KR20030007117A - 고체촬상장치 및 그 제조방법 - Google Patents

고체촬상장치 및 그 제조방법 Download PDF

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에무.디.아이 가부시키가이샤
다카시 쓰치야
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Abstract

본 발명은, 회로기판의 면적을 크게 하지 않고, 고체촬상소자용의 회로기판의 배면에 프로세서 등을 실장할 수 있는 고체촬상장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 과제로 하고 있다.
회로기판(8)의 배면에, 전자부품(9) 및 DSP(10)를 실장한 후, 성형밀봉을 행한 후, 평판형의 성형밀봉부(11)를 형성한다. 그 후, 회로기판(8)의 표면에 고체촬상소자(7)를 장착하고, 고체촬상소자(7)와 본딩패드를 와이어본딩에 의해 결선한다.

Description

고체촬상장치 및 그 제조방법 {SOLID-STATE IMAGE SENSING DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE DEVICE}
본 발명은 가정용 비디오카메라 등에 사용되는 고체촬상소자를 구비한 고체촬상장치 및 그 제조방법의 기술분야에 속하는 것이다.
종래의 고체촬상장치에 있어서는, 세라믹패키지 수용형의 고체촬상소자를 사용한 것이 일반적이었으나, 근년에 있어서는, 렌즈마운트용의 홀더를 고체촬상소자의 보호패키지로서 겸용한 고체촬상장치가 개발되어 있다.
이 장치에서는, 본딩패드와 배선패턴을 가지는 회로기판상에, 동일하게 본딩패드를 가지는 고체촬상소자를 장착하고, 이 회로기판상으로부터 렌즈마운트용의 홀더를 씌움으로써, 장치의 소형화와 제조의 자동화를 도모하고 있다.
또한, 이 장치에서는, 상기 회로기판의 배면에 프로세서 등의 소자 및 전자부품을 실장함으로써, 상기 회로기판의 면적을 감소시켜, 장치의 보다 소형화를 도모하고 있다.
그러나, 상기 종래의 장치에 있어서는, 회로기판의 배면에 프로세서 등을 실장하는 공정에 있어서, 회로기판의 표면에 있어서의 고체촬상소자용의 본딩패드 부분에 상당하는 회로기판의 배면의 영역을 피하여 실장을 행할 필요가 있었다.
이것은, 고체촬상소자의 와이어본딩을 행할 때는, 상기 고체촬상소자용의 본딩패드 부분에 상당하는 회로기판의 배면으로부터, 히트플레이트를 사용하여 가열및 가압을 행하거나, 또는 초음파를 인가하기 위해, 상기 배면의 부분이 평면이며, 또한 충분한 강도를 가질 필요가 있기 때문이다. 즉, 상기 배면 부분에 프로세서 등을 실장해 버리면, 상기 배면 부분의 평면도를 잃게 되어, 충분한 강도도 확보할 수 없는 것이다.
따라서, 종래에 있어서는, 상기 배면 부분을 피하여 프로세서 등을 실장하기 위해, 회로기판의 면적을 크게 할 필요가 있거나, 또는 2매의 고체촬상소자용 회로기판과는 별개의 회로기판을 사용하여, 2매의 회로기판이 필요했었다.
그래서, 본 발명은, 상기 문제를 해결하고, 회로기판의 면적을 크게 하지 않고, 고체촬상소자용의 회로기판의 배면에 프로세서 등을 실장할 수 있는 고체촬상장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 과제로 하고 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서의 고체촬상장치의 개략 구성을 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서의 고체촬상장치를 조립한 상태의 단면도이다.
도 3은 도 1에 대응하는 분해단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서의 고체촬상장치의 제조방법을 나타낸 플로차트이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서의 고체촬상장치의 다른 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6 (A) 및 (B)는 본 발명의 일실시예에 있어서의 고체촬상장치의 또 다른 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 고체촬상장치, 2: 렌즈캡, 2a: 조리개, 3: 렌즈, 4: 유리필터, 5: 렌즈마운트, 6: 마운트 대좌(臺座), 7: 고체촬상소자, 8: 회로기판, 9: 전자부품, 10: DSP, 11: 성형밀봉부.
청구항 1 기재의 고체촬상장치는, 상기 과제를 해결하기 위해, 렌즈마운트내에, 고체촬상소자를 장착한 회로기판의 수용부를 가지는 고체촬상장치로서, 본딩패드가 형성된 상기 회로기판의 표면에 장착된 상기 고체촬상소자와, 상기 본딩패드의 형성영역 및 상기 고체촬상소자의 장착영역에 상당하는 상기 회로기판의 배면에 장착된 회로부품과, 상기 회로부품이 장착된 상기 회로기판의 배면의 소정영역을 덮는 평판형의 성형밀봉부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
