JP2008047665A - Solid-state imaging device manufacturing method and solid-state imaging device - Google Patents
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Abstract
【課題】カバー部材及びイメージセンサを適切に保護しながら樹脂封止を行なうことができる固体撮像装置の製造方法、及び固体撮像装置を提供する。
【解決手段】集合配線板57上に多数のセンサーパッケージ12を固着し、各センサーパッケージ12にサポートフレーム15をセットする。サポートフレーム15は、脚部15cが集合配線板57上に設置され、枠部15bの上面15dがカバーガラス14の上面と同一、またはカバーガラス14の上面よりも高い位置に配される。トランスファーモールド装置64の下側モールドダイ66のキャビティー66aに集合配線板57をセットし、上側モールドダイ68を下側モールドダイ66に型合せし、プランジャ62を作動させて封止用樹脂17をキャビティー66a,68a内に注入してセンサーパッケージ12の外周を樹脂封止する。
【選択図】図11A solid-state imaging device manufacturing method and a solid-state imaging device capable of performing resin sealing while appropriately protecting a cover member and an image sensor are provided.
A large number of sensor packages 12 are fixed on an assembly wiring board 57, and a support frame 15 is set on each sensor package 12. In the support frame 15, the leg portion 15 c is installed on the collective wiring board 57, and the upper surface 15 d of the frame portion 15 b is arranged at the same position as the upper surface of the cover glass 14 or higher than the upper surface of the cover glass 14. The assembly wiring board 57 is set in the cavity 66 a of the lower mold die 66 of the transfer mold device 64, the upper mold die 68 is aligned with the lower mold die 66, and the plunger 62 is operated to apply the sealing resin 17. It is injected into the cavities 66a and 68a, and the outer periphery of the sensor package 12 is sealed with resin.
[Selection] Figure 11
Description
本発明は、固体撮像装置の製造方法、及び固体撮像装置に関し、更に詳しくは、イメージングチップのイメージセンサをカバー部材で封止したセンサーパッケージを樹脂で封止する固体撮像装置の製造方法、及び固体撮像装置に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a solid-state imaging device and a solid-state imaging device, and more particularly, a method for manufacturing a solid-state imaging device in which a sensor package in which an image sensor of an imaging chip is sealed with a cover member is sealed with resin, and solid The present invention relates to an imaging device.
CCDやCMOSタイプ等の固体撮像装置を使用したデジタルカメラやビデオカメラが普及している。また、パーソナルコンピュータや携帯電話、電子手帳等の電子機器に固体撮像装置とメモリとを組み込み、撮影機能を付加することも行なわれている。固体撮像装置は、これが組み込まれる電子機器等の外形サイズに対する影響が大きいため、その小型化が望まれている。 Digital cameras and video cameras that use a solid-state imaging device such as a CCD or CMOS type have become widespread. In addition, a solid-state imaging device and a memory are incorporated in an electronic device such as a personal computer, a mobile phone, and an electronic notebook, and a photographing function is added. Since the solid-state imaging device has a large influence on the external size of an electronic device or the like in which the solid-state imaging device is incorporated, it is desired to reduce the size thereof.
小型化のために、ベアチップと同程度のサイズでパッケージングを行なうことのできるチップサイズパッケージ(以下、CSPと略称する)を利用した固体撮像装置が発明されている。このCSPタイプの固体撮像装置は、例えば、上面にCCD等のイメージセンサと入出力パッドとが形成されたイメージングチップと、このイメージングチップの上面にスペーサーを介して接合されてイメージセンサを封止するカバーガラス(カバー部材)と、外部に接続するための外部電極とから構成されている(例えば、特許文献1参照)。 In order to reduce the size, a solid-state imaging device using a chip size package (hereinafter abbreviated as CSP) that can be packaged with a size comparable to that of a bare chip has been invented. In this CSP type solid-state imaging device, for example, an imaging chip in which an image sensor such as a CCD and an input / output pad are formed on an upper surface and an upper surface of the imaging chip are bonded via a spacer to seal the image sensor. It is comprised from the cover glass (cover member) and the external electrode for connecting to the exterior (for example, refer patent document 1).
CSPタイプの固体撮像装置は、例えば次のような手法で作成される。
1.シリコンウエハの上面に多数のイメージセンサと、これらに対応した入出力パッドとを形成する。
2.シリコンウエハ上に、各イメージセンサの外周を取り囲むスペーサーを形成する。
3.シリコンウエハの上面に、スペーサーを介してカバーガラスの基材であるガラス基板を接合し、各イメージセンサを封止する。
4.各イメージセンサに対応する外部電極をシリコンウエハに形成する。
5.シリコンウエハとガラス基板とをダイシング等により個片化する。
The CSP type solid-state imaging device is created by the following method, for example.
1. A large number of image sensors and input / output pads corresponding to these are formed on the upper surface of the silicon wafer.
