KR101896121B1 - 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고정밀도로 광학 부품을 센서 칩 상에 고정할 수 있는 기술을 제공하기 위한 것으로, 복수의 수광 소자가 형성된 센서면을 갖는 표면(3a)을 구비한 센서 칩(3)을, 페이스 업으로 배선 기판(2) 상에 탑재하고나서, 센서 칩(3)의 표면(3a)에 있어서의 복수 개소에 접착재를 배치하고, 이 접착재를 경화함으로써, 점착성을 갖는 복수의 스페이서 SP1을 형성한다. 그리고나서, 센서 칩(3)의 표면(3a)에 페이스트 형상의 접착재(11a)를 배치한다. 그리고나서, 본딩 툴(23)로 유지한 광학 부품(5)을, 스페이서 SP1 및 접착재(11a)를 개재해서 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에 배치한다. 그 후, 본딩 툴(23)을 광학 부품(5)으로부터 벗어나게 하고, 광학 부품(5)에 하중을 가하지 않는 상태에서 접착재(11a)를 경화시킴으로써, 광학 부품(5)을 고정한다.

Description

반도체 장치의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은, 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 센서 모듈로서의 반도체 장치의 제조 방법에 적용하는 유효한 기술에 관한 것이다.
센서 모듈에는, 광 신호를 전기 신호로 변환하는 광전 변환 장치를 이용하는 센서 모듈이 있다. 이 센서 모듈은, 여러 가지의 용도로 이용되고 있으며, 예를 들면, 정맥 패턴을 판독하는 정맥 인증용 센서 등에 이용되고 있다.
일본 특허 공개 제2007-117397호 공보(특허 문헌 1)에는, 지문 또는 정맥 패턴을 판독할 수 있는 광학식의 생태(生態) 센서에 관한 기술이 기재되어 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 제2007-117397호 공보
지금까지의 센서 모듈(여기서는, 정맥 인증 센서 모듈을 예로 함)의 구성은, 센서 칩(CMOS 센서 칩) 상에 광학 부품(렌즈)을 어느 정도 이격해서 배치하고 있었기 때문에, 센서 모듈의 두께(실장 높이)가 컸다.
한편, 최근에는, 센서 모듈의 박형화가 요구되고 있기 때문에, 특허 문헌 1과 같이, 센서 칩 상에 직접, 광학 부품(보호층)을 접착하는 박형의 센서 모듈이 검토되고 있다.
그러나, 본원 발명자가 이러한 박형 센서 모듈의 제조에 대해서 검토한 바, 이하와 같은 문제를 발견하였다.
즉, 광학 부품의 센서 칩에 대한 위치 어긋남이다.
상세하게 설명하면, 광학 부품을 센서 칩 상에 고정(배치)할 때, 페이스트 형상의 접착제(유동성이 있는 접착제)를 사용하고 있기 때문에, 가령 광학 부품을 센서 칩에 대하여 정확하게 배치했다고 해도, 이 접착제가 경화할 때까지, 센서 칩 상에 배치된 광학 부품이 움직이게 되는 것을 알았다.
그래서, 본원 발명자는, 페이스트 형상의 접착제를 사용했다고 해도 광학 부품이 움직이지 않도록, 본딩 툴로 광학 부품을 유지한 상태에서 접착제에 열을 가하고, 이 접착제를 경화시키는 방법을 검토하였다. 그 결과, 광학 부품의 센서 칩에 대한 수평 방향에 있어서의 위치 어긋남은 억제할 수 있었지만, 경화한 접착제의 투과율은 저하하였다(간섭 줄무늬 발생).
이 원인에 대해서 검토한 바, 접착제가 경화할 때까지의 사이에도, 본딩 툴의 하중이 이 접착제에 가해지고 있기 때문이라는 것을 알았다. 이에 의해, 접착제의 두께에 변동이 생기고, 경화한 접착제에 간섭 줄무늬가 형성되었다.
이와 같이, 광학 부품을 센서 칩에 접착 고정하는 경우에는, 수평 방향에 있어서의 위치 어긋남 대책뿐만 아니라, 수직 방향(두께 방향)에 있어서의 배치 정밀도에 대해서도 고려해야 한다.
또한, 상기 특허 문헌 1의 기술에서는, 스페이서(14)를 개재해서 보호막(13b)을 반도체층(7) 상에 배치하는 것에 대해 개시되어 있지만, 수지로 이루어지는 보호층(13a)이 다 경화되기 전에, 배치된 보호막(13b)의 위치가 어긋날 우려가 있다(여기서 기재한 괄호 내의 부호는 상기 특허 문헌 1의 부호에 대응하고 있음).
본 발명의 목적은, 고정밀도로 광학 부품을 센서 칩 상에 배치(고정)할 수 있는 기술을 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 반도체 장치의 성능을 향상시킬 수 있는 기술을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 신규의 특징은, 본 명세서의 기술 및 첨부 도면으로부터 명확하게 될 것이다.
본원에 있어서 개시되는 발명 중, 대표적인 것의 개요를 간단히 설명하면, 다음과 같다.
대표적인 실시 형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법은, 복수의 화소가 형성된 센서 영역을 갖는 표면을 구비한 센서 칩을, 페이스 업(face-up)으로 배선 기판의 상면에 탑재하고나서, 센서 칩의 표면에 있어서의 복수 개소에 제1 접착재를 배치하고, 이 제1 접착재를 경화함으로써, 점착성을 갖는 제1 스페이서를, 센서 칩의 표면에 복수 형성한다. 그리고나서, 센서 칩의 표면에 페이스트 형상의 제2 접착재를 배치하고나서, 복수의 광학 영역이 형성된 차광층을 갖는 제1 광학 부품을, 제1 광학 부품에 하중을 가하면서, 복수의 제1 스페이서 및 제2 접착재를 개재해서 센서 칩의 표면 상에 배치한다. 그 후, 제1 광학 부품에 하중을 가하지 않는 상태에서 제2 접착재를 경화시킴으로써 제1 광학 부품을 고정한다.
본원에 있어서 개시되는 발명 중, 대표적인 것에 의해 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 이하와 같다.
대표적인 실시 형태에 따르면, 고정밀도로 광학 부품을 센서 칩 상에 배치(고정)시킬 수 있다.
또한, 반도체 장치의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태인 센서 모듈의 평면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태인 센서 모듈의 평면 투시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태인 센서 모듈의 단면도(A1-A1 단면도).
도 4는 본 발명의 일 실시 형태인 센서 모듈의 단면도(B1-B1 단면도).
도 5는 본 발명의 일 실시 형태인 센서 모듈의 단면도(C1-C1 단면도).
도 6은 본 발명의 일 실시 형태인 센서 모듈의 부분 확대 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태인 센서 모듈에 이용되고 있는 센서 칩의 평면도.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태인 센서 모듈에 이용되고 있는 광학 부품의 평면도.
도 9는 본 발명의 일 실시 형태인 센서 모듈에 이용되고 있는 광학 부품의 평면도.
도 10은 본 발명의 일 실시 형태인 센서 모듈에 이용되고 있는 센서 칩 및 광학 부품의 부분 확대 단면도.
도 11은 센서 칩의 수광 소자와, 광학 부품의 차광층의 개구부와, 광학 부품의 렌즈부의 평면적인 위치 관계를 도시하는 설명도.
도 12는 본 발명의 일 실시 형태인 센서 모듈의 제조 공정을 도시하는 제조 프로세스 흐름도.
도 13은 본 발명의 일 실시 형태인 센서 모듈의 제조 공정 중, 스텝 S5의 스페이서 형성 공정의 상세를 도시하는 프로세스 흐름도.
도 14는 본 발명의 일 실시 형태인 센서 모듈의 제조 공정 중, 스텝 S6의 광학 부품 탑재 공정의 상세를 도시하는 프로세스 흐름도.
도 15는 본 발명의 일 실시 형태인 센서 모듈의 제조 공정 중, 스텝 S7의 스페이서 형성 공정의 상세를 도시하는 프로세스 흐름도.
도 16은 본 발명의 일 실시 형태인 센서 모듈의 제조 공정 중, 스텝 S8의 광학 부품 탑재 공정의 상세를 도시하는 프로세스 흐름도.
도 17은 본 발명의 일 실시 형태인 센서 모듈의 제조에 이용되는 배선 기판의 상면도.
도 18은 본 발명의 일 실시 형태인 센서 모듈의 제조에 이용되는 배선 기판의 단면도(A1-A1 단면도).
도 19는 본 발명의 일 실시 형태인 센서 모듈의 제조에 이용되는 배선 기판의 단면도(B1-B1 단면도).
도 20은 본 발명의 일 실시 형태인 센서 모듈의 제조에 이용되는 배선 기판의 단면도(C1-C1 단면도).
도 21은 본 발명의 일 실시 형태인 센서 모듈의 제조 공정 중의 평면도(상면도).
도 22는 도 21과 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(A1-A1 단면도).
도 23은 도 21과 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(B1-B1 단면도).
도 24는 도 21과 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(C1-C1 단면도).
도 25는 도 21에 계속되는 센서 모듈의 제조 공정 중의 평면도(상면도).
도 26은 도 25와 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(A1-A1 단면도).
도 27은 도 25와 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(B1-B1 단면도).
도 28은 도 25와 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(C1-C1 단면도).
도 29는 도 25에 계속되는 센서 모듈의 제조 공정 중의 평면도(상면도).
도 30은 도 29와 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(A1-A1 단면도).
도 31은 도 29와 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(B1-B1 단면도).
도 32는 도 29와 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(C1-C1 단면도).
도 33은 도 29에 계속되는 센서 모듈의 제조 공정 중의 평면도(상면도).
도 34는 도 33과 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(A1-A1 단면도).
도 35는 도 33과 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(B1-B1 단면도).
도 36은 도 33과 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(C1-C1 단면도).
도 37은 도 33∼도 36과 동일한 공정 단계에 있어서의 센서 칩을 도시한 평면도.
도 38은 도 33에 계속되는 센서 모듈의 제조 공정 중의 평면도(상면도).
도 39는 도 38과 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(A1-A1 단면도).
도 40은 도 38과 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(B1-B1 단면도).
도 41은 도 38과 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(C1-C1 단면도).
도 42는 도 38에 계속되는 센서 모듈의 제조 공정 중의 평면도(상면도).
도 43은 도 42와 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(A1-A1 단면도).
도 44는 도 42와 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(B1-B1 단면도).
도 45는 도 42와 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(C1-C1 단면도).
도 46은 도 42∼도 45와 동일한 공정 단계에 있어서의 센서 칩 및 센서 칩 상의 광학 부품을 도시한 평면도(상면도).
도 47은 도 42∼도 45와 동일한 공정 단계에 있어서의 센서 칩 및 센서 칩 상의 광학 부품의 적층 구조의 부분 확대 단면도.
도 48은 스텝 S6b의 광학 부품 배치 공정 및 스텝 S6c의 접착재 경화 공정의 설명도.
도 49는 스텝 S6b의 광학 부품 배치 공정 및 스텝 S6c의 접착재 경화 공정의 설명도.
도 50은 스텝 S6b의 광학 부품 배치 공정 및 스텝 S6c의 접착재 경화 공정의 설명도.
도 51은 스텝 S6b의 광학 부품 배치 공정 및 스텝 S6c의 접착재 경화 공정의 설명도.
도 52는 도 42에 계속되는 센서 모듈의 제조 공정 중의 평면도(상면도).
도 53은 도 52와 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(A1-A1 단면도).
도 54는 도 52와 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(B1-B1 단면도).
도 55는 도 52와 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(C1-C1 단면도).
도 56은 도 52∼도 55와 동일한 공정 단계에 있어서의 센서 칩 및 센서 칩 상의 광학 부품을 도시한 평면도.
도 57은 도 52에 계속되는 센서 모듈의 제조 공정 중의 평면도(상면도).
도 58은 도 57과 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(A1-A1 단면도).
도 59는 도 57과 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(B1-B1 단면도).
도 60은 도 57과 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(C1-C1 단면도).
도 61은 도 57에 계속되는 센서 모듈의 제조 공정 중의 평면도(상면도).
도 62는 도 61과 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(A1-A1 단면도).
도 63은 도 61과 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(B1-B1 단면도).
도 64는 도 61과 동일한 센서 모듈의 제조 공정 중의 단면도(C1-C1 단면도).
도 65는 도 61∼도 64와 동일한 공정 단계에 있어서의 센서 칩 및 센서 칩 상의 광학 부품을 도시한 평면도(상면도).
도 66은 도 61∼도 64와 동일한 공정 단계에 있어서의 센서 칩 및 센서 칩 상의 광학 부품의 적층 구조의 부분 확대 단면도.
도 67은 스텝 S8b의 광학 부품 배치 공정 및 스텝 S8c의 접착재 경화 공정의 설명도.
도 68은 스텝 S8b의 광학 부품 배치 공정 및 스텝 S8c의 접착재 경화 공정의 설명도.
도 69는 스텝 S8b의 광학 부품 배치 공정 및 스텝 S8c의 접착재 경화 공정의 설명도.
도 70은 스텝 S8b의 광학 부품 배치 공정 및 스텝 S8c의 접착재 경화 공정의 설명도.
도 71은 본 발명의 일 실시 형태인 센서 모듈을 사용한 손가락 정맥 인증 장치의 설명도.
도 72는 얼라인먼트 마크가 형성되어 있는 센서 칩의 평면도.
도 73은 얼라인먼트 마크가 형성되어 있는 광학 부품의 평면도.
도 74는 얼라인먼트 마크가 형성되어 있는 광학 부품의 평면도.
이하의 실시 형태에 있어서는 편의상 그 필요가 있을 때에는, 복수의 섹션 또는 실시 형태로 분할해서 설명하지만, 특별히 명시한 경우를 제외하고, 그들은 서로 무관한 것이 아니라, 한쪽은 다른 쪽의 일부 또는 전부의 변형예, 상세, 보충 설명 등의 관계에 있다. 또한, 이하의 실시 형태에 있어서, 요소의 수 등(개수, 수치, 양, 범위 등을 포함함)으로 언급하는 경우, 특별히 명시한 경우 및 원리적으로 명확히 특정한 수에 한정되는 경우 등을 제외하고, 그 특정한 수에 한정되는 것은 아니고, 특정한 수 이상이어도 이하이어도 된다. 또한, 이하의 실시 형태에 있어서, 그 구성 요소(요소 스텝 등도 포함함)는, 특별히 명시한 경우 및 원리적으로 명확히 필수적이라고 생각되는 경우 등을 제외하고, 반드시 필수적인 것이 아닌 것은 물론이다. 마찬가지로, 이하의 실시 형태에 있어서, 구성 요소 등의 형상, 위치 관계 등으로 언급할 때에는, 특별히 명시한 경우 및 원리적으로 명확히 그렇지 않다고 생각되는 경우 등을 제외하고, 실질적으로 그 형상 등에 근사 또는 유사한 것 등을 포함하는 것으로 한다. 이것은, 상기 수치 및 범위에 대해서도 마찬가지이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초해서 상세하게 설명한다. 또한, 실시 형태를 설명하기 위한 전체 도면에 있어서, 동일한 기능을 갖는 부재에는 동일한 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다. 또한, 이하의 실시 형태에서는, 특별히 필요할 때 이외에는 동일 또는 마찬가지의 부분의 설명을 원칙적으로 반복하지 않는다.
또한, 실시 형태에서 이용하는 도면에 있어서는, 단면도이어도 도면을 보기 쉽게 하기 위해서 해칭을 생략하는 경우도 있다. 또한, 평면도이어도 도면을 보기 쉽게 하기 위해서 해칭을 실시하는 경우도 있다.
본 실시 형태의 센서 모듈(반도체 장치) 및 그 제조 공정을, 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시 형태의 센서 모듈은, 정맥 인증용(예를 들면 손가락 정맥 인증용)의 센서 모듈 등으로서 사용되는 센서 모듈이다. 정맥 인증용 이외의 용도, 예를 들면 지문 인식용에 이용할 수도 있다.
<센서 모듈의 구조에 대해서>
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태인 센서 모듈(반도체 장치, 전자 장치) MJ1의 평면도이고, 도 2는 센서 모듈 MJ1의 평면 투시도이며, 도 3∼도 5는 센서 모듈 MJ1의 단면도(측면 단면도)이고, 도 6은 센서 모듈 MJ1의 부분 확대 단면도(주요부 단면도)이다. 도 7은, 센서 모듈 MJ1에 이용되고 있는 센서 칩(3)의 평면도(상면도)이고, 도 8은, 센서 모듈 MJ1에 이용되고 있는 광학 부품(5)의 평면도(상면도)이며, 도 9는, 센서 모듈 MJ1에 이용되고 있는 광학 부품(6)의 평면도(상면도)이다. 도 10은, 센서 모듈 MJ1에 이용되고 있는 센서 칩(3), 광학 부품(5) 및 광학 부품(6)의 부분 확대 단면도(주요부 단면도)이다. 도 11은, 센서 칩(3)의 수광 소자 PH와, 광학 부품(5)의 차광층(15)의 개구부(16)와, 광학 부품(5)의 렌즈부(13)의 평면적인 위치 관계를 도시하는 설명도(평면도)이다. 또한, 도 2에는, 광학 부품(5, 6) 및 밀봉부(7)를 투시한(제거한) 상태의 센서 모듈 MJ1의 평면도가 도시되어 있다. 또한, 도 3은, 도 1 및 도 2의 A1-A1선의 위치에서의 단면도에 대응하고, 도 4는, 도 1 및 도 2의 B1-B1선의 위치에서의 단면도에 대응하며, 도 5는, 도 1 및 도 2의 C1-C1선의 위치에서의 단면도에 대응한다. 도 6은, 도 3의 부분 확대 단면도이며, 도 3에 있어서의 점선으로 둘러싸인 영역 RG1의 확대도가 도시되어 있지만, 도 6은, 도 11의 D4-D4선의 위치에서의 단면도에도 대응하고 있다. 또한, 도 7에는, 센서 칩(3)의 전체 평면도(상면도)가 도시되어 있지만, 그 중의 영역 RG2의 확대도도 아울러 도시되어 있다. 또한, 도 8에는, 광학 부품(5)의 전체 평면도(상면도)가 도시되어 있지만, 그 중의 영역 RG3의 확대도도 아울러 도시되어 있다. 또한, 도 9에는, 광학 부품(6)의 전체 평면도(상면도)가 도시되어 있지만, 그 중의 영역 RG4의 확대도도 아울러 도시되어 있다. 또한, 도 10의 (c)에는 센서 칩(3)의 부분 확대 단면도(주요부 단면도)가 도시되고, (b)에는 광학 부품(5)의 부분 확대 단면도(주요부 단면도)가 도시되고, (a)에는 광학 부품(6)의 부분 확대 단면도(주요부 단면도)가 도시되어 있다. 도 10의 (c)는, 도 7의 D1-D1선의 위치에서의 단면도에 대응하고, 도 10의 (b)는, 도 8의 D2-D2선의 위치에서의 단면도에 대응하고, 도 10의 (a)는, 도 9의 D3-D3선의 위치에서의 단면도에 대응하고 있다. 또한, 도 10의 단면도는, 도 6에 상당하는 단면이기도 하다. 또한, 도 8에 있어서의 영역 RG3의 확대도의 부분은 평면도이지만, 이해를 간단히 하기 위해서, 차광층(15)이 형성되어 있는 영역에 도트의 해칭을 실시하고 있다.
