JPH0536960A - イメージセンサの製造方法 - Google Patents
イメージセンサの製造方法Info
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- JPH0536960A JPH0536960A JP3193131A JP19313191A JPH0536960A JP H0536960 A JPH0536960 A JP H0536960A JP 3193131 A JP3193131 A JP 3193131A JP 19313191 A JP19313191 A JP 19313191A JP H0536960 A JPH0536960 A JP H0536960A
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- JP
- Japan
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- image sensor
- insulating resin
- conductor layer
- sensor element
- circuit conductor
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73203—Bump and layer connectors
- H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体イメージセンサ素子を、簡単、短時間
で基板に実装し、信頼性が高く、しかも安価なイメージ
センサを提供する。 【構成】 透光性基板11の表面上に回路導体層12を
形成し、その表面に仮硬化された導電性接着剤叉は低温
溶融半田層15を設け、この基板表面に、光硬化型絶縁
樹脂18を介して、受光素子17を有する半導体イメー
ジセンサ素子13をフェイスダウンで、半導体イメージ
センサ素子の凸状の電極14と回路導体層12上の導電
性接着剤叉は低温溶融半田層15とが当接するように加
圧し、光硬化型絶縁樹脂を硬化した後、導電性接着剤を
本硬化、あるいは低温溶融半田層15を溶融して接合す
る実工程を有するイメージセンサの製造方法。
で基板に実装し、信頼性が高く、しかも安価なイメージ
センサを提供する。 【構成】 透光性基板11の表面上に回路導体層12を
形成し、その表面に仮硬化された導電性接着剤叉は低温
溶融半田層15を設け、この基板表面に、光硬化型絶縁
樹脂18を介して、受光素子17を有する半導体イメー
ジセンサ素子13をフェイスダウンで、半導体イメージ
センサ素子の凸状の電極14と回路導体層12上の導電
性接着剤叉は低温溶融半田層15とが当接するように加
圧し、光硬化型絶縁樹脂を硬化した後、導電性接着剤を
本硬化、あるいは低温溶融半田層15を溶融して接合す
る実工程を有するイメージセンサの製造方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光学画像を電気信号に変
換する1次元イメージセンサの製造方法に関するもので
ある。
換する1次元イメージセンサの製造方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、イメージセンサ等の半導体素子を
ベアチップ実装するには、図3に於て表面上に回路導体
層34を形成したフィルムなどの透光性基板30に、光
硬化型絶縁樹脂33を介して受光素子32を有する半導
体イメージセンサ素子31を、フェイスダウンで、その
素子上に形成された取り出し電極35が上記回路導体層
34に当接するように実装することによりイメージセン
サを作成していた。
ベアチップ実装するには、図3に於て表面上に回路導体
層34を形成したフィルムなどの透光性基板30に、光
硬化型絶縁樹脂33を介して受光素子32を有する半導
体イメージセンサ素子31を、フェイスダウンで、その
素子上に形成された取り出し電極35が上記回路導体層
34に当接するように実装することによりイメージセン
サを作成していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、種々の環境下での試験で当接していた電