2. A spacer surrounding the outer periphery of each image sensor is formed on the silicon wafer.
3. A glass substrate which is a base material of a cover glass is bonded to the upper surface of the silicon wafer via a spacer, and each image sensor is sealed.
4). External electrodes corresponding to the image sensors are formed on the silicon wafer.
5. The silicon wafer and the glass substrate are separated into pieces by dicing or the like.
また、特許文献1には、外部電極の設けられていないCSPタイプの固体撮像装置(以下、センサーパッケージと称する)を配線板上に固着し、センサーパッケージの入出力パッドと配線板の導体パッドとの間をボンディングワイヤで結線し、その後にセンサーパッケージの外周を封止用樹脂で封止する固体撮像装置のパッケージ形態が開示されている。イメージングチップ、スペーサー、カバーガラスで囲まれる空間を封止用樹脂で封止することで、この空間内に水分が浸入することにより生じるカバーガラスの曇りや、イメージセンサの電気動作不良等を防止することができる。 In Patent Document 1, a CSP type solid-state imaging device (hereinafter referred to as a sensor package) having no external electrode is fixed on a wiring board, and input / output pads of the sensor package and conductor pads of the wiring board are fixed. A package form of a solid-state imaging device is disclosed in which a gap is connected with a bonding wire, and the outer periphery of the sensor package is then sealed with a sealing resin. Sealing the space surrounded by the imaging chip, spacer, and cover glass with sealing resin prevents fogging of the cover glass caused by the ingress of moisture into this space and poor electrical operation of the image sensor. be able to.
しかし、上記特許文献1には、カバーガラスの上面を保護しながらその外周を樹脂封止する方法が記載されていない。カバーガラスの上面が樹脂により塞がれ、または汚損されると歩留りが悪化し、コストがアップしてしまうため、適切な樹脂封止方法の確立が望まれている。 However, Patent Document 1 does not describe a method of resin-sealing the outer periphery of the cover glass while protecting the upper surface of the cover glass. When the upper surface of the cover glass is blocked or soiled by the resin, the yield is deteriorated and the cost is increased. Therefore, establishment of an appropriate resin sealing method is desired.
カバーガラスを適切に保護しながら樹脂封止を行なう方法として、センサーパッケージを集合配線板上に固着し、各センサーパッケージの入出力パッドと、各センサーパッケージに対応して集合配線板に設けられた内部電極とをボンディングワイヤで接続し、各カバー部材の上面と集合配線板の下面とを上側モールドダイと下側モールドダイとで挟み込み、上側モールドダイと下側モールドダイとで形成されるキャビティー内に封止用樹脂を充填して各センサーパッケージの外周を封止する封止する方法が考えられる。
しかしながら、上記のような樹脂封止方法では、各カバー部材の上面と集合配線板の下面とを上側モールドダイと下側モールドダイとで挟み込む際に、各モールドダイの押さえ圧力がカバーガラス及びイメージングチップに直接加わってしまうため、カバーガラスが破損したり、イメージングチップ上のイメージセンサが損傷してしまう場合がある。 However, in the resin sealing method as described above, when the upper surface of each cover member and the lower surface of the assembly wiring board are sandwiched between the upper mold die and the lower mold die, the pressing pressure of each mold die is applied to the cover glass and the imaging. Since it is directly applied to the chip, the cover glass may be broken or the image sensor on the imaging chip may be damaged.
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、カバー部材及びイメージセンサを適切に保護しながら樹脂封止を行なうことができる固体撮像装置の製造方法、及び固体撮像装置を提供する。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides a manufacturing method of a solid-state imaging device and a solid-state imaging device capable of performing resin sealing while appropriately protecting a cover member and an image sensor.
本発明の固体撮像装置の製造方法は、イメージセンサと入出力パッドとが設けられたイメージングチップと、透光性を有し、前記イメージングチップに取り付けられて前記イメージセンサを封止するカバー部材とを備えたセンサーパッケージを、集合配線板に設けられた複数の固着部のそれぞれに固着するダイボンド工程と、前記入出力パッドのそれぞれと、前記センサーパッケージのそれぞれに対応して前記集合配線板に設けられた内部電極とをボンディングワイヤで接続するワイヤボンド工程と、前記カバー部材の上面よりも上方の位置で前記カバー部材の周囲を囲む枠部と、前記集合配線盤上に設置されて前記枠部を支持する脚部とを有するサポートフレームを前記センサーパッケージ毎にセットするサポ−トセット工程と、前記カバー部材のそれぞれの上面と前記集合配線板の下面とを上側モールドダイと下側モールドダイとで挟み込み、前記上側モールドダイと前記下側モールドダイとの間に形成されるキャビティー内に封止用樹脂を充填して前記センサーパッケージの外周を封止する封止工程と、前記集合配線板及び前記封止用樹脂を前記センサーパッケージ毎に裁断する個片化工程を備えたことを特徴とするものである。 The solid-state imaging device manufacturing method of the present invention includes an imaging chip provided with an image sensor and an input / output pad, a light-transmitting cover member that is attached to the imaging chip and seals the image sensor; A die bonding step for fixing a sensor package having a plurality of fixing portions provided on the assembly wiring board, each of the input / output pads, and each of the sensor packages corresponding to each of the sensor packages. A wire bonding step of connecting the inner electrodes to each other with a bonding wire; a frame portion surrounding the cover member at a position above the upper surface of the cover member; and the frame portion installed on the collective wiring board A support setting step for setting a support frame for each of the sensor packages; Each upper surface of the member and the lower surface of the collective wiring board are sandwiched between an upper mold die and a lower mold die, and sealed in a cavity formed between the upper mold die and the lower mold die A sealing process for filling the resin and sealing the outer periphery of the sensor package; and a singulation process for cutting the assembly wiring board and the sealing resin for each sensor package It is.
