JP7490481B2 - センサパッケージの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、センサパッケージの製造方法に関し、特にインサートモールドにより実装基板の外周部に樹脂枠を成形してセンサパッケージを製造する技術に関する。

デジタルカメラに用いられるＣＭＯＳセンサ等の撮像センサのセンサパッケージには、以下の第１の形態と第２の形態が知られている。第１の形態は、基板に対してリフロー実装が可能なセラミックパッケージに撮像センサをダイボンディングし、ワイヤボンディング処理の後に蓋部材で封止したものである。第２の形態は、基板に撮像センサを直接ダイボンディングし、基板の外周部に枠部材を形成し、ワイヤボンディング処理の後に蓋部材で封止したものである。

前述の第２の形態には、撮像センサと基板の線膨張係数の違いに起因して撮像センサに反りが生じるおそれがある等の問題はあるが、セラミックパッケージが不要となり、小型化と軽量化を図ることができる。また、第２の形態は、第１の形態と比較すると、撮像センサからバイパスコンデンサまでの信号距離を短くすることができるため、ＬＶＤＳやＳＬＶＳ等の高速信号への磁気ノイズの影響を低減することが可能になるという利点がある。なお、ＬＶＤＳは、Low Voltage Differential Signaling、の略語である。ＳＬＶＳは、Scalable Low Voltage Signaling、の略語である。このような理由から、第１の形態よりも第２の形態が主流になりつつある。

そして、第２の形態に関して特許文献１には、開口部を有する枠部材に基板を嵌め込み、枠部材の内壁と基板の側面を接着する技術が開示されている。これにより、センサパッケージを薄型化し、また、基板側面からの吸湿（水分の侵入）を防ぐことができる。

特開２００９－８１３５８号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された技術では、枠部材の内壁と基板の側面を接着する構成上、枠部材の開口と基板の外形寸法のバラつきが大きい場合には、所望する接着強度を得ることができない。また、接着することができたとしても、温度変化による基板の反りや、外部からの衝撃により接着が剥がれてしまうおそれがある。

このような問題に対して、基板に対して枠部材をインサートモールドにより成型する技術がある。インサートモールドは、基板の上下を金型でクランプし、基板周辺部に設定した金型のキャビティへ樹脂を射出成型し、枠部材を形成する技術である。インサートモールドを用いることにより、基板と枠部材を強固に接続することができるため、温度変化や衝撃によって枠部材が基板から剥がれる懸念が少なくなる。また、金型のキャビティを基板側面に設けることにより、基板側面にもモールド成型を行うことができることで、基板側面からの吸湿や塵埃の発生（発塵）を防ぐことができる。

一方で、インサートモールドにより枠部材を成型する場合に基板の厚みにバラつきがあると、枠部材の成型時に樹脂漏れが生じるおそれがある。つまり、上下の金型には基板をクランプする隙間が設定されているが、基板の厚みが称呼寸法よりも小さい場合には、基板と金型のクランプ部に隙間が生じ、枠部材の成型時に樹脂漏れが生じるおそれがある。樹脂漏れによって樹脂が基板の中心部へ向けて侵入すると、基板内部の部品や端子に付着する可能性が高くなる。これに対して、基板厚みが称呼寸法よりも大きい場合には、金型のクランプ部が基板に食い込むことで、基板がダメージを受けてしまう。

本発明は、実装基板に枠部材をインサートモールドにより成型するセンサパッケージの製造方法において、部品や端子への樹脂の付着を防止し、基板へのダメージを軽減することを目的とする。

本発明に係るセンサパッケージの製造方法は、基板に設けられた複数の端子部から前記基板の外周に向けて導電部が延設されると共に前記導電部を接続するめっき接続部が前記端子部の外側に形成された前記基板の前記端子部、前記導電部および前記接続部に電解めっき処理を施す工程と、前記接続部を除去することにより前記基板に溝部を形成する工程と、前記溝部が形成された前記基板を金型で保持し、前記基板の前記溝部の外側にインサートモールド成型により樹脂で枠部を形成する工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、実装基板に枠部材をインサートモールドにより成型するセンサパッケージの製造方法において、部品や端子への樹脂の付着を防止し、且つ、基板へのダメージを軽減することが可能になる。

本発明の実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す図である。 第１の実施形態に係るセンサパッケージの斜視図である。 図２のセンサパッケージの分解斜視図である。 図２のセンサパッケージを構成するプリント基板に設けられたワイヤボンディング端子部の拡大図である。 図４のプリント基板に金型が取り付けられている状態を図２（ａ）中に示す矢視Ａ－Ａの断面で示す図である。 プリント基板の厚み公差に起因する問題を図５に示す領域Ｂでの構成を用いて説明する図である。 図５に示す領域Ｂの拡大図である。 第２の実施形態に係るセンサパッケージを構成するプリント基板に設けられたワイヤボンディング端子部の拡大図である。 図８のプリント基板に金型が取り付けられている状態を図５に示す領域Ｂでの構成を用いて説明する図である。 第３の実施形態に係るセンサパッケージを構成するプリント基板に設けられたワイヤボンディング端子部の拡大図である。 図１０のプリント基板に金型が取り付けられている状態を図１０に示す矢視Ｂ－Ｂでの断面で表した図である。 図１０のプリント基板に金型が取り付けられている状態を図１０に示す矢視Ｃ－Ｃでの断面で表した図である。 第４の実施形態に係るセンサパッケージを構成するプリント基板に金型が取り付けられている状態を、図７と同様にして示す図である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。最初に、後述する本発明の各実施形態に係るセンサパッケージが適用される撮像装置について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す図である。図１に示す撮像装置は、具体的には、デジタル一眼レフカメラである。撮像装置は、大略的に、レンズユニット１０とカメラボディ２０から構成される。

