JPH10223872A - 固体撮像装置及び固体撮像装置製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】耐久性及び組立性に優れた固体撮像装置を提供
すること。 【解決手段】筐体３０内にその受光面５２を筐体３０の
一方の開口部に向けて配置され、受光面５２側に素子電
極５３を有するＣＣＤチップ５０と、ＣＣＤチップ５０
の接着面５４に取り付けられるとともにＣＣＤチップ５
０を筐体３０に対し位置決めし、かつ、筐体３０の他方
の開口部側に延設されたガラスエポキシ基板４０と、Ｃ
ＣＤチップ５０の素子電極５３とガラスエポキシ基板４
０の電極４３とを電気的に接続するＴＡＢテープ６０と
を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置及び
固体撮像装置製造方法に関し、特に耐久性及び組立性の
よいものに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、映像機器の小型化が進み、高密度
実装の要求が一層強くなっている。中でも、撮像素子に
ＣＣＤを用いたカメラの小形化が進み、ＴＡＢ(Tape Au
tomated bonding)テープ等の可撓性のあるフレキシブル
基板を使用した超小型カメラのアッセンブリが必要であ
る。

【０００３】図４は、このような固体撮像装置の一例と
してのＴＯＧ(Tab on glass)モジュール１０を示す側面
図である。ＴＯＧモジュール１０は、固体撮像素子であ
るＣＣＤチップ１１を備えており、このＣＣＤチップ１
１の受光面１１ａの周辺には接続用バンプ（電極）１１
ｂが設けられている。接続用バンプ１１ｂにはＴＡＢテ
ープ１２の一端部１２ａが接続されている。なお、ＴＡ
Ｂテープ１２の接続用バンプ１１ｂと反対側の面には光
学ガラス１３が接着剤Ｂを介して接着されている。

【０００４】ＴＡＢテープ１２の他端部１２ｂには、フ
レキシブル基板１４の一端部１４ａが接合されている。
フレキシブル基板１４上には電極１５及び配線（不図
示）が設けられており、電極１５にはチップ部品１６が
はんだＳを介して接続されている。さらに、フレキシブ
ル基板１４の他端部１４ｂには、制御部（不図示）への
ケーブル１７が接続されている。

【０００５】また、図４中１８は筐体、１９は支持体を
示している。支持体１９は、可撓性のフレキシブル基板
１４の周囲を支持することで筐体１８内に挿入しやすく
するために用いられるものである。

【０００６】このようなＴＯＧモジュール１０は、次の
ような工程で製造されている。すなわち、紫外線硬化型
の接着剤Ｂ及びボンディングツールを用いてＴＡＢテー
プ１２と光学ガラス１３とを接合する。一方、ワイヤボ
ンディング法等によりＣＣＤチップ１１に接続用バンプ
１１ｂを形成する。次に光学ガラス１３が取り付けられ
たＴＡＢテープ１２と、ＣＣＤチップ１１の接続用バン
プ１１ｂとを接合する。その後、接続箇所Ｃの保護と機
械的強度の保持のため、ＣＣＤチップ１１の外周を紫外
線系樹脂で封止する。そして、ＴＡＢテープ１２の一端
部１２ａと他端部１２ｂとの間の所定の折曲部１２ｃ、
１２ｄを接続箇所Ｃに機械的なストレスをかけずに折り
曲げる。この後、ＴＡＢテープ１２とチップ部品１６が
搭載されたフレキシブル基板１４とを接続し、フレキシ
ブル基板１４の他端部１４ｂとケーブル１７とを接続す
る。さらに、フレキシブル基板１４に支持体１９を取り
付けて、筐体１８内に挿入する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来のＴＯＧ
モジュール１０では、次のような問題があった。すなわ
ち、フレキシブル基板１４の強度を補う支持体１９が必
要となるため製造コストが高くなるという問題があっ
た。また、支持体１９の付加作業も必要となるため製造
効率が低下していた。さらに、支持体１９があるために
筐体１８へ挿入することが困難であった。一方、ＴＡＢ
テープ１２の折曲部１２ｃ、１２ｄには機械的ストレス
がかかるため損傷したり、接続箇所Ｃに応力がかかり、
接続不良が発生する虞があった。そこで本発明は、

