JP2007329812A - Solid-state imaging apparatus and assembling tool, manufacturing method of solid-state imaging apparatus, and assembling method of electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固体撮像装置と、該固体撮像装置のパッケージに固体撮像素子を組付けるのに使用する組付け治具(コレット)及び前記固体撮像装置の製造方法並びに電子部品を部品ホルダに組付ける電子部品の組付け方法に関するものである。 The present invention relates to a solid-state imaging device, an assembly jig (collet) used for assembling a solid-state imaging device to a package of the solid-state imaging device, a manufacturing method of the solid-state imaging device, and an electronic component to a component holder. The present invention relates to a method for assembling electronic components.
一般に固体撮像装置に用いられる固体撮像素子は、幾つもの半導体製造工程を経た半導体ウエハからダイシング法などによりチップ状、即ち個片に切断して分離される。このようにして得られた固体撮像素子は、平板状に形成されると共に、厚さが300μm程度であって、リジットな形状特性(堅くて変形しない特性)を有している。また、固体撮像素子の主面に形成される複数の受光部(撮像画素部)は、この主面に沿って平面状態を有する形で配置されている。 In general, a solid-state imaging device used in a solid-state imaging device is separated from a semiconductor wafer that has undergone several semiconductor manufacturing processes by cutting into chips, that is, individual pieces by a dicing method or the like. The solid-state imaging device thus obtained is formed in a flat plate shape, has a thickness of about 300 μm, and has a rigid shape characteristic (a characteristic that is rigid and does not deform). In addition, a plurality of light receiving portions (imaging pixel portions) formed on the main surface of the solid-state image sensor are arranged in a form having a planar state along the main surface.
一方、固体撮像素子(撮像面)上で被写体を結像させるには、結像光学系が必要となる。結像光学系には結像レンズが組み込まれ、この結像レンズによって固体撮像素子上に被写体が結像される。 On the other hand, an imaging optical system is required to image a subject on a solid-state imaging device (imaging surface). An imaging lens is incorporated in the imaging optical system, and a subject is imaged on the solid-state imaging device by the imaging lens.
一般に、結像レンズで被写体を結像させた場合、像面湾曲と呼ばれるレンズ収差現象によって、撮像面の中心部と周縁部において焦点位置のズレが発生する。 In general, when an object is imaged by an imaging lens, a focal position shift occurs at the center portion and the peripheral portion of the imaging surface due to a lens aberration phenomenon called curvature of field.
そこで、固体撮像素子を湾曲させた形状で固定することによって、結像光学系で発生するレンズ収差を補正する方法が提案されている。(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
Therefore, a method has been proposed in which the lens aberration generated in the imaging optical system is corrected by fixing the solid-state imaging device in a curved shape. (For example, refer to
図40、図41は従来の固体撮像装置101の一例を示す。この固体撮像装置101は、所要の円筒面状の底面102を有するパッケージ103を有し、該パッケージ103の底面102に沿うように撮像面104が上向きとなる湾曲形状に固体撮像素子105を配置し、パッケージ103の上部に透明ガラスカバー106を配置して構成される。固体撮像素子105は、平面から見て長方形をなし、長辺側が湾曲され、固体撮像素子105の湾曲した長辺側及び短辺側に沿って、例えば複数のAL(アルミニューム)の電極パッド107…107が配列されている。これらの電極パッド107…107に対応して、パッケージ103側にも電極パッド108…108が配列されている。そして、互いに対応する固体撮像素子105側の電極パッド107…107とパッケージ103側の電極パッド108…108がAu細線109によりワイヤーボンディングされて接続される。なお、図41に示すように、パッケージ103の底面には孔110が設けられていて該孔110にバキューム装置111を接続することにより、固体撮像素子105をパッケージ103の底面102側に吸引し、或いは固体撮像素子105の上面側に圧縮空気を吹き付けて湾曲させるようになっている。図41において、Hは、固体撮像素子105側の電極パッド107…107とパッケージ103側の電極パッド108…108の間の段差で、該段差Hは、湾曲部の先端側で増大する。なお、図示は省略したがパッケージ103の外側に前記電極パッド108…108と電気的に接続された外部リードが導出される。
ところで、前記円筒面状または球面形状に湾曲した固体撮像素子を固定した固体撮像装置には次のような問題点があった。 By the way, the solid-state imaging device in which the solid-state imaging element curved in the cylindrical or spherical shape has a problem as described below.
前記固体撮像素子105は、例えば、撮像素子を作成した半導体基板(Si基板)の裏面を通常、BGR(Back Grinder)と呼ばれている機械的研磨法並びに化学的研磨法により、例えば30μm程度の薄さに研磨することで可撓性を持たせて湾曲させる。この湾曲した撮像面をパッケージ面に固定するとき、撮像面に歪み(うねり)が発生し、パッケージ面と固体撮像素子裏面との間にも、前記歪み(うねり)による隙間が発生する。このため超音波圧着法によるワイヤーボンディング時に超音波が拡散されてしまい、ボンディング不着が発生する。また、前記隙間によって、ワイヤーボンディング時の超音波衝撃により電極パッドの剥がれや割れなどが生じる。超音波衝撃が大きい場合には、撮像素子の亀裂(割れ)に発展することもある。
For example, the solid-
これに対して、通常の平板状の固体撮像素子の電極パッドへのAu細線のワイヤーボンディングは、各電極パッドの高さが位置が一定しているので、略均一な接合強度(シェア強度)を有している。 On the other hand, the wire bonding of the Au thin wire to the electrode pad of a normal flat solid-state imaging device has a substantially uniform bonding strength (shear strength) because the height of each electrode pad is constant. Have.
しかし、湾曲した固体撮像素子の電極パッドのボンディングを、通常の(平板状の固体撮像素子用の)ワイヤーボンディング装置を用いて行った場合に、湾曲した固体撮像素子の長辺側の電極パッドの傾斜角が徐々に変化するのため、特に傾斜角が大きくなる外側の電極パッドとAu細線間のシェア強度は許容値よりも低くなり、接続が不十分になる。また、各電極パッドの高さ位置が変化するので、電極パッドの位置認識が困難になり、安定したワイヤーボンディングを行い難い。また、パッケージ側電極パッドが傾斜或いは円筒面状になっている場合、パッケージ側のボンディングは、所謂ステッチボンドのため接続不能或いは接続が不十分になるという問題点があった。 However, when the bonding of the electrode pad of the curved solid-state imaging device is performed using a normal wire bonding apparatus (for a flat-plate solid-state imaging device), the electrode pad on the long side of the curved solid-state imaging device Since the inclination angle changes gradually, the shear strength between the outer electrode pad and the Au thin wire, in particular, where the inclination angle becomes large is lower than the allowable value, and the connection is insufficient. In addition, since the height position of each electrode pad changes, it is difficult to recognize the position of the electrode pad, and it is difficult to perform stable wire bonding. Further, when the package-side electrode pad is inclined or has a cylindrical surface shape, there is a problem that the bonding on the package side cannot be connected due to a so-called stitch bond or the connection becomes insufficient.
本発明の目的は、上記従来の問題点を解決し、撮像面を円筒面状に湾曲した固体撮像素子の電極パッドの電気的接続を安定した状態で行うことができるようにして、品質の安定化と、歩留まりの向上を図ることの可能な固体撮像装置を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to enable stable electrical connection of the electrode pads of the solid-state imaging device whose imaging surface is curved into a cylindrical surface, thereby stabilizing the quality. It is an object of the present invention to provide a solid-state imaging device capable of realizing the above-mentioned and improving the yield.
また、本発明の他の目的は、パッケージにバキューム装置やコンプレッサー等を接続することなく、平板状の固体撮像素子を湾曲させた状態でパッケージの円筒面状の固体撮像素子取付面に取付けることを可能にしたコレットを提供することにある。 Another object of the present invention is to attach the flat solid-state image sensor to the cylindrical solid-state image sensor mounting surface of the package in a curved state without connecting a vacuum device or a compressor to the package. It is to provide a collet made possible.
