JP2007281929A - 固体撮像装置およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】小型で製造が容易なカメラモジュールおよびその製造方法を提供すること。
【解決手段】感光部が形成された主表面を含む固体撮像素子と、この固体撮像素子の前記主面とは反対側の裏面に接着され、前記固体撮像素子に電気的に接続されるとともに、前記固体撮像素子に接着される面とは反対側の面に外部への電気的な接続端子を有し、受動部品を薄い板状に配置形成してなる受動チップと、前記固体撮像素子主表面の感光部以外の部分に形成されたダム状スペーサと、このダム状スペーサ上に、直接ないし間接的に固定されたレンズホルダとを備え、前記受動チップのサイズは、前記固体撮像素子のサイズと同じか若しくは小さく形成した固体撮像装置。
【選択図】図６

Description

本発明は、光学レンズの付いた固体撮像装置（以下の説明ではカメラモジュールと呼ぶ。）およびその製造方法に関するものである。
固体撮像装置としてＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどを用いた従来のカメラモジュールの構造につき、図１により説明する。同図（ａ）はカメラモジュールの斜視図、同図（ｂ）はその縦断面図である。レンズホルダ１がプリント基板２上に固定され、プリント基板２の側面には外部との接続を行う電極部分３が形成されている。レンズホルダ１の内部にはレンズバレル４が挿入されている。プリント基板２上には、抵抗、コンデンサの様な受動部品５及び固体撮像素子６が実装され、ボンディングワイヤ７にて、固体撮像素子６の電極がプリント基板２の電極と接続されている。固体撮像素子６は更に受動部品５と接続されて、プリント基板２の電極部分３より外部と接続される。受動部品５は通常半田リフローにて基板の配線部分（図示せず）と接続される。受動部品５の半田リフロー部分を５’で示す。
レンズホルダ１の内部には赤外カットフィルタの様な光学フィルタ８が接着剤９にてレンズホルダと結合されている。レンズバレル４の内部には光学レンズ１０が固定されており、レンズバレル４は光学レンズ１０で撮像した像が、固体撮像素子６の感光部に結像される位置でレンズホルダ１に固定される。
図１に示す従来のカメラモジュールの部品の製造方法につき図２乃至図６を用い説明する。以下の説明では、図１と同一の構成部分には同一番号にて表記する。レンズバレルは図２（ａ）、（ｂ）に示すようにレンズバレル４に光学レンズ１０を挿入し固定する。レンズホルダは図３（ａ）〜（ｃ）に示すようにレンズホルダ１に光学フィルタ８を接着剤９で固定した後にレンズバレル４を挿入する。通常レンズバレル４はレンズホルダ１内にネジのかみ合わせで勘合され、レンズホルダ１内に挿入され移動する。図４（ａ）〜（ｅ）はモジュールの組み立て工程を示し、プリント基板２に受動部品５を半田リフロー方式で形成し（図４（ｂ））、固体撮像素子をプリント基板に接着した後に（図４（ｃ））、ボンディングワイヤ７においてプリント基板２上に接続する（図４（ｄ））。次に、図３で作成したレンズホルダ１をプリント基板２上に接着固定し、レンズバレル４を移動し結像される位置でレンズホルダに固定し、カメラモジュールを形成する（図４（ｅ））。
次に、半導体製造工程が完了したウエハから固体撮像素子チップを切り出す工程に付き図５（ａ）〜（ｃ）を用い説明する。半導体製造工程が完了したウエハ１１には固体撮像素子６が形成されている（図５（ａ））。固体撮像素子６の境界領域に沿って切断（以下ダイシングと呼ぶ。）することにより、固体撮像素子６は各チップに分かれる。通常このダイシング工程前には、各固体撮像素子チップの電気的、光学的なテスト（以下ウエハテストと呼ぶ。）が行われ、不良チップにはバッドマーク（図示せず）と呼ばれる識別マークが付けられる。固体撮像素子６の中央には画素が二次元的に配列され、感光領域１３を形成し、チップ外周部にはボンディングパッド１２が配置されている（図５（ｂ））。図５（ｂ）のＡＡ’断面を図５（ｃ）に示す。固体撮像素子６の表面の感光領域１１は各画素に対応し、マイクロレンズ１４が形成され、画素への集光率を高め、感度アップを図っている。ボンディングパッド領域は１２である。
