JP2008312104A - 固体撮像装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル配線板を使用して、固体撮像装置の薄型化、小型化を行い、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。
【解決手段】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補強板とを外形形状を同じくして積層一体化されており、透光性部材と固体撮像素子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、前記補強板から前記第２のフレキシブル配線板にかけて接合部周辺を覆う補強接着部３１を形成する。
【選択図】図３

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。

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、平板状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。
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が対向配置する構造が開示されている。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。

特許文献１に開示されている図を図１４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。
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。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。
特許第３２０７３１９号公報 特開２００５−７２９７８号公報

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ったりするという課題があった。

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できない。また、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と、配線基板が厚いために接着剤が大量に必要であり、コスト増加や接着強度を補強しきれないといった課題があった。

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。

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、前記補強板から前記第２のフレキシブル配線板にかけて接合部周辺を覆う補強接着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。

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、前記部品を覆うように樹脂モールド部が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、固体撮像素子チップ（固体撮像素子基板）などを含むものとする。

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固体撮像素子基板が搭載されており、前記第２のフレキシブル配線板には、前記固体撮像素子基板以外の部品が搭載されたものを含む
このとき、第１のフレキシブル配線板上には、固体撮像素子基板のみが搭載されており、その他の部品は第２のフレキシブル配線板に搭載されている場合も含む。さらに、樹脂モールドが第２のフレキシブル配線板上の部品も含めて覆う場合も含む。さらに、第１のフレキシブル配線板上の部品と、第２のフレキシブル基板上の部品が、個別に樹脂モールドで被覆されていてもよい。すなわち、第１のフレキシブル配線板上の部品は第１の樹脂モールドで覆い、第２のフレキシブル基板上の部品は、第２の樹脂モールドで覆う場合も含む。

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。
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。このため、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。
この構成により、容易に高精度の形状加工が可能であり、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。

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。
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。

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、補強板から第２のフレキシブル配線板にかけて接合部周辺を覆う補強接着部を設けているため、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。またこの補強接着部で、第２のフレキシブル配線板に搭載された部品を覆う樹脂モールドを兼ねることにより、薄型化を維持しつつ、高剛性を具備し信頼性の高い固体撮像装置を実現することが可能となる。

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の固体撮像装置の分解斜視図、図３は、本実施の形態１の固体撮像装置の斜視図である。図２、図３は、図１を裏から見た斜視図である。
本発明の固体撮像装置は、図１から図３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３０との接合部を覆う補強接着部３１とを具備したことを特徴とするものである。この補強接着部３１は、図３に示すように、補強板２から第２のフレキシブル配線板３０にかけて接合部周辺を覆うように形成されている。

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、光学レンズ１５およびレンズ筐体１６が配置されている。

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２００μｍ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、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。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上に設置した。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。そして、補強板２から第２のフレキシブル配線板３０にかけて補強接着部３１を形成した。フレキシブル配線板３０にはコネクタ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。

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。

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。

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。

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。

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の実装時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、この固体撮像装置を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。

図２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。
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。

図３は本実施の形態１の固体撮像装置の組立て斜視図である。図１の固体撮像装置を裏面から見たものであり、図２の固体撮像装置と同方向から見たものである。
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３０とが電気接合しており、補強板２から第２のフレキシブル配線板３０にかけて、接合部を覆うように補強接着部３１が形成されている。また、第１のフレキシブル配線板１上に搭載された固体撮像素子基板１０、チップ部品１１を覆うように樹脂モールド１８が形成されている。
このような構成を持つことにより、接合部の強度を高めることができ、より固体撮像装置の信頼性を高めることができる。

また、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（図示せず）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。

（実施の形態２）
図４は、本実施の形態２の固体撮像装置の第２のフレキシブル配線板３０の平面図である。固体撮像素子基板１０は、第１のフレキシブル基板にのみ搭載されており、抵抗やコンデンサなどのチップ部品１１ｂが第２のフレキシブル配線板に搭載されている。このチップ部品１１ｂは、第１のフレキシブル配線板１との接合部よりも内側に設置されている。
そのため、外観上は図３と同様の構成であり、固体撮像素子基板１０とチップ部品１１ｂは別のフレキシブル配線板に搭載されているにもかかわらず、樹脂モールド１８によりすべての部品を樹脂モールドすることができる（図示せず）。

（実施の形態３）
図５は、本実施の形態３の固体撮像装置の第２のフレキシブル配線板３０の平面図である。固体撮像素子基板１０は、第１のフレキシブル基板にのみ搭載されており、チップ部品１１ｃが第２のフレキシブル配線板３０に搭載されている。このチップ部品１１ｃは、第１のフレキシブル配線板１との接合部よりも外側に設置されている。
図６は、本実施の形態３の固体撮像装置の組立て斜視図である。図５におけるチップ部品１１ｃは、第２のモールド樹脂３２によって覆われている。

