KR100526191B1 - 고체 촬상용 반도체 장치 - Google Patents

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Abstract

고체 촬상용 반도체 장치의 소형화를 도모하는 본 발명의 일 실시예에 의한 고체 촬상용 반도체 장치는, 고체 촬상용 렌즈가 부착된 렌즈 부착부; 상기 고체 촬상용 렌즈의 수직하부에 설치되고 상기 고체 촬상용 렌즈로부터의 광을 화상 신호로 변환하는 고체 촬상용 반도체 칩; 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 스크라이브 라인에 형성되고, 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 상면에 형성된 본딩패드들과 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 하면에 형성된 터미널을 전기적으로 연결하는 도전성 물질을 가지는 비아홀; 및 상기 렌즈 부착부와 접착되어 형성되고, 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 하면에 형성된 터미널을 통해 상기 고체 촬상용 반도체 칩과 전기적으로 접속하는 회로기판을 구비한다. 또는, 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 촬사용 반도체 장치는, 상기 비아홀 대신에, 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 측면들을 따라 형성되고, 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 상면에 형성된 본딩패드들과 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 하면에 형성된 터미널을 전기적으로 연결하는 도전성 라인을 구비한다.

Description

고체 촬상용 반도체 장치{Solid-State Imaging Apparatus}
본 발명은 고체 촬상용 반도체 장치에 관한 것으로, 특히 수광 소자를 갖는 반도체 소자와 고체 촬상용 렌즈를 패키지한 고체 촬상용 반도체 장치에 관한 것이다.
휴대 단말기나 휴대 전화기 등의 모바일 장치에는, 보통 고체 촬상용 반도체 칩과 렌즈를 조합 시킨 형태의 카메라 모듈이 탑재되어 있다. 이러한 소형 카메라를 구비한 휴대 전화기는 통화자의 영상을 소형 카메라에 의해서 촬상하여 화상 데이터로서 입력하여, 통화 상대방에게 그 화상 데이터를 송신한다.
휴대 전화기나 휴대용 퍼스널 컴퓨터(휴대형 PC)는 더 소형화가 진행되고 있으며, 이들에 사용되는 카메라 모듈도 소형화가 요구되고 있다. 이와 같은 카메라 모듈의 소형화의 요구를 만족시키기 위해서, 렌즈와 고체 촬상용 반도체 칩을 일체화하여 형성된 반도체 장치 패키지가 개발되고 있다.
도 11 및 도 12는 종래의 고체 촬상용 반도체 장치의 개략적 구성을 나타낸 것이다.
도 11은 종래의 카메라 모듈의 구성을 나타내고 있다. 즉, 고체 촬상용 렌즈(20)와 적외선 차단용 필터(IR cut filter; 25)가 부착되어 있는 렌즈부착부(15)가 회로기판(10)의 상부 일면에 접착제에 의해 고착되어 있다. 고체 촬상용 반도체 칩(40)은 상기 고체 촬상용 렌즈(20)로부터의 광을 화상신호로 변환하는 광전 변환 소자군으로 이루어진 칩으로서, 상기 회로기판(10)의 중심 상부에 위치하고 상기 회로기판(10)과 와이어본딩(Wire Bonding; 2)되어 있다.
도 11에 도시된 바와 같은 고체 촬상용 반도체 장치의 경우, 고체 촬상용 반도체 칩(40)은 와이어본딩(2)에 의해서 회로기판(10)에 탑재되므로, 와이어본딩(2)용의 패드를 고체 촬상용 반도체 칩(40)의 주위와 회로기판에 배치할 필요가 있게 되고 이는 반도체 장치 패키지의 소형화의 장애가 된다.
도 12는 다른 종래의 카메라 모듈의 구성을 나타내고 있다. 즉, 고체 촬상용 렌즈(20)와 적외선 차단용 필터(IR cut filter; 25)가 부착되어 있는 렌즈부착부(15)가 회로기판(6)의 상부 일면에 접착제에 의해 고착되어 있다. 상기 회로기판(6)은 일부에 개구부를 형성하고 있거나, 투명한 소재로 구성된다. 고체 촬상용 반도체 칩(40)은 상기 고체 촬상용 렌즈(20)로부터의 광을 화상신호로 변환하는 광전변환소자군으로 이루어진 칩으로서, 상기 회로기판(6)의 중심 하부에 위치하고 상기 회로기판(6)과 플립칩(Flip Chip) 접속(4)되어 있다.
