JP5356980B2 - 電子素子モジュールおよびその製造方法、電子素子ウエハモジュールおよびその製造方法、並びに電子情報機器 - Google Patents

Description

本発明は、入射光を集光する複数のレンズまたは、出射光を直進させたり入射光を所定方向に曲げて導いたりする複数の光学機能素子と、各レンズにそれぞれ対応して、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子または、各光学機能素子にそれぞれ対応して、出射光を発生させるための発光素子および入射光を受光するための受光素子とが複数モジュール化された電子素子モジュールおよびその製造方法、この電子素子モジュールがウエハ状に複数配設された電子素子ウエハモジュールおよびその製造方法、この電子素子モジュールを画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器に関する。

この種の従来の電子素子モジュールとしてのセンサモジュールは、入射光を集光するレンズ部と、このレンズ部に対応して、被写体からの入射光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子とがモジュール化されている。この従来のセンサモジュールにおいて、撮像素子に対する現状の遮光加工は、個片化されて出来上がったセンサモジュールに対して実施される場合がほとんどである。その現状の遮光加工は、個片化されて出来上がったセンサモジュールに遮光ホルダーを被せたり、センサモジュールの周辺や上部に遮光剤を塗布したり、センサモジュールとして遮光ブロックを積み上げるなどの加工方法が挙げられる。センサモジュールの周辺や上部に遮光剤を塗布する場合については、特許文献１に提案されている。

図５（ａ）〜図５（ｅ）は、特許文献１の従来の半導体撮像素子の各製造工程を説明するための要部縦断面図である。

図５（ａ）に示すように、半導体基板１０１の上面１０１ａに、中央部の撮像領域１０２と、この撮像領域１０２に隣接するようにその外周領域の周辺回路領域１０３とが形成されている。この上面１０１ａの周辺回路領域１０３の更に外周側に複数の電極部１０４が配置されている。また、撮像領域１０２上には各受光部に入射光をそれぞれ集光させるための複数のマイクロレンズ１０５が設けられている。複数のマイクロレンズ１０５のそれぞれは各画素毎に対応して設けられている。

このとき、図５（ｂ）に示すように、周辺回路領域１０３の更に外周側の各電極部１０４上にはそれぞれ、バンプ１０６がそれぞれ配置されている。このバンプ１０６は、例えば導電性ワイヤを用いてワイヤボンダーにより形成してもよい。また、このバンプ１０６の接続面は、バンプ１０６が形成された後に板状の金属板などでバンプ１０６の接続面を押える。この板状の金属板は、レンズ部で構成される光学部材１０８の大きさよりも大きい開口部を持つ。このように、板状の金属板などでバンプ１０６の接続面を押えることにより、高さを揃え、かつバンプ１０６の接続面が導電性ワイヤと電気的に接続しやすいように平坦化されていてもよい。

図５（ｃ）に示すように、レンズ部で構成される光学部材１０８の側面領域に、遮光性を有する金属や樹脂材料を用いて形成された遮光膜１０９を予め有している。しかも、少なくとも撮像領域１０２を覆う形状の光学部材１０８を準備する。

次に、図５（ｄ）に示すように、各半導体素子１０７のマイクロレンズ１０５上およびその周辺の周辺回路領域１０３上を覆うように、紫外線硬化型の透明接着部材１１０を塗布する。この透明接着部材１１０は、例えば描画方式、印刷方式またはスタンピング方式などにより塗布することができる。

さらに、図５（ｅ）に示すように、透明接着部材１１０が塗布された撮像領域１０２に対して、レンズ部で構成される光学部材１０８の位置合せを行う。その後、光学部材１０８の上面と、撮像領域１０２の上面との平行度を維持しながら、光学部材１０８の上面から加圧する。つぎに、透明接着部材１１０が硬化する波長の紫外線を、矢印１１１に示すように光学部材１０８の上面側へ照射する。これによって、撮像領域１０２と光学部材１０８とが透明接着部材１１０で接着される。この結果、半導体素子１０７上に光学部材１０８が接着された半導体撮像素子１００Ａが得られる。

上記のようにして製造された、半導体ウェハ状の複数の半導体撮像素子１００Ａの隣接の半導体素子１０７間をダイシングする。このダイシングによって、図５（ｅ）に示すような各半導体撮像素子１００Ａを得ることができる。これによって、光学部材１０８を透明接着部材１１０で半導体素子１０７のマイクロレンズ１０５上に直接に接着することにより、薄型化が実現できる。このとき、透明接着部材１１０が周辺回路領域１０３上に流れても、電極部１０４上にバンプ１０６が接続されているため、問題なく、透明接着部材１１０の表面１０１ａよりもバンプ１０６が高く形成されている。このため、導電性ワイヤの不着の可能性もなく高信頼性が実現できる。しかも、光学部材１０８の接着工程の前に電極部１０４にバンプ１０６を形成しておくだけでよい。このため、量産性を妨げることなく、生産性も高い。

その後、図６に示すように、透明接着部材１１０の露出領域１１０ａおよび光学部材１０８の側面領域１０８ａを含む遮光部材１１２をさらに備えている。遮光部材１１２は、周辺回路領域１０３面上で電極部１０４およびバンプ１０６を開口するように形成されている。なお、この場合の遮光部材１１２の表面１１２ａがバンプ１０６の先端部の接続面１０６ａよりも低くなるように遮光部材１１２が塗布されている。

次に、従来のセンサモジュールにおける遮光加工として遮光ブロックを積み上げる加工方法について図７および図８に示している。

図７は、特許文献２の従来の複眼撮像装置の組立て時の状態を示す分解斜視図、図８は、図７の複眼撮像装置２００の光学レンズアレイを保持したホルダ部材と遮光ブロック部分の縦断面図である。