また、前記サポートフレームは、金属製であることが好適である。 The support frame is preferably made of metal.
本発明の固体撮像装置は、イメージセンサと入出力パッドとが設けられたイメージングチップと、透光性を有し、前記イメージングチップに取り付けられて前記イメージセンサを封止するカバー部材とを備えたセンサーパッケージと、前記カバー部材の上面が露呈されるように前記センサーパッケージが固着される配線板と、前記センサーパッケージの入出力パッドと、前記配線板の内部電極とを接続するボンディングワイヤと、前記カバー部材の上面よりも上方の位置で前記カバー部材の周囲を囲む枠部と、前記配線盤上に設置されて前記枠部を支持する脚部とを有するサポートフレームと、前記カバー部材の上面を塞がないように前記センサーパッケージの外周を封止する封止用樹脂と、前記内部電極と接続され、前記封止用樹脂から外部に露呈される外部電極とを備えたことを特徴とするものである。 The solid-state imaging device of the present invention includes an imaging chip provided with an image sensor and an input / output pad, and a cover member that is translucent and is attached to the imaging chip and seals the image sensor. A sensor package; a wiring board to which the sensor package is fixed so that an upper surface of the cover member is exposed; an input / output pad of the sensor package; and a bonding wire that connects an internal electrode of the wiring board; A support frame having a frame portion that surrounds the periphery of the cover member at a position above the upper surface of the cover member; a support frame that is installed on the wiring board and supports the frame portion; and an upper surface of the cover member. A sealing resin that seals the outer periphery of the sensor package so as not to be blocked, and is connected to the internal electrode and is removed from the sealing resin. It is characterized in that it comprises an external electrode that is exposed to.
本発明の固体撮像装置の製造方法によれば、封止工程で上側モールドダイ及び下側モールドダイの押さえ圧力を集合配線板上に設置するサポートフレームが受けるので、カバー部材及びイメージセンサを適切に保護しながら樹脂封止を行なうことができる。これにより、固体撮像装置の製造における歩留りの悪化を防止することができ、かつカバー部材の上面以外の部分を適切に封止することができる。 According to the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention, since the support frame installed on the assembly wiring board receives the pressing pressure of the upper mold die and the lower mold die in the sealing process, the cover member and the image sensor are appropriately Resin sealing can be performed while protecting. Thereby, the deterioration of the yield in manufacture of a solid-state imaging device can be prevented, and parts other than the upper surface of a cover member can be sealed appropriately.
また、サポートフレームを金属製とすることにより、イメージセンサから発生した熱をサポートフレームに伝導させることで放熱性の効率を高めることができる。 Further, by making the support frame made of metal, it is possible to increase the efficiency of heat dissipation by conducting heat generated from the image sensor to the support frame.