이와 같이, 고체 촬상용 반도체 칩(40)이 플립칩 접속(4)에 의해 회로기판(6)의 하부와 접속된 경우는 와이어본딩(2)에 의해 접속한 경우보다 실장 면적이 상대적으로 적으나 회로기판(6)에 고체 촬상용 개구부를 형성해야 하거나, 회로기판(6)이 투명한 재료로 구성되어야 하는 제약이 따른다.
본 발명은 상기의 점에 비추어서 고체 촬상용 반도체 장치에서 종래 장치보다 두께가 얇고, 소형화된 패키지를 가지는 고체 촬상용 반도체 장치를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 고체 촬상용 반도체 칩이 부착되어 있는 고체 촬상용 반도체 장치에 화상처리용 반도체 칩을 더 부착하여 패키지를 형성할 경우 두께가 얇고, 실장 면적도 작은 패지지를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 고체 촬상용 반도체 장치는, 고체 촬상용 렌즈가 부착된 렌즈 부착부; 상기 고체 촬상용 렌즈의 수직하부에 설치되고 상기 고체 촬상용 렌즈로부터의 광을 화상 신호로 변환하는 고체 촬상용 반도체 칩; 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 스크라이브 라인에 형성되고, 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 상면에 형성된 본딩패드들과 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 하면에 형성된 터미널을 전기적으로 연결하는 도전성 물질을 가지는 비아홀; 및 상기 렌즈 부착부와 접착되어 형성되고, 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 하면에 형성된 터미널을 통해 상기 고체 촬상용 반도체 칩과 전기적으로 접속하는 회로기판을 포함한다.
상기 고체 촬상용 반도체 칩의 하면에 형성된 터미널과 상기 회로기판 상면에 형성된 금속배선이 솔더볼 또는 금속범프에 의해 전기적으로 접속하는 것이 바람직하다.
상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 화상처리용 반도체 칩을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 화상처리용 반도체 칩은 와이어 본딩을 통하여 상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 것이 바람직하다.
상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 화상처리용 반도체 칩은 솔더볼 혹은 금속범프를 통하여 상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 것이 바람직하다.
상기 회로기판은 상기 고체 촬상용 렌즈의 하부에 개구부가 형성되고, 상기 화상처리용 반도체 칩은 상기 개구부를 통하여 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 후면과 접착되어 있는 것이 바람직하다.
상기 화상처리용 반도체 칩은 와이어 본딩을 통하여 상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 것이 바람직하다.
상기 화상처리용 반도체 칩은 상기 고체 촬상용 렌즈의 수직하부에 설치되고 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 수직 상부에 형성된 적외선 차단용 필터를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 회로기판은 상기 고체 촬상용 렌즈의 하부에 개구부가 있는 플렉시블 회로기판이고, 상기 화상처리용 반도체 칩은 상기 개구부를 통하여 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 후면과 접착되어 있는 것이 바람직하다.
상기 화상처리용 반도체 칩은 탭 본딩을 통하여 상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 것이 바람직하다.
상기 화상처리용 반도체 칩은 상기 고체 촬상용 렌즈의 수직하부에 설치되고 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 수직 상부에 형성된 적외선 차단용 필터를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 고체 촬상용 반도체 장치는, 고체 촬상용 렌즈가 부착된 렌즈 부착부; 상기 고체 촬상용 렌즈의 수직하부에 설치되고 상기 고체 촬상용 렌즈로부터의 광을 화상 신호로 변환하는 고체 촬상용 반도체 칩; 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 측면들을 따라 형성되고, 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 상면에 형성된 본딩패드들과 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 하면에 형성된 터미널을 전기적으로 연결하는 도전성 라인; 및 상기 렌즈 부착부의 하단에 고정 설치되며, 상기 도전성 라인을 통해 상기 고체 촬상용 반도체 칩과 전기적으로 접속하는 회로기판을 포함한다.
