大断面図である。 本発明に係る一実施の形態のイメージセンサモジュールのフリップチップパッケージを示すイメージセンサの平面図である。 本発明に係る一実施の形態のイメージセンサモジュールのフリップチップパッケージを示すイメージセンサの一部拡断面図である。 本発明に係る一実施の形態のイメージセンサモジュールのフリップチップパッケージを示すフレキシブルプリント回路基板の平面図である。 本発明に係る一実施の形態のイメージセンサモジュールのフリップチップパッケージを示すフレキシブルプリント回路基板の一部拡大断面図である。 本実施の形態に係るイメージセンサモジュールパッケージの断面図である。 本発明に係る他の実施の形態のイメージセンサモジュールのフリップチップパッケージを示すイメージセンサの平面図である。 本発明に係る他の実施の形態のイメージセンサモジュールのフリップチップパッケージを示すメージセンサの一部拡大断面図である。 本発明に係る他の実施の形態のイメージセンサモジュールのフリップチップパッケージを示すフレキシブルプリント回路基板の平面図である。 本発明に係る他の実施の形態のイメージセンサモジュールのフリップチップパッケージを示すフレキシブルプリント回路基板の一部拡大断面図である。 本実施の形態に係るイメージセンサモジュールパッケージの断面図である。 フリップチップ方式により製作された単面フレキシブルプリント回路基板を利用したカメラモジュールパッケージの断面図である。 フリップチップ方式により製作された両面フレキシブルプリント回路基板を利用したカメラモジュールパッケージの断面図である。
符号の説明
１０ イメージセンサモジュール
１１ イメージセンサ
１２ バンプ
１３ パッド
１５ フレキシブルプリント回路基板
１６ ビアホール
１７ 導電性接着剤
１８ パターン
２０ 金属膜
４０ ハウジング
５０ レンズバレル
１００ カメラモジュール

Claims (6)

  1. カメラモジュールにおいて、
    複数のレンズが積層結合されたレンズバレルと、
    該レンズバレルがその上部の開放部から挿入されて装着されるハウジングと、
    一面に形成された電極パッド上にバンプがボンディング結合されたイメージセンサと、該イメージセンサに形成されたパッドと対応する位置にビアホールが形成され、かつ前記ビアホールの形成層の間に導電性パターンが形成されたフレキシブルプリント回路基板と、前記ビアホールの内部に充填される導電性接着剤と、からなるイメージセンサモジュールと、
    を備えるカメラモジュールパッケージ。
  2. 前記イメージセンサモジュールは、前記フレキシブルプリント回路基板に形成されたビアホールの内側の壁面上に金属膜が蒸着形成されたことを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュールパッケージ。
  3. 前記ビアホールの内部に形成される金属膜は、Ｔｉ（チタン）またはＡｕ（金）などで構成されることを特徴とする請求項２に記載のカメラモジュールパッケージ。
  4. 前記ビアホールは、前記フレキシブルプリント回路基板の層間に備えられた複数のパターンにより電気的に層間接続するブラインドビアホール（Ｂｌｉｎｄ Ｖｉａ Ｈｏｌｅ）で構成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のカメラモジュールパッケージ。
  5. 前記ビアホールは、レーザードリリングにより穿孔され、１５０μｍ以下の大きさに穿孔されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のカメラモジュールパッケージ。
  6. 前記ビアホールの内部に充填される導電性接着剤は、スクリーンプリント工程により充填されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のカメラモジュールパッケージ。
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