도 1∼도 10에 도시되는 바와 같이, 본 실시 형태의 센서 모듈 MJ1은, 배선 기판(2)과, 배선 기판(2)의 상면(2a)에 탑재된 센서 칩(3) 및 전자 부품(4)과, 센서 칩(3) 상에 탑재된 광학 부품(5, 6)을 갖고 있다. 또한, 본 실시 형태의 센서 모듈 MJ1은, 센서 칩(3)의 복수의 패드 전극 PD와 배선 기판(2)의 복수의 본딩 리드 BL을 전기적으로 접속하는 복수의 본딩 와이어 BW와, 그들 복수의 본딩 와이어 BW를 덮는 밀봉부(7)와, 배선 기판(2)의 상면(2a)에 탑재된 커넥터 CNT를 갖고 있다.
배선 기판(기재)(2)은, 서로 반대측에 위치하는 2개의 주면인 상면(주면, 표면, 센서 칩 탑재면)(2a)과 하면(이면)(2b)을 갖고 있고, 상면(2a) 측이, 센서 칩(3) 및 전자 부품(4) 탑재측의 주면(센서 칩 탑재면)으로 되어 있다. 배선 기판(2)은, 예를 들면 글래스 에폭시계의 수지 기판이며, 수지 재료층(예를 들면 글래스 에폭시계 수지 재료층) 등으로 이루어지는 절연층과 배선층(도체층, 도체 패턴층)을 교대로 적층한 다층 배선 구조(즉 다층 배선 기판)로 할 수도 있다. 배선 기판(2)의 상면(2a)에는, 전극으로서, 복수의 본딩 리드(전극, 단자) BL 및 복수의 단자(전극, 도전성 랜드(land), 본딩 리드) TE1, TE2가 형성(배치)되어 있다. 배선 기판(2)의 상면(2a) 상에 탑재된 센서 칩(3)의 패드 전극(본딩 패드, 전극, 단자) PD는, 본딩 와이어 BW를 개재하여, 배선 기판(2)의 상면(2a) 상에 형성된 본딩 리드 BL에 전기적으로 접속되어 있다. 본딩 와이어 BW는, 예를 들면 금(Au)선 등의 금속 세선으로 이루어진다.
배선 기판(2)의 상면(2a)에 단수 또는 복수의 전자 부품(4)이 탑재(실장)되어 있지만, 이 전자 부품(4)은, 예를 들면, 칩 저항이나 칩 컨덴서 등의 수동 부품(칩 부품)이나, 혹은, EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) 등과 같은 불휘발성 메모리 회로가 형성된 메모리칩(메모리용의 반도체 칩)이다. 전자 부품(4) 중, 칩 저항이나 칩 컨덴서 등의 수동 부품은, 배선 기판(2)의 상면(2a) 상에 땜납 실장되고, 메모리칩은, 땜납 범프(범프 전극) 등을 거쳐서 배선 기판(2)의 상면(2a) 상에 플립 칩 실장되어 있다. 즉, 전자 부품(4)의 각 전극이, 배선 기판(2)의 상면(2a)의 각 단자 TE1에 각각 기계적 또한 전기적으로 접속되어 있다. 도 1, 도 2 및 도 4에서는, 전자 부품(4)으로서, 칩 저항이나 칩 컨덴서 등의 수동 부품이 땜납 등의 접합재(10b)를 개재해서 배선 기판(2)의 상면(2a)의 단자 TE1에 접속된 상태가 도시되어 있다. 배선 기판(2)의 상면(2a)에 탑재하는 전자 부품(4)의 종류와 수는, 필요에 따라서 다양하게 변경 가능하다. 배선 기판(2)의 상면(2a)에는, 전자 부품(4) 접속용의 단자인 복수의 단자 TE1이 형성되어 있고, 각 단자 TE1은, 배선 기판(2)의 상면(2a)에 형성된 상기 본딩 리드 BL과 동일층의 도체 패턴(배선 패턴)에 의해 형성되어 있다.
센서 칩(촬상 소자, 고체 촬상 소자, 반도체 촬상 소자)(3)은, 광 센서용의 반도체 칩이며, 예를 들면 CMOS 이미지 센서 회로 등의 센서 회로(수광 소자 회로)가 형성되어 있고, 센서 회로가 형성된 측의 주면인 표면(수광면, 수광 소자 형성면)(3a)과, 표면(3a)과는 반대측의 주면인 이면(3b)을 갖고 있다. 그리고, 센서 칩(3)의 이면(3b)이 배선 기판(2)에 대향하는(탑재되는, 접착되는) 측으로 되도록, 배선 기판(2)의 상면(2a) 상에 센서 칩(3)이 접합재(다이본딩재)(10a)를 개재해서 탑재(배치, 실장, 페이스업 본딩)되어 있다. 센서 칩(3)은 반도체 칩이기 때문에, 센서 모듈 MJ1은 반도체 장치라고 간주할 수 있다.
센서 칩(3)에 형성된 CMOS 이미지 센서 회로는, 반도체 장치의 제조 공정에서 표준적으로 사용되는 CMOS 프로세스에 의해 형성되어 있고, 센서 어레이(수광 소자 영역)를 갖고 있다. 센서 칩(3)의 표면(3a)에는, 수광부로서, 센서 어레이가 형성된 영역(센서 영역)인 센서면(센서 영역, 수광부, 센서 어레이 영역) SE가 설치되어 있다. 센서면 SE는, 센서 영역이라고 간주할 수 있다. 센서 칩(3)의 평면 형상은 4각형(보다 특정적으로는 직사각형)이고, 센서면 SE의 평면 형상도 4각형(보다 특정적으로는 직사각형)이다.
센서 칩(3)의 센서면 SE에는, 복수의 화소로서 복수의 수광 소자 PH가 형성되어 있다. 구체적으로는, 센서 칩(3)의 센서면 SE에는, 도 7 및 도 10(c)으로부터도 알 수 있는 바와 같이, 복수의 수광 소자(화소) PH가 센서 칩(3)의 주면을 따라 종횡 방향으로(즉 어레이 형상으로) 규칙적으로 나열해서 배치되어 있다. 개개의 수광 소자 PH는, CMOS 이미지 센서 회로의 화소를 형성하는 부분이며, 입사된 광 신호를 전기 신호로 변환하는 광전 변환 기능을 갖고 있다. 이 때문에, 수광 소자 PH를 화소라고 간주할 수 있다. 수광 소자 PH로서는, 예를 들면 포토 다이오드 또는 포토 트랜지스터를 사용할 수 있다. 또한, 센서 칩(3)은, 센서면 SE에서 얻어진 전기 신호를 처리하는 아날로그 회로나 DSP(Digital Signal Processor) 회로 등을 더 가질 수도 있다.
센서 칩(3)의 센서면 SE에는, 예를 들면, 100행×150열의 어레이(행렬) 형상으로 15000개의 수광 소자 PH가 배열(배치)되어 있다. 또한, 센서 칩(3)의 센서면 SE에 있어서의 수광 소자 PH의 배열의 행수 및 열수는, 필요에 따라서 변경 가능하다.
또한, 도시는 하지 않지만, 센서 칩(3)의 표면(3a)에는, 표면 보호막(보호 절연막)이 센서 칩(3)의 최상층의 절연막으로서 형성되어 있다. 이 표면 보호막에는, 수광 소자 PH용의 개구부와 패드 전극 PD용의 개구부가 형성되어 있다. 이 표면 보호막에 있어서의 수광 소자 PH용의 개구부는, 각 수광 소자 PH의 상부에 그 수광 소자 PH를 노출시키도록 형성되며, 수광 소자 PH용의 개구부를 통해서 수광 소자 PH에 광이 입사할 수 있게 되어 있다. 또한, 표면 보호막에 있어서의 패드 전극 PD용의 개구부는, 각 패드 전극 PD의 상부에 그 패드 전극 PD를 노출시키도록 형성되며, 본딩 와이어 BW가 패드 전극 PD에 접속할 수 있게 되어 있다.
센서 칩(3)의 표면(3a)에 있어서, 센서면 SE 이외의 영역에, 복수의 패드 전극 PD가 형성(배치)되어 있고, 이 패드 전극 PD는, 센서 칩(3)의 CMOS 이미지 센서 회로 등의 인출 전극이며, 본딩 와이어 BW를 통해서 배선 기판(2)의 본딩 리드 BL과 전기적으로 접속되어 있다. 패드 전극 PD는, 센서 칩(3)의 표면(3a)의 외주부에 배치되고, 도 2 및 도 7에서는, 센서 칩(3)의 표면(3a)의 변 SD1을 따라 나열해서 복수의 패드 전극 PD가 배치(배열)되어 있다.
배선 기판(2)의 상면(2a)에는, 센서 모듈 MJ1의 외부 단자(외부 접속 단자)로서 기능하는 커넥터(커넥터부) CNT가, 접합재(10c)를 개재해서 탑재(실장, 배치)되어 있다. 커넥터 CNT는, 센서 모듈 MJ1(이 내장하는 회로)을 외부기기에 전기적으로 접속하기 위한 외부 단자로서 기능한다. 구체적으로는, 배선 기판(2)의 상면(2a)에 있어서의 변 SD2를 따른 위치에, 커넥터 CNT 접속용의 단자인 복수의 단자 TE2가 형성되어 있고, 커넥터 CNT는, 이들 복수의 단자 TE2에 전기적으로 접속되어 있다. 배선 기판(2)의 상면(2a)의 각 단자 TE2는, 배선 기판(2)의 상면(2a)에 형성된 상기 본딩 리드 BL 및 상기 단자 TE1과 동일층의 도체 패턴(배선 패턴)에 의해 형성되어 있다.
배선 기판(2)의 상면(2a)의 복수의 본딩 리드 BL과 복수의 단자 TE1과 복수의 단자 TE2는, 배선 기판(2)의 배선(본딩 리드 BL 및 단자 TE1, TE2와 동일층의 배선 패턴이나 배선 기판(2)의 내부 배선 패턴이나 배선 기판(2)의 비아를 포함함)을 개재하여, 필요에 따라서 서로 전기적으로 접속되어 있다.
커넥터 CNT는 복수의 단자 TE3을 갖고 있고, 커넥터 CNT의 각 단자 TE3은, 배선 기판(2)의 각 단자 TE2에 전기적으로 접속되어 있다. 이 때문에, 커넥터 CNT의 각 단자 TE3은, 배선 기판(2)의 배선 등을 통해서 센서 모듈 MJ1 내의 회로(센서 칩(3)이나 전자 부품(4)의 각 전극)와 전기적으로 접속되어 있다. 커넥터 CNT의 각 단자 TE3은, 배선 기판(2)의 상면(2a)의 각 단자 TE2와 전기적으로 접속되고, 또한 배선 기판(2)의 배선이나 본딩 와이어 BW나 땜납 등을 거쳐서, 센서 칩(3)의 패드 전극 PD나 전자 부품(4)의 전극 등과 전기적으로 접속되어 있다.
배선 기판(2)의 상면(2a) 상에, 복수의 본딩 와이어 BW를 피복하도록, 밀봉부(7)가 형성되어 있다. 밀봉부(7)는, 예를 들면 열경화성 수지 재료 등의 수지 재료로 이루어지고, 필러 등을 함유할 수도 있다. 예를 들면 에폭시 수지 또는 실리콘 수지 등을 밀봉부(7)용의 수지 재료로서 이용할 수 있다. 센서 칩(3)의 패드 전극 PD와 본딩 와이어 BW의 접속부, 배선 기판(2)의 본딩 리드 BL과 본딩 와이어 BW의 접속부, 및 본딩 와이어 BW 자신은, 밀봉부(7)에 의해 밀봉되어 보호된다.
또한, 밀봉부(7)는, 본딩 와이어 BW를 피복하도록(즉 본딩 와이어 BW가 노출되지 않도록) 형성하고 있지만, 센서 칩(3)의 센서면 SE 상에는, 밀봉부(7)용의 수지 재료가 배치되지 않도록 하는 것이 바람직하며, 이에 의해, 센서 칩(3)의 센서면 SE에의 광의 입사가, 밀봉부(7)용의 수지 재료에 의해 저해되는(차단되는) 것을 방지할 수 있다.
센서 칩(3)의 표면(3a) 상에는, 광학 부품(5, 6)이 탑재되어 있다. 이 중, 광학 부품(5)은, 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에 접착재(접착재층, 접착제, 접착제층)(11)를 개재해서 탑재(배치)되어 고정되고, 이 광학 부품(5) 상에 광학 부품(6)이, 접착재(접착재층, 접착제, 접착제층)(12)를 개재해서 탑재(배치)되어 고정되어 있다. 접착재(11) 및 접착재(12)는, 광을 투과하는 투광성의 접착재(소위 투명 접착재)이며, 경화된 상태로 되어 있다. 접착재(11, 12)를 투광성의 접착재(투명 접착재)로 하고 있기 때문에, 센서 칩(3)의 센서면 SE에의 광의 입사가, 접착재(11, 12)에 의해 저해되는(차단되는) 것을 방지할 수 있다. 접착재(11, 12) 및 후술하는 접착재(11a, 12a)는, 투광성(광의 투과성)을 갖기 때문에, 거의 투명하다.
광학 부품(5, 6) 중, 상측(센서 칩(3)의 표면(3a)으로부터 먼 측)의 광학 부품(마이크로 렌즈)(6)은, 렌즈로서 기능하는 광학 부품이다. 단, 본 실시 형태에 있어서의 광학 부품(6)은, 전체로 1개의 렌즈로서 기능하는 것이 아니고, 복수의 렌즈부(13)를 갖고 있다. 광학 부품(6)은, 복수의 렌즈부(13)가 형성된 측의 주면인 표면(렌즈부 형성면)(6a)과, 표면(6a)과는 반대측의 주면인 이면을 갖고 있고, 광학 부품(6)의 이면이, 접착재(12)를 개재해서 광학 부품(5)과 접착되어 있다.
광학 부품(6)은, 광을 투과하는 투광성의 재료(투명 재료)에 의해 형성되어 있다. 도 9 및 도 10(a)으로부터도 알 수 있는 바와 같이, 광학 부품(6)의 표면(6a)에는, 복수의 렌즈부(13)가 광학 부품(6)의 주면을 따라 종횡 방향으로(즉 어레이 형상으로) 규칙적으로 나열해서 형성(배치)되어 있다. 광학 부품(6)의 표면(6a)에 어레이 형상으로 배치된 복수의 렌즈부(13)는, 센서 칩(3)의 센서면 SE에 어레이 형상으로 배치된 복수의 수광 소자 PH와 대응(일대일 대응)하고 있고, 센서 칩(3)의 센서면 SE에 있어서의 수광 소자 PH의 배열 피치(배열 간격) P1과, 광학 부품(6)의 표면(6a)에 있어서의 렌즈부(13)의 배열 피치(배열 간격) P3은 동일하다(즉 P1=P3).
광학 부품(6)의 표면(6a)에 형성되어 있는 복수의 렌즈부(13)의 각각이 1개의 렌즈로서 기능한다. 즉, 광학 부품(6)의 표면(6a)에 형성되어 있는 복수의 렌즈부(13)는, 각각 따로 따로의 렌즈로서 기능한다. 각 렌즈부(13)는, 아크릴 수지 등의 투광성의 재료(투명 재료)가 볼록 렌즈 형상으로 가공된 것이다.
광학 부품(6)은, 예를 들면 평판 형상의 글래스 부재(글래스 기재, 글래스판)를 베이스층(기재층)(14)으로 하고, 이 투광성을 갖는 베이스층(14)의 표면 및 이면(이 표면 및 이면은 서로 반대측의 주면임) 중, 그 표면(베이스층(14)의 표면)에, 아크릴 수지 등으로 복수의 렌즈부(13)를 형성한 것으로 할 수 있다. 이 경우, 예를 들면, 베이스층(14)의 두께는 0.25㎜ 정도, 렌즈부(13)의 두께(렌즈부(13)의 중앙부의 두께)는 40㎛ 정도로 할 수 있다. 또한, 다른 형태로서, 베이스층(14)을 아크릴 수지로 치환하고, 베이스층(14)과 렌즈부(13)를 합한 광학 부품(6) 전체를 아크릴 수지에 의해 형성할 수도 있다. 렌즈부(13)를 아크릴 수지로 함으로써, 렌즈부(13)의 가공이 용이해진다. 아크릴 수지는, 렌즈부(13)의 재료로서 적절하지만, 내열 온도가 비교적 낮아, 90℃ 정도이다.
광학 부품(5, 6) 중, 하측(센서 칩(3)의 표면(3a)에 가까운 측)의 광학 부품(차광재)(5)은, 센서 칩(3)의 센서면 SE에 형성되어 있는 복수의 수광 소자 PH에 불필요한 광이 입사하는 것을 방지(차폐)하는 차광재로서 기능하는 광학 부품이다. 광학 부품(5)은, 차광층(차광막)(15)이 형성된 측의 주면인 표면(차광막 형성면)(5a)과, 표면(5a)과는 반대측의 주면인 이면을 갖고 있고, 광학 부품(5)의 이면이, 접착재(11)를 개재해서 센서 칩(3)의 표면(3a)과 접착되고, 광학 부품(5)의 표면(5a)이, 접착재(12)를 개재해서 광학 부품(6)의 이면과 접착되어 있다.
