JP3932279B2 - 実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造に関し、詳細には、接合部の応力を緩和し、低抵抗化を可能として、大型のフリップチップ実装を可能とする実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
ＷＯ９８／５０９５０号公報
【特許文献２】
特開平１０−２５６３０４号公報
【特許文献３】
特開２００２−４３５５４号公報
エリアアレイ状に電極形成されているパッケージ部品や半導体フリップチップ接合においては、線膨張係数差に起因する熱ストレスに対する実装基板との接合信頼性が問題となっている。
【０００３】
そこで、従来、バンプ電極の少なくとも一部を弾性体で構成した半導体装置及びその製造方法が提案されており（特許文献１参照）、また、突起電極に、ゴム状弾性を有する導電性接着剤を塗布する半導体装置の製造方法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００４】
これらの従来技術は、弾性を有する導電体を接合部に用いることで、接合部にかかる熱ストレスを弾性変形により吸収しようとしている。
【０００５】
また、ガラス基板等にＣＣＤベアチップを実装する場合、小型のＣＣＤベアチップでは、基板との線膨張係数差による熱ストレスが小さいため、従来、はんだ及び導電性接着剤等により接合を行っている。
【０００６】
例えば、ＣＣＤパッケージモジュールにおいて、小型、薄型化及び低コスト化の要求から、セラミックスパッケージに変わり、フリップチップ結合でガラス基板に実装を行うＣＣＤパッケージ・モジュールが提案されている（特許文献３参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の実装技術にあっては、接合部の応力を緩和し、低抵抗化を可能として、フリップチップ実装を可能とするとともに、ラインＣＣＤイメージセンサ等の大型のベアチップ実装を行う上で、改良の必要があった。
【０００８】
すなわち、上記特許文献１及び特許文献２記載の従来技術にあっては、弾性を有する導電体を接合部に用いることで、接合部にかかる熱ストレスを弾性変形により吸収しようとしているが、弾性を有する導電体としては、表面に導電層を形成した弾性体や従来からある球状あるいはフレーク状の金属フィラーとゴム状弾性樹脂を混練した弾性体が提案されている。
【０００９】
ところが、弾性変形時の表面導電層の剥がれや応力緩和機能向上のために低弾性率化するためには、金属フィラーの含有量を低減する必要があり、金属フィラーの含有量を低減すると、低抵抗化することができない。すなわち、低弾性率化と低抵抗での高い接続信頼性の両方を確立することができず、低抵抗を要求される場合には、金属フィラーの含有量を少なくする必要から、弾性率が高くなってしまい、熱ストレス緩和機能が低下して、弾性導電接合剤としての適用範囲が制限されるという問題があった。
【００１０】
また、上記特許文献３記載の従来技術にあっては、複写機、イメージスキャナ等に用いられる大型のラインＣＣＤイメージセンサにおいては、接合部の熱ストレスを無視することができず、フリップチップ実装することができないという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は、接合部の応力緩和とともに低抵抗化を可能とする弾性導電体により接続することで、フリップチップ実装を可能とするとともにラインＣＣＤイメージセンサ等の大型のベアチップ実装を可能とする実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造を提供することを目的としている。
【００１２】
具体的には、本発明は、ベアチップを基板上に実装するに際して、ベアチップの電極と基板の電極を、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤で接着接続することにより、低弾性率で低抵抗な弾性導電接着剤で熱ストレスを吸収し、接続信頼性を向上させて、大型のフリップチップ実装を可能とする実装構造を提供することを目的としている。
また、本発明は、ベアチップと基板との間を所定の封止剤で封止することにより、信頼性を向上させるとともに、封止剤での封止工程等での加熱プロセスによる熱ストレスをも弾性導電接着剤で吸収して、製造プロセスでの品質及び歩留まりを向上させ、かつ、封止剤の機械的な保持機能を低減させて、接続部の信頼性を向上させることのできる実装構造を提供することを目的としている。
さらに、本発明は、ベアチップの電極上に金属バンプを形成し、当該金属バンプ上に弾性導電接着剤を形成し、当該弾性導電接着剤と基板の電極を接着接合することにより、信頼性を向上させるとともに、封止剤での封止工程等での加熱プロセスによる熱ストレスをも弾性導電接着剤で吸収して、製造プロセスでの品質及び歩留まりを向上させ、かつ、封止剤の機械的な保持機能を低減させて、接続部の信頼性を向上させることのできる実装構造を提供することを目的としている。
【００１３】
本発明は、針形状導電性フィラーとして、ウイスカーの少なくとも最表面にＡｇ被膜が施されたものを用いることにより、弾性導電接着剤を得るための導電性フィラーを安価なものとし、接続信頼性が良好で、大型のフリップチップ実装を可能とする安価な実装構造を提供することを目的としている。
【００１６】
本発明は、ベアチップとして光学センサベアチップを用い、基板としてガラス基板を用い、当該光学センサベアチップの電極と当該ガラス基板の電極を弾性導電接着剤で接着接合し、当該光学センサベアチップの周辺のみを所定の封止剤で封止することにより、安価なガラス基板を使用して、信頼性が良好で安価な大型の光学センサベアチップ実装を可能とする実装構造を提供することを目的としている。
【００１７】
本発明は、弾性導電接着剤として加熱硬化型の樹脂を用いることにより、生産性を向上させることのできる実装構造を提供することを目的としている。
【００１８】
本発明は、基板としてガラス基板を用い、弾性導電接着剤及び／または封止剤として紫外線硬化型の樹脂を用いて、当該ガラス基板側から紫外線を照射させて硬化させることにより、光学センサベアチップ上の画素有効領域への封止剤の浸透を防止し、封止工程での歩留まりと生産性を向上させることのできる実装構造を提供することを目的としている。
【００１９】
本発明は、ベアチップとして画素有効領域を有する光学センサベアチップを用い、基板としてガラス基板を用い、当該ガラス基板の当該光学センサベアチップとは反対側である裏面側に、少なくとも当該光学センサベアチップの画素有効領域よりも大きくかつ当該光学センサベアチップよりも小さい領域に開口部を有する遮光膜を形成し、当該遮光膜側から紫外線を照射しつつ封止剤として紫外線硬化型の封止剤を当該光学センサベアチップ周辺に供給して、当該光学センサベアチップの周辺のみを当該封止剤で封止することにより、同一工程で処理を行って、生産性を向上させるとともに、光学センサベアチップ上の画素有効領域への封止剤の浸透を防止し、封止工程での歩留まりと生産性を向上させることのできる実装構造を提供することを目的としている。
【００２０】
本発明は、ベアチップとして画素有効領域を有する光学センサベアチップを用い、基板としてガラス基板を用い、当該光学センサベアチップの周囲を、少なくとも１箇所開口部を有する状態で第１の封止剤で封止し、高真空雰囲気下で当該開口部付近に透明な第２の封止剤を供給した後、高真空状態から大気圧に開放して、当該第２の封止剤を、光学センサベアチップの画素有効領域まで浸透させて封止することにより、光学特性に悪影響を与えるボイドの発生を防止しつつ完全封止を行い、特に、耐湿性に関して信頼性の高い光学センサベアチップの実装構造を提供することを目的としている。
【００２１】
本発明は、第１の封止剤として、遮光性樹脂を用いることにより、画素有効領域に不要光が入射するのを防止し、光学特性のより一層良好な光学センサベアチップの実装構造を提供することを目的としている。
【００２２】
本発明は、ベアチップの電極上に金属バンプを形成し、当該金属バンプ上に弾性導電接着剤でバンプを形成し、基板の電極に対して接触接合させ、当該ベアチップの周辺と当該ベアチップから当該基板までの間を所定の封止剤で封止することにより、ベアチップ接合部をメカニカル接触として、リペア時に基板上の電極を清浄なまま維持し、ベアチップ実装におけるリペアを容易に行えるようにして、より一層生産性の良好な実装構造を提供することを目的としている。
【００２３】
本発明は、弾性導電接着剤のバンプを、金属バンプ上に、基板方向に多段に形成することにより、弾性変形能力をより一層向上させて、バンプ高さのばらつきや基板の反り、段差に対する許容範囲をより一層向上させ、接触抵抗の安定化及び接続信頼性のより一層良好な実装構造を提供することを目的としている。
【００２４】
本発明は、多段に形成されている弾性導電接着剤のバンプとして、紫外線硬化樹脂を用い、各段毎に当該紫外線硬化樹脂の転写と紫外線照射を繰り返し行って形成することにより、短時間で弾性導電接着剤のバンプを硬化させ、生産性をより一層向上させることのできる実装構造を提供することを目的としている。
【００２５】
本発明は、弾性導電接着剤のバンプを、円錐形状に形成することにより、弾性変形能力をより一層向上させて、バンプ高さのばらつきや基板の反り、段差に対する許容範囲をより一層向上させ、接触抵抗の安定化及び接続信頼性のより一層良好な実装構造を提供することを目的としている。
【００２９】
本発明は、ガラス基板上に遮光膜を設けるとともに、当該遮光膜に、光学センサベアチップの形状に合わせて開口部を形成し、光学センサベアチップを当該ガラス基板に対して位置合わせして加圧保持した状態で、当該ガラス基板の当該光学センサベアチップとは反対側から紫外線を照射しつつ紫外線硬化型の封止剤を当該光学センサベアチップ周辺に供給して、当該光学センサベアチップの周辺と当該光学センサベアチップから当該ガラス基板までを当該封止剤で封止することにより、弾性導電接着剤のバンプ接触接合部への封止剤の浸透を防止し、接触接合部の導通不良を確実に防止する実装構造を提供することを目的としている。
【００３０】
本発明は、遮光膜を、ガラス基板上の配線パターン保護膜を利用して形成することにより、新たに遮光膜を形成することなく、弾性導電接着剤のバンプ接触接合部への封止剤の浸透を防止し、安価に接触接合部の導通不良を確実に防止する実装構造を提供することを目的としている。
【００３１】
本発明は、光学センサベアチップをガラス基板上に実装するに際して、光学センサベアチップの電極とガラス基板の電極を、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤で接着接続し、当該ガラス基板の外部接続端子上に、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤でバンプを形成することにより、コントローラボード等のモジュール実装構造物に対してメカニカル接触で組立てることができ、組込み生産性、光学センサモジュールの交換性、光学センサモジュールのリユース性を向上させることのできる光学センサモジュールを提供することを目的としている。
【００３２】
本発明は、光学センサベアチップがガラス基板上に実装されている光学センサモジュールを、モジュール実装構造物に実装するに際して、センサモジュールを、光学センサベアチップの電極とガラス基板の電極が、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤で接着接続されており、当該ガラス基板の外部接続端子上に、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤でバンプが形成されているものとし、当該センサモジュールの当該外部接続端子に形成されている当該弾性導電接着剤を、モジュール実装構造物の電極端子に接触加圧させた状態で、当該光学センサモジュールをアクティブアライメントさせて、当該光学センサモジュールを当該実装構造物に紫外線硬化樹脂で接着固定することにより、コントローラボード等のモジュール実装構造物に対してメカニカル接触で組立てることができるようにして、組込み生産性、光学センサモジュールの交換性、光学センサモジュールのリユース性を向上させるとともに、光学センサモジュールの決め精度と組込み生産性を向上させることのできる光学センサモジュール実装構造を提供することを目的としている。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の実装構造は、ベアチップが基板上に実装されている実装構造であって、前記ベアチップの複数の電極上に形成される金属バンプと、前記基板上に該金属バンプと対応する位置に形成される複数の電極とが、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有した弾性導電接着剤で接続され、かつ前記金属バンプ上に前記弾性導電接着剤を介して前記基板上の電極に接着接合した接合部を封止材で封止されていることにより、上記目的を達成している。
【００３４】
上記構成によれば、ベアチップを基板上に実装するに際して、ベアチップの電極と基板の電極を、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤で接着接続しているので、低弾性率で低抵抗な弾性導電接着剤で熱ストレスを吸収することができ、接続信頼性を向上させて、大型のフリップチップ実装を可能とすることができる。
また、上記構成によれば、ベアチップと基板との間を所定の封止剤で封止しているので、信頼性を向上させることができるとともに、封止剤での封止工程等での加熱プロセスによる熱ストレスをも弾性導電接着剤で吸収して、製造プロセスでの品質及び歩留まりを向上させることができ、かつ、封止剤の機械的な保持機能を低減させて、接続部の信頼性を向上させることができる。
さらに、上記構成によれば、ベアチップの電極上に金属バンプを形成し、当該金属バンプ上に弾性導電接着剤を形成し、当該弾性導電接着剤と基板の電極を接着接合しているので、信頼性を向上させることができるとともに、封止剤での封止工程等での加熱プロセスによる熱ストレスをも弾性導電接着剤で吸収して、製造プロセスでの品質及び歩留まりを向上させることができ、かつ、封止剤の機械的な保持機能を低減させて、接続部の信頼性を向上させることができる。
【００３５】
この場合、例えば、請求項２に記載するように、前記針形状導電性フィラーは、ウイスカーの少なくとも最表面にＡｇ被膜が施されたものであってもよい。
【００３６】
上記構成によれば、針形状導電性フィラーとして、ウイスカーの少なくとも最表面にＡｇ被膜が施されたものを用いているので、弾性導電接着剤を得るための導電性フィラーを安価なものとすることができ、接続信頼性が良好で、大型のフリップチップ実装を可能とする実装構造を安価なものとすることができる。
【００４１】
また、例えば、請求項３に記載するように、前記実装構造は、前記ベアチップが光学センサベアチップであり、前記基板がガラス基板であり、当該光学センサベアチップの電極と当該ガラス基板の電極が前記弾性導電接着剤で接着接合され、当該光学センサベアチップの周辺のみが所定の封止剤で封止されていてもよい。
【００４２】
上記構成によれば、ベアチップとして光学センサベアチップを用い、基板としてガラス基板を用い、当該光学センサベアチップの電極と当該ガラス基板の電極を弾性導電接着剤で接着接合し、当該光学センサベアチップの周辺のみを所定の封止剤で封止しているので、安価なガラス基板を使用して、信頼性が良好で安価な大型の光学センサベアチップ実装を可能とすることができる。
【００４３】
さらに、例えば、請求項４に記載するように、前記実装構造は、前記弾性導電接着剤が加熱硬化型の樹脂であってもよい。
【００４４】
上記構成によれば、弾性導電接着剤及び／または封止剤として加熱硬化型の樹脂を用い、当該弾性導電接着剤及び／または当該封止剤を同時加熱して硬化させているので、同一工程で処理を行うことができ、生産性を向上させることができる。
【００４５】
また、例えば、請求項５に記載するように、前記実装構造は、前記基板がガラス基板であり、前記弾性導電接着剤及び／または前記封止剤が紫外線硬化型の樹脂であって、当該ガラス基板側から紫外線が照射されて硬化されていてもよい。
【００４６】
上記構成によれば、基板としてガラス基板を用い、弾性導電接着剤及び／または封止剤として紫外線硬化型の樹脂を用いて、当該ガラス基板側から紫外線を照射させて硬化させているので、光学センサベアチップ上の画素有効領域への封止剤の浸透を防止することができ、封止工程での歩留まりと生産性を向上させることができる。
【００４７】
さらに、請求項３の場合、例えば、請求項６に記載するように、前記実装構造は、前記ベアチップが画素有効領域を有する光学センサベアチップであり、前記基板がガラス基板であって、当該ガラス基板の当該光学センサベアチップとは反対側である裏面側に、少なくとも当該光学センサベアチップの画素有効領域よりも大きくかつ当該光学センサベアチップよりも小さい領域に開口部を有する遮光膜が形成され、当該遮光膜側から紫外線が照射されつつ前記封止剤として紫外線硬化型の封止剤が当該光学センサベアチップ周辺に供給されて、当該光学センサベアチップの周辺のみが当該封止剤で封止されていてもよい。
【００４８】
上記構成によれば、ベアチップとして画素有効領域を有する光学センサベアチップを用い、基板としてガラス基板を用い、当該ガラス基板の当該光学センサベアチップとは反対側である裏面側に、少なくとも当該光学センサベアチップの画素有効領域よりも大きくかつ当該光学センサベアチップよりも小さい領域に開口部を有する遮光膜を形成し、当該遮光膜側から紫外線を照射しつつ封止剤として紫外線硬化型の封止剤を当該光学センサベアチップ周辺に供給して、当該光学センサベアチップの周辺のみを当該封止剤で封止しているので、同一工程で処理を行って、生産性を向上させることができるとともに、光学センサベアチップ上の画素有効領域への封止剤の浸透を防止することができ、封止工程での歩留まりと生産性を向上させることができる。
【００４９】
また、請求項１の場合、例えば、請求項７に記載するように、前記実装構造は、前記ベアチップが画素有効領域を有する光学センサベアチップであり、前記基板がガラス基板であり、当該光学センサベアチップの周囲が、少なくとも１箇所開口部を有する状態で第１の封止剤で封止され、高真空雰囲気下で当該開口部付近に透明な第２の封止剤が供給された後、高真空状態から大気圧に開放されて、当該第２の封止剤が、前記光学センサベアチップの画素有効領域まで浸透して封止されていてもよい。
【００５０】
上記構成によれば、ベアチップとして画素有効領域を有する光学センサベアチップを用い、基板としてガラス基板を用い、当該光学センサベアチップの周囲を、少なくとも１箇所開口部を有する状態で第１の封止剤で封止し、高真空雰囲気下で当該開口部付近に透明な第２の封止剤を供給した後、高真空状態から大気圧に開放して、当該第２の封止剤を、光学センサベアチップの画素有効領域まで浸透させて封止しているので、光学特性に悪影響を与えるボイドの発生を防止しつつ完全封止を行うことができ、特に、耐湿性に関して信頼性の高い光学センサベアチップの実装構造を提供することができる。
【００５１】
さらに、請求項７の場合、例えば、請求項８に記載するように、前記実装構造は、前記第１の封止剤が、遮光性樹脂であってもよい。
【００５２】
上記構成によれば、第１の封止剤として、遮光性樹脂を用いているので、画素有効領域に不要光が入射するのを防止することができ、光学特性のより一層良好な光学センサベアチップの実装構造を提供することができる。
【００５３】
また、請求項９記載の発明の実装構造は、ベアチップが基板上に実装されている実装構造であって、前記ベアチップの複数の電極上に形成される金属バンプと、当該金属バンプ上にゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有した前記弾性導電接着剤でバンプが形成され、該弾性導電接着剤のバンプが前記基板の電極に対して接触接合され、かつ当該ベアチップの周辺と当該ベアチップから当該基板までの間が所定の封止剤で封止されていることにより、上記目的を達成している。
【００５４】
上記構成によれば、ベアチップの電極上に金属バンプを形成し、当該金属バンプ上に弾性導電接着剤でバンプを形成し、基板の電極に対して接触接合させ、当該ベアチップの周辺と当該ベアチップから当該基板までの間を所定の封止剤で封止しているので、ベアチップ接合部をメカニカル接触として、リペア時に基板上の電極を清浄なまま維持することができ、ベアチップ実装におけるリペアを容易に行えるようにして、より一層生産性を向上させることができる。
【００５５】
さらに、請求項９の場合、例えば、請求項１０に記載するように、前記実装構造は、前記弾性導電接着剤のバンプが、前記金属バンプ上に、前記基板方向に多段に形成されていてもよい。
【００５６】