レンズユニット１０は、レンズ群１１、レンズ駆動部１２、レンズ制御回路１３及びレンズマウント接点１４を有する。レンズ群１１は、焦点距離を一定の範囲で自在に変化させるための複数のズームレンズと、被写体にピントを合わせる（合焦させる）ための複数のフォーカスレンズで構成される。レンズ駆動部１２は、ズームレンズの光軸方向での位置を変化させて被写体像の光学的な倍率を変化させるアクチュエータを有する。また、レンズ駆動部１２は、フォーカスレンズの光軸方向での位置を変化させて被写体にピントを合わせるアクチュエータを有する。これらのアクチュエータには、例えばステッピングモータや振動型アクチュエータ等が用いられるが、これらに限定されるものではない。

レンズ制御回路１３は、ズームレンズとフォーカスレンズの移動量と移動速度に必要な駆動量をレンズ駆動部１２に供給することによりレンズ駆動部１２の動作を制御する。レンズマウント接点１４は、レンズユニット１０がカメラボディ２０に接続されると、カメラボディ２０に設けられた不図示のカメラマウント接点と接続される。これにより、カメラボディ２０に設けられた後述のＣＰＵ２１とレンズ制御回路１３の間での通信が可能になる。

カメラボディ２０は、ＣＰＵ２１、ミラーユニット２２、ミラー駆動部２３、ファインダユニット２４、シャッタユニット２５、シャッタ駆動回路２６、センサパッケージ１００、画像処理部２７、外部メモリ２８、表示ユニット２９及び電源８０を有する。なお、外部メモリ２８と電源８０は、カメラボディ２０に対して着脱可能となっている。

ＣＰＵ２１は、レンズユニット１０とカメラボディ２０の各部の動作を統括的に制御することにより撮像装置としての各種の機能を実現する演算処理装置である。ミラーユニット２２はメインミラー２２ａとサブミラー２２ｂを有し、メインミラー２２ａとサブミラー２２ｂの角度位置を変更することによって、レンズユニット１０を通過する撮影光束（入射光束）の向きを変更する。ミラー駆動部２３は、不図示のモータやギヤトレイン等から構成され、ＣＰＵ２１から受信した信号にしたがってメインミラー２２ａとサブミラー２２ｂを駆動する。

ファインダユニット２４は、メインミラー２２ａによって反射された撮影光束を正立正像に変換反射するペンタプリズム２４ａと、被写体の明るさを検知する不図示の測光センサ等を有する。シャッタユニット２５は、例えば機械式フォーカルプレーンシャッタであり、不図示の先羽根群と後羽根群を走行させる機構を備える。シャッタ駆動回路２６は、ＣＰＵ２１からの制御信号を受けて、ユーザがファインダユニット２４を通して被写体像を観察しているときには撮影光束を遮り、撮像時にはレリーズ信号に応じて所望の露光時間を得るようにシャッタユニット２５の動作を制御する。

センサパッケージ１００は、レンズ群１１を通過した入射光を受光する撮像センサ３００（図２参照）を有する。センサパッケージ１００の詳細な構成（物理的（機械的）構造）については後述する。

撮像センサ３００は、例えばＣＭＯＳセンサであり、被写体を撮像するための撮像画素と、撮像面位相差方式のオートフォーカスに用いられ、被写体像の位相差を検出するための位相差検出画素と、を有する。ＣＰＵ２１は、位相差検出画素から出力される画素信号から得られる、分割領域ごとの被写体像（瞳分割された像）の位相差（瞳分割された像間の距離）に基づいて、デフォーカス量を算出する。そして、ＣＰＵ２１は、算出したデフォーカス量をレンズマウント接点１４を通してレンズ制御回路１３に送信する。レンズ駆動部１２はレンズ制御回路１３からの制御信号にしたがってレンズ群１１のフォーカスレンズを駆動する。

また、撮像センサ３００上の撮像画素に結像した被写体像（光学像）は、光電変換により撮像信号（アナログ信号）に変換されて、画像処理部２７に送られる。画像処理部２７は、撮像センサ３００から送られてきたアナログ信号をデジタル信号に変換した後、デジタル信号に対して色補正やデモザイク処理、階調補正（γ補正）、ＹＣ分離処理等の画像処理を行うことにより、画像データを生成する。

外部メモリ２８は、例えばカメラボディ２０に着脱可能なＳＤメモリカードやコンパクトフラッシュ等の不揮発性メモリである。画像処理部２７で作成された画像データは、例えばＪＰＥＧ方式等の所定の圧縮方式でデータ圧縮され、外部メモリ２８に保存される。表示ユニット２９は、ＴＦＴ液晶パネル等を含み、開閉や回転が可能に構成されている。表示ユニット２９は、画像処理部２７で変換された画像データや外部メモリ２８から読み出されて伸張された画像データを表示する。また、動画撮影中には、撮像センサ３００に結像した被写体像が所定のフレームレートで画像処理部２７により画像に変換されて、表示ユニット２９に表示される。電源８０は、カメラボディ２０に対して着脱可能な二次電池や家庭用ＡＣアダプタ等であり、撮像装置の各部へ電力を供給する。