図７および図８において、従来の複眼撮像装置２００は、光学レンズアレイ２０３と、ホルダ部材２０４と、受光素子アレイ２０５と、遮光ブロック２０６と、枠部材２０７とを備えている。光学レンズアレイ２０３は、光軸Ｌが互いに平行である３行３列の９個の光学レンズ２０１が１枚の透明基板２０２の下面に片凸レンズとして一体的に形成されている。ホルダ部材２０４は、この光学レンズアレイ２０３を上下から挟込むようにして保持する。受光素子アレイ２０５は、この光学レンズアレイ２０３の下方に配置され、各光学レンズ２０１によってそれぞれ形成される９個の像を撮像する。遮光ブロック２０６は、光学レンズアレイ２０３と受光素子アレイ２０５との間に配置され、各光学レンズ２０１から出射する光が互いに干渉しないように光学レンズアレイ２０３と受光素子アレイ２０５との間の空間を光軸Ｌに直交する面上において区画する。枠部材２０７は、この遮光ブロック２０６と受光素子アレイ２０５との間に配置され、受光素子アレイ２０５の周囲を額縁状に取囲んで受光素子アレイ２０５に遮光ブロック２０６が当たらないように設置するためのスペーサである。

ホルダ部材２０４は、上板部材２０４ａと、光学レンズアレイ２０３の縁部が嵌合される溝が形成された下枠部材２０４ｂとから構成されている。この上板部材２０４ａは、光学レンズ２０１に対応する９箇所の位置に所定の大きさの絞り開口２０４ｃが形成されることにより、光学レンズ２０１への不要な外光入射を遮断する絞り部材として構成されている。

遮光ブロック２０６は、厚みが１２０μｍの板金製単位プレートＰａが６枚積層され、さらにその上に厚みが８０μｍの板金製単位プレートＰｂが２枚積層されて構成されている。つまり、厚みの異なった２種類の単位プレートＰａ、Ｐｂが８枚積層される。これによって、トータル８８０μｍの厚みの遮光ブロック２０６が形成される。この遮光ブロック２０６の厚みに、受光素子アレイ２０５を囲む枠部材２０７と光学レンズアレイ２０３のホルダ部材２０４が寄与する厚み部分が加算された長さが光学レンズ２０１の光学長に等しくなるように構成されている。

次に、従来の密着型イメージセンサにおける電磁シールドの作成方法について、特許文献３に示されている。

図９は、従来の密着型イメージセンサにおける電磁シールドの形成方法の一例を示す要部縦断面図である。

図９に示すように、この密着型イメージセンサ３００は、イメージセンサチップ３０３と、光源となるＬＥＤ３０２と、それらを実装する基板３０４と、光源の光を原稿３１０まで導く導光板３０５と、原稿３１０からの反射光をイメージセンサチップ３０３上の受光素子に集光するレンズ３０６と、上記部品を収めるケーシング３０１と、ケーシング３０１に取り付けられ導光板３０５やレンズ３０６を支えるガラスカバー３０７と、このガラスカバー３０７の表面に形成された酸化インジウム薄膜などの酸化物透明導電性薄膜３０８と、この酸化物透明導電性薄膜３０８とイメージセンサチップ３０３を実装した基板３０４のＧＮＤとを接続する導電性バネなどの導電体３０９とを備えている。

このイメージセンサチップ３０３は、基板３０４に接続される。基板３０４は導電性のばねなどの導電体３０９によって、表面側の導電膜３０８と接続することにより、電シールドが形成される。このような従来の方法では、基板３０４、ケーシング３０１、導電性ばねなどの導電体３０９を組み立てる必要があり、体積の増加、部品の増加、製造工程の増加となり、低コスト、小サイズモジュールの実現の大きな障害となっている。

特開２００８−９２４１７号公報 特開２００７−１８０６５３号公報 特開２０００−２７０１５５号公報

前述したように、特許文献１では、センサチップの撮像領域１０２上に、側面に遮光膜１０９として遮光材料がコーティングされた光学素子としてのレンズやリッドガラスなどの光学部材１０８を配置している。その後、光学部材１０８の周囲にも遮光部材１１２を塗
布している。また、前述したように、特許文献２では、光学レンズアレイ２０３と受光素子アレイ２０５との間に、その周囲を遮光するための遮光ブロック２０６を積み上げて遮光している。さらに、前述したように、特許文献３では、電磁シールドの形成のために、基板３０４、導電体３０９、導電膜のついたガラスカバー３０７、ケーシング３０１など、多くの部品を準備し、個片の組み立てを実施している。

上記従来の遮光構成では、特許文献１のように遮光が半導体基板１０１の表面のみに実施されており、半導体基板１０１の側面には遮光を形成することができない。また、特許文献２のように、遮光構造を実現するするために遮光ブロック２０６を別途必要としている。また、周囲に遮光ブロック２０６を被せるためにスペースも必要となり、モジュールサイズが大きくなるという問題を有している。しかも、これらの処理は個片処理であり、生産効率が非常に悪い。さらに、特許文献３のように、基板３０４への実装、部品の追加、個片組立が必要であり、コストがアップすると共に、生産効率が非常に悪いという問題を有している。

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、従来のように、遮光加工工程を分離して行うことなく、また、遮光構造を実現するために遮光ブロックを別途必要とすることもなく、一括して遮光材料を配置して、一括して必要箇所を切断して個片化することにより、遮光構造を容易かつ素早く配置でき、かつ別基板、別部品の必要がなく、電磁シールド形成可能な生産効率の高い電子素子モジュールおよびその製造方法、この電子素子モジュールがウエハ状に複数配設された電子素子ウエハモジュールおよびその製造方法、この電子素子モジュールを画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器を提供することを目的とする。