このような構成をとることで、第２のフレキシブル配線板上に別途搭載されている部品１１ｃを先に第２の樹脂モールドで覆った後で、フレキシブル配線板同士を電気接合することができるために、部品の密着をより強固に行ったり、部品、コネクタの搭載と電気的接合が確認できるフレキシブル配線板のみを接合前にチェックしたりすることができる。したがって、接合後に部品１１ｃおよびコネクタ１２の不良により、高価な固体撮像素子基板１０を無駄にするようなことは無く、コスト低減を図ることができる。

なお、本実施の形態でも実施の形態1と同様に、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しており、この構成により、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。

（実施の形態４）
図７は、本実施の形態４の固体撮像装置の第２のフレキシブル配線板３０の平面図である。固体撮像素子基板１０は、第１のフレキシブル基板にのみ搭載されており、チップ部品１１ｄが第２のフレキシブル配線板３０に搭載されている。このチップ部品１１ｄは、コネクタ１２と反対側に搭載されている。
図８は、本実施の形態４の固体撮像装置の組立て斜視図である。図７におけるチップ部品１１ｄは、補強接着部３１ｂに覆われている。

このような構成により、補強接着をおこなうと同時に部品１１ｄも覆うことができ、部品１１ｄの密着強度を高めると同時に工程も簡略化することができる。

（実施の形態５）
図９は、本実施の形態５の固体撮像装置の製造方法を示す断面図である。
図１０は、本実施の形態５の固体撮像装置の製造方法を示す断面図である。
まず、図９(ａ)に示すように、フレキシブル配線板１を構成するフレキシブル基材１ａにビアを形成し、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。

次いで、図９（ｂ）に示すように、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、２００μｍ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。

この後、図９（ｃ）に示すように、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。
そして、図９（ｄ）に示すように、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。

このようにして形成された積層基板（図１０（ａ））を用い、図１０（ｂ）に示すように、部品１１を搭載し、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。

そして図１０（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。さらに、補強板２から第２のフレキシブル配線板３０にかけて接続部周辺を覆うように補強接着部３１を形成する。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。

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。

また、本発明の固体撮像装置においては補強板２から第２のフレキシブル配線板３０にかけて接続部周辺を覆うように補強接着部３１を形成することにより、一層の接続部の密着強度を確保することができる。

また、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。
また、フレキシブル基板と補強板が同じ外形寸法をもつ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。

なおこの基準穴は貫通穴でなくても切り込みであってもよい。
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。
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。

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。

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。

（実施の形態６）
図１１は、本実施の形態６の固体撮像装置の製造方法を示す断面図である。図１０（ｃ）に相当する図である。
第１のフレキシブル配線板１には、固体撮像素子基板１０のみが、搭載されており、固体撮像素子基板１０以外の部品１１ｂは、第２のフレキシブル基板３０の先端部に搭載されている。
図９、１０で示された製造方法と同様の製造方法を経て、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３０の接続部と部品１１ｂの位置は、ずれているので、接続部の熱圧着時には、部品に影響はない。その後、樹脂モールド１８を形成する段階で、第２のフレキシブル配線板３０の先端部に搭載された部品１１ｂも同時に覆うことにより、すべての部品の密着強度を高めることが可能となる。
このような製造方法をとることにより、搭載部品を一括で一体として、密着強度を高めることができる。

（実施の形態７）
図１２は、本実施の形態７の固体撮像装置の製造方法を示す断面図である。図１０（ｃ）に相当する図である。
第１のフレキシブル配線板１には、固体撮像素子基板１０以外の部品は、搭載されておらず、残りの部品１１ｃは、第２のフレキシブル基板３０の中ほどに搭載されている。

図９、１０に示した前記実施の形態５の製造方法と同様の製造方法を経て、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３０を接続する前に、部品１１ｃを第２のモールド樹脂３２で覆っておく。フレキシブル配線板間の接続部と部品１１ｃの位置は、ずれているので、接続部の熱圧着時には、部品に影響はない。その後、熱圧着により接続を行い、樹脂モールド１８を形成し、接続部の補強接着部３１を形成する。

このような製造方法をとることにより、すべての部品の密着強度を高めることが可能となる。また、第２のフレキシブル配線板のみを単独で部品の密着強度も高めた状態で別途形成しておき、良品確認をした上で接続を行い、個別部品の強度確保や歩留まりの向上を得ることができる。

なお、先に個別で樹脂モールド３２を形成することなく、樹脂モールド１８を延長して、実施の形態６のように部品全体を覆うように一体的な樹脂モールドを構成するようにモールドしても構わないことは言うまでもない。