광학 부품(5)의 표면(5a)에는, 차광층(15)이 형성되어 있는데, 이 차광층(15)은, 광학 부품(5)의 표면(5a) 전체에 형성되어 있지만, 차광층(15)에는, 광학 영역으로 되는 복수의 개구부(광학 영역)(16)가 형성되어 있다. 광학 부품(5)은, 차광층(15) 이외의 부분(즉 베이스층(17))은, 광을 투과하는 투광성의 재료(투명 재료)에 의해 형성되어 있고, 한편, 차광층(15)은, 광을 투과하지 않는(즉 광의 투과를 방지하는 또는 광을 반사하는) 차광성의 재료에 의해 형성되어 있다. 이 때문에, 각 개구부(16)는, 광학 영역으로서 기능하고, 광을 투과하는 영역으로서 기능할 수 있다. 광학 영역으로서 복수의 개구부(16)를 갖는 차광층(15)을 구비한 광학 부품(5)은, 경사 방향으로부터의 광이 수광 소자 PH에 입사하는 것을 방지하도록 기능할 수 있다.
구체적으로는, 광학 부품(5)은, 예를 들면 평판 형상의 글래스 부재(글래스 기재, 글래스판)를 베이스층(기재층)(17)으로 하고, 이 투광성을 갖는 베이스층(17)의 표면 및 이면(이 표면 및 이면은 서로 반대측의 주면임) 중, 그 표면(베이스층(17)의 표면)에, 크롬(Cr)막 등의 금속막에 의해 차광층(15)을 형성한 것으로 할 수 있다. 이 경우, 예를 들면, 베이스층(17)의 두께는 150㎛ 정도, 차광층(15)의 두께는 수㎛ 정도로 할 수 있다.
광학 부품(5, 6)은, 각각 센서면 SE보다도 약간 큰 평면 형상 및 평면 치수를 갖고 있고, 센서 칩(3) 상에 광학 부품(5, 6)이 아래에서부터 순서대로 탑재된 상태에 있어서, 각 광학 부품(5, 6)은, 평면에서 보아 센서면 SE를 내포하고, 또한 패드 전극 PD를 노출하고 있다. 즉, 평면에서 보아 센서면 SE 전체가 광학 부품(5)으로 덮여지고, 또한, 평면에서 보아 센서면 SE 전체가 광학 부품(6)으로 덮여지고, 한편, 패드 전극 PD는 평면에서 보아 광학 부품(5, 6)과 겹치지 않는(광학 부품(5, 6)으로 덮이지 않는) 상태로 되어 있다.
광학 부품(5)과 광학 부품(6)은, 거의 동일한 평면 형상 및 평면 치수로 할 수 있다. 또한, 센서 칩(3) 및 센서면 SE의 각각의 평면 형상은 예를 들면 4각형(보다 특정적으로는 직사각형)이며, 이 경우, 광학 부품(5, 6)은, 센서면 SE보다도 약간 큰 4각형(보다 특정적으로는 직사각형)으로 할 수 있다. 또한, 각 광학 부품(5, 6)은, 그 광학 부품의 3개의 변(패드 전극 PD측의 변 이외의 3개의 변)이, 센서 칩(3)의 3개의 변(패드 전극 PD측의 변 이외의 3개의 변)과 거의 정합하는 평면 형상 및 평면 치수로 할 수 있고, 이에 의해, 스페이서 SP1, SP2의 배치 영역을 확보하면서, 센서 모듈의 소면적화에도 유리하게 된다.
센서 모듈 MJ1에서는, 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에 접착재(11)를 개재해서 광학 부품(5)이 탑재되고, 그 광학 부품(5) 상에 접착재(12)를 개재해서 광학 부품(6)이 탑재되어 있지만, 도 6 및 도 11로부터도 알 수 있는 바와 같이, 센서 칩(3)의 센서면 SE의 각 수광 소자 PH와, 광학 부품(5)의 차광층(15)의 각 개구부(16)와, 광학 부품(6)의 각 렌즈부(13)가, 평면적으로 보아(즉 평면에서 보아) 중첩되도록, 광학 부품(5, 6)이 탑재되어 있다. 이 때문에, 광학 부품(6)의 각 렌즈부(13)에 의해 집광된 광이, 광학 부품(5)의 차광층(15)의 각 개구부(16)를 경유(통과)하여, 센서 칩(3)의 표면(3a)의 센서면 SE의 각 수광 소자 PH에 입사되도록 되어 있다.
광학 부품(5)의 차광층(15)의 각 개구부(16)는, 광학 부품(6)의 각 렌즈부(13)에 의해 집광된 광을 통과시켜, 센서 칩(3)의 표면(3a)의 센서면 SE의 각 수광 소자 PH에 입사시키도록 기능할 수 있다. 한편, 광학 부품(5)의 차광층(15) 자신은, 반도체 칩(3)의 표면(3a)의 센서면 SE의 각 수광 소자 PH에 대하여 경사 방향(센서 칩(3)의 표면(3a)에 대해 수직인 방향으로부터 소정의 각도이상 경사진 방향)에 광이 입사하는 것을 방지하도록 기능할 수 있다. 이 때문에, 광학 부품(6)의 임의인 렌즈부(13)를 통과한 광은, 그 렌즈부(13)의 바로 아래에 위치하는 개구부(16)를 통과해서 그 렌즈부(13)의 바로 아래에 위치하는 수광 소자 PH에 입사할 수는 있지만, 그 렌즈부(13)의 바로 아래에 위치하지 않는 수광 소자 PH에는 입사할 수는 없게 된다. 이에 의해, 1개의 수광 소자 PH에 입사하는 것은, 1개의 렌즈부(13)에 의해 집광된 광만으로 할 수 있다.
센서 칩(3)의 센서면 SE에 있어서의 수광 소자 PH의 배열(배열의 방법)과, 광학 부품(5)의 표면(5a)에 있어서의 차광층(15)의 개구부(16)의 배열(배열의 방법)과, 광학 부품(6)의 표면(6a)에 있어서의 렌즈부(13)의 배열(배열의 방법)은, 기본적으로는 동일하다. 즉, 센서 칩(3)의 센서면 SE에 있어서의 수광 소자 PH의 배열 피치(배열 간격) P1과, 광학 부품(5)의 표면(5a)에 있어서의 차광층(15)의 개구부(16)의 배열 피치(배열 간격) P2와, 광학 부품(6)의 표면(6a)에 있어서의 렌즈부(13)의 배열 피치(배열 간격) P3은 동일하다(즉 P1=P2=P3). 이들 배열 피치 P1, P2, P3은, 예를 들면 100㎛ 정도(이 경우 P1=P2=P3=100㎛으로 됨)로 할 수 있다. 또한, 센서 칩(3)의 센서면 SE에 100행×150열의 합계 15000개의 수광 소자 PH가 배열(배치)되어 있는 경우에는, 이것에 대응하여, 광학 부품(5)의 표면(5a)의 차광층(15)에는, 100행×150열의 합계 15000개의 개구부(16)가 형성되고, 광학 부품(6)의 표면(6a)에는, 100행×150열의 합계 15000개의 렌즈부(13)가 설치되어 있다.
이 때문에, 배선 기판(2) 상에 센서 칩(3)을 탑재하고, 그 센서 칩(3) 상에 광학 부품(5)을 탑재하고, 그 광학 부품(5) 상에 광학 부품(6)을 탑재한 센서 모듈 MJ1에 있어서는, 센서 칩(3)의 센서면 SE의 각 수광 소자 PH와, 광학 부품(5)의 차광층(15)의 각 개구부(16)와, 광학 부품(6)의 렌즈부(13)는, 상하 방향(센서 칩(3)의 표면(3a)에 대해 수직인 방향)으로 나열되어 있다. 센서 칩(3)의 센서면 SE의 각 수광 소자 PH의 중심선과, 광학 부품(5)의 차광층(15)의 각 개구부(16)의 중심선과, 광학 부품(6)의 렌즈부(13)의 중심선은, 바람직하게는 거의 일치하고 있다. 그렇게 함으로써, 광학 부품(6)의 각 렌즈부(13)에 의해 집광된 광이, 광학 부품(5)의 차광층(15)의 각 개구부(16)를 경유하여, 센서 칩(3)의 표면(3a)의 센서면 SE의 각 수광 소자 PH에 적확하게 입사되게 된다.
또한, 센서 칩(3) 상에 광학 부품(5)이 탑재된 센서 모듈 MJ1에 있어서, 도 6 및 도 11에도 도시되는 바와 같이, 센서 칩(3)의 센서면 SE의 각 수광 소자 PH가, 광학 부품(5)의 차광층(15)의 각 개구부(16)에, 평면적으로 보아(즉 평면에서 보아) 내포되는 것이 바람직하다. 이것은, 각 수광 소자 PH에 입사할 광이 차광층(15)에서 차단되게 되는 것을 방지하기 위해서이다. 이 때문에, 광학 부품(5)의 표면(5a)에 있어서의 차광층(15)의 각 개구부(16)의 치수는, 센서 칩(3)의 표면(3a)의 표면 보호막에 있어서의 수광 소자 PH용의 각 개구부(센서 칩(3)의 표면 보호막에 형성된 개구부로서 수광 소자 PH의 상부에 형성되어 수광 소자 PH에의 광의 입사를 가능하게 하는 개구부)의 치수보다도 큰 것이 바람직하다. 여기서, 개구부의 치수는, 개구부가 정사각형인 경우에는 한 변의 길이에 대응하고, 개구부가 원형인 경우에는 직경에 대응한다. 예를 들면, 광학 부품(5)의 표면(5a)에 있어서의 차광층(15)의 각 개구부(16)를, 직경 또는 한 변이 27㎛ 정도인 원형 또는 사각형으로 하고, 센서 칩(3)의 표면 보호막에 있어서의 수광 소자 PH용의 각 개구부를, 직경 또는 한 변이 10㎛ 정도인 원형 또는 사각형으로 할 수 있다.
또한, 센서 칩(3) 상에 광학 부품(5, 6)이 탑재된 센서 모듈 MJ1에 있어서, 도 6 및 도 11에도 도시되는 바와 같이, 센서 칩(3)의 센서면 SE의 각 수광 소자 PH 및 광학 부품(5)의 차광층(15)의 각 개구부(16)가, 광학 부품(6)의 각 렌즈부(13)에, 평면적으로 보아(즉 평면에서 보아) 내포되는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시 형태의 센서 모듈 MJ1에 있어서는, 센서 칩(3)의 표면(3a)에 접착재(11)를 개재해서 광학 부품(5)이 접착되어 있지만, 센서 칩(3)의 표면(3a)과 광학 부품(5)의 이면 사이에는, 접착재(11) 뿐만 아니라, 복수의 스페이서 SP1도 개재하고 있다. 또한, 광학 부품(5)의 표면(5a)에 접착재(12)를 개재해서 광학 부품(6)이 접착되어 있지만, 광학 부품(5)의 표면(5a)과 광학 부품(6)의 이면 사이에는, 접착재(12) 뿐만 아니라, 복수의 스페이서 SP2도 개재하고 있다.
후술하는 바와 같이, 스페이서 SP1은, 센서 칩(3)의 표면(3a)과 광학 부품(5)의 이면 사이의 간격을 규정하기 위해서, 그리고 제조 시에 광학 부품(5)을 가고정하기 위해서 설치된 것이며, 경화한 접착재로 이루어지지만, 접착재(11)와는 별도 공정에서 형성되어 있다. 또한, 스페이서 SP2는, 광학 부품(5)의 표면(5a)과 광학 부품(6)의 이면 사이의 간격을 규정하기 위해서, 그리고 제조 시에 광학 부품(6)을 가고정하기 위해서 설치된 것이며, 경화한 접착재로 이루어지지만, 접착재(12)와는 별도 공정에서 형성되어 있다.
<센서 모듈의 제조 공정에 대해서>
다음으로, 본 실시 형태의 센서 모듈 MJ1의 제조 공정에 대해서 설명한다.
도 12는, 본 실시 형태의 센서 모듈 MJ1의 제조 공정을 도시하는 제조 프로세스 흐름도이다. 도 13은, 센서 모듈 MJ1의 제조 공정 중, 스텝 S5의 스페이서 SP1 형성 공정의 상세를 도시하는 프로세스 흐름도이다. 도 14는, 센서 모듈 MJ1의 제조 공정 중, 스텝 S6의 광학 부품 탑재 공정의 상세를 도시하는 프로세스 흐름도이다. 도 15는, 센서 모듈 MJ1의 제조 공정 중, 스텝 S7의 스페이서 SP2 형성 공정의 상세를 도시하는 프로세스 흐름도이다. 도 16은, 센서 모듈 MJ1의 제조 공정 중, 스텝 S8의 광학 부품 탑재 공정의 상세를 도시하는 프로세스 흐름도이다. 도 17은, 센서 모듈 MJ1의 제조에 이용하는 배선 기판(2)의 상면도이고, 도 18∼도 20은 그 단면도이다. 도 17의 A1-A1선의 단면이 도 18(A1-A1 단면도)에 거의 대응하고, 도 17의 B1-B1선의 단면이 도 19(B1-B1 단면도)에 거의 대응하며, 도 17의 C1-C1선의 단면이 도 20(C1-C1 단면도)에 거의 대응하고 있다. 또한, 도 17에 있어서의 A1-A1선, B1-B1선 및 C1-C1선의 위치는, 상기 도 1에 있어서의 A1-A1선, B1-B1선 및 C1-C1선의 위치에 각각 대응하고 있다. 또한, 도 21∼도 70은, 본 실시 형태의 센서 모듈 MJ1의 제조 공정 중의 평면도 또는 단면도 혹은 설명도이다.
센서 모듈 MJ1을 제조하기 위해서는, 우선, 도 17∼도 20에 도시되는 바와 같은 배선 기판(2)을 준비한다(도 12의 스텝 S1). 배선 기판(2)의 기본적인 구성은 상술하였으므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략한다.
간단하게 설명하면, 도 17∼도 20에 도시되는 바와 같이, 배선 기판(2)은, 상면(2a) 및 상면(2a)과는 반대측의 하면(2b)을 갖고 있고, 배선 기판(2)의 상면(2a)에는, 전극으로서, 와이어 본딩용의 복수의 본딩 리드 BL과, 전자 부품(4) 접속용의 복수의 단자 TE1과, 커넥터 CNT 접속용의 복수의 단자 TE2가 형성되어 있다.
도 17∼도 20에 도시되는 바와 같은 배선 기판(2)을 마련(준비)한 후, 도 21∼도 24에 도시되는 바와 같이, 배선 기판(2)의 상면(2a)에, 센서 칩(3), 전자 부품(4) 및 커넥터 CNT를 실장(탑재)한다(도 12의 스텝 S2). 또한, 센서 칩(3)의 구체적인 구성에 대해서는, 이미 상술하고 있으므로, 여기서는 그 반복 설명은 생략한다.
여기서, 도 21(상면도), 도 22(A1-A1 단면도), 도 23(B1-B1 단면도) 및 도 24(C1-C1 단면도)는, 상기 도 17, 도 18, 도 19 및 도 20에 각각 대응하는 상면도, 단면도, 단면도 및 단면도이며, 스텝 S2(실장 공정)가 행하여진 단계(상태)가 도시되어 있다.
스텝 S2에 있어서의 각종 부품(센서 칩(3), 전자 부품(4) 및 커넥터 CNT)의 실장 공정의 일례를 구체적으로 설명하면, 다음과 같이 행할 수 있다.
우선, 배선 기판(2)의 상면(2a)에 있어서의 센서 칩(3), 전자 부품(4) 및 커넥터 CNT를 탑재 예정의 영역(보다 특정적으로는, 센서 칩(3) 탑재 시에 센서 칩(3)의 이면(3b)에 대향하는 영역과, 단자 TE1, TE2 상의 영역)에 접합재(땜납 등)를 도포 또는 인쇄한다. 그리고나서, 배선 기판(2)의 상면(2a)에, 센서 칩(3), 전자 부품(4) 및 커넥터 CNT를 탑재한다. 이 때, 센서 칩(3)은, 이면(3b) 측이 하방(배선 기판(2) 측)을 향하고, 표면(3a) 측이 상방을 향하도록, 배선 기판(2)의 상면(2a)에 탑재된다(페이스업 본딩). 즉, 스텝 S2에 있어서, 센서 칩(3)은, 센서 칩(3)의 이면(3b)이 배선 기판(2)의 상면(2a)과 대향하도록, 배선 기판(2)의 상면(2a)에 탑재된다. 또한, 전자 부품(4)이 메모리칩과 같은 반도체 칩을 포함하고 있는 경우에는, 그 반도체 칩은, 그 반도체 칩의 땜납 범프(범프 전극)가 단자 TE1에 대향하도록 배선 기판(2)의 상면(2a) 상에 배치한다. 그리고나서, 땜납 리플로우 처리 등을 행하여, 센서 칩(3), 전자 부품(4) 및 커넥터 CNT를 배선 기판(2)에 땜납 등의 접합재를 개재해서 고착(고정)한다. 이와 같이 하여, 배선 기판(2)의 상면(2a)에, 센서 칩(3), 전자 부품(4) 및 커넥터 CNT를 실장(탑재)할 수 있다.
또한, 센서 칩(3)의 실장 공정(다이본딩 공정)과 전자 부품(4)의 실장 공정을 다른 공정으로 할 수도 있고, 이 경우, 센서 칩(3)을 실장하기 위한 접합재(다이본딩재)와 전자 부품(4)이나 커넥터 CNT를 실장하기 위한 접합재에, 서로 다른 종류의 접합재를 이용할 수도 있다. 예를 들면, 센서 칩(3)용의 다이본딩재로서, 도전성 페이스트형 접착재(예를 들면 은 페이스트) 또는 절연성 페이스트형 접착재 등의 열 경화형의 페이스트재를 이용하여, 전자 부품(4) 및 커넥터 CNT용의 접합재로서 땜납을 이용할 수 있다.
스텝 S2의 실장 공정에 의해, 센서 칩(3)은, 배선 기판(2)(의 상면(2a))에 접합재(다이본딩재)(10a)에 의해 고정(고착)된다. 또한, 전자 부품(4) 중의 수동 부품(칩 부품)은, 그 수동 부품(칩 부품)의 전극이, 접합재(10b)(예를 들면 땜납)를 개재하여, 배선 기판(2)의 단자 TE1에 전기적으로 접속됨과 함께 기계적으로 접속(고정)된다. 또한, 전자 부품(4)으로서 메모리칩과 같은 반도체 칩이 혹시 있으면, 그 반도체 칩의 땜납 범프가 배선 기판(2)의 단자 TE1에 전기적으로 접속됨과 함께 기계적으로 접속(고정)된다. 또한, 커넥터 CNT는, 접합재(10c)(예를 들면 땜납)를 개재해서 배선 기판(2)의 단자 TE2에 전기적으로 접속됨과 함께 기계적으로 접속(고정)된다.