상기 고체 촬상용 반도체 칩의 하면에 형성된 터미널과 상기 회로기판 상면에 형성된 금속배선이 솔더볼 또는 금속범프에 의해 전기적으로 접속하는 것이 바람직하다.
상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 화상처리용 반도체 칩을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 화상처리용 반도체 칩은 와이어 본딩을 통하여 상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 것이 바람직하다.
상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 화상처리용 반도체 칩은 솔더볼 혹은 금속범프를 통하여 상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 것이 바람직하다.
상기 회로기판은 상기 고체 촬상용 렌즈의 하부에 개구부가 형성되고, 상기 화상처리용 반도체 칩은 상기 개구부를 통하여 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 후면과 접착되어 있는 것이 바람직하다.
상기 화상처리용 반도체 칩은 와이어 본딩을 통하여 상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 것이 바람직하다.
상기 화상처리용 반도체 칩은 상기 고체 촬상용 렌즈의 수직하부에 설치되고 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 수직 상부에 형성된 적외선 차단용 필터를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 회로기판은 상기 고체 촬상용 렌즈의 하부에 개구부가 있는 플렉시블 회로기판이고, 상기 화상처리용 반도체 칩은 상기 개구부를 통하여 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 후면과 접착되어 있는 것이 바람직하다.
상기 화상처리용 반도체 칩은 탭 본딩을 통하여 상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 것이 바람직하다.
상기 화상처리용 반도체 칩은 상기 고체 촬상용 렌즈의 수직하부에 설치되고 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 수직 상부에 형성된 적외선 차단용 필터를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 보다 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 소개하기로 한다.
이하, 본 발명의 실시예 1을 도 1에 근거하여 설명한다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 고체 촬상용 렌즈(20)와 적외선 차단용 필터(IR cut filter; 25)가 부착되어 있는 렌즈부착부(15)가 회로기판(Printed Circuit Board; PCB, 10)의 상부 일면에 접착제에 의해 고착되어 있다. 고체 촬상용 반도체 칩(40)은 상기 고체 촬상용 렌즈(20)로부터의 광을 화상신호로 변환하는 광전변환소자군으로 이루어진 칩으로서, 상기 회로기판(10)의 상부에 접착제에 의해 고착된다.
여기에서 상기 고체 촬상용 반도체 칩(40)에는 예를 들면 CMOS 이미지 센서(CMOS Image Sensor; CIS)를 구성하는 2차원으로 배열된 광전변환소자군으로 이루어지는 광전변환부(센서부)와, 상기 광전변환소자군을 차례로 구동하여 신호전하를 얻는 구동회로부와, 상기 신호전하를 디지털신호로 변환하는 A/D변환부와, 상기 디지탈신호를 영상신호출력으로 만드는 신호처리부와, 상기 디지탈신호의 출력레벨을 토대로 전기적으로 노광시간을 제어하는 노광제어수단을 동일한 반도체 칩상에 형성한 반도체 회로부 등이 설치되어 있는 것으로 한다. 물론 상기 고체 촬상용 반도체 칩(40)은 CCD(Charged Coupled Device)를 포함한다.
도 1b는 도 1a의 고체 촬상용 반도체 칩(40)을 확대한 단면도이다.
도 1c는 도 1a의 고체 촬상용 반도체 칩(40)을 확대한 부분의 절개 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 있어서, 소자형성영역(300)과 스크라이브 라인(305)으로 구성된 고체 촬상용 반도체 칩(40)의 스크라이브 라인(305)에 에칭기술 또는 레이저를 이용하여 비아홀(45)을 형성한다. 상기 비아홀(45)은 고체 촬상용 반도체 칩(40)의 상면에 형성된 본딩패드(320)와 전기배선(310)으로 연결한다. 또한, 상기 비아홀(45)의 내부에 형성된 도전성 물질을 통하여 상기 반도체 칩(40)의 상면에 형성된 본딩패드(320)와 고체 촬상용 반도체 칩(40)의 하면에 형성된 터미널(315)을 전기적으로 연결한다. 상기 도전성 물질로는 Al, Ag, Au, Ni 등을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 도전성 물질은 스퍼터링(sputtering), 화학기상증착(Chemical vapor deposition) 또는 전기도금(electroplating) 등의 방법으로 형성할 수 있다. 또한 상기 비아홀(45)의 하부는 솔더볼, 금속범프 또는 이방성 도전수지(Anisotopic Conductive Film; ACF)에 내재된 도전성 입자 등의 전기적 접합수단(330)을 사용하여 회로기판(10)과 연결된다.
