JP2008263552A - Solid-state imaging device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固体撮像装置およびその製造方法に係り、特に、監視カメラ、医療用カメラ、車載用カメラ、情報通信端末用カメラなどの固体撮像素子を用いて形成される小型の固体撮像装置およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a solid-state imaging device and a manufacturing method thereof, and in particular, a small-sized solid-state imaging device formed using a solid-state imaging device such as a surveillance camera, a medical camera, an in-vehicle camera, an information communication terminal camera, and the like. It relates to a manufacturing method.
近年、携帯電話、車載部品等で小型カメラの需要が急速に進展している。この種の小型カメラには固体撮像素子によりレンズなどの光学系を介して入力される画像を電気信号として出力する固体撮像装置が使用されている。そしてこの撮像装置の小型化、高性能化に伴い、カメラがより小型化し各方面での使用が増え、映像入力装置としての市場を広げている。従来の半導体撮像素子を用いた撮像装置は、レンズ、半導体撮像素子、その駆動回路および信号処理回路などを搭載したLSI等の部品を夫々筐体あるいは構造体に形成してこれらを組み合わせている。このような組み合わせによる実装構造は、平板上のプリント基板上に各素子を搭載することによって形成されていた。しかし、携帯電話等のさらなる薄型化への要求から個別のデバイスに対する薄型化、小型化への要求が年々高くなってきており、その要求に答えるために、フレキシブル配線板を用いて、より薄く小型の撮像装置とする試みが行われている。 In recent years, the demand for small cameras for mobile phones, in-vehicle components, etc. has been rapidly increasing. This type of small camera uses a solid-state imaging device that outputs an image input as an electrical signal by an optical system such as a lens by a solid-state imaging device. With the downsizing and high performance of this image pickup apparatus, the camera has become smaller and the use in various fields has increased, expanding the market as a video input apparatus. In a conventional image pickup apparatus using a semiconductor image pickup device, components such as an LSI on which a lens, a semiconductor image pickup device, a driving circuit thereof, a signal processing circuit, and the like are mounted are respectively formed in a housing or a structure and combined. The mounting structure by such a combination is formed by mounting each element on a printed circuit board on a flat plate. However, due to the demand for further thinning of mobile phones and the like, the demand for thinning and miniaturization of individual devices has been increasing year by year. To meet these demands, flexible wiring boards are used to make the device thinner and smaller. Attempts have been made to obtain an image pickup apparatus.
例えば、特許文献1では、フレキシブル配線板を挟んで透光性部材と光電変換素子を対向配置した光電変換装置が開示されている。また、特許文献2では、撮像素子とレンズ筐体が搭載された配線基板にフレキシブル配線板が直接接合されている構造が開示されている。
For example,
特許文献1に開示されている図を図8に示す。透光性部材101がフレキシブル配線板102に接着剤103を介して接着されている。フレキシブル配線板102は、樹脂フィルム104に金属配線パターン105が配線されており、開口部106が開いている。透光性部材101および撮像素子112は開口部106を挟んで対向設置されている。撮像エリアにマイクロレンズ115が形成されている固体撮像素子112の電極パッド117にバンプ113があり、異方性導電膜111を介して、フレキシブル基板102の金属配線パターン105に電気的に接続されている。さらに封止樹脂116により、固体撮像素子112の接着強度を補強している。
The figure currently disclosed by
特許文献2では、配線基板とフレキシブル配線板の接合に異方導電性フィルムと接着剤を用いる点が示されている。異方導電性フィルムは配線基板との電気的接合を確保し、接着剤は接合強度を確保するために用いられている。接着剤はその接着強度を高めるために、フレキシブル配線板の異方導電性フィルムが接していない部分から配線基板の異方導電性フィルムが接していない部分までを覆っている。
しかしながら、特許文献1に示される撮像装置においては、フレキシブル配線板のみで透光性部材と光電変換素子を保持するため、剛性を保つことができない。このため、携帯電話などの高い衝撃耐久性や押圧耐久性を要求するものに搭載した場合に、電気接続に問題が発生したり光軸がずれてしまうという課題があった。
However, in the imaging device disclosed in
また、特許文献2に示される撮像装置においては、フレキシブル配線板を配線基板に接合し接着剤で接合補強を行っているが、固体撮像素子基板が設置されている配線基板が薄くなっていないために固体撮像装置全体を薄くすることができず、接着剤を異方導電性フィルムが接していない部分から配線基板の異方導電性フィルムが接していない部分までを覆うように塗布するためには、個別の固体撮像装置に対して斜め方向から接着剤塗布を行うというような特別な工程が発生するという課題があった。
In the imaging device disclosed in
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、固体撮像装置の薄型化、小型化が容易で、作業性良く組み立てることができ、高剛性を得ることを目的とする。
また携帯電話等の小型化が可能な優れた固体撮像装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to easily reduce the thickness and size of a solid-state imaging device, to assemble with good workability, and to obtain high rigidity.
It is another object of the present invention to provide an excellent solid-state imaging device that can be miniaturized, such as a mobile phone.