上述した従来のカメラモジュールの製造工程では通常以下のような問題点が生ずる。
１）図１（ｂ）に示されるように、カメラモジュールにおいて受動部品５は固体撮像素子６と同一基板２上に形成されているため、モジュールのサイズは固体撮像素子６のサイズより必ず大きくなる。これはモジュールの小型化の点で不利になる。
２）図１（ｂ）に示されるカメラモジュールにおいて受動部品５のコンデンサ容量としては０．１uＦが数個必要となる。この容量のコンデンサの大きさとしては、通常のセラミックコンデンサの場合、その外形寸法は、０．６×０．３×０．３mmの大きさ（0603と呼称される。）である。更に小さい０．４×０．２×０．２mmの大きさ（0402と呼称される。）では現状の容量は０．０１uＦ程度であり、基板上に配置すると個数が必要になり0603よりもモジュールサイズが大きくなってしまう。更に基板２上に半田リフローで表面実装する場合コンデンサの側面にある電極部分に半田を馴染ませる必要があり、この部分もモジュールサイズの小型化の点で不利になる。
３）図１（ｂ）のカメラモジュールにおいて固体撮像素子６は通常ボンディングワイヤ７にて基板の配線部分（図示せず）に接続される。このボンディングワイヤ部分は通常０．２〜０．３ｍｍ取る必要があり、この部分もモジュールサイズの小型化の点で不利になる。
４）図４のカメラモジュールの製造工程に示されるように、プリント基板上に受動部品５をハンダリフローで形成した後に固体撮像素子６を形成し、ワイヤボンディングした後のレンズホルダ１を形成していくが、この際に固体撮像素子の表面にゴミが付着すると、カメラモジュールにした際に、撮像画像中に黒キズと呼ばれる不良が発生する。通常固体撮像素子の１画素のサイズは２〜５μｍ程度の大きさであり、このゴミ付着を防止するために、カメラモジュール製造ラインはクリーンルーム内で製造する必要があり、大きな設備投資を必要とする。また固体撮像素子６に付着したゴミを除去するための洗浄装置も必要になる。固体撮像素子６の表面にはマイクロレンズ１４が形成されており、凹凸状の表面をしている事、材料がアクリル系レジストである為機械的強度に弱い事、の為に、ゴミ除去の方法に関しては大きな制約を受ける。
５）図５に示すように、図４の半導体製造工程が終了したウエハ１１から、固体撮像素子６をダイシングする際には、通常ウエハダイサーと呼ばれる装置で、回転砥石にて半導体（通常Ｓｉ）を切断しながら切断するが、この切断の際には多量のＳｉ切削屑が発生する。これらのＳｉ屑はダイシング時の切削水で洗い流されるが、一部はマイクロレンズの表面に食い込み後の洗浄工程で除去できず、カメラモジュールにおいて黒キズ不良を発生させる。この黒キズの最終判定はカメラモジュールの組み立て後の段階であり、黒キズ不良が発生すると、即、カメラモジュールに付随した部品（固体撮像素子６、外部部品５、レンズホルダ１、光学レンズ１０、光学フィルタ８、プリント基板２）が無駄になる。
６）カメラモジュール製造工程でのレンズホルダ１の基板２への搭載位置ずれ、光学レンズ１０のキズ、光学特性不良、光学フィルタのキズや光学特性ずれ、レンズホルダ付着したダスト、キズ、光学特性ずれ、はカメラモジュールテストにて最終的に判定され、この段階で不良となると即、前記カメラモジュールに付随した部品が無駄になる(特許文献１)。
特開2004-63751号公報