비아홀(via hole; 45)의 형성 및 비아홀과 회로기판의 연결 방법은 미합중국특허 제6,235,554호 및 한국공개특허 제2003-0023040호에 개시되어 있다.
상기 회로기판(10)과 플렉시블 배선기판(Flexible Cable; 30)은 배선 접합부(35)에 의하여 전기적으로 접속된다.
도 1에 도시된 바와 같이 구성되는 본 발명에 의한 고체 촬상용 반도체 장치는 상기 고체 촬상용 렌즈(20) 및 상기 적외선 차단용 필터(25)를 통하여 상기 회로기판(10)상의 상기 고체 촬상용 반도체 칩(40)에 있어서의 센서부에 피사체상을 결상시켜서 광전변환함으로써 예를 들면 디지털 또는 아날로그의 이미지신호가 출력되도록 동작한다.
다음에, 본 발명의 실시예 2를 도 2에 근거하여 설명한다. 도 2는 실시예 2의 구성을 나타낸 개략도이다. 이 도면에 있어서, 도 1과 동일 또는 해당 부분에는 동일 부호를 붙여 설명을 생략한다.
도 1과 다른 점은, 상기 회로기판(10)의 후면의 터미널(미도시)과 와이어본딩(65)된 화상처리용 반도체 칩(60)을 더 포함하는 것이다. 여기서, 상기 화상처리용 반도체 칩(60)은 상기 고체 촬상용 반도체 칩(40)으로부터의 이미지신호를 처리하는 역할을 한다.
본 실시예에 있어서는, 상기 화상처리용 반도체 칩(60)을 트랜스퍼몰드 기술에 의한 절연성 봉지수지(70)에 의해 봉지하기 때문에, 상기 와이어본딩(65)의 접속부의 신뢰성을 향상시킬 수 있고 강도도 보강할 수 있다. 상기 절연성 봉지수지(70)는 예를 들면 에폭시 수지, 실리콘 수지 등이 사용된다.
다음에, 본 발명의 실시예 3을 도 3에 근거하여 설명한다. 도 3은 실시예 3의 구성을 나타낸 개략도이다. 이 도면에 있어서, 도 1과 동일 또는 해당 부분에는 동일 부호를 붙여 설명을 생략한다.
도 1과 다른 점은, 화상처리용 반도체 칩(60)은 상기 회로기판(10)의 하부에 형성된 배선과 전기적 접합수단(165)을 통하여 전기적으로 연결한다. 상기 전기적 접합수단(165)는 범프(Bump), 솔더볼(Solder Ball) 또는 이방성 도전수지(Anisotopic Conductive Film; ACF)에 내재된 도전성 입자 등으로 구성된다. 물론, 상기 전기적 접합수단(165)을 절연성 봉지수지(미도시)로 봉지하여, 상기 전기적으로 접합된 부분의 신뢰성의 향상과 전기적 접합수단의 강도의 보강을 도모할 수 있다. 상기 절연성 봉지수지(미도시)는 예를 들면 에폭시 수지, 실리콘 수지 등이 사용된다.
본 실시예에 있어서 고체 촬상용 반도체 장치는, 상기 화상처리용 반도체 칩(60)을 와이어본딩으로 접속하는 대신에 금속범프 또는 솔더볼과 같은 전기적 접합수단(165)을 사용하기 때문에, 한층 더 얇게 형성할 수 있다.
