JP2013051223A - カメラモジュールおよび素子搭載用基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】カメラモジュールのさらなる低背化を可能にする技術を提供する。
【解決手段】半導体素子120が搭載された第1の素子搭載用基板110にはんだボール270を介してレンズ290およびチップ部品220が搭載された第2の素子搭載用基板210が積層されている。第2の素子搭載用基板210に、半導体素子120の設置領域に対応して開口部300が設けられている。開口部300に透明部材310が嵌め込まれており、透明部材310の外周は、開口部300に露出する第2の素子搭載用基板210の内壁に接着剤320により固着されている。
【選択図】図1
【解決手段】半導体素子120が搭載された第1の素子搭載用基板110にはんだボール270を介してレンズ290およびチップ部品220が搭載された第2の素子搭載用基板210が積層されている。第2の素子搭載用基板210に、半導体素子120の設置領域に対応して開口部300が設けられている。開口部300に透明部材310が嵌め込まれており、透明部材310の外周は、開口部300に露出する第2の素子搭載用基板210の内壁に接着剤320により固着されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、撮像素子が搭載されたカメラモジュールおよびカメラモジュールで用いられる素子搭載用基板の製造方法に関する。
携帯電話、PDA、DVC、DSCといったポータブルエレクトロニクス機器には、人
物や風景を撮影できるカメラ機能が付加されるなどの高機能化が加速するなか、こうした
製品が市場で受け入れられるためには小型・軽量化が必須となっており、その実現のため
に高集積のシステムLSIが求められている。
物や風景を撮影できるカメラ機能が付加されるなどの高機能化が加速するなか、こうした
製品が市場で受け入れられるためには小型・軽量化が必須となっており、その実現のため
に高集積のシステムLSIが求められている。
一方、これらのエレクトロニクス機器に対しては、より使い易く便利なものが求められ
ており、機器に使用されるLSIに対し、高機能化、高性能化が要求されている。このた
め、LSIチップの高集積化に伴いそのI/O数が増大する一方でパッケージ自体の小型
化、薄型化の要求も強く、これらを両立させるために、半導体部品の高密度な基板実装に
適合した半導体パッケージの開発が強く求められている。このような要求に応えるため、
半導体部品を搭載する半導体モジュールについてはさらなる薄型化が求められている。
ており、機器に使用されるLSIに対し、高機能化、高性能化が要求されている。このた
め、LSIチップの高集積化に伴いそのI/O数が増大する一方でパッケージ自体の小型
化、薄型化の要求も強く、これらを両立させるために、半導体部品の高密度な基板実装に
適合した半導体パッケージの開発が強く求められている。このような要求に応えるため、
半導体部品を搭載する半導体モジュールについてはさらなる薄型化が求められている。
従来のポータブルエレクトロニクス機器の一例であるカメラモジュールについて説明す
る。
る。
図10は、従来のカメラモジュールの構造を示す断面図である。
図10に示すように、従来のカメラモジュールでは、CMOS等の撮像素子3が電極部7を介して実装基板1に実装されている。筐体2は、実装基板1に固定されており、撮像素子3は筐体2の基端側の内部に配置されている。筐体2の先端側に、レンズ4を内蔵したレンズホルダ8が設けられている。レンズ4と撮像素子3との間に、赤外カットフィルターなどの光学フィルター11が設置されている。光学フィルター11は、レンズホルダ8に形成された保持部13により保持されている。レンズ4が光学フィルター11に近づいても、レンズ4を透過して光学フィルター11の周辺部に入射する光の入射角がレンズ4が光学フィルター11から離れているときと変わらないようにするため、光学フィルター11は、撮像素子3の側に突出するように湾曲している。
従来のように、湾曲した光学フィルターを用いる場合には、平板状の光学フィルターを湾曲させる工程が別途必要となり、製造上の工程数が増えることで、製造コストの増加を招いていた。このため、カメラモジュールの低背化技術としては、製造コストを考慮すると現実的な技術ではなく、改良の余地が残されていた。