청구항 1 기재의 고체촬상장치에 의하면, 상기 고체촬상소자를 구동시키는 프로세서 등의 부품을 회로기판의 배면에 실장한 후, 성형밀봉함으로써, 평면부가 형성되고, 또 충분한 강도가 얻어지므로, 상기 고체촬상소자 및 그 본딩패드가 형성된 영역에 상당하는 상기 회로기판의 배면에도 상기 프로세서 등의 부품을 실장할 수 있다. 그 결과, 상기 고체촬상소자 및 그 본딩패드가 형성된 영역에 상당하는 영역을 피하여 상기 프로세서 등의 부품을 실장할 필요가 없으므로, 상기 회로기판의 면적의 증대를 방지하여, 고체촬상장치의 소형화를 실현한다.
청구항 2 기재의 고체촬상장치는, 상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 1 기재의 고체촬상장치에 있어서, 상기 회로부품은, 최소한 상기 고체촬상소자를 구동하기 위해 필요한 프로세서 및 전자부품을 포함하는 것을 특징으로 한다.
청구항 2 기재의 고체촬상장치에 의하면, 상기 회로부품은, 최소한 상기 고체촬상소자를 구동하기 위해 필요한 프로세서 및 전자부품을 포함하므로, 상기 회로기판의 표면 및 배면에 형성된 소형의 고체촬상소자 구동유닛이 얻어진다.
청구항 3 기재의 고체촬상장치의 제조방법은, 상기 과제를 해결하기 위해, 렌즈마운트내에, 고체촬상소자를 장착한 회로기판의 수용부를 가지는 고체촬상장치의 제조방법으로서, 표면에 본딩패드가 형성된 상기 회로기판의 배면에 있어서의, 상기 본딩패드의 형성영역 및 상기 고체촬상소자의 장착영역에 상당하는 영역에, 회로부품을 장착하는 공정과, 상기 회로부품이 장착된 상기 회로기판의 배면의 소정영역을, 평판형으로 성형밀봉하는 공정과, 상기 회로기판의 표면에 있어서의 상기 고체촬상소자의 장착영역에, 상기 고체촬상소자를 장착하는 공정과, 상기 고체촬상소자와 상기 본딩패드를 와이어본딩에 의해 결선하는 공정과, 상기 회로기판을 렌즈마운트내에 장착하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
청구항 3 기재의 고체촬상장치의 제조방법에 의하면, 상기 고체촬상소자를구동시키는 프로세서 등의 부품을 회로기판의 배면에 실장한 후, 성형밀봉함으로써, 평면부가 형성되고, 또 충분한 강도가 얻어지므로, 상기 고체촬상소자 및 그 본딩패드가 형성된 영역에 상당하는 상기 회로기판의 배면에도 상기 프로세서 등의 부품을 실장할 수 있다. 그 결과, 상기 고체촬상소자 및 그 본딩패드가 형성된 영역에 상당하는 영역을 피하여 상기 프로세서 등의 부품을 실장할 필요가 없으므로, 상기 회로기판의 면적의 증대화를 방지할 수 있어, 고체촬상장치의 소형화를 실현한다.
청구항 4 기재의 고체촬상장치의 제조방법은, 상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 3 기재의 고체촬상장치의 제조방법에 있어서, 상기 회로부품은, 최소한 상기 고체촬상소자를 구동하는 데 필요한 프로세서 및 전자부품을 포함하는 것을 특징으로 한다.
청구항 4 기재의 고체촬상장치의 제조방법에 의하면, 상기 회로부품은, 최소한 상기 고체촬상소자를 구동하는데 필요한 프로세서 및 전자부품을 포함하므로, 상기 회로기판의 표면 및 배면에 형성된 소형의 고체촬상소자 구동유닛이 얻어진다.
청구항 5 기재의 고체촬상장치의 제조방법은, 상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 3 또는 청구항 4 기재의 고체촬상장치의 제조방법에 있어서, 상기 회로부품을 장착하는 공정은, 고체촬상장치 복수개분의 상기 회로기판의 배면에, 고체촬상장치 복수개분의 회로부품을 장착하는 공정이며, 상기 평판형으로 성형밀봉하는 공정은, 상기 고체촬상장치 복수개분의 회로부품이 장착된 상기 회로기판의 배면의소정영역 전체를 성형밀봉하는 공정이며, 상기 성형밀봉후의 상기 회로부품 및 상기 회로기판을, 각 고체촬상장치분마다 분할하는 공정을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
청구항 5 기재의 고체촬상장치의 제조방법에 의하면, 고체촬상장치 복수개분의 프로세서 등의 부품을 한번에 회로기판에 장착하고, 또한 성형밀봉하므로, 제조코스트를 저감할 수 있고, 제조공정도 삭감할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은 본 실시예의 고체촬상장치의 개략 구성을 나타낸 분해사시도, 도 2는도 1의 고체촬상장치를 조립한 상태를 나타낸 단면도, 도 3은 도 1에 대응하는 분해단면도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 고체촬상장치(1)는, 렌즈캡(2)과, 렌즈(3)와, 유리필터(4)와, 렌즈마운트(5)와, 마운트 대좌(6)와, 고체촬상소자(7)와, 회로기판(8)과, 전자부품(9)과, DSP(디지탈 시그날 프로세서)(10)와, 성형밀봉부(11)를 구비하고 있다.
렌즈캡(2)은, 내열 플라스틱재의 부재이며, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 그 상부 중앙에는, 조리개(2a)가 형성되어 있다.