다음에, 본 발명의 실시예 4를 도 4에 근거하여 설명한다. 도 4는 실시예 4의 구성을 나타낸 개략도이다. 이 도면에 있어서, 도 2와 동일 또는 해당 부분에는 동일 부호를 붙여 설명을 생략한다.
도 2와 다른 점은, 고체 촬상용 렌즈(20)와 대향하는 회로기판(110)의 일부에 개구부(90)가 형성되고, 상기 고체 촬상용 반도체 칩(40)이 상기 개구부(90) 상에 형성되고, 상기 화상처리용 반도체 칩(60)이 상기 회로기판(110)의 개구부(90) 내부의 상기 고체 촬상용 반도체 칩(40)의 후면에 접합된 형태로 배치되고 상기 회로기판(110)의 후면에 형성되어 있는 터미널(미도시)과 와이어본딩(65)을 통하여 접속한다는 것이다.
본 실시예에 있어서 고체 촬상용 반도체 장치는, 상기 화상처리용 반도체 칩(60)이 상기 회로기판(110)의 개구부(90) 내부에 배치되고 상기 고체 촬상용 반도체 칩(40)의 후면과 접착제로 고착되어 있으므로, 상기 회로기판(110)의 두께만큼 한층 더 고체 촬상용 반도체 장치 패키지를 얇게 형성할 수 있다.
다음에, 본 발명의 실시예 5를 도 5에 근거하여 설명한다. 도 5는 실시예 5의 구성을 나타낸 개략도이다. 이 도면에 있어서, 도 1과 동일 또는 해당 부분에는 동일 부호를 붙여 설명을 생략한다.
도 1과 다른 점은, 회로기판(210)은 고체 촬상용 렌즈(20)와 대향하는 부분에 개구부(90)가 형성되어 있는 플렉시블 회로기판이고, 상기 개구부(90) 내부에 배치된 상기 화상처리용 반도체 칩(60)이 상기 회로기판(210)의 구리도선(Copper Lead; 80)과 탭본딩(Tape Automated Bonding; TAB)한다는 것이다.
본 실시예에 있어서는, 상기 화상처리용 반도체 칩(60)을 절연성 봉지수지(170)에 의해 봉지하기 때문에, 상기 탭본딩본딩의 접속부의 신뢰성을 향상시킬 수 있고 강도도 보강할 수 있다. 여기서 상기 절연성 봉지수지는 액상이고 열경화성 수지인 것이 바람직하다.
다음에, 본 발명의 실시예 6은 도 6에 근거하여 설명한다. 도 6a은 실시예 6의 구성을 나타낸 개략도이다.
도 6b는 도 6a의 고체 촬상용 반도체 칩(40)을 확대한 단면도이다.
도 6c는 도 6a의 고체 촬상용 반도체 칩(40)을 확대한 부분의 절개 사시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 있어서, 고체 촬상용 반도체 칩(40)의 스크라이브 라인에 에칭기술 또는 레이저를 이용하여 비아홀을 형성하고 상기 비아홀의 내부에 도전성 물질을 형성한 후, 상기 비아홀을 절삭하여 도전성 라인(145)을 형성할 수 있다.
도 6에 있어서, 도 1와 동일 또는 해당 부분에는 동일 부호를 붙여 설명을 생략한다. 도 1와 다른 점은, 상기 고체 촬상용 반도체 칩(40)의 측면에 형성된 도전성 라인(145)으로 상기 고체 촬상용 반도체 칩(40)과 상기 회로기판(10)이 전기적으로 접속된다는 것이다. 상기 도전성 라인(145)은 전기가 통하도록 Al, Ag, Au, Ni 등과 같은 도전성 금속으로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 도전성 물질은 스퍼터링(sputtering), 화학기상증착 또는 전기도금 (electroplating) 등의 방법으로 형성할 수 있다.