次に、第１の実施形態に係るセンサパッケージ１００について詳細に説明する。図２（ａ）は、センサパッケージ１００を正面側から見て示す斜視図である。図２（ｂ）は、センサパッケージ１００を背面側から見て示す斜視図である。図３は、センサパッケージ１００の分解斜視図である。

センサパッケージ１００は、プリント基板２００、撮像センサ３００、枠部４００及び蓋部５００を備える。なお、図面上での各部の対応関係を示すために、図２及び図３に示すように、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を定める。Ｚ軸は、撮像センサ３００の結像面と直交しており、Ｙ軸は撮像センサ３００の短辺と平行であり、Ｘ軸は撮像センサ３００の長辺と平行である。これらの座標は、図４以降の図面にも同様に付している。

センサパッケージ１００は、プリント基板２００に対して撮像センサ３００をダイボンディングし、撮像センサ３００の周囲に枠部４００を取り付けた後、枠部４００の開口（上面）を蓋部５００で封止した構造を有する中空パッケージである。プリント基板２００は、撮像センサ３００を実装する実装基板の一例であり、実装基板はこれに限定されるものではない。

プリント基板２００は、具体的には、ウエハース状にガラスクロス等の絶縁体と銅パターンを積み重ね、レーザー加工等により微細な層間接続ビアを形成したビルドアップ基板である。プリント基板２００の最表層（表面）と最下層（裏面）の銅パターンには、絶縁のためにスプレー塗布やマスク印刷によりソルダレジスト層が設けられている。プリント基板２００の表面及び裏面において部品の実装やワイヤボンディング処理を行う端子部には、ソルダレジスト層が形成されておらず、接続信頼性のために電解金めっき処理が施されている。なお、金めっき層の厚みは、無電解金めっき処理では一般的に０．１μｍ～０．３μｍであるのに対して電解金めっき処理では数μｍと厚く設定することが可能である。そのため、電解金めっき処理は、金線を溶着させるワイヤボンディング処理用の端子の金めっき処理に適している。

プリント基板２００には、撮像センサ３００が取り付けられるダイボンディング領域２０１と、枠部４００を取り付ける枠領域２０２が設定されている。ダイボンディング領域２０１の外側、且つ、枠領域２０２の内側には、撮像センサ３００をワイヤボンディングにより接続する端子部としてのワイヤボンディング端子２０３が設けられている。

撮像センサ３００は、単位セルごとに受光素子とアンプが配置され、光電変換された電気信号の読み出しによって画像信号を出力する固体撮像素子である。撮像センサ３００は、ダイボンダ装置によりプリント基板２００のダイボンディング領域２０１に塗布された銀ペースト等の接着剤の上に固定される。撮像センサ３００の中央部には撮影時の画角に対応する有効撮像領域３０１が設けられている。撮像センサ３００の外周部には、プリント基板２００のワイヤボンディング端子２０３と接続するためのワイヤボンディング端子３０２が設けられている。プリント基板２００のワイヤボンディング端子２０３と撮像センサ３００のワイヤボンディング端子３０２は、直径が数十μｍの金線によりワイヤボンディング処理されて電気的に接続される。

枠部４００は、後述するインサートモールド成型によりプリント基板２００の枠領域２０２に熱硬化性樹脂（以下「樹脂」という）で成型されている。枠部４００は撮像センサ３００よりも厚み（Ｘ方向又はＹ方向の厚み）が大きく、枠部４００の正面側に蓋部５００が接着材により固定されることで、センサパッケージ１００が封止される。

枠部４００は更に、プリント基板２００の側面部２０４を覆っている。プリント基板２００は、通常、多数の基板を面付けした大判で製造した後、ルーターカットやダイシングにより個々の基板に分割されて製造される。そのため、プリント基板２００の側面からは、表裏面からよりもガラスクロスや銅パターン等の塵埃が発生しやすい。このような塵埃がワイヤボンディング端子２０３に付着すると、ワイヤボンディングの強度不足が生じてしまうため、センサパッケージ１００では、プリント基板２００の側面部２０４を枠部４００で覆うことにより、側面部２０４からの発塵を防止している。蓋部５００は、ガラスや水晶で形成されており、センサパッケージ１００を封止すると共に、複屈折性を活用してモアレや収差を低減させる役割を担う。

プリント基板２００の撮像センサ３００実装面の反対側の面には、部品実装領域２０５が設けられている。部品実装領域２０５には、例えばノイズ抑制のためのバイパスコンデンサ、撮像センサ３００への電源供給のためのレギュレータ、外部との接続のためのコネクタ等の画像信号を出力するための各種の部品２０８が、リフロー実装によりはんだ付けされている。

