JP2010245815A - 撮像素子モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】モジュール内のデッドスペースを活かし撮像素子モジュールを小型化すること。
【解決手段】第１、第２のランドを有する配線パターンを第１の面側に備えた第１の配線板と、受光部と端子パッドを含む非受光部とを有する機能面が第１の配線板の側とは反対の側に向けられこの配線板の第１の面上に設けられた固体撮像素子チップと、ほぼ矩形の板形状を有し、該板形状の対向する第１、第２の端面のうちの第１の端面上に導体部を備え、第２の端面の側が固体撮像素子チップの側に向けられて該固体撮像素子チップの非受光部上に接着剤を介して立設された第２の配線板と、第２の配線板の第１の端面上の導体部と第１の配線板上の第１のランドとを電気的に導通するように第１の端面上から第１の配線板の第１の面上まで延設された、電気線路を含む接続基材と、固体撮像素子チップの端子パッドと第２のランドとを電気的に導通させるボンディングワイヤとを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、固体撮像素子チップと配線板とを有する撮像素子モジュールに係り、特に、その小型化に好適な撮像素子モジュールに関する。

携帯電話や携帯型ＰＣなどの携帯型電子機器は近年、撮像入力部を備えたものが多い。撮像入力部は、固体撮像素子チップとその周辺部品を実装した配線板、およびレンズユニットで主に構成される（以下、部品としての撮像入力部を「撮像素子モジュール」という）。このような携帯型電子機器の撮像素子モジュールでは、一般に、さらに小型のスペースに収まり、なおかつさらに多画素による撮像に対応することが要求されている。固体撮像素子チップでは、近年、５００万画素や８００万画素のものが市場投入されている。配線板としては、その多層化や、パターンの高密度レイアウト化、部品の内蔵化などによりその小型化対応が図られている。

撮像素子モジュールの技術として、特開２００４−１２０６１５公報に開示のものがある。この開示では、固体撮像素子チップの周縁外側に周辺部品を備えた配線板が用いられている。このような構成においては、固体撮像素子チップの多画素化によってそのチップサイズの大型化すると、必然的に２次元的な全体としての大きさが増す。また、その配線板はモジュールとして求められる周辺回路部分をすべて担うため層数が多くなりがちであり、これによりモジュールとして厚さ方向のサイズもあまり低減が効かない。

特開２００４−１２０６１５号公報

本発明は、上記の事情を考慮してなされたもので、固体撮像素子チップと配線板とを有する撮像素子モジュールにおいて、モジュール内のデッドスペースを活かしてその小型化に資することが可能な撮像素子モジュールを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の一態様である撮像素子モジュールは、第１の面と第２の面とを有し、第１のランドと第２のランドとを有する配線パターンを前記第１の面側に備えた第１の配線板と、受光部と端子パッドを含む非受光部とを有する機能面を有し、該機能面が前記第１の配線板の側とは反対の側に向けられて前記第１の配線板の前記第１の面上に設けられた固体撮像素子チップと、ほぼ矩形の板形状を有し、該板形状の対向する端面をそれぞれ第１の端面、第２の端面として、該第１の端面上に導体部を備え、該第２の端面の側が前記固体撮像素子チップの側に向けられて該固体撮像素子チップの前記非受光部上に接着剤を介して立設された第２の配線板と、前記第２の配線板の前記第１の端面上に設けられた前記導体部と前記第１の配線板の前記第１のランドとを電気的に導通するように前記第１の端面上から前記第１の配線板の前記第１の面上まで延設された、電気線路を含む接続基材と、前記固体撮像素子チップの前記端子パッドと前記第１の配線板の前記配線パターンの前記第２のランドとを電気的に導通させるボンディングワイヤとを具備することを特徴とする。

すなわち、この撮像素子モジュールでは、モジュールとして求められる周辺回路部分を、固体撮像素子チップの下側に位置する第１の配線板と、固体撮像素子チップの非受光部上に立設される第２の配線板とに分担的に担わせることができる。したがって、モジュールとしての２次元的な大きさを支配している第１の配線板の小型化が可能である。また第１の配線板に必要な回路パターン構成も軽減され、配線層数の低減により第１の配線板の厚みも薄くすることができる。

一方、第１の配線板の簡素化に伴い導入された、固体撮像素子チップ上の第２の配線板は、固体撮像素子チップの非受光部上に設けられるため、モジュールとしての受光機能を害さない。また、固体撮像素子チップの受光部上に結像させるためのレンズは、この固体撮像素子チップから離間して設けられるため、固体撮像素子チップの非受光部上に第２の配線板を設けても、モジュールとして厚みの増加にならない。

したがって、モジュール内のデッドスペースを活かし小型化が実現された撮像素子モジュールとなる。

本発明によれば、固体撮像素子チップと配線板とを有する撮像素子モジュールにおいて、モジュール内のデッドスペースを活かしてその小型化に資することが可能な撮像素子モジュールを提供することができる。

本発明の一実施形態に係る撮像素子モジュールの構成を模式的に示す縦断面図および横断面図。 図１中に示した配線板１０の具体的構成例を模式的に示す断面図。 図１中に示した配線板２０の具体的構成例を模式的に示す断面図。 図１中に示した配線板２０の具体的構成の別の例を模式的に示す断面図。 図１中に示した配線板２０の具体的構成のさらに別の例を模式的に示す断面図。