상기 비아홀은 레이저 또는 식각공정과 그라인드공정 등을 통하여 웨이퍼의 스크라이브 라인을 따라 형성된다. 또한, 상기 도전성 라인(145)은 고체 촬상용 반도체 칩(40)의 상면에 형성된 본딩패드(320)와 전기배선(410)으로 연결한다. 또한, 상기 도전성 라인들(145)은 본딩패드(320)와 고체 촬상용 반도체 칩(40)의 하면에 형성된 터미널(415)을 전기적으로 연결한다. 또한, 상기 도전성 라인들(145)의 하부는 솔더볼, 금속범프 또는 이방성 도전수지(Anisotopic Conductive Film; ACF)에 내재된 도전성 입자 등의 전기적 접합수단(330)을 사용하여 회로기판(10)과 연결된다.
따라서, 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예와 마찬가지로 와어이본딩(2)을 사용하지 않으므로 반도체 장치 패키지의 소형화를 이룰 수 있다.
전도성라인(145) 및 전도성라인(145)와 회로기판의 연결관계는 미합중국특허 제6,391,685호, 한국공개특허 제2001-0001159호 및 한국공개특허 제2001-0018694호에 개시되어 있다.
다음에, 본 발명의 실시예 7을 도 7에 근거하여 설명한다. 도 7은 실시예 7의 구성을 나타낸 개략도이다. 이 도면에 있어서, 도 6과 동일 또는 해당 부분에는 동일 부호를 붙여 설명을 생략한다.
도 6과 다른 점은, 상기 회로기판(10)의 후면과 와이어본딩(65)된 화상처리용 반도체 칩(60)을 더 포함하는 것이다. 여기서, 상기 화상처리용 반도체 칩(60)은 상기 고체 촬상용 반도체 칩(40)으로부터의 이미지신호를 처리하는 역할을 한다.
본 실시예에 있어서는, 상기 화상처리용 반도체 칩(60)을 트랜스퍼몰드 기술에 의한 절연성 봉지수지(70)에 의해 봉지하기 때문에, 상기 와이어본딩(65)의 접속부의 신뢰성을 향상시킬 수 있고 강도도 보강할 수 있다. 상기 절연성 봉지수지(70)는 예를 들면 에폭시 수지, 실리콘 수지 등이 사용된다.
본 발명의 실시예에 의한 고체 촬상용 반도체 장치는 상기 화상처리용 반도체 칩(60)과 고체 촬상용 반도체 패키지를 일체화하기 때문에, 반도체 장치 패키지의 소형화를 이룰 수 있다.
다음에, 본 발명의 실시예 8을 도 8에 근거하여 설명한다. 도 8은 실시예 8의 구성을 나타낸 개략도이다. 이 도면에 있어서, 도 6과 동일 또는 해당 부분에는 동일 부호를 붙여 설명을 생략한다.
도 6과 다른 점은, 상기 회로기판(10)의 하부에 화상처리용 반도체 칩(60)을 더 포함하지만, 화상처리용 반도체 칩(60)은 상기 회로기판(10)의 하부에 형성된 터미널과 전기적 접합수단(165)을 통하여 전기적으로 연결한다. 상기 전기적 접합수단(165)는 범프(Bump), 솔더볼(Solder Ball) 또는 이방성 도전수지(Anisotopic Conductive Film; ACF)에 내재된 도전성 입자 등으로 구성된다. 물론, 상기 전기적 접합수단(165)을 절연성 봉지수지(미도시)로 봉지하여, 상기 전기적으로 접합된 부분의 신뢰성의 향상과 전기적 접합수단의 강도의 보강을 도모할 수 있다. 상기 절연성 봉지수지(미도시)는 예를 들면 에폭시 수지, 실리콘 수지 등이 사용된다.
본 실시예에 있어서 고체 촬상용 반도체 장치는, 상기 화상처리용 반도체 칩(60)을 와이어본딩으로 접속하는 대신에 금속범프 또는 솔더볼과 같은 전기적 접합수단(165)을 사용하기 때문에, 한층 더 소형화할 수 있다.
다음에, 본 발명의 실시예 9를 도 9에 근거하여 설명한다. 도 9는 실시예 9의 구성을 나타낸 개략도이다. 이 도면에 있어서, 도 7과 동일 또는 해당 부분에는 동일 부호를 붙여 설명을 생략한다.
