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発明の名称 超小型カメラモジュール及びその製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−12995(P2007−12995A)
公開日 平成19年1月18日(2007.1.18)
出願番号 特願2005−193959(P2005−193959)
出願日 平成17年7月1日(2005.7.1)
代理人 【識別番号】100058479
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴江 武彦
発明者 中條 博則 / 吉川 浩史 / 佐々木 道夫 / 堀 哲浩
要約 課題
小型化及び低背化した高性能のカメラモジュール及びその製造方法を提供する。

解決手段
カメラモジュール60は、裏面から表面に貫通する溝部11と、複数のボールバンプ12とを有する基板10と、前記基板10上に設けられ、前記溝部11から露出するように設けられた接続端子23を有すると共に、撮像素子部を含む半導体チップ21と、前記半導体チップ21上に設けられ、撮像レンズ部を有するレンズシート30と、前記基板10に形成され、前記接続端子23と前記ボールバンプ52とを電気的に接続する導体パターン51とを具備している。
特許請求の範囲
【請求項1】
裏面から表面に貫通する溝部と、複数のボールバンプとを有する基板と、
前記基板上に設けられ、前記溝部から露出するように設けられた接続端子を有すると共に、撮像素子部を含む半導体チップと、
前記半導体チップ上に設けられ、撮像レンズ部を有するレンズシートと、
前記基板に形成され、前記接続端子と前記ボールバンプとを電気的に接続する導体パターンとを具備することを特徴とするカメラモジュール。
【請求項2】
前記基板と前記半導体チップ間及び前記半導体チップと前記レンズシート間にはそれぞれエポキシ樹脂層が介在することを特徴とする請求項1記載のカメラモジュール。
【請求項3】
溝部を有する基板、撮像素子部を有するチップを含む半導体ウエハ、及び撮像レンズ部を有するレンズシートをそれぞれ用意する工程と、
前記基板、前記半導体ウエハ及び前記レンズシートを樹脂層を介して結合して積層部材を形成する工程と、
前記積層部材をチップ毎にダイシングする工程とを具備することを特徴とするカメラモジュールの製造方法。
【請求項4】
前記溝部から前記撮像素子部の接続端子が露出し、前記レンズシートの各撮像レンズ部が前記各チップの感光画素エリアと対応するように位置決めを行って前記積層部材を形成することを特徴とする請求項3記載のカメラモジュールの製造方法。
【請求項5】
前記溝部から露出している前記接続端子に接続用の導体パターンを形成することを特徴とする請求項4記載のカメラモジュールの製造方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は超小型カメラモジュール及びその製造方法に関し、特に、CCDあるいはCMOSセンサーを内蔵したレンズ付き小型カメラモジュール及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
通常、小型カメラモジュールは、撮像センサー、IR(赤外線)カットフィルタ、基板、受動部品、光学レンズ及び絞りを有する。
【0003】
近年、カメラモジュールの小型化要求がますます強まっている。小型化のポイントは、(1)センサーチップや使用する受動部品の小型化及び
(2)センサー画素の縮小化と合わせた光学系の低背化である。
【0004】
(1)は横方向の小型化であり、部品及び実装技術の進歩と共に小型化が可能である。特に、センサーチップと同一サイズの基板を使用した実装技術(CSP)(Chip Scale Package)が注目を浴びている。一方、(2)については、センサー上にIRカットフィルタ、絞り、光学レンズ等の光学部品を積層する必要があるため、容易に低背化が進まなかった。
【0005】
また、基板上に撮像素子を設け、この撮像素子上に結合レンズ部を有する光学素子を設けると共に撮像素子と基板とをワイヤにより電気的に接続した後、結合レンズ部を露出させるように樹脂封止して基板、撮像素子及び光学素子を一体化することは特許文献1に開示されている。
【0006】
しかしながら、いずれにしても、従来のカメラモジュールにおいては、レンズを支持するレンズバレル及びレンズホルダ、IRカットフィルタを支持するホルダ、基板、撮像素子及び光学素子からなる積層体を保持する筐体、このような積層体を封止する封止樹脂等を必要としおり、各部品の組み立て、アッセンブリが容易でないだけでなく、小型化並びに低背化を実現することは困難である。
【特許文献1】特開2001−238103
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
それ故、本発明の目的は、カメラモジュールとしての組立工程を一切排除して、小型化及び低背化した高性能のカメラモジュール及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の第1の態様によると、カメラモジュールは、裏面から表面に貫通する溝部と、複数のボールバンプとを有する基板と、前記基板上に設けられ、前記溝部から露出するように設けられた接続端子を有すると共に、撮像素子部を含む半導体チップと、前記半導体チップ上に設けられ、撮像レンズ部を有するレンズシートと、前記基板に形成され、前記接続端子と前記ボールバンプとを電気的に接続する導体パターンとを具備している。