렌즈(3)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 렌즈캡(2)과의 끼워맞춤측이 평면형으로 형성되고, 고체촬상소자(7)와 대향하는 측의 일부가 볼록형으로 형성된 렌즈이다. 단, 도 3에 나타낸 렌즈(3)의 형상은 일례이며, 그 외 여러가지 형상을 채용할 수 있다.
유리필터(4)는, 도 1에 나타낸 바와 같이 직사각형상의 유리제 필터이다.
렌즈 지지부로서의 렌즈마운트(5)와 마운트 대좌(6)는 렌즈캡(2)과 동일하게 내열 플라스틱재의 부재이며, 마운트 실장되어 있다. 하면에는, 회로기판(8)과의 위치결정수단인 돌기(6a)가 3개소 형성되어 있다.
고체촬상소자(7)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 회로기판(8)의 대략 중앙부에 장착되고, 와이어에 의해 회로기판(8)의 본딩패드(8a)에 접속된다.
회로기판(8)의 배면에는, 저항, 콘덴서 등의 전자부품(9)과, DSP(10)가, 와이어본딩에 의해 실장된다. 그리고, 이들 전자부품(9) 및 DSP(10)를 실장한 후에, 플라스틱계의 열가소성의 수지, 또는 내열 블레이드의 열가소성의 수지를 사용하여 성형밀봉을 행하여, 성형밀봉부(11)를 형성한다. 성형밀봉부(11)는, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 양호한 평면도가 얻어지도록 성형한다.
이상이 본 실시예의 고체촬상장치(1)의 개략 구성이다.
다음에, 본 실시예의 고체촬상장치(1)의 제조방법을, 도 4의 플로차트에 따라 설명한다.
본 실시예의 고체촬상장치(1)는, 먼저 회로기판(8)의 배면에. 칩소자 등의 전자부품(9)을 실장하고(스텝 S1), 다음에 DSP(10)를 와이어본딩에 의해 장착한다(스텝 S2). 이들 전자부품(9)과 DSP(10)의 장착 위치는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 회로기판(8)의 표면에 설치된 고체촬상소자(7)용의 본딩패드의 위치에 상당하는 위치이다. 그리고, 이 상태에서 성형밀봉을 행하여, 성형밀봉부(11)를 형성한다(스텝 S3). 이 성형밀봉부(11)는 도 2에 나타낸 바와 같이 양호한 평면도를 가지도록 성형된다.
다음에, 회로기판(8)의 표면에, 고체촬상소자(7)를 와이어본딩에 의해 장착한다(스텝 S4). 이 후, 상기한 바와 같이, 고체촬상소자(7)용의 본딩패드의 위치에 상당하는 회로기판(8)의 배면에는, 히트플레이트에 의한 가압 및 가열이 행해지고, 또한 초음파의 인가가 행해지지만, 상기한 바와 같이, 상기 성형밀봉부(11)의 저면은, 양호한 평면도를 가지도록 성형되므로, 압력이나 열이 피하지 않고, 또 강도도 충분하므로, 초음파의 인가도 양호하게 행해진다.
다음에, 회로기판(8)에 마운트 대좌(6)를 장착하고, 또한 마운트 대좌(6)상에 렌즈마운트(5)를 장착하여 렌즈마운트부의 제조를 행한다(스텝 S5). 또, 고체촬상소자(7)의 상면 위치에, 유리필터(4)를 장착하고(스텝 S6), 렌즈(3)와 렌즈캡(2)의 장착을 행한다(스텝 S7).
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 고체촬상소자(7)용의 본딩패드의 위치에 상당하는 회로기판(8)의 배면에 전자부품(9) 및 DSP(10)를 장착한 후, 이들을 성형밀봉하여 평면도가 유지된 성형밀봉부(11)를 형성하므로, 고체촬상소자(7)의 와이어본딩을 양호하게 행할 수 있다. 따라서, 고체촬상소자(7)용의 본딩패드의 위치를 피하지 않고, 회로기판(8)의 배면에 전자부품(9) 및 DSP(10)를 장착할 수 있으므로, 회로기판(8)의 소형화가 가능하며, 고체촬상장치(1)의 보다 소형화를 실현할 수 있다.
그리고, 양산시에 있어서는, 도 5에 나타낸 바와 같이, PCB기판의 전자부품(9) 및 DSP(10)를 복수개 장착하고, 전체를 성형밀봉한 후에, 다이서에 의해 개개의 모듈마다로 분할하도록 해도 된다. 이 때, 다이서커트홈은 도 6 (A)에 나타낸 바와 같이, PCB기판의 표면측으로부터 형성해도 된다. 또는, 도 6 (B)에 나타낸 바와 같이, 성형밀봉측으로부터 설치해도 된다.
또 상기한 바와 같이, 마운트 대좌(6)에는, 위치결정용 돌기(6a)가 형성되고 있으므로, 이것에 대응하는 회로기판(8)측에는 끼워맞춤공이 형성되어 있다. 따라서, 상기한 성형밀봉시에는, 이 끼워맞춤공이 막히지 않도록, 금형에서 보스를 세우도록 하면 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 1매의 회로기판의 표면에 고체촬상소자를 장착하는 동시에, 그 배면에는, 고체촬상소자를 구동시키는 프로세서 및 전자부품 등을 장착하고, 그 후에, 배면측을 성형밀봉하도록 하였으므로, 회로기판의 배면에도 부품을 실장하는 것이 가능해지고, 외형적으로 고체촬상장치의 소형화가 가능해지고, 작업공정을 삭감할 수 있다. 또, 회로기판의 배면에 복수의 프로세서 및 전자부품 등을 장착하고, 전체를 성형밀봉한 후에, 각 모듈마다 분할할 수 있으므로, 제조코스트를 저감할 수 있다.