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、請求項１に記載された発明は、筒状の
筐体と、この筐体内にその受光面を前記筐体の一方の開
口部に向けて配置され、その受光面側に電極を有する固
体撮像素子と、この固体撮像素子の前記受光面と反対側
の面に取り付けられるとともに前記固体撮像素子を前記
筐体に対し位置決めし、かつ、前記筐体の他方の開口部
側に延設された支持基板と、前記固体撮像素子の電極と
前記支持基板の電極とを電気的に接続する可撓性のフレ
キシブル基板とを備えるようにした。

【０００９】請求項２に記載された発明は、請求項１に
記載された発明において、前記支持基板は、一方の面に
固体撮像素子が接着された素子支持部と、この素子支持
部の他方の面に対して直角方向に連結された基板本体と
を具備することが好ましい。

【００１０】請求項３に記載された発明は、請求項２に
記載された発明において、前記基板本体には、前記素子
支持部及び前記フレキシブル基板を介して前記固体撮像
素子に電気的に接続されたチップ部品が実装されている
ことが好ましい。

【００１１】請求項４に記載された発明は、請求項１に
記載された発明において、前記フレキシブル基板は、両
端部が前記素子支持部の側部に設けられたスルーホール
電極と固体撮像素子に設けられたバンプ電極に接続され
ていることが好ましい。

【００１２】請求項５に記載された発明は、固体撮像素
子の受光面側に設けられた電極を可撓性のフレキシブル
基板に接続する素子電極接続工程と、前記固体撮像素子
の前記受光面と反対側の面に前記固体撮像素子を筐体内
に位置決めする支持基板を取り付ける支持基板取付工程
と、前記フレキシブル基板を前記支持基板の電極に電気
的に接続する基板電極接続工程とを具備している。

【００１３】前記手段を講じた結果、次のような作用が
生じる。すなわち、請求項１に記載された発明では、固
体撮像素子の受光面と反対側の面に取り付けられるとと
もに固体撮像素子を筐体に対し位置決めし、かつ、筐体
の他方の開口部側に延設された支持基板を備え、固体撮
像素子の電極と支持基板の電極とは可撓性のフレキシブ
ル基板により接続される。このため、固体撮像素子の重
量は支持基板にかかり、固体撮像素子の電極と支持基板
の電極とを電気的に接続するフレキシブル基板には、固
体撮像素子の重量がかからないため、フレキシブル基板
の損傷等を防止することができる。また、支持基板によ
り固体撮像素子をそのまま筐体内に挿入し、位置決めす
ることができるので、組立性を向上させることができ
る。

【００１４】請求項２に記載された発明では、支持基板
は、一方の面に固体撮像素子が接着された素子支持部
と、この素子支持部の他方の面に対して直角方向に連結
された基板本体とを具備するので、筐体内に基板本体を
挿入することにより素子支持部が筐体の開口側に臨んで
位置決めされる。

【００１５】請求項３に記載された発明では、基板本体
には、素子支持部及びフレキシブル基板を介して固体撮
像素子に電気的に接続されたチップ部品が実装されてい
るので、筐体と基板本体の間にチップ部品を配置するこ
とができ省スペースを図ることができる。

【００１６】請求項４に記載された発明では、その両端
部が素子支持部の側部に設けられたスルーホール電極と
固体撮像素子に設けられたバンプ電極に接続されたフレ
キシブル基板により、固体撮像素子の電極と支持基板の
電極とを電気的に接続することができる。

【００１７】請求項５に記載された発明では、素子電極
接続工程において固体撮像素子の受光面側に設けられた
電極を可撓性のフレキシブル基板に接続し、支持基板取
付工程において固体撮像素子の受光面と反対側の面に固
体撮像素子を筐体内に位置決めする支持基板を取り付
け、基板電極接続工程においてフレキシブル基板を支持
基板の電極に電気的に接続するようにしている。したが
って、固体撮像素子の重量は支持基板にかかり、固体撮
像素子の電極と支持基板の電極とを接続するフレキシブ
ル基板に固体撮像素子の重量がかかからずフレキシブル
基板の損傷等を防止することができる。また、支持基板
により固体撮像素子をそのまま筐体内に挿入し、位置決
めすることができるので、組立性を向上させることがで
きる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施の形態
に係る固体撮像装置２０を示す側面図である。固体撮像
装置２０は、円筒状の筐体３０を備えている。筐体３０
内にはガラスエポキシ基板（支持基板）４０が配置され
ている。