図４は、プリント基板２００に設けられた複数のワイヤボンディング端子２０３及びその近傍（以下「ワイヤボンディング端子部」という）の拡大図である。図４（ａ）は後述するエッチバック処理前の状態を示しており、図４（ｂ）はエッチバック処理後の状態を示している。なお、ワイヤボンディング端子部は、図４に示すように、Ｘ軸と平行に形成されている部分とＹ軸と平行に形成されている部分とがあるが、どちらも構成は同じである。

図４（ａ）において、前述の通り、ワイヤボンディング端子２０３は金線との接続信頼性を向上させるために電解金めっき処理される。電解金めっき処理を行うためには、ワイヤボンディング端子２０３からめっきリード２０６（導電部）を基板外に（側面部２０４から外へ）延設し、電流を流しながら金めっき被膜を形成する必要がある。画像信号や電源信号、ＧＮＤ信号等を伝達する多数のワイヤボンディング端子２０３がプリント基板２００に配置されている場合、全てのワイヤボンディング端子２０３から基板外にめっきリード２０６を出した場合、以下のデメリットが生ずる。

そのデメリットの１つとして、ワイヤボンディング端子２０３から出しためっきリード２０６がプリント基板２００内にそのまま残るため、スタブとなって信号特性に影響を及ぼすことが挙げられる。特に、画像信号はＬＶＤＳやＳＬＶＳ等の高速信号を扱うため、信号特性が著しく低下してしまう。また、デメリットの１つとして、プリント基板２００のＧＮＤ特性が低下してしまうことが挙げられる。何故なら、プリント基板２００の周辺部の枠領域２０２は本来であればＧＮＤ信号ベタパターンとしてプリント基板２００のＧＮＤ特性を確保したいところであるが、めっきリード２０６を基板外に出すためにＧＮＤベタパターンが分断されてしまうからである。

そこで、本実施形態に係るセンサパッケージ１００では、プリント基板２００の製造時の初期状態では、それぞれのワイヤボンディング端子２０３からのめっきリード２０６を接続しておく。そして、最終的にエッチングによりめっきリードを除去するエッチバック工法を用いる。

より詳しくは、図４（ａ）に示すように、プリント基板２００の製造過程で、エッチバック領域２０７にて複数のめっきリード２０６を接続し、めっきリード接続部２０６ａを設ける。エッチバック領域２０７に対してソルダレジストを塗布せずに、銅パターンを露出させておく。更に、めっきリード接続部２０６ａから基板外へ１本のめっきリード２０６ｂを設ける。図４（ａ）の状態で、単一のめっきリード２０６ｂに対して基板外から電流を流して電解金めっき処理を行うことにより、複数のワイヤボンディング端子２０３に金めっき被膜を形成することができる。

図４（ａ）に示す状態でワイヤボンディング端子２０３に電解金めっき処理を行った後、エッチバック領域２０７をエッチングして銅箔を除去すると、図４（ｂ）に示す状態となる。エッチバック領域２０７には、ソルダレジストと表層の銅パターンの厚みを足した深さの溝部２０９（図７参照）が形成される。図４（ｂ）の状態では、複数のワイヤボンディング端子２０３に電解金めっき処理が施され、且つ、基板外へ向かって延出しているリードは少数である。これにより、上述したデメリットを克服することができる。つまり、めっきリードがスタブとなって信号特性を低下させてしまうことやＧＮＤ性能を低下させることなく、ワイヤボンディング処理に適したワイヤボンディング端子２０３を形成することが可能になる。

次に、プリント基板２００の枠領域２０２に、インサートモールド成型により枠部４００を成型する工程について説明する。図５は、図２（ａ）中に示す矢視Ａ－Ａでの断面図であり、ここでは、枠部４００を成型するためにプリント基板２００に金型６００（図２（ａ）に不図示）が取り付けられている状態を示している。

金型６００は、プリント基板２００の厚み方向でプリント基板２００をクランプする上金型６０１と下金型６０２の２つの金型で構成されている。上金型６０１がプリント基板２００のダイボンディング領域２０１に接触してしまうと、銅パターン上に塗布されているソルダレジストの絶縁不良が引き起こされる。また、上金型６０１がワイヤボンディング端子２０３に接触してしまうと、ワイヤボンディング端子２０３上の傷や異物の転写を発生させてしまうため、ワイヤボンディング端子２０３上には空間６０５が設けられている。一方で、枠部４００の内壁４０１をワイヤボンディング端子２０３に近付けることで、枠部４００を小型化し、ひいてはセンサパッケージ１００を小型化することが可能になる。これらの事情から結果的に、上金型６０１には、プリント基板２００のワイヤボンディング端子２０３の外側を狭いクランプ領域６０３で枠状に保持する保持部を有するものが用いられる。プリント基板２００を支持する下金型６０２には、プリント基板２００に実装された部品２０８を避けるために、空間６０６が設けられる。

プリント基板２００は、絶縁体と銅パターンを積層させて製造されるため、各層の厚みバラつきにより基板完成時の厚み公差が±数十μｍ乃至数百μｍとなる。この厚み公差は積層数が多くなるに従って大きくなるため、図６を参照して以下に説明する問題が生じる。

図６（ａ）～（ｃ）は、インサートモールド成型によりプリント基板２００に枠部４００を成型する際のプリント基板２００の厚み公差に起因する問題を、図５に示す領域Ｂの構成を用いて説明する図である。