本発明の実施態様として、前記接続基材が、前記第２の配線板の前記第１の端面上を覆うように設けられたフィルム状配線基板である、とすることができる。このような構成によれば、固体撮像素子チップの非受光部上に立設された第２の配線板は、その第１の端面を気中に曝させないようにできる。端面上は、製造途上のダイシングにより発塵していることがあり、発塵は固体撮像素子チップの受光部表面に対する光学的な汚染源になり得る。したがって、この構成によれば、汚染源としての端面を封じることができ好ましい。

また、実施態様として、前記第２の配線板と前記接続基材とが、同数でそれぞれ複数存する、とすることができる。固体撮像素子チップの非受光部は、通常、受光部を取り囲むように設けられているので、第２の配線板は、受光部を介して非受光部上の対向する位置に２つあるいは受光部を取り囲むように４つ設けることが可能である。いずれの場所もデッドスペースであり、これにより、モジュール内のデッドスペースを活かした小型化を一層進めることができる。

また、実施態様として、前記フィルム状配線基板と前記第２の配線板の前記第１の端面上の前記導体部との電気的、機械的接続が異方性導電性フィルムによりなされている、とすることができる。異方性導電性フィルムは、これを挟むものどうしを電気的に接続可能であるとともに機械的には樹脂によってこれらの接着を行う。よって、フィルム状配線基板と第２の配線板との必要な接続状態を容易に得ることができる。

また、実施態様として、前記フィルム状配線基板と前記第１の配線板の前記第１の面上の前記第１のランドとの電気的、機械的接続が異方性導電性フィルムによりなされている、とすることができる。この場合にも、異方性導電性フィルムを用いることで、フィルム状配線基板と第１の配線板との必要な接続状態を容易に得ることができる。

また、実施態様として、前記第２の配線板が、該第２の配線板の主面上に、または埋め込まれて部品が実装された配線板である、とすることができる。第２の配線板に部品実装をすることで、第１の配線板における部品実装の負担を減らすことが可能である。これにより、モジュールとしての２次元的な大きさを支配している第１の配線板のさらなる小型化が可能である。

また、実施態様として、前記第１の配線板が、該第１の配線板の前記第２の面に外部接続用の第３のランドを有する第２の配線パターンを備える、とすることができる。第１の配線板の裏面にこのように外部接続用のランドを設けることで、外部接続のための部材として例えば別の基板やリードフレームが不要であり、モジュール小型化に好ましい。

また、実施態様として、前記第１の配線板または第２の配線板が、導電性組成物を有する縦方向の電気的接続路を備える、とすることができる。導電性組成物を有する縦方向の電気的接続路は、スルーホールを利用するめっき層による縦方向の電気的接続路より小さな領域に形成可能であり、モジュールとしての小型化に寄与できる。また、より複雑なパターン設計にも向いている。

また、実施態様として、前記固体撮像素子チップの前記受光部に対向して設けられたレンズを含むレンズユニットをさらに具備する、とすることができる。レンズユニットを備えることで付加価値を高めることができる。また、レンズを固体撮像素子チップの受光部に対して適切な位置に配置するように組み立てたモジュールとして、市場供給できる。

ここで、前記レンズユニットが、前記レンズを支持するレンズ支持部を備え、該レンズ支持部が、前記第１の配線板の周縁に沿って該周縁付近から壁状に起立する起立部を有し、前記第２の配線板が、前記第１、第２の端面とは異なる対向する端面をそれぞれ第３の端面、第４の端面として、該第３の端面と前記起立部の内側壁面の一部位とが対向し、かつ該第４の端面と前記起立部の内側壁面の別の部位とが対向するように、前記起立部の該一部部位と該別の部位との間に挟み込まれている、とすることができる。

このような構成によれば、固体撮像素子チップの非受光部上に立設された第２の配線板は、その第１、第２、第３、第４の端面のすべてが気中に曝されることなく何らかの部材により覆われた表面を有することが可能になる。これらの端面上は、製造途上のダイシングにより発塵していることがあり、発塵は固体撮像素子チップの受光部表面に対する光学的な汚染源になり得る。したがって、この構成によれば、汚染源としての端面をすべて封じることができ好ましい。

また、実施態様として、前記第２の配線板の前記第１の端面上の前記導体部が、該第２の配線板に形成された、内壁面上にめっき層を備えたスルーホール導電体を縦に切断して現れた断面を有する、とすることができる。これは、第２の配線板の（第１の）端面上に導体部を設けるためのひとつの構成である。この場合、製造工程を含めて構成が簡単である。

また、実施態様として、前記第２の配線板の前記第１の端面上の前記導体部が、該第２の配線板の板厚み内に埋設して形成された、内壁面上にめっき層を備えたスルーホール導電体を縦に切断して現れた断面を有する、とすることができる。これは、第２の配線板の（第１の）端面上に導体部を設けるための別の構成である。第２の配線板が例えば多層配線板の場合には、このような構成にすることができる。