【００１９】ガラスエポキシ基板４０は、筐体３０の軸
方向に沿って設けられた基板本体４１と、この基板本体
４１の図１中左端部に設けられ筐体３０の内径にほぼ等
しい厚さを有する素子支持部４２とを備えている。基板
本体４１表面には配線（不図示）が設けられている。ま
た、素子支持部４２には、電極４３が設けられており、
スルーホール４４により上記配線と接続されている。素
子支持部４２の図１中左面４５には、接着剤Ｂを介して
ＣＣＤチップ（固体撮像素子）５０が接着されている。
基板本体４１にはチップ部品４６が電極４１ａを介して
搭載されており、上述した配線及びスルーホール４４を
介して電極４３に電気的に接続されている。また、図１
中４７は制御部（不図示）へのケーブルを示している。
なお、図１中Ｓははんだを示している。

【００２０】ＣＣＤチップ５０は、平板状のチップ本体
５１と、図１中左面に形成された受光面５２と、受光面
５２の周囲に配置された素子電極５３とを備えている。
なお、素子電極５３はバンプが形成されている。図１中
５４は受光面５２と反対側の接着面を示している。

【００２１】ＣＣＤチップ５０の素子電極５３には可撓
性のＴＡＢテープ（フレキシブル基板）６０の一端部６
１の裏面６１ａが接続されている。また、ＴＡＢテープ
６０の一端部６１の図１中左側に位置する表面６１ｂは
光学ガラス７０が紫外線硬化樹脂７１を介して接合され
ている。一方、ＴＡＢテープ６０の他端部６２は上述し
たガラスエポキシ基板４０の電極４３に接続されてい
る。なお、図１中６３は折曲部を示している。かくし
て、ＣＣＤチップ５０は、ＴＡＢテープ６０及び基体本
体４１及びガラスエポキシ基板４０を介して、チップ部
品４６及びケーブル４７に電気的に接続されている。

【００２２】このように構成された固体撮像装置２０
は、図２の（ａ）〜（ｄ）に示すようにして製造され
る。すなわち、図２の（ａ）に示すようにＴＡＢテープ
６０の一端部６１の表面６１ｂに紫外線硬化樹脂７１を
塗布し、光学ガラス７０を位置決めした後、紫外線を照
射して固定する。そして、図２の（ｂ）に示すように一
端部６１の裏面６１ａにＣＣＤチップ５０を位置決め
し、はんだ付け接合を行う。

【００２３】次に、図２の（ｃ）に示すようにＣＣＤチ
ップ５０の接着面５４に例えばエポキシアクリレート等
の接着剤Ｂを塗布し、素子支持部４２の左面４５に位置
決めし、常温で３〜５分放置して接着する。そして、図
２の（ｄ）に示すようにＴＡＢテープ６０を折り曲げ、
ＴＡＢテープ６０の他端部６２を素子支持部４２の電極
４３に熱圧着し、接合する。さらに、基板本体４１にチ
ップ部品４６及びケーブル４７を接続する。最後に、こ
れらガラスエポキシ基板４０、ＣＣＤチップ５０、ＴＡ
Ｂテープ６０及び光学ガラス７０を筐体３０内に挿入
し、固体撮像装置２０が完成する。

【００２４】上述したように固体撮像装置２０は、ＣＣ
Ｄチップ５０及び光学ガラス７０等の荷重は素子支持部
４２にかかるので、ＴＡＢテープ６２にはこれらの重量
がかからない。このため、折曲部６３の損傷や破断を未
然に防止することができ、耐久性が向上する。

【００２５】一方、ガラスエポキシ基板４０はそれ自体
で十分な剛性を有しているので、筐体３０内に挿入する
際に支持体等の付加物は不要となり、製造コストを低減
できるとともに、製造効率を高めることができる。

【００２６】図３は本発明の第２の実施の形態に係る固
体撮像装置２０Ａを示す側面図である。なお、この図に
おいて、図１と同一機能部分には同一符号が付されてい
る。したがって、重複する部分についての説明は省略す
る。