上記構成によれば、弾性導電接着剤のバンプを、金属バンプ上に、基板方向に多段に形成しているので、弾性変形能力をより一層向上させて、バンプ高さのばらつきや基板の反り、段差に対する許容範囲をより一層向上させることができ、接触抵抗の安定化及び接続信頼性をより一層向上させることができる。
【００５７】
また、請求項１０の場合、例えば、請求項１１に記載するように、前記多段に形成されている弾性導電接着剤のバンプは、紫外線硬化樹脂であり、各段毎に当該紫外線硬化樹脂の転写と紫外線照射が繰り返し行われて形成されていてもよい。
【００５８】
上記構成によれば、多段に形成されている弾性導電接着剤のバンプとして、紫外線硬化樹脂を用い、各段毎に当該紫外線硬化樹脂の転写と紫外線照射を繰り返し行って形成しているので、短時間で弾性導電接着剤のバンプを硬化させることができ、生産性をより一層向上させることができる。
【００５９】
さらに、請求項９から請求項１１の場合、例えば、請求項１２に記載するように、前記弾性導電接着剤のバンプは、円錐形状に形成されていてもよい。
【００６０】
上記構成によれば、弾性導電接着剤のバンプを、円錐形状に形成しているので、弾性変形能力をより一層向上させて、バンプ高さのばらつきや基板の反り、段差に対する許容範囲をより一層向上させることができ、接触抵抗の安定化及び接続信頼性をより一層向上させることができる。
【００６７】
さらに、請求項９の場合、例えば、請求項１３に記載するように、前記実装構造は、前記ガラス基板上に遮光膜が設けられるとともに、当該遮光膜に、前記光学センサベアチップの形状に合わせて開口部が設けられ、前記光学センサベアチップが当該ガラス基板に対して位置合わせされて加圧保持された状態で、当該ガラス基板の当該光学センサベアチップとは反対側から紫外線が照射されつつ紫外線硬化型の封止剤が当該光学センサベアチップ周辺に供給されて、当該光学センサベアチップの周辺と当該光学センサベアチップから当該ガラス基板までが当該封止剤で封止されていてもよい。
【００６８】
上記構成によれば、ガラス基板上に遮光膜を設けるとともに、当該遮光膜に、光学センサベアチップの形状に合わせて開口部を形成し、光学センサベアチップを当該ガラス基板に対して位置合わせして加圧保持した状態で、当該ガラス基板の当該光学センサベアチップとは反対側から紫外線を照射しつつ紫外線硬化型の封止剤を当該光学センサベアチップ周辺に供給して、当該光学センサベアチップの周辺と当該光学センサベアチップから当該ガラス基板までを当該封止剤で封止しているので、弾性導電接着剤のバンプ接触接合部への封止剤の浸透を防止することができ、接触接合部の導通不良を確実に防止することができる。
【００６９】
また、請求項１３の場合、例えば、請求項１４に記載するように、前記実装構造は、前記遮光膜が前記ガラス基板上の配線パターン保護膜を利用して形成されていてもよい。
【００７０】
上記構成によれば、遮光膜を、ガラス基板上の配線パターン保護膜を利用して形成しているので、新たに遮光膜を形成することなく、弾性導電接着剤のバンプ接触接合部への封止剤の浸透を防止することができ、安価に接触接合部の導通不良を確実に防止することができる。
【００７１】
請求項１５記載の発明の光学センサモジュールは、光学センサベアチップがガラス基板上に実装されている光学センサモジュールにおいて、前記光学センサベアチップの電極と前記ガラス基板の電極が、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤で接着接続されており、当該ガラス基板の外部接続端子上に、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤でバンプが形成されていることにより、上記目的を達成している。
【００７２】
上記構成によれば、光学センサベアチップをガラス基板上に実装するに際して、光学センサベアチップの電極とガラス基板の電極を、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤で接着接続し、当該ガラス基板の外部接続端子上に、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤でバンプを形成しているので、コントローラボード等のモジュール実装構造物に対してメカニカル接触で組立てることができ、組込み生産性、光学センサモジュールの交換性、光学センサモジュールのリユース性を向上させることができる。
【００７３】
請求項１６記載の発明の光学センサモジュール実装構造は、光学センサベアチップがガラス基板上に実装されている光学センサモジュールを、モジュール実装構造物に実装する光学センサモジュール実装構造であって、前記センサモジュールは、前記光学センサベアチップの電極と前記ガラス基板の電極が、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤で接着接続されており、当該ガラス基板の外部接続端子上に、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤でバンプが形成されており、当該センサモジュールの当該外部接続端子に形成されている当該弾性導電接着剤が、前記モジュール実装構造物の電極端子に接触加圧された状態で、当該光学センサモジュールをアクティブアライメントされて、当該光学センサモジュールが当該実装構造物に紫外線硬化樹脂で接着固定されていることにより、上記目的を達成している。
【００７４】
上記構成によれば、光学センサベアチップがガラス基板上に実装されている光学センサモジュールを、モジュール実装構造物に実装するに際して、センサモジュールを、光学センサベアチップの電極とガラス基板の電極が、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤で接着接続されており、当該ガラス基板の外部接続端子上に、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤でバンプが形成されているものとし、当該センサモジュールの当該外部接続端子に形成されている当該弾性導電接着剤を、モジュール実装構造物の電極端子に接触加圧させた状態で、当該光学センサモジュールをアクティブアライメントさせて、当該光学センサモジュールを当該実装構造物に紫外線硬化樹脂で接着固定しているので、コントローラボード等のモジュール実装構造物に対してメカニカル接触で組立てることができるようにして、組込み生産性、光学センサモジュールの交換性、光学センサモジュールのリユース性を向上させることができるとともに、光学センサモジュールの決め精度と組込み生産性を向上させることができる。
【００７５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００７６】
図１〜図３は、本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第１の実施の形態を示す図であり、本実施の形態は、請求項１から請求項４に対応するものである。
【００７７】
図１は、本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第１の実施の形態を適用した実装構造１の要部正面断面図であり、図１において、実装構造１は、基板２上に、弾性導電接着剤３を用いてベアチップ４が接着接合されている。
【００７８】
すなわち、ベアチップ４には、複数の図示しない電極上にそれぞれ金属バンプ５が形成されており、基板２上には、ベアチップ４の金属バンプ５に対応する位置に複数の電極６が形成されている。金属バンプ５は、めっきバンプやスタッドバンプ等を用いることができるが、材質としては、金バンプが望ましい。
【００７９】
そして、ベアチップ４の金属バンプ５と基板２の電極６とが弾性導電接着剤３で接着接合されており、この弾性導電接着剤３は、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを混練したもので、その硬化物が、ゴム状弾性樹脂の低弾性率特性を損なわず、低抵抗な接続材料となっている。針形状導電フィラーは、樹脂中への充填量が一般的なフレーク状フィラーに比較して、低充填で、低抵抗化を実現することができる。すなわち、針形状導電フィラーは、アスペクト比が大きく、３次元的な網目構造を有しており、接触状態を形成することができることから、ゴム状弾性樹脂の弾性変形能力を阻害せず、安定した導通抵抗を実現する。
【００８０】
弾性導電接着剤３は、このゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを混練したものであり、この弾性導電接着剤３を用いてベアチップ４と基板２との接合を行うことで、線膨張係数差の大きい基板２への実装をも高信頼性で実現することができる。
【００８１】
実装構造１は、基板２とベアチップ４との接合部が、品質確保のために、封止剤７で封止されており、封止剤７としては、熱硬化性樹脂等を用いることができるが、弾性導電接着剤３の針形状導電性フィラー表面に、封止剤７として、Ａｇ被覆を施しても、マイグレーションの発生を防止することができ、低コストで低抵抗な針形状導電性フィラーを得ることができる。なお、Ａｇ被覆方法としては、無電解めっき等を用いることができる。
【００８２】
弾性導電接着剤３は、その針形状導電性フィラーのコア材として、ウイスカーを用いることができ、針形状導電性フィラーのコア材としてウイスカーを用いると、微細でアスペクト比の大きい針形状導電性フィラーを得ることができ、ベアチップ４を接合する際の狭ピッチ化及び低抵抗化を得ることができる。
【００８３】
次に、本実施の形態の作用を説明する。本実施の形態の実装構造１は、ベアチップ４を基板２上に実装するのに、弾性導電接着剤３で接着接合している。
【００８４】
すなわち、ベアチップ４には、複数の金属バンプ５が形成されており、基板２上には、ベアチップ４の金属バンプ５に対応する位置に複数の電極６が形成されている。そして、これらのベアチップ４の金属バンプ５と基板２の電極６とは、弾性導電接着剤３で接着接合されており、少なくとも弾性導電接着剤３の外表面が封止剤７で封止されている。
【００８５】
ベアチップ４の金属バンプ５と基板２上の電極６とを弾性導電接着剤３を介して接着接合する場合、ベアチップ４上に金属バンプ５を形成し、当該金属バンプ５上に、弾性導電接着剤３を介して基板２上の電極６に接着接合し、ベアチップ４の品質保証のため、封止剤７で封止する。すなわち、従来からベアチップの金属バンプ上に導電性接着剤を供給し、基板上にベアチップを実装する構造は実用化されているが、従来の導電性接着剤の応力緩和機能と接着機能が不充分であったため、大型ベアチップ実装へは適用することができなかった。
【００８６】
ところが、本実施の形態の実装構造１では、ベアチップ４の金属バンプ５と基板２上の電極６とを接合するのに、弾性導電接着剤３を用いており、ベアチップ４と基板２との線膨張係数差に起因する熱ストレスを、この弾性導電接着剤３で変形吸収することができ、大型のベアチップ実装及び安価な線膨張係数の大きい基板２上へ実装することができる。
【００８７】
すなわち、弾性導電性接着剤３は、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを混練したものであり、ゴム状弾性樹脂の代表格であるシリコーン樹脂に針形状導電フィラーを含有させたときの体積抵抗率は、図２のように示すことができる。なお、図２は、シリコーン樹脂として、加熱硬化型でゴム硬度（JIS A）２８のものを使用し、針形状導電フィラーとして、無機化合物ウイスカーにＡｇめっきを施したもので、フィラー径約０．５μｍ、フィラー長約２０μｍのものを使用した場合の導電フィラー配合比と体積抵抗率を、フレーク状フィラーの場合と比較して示している。また、シリコーン樹脂に針形状導電フィラーを含有させたときのゴム硬度（ＪＩＳ Ａ）は、図３のように示すことができ、図３には、比較のために、フレーク状フィラーのゴム硬度も示している。
【００８８】
図２及び図３から分かるように、ゴム状弾性樹脂への針形状導電フィラーを分散性良く混練することにより、フレーク状フィラーを含有した場合よりも、高導電性を得ることができるとともに、ゴム硬度も低くすることができる。
【００８９】
そして、本実施の形態の実装構造１は、ベアチップ４の金属バンプ５と基板２上の電極６とを接合するのに、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを混練した弾性導電接着剤３を用いている。
【００９０】
したがって、ベアチップ４と基板２との線膨張係数差に起因する熱ストレスを、この弾性導電接着剤３で変形吸収することができ、大型のベアチップ実装及び安価な線膨張係数の大きい基板２上へ実装することができる。
【００９１】
また、この弾性導電接着剤３を多段で積み上げて形成して、高さを稼ぐと、熱ストレス緩和機能を増大させることができ、接続信頼性をさらに向上させることができる。この弾性導電接着剤３を多段で形成する方法としては、例えば、ベアチップ４の電極上の金属バンプ５に、弾性導電接着剤３を転写硬化させる工程を繰り返し行う方法を用いることができる。
【００９２】
このように、本実施の形態の実装構造１は、ベアチップ４を基板２上に実装するに際して、ベアチップ４の電極と基板２の電極６を、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤３で接着接続している。
【００９３】
したがって、低弾性率で低抵抗な弾性導電接着剤３で熱ストレスを吸収することができ、接続信頼性を向上させて、大型のフリップチップ実装を可能とすることができる。
【００９４】
また、本実施の形態の実装構造１は、針形状導電性フィラーとして、ウイスカーの少なくとも最表面にＡｇ被膜が施されたものを用いている。
【００９５】
したがって、弾性導電接着剤３を得るための導電性フィラーを安価なものとすることができ、接続信頼性が良好で、大型のフリップチップ実装を可能とする実装構造１を安価なものとすることができる。
【００９６】
さらに、本実施の形態の実装構造１は、ベアチップ４と基板２との間を封止剤７で封止している。
【００９７】
したがって、信頼性を向上させることができるとともに、封止剤７での封止工程等での加熱プロセスによる熱ストレスをも弾性導電接着剤３で吸収して、製造プロセスでの品質及び歩留まりを向上させることができ、かつ、封止剤７の機械的な保持機能を低減させて、接続部の信頼性を向上させることができる。
【００９８】
また、本実施の形態の実装構造１は、ベアチップ４の電極上に金属バンプ５を形成し、当該金属バンプ５上に弾性導電接着剤３を形成し、当該弾性導電接着剤３と基板２の電極６を接着接合している。
【００９９】
したがって、信頼性を向上させることができるとともに、封止剤７での封止工程等での加熱プロセスによる熱ストレスをも弾性導電接着剤３で吸収して、製造プロセスでの品質及び歩留まりを向上させることができ、かつ、封止剤７の機械的な保持機能を低減させて、接続部の信頼性を向上させることができる。
【０１００】
図４は、本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第２の実施の形態を適用した実装構造１０の要部正面断面図であり、本実施の形態は、請求項５から請求項７に対応するものである。
【０１０１】
図４において、実装構造１０は、光学センサベアチップ１１と基板１２とを弾性導電性接着剤１３で接着接合している。
【０１０２】
すなわち、光学センサベアチップ１１には、その電極上に金属バンプ１４が形成されており、基板１２上には、光学センサベアチップ１１の金属バンプ１４に対応する位置に複数の電極１５が形成されている。
【０１０３】
この光学センサベアチップ１１としては、例えば、複写機、イメージスキャナ等に用いられているラインＣＣＤ（Charge Coupled Device ）イメージセンサである。ラインＣＣＤイメージセンサは、近時、長辺方向８０ｍｍ以上を有するベアチップとなってきており、フリップチップ実装に対しては、接合部の応力緩和が必須条件となっている。
【０１０４】
基板１２は、例えば、ガラス基板が用いられており、ガラス基板の材質としては、線膨張係数の小さいパーレックスガラス（約２．８Ｅ−６）等だけでなく、線膨張係数が大きくコストの安い汎用ガラス基板を用いることができる。
【０１０５】
そして、光学センサベアチップ１１の金属バンプ１４と基板１２の電極１５とが弾性導電接着剤１３で接着接合されており、弾性導電接着剤１３は、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを混練したものである。また、この弾性導電接着剤１３のゴム状樹脂としては、熱硬化性のシリコーン樹脂や紫外線硬化機能を有するシリコーン樹脂、例えば、スリーボンド性紫外線硬化性シリコーン樹脂３１６４等を用いることができる。
【０１０６】
この弾性導電接着剤１３は、上記第１の実施の形態の弾性導電接着剤３と同様に、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを混練したものであり、光学センサベアチップ１１と基板１２との接合を行うことで、線膨張係数差の大きい基板１２への実装をも高信頼性で実現することができる。
【０１０７】
そして、実装構造１０は、光学センサベアチップ１１を配線の形成された基板１２上に弾性導電接着剤１３を介して接着接合して、当該弾性導電接着剤１３の外側面及び光学センサベアチップ１１の画素有効領域１７にかからない周辺のみが封止剤１６で封止されている。この封止剤１６としては、封止剤１６がその浸透圧で光学センサベアチップ１１の画素有効領域１７に進行しないように、粘度の高い封止剤を使用している。
【０１０８】
次に、本実施の形態の作用を説明する。本実施の形態の実装構造１０は、光学センサベアチップ１１を基板１２上に実装するのに、弾性導電接着剤１３で接着接合している。
【０１０９】
すなわち、実装構造１０は、線膨張係数の小さいパーレックスガラスや線膨張係数が大きくコストの安い汎用ガラスの基板１２に配線形成され、その電極１５上に、ＣＣＤベアチップ等の光学センサベアチップ１１が弾性導電接着剤１３を介して接着接合されている。そして、弾性導電接着剤１３の外側面と光学センサベアチップ１１の周辺のみが封止剤１６で封止されている。
【０１１０】
そして、弾性導電接着剤１３は、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを混練したものであり、光学センサベアチップ１１と基板１２との線膨張係数差に起因する熱ストレスを変形吸収して、大型のベアチップ実装及び安価な線膨張係数の大きい基板１２上への実装を可能としている。
【０１１１】
また、封止剤１６として、弾性導電接着剤１３のゴム状樹脂と同一硬化条件で硬化する熱硬化性樹脂を用いると、基板１２上に光学センサベアチップ１１をマウントした後、封止剤１６を塗布して、弾性導電接着剤１３と封止剤１６とを同時に硬化することができ、生産性を向上させることができる。
【０１１２】
また、弾性導電接着剤１３のゴム状樹脂として、紫外線硬化機能を有するシリコーン樹脂、例えば、スリーボンド製紫外線硬化性シリコーン樹脂３１６４を用い、封止剤１６として、紫外線硬化性樹脂を用いると、基板１２上に光学センサベアチップ１１をマウントした後、封止剤１６を塗布して、紫外線を基板１２の裏面（光学センサベアチップ１１と反対側の面）あるいは両面から照射することで、弾性導電接着剤１３と封止剤１６とを同時に硬化させることができ、短時間で硬化させて、生産性を向上させることができる。
【０１１３】
このように、本実施の形態の実装構造１０は、ベアチップとして光学センサベアチップ１１を用い、基板としてガラス基板１２を用い、光学センサベアチップ１１の電極とガラス基板１２の電極１５を弾性導電接着剤１３で接着接合し、光学センサベアチップ１１の周辺のみを封止剤１６で封止している。
【０１１４】
したがって、安価なガラス基板１２を使用して、信頼性が良好で安価な大型の光学センサベアチップ１１の実装を可能とすることができる。
【０１１５】
また、本実施の形態の実装構造１０は、弾性導電接着剤１３及び封止剤１６として加熱硬化型の樹脂を用い、弾性導電接着剤１３及び封止剤１６を同時加熱して硬化させている。
【０１１６】
したがって、同一工程で処理を行うことができ、生産性を向上させることができる。
【０１１７】
さらに、本実施の形態の実装構造１０は、弾性導電接着剤１３及び封止剤１６として紫外線硬化型の樹脂を用いて、ガラス基板１２側から紫外線を照射させて硬化させている。
【０１１８】
したがって、光学センサベアチップ１１上の画素有効領域１７への封止剤１６の浸透を防止することができ、封止工程での歩留まりと生産性を向上させることができる。
【０１１９】
図５は、本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第３の実施の形態を適用した実装構造２０の要部正面断面図であり、本実施の形態は、請求項８に対応するものである。