また、実施態様として、前記第２の配線板の前記第１の端面上の前記導体部が、該第２の配線板に形成された、導電性組成物の充填されたスルーホール導電体を縦に切断して現れた断面を有する、とすることができる。これは、第２の配線板の（第１の）端面上に導体部を設けるためのさらに別の構成である。この場合、第１の端面上での導体部の断面面積をより大きく確実に確保することができ、フィルム状配線基板との電気的接続の確実性を向上することができる。

また、実施態様として、前記第２の配線板の前記第１の端面上の前記導体部が、該第２の配線板の板厚み方向一部に貫通形成された導電性組成物を縦に切断して現れた断面を有する、とすることができる。これは、第２の配線板の（第１の）端面上に導体部を設けるためのさらに別の構成である。この場合、導電性組成物が、スルーホールを利用するめっき層による縦方向の電気的接続路より小さな領域に形成可能であり、第２の配線板の小型化やより複雑なパターン設計に向いている。また、第１の端面上での導体部の断面面積をより大きく確実に確保することができ、フィルム状配線基板との電気的接続の確実性を向上することができる。

以上を踏まえ、以下では本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る撮像素子モジュールの構成を模式的に示す縦断面図および横断面図である。図１（ａ）中のＡ−Ａａ位置に相当する断面が図１（ｂ）に示される。図１に示すように、この撮像素子モジュールは、配線板１０、配線板２０、固体撮像素子チップ３０、ボンディングワイヤ４１、フィルム状配線基板４２、異方性導電性フィルム５１、同５２、接着剤６１、レンズ７１、レンズ保持部７２を有する。

配線板１０は、ランド１１、１２を含む表面の配線パターンと、ランド１３を含む裏面の配線パターンとを少なくとも備え、不図示の縦方向導電体により、これらの配線パターンは電気的に接続可とされている。配線板２０は、表面に配線パターンを備え、この配線パターン上に表面実装された部品（表面実装型受動素子部品）２１を有している。固体撮像素子チップ３０は、受光部３１を備えており、受光部３１のある面の面端近くには端子パッド３２が位置している。

配線板１０と固体撮像素子チップ３０との間は、不図示の接着剤の層が配され、それら間を固定している。配線板２０は、ほぼ矩形の板形状であり、その対向する端面の一方の側が固体撮像素子チップ３０に対向して立設されている。配線板２０の端面と固体撮像素子チップ３０との間は、接着剤６１の層が配され、それら間を固定している。配線板１０および配線板２０のそれぞれ表裏面には、不図示のソルダーレジストの層がある。このソルダーレジストの層は、はんだ、ボンディングワイヤ、導電性接着剤などの導電材が接続され得るランド上を除いて全面的に形成された保護膜である。配線板１０および配線板２０については、より具体的な構成の例を後述する（図２ないし図５）。

配線板１０は、その面ほぼ中央に固体撮像素子チップ３０を載置、保持する基板として機能するとともに、電気的には、固体撮像素子チップ３０の端子パッド３２からボンディングワイヤ４１を介しランド１１を経てさらにランド１３に至る経路を仲介している仲介基板である。ランド１３が、この撮像素子モジュールとしての外部接続用の端子になる。このように配線板１０に外部接続用の端子を設ければ、モジュールとしてコンパクトなまとまりにできる。配線板１０の、固体撮像素子チップ３０が位置する場所の周辺外側には、ランド１１、１２が設けられている。

配線板２０は、固体撮像素子チップ３０の受光部３１上を避けてその機能面上に接着剤６１を介して立設された部品実装基板である。電気的には、配線板１０上のランド１２からフィルム状配線基板４２を通り配線板２０の端面の経路で配線板１０と相互に接続されている。このため配線板２０のその端面には導体部（不図示）が配されている。配線板２０における部品実装の形態としては、その表面に部品２１が実装されている形態に限らず、板内に内蔵（埋め込み）で設けられていてもよい。

固体撮像素子チップ３０は、機能面に、光電変換素子がアレー状に集積形成された受光部３１があり、機能面にはさらに、受光部３１の素子を制御、駆動するための回路が集積形成された領域（以下、非受光部という場合がある）も確保されている。受光部３１は機能面のほぼ中央に位置し、非受光部は平面的に見て受光部３１を取り囲む枠状に位置している。非受光部の外側端部近傍には、固体撮像素子チップ３０の端子である端子パッド３２が形設されている。上記の配線板２０は、固体撮像素子チップ３０の非受光部上であって、端子パッド３２のない領域上に設けることができる。

ボンディングワイヤ４１は、固体撮像素子チップ３０の端子パッド３２と配線板１０のランド１１とを電気的に導通する部材である。ボンディングワイヤ４１は、その材質が例えば金（Ａｕ）であり、端子パッド３２、ランド１１との接続には、周知の金ボンディング技術を利用できる。