（実施の形態８）
図１３は、本実施の形態８の固体撮像装置の製造方法を示す断面図である。図１０（ｃ）に相当する図である。
第１のフレキシブル配線板１には、固体撮像素子基板１０以外の部品は、搭載されておらず、残りの部品１１ｄは、第２のフレキシブル基板３０のコネクタ１２とは、半対面に搭載されている。

図９、１０で示した前記実施の形態５の製造方法と同様の製造方法を経て、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３０を熱圧着により接続する。フレキシブル配線板間の接続部と部品１１ｄの位置は、ずれているので、接続部の熱圧着時には部品に影響はない。その後、接続部の補強接着部３１ｂを部品１１ｄも覆うように形成する。

このような製造方法をとることにより、すべての部品の密着強度を高めることが可能となる。また、補強接着部３１ｂの形成時に同時に部品１１ｄを覆うことができるので、工数の短縮につながることが可能となる。

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。

本実施の形態１の固体撮像装置の分解斜視図 本実施の形態１の固体撮像装置の分解斜視図 本実施の形態１の固体撮像装置の組み立て斜視図 本実施の形態２の固体撮像装置の平面図 本実施の形態３の固体撮像装置の平面図 本実施の形態３の固体撮像装置の斜視図 本実施の形態４の固体撮像装置の平面図 本実施の形態４の固体撮像装置の斜視図 本実施の形態５の固体撮像装置の製造方法を示す断面図 本実施の形態５の固体撮像装置の製造方法を示断面図 本実施の形態６の固体撮像装置の製造方法を示す断面図 本実施の形態７の固体撮像装置の製造方法を示す断面図 本実施の形態８の固体撮像装置の製造方法を示す断面図 従来の固体撮像装置の断面図

符号の説明

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、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ 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
３１，３１ｂ 補強接着部
３２ 第２のモールド樹脂

Claims (20)

1. 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、
   前記補強板から前記第２のフレキシブル配線板にかけて接合部周辺を覆う補強接着部とを具備した固体撮像装置。
2. 請求項１に記載の固体撮像装置であって、
   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、前記部品を覆うように、樹脂モールド部が、形成された固体撮像装置。
3. 請求項１または２に記載の固体撮像装置であって、
   前記第１のフレキシブル配線板上には固体撮像素子基板が搭載されており、前記第２のフレキシブル配線板には、前記固体撮像素子基板以外の部品が搭載された固体撮像装置
4. 請求項３に記載の固体撮像装置であって、
   前記第１のフレキシブル配線板上に搭載された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上に搭載された前記固体撮像素子基板以外の部品も含めて、全部品を覆うように樹脂モールド部が、形成された固体撮像装置
5. 請求項３に記載の固体撮像装置であって、
   前記第１のフレキシブル配線板上に搭載された前記固体撮像素子基板を覆うように第１の樹脂モールド部が形成され、前記第２のフレキシブル配線板に搭載された前記固体撮像素子基板以外の部品を覆うように第２の樹脂モールド部が形成された固体撮像装置。
6. 請求項５に記載の固体撮像装置であって、
   前記第２の樹脂モールド部は前記補強接着部と共用された固体撮像装置
7. 請求項1乃至６に記載の固体撮像装置であって、
   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。
8. 請求項１乃至７に記載の固体撮像装置であって、
   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。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の固体撮像装置であって、
   前記透光性部材は、光学フィルタである固体撮像装置。
10. 請求項１乃至９のいずれかに記載の固体撮像装置であって、
    前記補強板が金属板である固体撮像装置。
11. 請求項１０に記載の固体撮像装置であって、
    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。
12. 請求項１乃至１１のいずれかに記載の固体撮像装置であって、
    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固体撮像装置。
13. 請求項１乃至１２のいずれかに記載の固体撮像装置であって、
    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固体撮像装置。
14. 請求項１乃至１３に記載の固体撮像装置であって、
    前記固体撮像素子基板の裏面に遮光性膜が形成された固体撮像装置。
15. 請求項１４に記載の固体撮像装置であって、
    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。
16. 請求項１４に記載の固体撮像装置であって、
    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。
17. 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、第１のフレキシブル配線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、前記補強板から前記第２のフレキシブル配線板にかけて接合部周辺を覆う補強接着を行う工程と、前記第１のフレキシブル配線板ないしは前記第２のフレキシブル配線板上に搭載された部品を覆うように樹脂モールドを行う工程とを備えた固体撮像装置の製造方法。
18. 請求項１７に記載の固体撮像装置の製造方法であって、
    前記第２のフレキシブル配線板上に搭載された部品を別の樹脂モールドを行う工程が追加された固体撮像装置の製造方法。
19. 請求項１７に記載の固体撮像装置の製造方法であって、
    前記第２のフレキシブル配線板上に搭載された部品を補強接着時に同時に覆う工程が追加された固体撮像装置の製造方法。
20. 請求項１７乃至１９のいずれかに記載の固体撮像装置の製造方法であって、
    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。

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