本発明の電子素子ウエハモジュールの製造方法は、複数の開口部がマトリクス状に形成された遮光基板を所定位置に設置する工程と、電子素子上に光学素子が積層された各電子素子ユニットを、該複数の開口部にそれぞれ該光学素子の光学領域を位置合わせした状態で、該遮光基板上に固定する工程と、該遮光基板上に固定された複数の電子素子ユニットを金型内に固定し、隣接する電子素子ユニットの隙間内で該遮光基板上に遮光性樹脂材料を充填して電子素子ウエハモジュールを形成する工程とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。

また、好ましくは、本発明の電子素子ウエハモジュールの製造方法における電子素子ユニットは、前記電子素子が表面中央部に形成され、外部接続端子が裏面に形成された電子素子基板と、該電子素子の周囲の該電子素子基板上に形成された樹脂接着層と、該樹脂接着層および該電子素子上を覆う透明支持基板と、該透明支持基板上に、該電子素子と対応して設けられた前記光学素子とを有している。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子ウエハモジュールの製造方法における金型は、前記外部接続端子に接触せず、前記電子素子ユニットの裏面にある該外部接続端子の周囲の外周端縁部を押さえる凹部およびその周辺部を有している。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子ウエハモジュールの製造方法における凹部およびその周辺部の表面には耐熱樹脂膜が形成されている。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子ウエハモジュールの製造方法における隣接する電子素子ユニットの隙間は、１００〜３００マイクロミリである。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子ウエハモジュールの製造方法における遮光基板
および前記遮光樹脂は共に導電性機能を有している。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子ウエハモジュールの製造方法における遮光基板は、遮光樹脂シートまたは遮光樹脂板である。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子ウエハモジュールの製造方法における複数の開口部のそれぞれと前記光学素子の光学領域との位置合わせは、該開口部の円形中心と該光学領域の円形中心とを一致させるように位置合わせする。

本発明の電子素子モジュールの製造方法は、本発明の上記電子素子ウエハモジュールの製造方法により製造された電子素子ウエハモジュールであって、前記金型から取り出された電子素子ウエハモジュールの隣接電子素子ユニット間に充填された遮光樹脂の幅方向中央線上をダイシングして、該電子素子ユニットの側面に該遮光樹脂が残るように、該電子素子ユニットの一または複数毎に個片化する個片化工程を有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。

また、好ましくは、本発明の電子素子モジュールの製造方法における個片化工程で残す遮光樹脂の膜厚は、１００マイクロミリ±２０マイクロミリである。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールの製造方法における遮光樹脂の側面は、ダイシングされた切断跡が残されて表面が凹凸状になっている。

本発明の電子素子ウエハモジュールは、電子素子が表面中央部に設けられ、外部接続端子が裏面に設けられた電子素子基板と、該電子素子の周囲の該電子素子基板上に形成された樹脂接着層と、該樹脂接着層および該電子素子上を覆う透明支持基板と、該透明支持基板上に該電子素子と対応して設けられた光学素子とを有する複数の電子素子ユニットが、開口部以外の光学素子表面を遮光する遮光基板の複数の開口部にそれぞれ該光学素子の光学領域を位置合わせした状態で、該遮光基板上に固定されており、隣接する電子素子ユニットの隙間内で該遮光基板上に遮光性樹脂が充填されているものであり、そのことにより上記目的が達成される。

本発明の電子素子モジュールは、本発明の上記電子素子モジュールの製造方法によって製造された電子素子モジュールであって、電子素子が表面中央部に設けられ、外部接続端子が裏面に設けられた電子素子基板と、該電子素子の周囲の該電子素子基板上に形成された樹脂接着層と、該樹脂接着層および該電子素子上を覆う透明支持基板と、該透明支持基板上に該電子素子と対応して設けられた光学素子と、該光学素子の光学領域が開口した開口部以外の光学素子表面を遮光する遮光基板とが積層された電子素子モジュールにおいて、該電子素子基板側面、該樹脂接着層の側面、該透明支持基板の側面および該光学素子の側面を覆って遮光する遮光樹脂が残っているものであり、そのことにより上記目的が達成される。

また、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおける遮光樹脂の膜厚は、１００マイクロミリ±２０マイクロミリである。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおける遮光樹脂の側面は切断跡が残されて表面が凹凸状である。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおける遮光樹脂の切断側面はグランド電位である。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおいて、前記遮光基板および前記遮光樹脂は共に導電性機能を有している。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおける電子素子は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子である。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおける光学素子は、前記電子素子に入射光を集光させる集光レンズを含む。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおける電子素子は、出射光を発生させるための発光素子および入射光を受光するための受光素子を有している。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおける光学素子は、前記発光素子からの出射光を直進させて出射させると共に、入射光を曲げて前記受光素子に入射させる光学機能素子である。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおける光学素子は、前記中央部の光学領域としてレンズ領域が設けられ、該レンズ領域の外周側に所定厚さを持つスペーサ部が重ね合わせ部として設けられている。

本発明の電子情報機器は、本発明の上記電子素子モジュールからの撮像信号を所定の信号処理をしてカラー画像信号を得る固体撮像装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。

本発明の電子情報機器は、本発明の上記電子素子モジュールを情報記録再生部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。