【０１２０】
なお、本実施の形態は、上記２の実施の形態の実装構造１０と同様の実装構造に適用したものであり、本実施の形態の説明においては、上記第２の実施の形態の実装構造１０と同様の構成部分については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【０１２１】
図５において、実装構造２０は、光学センサベアチップ１１の電極上の金属バンプ１４と基板１２の電極１５とが弾性導電性接着剤１３で接着接合されており、弾性導電接着剤１３の外側面と光学センサベアチップ１１の画素有効領域１７にかからない周辺のみが封止剤２１で封止されている。この封止剤２１としては、粘度の低い紫外線硬化型の封止剤が用いられている。
【０１２２】
そして、基板１２には、紫外線を遮光可能な遮光膜２２が形成されており、遮光膜２２は、図５では、基板１２の外表面に形成されているが、基板１２の内面（光学センサベアチップ１１側の面）に形成されていてもよい。遮光膜２２は、光学センサベアチップ１１の画素有効領域１７に対面する位置に形成されており、少なくとも当該画素有効領域１７よりも大きく形成されていて、かつ、光学センサベアチップ１７の画素有効領域１７と対向する領域に開口部２３が形成されている。
【０１２３】
本実施の形態の実装構造２０では、封止剤２１として、粘度の低い紫外線硬化型の封止剤が用いられて、基板１２に、紫外線を遮光可能であって、光学センサベアチップ１１の画素有効領域１７と対向する領域に開口部２３を有する遮光膜２２が形成されている。
【０１２４】
そして、実装構造２０では、光学センサベアチップ１１を基板１２に実装した後に、図５に矢印で示すように、基板１２の裏面側から紫外線を照射しながら紫外線硬化型の封止剤２２を光学センサベアチップ１１の周辺に供給する。封止剤２２は、光学センサベアチップ１１の周辺に供給されると、その浸透圧で光学センサベアチップ１１の中心方向へ浸透しようとするが、この浸透してきた封止剤２１が、遮光膜２２の開口部２３に到達すると、開口部２３を通過した紫外線が封止剤２１に照射されて硬化し、封止剤２１は、それ以上の浸透が停止する。その後、光学センサベアチップ１１側から紫外線を照射して、封止剤２１を完全に硬化させる。
【０１２５】
したがって、封止剤２１が画素有効領域１７に到達することなく硬化し、封止剤２１で封止することができる。
【０１２６】
このように、本実施の形態の実装構造２０は、ベアチップとして画素有効領域１７を有する光学センサベアチップ１１を用い、基板としてガラス基板１２を用い、ガラス基板１２の光学センサベアチップ１１とは反対側である裏面側に、少なくとも光学センサベアチップ１１の画素有効領域１７よりも大きくかつ光学センサベアチップ１１よりも小さい領域に開口部２３を有する遮光膜２２を形成し、遮光膜２２側から紫外線を照射しつつ紫外線硬化型の封止剤２１を光学センサベアチップ１１の周辺に供給して、光学センサベアチップ１１の周辺のみを封止剤２１で封止している。
【０１２７】
したがって、同一工程で処理を行って、生産性を向上させることができるとともに、光学センサベアチップ１１上の画素有効領域１７への封止剤２１の浸透を防止することができ、封止工程での歩留まりと生産性を向上させることができる。
【０１２８】
図６は、本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第４の実施の形態を適用した実装構造３０の要部平面図であり、本実施の形態は、請求項９及び請求項１０に対応するものである。
【０１２９】
なお、本実施の形態は、上記２の実施の形態の実装構造１０と同様の実装構造に適用したものであり、本実施の形態の説明においては、上記第２の実施の形態の実装構造１０と同様の構成部分については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【０１３０】
図６において、実装構造３０は、配線形成された基板１２上に、光学センサベアチップ１１をフリップチップ接合した後、封止工程において、第１の封止剤３１を少なくとも光学センサベアチップ１１の周囲の１箇所に開口部を設けて供給し、硬化させる。その後、第１の封止剤３１で封止された実装構造３０を高真空下に放置した後、上記開口部付近に透明な第２の封止剤３２を供給し、当該実装構造３０を高真空状態から大気圧に開放する。実装構造３０が大気圧に開放されると、第２の封止剤３２は、光学センサベアチップ１１と基板１２の間をボイドレスで光学センサベアチップ１１の全面にわたって浸透し、完全に浸透した後、硬化して、ボイドレスの光学センサベアチップ１１の全面を封止する。
【０１３１】
この第２の封止剤３２は、透明な樹脂を使用することで光学センサ特性を劣化することなく封止ができる。
【０１３２】
また、光学センサベアチップの周囲に供給した第１の封止剤を遮光性樹脂としている。これにより、不要光が画素有効領域に入射することを防止し、光学センサの画像検出特性が向上できる。
【０１３３】
このように、本実施の形態の実装構造３０は、ベアチップとして画素有効領域１７を有する光学センサベアチップ１１を用い、基板としてガラス基板１２を用い、光学センサベアチップ１１の周囲を、少なくとも１箇所開口部を有する状態で第１の封止剤３１で封止し、高真空雰囲気下で当該開口部付近に透明な第２の封止剤３２を供給した後、高真空状態から大気圧に開放して、第２の封止剤３２を、光学センサベアチップ１１の画素有効領域１７まで浸透させて封止している。
【０１３４】
したがって、光学特性に悪影響を与えるボイドの発生を防止しつつ完全封止を行うことができ、特に、耐湿性に関して信頼性の高い光学センサベアチップ１１の実装構造３０を提供することができる。
【０１３５】
図７及び図８は、本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第５の実施の形態を示す図であり、本実施の形態は、請求項１１から請求項１６に対応するものである。
【０１３６】
図７は、本実施の形態の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第５の実施の形態を適用した実装構造４０の要部正面断面図である。
【０１３７】
図７において、実装構造４０は、基板４１上に、弾性導電接着剤バンプ４２を用いてベアチップ４３が接触導通により接続されている。
【０１３８】
すなわち、ベアチップ４３には、複数の図示しない電極上にそれぞれ金属バンプ４４が形成されており、基板４１上には、ベアチップ４３の金属バンプ４４に対応する位置に複数の電極４５が形成されている。金属バンプ４４は、めっきバンプやスタッドバンプ等を用いることができるが、材質としては、金バンプが望ましい。
【０１３９】
実装構造４０は、ベアチップ４３の金属バンプ４４と基板４１上の電極４５が弾性導電接着剤バンプ４２で接触導通により接続されており、この弾性導電接着剤バンプ４２は、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを混練したもので、弾性に富み、低圧力で弾性変形して低接触抵抗を得ることのできるものである。
【０１４０】
実装構造４０は、少なくとも弾性導電接着剤バンプ４２の外側面との間に隙間を空けてた状態で、ベアチップ４３の周辺から基板４１上までが封止剤４６で封止されている。
【０１４１】
本実施の形態の実装構造４０は、図８に示すように、まず、ベアチップ４３の金属バンプ４４上に弾性導電接着剤によりバンプとして弾性導電接着剤バンプ４２を形成し、基板４１上の電極４５に押しつけた状態で弾性導電接着剤バンプ４２を弾性変形させる。この状態で、図７に示したように、少なくとも弾性導電接着剤バンプ４２の外側面との間に隙間を空けた状態で、ベアチップ４３の周辺から基板４１上までを封止剤４６で封止する。
【０１４２】
そして、実装構造４０は、弾性導電接着剤バンプ４２は弾性に富んでいるため、低圧力により弾性変形して低接触抵抗を得ることができ、この弾性導電接着剤バンプ４２の反発力に対して、封止剤４６の保持力が働いて、安定した接触導通を確保することができる。
【０１４３】
また、実装構造４０は、基板４１の電極４５に対して弾性導電接着剤バンプ４２を接触させてコンタクト（導通）を確保しているため、ベアチップ４３と基板４１との線膨張係数差による熱ストレスがほとんど発生しない。
【０１４４】
さらに、実装構造４０は、封止剤４６での封止を、少なくとも弾性導電接着剤バンプ４２の外側面との間に隙間を空けた状態で、ベアチップ４３の周辺から基板４１上までを行っているため、接触式コンタクトをとっている弾性導電接着剤バンプ４２と基板４１上の電極４５との界面に封止剤４６が入り込んで、接触不良が発生するのを防止することができる。
【０１４５】
また、実装構造４０は、封止剤４６で封止した後のベアチップリペアにおいて、接触式でコンタクトをとっているため、接続部が清浄な状態でベアチップ４３を取り外すことができ、基板４１上の電極４５の再生作業を行うことなく、再接合することができる。なお、この場合、基板４１上に封止剤４６の残さが若干残っていても、再接続への悪影響はない。
【０１４６】
このように、本実施の形態の実装構造４０は、ベアチップ４３の電極上に金属バンプ４４を形成し、金属バンプ４４上に弾性導電接着剤でバンプ（弾性導電接着剤バンプ）４２を形成し、基板４１の電極４５に対して接触接合させ、ベアチップ４３の周辺とベアチップ４３から基板４１までの間を封止剤４６で封止している。
【０１４７】
したがって、ベアチップ接合部をメカニカル接触として、リペア時に基板４１上の電極４５を清浄なまま維持することができ、ベアチップ実装におけるリペアを容易に行えるようにして、より一層生産性を向上させることができる。
【０１４８】
さらに、本実施の形態の実装構造４０においては、弾性導電接着剤バンプ４２を多段に積み上げて形成して弾性変形可能なバンプ高さを高くしてもよい。
【０１４９】
この多段に弾性導電接着剤バンプ４２を形成する方法としては、例えば、ベアチップ４３の電極上の金属バンプ４４に紫外線硬化性ゴム状弾性樹脂と針形状導電性フィラーを含有した弾性導電接着剤を転写し、紫外線照射により硬化させるという工程を繰り返し行う方法を用いることができる。
【０１５０】
このようにして、多段の弾性導電接着剤バンプ４２を形成すると、短時間に多段の弾性導電接着剤バンプ４２をベアチップ４３の金属バンプ４４上に形成することができ、また、ウエハ状態で多段の弾性導電接着剤バンプ４２を形成することができ、生産性をより一層向上させることができる。なお、紫外線硬化性ゴム状弾性樹脂としては、スリーボンド製紫外線硬化性シリコーン樹脂３１６４等を使用することができる。
【０１５１】
このように、弾性導電接着剤バンプ４２を多段に形成して高さを高くすると、弾性導電接着剤バンプ４２の高さのばらつきや基板４１の反り、段差に対する許容範囲を大きくすることができ、接続信頼性をより一層向上させることができる。
【０１５２】
また、本実施の形態の実装構造４０においては、ベアチップ４３上の弾性導電接着剤バンプ４２を円錐状に形成してもよい。
【０１５３】
この弾性導電接着剤バンプ４２を円錐状に形成する方法としては、例えば、ベアチップ４３の電極上に金属バンプ４４を形成して、粘度調整した弾性導電接着剤中に金属バンプ４４を浸させ、引き上げて硬化させることで形成することができる。
【０１５４】
このように、弾性導電接着剤バンプ４２を円錐状に形成すると、弾性導電接着剤バンプ４２が低圧縮力で弾性変形するとともに変形能力も大きなり、基板４１の反りや段差があっても安定した接触を得ることができ、接続信頼性をより一層向上させることができる。
【０１５５】
なお、上記説明では、ベアチップ４３の電極上に金バンプ等の金属バンプ４４設けて、この金属バンプ４４を介して弾性導電接着剤バンプ４２を形成しているが、ベアチップ４３の電極上に、直接、弾性導電接着剤バンプ４２を形成してもよい。
【０１５６】
そして、この実装構造４０の作成においては、弾性導電接着剤バンプ４２を金属バンプ４４またはベアチップ４３の電極上に形成して、当該形成した弾性導電性接着材バンプ４２を基板４１の電極４５上に押圧し、ベアチップ４３の動作確認を行う。
【０１５７】
この動作確認において、正常動作した場合には、上記封止剤４６を塗布し、押圧状態で当該封止剤４６を硬化させて封止を完了させる。また、この動作確認において、正常動作しない場合には、ベアチップ４３を交換する。
【０１５８】
このように、本実施の形態の実装構造４０は、弾性導電接着剤バンプ４２を基板４１の電極４５に押圧して接触させるメカニカル接触式でベアチップ実装しているため、上述のように、封止剤４６で封止する前に、動作確認を行って、正常動作しない場合には、リペアをベアチップ４３の脱着のみで行うことができるとともに、このベアチップ４３の周辺の封止を紫外線硬化系樹脂を用いて行うことで、動作確認後の押圧状態での封止を短時間に行って、生産性を向上させることができる。
【０１５９】
図９は、本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第６の実施の形態を適用した実装構造５０の要部正面断面図であり、本実施の形態は、請求項１７に対応するものである。
【０１６０】
図９において、実装構造５０は、基板５１上に、弾性導電接着剤バンプ５２を用いてベアチップ５３が接着接合されているとともに、弾性導電接着材バンプ５２と接触しない位置に仮固定剤５４で基板５１とベアチップ５３が仮固定されている。
【０１６１】
すなわち、ベアチップ５３には、複数の図示しない電極上にそれぞれ金属バンプ５５が形成されており、基板５１上には、ベアチップ５３の金属バンプ５５に対応する位置に複数の電極５６が形成されている。金属バンプ５５は、めっきバンプやスタッドバンプ等を用いることができるが、材質としては、金バンプが望ましい。
【０１６２】
そして、実装構造５０は、弾性導電接着材バンプ５２と接触しない位置に仮固定剤５４で、基板５１とベアチップ５３が仮固定されている。
【０１６３】
本実施の形態の実装構造５０は、まず、ベアチップ５３の金属バンプ５５上に弾性導電接着材バンプ５２を形成し、この弾性導電接着剤バンプ５２を形成したベアチップ５３を基板５１の電極５６上に押圧して、弾性導電接着剤バンプ５２と接しない位置、例えば、ベアチップ５３の中央部に、仮固定剤５４で基板５１に対して、ベアチップ５３を仮固定する。
【０１６４】
この仮固定剤５４としては、粘着剤、ホットメルト樹脂等を用いることができ、本実施の形態では、ホットメルト樹脂を用いている。
【０１６５】
仮固定剤５４を使用した仮固定方法としては、例えば、仮固定剤５４としてホットメルト樹脂を用いる場合、ホットメルト樹脂を、まず、例えば、ベアチップ５３の中央部に対応する位置の基板５１の面に供給し、ベアチップ５３を熱圧着ツールにより加熱した状態で基板５１に対して押圧する。そして、ホットメルト樹脂である仮固定剤５４が硬化すると、その後、熱圧着ツールによるベアチップ５３の基板５１への押圧を解除し、ベアチップ５３の仮固定を完了する。
【０１６６】
この仮固定剤５４で仮固定した状態でベアチップ５３の動作確認を行い、正常動作する場合には、上記第５の実施の形態と同様の封止剤４６を、第５の実施の形態と同様に、少なくとも弾性導電接着剤バンプ５２の外側面との間に隙間を空けた状態で、ベアチップ５３の周辺から基板５１上まで塗布し、当該封止剤４６を硬化させて封止を完了させる。また、この動作確認において、正常動作しない場合には、加熱することで仮固定剤５４であるホットメルト樹脂の接着力を低減させ、ベアチップ５３のリペアを行う。
【０１６７】
このように、本実施の形態の実装構造５０は、基板５１とベアチップ５３を仮固定している。
【０１６８】
したがって、動作確認及び封止工程をベアチップ加圧保持機構を用いることなく行うことができ、生産性をより一層向上させることができる。
【０１６９】
また、本実施の形態の実装構造５０は、リペアにおいても、電極端子部が弾性導電接着剤バンプ５２によるメカニカルな接触だけであるため、基板５１上の電極５６への残留物がなく、そのまま次のベアチップ５３を実装することができる。
【０１７０】
図１０は、本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第７の実施の形態を適用した実装構造６０の正面図であり、本実施の形態は、請求項１８及び請求項１９に対応するものである。
【０１７１】
図１０において、実装構造６０は、光学センサベアチップ６１と基板６２とを弾性導電性接着剤６３で接着接合し、封止剤６４で封止するとともに、当該封止剤６４の弾性導電接着剤６３部分への浸透を防止している。
【０１７２】
すなわち、光学センサベアチップ６１には、その電極上に金属バンプ６５が形成されており、基板６２上には、光学センサベアチップ６１の金属バンプ６５に対応する位置に複数の電極６６が形成されている。
【０１７３】
この光学センサベアチップ６１としては、例えば、複写機、イメージスキャナ等に用いられているラインＣＣＤ（Charge Coupled Device ）イメージセンサである。ラインＣＣＤイメージセンサは、近時、長辺方向８０ｍｍ以上を有するベアチップとなってきており、フリップチップ実装に対しては、接合部の応力緩和が必須条件となっている。
【０１７４】
基板６２は、例えば、ガラス基板が用いられており、ガラス基板の材質としては、線膨張係数の小さいパーレックスガラス（約２．８Ｅ−６）等だけでなく、線膨張係数が大きくコストの安い汎用ガラス基板を用いることができる。
【０１７５】
そして、光学センサベアチップ６１の金属バンプ６５と基板６２の電極６６とが弾性導電接着剤６３で接着接合されており、弾性導電接着剤６３は、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを混練したものである。また、この弾性導電接着剤６３のゴム状樹脂としては、紫外線硬化機能を有するシリコーン樹脂、例えば、スリーボンド性紫外線硬化性シリコーン樹脂３１６４等を用いることができる。
【０１７６】
そして、実装構造６０は、光学センサベアチップ６１を配線の形成された基板６２上に弾性導電接着剤６３を介して接着接合して、少なくとも弾性導電接着剤バンプ６５の外側面との間に隙間を空けてた状態で、ベアチップ５３の周辺から基板６１上までのみが封止剤６４で封止されている。この封止剤６４としては、粘度が低く、紫外線の照射で硬化する紫外線硬化型のものが用いられている。
【０１７７】
そして、基板６２には、紫外線を遮光可能な遮光膜６７が形成されており、遮光膜６７は、図１０では、基板６７の外表面に形成されているが、基板６７の内面（光学センサベアチップ６１側の面に形成されていてもよい。遮光膜６７は、画素有効領域６８を有する光学センサベアチップ６１に対向する位置に形成されており、少なくとも当該画素有効領域６８よりも大きく形成されていて、かつ、光学センサベアチップ６１の画素有効領域６８を含め当該画素有効領域６８の外方であって、導電接着剤バンプ６３と電極６４とが接触する部分と対向する領域、例えば、光学センサベアチップ６１の大大きさに対応する領域に開口部６９が形成されている。
【０１７８】
そして、実装構造６０では、光学センサベアチップ６１を基板６２に実装した後に、図１０に矢印で示すように、基板６２の裏面側から紫外線を照射しながら紫外線硬化型の封止剤６４を、少なくとも弾性導電接着剤バンプ６５の外側面との間に隙間を空けてた状態で、ベアチップ５３の周辺から基板６１上までのみに供給する。封止剤６４は、光学センサベアチップ６１の周辺に供給されると、その浸透圧で光学センサベアチップ１１の図１０の下面中心方向へ浸透しようとするが、この浸透してきた封止剤６４が、遮光膜６７の開口部６９に到達すると、開口部６９を通過した紫外線が封止剤６４に照射されて封止剤６４３が硬化し、封止剤６４は、それ以上の浸透が停止する。その後、光学センサベアチップ６１側から紫外線を照射して、封止剤６４を完全に硬化させる。
【０１７９】
したがって、封止剤６４が弾性導電接着剤バンプ６３に到達することなく硬化して、弾性導電接着剤バンプ６３の接触不良を防止することができるとともに、封止剤６４で封止することができる。
【０１８０】
このように、本実施の形態の実装構造６０は、ガラス基板６２上に遮光膜６７を設けるとともに、当該遮光膜６７に、光学センサベアチップ６１の形状に合わせて開口部６９を形成し、光学センサベアチップ６１をガラス基板６２に対して位置合わせして加圧保持した状態で、ガラス基板６２の光学センサベアチップ６１とは反対側から紫外線を照射しつつ紫外線硬化型の封止剤６４を光学センサベアチップ６１周辺に供給して、光学センサベアチップ６１の周辺と光学センサベアチップ６１からガラス基板６２までを封止剤６４で封止している。
【０１８１】
したがって、弾性導電接着剤６５のバンプ接触接合部への封止剤６４の浸透を防止することができ、接触接合部の導通不良を確実に防止することができる。
【０１８２】