フィルム状配線基板４２は、その面内にラミネートされて配線パターン（電気線路の一例）の形成されたフレキシブルな配線基板である。その絶縁基板材料には例えばポリイミド樹脂を用いることができる。その屈曲性を活かし、接続基材として、段差のある、配線板１０上（のランド１２）と配線板２０の端面とを結び相互に電気的に導通させている。フィルム状配線基板４２と配線板１０との電気的、機械的な接続、およびフィルム状配線基板４２と配線板１０との電気的、機械的な接続は、それぞれ、異方性導電性フィルム５２、同５１を介してなすことができる。フィルム状配線基板４２は、配線板１０上（のランド１２）と配線板２０の端面とを結び相互に電気的に導通させる目的としては、これに代えて、フラットケーブル、樹脂被覆電線（ケーブル）、金属ケーブルなどを使用することもできる。

なお、本実施形態では、フィルム状配線基板４２は、配線板２０の上側の端面をすべて覆うように配されている。このように端面をすべて覆うようにすると、配線板２０の端面に発塵がある場合にその塵埃を受光部３１上に撒き散らす原因を排除する効果が高くなる。

配線板２０の端面の発塵は、その製造工程に依拠して生じる可能性を有している。配線板２０は、その板状の大きさが、例えば１０ｍｍ×３〜４ｍｍ程度であり、生産性を考慮して製造の最終近くの工程でダイシングにより個片化される。ダイシングを用いた場合、そのカット面には硬化された樹脂の微小な破片が残留している。当初は安定していても、撮像素子モジュールとして組み上げたあとに塵埃となって経時的に浮遊する可能性があり、それにより固体撮像素子チップ３０の受光部３１上に付着すると、光学的な欠陥源になり得る。特に近年、受光部３１内に形成された光電変換素子のサイズは微小であり、塵埃は撮像素子モジュールとして相対的に非常に大きな欠陥源になり得る。

異方性導電性フィルム５１は、電気的に、フィルム状配線基板４２に設けられた配線による端子（不図示）と、配線板２０の上側端面に設けられた導体部（不図示）とを導通させる。また、機械的には、その含まれる接着性樹脂成分により、フィルム状配線基板４２と配線板２０の端面とを固着させる。異方性導電性フィルム５１は、同様の機能を有する異方性導電性ペーストに代えることも可能である。

異方性導電性フィルム５２は、電気的に、フィルム状配線基板４２に設けられた配線による端子（不図示）と、配線板１０上に設けられたランド１２とを導通させる。また、機械的には、その含まれる接着性樹脂成分により、フィルム状配線基板４２と配線板１０とを固着させる。異方性導電性フィルム５２も、異方性導電性ペーストに代えることが可能である。

接着剤６１は、固体撮像素子チップ３０の非受光部上に配線板２０を立設するため用いた接着剤の層である。例えば、熱硬化型、紫外線硬化型の接着性樹脂を用いることができる。固体撮像素子チップ３０上に設けるため、熱硬化型の場合、低温硬化型（例えば１００℃程度の硬化温度）として固体撮像素子チップ３０へのダメージを避けるのが好ましい。接着剤６１を設けることで、配線板２０の下側の端面に発塵がある場合にその発塵を閉じ込めて、塵埃を受光部３１上に付着させる原因を排除する効果が高められる。

レンズ保持部７２は、レンズ７１の位置が固体撮像素子チップ３０の受光部３１から所望の間隔になるように保持するものである。レンズ７１は、その光軸が固体撮像素子チップ３０の受光部３１の面に直交するように設けられていて、固体撮像素子チップ３０が位置する側とは反対側からの光を導いて受光部３１上に像を結像させる。レンズ７１とレンズ保持部７２とでレンズユニットが構成される。

レンズ保持部７２は、さらに、配線板２０を挟み込む部材としても機能している。すなわち、レンズ保持部７２は、配線板１０の周縁に沿ってこの周縁から壁状に起立する起立部を有しており、この起立部の内壁面の一部部位どうしの間に、配線板２０の左右の端面が対向位置するように挟み込まれている。このように配線板２０の端面を挟み込むことで配線板２０の左右の端面に発塵がある場合にその発塵面を覆い、塵埃を受光部３１上に撒き散らす原因を効果的に軽減することが可能である。また、このようなトレイ状のレンズ保持部７２は、受光部３１が曝される空間を外界から遮断された空間とするので、受光部３１上を塵埃などから保護する効果が高い。

以上説明の撮像素子モジュールは、固体撮像素子チップ３０の下に位置する配線板１０が担うべき機能の一部が、配線板２０に移されている。すなわち、モジュールとして必要な、固体撮像素子チップ３０の周辺回路部分が、配線板２０に設けられている。したがって、配線板１０をより小面積にすることができる。配線板１０は図示でわかるようにモジュールとしての平面的な面積を支配しているので、配線板２０を設けることによるモジュールの平面的な小型化の効果は大きい。

また、配線板１０のパターン設計はより簡易に済ませることも可能になる。このため、配線層数の多い配線板の使用を避けることができる。これにより、配線板１０を薄くして、モジュールとしてより薄型化（低背化）することにも寄与できる。

配線板２０は、固体撮像素子チップ３０の受光部３１とレンズ７１との離間で必要な空間であって、そのうちの非受光部上の領域に配されている。したがって、受光部３１とレンズ７１間の光学的機能を害することがないことはもちろんのこと、従来のデッドスペースと言える空間への配置なので、モジュールとして何らの大きさ増加をもたらすものでない。