이와 같이 하여, 배선 기판(2)의 상면(2a)에 센서 칩(3), 전자 부품(4) 및 커넥터 CNT가 실장되어 고정됨과 함께, 각 전자 부품(4)의 각 전극이, 그것에 접속할 배선 기판(2)의 상면(2a)의 각 단자 TE1에 전기적으로 접속되고, 또한, 커넥터 CNT의 각 단자 TE3이, 배선 기판(2)의 각 단자 TE2에 전기적으로 접속된다.
스텝 S2의 각종 부품(센서 칩(3), 전자 부품(4) 및 커넥터 CNT)의 실장 공정 후, 도 25∼도 28에 도시되는 바와 같이, 와이어 본딩 공정을 행하여, 센서 칩(3)의 표면(3a)의 복수의 패드 전극 PD와 배선 기판(2)의 상면(2a)의 복수의 본딩 리드 BL을 복수의 본딩 와이어 BW를 개재해서 각각 전기적으로 접속한다(도 12의 스텝 S3). 이 때, 각 본딩 와이어 BW는, 한쪽의 단부가 센서 칩(3)의 패드 전극 PD에 접속되고, 다른 쪽의 단부가 배선 기판(2)의 본딩 리드 BL에 접속된다.
여기서, 도 25(상면도), 도 26(A1-A1 단면도), 도 27(B1-B1 단면도) 및 도 28(C1-C1 단면도)은, 상기 도 17, 도 18, 도 19 및 도 20에 각각 대응하는 상면도, 단면도, 단면도 및 단면도이며, 스텝 S3(와이어 본딩 공정)이 행하여진 단계(상태)가 도시되어 있다.
스텝 S3의 와이어 본딩 공정 후, 도 29∼도 32에 도시되는 바와 같이, 배선 기판(2)의 상면(2a) 상에 밀봉부(7)를 형성한다(도 12의 스텝 S4).
여기서, 도 29(상면도), 도 30(A1-A1 단면도), 도 31(B1-B1 단면도) 및 도 32(C1-C1 단면도)는, 상기 도 17, 도 18, 도 19 및 도 20에 각각 대응하는 상면도, 단면도, 단면도 및 단면도이며, 스텝 S4(밀봉부(7) 형성 공정)가 행하여진 단계(상태)가 도시되어 있다.
스텝 S4의 밀봉부(7) 형성 공정은, 예를 들면 다음과 같이 해서 행할 수 있다. 우선, 배선 기판(2)의 상면(2a) 상에, 복수의 본딩 와이어 BW를 피복하도록, 밀봉부(7) 형성용의 재료(수지 재료)를 공급(배치)한다. 이 밀봉부(7) 형성용의 재료(수지 재료)는, 예를 들면 열경화성 수지 재료 등의 수지 재료로 이루어지고, 필러 등을 함유할 수도 있다. 예를 들면 에폭시 수지 또는 실리콘 수지 등을 밀봉부(7) 형성용의 재료(수지 재료)로서 이용할 수 있다. 그리고나서, 밀봉부(7) 형성용의 재료(수지 재료)를 경화시킨다. 밀봉부(7) 형성용의 재료(수지 재료)가 열경화성의 수지인 경우, 열처리(가열 처리)를 행함으로써, 밀봉부(7) 형성용의 재료(수지 재료)를 경화시킬 수 있다. 이에 의해, 경화한 수지 재료(밀봉부(7) 형성용의 수지 재료)로 이루어지는 밀봉부(7)가 형성된다.
스텝 S4에 있어서, 밀봉부(7)는 본딩 와이어 BW를 피복하도록(즉 본딩 와이어 BW가 노출되지 않도록) 형성된다. 이에 의해, 센서 칩(3)의 패드 전극 PD와 본딩 와이어 BW의 접속부, 배선 기판(2)의 본딩 리드 BL과 본딩 와이어 BW의 접속부, 및 본딩 와이어 BW 자신은, 밀봉부(7)에 의해 밀봉되어 보호된다.
또한, 밀봉부(7)는, 본딩 와이어 BW를 피복하도록(즉 본딩 와이어 BW가 노출되지 않도록) 형성하고 있지만, 센서 칩(3)의 센서면 SE 상에는, 밀봉부(7)용의 수지 재료가 배치되지 않도록 하는 것이 바람직하고, 이에 의해, 센서 칩(3)의 센서면 SE에의 광의 입사가, 밀봉부(7)용의 수지 재료에 의해 저해되는(차단되는) 것을 방지할 수 있다.
스텝 S4의 밀봉부(7) 형성 공정 후, 도 33∼도 37에 도시되는 바와 같이, 센서 칩(3)의 표면(3a)에 스페이서 SP1을 형성한다(도 12의 스텝 S5).
여기서, 도 33(상면도), 도 34(A1-A1 단면도), 도 35(B1-B1 단면도) 및 도 36(C1-C1 단면도)은, 상기 도 17, 도 18, 도 19 및 도 20에 각각 대응하는 상면도, 단면도, 단면도 및 단면도이며, 스텝 S5(스페이서 SP1 형성 공정)가 행하여진 단계(상태)가 도시되어 있다. 또한, 도 37은, 도 33∼도 36과 동일한 공정 단계에 있어서의 센서 칩(3)을 도시한 평면도(상면도)이며, 상기 도 7에 대응하고 있다. 또한, 도 37에서는 상기 밀봉부(7) 및 상기 본딩 와이어 BW는 투시하고 있다.
스텝 S5의 스페이서 SP1 형성 공정은, 다음과 같이 해서 행할 수 있다. 우선, 센서 칩(3)의 표면(3a)에 있어서의 복수 개소에, 스페이서 SP1 형성용의 접착재(접착제)(21)를 배치(공급, 도포)한다(도 13의 스텝 S5a). 그리고나서, 이 접착재(21)를 경화함으로써, 센서 칩(3)의 표면(3a)에 복수의 스페이서 SP1을 형성한다(도 13의 스텝 S5b). 스페이서 SP1은, 접착재(21)가 경화한 것이다. 스페이서 SP1은, 센서 칩(3)의 표면(3a)에 있어서의 광학 부품(5) 탑재 예정 영역에 있어서, 복수 개소에 형성된다.
스페이서 SP1은, 나중에 센서 칩(3) 상에 탑재하는 광학 부품(5)의 이면과 센서 칩(3)의 표면(3a) 사이의 간격을 규정하기 위해서, 그리고 후술하는 접착재(11a)를 경화할 때까지 광학 부품(5)을 가고정하기 위해서 설치되어 있다. 이 때문에, 스페이서 SP1은, 광학 부품(5)의 가고정을 위한 점착성(점성, 태크성(tackness))을 갖고 있을 필요가 있다.
접착재(21)는, 스텝 S5b의 경화 공정에 의해, 점도가 높아진다. 이 때문에, 스텝 S5b의 접착재(21) 경화 공정은, 접착재(21)의 점도를 높게 하는 처리라고 간주할 수도 있다. 즉, 스텝 S5a에서 센서 칩(3)의 표면(3a)의 복수 개소에 접착재(21)가 배치될 때의, 그 접착재(21)의 점도를 점도(제1 점도) V1로 하고, 스텝 S5b에서 경화한 후의 접착재(21)의 점도, 즉 스페이서 SP1의 점도를, 점도(제2 점도) V2로 했을 때에, 점도(제2 점도) V2는 점도(제1 점도) V1보다도 높아진다(즉 V2>V1). 이 때문에, 스텝 S5b에서 형성된 스페이서 SP1(즉 스텝 S5b에 의해 경화한 접착재(21))은, 스텝 S5a에서 센서 칩(3)의 표면(3a)에 배치된 단계의 접착재(21)의 점도 V1보다도 높은 점도 V2로 이루어지고, 또한 점착성(점성, 태크성)을 가진 것이다.
스텝 S5a에서 센서 칩(3)의 표면(3a)에 배치하는 접착재(21)로서는, 자외선 경화형의 접착재가 바람직하고, 이 경우, 스텝 S5b에 있어서는, 센서 칩(3)의 표면(3a)의 접착재(21)에 자외선을 조사하는 것에 의해, 접착재(21)를 경화해서 스페이서 SP1을 형성한다.
또한, 자외선 경화형의 접착재는, 공기에 노출되어 있는(접촉하고 있는) 면은, 자외선을 조사해도 완전하게는 굳어지지 않고, 점착성(점성, 태크성)을 가진 상태로 되기 쉽다. 이 때문에, 스페이서 SP1 형성용의 접착재(21)로서 자외선 경화형의 접착재를 이용하고, 상기 스텝 S5b에 있어서는, 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에 배치된 접착재(21)의 표면이 공기에 접촉한(공기에 노출된) 상태에서 접착재(21)에 자외선을 조사하는 것에 의해, 접착재(21)를 경화하고, 스페이서 SP1을 형성하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 광학 부품(5)의 가고정을 위해 필요한 점착성(점성, 태크성)을 갖는 스페이서 SP1을 용이 또한 적확하게 형성할 수 있다.
또한, 스텝 S5a에서 센서 칩(3)의 표면(3a)에 배치하는 접착재(21)는, 어느 정도 고점성(후술하는 접착재(11a, 12a)보다도 고점성)의 접착재를 이용하는 것이 바람직하고, 이에 의해, 센서 칩(3)의 표면(3a)에 배치한 접착재(21)가, 배치 후에 가로 방향(평면 방향, 센서 칩(3)의 표면(3a)에 대해 평행한 방향)으로 확산되기 어렵게 할 수 있어, 소정의 형상(높이)의 스페이서 SP1을 형성하기 쉬워진다.
또한, 스페이서 SP1은, 센서 칩(3)의 표면(3a)에 있어서, 센서면(센서 영역) SE를 피한 위치(센서면 SE의 외측)에 형성하는 것이 바람직하다. 이것은, 스텝 S5a에 있어서, 접착재(21)의 배치 위치를, 센서 칩(3)의 표면(3a)에 있어서 센서면 SE를 피한 위치(센서면 SE의 외측)로 함으로써 실현할 수 있다. 이렇게 함으로써, 센서면 SE의 수광 소자 PH에의 광의 입사에 스페이서 SP1이 영향을 주지 않게 되기 때문에, 스페이서 SP1에 대해서는, 투광성 등을 신경 쓰지 않고, 스페이서 SP1을 적확하게 형성하기 쉬운 접착재를 접착재(21)에 이용하는 것이 가능하게 된다.
또한, 스페이서 SP1은, 평면에서 보아, 센서 칩(3)의 표면(3a)에 있어서 센서면 SE의 주위에(보다 바람직하게는 센서면 SE의 각 변(4변의 각각)을 따라) 형성하는 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에 나중에 광학 부품(5)을 배치했을 때에, 센서 칩(3)의 표면(3a)과 광학 부품(5)의 이면 사이의 간격을 스페이서 SP1로 적확하게 규정할 수 있게 되고, 접착재(11)의 층의 두께를 스페이서 SP1의 높이로 적확하게 규정할 수 있게 된다.
또한, 센서 칩(3)의 표면(3a)에 있어서, 복수의 스페이서 SP1끼리를 평면적으로 연결해서(일체화해서), 센서면 SE를 완전하게 둘러싸는 일체물로서 형성하게 되면, 후술하는 스텝 S6b에서 광학 부품(5)을 배치했을 때에 말려드는 공기를, 센서 칩(3)과 광학 부품(5) 사이로부터 외부로 배출하는 유로(경로)를 확보할 수 없게 될 우려가 있다. 이 때문에, 센서 칩(3)의 표면(3a)에 있어서, 스페이서 SP1은 복수 형성되지만, 바람직하게는, 평면 형상이 4각형으로 이루어지는 센서면 SE의 각 변(4변의 각각)에 있어서 복수씩 형성한다. 이 때, 개개의 스페이서 SP1은 국소적으로 형성되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 센서면 SE의 각부뿐만 아니라, 각 변에 있어서도, 센서 칩(3)과 광학 부품(5) 사이로부터 외부로 공기 등을 배출하는 유로(경로)를 확보할 수 있어, 센서 칩(3)과 광학 부품(5) 사이에 보이드가 발생하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
스텝 S5의 스페이서 SP1 형성 공정 후, 센서 칩(3)의 표면(3a)에 광학 부품(5)을 탑재한다(도 12의 스텝 S6). 광학 부품(5)의 구체적인 구성은, 이미 상술하고 있으므로, 여기서는 그 반복 설명은 생략한다.
여기서, 도 38(상면도), 도 39(A1-A1 단면도), 도 40(B1-B1 단면도) 및 도 41(C1-C1 단면도)은, 상기 도 17, 도 18, 도 19 및 도 20에 각각 대응하는 상면도, 단면도, 단면도 및 단면도이며, 스텝 S6a(접착재(11a) 배치 공정)가 행하여진 단계(상태)가 도시되어 있다. 또한, 도 42(상면도), 도 43(A1-A1 단면도), 도 44(B1-B1 단면도) 및 도 45(C1-C1 단면도)는, 상기 도 17, 도 18, 도 19 및 도 20에 각각 대응하는 상면도, 단면도, 단면도 및 단면도이며, 스텝 S6b(광학 부품(5) 배치 공정)가 행하여진 단계(상태)가 도시되어 있다. 또한, 도 46은, 도 42∼도 45와 동일한 공정 단계에 있어서의 센서 칩(3) 및 센서 칩(3) 상의 광학 부품(5)을 도시한 평면도(상면도)이며, 상기 도 37에 대응하고 있다. 또한, 도 46에서는 상기 밀봉부(7) 및 상기 본딩 와이어 BW는 투시하고 있다. 또한, 도 47은, 도 42∼도 45와 동일한 공정 단계에 있어서의 센서 칩(3) 및 센서 칩(3) 상의 광학 부품(5)의 적층 구조의 부분 확대 단면도(주요부 단면도)이며, 도 46의 영역 RG3에 있어서의 D2-D2선의 위치에서의 단면도에 대응하고 있다.
스텝 S6의 광학 부품(5) 탑재 공정은, 다음과 같이 해서 행할 수 있다. 우선, 도 38∼도 41에 도시되는 바와 같이, 센서 칩(3)의 표면(3a)에 있어서의 광학 부품(5) 탑재 예정 영역에, 광학 부품(5) 접착용의 접착재(접착제)(11a)를 배치(공급, 도포)한다(도 14의 스텝 S6a). 이때, 센서 칩(3)의 표면(3a)에 이물이 퇴적, 또는 부착되어 있으면, 배치되는 접착재(11a)의 습윤성이 저하할(센서면 SE의 거의 전역으로 번지지 않을) 우려가 있기 때문에, 접착재(11a)를 배치하기 전에, 이 센서면 SE에 플라즈마를 조사하고, 센서면 SE를 청정화해 두는 것이 바람직하다. 단, 플라즈마를 필요 이상으로 조사한 경우에는, 센서면 SE가 손상될 우려도 있기 때문에, 이물이 퇴적, 또는 부착되어 있지 않으면, 이 플라즈마 크리닝 공정은 불필요한 것은 물론이다. 또한, 이 접착재(11a)는, 페이스트 형상의(유동성이 있는) 접착재이다. 그리고나서, 도 42∼도 47에 도시되는 바와 같이, 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에, 스페이서 SP1 및 접착재(11a)를 개재하여, 광학 부품(5)을 배치(탑재)한다(도 14의 스텝 S6b). 스텝 S6b에 있어서는, 광학 부품(5)은, 광학 부품(5)의 이면이 센서 칩(3)의 표면(3a)에 대향하도록, 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에 스페이서 SP1 및 접착재(11a)를 개재해서 배치(탑재)된다. 그리고나서, 이 접착재(11a)를 경화함으로써, 센서 칩(3)에 광학 부품(5)을 고정(고착)한다(도 14의 스텝 S6c). 접착재(11a)가 경화한 것이 상기 접착재(11)이다.
도 46 및 도 47로부터도 알 수 있는 바와 같이, 스텝 S6b에 있어서는, 광학 부품(5)의 차광층(15)의 복수의 개구부(16)가, 센서 칩(3)의 표면(3a)(센서면 SE)의 복수의 수광 소자 PH와 각각 겹치(평면에서 보아 겹치)도록, 광학 부품(5)을, 복수의 스페이서 SP1 및 접착재(11a)를 개재해서 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에 배치한다.
스텝 S6b의 광학 부품(5) 배치 공정과, 스텝 S6c의 접착재(11a) 경화 공정에 대해서, 도 48∼도 51을 참조하면서, 보다 구체적으로 설명한다. 여기서, 도 48∼도 51은, 스텝 S6b의 광학 부품(5) 배치 공정 및 스텝 S6c의 접착재(11a) 경화 공정의 설명도이며, 상기 도 39나 도 43(즉 A1-A1 단면도)에 상당하는 단면이 도시되어 있다.
도 48에 도시되는 바와 같이, 스텝 S6a의 접착재(11a) 배치 공정까지가 행하여진 배선 기판(2)은, 스텝 S6b를 행하는 단계에서는, 스테이지(재치대(載置台))(22) 상에 재치(배치)되어 있다. 스테이지(22) 상에 배선 기판(2)을 재치(배치)한 상태에서 스텝 S6a의 접착재(11a) 배치 공정을 행해도, 혹은, 스텝 S6a의 접착재(11a) 배치 공정을 행한 후에 스테이지(22) 상에 배선 기판(2)을 재치(배치)해도 된다. 배선 기판(2)의 하면(2b)이 스테이지(22)의 상면(22a)에 대향하도록, 배선 기판(2)의 상면(2a) 측을 상방을 향하게 해서, 배선 기판(2)이 스테이지(22)의 상면(22a) 상에 재치(배치)되어 있다.