本発明は小型で製造が容易なカメラモジュールおよびその製造方法を提供することを目的とする。
本発明の一実施形態によれば、感光部が形成された主表面を含む固体撮像素子と、この固体撮像素子の前記主面とは反対側の裏面に接着され、前記固体撮像素子に電気的に接続されるとともに、前記固体撮像素子に接着される面とは反対側の面に外部への電気的な接続端子を有し、受動部品を薄い板状に配置形成してなる受動チップと、前記固体撮像素子主表面の感光部以外の部分に形成されたダム状スペーサと、このダム状スペーサ上に、直接ないし間接的に固定されたレンズホルダとを備え、前記受動チップのサイズは、前記固体撮像素子のサイズと同じか若しくは小さく形成したことを特徴とする固体撮像装置が提供される。
また、本発明の一実施形態によれば、固体撮像素子とコンデンサ等の受動部品とレンズとが一体になったカメラモジュールの構造において、コンデンサ等の受動部品を、前記固体撮像素子とは異なる半導体基板上、若しくは内部に内蔵された受動チップ基板に形成し、固体撮像素子が形成されている半導体基板と、受動部品が形成されている半導体基板に孔を空け、お互いを電気的に結線した構造をウエハ状態で実現し、固体撮像素子の感光領域上にレンズを形成された事を特徴とする、固体撮像装置の製造方法が提供される。
本発明の一実施形態によれば、小型で製造が容易なカメラモジュールおよびその製造方法が得られる。
（実施形態１）
図６は本発明の第１の実施形態に係るカメラモジュールの断面図であり、図７はこのカメラモジュールに含まれる受動チップの製造方法を示す工程図である。図６のレンズホルダ１の構造は図１に示した従来例と同じであり、対応する物は同一番号を付して詳細な説明は省略する。固体撮像素子６は感光領域にマイクロレンズ１４が設けられている。ボンディングパッド部分１２の下には貫通電極部分１５が形成されており、固体撮像素子６の下に設けられた受動チップ１６の電極部分１７に接続されている。受動チップ１６には、プリント基板１８に空洞部分を設け、その中にコンデンサ１９を挿入する。プリント基板１８の配線部分は２０で示し、配線部分２０とコンデンサ１９と電気的な接続、及び基板１８への固定は半田２１にて行う。プリント基板１８にはスルーホール２２、２３，２４が形成されている。スルーホールの種類としては、固体撮像素子６の電極を受動チップの裏側の電極取り出し部分に導く種類のスルーホール２２、２２と同じく固体撮像素子６の電極を受動チップ裏面に導きかつ、コンデンサ１９と接続されたタイプのスルーホール２３と、コンデンサ１９からの配線２０を受動チップ裏面に導くタイプのスルーホール２４とである。プリント基板１８の空洞部分にはコンデンサ１９以外に抵抗２６を挿入しても良い。受動チップ１６と固体撮像素子６との連結は、異方性導電ペースト２５を介在し、圧着させ導通を取る方式でよい。異方性導電ペーストとは、圧力の掛かった方向の電気抵抗が下がるペーストであり、通常は金属の微粒子がペーストに均一に分散されており、圧力の掛かった方向に金属粒子が連結し抵抗を下げる機構である。
受動チップ１６の製造方法につき図７（ａ）〜（ｆ）を用いて説明する。プリント基板の元材１８（図７（ａ））、にスルーホール２２，２３，２４と空洞部分２７を設け（図７（ｂ））、端部に沿って配線パターン２８が印刷される（図７（ｃ））。次にクリーム半田が印刷され（図７（ｄ））、受動部品であるコンデンサ１９、抵抗２６が空洞部２７に挿入される（図７（ｅ））。最後に半田がリフローする温度にさらし、半田を馴染ませる（図７（ｆ））。
(実施形態２)
図８および図９は本発明の第２の実施形態に使用される受動チップであるコンデンサの構造を示す断面図である。この受動チップのコンデンサ構造としては、図８に示すように、一導電型の半導体基板２９の主表面上にゲート絶縁膜３２を介しゲート電極３３を設ける。半導体基板表面を規則的に溝を掘り、ゲート電極膜との対向面積を広く取ることにより（通常トレンチ構造と呼ばれる。）キャパシタの容量を増やすことが出来る。酸化膜ＭＯＳ構造の酸化膜容量Ｃoxは