上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。

本発明の電子素子モジュールの製造方法においては、複数の開口部がマトリクス状に形成された遮光基板を所定位置に設置する工程と、電子素子上に光学素子が積層された各電子素子ユニットを、該複数の開口部にそれぞれ該光学素子の光学領域を位置合わせした状態で該遮光基板上に固定する工程と、該遮光基板上に固定された複数の電子素子ユニットを金型の所定位置に固定し、隣接する電子素子ユニットの隙間内で該遮光基板上に遮光性樹脂材料を充填して電子素子ウエハモジュールを得る工程と、該金型から取り出された電子素子ウエハモジュールの各電子素子ユニットの周囲に充填された遮光樹脂の幅方向中央部をダイシングして、該各電子素子ユニットの側面に該遮光樹脂が残るように、該電子素子ユニットの一または複数毎に個片化する個片化工程を有している。

このような電子素子モジュールの製造方法によって製造された電子素子モジュールは、電子素子が表面中央部に設けられ貫通電極が裏面周囲に設けられた電子素子基板と、電子素子の周囲上に形成された樹脂接着層と、樹脂接着層および電子素子上を覆う透明支持基板と、透明支持基板上に電子素子と対応して設けられた光学素子と、光学素子の光学領域が開口した開口部以外の光学素子表面を遮光する遮光基板とが積層された電子素子モジュールであって、電子素子基板側面、樹脂接着層の側面、透明支持基板の側面および光学素子の側面を覆って遮光する遮光樹脂が切断後に残っている。

このように、金型を用いて、複数の電子素子ユニットに対してその側面を覆うための遮光樹脂材料を一括して、隣接電子素子ユニット間に充填し、一括して個片化するので、従来のように、遮光加工工程を分離して行うことなく、また、遮光構造を実現するために遮
光ブロックを別途必要とすることもなく、一括して遮光材料を配置して、一括して必要箇所を切断して個片化することにより、遮光構造を容易かつ素早く配置でき、かつ別基板、別部品の必要がなく、電磁シールドも形成可能で、生産効率が大幅に高い。

以上により、本発明によれば、金型を用いて、複数の電子素子ユニットに対してその側面を覆うための遮光樹脂材料を一括して、隣接電子素子ユニット間に充填し、一括して個片化するため、従来のように、遮光処理をするのに個片毎に行う必要はなく、また、遮光構造を実現するために遮光ブロックの必要もなく、さらに、電磁シールド機能のために、従来のように、基板実装、部品組み立てをする必要もなく、遮光樹脂材料に導電性機能を持たせるだけで電磁シールド機能を得ることができ、遮光、電磁シールド構造を容易かつ素早く得ることができて、生産効率を大幅に向上させることができる。

本発明の実施形態１における電子素子ウエハモジュールの構成例を示す要部断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態１における電子素子モジュールの製造方法の各工程（その１）までの要部縦断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図２（ｃ）に続く電子素子モジュールの製造方法の各工程（その２）までの要部縦断面図である。 本発明の実施形態２として、本発明の実施形態１のセンサモジュールを含む固体撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。 （ａ）〜（ｅ）は、特許文献１の従来の半導体撮像素子の各製造工程を説明するための要部縦断面図である。 図５（ｅ）の次に続く遮光部材形成工程を説明するための要部縦断面図である。 特許文献２の従来の複眼撮像装置の組立て時の状態を示す分解斜視図である。 図７の複眼撮像装置の光学レンズアレイを保持したホルダ部材と遮光ブロック部分の縦断面図である。 従来の電磁シールドの形成方法の一例を示す要部縦断面図である。

以下に、本発明の電子素子ウエハモジュールの製造方法により製造された電子素子ウエハモジュールから一括切断して得られる本発明の電子素子モジュールおよびその製造方法の実施形態１および、この電子素子モジュールの実施形態１を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の実施形態２について図面を参照しながら詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１における電子素子ウエハモジュールの構成例を示す要部断面図である。ここでは、二つの電子素子モジュールを示しているが、マトリクス状に多数の電子素子モジュールがウエハ状に配列されている。

図１において、本実施形態１の電子素子ウエハモジュールとしてのセンサウエハモジュール１は、複数の画素に対応した各光電変換部（フォトダイオード）である複数の受光部からなる撮像素子２（センサチップ）が電子素子としてその中央部に設けられ、貫通孔３ａが表面と裏面間に設けられて導通した電子素子基板としての撮像素子基板３と、この撮像素子基板３の撮像素子２の周囲上に形成された樹脂接着層４と、この樹脂接着層４および撮像素子２上を覆う透明支持基板としてのカバーガラス５と、このカバーガラス５上に設けられ、撮像素子２に入射光を集光させるための光学素子としての一または複数のレンズ板が積層されたレンズモジュール６（１枚のレンズ板の場合を含む）と、レンズモジュール６の平面視中央部のレンズ領域６ａが開口した円形開口部７ａ（光入射穴）以外の表面部分を遮光する遮光・導電性基板７と、これらの撮像素子基板３の側面３ｂ、樹脂接着層４の側面４ｂ、カバーガラス５の側面５ｂおよびレンズモジュール６の側面６ｂを覆って遮光する遮光導電性樹脂８とを有している。

電子素子ユニットとしてのカメラユニット１１として、撮像素子基板３上に、カバーガラス５およびレンズモジュール６がこの順に互いにアライメント（位置合わせ）をとって樹脂接着層４などにより上下に貼り合わされている。したがって、センサウエハモジュール１は、遮光・導電性基板７上に、多数のカメラユニット１１がマトリクス状に配置されて、それらの隙間に遮光導電性樹脂８が格子状に充填されている。