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、カメラモジュールのさらなる低背化を可能にする技術の提供にある。
本発明のある態様はカメラモジュールである。当該カメラモジュールは、半導体素子を搭載した第1の素子搭載用基板と、第1の素子搭載用基板の上方に設けられ、一方の主表面から他方の主表面に貫通する開口部が設けられている第2の素子搭載用基板と、半導体素子の周囲に設けられ、第2の素子搭載用基板に設けられている配線層と第1の素子搭載用基板に設けられている配線層とを電気的に接続する電気接続部材と、開口部の上方に設けられたレンズと、開口部に嵌め込まれ、特定の波長領域の電磁波が透過可能な透明部材と、を備え、第2の素子搭載用基板の面方向において、透明部材の外周の側面の少なくとも一部と、開口部の第2の素子搭載用基板の内壁とが重畳していることを特徴とする。
上記態様のカメラモジュールにおいて、第2の素子搭載用基板のレンズ側の主表面に対して、対応する側の透明部材の主表面が第2の素子搭載用基板の内部の方へ凹んでいてもよい。また、第2の素子搭載用基板は、無機充填材が充填された絶縁樹脂層を含み、透明部材は、無機充填材と熱膨張係数が同等であってもよい。
本発明の他の態様は素子搭載用基板の製造方法である。当該素子搭載用基板の製造方法は、配線基板の所定領域に開口部を形成する工程と、開口部が設けられた配線基板を、開口部に対応する領域に凹部を有する台座の上に載置する工程と、開口部に透明部材を嵌め込み、凹部で透明部材を支持させる工程と、透明部材と開口部の配線基板の内壁とを接着する工程と、を備えることを特徴とする。
上記態様の素子搭載用基板の製造方法において、開口部を形成する工程は、透明部材の角部に対応する領域に貫通孔を形成する工程と、貫通孔を結ぶように配線基板を切断する工程と、を備え、透明部材を開口部に嵌め込んだときに、透明部材の角部が貫通孔の形成領域の中に位置してもよい。
なお、上述した各要素を適宜組み合わせたものも、本件特許出願によって特許による保護を求める発明の範囲に含まれうる。
本発明によれば、カメラモジュールをさらに低背化することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る半導体モジュールの一例としてのカメラモジュール10の構造を示す概略断面図である。本実施の形態に係るカメラモジュール10は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話に搭載のカメラなどの撮像装置に用いられる。
図1は、実施の形態1に係る半導体モジュールの一例としてのカメラモジュール10の構造を示す概略断面図である。本実施の形態に係るカメラモジュール10は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話に搭載のカメラなどの撮像装置に用いられる。
実施の形態1に係るカメラモジュール10は、第1の回路モジュール100と、第1の回路モジュール100の上に搭載された第2の回路モジュール200とを備える。
第1の回路モジュール100は、主な構成として第1の素子搭載用基板110と第1の素子搭載用基板110に実装された半導体素子120を備える。
第1の素子搭載用基板110は、第1の絶縁樹脂層130とガラスクロス132とを含む。このガラスクロス132は、第1の絶縁樹脂層130に複数層織り込まれていてもよい。
第1の絶縁樹脂層130は、たとえば、BTレジン等のメラミン誘導体、液晶ポリマー、エポキシ樹脂、PPE樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミドビスマレイミド等の熱硬化性樹脂で形成することができる。
第1の絶縁樹脂層130に埋め込まれたガラスクロス132により、第1の素子搭載用基板110の剛性が高められている。
第1の絶縁樹脂層130の一方の主表面(本実施の形態では、回路素子搭載面)に所定パターンの第1の配線層140が設けられている。また、第1の絶縁樹脂層130の一方の主表面には、回路モジュール搭載用のはんだを接合するための第1の電極部160が設けられている。第1の電極部160については後述する。第1の配線層140を構成する材料としては銅が挙げられる。第1の配線層140の厚さは、たとえば20μmである。