本発明の固体撮像装置は、開口部を持つ第1のフレキシブル配線板と、前記開口部に符合する開口部を持ち、前記第1のフレキシブル配線板に積層された補強板と、前記開口部を塞ぐように、前記補強板側に装着された透光性部材と、前記フレキシブル配線板側に装着された固体撮像素子基板と、前記第1のフレキシブル配線板に接合された第2のフレキシブル配線板と、前記前記第1のフレキシブル配線板と前記第2のフレキシブル配線板との接合部を覆う樹脂モールド部とを具備したことを特徴とする。
この構成により薄型でかつ、小型でありながらも高剛性を持ち、フレキシブル配線板同士の接続部の接着強度を高めることができる。また、この構成により、配線延長の形状に高い自由度を持つことができるという効果を有している。
A solid-state imaging device according to the present invention includes a first flexible wiring board having an opening, an opening that matches the opening, a reinforcing plate stacked on the first flexible wiring board, and the opening. A translucent member mounted on the reinforcing plate side, a solid-state imaging device substrate mounted on the flexible wiring board side, and a second flexible wiring board joined to the first flexible wiring board so as to close And a resin mold portion that covers a joint portion between the first flexible wiring board and the second flexible wiring board.
With this configuration, it is thin and has high rigidity while being small, and the adhesive strength of the connection portion between the flexible wiring boards can be increased. In addition, this configuration has an effect that the shape of the wiring extension can have a high degree of freedom.
また、本発明は、上記固体撮像装置において、前記第1のフレキシブル配線板上には、部品が搭載されており、前記樹脂モールド部が、前記部品を覆うように形成されたものを含む。
この構成により、より部品の接着性を高め、信頼性の向上をはかることができる。なおここで部品とは、チップ部品、固体撮像素子基板などを含むものとする。
The present invention includes the solid-state imaging device, wherein a component is mounted on the first flexible wiring board, and the resin mold portion is formed so as to cover the component.
With this configuration, it is possible to further improve the adhesiveness of components and improve reliability. Here, the component includes a chip component, a solid-state imaging device substrate, and the like.
また、本発明は、上記固体撮像装置において、前記補強板側には、前記透光性部材及び光学レンズが、前記開口部を挟んで対向設置されたものを含む。 In the solid-state imaging device according to the aspect of the invention, the translucent member and the optical lens may be opposed to each other on the reinforcing plate side with the opening interposed therebetween.
また、本発明は、上記固体撮像装置において、前記補強板側には前記透光性部材及び光学レンズが装着されており、前記光学レンズと前記固体撮像素子基板とが、前記積層基板に形成された基準穴を表裏から共通基準として位置あわせされたものを含む。
この構成により、第1のフレキシブル基板と補強板が同じ外形寸法で積層構造をしており、固体撮像素子基板および透光性部材(あるいは光学レンズ)を搭載する際の基準穴が形成され、その周囲でフレキシブル配線板側に補強板の表面が露出しており、その基準穴を表裏から共通に用いて固体撮像素子基板、透光性部材を設置することができる。そのため、固体撮像装置の薄型化が容易で、作業性良く組み立てることができ、高剛性および光軸合わせの高精度性を得ることができる。その結果、携帯電話等の小型化が可能な優れた固体撮像装置を提供することができる。ここで固体撮像素子基板とはシリコン基板などの半導体基板上に固体撮像素子基板を形成した基板、主として個々のチップに分割したものをいう。また基準穴としては、周縁を壁で囲まれたいわゆる位置決め用の穴だけでなく、一部が外部に連通しているようないわゆる切込み部も含むものとする。さらに、基準穴を基準とした配線パターンや外形などを間接的に位置あわせに用いても構わない。
In the solid-state imaging device according to the present invention, the translucent member and the optical lens are mounted on the reinforcing plate side, and the optical lens and the solid-state imaging element substrate are formed on the laminated substrate. The reference holes are aligned as common reference from the front and back.
With this configuration, the first flexible substrate and the reinforcing plate have a laminated structure with the same outer dimensions, and a reference hole for mounting the solid-state imaging device substrate and the translucent member (or optical lens) is formed. The surface of the reinforcing plate is exposed around the flexible wiring board, and the solid-state imaging device substrate and the translucent member can be installed using the reference hole from the front and back in common. Therefore, the solid-state imaging device can be easily reduced in thickness, can be assembled with good workability, and high rigidity and high accuracy of optical axis alignment can be obtained. As a result, an excellent solid-state imaging device that can be miniaturized, such as a mobile phone, can be provided. Here, the solid-state image pickup device substrate refers to a substrate formed by forming a solid-state image pickup device substrate on a semiconductor substrate such as a silicon substrate, mainly divided into individual chips. The reference hole includes not only a so-called positioning hole whose peripheral edge is surrounded by a wall, but also a so-called cut portion in which a part thereof communicates with the outside. Furthermore, a wiring pattern or an outer shape based on the reference hole may be used indirectly for alignment.
また本発明は、上記固体撮像装置において、前記補強板側には前記透光性部材及び光学レンズが装着されており、前記光学レンズと前記固体撮像素子基板とが、表裏から基準穴を共通基準として位置あわせがなされたものを含む。さらにまた透光性部材もこの基準穴を共通基準として位置あわせがなされるようにするのが望ましい。 According to the present invention, in the solid-state imaging device, the translucent member and the optical lens are mounted on the reinforcing plate side, and the optical lens and the solid-state imaging device substrate have a common reference from the front and back sides. As well as those that have been aligned. Furthermore, it is desirable that the translucent member be aligned with the reference hole as a common reference.
本発明の固体撮像装置に用いる透光性部材を光学フィルタとしても良い。その結果、固体撮像素子への入射光の赤外線領域をカットして良好な撮像特性を得ることができる。 The translucent member used in the solid-state imaging device of the present invention may be an optical filter. As a result, good imaging characteristics can be obtained by cutting the infrared region of the incident light on the solid-state imaging device.