撮像素子基板３は、各表面側に、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子２が配列されており、裏面から表面のパッド（電極パッド；貫通電極３ｄ）下に貫通する複数の貫通孔３ａが明けられている。この貫通孔３ａの側壁と裏面側は絶縁膜で覆われており、電極パッドの貫通電極３ｄにコンタクトを持つ配線層が貫通孔３ａを介して裏面まで形成されている。この配線層上および裏面には絶縁膜としてソルダーレジストが形成され、この配線層上に裏面の外部との外部接続端子である半田ボール３ｃが形成される部分はソルダーレジストが窓明けされて半田ボール３ｃが外部に露出している。

レンズモジュール６は、中央部に光学領域としての円形のレンズ領域６ａが設けられ、このレンズ領域６ａの外周側に所定厚さを持つスペーサ部が重ね合わせ部として設けられて、一または複数のレンズ板が積層されている。ここでは、１枚のレンズ板として、撮像素子２に入射光を集光させる集光レンズである。

遮光・導電性基板７は、樹脂製の遮光・導電性シートまたは遮光・導電性板で構成されており、複数の円形開口部７ａがマトリクス状に配置されている。この円形開口部７ａは、各撮像素子２にそれぞれ光を取り込むために開口している。遮光・導電性基板７は、レンズモジュール６のレンズ領域６ａと円形開口部７ａとが位置決めされて、遮光・導電性基板７上に複数のカメラユニット１１がマトリクス状に配置される。

遮光導電性樹脂８は、撮像素子基板３の側面３ｂ、樹脂接着層４の側面４ｂ、カバーガラス５の側面５ｂおよびレンズモジュール６の側面６ｂに接して充填されており、遮光導電性樹脂８は撮像素子基板３の側面３ｂで電気的に導通している。したがって、遮光導電性樹脂８と接する領域はグランド電位とすることができる。これによって、カメラユニット１１はその周囲（側面）を遮光導電性樹脂８で覆い、この遮光導電性樹脂８をグランド電位に接地すれば、遮光・導電性基板７および遮光導電性樹脂８の内部の撮像素子２に対して、外部からの電磁ノイズを遮断する電磁シールドの機能を実現することができる。

図２（ａ）〜図２（ｃ）は、本発明の実施形態１におけるセンサモジュール１Ａの製造方法の各工程（その１）までの要部縦断面図であり、図３（ａ）〜図３（ｃ）は、図２（
ｃ）に続くセンサモジュールの製造方法の各工程（その２）までの要部縦断面図である。

まず、図２（ａ）に示すように、穴周囲にテーパが付いた複数の円形開口部７ａの表面が下側（裏面が上側）になるように遮光・導電性基板７を所定位置に設置する。この所定位置は、カメラユニット１１をそれぞれ遮光・導電性基板７の円形開口部７ａに対して位置合わせして載置するピックアップ装置のステージ上である。

次に、図２（ｂ）に示すように、遮光導電性基板２の円形開口部７ａに中央のレンズ領域６ａ（凸レンズ）を位置合わせして、カメラユニット１１を接着して固定する。即ち、遮光・導電性基板７の複数の円形開口部７ａのそれぞれと、各カメラユニット１１における円形凸状のレンズ領域６ａとの位置合わせは、円形開口部７ａの中心と円形凸状のレンズ領域６ａ中心とを一致させるように位置合わせする。

その後、図２（ｃ）に示すように、遮光・導電性基板７の裏面上に複数のカメラユニット１１がマトリクス状に設置された基板全体を金型２０の内部の所定位置に設置する。金型２０は、カメラユニット１１の裏面部分１１ａの接続端子としての半田ボール３ｃが接触せず、カメラユニット１１の貫通孔３ａのさらに周辺部のみが金型２０によって上から押さえられる凹構造（凹部およびその周辺部）になっている。また、金型２０の上型２１の凹構造の表面には、薄い耐熱樹脂２１ａが金型２０のショット毎に自動的に貼り付けられる。この耐熱樹脂２１ａの上型の凹構造への貼り付けは、フィーダと巻き取り装置により耐熱樹脂２１ａを上型２１の凹構造の下方位置に供給した後に、真空吸着により耐熱樹脂２１ａを上型２１の下面に貼り付ける。

この上型２１内面に貼り付けられた耐熱樹脂２１ａが撮像素子基板３の端縁部を上から押圧することにより、後で、金型２０を介して充填される遮光導電性樹脂８が、半田ボール３ｃのある凹部空間１１ｂに侵入することを防止すると共に、金型表面に遮光導電性樹脂８が残留することを防止する効果も有している。これによって、遮光導電性樹脂８の表面と撮像素子基板３の表面が同じレベルかまたは、耐熱樹脂２１ａが凹む分だけわずかに撮像素子基板３の表面の方が高い位置になる。

続いて、図３（ａ）に示すように、隣接するカメラユニット１１の間で遮光・導電性基板７の裏面上に遮光導電樹脂材料８ａを充填する。このとき、遮光導電樹脂材料８ａは、耐熱樹脂２１ａによって、カメラユニット１１の裏面部分１１ａの半田ボール３ｃに回り込むことなく、撮像素子基板３の表面とほぼ同じ高さまで充填することが可能である。

次に、図３（ｂ）に示すように、図１の電子素子ウエハモジュール１を金型２０から取り出し、図３（ｃ）に示すように、電子素子ウエハモジュール１の隣接カメラユニット１１間の遮光導電性樹脂８をダイシングブレードやワイヤなどでダイシングすれば、個片の電子素子モジュールとしてのセンサモジュール１Ａを製造することができる。

遮光導電性樹脂８は、隣接するカメラユニット１１間に金型２０により一括して平面視格子状に充填することが可能であり、また、遮光導電性樹脂８の幅方向中央部で一括切断して各センサモジュール１Ａに個片化することが可能である。