第1の絶縁樹脂層130の一方の主表面に第2の絶縁樹脂層150が設けられている。第2の絶縁樹脂層150は、第1の電極部160の周囲および第1の電極部160を構成する第1の導体部162の上面周縁部を被覆している。言い換えると、第2の絶縁樹脂層150には、第1の電極部160の中央領域が露出するような開口が設けられている。なお、第2の絶縁樹脂層150は、たとえば、フォトソルダーレジストにより形成される。第2の絶縁樹脂層150の厚さは、たとえば80〜100μmである。第2の絶縁樹脂層150は、第1の電極部160の周囲のみならず、第1の絶縁樹脂層130の周縁に沿って堤防状に設けられている。すなわち、第2の絶縁樹脂層150で囲まれた領域が凹部(キャビティ)となっている。
第1の電極部160は、第1の導体部162および第2の導体部164を含む。
第1の導体部162は、第1の配線層140と同層であり、第1の絶縁樹脂層130の一方の主表面に形成されている。さらに、第1の導体部162は、第1の配線層140と同等の厚さ(たとえば20μm)を有する。第1の導体部162の径は、たとえば350μmである。
第2の導体部164は、第1の導体部162の上面、第2の絶縁樹脂層150の側壁により形成された空間内に充填されている。すなわち、第2の導体部164の上面は、第2の絶縁樹脂層150に設けられた開口内に位置している。第2の導体部164の厚さは、たとえば40μmである。
なお、第2の導体部164の上面にNi/Au層などの金めっき層が形成されていてもよい。金めっき層により第2の導体部164の酸化が抑制される。金めっき層としてNi/Au層を形成する場合には、第2の導体部164側に設けられるNi層の厚さは、たとえば1〜15μmであり、Ni層の上に設けられるAu層の厚さは、たとえば0.03〜1μmである。
以上説明した第1の素子搭載用基板110に半導体素子120が搭載されている。具体的には、第2の絶縁樹脂層150で囲まれたキャビティに半導体素子120が実装されている。半導体素子120に設けられた素子電極121と所定領域の第1の配線層140とが金線122によりワイヤボンディング接続されている。また、ワイヤボンディングが接続される第1の配線層140の上面にNi/Au層などの金めっき層が形成されていてもよい。
本実施の形態のカメラモジュール10では、半導体素子120はCMOS型イメージセンサ等の受光素子である。半導体素子120の表面には、フォトダイオードがマトリクス状に形成されており、各フォトダイオードは、受光量に応じて光を電荷量に光電変換し、画素信号として出力する。
第2の回路モジュール200は、第2の素子搭載用基板210にチップ部品220が搭載された構成を有する。チップ部品220は、後述するレンズ290を駆動するための電子部品であり、たとえば、駆動IC、電源IC、抵抗や容量等の受動部品等が挙げられる。
第2の素子搭載用基板210は、基材となる第3の絶縁樹脂層230と、第3の絶縁樹脂層230の一方の主表面(本実施の形態では、半導体素子搭載面)に形成された第2の配線層240と、第3の絶縁樹脂層230の他方の主表面に形成された第2の電極部242と、第3の絶縁樹脂層230の一方の主表面に形成された第4の絶縁樹脂層250と、第3の絶縁樹脂層230の他方の主表面に形成された第5の絶縁樹脂層252とを含む。
第3の絶縁樹脂層230は、たとえば、BTレジン等のメラミン誘導体、液晶ポリマー、エポキシ樹脂、PPE樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミドビスマレイミド等の熱硬化性樹脂で形成することができる。本実施の形態では、第3の絶縁樹脂層230に、補強材として無機充填材の一種であるガラスクロス232が埋設されている。第3の絶縁樹脂層230の厚さは、たとえば、240μmである。