図６（ａ）は、プリント基板２００の厚みが設計値通りに仕上がった場合のプリント基板２００と金型６００の関係を示している。この場合、上金型６０１がプリント基板２００をクランプするクランプ領域６０３の隙間はゼロ（０）となり、外部から樹脂を射出成型することで枠部４００を適切に成型することができる。

図６（ｂ）は、プリント基板２００の厚みが設計値よりも大きく（厚めに）仕上がった場合のプリント基板２００と金型６００の関係を示している。この場合、上金型６０１のクランプ領域６０３がプリント基板２００にめり込み（食い込み）ことで、プリント基板２００に大きなダメージを受けることになる。具体的には、プリント基板２００のソルダレジスト層が損傷し或いは銅パターンを切断するおそれがある。その結果、プリント基板２００が破壊され、或いは、破壊に至らなくともソルダレジストの損傷によって生じる粉塵がワイヤボンディング端子２０３に付着することでワイヤボンディング処理に支障が生じるおそれがある。

図６（ｃ）は、プリント基板２００にエッチバック領域２０７が設けられておらず、且つ、プリント基板２００の厚みが設計値よりも小さく（薄めに）仕上がった場合のプリント基板２００と金型６００の関係を示している。この場合、上金型６０１のクランプ領域６０３とプリント基板２００の間に数μｍ乃至数十μｍの隙間６０４が生じる。枠部４００を成型するために外部から樹脂を金型６００内に射出すると、樹脂が隙間６０４からプリント基板２００のクランプ領域６０３の内側に漏れ出す。ここで、枠部４００の内壁４０１をワイヤボンディング端子２０３に近付けていることがあり、漏れ出した樹脂がワイヤボンディング端子２０３に付着してしまうと、ワイヤボンディング処理に支障が生じ、製造歩留まりが低下してしまう。

図６（ｂ），（ｃ）の場合に生じる種々の問題を回避する方法としては、プリント基板２００の厚みに応じて上金型６０１と下金型６０２の間にスペーサを設ける等の方法が考えられる。しかし、プリント基板２００の厚みを１枚ずつ測定して、その都度、金型６００を調整すると、生産性が低下し、製造コストの増加を招いてしまう。本実施形態では、以下に図７を参照して説明する構成とすることで、これらの問題を解決している。

図７は、本実施形態に係るプリント基板２００の構成を示す図であり、図５の領域Ｂの拡大図である。なお、図７では各部の寸法を明らかにするために、部材の断面であることを示すハッチングを省略している。

プリント基板２００のワイヤボンディング端子２０３の外側には、図４を参照して説明したように、エッチバック領域２０７が設けられている。プリント基板２００の厚みが設計値よりも小さく仕上がった場合には、図６（ｃ）の場合と同様に、プリント基板２００と上金型６０１の隙間６０４から樹脂漏れが生じる。

しかし、隙間６０４とワイヤボンディング端子２０３の間にエッチバック領域２０７が設けられているため、漏れ出した樹脂はエッチバック領域２０７に設けられた溝部２０９に溜まる。隙間６０４の高さＴ１が数μｍ乃至数十μｍであるのに対して、溝部２０９の深さＴ２はソルダレジストと表層の銅パターンの厚みを足した深さがあり、高さＴ１よりも大きい数十μｍ乃至数百μｍである。また、隙間６０４の高さＴ１と隙間６０４の幅Ｗ１の積と、溝部２０９の深さＴ２と溝部２０９の幅Ｗ２の積とを比較して（隙間６０４と溝部２０９の同一断面での断面積を比較して）、溝部２０９の断面積の方が大きくなるように溝部２０９の幅Ｗ２を設定する。これにより、漏れ出した樹脂が溝部２０９を超えてワイヤボンディング端子２０３へ到達することを防止することができる。

以上の説明の通り、第１の実施形態に係るセンサパッケージ１００を構成するプリント基板２００には、ワイヤボンディング端子２０３と枠部４００の間にエッチバックによる溝部２０９が設けられる。これにより、金型６００とプリント基板２００に隙間６０４が生じても、枠部４００を成型する際に漏れ出した樹脂がワイヤボンディング端子２０３に付着することを防止することができる。また、プリント基板２００の厚みの製造バラつきを考慮して常に隙間６０４が生じるように金型６００を調整しても、プリント基板２００に枠部４００を安定してインサートモールド成型することができるため、製造コストの増加を防ぐことができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係るセンサパッケージについて説明する。図８は、第２の実施形態に係るセンサパッケージを構成するプリント基板２００Ａに設けられた複数のワイヤボンディング端子部の拡大図である。なお、プリント基板２００Ａの構成要素であって、プリント基板２００の構成要素と共通するものについては、同じ名称と符号を用いる。図８（ａ）は、エッチバック処理前のプリント基板２００Ａの状態を示しており、図８（ｂ）はエッチバック処理後のプリント基板２００Ａの状態を示している。

エッチバック処理前の状態では、レジスト開口部２１０内で多数のワイヤボンディング端子２０３のそれぞれから引き出されためっきリード２０６がめっきリード接続部２０６ａで統合され、１本のめっきリード２０６ｂとなって基板外に引き出されている。この状態で電解金めっき処理を行うことにより、ワイヤボンディング端子２０３のそれぞれに金めっき処理が施される。