また、本発明の固体撮像装置に用いる補強板を金属板としても良い。その結果、固体撮像装置の高剛性を得ることができる。
また、本発明の固体撮像装置に用いるフレキシブル配線板の配線パターン接地部と金属補強板とが電気接続していても良い。その結果、電気特性の安定性を得ることができる。
The reinforcing plate used in the solid-state imaging device of the present invention may be a metal plate. As a result, high rigidity of the solid-state imaging device can be obtained.
Moreover, the wiring pattern grounding part of the flexible wiring board used for the solid-state imaging device of the present invention and the metal reinforcing plate may be electrically connected. As a result, stability of electrical characteristics can be obtained.
また、本発明の固体撮像装置に用いる固体撮像素子基板の裏面に遮光性膜が形成されていても良い。その結果、薄い固体撮像素子基板の場合に裏面からの光の透過によるノイズの発生を避けることができる。 In addition, a light-shielding film may be formed on the back surface of the solid-state imaging element substrate used in the solid-state imaging device of the present invention. As a result, in the case of a thin solid-state imaging device substrate, it is possible to avoid the generation of noise due to the transmission of light from the back surface.
また、本発明は、上記固体撮像装置において、前記透光性部材を設置する前記補強板の開口部周りの厚みが周囲よりも薄くなっているものを含む。 The present invention includes the solid-state imaging device, wherein the thickness around the opening of the reinforcing plate on which the translucent member is installed is thinner than the surroundings.
また、本発明は、上記固体撮像装置において、前記第2のフレキシブル配線板上にコネクタが配設されたものを含む。 Further, the present invention includes the solid-state imaging device in which a connector is disposed on the second flexible wiring board.
また、本発明は、上記固体撮像装置において、前記固体撮像素子基板および他の搭載された部品に樹脂モールドがなされたものを含む。 The present invention includes the solid-state imaging device, wherein the solid-state imaging device substrate and other mounted components are resin-molded.
また、本発明は、上記固体撮像装置において、前記固体撮像素子基板の裏面に遮光性膜が形成されたものを含む。 Further, the present invention includes the above-described solid-state imaging device in which a light-shielding film is formed on the back surface of the solid-state imaging element substrate.
また、前記遮光性膜は、前記固体撮像素子基板の裏面に形成された金属膜であってもよい。この構成により、薄型でより確実に裏面からの光を遮光することができる。 The light-shielding film may be a metal film formed on the back surface of the solid-state image sensor substrate. With this configuration, light from the back surface can be shielded more reliably with a thin shape.
また、前記遮光性膜は、前記固体撮像素子基板の裏面に形成された遮光性の樹脂膜であってもよい。この構成により、形成が容易でかつ確実に裏面からの光を遮光することができる。 The light-shielding film may be a light-shielding resin film formed on the back surface of the solid-state image sensor substrate. With this configuration, light from the back surface can be shielded easily and reliably.
また、本発明の固体撮像装置の製造方法は、第1のフレキシブル配線板を補強板に貼り付ける工程と、外形をプレス裁断する工程と、前記第1のフレキシブル基板の開口部を塞ぐように固体撮像素子基板を搭載する工程と、補強板の開口部を塞ぐように透光性部材を搭載する工程と、第2のフレキシブル配線板を第1のフレキシブル配線板に接合する工程と、前記固体撮像素子基板および前記第2のフレキシブル配線板と第1のフレキシブル配線板の接合部を覆うように樹脂モールドを行う工程とからなることを特徴としている。そのため簡易に、薄くて、小型でありながらも高剛性を持ち、配線延長の形状に高い自由度を持つ固体撮像装置を製造することができる。 The solid-state imaging device manufacturing method of the present invention includes a step of attaching the first flexible wiring board to the reinforcing plate, a step of press cutting the outer shape, and a solid so as to close the opening of the first flexible substrate. A step of mounting the image pickup device substrate, a step of mounting a translucent member so as to close the opening of the reinforcing plate, a step of bonding the second flexible wiring board to the first flexible wiring board, and the solid-state imaging The method includes a step of resin molding so as to cover the element substrate and the joint between the second flexible wiring board and the first flexible wiring board. Therefore, it is possible to easily manufacture a solid-state imaging device that is thin and small, has high rigidity, and has a high degree of freedom in the shape of wiring extension.
また、本発明の固体撮像装置の製造方法における固体撮像素子基板を搭載する方法として、固体撮像素子基板の配線部にバンプを形成した後に導電性接着剤をバンプに転写して、フレキシブル基板にフリップチップ実装し、熱硬化により電気接合を確保し、接合部周りに封止樹脂を注入する実装方法を用いても良い。その結果、固体撮像素子基板搭載部での熱変形にも対応可能な信頼性の高い電気特性を得ることができる。 In addition, as a method for mounting the solid-state image pickup device substrate in the manufacturing method of the solid-state image pickup device of the present invention, after forming the bump on the wiring portion of the solid-state image pickup device substrate, the conductive adhesive is transferred to the bump and flipped to the flexible substrate A mounting method may be used in which chip bonding is performed, electric bonding is ensured by thermosetting, and a sealing resin is injected around the bonding portion. As a result, it is possible to obtain highly reliable electrical characteristics that can cope with thermal deformation in the solid-state imaging device substrate mounting portion.