極の接触抵抗が異常に高くなることがしばしば生じてい
た。これは、当接する電極の間には接着する樹脂が存在
しないため透光性基板がフィルムなどの熱膨張係数が半
導体イメージセンサ素子と著しく異なる基板では電極間
の圧接力が維持できないことによる。
うな構成では、種々の環境下での試験で当接していた電
極の接触抵抗が異常に高くなることがしばしば生じてい
た。これは、当接する電極の間には接着する樹脂が存在
しないため透光性基板がフィルムなどの熱膨張係数が半
導体イメージセンサ素子と著しく異なる基板では電極間
の圧接力が維持できないことによる。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明のイメージセンサ
の製造方法は透光性基板表面上に形成された回路導体層
と、受光素子を有する半導体イメージセンサ素子表面に
形成された電極とを、透光性光硬化型絶縁樹脂を用いて
実装するイメージセンサの製造方法において、上記透光
性基板表面上に形成された回路導体層上に導電性接着剤
を塗布する工程と、上記導電性接着剤を仮固化する工程
と、上記透光性基板面に上記透光性光硬化型絶縁樹脂を
塗布する工程と、上記半導体イメージセンサ素子表面に
形成された電極と導電性接着剤が塗布された回路導体層
とを圧接する工程と、上記透光性光硬化型絶縁樹脂を硬
化する工程と、導電性接着剤を加熱により本硬化する工
程を有する。
の製造方法は透光性基板表面上に形成された回路導体層
と、受光素子を有する半導体イメージセンサ素子表面に
形成された電極とを、透光性光硬化型絶縁樹脂を用いて
実装するイメージセンサの製造方法において、上記透光
性基板表面上に形成された回路導体層上に導電性接着剤
を塗布する工程と、上記導電性接着剤を仮固化する工程
と、上記透光性基板面に上記透光性光硬化型絶縁樹脂を
塗布する工程と、上記半導体イメージセンサ素子表面に
形成された電極と導電性接着剤が塗布された回路導体層
とを圧接する工程と、上記透光性光硬化型絶縁樹脂を硬
化する工程と、導電性接着剤を加熱により本硬化する工
程を有する。
【0005】また、透光性基板表面上に形成された回路
導体層と、受光素子を有する半導体イメージセンサ素子
の表面に形成された電極とを、透光性光硬化型絶縁樹脂
を用いて実装するイメージセンサの製造方法において、
上記透光性基板表面上に形成された回路導体層上に半田
層を形成する工程と、上記透光性基板面に上記透光性光
硬化型絶縁樹脂を塗布する工程と上記半導体イメージセ
ンサ素子表面に形成された電極と上記半田層が形成され
た回路導体層とを圧接しながら上記透光性光硬化型絶縁
樹脂を硬化する工程と、上記半田層を加熱によって溶融
する工程を有する。
導体層と、受光素子を有する半導体イメージセンサ素子
の表面に形成された電極とを、透光性光硬化型絶縁樹脂
を用いて実装するイメージセンサの製造方法において、
上記透光性基板表面上に形成された回路導体層上に半田
層を形成する工程と、上記透光性基板面に上記透光性光
硬化型絶縁樹脂を塗布する工程と上記半導体イメージセ
ンサ素子表面に形成された電極と上記半田層が形成され
た回路導体層とを圧接しながら上記透光性光硬化型絶縁
樹脂を硬化する工程と、上記半田層を加熱によって溶融
する工程を有する。
【0006】
【作用】本発明は上記した工程によって、光硬化型絶縁
樹脂によって硬化することにより優れた実装精度を維持
した状態で、さらに半導体イメージセンサ素子上に形成
された電極と透光性基板上の回路導体層との電気的な接
合性を向上し、半導体装置の信頼性を向上させる製造方
法を提供するものである。
樹脂によって硬化することにより優れた実装精度を維持
した状態で、さらに半導体イメージセンサ素子上に形成
された電極と透光性基板上の回路導体層との電気的な接
合性を向上し、半導体装置の信頼性を向上させる製造方
法を提供するものである。
【0007】
【実施例】以下本発明の実施例をイメージセンサの例に
ついて、図面を参照しながら説明する。
ついて、図面を参照しながら説明する。
【0008】図1(a)、(b)は本発明の第1の実施
例におけるイメージセンサの断面図と工程略図を示すも