図1及び図2に示すように、固体撮像装置10は、矩形の配線板11と、この配線板11上に固着されたセンサーパッケージ12と、配線板11とセンサーパッケージ12との間を接続する複数本のボンディングワイヤ13と、センサーパッケージ12のカバーガラス14の周囲を囲むようにセットされたサポートフレーム15と、カバーガラス14の外周を封止する封止用樹脂17と、配線板11の下面に形成された外部導体パッド18とから構成されている。この固体撮像装置10は、いわゆるFine pitch Land Grid Array(FLGA)と呼ばれるパッケージ形態を備えている。このFLGAパッケージは、従来から用いられているパッケージング手法であるため、安価に、かつ信頼性の高い固体撮像装置10を製造することができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the solid-state imaging device 10 connects a rectangular wiring board 11, a
配線板11は、ガラスエポキシ等を基材21として用いたサブストレート基板(プリント基板)であり、基材21の上下面には、ボンディングワイヤ13によるセンサーパッケージ12との接続に用いられる複数の内部導体パッド(内部電極)22と、外部導体パッド(外部電極)18とがそれぞれ形成されている。これらの内部導体パッド22と外部導体パッド18は、例えば、Cuを用いて形成されており、基材21を貫通するスルーホール23内に形成された導電膜24によって電気的に接続されている。配線板11の上下面は、内部導体パッド22及び外部導体パッド18を除いて、ソルダーレジスト25,26により覆われている。
The wiring board 11 is a substrate board (printed board) using glass epoxy or the like as a
センサーパッケージ12は、矩形状のイメージングチップ29と、このイメージングチップ29の上面に設けられたCCDやCMOS等のイメージセンサ30とボンディングワイヤ13による配線板11との接続に用いられる複数の入出力パッド31と、イメージセンサ30の上方を封止する透明なカバーガラス14と、イメージングチップ29とカバーガラス14との間に挟み込まれるスペーサー32とから構成されている。
The
イメージングチップ29は、多数のイメージセンサ30と入出力パッド31とが形成されたシリコンウエハを矩形状に分割することにより形成されている。イメージセンサ30は、マトリクス状に配列された多数の受光素子からなり、各受光素子の上には、RGBのカラーフイルタや、多数のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイ30aが積層されている。入出力パッド31は、イメージセンサ30を挟む2辺に複数個ずつが並んで形成されている。これらの入出力パッド31は、例えば、AuやAl等を用いて印刷等により形成されており、同じ材質,方法で形成された配線によりイメージセンサ30に接続されている。
The imaging chip 29 is formed by dividing a silicon wafer on which a large number of
スペーサー32は、例えば、シリコン等の無機材料を用いて、中央に開口32aを設けたロ字形状に形成されている。スペーサー32は、イメージセンサ30の外周を囲むようにイメージングチップ29の上面に接合され、イメージセンサ30とカバーガラス14との間に空隙を形成する。これにより、マイクロレンズアレイ30aがカバーガラス14と干渉するのを防いでいる。
The
カバーガラス14は、開口32aを塞ぐようにスペーサー32の上面に接合された低α線ガラスからなる。低α線ガラスは、α線の放出が少ないガラスであり、イメージセンサ30の受光素子がα線によって破壊されるのを防止する。なお、カバーガラス14の上面に赤外線カットフィルタや、光学ローパスフィルタを接合しても良い。
The
センサーパッケージ12は、配線板11の上にダイボンドされている。入出力パッド31と内部導体パッド22とを接続するボンディングワイヤ13には、AuやAlが用いられる。カバーガラス14の外周を封止する封止用樹脂17には、例えば、従来からICの封止に用いられている熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂が用いられている。この封止用樹脂17により、空気中の湿気や酸素による入出力パッド31及び内部導体パッド22,ボンディングワイヤ13の酸化や腐食が防止され、かつ固体撮像装置10の機械的強度が向上する。
The
サポートフレーム15は、図3に示すように、矩形の開口15aを形成するよう角柱を矩形に連結した形状の枠部15bと、枠部15bの四隅の下側に連結されて、枠部15bを下方から支持する角柱状の4つの脚部15cとから構成されている。開口15aにはカバーガラス14が挿通され、各脚部15cは配線板11の上面に設置される。枠部15bの上面15dの高さは、カバーガラス14の上面の高さと同一、またはカバーガラス14の上面よりも高い位置となるように設定されている。
As shown in FIG. 3, the
サポートフレーム15は、例えば、封止用樹脂17よりも熱伝導性の良い金属を素材としており、イメージセンサ30から発生した熱をサポートフレーム15に伝導させることで放熱性の効率を高めることができる。なお、サポートフレーム15の素材としては、例えばAlなど、強度や加工性を考慮して適宜の素材を用いれば良い。また、サポートフレーム15の形状は上記のものに限られず、例えば、枠部を、円形の開口を形成するように円柱で形成した円環としたり、脚部を、円柱状とするなど、配線板11上に立脚する脚部に支持された枠部がカバーガラス14の周囲を囲むものであれば、適宜の形状として良い。
The
次に、固体撮像装置10の製造工程について、図4及び図5のフローチャートを参照しながら説明する。なお、フローチャートの両側方には、各工程において使用される材料及び装置を記載する。固体撮像装置10の最初の製造工程は、センサーパッケージ12の製造である。
Next, the manufacturing process of the solid-state imaging device 10 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. In addition, the material and apparatus used in each process are described on both sides of the flowchart. The first manufacturing process of the solid-state imaging device 10 is manufacturing the