なお、上記実施の形態においては、基板６２の下面（裏面）に開口部６９を有する遮光膜６７を形成して封止剤６４が弾性導電接着剤バンプ６３に到達することを防止しているが、封止剤６４を適切な領域のみで硬化させるのには、開口部６９を有する遮光膜６７を形成するものに限るものではない。
【０１８３】
例えば、図１１に示す実装構造７０のように、基板６２の配線パターン保護膜７１を利用してもよい。この場合、封止剤６４を設ける領域にのみ、配線パターン保護膜７１を形成する。なお、図１１では、図１０と同様の構成部分には、同一の符号を付している。
【０１８４】
このようにすると、新たに遮光膜を形成することなく、弾性導電接着剤バンプ６３のバンプ接触接合部への封止剤６４の浸透を防止することができ、安価に接触接合部の導通不良を確実に防止することができる。
【０１８５】
図１２及び図１３は、本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第８の実施の形態を示す図であり、本実施の形態は、請求項２０及び請求項２１に対応するものである。
【０１８６】
図１２は、本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第８の実施の形態を適用した光学センサモジュールとしてのベアチップモジュール８０の正面断面図であり、図１３は、当該ベアチップモジュール８０を実装した光学センサモジュール実装構造としてのベアチップモジュール実装構造９０の正面断面図である。
【０１８７】
図１２において、ベアチップモジュール８０は、基板８１上に、弾性導電接着剤８２を用いて光学センサベアチップ８３が接着接合されており、当該基板８１上の入出力端子上に弾性導電接着剤８４が形成されている。
【０１８８】
すなわち、ベアチップモジュール８０は、光学センサベアチップ８３の電極上の金属バンプ８５と基板８１の電極８６とが弾性導電性接着剤８２で接着接合されており、弾性導電接着剤８３の外側面と光学センサベアチップ８３の画素有効領域８７にかからない周辺のみが封止剤８８で封止されている。
【０１８９】
このベアチップモジュール８０の実装工程としては、上記第３の実施の形態と同様の実装工程を用いることができる。
【０１９０】
そして、ベアチップモジュール８０は、光学センサベアチップ８３の実装と封止剤８８での封止が完了した後、基板８１上の入出力端子上に、弾性導電接着剤８４が形成されている。
【０１９１】
このベアチップモジュール８０は、図１３に示すように、ベアチップモジュール実装構造９０のベアチップモジュール実装構造物９１、例えば、コントローラボード等に対して、弾性導電接着剤８４により接触式で接続される。
【０１９２】
すなわち、コントローラボード等のベアチップモジュール実装構造物９１には、ベアチップモジュール８０の入出力端子に対向する対向電極９２が形成されており、この対向電極９２とベアチップモジュール８０の弾性導電接着剤８４とが接触式で接続される。
【０１９３】
具体的には、ベアチップモジュール８０の基板８１の入出力端子上に形成された弾性導電接着剤８４を、ベアチップモジュール実装構造物９１の対向電極９２に接触させた状態で、ベアチップモジュール実装構造９０の動作を行わせて、図１３に両矢印で示すように、アクティブアライメントし、正確な位置決めを行う。
【０１９４】
次に、正確な位置決めを行うと、ベアチップモジュール８０の基板８１とベアチップモジュール実装構造物９１との間に紫外線硬化樹脂９３を塗布して、図１３に矢印で示すように、紫外線（図１３では、光）を照射して、紫外線硬化樹脂９３を硬化させ、ベアチップモジュール８０とベアチップモジュール実装構造物９１とを接着して、ベアチップモジュール実装構造９０とする。
【０１９５】
このように、本実施の形態のベアチップモジュール８０は、光学センサベアチップ８３をガラス基板８１上に実装するに際して、光学センサベアチップ８３の電極とガラス基板８１の電極６６を、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤８２で接着接続し、ガラス基板８１の外部接続端子上に、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤８４でバンプを形成している。
【０１９６】
したがって、コントローラボード等のモジュール実装構造物９１に対してメカニカル接触で組立てることができ、組込み生産性、光学センサモジュールであるベアチップモジュール８０の交換性、ベアチップモジュール８０のリユース性を向上させることができる。
【０１９７】
また、本実施の形態のベアチップモジュール実装構造９０は、ベアチップモジュール８０を、光学センサベアチップ８３の電極とガラス基板８１の電極６６が、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤８２で接着接続されており、ガラス基板８１の外部接続端子上に、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤８４でバンプが形成されているものとし、ベアチップモジュール８０の外部接続端子に形成されている弾性導電接着剤８４を、ベアチップモジュール実装構造物９１の電極端子９２に接触加圧させた状態で、ベアチップモジュール８０をアクティブアライメントさせて、ベアチップモジュール８０を実装構造物９１に紫外線硬化樹脂９３で接着固定している。
【０１９８】
したがって、コントローラボード等のモジュール実装構造物９１に対してメカニカル接触で組立てることができるようにして、組込み生産性、ベアチップモジュール８０の交換性、ベアチップモジュール８０のリユース性を向上させることができるとともに、ベアチップモジュール８０の決め精度と組込み生産性を向上させることができる。
【０１９９】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【０２００】
【発明の効果】
本発明の実装構造によれば、ベアチップが基板上に実装されている実装構造であって、前記ベアチップの複数の電極上に形成される金属バンプと、前記基板上に該金属バンプと対応する位置に形成される複数の電極とが、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有した弾性導電接着剤で接続され、かつ前記金属バンプ上に前記弾性導電接着剤を介して前記基板上の電極に接着接合した接合部を封止材で封止されているので、低弾性率で低抵抗な弾性導電接着剤で熱ストレスを吸収することができ、接続信頼性を向上させて、大型のフリップチップ実装を可能とすることができる。また、ベアチップと基板との間を所定の封止剤で封止しているので、信頼性を向上させることができるとともに、封止剤での封止工程等での加熱プロセスによる熱ストレスをも弾性導電接着剤で吸収して、製造プロセスでの品質及び歩留まりを向上させることができ、かつ、封止剤の機械的な保持機能を低減させて、接続部の信頼性を向上させることができる。さらに、ベアチップの電極上に金属バンプを形成し、当該金属バンプ上に弾性導電接着剤を形成し、当該弾性導電接着剤と基板の電極を接着接合しているので、信頼性を向上させることができるとともに、封止剤での封止工程等での加熱プロセスによる熱ストレスをも弾性導電接着剤で吸収して、製造プロセスでの品質及び歩留まりを向上させることができ、かつ、封止剤の機械的な保持機能を低減させて、接続部の信頼性を向上させることができる。
【０２０１】
本発明の実装構造によれば、針形状導電性フィラーとして、ウイスカーの少なくとも最表面にＡｇ被膜が施されたものを用いているので、弾性導電接着剤を得るための導電性フィラーを安価なものとすることができ、接続信頼性が良好で、大型のフリップチップ実装を可能とする実装構造を安価なものとすることができる。
【０２０４】
本発明の実装構造によれば、ベアチップとして光学センサベアチップを用い、基板としてガラス基板を用い、当該光学センサベアチップの電極と当該ガラス基板の電極を弾性導電接着剤で接着接合し、当該光学センサベアチップの周辺のみを所定の封止剤で封止しているので、安価なガラス基板を使用して、信頼性が良好で安価な大型の光学センサベアチップ実装を可能とすることができる。
【０２０５】
本発明の実装構造によれば、前記弾性導電接着剤が加熱硬化型の樹脂であり、当該弾性導電接着剤を加熱して硬化させているので、生産性を向上させることができる。
【０２０６】
本発明の実装構造によれば、基板としてガラス基板を用い、弾性導電接着剤及び／または封止剤として紫外線硬化型の樹脂を用いて、当該ガラス基板側から紫外線を照射させて硬化させているので、光学センサベアチップ上の画素有効領域への封止剤の浸透を防止することができ、封止工程での歩留まりと生産性を向上させることができる。
【０２０７】
本発明の実装構造によれば、ベアチップとして画素有効領域を有する光学センサベアチップを用い、基板としてガラス基板を用い、当該ガラス基板の当該光学センサベアチップとは反対側である裏面側に、少なくとも当該光学センサベアチップの画素有効領域よりも大きくかつ当該光学センサベアチップよりも小さい領域に開口部を有する遮光膜を形成し、当該遮光膜側から紫外線を照射しつつ封止剤として紫外線硬化型の封止剤を当該光学センサベアチップ周辺に供給して、当該光学センサベアチップの周辺のみを当該封止剤で封止しているので、同一工程で処理を行って、生産性を向上させることができるとともに、光学センサベアチップ上の画素有効領域への封止剤の浸透を防止することができ、封止工程での歩留まりと生産性を向上させることができる。
【０２０８】
本発明の実装構造によれば、ベアチップとして画素有効領域を有する光学センサベアチップを用い、基板としてガラス基板を用い、当該光学センサベアチップの周囲を、少なくとも１箇所開口部を有する状態で第１の封止剤で封止し、高真空雰囲気下で当該開口部付近に透明な第２の封止剤を供給した後、高真空状態から大気圧に開放して、当該第２の封止剤を、光学センサベアチップの画素有効領域まで浸透させて封止しているので、光学特性に悪影響を与えるボイドの発生を防止しつつ完全封止を行うことができ、特に、耐湿性に関して信頼性の高い光学センサベアチップの実装構造を提供することができる。
【０２０９】
本発明の実装構造によれば、第１の封止剤として、遮光性樹脂を用いているので、画素有効領域に不要光が入射するのを防止することができ、光学特性のより一層良好な光学センサベアチップの実装構造を提供することができる。
【０２１０】
本発明の実装構造によれば、ベアチップの電極上に金属バンプを形成し、当該金属バンプ上に弾性導電接着剤でバンプを形成し、基板の電極に対して接触接合させ、当該ベアチップの周辺と当該ベアチップから当該基板までの間を所定の封止剤で封止しているので、ベアチップ接合部をメカニカル接触として、リペア時に基板上の電極を清浄なまま維持することができ、ベアチップ実装におけるリペアを容易に行えるようにして、より一層生産性を向上させることができる。
【０２１１】
本発明の実装構造によれば、弾性導電接着剤のバンプを、金属バンプ上に、基板方向に多段に形成しているので、弾性変形能力をより一層向上させて、バンプ高さのばらつきや基板の反り、段差に対する許容範囲をより一層向上させることができ、接触抵抗の安定化及び接続信頼性をより一層向上させることができる。
【０２１２】
本発明の実装構造によれば、多段に形成されている弾性導電接着剤のバンプとして、紫外線硬化樹脂を用い、各段毎に当該紫外線硬化樹脂の転写と紫外線照射を繰り返し行って形成しているので、短時間で弾性導電接着剤のバンプを硬化させることができ、生産性をより一層向上させることができる。
【０２１３】
本発明の実装構造によれば、弾性導電接着剤のバンプを、円錐形状に形成しているので、弾性変形能力をより一層向上させて、バンプ高さのばらつきや基板の反り、段差に対する許容範囲をより一層向上させることができ、接触抵抗の安定化及び接続信頼性をより一層向上させることができる。
【０２１７】
本発明の実装構造によれば、ガラス基板上に遮光膜を設けるとともに、当該遮光膜に、光学センサベアチップの形状に合わせて開口部を形成し、光学センサベアチップを当該ガラス基板に対して位置合わせして加圧保持した状態で、当該ガラス基板の当該光学センサベアチップとは反対側から紫外線を照射しつつ紫外線硬化型の封止剤を当該光学センサベアチップ周辺に供給して、当該光学センサベアチップの周辺と当該光学センサベアチップから当該ガラス基板までを当該封止剤で封止しているので、弾性導電接着剤のバンプ接触接合部への封止剤の浸透を防止することができ、接触接合部の導通不良を確実に防止することができる。
【０２１８】
本発明の実装構造によれば、遮光膜を、ガラス基板上の配線パターン保護膜を利用して形成しているので、新たに遮光膜を形成することなく、弾性導電接着剤のバンプ接触接合部への封止剤の浸透を防止することができ、安価に接触接合部の導通不良を確実に防止することができる。
【０２１９】
本発明の光学センサモジュールによれば、光学センサベアチップをガラス基板上に実装するに際して、光学センサベアチップの電極とガラス基板の電極を、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤で接着接続し、当該ガラス基板の外部接続端子上に、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤でバンプを形成しているので、コントローラボード等のモジュール実装構造物に対してメカニカル接触で組立てることができ、組込み生産性、光学センサモジュールの交換性、光学センサモジュールのリユース性を向上させることができる。
【０２２０】
本発明の光学センサモジュール実装構造によれば、光学センサベアチップがガラス基板上に実装されている光学センサモジュールを、モジュール実装構造物に実装するに際して、センサモジュールを、光学センサベアチップの電極とガラス基板の電極が、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤で接着接続されており、当該ガラス基板の外部接続端子上に、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤でバンプが形成されているものとし、当該センサモジュールの当該外部接続端子に形成されている当該弾性導電接着剤を、モジュール実装構造物の電極端子に接触加圧させた状態で、当該光学センサモジュールをアクティブアライメントさせて、当該光学センサモジュールを当該実装構造物に紫外線硬化樹脂で接着固定しているので、コントローラボード等のモジュール実装構造物に対してメカニカル接触で組立てることができるようにして、組込み生産性、光学センサモジュールの交換性、光学センサモジュールのリユース性を向上させることができるとともに、光学センサモジュールの決め精度と組込み生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第１の実施の形態を適用した実装構造の要部正面断面図。
【図２】シリコーン樹脂に針形状導電フィラーを含有させたときの針形状導電フィラー配合比と体積抵抗率との関係を示す図。
【図３】シリコーン樹脂に針形状導電フィラーを含有させたときの針形状導電フィラー配合比とゴム硬度との関係を示す図。
【図４】本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第２の実施の形態を適用した実装構造の要部正面断面図。
【図５】本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第３の実施の形態を適用した実装構造の要部正面断面図。
【図６】本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第４の実施の形態を適用した実装構造の要部平面図。
【図７】本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第５の実施の形態を適用した実装構造の要部正面断面図。
【図８】図７の実装構造の製造工程を示す要部正面断面図。
【図９】本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第６の実施の形態を適用した実装構造の要部正面断面図。
【図１０】本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第７の実施の形態を適用した実装構造の要部正面断面図。
【図１１】図１０の実装構造の他の例を示す要部正面断面図。
【図１２】本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第８の実施の形態を適用したベアチップモジュールの正面断面図。
【図１３】図１２のベアチップモジュールを実装したベアチップモジュール実装構造の正面断面図。
【符号の説明】
１ 実装構造
２ 基板
３ 弾性導電接着剤
４ ベアチップ
５ 金属バンプ
６ 電極
７ 封止剤
１０ 実装構造
１１ 光学センサベアチップ
１２ 基板
１３ 弾性導電性接着剤
１４ 金属バンプ
１５ 電極
１６ 封止剤
１７ 画素有効領域
２０ 実装構造
２１ 封止剤
２２ 遮光膜
２３ 開口部
３０ 実装構造
３１ 第１の封止剤
３２ 第２の封止剤
４０ 実装構造
４１ 基板
４２ 弾性導電接着剤バンプ
４３ ベアチップ
４４ 金属バンプ
４５ 電極
４６ 封止剤
５０ 実装構造
５１ 基板
５２ 弾性導電接着剤バンプ
５３ ベアチップ
５４ 仮固定剤
５５ 金属バンプ
５６ 電極
６０ 実装構造
６１ 光学センサベアチップ
６２ 基板
６３ 弾性導電性接着剤
６４ 封止剤
６５ 金属バンプ
６６ 電極
６７ 遮光膜
６８ 画素有効領域
６９ 開口部
７０ 実装構造
７１ 配線パターン保護膜
８０ ベアチップモジュール
８１ 基板
８２ 弾性導電接着剤
８３ 光学センサベアチップ
８４ 弾性導電接着剤
８５ 金属バンプ
８６ 電極
８７ 画素有効領域
８８ 封止剤
９０ ベアチップモジュール実装構造
９１ ベアチップモジュール実装構造物
９２ 対向電極
９３ 紫外線硬化樹脂
【発明の属する技術分野】
本発明は、実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造に関し、詳細には、接合部の応力を緩和し、低抵抗化を可能として、大型のフリップチップ実装を可能とする実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
ＷＯ９８／５０９５０号公報
【特許文献２】
特開平１０−２５６３０４号公報
【特許文献３】
特開２００２−４３５５４号公報
エリアアレイ状に電極形成されているパッケージ部品や半導体フリップチップ接合においては、線膨張係数差に起因する熱ストレスに対する実装基板との接合信頼性が問題となっている。
【０００３】
そこで、従来、バンプ電極の少なくとも一部を弾性体で構成した半導体装置及びその製造方法が提案されており（特許文献１参照）、また、突起電極に、ゴム状弾性を有する導電性接着剤を塗布する半導体装置の製造方法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００４】
これらの従来技術は、弾性を有する導電体を接合部に用いることで、接合部にかかる熱ストレスを弾性変形により吸収しようとしている。
【０００５】
また、ガラス基板等にＣＣＤベアチップを実装する場合、小型のＣＣＤベアチップでは、基板との線膨張係数差による熱ストレスが小さいため、従来、はんだ及び導電性接着剤等により接合を行っている。
【０００６】
例えば、ＣＣＤパッケージモジュールにおいて、小型、薄型化及び低コスト化の要求から、セラミックスパッケージに変わり、フリップチップ結合でガラス基板に実装を行うＣＣＤパッケージ・モジュールが提案されている（特許文献３参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の実装技術にあっては、接合部の応力を緩和し、低抵抗化を可能として、フリップチップ実装を可能とするとともに、ラインＣＣＤイメージセンサ等の大型のベアチップ実装を行う上で、改良の必要があった。
【０００８】
すなわち、上記特許文献１及び特許文献２記載の従来技術にあっては、弾性を有する導電体を接合部に用いることで、接合部にかかる熱ストレスを弾性変形により吸収しようとしているが、弾性を有する導電体としては、表面に導電層を形成した弾性体や従来からある球状あるいはフレーク状の金属フィラーとゴム状弾性樹脂を混練した弾性体が提案されている。
【０００９】
ところが、弾性変形時の表面導電層の剥がれや応力緩和機能向上のために低弾性率化するためには、金属フィラーの含有量を低減する必要があり、金属フィラーの含有量を低減すると、低抵抗化することができない。すなわち、低弾性率化と低抵抗での高い接続信頼性の両方を確立することができず、低抵抗を要求される場合には、金属フィラーの含有量を少なくする必要から、弾性率が高くなってしまい、熱ストレス緩和機能が低下して、弾性導電接合剤としての適用範囲が制限されるという問題があった。
【００１０】