스텝 S6b를 행하기 위해서는, 도 48에 도시되는 바와 같이, 본딩 툴(23)로 광학 부품(5)을 유지(예를 들면 흡착에 의해 유지)하고, 본딩 툴(23)로 유지된 광학 부품(5)을 센서 칩(3)(이 센서 칩(3)은 접합재(10a)에 의해 배선 기판(2)에 고정되어 있음)의 상방으로부터 센서 칩(3)의 표면(3a)을 향해서 하강시킨다. 그리고, 도 49에 도시되는 바와 같이, 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에, 본딩 툴(23)로 유지된 광학 부품(5)을 배치한다. 이에 의해, 센서면 SE 상에 배치된 접착재(11a)가, 센서면 SE의 거의 전역으로 번진다. 그리고나서, 본딩 툴(23)에 의한 광학 부품(5)의 유지(예를 들면 흡착에 의한 유지)를 정지(중지)하고, 도 50에 도시되는 바와 같이 본딩 툴(23)만을 상승시키고(즉 광학 부품(5)은 본딩 툴(23)과 함께 상승시키지 않음), 광학 부품(5)은 센서 칩(3) 상에 배치된 상태로 남긴다. 그 후, 도 51에 도시되는 바와 같이, 스텝 S6c의 접착재(11a)의 경화 공정을 행하여, 접착재(11a)를, 경화한 접착재(11)로 한다.
본 실시 형태에서는, 상기 스텝 S6b에서는, 광학 부품(5)에 하중을 가하면서, 광학 부품(5)을 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에 배치하고, 한편, 상기 스텝 S6c에서는, 광학 부품(5)에 하중을 가하지 않는 상태에서 접착재(11a)를 경화시킨다. 구체적으로는, 상기 스텝 S6b에서는, 본딩 툴(23)로 유지한 광학 부품(5)을, 복수의 스페이서 SP1 및 접착재(11a)를 개재해서 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에 배치하기 위해서, 상기 스텝 S6b에서는, 본딩 툴(23)에 의한 하중을 광학 부품(5)에 가하면서, 광학 부품(5)을 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에 배치하게 된다. 한편, 상기 스텝 S6c에서는, 본딩 툴(23)이 광학 부품(5)으로부터 벗어난 상태에서 접착재(11a)를 경화시키기 위해서, 상기 스텝 S6c에서는, 광학 부품(5)에 하중을 가하지 않는 상태에서 접착재(11a)를 경화시키게 된다.
스텝 S5에서 형성된 스페이서 SP1은 점착성을 갖고 있기 때문에, 스텝 S6b에서 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에 배치된 광학 부품(5)은 스페이서 SP1(스페이서 SP1의 점착성)에 의해 가고정되고, 이 가고정된 상태에서, 스텝 S6c의 접착재(11a)의 경화 공정이 행해진다. 이 때문에, 스텝 S6c의 접착재(11a)의 경화 공정에서 광학 부품(5)을 본딩 툴(23) 등으로 억제하지 않더라도(유지하지 않더라도), 광학 부품(5)이 수평 방향으로 움직이는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 스텝 S6c에서, 광학 부품(5)을 본딩 툴(23) 등으로 억제하는(유지하는) 일없이, 광학 부품(5)에 하중을 가하지 않는 상태에서 접착재(11a)를 경화시킴으로써, 경화한 접착재(11)에 간섭 줄무늬가 발생하는 것을 억제 또는 방지할 수 있어, 접착재(11)의 투과율이 저하하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 접착재(11)는, 투광성(광의 투과성, 광을 투과하는 성질)을 갖는 것이 필요하고, 그렇게 함으로써, 센서 칩(3)의 상기 수광 소자 PH에의 광의 입사가, 접착재(11)에 의해 저해되는(차단되는) 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 스텝 S6a에서 센서 칩(3)의 표면(3a)에 배치(공급)하는 접착재(11a)로서, 투광성을 갖는 접착재를 사용할 필요가 있다. 자외선 경화형의 접착재는 투광성을 갖고 있기 때문에, 스텝 S6a에서 센서 칩(3)의 표면(3a)에 배치하는 접착재(11a)로서, 자외선 경화형의 접착재를 적절히 이용할 수 있지만, 투광성을 확보할 수 있는 것이라면, 열 경화형의 접착재를 이용해도 된다.
스텝 S6c에서 접착재(11a)를 경화시키는 처리로서는, 열처리(접착재(11a)가 열경화성을 갖고 있는 경우) 또는 자외선 조사 처리(접착재(11a)가 자외선 경화성을 갖고 있는 경우)를 행할 수 있다. 또한, 접착재(11a)로서, 자외선 경화성과 열경화성의 양방의 성질을 겸비한 접착재를 이용할 수도 있고, 이 경우, 스텝 S6c에서 접착재(11a)를 경화시키는 처리로서는, 열처리 또는 자외선 조사 처리 중 어느 쪽을 행해도 된다.
일례로서, 스텝 S6c에 있어서, 120℃ 정도의 온도에서 30분 정도 가열함으로써, 접착재(11a)를 경화시킬 수 있다. 이것은, 스텝 S6b까지 행하여진 배선 기판(2)을 가열로(베이크로(baking furnace))에 배치해서 가열함으로써, 행할 수 있다.
또한, 스텝 S6a에 있어서는, 접착재(11a)는, 측면에서 보아, 스페이서 SP1보다도 돌출하도록 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 스텝 S6a에서 센서 칩(3)의 표면(3a)에 배치된 접착재(11a)의 높이 H2가, 스페이서 SP1의 높이 H1보다도 높아지도록 하는 것이 바람직하다(즉 H2>H1). 여기서, 스페이서 SP1의 높이 H1 및 접착재(11a)의 높이 H2는 도 39에도 도시되어 있고, 센서 칩(3)의 표면(3a)에 대해 수직인 방향의 높이에 대응하고 있다. 이렇게 함으로써, 스텝 S6b(광학 부품(5) 배치 공정)에서는, 광학 부품(5)의 이면에 의해 접착재(11a)가 펴서 넓혀지고, 센서 칩(3)의 표면(3a)과 광학 부품(5)의 이면 사이에 접착재(11a)를 빠짐없이 골고루 미치게 할 수 있다. 스페이서 SP1의 높이 H1은, 예를 들면 20∼40㎛ 정도로 할 수 있다. 또한, 접착재(11a)의 높이 H2와 스페이서 SP1의 높이 H1의 차(즉 「H2-H1」)는, 예를 들면 100∼200㎛ 정도로 할 수 있다.
또한, 스텝 S6a에서는, 접착재(11a)는, 센서 칩(3)의 표면(3a)의 센서면 SE의 중앙부에 배치되고, 스텝 S6b(광학 부품(5) 배치 공정)에서는, 광학 부품(5)의 이면에 의해 접착재(11a)가 펴서 넓혀지도록 하는 것이 보다 바람직하다. 이 때, 접착재(11a)는, 센서면 SE의 전체면이 아니고, 센서면 SE의 면적보다도 작은 면적(영역)에 배치되고, 접착재(11a)의 배치 영역은, 센서면 SE에 내포된 상태(단, 접착재(11a)의 배치 영역은 센서면 SE보다도 작음)로 된다. 그렇게 하면, 스텝 S6a에서의 접착재(11a)의 배치 영역을 중앙부에 한정한 것에 의해, 스텝 S6a(접착재(11a) 배치 공정)에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있고, 또한 접착재(11a)의 공급량을 제어하기 쉬워짐과 함께, 스텝 S6b에서 광학 부품(5)을 배치할 때에 접착재(11a)가 펴서 넓혀지는 것에 의해, 센서 칩(3)의 표면(3a)과 광학 부품(5)의 이면 사이에 접착재(11a)를 빠짐없이 골고루 미치게 할 수 있다.
또한, 스텝 S6b(광학 부품(5) 배치 공정)에서 광학 부품(5)의 이면에 의해 접착재(11a)를 펴서 넓혀서 센서 칩(3)의 표면(3a)과 광학 부품(5)의 이면 사이에 접착재(11a)를 빠짐없이 골고루 미치게 하기 쉽게 하기 위해서, 접착재(11a)에는, 비교적 저점도의 접착재를 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 스페이서 SP1 형성용의 접착재(21)는, 상술한 바와 같이, 스텝 S5b의 경화 처리를 행할 때까지 유동하기 어렵도록, 비교적 고점도의 접착재를 사용하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 스텝 S6a에서 센서 칩(3)의 표면(3a)에 배치하는 접착재(11a)의 점도는, 스텝 S5a에서 센서 칩(3)의 표면(3a)에 배치하는 접착재(21)의 점도보다도 낮은 것이 바람직하다. 이에 의해, 스텝 S6b에 있어서의 접착재(11a)의 유동의 용이함과, 스텝 S5a 후에 또한 스텝 S5b의 경화 처리까지의 사이의 접착재(21)의 유동의 곤란함을 양립할 수 있다.
스텝 S6a에서 센서 칩(3)의 표면(3a)에 배치하는 접착재(11a)의 점도는, 예를 들면 3000밀리 파스칼/초(mPa/초) 정도로 할 수 있고, 한편, 스텝 S5a에서 센서 칩(3)의 표면(3a)에 배치하는 접착재(21)의 점도는, 예를 들면 30000밀리 파스칼/초(mPa/초) 정도로 할 수 있다. 이 점도의 값은, 회전 점도계에서 측정된 것이다.
또한, 스텝 S6b에 있어서, 본딩 툴(23)로 유지한 광학 부품(5)을 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에 배치했을 때에, 평면에서 보아 본딩 툴(23)의 선단부(본딩 툴(23)에 있어서 광학 부품(5)과 접하고 있는 부분, 본딩 툴(23)에 있어서 광학 부품(5)을 유지하고 있는 부분)(23a)와 겹치지 않는 위치에, 스페이서 SP1을 형성해 두는 것이 바람직하다. 또한, 도 46에 있어서, 광학 부품(5)을 유지하는 본딩 툴(23)의 선단부(23a)의 위치를 일점쇄선으로 나타내고 있다. 이에 의해, 본딩 툴(23)에 의한 하중이 스페이서 SP1에 전해지기 어렵게 되기 때문에, 스텝 S6b(광학 부품(5) 배치 공정)에서 스페이서 SP1이 변형하는 것을 보다 적확하게 방지할 수 있게 된다. 이 때문에, 스텝 S6c에서 접착재(11a)를 경화시킬 때의 센서 칩(3)의 표면(3a)과 광학 부품(5)의 이면 사이의 간격을 스페이서 SP1에 의해 적확하게 규정할 수 있어, 원하는 두께의 접착재(11)의 층을 보다 적확하게 형성할 수 있게 된다.
스텝 S6의 광학 부품(5) 탑재 공정 후, 도 52∼도 56에 도시되는 바와 같이, 광학 부품(5)의 표면(5a)에 스페이서 SP2를 형성한다(도 12의 스텝 S7). 스텝 S7의 스페이서 SP2 형성 공정은, 스페이서 SP2를 형성하는 것이 광학 부품(5)의 표면(5a)으로 되는 것 이외에는, 상기 스텝 S5의 스페이서 SP1 형성 공정과 기본적으로는 동일하다.
여기서, 도 52(상면도), 도 53(A1-A1 단면도), 도 54(B1-B1 단면도) 및 도 55(C1-C1 단면도)는, 상기 도 17, 도 18, 도 19 및 도 20에 각각 대응하는 상면도, 단면도, 단면도 및 단면도이며, 스텝 S7(스페이서 SP2 형성 공정)이 행하여진 단계(상태)가 도시되어 있다. 또한, 도 56은, 도 52∼도 55와 동일한 공정 단계에 있어서의 센서 칩(3) 및 센서 칩(3) 상의 광학 부품(5)을 도시한 평면도(상면도)이며, 상기 도 37이나 도 46에 대응하고 있다. 또한, 도 56에서는 상기 밀봉부(7) 및 상기 본딩 와이어 BW는 투시하고 있다.
스텝 S7의 스페이서 SP2 형성 공정은, 다음과 같이 해서 행할 수 있다. 우선, 광학 부품(5)의 표면(5a)에 있어서의 복수 개소에, 스페이서 SP2 형성용의 접착재(접착제)(24)를 배치(공급, 도포)한다(도 15의 스텝 S7a). 그리고나서, 이 접착재(24)를 경화함으로써, 광학 부품(5)의 표면(5a)에 복수의 스페이서 SP2를 형성한다(도 15의 스텝 S7b). 스페이서 SP2는, 접착재(24)가 경화한 것이다. 스페이서 SP2는, 광학 부품(5)의 표면(5a)에 있어서의 광학 부품(6) 탑재 예정 영역에 있어서, 복수 개소에 형성된다.
스페이서 SP2는, 나중에 광학 부품(5) 상에 탑재하는 광학 부품(6)의 이면과 광학 부품(5)의 표면(5a) 사이의 간격을 규정하기 위해서, 그리고 후술하는 접착재(12a)를 경화할 때까지 광학 부품(6)을 가고정하기 위해서 설치되어 있다. 이 때문에, 스페이서 SP2는, 광학 부품(6)의 가고정을 위한 점착성(점성, 태크성)을 갖고 있을 필요가 있다.
접착재(24)는, 스텝 S7b의 경화 공정에 의해, 점도가 높아진다. 이 때문에, 스텝 S7b의 접착재(24) 경화 공정은, 접착재(24)의 점도를 높게 하는 처리라고 간주할 수도 있다. 즉, 스텝 S7a에서 광학 부품(5)의 표면(5a)의 복수 개소에 접착재(24)가 배치될 때의, 그 접착재(24)의 점도를 점도(제3 점도) V3으로 하고, 스텝 S7b에서 경화한 후의 접착재(24)의 점도, 즉 스페이서 SP2의 점도를, 점도(제4 점도) V4로 했을 때에, 점도(제4 점도) V4는 점도(제3 점도) V3보다도 높아진다(즉 V4>V3). 이 때문에, 스텝 S7b에서 형성된 스페이서 SP2(즉 스텝 S7b에 의해 경화한 접착재(24))는, 스텝 S7a에서 광학 부품(5)의 표면(5a)에 배치된 단계의 접착재(24)의 점도 V3보다도 높은 점도 V4로 이루어지고, 또한 점착성(점성, 태크성)을 가진 것이다.
스텝 S7a에서 광학 부품(5)의 표면(5a)에 배치하는 접착재(24)로서는, 상기 접착재(21)와 마찬가지로, 자외선 경화형의 접착재가 바람직하고, 이 경우, 스텝 S7b에서는, 광학 부품(5)의 표면(5a)의 접착재(24)에 자외선을 조사하는 것에 의해, 접착재(24)를 경화해서 스페이서 SP2를 형성한다.
또한, 자외선 경화형의 접착재는, 공기에 노출되어 있는(접촉하고 있는) 면은, 자외선을 조사해도 완전하게는 굳어지지 않고, 점착성(점성, 태크성)을 가진 상태로 된다. 이 때문에, 스페이서 SP2 형성용의 접착재(24)로서 자외선 경화형의 접착재를 이용하고, 상기 스텝 S7b에서는, 광학 부품(5)의 표면(5a) 상에 배치된 접착재(24)의 표면이 공기에 접촉한(공기에 노출된) 상태에서 접착재(24)에 자외선을 조사하는 것에 의해, 접착재(24)를 경화하고, 스페이서 SP2를 형성하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 광학 부품(6)의 가고정을 위해 필요한 점착성(점성, 태크성)을 갖는 스페이서 SP2를 용이 또한 적확하게 형성할 수 있다.
또한, 스텝 S7a에서 광학 부품(5)의 표면(5a)에 배치하는 접착재(24)는, 상기 접착재(21)와 마찬가지로, 어느 정도의 고점성(접착재(11a, 12a)보다도 높은 점도)의 접착재를 이용하는 것이 바람직하고, 이에 의해, 광학 부품(5)의 표면(5a)에 배치한 접착재(24)가, 배치 후에 가로 방향(평면 방향, 광학 부품(5)의 표면(5a)에 대해 평행한 방향)으로 확산되기 어렵게 할 수 있어, 소정의 형상(높이)의 스페이서 SP2를 형성하기 쉬워진다.
또한, 스페이서 SP2는, 광학 부품(5)의 표면(5a)에 형성되지만, 평면에서 보아, 센서면(센서 영역) SE와 겹치지 않는 위치에 형성하는(즉 스페이서 SP2가 센서면 SE와 평면적으로 겹치지 않도록 하는) 것이 바람직하다. 이것은, 스텝 S7a에 있어서, 접착재(24)의 배치 위치를, 평면에서 보아, 센서면(센서 영역) SE와 겹치지 않는 위치로 함으로써 실현할 수 있다. 이렇게 함으로써, 센서면 SE의 수광 소자 PH에의 광의 입사에 스페이서 SP2가 영향을 주지 않게 되기 때문에, 스페이서 SP2에 대해서는, 투광성 등을 신경 쓰지 않고, 스페이서 SP2를 적확하게 형성하기 쉬운 접착재를 접착재(24)에 이용하는 것이 가능하게 된다. 또한, 도 56에는, 광학 부품(5) 아래에 존재하는 센서 칩(3)의 센서면 SE의 위치를 이점쇄선으로 나타내고 있다.
스페이서 SP2는, 평면에서 보아, 광학 부품(5)의 표면(5a)의 외주를 따라(보다 바람직하게는 광학 부품(5)의 표면(5a)의 각 변(4변의 각각)을 따라) 형성하는 것이 바람직하고, 이에 의해, 스페이서 SP2가 센서면 SE와 평면적으로 중첩되지 않도록 할 수 있고, 그것에 의한 상기 효과를 적확하게 향수할 수 있게 된다. 또한, 광학 부품(5)의 표면(5a) 상에 나중에 광학 부품(6)을 배치했을 때에, 광학 부품(5)의 표면(5a)과 광학 부품(6)의 이면 사이의 간격을 스페이서 SP2로 적확하게 규정할 수 있게 되고, 접착재(12)의 층의 두께를 스페이서 SP2의 높이로 적확하게 규정할 수 있게 된다.