のである。11は透光性基板、12は透光性基板11の
表面上に形成された回路導体層、13は半導体素子とし
て用いたイメージセンサ素子、14はイメージセンサ素
子13に設けられている電極、15は半導体イメージセ
ンサ素子13を、透光性基板11へ実装するための透明
光硬化型絶縁樹脂、16は導電性接着剤、17は半導体
イメージセンサ素子13に設けられている受光素子であ
る。
例におけるイメージセンサの断面図と工程略図を示すも
のである。11は透光性基板、12は透光性基板11の
表面上に形成された回路導体層、13は半導体素子とし
て用いたイメージセンサ素子、14はイメージセンサ素
子13に設けられている電極、15は半導体イメージセ
ンサ素子13を、透光性基板11へ実装するための透明
光硬化型絶縁樹脂、16は導電性接着剤、17は半導体
イメージセンサ素子13に設けられている受光素子であ
る。
【0009】以上のように構成されたイメージセンサの
製造方法について説明する。まず半導体プロセスを用い
て単結晶シリコン基板(ウエハ)上に、フォトトランジ
スタまたはフォトダイオード等の受光素子17とCCD
やMOS、バイポーラIC等のアクセス回路(図示せ
ず)を設けたものを作る。各電極14については、Au
ワイヤボンダのプロセスを用いて形成した、20〜50
μm程度ウエハ表面より突出したバンプ構造になってい
る。その後このウエハを高精度ダイシング技術により切
断し、半導体イメージセンサ素子13を作る。次に膜厚
が〜50μm程度のポリアリレート(PA)、ポリエー
テルサルフォン(PES)またはポリエチレンテレフタ
レート(PET)等の透光性基板11上に、銅等の金属
を、蒸着法やスパッタリング法、または箔等を用いて形
成し、後にフォトリソ法によって回路導体層12を形成
する。この回路導体層12と電極14とが当接する位置
に導電性接着剤16をスクリーン印刷法等によって3〜
20μm程度の厚さに島状に塗布し、導電性接着剤16
が完全に硬化しない温度に昇温して仮固化(硬化)す
る。次にこのような透光性基板11の所定に位置に、ア
クリレート系の透明光硬化型絶縁樹脂15をスタンピン
グ法やスクリーン印刷法等で所定量塗布し、その上に半
導体イメージセンサ素子13を電極14が所定の回路導
体層12に導電性接着剤の上から当接するようにフェイ
スダウンで配置する。その後、この半導体イメージセン
サ素子13の上方から圧力を加えながら、透明光硬化型
絶縁樹脂15に透光性基板11を通して紫外線照射を
し、硬化させる。この時、電極14と回路導体層12は
直接接触することが望ましいが、導電性接着剤16を介
しているため必ずしも必要ではない。次に導電性接着剤
16が完全に硬化する温度に昇温し実装を完了する。
製造方法について説明する。まず半導体プロセスを用い
て単結晶シリコン基板(ウエハ)上に、フォトトランジ
スタまたはフォトダイオード等の受光素子17とCCD
やMOS、バイポーラIC等のアクセス回路(図示せ
ず)を設けたものを作る。各電極14については、Au
ワイヤボンダのプロセスを用いて形成した、20〜50
μm程度ウエハ表面より突出したバンプ構造になってい
る。その後このウエハを高精度ダイシング技術により切
断し、半導体イメージセンサ素子13を作る。次に膜厚
が〜50μm程度のポリアリレート(PA)、ポリエー
テルサルフォン(PES)またはポリエチレンテレフタ
レート(PET)等の透光性基板11上に、銅等の金属
を、蒸着法やスパッタリング法、または箔等を用いて形
成し、後にフォトリソ法によって回路導体層12を形成
する。この回路導体層12と電極14とが当接する位置
に導電性接着剤16をスクリーン印刷法等によって3〜
20μm程度の厚さに島状に塗布し、導電性接着剤16
が完全に硬化しない温度に昇温して仮固化(硬化)す
る。次にこのような透光性基板11の所定に位置に、ア
クリレート系の透明光硬化型絶縁樹脂15をスタンピン
グ法やスクリーン印刷法等で所定量塗布し、その上に半
導体イメージセンサ素子13を電極14が所定の回路導
体層12に導電性接着剤の上から当接するようにフェイ
スダウンで配置する。その後、この半導体イメージセン
サ素子13の上方から圧力を加えながら、透明光硬化型