도 7과 다른 점은, 고체 촬상용 렌즈(20)와 대향하는 회로기판(110)의 일부에 개구부(90)가 형성되고, 상기 고체 촬상용 반도체 칩(40)이 상기 개구부(90) 상에 형성되고, 상기 화상처리용 반도체 칩(60)이 상기 회로기판(110)의 개구부(90) 내부의 상기 고체 촬상용 반도체 칩(40)의 후면에 접합된 형태로 배치되고 상기 회로기판(110)의 하부에 형성되어 있는 터미널과 와이어본딩(65)을 통하여 접속한다는 것이다.
본 실시예에 있어서 고체 촬상용 반도체 장치는, 상기 화상처리용 반도체 칩(60)이 상기 회로기판(110)의 개구부(90) 내부에 배치되고 상기 고체 촬상용 반도체 칩(40)의 후면과 접착제로 고착되어 있으므로, 상기 회로기판(110)의 두께만큼 한층 더 고체 촬상용 반도체 장치 패키지를 얇게 형성할 수 있다.
다음에, 본 발명의 실시예 10을 도 10에 근거하여 설명한다. 도 10은 실시예 10의 구성을 나타낸 개략도이다. 이 도면에 있어서, 도 6과 동일 또는 해당 부분에는 동일 부호를 붙여 설명을 생략한다.
도 6과 다른 점은, 회로기판(210)은 고체 촬상용 렌즈(20)와 대향하는 부분에 개구부(90)가 형성되어 있는 플렉시블 회로기판이고, 상기 개구부(90) 내부에 배치된 상기 화상처리용 반도체 칩(60)이 상기 회로기판(210)의 구리도선(Copper Lead; 80)과 탭본딩(Tape Automated Bonding; TAB)되는 것이다.
본 실시예에 있어서는, 상기 화상처리용 반도체 칩(60)을 절연성 봉지수지(170)에 의해 봉지하기 때문에, 상기 탭본딩본딩의 접속부의 신뢰성을 향상시킬 수 있고 강도도 보강할 수 있다. 여기서 상기 절연성 봉지수지는 액상이고 열경화성 수지인 것이 바람직하다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 고체 촬상용 반도체 장치에 의하면, 종래 장치보다 두께가 작고, 실장 면적도 작은 패키지된 고체 촬상용 반도체 장치를 제공할 수 있다. 또한, 상기 고체 촬상용 반도체 칩이 부착되어 있는 고체 촬상용 반도체 장치에 화상처리용 반도체 칩을 더 부착하여 패키지를 형성할 경우에도 두께가 작고, 실장면적도 작은 패지지를 제공할 수 있다.
도 1 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 고체 촬상용 반도체 장치의 개략적 구성도이다.
도 11 및 도 12는 종래의 고체 촬상용 반도체 장치의 개략적 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
2 : 와이어본딩 4 : 플립칩 접속
6 : 개구부가 형성된 회로기판 10 : 회로기판
15 : 렌즈 부착부 20 : 고체 촬상용 렌즈
25 : 적외선 차단용 필터 30 : 플렉시블 배선기판
35 : 배선 접합부 40 : 고체 촬상용 반도체 칩
45 : 비아홀 60 : 화상처리용 반도체 칩
65 : 와이어본딩 70 : 절연성 봉지수지
80 : 구리도선 90 : 개구부
110 : 개구부가 형성된 회로기판
145 : 도전성 라인 165 : 전기적 접속수단
170 : 절연성 봉지수지 210 : 플렉시블 회로기판

Claims (22)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 고체 촬상용 렌즈가 부착된 렌즈 부착부;
    상기 고체 촬상용 렌즈의 수직하부에 설치되고 상기 고체 촬상용 렌즈로부터의 광을 화상 신호로 변환하는 고체 촬상용 반도체 칩;
    상기 고체 촬상용 반도체 칩의 스크라이브 라인에 형성되고, 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 상면에 형성된 본딩패드들과 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 하면에 형성된 터미널을 전기적으로 연결하는 도전성 물질을 가지는 비아홀; 및
    상기 렌즈 부착부와 접착되어 형성되고, 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 하면에 형성된 터미널을 통해 상기 고체 촬상용 반도체 칩과 전기적으로 접속하는 회로기판을 포함하고,
    상기 고체 촬상용 반도체 칩의 하면에 형성된 터미널과 상기 회로기판 상면에 형성된 금속배선이 솔더볼 또는 금속범프에 의해 전기적으로 접속하고,
    상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 화상처리용 반도체 칩을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상용 반도체 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 화상처리용 반도체 칩은 와이어 본딩을 통하여 상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상용 반도체 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 화상처리용 반도체 칩은 솔더볼 혹은 금속범프를 통하여 상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상용 반도체 장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 회로기판은 상기 고체 촬상용 렌즈의 하부에 개구부가 형성되고, 상기 화상처리용 반도체 칩은 상기 개구부를 통하여 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 후면과 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상용 반도체 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 화상처리용 반도체 칩은 와이어 본딩을 통하여 상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상용 반도체 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 화상처리용 반도체 칩은 상기 고체 촬상용 렌즈의 수직하부에 설치되고 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 수직 상부에 형성된 적외선 차단용 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상용 반도체 장치.