第3の絶縁樹脂層230の一方の主表面に所定パターンの第2の配線層240が設けられている。図示しないが、第2の配線層240の上にNi/Au層などの金めっき層が形成されていてもよい。第2の配線層240の所定箇所において、チップ部品220がはんだ221により電気的に接続されている。また、第3の絶縁樹脂層230の他方の主表面に第2の電極部242が設けられている。図示しないが、第2の電極部242の上にNi/Au層などの金めっき層が形成されていてもよい。第2の配線層240および第2の電極部242を構成する材料としては銅が挙げられる。第2の配線層240と第2の電極部242とは、第3の絶縁樹脂層230の所定位置において第3の絶縁樹脂層230を貫通するビア導体(図示せず)により電気的に接続されている。なお、特に図示していないが、第3の絶縁樹脂層230の他方の主表面には、第2の電極部242と同層で、かつ、同じ高さの配線層が設けられている。
第3の絶縁樹脂層230の一方の主表面にフォトソルダーレジストなどからなる第4の絶縁樹脂層250が設けられている。また、第3の絶縁樹脂層230の他方の主表面にフォトソルダーレジストなどからなる第5の絶縁樹脂層252が設けられている。第5の絶縁樹脂層252には、第2の電極部242にはんだボール270を搭載するための開口が設けられている。はんだボール270は、第5の絶縁樹脂層252に設けられた開口内において第2の電極部242に接続されている。第4の絶縁樹脂層250および第5の絶縁樹脂層252の厚さは、たとえば、30μmである。
第2の素子搭載用基板210には、鏡筒280が設置されており、鏡筒280の内周面に設けられたネジ部の螺合によって円筒型本体282と鏡筒280とが結合している。レンズ290は、円筒型本体282に取り付けられている。
また、半導体素子120の設置領域に対応して、第2の素子搭載用基板210を貫通する開口部300が設けられている。この開口部300に透明部材310が嵌め込まれている。透明部材310の外周の側面は、開口部300に露出する第2の素子搭載用基板210の内壁に接着剤320により固着されている。透明部材310の厚さは、たとえば、300μmである。
透明部材310は、特定の波長領域の電磁波が透過可能な材料で形成されており、具体的には、IRカットフィルターである。透明部材310をIRカットフィルターとすることにより、半導体素子120へ流入する過度な長波長の赤外線が遮断される。なお、透明部材310としては、IRカットフィルターの他に、紫外線カットフィルター、カラーフィルター、偏光板、燃焼ガス透過フィルター、火炎測温フィルター、プラスチック測温フィルター、石英ガラス透過フィルター、ガラス測温用フィルターなどが挙げられる。
本実施の形態では、透明部材310のレンズ290側の主表面は、第4の絶縁樹脂層250のレンズ290側の主表面と面一であるが、透明部材310のレンズ290側の主表面と第4の絶縁樹脂層250のレンズ290側の主表面とが段差を形成していてもよい。言い換えると、第2の素子搭載用基板210の面方向において、透明部材310の外周の側面の少なくとも一部と、開口部300の第2の素子搭載用基板210の内壁とが重畳していればよい。なお、本実施の形態では、配線基板は、第3の絶縁樹脂層230、第4の絶縁樹脂層250および第5の絶縁樹脂層252を含む第2の素子搭載用基板210である。
透明部材310の熱膨張係数は、第3の絶縁樹脂層230に埋設された無機充填材、本実施の形態では、ガラスクロス232の熱膨張係数と同等である。一般的に使用されるガラスクロスの熱膨張係数(℃−1)は、5.5×10−6である。この場合、透明部材310の熱膨張係数(℃−1)として5.5×10−6が好ましい。なお、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石英ガラスの熱膨張係数(℃−1)は、それぞれ、5.6×10−7、5.2×10−6、8.5×10−6であり、ガラスクロスの構成材料によっては、透明部材310の熱膨張係数(℃−1)の範囲として、5×10−7〜9×10−6の範囲を取り得る。なお、エポキシ樹脂の熱膨張係数(℃−1)は、およそ6×10−5であり、透明部材310の熱膨張係数の範囲から外れている。
以上説明した半導体モジュールの一例としてのカメラモジュール10によれば、以下に挙げる効果のうち少なくとも一つを得ることができる。
(1)第2の素子搭載用基板210に設けられた開口部300に透明部材310を嵌め込むことにより、レンズ290の高さをより低くすることができ、ひいては、カメラモジュール10の低背化を図ることができる。