또한, 광학 부품(5)의 표면(5a)에 있어서, 복수의 스페이서 SP2끼리를 평면적으로 연결해서(일체화해서), 광학 부품(5)의 표면(5a)의 외주를 완전하게 둘러싸는 일체물로서 형성하게 되면, 후술하는 스텝 S8b에서 광학 부품(6)을 배치했을 때에 말려드는 공기를, 광학 부품(5)과 광학 부품(6) 사이로부터 외부로 배출하는 유로(경로)를 확보할 수 없게 될 우려가 있다. 이 때문에, 광학 부품(5)의 표면(5a)에 있어서, 스페이서 SP2는 복수 형성되지만, 바람직하게는, 평면 형상이 4각형으로 이루어지는 광학 부품(5)의 각 변(4변의 각각)에 있어서 복수씩 형성한다. 이 때, 개개의 스페이서 SP2는 국소적으로 형성되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 광학 부품(5)의 각부뿐만 아니라, 각 변에 있어서도, 광학 부품(5)과 광학 부품(6) 사이로부터 외부로 공기 등을 배출하는 유로(경로)를 확보할 수 있어, 광학 부품(5)과 광학 부품(6) 사이에 보이드가 발생하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
스텝 S7의 스페이서 SP2 형성 공정 후, 광학 부품(5)의 표면(5a)에 광학 부품(6)을 탑재한다(도 12의 스텝 S8). 광학 부품(6)의 구체적인 구성은, 이미 상술하고 있으므로, 여기서는 그 반복 설명은 생략한다.
여기서, 도 57(상면도), 도 58(A1-A1 단면도), 도 59(B1-B1 단면도) 및 도 60(C1-C1 단면도)은, 상기 도 17, 도 18, 도 19 및 도 20에 각각 대응하는 상면도, 단면도, 단면도 및 단면도이며, 스텝 S8a(접착재(12a) 배치 공정)가 행하여진 단계(상태)가 도시되어 있다. 또한, 도 61(상면도), 도 62(A1-A1 단면도), 도 63(B1-B1 단면도) 및 도 64(C1-C1 단면도)는, 상기 도 17, 도 18, 도 19 및 도 20에 각각 대응하는 상면도, 단면도, 단면도 및 단면도이며, 스텝 S8b(광학 부품(6) 배치 공정)가 행하여진 단계(상태)가 도시되어 있다. 또한, 도 65는, 도 61∼도 64와 동일한 공정 단계에 있어서의 센서 칩(3) 및 센서 칩(3) 상의 광학 부품(5, 6)을 도시한 평면도(상면도)이며, 상기 도 37, 도 46 및 도 56에 대응하고 있다. 또한, 도 65에서는 상기 밀봉부(7) 및 상기 본딩 와이어 BW는 투시하고 있다. 또한, 도 66은, 도 61∼도 64와 동일한 공정 단계에 있어서의 센서 칩(3)과 센서 칩(3) 상의 광학 부품(5)과 광학 부품(5) 상의 광학 부품(6)의 적층 구조의 부분 확대 단면도(주요부 단면도)이며, 도 65의 영역 RG4에 있어서의 D3-D3선의 위치에서의 단면도에 대응하고 있다.
스텝 S8의 광학 부품(6) 탑재 공정은, 다음과 같이 해서 행할 수 있다. 우선, 도 57∼도 60에 도시되는 바와 같이, 광학 부품(5)의 표면(5a)에 있어서의 광학 부품(6) 탑재 예정 영역에, 광학 부품(6) 접착용의 접착재(접착제)(12a)를 배치(공급, 도포)한다(도 16의 스텝 S8a). 이때, 광학 부품(5)의 표면(5a)에 이물이 퇴적, 또는 부착되어 있으면, 배치되는 접착재(12a)의 습윤성이 저하할(광학 부품(5)의 표면(5a)의 거의 전역으로 번지지 않을) 우려가 있기 때문에, 접착재(12a)를 배치하기 전에, 이 광학 부품(5)의 표면(5a)에 플라즈마를 조사하고, 광학 부품(5)의 표면(5a)을 청정화해 두는 것이 바람직하다. 단, 플라즈마를 필요 이상으로 조사한 경우에는, 광학 부품(5)의 표면(5a)이 손상될 우려도 있기 때문에, 이물이 퇴적, 또는 부착되어 있지 않으면, 이 플라즈마 크리닝 공정은 불필요한 것은 물론이다. 또한, 이 접착재(12a)는, 페이스트 형상의(유동성이 있는) 접착재이다. 그리고나서, 도 61∼도 66에 도시되는 바와 같이, 광학 부품(5)의 표면(5a) 상에, 스페이서 SP2 및 접착재(12a)를 개재하여, 광학 부품(6)을 배치(탑재)한다(도 16의 스텝 S8b). 스텝 S8b에 있어서는, 광학 부품(6)은, 광학 부품(6)의 이면이 광학 부품(5)의 표면(5a)에 대향하도록, 광학 부품(5)의 표면(5a) 상에 스페이서 SP2 및 접착재(12a)를 개재해서 배치(탑재)된다. 그리고나서, 이 접착재(12a)를 경화함으로써, 광학 부품(5)에 광학 부품(6)을 고정(고착)한다(도 16의 스텝 S8c). 접착재(12a)가 경화한 것이, 상기 접착재(12)이다.
도 65 및 도 66으로부터도 알 수 있는 바와 같이, 스텝 S8b에 있어서는, 광학 부품(6)의 복수의 렌즈부(13)가, 광학 부품(5)의 차광층(15)의 복수의 개구부(16)와 각각 겹치(평면에서 보아 겹치)도록, 광학 부품(6)을, 복수의 스페이서 SP2 및 접착재(12a)를 개재해서 광학 부품(5)의 표면(5a) 상에 배치한다. 또한, 광학 부품(5)의 차광층(15)의 복수의 개구부(16)는, 센서 칩(3)의 표면(3a)(센서면 SE)의 복수의 수광 소자 PH와 각각 겹쳐(평면에서 보아 겹쳐) 있으므로, 광학 부품(6)의 복수의 렌즈부(13)는, 센서 칩(3)의 표면(3a)(센서면 SE)의 복수의 수광 소자 PH와 각각 겹쳐(평면에서 보아 겹쳐) 있게 된다.
스텝 S8b의 광학 부품(6) 배치 공정과, 스텝 S8c의 접착재(12a) 경화 공정에 대해서, 도 67∼도 70을 참조하면서, 보다 구체적으로 설명한다. 여기서, 도 67∼도 70은, 스텝 S6b의 광학 부품(6) 배치 공정 및 스텝 S6c의 접착재(12a) 경화 공정의 설명도이며, 상기 도 58이나 도 62(즉 A1-A1 단면도)에 상당하는 단면이 도시되어 있다.
도 67에 도시되는 바와 같이, 스텝 S8a의 접착재(12a) 배치 공정까지가 행하여진 배선 기판(2)은, 스텝 S8b를 행하는 단계에서는, 스테이지(재치대)(22) 상에 재치(배치)되어 있다. 스텝 S8에서 사용하는 스테이지(22)는, 상기 스텝 S6에서 사용하는 스테이지(22)와 동일한 것이어도, 상이한 것이어도 된다. 또한, 스테이지(22) 상에 배선 기판(2)을 재치(배치)한 상태에서 스텝 S8a의 접착재(12a) 배치 공정을 행해도, 혹은, 스텝 S8a의 접착재(12a) 배치 공정을 행한 후에 스테이지(22) 상에 배선 기판(2)을 재치(배치)해도 된다. 배선 기판(2)의 하면(2b)이 스테이지(22)의 상면(22a)에 대향하도록, 배선 기판(2)의 상면(2a) 측을 상방을 향하게 해서, 배선 기판(2)이 스테이지(22)의 상면(22a) 상에 재치(배치)되어 있다.
스텝 S8b를 행하기 위해서는, 도 67에 도시되는 바와 같이, 본딩 툴(23)로 광학 부품(6)을 유지(예를 들면 흡착에 의해 유지)하고, 본딩 툴(23)로 유지된 광학 부품(6)을 광학 부품(5)(이 광학 부품(5)은 접착재(11)에 의해 센서 칩(3)에 고정되어 있음)의 상방으로부터 광학 부품(5)의 표면(5a)을 향해서 하강시킨다. 그리고, 도 68에 도시되는 바와 같이, 광학 부품(5)의 표면(5a) 상에, 본딩 툴(23)로 유지된 광학 부품(6)을 배치한다. 이에 의해, 광학 부품(5)의 표면(5a) 상에 배치된 접착재(12a)가, 광학 부품(5)의 표면(5a)의 거의 전역으로 번진다. 그리고나서, 본딩 툴(23)에 의한 광학 부품(6)의 유지(예를 들면 흡착에 의한 유지)를 정지(중지)하고, 도 69에 도시되는 바와 같이 본딩 툴(23)만을 상승시키고(즉 광학 부품(6)은 본딩 툴(23)과 함께 상승시키지 않음), 광학 부품(6)은 광학 부품(5) 상에 배치된 상태로 남긴다. 그 후, 도 70에 도시되는 바와 같이, 스텝 S8c의 접착재(12a)의 경화 공정을 행하여, 접착재(12a)를, 경화한 접착재(12)로 한다.
본 실시 형태에서는, 상기 스텝 S8b에서는, 광학 부품(6)에 하중을 가하면서, 광학 부품(6)을 광학 부품(5)의 표면(5a) 상에 배치하고, 한편, 상기 스텝 S8c에 있어서는, 광학 부품(6)에 하중을 가하지 않는 상태에서 접착재(12a)를 경화시킨다. 구체적으로는, 상기 스텝 S8b에서는, 본딩 툴(23)로 유지한 광학 부품(6)을, 복수의 스페이서 SP2 및 접착재(12a)를 개재해서 광학 부품(5)의 표면(5a) 상에 배치하기 위해서, 상기 스텝 S8b에서는, 본딩 툴(23)에 의한 하중을 광학 부품(6)에 가하면서, 광학 부품(6)을 광학 부품(5)의 표면(5a) 상에 배치하게 된다. 한편, 상기 스텝 S8c에서는, 본딩 툴(23)이 광학 부품(6)으로부터 벗어난 상태에서 접착재(12a)를 경화시키기 위해서, 상기 스텝 S8c에서는, 광학 부품(6)에 하중을 가하지 않는 상태에서 접착재(12a)를 경화시키게 된다.
스텝 S7에서 형성된 스페이서 SP2는 점착성을 갖고 있기 때문에, 스텝 S8b에서 광학 부품(5)의 표면(5a) 상에 배치된 광학 부품(6)은 스페이서 SP2(스페이서 SP2의 점착성)에 의해 가고정되고, 이 가고정된 상태에서, 스텝 S8c의 접착재(12a)의 경화 공정이 행해진다. 이 때문에, 스텝 S8c의 접착재(12a)의 경화 공정에서 광학 부품(6)을 본딩 툴(23) 등으로 억제하지 않더라도(유지하지 않더라도), 광학 부품(6)이 수평 방향으로 움직이는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 스텝 S8c에서, 광학 부품(6)을 본딩 툴(23) 등으로 억제하는(유지하는) 일없이, 광학 부품(6)에 하중을 가하지 않는 상태에서 접착재(12a)를 경화시킴으로써, 경화한 접착재(12)에 간섭 줄무늬가 발생하는 것을 억제 또는 방지할 수 있어, 접착재(12)의 투과율이 저하하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 접착재(12)는, 투광성(광의 투과성, 광을 투과하는 성질)을 갖는 것이 필요하고, 그렇게 함으로써, 센서 칩(3)의 상기 수광 소자 PH에의 광의 입사가, 접착재(12)에 의해 저해되는(차단되는) 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 스텝 S8a에서 광학 부품(5)의 표면(5a)에 배치(공급)하는 접착재(12a)로서, 투광성을 갖는 접착재를 사용할 필요가 있다. 자외선 경화형의 접착재는 투광성을 갖고 있기 때문에, 스텝 S8a에서 광학 부품(5)의 표면(5a)에 배치하는 접착재(12a)로서, 자외선 경화형의 접착재를 적절히 이용할 수 있지만, 투광성을 확보할 수 있는 것이라면, 열 경화형의 접착재를 이용해도 된다.
스텝 S8c에서 접착재(12a)를 경화시키는 처리로서는, 열처리(접착재(12a)가 열경화성을 갖고 있는 경우) 또는 자외선 조사 처리(접착재(12a)가 자외선 경화성을 갖고 있는 경우)를 행할 수 있다. 단, 광학 부품(6)의 적어도 일부(예를 들면 렌즈부(13))가 아크릴 수지 등의 수지 재료(투명 수지)에 의해 형성되어 있는 경우, 광학 부품(6)에 가열의 영향이 발생하는 것을 피하는 관점으로부터, 스텝 S8c에서 접착재(12a)를 경화시키는 처리로서, 열처리가 아니라 자외선 조사 처리를 행하는 것이 보다 바람직하다. 이것은, 광학 부품(6)의 내열 온도(렌즈부(13) 등에 아크릴 수지를 사용한 경우에는 90℃ 정도)보다도 저온의 열처리에서는, 접착재(12a)를 충분히 경화시키기 어렵기 때문에, 자외선 조사 처리에 의해 접착재(12a)를 경화시키는 편이 좋기 때문이다. 이 때문에, 스텝 S8a에서 광학 부품(5)의 표면(5a)에 배치하는 접착재(12a)로서, 자외선 경화형의 접착재를 이용하고, 스텝 S8c에서 접착재(12a)를 경화시키는 처리로서, 자외선 조사 처리를 행하는 것이 보다 바람직하다.
한편, 광학 부품(6)의 적어도 일부(예를 들면 렌즈부(13))가 아크릴 수지 등의 수지 재료(투명 수지)에 의해 형성되어 있는 경우에도, 스텝 S6c의 단계에서는 아직 광학 부품(6)을 탑재하고 있지 않기 때문에, 스텝 S6c에서는, 광학 부품(6)의 내열 온도보다도 고온의 열처리에 의해 접착재(11a)를 경화시킬 수 있다. 또한, 스텝 S6c에 있어서, 열처리에 의해 접착재(11a)를 경화시킨 경우에는, 접착재(11a)에 있어서 자외선이 조사되지 않는(닿지 않는) 부분이 존재하지 않는, 다시 말해서, 안정된 경화 처리가 가능하다고 하는 이점도 얻어진다.
이 때문에, 스텝 S6c에 있어서 열처리에 의해 접착재(11a)를 경화시키고, 한편, 스텝 S8c에서는, 광학 부품(6)의 내열 온도를 고려하여, 자외선 조사 처리에 의해 접착재(12a)를 경화시키는 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 광학 부품(6)의 내열 온도가, 스텝 S6c에 있어서의 열처리의 온도(접착재(11a)를 경화시키는 가열 온도)보다도 낮아도 된다. 이에 의해, 광학 부품(6)의 낮은 내열 온도에 영향을 받는 일없이, 스텝 S6c(접착재(11a) 경화 공정) 및 스텝 S8c(접착재(12a) 경화 공정)를 행할 수 있다.
또한, 상기 스텝 S6a에서 이용하는 접착재(11a)와 스텝 S8a에서 이용하는 접착재(12a)에, 동일한(동종의) 접착재를 이용하면, 공통인 접착재를 접착재(11a)와 접착재(12a)에 이용할 수 있기 때문에, 제조(조립)의 수고를 저감할 수 있다. 또한, 동일한 제조 장치(접착재 도포 장치)를 이용해서 스텝 S6a의 접착재(11a) 배치 공정과 스텝 S8a의 접착재(12a) 배치 공정을 행할 수 있기 때문에, 제조 공정(제조 라인)을 간략화할 수 있고, 제조 코스트도 저감할 수 있다. 또한, 자외선 경화성과 열경화성의 양방의 성질을 겸비한 공통인 접착재를, 접착재(11a)와 접착재(12a)에 사용하면, 스텝 S6c에서 접착재(11a)를 경화시키는 처리로서 열처리를 행하고, 스텝 S8c에서 접착재(12a)를 경화시키는 처리로서 자외선 조사 처리를 행할 수 있다.
또한, 스텝 S8a에서는, 접착재(12a)는, 측면에서 보아, 스페이서 SP2보다도 돌출하도록 광학 부품(5)의 표면(5a) 상에 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 스텝 S8a에서 광학 부품(5)의 표면(5a)에 배치된 접착재(12a)의 높이 H4가, 스페이서 SP2의 높이 H3보다도 높아지도록 하는 것이 바람직하다(즉 H4>H3). 여기서, 스페이서 SP2의 높이 H3 및 접착재(12a)의 높이 H4는 도 58에도 도시되어 있고, 광학 부품(5)의 표면(5a)에 대해 수직인 방향의 높이에 대응하고 있다. 이렇게 함으로써, 스텝 S8b(광학 부품(6) 배치 공정)에서는, 광학 부품(6)의 이면에 의해 접착재(12a)가 펴서 넓혀지고, 광학 부품(5)의 표면(5a)과 광학 부품(6)의 이면 사이에 접착재(12a)를 빠짐없이 골고루 미치게 할 수 있다. 스페이서 SP2의 높이 H3은, 예를 들면 20∼40㎛ 정도로 할 수 있다. 또한, 접착재(12a)의 높이 H4와 스페이서 SP2의 높이 H3의 차(즉 「H4-H3」)는, 예를 들면 100∼200㎛ 정도로 할 수 있다.
또한, 스텝 S8a에서는, 접착재(12a)는, 광학 부품(5)의 표면(5a)의 중앙부에 배치되고, 스텝 S8b(광학 부품(6) 배치 공정)에서는, 광학 부품(6)의 이면에 의해 접착재(12a)가 펴서 넓혀지도록 하는 것이 보다 바람직하다. 이 때, 접착재(12a)는, 광학 부품(5)의 표면(5a)의 전체면이 아니고, 광학 부품(5)의 표면(5a)의 면적보다도 작은 면적(영역)에 배치된 상태로 된다. 그렇게 하면, 스텝 S8a에서의 접착재(12a)의 배치 영역을 중앙부에 한정한 것에 의해, 스텝 S8a(접착재(12a) 배치 공정)에 요하는 시간을 단축할 수 있고, 또한 접착재(12a)의 공급량을 제어하기 쉬워짐과 함께, 스텝 S8b에서 광학 부품(6)을 배치할 때에 접착재(12a)가 펴서 넓혀지는 것에 의해, 광학 부품(5)의 표면(5a)과 광학 부품(6)의 이면 사이에 접착재(12a)를 빠짐없이 골고루 미치게 할 수 있다.