また、上記特許文献３記載の従来技術にあっては、複写機、イメージスキャナ等に用いられる大型のラインＣＣＤイメージセンサにおいては、接合部の熱ストレスを無視することができず、フリップチップ実装することができないという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は、接合部の応力緩和とともに低抵抗化を可能とする弾性導電体により接続することで、フリップチップ実装を可能とするとともにラインＣＣＤイメージセンサ等の大型のベアチップ実装を可能とする実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造を提供することを目的としている。
【００１２】
具体的には、本発明は、ベアチップを基板上に実装するに際して、ベアチップの電極と基板の電極を、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤で接着接続することにより、低弾性率で低抵抗な弾性導電接着剤で熱ストレスを吸収し、接続信頼性を向上させて、大型のフリップチップ実装を可能とする実装構造を提供することを目的としている。
また、本発明は、ベアチップと基板との間を所定の封止剤で封止することにより、信頼性を向上させるとともに、封止剤での封止工程等での加熱プロセスによる熱ストレスをも弾性導電接着剤で吸収して、製造プロセスでの品質及び歩留まりを向上させ、かつ、封止剤の機械的な保持機能を低減させて、接続部の信頼性を向上させることのできる実装構造を提供することを目的としている。
さらに、本発明は、ベアチップの電極上に金属バンプを形成し、当該金属バンプ上に弾性導電接着剤を形成し、当該弾性導電接着剤と基板の電極を接着接合することにより、信頼性を向上させるとともに、封止剤での封止工程等での加熱プロセスによる熱ストレスをも弾性導電接着剤で吸収して、製造プロセスでの品質及び歩留まりを向上させ、かつ、封止剤の機械的な保持機能を低減させて、接続部の信頼性を向上させることのできる実装構造を提供することを目的としている。
【００１３】
本発明は、針形状導電性フィラーとして、ウイスカーの少なくとも最表面にＡｇ被膜が施されたものを用いることにより、弾性導電接着剤を得るための導電性フィラーを安価なものとし、接続信頼性が良好で、大型のフリップチップ実装を可能とする安価な実装構造を提供することを目的としている。
【００１６】
本発明は、ベアチップとして光学センサベアチップを用い、基板としてガラス基板を用い、当該光学センサベアチップの電極と当該ガラス基板の電極を弾性導電接着剤で接着接合し、当該光学センサベアチップの周辺のみを所定の封止剤で封止することにより、安価なガラス基板を使用して、信頼性が良好で安価な大型の光学センサベアチップ実装を可能とする実装構造を提供することを目的としている。
【００１７】
本発明は、弾性導電接着剤として加熱硬化型の樹脂を用いることにより、生産性を向上させることのできる実装構造を提供することを目的としている。
【００１８】
本発明は、基板としてガラス基板を用い、弾性導電接着剤及び／または封止剤として紫外線硬化型の樹脂を用いて、当該ガラス基板側から紫外線を照射させて硬化させることにより、光学センサベアチップ上の画素有効領域への封止剤の浸透を防止し、封止工程での歩留まりと生産性を向上させることのできる実装構造を提供することを目的としている。
【００１９】
本発明は、ベアチップとして画素有効領域を有する光学センサベアチップを用い、基板としてガラス基板を用い、当該ガラス基板の当該光学センサベアチップとは反対側である裏面側に、少なくとも当該光学センサベアチップの画素有効領域よりも大きくかつ当該光学センサベアチップよりも小さい領域に開口部を有する遮光膜を形成し、当該遮光膜側から紫外線を照射しつつ封止剤として紫外線硬化型の封止剤を当該光学センサベアチップ周辺に供給して、当該光学センサベアチップの周辺のみを当該封止剤で封止することにより、同一工程で処理を行って、生産性を向上させるとともに、光学センサベアチップ上の画素有効領域への封止剤の浸透を防止し、封止工程での歩留まりと生産性を向上させることのできる実装構造を提供することを目的としている。
【００２０】
本発明は、ベアチップとして画素有効領域を有する光学センサベアチップを用い、基板としてガラス基板を用い、当該光学センサベアチップの周囲を、少なくとも１箇所開口部を有する状態で第１の封止剤で封止し、高真空雰囲気下で当該開口部付近に透明な第２の封止剤を供給した後、高真空状態から大気圧に開放して、当該第２の封止剤を、光学センサベアチップの画素有効領域まで浸透させて封止することにより、光学特性に悪影響を与えるボイドの発生を防止しつつ完全封止を行い、特に、耐湿性に関して信頼性の高い光学センサベアチップの実装構造を提供することを目的としている。
【００２１】
本発明は、第１の封止剤として、遮光性樹脂を用いることにより、画素有効領域に不要光が入射するのを防止し、光学特性のより一層良好な光学センサベアチップの実装構造を提供することを目的としている。
【００２２】
本発明は、ベアチップの電極上に金属バンプを形成し、当該金属バンプ上に弾性導電接着剤でバンプを形成し、基板の電極に対して接触接合させ、当該ベアチップの周辺と当該ベアチップから当該基板までの間を所定の封止剤で封止することにより、ベアチップ接合部をメカニカル接触として、リペア時に基板上の電極を清浄なまま維持し、ベアチップ実装におけるリペアを容易に行えるようにして、より一層生産性の良好な実装構造を提供することを目的としている。
【００２３】
本発明は、弾性導電接着剤のバンプを、金属バンプ上に、基板方向に多段に形成することにより、弾性変形能力をより一層向上させて、バンプ高さのばらつきや基板の反り、段差に対する許容範囲をより一層向上させ、接触抵抗の安定化及び接続信頼性のより一層良好な実装構造を提供することを目的としている。
【００２４】
本発明は、多段に形成されている弾性導電接着剤のバンプとして、紫外線硬化樹脂を用い、各段毎に当該紫外線硬化樹脂の転写と紫外線照射を繰り返し行って形成することにより、短時間で弾性導電接着剤のバンプを硬化させ、生産性をより一層向上させることのできる実装構造を提供することを目的としている。
【００２５】
本発明は、弾性導電接着剤のバンプを、円錐形状に形成することにより、弾性変形能力をより一層向上させて、バンプ高さのばらつきや基板の反り、段差に対する許容範囲をより一層向上させ、接触抵抗の安定化及び接続信頼性のより一層良好な実装構造を提供することを目的としている。
【００２９】
本発明は、ガラス基板上に遮光膜を設けるとともに、当該遮光膜に、光学センサベアチップの形状に合わせて開口部を形成し、光学センサベアチップを当該ガラス基板に対して位置合わせして加圧保持した状態で、当該ガラス基板の当該光学センサベアチップとは反対側から紫外線を照射しつつ紫外線硬化型の封止剤を当該光学センサベアチップ周辺に供給して、当該光学センサベアチップの周辺と当該光学センサベアチップから当該ガラス基板までを当該封止剤で封止することにより、弾性導電接着剤のバンプ接触接合部への封止剤の浸透を防止し、接触接合部の導通不良を確実に防止する実装構造を提供することを目的としている。
【００３０】
本発明は、遮光膜を、ガラス基板上の配線パターン保護膜を利用して形成することにより、新たに遮光膜を形成することなく、弾性導電接着剤のバンプ接触接合部への封止剤の浸透を防止し、安価に接触接合部の導通不良を確実に防止する実装構造を提供することを目的としている。
【００３１】
本発明は、光学センサベアチップをガラス基板上に実装するに際して、光学センサベアチップの電極とガラス基板の電極を、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤で接着接続し、当該ガラス基板の外部接続端子上に、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤でバンプを形成することにより、コントローラボード等のモジュール実装構造物に対してメカニカル接触で組立てることができ、組込み生産性、光学センサモジュールの交換性、光学センサモジュールのリユース性を向上させることのできる光学センサモジュールを提供することを目的としている。
【００３２】
本発明は、光学センサベアチップがガラス基板上に実装されている光学センサモジュールを、モジュール実装構造物に実装するに際して、センサモジュールを、光学センサベアチップの電極とガラス基板の電極が、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤で接着接続されており、当該ガラス基板の外部接続端子上に、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤でバンプが形成されているものとし、当該センサモジュールの当該外部接続端子に形成されている当該弾性導電接着剤を、モジュール実装構造物の電極端子に接触加圧させた状態で、当該光学センサモジュールをアクティブアライメントさせて、当該光学センサモジュールを当該実装構造物に紫外線硬化樹脂で接着固定することにより、コントローラボード等のモジュール実装構造物に対してメカニカル接触で組立てることができるようにして、組込み生産性、光学センサモジュールの交換性、光学センサモジュールのリユース性を向上させるとともに、光学センサモジュールの決め精度と組込み生産性を向上させることのできる光学センサモジュール実装構造を提供することを目的としている。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の実装構造は、ベアチップが基板上に実装されている実装構造であって、前記ベアチップの複数の電極上に形成される金属バンプと、前記基板上に該金属バンプと対応する位置に形成される複数の電極とが、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有した弾性導電接着剤で接続され、かつ前記金属バンプ上に前記弾性導電接着剤を介して前記基板上の電極に接着接合した接合部を封止材で封止されていることにより、上記目的を達成している。
【００３４】
上記構成によれば、ベアチップを基板上に実装するに際して、ベアチップの電極と基板の電極を、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤で接着接続しているので、低弾性率で低抵抗な弾性導電接着剤で熱ストレスを吸収することができ、接続信頼性を向上させて、大型のフリップチップ実装を可能とすることができる。
また、上記構成によれば、ベアチップと基板との間を所定の封止剤で封止しているので、信頼性を向上させることができるとともに、封止剤での封止工程等での加熱プロセスによる熱ストレスをも弾性導電接着剤で吸収して、製造プロセスでの品質及び歩留まりを向上させることができ、かつ、封止剤の機械的な保持機能を低減させて、接続部の信頼性を向上させることができる。
さらに、上記構成によれば、ベアチップの電極上に金属バンプを形成し、当該金属バンプ上に弾性導電接着剤を形成し、当該弾性導電接着剤と基板の電極を接着接合しているので、信頼性を向上させることができるとともに、封止剤での封止工程等での加熱プロセスによる熱ストレスをも弾性導電接着剤で吸収して、製造プロセスでの品質及び歩留まりを向上させることができ、かつ、封止剤の機械的な保持機能を低減させて、接続部の信頼性を向上させることができる。
【００３５】
この場合、例えば、請求項２に記載するように、前記針形状導電性フィラーは、ウイスカーの少なくとも最表面にＡｇ被膜が施されたものであってもよい。
【００３６】
上記構成によれば、針形状導電性フィラーとして、ウイスカーの少なくとも最表面にＡｇ被膜が施されたものを用いているので、弾性導電接着剤を得るための導電性フィラーを安価なものとすることができ、接続信頼性が良好で、大型のフリップチップ実装を可能とする実装構造を安価なものとすることができる。
【００４１】
また、例えば、請求項３に記載するように、前記実装構造は、前記ベアチップが光学センサベアチップであり、前記基板がガラス基板であり、当該光学センサベアチップの電極と当該ガラス基板の電極が前記弾性導電接着剤で接着接合され、当該光学センサベアチップの周辺のみが所定の封止剤で封止されていてもよい。
【００４２】
上記構成によれば、ベアチップとして光学センサベアチップを用い、基板としてガラス基板を用い、当該光学センサベアチップの電極と当該ガラス基板の電極を弾性導電接着剤で接着接合し、当該光学センサベアチップの周辺のみを所定の封止剤で封止しているので、安価なガラス基板を使用して、信頼性が良好で安価な大型の光学センサベアチップ実装を可能とすることができる。
【００４３】
さらに、例えば、請求項４に記載するように、前記実装構造は、前記弾性導電接着剤が加熱硬化型の樹脂であってもよい。
【００４４】
上記構成によれば、弾性導電接着剤及び／または封止剤として加熱硬化型の樹脂を用い、当該弾性導電接着剤及び／または当該封止剤を同時加熱して硬化させているので、同一工程で処理を行うことができ、生産性を向上させることができる。
【００４５】
また、例えば、請求項５に記載するように、前記実装構造は、前記基板がガラス基板であり、前記弾性導電接着剤及び／または前記封止剤が紫外線硬化型の樹脂であって、当該ガラス基板側から紫外線が照射されて硬化されていてもよい。
【００４６】
上記構成によれば、基板としてガラス基板を用い、弾性導電接着剤及び／または封止剤として紫外線硬化型の樹脂を用いて、当該ガラス基板側から紫外線を照射させて硬化させているので、光学センサベアチップ上の画素有効領域への封止剤の浸透を防止することができ、封止工程での歩留まりと生産性を向上させることができる。
【００４７】
さらに、請求項３の場合、例えば、請求項６に記載するように、前記実装構造は、前記ベアチップが画素有効領域を有する光学センサベアチップであり、前記基板がガラス基板であって、当該ガラス基板の当該光学センサベアチップとは反対側である裏面側に、少なくとも当該光学センサベアチップの画素有効領域よりも大きくかつ当該光学センサベアチップよりも小さい領域に開口部を有する遮光膜が形成され、当該遮光膜側から紫外線が照射されつつ前記封止剤として紫外線硬化型の封止剤が当該光学センサベアチップ周辺に供給されて、当該光学センサベアチップの周辺のみが当該封止剤で封止されていてもよい。
【００４８】
上記構成によれば、ベアチップとして画素有効領域を有する光学センサベアチップを用い、基板としてガラス基板を用い、当該ガラス基板の当該光学センサベアチップとは反対側である裏面側に、少なくとも当該光学センサベアチップの画素有効領域よりも大きくかつ当該光学センサベアチップよりも小さい領域に開口部を有する遮光膜を形成し、当該遮光膜側から紫外線を照射しつつ封止剤として紫外線硬化型の封止剤を当該光学センサベアチップ周辺に供給して、当該光学センサベアチップの周辺のみを当該封止剤で封止しているので、同一工程で処理を行って、生産性を向上させることができるとともに、光学センサベアチップ上の画素有効領域への封止剤の浸透を防止することができ、封止工程での歩留まりと生産性を向上させることができる。
【００４９】
また、請求項１の場合、例えば、請求項７に記載するように、前記実装構造は、前記ベアチップが画素有効領域を有する光学センサベアチップであり、前記基板がガラス基板であり、当該光学センサベアチップの周囲が、少なくとも１箇所開口部を有する状態で第１の封止剤で封止され、高真空雰囲気下で当該開口部付近に透明な第２の封止剤が供給された後、高真空状態から大気圧に開放されて、当該第２の封止剤が、前記光学センサベアチップの画素有効領域まで浸透して封止されていてもよい。
【００５０】
上記構成によれば、ベアチップとして画素有効領域を有する光学センサベアチップを用い、基板としてガラス基板を用い、当該光学センサベアチップの周囲を、少なくとも１箇所開口部を有する状態で第１の封止剤で封止し、高真空雰囲気下で当該開口部付近に透明な第２の封止剤を供給した後、高真空状態から大気圧に開放して、当該第２の封止剤を、光学センサベアチップの画素有効領域まで浸透させて封止しているので、光学特性に悪影響を与えるボイドの発生を防止しつつ完全封止を行うことができ、特に、耐湿性に関して信頼性の高い光学センサベアチップの実装構造を提供することができる。
【００５１】
さらに、請求項７の場合、例えば、請求項８に記載するように、前記実装構造は、前記第１の封止剤が、遮光性樹脂であってもよい。
【００５２】
上記構成によれば、第１の封止剤として、遮光性樹脂を用いているので、画素有効領域に不要光が入射するのを防止することができ、光学特性のより一層良好な光学センサベアチップの実装構造を提供することができる。
【００５３】
また、請求項９記載の発明の実装構造は、ベアチップが基板上に実装されている実装構造であって、前記ベアチップの複数の電極上に形成される金属バンプと、当該金属バンプ上にゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有した前記弾性導電接着剤でバンプが形成され、該弾性導電接着剤のバンプが前記基板の電極に対して接触接合され、かつ当該ベアチップの周辺と当該ベアチップから当該基板までの間が所定の封止剤で封止されていることにより、上記目的を達成している。
【００５４】
上記構成によれば、ベアチップの電極上に金属バンプを形成し、当該金属バンプ上に弾性導電接着剤でバンプを形成し、基板の電極に対して接触接合させ、当該ベアチップの周辺と当該ベアチップから当該基板までの間を所定の封止剤で封止しているので、ベアチップ接合部をメカニカル接触として、リペア時に基板上の電極を清浄なまま維持することができ、ベアチップ実装におけるリペアを容易に行えるようにして、より一層生産性を向上させることができる。
【００５５】
さらに、請求項９の場合、例えば、請求項１０に記載するように、前記実装構造は、前記弾性導電接着剤のバンプが、前記金属バンプ上に、前記基板方向に多段に形成されていてもよい。
【００５６】
上記構成によれば、弾性導電接着剤のバンプを、金属バンプ上に、基板方向に多段に形成しているので、弾性変形能力をより一層向上させて、バンプ高さのばらつきや基板の反り、段差に対する許容範囲をより一層向上させることができ、接触抵抗の安定化及び接続信頼性をより一層向上させることができる。
【００５７】
また、請求項１０の場合、例えば、請求項１１に記載するように、前記多段に形成されている弾性導電接着剤のバンプは、紫外線硬化樹脂であり、各段毎に当該紫外線硬化樹脂の転写と紫外線照射が繰り返し行われて形成されていてもよい。
【００５８】
上記構成によれば、多段に形成されている弾性導電接着剤のバンプとして、紫外線硬化樹脂を用い、各段毎に当該紫外線硬化樹脂の転写と紫外線照射を繰り返し行って形成しているので、短時間で弾性導電接着剤のバンプを硬化させることができ、生産性をより一層向上させることができる。
【００５９】
さらに、請求項９から請求項１１の場合、例えば、請求項１２に記載するように、前記弾性導電接着剤のバンプは、円錐形状に形成されていてもよい。
【００６０】
上記構成によれば、弾性導電接着剤のバンプを、円錐形状に形成しているので、弾性変形能力をより一層向上させて、バンプ高さのばらつきや基板の反り、段差に対する許容範囲をより一層向上させることができ、接触抵抗の安定化及び接続信頼性をより一層向上させることができる。
【００６７】
さらに、請求項９の場合、例えば、請求項１３に記載するように、前記実装構造は、前記ガラス基板上に遮光膜が設けられるとともに、当該遮光膜に、前記光学センサベアチップの形状に合わせて開口部が設けられ、前記光学センサベアチップが当該ガラス基板に対して位置合わせされて加圧保持された状態で、当該ガラス基板の当該光学センサベアチップとは反対側から紫外線が照射されつつ紫外線硬化型の封止剤が当該光学センサベアチップ周辺に供給されて、当該光学センサベアチップの周辺と当該光学センサベアチップから当該ガラス基板までが当該封止剤で封止されていてもよい。
【００６８】
上記構成によれば、ガラス基板上に遮光膜を設けるとともに、当該遮光膜に、光学センサベアチップの形状に合わせて開口部を形成し、光学センサベアチップを当該ガラス基板に対して位置合わせして加圧保持した状態で、当該ガラス基板の当該光学センサベアチップとは反対側から紫外線を照射しつつ紫外線硬化型の封止剤を当該光学センサベアチップ周辺に供給して、当該光学センサベアチップの周辺と当該光学センサベアチップから当該ガラス基板までを当該封止剤で封止しているので、弾性導電接着剤のバンプ接触接合部への封止剤の浸透を防止することができ、接触接合部の導通不良を確実に防止することができる。
【００６９】
また、請求項１３の場合、例えば、請求項１４に記載するように、前記実装構造は、前記遮光膜が前記ガラス基板上の配線パターン保護膜を利用して形成されていてもよい。
【００７０】
上記構成によれば、遮光膜を、ガラス基板上の配線パターン保護膜を利用して形成しているので、新たに遮光膜を形成することなく、弾性導電接着剤のバンプ接触接合部への封止剤の浸透を防止することができ、安価に接触接合部の導通不良を確実に防止することができる。