(2)第2の素子搭載用基板210に設けられた開口部300に透明部材310を嵌め込むことにより、第2の素子搭載用基板210の強度あるいは剛性を高めることができる。
(3)第2の素子搭載用基板210に設けられた開口部300に第3の絶縁樹脂層230に埋設された無機充填材と熱膨張係数が同等の透明部材310を嵌め込むことにより、第2の素子搭載用基板210全体の熱応答性を均一にすることができる。これにより、チップ部品220や半導体素子120を表面実装する際に、第2の素子搭載用基板210に熱が加わった場合に、第2の素子搭載用基板210にねじれが生じることを抑制することができる。
(4)第2の素子搭載用基板210に設けられた開口部300に透明部材310を嵌め込むことにより、透明部材310を固着する接着剤320は開口部300内にとどまるため、チップ部品220の設置領域に関する設計自由度を向上させることができる。
(5)開口部300に露出する第2の素子搭載用基板210の内壁が接着剤320で被覆されるため、開口部300に露出する第2の素子搭載用基板210の内壁にダスト発生抑制のための端面保護樹脂を別途設ける必要がない。
(6)開口部が設けられた上側のプリント基板を下側のプリント基板に積層した後、上側のプリント基板の開口部を塞ぐように透明部材を設置する場合には、透明部材を設置するまでの間に下側のプリント基板上のCMOSイメージセンサー等の半導体素子にダストが落ちるおそれがある。これに対して、第2の素子搭載用基板210は、第2の素子搭載用基板210を第1の素子搭載用基板110に搭載する前に、開口部300が透明部材310により塞がれているため、第2の素子搭載用基板210を第1の素子搭載用基板110に搭載することで、半導体素子120にダストが落ちることを抑制することができる。
(1)第2の素子搭載用基板210に設けられた開口部300に透明部材310を嵌め込むことにより、レンズ290の高さをより低くすることができ、ひいては、カメラモジュール10の低背化を図ることができる。
(2)第2の素子搭載用基板210に設けられた開口部300に透明部材310を嵌め込むことにより、第2の素子搭載用基板210の強度あるいは剛性を高めることができる。
(3)第2の素子搭載用基板210に設けられた開口部300に第3の絶縁樹脂層230に埋設された無機充填材と熱膨張係数が同等の透明部材310を嵌め込むことにより、第2の素子搭載用基板210全体の熱応答性を均一にすることができる。これにより、チップ部品220や半導体素子120を表面実装する際に、第2の素子搭載用基板210に熱が加わった場合に、第2の素子搭載用基板210にねじれが生じることを抑制することができる。
(4)第2の素子搭載用基板210に設けられた開口部300に透明部材310を嵌め込むことにより、透明部材310を固着する接着剤320は開口部300内にとどまるため、チップ部品220の設置領域に関する設計自由度を向上させることができる。
(5)開口部300に露出する第2の素子搭載用基板210の内壁が接着剤320で被覆されるため、開口部300に露出する第2の素子搭載用基板210の内壁にダスト発生抑制のための端面保護樹脂を別途設ける必要がない。
(6)開口部が設けられた上側のプリント基板を下側のプリント基板に積層した後、上側のプリント基板の開口部を塞ぐように透明部材を設置する場合には、透明部材を設置するまでの間に下側のプリント基板上のCMOSイメージセンサー等の半導体素子にダストが落ちるおそれがある。これに対して、第2の素子搭載用基板210は、第2の素子搭載用基板210を第1の素子搭載用基板110に搭載する前に、開口部300が透明部材310により塞がれているため、第2の素子搭載用基板210を第1の素子搭載用基板110に搭載することで、半導体素子120にダストが落ちることを抑制することができる。
(実施の形態2)
図2は、実施の形態2に係る半導体モジュールの一例としてのカメラモジュール10の構造を示す概略断面図である。本実施の形態のカメラモジュール10は、レンズ290および透明部材310の構成を除き、実施の形態1と同様である。
図2は、実施の形態2に係る半導体モジュールの一例としてのカメラモジュール10の構造を示す概略断面図である。本実施の形態のカメラモジュール10は、レンズ290および透明部材310の構成を除き、実施の形態1と同様である。