또한, 스텝 S8b(광학 부품(6) 배치 공정)에서 광학 부품(6)의 이면에 의해 접착재(12a)를 펴서 넓혀서 광학 부품(5)의 표면(5a)과 광학 부품(6)의 이면 사이에 접착재(12a)를 빠짐없이 골고루 미치게 하기 쉽게 하기 위해서, 접착재(12a)에는, 비교적 저점도의 접착재를 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 스페이서 SP2 형성용의 접착재(24)는, 상술한 바와 같이, 스텝 S7b의 경화 처리를 행할 때까지 유동하기 어렵도록, 비교적 고점도의 접착재를 사용하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 스텝 S8a에서 광학 부품(5)의 표면(5a)에 배치하는 접착재(12a)의 점도는, 스텝 S7a에서 광학 부품(5)의 표면(5a)에 배치하는 접착재(24)의 점도보다도 낮은 것이 바람직하다. 이에 의해, 스텝 S8b에 있어서의 접착재(12a)의 유동의 용이함과, 스텝 S7a 후이고 또한 스텝 S7b의 경화 처리까지의 사이의 접착재(24)의 유동의 곤란함을 양립할 수 있다.
스텝 S8a에서 광학 부품(5)의 표면(5a)에 배치하는 접착재(21a)의 점도는, 예를 들면 3000밀리 파스칼/초(mPa/초) 정도로 할 수 있고, 한편, 스텝 S7a에서 광학 부품(5)의 표면(5a)에 배치하는 접착재(24)의 점도는, 예를 들면 30000밀리 파스칼/초(mPa/초) 정도로 할 수 있다. 이 점도의 값은, 회전 점도계에서 측정된 것이다.
또한, 스텝 S8b에 있어서, 본딩 툴(23)로 유지한 광학 부품(6)을 광학 부품(5)의 표면(5a) 상에 배치했을 때에, 평면에서 보아 본딩 툴(23)의 선단부(본딩 툴(23)에 있어서 광학 부품(6)과 접하고 있는 부분)(23a)와 겹치지 않는 위치에, 스페이서 SP2를 형성해 두는 것이 바람직하다. 또한, 도 65에 있어서, 광학 부품(6)을 유지하는 본딩 툴(23)의 선단부(23a)의 위치를 일점쇄선으로 나타내고 있다. 이에 의해, 본딩 툴(23)에 의한 하중이 스페이서 SP2에 전해지기 어렵게 되기 때문에, 스텝 S8b(광학 부품(6) 배치 공정)에서 스페이서 SP2가 변형하는 것을 보다 적확하게 방지할 수 있게 된다. 이 때문에, 스텝 S8c에서 접착재(12a)를 경화시킬 때의 광학 부품(5)의 표면(5a)과 광학 부품(6)의 이면 사이의 간격을 스페이서 SP2에 의해 적확하게 규정할 수 있어, 원하는 두께의 접착재(12)의 층을 보다 적확하게 형성할 수 있게 된다.
이와 같이 하여, 상기 도 1∼도 11을 참조하여 설명한 바와 같은 본 실시 형태의 센서 모듈 MJ1이 제조된다(조립된다).
<센서 모듈의 사용 예에 대해서>
도 71은, 센서 모듈 MJ1을 사용한 손가락 정맥 인증 장치(정맥 인증용 센서)(31)의 설명도이다.
도 71에 도시되는 손가락 정맥 인증 장치(31)는, 상술한 센서 모듈 MJ1과, 센서 모듈 MJ1을 수용하는 용기(32)와, 센서 모듈 MJ1 상에 위치하도록 용기(32)에 부착된 적외 필터(33)와, 용기(32)에 부착된 광원(34)을 갖고 있다.
손가락 정맥 인증 장치(31)의 사용 원리를 간단히 설명하면, 손가락 정맥 인증 장치(31) 상에 손가락(36)을 두고(올려놓고), 광원(34)으로부터 적외선을 손가락(36)에 조사하고, 그 산란한 광의 반사를 센서 모듈 MJ1의 광학 부품(6)의 상기 복수의 렌즈부(13)에서 수광하고, 각 렌즈부(13)에서 집광한 광을 센서 칩(3)의 상기 각 수광 소자 PH에서 검지한다고 하는 것이다. 이에 의해, 손가락(36)의 정맥(37)의 패턴을 판독할 수 있다.
<센서 모듈의 주요한 특징과 효과에 대해서>
본 실시 형태와는 달리, 센서 칩 상에 광학 부품(5, 6)을 설치하는 대신에, 센서 칩의 상방에 센서 칩으로부터 어느 정도 이격해서 1개만 렌즈를 배치하고, 이 1개의 렌즈에 의해 집광한 광을 센서 칩에서 수광하는 센서 모듈 구성으로 한 경우에는, 렌즈의 두께가 두꺼운 분과, 렌즈의 초점 거리가 긴 분만큼, 센서 모듈의 두께가 두꺼워지게 된다. 무리하게 박형화를 도모하고자 하면, 화상의 왜곡 등을 발생할 가능성이 있다.
그것에 대하여, 본 실시 형태의 센서 모듈 MJ1은, 1개의 렌즈에 의해 집광한 광을 센서 칩(3)에서 수광하는 것이 아니고, 광학 부품(6)의 복수의 렌즈부(13)에서 각각 집광된 광을 센서 칩(3)(의 수광 소자 PH)에서 수광한다. 이 때문에, 1개의 렌즈에 의해 집광한 광을 센서 칩(3)에서 수광하는 경우에 비해, 본 실시 형태에서는, 렌즈(본 실시 형태에서는 렌즈부(13)에 대응)의 두께나 초점 거리를 작게 할 수 있고, 렌즈(본 실시 형태에서는 렌즈부(13)에 대응)의 표면으로부터 센서 칩(3)까지의 거리를 짧게 할 수 있다. 이 때문에, 본 실시 형태의 센서 모듈 MJ1은, 센서 칩(3) 상에 광학 부품(5)을 접착한(광학 부품(5) 상에 광학 부품(6)을 더 접착한) 구성으로 하고, 센서 모듈 MJ1의 두께를 얇게 할 수 있어, 센서 모듈 MJ1의 박형화를 도모할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 센서 모듈 MJ1은, 센서 칩(3) 상에 광학 부품(5)을 배치하고, 이 광학 부품(5)에, 센서 칩(3)의 복수의 수광 소자 PH에 대응하는 복수의 개구부(16)를 갖는 차광층(15)을 구비시킨 것에 의해, 센서 칩(3)의 복수의 수광 소자 PH의 각각에 있어서, 바로 상방으로부터의 국소광만을 수광시킬 수 있다. 이에 의해, 불필요한 광이 센서 칩(3)의 수광 소자 PH에 입사하는 것을 방지할 수 있어, 감도를 높일 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 센서 모듈 MJ1은, 상기 손가락 정맥 인증 장치(31)와 같은 정맥 인증용(정맥인식용)의 센서에 적절히 사용할 수 있지만, 그 이외의 여러 가지의 센서, 예를 들면 지문 인식용의 센서에 이용할 수도 있다.
<센서 모듈의 제조 공정의 주요한 특징과 효과에 대해서>
센서 칩 상에 광학 부품을 접착재로 접착한 구성의 센서 모듈에서는, 센서 모듈 전체의 두께를 얇게 할 수 있지만, 센서 칩의 화소마다 차광층의 광학 영역(상기 개구부(16)에 대응)이나 렌즈부(상기 렌즈부(13)에 대응)를 설치할 필요가 있다. 이 때문에, 본 실시 형태의 센서 모듈 MJ1에 있어서도, 센서 칩(3)의 각 화소(각 수광 소자 PH)에 정합하여, 광학 부품(5)의 차광층(15)의 각 개구부(16)와 광학 부품(6)의 각 렌즈부(13)를 배치할 필요가 있으므로, 센서 칩(3)에 대한 광학 부품(5, 6)의 위치 어긋남의 허용도가 작아진다. 따라서, 센서 모듈 MJ1을 제조함에 있어서, 센서 칩(3) 상에 광학 부품(5, 6)을 정밀도 좋게 탑재하는 것이 요망된다.
그래서, 본 실시 형태에서는, 스텝 S5에서 센서 칩(3)의 표면(3a)에 점착성을 갖는 스페이서 SP1을 복수 형성하고나서, 스텝 S6a에서 센서 칩(3)의 표면(3a)에 페이스트 형상의 접착재(11a)를 배치하고, 스텝 S6b에서, 광학 부품(5)을, 복수의 스페이서 SP1 및 접착재(11a)를 개재해서 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에 배치하고, 스텝 S6c에서 접착재(11a)를 경화시키고 있다.
스텝 S5에서 형성된 스페이서 SP1은 점착성을 갖고 있고, 스텝 S6b에서는 광학 부품(5)을, 복수의 스페이서 SP1 및 접착재(11a)를 개재해서 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에 배치하고 있기 때문에, 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에 배치된 광학 부품(5)은 스페이서 SP1(스페이서 SP1의 점착성)에 의해 가고정되고, 이 가고정된 상태에서, 스텝 S6c의 접착재(11a)의 경화 공정이 행해진다. 이 때문에, 스텝 S6c에서 접착재(11a)가 경화하게 될 때까지는, 스페이서 SP1에 의해 광학 부품(5)을 가고정할 수 있으므로, 스텝 S6b에서 광학 부품(5)을 센서 칩(3) 상에 배치하고나서 스텝 S6c에서 접착재(11a)의 경화가 종료할 때까지의 사이에, 센서 칩(3)에 대하여 광학 부품(5)이 움직이게 되는(수평 방향으로 움직이게 되는) 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
그리고, 본 실시 형태에서는, 스텝 S6b에서는, 광학 부품(5)에 하중을 가하면서, 광학 부품(5)을 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에 배치하지만, 스텝 S6c에서는, 광학 부품(5)에 하중을 가하지 않는 상태에서 접착재(11a)를 경화시킨다.
본 실시 형태와는 달리, 스텝 S5의 스페이서 SP1 형성 공정을 생략한 경우, 스텝 S6b에서 광학 부품(5)을 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에 배치한 후, 광학 부품(5)을 가고정하는 스페이서 SP1이 없기 때문에, 스텝 S6c의 접착재(11a)의 경화 공정의 종료까지의 사이에 광학 부품(5)이 움직이게 될 우려가 있다. 상술한 바와 같이, 센서 칩(3)에 대한 광학 부품(5)의 위치 어긋남의 허용도가 작기 때문에, 스텝 S6b의 광학 부품(5)의 배치 공정 후, 스텝 S6c의 접착재(11a)의 경화 공정의 종료까지의 사이에 광학 부품(5)이 움직이게 되는 현상을 방지할 필요가 있다. 이 때문에, 본 실시 형태와는 달리, 스텝 S5의 스페이서 SP1 형성 공정을 생략한 경우에, 스텝 S6b에서 광학 부품(5)을 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에 배치한 후, 스텝 S6c의 접착재(11a)의 경화 공정의 종료까지 광학 부품(5)을 본딩 툴(23) 등으로 억제함으로써, 광학 부품(5)이 움직이는 것을 방지하는 것이 생각된다. 그러나, 스텝 S6b에서 광학 부품(5)을 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에 배치한 후, 스텝 S6c의 접착재(11a)의 경화 공정의 종료까지 광학 부품(5)을 본딩 툴(23) 등으로 억제한 경우에는, 광학 부품(5)에의 하중에 기인해서 광학 부품(5)과 센서 칩(3) 사이의 접착재(11)의 두께에 변동이 생기고, 경화한 접착재(11)에 간섭 줄무늬가 발생하여, 접착재(11)의 투과율이 저하하는 현상이 생기게 된다.
그것에 대하여, 본 실시 형태에서는, 스텝 S6c에서는, 광학 부품(5)을 본딩 툴(23) 등으로 억제하는(유지하는) 일없이, 광학 부품(5)에 하중을 가하지 않는 상태에서 접착재(11a)를 경화시킨다. 스텝 S6b에서 광학 부품(5)을 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에 배치한 후에는, 스페이서 SP1에 의해 광학 부품(5)을 가고정할 수 있기 때문에, 스텝 S6c의 접착재(11a)의 경화 공정에서 광학 부품(5)을 본딩 툴(23) 등으로 억제하지 않더라도(유지하지 않더라도), 광학 부품(5)이 수평 방향으로 움직이는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 스텝 S6c에서, 광학 부품(5)을 본딩 툴(23) 등으로 억제하는(유지하는) 일없이, 광학 부품(5)에 하중을 가하지 않는 상태에서 접착재(11a)를 경화시킴으로써, 경화한 접착재(11)에 간섭 줄무늬가 발생하는 것을 억제 또는 방지할 수 있어, 접착재(11)의 투과율이 저하하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
접착재(11)에 간섭 줄무늬가 발생하는 것을 방지하고, 접착재(11)의 투과율이 저하하는 것을 방지할 수 있는 이유에 대해서, 보다 상세하게 설명한다. 스텝 S6a에서 광학 부품(5)을 센서 칩(3a) 상에 배치할 때에, 본딩 툴(23)의 하중이 광학 부품(5)에 가해지고, 광학 부품(5)을 개재해서 접착재(11a)에도 전해지지만, 이 단계에서는 접착재(11a)의 경화는 시작되어 있지 않고, 본딩 툴(23)을 광학 부품(5)으로부터 분리함으로써, 광학 부품(5)에 가해지는 하중이 없어지고, 광학 부품(5)을 개재해서 접착재(11a)에 전해지는 하중이 없어지기 때문에, 접착재(11a)에 발생해 있던 얼룩(간섭 줄무늬)이 없어진다. 그리고, 스텝 S6c에서 접착재(11a)를 경화시키는 처리(자외선 조사 처리 또는 열처리 등)를 접착재(11a)에 가하는 단계에서는, 이미 본딩 툴(23)로 광학 부품(5)을 유지하고 있지 않고, 광학 부품(5)에 하중은 인가되고 있지 않고, 광학 부품(5)을 개재해서 접착재(11a)에 전해지는 하중도 없기 때문에, 접착재(11a)에 얼룩(간섭 줄무늬)이 없는 상태에서 접착재(11a)가 경화된다. 이에 의해, 경화한 접착재(11)에 얼룩(간섭 줄무늬)이 생기는 것을 억제 또는 방지할 수 있어, 접착재(11)의 광의 투과율의 저하를 억제 또는 방지할 수 있다.
또한, 스텝 S6b에서 광학 부품(5)을 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에 배치하면, 센서 칩(3)의 표면(3a)과 광학 부품(5)의 이면 사이의 거리는, 스페이서 SP1의 높이에 따라 규정된다. 그리고, 스텝 S6c에서는, 광학 부품(5)을 본딩 툴(23) 등으로 억제하는(유지하는) 일없이, 광학 부품(5)에 하중을 가하지 않는 상태에서 접착재(11a)를 경화시킨다. 이 때문에, 스텝 S6c에서는, 광학 부품(5)이 휘어 있지 않은 상태에서 접착재(11a)가 경화하기 때문에, 경화한 접착재(11)의 두께는, 스페이서 SP1의 높이와 거의 동일해진다. 스페이서 SP1의 높이는, 스텝 S5a에서 센서 칩(3)의 표면(3a)에 있어서의 각 스페이서 SP1의 형성 예정 위치에 배치하는 접착재(21)의 양이나 점도를 조정함으로써 제어할 수 있다. 즉, 각 스페이서 SP1의 형성 예정 위치에 동일한 점도의 접착재를 동일한 양만큼 배치함으로써, 거의 동일한 높이의 스페이서 SP1을 형성할 수 있다. 이에 의해, 센서 모듈 MJ1마다의 접착재(11)의 두께를 보다 균일하게 할 수도 있다.
또한, 본 실시 형태와는 달리, 스텝 S5b의 경화 공정을 행하는 일없이 스페이서 SP1을 형성한 경우(센서 칩(3)의 표면(3a)에 접착재(21)를 배치하고, 이것을 경화하지 않고 스페이서 SP1로 한 경우에 대응)에는, 스페이서 SP1의 점도가 낮아, 센서 칩(3)의 표면(3a)과 광학 부품(5)의 이면 사이의 간격을 스페이서 SP1로 확보하는 것이 어렵게 될 우려가 있다.
그것에 대하여, 본 실시 형태에서는, 스페이서 SP1은, 스텝 S5a(접착재(21) 배치 공정) 및 스텝 S5b(접착재(21) 경화 공정)에 의해 형성되고 있다. 스텝 S5a에서 센서 칩(3)의 표면(3a)에 배치한 접착재(21)의 점도를, 스텝 S5b(접착재(21) 경화 공정)에 의해 높임으로써, 공급시(스텝 S5a에서 센서 칩(3)의 표면(3a)에 공급할 때)의 접착재(21)의 점도보다도 고점도의 스페이서 SP1을 형성할 수 있다. 이 때문에, 센서 칩(3)의 표면(3a)과 광학 부품(5)의 이면 사이의 간격을 스페이서 SP1로 적확하게 확보할 수 있게 되어, 스페이서 SP1과 동일한 정도의 두께의 접착재(11)의 층을 적확하게 형성할 수 있게 된다. 또한, 스페이서 SP1의 점도 V2보다도 낮은 점도 V1의 접착재(21)를 스텝 S5a에서 센서 칩(3)의 표면(3a)에 공급(배치)하면 되므로, 스텝 S5a의 접착재(21)의 공급(배치)이 행하기 쉬워진다.
이와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 고정밀도로 광학 부품(5)을 센서 칩(3) 상에 배치(고정)시킬 수 있다. 따라서, 제조된 센서 모듈 MJ1(반도체 장치)의 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 여기서는 스텝 S5(스페이서 SP1 형성 공정) 및 스텝 S6(광학 부품(5) 탑재 공정)의 특징과 그 효과에 대해서 설명했지만, 스텝 S7(스페이서 SP2 형성 공정) 및 스텝 S8(광학 부품(6) 탑재 공정)에 대해서도 기본적으로는 동일하다.