この場合、カメラユニット１１毎に個片化するが、これに限らず、カメラユニット１１の複数、例えばカメラユニット１１の二つ毎に個片化してもよく、カメラユニット１１の三つ毎に個片化してもよい。この個片化工程で残す遮光導電性樹脂８の膜厚は、１００マイクロミリ±２０マイクロミリにここでは設定するが、１００マイクロミリ以上あれば遮光性に問題ない（上限値は３００マイクロミリであってもよい）。これにより、隣接するカメラユニット１１間の隙間は、遮光導電性樹脂８の膜厚が１００マイクロミリ±２０マ
イクロミリの場合に、１００〜３００マイクロミリ程度に設定している。このとき、遮光導電性樹脂８の側面は切断跡が残されて表面が凹凸状（細かくて目には凹凸は見えないが、この凹凸も遮光に寄与する）になっている。

したがって、本実施形態１の電子素子モジュールとしてのセンサモジュール１Ａの製造方法は、複数の穴（円形開口部７ａ）がマトリクス状に縦方向および横方向で等間隔に形成された樹脂基板の遮光導電基板７を設置する工程と、この遮光・導電性基板７上に、各穴に凸状のレンズ領域６ａを嵌め込んで位置合わせしてカメラユニット１１を接着する工程と、遮光導電基板７上に接着固定されたカメラユニット１１を金型２０内に固定し、隣接するカメラユニット１１間に導電性樹脂材料８ａを充填する工程と、隣接するカメラユニット１１間の遮光導電性樹脂８の幅方向中央線上をダイシングブレードにてダイシングして個片化する工程とを有しており、上面を覆う遮光・導電性基板７、および側面を覆う遮光導電性樹脂８により、遮光および電磁シールド構造が形成される。この遮光電磁シールド構造は、ＴＳＶ（撮像素子基板３）の側面に遮光導電性樹脂８を接触させてカメラユニット１１をグランド接地構造で覆うものである。

以上により、本実施形態１によれば、電子素子モジュールとしてのセンサモジュール１Ａの製造方法において、撮像素子２上にレンズモジュール６が積層された各カメラユニット１１を、複数の円形開口部７ａにそれぞれレンズモジュール６のレンズ領域６ａを位置合わせした状態で遮光・導電性基板７上に固定する工程と、遮光・導電性基板７上に固定された複数のカメラユニット１１を金型２０の所定位置に固定し、隣接するカメラユニット１１の隙間内で遮光・導電性基板７上に遮光導電性樹脂材料８ａを充填してセンサウエハモジュール１を得る工程と、金型２０から取り出されたセンサウエハモジュール１の各カメラユニット１１の周囲に充填された遮光導電性樹脂材料８ａの幅方向中央線上をダイシングして、各カメラユニット１１の側面に遮光導電性樹脂材料８ａが残るように、カメラユニット１１の一または複数毎に個片化する個片化工程を有している。

このようなセンサモジュール１Ａの製造方法によって、一括切断されて製造されたセンサモジュール１Ａは、撮像素子基板３の側面３ｂ、樹脂接着層４の側面４ｂ、カバーガラス５の側面５ｂおよびレンズモジュール６の側面６ｂを覆って遮光する遮光導電性樹脂８が一括切断後に残っている。

このように、金型２０を用いて、複数のカメラユニット１１に対してその側面を覆うための遮光導電性樹脂材料８ａを一括して、隣接カメラユニット１１間で遮光・導電性基板７上に充填し、一括して個片化するので、従来のように、遮光加工工程を分離して行うことなく、また、遮光構造を実現するために遮光ブロックを別途必要とすることもなく、金型２０を用いて一括して遮光導電性樹脂材料８ａを配置して、一括して必要箇所を切断して個片化することにより、遮光・導電性構造を容易かつ素早く配置でき、かつ別基板、別部品の必要がなく、電磁シールドも形成可能で、生産効率も大幅に高くなる。

即ち、ＴＳＶ（撮像素子基板３）が組み合わされた状態で製造可能で、シートモールド工法で、撮像素子基板３ぎりぎりまで遮光導電性樹脂材料８ａを形成可能で、グランド接地も可能で実装時のグランド接続が不要である。部品点数が少なく一括製造が可能なため、製造工数も極端に少なくて済む。

なお、上記実施形態では、遮光・電磁シールド構造として、カメラユニット１１の上面および側面に、遮光・導電性基板７および遮光導電性樹脂８を用いたが、これに限らず、遮光・導電性基板７に代えて遮光基板でもよく、遮光導電性樹脂８に代えて遮光性樹脂でもよい。

この場合、センサウエハモジュール１の製造方法は、複数の円形開口部７ａがマトリクス状に形成された遮光基板を所定位置に設置する工程と、撮像素子２上にレンズモジュール６が積層された各カメラユニット１１を、複数の円形開口部７ａにそれぞれレンズモジュール６のレンズ領域６ａを位置合わせした状態で遮光基板上に固定する工程と、遮光基板上に固定された複数のカメラユニット１１を金型２０の所定位置に固定し、隣接するカメラユニット１１の隙間内で遮光基板の裏面上に遮光性樹脂材料を充填してセンサウエハモジュール１を得る工程とを有している。

また、センサモジュール１Ａの製造方法は、上記センサウエハモジュール１の製造方法により製造されたセンサウエハモジュール１であって、金型２０から取り出されたセンサウエハモジュール１の各カメラユニット１１の周囲に充填された遮光樹脂の幅方向中央線上をダイシングして、各カメラユニット１１の側面に遮光樹脂が残るように、カメラユニット１１の一または複数毎に個片化する個片化工程を有している。このセンサモジュール１Ａの遮光基板および遮光樹脂は導電性機能を有していないので電磁シールド構造ではないのに対して、上記遮光・導電性基板７および遮光導電性樹脂８は導電性機能を有しているので電磁シールド構造である。