また、本発明の他の目的は、前記固体撮像装置において、パッケージの電極パッドと固体撮像素子の電極パッドをボンディング装置により簡単容易且つ確実に接続することのできる固体撮像装置の製造方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a solid-state imaging device, in which the electrode pad of the package and the electrode pad of the solid-state imaging device can be easily and reliably connected by a bonding device in the solid-state imaging device. There is.
また、本発明の他の目的は、前記固体撮像装置に限らず、広く薄板状の電子部品を部品ホルダの非平面形状の電子部品取付面上に取付けることのできる電子部品の取付け方法を提供することにある。 Another object of the present invention is not limited to the solid-state imaging device, and provides an electronic component mounting method capable of mounting a wide, thin plate-shaped electronic component on a non-planar electronic component mounting surface of a component holder. There is.
本発明の固体撮像装置は、湾曲可能な薄板状の固体撮像素子と、該固体撮像素子を非平面形状の固体撮像素子取付面上に該固体撮像素子取付面に沿って非平面形状に取付けたパッケージと、を備え、前記固体撮像素子に設けた複数の固体撮像素子側電極パッドを、前記パッケージの前記固体撮像素子取付面の外側に位置するパッケージ側電極パッド形成面に形成したパッケージ側電極パッドに、導体ワイヤで接続してなる固体撮像装置において、部品ホルダ側電極パッド形成を、前記電子部品取付面の端部を延長させることにより該電子部品取付面の端部と略平行な非平面形状に形成した。特に、前記非平面形状の固体撮像素子取付面を円筒面状に湾曲形成し、前記パッケージ側電極パッド形成面を前記固体撮像素子取付面に連続する円筒面状に湾曲形成した。また、前記固体撮像素子取付面を、円筒面状に湾曲形成し、前記パッケージ側電極パッド形成面のうち前記固体撮像素子の湾曲した辺の外側に位置する部分を、前記固体撮像素子取付面に取付けられた固体撮像素子の湾曲面の接線に平行となる複数の平面で構成した。前記円筒面状の固体撮像素子取付面のうち、固体撮像素子の撮像画素部に対応する部分を円筒面状に湾曲形成し、他の部分をフラット面に形成した。また、前記円筒面状の固体撮像素子取付面を、前記パッケージの内面に取付けられた台座に設けた。 The solid-state imaging device of the present invention has a thin plate-like solid-state imaging element that can be bent, and the solid-state imaging element is mounted on a non-planar solid-state imaging element mounting surface in a non-planar shape along the solid-state imaging element mounting surface. A package-side electrode pad formed on a package-side electrode pad forming surface located outside the solid-state image sensor mounting surface of the package, the plurality of solid-state image sensor side electrode pads provided on the solid-state image sensor In addition, in the solid-state imaging device connected by the conductor wire, the non-planar shape that is substantially parallel to the end portion of the electronic component mounting surface is formed by extending the end portion of the electronic component mounting surface. Formed. In particular, the non-planar shape solid-state image sensor mounting surface is curved and formed into a cylindrical surface, and the package-side electrode pad forming surface is curved and formed into a cylindrical surface continuous with the solid-state image sensor mounting surface. The solid-state image sensor mounting surface is curved in a cylindrical shape, and a portion of the package-side electrode pad forming surface located outside the curved side of the solid-state image sensor is formed on the solid-state image sensor mounting surface. A plurality of planes parallel to the tangent to the curved surface of the attached solid-state imaging device were used. Of the cylindrical surface-shaped solid-state image sensor mounting surface, a portion corresponding to the imaging pixel portion of the solid-state image sensor is formed in a curved shape in the cylindrical surface, and the other portion is formed in a flat surface. The cylindrical surface-shaped solid-state image sensor mounting surface is provided on a pedestal mounted on the inner surface of the package.
本発明の組付け治具(コレット)は、固体撮像素子を固体撮像素子吸着面に吸着してパッケージに設けた円筒面状の固体撮像素子取付面に組付けるための組付けるものであって、前記固体撮像素子吸着面を、前記パッケージの固体撮像素子取付面に倣う(前記パッケージの固体撮像素子取付面に嵌り合う)円筒面状に膨出形成した。また、前記固体撮像素子吸着面の中央部に前記固体撮像素子の撮像画素部を収容する画素部収納凹部と、該画素部収納凹部内に開口する真空吸引孔を設けるとともに、前記画素部収納凹部の外側部に前記平板状の固体撮像素子を吸着して前記固体撮像素子吸着面に沿わせて湾曲させた状態に維持する真空吸引孔を設けた。 The assembly jig (collet) of the present invention is an assembly for assembling a solid-state imaging device to a solid-state imaging device mounting surface having a cylindrical surface provided on a package by adsorbing the solid-state imaging device to a solid-state imaging device adsorption surface, The solid-state image sensor adsorption surface was formed to bulge in a cylindrical surface shape that fits the solid-state image sensor mounting surface of the package (it fits the solid-state image sensor mounting surface of the package). In addition, a pixel unit storage recess for storing the imaging pixel unit of the solid-state image sensor and a vacuum suction hole that opens in the pixel unit storage recess are provided at the center of the solid-state image sensor suction surface, and the pixel unit storage recess A vacuum suction hole for adsorbing the flat solid-state image pickup device and keeping it curved along the solid-state image pickup device adsorption surface is provided on the outer side.
本発明の固体撮像装置の製造方法は、前記円筒面状の固体撮像素子取付面を有するパッケージに、前記固体撮像素子取付面に沿わせて撮像面を上向きにして固体撮像素子を取付け、該固体撮像素子に設けた複数の固体撮像素子側電極パッドを、前記パッケージの前記パッケージ側電極パッド形成面の外側に位置するパッケージ側電極パッド形成面に形成したパッケージ側電極に、ボンディング装置によって導体ワイヤで接続する固体撮像装置の製造方法において、互いに接続する固体撮像素子側電極パッドとパッケージ側電極パッドを、前記ボンディング装置のキャピラリーに対して略垂直になるように前記パッケージ角度を調整し、前記キャピラリーの略真下位置において、前記対を成す固体撮像素子側電極パッドとパッケージ側電極パッドの接続を行う構成にした。特に、前記パッケージ側電極パッド形成面を、前記固体撮像素子取付面に取付けられた固体撮像素子の湾曲面の接線となる複数の平面で構成して、これら複数の平面を、前記ボンディング装置のキャピラリーに対して順次、略直角になるように前記パッケージ角度を調整し、前記キャピラリーの略真下位置で、前記対を成す固体撮像素子側電極パッドとパッケージ側電極パッドのボンディングを行う構成にした。。 The manufacturing method of the solid-state imaging device of the present invention attaches a solid-state imaging device to the package having the cylindrical solid-state imaging device mounting surface with the imaging surface facing upward along the solid-state imaging device mounting surface. A plurality of solid-state image sensor side electrode pads provided on the image sensor are connected to a package side electrode formed on a package side electrode pad formation surface located outside the package side electrode pad formation surface of the package with a conductor wire by a bonding apparatus. In the manufacturing method of the solid-state imaging device to be connected, the package angle is adjusted so that the solid-state imaging device side electrode pad and the package-side electrode pad to be connected to each other are substantially perpendicular to the capillary of the bonding device. The solid-state image sensor side electrode pad and the package side electrode pad that form the pair at a position almost directly below. It was configured to perform the connection. In particular, the package-side electrode pad forming surface is constituted by a plurality of planes that are tangent to the curved surface of the solid-state image sensor attached to the solid-state image sensor attachment surface, and the plurality of planes are defined by the capillary of the bonding apparatus. The package angle is adjusted so as to be substantially perpendicular to each other, and the pair of the solid-state imaging device side electrode pad and the package side electrode pad are bonded at a position substantially directly below the capillary. .