本実施の形態では、レンズ290が非対称の平凸レンズであり、透明部材310の側が凸になっている。
透明部材310の厚みは第2の素子搭載用基板210の厚みと同等であり、第2の素子搭載用基板210のレンズ290側の主表面(本実施の形態では、第4の絶縁樹脂層250の表面)に対して、透明部材310のレンズ290側の表面が凹んだ構造となっている。このため、実施の形態1で述べた効果の他に、レンズ290の凸側表面と透明部材310のレンズ290側の表面との距離を確保することができ、カメラモジュール10のさらなる低背化を図ることができる。
(素子搭載用基板の作製方法)
図3(A)、図3(B)、図4乃至図6は、第2の素子搭載用基板の作製方法を示す工程図である。なお、図5および図6では、図5(i)、図6(i)に第2の素子搭載用基板の平面図を示し、それぞれのA−A’線に対応する断面図を図5(ii)、図6(ii)に示す。
図3(A)、図3(B)、図4乃至図6は、第2の素子搭載用基板の作製方法を示す工程図である。なお、図5および図6では、図5(i)、図6(i)に第2の素子搭載用基板の平面図を示し、それぞれのA−A’線に対応する断面図を図5(ii)、図6(ii)に示す。
まず、図3(A)に示すように、第2の素子搭載用基板210を用意する。なお、図3乃至図6では、第2の素子搭載用基板210が簡略化して図示されており、第2の配線層240等は適宜省略されている。
次に、図3(B)に示すように、第2の素子搭載用基板210の所定領域(後の工程で組み付けられる透明部材310の角部に対応する領域)にドリル加工により貫通孔(捨て穴)312を形成する。より具体的には、貫通孔312の領域内に透明部材310の角部が位置するように貫通孔312を形成する。
次に、図4に示すように、四隅が貫通孔312となるような切断線314に沿って第2の素子搭載用基板210を切断し、開口部300を形成する。開口部300を形成する切断加工をルーターのみを用いて行うと、四隅の形状が点線316のように丸みを帯びるため、開口部300内の有効面積が減少する。これに対して、開口部300の四隅に貫通孔312を予め形成しておくことにより、開口部300の四隅に障害となる部分がなくなるため、開口部300内をより広く利用することができる。すなわち、より大きい面積の透明部材を開口部300に嵌め込むことができる。
次に、図5(i)および図5(ii)に示すように、台座(または治具)400の上に、第2の素子搭載用基板210を載置した状態で、開口部300に透明部材310を嵌め込み、仮置きを行う。なお、台座400の中央部分の領域410は、台座400の基準面420から深さHだけ低くなっている。このため、開口部300に透明部材310を嵌め込むと、透明部材310の下面は、第2の素子搭載用基板210の下面から深さHだけ下方に突出する。言い換えると、透明部材310と第2の素子搭載用基板210の厚みが同じ場合には、中央部分の領域410が低くなった台座400を用いることにより、透明部材310の上面が第2の素子搭載用基板210の上面より深さH分だけ低くなった状態で保持することができる。また、台座400の中央部分の領域410の周囲に領域410よりさらに低い凹部430が設けられている。
次に、図6(i)および図6(ii)に示すように、台座400によって透明部材310が保持された状態で、透明部材310と開口部300に露出した第2の素子搭載用基板210の内壁との間の隙間に接着剤320を流し込む。このとき、余分な接着剤が発生した場合に、余分な接着剤は凹部430に流れ込み、凹部430が液だめとして機能することにより、余分な接着剤が第2の素子搭載用基板210に付着することを抑制することができる。
なお、実施の形態2に係るカメラモジュール10では、透明部材310の厚みと第2の素子搭載用基板210の厚みとが同等であり、第2の素子搭載用基板210の半導体素子120側の主表面に対して、透明部材310の半導体素子120側の表面が凸になっているが、これに限られない。透明部材310の厚みが第2の素子搭載用基板210よりも厚みが薄く、透明部材310の半導体素子120側の表面が第2の素子搭載用基板210の半導体素子120側の表面に対して凹んでいてもよい。この場合には、中央部分の領域410が基準面420より高くなっている台座400を用いて、台座400の上に、第2の素子搭載用基板210を載置した状態で、開口部300に透明部材310を嵌め込み、仮置きを行う。