【００７１】
請求項１５記載の発明の光学センサモジュールは、光学センサベアチップがガラス基板上に実装されている光学センサモジュールにおいて、前記光学センサベアチップの電極と前記ガラス基板の電極が、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤で接着接続されており、当該ガラス基板の外部接続端子上に、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤でバンプが形成されていることにより、上記目的を達成している。
【００７２】
上記構成によれば、光学センサベアチップをガラス基板上に実装するに際して、光学センサベアチップの電極とガラス基板の電極を、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤で接着接続し、当該ガラス基板の外部接続端子上に、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤でバンプを形成しているので、コントローラボード等のモジュール実装構造物に対してメカニカル接触で組立てることができ、組込み生産性、光学センサモジュールの交換性、光学センサモジュールのリユース性を向上させることができる。
【００７３】
請求項１６記載の発明の光学センサモジュール実装構造は、光学センサベアチップがガラス基板上に実装されている光学センサモジュールを、モジュール実装構造物に実装する光学センサモジュール実装構造であって、前記センサモジュールは、前記光学センサベアチップの電極と前記ガラス基板の電極が、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤で接着接続されており、当該ガラス基板の外部接続端子上に、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤でバンプが形成されており、当該センサモジュールの当該外部接続端子に形成されている当該弾性導電接着剤が、前記モジュール実装構造物の電極端子に接触加圧された状態で、当該光学センサモジュールをアクティブアライメントされて、当該光学センサモジュールが当該実装構造物に紫外線硬化樹脂で接着固定されていることにより、上記目的を達成している。
【００７４】
上記構成によれば、光学センサベアチップがガラス基板上に実装されている光学センサモジュールを、モジュール実装構造物に実装するに際して、センサモジュールを、光学センサベアチップの電極とガラス基板の電極が、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤で接着接続されており、当該ガラス基板の外部接続端子上に、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤でバンプが形成されているものとし、当該センサモジュールの当該外部接続端子に形成されている当該弾性導電接着剤を、モジュール実装構造物の電極端子に接触加圧させた状態で、当該光学センサモジュールをアクティブアライメントさせて、当該光学センサモジュールを当該実装構造物に紫外線硬化樹脂で接着固定しているので、コントローラボード等のモジュール実装構造物に対してメカニカル接触で組立てることができるようにして、組込み生産性、光学センサモジュールの交換性、光学センサモジュールのリユース性を向上させることができるとともに、光学センサモジュールの決め精度と組込み生産性を向上させることができる。
【００７５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００７６】
図１〜図３は、本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第１の実施の形態を示す図であり、本実施の形態は、請求項１から請求項４に対応するものである。
【００７７】
図１は、本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第１の実施の形態を適用した実装構造１の要部正面断面図であり、図１において、実装構造１は、基板２上に、弾性導電接着剤３を用いてベアチップ４が接着接合されている。
【００７８】
すなわち、ベアチップ４には、複数の図示しない電極上にそれぞれ金属バンプ５が形成されており、基板２上には、ベアチップ４の金属バンプ５に対応する位置に複数の電極６が形成されている。金属バンプ５は、めっきバンプやスタッドバンプ等を用いることができるが、材質としては、金バンプが望ましい。
【００７９】
そして、ベアチップ４の金属バンプ５と基板２の電極６とが弾性導電接着剤３で接着接合されており、この弾性導電接着剤３は、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを混練したもので、その硬化物が、ゴム状弾性樹脂の低弾性率特性を損なわず、低抵抗な接続材料となっている。針形状導電フィラーは、樹脂中への充填量が一般的なフレーク状フィラーに比較して、低充填で、低抵抗化を実現することができる。すなわち、針形状導電フィラーは、アスペクト比が大きく、３次元的な網目構造を有しており、接触状態を形成することができることから、ゴム状弾性樹脂の弾性変形能力を阻害せず、安定した導通抵抗を実現する。
【００８０】
弾性導電接着剤３は、このゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを混練したものであり、この弾性導電接着剤３を用いてベアチップ４と基板２との接合を行うことで、線膨張係数差の大きい基板２への実装をも高信頼性で実現することができる。
【００８１】
実装構造１は、基板２とベアチップ４との接合部が、品質確保のために、封止剤７で封止されており、封止剤７としては、熱硬化性樹脂等を用いることができるが、弾性導電接着剤３の針形状導電性フィラー表面に、封止剤７として、Ａｇ被覆を施しても、マイグレーションの発生を防止することができ、低コストで低抵抗な針形状導電性フィラーを得ることができる。なお、Ａｇ被覆方法としては、無電解めっき等を用いることができる。
【００８２】
弾性導電接着剤３は、その針形状導電性フィラーのコア材として、ウイスカーを用いることができ、針形状導電性フィラーのコア材としてウイスカーを用いると、微細でアスペクト比の大きい針形状導電性フィラーを得ることができ、ベアチップ４を接合する際の狭ピッチ化及び低抵抗化を得ることができる。
【００８３】
次に、本実施の形態の作用を説明する。本実施の形態の実装構造１は、ベアチップ４を基板２上に実装するのに、弾性導電接着剤３で接着接合している。
【００８４】
すなわち、ベアチップ４には、複数の金属バンプ５が形成されており、基板２上には、ベアチップ４の金属バンプ５に対応する位置に複数の電極６が形成されている。そして、これらのベアチップ４の金属バンプ５と基板２の電極６とは、弾性導電接着剤３で接着接合されており、少なくとも弾性導電接着剤３の外表面が封止剤７で封止されている。
【００８５】
ベアチップ４の金属バンプ５と基板２上の電極６とを弾性導電接着剤３を介して接着接合する場合、ベアチップ４上に金属バンプ５を形成し、当該金属バンプ５上に、弾性導電接着剤３を介して基板２上の電極６に接着接合し、ベアチップ４の品質保証のため、封止剤７で封止する。すなわち、従来からベアチップの金属バンプ上に導電性接着剤を供給し、基板上にベアチップを実装する構造は実用化されているが、従来の導電性接着剤の応力緩和機能と接着機能が不充分であったため、大型ベアチップ実装へは適用することができなかった。
【００８６】
ところが、本実施の形態の実装構造１では、ベアチップ４の金属バンプ５と基板２上の電極６とを接合するのに、弾性導電接着剤３を用いており、ベアチップ４と基板２との線膨張係数差に起因する熱ストレスを、この弾性導電接着剤３で変形吸収することができ、大型のベアチップ実装及び安価な線膨張係数の大きい基板２上へ実装することができる。
【００８７】
すなわち、弾性導電性接着剤３は、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを混練したものであり、ゴム状弾性樹脂の代表格であるシリコーン樹脂に針形状導電フィラーを含有させたときの体積抵抗率は、図２のように示すことができる。なお、図２は、シリコーン樹脂として、加熱硬化型でゴム硬度（JIS A）２８のものを使用し、針形状導電フィラーとして、無機化合物ウイスカーにＡｇめっきを施したもので、フィラー径約０．５μｍ、フィラー長約２０μｍのものを使用した場合の導電フィラー配合比と体積抵抗率を、フレーク状フィラーの場合と比較して示している。また、シリコーン樹脂に針形状導電フィラーを含有させたときのゴム硬度（ＪＩＳ Ａ）は、図３のように示すことができ、図３には、比較のために、フレーク状フィラーのゴム硬度も示している。
【００８８】
図２及び図３から分かるように、ゴム状弾性樹脂への針形状導電フィラーを分散性良く混練することにより、フレーク状フィラーを含有した場合よりも、高導電性を得ることができるとともに、ゴム硬度も低くすることができる。
【００８９】
そして、本実施の形態の実装構造１は、ベアチップ４の金属バンプ５と基板２上の電極６とを接合するのに、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを混練した弾性導電接着剤３を用いている。
【００９０】
したがって、ベアチップ４と基板２との線膨張係数差に起因する熱ストレスを、この弾性導電接着剤３で変形吸収することができ、大型のベアチップ実装及び安価な線膨張係数の大きい基板２上へ実装することができる。
【００９１】
また、この弾性導電接着剤３を多段で積み上げて形成して、高さを稼ぐと、熱ストレス緩和機能を増大させることができ、接続信頼性をさらに向上させることができる。この弾性導電接着剤３を多段で形成する方法としては、例えば、ベアチップ４の電極上の金属バンプ５に、弾性導電接着剤３を転写硬化させる工程を繰り返し行う方法を用いることができる。
【００９２】
このように、本実施の形態の実装構造１は、ベアチップ４を基板２上に実装するに際して、ベアチップ４の電極と基板２の電極６を、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤３で接着接続している。
【００９３】
したがって、低弾性率で低抵抗な弾性導電接着剤３で熱ストレスを吸収することができ、接続信頼性を向上させて、大型のフリップチップ実装を可能とすることができる。
【００９４】
また、本実施の形態の実装構造１は、針形状導電性フィラーとして、ウイスカーの少なくとも最表面にＡｇ被膜が施されたものを用いている。
【００９５】
したがって、弾性導電接着剤３を得るための導電性フィラーを安価なものとすることができ、接続信頼性が良好で、大型のフリップチップ実装を可能とする実装構造１を安価なものとすることができる。
【００９６】
さらに、本実施の形態の実装構造１は、ベアチップ４と基板２との間を封止剤７で封止している。
【００９７】
したがって、信頼性を向上させることができるとともに、封止剤７での封止工程等での加熱プロセスによる熱ストレスをも弾性導電接着剤３で吸収して、製造プロセスでの品質及び歩留まりを向上させることができ、かつ、封止剤７の機械的な保持機能を低減させて、接続部の信頼性を向上させることができる。
【００９８】
また、本実施の形態の実装構造１は、ベアチップ４の電極上に金属バンプ５を形成し、当該金属バンプ５上に弾性導電接着剤３を形成し、当該弾性導電接着剤３と基板２の電極６を接着接合している。
【００９９】
したがって、信頼性を向上させることができるとともに、封止剤７での封止工程等での加熱プロセスによる熱ストレスをも弾性導電接着剤３で吸収して、製造プロセスでの品質及び歩留まりを向上させることができ、かつ、封止剤７の機械的な保持機能を低減させて、接続部の信頼性を向上させることができる。
【０１００】
図４は、本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第２の実施の形態を適用した実装構造１０の要部正面断面図であり、本実施の形態は、請求項５から請求項７に対応するものである。
【０１０１】
図４において、実装構造１０は、光学センサベアチップ１１と基板１２とを弾性導電性接着剤１３で接着接合している。
【０１０２】
すなわち、光学センサベアチップ１１には、その電極上に金属バンプ１４が形成されており、基板１２上には、光学センサベアチップ１１の金属バンプ１４に対応する位置に複数の電極１５が形成されている。
【０１０３】
この光学センサベアチップ１１としては、例えば、複写機、イメージスキャナ等に用いられているラインＣＣＤ（Charge Coupled Device ）イメージセンサである。ラインＣＣＤイメージセンサは、近時、長辺方向８０ｍｍ以上を有するベアチップとなってきており、フリップチップ実装に対しては、接合部の応力緩和が必須条件となっている。
【０１０４】
基板１２は、例えば、ガラス基板が用いられており、ガラス基板の材質としては、線膨張係数の小さいパーレックスガラス（約２．８Ｅ−６）等だけでなく、線膨張係数が大きくコストの安い汎用ガラス基板を用いることができる。
【０１０５】
そして、光学センサベアチップ１１の金属バンプ１４と基板１２の電極１５とが弾性導電接着剤１３で接着接合されており、弾性導電接着剤１３は、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを混練したものである。また、この弾性導電接着剤１３のゴム状樹脂としては、熱硬化性のシリコーン樹脂や紫外線硬化機能を有するシリコーン樹脂、例えば、スリーボンド性紫外線硬化性シリコーン樹脂３１６４等を用いることができる。
【０１０６】
この弾性導電接着剤１３は、上記第１の実施の形態の弾性導電接着剤３と同様に、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを混練したものであり、光学センサベアチップ１１と基板１２との接合を行うことで、線膨張係数差の大きい基板１２への実装をも高信頼性で実現することができる。
【０１０７】
そして、実装構造１０は、光学センサベアチップ１１を配線の形成された基板１２上に弾性導電接着剤１３を介して接着接合して、当該弾性導電接着剤１３の外側面及び光学センサベアチップ１１の画素有効領域１７にかからない周辺のみが封止剤１６で封止されている。この封止剤１６としては、封止剤１６がその浸透圧で光学センサベアチップ１１の画素有効領域１７に進行しないように、粘度の高い封止剤を使用している。
【０１０８】
次に、本実施の形態の作用を説明する。本実施の形態の実装構造１０は、光学センサベアチップ１１を基板１２上に実装するのに、弾性導電接着剤１３で接着接合している。
【０１０９】
すなわち、実装構造１０は、線膨張係数の小さいパーレックスガラスや線膨張係数が大きくコストの安い汎用ガラスの基板１２に配線形成され、その電極１５上に、ＣＣＤベアチップ等の光学センサベアチップ１１が弾性導電接着剤１３を介して接着接合されている。そして、弾性導電接着剤１３の外側面と光学センサベアチップ１１の周辺のみが封止剤１６で封止されている。
【０１１０】
そして、弾性導電接着剤１３は、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを混練したものであり、光学センサベアチップ１１と基板１２との線膨張係数差に起因する熱ストレスを変形吸収して、大型のベアチップ実装及び安価な線膨張係数の大きい基板１２上への実装を可能としている。
【０１１１】
また、封止剤１６として、弾性導電接着剤１３のゴム状樹脂と同一硬化条件で硬化する熱硬化性樹脂を用いると、基板１２上に光学センサベアチップ１１をマウントした後、封止剤１６を塗布して、弾性導電接着剤１３と封止剤１６とを同時に硬化することができ、生産性を向上させることができる。
【０１１２】
また、弾性導電接着剤１３のゴム状樹脂として、紫外線硬化機能を有するシリコーン樹脂、例えば、スリーボンド製紫外線硬化性シリコーン樹脂３１６４を用い、封止剤１６として、紫外線硬化性樹脂を用いると、基板１２上に光学センサベアチップ１１をマウントした後、封止剤１６を塗布して、紫外線を基板１２の裏面（光学センサベアチップ１１と反対側の面）あるいは両面から照射することで、弾性導電接着剤１３と封止剤１６とを同時に硬化させることができ、短時間で硬化させて、生産性を向上させることができる。
【０１１３】
このように、本実施の形態の実装構造１０は、ベアチップとして光学センサベアチップ１１を用い、基板としてガラス基板１２を用い、光学センサベアチップ１１の電極とガラス基板１２の電極１５を弾性導電接着剤１３で接着接合し、光学センサベアチップ１１の周辺のみを封止剤１６で封止している。
【０１１４】
したがって、安価なガラス基板１２を使用して、信頼性が良好で安価な大型の光学センサベアチップ１１の実装を可能とすることができる。
【０１１５】
また、本実施の形態の実装構造１０は、弾性導電接着剤１３及び封止剤１６として加熱硬化型の樹脂を用い、弾性導電接着剤１３及び封止剤１６を同時加熱して硬化させている。
【０１１６】
したがって、同一工程で処理を行うことができ、生産性を向上させることができる。
【０１１７】
さらに、本実施の形態の実装構造１０は、弾性導電接着剤１３及び封止剤１６として紫外線硬化型の樹脂を用いて、ガラス基板１２側から紫外線を照射させて硬化させている。
【０１１８】
したがって、光学センサベアチップ１１上の画素有効領域１７への封止剤１６の浸透を防止することができ、封止工程での歩留まりと生産性を向上させることができる。
【０１１９】
図５は、本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第３の実施の形態を適用した実装構造２０の要部正面断面図であり、本実施の形態は、請求項８に対応するものである。
【０１２０】
なお、本実施の形態は、上記２の実施の形態の実装構造１０と同様の実装構造に適用したものであり、本実施の形態の説明においては、上記第２の実施の形態の実装構造１０と同様の構成部分については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【０１２１】
図５において、実装構造２０は、光学センサベアチップ１１の電極上の金属バンプ１４と基板１２の電極１５とが弾性導電性接着剤１３で接着接合されており、弾性導電接着剤１３の外側面と光学センサベアチップ１１の画素有効領域１７にかからない周辺のみが封止剤２１で封止されている。この封止剤２１としては、粘度の低い紫外線硬化型の封止剤が用いられている。
【０１２２】
そして、基板１２には、紫外線を遮光可能な遮光膜２２が形成されており、遮光膜２２は、図５では、基板１２の外表面に形成されているが、基板１２の内面（光学センサベアチップ１１側の面）に形成されていてもよい。遮光膜２２は、光学センサベアチップ１１の画素有効領域１７に対面する位置に形成されており、少なくとも当該画素有効領域１７よりも大きく形成されていて、かつ、光学センサベアチップ１７の画素有効領域１７と対向する領域に開口部２３が形成されている。
【０１２３】
本実施の形態の実装構造２０では、封止剤２１として、粘度の低い紫外線硬化型の封止剤が用いられて、基板１２に、紫外線を遮光可能であって、光学センサベアチップ１１の画素有効領域１７と対向する領域に開口部２３を有する遮光膜２２が形成されている。
【０１２４】
そして、実装構造２０では、光学センサベアチップ１１を基板１２に実装した後に、図５に矢印で示すように、基板１２の裏面側から紫外線を照射しながら紫外線硬化型の封止剤２２を光学センサベアチップ１１の周辺に供給する。封止剤２２は、光学センサベアチップ１１の周辺に供給されると、その浸透圧で光学センサベアチップ１１の中心方向へ浸透しようとするが、この浸透してきた封止剤２１が、遮光膜２２の開口部２３に到達すると、開口部２３を通過した紫外線が封止剤２１に照射されて硬化し、封止剤２１は、それ以上の浸透が停止する。その後、光学センサベアチップ１１側から紫外線を照射して、封止剤２１を完全に硬化させる。
【０１２５】
したがって、封止剤２１が画素有効領域１７に到達することなく硬化し、封止剤２１で封止することができる。
【０１２６】
このように、本実施の形態の実装構造２０は、ベアチップとして画素有効領域１７を有する光学センサベアチップ１１を用い、基板としてガラス基板１２を用い、ガラス基板１２の光学センサベアチップ１１とは反対側である裏面側に、少なくとも光学センサベアチップ１１の画素有効領域１７よりも大きくかつ光学センサベアチップ１１よりも小さい領域に開口部２３を有する遮光膜２２を形成し、遮光膜２２側から紫外線を照射しつつ紫外線硬化型の封止剤２１を光学センサベアチップ１１の周辺に供給して、光学センサベアチップ１１の周辺のみを封止剤２１で封止している。
【０１２７】