【００２７】本第２の実施の形態に係る固体撮像装置２
０Ａでは、素子支持部４２の電極４３が図３中下面にの
み設けられ、ＴＡＢテープ６０の代りにＴＡＢテープ６
０Ａが設けられている。ＴＡＢテープ６０Ａは、素子支
持部４２の電極４３に接続されている。このように構成
されていると、上述した第１の実施の形態と同様の効果
が得られるとともに、ＴＡＢテープ６０Ａと電極４３の
接合工程が１回で済み、製造効率を高めることができ
る。また、素子支持部４２の外径を小さくすることがで
き、固体撮像装置２０Ａの小形化を図ることができる。
なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可
能であるのは勿論である。

【００２８】

【発明の効果】請求項１に記載された発明によれば、固
体撮像素子の重量は支持基板にかかり、固体撮像素子の
電極と支持基板の電極とを電気的に接続するフレキシブ
ル基板には、固体撮像素子の重量がかからないため、フ
レキシブル基板の損傷等を防止することができる。ま
た、支持基板により固体撮像素子をそのまま筐体内に挿
入し、位置決めすることができるので、組立性を向上さ
せることができる。

【００２９】請求項２に記載された発明では、支持基板
は、一方の面に固体撮像素子が接着された素子支持部
と、この素子支持部の他方の面に対して直角方向に連結
された基板本体とを具備するので、筐体内に基板本体を
挿入することにより素子支持部が筐体の開口側に臨んで
位置決めされる。

【００３０】請求項３に記載された発明では、基板本体
には、素子支持部及びフレキシブル基板を介して固体撮
像素子に電気的に接続されたチップ部品が実装されてい
るので、筐体と基板本体の間にチップ部品を配置するこ
とができ省スペースを図ることができる。

【００３１】請求項４に記載された発明では、その両端
部が素子支持部の側部に設けられたスルーホール電極と
固体撮像素子に設けられたバンプ電極に接続されたフレ
キシブル基板により、固体撮像素子の電極と支持基板の
電極とを電気的に接続することができる。

【００３２】請求項５に記載された発明によれば、固体
撮像素子の重量は支持基板にかかり、固体撮像素子の電
極と支持基板の電極とを電気的に接続するフレキシブル
基板に固体撮像素子の重量がかかからずフレキシブル基
板の損傷等を防止することができる。また、支持基板に
より固体撮像素子をそのまま筐体内に挿入し、位置決め
することができるので、組立性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る固体撮像装置
を示す側面図。

【図２】同装置の製造工程を示す図。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る固体撮像装置
を示す側面図。

【図４】従来の固体撮像装置を示す側面図。

【符号の説明】

２０、２０Ａ…固体撮像装置 ３０…筐体 ４０…ガラスエポキシ基板 ５０…ＣＣＤチップ ６０、６０Ａ…ＴＡＢテープ ７０…光学ガラス

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筒状の筐体と、この筐体内にその受光面を
   前記筐体の一方の開口部に向けて配置され、その受光面
   側に電極を有する固体撮像素子と、 この固体撮像素子の前記受光面と反対側の面に取り付け
   られるとともに前記固体撮像素子を前記筐体に対し位置
   決めし、かつ、前記筐体の他方の開口部側に延設された
   支持基板と、 前記固体撮像素子の電極と前記支持基板の電極とを電気
   的に接続する可撓性のフレキシブル基板とを備えている
   ことを特徴とする固体撮像装置。
2. 【請求項２】前記支持基板は、一方の面に固体撮像素子
   が接着された素子支持部と、この素子支持部の他方の面
   に対して直角方向に連結された基板本体とを具備したこ
   とを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
3. 【請求項３】前記基板本体には、前記素子支持部及び前
   記フレキシブル基板を介して前記固体撮像素子に電気的
   に接続されたチップ部品が実装されていることを特徴と
   する請求項２に記載の固体撮像装置。
4. 【請求項４】前記フレキシブル基板は、両端部が前記素
   子支持部の側部に設けられたスルーホール電極と固体撮
   像素子に設けられたバンプ電極に接続されていることを
   特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
5. 【請求項５】固体撮像素子の受光面側に設けられた電極
   を可撓性のフレキシブル基板に接続する素子電極接続工
   程と、 前記固体撮像素子の前記受光面と反対側の面に前記固体
   撮像素子を筐体内に位置決めする支持基板を取り付ける
   支持基板取付工程と、 前記フレキシブル基板を前記支持基板の電極に電気的に
   接続する基板電極接続工程とを具備していることを特徴
   とする固体撮像装置製造方法。