(実施の形態3)
図7は、実施の形態3に係る半導体モジュールの一例としてのカメラモジュール10の構造を示す概略断面図である。本実施の形態のカメラモジュール10は、透明部材310の厚みを除き、実施の形態2と同様である。
図7は、実施の形態3に係る半導体モジュールの一例としてのカメラモジュール10の構造を示す概略断面図である。本実施の形態のカメラモジュール10は、透明部材310の厚みを除き、実施の形態2と同様である。
透明部材310の厚みは第2の素子搭載用基板210の厚みより薄い。第2の素子搭載用基板210のレンズ290側の主表面(本実施の形態では、第4の絶縁樹脂層250の表面)に対して、透明部材310のレンズ290側の表面が凹んでいる。一方、第2の素子搭載用基板210の半導体素子120側の主表面と、透明部材310の半導体素子120側の表面とは面一になっている。すなわち、第2の素子搭載用基板210の厚みと透明部材310の厚みとの差が第2の素子搭載用基板210のレンズ290側の主表面と透明部材310のレンズ290側の表面との段差に相当している。このため、実施の形態2と同様に、レンズ290の凸側表面と透明部材310のレンズ290側の表面との距離を確保することができ、カメラモジュール10のさらなる低背化を図ることができる。さらに、第2の素子搭載用基板210の半導体素子120側の主表面と、透明部材310の半導体素子120側の表面とは面一であるため、はんだボール270の高さを低くして透明部材310と半導体素子120との間隔を狭めることができ、ひいてはカメラモジュール10のさらなる低背化を図ることができる。
(携帯機器への適用)
次に、本発明の一態様のカメラモジュールを備えた携帯機器について説明する。なお、携帯機器として携帯電話に搭載する例を示すが、たとえば、個人用携帯情報端末(PDA)、デジタルビデオカメラ(DVC)、音楽プレーヤ、及びデジタルスチルカメラ(DSC)といった電子機器であってもよい。
次に、本発明の一態様のカメラモジュールを備えた携帯機器について説明する。なお、携帯機器として携帯電話に搭載する例を示すが、たとえば、個人用携帯情報端末(PDA)、デジタルビデオカメラ(DVC)、音楽プレーヤ、及びデジタルスチルカメラ(DSC)といった電子機器であってもよい。
図8は実施の形態に係るカメラモジュール10を備えた携帯電話の外観の構成を示す図である。なお、本願のカメラモジュールを搭載した構造については後述する。携帯電話1111は、第1の筐体1112と第2の筐体1114が可動部1120によって連結される構造になっている。第1の筐体1112と第2の筐体1114は可動部1120を軸として回動可能である。第1の筐体1112には文字や画像等の情報を表示する表示部1118やスピーカ部1124が設けられている。第2の筐体1114には操作用ボタンなどの操作部1122やマイク部1126が設けられている。なお、本発明の各実施形態に係るカメラモジュールのいずれかがこうした携帯電話1111の内部に搭載されている。
図9は図8に示した携帯電話の部分断面図(第1の筐体1112および第2の筐体1114の断面図)である。半導体モジュール1200がはんだボール1210を介してプリント基板1128aに搭載され、こうしたプリント基板1128aを介して表示部1118などと電気的に接続されている。半導体モジュール1200は、たとえば、各回路を駆動するための電源回路、RFを発生するRF発生回路、DAC、エンコーダ回路、携帯電話の表示部に採用される液晶パネルの光源としてのバックライトの駆動回路、後述するカメラモジュール10で取得された画像データなどの入出力回路などとして機能する。
実施の形態に係るカメラモジュール10は、第2の筐体1114に設けられたプリント基板1128bに実装されている。第2の筐体1114には、光を透過させる窓部1115が設けられており、カメラモジュール10に設けられたレンズが窓部1115に対向して設けられている。このカメラモジュール10により携帯電話で撮影が可能になっている。撮影されたデータは、半導体モジュール1200の処理によりメモリ(図示せず)に格納される。