本発明の電子部品の組付方法は、非平面形状の電子部品取付面を有する部品ホルダに、前記電子部品取付面に沿わせて非平面形状に電子部品を配置し、該電子部品に設けた複数の電子部品側の電極パッドと、前記部品ホルダの前記電子部品取付面の外側に位置する部品ホルダ側電極パッド形成面に形成した部品ホルダ側電極パッドとを、ボンディング装置で導体ワイヤにより接続して部品ホルダに電子部品を組付ける電子部品の組付方法において、互いに接続する電子部品側電極パッドと部品ホルダ側電極パッドをボンディング装置のキャピラリーに対して略垂直のボンディング位置に送り込んでボンディングを行った後に、ボンディングを終了した電子部品側電極パッドと部品ホルダ側電極パッドを前記ボンディング位置から送り出す一方、次に接続する電子部品側電極パッドと部品ホルダ側電極パッドを、前記ボンディング位置に送り込む構成にした。特に、前記ボンディングを終了した電極パッドのボンディング位置からの送り出しと、次にボンディングを行う電極パッドのボンディング位置への送り込み操作を、前記部品ホルダの角度を変化することにより同時に行う構成にした。 In the electronic component assembly method of the present invention, an electronic component is arranged in a non-planar shape along the electronic component mounting surface in a component holder having a non-planar electronic component mounting surface, and the electronic component is provided on the electronic component. A plurality of electronic component side electrode pads and a component holder side electrode pad formed on a component holder side electrode pad forming surface located outside the electronic component mounting surface of the component holder are connected by a conductor wire with a bonding apparatus. In the electronic component assembly method for assembling the electronic component to the component holder, the electronic component side electrode pad and the component holder side electrode pad connected to each other are sent to a bonding position substantially perpendicular to the capillary of the bonding apparatus to perform bonding. After the bonding, the electronic component side electrode pad and the component holder side electrode pad that have been bonded are sent out from the bonding position. The electronic component-side electrode pad and the component holder-side electrode pad to be next connected, and the structure for feeding to the bonding position. In particular, the electrode pad that has been bonded is sent out from the bonding position and the electrode pad to be bonded next is sent to the bonding position at the same time by changing the angle of the component holder.
本発明の固体撮像装置は、パッケージ側電極パッド形成面を、固体撮像取付面の端部を延長させることにより該固体撮像取付面の端部と平行な非平面形状に形成し、固体撮像素子側電極パッドとパッケージ側電極パッドを平行に配置することにより湾曲による固体撮像素子側電極パッドとパッケージ側電極パッドの間の高低差を無くしたので、湾曲量の大きい両端部側に配置されている電極パッドの接続を行う場合でも、湾曲量の少ない中央部の電極パッドの接続を行う場合と同様に確実に行うことができる。また、各電極パッドの高さ(段差)が略一定になっているので、導体ワイヤの先端のボール部の形状が安定して導体ワイヤの電極パッドへの接続が確実なものになる。特に、固体撮像素子の撮像画素エリアに対応する部分のみを湾曲させた場合には、例えば固体撮像素子制御用IC回路と画像処理用回路が1チップで構成されている固体撮像素子の場合に、固体撮像素子全体を必要以上に湾曲させることがない。さらに、固体撮像素子全体を湾曲させる場合に較べて湾曲時応力を軽減し、ワイヤーボンディングの持続性を安定させることができる。また、前記円筒面状の固体撮像素子取付面を、前記パッケージの内面に取付けられた台座に設けることにより、パッケージそのものに円筒面状の固体撮像素子取付面を形成する必要がなくなり、パッケージのコスト削減を図ることが可能になる。 In the solid-state imaging device of the present invention, the package-side electrode pad forming surface is formed in a non-planar shape parallel to the end of the solid-state imaging mounting surface by extending the end of the solid-state imaging mounting surface. By arranging the electrode pad and the package side electrode pad in parallel, the height difference between the solid-state imaging device side electrode pad and the package side electrode pad due to the bending is eliminated, so the electrodes arranged on both end sides with a large bending amount Even when the pads are connected, the connection can be performed in the same manner as in the case of connecting the electrode pads at the center with a small amount of bending. Further, since the height (step) of each electrode pad is substantially constant, the shape of the ball portion at the tip of the conductor wire is stable, and the connection of the conductor wire to the electrode pad is ensured. In particular, when only the portion corresponding to the imaging pixel area of the solid-state imaging device is curved, for example, in the case of a solid-state imaging device in which the solid-state imaging device control IC circuit and the image processing circuit are configured in one chip, The entire solid-state image sensor is not curved more than necessary. Furthermore, compared with the case where the whole solid-state image sensor is bent, the stress at the time of bending can be reduced and the sustainability of wire bonding can be stabilized. Further, by providing the cylindrical surface-shaped solid-state image sensor mounting surface on a pedestal mounted on the inner surface of the package, it is not necessary to form the cylindrical surface-shaped solid-state image sensor mounting surface on the package itself, and the cost of the package is reduced. Reduction can be achieved.
本発明の組付け治具(コレット)は、前記固体撮像素子吸着面を、前記パッケージの固体撮像素子取付面と略同じ円筒面状に形成したので、平板状の固体撮像素子を前記固体撮像素子吸着面に吸着させることにより平板状の固体撮像素子を湾曲させた状態で前記パッケージの固体撮像素子取付面に取付けることができる。従って従来のようにパッケージにバキューム装置を連結して、パッケージ内において平板状の固体撮像素子を湾曲させて固体撮像素子取付面に取付けるという面倒な作業が不必要になる。また、パッケージにバキューム装置への連結部等を設ける必要がなくなるのでそのぶんパッケージの構造を簡素化できる。また、前記固体撮像素子吸着面の中央部に固体撮像素子の撮像画素部を収容する画素部収納凹部を設けたので、該画素部収納凹部内に固体撮像素子の撮像画素部を収容することにより該撮像画素部を前記固体撮像素子吸着面に接触させないで吸着して前記撮像画素部を保護することができる。 In the assembling jig (collet) of the present invention, the solid-state image pickup device adsorption surface is formed in the same cylindrical surface as the solid-state image pickup device mounting surface of the package. By adsorbing to the adsorption surface, the flat solid-state image sensor can be attached to the solid-state image sensor attachment surface of the package in a curved state. Therefore, the conventional troublesome work of connecting the vacuum device to the package and bending the flat solid-state image pickup device in the package and attaching it to the mounting surface of the solid-state image pickup device is unnecessary. In addition, since it is not necessary to provide a connecting portion to the vacuum device on the package, the structure of the package can be simplified. Moreover, since the pixel part accommodation recessed part which accommodates the imaging pixel part of a solid-state image sensor was provided in the center part of the said solid-state image sensor adsorption | suction surface, by accommodating the imaging pixel part of a solid-state image sensor in this pixel part accommodation recessed part The imaging pixel unit can be protected by adhering without bringing the imaging pixel unit into contact with the adsorption surface of the solid-state imaging device.