したがって、同一工程で処理を行って、生産性を向上させることができるとともに、光学センサベアチップ１１上の画素有効領域１７への封止剤２１の浸透を防止することができ、封止工程での歩留まりと生産性を向上させることができる。
【０１２８】
図６は、本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第４の実施の形態を適用した実装構造３０の要部平面図であり、本実施の形態は、請求項９及び請求項１０に対応するものである。
【０１２９】
なお、本実施の形態は、上記２の実施の形態の実装構造１０と同様の実装構造に適用したものであり、本実施の形態の説明においては、上記第２の実施の形態の実装構造１０と同様の構成部分については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【０１３０】
図６において、実装構造３０は、配線形成された基板１２上に、光学センサベアチップ１１をフリップチップ接合した後、封止工程において、第１の封止剤３１を少なくとも光学センサベアチップ１１の周囲の１箇所に開口部を設けて供給し、硬化させる。その後、第１の封止剤３１で封止された実装構造３０を高真空下に放置した後、上記開口部付近に透明な第２の封止剤３２を供給し、当該実装構造３０を高真空状態から大気圧に開放する。実装構造３０が大気圧に開放されると、第２の封止剤３２は、光学センサベアチップ１１と基板１２の間をボイドレスで光学センサベアチップ１１の全面にわたって浸透し、完全に浸透した後、硬化して、ボイドレスの光学センサベアチップ１１の全面を封止する。
【０１３１】
この第２の封止剤３２は、透明な樹脂を使用することで光学センサ特性を劣化することなく封止ができる。
【０１３２】
また、光学センサベアチップの周囲に供給した第１の封止剤を遮光性樹脂としている。これにより、不要光が画素有効領域に入射することを防止し、光学センサの画像検出特性が向上できる。
【０１３３】
このように、本実施の形態の実装構造３０は、ベアチップとして画素有効領域１７を有する光学センサベアチップ１１を用い、基板としてガラス基板１２を用い、光学センサベアチップ１１の周囲を、少なくとも１箇所開口部を有する状態で第１の封止剤３１で封止し、高真空雰囲気下で当該開口部付近に透明な第２の封止剤３２を供給した後、高真空状態から大気圧に開放して、第２の封止剤３２を、光学センサベアチップ１１の画素有効領域１７まで浸透させて封止している。
【０１３４】
したがって、光学特性に悪影響を与えるボイドの発生を防止しつつ完全封止を行うことができ、特に、耐湿性に関して信頼性の高い光学センサベアチップ１１の実装構造３０を提供することができる。
【０１３５】
図７及び図８は、本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第５の実施の形態を示す図であり、本実施の形態は、請求項１１から請求項１６に対応するものである。
【０１３６】
図７は、本実施の形態の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第５の実施の形態を適用した実装構造４０の要部正面断面図である。
【０１３７】
図７において、実装構造４０は、基板４１上に、弾性導電接着剤バンプ４２を用いてベアチップ４３が接触導通により接続されている。
【０１３８】
すなわち、ベアチップ４３には、複数の図示しない電極上にそれぞれ金属バンプ４４が形成されており、基板４１上には、ベアチップ４３の金属バンプ４４に対応する位置に複数の電極４５が形成されている。金属バンプ４４は、めっきバンプやスタッドバンプ等を用いることができるが、材質としては、金バンプが望ましい。
【０１３９】
実装構造４０は、ベアチップ４３の金属バンプ４４と基板４１上の電極４５が弾性導電接着剤バンプ４２で接触導通により接続されており、この弾性導電接着剤バンプ４２は、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを混練したもので、弾性に富み、低圧力で弾性変形して低接触抵抗を得ることのできるものである。
【０１４０】
実装構造４０は、少なくとも弾性導電接着剤バンプ４２の外側面との間に隙間を空けてた状態で、ベアチップ４３の周辺から基板４１上までが封止剤４６で封止されている。
【０１４１】
本実施の形態の実装構造４０は、図８に示すように、まず、ベアチップ４３の金属バンプ４４上に弾性導電接着剤によりバンプとして弾性導電接着剤バンプ４２を形成し、基板４１上の電極４５に押しつけた状態で弾性導電接着剤バンプ４２を弾性変形させる。この状態で、図７に示したように、少なくとも弾性導電接着剤バンプ４２の外側面との間に隙間を空けた状態で、ベアチップ４３の周辺から基板４１上までを封止剤４６で封止する。
【０１４２】
そして、実装構造４０は、弾性導電接着剤バンプ４２は弾性に富んでいるため、低圧力により弾性変形して低接触抵抗を得ることができ、この弾性導電接着剤バンプ４２の反発力に対して、封止剤４６の保持力が働いて、安定した接触導通を確保することができる。
【０１４３】
また、実装構造４０は、基板４１の電極４５に対して弾性導電接着剤バンプ４２を接触させてコンタクト（導通）を確保しているため、ベアチップ４３と基板４１との線膨張係数差による熱ストレスがほとんど発生しない。
【０１４４】
さらに、実装構造４０は、封止剤４６での封止を、少なくとも弾性導電接着剤バンプ４２の外側面との間に隙間を空けた状態で、ベアチップ４３の周辺から基板４１上までを行っているため、接触式コンタクトをとっている弾性導電接着剤バンプ４２と基板４１上の電極４５との界面に封止剤４６が入り込んで、接触不良が発生するのを防止することができる。
【０１４５】
また、実装構造４０は、封止剤４６で封止した後のベアチップリペアにおいて、接触式でコンタクトをとっているため、接続部が清浄な状態でベアチップ４３を取り外すことができ、基板４１上の電極４５の再生作業を行うことなく、再接合することができる。なお、この場合、基板４１上に封止剤４６の残さが若干残っていても、再接続への悪影響はない。
【０１４６】
このように、本実施の形態の実装構造４０は、ベアチップ４３の電極上に金属バンプ４４を形成し、金属バンプ４４上に弾性導電接着剤でバンプ（弾性導電接着剤バンプ）４２を形成し、基板４１の電極４５に対して接触接合させ、ベアチップ４３の周辺とベアチップ４３から基板４１までの間を封止剤４６で封止している。
【０１４７】
したがって、ベアチップ接合部をメカニカル接触として、リペア時に基板４１上の電極４５を清浄なまま維持することができ、ベアチップ実装におけるリペアを容易に行えるようにして、より一層生産性を向上させることができる。
【０１４８】
さらに、本実施の形態の実装構造４０においては、弾性導電接着剤バンプ４２を多段に積み上げて形成して弾性変形可能なバンプ高さを高くしてもよい。
【０１４９】
この多段に弾性導電接着剤バンプ４２を形成する方法としては、例えば、ベアチップ４３の電極上の金属バンプ４４に紫外線硬化性ゴム状弾性樹脂と針形状導電性フィラーを含有した弾性導電接着剤を転写し、紫外線照射により硬化させるという工程を繰り返し行う方法を用いることができる。
【０１５０】
このようにして、多段の弾性導電接着剤バンプ４２を形成すると、短時間に多段の弾性導電接着剤バンプ４２をベアチップ４３の金属バンプ４４上に形成することができ、また、ウエハ状態で多段の弾性導電接着剤バンプ４２を形成することができ、生産性をより一層向上させることができる。なお、紫外線硬化性ゴム状弾性樹脂としては、スリーボンド製紫外線硬化性シリコーン樹脂３１６４等を使用することができる。
【０１５１】
このように、弾性導電接着剤バンプ４２を多段に形成して高さを高くすると、弾性導電接着剤バンプ４２の高さのばらつきや基板４１の反り、段差に対する許容範囲を大きくすることができ、接続信頼性をより一層向上させることができる。
【０１５２】
また、本実施の形態の実装構造４０においては、ベアチップ４３上の弾性導電接着剤バンプ４２を円錐状に形成してもよい。
【０１５３】
この弾性導電接着剤バンプ４２を円錐状に形成する方法としては、例えば、ベアチップ４３の電極上に金属バンプ４４を形成して、粘度調整した弾性導電接着剤中に金属バンプ４４を浸させ、引き上げて硬化させることで形成することができる。
【０１５４】
このように、弾性導電接着剤バンプ４２を円錐状に形成すると、弾性導電接着剤バンプ４２が低圧縮力で弾性変形するとともに変形能力も大きなり、基板４１の反りや段差があっても安定した接触を得ることができ、接続信頼性をより一層向上させることができる。
【０１５５】
なお、上記説明では、ベアチップ４３の電極上に金バンプ等の金属バンプ４４設けて、この金属バンプ４４を介して弾性導電接着剤バンプ４２を形成しているが、ベアチップ４３の電極上に、直接、弾性導電接着剤バンプ４２を形成してもよい。
【０１５６】
そして、この実装構造４０の作成においては、弾性導電接着剤バンプ４２を金属バンプ４４またはベアチップ４３の電極上に形成して、当該形成した弾性導電性接着材バンプ４２を基板４１の電極４５上に押圧し、ベアチップ４３の動作確認を行う。
【０１５７】
この動作確認において、正常動作した場合には、上記封止剤４６を塗布し、押圧状態で当該封止剤４６を硬化させて封止を完了させる。また、この動作確認において、正常動作しない場合には、ベアチップ４３を交換する。
【０１５８】
このように、本実施の形態の実装構造４０は、弾性導電接着剤バンプ４２を基板４１の電極４５に押圧して接触させるメカニカル接触式でベアチップ実装しているため、上述のように、封止剤４６で封止する前に、動作確認を行って、正常動作しない場合には、リペアをベアチップ４３の脱着のみで行うことができるとともに、このベアチップ４３の周辺の封止を紫外線硬化系樹脂を用いて行うことで、動作確認後の押圧状態での封止を短時間に行って、生産性を向上させることができる。
【０１５９】
図９は、本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第６の実施の形態を適用した実装構造５０の要部正面断面図であり、本実施の形態は、請求項１７に対応するものである。
【０１６０】
図９において、実装構造５０は、基板５１上に、弾性導電接着剤バンプ５２を用いてベアチップ５３が接着接合されているとともに、弾性導電接着材バンプ５２と接触しない位置に仮固定剤５４で基板５１とベアチップ５３が仮固定されている。
【０１６１】
すなわち、ベアチップ５３には、複数の図示しない電極上にそれぞれ金属バンプ５５が形成されており、基板５１上には、ベアチップ５３の金属バンプ５５に対応する位置に複数の電極５６が形成されている。金属バンプ５５は、めっきバンプやスタッドバンプ等を用いることができるが、材質としては、金バンプが望ましい。
【０１６２】
そして、実装構造５０は、弾性導電接着材バンプ５２と接触しない位置に仮固定剤５４で、基板５１とベアチップ５３が仮固定されている。
【０１６３】
本実施の形態の実装構造５０は、まず、ベアチップ５３の金属バンプ５５上に弾性導電接着材バンプ５２を形成し、この弾性導電接着剤バンプ５２を形成したベアチップ５３を基板５１の電極５６上に押圧して、弾性導電接着剤バンプ５２と接しない位置、例えば、ベアチップ５３の中央部に、仮固定剤５４で基板５１に対して、ベアチップ５３を仮固定する。
【０１６４】
この仮固定剤５４としては、粘着剤、ホットメルト樹脂等を用いることができ、本実施の形態では、ホットメルト樹脂を用いている。
【０１６５】
仮固定剤５４を使用した仮固定方法としては、例えば、仮固定剤５４としてホットメルト樹脂を用いる場合、ホットメルト樹脂を、まず、例えば、ベアチップ５３の中央部に対応する位置の基板５１の面に供給し、ベアチップ５３を熱圧着ツールにより加熱した状態で基板５１に対して押圧する。そして、ホットメルト樹脂である仮固定剤５４が硬化すると、その後、熱圧着ツールによるベアチップ５３の基板５１への押圧を解除し、ベアチップ５３の仮固定を完了する。
【０１６６】
この仮固定剤５４で仮固定した状態でベアチップ５３の動作確認を行い、正常動作する場合には、上記第５の実施の形態と同様の封止剤４６を、第５の実施の形態と同様に、少なくとも弾性導電接着剤バンプ５２の外側面との間に隙間を空けた状態で、ベアチップ５３の周辺から基板５１上まで塗布し、当該封止剤４６を硬化させて封止を完了させる。また、この動作確認において、正常動作しない場合には、加熱することで仮固定剤５４であるホットメルト樹脂の接着力を低減させ、ベアチップ５３のリペアを行う。
【０１６７】
このように、本実施の形態の実装構造５０は、基板５１とベアチップ５３を仮固定している。
【０１６８】
したがって、動作確認及び封止工程をベアチップ加圧保持機構を用いることなく行うことができ、生産性をより一層向上させることができる。
【０１６９】
また、本実施の形態の実装構造５０は、リペアにおいても、電極端子部が弾性導電接着剤バンプ５２によるメカニカルな接触だけであるため、基板５１上の電極５６への残留物がなく、そのまま次のベアチップ５３を実装することができる。
【０１７０】
図１０は、本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第７の実施の形態を適用した実装構造６０の正面図であり、本実施の形態は、請求項１８及び請求項１９に対応するものである。
【０１７１】
図１０において、実装構造６０は、光学センサベアチップ６１と基板６２とを弾性導電性接着剤６３で接着接合し、封止剤６４で封止するとともに、当該封止剤６４の弾性導電接着剤６３部分への浸透を防止している。
【０１７２】
すなわち、光学センサベアチップ６１には、その電極上に金属バンプ６５が形成されており、基板６２上には、光学センサベアチップ６１の金属バンプ６５に対応する位置に複数の電極６６が形成されている。
【０１７３】
この光学センサベアチップ６１としては、例えば、複写機、イメージスキャナ等に用いられているラインＣＣＤ（Charge Coupled Device ）イメージセンサである。ラインＣＣＤイメージセンサは、近時、長辺方向８０ｍｍ以上を有するベアチップとなってきており、フリップチップ実装に対しては、接合部の応力緩和が必須条件となっている。
【０１７４】
基板６２は、例えば、ガラス基板が用いられており、ガラス基板の材質としては、線膨張係数の小さいパーレックスガラス（約２．８Ｅ−６）等だけでなく、線膨張係数が大きくコストの安い汎用ガラス基板を用いることができる。
【０１７５】
そして、光学センサベアチップ６１の金属バンプ６５と基板６２の電極６６とが弾性導電接着剤６３で接着接合されており、弾性導電接着剤６３は、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを混練したものである。また、この弾性導電接着剤６３のゴム状樹脂としては、紫外線硬化機能を有するシリコーン樹脂、例えば、スリーボンド性紫外線硬化性シリコーン樹脂３１６４等を用いることができる。
【０１７６】
そして、実装構造６０は、光学センサベアチップ６１を配線の形成された基板６２上に弾性導電接着剤６３を介して接着接合して、少なくとも弾性導電接着剤バンプ６５の外側面との間に隙間を空けてた状態で、ベアチップ５３の周辺から基板６１上までのみが封止剤６４で封止されている。この封止剤６４としては、粘度が低く、紫外線の照射で硬化する紫外線硬化型のものが用いられている。
【０１７７】
そして、基板６２には、紫外線を遮光可能な遮光膜６７が形成されており、遮光膜６７は、図１０では、基板６７の外表面に形成されているが、基板６７の内面（光学センサベアチップ６１側の面に形成されていてもよい。遮光膜６７は、画素有効領域６８を有する光学センサベアチップ６１に対向する位置に形成されており、少なくとも当該画素有効領域６８よりも大きく形成されていて、かつ、光学センサベアチップ６１の画素有効領域６８を含め当該画素有効領域６８の外方であって、導電接着剤バンプ６３と電極６４とが接触する部分と対向する領域、例えば、光学センサベアチップ６１の大大きさに対応する領域に開口部６９が形成されている。
【０１７８】
そして、実装構造６０では、光学センサベアチップ６１を基板６２に実装した後に、図１０に矢印で示すように、基板６２の裏面側から紫外線を照射しながら紫外線硬化型の封止剤６４を、少なくとも弾性導電接着剤バンプ６５の外側面との間に隙間を空けてた状態で、ベアチップ５３の周辺から基板６１上までのみに供給する。封止剤６４は、光学センサベアチップ６１の周辺に供給されると、その浸透圧で光学センサベアチップ１１の図１０の下面中心方向へ浸透しようとするが、この浸透してきた封止剤６４が、遮光膜６７の開口部６９に到達すると、開口部６９を通過した紫外線が封止剤６４に照射されて封止剤６４３が硬化し、封止剤６４は、それ以上の浸透が停止する。その後、光学センサベアチップ６１側から紫外線を照射して、封止剤６４を完全に硬化させる。
【０１７９】
したがって、封止剤６４が弾性導電接着剤バンプ６３に到達することなく硬化して、弾性導電接着剤バンプ６３の接触不良を防止することができるとともに、封止剤６４で封止することができる。
【０１８０】
このように、本実施の形態の実装構造６０は、ガラス基板６２上に遮光膜６７を設けるとともに、当該遮光膜６７に、光学センサベアチップ６１の形状に合わせて開口部６９を形成し、光学センサベアチップ６１をガラス基板６２に対して位置合わせして加圧保持した状態で、ガラス基板６２の光学センサベアチップ６１とは反対側から紫外線を照射しつつ紫外線硬化型の封止剤６４を光学センサベアチップ６１周辺に供給して、光学センサベアチップ６１の周辺と光学センサベアチップ６１からガラス基板６２までを封止剤６４で封止している。
【０１８１】
したがって、弾性導電接着剤６５のバンプ接触接合部への封止剤６４の浸透を防止することができ、接触接合部の導通不良を確実に防止することができる。
【０１８２】
なお、上記実施の形態においては、基板６２の下面（裏面）に開口部６９を有する遮光膜６７を形成して封止剤６４が弾性導電接着剤バンプ６３に到達することを防止しているが、封止剤６４を適切な領域のみで硬化させるのには、開口部６９を有する遮光膜６７を形成するものに限るものではない。
【０１８３】
例えば、図１１に示す実装構造７０のように、基板６２の配線パターン保護膜７１を利用してもよい。この場合、封止剤６４を設ける領域にのみ、配線パターン保護膜７１を形成する。なお、図１１では、図１０と同様の構成部分には、同一の符号を付している。
【０１８４】
このようにすると、新たに遮光膜を形成することなく、弾性導電接着剤バンプ６３のバンプ接触接合部への封止剤６４の浸透を防止することができ、安価に接触接合部の導通不良を確実に防止することができる。
【０１８５】
図１２及び図１３は、本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第８の実施の形態を示す図であり、本実施の形態は、請求項２０及び請求項２１に対応するものである。
【０１８６】
図１２は、本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第８の実施の形態を適用した光学センサモジュールとしてのベアチップモジュール８０の正面断面図であり、図１３は、当該ベアチップモジュール８０を実装した光学センサモジュール実装構造としてのベアチップモジュール実装構造９０の正面断面図である。
【０１８７】
図１２において、ベアチップモジュール８０は、基板８１上に、弾性導電接着剤８２を用いて光学センサベアチップ８３が接着接合されており、当該基板８１上の入出力端子上に弾性導電接着剤８４が形成されている。
【０１８８】
すなわち、ベアチップモジュール８０は、光学センサベアチップ８３の電極上の金属バンプ８５と基板８１の電極８６とが弾性導電性接着剤８２で接着接合されており、弾性導電接着剤８３の外側面と光学センサベアチップ８３の画素有効領域８７にかからない周辺のみが封止剤８８で封止されている。
【０１８９】
このベアチップモジュール８０の実装工程としては、上記第３の実施の形態と同様の実装工程を用いることができる。
【０１９０】
そして、ベアチップモジュール８０は、光学センサベアチップ８３の実装と封止剤８８での封止が完了した後、基板８１上の入出力端子上に、弾性導電接着剤８４が形成されている。
【０１９１】
このベアチップモジュール８０は、図１３に示すように、ベアチップモジュール実装構造９０のベアチップモジュール実装構造物９１、例えば、コントローラボード等に対して、弾性導電接着剤８４により接触式で接続される。
【０１９２】
すなわち、コントローラボード等のベアチップモジュール実装構造物９１には、ベアチップモジュール８０の入出力端子に対向する対向電極９２が形成されており、この対向電極９２とベアチップモジュール８０の弾性導電接着剤８４とが接触式で接続される。
【０１９３】
具体的には、ベアチップモジュール８０の基板８１の入出力端子上に形成された弾性導電接着剤８４を、ベアチップモジュール実装構造物９１の対向電極９２に接触させた状態で、ベアチップモジュール実装構造９０の動作を行わせて、図１３に両矢印で示すように、アクティブアライメントし、正確な位置決めを行う。