以上より、この撮像素子モジュールは、平面的にも、厚さ方向にも、その大きさが縮減されたものになる。

なお、配線板２０は、図１に示すように固体撮像素子チップ３０上の受光部３１を介した対向する位置に設ける以外にも、種々の態様が考えられる。例えば、１枚のみ立設する態様、受光部３１を取り囲むように４枚立てて設ける態様、この４枚のうちの任意の１枚を除いた３枚を設ける態様、さらに、その３枚のうちの任意の１枚を除いた２枚を設ける態様が例示できる。必要な部品実装の規模に応じて決定することができる。

配線板２０の左右の端面の発塵対策のためには、図１に示すようにレンズ保持部７２の内壁を利用する以外に、工程は増加するが、左右の端面上に樹脂を塗布し発塵を閉じ込めるような構成を採ることも可能である。ちなみに、配線板２０の左右の端面は、上下の端面より面積が小さく、さらに受光部３１との距離も上下の端面より離れているので、塵埃の発生源としての注視は相対的には小さくてよい。モジュールとして求められる仕様によっては、左右の端面についてはダイシングのカット面として露出する態様とすることも考えられる。

また、配線板２０の上側の端面に対してフィルム状配線基板４２が全面的に覆うような態様に代えて、上側端面の一部上のみをフィルム状配線基板４２が覆うような態様も考えられる。その場合には、フィルム状配線基板４２に覆われずに残る端面領域上に樹脂を塗布し発塵を閉じ込めるような構成を採り得る。また、配線板２０と配線板１０との電気的接続には、配線板２０の端面を接続部位として利用する図示のフィルム状配線基板４２のほかに、配線板２０の主面上を接続部位として利用する別のフィルム状配線基板を設ける形態もあり得る。

図２は、図１中に示した配線板１０の具体的構成例を模式的に示す断面図である。図２において、図１中に示した構成要素と同一のものには同一符号を付してある。図１に示した撮像素子モジュールで使用の配線板１０は、この図２に示される構成のものには限られない。しかし、例示として説明する。図２では、図１では図示省略されたソルダーレジスト１７、１８と、配線板１０の内部構造とが示されている。

配線板１０は、ランド１１、１２を含む表面の配線パターン、ランド１３を含む裏面の配線パターン、内層の配線層１４１、同１６１、絶縁層１４、同１５、同１６、層間接続体１４ａ、同１５ａ、同１６ａ、ソルダーレジスト１７、同１８を有する。したがって、この配線板１０は、絶縁層１４、１５、１６によって隔てられる配線層が４つ存在する４層基板である。

絶縁層１４、１５、１６は、それぞれ、例えばガラスエポキシ樹脂でできたリジッドな層である。ランド１１、１２を含む表面の配線パターン、ランド１３を含む裏面の配線パターン、および内層の配線層１４１、１６１は、それぞれ、例えば、銅箔を周知のフォトリソグラフィ技術で所望にパターニング加工して得られた層である。層間接続体１４ａ、１５ａ、１６ａは、それぞれ、絶縁層１４、１５、１６を貫通して配線パターン間に挟設された導電性組成物の接続体であり、これにより、縦方向の電気的接続路として機能する。ソルダーレジスト１７、１８は、はんだまたはボンディングワイヤが接続され得るランド上を除いて絶縁層１４上または絶縁層１６上に全面的に形成された保護膜である。

製造プロセスを概略説明すると、はじめに、ランド１３を含む配線パターン、配線層１４１、絶縁層１４、層間接続体１４ａを有する部分積層体と、ランド１１、１２を含む配線パターン、配線層１６１、絶縁層１６、層間接続体１６ａを有する部分積層体とがそれぞれ形成される。前者の方の部分積層体で言うと、まず、配線層１４１とすべき銅箔上に層間接続体１６ａとすべき、ペースト状の導電性組成物（樹脂中に微細な例えば銀粒子を分散させた組成）をバンプ状に印刷形成する。

続いて、導電性組成物を乾燥、硬化させ、この導電性組成物のバンプを貫通させるように、絶縁層１４とすべきプリプレグを上記銅箔上に積層する。そして、貫通したバンプの頭部にかぶせるように、ランド１３を含む配線パターンとすべき、別の銅箔を上記プリプレグ上に積層する。さらに、その状態で積層方向に圧縮加圧、加熱してプリプレグを硬化させて一体化し絶縁層１４を中心とする部分積層体に仕上げる。そのあと、その部分積層体の両面の銅箔をパターニングし、ランド１３を含む配線パターン、および配線層１４１を形成する。ランド１１、１２を含む配線パターン、配線層１６１、絶縁層１６、層間接続体１６ａを有する部分積層体についても同様に形成できる。

絶縁層１４を中心とする部分積層体においては、両面の銅箔のパターニングに続いて、配線層１４１上の所定位置に、層間接続体１５ａとすべき、ペースト状の導電性組成物をバンプ状に印刷形成する。続いて、この導電性組成物を乾燥、硬化させ、この導電性組成物のバンプを貫通させるように、絶縁層１５とすべきプリプレグをこの部分積層体上に積層する。

