KR100808962B1 - 고체 촬상 장치 - Google Patents

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Abstract

고체 촬상 장치는 배선 기판(2), 상기 배선 기판(2)에 고정된 고체 촬상 소자(13), 및 촬상 영역(유효 화소 영역)(14)을 덮도록 상기 고체 촬상 소자(13)에 고정된 투광성 덮개부(17)를 가진다. 상기 배선 기판(2)은 그 두께 방향으로 관통하는 구멍(3)을 갖고, 상기 투광성 덮개부(17)의 적어도 일부가 상기 구멍(3)에 끼워맞춰지며, 상기 배선 기판(2)의 접속 단자(9)와 상기 고체 촬상 소자(13)의 접속 단자(15)가 접속되어 있다.
고체 촬상 장치

Description

고체 촬상 장치{SOLID-STATE IMAGE SENSING DEVICE}
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태를 도시하는 모식적인 종단면도이다.
도 2는 도 1의 II-II선 도면이다.
도 3은 도 1의 III-III선 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태를 도시하는 모식적인 종단면도이다.
도 5는 도 4의 V-V선 도면이다.
도 6은 도 4의 VI-VI선 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시형태를 도시하는 모식적인 종단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시형태를 도시하는 모식적인 종단면도이다.
본 발명은 광학 장치 모듈의 구성 부품으로서 적합한 고체 촬상 장치에 관한 것이다.
종래의 고체 촬상 장치로서 일본 특허공개 2004-296453호 공보에 게시된 것이 알려져 있다.
특히, 배선 기판상에 CCD 또는 CMOS 이미지 센서와 같은 고체 촬상 소자가 촬상 영역의 반대면에서 배선 기판상에 고정되고, 상기 고체 촬상 소자의 촬상 영역을 덮는 투광성 덮개부가 접착층을 통해 고체 촬상 소자에 고정되어 있다. 상기 배선 기판의 복수의 접속 단자가 상기 고체 촬상 소자의 복수의 접속 단자와 와이어에 의해 접속되어 있다.
상기 종래의 고체 촬상 장치의 두께 감소에 대한 요구가 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 목적으로 이루어졌으며, 본 발명의 목적은 배선 기판에 구멍을 형성하고 투광성 덮개부의 적어도 일부가 상기 구멍에 끼워맞춰지도록 함으로써 종래보다 더 얇아진 고체 촬상 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 고체 촬상 소자의 적어도 일부가 배선 기판의 구멍에 끼워맞춰짐으로써 상기 배선 기판에 의해 고체 촬상 소자의 보호 기능이 향상된 고체 촬상 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 밀봉재에 의해 강도가 증대된 고체 촬상 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다른 전자부품의 적어도 일부가 구멍에 끼워맞춰짐으로써 배선 기판으로 의해 전자부품의 보호 기능이 향상된 고체 촬상 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 밀봉재에 의해 강도가 증대된 전자부품을 포함하는 고체 촬상 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 다음의 수단을 채용한다.
본 발명에 의한 고체 촬상 장치는 배선 기판, 상기 배선 기판에 고정된 고체 촬상 소자, 및 촬상 영역을 덮도록 상기 고체 촬상 소자에 고정된 투광성 덮개부를 포함하는 고체 촬상 장치로서, 상기 배선 기판은 그 두께 방향으로 관통하는 구멍을 가지고, 상기 고체 촬상 소자의 적어도 일부와 상기 투광성 덮개부의 적어도 일부는 상기 구멍내에 끼워맞춰지며, 상기 배선 기판의 접속 단자는 상기 고체 촬상 소자의 접속 단자와 접속된다.
본 발명에 의한 고체 촬상 장치는 상기 배선 기판의 한 측과 평행하고 배선 기판의 접속단자가 설치된 평탄면이 상기 구멍의 내면에 형성되고, 상기 고체 촬상 소자가 상기 평탄면에 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 고체 촬상 장치는 상기 고체 촬상 소자 및 투광성 덮개부의 측면과 상기 구멍의 내면 사이에 형성된 공간에 밀봉재가 충전되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 고체 촬상 장치는 상기 배선 기판의 한 측과 평행하고 배선 기판의 접속 단자가 설치된 2개의 계단형 평탄면이 상기 구멍의 내면에 각각 형성되고, 상기 한 측으로부터 더 멀리 있는 평탄면 중 하나에 상기 고체 촬상 소자가 고정되며, 상기 한 측에 더 가까운 다른 하나의 평탄면에는 전자부품이 고정되고, 상기 전자부품의 접속 단자와 상기 배선 기판의 접속 단자가 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 고체 촬상 장치는 상기 전자부품 및 투광성 덮개부의 측면과 상기 구멍의 내면 사이에 형성된 공간에 밀봉재가 충전되어 있는 것을 특징으로 한 다.