本発明の固体撮像装置の製造方法は、前記固体撮像素子側の電極パッドと、該固体撮像素子側の電極パッドと対を成すパッケージ側電極パッドを、前記固体撮像素子側の電極パッドに対応させた湾曲形状に配置し、前記対を成す全ての固体撮像素子側の電極パッドとパッケージ側電極パッドの間の高低差を一定の値に設定したので、一対の固体撮像素子側の電極パッドとパッケージ側の電極パッドのボンディングを終了したら、前記パッケージ(固体撮像装置)の角度を変えて、前記ボンディングを終了した固体撮像素子側の電極パッドとパッケージ側の電極パッドをボンディング位置から送り出すとともに、次にボンディングを行う一対の電子部品側の電極パッドと部品ホルダ側の電極パッドをボンディング位置に送り込むことによって、全ての対を成す固体撮像素子側の電極パッドとパッケージ側の電極パッドのボンディングを同じ最良の条件の下でボンディングすることができる。特に、パッケージ側の電極パッドを前記固体撮像素子取付面に取付けられた固体撮像素子の湾曲面の接線となる複数の平面上に配置した場合には、パッケージ側電極パッド側においても、キャピラリーは平面状のパッケージ側の電極パッドに接地できることから片当たりのない平面基板と同様の接続性の高いボンディングが可能となる。さらに湾曲による高低差が解消されるため、ワイヤーボンディング時の認識不良がなくなり歩留まり向上が可能になる。 In the method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention, the electrode pad on the solid-state imaging device side and the package-side electrode pad that forms a pair with the electrode pad on the solid-state imaging device side correspond to the electrode pad on the solid-state imaging device side. Since the height difference between all the electrode pads on the side of the solid-state image sensor and the package-side electrode pads that are arranged in a curved shape is set to a constant value, the electrode pads and the package on the pair of solid-state image sensor side When the bonding of the electrode pad on the side is finished, the angle of the package (solid-state imaging device) is changed, and the electrode pad on the solid-state imaging device side and the electrode pad on the package side that have finished the bonding are sent out from the bonding position. By sending the electrode pad on the side of the pair of electronic components and the electrode pad on the component holder side to be bonded to the bonding position, It can be bonded to the bonding of the electrode pads of the electrode pads and the package side of the solid-state imaging device side forming a pair of Te under the same best conditions. In particular, when the electrode pads on the package side are arranged on a plurality of planes that are tangent to the curved surface of the solid-state image sensor attached to the solid-state image sensor mounting surface, the capillaries are flat on the package-side electrode pad side as well. Since it can be grounded to the electrode pad on the side of the package, bonding with high connectivity similar to that of a flat substrate without contact is possible. Furthermore, since the height difference due to bending is eliminated, there is no recognition failure during wire bonding, and the yield can be improved.
本発明の電子部品の組付方法においては、複数対の電子部品側の電極パッドと部品ホルダ側の電極パッドのボンディングを略同一の条件の下で行うことができる。
特に、前記部品ホルダの角度を変化させるという簡単な操作で、前記ボンディングを終了した一対の電子部品側の電極パッドと部品ホルダ側電極パッドをボンディング位置から送り出すとともに、次にボンディングを行う一対の電子部品側の電極パッドと部品ホルダ側電極パッドをボンディング位置に送り込むことにより全ての部品ホルダ側電極パッドと部品ホルダ側電極パッドを略同じ条件の下でボンディングすることができる。
In the electronic component assembling method of the present invention, a plurality of pairs of electrode pads on the electronic component side and electrode pads on the component holder side can be bonded under substantially the same conditions.
In particular, by a simple operation of changing the angle of the component holder, the pair of electronic component-side electrode pads and the component holder-side electrode pads that have finished the bonding are sent out from the bonding position, and the pair of electrons to be bonded next By sending the component side electrode pads and the component holder side electrode pads to the bonding position, all the component holder side electrode pads and the component holder side electrode pads can be bonded under substantially the same conditions.
以下、本発明を、(1)固体撮像装置、(2)固体撮像装置のパッケージに固体撮像素子を取付けるのに使用する組付け治具、(3)固体撮像装置の製造方法、(4)他の実施の形態、の順に説明する。 Hereinafter, the present invention includes (1) a solid-state imaging device, (2) an assembly jig used for mounting a solid-state imaging device on a package of the solid-state imaging device, (3) a method for manufacturing the solid-state imaging device, (4) others The embodiments will be described in this order.
(1)固体撮像装置
図1〜図5は、第1の実施の形態の固体撮像装置1を示す。固体撮像装置1は、薄板状の固体撮像素子2と、該固体撮像素子2を固体撮像素子取付面3a上に該固体撮像素子取付面3aに沿って取付けるパッケージ3と、該パッケージ3の開口部を覆う透明のカバー4と、を備えている。
(1) Solid-state imaging device FIGS. 1-5 shows the solid-
前記固体撮像素子2は、湾曲可能な矩形状に形成されている。前記パッケージ3は、矩形の箱型に形成されている。前記固体撮像素子取付面3aは、円筒面状に湾曲して形成されている。前記固体撮像素子2は、前記固体撮像素子取付面3aに沿って円筒面状に湾曲させた状態で取付けられている。
The solid-
前記矩形状の固体撮像素子2には、その周縁部に沿って複数の固体撮像素子側電極パッド5が形成されている。
The rectangular solid-
前記固体撮像素子側電極パッド5は、前記パッケージ3の前記固体撮像素子取付面3aの外側に位置するパッケージ側電極パッド形成面(接続ランド形成面)6に形成したパッケージ側電極パッド(接続ランド)7に導体ワイヤ8で接続されている。
The solid-state image sensor
前記パッケージ側電極パッド形成面6は、前記固体撮像素子取付面3aの外側に、該固体撮像素子取付面3aを延長することにより、該固体撮像素子取付面3aと略面一に、平行に形成されている。そして、前記パッケージ側電極パッド形成面6上には、前記固体撮像素子側電極パッド5に対向させた状態で複数のパッケージ側電極パッド7が形成されている。
The package-side electrode
第1の実施の形態の固体撮像装置1は、上述したように、円筒面状のパッケージ3の円筒面状の固体撮像素子取付面3aを外側に延ばして、該固体撮像素子取付面3aと略面一のパッケージ側電極パッド形成面6を設け、該パッケージ側電極パッド形成面6上にパッケージ側電極パッド7を形成したので、図4に示すように、前記パッケージ側電極パッド7と前記固体撮像素子側電極パッド5は、互いに平行状態になり、且つ前記パッケージ側電極パッド7から前記固体撮像素子側電極パッド5までの高さHは、固体撮像素子2が円筒面状に湾曲しているのにも拘わらず、全ての対を成す固体撮像素子側電極パッド5とパッケージ側電極パッド7の間において略一定の値となる。従って、従来のように外側に行く程、パッケージ側電極パッド7から前記固体撮像素子側電極パッド5までの高さHが増大するということはなくなり、導体ワイヤ8による固体撮像素子側電極パッド5とパッケージ側電極パッド7の接続を簡単容易、且つ確実に行うことが可能になる。
As described above, the solid-
図6〜図10は、第2の実施の形態の固体撮像装置10を示す。この実施の形態と前記第1の実施の形態の固体撮像装置1の主たる相違点は、前記矩形状の固体撮像素子2を取り囲む矩形の枠状のパッケージ側電極パッド形成面6のうち、固体撮像素子2の湾曲した辺の外側に位置するパッド形成面6aを、前記固体撮像素子2の湾曲面の接線と平行をなす第1〜第3の平面11〜13で形成した。他の構成は、第1の実施の形態の固体撮像装置1と同じであるので重複する説明は省略する。
6 to 10 show a solid-
第2の実施の形態の固体撮像装置10は、上述したように、固体撮像素子3のパッド形成面6aを形成する第1〜第3の平面11〜13上にパッケージ側電極パッド7を形成したので、各平面11〜13上に形成されているパッケージ側電極パッド7相互間においては、固体撮像素子側電極パッド5との間の高さHに若干の差が生じるが、図41に示す従来例のように、単一の面112に全てのパッケージ側電極パッドを設けた固体撮像装置に較べて、固体撮像素子側電極パッド5とパッケージ側電極パッド7の高低差の変化を最小限に抑制することができる。なお、この実施の形態においては、3つの平面11〜13を設けた場合を示したが、2つの平面で構成してもよい。前記平面の数を増やせば増やすほど第1の実施の形態の固体撮像装置1に近似したものになる。
As described above, in the solid-
図11〜図15は、第3の実施の形態の固体撮像装置20を示す。この実施の形態において、前記固体撮像素子取付面3aは、球面状に湾曲形成されている。また、前記パッケージ側電極パッド形成面6は、前記固体撮像素子取付面3aの外側に、該固体撮像素子取付面3aを延長することにより、該固体撮像素子取付面3aと略面一の球面状に形成されている。他の構成は、第1の実施の形態の固体撮像装置1と同じであるので重複する説明は省略する。
FIGS. 11-15 shows the solid-
第3の実施の形態の固体撮像装置20は、上述したように、固体撮像素子3を半球面状に湾曲させたので、第1,第2の実施の形態のように固体撮像素子3を円筒面状に湾曲させた場合よりも、より確実にレンズ収差を補正することができる。
Since the solid-
図16〜図20は、第4の実施の形態の固体撮像装置30を示す。この実施の形態においては、図18に示すように、前記パッケージ3の固体撮像素子取付面3aの固体撮像素子2の撮像画素部2aに対応する中央部分3bを円筒面状に形成し、両側部分3c,3dをフラット面に形成した。他の構成は第2の実施の形態の場合と同じであるので重複する説明は省略する。
FIGS. 16-20 shows the solid-
第4の実施の形態の固体撮像装置30は、上述のような構成であって、例えば固体撮像素子制御用IC回路と画像処理用回路が1チップで構成されている固体撮像素子を取付ける場合に、固体撮像素子全体を必要以上に湾曲させることがない。さらに、固体撮像素子全体を湾曲させる場合に較べて湾曲時応力を軽減し、ワイヤーボンデリングの持続性を安定させることができる。
The solid-
図21〜図23は、第5の実施の形態の固体撮像装置40を示す。この実施の形態において、パッケージ3の底面に台座41に取付け、該台座41に、固体撮像素子取付面3aとパッケージ側電極パッド形成面6を設けた場合を示す。他の構成は、第1〜第4の実施の形態と同じであるので重複する説明を省略する。第5の実施の形態の固体撮像装置40においては、パッケージ3の内面に円筒面状の固体撮像素子取付面3aを直接、樹脂形成する必要がなくなりコスト低減を図ることができる。
FIGS. 21-23 shows the solid-
(2)固体撮像装置のパッケージに固体撮像素子を取付けるのに使用する組付け治具(以下、コレットと称する)
コレットは、平板状の固体撮像素子を吸着してパッケージに設けた円筒面状の固体撮像素子取付面に組付けるための治具である。
(2) Assembly jig used to mount the solid-state imaging device on the package of the solid-state imaging device (hereinafter referred to as a collet)
The collet is a jig for attracting a flat solid-state image sensor and assembling it on a cylindrical solid-state image sensor mounting surface provided on the package.