センサーパッケージの製造工程では、最初にカバーガラス14の基材となるガラス基板38と、スペーサー32の基材となるスペーサー用ウエハとの接合が行なわれる。図6(A)に示すように、ガラス基板38の下面には、バーコータやブレードコータ、スピンコータ等のコーターを用いて接着剤39が塗布される。次いで、ガラス基板38とスペーサー用ウエハ40とを平行に保持して移動させることのできる接合装置により、ガラス基板38の下面にスペーサー用ウエハ40が接合される。接着剤39には、常温硬化型接着剤が用いられるが、UV硬化型接着剤や可視光硬化型接着剤、熱硬化型接着剤等を使用しても良い。また、接合時にガラス基板38とスペーサー用ウエハ40との間に空気が入らないように、真空環境下で接合を行なっても良い。
In the manufacturing process of the sensor package, first, the
次の工程では、図6(B)に示すように、ガラス基板38とスペーサー用ウエハ40との厚みを薄くする薄片化工程が実施される。ガラス基板38及びスペーサー用ウエハ40は、接合時のハンドリング適正を向上させるため、また、標準ウエハの使用によるコスト低減のために厚めのものが使用されるが、この薄片化工程において薄くされることにより、固体撮像装置10の小型化、エッチング時間の短縮が図られる。この薄片化工程では、例えば、研削・研磨装置が使用される。
In the next step, as shown in FIG. 6B, a thinning step for reducing the thickness of the
次の工程では、スペーサー32の加工工程が実施される。最初に、図6(C)に示すように、スペーサー用ウエハ40の下面にレジスト43が塗布される。次いで、図6(D)に示すように、所定のマスクを使用してレジスト43が露光され、図6(E)に示すように現像されることにより、スペーサー32の形態を表すレジストマスク44が完成する。このレジストマスク44の作成には、コータデベロッパ、露光装置、現像装置等が使用される。
In the next step, the
レジストマスク44が形成されたスペーサー用ウエハ40は、ドライエッチャーによってエッチングされ、図6(F)に示すように、レジストマスク44によって覆われていない部分が除去される。これにより、ガラス基板38の下面には多数のスペーサー32が形成される。エッチング後のレジストマスク44と接着剤39は、図6(G)に示すように、洗浄装置によって除去される。
The
図8に示すように、次の工程では、多数のスペーサー32が形成されたガラス基板38と、多数のイメージセンサ30と入出力パッド31とが面付け形成されたシリコンウエハ47とが接合される。最初の工程では、図7(A)に示すように、各スペーサー32の上に接着剤50が塗布される。接着剤50としては、常温硬化型接着剤が用いられるが、UV硬化型接着剤や可視光硬化型接着剤、熱硬化型接着剤等を使用しても良い。
As shown in FIG. 8, in the next step, a
次いで、図7(B)に示すように、ガラス基板38上の各スペーサー32とシリコンウエハ47とが接合される。この接合には、各イメージセンサ30とスペーサー32との位置調整を厳密に行なう必用があるため、両者の平行度や水平方向での位置調整を行なうアライメント機能を備えた接合装置が使用される。シリコンウエハ47上の各イメージセンサ30は、スペーサー32とガラス基板38とによって封止されるため、以後の工程で生じた塵芥により汚損されることはない。
Next, as shown in FIG. 7B, the
次の工程では、ガラス基板38とシリコンウエハ47とがイメージセンサ30毎にダイシングされ、個片化される。まず、図7(C)に示すように、シリコンウエハ47は上面に粘着層53aを備えたダイシングテープ53の上に固着され、ガラス基板38の上には同様に粘着層54aを備えた保護テープ54が貼着される。
In the next step, the
次いで、図7(D)に示すように、スライサーを用いて、各スペーサー32の端面に合せてガラス基板38がダイシングされる。また、図7(E)に示すように、ダイサーを用いてシリコンウエハ47がイメージセンサ30毎にダイシングされ、多数のセンサーパッケージ12が一括して形成される。保護テープ54は、出荷時にカバーガラス14を保護するために貼付されたされたままとなる。また、ダイシング時に保護テープを使用しない場合には、ダイシング後に各カバーガラス14に個別に保護テープを貼付する。
Next, as shown in FIG. 7D, the
次の検査工程では、例えば、プローブ検査装置を用いて各センサーパッケージ12の機能検査が行なわれる。この機能検査にパスしたセンサーパッケージ12は、次の収納工程においてダイシングテープ53から剥離され、トレイに収納され、またはキャリアテープに貼着されて出荷可能な状態となる。なお、多数のセンサーパッケージ12をダイシングテープ53上に固着した状態で出荷しても良い。
In the next inspection process, for example, functional inspection of each
図4に示すように、完成したセンサーパッケージは、ダイボンド工程において、集合配線板上にダイボンドされる。図9(A)及び図10に示すように、集合配線板57は、例えばガラスエポキシ基材によって矩形状に形成されており、上面にはセンサーパッケージ12がマトリクス状にダイボンドされるダイボンド領域(固着部)58が、16個設けられている。各ダイボンド領域58には、予め内部導体パッド22及び外部導体パッド18等が形成されている。なお、ダイボンド領域58の数は16個に限定されず、これより多くても少なくても良い。
As shown in FIG. 4, the completed sensor package is die-bonded on the assembly wiring board in a die-bonding process. As shown in FIGS. 9A and 10, the
ダイボンド工程で使用されるダイボンダは、集合配線板57の各ダイボンド領域58にダイアタッチフイルム61を貼付する。次いで、ダイボンダは、図9(B)に示すように、各ダイアタッチフイルム61の上にセンサーパッケージ12を載置する。このときに、各センサーパッケージ12のカバーガラス14に貼付されている保護テープ54が剥離される。センサーパッケージ12が載置された集合配線板57は、オーブン等の加熱装置を用いて加熱され、ダイアタッチフイルム61が硬化される。これにより、各センサーパッケージ12は集合配線板57上に固着される。