본 발명의 목적과 특징은 도면과 함께 아래의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
본 발명의 실시형태가 이하에서 설명될 것이다.
이하 설명 중의 "위", "상", "상부" 와 "저부"의 용어는 도면 중의 상하를 각각 나타내고 있다.
(제 1 실시형태)
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태를 도시하는 모식적인 종단면도이고, 도 2는 도 1의 II-II선 도면이며, 도 3은 도 1의 III-III선 도면이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상부로부터 보았을 때 사각형상이고 도체 배선(도시 생략)이 형성된 배선 기판(2)의 중앙부에는 두께 방향으로 배선 기판(2)을 관통하도록 상부로부터 보았을 때 사각형상인 구멍(3)이 형성되어 있다. 상기 구멍(3)의 내면(4)에는 상기 배선 기판(2)의 하면과 평행한 평탄면(6)을 갖는 계단부(7)가 형성되어 있다. 상부로부터 보았을 때 상기 구멍(3)의 형상은 투광성 덮개부(17)가 끼워맞춰지는 크기이다. 저면으로부터 보았을 때 상기 구멍(3)의 형상은 고체 촬상 소자(13)가 끼워맞춰지는 크기이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 접속 단자(9)가 상기 평탄면(6)상에 적당한 간격으로 설치된다. 또한, 외부 장치와의 접속을 설정하기 위한 복수의 접속 단자(10)가 상기 배선 기판(2)의 하면에 적당한 간격으로 설치되어 있다. 상기 접속 단자(9) 및 접속 단자(10)는 각각에 대응된 상기 배선 기판(2)상의 도체 배선과 접속되어 있다.
상기 배선 기판(2)의 평탄면(6)상의 접속 단자(9)는 플립-칩-본딩(flip-chip bonding)에 의해서 고체 촬상 소자(13)의 상측 외주상에 설치되고 상기 접속 단자(9)에 대향하는 접속 단자(15)와 범프(bump)(20)를 통해 각각 접속되어 있다. 이러한 구성에 의해, 상기 고체 촬상 소자(13)가 상기 평탄면(6)에 고정된다. 상기 고체 촬상 소자(13)의 예는 CCD와 CMOS 이미지 센서를 포함한다. 비록 고체 촬상 소자(13)의 전체가 상기 구멍(3)내에 끼워맞춰져 있지만, 고체 촬상 소자(13)의 일부만이 상기 구멍(3)내에 끼워맞춰져도 된다. 상기 고체 촬상 소자(13)는 상부로부터 보았을 때 사각형상이다. 상부로부터 보았을 때 사각형상인 촬상 영역(유효 화소 영역)(14)은 상방을 향하고 있다. 상부로부터 보았을 때 사각형상인 투광성 덮개부(17)가 상기 촬상 영역(14)을 먼지로부터 보호하도록 상기 촬상 영역(14)을 덮고 있고, 또한 광학적인 필터 기능을 가진다. 상기 투광성 덮개부(17)는 고체 촬상 소자(13)의 상측상에 형성된 접착층(18)을 통해 고체 촬상 소자(13)에 고정되어 있다. 상부로부터 보았을 때 상기 투광성 덮개부(17)의 형상은 상기 촬상 영역(14)보다 크다. 상기 접착층(18)은 상기 투광성 덮개부(17)의 외주 둘레 전체에 형성되어 있다. 비록 투광성 덮개부(17)의 전체가 상기 구멍(3)내에 끼워맞춰져 있지만, 투광성 덮개부(17)의 일부만이 상기 구멍(3)내에 끼워맞춰져도 된다.
(제 2 실시형태)
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태를 도시하는 모식적인 종단면도이고, 도 5는 도 4의 V-V선 도면이며, 도 6은 도 4의 VI-VI선 도면이다. 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 배선 기판(2)의 구멍(3)의 내면(4)에 상기 배선 기판(2)의 하면과 평행하고 상기 배선 기판(2)의 접속 단자(9)가 설치된 제 1 평탄면(23)을 갖는 제 1 계단부(24)가 형성된다. 또한, 상기 제 1 계단부(24)의 상측에 제 2 계단부(27)가 위치하도록 해서 상기 내면(4)에는 상기 배선 기판(2)의 하면과 평행하고 배선 기판(2)의 접속 단자(9)가 설치된 제 2 평탄면(26)을 갖는 제 2 계단부(27)가 형성된다.