図24、図25に示すように、コレット51は、平板状の固体撮像素子2を吸着する固体撮像素子吸着面52を備えている。前記固体撮像素子吸着面52は、図1等に示す前記パッケージ3の固体撮像素子取付面3aと略同じ形状に形成されている。
As illustrated in FIGS. 24 and 25, the
前記固体撮像素子吸着面52は、その中央部に前記固体撮像素子2の撮像画素部2aを収容する画素部収納凹部53を備えている。該画素部収納凹部53の内側には、前記平板状の固体撮像素子2を固体撮像素子吸着面52に吸着する第1の真空吸引孔54が設けられている。また、該画素部収納凹部53の外側には、前記固体撮像素子吸着面52に沿わせて前記平板状の固体撮像素子2を湾曲させた状態に吸着する第2〜第5の真空吸引孔55〜58が設けられている。前記第1〜第5の真空吸引孔54〜58は、バキュームポンプ(図示省略)に接続されている。
The solid-state image pickup
次に、前記コレット51を使用して固体撮像素子2をパッケージ3の固体撮像素子取付面3aに搭載する方法の一例を図26を参照して説明する。
Next, an example of a method for mounting the solid-
先ず、図26Aに示すように、固体撮像素子2の撮像画素部2aを画素部収納凹部53に収納し、前記第1の真空吸引孔54に負圧を加えて固体撮像素子2をコレット51の固体撮像素子吸着面52に吸着する。
First, as shown in FIG. 26A, the
次に、図26Bに示すように、コレット51の固体撮像素子吸着面52で固体撮像素子2をパッケージ3の固体撮像素子取付面3aに押し付けて、該固体撮像素子取付面3aに倣って前記固体撮像素子2を変形させると共に、前記固体撮像素子2の下面に設けられている接着剤59で接着する。
Next, as shown in FIG. 26B, the solid-
次に、図26Cに示すように、前記第1の真空吸引孔54に加えられていた負圧を解除して、コレット51を前記固体撮像素子2の上面から離すと、固体撮像素子2は、パッケージ3の固体撮像素子取付面3aに接着された状態になる。
Next, as shown in FIG. 26C, when the negative pressure applied to the first
なお、前記接着剤59には、所謂ホットメルト接着剤等が使用されていて、図26Bに示す固体撮像素子2を変形させる際には、接着効果を有せず、固体撮像素子2を変形させた後に加熱することにより接着効果を発揮して、固体撮像素子2をパッケージ3の固体撮像素子取付面3aに接着する。
Note that a so-called hot melt adhesive or the like is used for the adhesive 59, and when the solid-state
上記搭載方法は、平板状の固体撮像素子2をパッケージ3の固体撮像素子取付面3aで変形させて、該固体撮像素子取付面3aに取付ける場合を示したが、平板状の固体撮像素子2を予め湾曲させた状態で固体撮像素子取付面3aに取付けてもよい。
In the above mounting method, the flat solid-state
図27は、平板状の固体撮像素子2を予め湾曲させた状態で固体撮像素子取付面3aに取付ける方法を示す。
FIG. 27 shows a method of attaching the flat solid-state
先ず、図27Aに示すように、固体撮像素子2の撮像画素部2aを画素部収納凹部53に収納し、前記第1の真空吸引孔54に負圧を加えて固体撮像素子2をコレット51の固体撮像素子吸着面52に吸着する。
First, as shown in FIG. 27A, the
次に、図27B,図27Cに示すように、前記固体撮像素子2を仮搭載台座(変形用台座)61に挿入し、該仮搭載台座61に設けた変形面62に押し付けて、前記固体撮像素子2を前記変形面62および前記コレット51の固体撮像素子吸着面52に沿わせて変形させる。前記変形面62は、パッケージ3の固体撮像素子取付面3aと略同じ形状に形成されている。
Next, as shown in FIGS. 27B and 27C, the solid-
次に、図27Dに示すように、前記第1〜第5の真空吸引孔54〜58に負圧を加えて固体撮像素子2をコレット51の固体撮像素子吸着面52に吸着して、変形させた固体撮像素子2を前記仮搭載台座61から抜き出す。
Next, as shown in FIG. 27D, negative pressure is applied to the first to fifth vacuum suction holes 54 to 58 to attract the solid-
次に、図26E,27Fに示すように、固体撮像素子2をコレット51の固体撮像素子吸着面52でパッケージ3の固体撮像素子取付面3aに押し付け、前記固体撮像素子2の下面に設けられている接着剤59で接着する。
Next, as shown in FIGS. 26E and 27F, the solid-
次に、図27Gに示すように、前記第1〜第5の真空吸引孔54〜58に加えられている負圧を解除して、コレット51を前記固体撮像素子2の上面から離すと、固体撮像素子2は、パッケージ3の固体撮像素子取付面3aに接着された状態になる。なお、前記接着剤59には、所謂ホットメルト接着剤等が使用されていて、図27B,図27Cに示す仮搭載台座61で固体撮像素子2を変形させる際には、接着効果を有せず、図27Fに示す固体撮像素子2をパッケージ3の固体撮像素子取付面3aに接着させる際に加熱することにより接着効果を発揮する。前記仮搭載台座61の変形面62の表面にテフロン(登録商標名)等の剥離性のよい素材で表面処理等を施しておけば、前記仮搭載台座61の変形面62で固体撮像素子2を変形させた後に、該固体撮像素子2を前記仮搭載台座61の変形面62から容易に離間させることができる。
Next, as shown in FIG. 27G, when the negative pressure applied to the first to fifth vacuum suction holes 54 to 58 is released and the
なお、図28A〜図28Dに示すように、コレット51の固体撮像素子吸着面52の曲率をRc、仮搭載台座61の変形面62の曲率をRd、パッケージ3の固体撮像素子取付面3aの曲率をRp、固体撮像素子2の撮像画素部2aのパッケージ3への搭載後の所望曲率をRs、固体撮像素子2の厚みts、接着剤59の厚みtjとすると、Rd≧Rc+ts+tj、Rp=Rs+ts+tj、Rs≧Rcの関係が成立し、加熱固着時に固体撮像素子2の裏面の曲面先端からパッケージ3に接触するので、固体撮像素子2の浮き、ボイド巻き込みの発生しない安定した湾曲実装が可能になる。
28A to 28D, the curvature of the solid-state image pickup
図29は、コレット51の変形例を示す。この変形例においては、コレット51の固体撮像素子吸着面52の表面に弾性変形可能な樹脂層63を設けた。そして、前記樹脂層63の弾性変形可能な範囲内で固体撮像素子2を前記仮搭載台座61およびパッケージ3の固体撮像素子取付面3aに圧接させる構成にした。従って、素子破損および仮搭載台座61での固体撮像素子2の吸着不良防止と前記パッケージ3の固体撮像素子取付面3aへの気泡の抱き込みの少ない確実な接着ができる。他の構成は基本となるコレットの構成と同じであるので、重複する説明は省略する。
FIG. 29 shows a modification of the
(3)固体撮像装置の製造方法
本発明の固体撮像装置の製造方法は、湾曲可能な薄板状の固体撮像素子をパッケージの非平面形状の固体撮像素子取付面に沿わせて取付け、前記固体撮像素子の周縁部に沿って配置した複数の固体撮像素子側電極パッドと、前記パッケージの前記固体撮像素子取付面よりも外側に位置するパッケージ側電極パッド形成面上に形成したパッケージ側電極パッドを、導体ワイヤで接続することにより構成される固体撮像装置の製造方法であって、互いに接続する固体撮像素子側電極パッドとパッケージ側電極パッドの位置を前記ボンディング装置のキャピラリーに対して略垂直のボンディング位置に来るように前記パッケージ角度を調整して前記ボンディング装置で前記固体撮像素子側電極パッドとパッケージ側電極パッドを接続することを特徴とする。
(3) Manufacturing method of solid-state imaging device The manufacturing method of the solid-state imaging device according to the present invention includes a bendable thin plate-like solid-state imaging device mounted along a non-planar solid-state imaging device mounting surface of a package, A plurality of solid-state imaging device side electrode pads arranged along the peripheral edge of the device, and a package-side electrode pad formed on a package-side electrode pad forming surface located outside the solid-state imaging device mounting surface of the package, A method of manufacturing a solid-state imaging device configured by connecting with a conductor wire, wherein the positions of the solid-state imaging element side electrode pad and the package side electrode pad to be connected to each other are substantially perpendicular to the capillary of the bonding apparatus The package angle is adjusted so that the solid-state imaging device side electrode pad and the package side power It is characterized by connecting pole pads.