  9. 제 3항에 있어서,
    상기 회로기판은 상기 고체 촬상용 렌즈의 하부에 개구부가 있는 플렉시블 회로기판이고, 상기 화상처리용 반도체 칩은 상기 개구부를 통하여 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 후면과 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상용 반도체 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 화상처리용 반도체 칩은 탭 본딩을 통하여 상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상용 반도체 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 화상처리용 반도체 칩은 상기 고체 촬상용 렌즈의 수직하부에 설치되고 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 수직 상부에 형성된 적외선 차단용 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상용 반도체 장치.
  12. 고체 촬상용 렌즈가 부착된 렌즈 부착부;
    상기 고체 촬상용 렌즈의 수직하부에 설치되고 상기 고체 촬상용 렌즈로부터의 광을 화상 신호로 변환하는 고체 촬상용 반도체 칩;
    상기 고체 촬상용 반도체 칩의 측면들을 따라 형성되고, 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 상면에 형성된 본딩패드들과 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 하면에 형성된 터미널을 전기적으로 연결하는 도전성 라인; 및
    상기 렌즈 부착부의 하단에 고정 설치되며, 상기 도전성 라인을 통해 상기 고체 촬상용 반도체 칩과 전기적으로 접속하는 회로기판을 포함하는 고체 촬상용 반도체 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 고체 촬상용 반도체 칩의 하면에 형성된 터미널과 상기 회로기판 상면에 형성된 금속배선이 솔더볼 또는 금속범프에 의해 전기적으로 접속하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상용 반도체 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 화상처리용 반도체 칩을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상용 반도체 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 화상처리용 반도체 칩은 와이어 본딩을 통하여 상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상용 반도체 장치.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 화상처리용 반도체 칩은 솔더볼 혹은 금속범프를 통하여 상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상용 반도체 장치.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 회로기판은 상기 고체 촬상용 렌즈의 하부에 개구부가 형성되고, 상기 화상처리용 반도체 칩은 상기 개구부를 통하여 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 후면과 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상용 반도체 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 화상처리용 반도체 칩은 와이어 본딩을 통하여 상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상용 반도체 장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 화상처리용 반도체 칩은 상기 고체 촬상용 렌즈의 수직하부에 설치되고 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 수직 상부에 형성된 적외선 차단용 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상용 반도체 장치.
  20. 제 14항에 있어서,
    상기 회로기판은 상기 고체 촬상용 렌즈의 하부에 개구부가 있는 플렉시블 회로기판이고, 상기 화상처리용 반도체 칩은 상기 개구부를 통하여 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 후면과 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상용 반도체 장치.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 화상처리용 반도체 칩은 탭 본딩을 통하여 상기 회로기판의 하면에 형성된 터미널과 접속하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상용 반도체 장치.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 화상처리용 반도체 칩은 상기 고체 촬상용 렌즈의 수직하부에 설치되고 상기 고체 촬상용 반도체 칩의 수직 상부에 형성된 적외선 차단용 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상용 반도체 장치.
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