A die bonder used in the die bonding process attaches a die attach
ペースト状または液体状のダイアタッチ材を使用する場合、塗布厚を厳密に管理しないと集合配線板57上の各カバーガラス14の高さ寸法が不均一となるため、後述する封止工程で各カバーガラス14の上面が適切に保護されなくなり、封止用樹脂17によって汚損される。しかし、ダイアタッチ材として厚さ均一性を有するダイアタッチフイルム61を使用することで、集合配線板57上の各カバーガラス14の高さ寸法がばらつかなくなるので、封止工程でカバーガラス14の上面をより確実に保護することができ、封止用樹脂17のカバーガラスへの汚損によって歩留りが悪化するのを防止することができる。なお、ダイアタッチフイルム61は、事前に各センサーパッケージ12に貼り合わせておいても良い。また、カバーガラス14の高さ寸法のばらつきによる問題が生じない場合には、ペースト状のダイアタッチ材を使用することもできる。
When using a paste or liquid die attach material, the height of each
次の洗浄工程では、例えば、O2アッシャーを用いて、各センサーパッケージ12と集合配線板57の洗浄が行なわれる。この洗浄は、後述するワイヤボンド工程でのワイヤボンド性の向上と、封止工程における樹脂密着性の向上とを図るために行なわれる。
In the next cleaning step, for example, each
図9(C)に示すように、次のワイヤボンド工程では、ワイヤボンダを用いて、各センサーパッケージ12の入出力パッド31と各ダイボンド領域58の内部導体パッド22との間が、ボンディングワイヤ13によって接続される。このワイヤボンド工程では、ボンディングワイヤ13がカバーガラス14の上面から上方に飛び出さないように、低ループで行なうと良い。
As shown in FIG. 9C, in the next wire bonding step, a wire bonder is used to connect between the input /
次に、サポートセット工程及び保護工程を経た封止工程で、図9(E)に示すように、集合配線板57の上面、及び各センサーパッケージ12の外周が封止用樹脂17によって封止される。
Next, in the sealing process after the support setting process and the protection process, as shown in FIG. 9E, the upper surface of the
サポートセット工程では、図9(D)に示すように、サポートフレーム15を、カバーガラス14が開口15aに挿通されるとともに脚部15cが集合配線板57上に立脚するように、各センサーパッケージ12毎に上方からセットする。
In the support setting process, as shown in FIG. 9D, each
保護工程では、各カバーガラス14の上面を保護するために、上側モールドダイ68のキャビティー68a内に、3枚分の集合配線板57よりも大きな面積を有する保護シート75が貼付される。保護シート75には、例えば、厚みが80〜100μm程度のポリイミド系の柔軟で弾性を有するプラスチックフイルムが用いられ、上側モールドダイ68内で真空引きされることにより、キャビティー68a内に密着される。
In the protection step, in order to protect the upper surface of each
図11(A)に示すように、封止工程には、トランスファーモールド装置64が使用される。トランスファーモールド装置64は、下側モールドダイ66と、この下側モールドダイ66に型合せされる上側モールドダイ68とからなる。下側モールドダイ66は、集合配線板57が載置されるキャビティー66aと、このキャビティー66a内に封止用樹脂17を供給するゲート66bと、ゲート66bに接続されたカル70と、このカル70内で上下動して封止用樹脂17をゲート66bからキャビティー66a内に充填するプランジャ72とから構成されている。上側モールドダイ68は、各センサーパッケージ12のカバーガラス14及びサポートフレーム15の枠部15bの上面に当接するキャビティー68aと、ゲート66bの断面積を小さくして封止用樹脂17の流入圧力を高める突起68bとが設けられている。
As shown in FIG. 11A, a transfer mold apparatus 64 is used for the sealing process. The transfer mold apparatus 64 includes a lower mold die 66 and an upper mold die 68 that is matched with the lower mold die 66. The lower mold die 66 includes a
図12に示すように、下側モールドダイ66及び上側モールドダイ68は、例えば3枚の集合配線板57を同時に収納することのできるサイズを備えており、同時に48個のセンサーパッケージ12を樹脂封止することができる。また、封止用樹脂17の充填ミスを防止するために、ゲート66b,カル70,プランジャ72は、集合配線板57毎に設けると良い。なお、一度にセットできる集合配線板57の枚数は3枚に限定されず、適宜の枚数としても良い。
As shown in FIG. 12, the lower mold die 66 and the upper mold die 68 have a size that can accommodate, for example, three
封止工程は、例えば次のような手順で実行される。まず、下側モールドダイ66及び上側モールドダイ68をヒーターで予備加熱し、下側モールドダイ66のキャビティー66a内に3枚の集合配線板57を載置する。次いで、カル70内に、熱硬化性樹脂、例えばエポキシ樹脂からなる封止用樹脂17のタブレットを挿入し、図12(B)に示すように上側モールドダイ68を下降させて、下側モールドダイ66と型合せさせる。各カバーガラス14及びサポートフレーム15の枠部15bの上面は、保護シート75に密着して覆われる。