Ｃox=εox＊εo＊Ｌ＊Ｗ／ｔox …（１）
で表される。
ここで、εoxは酸化膜の誘電率=3.9、εoは真空誘電率＝８．８６Ｅ−１４ Ｆ／ｃｍ、Ｌはキャパシタの幅、Ｗはキャパシタの長さ、ｔoxは酸化膜厚である。
この式から例えば、２ｍｍ角のキャパシタで、ゲート酸化膜７５Ａの場合には、トレンチ構造で無い場合にはＣox=０．０１８μＦに対し、図８の様なトレンチ構造の場合、Ｄ／Ｌ＝５として、Ｃox=０．１１μＦとなり、代表的なカメラモジュールに使用される最大キャパシタ０．１μＦにすることが出来る。このコンデンサは３〜４ヶ使用され、キャパシタ面積としては４ｍｍ角程度になるが、これはＶＧＡ（Video Graphic Array）タイプのＣＭＯＳセンサと同程度のチップサイズである。抵抗は５オーム程度が２ヶ程度であり、チップ面積としては増加しない。
図９は受動チップをモジュールに使う際の追加製造工程を示す図である。図９に示すように、受動部品（コンデンサ、抵抗）が半導体主表面３０に形成された受動チップ２９の電極部分にはボンディングパッド１２´が形成されている。これによりキャパシタの良品不良品を選別できる。大容量のコンデンサが占めるキャパシタ面積は上記見積もりのように大きくなる。このため歩留の劣化が懸念される。この対策としては、キャパシタをいくつかのブロックに分け、それぞれのキャパシタの良品不良品をテスタにて選別し、不良品に連結されている配線部分を切断することにより、冗長性を持たせた設計が良い。キャパシタの分割サイズを適正化することにより、受動チップの歩留を１００％近くにすることが出来る。
ＭＯＳキャパシタはゲート電極に印加する電圧により上記の酸化膜容量Ｃox以外に空乏層容量が生じ、全体の容量が低下する懸念があるが、モジュールのキャパシタは通常プラス電位のみ印加されるので、Ｎタイプの半導体基板を使用することにより、酸化膜容量のみになり、特性が安定する。
次に、受動チップをモジュールに使う際の追加製造工程につき説明する。受動チップ２９の主表面３０には上記受動部品（コンデンサ、抵抗）が形成され、ボンディングパッド１２´で上記テストにて不良のキャパシタの配線が切られ、ほぼ良品受動チップのみに加工されている（図９（ａ））。次にボンディングパッド１２´上にバンプが形成される。このバンプは金ワイヤのスタッドバンプでも、メッキ工程で形成したバンプでも良い（図９（ｂ））。次にボンディングパッド１２´下の半導体部分をレーザで除去し、電極を埋め込んで貫通電極を形成する（図９（ｃ））。
上記受動チップ２９と固体撮像素子６を用いたモジュールの製造プロセスにつき、図１０および図１１を用い説明する。固体撮像素子６はウエハ状態で各チップのテストを行い、良品のチップ位置を把握しておく（図１０（ａ））。次にボンディングパッド１２の下部の半導体部分をレーザで除去する（図１０（ｂ））。ボンディングパッド下の孔の部分に電極を形成し、貫通電極１５を形成する（図１０（ｃ））。しかる後に図９（ｃ）の受動チップ２９のバンプ部分３１と、固体撮像素子６の貫通電極部分１５とを、異方性導電ペースト２５を介在し接続させる。この際、固体撮像素子６と受動チップ２９のチップサイズは同じにしておく必要がある（図１０（ｄ））。次に固体撮像素子６の主表面に、スペーサ樹脂３４を塗布する（図１０（ｅ））。このスペーサ樹脂としては例えば住友ベークライト製の感光樹脂を露光現像することにより、マイクロレンズ１４の形状は保ったまま感光部のみ樹脂を除去し、周辺にダム状のスペーサ樹脂３４を形成できる（図１０（ｆ））。このダムダム状のスペーサ樹脂３４の厚さは２０〜４０umのように残すことが出来る。