（実施形態２）
図４は、本発明の実施形態２として、本発明の実施形態１のセンサモジュール１Ａを含む固体撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。

図４において、本実施形態２の電子情報機器９０は、上記実施形態１のセンサモジュール１Ａからの撮像信号を所定の信号処理をしてカラー画像信号を得る固体撮像装置９１と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を記録用に所定の信号処理した後にデータ記録可能とする記録メディアなどのメモリ部９２と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示可能とする液晶表示装置などの表示手段９３と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を通信用に所定の信号処理をした後に通信処理可能とする送受信装置などの通信手段９４と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を印刷用に所定の印刷信号処理をした後に印刷処理可能とするプリンタなどの画像出力手段９５とを有している。なお、この電子情報機器９０として、これに限らず、固体撮像装置９１の他に、メモリ部９２と、表示手段９３と、通信手段９４と、プリンタなどの画像出力手段９５とのうちの少なくともいずれかを有していてもよい。

この電子情報機器９０としては、前述したように例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラ、ドアホンカメラ、車載用後方監視カメラなどの車載用カメラおよびテレビジョン電話用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置（ＰＤＡ）などの画像入力デバイスを有した電子機器が考えられる。

したがって、本実施形態２によれば、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号に基づいて、これを表示画面上に良好に表示したり、これを紙面にて画像出力手段９５により良好にプリントアウト（印刷）したり、これを通信データとして有線または無線にて良好に通信したり、これをメモリ部９２に所定のデータ圧縮処理を行って良好に記憶したり、各種データ処理を良好に行うことができる。

なお、上記実施形態２の電子情報機器９０に限らず、本発明の電子素子モジュールを情報記録再生部に用いたピックアップ装置などの電子情報機器であってもよい。この場合のピックアップ装置の光学素子としては、出射光を直進させて出射させると共に、入射光を曲げて所定方向に入射させる光学機能素子である。また、ピックアップ装置の電子素子と
しては、出射光を発生させるための発光素子および入射光を受光するための受光素子を有している。

要するに、本発明の電子素子モジュールとしてのセンサモジュール１Ａからの撮像信号を所定の信号処理をしてカラー画像信号を得る固体撮像装置９１を画像入力デバイスとして撮像部に用いた電子情報機器９０の場合に限らず、本発明の電子素子モジュールを情報記録再生部に用いたピックアップ装置などの電子情報機器であってもよい。

以上のように、本発明の好ましい実施形態１、２を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１、２に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１、２の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。

本発明は、入射光を集光する複数のレンズまたは、出射光を直進させたり入射光を所定方向に曲げて導いたりする複数の光学機能素子と、各レンズにそれぞれ対応して、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子または、各光学機能素子にそれぞれ対応して、出射光を発生させるための発光素子および入射光を受光するための受光素子とが複数モジュール化された電子素子モジュールおよびその製造方法、この電子素子モジュールを画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の分野において、金型を用いて、複数の電子素子ユニットに対してその側面を覆うための遮光樹脂材料を一括して、隣接電子素子ユニット間に充填し、一括して個片化するため、従来のように、遮光処理をするのに個片毎に行う必要はなく、また、遮光構造を実現するために遮光ブロックの必要もなく、さらに、電磁シールド機能のために、従来のように、基板実装、部品組み立てをする必要もなく、遮光樹脂材料に導電性機能を持たせるだけで電磁シールド機能を得ることができ、遮光、電磁シールド構造を容易かつ素早く得ることができて、生産効率を大幅に向上させることができる。

１ センサウエハモジュール（電子素子ウエハモジュール）
１Ａ センサモジュール（電子素子モジュール）
２ 撮像素子（電子素子）
３ 撮像素子基板（電子素子基板）
３ａ 貫通孔
３ｂ 側面
３ｃ 半田ボール（外部接続端子）
３ｄ 貫通電極
４ 樹脂接着層
４ｂ 側面
５ カバーガラス（透明支持基板）
５ｂ 側面
６ レンズモジュール（光学素子）
６ａ レンズ領域
６ｂ 側面
７ 遮光・導電性基板
７ａ 円形開口部
８ 遮光導電性樹脂
８ａ 遮光導電性樹脂材料
１１ カメラユニット（電子素子ユニット）
１１ａ カメラユニット１１の裏面部分
１１ｂ 凹部空間
２０ 金型
２１ 上型
２１ａ 耐熱樹脂（耐熱保護シート）
９０ 電子情報機器
９１ 固体撮像装置
９２ メモリ部
９３ 表示手段
９４ 通信手段
９５ 画像出力手段

Claims (24)