絶縁樹脂15に透光性基板11を通して紫外線照射を
し、硬化させる。この時、電極14と回路導体層12は
直接接触することが望ましいが、導電性接着剤16を介
しているため必ずしも必要ではない。次に導電性接着剤
16が完全に硬化する温度に昇温し実装を完了する。
【0010】この時、透明光硬化型絶縁樹脂15は光熱
硬化型絶縁樹脂を用いると耐熱性にも優れ、導体層に遮
光されて未硬化の部分も硬化するため更に信頼性が向上
する。
硬化型絶縁樹脂を用いると耐熱性にも優れ、導体層に遮
光されて未硬化の部分も硬化するため更に信頼性が向上
する。
【0011】このイメージセンサについては、透光性基
板11及び透明光硬化型絶縁樹脂15を通して光情報を
受光素子17が検知し、これを電気信号に変換するよう
になっている。このセンサを用いて、透光性基板に直接
原稿を接触させることによって完全密着型イメージセン
サを形成することができる。
板11及び透明光硬化型絶縁樹脂15を通して光情報を
受光素子17が検知し、これを電気信号に変換するよう
になっている。このセンサを用いて、透光性基板に直接
原稿を接触させることによって完全密着型イメージセン
サを形成することができる。
【0012】透明光硬化型絶縁樹脂15としては、ウレ
タンアクリレート系、あるいはエポキシアクリレート系
の紫外線硬化樹脂が接着性、光感度の点から好適であ
る。
タンアクリレート系、あるいはエポキシアクリレート系
の紫外線硬化樹脂が接着性、光感度の点から好適であ
る。
【0013】図1の構成のイメージセンサを作成する際
に、透光性基板11にポリアリレートフィルムを用い、
またその上に透明接着剤を用いて銅箔を貼り、フォトリ
ソ法により銅箔を加工し回路導体層とした。
に、透光性基板11にポリアリレートフィルムを用い、
またその上に透明接着剤を用いて銅箔を貼り、フォトリ
ソ法により銅箔を加工し回路導体層とした。
【0014】このポリアリレートフィルムの表面に0.
2μm〜2.0μmの凹凸を設けることにより透明光硬
化型絶縁樹脂15との接着性を向上させ、高温高湿(8
5℃、85%)、高温(85℃)、低温(−40℃)及
び熱衝撃(−40℃〜+85℃)等の種々の試験に耐え
ることを可能にし、イメージセンサとしての信頼性を飛
躍的に向上させ、実用化を可能にした。
2μm〜2.0μmの凹凸を設けることにより透明光硬
化型絶縁樹脂15との接着性を向上させ、高温高湿(8
5℃、85%)、高温(85℃)、低温(−40℃)及
び熱衝撃(−40℃〜+85℃)等の種々の試験に耐え
ることを可能にし、イメージセンサとしての信頼性を飛
躍的に向上させ、実用化を可能にした。
【0015】本発明第2の実施例の製造方法として半田
層を用いた例について説明する。上記の実施例と同様に
図2(a)、(b)のイメージセンサを例に製造方法に
ついて説明する。
層を用いた例について説明する。上記の実施例と同様に
図2(a)、(b)のイメージセンサを例に製造方法に
ついて説明する。
【0016】まず同様に半導体プロセスを用いて単結晶
シリコン基板(ウエハ)上に、フォトトランジスタの受
光素子27とバイポーラIC等のアクセス回路(図示せ
ず)を設けたものを作る。各電極24については、Au
ワイヤボンダのプロセスを用いて形成した、20〜50
μm程度ウエハ表面より突出したバンプ構造になってい
る。その後このウエハを高精度ダイシング技術により切
断し、半導体イメージセンサ素子23を作る。次にポリ
エーテルサルフォン(PES)またはポリエーテルエー
テルケトン(PEEK)等の透光性基板21上に、銅等
の金属を、蒸着法やスパッタリング法等を用いて形成
し、後にフォトリソ法によって回路導体層22を形成す
る。この回路導体層22と電極24とが当接する位置に
低温溶融半田層26をメッキ法等によって3〜20μm
程度の厚さに形成する。次にこのような透光性基板21
の所定に位置に、アクリレート系の光・熱硬化型無溶剤
の絶縁性接着剤として透明光硬化型絶縁樹脂25をスタ
ンピング法やスクリーン印刷法等で所定量塗布し、その
上に半導体イメージセンサ素子23を電極24が所定の
回路導体層22に低温溶融半田層26の上から当接する
ようにフェイスダウンで配置する。その後、この半導体