図30は、固体撮像装置の製造方法に使用するボンディング装置71の一例を示す。ボンディング装置71は、ボンディングヘッド部72と、ボンディングステージ73と、を備えている。前記ボンディングヘッド部72は、ツールホーン74と、キャピラリー75と、を備えている。
FIG. 30 shows an example of a
前記ボンディングステージ73は、X1−X2方向に移動自在なXステージ76と、X1−X2方向と直交するY1−Y2方向に移動自在なYステージ77と、θ1−θ2方向に前記パッケージ3の固体撮像素子取付面3aの曲率と略同じ曲率等で円弧移動(煽り移動)自在な第1のθステージ78と、前記θ1−θ2方向と直交するθ3−θ4方向に前記パッケージ3の固体撮像素子取付面3aの曲率と略同じ曲率等で円弧移動(煽り移動)自在な第2のθステージ79と、前記Xステージ76,ステージ77,第1のθステージ78,第2のθステージ79を上下H−L方向に移動自在、かつR1−R2方向に回転自在に支持しているHステージ80と、を備えていて、前記第2のθステージ79上にボンディングする固体撮像装置1が載置される。
The
前記Xステージ76,ステージ77,第1のθステージ78,第2のθステージ79,Hステージ80は、ステッピングモータ等の駆動部81を備えていて、ドライバ82により制御される。また、前記第2のθステージ79上に載置された固体撮像装置1の位置は、複数の位置検出用のカメラ83で検出され、これらカメラ83の位置情報は、制御部84に入力されて、前記Xステージ76,Yステージ77,第1のθステージ78,第2のθステージ79,Hステージ80を制御して、前記固体撮像装置1を所望の位置に変位させるようになっている。
The
一般にボンディング装置71によるボンディングは、以下のようにして行われる。先ず、図31A、図31Bに示すように、キャピラリー75から引出された金線等の導体ワイヤ8の先端に形成したボール状の塊部8aを固体撮像素子側電極パッド5に押し付け、前記ボール状の塊部8aに前記キャピラリー75やツールホーン74を介して振動子(図示省略)により超音波振動を印加してボール状の塊部8aを溶融させて固体撮像素子側のボンディングを行う。次に、図31Cに示すように、キャピラリー75を上昇させる。次に、図31Dに示すように、キャピラリー75をパッケージ側電極パッド7の上方に位置させた後に、キャピラリー75を下降させて前記導体ワイヤ8の途中部8bをパッケージ側電極パッド7に押し付け、超音波振動を印加してパッケージ側のボンディングを行う。次に、図31Eに示すように、キャピラリー75を上昇させ、前記導体ワイヤ8を切断した後に、前記導体ワイヤ8の先端とトーチ電極85との間でスパークさせて前記導体ワイヤ8の先端にボール状の塊部8aを形成して次の電極のボンディングを行う。
In general, bonding by the
次に、前記ボンディング装置を使用して、前記第1の実施の形態の固体撮像装置1(図1〜図5参照)の製造方法を示す。図30、図32に示すように、固体撮像素子2を円筒面状に湾曲させて取付けたパッケージ3を、前記ボンディング装置71の第2のθステージ79上にセットする。このとき、前記固体撮像素子2の湾曲している長辺2b側を前記第2のθステージ79の移動方向、すなわちYステージ77の移動方向に揃え、短辺2c側を前記第1のθステージ78の移動方向、すなわちXステージ76の移動方向に揃えた状態にする。そして、図33Aに示すように、前記長辺2b側に沿って配置された電極パッドの一端部(最外側部)の電極パッドを前記ボンディング装置71のキャピラリー75の略真下のボンディング位置に位置させて、前記最外側の固体撮像素子側電極パッド5とパッケージ側電極パッド7のボンディングを行う。
Next, a manufacturing method of the solid-state imaging device 1 (see FIGS. 1 to 5) of the first embodiment using the bonding apparatus will be described. As shown in FIGS. 30 and 32, the
最外側部の電極パッドのボンディングを終了したら、図33Bに示すように、前記第2のθステージ79を図30のθ3方向に円弧移動させるなど前記ボンディングステージ73を操作して、前記ボンディングを終了した電極パッドを前記キャピラリー75の略真下のボンディング位置から送り出すと共に、隣接する電極パッドを前記ボンディング位置に送り込んでボンディングを行う。このようにして一端部の電極パッドから他端部の電極パッドに向けて順次、ボンディングを行う。図33Cに示すように、中央部の電極パッドをボンディングする際には、前記第2のθステージ79およびパッケージ3は、前記キャピラリー75の垂直移動方向に対して略直角の水平状態になる。また、図33Dに示すように、他端部の電極パッドをボンディングする際には、前記第2のθステージ79およびパッケージ3は、図33Aに示す一端部の電極パッドをボンディングする場合とは逆方向に傾斜した状態になる。
When the bonding of the outermost electrode pad is finished, as shown in FIG. 33B, the
上述のようにして、固体撮像素子2の長辺2b側のボンディングを終了したら今度は固体撮像素子2の短辺2cに沿って配置された固体撮像素子側電極パッド5のボンディングを行う。短辺2cに沿って配置された固体撮像素子側電極パッド5のボンディングを行う場合には、前記Hステージ80によって前記Xステージ76,ステージ77,第1のθステージ78,第2のθステージ79およびパッケージ3を90°回転させる。そして、図33Eに示すように、短辺2c側の一端部の固体撮像素子側電極パッド5とパッケージ側電極パッド7を前記キャピラリー75の略真下のボンディング位置に位置させてボンディングを行う。
As described above, when the bonding on the
前記短辺2c側の一端部の電極パッドのボンディングを終了したら、次に、図33Fに示すように、前記ボンディングステージ73によって一端部の電極パッドを前記ボンディング位置から送り出すと共に、隣接する電極パッドを前記ボンディング位置に送り込んでボンディングを行う。このようにして順次、固体撮像素子側電極パッド5とパッケージ側電極パッド7のボンディングを行い最終的に、図33Gに示すように、他端部の固体撮像素子側電極パッド5とパッケージ側電極パッド7のボンディングを行う。前記固体撮像素子2の短辺2cは、湾曲しておらず、従って前記短辺2cに沿って形成された固体撮像素子側電極パッド5およびパッケージ側電極パッド7は、直線状に配置されているので、前記長辺2b側に沿って形成された固体撮像素子側電極パッド5をボンディングする場合のように、前記第2のθステージ79を図30のθ3方向に円弧移動させる必要はない。
After the bonding of the electrode pad at one end on the
前記固体撮像素子側電極パッド5とパッケージ側電極パッド7の全てのボンディングを終了したら、図33Hに示すように、パッケージ3の開口部をカバー4で覆って個体撮像装置1が完成する。上述のように、固体撮像素子2の湾曲した長辺2b側の電極パッドのボンディングを行う場合において、パッケージの角度を調整し、キャピラリーの略真下においてボンディングを行うので、ボンディング時の認識不良が無くなり、ボンディング作業を円滑、且つ確実に行うことが可能になる。なお、パッケージの角度を調整等は、制御部84等によって自動的に行われる。
When all the bonding of the solid-state imaging element
次に、前記第2の実施の形態の固体撮像装置(図6〜図10参照)10の製造方法を示す。図34、図35に示すように、固体撮像素子2を取付けたパッケージ3を前記ボンディング装置71の第2のθステージ79上に取付ける。このとき、前記固体撮像素子2の長辺2bを前記第2のθステージ79の移動方向およびYステージ77の移動方向に揃え、短辺2c側を前記第1のθステージ78の移動方向およびXステージ76の移動方向に揃えた状態にする。そして、図36Aに示すように、前記パッケージ側電極パッド7を設けた第1の平面11を、前記ボンディング装置71のキャピラリー75の略真下で、且つ該キャピラリー75の移動方向に対して略直角のボンディング位置に位置させて、前記第1の平面11上に設けられている複数のパッケージ側電極パッド7と、これと対を成すの固体撮像素子側電極パッド5のボンディングを行う。
Next, a manufacturing method of the solid-state imaging device (see FIGS. 6 to 10) 10 of the second embodiment will be described. As shown in FIGS. 34 and 35, the
前記第1の平面11上に設けられている電極パッドのボンディングを終了したら、図36Bに示すように、前記ボンディングを終了した第1の平面11を前記ボンディング位置から送り出すと共に、前記前記第1の平面11に隣接する第2の平面12を、前記ボンディング位置に送り込む。そして、前記第2の平面12上に設けられている複数のパッケージ側電極パッド7と、これと対を成す固体撮像素子側電極パッド5のボンディングを行う。
When the bonding of the electrode pads provided on the
前記第2の平面12上に設けられている電極パッドのボンディングを終了したら、図36Cに示すように、前記第2の平面12を前記ボンディング位置から送り出すと共に、前記第2の平面12に隣接する第3の平面13を、前記ボンディング位置に送り込む。そして、前記第3の平面13上に設けられている複数のパッケージ側電極パッド7と、これと対を成す固体撮像素子側電極パッド5のボンディングを行う。
When the bonding of the electrode pads provided on the