本発明の実施形態に係る半導体モジュールを備えた携帯機器によれば、以下の効果を得ることができる。
上記実施の形態で示したカメラモジュール10はさらなる低背化が図られているため、こうしたカメラモジュール10を搭載した携帯機器の薄型化を図ることができる。
本発明は、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうるものである。
例えば、第1の絶縁樹脂層130が多層化され、配線層が第1の絶縁樹脂層130の多層化に応じて多層化されていてもよい。同様に、第3の絶縁樹脂層230が多層化され、配線層が第3の絶縁樹脂層230の多層化に応じて多層化されていてもよい。
10 カメラモジュール、100 第1の回路モジュール、110 第1の素子搭載用基板、120 半導体素子、130 第1の絶縁樹脂層、132 ガラスクロス、150 第2の絶縁樹脂層、160 第1の電極部、200 第2の回路モジュール、210 第2の素子搭載用基板、220 チップ部品、230 第3の絶縁樹脂層、250 第4の絶縁樹脂層、252 第5の絶縁樹脂層、270 はんだボール、280 鏡筒、282 円筒型本体、290 レンズ、310 透明部材、320 接着剤
Claims (6)
- 半導体素子を搭載した第1の素子搭載用基板と、
前記第1の素子搭載用基板の上方に設けられ、一方の主表面から他方の主表面に貫通する開口部が設けられている第2の素子搭載用基板と、
前記半導体素子の周囲に設けられ、前記第2の素子搭載用基板に設けられている配線層と前記第1の素子搭載用基板に設けられている配線層とを電気的に接続する電気接続部材と、
前記開口部の上方に設けられたレンズと、
前記開口部に嵌め込まれ、特定の波長領域の電磁波が透過可能な透明部材と、
を備え、
前記第2の素子搭載用基板の面方向において、前記透明部材の外周の側面の少なくとも一部と、前記開口部の前記第2の素子搭載用基板の内壁とが重畳していることを特徴とするカメラモジュール。 - 前記第2の素子搭載用基板のレンズ側の主表面に対して、対応する側の前記透明部材の主表面が前記第2の素子搭載用基板の内部の方へ凹んでいる請求項1に記載のカメラモジュール。
- 前記第2の素子搭載用基板は、無機充填材が充填された絶縁樹脂層を含み、
前記透明部材は、前記無機充填材と熱膨張係数が同等である請求項1または2に記載の素子搭載用基板。 - 前記透明部材は、赤外線カットフィルターである請求項1乃至3のいずれか1項に記載の素子搭載用基板。
- 配線基板の所定領域に開口部を形成する工程と、
前記開口部が設けられた前記配線基板を、前記開口部に対応する領域に凹部を有する台座の上に載置する工程と、
前記開口部に透明部材を嵌め込み、前記凹部で前記透明部材を支持させる工程と、
前記透明部材と前記開口部の前記配線基板の内壁とを接着する工程と、
を備えることを特徴とする素子搭載用基板の製造方法。 - 前記開口部を形成する工程は、
前記透明部材の角部に対応する領域に貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔を結ぶように前記配線基板を切断する工程と、
を備え、
前記透明部材を前記開口部に嵌め込んだときに、前記透明部材の角部が前記貫通孔の形成領域の中に位置する請求項5に記載の素子搭載用基板の製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009298267A JP2013051223A (ja) | 2009-12-28 | 2009-12-28 | カメラモジュールおよび素子搭載用基板の製造方法 |
PCT/JP2010/067120 WO2011080952A1 (ja) | 2009-12-28 | 2010-09-30 | 素子搭載用基板、半導体モジュール、カメラモジュールおよび素子搭載用基板の製造方法 |
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2009
- 2009-12-28 JP JP2009298267A patent/JP2013051223A/ja active Pending
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