A sealing process is performed in the following procedures, for example. First, the lower mold die 66 and the upper mold die 68 are preheated with a heater, and the three
封止用樹脂17は、下側モールドダイ66の熱によって軟化する。プランジャ72を上方に移動させると、軟化して粘度の下がった封止用樹脂17は、ゲート66bを通ってキャビティー66a,58a内に注入され、各センサーパッケージ12の外周に充填される。サポートフレーム15の枠部15bの上面15dの高さは、カバーガラス14の上面と同一、またはカバーガラス14の上面よりも上方に配置されているので、上側モールドダイ68及び下側モールドダイ66によりセンサーパッケージ12に掛かる押さえ圧力は、サポートフレーム15が受ける。これにより、カバーガラス14の破損及びイメージセンサ30の損傷を防止することができる。また、保護シート75がその弾性及び柔軟性によって各サポートフレーム15の高さ寸法のバラツキを吸収して密着するため、封止用樹脂17がカバーガラス14の上面に付着することはない。
The sealing
なお、保護シート75は、ポリイミド系に限定されるものではなく、カバーガラス14への密着性、カバーガラス14の高さ寸法のバラツキを吸収する弾性及び柔軟性、封止用樹脂17の充填時の温度に耐えうる耐熱性を備えているものならば、使用することができる。
The protective sheet 75 is not limited to the polyimide type, but adheres to the
封止用樹脂17の充填後、型締め圧力を上げて数分間保持すると、封止用樹脂17が重合して硬化する。封止用樹脂17の硬化後、上側モールドダイ68を上昇させ、樹脂封止された集合配線板57を下側モールドダイ66から取り出す。その際に、カル70やゲート66b内に残って固まった樹脂であるランナーを除去し、カバーガラス14の上面に付着している保護シート75を剥離する。
After the sealing
上記エポキシ樹脂としては、例えば、スパイラルフローが100cm、曲げ弾性率が28GPa、熱膨張係数が8ppm/°Cという特性を有するものがトランスファーモールドに適している。また、このエポキシ樹脂の充填時には、下側モールドダイ66及び上側モールドダイ68の加熱温度を180°Cとして、3分間で行なうと良い。 As the epoxy resin, for example, those having the characteristics of spiral flow of 100 cm, flexural modulus of 28 GPa, and thermal expansion coefficient of 8 ppm / ° C. are suitable for transfer molding. In addition, when filling the epoxy resin, the heating temperature of the lower mold die 66 and the upper mold die 68 is set to 180 ° C. for 3 minutes.
なお、モールド直後の封止用樹脂17は、重合が十分でなく特性が安定していない。そのため、次のポストモールドキュア(PMC)工程では、トランスファーモールド装置64から取り出した集合配線板57をオーブンに収容し、高温で加熱して封止用樹脂17を硬化させる。
The sealing
封止工程後、マーキング工程において、封止用樹脂17の上にレーザマーカーでメーカー名や製品名、製造番号、ロット番号等が印字される。
After the sealing process, in the marking process, a manufacturer name, a product name, a manufacturing number, a lot number, and the like are printed on the sealing
次のシンギュレーション工程(個片化工程)では、集合配線板57と封止用樹脂17とがセンサーパッケージ12毎に個片化される。まず、図9(F)に示すように、ダイシングテープ81の上に、集合配線板57の上面(カバーガラス14が露呈されている面)を貼着する。次いで、図9(G)に示すように、ダイサーを使用して、裏面側から封止用樹脂17と集合配線板57とをセンサーパッケージ12毎にダイシングする。これにより、多数の固体撮像装置10が一括して形成される。
In the next singulation step (individualization step), the
次の収納工程では、収納装置により各固体撮像装置10がダイシングテープ81から剥離されてトレイに収納され、またはキャリアテープに貼着されて出荷可能な状態となる。なお、多数の固体撮像装置10をダイシングテープ81上に固着した状態で出荷しても良い。
In the next storage step, each solid-state imaging device 10 is peeled off from the dicing
なお、上記実施形態では、サポートフレーム15は、センサーパッケージ12毎に個別にセットしていたが、例えば、図13に示すように、1枚の集合配線板57上にセットされるサポートフレーム15を互いに梁90,91で連結しておき、集合配線板57上のセンサーパッケージ12の全てに一度でセットできるようにしても良い。この場合、梁90,91は、シンギュレーション工程で切断されることとなる。
In the above embodiment, the
上記実施形態は、FLGAパッケージを用いた固体撮像装置の製造方法について説明したが、本発明は、これに限られず、例えば、外部電極としてハンダボールを使用するFine pitch Ball Glid Array(FBGA)パッケージを用いた固体撮像装置にも適用することができる。 In the above-described embodiment, the method of manufacturing the solid-state imaging device using the FLGA package has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a Fine pitch Ball Grid Array (FBGA) package that uses solder balls as external electrodes The present invention can also be applied to the used solid-state imaging device.