そして、貫通したバンプの頭部にかぶせるように、上記で述べた後者の方の部分積層体を絶縁層１５とすべきプリプレグ上に積層する。さらに、その状態で積層方向に圧縮加圧、加熱して絶縁層１５とすべきプリプレグを硬化させて一体化し３層の絶縁層を有する積層体を得る。その後、ソルダーレジスト１７、１８の層をこの積層体両面に形成し、図２に示すような配線板１０に仕上げる。

なお、ランド１１、１２を含む表面の配線パターン、およびランド１３を含む裏面の配線パターンについては、そのパターニングを後者の積層（全体の積層）のあとに行うこともできる。また、ランド１１、１２、１３上には、ボンディング接続などの他金属との接続に適するように表面にＮｉ／Ａｕのめっき処理を行うのが適当である。

このような配線板１０は、縦方向の電気的接続路が、導電性組成物印刷による導電性バンプを由来とするものであり、例えば、スルーホールを利用するめっき層による縦方向の電気的接続路より小さな領域に形成可能である。したがって、配線板１０として複雑な配線を必要とする場合であっても、配線板１０をより小型にまとめることができる。

次に、図３は、図１中に示した配線板２０の具体的構成例を模式的に示す断面図である。図３において、図１中に示した構成要素と同一のものには同一符号を付してある。図１に示した撮像素子モジュールで使用の配線板２０は、この図３に示される構成のものには限られない。しかし、例示として説明する。図３では、図１では図示省略されたソルダーレジスト２６１、同２６２、端面の導体部２２、および配線板２０の内部構造が示されている。

配線板２０は、ソルダーレジスト２６１、同２６２、端面の導体部２２のほか、表面の配線パターン２２６、裏面の配線パターン２２１、内層の配線層２２２、同２２３、同２２４、同２２５、絶縁層２０１、同２０２、同２０３、同２０４、同２０５、層間接続体２３１、同２３２、同２３４、同２３５、スルーホール導電体２３３を有する。また、板内埋設で配線層２２２にはんだ２５１を介して実装された表面実装型受動素子部品２４１を有し、さらに、表面の配線パターン２２６上にも表面実装型受動素子部品２１がはんだ２１ａを介して実装されている。この配線板２０は、絶縁層２０１〜２０５によって隔てられる配線層が６つ存在する６層基板である。

絶縁層２０１〜２０５は、それぞれ、例えばガラスエポキシ樹脂でできたリジッドな層である。表面の配線パターン２２６、裏面の配線パターン２２１、および内層の配線層２２２〜２２５は、それぞれ、例えば、銅箔を周知のフォトリソグラフィ技術で所望にパターニング加工して得られた層である。層間接続体２３１、２３２、２３４、２３５は、それぞれ、絶縁層２０１、２０２、２０４、２０５を貫通して配線パターン間に挟設された導電性組成物の接続体であり、これにより、縦方向の電気的接続路として機能する。

さらに、ソルダーレジスト２６１、２６２は、はんだが接続され得るランド上を除いて絶縁層２０１または絶縁層２０５上に全面的に形成された保護膜である。スルーホール導電体２３３は、絶縁層２０３を貫通するスルーホールの内壁面に銅めっき層として形成された縦方向の電気的接続路である。端面の導体部２２は、当初は、スルーホール導電体２３３と同様に、絶縁層２０３を貫通するスルーホールの内壁面に銅めっき層として形成されたものである。そのようにして形成されたあとに、ダイシングにより、銅めっき層を縦に切断して現われた断面が導体部２２になっている。導体部２２には、製造途上で充填される樹脂部が伴われるが図示省略している。

導体部２２としては、図示するような板厚み内に埋設して形成されたスルーホール導電体を由来とする以外に、配線板２０を貫通して形成されたスルーホールの内壁面にめっき層を成長させこれを縦に切断して現われた断面を利用することももちろん可能である。この場合、原始的ではあるが、導体部２２として面積が大であり、また、樹脂部が伴われないので異方性導電性フィルム５１との導電接続には向いている。

この配線板２０の製造プロセスは、導電性組成物の層間接続体２３１、２３２、２３４、２３５を用いている点で前述した配線板１０と類似する点が多い。主な違いは、配線層数の違いおよび部品２４１の内蔵についてである。

はじめに、配線層２２６、配線層２２５、絶縁層２０５、層間接続体２３５を有する第１の部分積層体と、配線層２２１、配線層２２２、絶縁層２０１、層間接続体２３１を有する第２の部分積層体と、配線層２２３、配線層２２４、絶縁層２０３、スルーホール導電体２３３、導体部２２を有する第３の部分積層体とがそれぞれ形成される。第１、第２の部分積層体については、図２での部分積層体の説明と同様の要領で形成できる。第３の部分積層体については、通常の両面銅張り基板にスルーホールを形成し、その内壁面に銅のめっき層を成長させてスルーホール導電体２３３および導体部２２とし、形成することができる。

第１の部分積層体上には、図２における層間接続体１５ａ、絶縁層１５と同様の要領で、層間接続体２３４、絶縁層（プリプレグ段階）２０４を形成する。また、第３の部分積層体上にも、図２における層間接続体１５ａ、絶縁層１５と同様の要領で、層間接続体２３２、絶縁層（プリプレグ段階）２０２を形成する。その後、第３の部分積層体には、部品２４１の位置に合わせて開口を形成しておく。