このように、本発明の固体撮像装置およびその製造方法を用いることにより、固体撮像装置の薄型化、小型化が可能で、簡易に高剛性を持つ固体撮像装置を製造することができる。その結果、携帯端末装置の薄型化、小型化も可能となる。 As described above, by using the solid-state imaging device and the manufacturing method thereof according to the present invention, the solid-state imaging device can be thinned and miniaturized, and a solid-state imaging device having high rigidity can be easily manufactured. As a result, the mobile terminal device can be reduced in thickness and size.
本発明によれば、開口部を持つ第1のフレキシブル配線板と補強板とを外形形状を同じくして積層一体化するとともに、透光性部材と固体撮像素子基板が開口部を塞ぐように対向設置し、第2のフレキシブル配線板が第1のフレキシブル配線板と接合され、前記前記第1のフレキシブル配線板と前記第2のフレキシブル配線板との接合部を覆うように樹脂モールドしているため、固体撮像装置の薄型化、小型化が可能で、フレキシブル基板同士の接続部の密着強度を高めることができ、簡易に高剛性を持つ固体撮像装置およびその製造方法を提供することができる。 According to the present invention, the first flexible wiring board having the opening and the reinforcing plate are laminated and integrated with the same outer shape, and the translucent member and the solid-state imaging device substrate face each other so as to close the opening. Since the second flexible wiring board is installed and bonded to the first flexible wiring board and is resin-molded so as to cover the joint between the first flexible wiring board and the second flexible wiring board. Further, the solid-state imaging device can be made thinner and smaller, the adhesion strength of the connecting portion between the flexible substrates can be increased, and a solid-state imaging device having high rigidity and a method for manufacturing the same can be easily provided.
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1は、本実施の形態1の固体撮像装置の分解斜視図である。図2は、本実施の形態1の固体撮像装置に用いられるフレキシブル配線板の上面図、図3は、本実施の形態1の固体撮像装置の分解斜視図、図4は、本実施の形態1の固体撮像装置の斜視図、図5は、本実施の形態1の固体撮像装置の斜視図である。
本発明の固体撮像装置は、図1および図5に示すように、第1のフレキシブル配線板1に接合された第2のフレキシブル配線板30とを具備し、前記前記第1のフレキシブル配線板と前記第2のフレキシブル配線板との接合部を覆う樹脂モールド部(樹脂パッケージ)18とを具備したことを特徴とするものである。すなわち、この固体撮像装置は、開口部を持つ第1のフレキシブル配線板1と、この第1のフレキシブル配線板1に積層一体化された補強板2とで構成された積層基板と、この積層基板の補強板2側に開口部を塞ぐように設置された透光性部材14および光学レンズ15と、この積層基板の第1のフレキシブル配線板1側に設置された固体撮像素子基板10とを具備し、この補強板2は固体撮像素子基板設置用の基準穴としての切り込み部3と位置決め穴5とを具備しており、この切り込み部3と位置決め穴5との周縁で、前記フレキシブル配線板1側にも補強板2が露出しており、これら2つの基準穴を共通基準として、積層基板の両面で、固体撮像素子基板と、透光性部材14および光学レンズ15(レンズ筐体16)が配置されている。
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an exploded perspective view of the solid-state imaging device according to the first embodiment. 2 is a top view of a flexible wiring board used in the solid-state imaging device of the first embodiment, FIG. 3 is an exploded perspective view of the solid-state imaging device of the first embodiment, and FIG. 4 is the first embodiment. FIG. 5 is a perspective view of the solid-state imaging device of the first embodiment.
As shown in FIGS. 1 and 5, the solid-state imaging device of the present invention includes a second
また、この例では、図1に示すように、開口部のあるフレキシブル配線板1と外形形状が同じ大きさの補強板2とを積層一体化している。この場合のフレキシブル配線板1には25μmの厚さのポリイミド樹脂フィルムをフィルム基体1a(ベースフィルム)として用い、補強板2には150μmの厚さのSUS板を用いた。そして、このフレキシブル配線板1は図2に上面図を示すように、フィルム基体1a上に金属配線パターン1bが形成されている。フレキシブル配線板1には金属配線パターン1bが形成されている。さらに、固体撮像素子基板10を電気的に接続するように第1のフレキシブル配線板1上に設置する。そして、延長板として第2のフレキシブル配線板30をフレキシブル配線板1上に電気的に接続した。この場合の接続には非導電性の接着剤を用いて接着を行い、第1のフレキシブル配線板1の配線パターンと延長板である第2のフレキシブル配線板30の配線パターン(図示せず)を直接接触させて導通させる方法を取った。この延長フレキシブル配線板30には、チップ部品11とコネクタ12が搭載されており、このコネクタ12により、携帯機器本体の配線基板(図示せず)と接続する。また、金属配線パターン1bの接地部はSUSの補強板2と電気的に接続させている。さらに、このとき用いた固体撮像素子基板10は裏面に遮光性膜(図示せず)を塗布したものを使用した。