その後、第１の実施形態での説明に準じたエッチバック処理を行う。第１の実施形態（プリント基板２００）では、めっきリード接続部２０６ａに対してエッチバック処理を行ってパターンを除去した。これに対して、第２の実施形態（プリント基板２００Ａ）では、めっきリード２０６とめっきリード接続部２０６ａの間のエッチバック領域２１１に対してエッチバック処理を行う。エッチバック領域２１１にてめっきリード２０６の一部が除去されることで、めっきリード接続部２０６ａとワイヤボンディング端子２０３とは絶縁される。これにより、図８（ｂ）に示されるように、めっきリード接続部２０６ａ（導体部）がエッチバック処理後もプリント基板２００上に残り、且つ、表面に露出している状態となる。

図９は、プリント基板２００Ａに金型６００が取り付けられている状態を、図５に示す領域Ｂでの構成を用いて説明する図である。金型６００の上金型６０１は、プリント基板２００Ａに対して隙間６０４を持っている。枠部４００を形成するために金型６００に流し込まれた樹脂は、隙間６０４からプリント基板２００の内側へ漏れ出す。図８で述べたレジスト開口部２１０は、ソルダレジストと表層の銅パターンが一部除去されており、数十μｍ乃至数百μｍの溝部２０９となっている。

ここで、枠部４００の形成に用いられる樹脂（熱硬化性樹脂）は一般的に嫌気性であり、嫌気性樹脂は金属イオン存在下で酸素を遮断することで結合（硬化）する。嫌気性樹脂の一例である液状アクリル系樹脂には、空気に触れている状態では硬化が進まず、金属に触れている状態で硬化が促進される性質がある。

隙間６０４から漏れ出した樹脂は、まず溝部２０９に流れ込む。そして、図８（ｂ）及び図９に示すように、レジスト開口部２１０ではめっきリード接続部２０６ａが露出している。そのため、溝部２０９に流れ込んだ樹脂は、めっきリード接続部２０６ａに接触して硬化が促進される。これにより、めっきリード接続部２０６ａの内側のワイヤボンディング端子２０３へ樹脂が侵入するのを防止することができる。

このように第２の実施形態ではワイヤボンディング端子２０３と枠部４００の間に、めっきリード接続部２０６ａが露出した溝部２０９が形成されている。そのため、金型６００とプリント基板２００に隙間６０４が生じていても、漏れ出した樹脂を溝部２０９で吸収し、さらにめっきリード接続部２０６ａに接触させて硬化を促進させることができる。その結果、漏れ出した樹脂がワイヤボンディング端子２０３に付着するのを防止しながら、プリント基板２００Ａに枠部４００を安定してインサートモールド成型することができるため、製造コストの増加を防ぐことができる。また、プリント基板２００Ａの厚みバラつきの許容幅を広くすることが可能になるため、プリント基板２００Ａの製造歩留まりが高くなることで、センサパッケージの製造コストを下げることが可能となる。

次に、本発明の第３の実施形態に係るセンサパッケージについて説明する。図１０は、第３の実施形態に係るセンサパッケージを構成するプリント基板２００Ｂに設けられたワイヤボンディング端子部の拡大図である。なお、プリント基板２００Ｂの構成要素であって、プリント基板２００，２００Ａの構成要素と共通するものについては、同じ名称と符号を用いる。

プリント基板２００Ｂは、多層基板であり、ワイヤボンディング端子部と破線で示した枠部４００との間にはビアホール２１２が設けられている。ビアホール２１２は、プリント基板２００Ｂにおいて表層又は内層の信号を他層へ導くために、配線層間の絶縁層にレーザ又はドリルにて穴部を形成した後、穴部の内壁にめっき処理を施すことによって形成される。なお、図１０では、複数のワイヤボンディング端子２０３はそれぞれ、不図示の配線を介してビアホール２１２と接続されて、同電位となっている。但し、これらは必ずしも同電位である必要はない。ワイヤボンディング端子２０３への電解金めっき処理は、ビアホール２１２と接続された配線を用いて行うことができる。

図１１は、プリント基板２００Ｂに金型６００が取り付けられている状態を、図１０に示す矢視Ｂ－Ｂでの断面で表した図である。なお、図１１に示されている部分は図５に示す領域Ｂに対応しており、図１１では各部の寸法を明らかにするために部材の断面であることを示すハッチングを省略している。また、説明の簡略化のため、図１１に示す各部について、図６及び図７と共通する部位については、図６及び図７で用いている符号及びこれに対応する名称を用いることとする。

金型６００の上金型６０１は、プリント基板２００Ｂに対して隙間６０７を持っている。枠部４００を形成するために金型６００に流し込まれた樹脂は、隙間６０７からプリント基板２００Ｂの内側へ漏れ出す。隙間６０７の高さＴ３は、数十μｍである。これに対して、ビアホール２１２の穴部の深さＴ４は、表層の銅パターンと絶縁層の厚みとを足した数十μｍ乃至数百μｍの深さを有しており、高さＴ３よりも大きい（Ｔ３＜Ｔ４）。そのため、隙間６０７から漏れ出した樹脂は、ビアホール２１２の穴部に溜まる。こうして、所定のワイヤボンディング端子２０３に対してビアホール２１２を設けることにより、枠部４００を成型する際に隙間６０７から漏れ出した樹脂がワイヤボンディング端子２０３に付着することを回避することができる。