イメージセンサ素子23の上方から圧力を加えながら、
光熱硬化型絶縁性接着剤25を光照射によって硬化させ
る。この後150℃まで昇温し低温溶融半田層26を溶
融させ回路導体層と電極24とを半田づけする。
シリコン基板(ウエハ)上に、フォトトランジスタの受
光素子27とバイポーラIC等のアクセス回路(図示せ
ず)を設けたものを作る。各電極24については、Au
ワイヤボンダのプロセスを用いて形成した、20〜50
μm程度ウエハ表面より突出したバンプ構造になってい
る。その後このウエハを高精度ダイシング技術により切
断し、半導体イメージセンサ素子23を作る。次にポリ
エーテルサルフォン(PES)またはポリエーテルエー
テルケトン(PEEK)等の透光性基板21上に、銅等
の金属を、蒸着法やスパッタリング法等を用いて形成
し、後にフォトリソ法によって回路導体層22を形成す
る。この回路導体層22と電極24とが当接する位置に
低温溶融半田層26をメッキ法等によって3〜20μm
程度の厚さに形成する。次にこのような透光性基板21
の所定に位置に、アクリレート系の光・熱硬化型無溶剤
の絶縁性接着剤として透明光硬化型絶縁樹脂25をスタ
ンピング法やスクリーン印刷法等で所定量塗布し、その
上に半導体イメージセンサ素子23を電極24が所定の
回路導体層22に低温溶融半田層26の上から当接する
ようにフェイスダウンで配置する。その後、この半導体
イメージセンサ素子23の上方から圧力を加えながら、
光熱硬化型絶縁性接着剤25を光照射によって硬化させ
る。この後150℃まで昇温し低温溶融半田層26を溶
融させ回路導体層と電極24とを半田づけする。
【0017】このようにして得られたイメージセンサ
は、高温高湿(60℃、90%)、高温(70℃)、低
温(−30℃)及び熱衝撃(−30℃〜+70℃)等の
種々の試験に耐えることを可能にし、イメージセンサと
しての信頼性を向上させ、実用化を可能にした。
は、高温高湿(60℃、90%)、高温(70℃)、低
温(−30℃)及び熱衝撃(−30℃〜+70℃)等の
種々の試験に耐えることを可能にし、イメージセンサと
しての信頼性を向上させ、実用化を可能にした。
【0018】また、光硬化によって半導体イメージセン
サ素子23を固定するため高い位置精度で実装でき、加
熱による位置づれ等もなく高密度なイメージセンサにも
適応できる。
サ素子23を固定するため高い位置精度で実装でき、加
熱による位置づれ等もなく高密度なイメージセンサにも
適応できる。
【0019】
【発明の効果】以上のように本発明の製造方法によれ
ば、半導体イメージセンサ素子をいわゆるフェイスダウ
ンで、回路導体層を設けた透光性基板に、高信頼性で、
高精度に実装することができることから、Si結晶を用
いた完全密着型イメージセンサを実現することができ、
安価で高信頼性を有するイメージセンサを提供すること
ができ、また、高密度なイメージセンサにも容易に適応
できる。
ば、半導体イメージセンサ素子をいわゆるフェイスダウ
ンで、回路導体層を設けた透光性基板に、高信頼性で、
高精度に実装することができることから、Si結晶を用
いた完全密着型イメージセンサを実現することができ、
安価で高信頼性を有するイメージセンサを提供すること
ができ、また、高密度なイメージセンサにも容易に適応
できる。
【図1】(a)は本発明の第1の実施例における製造方
法により製造されたイメージセンサの断面図 (b)は本発明の第1の実施例における製造工程略図
法により製造されたイメージセンサの断面図 (b)は本発明の第1の実施例における製造工程略図
【図2】(a)は本発明の第2の実施例における製造方
法により製造されたイメージセンサの断面図 (b)は本発明の第2の実施例における製造工程略図
法により製造されたイメージセンサの断面図 (b)は本発明の第2の実施例における製造工程略図
【図3】従来のイメージセンサの断面図
11 透光性基板
12 回路導体層
13 半導体イメージセンサ素子
14 電極
15 透明光硬化型絶縁樹脂
16 導電性接着剤
17 受光素子
21 透光性基板
22 回路導体層
23 半導体イメージセンサ素子
24 電極
25 透明光硬化型絶縁樹脂
26 低温溶融半田層