In this example, as shown in FIG. 1, a
そして、補強板2には基準穴としての切込み部3が形成されており、その周辺に補強板の露出部4を形成している。また、基準穴としての位置決め穴5があり、その周辺に補強板2の露出部6を形成している。つまり、基準穴としての切り込み部3および位置決め穴5は表からも裏からも補強板2で形成した形状が基準として認識できることになる。そして、開口部7が開けられており、その周辺は補強板2の露出部8を形成している。フレキシブル配線板1には金属配線パターン1bが形成されており、固体撮像素子基板10を電気的に接続するように設置されている。第1のフレキシブル配線板1上には金属配線パターン1bと接続するようにチップ部品11が設置されている。また、金属配線パターン1bの接地部はSUSの補強板2と電気接続がなされている。さらに、このとき用いた固体撮像素子基板10は裏面に遮光膜として黒色のエポキシ樹脂膜(図示せず)を塗布したものを使用した。なおこの遮光膜としては、固体撮像素子基板10の裏面に成膜されたタングステン薄膜などの金属膜であってもよい。
The reinforcing
このような構成を持つことにより、フレキシブル基板1の薄さのメリットを活かしながら同じ外形を持つ補強板2による高強度性を確保し、さらに、フレキシブル配線板同士の接続部の密着強度を高めることができる。
By having such a configuration, the strength of the reinforcing
また、基準穴としての切込み部3や位置決め穴5は、固体撮像素子基板10を設置するときの基準となり、反対側にレンズ筐体16を設置するときにも共通の基準として使用することができるため、固体撮像素子基板10と光学レンズ15との光軸を高精度で合わせることができる。補強板の露出部4、6を形成することにより第1のフレキシブル配線板1のズレや端面における突起物等の基準認識の邪魔になるようなものを避けることができ、SUS端面の高精度性での形状を確保することができる。
Further, the
また、開口部7周辺の補強板の露出部8も同様に固体撮像素子基板10の撮像エリアに対する遮蔽物等の発生を抑制し、撮像エリアを高精度で確保することができる。第1のフレキシブル配線板1の表面にチップ部品11を搭載することにより、電気配線設計の自由度が高まる。つまり固体撮像素子近傍にチップ部品をおくことができ、電気特性の最適化を図ることができる。また、コネクタ12を第2のフレキシブル基板30上に搭載することにより固体撮像素子基板10からの信号を第1のフレキシブル基板1およびこれに直接接続された第2のフレキシブル基板30を介して外部に取り出すことができて、携帯機器との接続を自由に行うことができる。第1のフレキシブル配線板1を補強板2よりも大きくしてそのままフレキシブル配線として使用した場合には、補強板2との段差部での折れ曲がりによる配線切れが発生してしまうことがあるため、このように分離状態から接続することが好ましい。また、金属配線パターン1bをSUSの補強板2に電気接続しているので、ノイズ抑制や静電遮蔽が行えるため、電気特性の安定性を得ることができる。さらに、固体撮像素子基板10の裏面にタングステンなどの金属薄膜からなる遮光性膜が塗布されているので、固体撮像素子基板10の裏面からの光入射による撮像信号のノイズの低減を図ることができる。
Similarly, the exposed
このような構成を持つことにより、第1のフレキシブル配線板1の薄さのメリットを活かしながら同じ外形を持つ補強板2による高強度性を確保することができる。また、第2のフレキシブル配線板30にコネクタ12を別途準備することにより、本来のフレキシブル特性を活かしながら、自由度の高い延長ケーブル形状、コネクタ形状を選択することができる。また、コネクタ12に不具合が発生しているかどうかを確認したうえで、第1のフレキシブル配線板1と接続することができるため、コネクタ12の不良の発生に起因して高価な固体撮像素子基板10ごと固体撮像装置がNGとなってしまうような事態を回避することができ、結果としてコストの低減を図ることができる。また、このコネクタを用いて、携帯機器本体に容易に電気接続することができる。また、金属配線パターン1bをSUSの補強板2に電気接続しているので、ノイズ抑制や静電遮蔽が行えるため、電気特性の安定性を得ることができる。さらに、固体撮像素子基板10の裏面に遮光性膜が塗布されているので、固体撮像素子基板10裏面からの光入射による撮像信号のノイズを無くすことができる。
By having such a configuration, it is possible to ensure high strength by the reinforcing
図3は、本実施の形態1の固体撮像装置の分解斜視図であり、図1の固体撮像装置を裏面から見たものである。
第1のフレキシブル配線板1と外形形状が同じ大きさの補強板2とを積層一体化しており、基準穴としての切込み部3と位置決め穴5とを形成している。そして、補強板2にも開口部7が開けてあり、その周辺には補強板2の全体厚みよりも薄い段差部13を形成している。透光性部材14をこの段差部13に落とし込んで補強板2に設置する。透光性部材14には、赤外線カットフィルタ機能を持つガラスを使用した。そして、光学レンズ15と一体化したレンズ筐体16には、基準突起部17が形成されている。図に示している基準突起部17は基準穴としての位置決め穴5に嵌合するものであり、切込み部3に嵌合する基準となる突起は図示していないが同様に形成されている。30は第2のフレキシブル配線板である。
FIG. 3 is an exploded perspective view of the solid-state imaging device of the first embodiment, and is a view of the solid-state imaging device of FIG.
The first
このような構成を持つことにより、透光性部材14の位置ずれを無くし、接着用の接着剤の余分なエリアへの拡がりも抑制しながら、透光性部材14を開口部7を塞ぐように段差部13へと接着することができる。また、レンズ筐体16の基準突起部17を基準穴としての位置決め穴5や基準穴としての切り込み部3へと嵌合することにより、反対側の固体撮像素子基板10と共通の基準とすることができるため、高精度の光軸合わせを行うことができる。
By having such a configuration, the
図4は本実施の形態1の固体撮像装置の斜視図であり、図1と同じ側から見た図である。
フレキシブル配線板1と外形形状が同じ大きさの補強板2とを積層一体化しており、基準穴としての切込み部3と基準穴としての位置決め穴5を形成している。そして、フレキシブル配線板1とフレキシブル配線板30との接合部を覆うようにモールド樹脂18を形成している。この場合、固体撮像素子基板10、チップ部品11も含めてモールド樹脂18で覆っている。そして、基準穴としての切込み部3を避けるようにモールド樹脂切込み部19を形成している。また、図示していないが、基準穴5からはモールド樹脂18がはみ出ておらずレンズ筐体16の基準突起部17の勘合には支障が無いようにしている。
FIG. 4 is a perspective view of the solid-state imaging device according to the first embodiment, and is a view seen from the same side as FIG.