【0009】
本発明の第2の態様によると、カメラモジュールの製造方法は、溝部を有する基板、撮像素子部を有するチップを含む半導体ウエハ、及び撮像レンズ部を有するレンズシートをそれぞれ用意する工程と、前記基板、前記半導体ウエハ及び前記レンズシートを樹脂層を介して結合して積層部材を形成する工程と、前記積層部材をチップ毎にダイシングする工程とを具備している。
【発明の効果】
【0010】
カメラモジュールとしての組立工程を一切排除しており、これにより小型化及び低背化した高性能のカメラモジュールが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
図1は本発明の実施例による製造工程を示す。即ち、半導体ウエハに対応した大きさを有する基板10を用意する。この基板10はセラミック、ガラス、樹脂等からなり、図3に示すように、ウエハの各チップに対応して、裏面から表面に貫通し、センサーの接続端子を露出させるような溝11、例えば、V型溝が形成されている。さらに、その裏面周辺部には、複数のボールバンプ12が形成されている。
【0012】
次いで、半導体ウエハ20を用意する。このウエハには、既知のようにCCD或いはCMOSセンサーのような撮像素子及びその周辺回路を有する多数のチップ21が形成されている。各チップは図2の平面図で示すように、感光画素エリア22とチップ裏面の周辺部に形成された複数の接続端子(電極)23とから構成されている。
【0013】
さらに、撮像レンズ31を有するレンズアレイシート30を用意する。このレンズアレイシート30は、シートと凸レンズを同一材料で形成することもできるし、別個の材料で形成することもできる。両方を同一材料で形成する際には、レンズ部を成型、エッチング、析出等により形成することができ、また、別個の材料で形成する際には、シートとなる、例えば、ガラス、熱硬化性樹脂、透光性セラミック等の光学材料の表面に光学用透明樹脂、例えば、フェノール系樹脂或いはアクリル系樹脂からなる凸レンズ系の撮像レンズを形成すればよい。
【0014】
撮像レンズ31は各チップの感光画素エリア22と対応するように配置されている。
【0015】
IRカットフィルタをレンズの表面に形成する際には、予めレンズアレイシートの表面に形成しておけばよく、さらに、遮光兼絞りをIRカットフィルタと対向する反対面に形成する際には、レンズアレイシートの状態で吹き付け、印刷等の方法で形成することができる。
【0016】
しかる後、これらの基板10、半導体ウエハ20及びレンズアレイシート30をエポキシ樹脂層40を介して貼り付けて積層部材50を形成する。この積層部材50を形成する際、基板10の裏面に形成されたV型溝11から各チップ21における撮像素子の接続端子23が露出すると共に、レンズアレイシート30の各撮像レンズ31が各チップ21の感光画素エリア22と対応するように位置決めを行っている。
【0017】
積層部材50の裏面に対して、即ち、基板10の裏面に形成されたV型溝11から露出している接続端子23に接続用の導体パターン51を電着等の方法により各チップ21毎に形成すると共にボールバンプ12に接続している。
【0018】
しかる後、積層部材50をダイシングして個々のセンサモジュール、即ち、カメラモジュール60を完成する。
【0019】
図3は形成されたカメラモジュール60の断面構造を示す。このカメラモジュールは、裏面から表面にわたって形成されたV型溝11と、複数のボールバンプ12とを有する基板10と、基板10上に設けられ、V型溝11から露出するように設けられた接続端子23を有すると共に、撮像素子部を含む半導体チップ21と、半導体チップ21上に設けられ、撮像レンズ部31を有するレンズシート30と、基板10に形成され、接続端子23とボールバンプ12とを電気的に接続する導体パターン51とから構成されている。
【0020】
前記した説明から明らかなように、従来のカメラモジュールとの大きな差異は、カメラモジュールとしての組立工程を一切排除している。それ故、従来不可能であった小型化及び低背化した高性能のカメラモジュールが実現可能となる。即ち、本発明においては、余りに小さいカメラモジュールは組立不可能であり、従来は製造することが不可能であったが、このことは、組立をするから製造が不可能となり、組立なければ可能である、という発想に基づいて小型化及び低背化した高性能のカメラモジュールが実現可能となったものである。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の実施例によるカメラモジュールの製造工程を模式的に示す平面図である。
【図2】本発明の実施例による各チップを模式的に示す平面図である。
【図3】本発明の実施例によるカメラモジュールを模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【0022】
10…基板、11…V型溝、12…ボールバンプ、20…ウエハ、21…チップ、22…感光画素エリア、23…接続端子、30…レンズアレイシート、31…撮像レンズ、50…積層部材、51…導体パターン、60…カメラモジュール




 

 


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