【０１９４】
次に、正確な位置決めを行うと、ベアチップモジュール８０の基板８１とベアチップモジュール実装構造物９１との間に紫外線硬化樹脂９３を塗布して、図１３に矢印で示すように、紫外線（図１３では、光）を照射して、紫外線硬化樹脂９３を硬化させ、ベアチップモジュール８０とベアチップモジュール実装構造物９１とを接着して、ベアチップモジュール実装構造９０とする。
【０１９５】
このように、本実施の形態のベアチップモジュール８０は、光学センサベアチップ８３をガラス基板８１上に実装するに際して、光学センサベアチップ８３の電極とガラス基板８１の電極６６を、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤８２で接着接続し、ガラス基板８１の外部接続端子上に、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤８４でバンプを形成している。
【０１９６】
したがって、コントローラボード等のモジュール実装構造物９１に対してメカニカル接触で組立てることができ、組込み生産性、光学センサモジュールであるベアチップモジュール８０の交換性、ベアチップモジュール８０のリユース性を向上させることができる。
【０１９７】
また、本実施の形態のベアチップモジュール実装構造９０は、ベアチップモジュール８０を、光学センサベアチップ８３の電極とガラス基板８１の電極６６が、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤８２で接着接続されており、ガラス基板８１の外部接続端子上に、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤８４でバンプが形成されているものとし、ベアチップモジュール８０の外部接続端子に形成されている弾性導電接着剤８４を、ベアチップモジュール実装構造物９１の電極端子９２に接触加圧させた状態で、ベアチップモジュール８０をアクティブアライメントさせて、ベアチップモジュール８０を実装構造物９１に紫外線硬化樹脂９３で接着固定している。
【０１９８】
したがって、コントローラボード等のモジュール実装構造物９１に対してメカニカル接触で組立てることができるようにして、組込み生産性、ベアチップモジュール８０の交換性、ベアチップモジュール８０のリユース性を向上させることができるとともに、ベアチップモジュール８０の決め精度と組込み生産性を向上させることができる。
【０１９９】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【０２００】
【発明の効果】
本発明の実装構造によれば、ベアチップが基板上に実装されている実装構造であって、前記ベアチップの複数の電極上に形成される金属バンプと、前記基板上に該金属バンプと対応する位置に形成される複数の電極とが、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有した弾性導電接着剤で接続され、かつ前記金属バンプ上に前記弾性導電接着剤を介して前記基板上の電極に接着接合した接合部を封止材で封止されているので、低弾性率で低抵抗な弾性導電接着剤で熱ストレスを吸収することができ、接続信頼性を向上させて、大型のフリップチップ実装を可能とすることができる。また、ベアチップと基板との間を所定の封止剤で封止しているので、信頼性を向上させることができるとともに、封止剤での封止工程等での加熱プロセスによる熱ストレスをも弾性導電接着剤で吸収して、製造プロセスでの品質及び歩留まりを向上させることができ、かつ、封止剤の機械的な保持機能を低減させて、接続部の信頼性を向上させることができる。さらに、ベアチップの電極上に金属バンプを形成し、当該金属バンプ上に弾性導電接着剤を形成し、当該弾性導電接着剤と基板の電極を接着接合しているので、信頼性を向上させることができるとともに、封止剤での封止工程等での加熱プロセスによる熱ストレスをも弾性導電接着剤で吸収して、製造プロセスでの品質及び歩留まりを向上させることができ、かつ、封止剤の機械的な保持機能を低減させて、接続部の信頼性を向上させることができる。
【０２０１】
本発明の実装構造によれば、針形状導電性フィラーとして、ウイスカーの少なくとも最表面にＡｇ被膜が施されたものを用いているので、弾性導電接着剤を得るための導電性フィラーを安価なものとすることができ、接続信頼性が良好で、大型のフリップチップ実装を可能とする実装構造を安価なものとすることができる。
【０２０４】
本発明の実装構造によれば、ベアチップとして光学センサベアチップを用い、基板としてガラス基板を用い、当該光学センサベアチップの電極と当該ガラス基板の電極を弾性導電接着剤で接着接合し、当該光学センサベアチップの周辺のみを所定の封止剤で封止しているので、安価なガラス基板を使用して、信頼性が良好で安価な大型の光学センサベアチップ実装を可能とすることができる。
【０２０５】
本発明の実装構造によれば、前記弾性導電接着剤が加熱硬化型の樹脂であり、当該弾性導電接着剤を加熱して硬化させているので、生産性を向上させることができる。
【０２０６】
本発明の実装構造によれば、基板としてガラス基板を用い、弾性導電接着剤及び／または封止剤として紫外線硬化型の樹脂を用いて、当該ガラス基板側から紫外線を照射させて硬化させているので、光学センサベアチップ上の画素有効領域への封止剤の浸透を防止することができ、封止工程での歩留まりと生産性を向上させることができる。
【０２０７】
本発明の実装構造によれば、ベアチップとして画素有効領域を有する光学センサベアチップを用い、基板としてガラス基板を用い、当該ガラス基板の当該光学センサベアチップとは反対側である裏面側に、少なくとも当該光学センサベアチップの画素有効領域よりも大きくかつ当該光学センサベアチップよりも小さい領域に開口部を有する遮光膜を形成し、当該遮光膜側から紫外線を照射しつつ封止剤として紫外線硬化型の封止剤を当該光学センサベアチップ周辺に供給して、当該光学センサベアチップの周辺のみを当該封止剤で封止しているので、同一工程で処理を行って、生産性を向上させることができるとともに、光学センサベアチップ上の画素有効領域への封止剤の浸透を防止することができ、封止工程での歩留まりと生産性を向上させることができる。
【０２０８】
本発明の実装構造によれば、ベアチップとして画素有効領域を有する光学センサベアチップを用い、基板としてガラス基板を用い、当該光学センサベアチップの周囲を、少なくとも１箇所開口部を有する状態で第１の封止剤で封止し、高真空雰囲気下で当該開口部付近に透明な第２の封止剤を供給した後、高真空状態から大気圧に開放して、当該第２の封止剤を、光学センサベアチップの画素有効領域まで浸透させて封止しているので、光学特性に悪影響を与えるボイドの発生を防止しつつ完全封止を行うことができ、特に、耐湿性に関して信頼性の高い光学センサベアチップの実装構造を提供することができる。
【０２０９】
本発明の実装構造によれば、第１の封止剤として、遮光性樹脂を用いているので、画素有効領域に不要光が入射するのを防止することができ、光学特性のより一層良好な光学センサベアチップの実装構造を提供することができる。
【０２１０】
本発明の実装構造によれば、ベアチップの電極上に金属バンプを形成し、当該金属バンプ上に弾性導電接着剤でバンプを形成し、基板の電極に対して接触接合させ、当該ベアチップの周辺と当該ベアチップから当該基板までの間を所定の封止剤で封止しているので、ベアチップ接合部をメカニカル接触として、リペア時に基板上の電極を清浄なまま維持することができ、ベアチップ実装におけるリペアを容易に行えるようにして、より一層生産性を向上させることができる。
【０２１１】
本発明の実装構造によれば、弾性導電接着剤のバンプを、金属バンプ上に、基板方向に多段に形成しているので、弾性変形能力をより一層向上させて、バンプ高さのばらつきや基板の反り、段差に対する許容範囲をより一層向上させることができ、接触抵抗の安定化及び接続信頼性をより一層向上させることができる。
【０２１２】
本発明の実装構造によれば、多段に形成されている弾性導電接着剤のバンプとして、紫外線硬化樹脂を用い、各段毎に当該紫外線硬化樹脂の転写と紫外線照射を繰り返し行って形成しているので、短時間で弾性導電接着剤のバンプを硬化させることができ、生産性をより一層向上させることができる。
【０２１３】
本発明の実装構造によれば、弾性導電接着剤のバンプを、円錐形状に形成しているので、弾性変形能力をより一層向上させて、バンプ高さのばらつきや基板の反り、段差に対する許容範囲をより一層向上させることができ、接触抵抗の安定化及び接続信頼性をより一層向上させることができる。
【０２１７】
本発明の実装構造によれば、ガラス基板上に遮光膜を設けるとともに、当該遮光膜に、光学センサベアチップの形状に合わせて開口部を形成し、光学センサベアチップを当該ガラス基板に対して位置合わせして加圧保持した状態で、当該ガラス基板の当該光学センサベアチップとは反対側から紫外線を照射しつつ紫外線硬化型の封止剤を当該光学センサベアチップ周辺に供給して、当該光学センサベアチップの周辺と当該光学センサベアチップから当該ガラス基板までを当該封止剤で封止しているので、弾性導電接着剤のバンプ接触接合部への封止剤の浸透を防止することができ、接触接合部の導通不良を確実に防止することができる。
【０２１８】
本発明の実装構造によれば、遮光膜を、ガラス基板上の配線パターン保護膜を利用して形成しているので、新たに遮光膜を形成することなく、弾性導電接着剤のバンプ接触接合部への封止剤の浸透を防止することができ、安価に接触接合部の導通不良を確実に防止することができる。
【０２１９】
本発明の光学センサモジュールによれば、光学センサベアチップをガラス基板上に実装するに際して、光学センサベアチップの電極とガラス基板の電極を、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤で接着接続し、当該ガラス基板の外部接続端子上に、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤でバンプを形成しているので、コントローラボード等のモジュール実装構造物に対してメカニカル接触で組立てることができ、組込み生産性、光学センサモジュールの交換性、光学センサモジュールのリユース性を向上させることができる。
【０２２０】
本発明の光学センサモジュール実装構造によれば、光学センサベアチップがガラス基板上に実装されている光学センサモジュールを、モジュール実装構造物に実装するに際して、センサモジュールを、光学センサベアチップの電極とガラス基板の電極が、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤で接着接続されており、当該ガラス基板の外部接続端子上に、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤でバンプが形成されているものとし、当該センサモジュールの当該外部接続端子に形成されている当該弾性導電接着剤を、モジュール実装構造物の電極端子に接触加圧させた状態で、当該光学センサモジュールをアクティブアライメントさせて、当該光学センサモジュールを当該実装構造物に紫外線硬化樹脂で接着固定しているので、コントローラボード等のモジュール実装構造物に対してメカニカル接触で組立てることができるようにして、組込み生産性、光学センサモジュールの交換性、光学センサモジュールのリユース性を向上させることができるとともに、光学センサモジュールの決め精度と組込み生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第１の実施の形態を適用した実装構造の要部正面断面図。
【図２】シリコーン樹脂に針形状導電フィラーを含有させたときの針形状導電フィラー配合比と体積抵抗率との関係を示す図。
【図３】シリコーン樹脂に針形状導電フィラーを含有させたときの針形状導電フィラー配合比とゴム硬度との関係を示す図。
【図４】本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第２の実施の形態を適用した実装構造の要部正面断面図。
【図５】本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第３の実施の形態を適用した実装構造の要部正面断面図。
【図６】本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第４の実施の形態を適用した実装構造の要部平面図。
【図７】本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第５の実施の形態を適用した実装構造の要部正面断面図。
【図８】図７の実装構造の製造工程を示す要部正面断面図。
【図９】本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第６の実施の形態を適用した実装構造の要部正面断面図。
【図１０】本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第７の実施の形態を適用した実装構造の要部正面断面図。
【図１１】図１０の実装構造の他の例を示す要部正面断面図。
【図１２】本発明の実装構造、光学センサモジュール及び光学センサモジュール実装構造の第８の実施の形態を適用したベアチップモジュールの正面断面図。
【図１３】図１２のベアチップモジュールを実装したベアチップモジュール実装構造の正面断面図。
【符号の説明】
１ 実装構造
２ 基板
３ 弾性導電接着剤
４ ベアチップ
５ 金属バンプ
６ 電極
７ 封止剤
１０ 実装構造
１１ 光学センサベアチップ
１２ 基板
１３ 弾性導電性接着剤
１４ 金属バンプ
１５ 電極
１６ 封止剤
１７ 画素有効領域
２０ 実装構造
２１ 封止剤
２２ 遮光膜
２３ 開口部
３０ 実装構造
３１ 第１の封止剤
３２ 第２の封止剤
４０ 実装構造
４１ 基板
４２ 弾性導電接着剤バンプ
４３ ベアチップ
４４ 金属バンプ
４５ 電極
４６ 封止剤
５０ 実装構造
５１ 基板
５２ 弾性導電接着剤バンプ
５３ ベアチップ
５４ 仮固定剤
５５ 金属バンプ
５６ 電極
６０ 実装構造
６１ 光学センサベアチップ
６２ 基板
６３ 弾性導電性接着剤
６４ 封止剤
６５ 金属バンプ
６６ 電極
６７ 遮光膜
６８ 画素有効領域
６９ 開口部
７０ 実装構造
７１ 配線パターン保護膜
８０ ベアチップモジュール
８１ 基板
８２ 弾性導電接着剤
８３ 光学センサベアチップ
８４ 弾性導電接着剤
８５ 金属バンプ
８６ 電極
８７ 画素有効領域
８８ 封止剤
９０ ベアチップモジュール実装構造
９１ ベアチップモジュール実装構造物
９２ 対向電極
９３ 紫外線硬化樹脂
Claims (16)
- ベアチップが基板上に実装されている実装構造であって、前記ベアチップの複数の電極上に形成される金属バンプと、前記基板上に該金属バンプと対応する位置に形成される複数の電極とが、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有した弾性導電接着剤で接続され、かつ前記金属バンプ上に前記弾性導電接着剤を介して前記基板上の電極に接着接合した接合部を封止材で封止されていることを特徴とする実装構造。
- 前記針形状導電性フィラーは、ウイスカーの少なくとも最表面にＡｇ被膜が施されたものであることを特徴とする請求項１記載の実装構造。
- 前記実装構造は、前記ベアチップが光学センサベアチップであり、前記基板がガラス基板であり、当該光学センサベアチップの電極と当該ガラス基板の電極が前記弾性導電接着剤で接着接合され、当該光学センサベアチップの周辺のみが所定の封止剤で封止されていることを特徴とする請求項１又は２記載の実装構造。
- 前記実装構造は、前記弾性導電接着剤が加熱硬化型の樹脂であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の実装構造。
- 前記実装構造は、前記基板がガラス基板であり、前記弾性導電接着剤及び／または前記封止剤が紫外線硬化型の樹脂であって、当該ガラス基板側から紫外線が照射されて硬化されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の実装構造。
- 前記実装構造は、前記ベアチップが画素有効領域を有する光学センサベアチップであり、前記基板がガラス基板であって、当該ガラス基板の当該光学センサベアチップとは反対側である裏面側に、少なくとも当該光学センサベアチップの画素有効領域よりも大きくかつ当該光学センサベアチップよりも小さい領域に開口部を有する遮光膜が形成され、当該遮光膜側から紫外線が照射されつつ前記封止剤として紫外線硬化型の封止剤が当該光学センサベアチップ周辺に供給されて、当該光学センサベアチップの周辺のみが当該封止剤で封止されていることを特徴とする請求項３記載の実装構造。
- 前記実装構造は、前記ベアチップが画素有効領域を有する光学センサベアチップであり、前記基板がガラス基板であり、当該光学センサベアチップの周囲が、少なくとも１箇所開口部を有する状態で第１の封止剤で封止され、高真空雰囲気下で当該開口部付近に透明な第２の封止剤が供給された後、高真空状態から大気圧に開放されて、当該第２の封止剤が、前記光学センサベアチップの画素有効領域まで浸透して封止されていることを特徴とする請求項１記載の実装構造。
- 前記実装構造は、前記第１の封止剤が、遮光性樹脂であることを特徴とする請求項７記載の実装構造。
- ベアチップが基板上に実装されている実装構造であって、前記ベアチップの複数の電極上に形成される金属バンプと、当該金属バンプ上にゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有した前記弾性導電接着剤でバンプが形成され、該弾性導電接着剤のバンプが前記基板の電極に対して接触接合され、かつ当該ベアチップの周辺と当該ベアチップから当該基板までの間が所定の封止剤で封止されていることを特徴とする実装構造。
- 前記実装構造は、前記弾性導電接着剤のバンプが、前記金属バンプ上に、前記基板方向に多段に形成されていることを特徴とする請求項９記載の実装構造。
- 前記多段に形成されている弾性導電接着剤のバンプは、紫外線硬化樹脂であり、各段毎に当該紫外線硬化樹脂の転写と紫外線照射が繰り返し行われて形成されていることを特徴とする請求項１０記載の実装構造。
- 前記弾性導電接着剤のバンプは、円錐形状に形成されていることを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれかに記載の実装構造。
- 前記実装構造は、前記ガラス基板上に遮光膜が設けられるとともに、当該遮光膜に、前記光学センサベアチップの形状に合わせて開口部が設けられ、前記光学センサベアチップが当該ガラス基板に対して位置合わせされて加圧保持された状態で、当該ガラス基板の当該光学センサベアチップとは反対側から紫外線が照射されつつ紫外線 硬化型の封止剤が当該光学センサベアチップ周辺に供給されて、当該光学センサベアチップの周辺と当該光学センサベアチップから当該ガラス基板までが当該封止剤で封止されていることを特徴とする請求項９記載の実装構造。
- 前記実装構造は、前記遮光膜が前記ガラス基板上の配線パターン保護膜を利用して形成されていることを特徴とする請求項１３記載の実装構造。
- 光学センサベアチップがガラス基板上に実装されている光学センサモジュールにおいて、前記光学センサベアチップの電極と前記ガラス基板の電極が、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤で接着接続されており、当該ガラス基板の外部接続端子上に、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤でバンプが形成されていることを特徴とする光学センサモジュール。
- 光学センサベアチップがガラス基板上に実装されている光学センサモジュールを、モジュール実装構造物に実装する光学センサモジュール実装構造であって、前記センサモジュールは、前記光学センサベアチップの電極と前記ガラス基板の電極が、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤で接着接続されており、当該ガラス基板の外部接続端子上に、ゴム状弾性樹脂に針形状導電性フィラーを含有する弾性導電接着剤でバンプが形成されており、当該センサモジュールの当該外部接続端子に形成されている当該弾性導電接着剤が、前記モジュール実装構造物の電極端子に接触加圧された状態で、当該光学センサモジュールをアクティブアライメントされて、当該光学センサモジュールが当該実装構造物に紫外線硬化樹脂で接着固定されていることを特徴とする光学センサモジュール実装構造。
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