第２の部分積層体上には、配線層２２２上所定位置に部品２４１をはんだ２５１を用いて実装する。これには、通常の部品表面実装と同様に、例えば、はんだ２５１とすべきクリームはんだのスクリーン印刷、部品２４１のマウンタによる載置、クリームはんだのリフローという手順を採用できる。

その後、上記の第２（下）、第３（中）、第１（上）の部分積層体を重ねて配置しプレス機で加圧・加熱する。これにより、絶縁層２０２とすべきプリプレグおよび絶縁層２０４とすべきプリプレグが完全に硬化して全体が一体化し、５層の絶縁層を有する積層体を得る。この一体化では加熱により得られる各プリプレグの流動性により、部品２４１の周りの空間に加えて、スルーホール導電体２３３および導体部２２の内部の空間に各プリプレグが変形進入し空隙は発生しない。また、配線層２２２、２２４は、層間接続体２３２、２３４にそれぞれ電気的に接続される。

その後、ソルダーレジスト２６１、２６２の層をこの積層体両面に形成する。さらに、部品２１を通常の表面実装プロセスを実行して実装し、さらにダイシングにより個片化して図３に示すような配線板２０に仕上げる。なお、表面の配線パターン２２６、および裏面の配線パターン２２１については、そのパターニングを全体の積層のあとに行うこともできる。

このような配線板２０は、縦方向の電気的接続路が、一部を除き導電性組成物印刷による導電性バンプを由来とするものであり、小さな領域に形成可能である。したがって、配線板２０として複雑な配線を必要とする場合であっても、配線板２０をより小型にまとめることができる。また、部品２４１の内蔵により、部品の実装密度を向上しており、小さな面積により多くの部品を実装することができる。よって、モジュールとしての２次元的な大きさを支配している配線板１０に部品実装されなければならない事態をさらに回避することができ、モジュールとしてのさらなる小型化に貢献する。

次に、図４は、図１中に示した配線板２０の具体的構成の別の例を模式的に示す断面図である。図４において、すでに説明した図中に示した構成要素と同一のものには同一符号を付しその説明を省略する。この配線板２０は、その端面の導体部２２Ａの構成を除き、図３に示したものと同一である。

導体部２２Ａは、スルーホール導電体２３３と同様に、絶縁層２０３を貫通するスルーホールの内壁面に銅めっき層として形成されたものをその一部として有している。その銅めっき層形成のあとに、導電性組成物を充填させている。そのように導電性組成物を充填されたスルーホール導電体として形成されたあとに、ダイシングにより、銅めっき層および導電性組成物を縦に切断して現われた断面が導体部２２Ａになっている。この場合、導体部２２Ａとして面積が大になり、異方性導電性フィルム５１との導電接続に確実性が増す。

次に、図５は、図１中に示した配線板２０の具体的構成のさらに別の例を模式的に示す断面図である。図５において、すでに説明した図中に示した構成要素と同一のものには同一符号を付しその説明を省略する。この配線板２０は、その端面の導体部２２Ｂの構成を除き、図３、図４に示したものと同一である。

導体部２２Ｂは、当初は、層間接続体２３４と同様に、絶縁層２０４を貫通して配線層２２４と配線層２２５との間に形成された導電性組成物による縦方向の電気的接続路である。そのように形成されたあとに、ダイシングにより、その導電性組成物を縦に切断して現われた断面が導体部２２Ｂになっている。

この場合、導電性組成物が、スルーホールを利用するめっき層による縦方向の電気的接続路より小さな領域に形成可能であるため、配線板２０としてその小型化や複雑なパターン設計を行う場合に、導体部２２Ｂの形成と両立性がよい。また、端面上での導体部２２Ｂの断面面積をより確実に確保することができ、異方性導電性フィルム５１との導電接続の確実性を向上することができる。

１０…配線板（第１の配線板）、１１…ランド（第２のランド）、１２…ランド（第１のランド）、１３…ランド（第３のランド）、１４…絶縁層、１４ａ…層間接続体（導電性組成物印刷による導電性バンプを由来とする）、１５…絶縁層、１５ａ…層間接続体（導電性組成物印刷による導電性バンプを由来とする）、１６…絶縁層、１６ａ…層間接続体（導電性組成物印刷による導電性バンプを由来とする）、１７…ソルダーレジスト、１８…ソルダーレジスト、２０…配線板（第２の配線板）、２１…表面実装型受動素子部品、２１ａ…はんだ、２２…導体部（スルーホール導電体を由来とする）、２２Ａ…導体部（導電性組成物の充填されたスルーホール導電体を由来とする）、２２Ｂ…導体部（貫通形成された導電性組成物を由来とする）、３０…固体撮像素子チップ、３１…受光部、３２…端子パッド、４１…ボンディングワイヤ、４２…フィルム状配線基板、５１…異方性導電性フィルム、５２…異方性導電性フィルム、６１…接着剤、７１…レンズ、７２…レンズ保持部、１４１…配線層（配線パターン）、１６１…配線層（配線パターン）、２０１…絶縁層、２０２…絶縁層、２０３…絶縁層、２０４…絶縁層、２０５…絶縁層、２２１…配線層（配線パターン）、２２２…配線層（配線パターン）、２２３…配線層（配線パターン）、２２４…配線層（配線パターン）、２２５…配線層（配線パターン）、２２６…配線層（配線パターン）、２３１…層間接続体（導電性組成物印刷による導電性バンプを由来とする）、２３２…層間接続体（導電性組成物印刷による導電性バンプを由来とする）、２３３…スルーホール導電体、２３４…層間接続体（導電性組成物印刷による導電性バンプ）、２３５…層間接続体（導電性組成物印刷による導電性バンプを由来とする）、２４１…表面実装型受動素子部品（基板内蔵部品）、２５１…はんだ、２６１…ソルダーレジスト、２６２…ソルダーレジスト。