前記長辺2b側の電極パッドのボンディングを終了したら今度は短辺2c側の電極パッドのボンディングを行う。前記短辺2c側の電極パッドのボンディングを行う場合には、前記Hステージ80によって前記Xステージ76,ステージ77,第1のθステージ78,第2のθステージ79およびパッケージ3を90°回転させる。そして、図36Dに示すように、一端部の固体撮像素子側電極パッド5とパッケージ側電極パッド7のボンディングを行う。次に、前記ボンディングを終了した固体撮像素子側電極パッド5に隣接する固体撮像素子側電極パッド5を前記Yステージ77によって前記キャピラリー75の略真下に位置させて、ボンディングを行う。このようにして順次、固体撮像素子側電極パッド5とパッケージ側電極パッド7のボンディングを行い最終的に、図36Eに示すように、他端部の固体撮像素子側電極パッド5とパッケージ側電極パッド7のボンディングを行う。
When the bonding of the electrode pad on the
前記固体撮像素子2の短辺2cは、湾曲しておらず、従って前記短辺2cに沿って形成された固体撮像素子側電極パッド5は、直線状に配置されているので、前記長辺2b側に沿って形成された固体撮像素子側電極パッド5をボンディングする場合のように、前記第2のθステージ79を図30のθ3方向に移動させる必要はない。そして、前記固体撮像素子側電極パッド5とパッケージ側電極パッド6の全てのボンディングを終了したら、図36Fに示すように、パッケージ3の開口部をカバー4で覆って個体撮像装置10が完成する。特に、第2の実施の形態の個体撮像装置の製造方法においては、パッケージ側電極パッドを、前記固体撮像素子取付面に取付けられた固体撮像素子の湾曲面の接線となる複数の平面上に配置し、これら平面をキャピラリーに対して略垂直に位置させてボンディングを行うので、導体ワイヤの先端を平面状のパッケージ側電極パッドに接地できるので片当たりのない平面基板と同様の接続性の高いボンディングが可能となる。
Since the
次に、前記第3の実施の形態の固体撮像装置(図11〜図15参照)20の製造方法を示す。図37、図38に示すように、固体撮像素子2を取付けたパッケージ3を前記ボンディング装置71の第2のθステージ79上に取付ける。このとき、前記固体撮像素子2の長辺2b側を前記第2のθステージ79の移動方向およびYステージ77の移動方向に揃え、短辺2c側を前記第1のθステージ78の移動方向およびXステージ76の移動方向に揃えた状態にする。そして、図39Aに示すように、前記長辺2bの一端部の固体撮像素子側電極パッド5を前記ボンディング装置71のキャピラリー75の略真下のボンディング位置に位置させて、前記最外側の固体撮像素子側電極パッド5とパッケージ側電極パッド7のボンディングを行う。
Next, a manufacturing method of the solid-state imaging device (see FIGS. 11 to 15) 20 of the third embodiment will be described. As shown in FIGS. 37 and 38, the
一端部の電極パッドのボンディングを終了したら、図39Bに示すように、前記第2のθステージ79を図30のθ3方向に円弧移動させるなど前記ボンディングステージ73を操作して、前記ボンディングを終了した一端部の電極パッドを前記キャピラリー75の略真下のボンディング位置から送り出すと共に、隣接する電極パッドを前記キャピラリー75の略真下のボンディング位置に送り込んでボンディングを行う。このようにして一端部の電極パッドから他端部の電極パッドに向けて順次、ボンディングを行う。図39Cに示すように、中央部の電極パッドをボンディングする際には、前記第2のθステージ79およびパッケージ3は、前記キャピラリー75の移動方向に対して略直角の水平状態になる。また、図39Dに示すように、他端部の電極パッドをボンディングする際には、前記第2のθステージ79およびパッケージ3は、図39Aに示す一端部の電極パッドをボンディングする場合とは逆方向に傾斜した状態になる。
When the bonding of the electrode pad at one end is finished, as shown in FIG. 39B, the
上述のようにして、固体撮像素子2の長辺2b側の電極パッドのボンディングを終了したら、今度は固体撮像素子2の短辺2cに沿って形成された固体撮像素子側電極パッド5のボンディングを行う。短辺2cに沿って形成された固体撮像素子側電極パッド5のボンディングを行う場合には、前記Hステージ80によって前記Xステージ76,ステージ77,第1のθステージ78,第2のθステージ79およびパッケージ3を90°回転させる。そして、図39Eに示すように、一端側の最外側の固体撮像素子側電極パッド5とパッケージ側電極パッド7を前記キャピラリー75の略真下のボンディング位置に位置させてボンディングを行う。短辺2c側の一端部の電極パッドのボンディングを終了したら、図39Fに示すように、前記第1のθステージ79を図30のθ2方向に円弧移動させるなどして、前記ボンディングを終了した一端部の電極パッドを前記キャピラリー75の略真下のボンディング位置から送り出すと共に、隣接する電極パッドを前記キャピラリー75の略真下のボンディング位置に送り込んでボンディングを行う。このようにして一端部の電極パッドから他端部の電極パッドに向けて順次、ボンディングを行う。図39Gに示すように、中央部の電極パッドをボンディングする際には、前記第2のθステージ79およびパッケージ3は、前記キャピラリー75の移動方向に対して略直角の水平状態になる。また、図39Hに示すように、他端部の電極パッドをボンディングする際には、前記第2のθステージ79およびパッケージ3は、図39Aに示す一端部の電極パッドをボンディングする場合とは逆方向に傾斜した状態になる。そして、前記固体撮像素子側電極パッド5とパッケージ側電極パッド7の全てのボンディングを終了したらパッケージ3の開口部をカバー4で覆って個体撮像装置1が完成する。
(4)他の実施の形態、
前記実施の形態においては、固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法を例にとって説明したが、本発明は個体撮像装置および固体撮像装置の製造方法に限定されるものではなく、湾曲可能な薄板状の電子部品を、部品ホルダの円筒面状および球面状に沿わせて非平面形状に取付け、前記電子部品の周縁部に配置された電子部品側電極パッドと、前記部品ホルダに設けた部品ホルダ側電極パッドと、を導体ワイヤで接続してなる電子部品組付体、例えば電子部品を搭載したフレキシブルプリント基板をシャーシに設けた円筒面状の電子部品取付面上に取付け、前記フレキシブルプリント基板側の電極パッドと、基板ホルダ側の電極パッドと、を導体ワイヤで接続してなる電子部品組付体や電子部品の取付け方法にも適用される。また、マイクロレンズの形成された半導体イメージセンサを、そのまま撮像装置を構成するプリント基板に取付ける場合等にも本発明は適用される。
When the bonding of the electrode pad on the
(4) Other embodiments,
In the above embodiment, the solid-state imaging device and the manufacturing method of the solid-state imaging device have been described as an example. However, the present invention is not limited to the individual imaging device and the manufacturing method of the solid-state imaging device, and is a thin plate that can be bent. Are mounted in a non-planar shape along the cylindrical surface and spherical surface of the component holder, and the electronic component side electrode pads disposed on the peripheral edge of the electronic component, and the component holder side provided in the component holder An electronic component assembly formed by connecting electrode pads to each other with a conductor wire, for example, a flexible printed circuit board on which electronic components are mounted is mounted on a cylindrical electronic component mounting surface provided on a chassis, and the flexible printed circuit board side The present invention is also applicable to an electronic component assembly or an electronic component mounting method in which an electrode pad and an electrode pad on the substrate holder side are connected by a conductor wire. The present invention is also applied to a case where a semiconductor image sensor on which a microlens is formed is directly attached to a printed circuit board constituting an imaging device.
また、前記実施の形態においては、固体撮像素子を円筒面状および球面状に湾曲させる場合を示したが、円筒面状および球面状に湾曲させるものに限らず、広く非平面形状に湾曲させる場合に適用される。 In the above-described embodiment, the solid-state imaging device has been curved into a cylindrical surface and a spherical surface. Applies to