A
このような構成をとることにより、固体撮像素子基板10やチップ部品11の部品脱落を防ぎ、強固に接着しておくことができる。さらに固体撮像素子基板10の裏面にもモールド樹脂18を形成することにより、固体撮像素子基板10の裏面からの透過光によるノイズを抑制することができる。固体撮像素子基板10の裏面からの透過光をより抑制するために固体撮像素子基板10の裏面に前述したように遮光膜が形成されていても良い。モールド樹脂18についてもモールド樹脂切込み部19を確保するようにモールドすることにより、基準穴としての切り込み部3への遮蔽物の進入を無くすことができる。
By adopting such a configuration, it is possible to prevent the solid-state image
図5は、本実施の形態1の固体撮像装置の斜視図であり、図3と同じ側から見た図である。
モールド樹脂18が形成されたフレキシブル配線板1と補強板2の上からレンズ筐体16が搭載されている。固体撮像素子基板10の設置と同じ基準を用いているので、高精度の光軸合わせを行うことができる。
FIG. 5 is a perspective view of the solid-state imaging device according to the first embodiment, and is a view seen from the same side as FIG.
A
(実施の形態2)
図6は、本実施の形態2の固体撮像装置の製造方法を示す断面図である。
図7は、本実施の形態2の固体撮像装置の製造方法を示す断面図である。
図6(a)において、フレキシブル配線板1を構成するフレキシブル基材1aにビアを通し、両面に金属層からなる配線パターン1bの配線を形成する。フレキシブル基材aには25μmの厚さのポリイミドフィルムを使用した。この場合、多数個取りの配線パターン1bを一度に形成した。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing the solid-state imaging device according to the second embodiment.
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the solid-state imaging device according to the second embodiment.
In FIG. 6A, vias are passed through a
図6(b)において、補強板2をフレキシブル基板の全面に貼り付けた。補強板には、150μmの厚さのSUS板を用いた。フレキシブル配線板1と補強板2の貼り付けには、導電性接着剤(図示せず)を用いて接着した。そのため、フレキシブル配線板1の配線の接地部とSUS板を用いた補強板2とが電気的に接続している。図示していないが、補強板2側で接地したくない配線パターンの表面には絶縁膜を形成している。
In FIG.6 (b), the
図6(c)においては、フレキシブル配線板1と補強板2を積層一体化した後に外形をプレス裁断により個片に切り落とした。
図6(d)においては、基準穴としての位置決め穴5または切込み部3および開口部7をエッチングにより穴を開け、穴部周りは補強板の露出部4、6を確保した。また開口部7の補強板2側には、透光性部材を搭載するための段差部13を形成した。このようにして、本発明の固体撮像装置用の実装基板としての積層基板を作製した。
In FIG. 6C, after the
In FIG. 6D, the
このようにして形成された積層基板(図7(a))を用い、図7(b)に示すように、補強板2の段差部13に透光性部材14を接着し、透光性部材14に対向して開口部を塞ぐようにフレキシブル配線板1の金属配線パターン1bに固体撮像素子基板10を設置した。このとき、固体撮像素子基板10の電極(図示せず)上にバンプ10bを形成し、その先端に導電性接着剤10cを転写形成した。このときのバンプ10bは金線で形成し、導電性接着剤10cは銀ペーストとした。基準穴5を基準として固体撮像素子基板10を金属配線パターン1b上に設置した後に、導電性接着剤1cを加熱硬化した。続いて接続部の補強のために封止樹脂9を注入して加熱硬化した。
Using the multilayer substrate thus formed (FIG. 7A), as shown in FIG. 7B, a
そして図7(c)に示すように、延長板としての第2のフレキシブル配線板30を第1のフレキシブル配線板1に接合した。このときの接合には、非導電性接着剤(図示せず)を使用し、第1のフレキシブル配線板1の配線パターン1bと延長板としての第2のフレキシブル配線板30の配線パターンを直接接触させて導通させる方法を取った。そして、第1のフレキシブル配線板1と第2のフレキシブル配線板2との接合部を覆うようにモールド樹脂18を形成する。このとき、固体撮像素子基板10およびチップ部品11も含めて覆うようにする。そして、光学レンズ15を搭載したレンズ筐体16を設置することにより固体撮像装置が完成する。
Then, as shown in FIG. 7C, the second
このような製造方法をとることにより、簡易に、薄型で、高剛性で、フレキシブル配線板同士の接続部の密着強度を高めることができるために高精度と高信頼性を持ち、さらに、延長ケーブルに自由度の高い固体撮像装置を製造することができる。 By adopting such a manufacturing method, it is simple, thin, highly rigid, and can increase the adhesion strength of the connection part between flexible wiring boards, so it has high accuracy and high reliability. In addition, a solid-state imaging device with a high degree of freedom can be manufactured.