このダム状のスペーサ樹脂３４の上に接着剤を塗り、ＩＲカットフィルタのような光学フィルタ３５を形成する。この際、ダム状スペーサ樹脂３４が有るために、固体撮像素子６のマイクロレンズ１４と、光学フィルタ３５との間にはスペーサ部分が形成できる。（図１１（ｇ））。更に光学フィルタ３５の上にレンズホルダ１を形成する。この場合のレンズホルダは図３（ｂ）の光学ガラス貼り合わせ工程は不要になる（図１１（ｈ））。ここまでの工程はウエハ状態で進めることが出来る。最後にチップサイズが等しく、かつお互いの位置を合わせ上下方向に一体化された、固体撮像素子６、及び受動チップ２９の、ダイシングラインに沿って切断する。この際、光学フィルタ３５と、ダム状のスペーサ樹脂３４´、異方性導電ペースト２５も合わせて切断する（図１１（ｉ））。
この形状では固体撮像素子６、能動チップ２９、が連結され、能動チップの下部に貫通電極と繋がった外部取りだし電極が形成されている。かつ光学フィルタ３５及びレンズホルダ１が付いており、能動チップ２９と固体撮像素子６の間は異方性導電ペースト２５で、固体撮像素子６と光学フィルタ３５の間はスペーサ樹脂で、それぞれ封止されており密閉性が保たれている。これは、図１（ｂ）に示す通常のカメラモジュールの構成要素を全て含んでおり、上記ダイシング後の個片をテストするだけで良い。しかしながら、光学フィルタ→スペーサ樹脂を通って入射光の一部が固体撮像素子６に漏れ込む懸念がある。この対策としては図１１（ｊ）示すように、光遮蔽カバー３６で覆うことで解決が出来る。もっと簡便に図１１（ｈ）もしくは図１１（ｉ）においてレンズ１０をカバーし黒のスプレーで遮光塗料を吹き付け、乾燥後にカバーを外す方法でも良い。この図１１（ｊ）に示すカメラモジュールのテスト方法としては、図１（ｂ）に示す通常のカメラモジュールのテストと同様で良い。
次に、通常樹脂からの出ガスが懸念されるが、上記実施形態の構造において出ガスの通り道として、貫通電極を利用する手がある。即ち貫通電極部分の孔に電極を挿入しないと空洞状態になっており、ボンディングパッド部分のメタル層のみで分離をしている構造になる。出ガスが出た際には、このメタル層は容易に破れ、ガスが貫通電極を通り外部に放出される。最終工程でこのガス抜きに使用した貫通電極部分を接着剤で封じすれば、気密性の保たれたモジュールが完成する。
図１０および図１１に示す、本発明のカメラモジュールの製造方法において、カメラモジュールのテストとしては、ダイシングラインでの分割後の図１１（ｉ）ないし（ｊ）の段階で行っているが、ウエハの裏面より電極に接触できるテスト系で有れば、図１１（ｇ）ないし図１１（ｈ）の段階でウエハ状態のテストが可能である。
(実施形態３)
図１２は通常のウエハテストの様に、ウエハの上から電極に接触し測定するシステムに対応したモジュールの製造方法を示す工程図である。この製造方法は、ほぼ図１０、図１１に示した製造方法と同じであるが、スペーサ樹脂３４’’の塗布の仕方をボンディングパッドに掛からないように塗布していることが特徴である（図１２（ａ））。この上から光学フィルタを形成し（図１２（ｂ））、レンズホルダを固体撮像素子の良品チップの上のみに形成する（図１２（ｃ））。この光学フィルタ３５を固体撮像素子６のボンディングパッド１２上、ダイシングライン上から除去することが出来る（図１２（ｄ））。この構造では従来と同様に、入射光の方向のからボンディングパッドに直接針当て出来る。このようにウエハ状態でモジュールのテストが可能になれば、レンズのフォーカス調整を、ウエハ状態で出来るようになる。
この製造方法においては、図１２（ｄ）に示す状態で、ウエハテストを実施しながら、レンズホルダ１を接着する事ができるので、レンズホルダ１の感光領域１３に対する位置を確認し接着でき、光学レンズ１０又はレンズホルダ１が光学モジュールとして不良の場合には、接着固定する前に、次の良品レンズホルダと交換しテストし直し固定することができる。