고체 촬상 소자(13)는 투광성 덮개부(17)를 상방으로 향하도록 해서 상기 제 2 평탄면(26)과 대향한다. 상기 제 2 평탄면(26)상의 접속 단자(9)는 범프(20)를 통해 상기 접속 단자(9)에 대향하는 상기 고체 촬상 소자(13)의 접속 단자(15)와 플립-칩 본딩에 의해 각각 접속되어 있다.
상기 제 1 평탄면(23)상의 접속 단자(9)는 범프(20)를 통해 또 다른 하나의 전자부품(29)의 상측 외주에 설치되고 상기 접속 단자(9)에 대향하는 접속 단자(30)와 플립-칩 본딩에 의해 각각 접속되어 있다. 이러한 구성에 의해, 상기 전자부품(29)이 상기 배선 기판(2)의 제 1 평탄면(23)에 고정된다. 상기 전자부품(29)의 예는 디지털 시그널 프로세서, CCD용의 드라이브 회로, 외장 필터 회로용 저항, 콘덴서 등을 포함한다. 상기 전자부품(29)은 상부로부터 보았을 때 사각 형상이다. 또한, 본 실시형태에 있어서는 전체 투광성 덮개부(17)와 전체 전자부품(29)이 상기 구멍(3)내에 끼워맞춰지지만, 상기 전자부품(29)의 일부만이 구멍(3)내에 끼워맞춰져도 된다.
(제 3 실시형태)
도 7은 본 발명의 제 3 실시형태를 도시하는 모식적인 종단면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 고체 촬상 소자(13)의 측면, 접착층(18)의 외측면, 투광성 덮개부(17)의 측면, 및 구멍(3)의 내면(4) 사이에 형성된 공간에 합성수지로 이루어진 밀봉재(32)가 충전되어 있다. 기타의 구성부품은 제 1 실시형태에 있는 것과 같으므로, 동일한 구성부품은 동일한 참조 번호를 표시하고 그 상세한 설명은 생략한다. 상기 밀봉재(32)는 범프(20)를 보호하고, 또한 고체 촬상 장치의 전체 강도를 증가시킨다.
(제 4 실시형태)
도 8은 본 발명의 제 4 실시형태를 도시하는 모식적인 종단면도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 전자부품(29)의 측면과 구멍(3)의 내면(4) 사이에 형성된 공간에 밀봉재(32)가 충전되어 있다. 또한, 접착층(18)의 외측면, 투광성 덮개부(17)의 측면, 및 구멍(3)의 내면(4) 사이에 형성된 공간에 밀봉재(32)가 충전되어 있다. 기타의 구성부품은 제 2 실시형태에 있는 것과 같으므로, 동일한 구성부품은 동일한 참조 번호를 표시하고 그 상세한 설명은 생략한다. 상기 밀봉재(32)는 범프(20)를 보호하고, 또한 고체 촬상 장치의 전체 강도를 증가시킨다.
본 발명에 의하면, 투광성 덮개부의 적어도 일부가 배선 기판의 구멍에 끼워맞춰지므로 종래보다 더 얇은 고체 촬상 장치를 얻을 수 있다. 또한, 배선 기판의 접속 단자와 고체 촬상 소자의 접속 단자가 접속되어 있으므로 와이어 본딩에 의한 접속과 관련된 문제를 극복할 수 있다.
본 발명에 의하면, 고체 촬상 소자의 적어도 일부가 구멍내에 끼워맞춰지므 로 배선 기판에 의해 고체 촬상 소자가 보호될 수 있다.
본 발명에 의하면, 밀봉재에 의해 고체 촬상 장치의 전체 강도가 증대될 수 있다.
본 발명에 의하면, 전자부품의 적어도 일부가 구멍내에 끼워맞춰지므로 배선 기판에 의해 전자부품이 보호될 수 있다.
본 발명에 의하면, 밀봉재에 의해 전자부품을 포함하는 고체 촬상 장치의 전체 강도가 증대될 수 있다.

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 배선 기판;
    상기 배선 기판에 고정된 고체 촬상 소자; 및
    촬상 영역을 덮도록 상기 고체 촬상 소자에 고정된 투광성 덮개부를 포함하는 고체 촬상 장치로서:
    상기 배선 기판은 그 두께 방향으로 관통하는 구멍을 가지고, 상기 고체 촬상 소자의 적어도 일부와 상기 투광성 덮개부의 적어도 일부는 상기 구멍내에 끼워맞춰지며, 상기 배선 기판의 접속 단자는 상기 고체 촬상 소자의 접속 단자와 접속되고,
    상기 배선 기판의 한 측과 평행하고 상기 배선 기판의 접속 단자가 설치된 2개의 계단형 평탄면이 상기 구멍의 내면에 각각 형성되고, 상기 한 측으로부터 더 멀리 있는 평탄면 중 하나에 상기 고체 촬상 소자가 고정되며, 상기 한 측에 더 가까운 다른 하나의 평탄면에는 전자부품이 고정되고, 상기 전자부품의 접속 단자와 상기 배선 기판의 접속 단자가 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전자부품 및 투광성 덮개부의 측면과 상기 구멍의 내면 사이에 형성된 공간에 밀봉재가 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
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