ところで、プリント基板２００Ｂ上に設けられるワイヤボンディング端子２０３は数百～数千箇所に及ぶため、全てのワイヤボンディング端子２０３に対応するようにビアホール２１２を設けようとすると、以下の第１及び第２の問題が生じる。第１の問題とは、ビアホール２１２はレーザやドリルを用いて成型するため、全てのワイヤボンディング端子２０３の個々に対応するようにビアホール２１２を設けると、プリント基板２００Ｂの製造タクトが上がり、製造コストが増加してしまうことである。第２の問題とは、ワイヤボンディング端子２０３の近傍に多数のビアホール２１２を設けると、プリント基板２００Ｂの強度が低下してしまうことである。特に、本実施形態でのセンサパッケージ１００の製造工程には、プリント基板２００Ｂに対して枠部４００の成型や撮像センサ３００の実装（貼り付け）、ワイヤボンディング等の外部から圧力や熱を加える工程がある。そのため、プリント基板２００Ｂの強度低下によって、枠部４００の成型不良やワイヤボンディング剥離等の致命的な欠陥が生じるおそれがある。

プリント基板２００Ｂは上記第１及び第２の問題を解決する構成を備えており、その構成について図１２を参照して説明する。図１２は、プリント基板２００Ｂに金型６００が取り付けられている状態を、図１０に示す矢視Ｃ－Ｃでの断面で表した図である。

金型６００の上金型６０１は、ワイヤボンディング端子２０３に対してビアホール２１２が形成されていない領域では、プリント基板２００Ｂに対して隙間６０８を持っている。そして、隙間６０８の高さＴ５は、隙間６０７（図１１参照）の高さＴ３よりも小さい（Ｔ５＜Ｔ３）。金型６００に樹脂が射出された際に、溶融した樹脂は一定の粘度を有するため、プリント基板２００と上金型６０１の間に高さの異なる隙間が形成されている場合には、樹脂は大きい隙間から優先的に漏れ出す。つまり、樹脂は隙間６０８よりも隙間６０７から優先的に漏れ出す。

前述の通り、隙間６０７とワイヤボンディング端子２０３の間にはビアホール２１２が設けられており、プリント基板２００Ｂの内側へ漏れ出した樹脂がビアホール２１２に溜まって堰き止められることで、ワイヤボンディング端子２０３への付着は防止される。隙間６０８からプリント基板２００Ｂの内側へは少量の樹脂漏れが生じる。しかし、隙間６０８と隙間６０７の相対的な高さ、ビアホール２１２の深さ、ワイヤボンディング端子２０３から隙間６０８，６０７までの距離等を調整するが可能である。よって、これらのパラメータを適切に設定することにより、隙間６０８からプリント基板２００Ｂの内側へ漏れ出した樹脂がワイヤボンディング端子２０３へ到達することを防止することができる。

次に、本発明の第４の実施形態に係るセンサパッケージについて説明する。図１３は、第４の実施形態に係るセンサパッケージを構成するプリント基板２００Ｃに金型６００が取り付けられている状態を示す断面図である。なお、図１３は、図５に示す領域Ｂに対応する領域を図７と同様に示しており、各部の寸法を明らかにするために部材の断面であることを示すハッチングを省略している。また、以下の説明では、プリント基板２００Ｃの構成要素であって、プリント基板２００，２００Ａ，２００Ｂの構成要素と共通するものについては、同じ名称と符号を用いる。

金型６００の上金型６０１は、プリント基板２００Ｃに対して隙間６０７を持っている。枠部４００を形成するために金型６００に流し込まれた熱硬化性樹脂は、隙間６０７からプリント基板２００Ｃの内側へ漏れ出す。隙間６０７とワイヤボンディング端子２０３の間には基板内層実装用の溝部２１３が設けられ、溝部２１３にはチップ部品２１４が実装されている。

チップ部品２１４は、例えば抵抗やコンデンサ等の電気部品又は電子部品であり、基板内層実装技術を用いて溝部２１３に実装される。基板内層実装技術とは、基板内層に所望の部品を搭載可能な空間を設け、その空間にその部品を実装する技術である。基板内層実装技術を用いて基板内部に部品を実装した基板（以下「内層実装基板」という）では、部品を含めた基板厚みを薄くすることができる。その結果、センサパッケージ１００の小型化が可能になる。また、部品が基板表面に実装された表面実装基板では、基板内の信号を基板表面の部品へ導くために、基板内から基板表層へ信号線を引き出す必要がある。これに対して、内層実装基板では、基板内から基板表層へ信号線を引き出す必要がなく、基板内部で配線（接続）が可能であるため、配線長の短縮による信号品質の向上を図ることができる。

基板内層に空間を設ける方法としては、ドリル加工で溝形状を設ける方法や、部品の形状に合わせた切り欠きを持つ絶縁層や導体層を積層させて空間を設ける方法等がある。プリント基板２００Ｃでは、基板表面に溝部を設けるため、上述したドリル加工と、切り欠きを設けた絶縁層と導体層の積層加工のいずれの加工方法を用いても構わない。