간단히 설명하면, 스텝 S7에서 광학 부품(5)의 표면(5a)에 점착성을 갖는 스페이서 SP2를 복수 형성하고나서, 스텝 S8a에서 광학 부품(5)의 표면(5a)에 페이스트 형상의 접착재(12a)를 배치하고, 스텝 S8b에서, 광학 부품(6)을, 복수의 스페이서 SP2 및 접착재(12a)를 개재해서 광학 부품(5)의 표면(5a) 상에 배치하고, 스텝 S8c에서 접착재(12a)를 경화시키고 있다. 그리고, 스텝 S8b에서는, 광학 부품(6)에 하중을 가하면서, 광학 부품(6)을 광학 부품(5)의 표면(5a) 상에 배치하지만, 스텝 S8c에서는, 광학 부품(6)에 하중을 가하지 않는 상태에서 접착재(12a)를 경화시킨다. 이 때문에, 스텝 S6에 있어서의 광학 부품(5)과 마찬가지로, 광학 부품(6)은, 스페이서 SP2에 의해 가고정할 수 있기 때문에, 스텝 S8c의 접착재(12a)의 경화 공정에서 광학 부품(6)을 본딩 툴(23) 등으로 억제하지 않더라도(유지하지 않더라도), 광학 부품(6)이 수평 방향으로 움직이는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 스텝 S8c에서, 광학 부품(6)을 본딩 툴(23) 등으로 억제하는(유지하는) 일없이, 광학 부품(6)에 하중을 가하지 않는 상태에서 접착재(12a)를 경화시킴으로써, 경화한 접착재(12)에 간섭 줄무늬가 발생하는 것을 억제 또는 방지할 수 있어, 접착재(12)의 투과율이 저하하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 접착재(12)에 간섭 줄무늬가 발생하지 않는 이유는, 접착재(11)에 간섭 줄무늬가 발생하지 않는 이유와 기본적으로는 동일하다. 또한, 스페이서 SP2는, 스텝 S7a(접착재(24) 배치 공정) 및 스텝 S7b(접착재(24) 경화 공정)에 의해 형성하고 있기 때문에, 스페이서 SP1의 경우와 마찬가지로, 광학 부품(5)의 표면(5a)과 광학 부품(6)의 이면 사이의 간격을 스페이서 SP2로 적확하게 확보할 수 있게 되어, 스페이서 SP2와 동일한 정도의 두께의 접착재(12)의 층을 적확하게 형성할 수 있게 되며, 또한, 스텝 S7a의 접착재(24)의 공급이 행하기 쉬워진다.
이와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 고정밀도로 광학 부품(6)을 광학 부품(5) 상에 배치(고정)시킬 수 있다. 따라서, 제조된 센서 모듈 MJ1(반도체 장치)의 성능을 향상시킬 수 있다.
<변형예에 대해서>
상기 실시 형태에서는, 스페이서 SP1을, 센서 칩(3)의 표면(3a)에 있어서 센서면(센서 영역) SE의 외측에 형성하는 경우에 대해서 설명했지만, 다른 형태(변형예)로서, 스페이서 SP1을, 센서 칩(3)의 표면(3a)에 있어서, 센서면 SE 상에 형성할 수도 있고, 또한, 스페이서 SP2를, 광학 부품(5)의 표면(5a)에 있어서, 센서면 SE와 평면적으로 겹치는(평면에서 보아 겹치는) 위치에 형성할 수도 있다. 단, 스페이서 SP1을 센서면 SE 상에 형성한 경우, 형성하는 스페이서 SP1에 투광성이 없으면, 화소의 일부에 광이 조사되지 않기 때문에, 센서의 성능이 저하하고, 또한, 스페이서 SP2를 센서면 SE와 평면적으로 겹치는 위치에 형성한 경우, 형성하는 스페이서 SP2에 투광성이 없으면, 화소의 일부에 광이 조사되지 않기 때문에, 센서의 성능이 저하한다. 그 때문에, 센서의 성능 저하를 억제하고 싶은 경우에는, 스페이서 SP1은, 센서 칩(3)의 표면(3a)에 있어서, 센서면 SE를 피한 위치(센서면 SE의 외측)에 형성해 두는 것이 바람직하고, 또한, 스페이서 SP2는, 광학 부품(5)의 표면(5a)에 있어서, 센서면 SE와 평면적으로 겹치지 않는(평면에서 보아 겹치지 않는) 위치에 형성해 두는 것이 바람직하다.
또한, 다른 형태(변형예)로서, 스텝 S6a, S8a에서 사용하는 접착재(11a, 12a)의 점도는, 스텝 S5a, S7a에서 사용하는 스페이서 형성용의 접착재(21, 24)의 점도와 동일하게(동일한 정도로) 할 수도 있다. 단, 이 경우는, 접착재(11a, 12a)의 번짐성이 저하하기 때문에, 예를 들면 접착재(11a)는 센서면 SE의 거의 전체면에 대하여 스텝 S6a에서 배치(도포)해 둘 필요가 있기 때문에, 접착재(11a)를 배치하기 위한 시간이 길어지고, 또한 접착재(11a)의 도포량의 제어가 어렵게 되며(비어져 나오기 쉬워지며), 접착재(12a)에 대해서도 마찬가지이다. 이 때문에, 스텝 S6a, S8a에서 사용하는 접착재(11a, 12a)에 대해서는, 상기 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 점도가 낮은 것을 사용하는 것이 바람직하고, 따라서, 스텝 S6a, S8a에서 사용하는 접착재(11a, 12a)의 점도는, 스텝 S5a, S7a에서 사용하는 스페이서 형성용의 접착재(21, 24)의 점도보다도 낮은 쪽이 보다 바람직하다.
또한, 스텝 S6b, S8b에서는, 얼라인먼트 마크를 이용한 탑재를 행할 수도 있다. 즉, 스텝 S6b에 있어서는, 센서 칩(3) 및 광학 부품(5)의 각각에 형성된 얼라인먼트 마크에 기초하여, 광학 부품(5)의 센서 칩(3)에 대한 위치 정렬을 행하고나서, 광학 부품(5)을 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 스텝 S8b에서는, 광학 부품(5) 및 광학 부품(6)의 각각에 형성된 얼라인먼트 마크에 기초하여, 광학 부품(6)의 광학 부품(5)에 대한 위치 정렬을 행하고나서, 광학 부품(6)을 광학 부품(5)의 표면(5a) 상에 배치하는 것이 바람직하다. 이하, 구체적으로 설명한다.
도 72는, 센서 칩(3)의 평면도(상면도), 도 73은 광학 부품(5)의 평면도(상면도), 도 74는 광학 부품(6)의 평면도(상면도)이며, 상기 도 7, 도 8 및 도 9에 각각 상당하고 있다(상기 도 7∼도 9에 기재되어 있는 확대도의 부분은 도 72∼도 74에서는 도시를 생략하고 있음). 도 72의 센서 칩(3)은, 그 표면(3a)에 얼라인먼트 마크 AL1이 형성되고, 도 73의 광학 부품(5)은, 그 표면(5a)에 얼라인먼트 마크 AL2가 형성되고, 도 74의 광학 부품(6)은, 그 표면(6a)에 얼라인먼트 마크 AL3이 형성되어 있다.
스텝 S6b에 있어서, 센서 칩(3)에 형성된 얼라인먼트 마크 AL1과 광학 부품(5)에 형성된 얼라인먼트 마크 AL2에 기초하여, 광학 부품(5)의 센서 칩(3)에 대한 위치 정렬을 행하고나서, 광학 부품(5)을 센서 칩(3)의 표면(3a) 상에 배치하는 것에 의해, 센서 칩(3)에 대한 광학 부품(5)의 수평 방향의 위치 정밀도를 향상할 수 있다. 얼라인먼트 마크 AL1, AL2에 기초해서 광학 부품(5)을 센서 칩(3) 상에 배치한 후에는, 상술한 바와 같이 스페이서 SP1에 의해 광학 부품(5)이 가고정되고, 그 상태에서 스텝 S6c에 있어서 접착재(11a)가 경화되기 때문에, 스텝 S6b에 있어서의 얼라인먼트 마크 AL1, AL2에 기초한 높은 위치 정밀도(센서 칩(3)에 대한 광학 부품(5)의 위치의 정밀도)를 그대로 반영시킨 센서 모듈 MJ1을 제조할 수 있다. 또한, 센서 칩(3)의 표면(3a)에 있어서, 스페이서 SP1은, 얼라인먼트 마크 AL1과 평면적으로 겹치지 않는 위치에 형성되면 보다 바람직하고, 이에 의해, 얼라인먼트 마크 AL1의 인식에 대한 스페이서 SP1의 영향을 배제할 수 있다.
마찬가지로, 스텝 S8b에 있어서, 광학 부품(5)에 형성된 얼라인먼트 마크 AL2와 광학 부품(6)에 형성된 얼라인먼트 마크 AL3에 기초하여, 광학 부품(6)의 광학 부품(5)에 대한 위치 정렬을 행하고나서, 광학 부품(6)을 광학 부품(5)의 표면(5a) 상에 배치하는 것에 의해, 광학 부품(5)에 대한 광학 부품(6)의 수평 방향의 위치 정밀도를 향상할 수 있다. 얼라인먼트 마크 AL2, AL3에 기초해서 광학 부품(6)을 광학 부품(5) 상에 배치한 후에는, 상술한 바와 같이 스페이서 SP2에 의해 광학 부품(6)이 가고정되고, 그 상태에서 스텝 S8c에 있어서 접착재(12a)가 경화되기 때문에, 스텝 S8b에 있어서의 얼라인먼트 마크 AL2, AL3에 기초한 높은 위치 정밀도(광학 부품(5)에 대한 광학 부품(6)의 위치의 정밀도)를 그대로 반영시킨 센서 모듈 MJ1을 제조할 수 있다. 또한, 광학 부품(5)의 표면(5a)에 있어서, 스페이서 SP2는, 얼라인먼트 마크 AL2와 평면적으로 겹치지 않는 위치에 형성되면 보다 바람직하고, 이에 의해, 얼라인먼트 마크 AL2의 인식에 대한 스페이서 SP2의 영향을 배제할 수 있다.
이상, 본 발명자에 의해 이루어진 발명을 그 실시 형태에 기초하여 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명은, 반도체 장치의 제조 기술에 적용하여 유효하다.
2 : 배선 기판
2a : 상면
2b : 하면
3 : 센서 칩
3a : 표면
3b : 이면
4 : 전자 부품
5 : 광학 부품
5a : 표면
6 : 광학 부품
6a : 표면
7 : 밀봉부
10a, 10b, 10c : 접합재
11, 11a, 12, 12a : 접착재
13 : 렌즈부
14 : 베이스층
15 : 차광층
16 : 개구부
17 : 베이스층
21 : 접착재
22 : 스테이지
22a : 상면
23 : 본딩 툴
23a : 선단부
24 : 접착재
31 : 손가락 정맥 인증 장치
32 : 용기
33 : 적외 필터
34 : 광원
36 : 손가락
37 : 정맥
AL1, AL2, AL3 : 얼라인먼트 마크
BL : 본딩 리드
BW : 본딩 와이어
CNT : 커넥터
MJ1 : 센서 모듈
P1, P2, P3 : 피치
PD : 패드 전극
PH : 수광 소자
RG1, RG2, RG3, RG4 : 영역
SD1, SD2 : 변
SE : 센서면
SP1, SP2 : 스페이서
TE1, TE2, TE3 : 단자

Claims (21)

  1. (a) 상면 및 상기 상면과는 반대측의 하면을 갖는 배선 기판을 준비하는 공정;
    (b) 제1 주면, 상기 제1 주면에 형성된 센서 영역, 상기 센서 영역에 형성된 복수의 화소, 및 상기 제1 주면과는 반대측의 제1 이면을 갖는 센서 칩을, 상기 제1 이면이 상기 배선 기판의 상기 상면과 대향하도록, 상기 배선 기판의 상기 상면에 탑재하는 공정;
    (c) 상기 센서 칩의 상기 제1 주면에 있어서의 복수 개소에, 제1 점도로 이루어지는 제1 접착재를 배치하는 공정;
    (d) 상기 (c)공정 후, 상기 제1 접착재를 경화함으로써, 상기 제1 점도보다도 높은 제2 점도로 이루어지고, 또한 점착성을 갖는 제1 스페이서를, 상기 센서 칩의 상기 제1 주면에 복수 형성하는 공정;
    (e) 상기 (d)공정 후, 상기 센서 칩의 상기 제1 주면에 페이스트 형상의 제2 접착재를 배치하는 공정;
    (f) 상기 (e)공정 후, 복수의 광학 영역이 형성된 차광층을 갖는 제1 광학 부품을, 상기 복수의 제1 스페이서 및 상기 제2 접착재를 개재해서 상기 센서 칩의 상기 제1 주면 상에 배치하는 공정; 및
    (g) 상기 (f)공정 후, 상기 제2 접착재를 경화시키는 공정
    을 포함하고,
    상기 (f)공정에서는, 상기 제1 광학 부품에 하중을 가하면서, 상기 제1 광학 부품을 상기 센서 칩의 상기 제1 주면 상에 배치하고,
    상기 (g)공정에서는, 상기 제1 광학 부품에 하중을 가하지 않는 상태에서, 상기 제2 접착재를 경화시키고,
    상기 (f)공정에서는, 상기 복수의 광학 영역이 상기 복수의 화소와 각각 겹치도록, 상기 제1 광학 부품을, 상기 복수의 제1 스페이서 및 상기 제2 접착재를 개재해서 상기 센서 칩의 상기 제1 주면 상에 배치하고,
    상기 광학 영역은, 상기 차광층에 있어서 개구부가 형성되어 있는 영역인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 접착재는, 자외선 경화형의 접착재이며, 상기 (d)공정에서는, 상기 제1 접착재에 자외선을 조사하는 것에 의해 상기 제1 접착재를 경화하여, 상기 제1 스페이서를 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (d)공정에서는, 상기 센서 칩의 상기 제1 주면 상에 배치된 상기 제1 접착재의 표면이 공기에 접촉한 상태에서, 상기 제1 접착재에 자외선을 조사하는 것에 의해 상기 제1 접착재를 경화하여, 상기 제1 스페이서를 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 광학 부품은, 제2 주면 및 상기 제1 주면과는 반대측의 제2 이면을 갖고,
    상기 (f)공정에서는, 상기 제1 광학 부품의 상기 제2 이면이 상기 센서 칩의 상기 제1 주면과 대향하도록, 상기 제1 광학 부품을, 상기 복수의 제1 스페이서 및 상기 제2 접착재를 개재해서 상기 센서 칩의 상기 제1 주면 상에 배치하고,
    상기 (g)공정 후,
    (h) 상기 제1 광학 부품의 상기 제2 주면에 있어서의 복수 개소에, 제3 점도로 이루어지는 제3 접착재를 배치하는 공정;
    (i) 상기 (h)공정 후, 상기 제3 접착재를 경화함으로써, 상기 제3 점도보다도 높은 제4 점도로 이루어지고, 또한 점착성을 갖는 제2 스페이서를, 상기 제1 광학 부품의 상기 제2 주면에 복수 형성하는 공정;
    (j) 상기 (i)공정 후, 상기 제1 광학 부품의 상기 제2 주면에 페이스트 형상의 제4 접착재를 배치하는 공정;
    (k) 상기 (j)공정 후, 복수의 렌즈부를 갖는 제2 광학 부품을, 상기 복수의 제2 스페이서 및 상기 제4 접착재를 개재해서 상기 제1 광학 부품의 상기 제2 주면 상에 배치하는 공정; 및
    (l) 상기 (k)공정 후, 상기 제4 접착재를 경화시키는 공정을 더 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 (k)공정에서는, 상기 제2 광학 부품에 하중을 가하면서, 상기 제2 광학 부품을 상기 제1 광학 부품의 상기 제2 주면 상에 배치하고,
    상기 (l)공정에서는, 상기 제2 광학 부품에 하중을 가하지 않은 상태에서, 상기 제4 접착재를 경화시키는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제3 접착재는, 자외선 경화형의 접착재이며,
    상기 (i)공정에서는, 상기 제3 접착재에 자외선을 조사하는 것에 의해 상기 제3 접착재를 경화하여, 상기 제2 스페이서를 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 (i)공정에서는, 상기 제1 광학 부품의 상기 제2 주면 상에 배치된 상기 제3 접착재의 표면이 공기에 접촉한 상태에서, 상기 제3 접착재에 자외선을 조사하는 것에 의해 상기 제3 접착재를 경화하여, 상기 제2 스페이서를 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 (g)공정에서는, 가열에 의해 상기 제2 접착재를 경화시키고,
    상기 (l)공정에서는, 자외선에 의해 상기 제4 접착재를 경화시키는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 접착재와 상기 제4 접착재에, 동일한 접착재가 이용되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 광학 부품의 내열 온도는, 상기 (g)공정에서 상기 제2 접착재를 경화시키는 가열 온도보다도 낮은 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 (d)공정에서는, 상기 복수의 제1 스페이서는, 상기 센서 칩의 상기 제1 주면에 있어서, 상기 센서 영역을 피한 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 (d)공정에서는, 상기 복수의 제1 스페이서는, 평면에서 보아, 상기 센서 칩의 상기 제1 주면에 있어서의 상기 센서 영역의 주위에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 (i)공정에서는, 상기 복수의 제2 스페이서는, 평면에서 보아, 상기 센서 영역과 겹치지 않는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 (f)공정에서는, 본딩 툴로 유지한 상기 제1 광학 부품을, 상기 복수의 제1 스페이서 및 상기 제2 접착재를 개재해서 상기 센서 칩의 상기 제1 주면 상에 배치하고,
    상기 (g)공정에서는, 상기 본딩 툴이 상기 제1 광학 부품으로부터 벗어난 상태에서, 상기 제2 접착재를 경화시키는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 (k)공정에서는, 본딩 툴로 유지한 상기 제2 광학 부품을, 상기 복수의 제2 스페이서 및 상기 제4 접착재를 개재해서 상기 제1 광학 부품의 상기 제2 주면 상에 배치하고,
    상기 (l)공정에서는, 상기 본딩 툴이 상기 제2 광학 부품으로부터 벗어난 상태에서, 상기 제4 접착재를 경화시키는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 (f)공정에 있어서 상기 본딩 툴로 유지한 상기 제1 광학 부품을 상기 센서 칩의 상기 제1 주면 상에 배치했을 때에, 평면에서 보아 상기 본딩 툴의 선단부와 겹치지 않는 위치에 상기 복수의 제1 스페이서가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 (e)공정에서는, 상기 제2 접착재는, 측면에서 보아, 상기 제1 스페이서보다도 돌출하도록 상기 센서 칩의 상기 제1 주면 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 (e)공정에서는, 상기 제2 접착재는, 상기 센서 칩의 상기 센서 영역의 중앙부에 배치되고,
    상기 (f)공정에서는, 상기 제1 광학 부품의 상기 제1 이면에 의해 상기 제2 접착재가 펴져서 넓혀지는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 (f)공정에서는, 상기 센서 칩 및 상기 제1 광학 부품의 각각에 형성된 얼라인먼트 마크에 기초하여, 상기 제1 광학 부품의 상기 센서 칩에 대한 위치 정렬을 행하고나서, 상기 제1 광학 부품을 상기 센서 칩의 상기 제1 주면 상에 배치하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
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