10 固体撮像装置
11 配線板
12 センサーパッケージ
13 ボンディングワイヤ
15 サポートフレーム
15b 枠部
15c 脚部
17 封止用樹脂
18 外部導体パッド(外部電極)
22 内部導体パッド(内部電極)
29 イメージングチップ
30 イメージセンサ
31 入出力パッド
57 集合配線板
58 ダイボンド領域
66 下側モールドダイ
66a キャビティー
68 上側モールドダイ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Solid-state imaging device 11
22 Internal conductor pad (internal electrode)
29
Claims (3)
前記入出力パッドのそれぞれと、前記センサーパッケージのそれぞれに対応して前記集合配線板に設けられた内部電極とをボンディングワイヤで接続するワイヤボンド工程と、
前記カバー部材の上面よりも上方の位置で前記カバー部材の周囲を囲む枠部と、前記集合配線盤上に設置されて前記枠部を支持する脚部とを有するサポートフレームを前記センサーパッケージ毎にセットするサポ−トセット工程と、
前記カバー部材のそれぞれの上面と前記集合配線板の下面とを上側モールドダイと下側モールドダイとで挟み込み、前記上側モールドダイと前記下側モールドダイとの間に形成されるキャビティー内に封止用樹脂を充填して前記センサーパッケージの外周を封止する封止工程と、
前記集合配線板及び前記封止用樹脂を前記センサーパッケージ毎に裁断する個片化工程を備えたことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。 A sensor package comprising an imaging chip provided with an image sensor and an input / output pad, and a light-transmitting cover member that is attached to the imaging chip and seals the image sensor is provided as an assembly wiring board. A die bonding step of fixing to each of a plurality of fixed portions provided;
A wire bonding step of connecting each of the input / output pads and an internal electrode provided on the assembly wiring board corresponding to each of the sensor packages with a bonding wire;
A support frame having a frame portion that surrounds the periphery of the cover member at a position above the upper surface of the cover member and a leg portion that is installed on the collective wiring board and supports the frame portion is provided for each sensor package. Support setting process to set,
Each upper surface of the cover member and the lower surface of the collective wiring board are sandwiched between an upper mold die and a lower mold die, and sealed in a cavity formed between the upper mold die and the lower mold die. A sealing step of sealing the outer periphery of the sensor package by filling a stop resin;
A method for manufacturing a solid-state imaging device, comprising: a separation step of cutting the assembly wiring board and the sealing resin for each sensor package.
前記カバー部材の上面が露呈されるように前記センサーパッケージが固着される配線板と、
前記センサーパッケージの入出力パッドと、前記配線板の内部電極とを接続するボンディングワイヤと、
前記カバー部材の上面よりも上方の位置で前記カバー部材の周囲を囲む枠部と、前記配線盤上に設置されて前記枠部を支持する脚部とを有するサポートフレームと、
前記カバー部材の上面を塞がないように前記センサーパッケージの外周を封止する封止用樹脂と、
前記内部電極と接続され、前記封止用樹脂から外部に露呈される外部電極とを備えたことを特徴とする固体撮像装置。 An imaging chip provided with an image sensor and an input / output pad; and a sensor package having translucency and having a cover member attached to the imaging chip and sealing the image sensor;
A wiring board to which the sensor package is fixed so that the upper surface of the cover member is exposed;
Bonding wires that connect the input / output pads of the sensor package and the internal electrodes of the wiring board;
A support frame having a frame portion that surrounds the periphery of the cover member at a position above the upper surface of the cover member, and a leg portion that is installed on the wiring board and supports the frame portion;
A sealing resin for sealing the outer periphery of the sensor package so as not to block the upper surface of the cover member;
A solid-state imaging device comprising: an external electrode connected to the internal electrode and exposed to the outside from the sealing resin.
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