また、本発明の固体撮像装置においては固体撮像素子基板の裏面からモールド樹脂18で覆うことで、固体撮像素子やチップ部品の実装強度を補強することができる。
Further, in the solid-state imaging device of the present invention, the mounting strength of the solid-state imaging device and the chip component can be reinforced by covering the back surface of the solid-state imaging device substrate with the
また、フレキシブル基板と補強板が同じ外形寸法で積層構造をしており、固体撮像素子基板および透光性部材あるいは光学レンズを搭載する際の基準穴もしくは切込みが形成され、その周囲でフレキシブル配線板側に補強板の表面が露出しており、その基準穴を表裏から共通に用いて固体撮像素子基板、透光性部材を設置することができる。従って、固体撮像装置の薄型化が容易で、作業性良く組み立てることができ、高剛性および光軸合わせの高精度性を得ることができる。 In addition, the flexible substrate and the reinforcing plate have a laminated structure with the same outer dimensions, and a reference hole or a notch for mounting a solid-state image pickup device substrate and a translucent member or an optical lens is formed. The surface of the reinforcing plate is exposed on the side, and the solid-state imaging device substrate and the translucent member can be installed using the reference hole from the front and back in common. Therefore, the solid-state imaging device can be easily reduced in thickness, can be assembled with good workability, and high rigidity and high accuracy of optical axis alignment can be obtained.
なおこの穴は貫通穴でなくても切り込みであってもよい。 The hole may not be a through hole but may be a cut.
また、上記実施の形態において、透光性部材として光学フィルタを用いるようにすれば、固体撮像素子基板への入射光の赤外線領域をカットして良好な撮像特性を得ることができる。 In the above embodiment, if an optical filter is used as the translucent member, the infrared region of the incident light on the solid-state image sensor substrate can be cut to obtain good imaging characteristics.
また、本発明の固体撮像装置に用いる透光性部材を設置する補強板の開口部周りの厚みが周囲よりも薄くなっていても良い。その結果、透光性部材の位置ずれを無くし、設置用の接着剤の拡がりも抑制することができる。 Further, the thickness around the opening of the reinforcing plate on which the translucent member used in the solid-state imaging device of the present invention is installed may be thinner than the surroundings. As a result, the displacement of the translucent member can be eliminated and the spread of the adhesive for installation can be suppressed.
なお、固体撮像素子基板と光学レンズとの位置あわせの必要性についてはいうまでもないが、透光性部材と固体撮像素子基板との位置あわせも重要である。この理由について説明する。
光学レンズから出た光は固体撮像素子基板に向かって広がるように設計されており、正確には射出瞳位置から光が出てくるようになっている。このため、透光性部材14で構成される光学フィルタの大きさとしては板状部材の開口に対して接着部分を加えた寸法が必要となる。また、フィルタはワークサイズ(分割前の板材)が蒸着装置の中で均一な成膜をするために制限があり、ワークサイズは70mm角程である。そしてワークサイズから製品にする際にダイヤモンドブレードなどでダイシングし分割するため、つまりワークサイズからの取り数でコストが決まることになる。そこで接着面積を含めてサイズを最小にすることでコストを圧縮することができる。また大きなフィルタを用いると、平面的にフィルタと固体撮像素子が重なることになる。固体撮像素子の中央部は有効撮像エリアと呼ばれ実際に光をフォトトランジスタ(Tr)で電気信号に光電変換する領域であり、この有効エリアの外側には周辺回路などがあり、その外側に配線用の電極が設けられている。従って、配線部分と光学フィルタが重なってくると厚さ方向(光軸方向)にそれぞれ配置するため厚さが厚くなってくる。以上の観点から、薄型化とコスト低減を実現するために小さなフィルタを用いるのが望ましく、したがって上述したように光線の有効範囲を確実にカバーするために透光性部材の精度が必要となる。
Needless to say, the alignment of the solid-state imaging device substrate and the optical lens is important, but the alignment of the translucent member and the solid-state imaging device substrate is also important. The reason for this will be described.
The light emitted from the optical lens is designed so as to spread toward the solid-state image pickup device substrate, and precisely the light comes out from the exit pupil position. For this reason, the size of the optical filter constituted by the
また、上述したように固体撮像装置に用いる固体撮像素子基板の裏面には遮光性膜が形成されていても良く、その結果、薄い固体撮像素子基板の場合に裏面からの光の透過によるノイズの発生を避けることができる。
この遮光性膜は、固体撮像素子基板の裏面に形成された金属膜であってもよい。この構成により、薄型でより確実に裏面からの光を遮光することができる。
また、この遮光性膜は、前記固体撮像素子基板の裏面に形成された遮光性の樹脂膜であってもよい。この構成により、形成が容易でかつ確実に裏面からの光を遮光することができる。
Further, as described above, a light-shielding film may be formed on the back surface of the solid-state imaging device substrate used in the solid-state imaging device. As a result, in the case of a thin solid-state imaging device substrate, noise caused by light transmission from the back surface Occurrence can be avoided.
This light-shielding film may be a metal film formed on the back surface of the solid-state imaging device substrate. With this configuration, light from the back surface can be shielded more reliably with a thin shape.
The light-shielding film may be a light-shielding resin film formed on the back surface of the solid-state imaging device substrate. With this configuration, light from the back surface can be shielded easily and reliably.
なお前記実施の形態では、第1のフレキシブル配線板と補強板とは、貼り合わせてから開口部を形成したが、このとき、レーザなどで切断することにより、フレキシブル配線板の端縁を丸く形成することができ、屑の発生を防ぎ、撮像領域のコンタミを防ぐことができる。 In the above embodiment, the first flexible wiring board and the reinforcing board are bonded together to form the opening. At this time, the edge of the flexible wiring board is formed round by cutting with a laser or the like. It is possible to prevent generation of dust and contamination of the imaging region.