Claims (5)

  1. 렌즈마운트내에, 고체촬상소자를 장착한 회로기판의 수용부를 가지는 고체촬상장치로서,
    본딩패드가 형성된 상기 회로기판의 표면에 장착된 상기 고체촬상소자와,
    상기 본딩패드의 형성영역 및 상기 고체촬상소자의 장착영역에 상당하는 상기 회로기판의 배면에 장착된 회로부품과,
    상기 회로부품이 장착된 상기 회로기판의 배면의 소정영역을 덮는 평판형의 성형밀봉부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회로부품은, 최소한 상기 고체촬상소자를 구동하는 데 필요한 프로세서 및 전자부품을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.
  3. 렌즈마운트내에, 고체촬상소자를 장착한 회로기판의 수용부를 가지는 고체촬상장치의 제조방법으로서,
    표면에 본딩패드가 형성된 상기 회로기판의 표면에 있어서의, 상기 본딩패드의 형성영역 및 상기 고체촬상소자의 장착영역에 상당하는 영역에, 회로부품을 장착하는 공정과,
    상기 회로부품이 장착된 상기 회로기판의 배면의 소정영역을, 평판형으로 성형밀봉하는 공정과,
    상기 회로기판의 표면에 있어서의 상기 고체촬상소자의 장착영역에, 상기 고체촬상소자를 장착하는 공정과,
    상기 고체촬상소자와 상기 본딩패드를 와이어본딩에 의해 결선하는 공정과,
    상기 회로기판을 렌즈마운트내에 장착하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 회로부품은, 최소한 상기 고체촬상소자를 구동하는 데 필요한 프로세서 및 전자부품을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치의 제조방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 회로부품을 장착하는 공정은, 고체촬상장치 복수개분의 상기 회로기판의 배면에, 고체촬상장치 복수개분의 회로부품을 장착하는 공정이며,
    상기 평판형으로 성형밀봉하는 공정은, 상기 고체촬상장치 복수개분의 회로부품이 장착된 상기 회로기판의 배면의 소정영역 전체를 성형밀봉하는 공정이며,
    상기 성형밀봉후의 상기 회로부품 및 상기 회로기판을, 각 고체촬상장치분마다 분할하는 공정을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치의 제조방법.
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