Claims (15)

1. 第１の面と第２の面とを有し、第１のランドと第２のランドとを有する配線パターンを前記第１の面側に備えた第１の配線板と、
   受光部と端子パッドを含む非受光部とを有する機能面を有し、該機能面が前記第１の配線板の側とは反対の側に向けられて前記第１の配線板の前記第１の面上に設けられた固体撮像素子チップと、
   ほぼ矩形の板形状を有し、該板形状の対向する端面をそれぞれ第１の端面、第２の端面として、該第１の端面上に導体部を備え、該第２の端面の側が前記固体撮像素子チップの側に向けられて該固体撮像素子チップの前記非受光部上に接着剤を介して立設された第２の配線板と、
   前記第２の配線板の前記第１の端面上に設けられた前記導体部と前記第１の配線板の前記第１のランドとを電気的に導通するように前記第１の端面上から前記第１の配線板の前記第１の面上まで延設された、電気線路を含む接続基材と、
   前記固体撮像素子チップの前記端子パッドと前記第１の配線板の前記配線パターンの前記第２のランドとを電気的に導通させるボンディングワイヤと
   を具備することを特徴とする撮像素子モジュール。
2. 前記接続基材が、前記第２の配線板の前記第１の端面上を覆うように設けられたフィルム状配線基板であることを特徴とする請求項１記載の撮像素子モジュール。
3. 前記第２の配線板と前記接続基材とが、同数でそれぞれ複数存することを特徴とする請求項１記載の撮像素子モジュール。
4. 前記フィルム状配線基板と前記第２の配線板の前記第１の端面上の前記導体部との電気的、機械的接続が異方性導電性フィルムによりなされていることを特徴とする請求項２記載の撮像素子モジュール。
5. 前記フィルム状配線基板と前記第１の配線板の前記第１の面上の前記第１のランドとの電気的、機械的接続が異方性導電性フィルムによりなされていることを特徴とする請求項２記載の撮像素子モジュール。
6. 前記第２の配線板が、該第２の配線板の主面上に、または埋め込まれて部品が実装された配線板であることを特徴とする請求項１記載の撮像素子モジュール。
7. 前記第１の配線板が、該第１の配線板の前記第２の面に外部接続用の第３のランドを有する第２の配線パターンを備えることを特徴とする請求項１記載の撮像素子モジュール。
8. 前記第１の配線板が、導電性組成物を有する縦方向の電気的接続路を備えることを特徴とする請求項１記載の撮像素子モジュール。
9. 前記第２の配線板が、導電性組成物を有する縦方向の電気的接続路を備えることを特徴とする請求項１記載の撮像素子モジュール。
10. 前記固体撮像素子チップの前記受光部に対向して設けられたレンズを含むレンズユニットをさらに具備することを特徴とする請求項１記載の撮像素子モジュール。
11. 前記レンズユニットが、前記レンズを支持するレンズ支持部を備え、該レンズ支持部が、前記第１の配線板の周縁に沿って該周縁付近から壁状に起立する起立部を有し、
    前記第２の配線板が、前記第１、第２の端面とは異なる対向する端面をそれぞれ第３の端面、第４の端面として、該第３の端面と前記起立部の内側壁面の一部位とが対向し、かつ該第４の端面と前記起立部の内側壁面の別の部位とが対向するように、前記起立部の該一部部位と該別の部位との間に挟み込まれていること
    を特徴とする請求項１０記載の撮像素子モジュール。
12. 前記第２の配線板の前記第１の端面上の前記導体部が、該第２の配線板に形成された、内壁面上にめっき層を備えたスルーホール導電体を縦に切断して現れた断面を有することを特徴とする請求項１記載の撮像素子モジュール。
13. 前記第２の配線板の前記第１の端面上の前記導体部が、該第２の配線板の板厚み内に埋設して形成された、内壁面上にめっき層を備えたスルーホール導電体を縦に切断して現れた断面を有することを特徴とする請求項１記載の撮像素子モジュール。
14. 前記第２の配線板の前記第１の端面上の前記導体部が、該第２の配線板に形成された、導電性組成物の充填されたスルーホール導電体を縦に切断して現れた断面を有することを特徴とする請求項１記載の撮像素子モジュール。
15. 前記第２の配線板の前記第１の端面上の前記導体部が、該第２の配線板の板厚み方向一部に貫通形成された導電性組成物を縦に切断して現れた断面を有することを特徴とする請求項１記載の撮像素子モジュール。

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