本発明の固体撮像装置は、薄型化、小型化が可能で、簡易に高剛性を持つことから、携帯電話などの携帯端末への使用に有効である。 The solid-state imaging device of the present invention can be reduced in thickness and size, and has high rigidity easily, so that it is effective for use in a mobile terminal such as a mobile phone.
1 第1のフレキシブル配線板
1a フィルム基体
1b 金属配線パターン
2 補強板
3 基準切込み部
4、6、8 補強板の露出部
5 基準穴
7 開口部
9 封止樹脂
10 固体撮像素子基板
10b バンプ
10c 導電性接着剤
11 チップ部品
12 コネクタ
13 段差部
14 透光性部材
15 光学レンズ
16 レンズ筐体
17 基準突起部
18 モールド樹脂
19 モールド樹脂切込み部
30 第2のフレキシブル配線板
DESCRIPTION OF
3
5
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記開口部に符合する開口部を持ち、前記第1のフレキシブル配線板に積層された補強板と、
前記開口部を塞ぐように、前記補強板側に装着された透光性部材と、前記フレキシブル配線板側に装着された固体撮像素子基板と、
前記第1のフレキシブル配線板に接合された第2のフレキシブル配線板と、
前記前記第1のフレキシブル配線板と前記第2のフレキシブル配線板との接合部を覆う樹脂モールド部とを具備した固体撮像装置。 A first flexible wiring board having an opening;
A reinforcing plate having an opening coinciding with the opening, and laminated on the first flexible wiring board;
A translucent member mounted on the reinforcing plate side so as to close the opening, and a solid-state imaging device substrate mounted on the flexible wiring board side;
A second flexible wiring board joined to the first flexible wiring board;
A solid-state imaging device comprising: a resin mold portion that covers a joint portion between the first flexible wiring board and the second flexible wiring board.
前記第1のフレキシブル配線板上には、部品が搭載されており、
前記樹脂モールド部が、前記部品を覆うように形成された固体撮像装置。 The solid-state imaging device according to claim 1,
A component is mounted on the first flexible wiring board,
The solid-state imaging device formed so that the said resin mold part may cover the said components.
前記補強板側には、光学レンズが、設置された固体撮像装置。 The solid-state imaging device according to claim 1 or 2,
A solid-state imaging device in which an optical lens is installed on the reinforcing plate side.
前記光学レンズと前記固体撮像素子基板とが、前記積層基板に形成された基準穴を表裏から共通基準として位置あわせされた固体撮像装置。 The solid-state imaging device according to claim 1, wherein
The solid-state imaging device in which the optical lens and the solid-state imaging device substrate are aligned using a reference hole formed in the laminated substrate as a common reference from the front and back.
前記透光性部材は、光学フィルタである固体撮像装置。 The solid-state imaging device according to claim 1,
The translucent member is a solid-state imaging device which is an optical filter.
前記補強板が金属板である固体撮像装置。 The solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 5,
A solid-state imaging device in which the reinforcing plate is a metal plate.
前記第1のフレキシブル配線板の配線パターンの接地部が前記補強板に電気的に接続された固体撮像装置。 The solid-state imaging device according to claim 6,
A solid-state imaging device in which a ground portion of a wiring pattern of the first flexible wiring board is electrically connected to the reinforcing plate.
前記透光性部材を設置する前記補強板の開口部周りの厚みが周囲よりも薄くなっている固体撮像装置。 The solid-state imaging device according to claim 1,
A solid-state imaging device in which a thickness around an opening of the reinforcing plate on which the translucent member is installed is thinner than the surroundings.
前記第2のフレキシブル配線板上にコネクタが配設された固体撮像装置。 The solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 8,
A solid-state imaging device in which a connector is disposed on the second flexible wiring board.
前記固体撮像素子基板の裏面に遮光性膜が形成された固体撮像装置。 The solid-state imaging device according to claim 1,
A solid-state imaging device in which a light-shielding film is formed on the back surface of the solid-state imaging device substrate.
前記遮光性膜は、前記固体撮像素子基板の裏面に形成された金属膜である固体撮像装置。 The solid-state imaging device according to claim 10,
The solid-state imaging device, wherein the light-shielding film is a metal film formed on a back surface of the solid-state imaging element substrate.
前記遮光性膜は、前記固体撮像素子基板の裏面に形成された遮光性の樹脂膜である固体撮像装置。 The solid-state imaging device according to claim 10,
The solid-state imaging device, wherein the light-shielding film is a light-shielding resin film formed on a back surface of the solid-state imaging element substrate.
前記固体撮像素子基板を搭載する工程が、前記固体撮像素子基板の配線部にバンプを形成した後に導電性接着剤をバンプに転写して、フレキシブル基板にフリップチップ実装し、熱硬化により電気的に接合し、接合部周りに封止樹脂を注入する工程を含む固体撮像装置の製造方法。 It is a manufacturing method of the solid-state imaging device according to claim 13,
In the step of mounting the solid-state image pickup device substrate, after forming bumps on the wiring portion of the solid-state image pickup device substrate, the conductive adhesive is transferred to the bumps, flip-chip mounted on a flexible substrate, and electrically by thermosetting. A method for manufacturing a solid-state imaging device, including a step of bonding and injecting a sealing resin around a bonded portion.
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120207 |