プリント基板２００Ｃでは、チップ部品２１４の高さＴ７は溝部２１３の深さＴ６よりも低い（Ｔ７＜Ｔ６）。隙間６０７から漏れ出した樹脂は、溝部２１３に流れ込む。なお隙間６０７から漏れ出した樹脂の一部は、チップ部品２１４に乗り上げる場合がある。ここで、チップ部品２１４は、プリント基板２００Ｃに実装するための金属端子部２１４ａを備える。そして、前述したように、枠部４００に用いられる熱硬化性樹脂は、嫌気性を有しており、金属と接触することにより硬化が促進される。よって、溝部２１３に流れ込んだ樹脂は、さらに金属端子部２１４ａと接触して、硬化が促進される。その結果、漏れ出した樹脂がワイヤボンディング端子２０３へ到達することを防ぐことができる。

なお、本実施形態では、チップ部品２１４の高さＴ７を溝部２１３の深さＴ６よりも低くしている。これにより、基板厚みを薄くすることができるという基板内層実装技術により得られる効果を、十分に活かすことができる。一方、基板厚みを薄くする必要性が低い場合には、チップ部品２１４の高さＴ７が溝部２１３の深さＴ６よりも高い構成であってもよい。その場合も、隙間６０７から漏れ出した樹脂は、溝部２１３に流れ込み、チップ部品２１４により堰き止められ、金属端子部２１４ａに触れて硬化が促進される。つまり、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、第３の実施形態と同様に、プリント基板２００Ｃには、数百乃至数千箇所のワイヤボンディング端子２０３が形成される。そのため、全てのワイヤボンディング端子２０３に対して溝部２１３を設けると共に、溝部２１３にチップ部品２１４を実装した場合、プリント基板２００Ｃの製造タクトと強度の低下を招くおそれがある。そのため、第３の実施形態で金型６００とプリント基板２００Ｂとの間に高さの異なる隙間６０７，６０８を設けたことと同様に、優先的に樹脂漏れが生じる起こす箇所を設けておく。そして、優先的に樹脂漏れが生じる箇所に溝部２１３を設けると共にチップ部品２１４を実装することで、樹脂漏れを抑制する。これにより、溝部２１３とチップ部品２１４を設ける場所を少なくして（局所的として）、製造タクトと強度の低下を回避することができる。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。更に、上述した各実施形態は本発明の一実施形態を示すものにすぎず、各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。

例えば本発明の実施形態に係るセンサパッケージは、デジタル一眼レフカメラに限らず、ミラーレス一眼レフカメラやコンパクトカメラ等の他の撮像装置、撮像機能を備える各種の電子機器にも適用することができる。また、プリント基板２００の特徴的な構成である溝部２０９及びプリント基板２００Ａの特徴的な構成であるめっきリード接続部２０６ａの両方を備えた構成としてもよい。これにより、より確実に枠部４００をインサートモールド成型する際に、ワイヤボンディング端子２０３へ付着することを防止することができる。

１００ センサパッケージ
２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ プリント基板
２０１ ダイボンディング領域
２０２ 枠領域
２０３ ワイヤボンディング端子
２０６ めっきリード
２０６ａ めっきリード接続部
２０６ｂ めっきリード
２０７，２１１ エッチバック領域
２０９，２１３ 溝部
２１２ ビアホール
２１４ チップ部品
３００ 撮像センサ
４００ 枠部
５００ 蓋部
６００ 金型

Claims (4)

1. センサパッケージの製造方法であって、
   基板に設けられた複数の端子部から前記基板の外周に向けて導電部が延設されると共に前記導電部を接続するめっき接続部が前記端子部の外側に形成された前記基板の前記端子部、前記導電部および前記接続部に電解めっき処理を施す工程と、
   前記接続部を除去することにより前記基板に溝部を形成する工程と、
   前記溝部が形成された前記基板を金型で保持し、前記基板の前記溝部の外側にインサートモールド成型により樹脂で枠部を形成する工程と、を有することを特徴とするセンサパッケージの製造方法。
2. センサパッケージの製造方法であって、
   基板に設けられた複数の端子部から前記基板の外周に向けて導電部が延設されると共に前記導電部を接続する接続部が前記端子部の外側に形成された前記基板の前記端子部、前記導電部および前記接続部に電解めっき処理を施す工程と、
   前記導電部の少なくとも一部をエッチングにより除去して前記基板に溝部を形成することにより前記端子部と前記接続部とを絶縁させる工程と、
   前記端子部と前記接続部とが絶縁された前記基板を金型で保持し、前記基板の前記接続部の外側にインサートモールド成型により嫌気性を有する熱硬化性樹脂で枠部を形成する工程と、を有することを特徴とするセンサパッケージの製造方法。
3. センサパッケージの製造方法であって、
   基板に設けられた複数の端子部の外側に溝部を形成する工程と、
   前記溝部にチップ部品を実装する工程と、
   前記溝部に前記チップ部品が実装された前記基板を金型で保持し、前記基板の前記溝部の外側にインサートモールド成型により樹脂で枠部を形成する工程と、を有することを特徴とするセンサパッケージの製造方法。
4. 前記金型は前記基板を保持する保持部を有し、
   前記保持部において前記基板と前記金型の間に形成される隙間の断面積は、同一の断面において前記溝部の断面積よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のセンサパッケージの製造方法。

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