27 受光素子
Claims (2)
- 【請求項1】透光性基板表面上に形成された回路導体層
と、受光素子を有する半導体イメージセンサ素子表面に
形成された電極とを、透光性光硬化型絶縁樹脂を用いて
実装するイメージセンサの製造方法において、上記透光
性基板表面上に形成された回路導体層上に導電性接着剤
を塗布する工程と、上記導電性接着剤を仮固化する工程
と、上記透光性基板面に上記透光性光硬化型絶縁樹脂を
塗布する工程と、上記半導体イメージセンサ素子表面に
形成された電極と導電性接着剤が塗布された回路導体層
とを圧接する工程と、上記透光性光硬化型絶縁樹脂を硬
化する工程と、導電性接着剤を加熱により本硬化する工
程を有するイメージセンサの製造方法。 - 【請求項2】透光性基板表面上に形成された回路導体層
と、受光素子を有する半導体イメージセンサ素子の表面
に形成された電極とを、透光性光硬化型絶縁樹脂を用い
て実装するイメージセンサの製造方法において、上記透
光性基板表面上に形成された回路導体層上に半田層を形
成する工程と、上記透光性基板面に上記透光性光硬化型
絶縁樹脂を塗布する工程と上記半導体イメージセンサ素
子表面に形成された電極と上記半田層が形成された回路
導体層とを圧接しながら上記透光性光硬化型絶縁樹脂を
硬化する工程と、上記半田層を加熱によって溶融する工
程を有するイメージセンサの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3193131A JP2574559B2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | イメージセンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3193131A JP2574559B2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | イメージセンサの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0536960A true JPH0536960A (ja) | 1993-02-12 |
JP2574559B2 JP2574559B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=16302790
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3193131A Expired - Lifetime JP2574559B2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | イメージセンサの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2574559B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06326831A (ja) * | 1993-05-17 | 1994-11-25 | Kyocera Corp | 画像装置 |
JP2003051973A (ja) * | 2001-08-07 | 2003-02-21 | Hitachi Maxell Ltd | カメラモジュール |
JP2005235956A (ja) * | 2004-02-18 | 2005-09-02 | Hitachi Chem Co Ltd | 回路接続方法 |
KR101427690B1 (ko) * | 2008-01-07 | 2014-08-07 | 세메스 주식회사 | 솔더 범프들을 형성하기 위한 템플릿 및 이를 이용하여웨이퍼를 정렬하는 방법 |
-
1991
- 1991-08-01 JP JP3193131A patent/JP2574559B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP2574559B2 (ja) | 1997-01-22 |
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