1. 複数の開口部がマトリクス状に形成された遮光基板を所定位置に設置する工程と、電子素子上に光学素子が積層された各電子素子ユニットを、該複数の開口部にそれぞれ該光学素子の光学領域を位置合わせした状態で、該遮光基板上に固定する工程と、該遮光基板上に固定された複数の電子素子ユニットを金型内に固定し、隣接する電子素子ユニットの隙間内で該遮光基板上に遮光性樹脂材料を充填して電子素子ウエハモジュールを形成する工程とを有する電子素子ウエハモジュールの製造方法。
2. 請求項１に記載の電子素子ウエハモジュールの製造方法であって、
   前記電子素子ユニットは、前記電子素子が表面中央部に形成され、外部接続端子が裏面に形成された電子素子基板と、該電子素子の周囲の該電子素子基板上に形成された樹脂接着層と、該樹脂接着層および該電子素子上を覆う透明支持基板と、該透明支持基板上に、該電子素子と対応して設けられた前記光学素子とを有している電子素子ウエハモジュールの製造方法。
3. 請求項２に記載の電子素子ウエハモジュールの製造方法であって、
   前記金型は、前記外部接続端子に接触せず、前記電子素子ユニットの裏面にある該外部接続端子の周囲の外周端縁部を押さえる凹部およびその周辺部を有している電子素子ウエハモジュールの製造方法。
4. 請求項３に記載の電子素子ウエハモジュールの製造方法であって、
   前記凹部およびその周辺部の表面には耐熱樹脂膜が形成されている電子素子ウエハモジュールの製造方法。
5. 請求項１に記載の電子素子ウエハモジュールの製造方法であって、
   前記隣接する電子素子ユニットの隙間は、１００〜３００マイクロミリである電子素子ウエハモジュールの製造方法。
6. 請求項１に記載の電子素子ウエハモジュールの製造方法であって、
   前記遮光基板および前記遮光性樹脂材料は共に導電性機能を有している電子素子ウエハモジュールの製造方法。
7. 請求項１に記載の電子素子ウエハモジュールの製造方法であって、
   前記遮光基板は、遮光樹脂シートまたは遮光樹脂板である電子素子ウエハモジュールの製造方法。
8. 請求項１に記載の電子素子ウエハモジュールの製造方法であって、
   前記複数の開口部のそれぞれと前記光学素子の光学領域との位置合わせは、該開口部の円形中心と該光学領域の円形中心とを一致させるように位置合わせする電子素子ウエハモジュールの製造方法。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の電子素子ウエハモジュールの製造方法により製造された電子素子ウエハモジュールであって、前記金型から取り出された電子素子ウエハモジュールの隣接電子素子ユニット間に充填された遮光樹脂の幅方向中央線上をダイシングして、該電子素子ユニットの側面に該遮光樹脂が残るように、該電子素子ユニットの一または複数毎に個片化する個片化工程を有する電子素子モジュールの製造方法。
10. 請求項９に記載の電子素子モジュールの製造方法であって、
    前記個片化工程で残す遮光樹脂の膜厚は、１００マイクロミリ±２０マイクロミリである電子素子モジュールの製造方法。
11. 請求項９に記載の電子素子モジュールの製造方法であって、
    前記遮光樹脂の側面は、ダイシングされた切断跡が残されて表面が凹凸状になっている電子素子モジュールの製造方法。
12. 電子素子が表面中央部に設けられ、外部接続端子が裏面に設けられた電子素子基板と、該電子素子の周囲の該電子素子基板上に形成された樹脂接着層と、該樹脂接着層および該電子素子上を覆う透明支持基板と、該透明支持基板上に該電子素子と対応して設けられた光学素子とを有する複数の電子素子ユニットが、開口部以外の光学素子表面を遮光する遮光基板の複数の開口部にそれぞれ該光学素子の光学領域を位置合わせした状態で、該遮光基板上に固定されており、隣接する電子素子ユニットの隙間内で該遮光基板上に遮光性樹脂材料が充填されている電子素子ウエハモジュール。
13. 請求項９に記載の電子素子モジュールの製造方法によって製造された電子素子モジュールであって、
    電子素子が表面中央部に設けられ、外部接続端子が裏面に設けられた電子素子基板と、該電子素子の周囲の該電子素子基板上に形成された樹脂接着層と、該樹脂接着層および該電子素子上を覆う透明支持基板と、該透明支持基板上に該電子素子と対応して設けられた光学素子と、該光学素子の光学領域が開口した開口部以外の光学素子表面を遮光する遮光基板とが積層された電子素子モジュールにおいて、該電子素子基板側面、該樹脂接着層の側面、該透明支持基板の側面および該光学素子の側面を覆って遮光する遮光樹脂が残っている電子素子モジュール。
14. 請求項１３に記載の電子素子モジュールであって、
    前記遮光樹脂の膜厚は、１００マイクロミリ±２０マイクロミリである電子素子モジュール。
15. 請求項１３に記載の電子素子モジュールであって、
    前記遮光樹脂の側面は切断跡が残されて表面が凹凸状である電子素子モジュール。
16. 請求項１３に記載の電子素子モジュールであって、
    前記遮光基板および前記遮光樹脂は共に導電性機能を有している電子素子モジュール。
17. 請求項１６に記載の電子素子モジュールであって、
    前記遮光樹脂の切断側面はグランド電位である電子素子モジュール。
18. 請求項１３に記載の電子素子モジュールであって、
    前記電子素子は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子である電子素子モジュール。
19. 請求項１８に記載の電子素子モジュールであって、
    前記光学素子は、前記電子素子に入射光を集光させる集光レンズを含む電子素子モジュール。
20. 請求項１３に記載の電子素子モジュールであって、
    前記電子素子は、出射光を発生させるための発光素子および入射光を受光するための受光素子を有している電子素子モジュール。
21. 請求項２０に記載の電子素子モジュールであって、
    前記光学素子は、前記発光素子からの出射光を直進させて出射させると共に、入射光を曲げて前記受光素子に入射させる光学機能素子である電子素子モジュール。
22. 請求項１３または１９に記載の電子素子モジュールであって、
    前記光学素子は、前記中央部の光学領域としてレンズ領域が設けられ、該レンズ領域の外周側に所定厚さを持つスペーサ部が重ね合わせ部として設けられている電子素子モジュール。
23. 請求項１９に記載の電子素子モジュールからの撮像信号を所定の信号処理をしてカラー画像信号を得る固体撮像装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いた電子情報機器。
24. 請求項２１に記載の電子素子モジュールを情報記録再生部に用いた電子情報機器。