1、10、20、30、40…固体撮像装置、2…固体撮像素子、3…パッケージ、3a…固体撮像素子取付面、4…透明のカバー、5…固体撮像素子側電極パッド、6…パッケージ側電極パッド形成面、7…パッケージ側電極パッド、8…導体ワイヤ、41…台座。
DESCRIPTION OF
Claims (14)
部品ホルダ側電極パッド形成面は、前記電子部品取付面の端部を延長させることにより該電子部品取付面の端部と略平行な非平面形状に形成されていることを特徴とする電子部品組付体。 A thin plate-shaped electronic component that can be bent, and a component holder that mounts the electronic component in a non-planar shape along a non-planar shape of the electronic component mounting surface, and the electronic component disposed at a peripheral portion of the electronic component Assembling an electronic component by connecting a side electrode pad to a component holder side electrode pad formed on a component holder side electrode pad forming surface located outside the electronic component mounting surface of the component holder with a conductor wire In the body,
The component holder side electrode pad forming surface is formed in a non-planar shape substantially parallel to the end of the electronic component mounting surface by extending the end of the electronic component mounting surface. Incident body.
前記パッケージの電極パッド取付面は、前記固体撮像素子取付面を外側に延ばすことにより該固体撮像素子取付面と略面一に形成されていることを特徴とする固体撮像装置。 A thin plate-shaped solid-state image sensor that can be bent, and a package for mounting the solid-state image sensor on a non-planar solid-state image sensor mounting surface in a non-planar shape along the solid-state image sensor mounting surface. A plurality of solid-state image sensor side electrode pads provided along the peripheral edge of the solid-state image sensor on a package-side electrode pad formed on an electrode pad mounting surface located outside the solid-state image sensor mounting surface of the package; In a solid-state imaging device formed by connecting with a conductor wire,
An electrode pad mounting surface of the package is formed to be substantially flush with the solid-state image sensor mounting surface by extending the solid-state image sensor mounting surface to the outside.
前記固体撮像素子吸着面は、前記パッケージの固体撮像素子取付面に倣う円筒面状に膨出形成されていることを特徴とする組付け治具。 An assembly jig for assembling the solid-state image sensor on the solid-state image sensor attachment surface curved to the cylindrical surface of the package by adsorbing the solid-state image sensor to the solid-state image sensor adsorption surface,
The assembly jig according to claim 1, wherein the solid-state image pickup device suction surface is formed to bulge in a cylindrical shape following the solid-state image pickup device mounting surface of the package.
互いに接続する固体撮像素子側電極パッドとパッケージ側電極パッドの位置を前記ボンディング装置のキャピラリーに対して略垂直のボンディング位置に来るように前記パッケージ角度を調整して前記ボンディング装置で前記固体撮像素子側電極パッドとパッケージ側電極パッドを接続することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。 A plurality of solid-state image sensor side electrode pads arranged along a peripheral edge of the solid-state image sensor, wherein a bendable thin plate-shaped solid-state image sensor is attached along a non-planar solid-state image sensor attachment surface of the package, A manufacturing method of a solid-state imaging device configured by connecting with a conductor-side wire to a package-side electrode pad formed on a package-side electrode pad forming surface located outside the solid-state imaging element mounting surface of the package,
The package angle is adjusted so that the positions of the solid-state imaging element side electrode pad and the package-side electrode pad connected to each other are at a bonding position substantially perpendicular to the capillary of the bonding apparatus, and the solid-state imaging element side is adjusted by the bonding apparatus. A method of manufacturing a solid-state imaging device, comprising connecting an electrode pad and a package-side electrode pad.
互いに接続する電子部品側電極パッドと部品ホルダ側電極パッドを前記ボンディング装置のキャピラリーに対して略垂直のボンディング位置に送り込むことを特徴とする電子部品の組立て方法。
A bendable thin plate-shaped electronic component is mounted along the non-planar shape electronic component mounting surface of the component holder, and a plurality of electronic component side electrode pads formed along the peripheral edge of the electronic component are attached to the component holder. In the method of assembling an electronic component configured by connecting with a conductor wire to a component holder side electrode pad formed on a component holder side electrode pad forming surface located outside the electronic component mounting surface,
An electronic component assembling method, wherein the electronic component side electrode pad and the component holder side electrode pad connected to each other are sent to a bonding position substantially perpendicular to the capillary of the bonding apparatus.
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