光学フィルタ３５は射出成型されたプラスチック材料でもよく、その際に事前にボンディングパッド部１２、ダイシングライン部は覆わないように、感光領域１３を覆うように成型し、釣りピンで周辺と繋いでおき、ダイシング時にこの釣りピンを切断することで図１２（ｄ）の構造が実現できる。
光学フィルタ３５はスペーサ樹脂３４’、３４’’にて支持され、固体撮像素子６のマイクロレンズ１４との間に隙間が設けられており、これによりマイクロレンズ１４のレンズ効果は損なわれることが無くなる。光学フィルタ３５は赤外カットフィルタでも、光学モアレを抑制するためローパスフィルタ材料でも形成しても良く、それらの組み合わせでも良い。
(実施形態４)
図１３は本発明のさらに他の実施形態であるカメラモジュールの製造方法を示す工程図である。上述した実施形態においては、受動チップ１６、２９と固体撮像素子６は同一のチップサイズで、共にウェハサイズで貼り合わせるモジュールの製造工程について説明したが、受動チップ１６、２９のサイズは固体撮像素子６と必ずしも同じである必要はない。
この実施形態においては、図１０（ｃ）の工程の後に、固体撮像素子６の良品チップの裏面に、固体撮像素子６より小さなサイズで、個片に分離された受動チップ２９´を貼り付ける(図１３（ａ）)。図では、異方性導電ペースト２５´は受動チップ２９´と同程度の厚さに塗られているが、バンプの部分だけに異方性導電ペースト２５´が付いていればよく、他は樹脂埋め込みでもよい。異方性導電ペースト２５´にスルーホール２３´を設け、電極部分を形成する(図１３（ｂ）)。受動チップ１６を固体撮像素子６に貼り付ける場合にも同じであり、受動チップ１６を個片に分離してから貼り付けてもよい。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、実施形態１、２では、レンズホルダ１を光学フィルタ３５の上に配置したが、固体撮像素子６の表面に直接固定してもよい。
また、光学フィルタ３５は、ダム状のスペーサ樹脂３４の上に形成したが、これをレンズホルダ１内に形成し、ダム状のスペーサ樹脂３４の上には形成光学フィルタの代わりに、透明板を用いてもよい。
さらに、実施形態３においては、図１２（ｂ）乃至（ｄ）に示すように、光学フィルタ３５をウエハ全面に接着形成した後に、ボンディングパッド部を露出したが、これらのボンディングパッド部を除く部分に光学フィルタ３５を形成することにより、同図（ｃ）の工程を省略し、工程（ｂ）から工程（ｄ）に移行してもよい。
以上説明した発明の実施形態によれば、以下のような効果が得られる。
（１）受動部品を固体撮像素子の裏側に配置し、また貫通電極を用いた、ボンディングワイヤを使わない電極取り出しのために、カメラモジュールの寸法を固体撮像素子の寸法と同じにまで小さく出来る。
（２）モジュールの高さも、レンズ面の結像位置に固体撮像素子の感光部があることは従来と同じであるが、従来のようにプリント基板を使用しない構造であるため、プリント基板の厚さ分（通常０．３ｍｍ〜０．６ｍｍ）薄くなる。代わりに受動チップの厚さが加わるが、通常、貫通電極を通すためにウエハ厚さを１００um程度まで薄くする。従って、受動部品を半導体チップで作る構造では、従来よりも０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度更に薄くなり、モジュールサイズとしては極限に近く小さくなる。固体撮像素子の厚さも貫通電極では１００um程度を狙うが、これは従来構造でもチップを薄くすれば良く同じである。
（３）光学フィルタ３５のような透明板を固体撮像素子の組立工程の早い段階で形成し、感光領域を覆うことにより、撮像素子の組み立て工程にて発生するダストの影響を受けにくい製造工程を提供できる。特に半導体最終工程が完了したウエハのダイシングの際に発生するＳｉ屑の感光領域への付着を、スペーサ樹脂ないし光学フィルタ、レンズホルダ、光学レンズにて感光領域を覆うことにより防止できる。また同じ理由により、組み立て工程でのダストの付着を防止でき、固体撮像素子の歩留まりを向上することが出来る。
（４）ウエハ状態で組み立てを行い、かつボンディングパッドを上部に露出するタイプの構造では、ウエハレベルでモジュールのテストが出来ることになる。レンズホルダ１中をレンズバレルが移動する従来の構造でなく、レンズホルダにダイレクトにレンズが固定されたレンズホルダで、レンズホルダの押さえつけ量を、固体撮像装置のフォーカス信号をモニターしながら変えることにより、焦点合わせがウエハ状態で、レンズをレンズホルダ１中を移動させることなく実現が出来る。これは組み立て途中工程で、不具合レンズのリペアをすることが出来、部材の有効活用、組み立て工数の削減を実現する。モジュールテストの全自動化を進める上で大きなメリットになる。
（５）ウエハ状態で組み立てする事は、これ以外にも多くのメリットをもたらす。まずウエハ状態であるため、固体撮像素子チップ位置が正確に特定できる。これは、レンズホルダの自動装着マシンと組み合わせる事により、より精度の高い、より高スループットの組み立てが実現できる。即ち、通常の組み立て装置では、光学モジュールの組み立ての際には、いちいちチップ位置を判定し、それにあわせレンズホルダ位置を合わせる必要があった。これに対し本発明では、ウエハ状態でチップ位置がわかっており、一度ウエハ内のチップ位置を決めれば、ウエハ内の全ての必要な固体撮像チップにレンズホルダを自動的に装着する事ができ、いちいちチップ位置を判定する必要がなくなる。この技術は、固体撮像素子チップテストのウエハプロービングテスト技術の応用で十分精度の高い実装系が実現できる。
（６）接着剤、透明板にて感光領域を封止した以降は、付着ダストは透明板の表面に付着したゴミが問題であるが、透明板表面と、感光領域は透明板の厚さ、接着剤の厚さで決まる距離があり、レンズにて決像する光路の途中にあり感光領域上には焦点がずれた状態で結像され、従来の固体撮像素子の感光領域上に乗ったダストと比べ、黒キズへの影響度を大幅に軽減できる。
（７）接着剤、透明板にて感光領域を封止した後に、ウエハテストが出来るため、透明板に付着したダストによる組み立て歩留まり劣化を防止できる。これによりカメラモジュールにした際のレンズホルダ、プリント基板のロスを減らすことが出来る。
従来のカメラモジュールの構造を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 従来のレンズバレルの製造工程を説明する工程図である。 従来のレンズホルダの製造工程を説明する工程図である。 従来のカメラモジュールの製造工程を説明する図である。 従来のウエハから固体撮像素子を切り出す工程を示す工程図である。 本発明の実施形態に係るカメラモジュールの断面図である。 本発明の実施形態に係るカメラモジュールに用いられる受動チップの製造工程を説明する工程図である。 本発明の実施形態に係るカメラモジュールに用いられる受動チップの他の実施形態の要部を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るカメラモジュールに用いられる受動チップの組み立て製造工程図である。 本発明の実施形態に係るカメラモジュールに用いられる受動チップの他の製造工程を説明する工程図である。 図１０に示す製造工程の一部を構成する製造工程図である。 本発明の実施形態に係るカメラモジュールに用いられる受動チップの更に他の製造工程を説明する工程図である。 本発明の実施形態に係るカメラモジュールに用いられる受動チップの更に他の製造工程を説明する工程図である。
符号の説明
１ … レンズホルダ
２ … プリント基板
３ … 電極部分
４ … レンズバレル
５ … 受動部品 ５’ … 半田リフロー部
６ … 固体撮像素子
７ … ボンディングワイヤ
８ … 光学フィルタ
９ … 接着剤
１０… 光学レンズ
１１… ウエハ
１２… ボンディングパッド
１３… 感光領域
１４… マイクロレンズ
１５… 貫通電極
１６… 受動チップ
１７… 受動チップの電極部分
１８… プリント基板
１９… コンデンサ
２０… プリント基板の配線部分
２１… 半田
２２、２３、２４… スルーホール感光領域
２５… 異方性導電ペースト
２６… 抵抗
２７… 空洞部
２８… 配線パターン
２９… 半導体基板
３０… 半導体主表面
３１… バンプ
３２… ゲート絶縁膜
３３… ゲート電極
３４… スペーサ樹脂
３５… 光学フィルタ
３６… 光遮蔽カバー

Claims (5)

  1. 感光部が形成された主表面を含む固体撮像素子と、この固体撮像素子の前記主面とは反対側の裏面に接着され、前記固体撮像素子に電気的に接続されるとともに、前記固体撮像素子に接着される面とは反対側の面に外部への電気的な接続端子を有し、受動部品を薄い板状に配置形成してなる受動チップと、前記固体撮像素子主表面の感光部以外の部分に形成されたダム状スペーサと、このダム状スペーサ上に、直接ないし間接的に固定されたレンズホルダとを備え、前記受動チップのサイズは、前記固体撮像素子のサイズと同じか若しくは小さく形成したことを特徴とする固体撮像装置。
  2. 前記受動チップは、プリント基板に受動部品が埋め込まれ形成され、固体撮像素子の電極を受動チップの受動部品に電気的に接続する配線部分と、前記固体撮像素子の電極から前記受動チップの裏面の外部への電気的な接続端子とを連結する受動チップ中の貫通電極と、前記受動チップ内の配線部とからなることを特徴とする請求項１項記載の固体撮像装置。
  3. 固体撮像素子とコンデンサ等の受動部品とからなるカメラモジュールの組み立て方法であって、主表面上に感光部が形成された複数の固体撮像素子を同一のウエハ上に形成する工程と、前記受動部品を薄い板状に配置し形成した受動チップを、前記固体撮像素子の主表面とは反対側の裏面に接着する工程と、前記固体撮像素子と受動チップとを電気的に結合し、前記受動チップの前記固体撮像素子との接着面とは反対側の受動チップの裏面に外部への電気的な接続端子を形成する工程と、前記固体撮像素子主表面の感光部以外の部分に接着剤を塗布して複数個のダム状スペーサを形成する工程と、これらのダム状スペーサ上に、直接ないし間接的にレンズホルダを接着する工程とを備え、前記固体撮像素子、受動チップ、接着剤を同時に切断することにより、カメラモジュールを製造することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
  4. 前記固体撮像素子主表面の感光部以外の個所に、接着剤をダム状に形成し、固体撮像素子主表面の感光領域との間に空間を設け、前記ダム状接着剤に透明部材を接着し、該光学フィルタ上にレンズホルダを形成し、固体撮像素子、受動チップ、接着剤、光学フィルタを同時に切断することを特徴とする請求項３項記載の固体撮像装置の製造方法。
  5. 前記固体撮像素子主表面の感光部以外の個所に、接着剤をダム状に形成し、前記固体撮像素子主表面の感光領域との間に空間を設け、該ダム状接着剤に透明部材を接着し、前記固体撮像素子の裏面に個片にされた受動チップ貼付け、電気的な導電を取った後に、前記固体撮像素子、接着剤、透明部材を同時に切断したことを特徴とする請求項３項記載の固体撮像装置の製造方法。
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