(57)【要約】【課題】撮像装置の変形を軽減し、画質の低下を防止する。【解決手段】撮像装置は、撮像素子、基板および接続部を具備する。この撮像装置が具備する基板は、有機材料により絶縁層が構成された基板である有機基板と無機材料により絶縁層が構成された基板である無機基板とにより構成されてその撮像装置が具備する撮像素子が接着される。この撮像装置が具備する接続部は、その撮像装置が具備する基板とその撮像装置が具備する撮像素子とを接続する。【選択図】図３
2020004901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、
有機材料により絶縁層が構成される基板である有機基板と無機材料により絶縁層が構成される基板である無機基板とにより構成されて前記撮像素子が接着される基板と、
前記基板と前記撮像素子とを接続する接続部と
を具備する撮像装置。
【請求項２】
前記撮像素子は、前記有機基板および前記無機基板の何れかの基板の表面に接着され、
前記接続部は、前記撮像素子が接着される基板と前記撮像素子とを接続する
請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記有機基板および前記無機基板のうちの一方の基板は開口部を備え、他方の基板は前記開口部を介して前記撮像素子が接着される請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
前記接続部は、前記開口部を備える基板と前記撮像素子とを接続する請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
前記接続部は、前記撮像素子が接着される基板と前記撮像素子とを接続する請求項３記載撮像装置。
【請求項６】
前記撮像素子が接着される基板は、第２の開口部を備え、
前記撮像素子は、前記第２の開口部を介して入射光が照射される
請求項３記載の撮像装置。
【請求項７】
前記基板は、前記有機基板および前記無機基板が導電材料により接合されて構成される請求項１記載の撮像装置。
【請求項８】
前記接続部は、導電ワイヤにより構成される請求項１記載の撮像装置。
【請求項９】
前記接続部は、半田により構成される請求項１記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記接続部は、前記基板および前記撮像素子の少なくとも１つに形成されるバンプにより構成される請求項１記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記有機基板は、銅により構成される配線層を備える請求項１記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記撮像素子を覆う蓋部をさらに具備する請求項１記載の撮像装置。
【請求項１３】
有機材料により絶縁層が構成される基板である有機基板と無機材料により絶縁層が構成される基板である無機基板とにより構成される基板に撮像素子を接着する撮像素子接着工程と、
前記基板と前記撮像素子とを接続する接続部により前記基板と前記撮像素子とを接続する接続工程と
を具備する撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、撮像装置および撮像装置の製造方法に関する。詳しくは、中空パッケージに構成される撮像装置および当該撮像装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像装置は、半導体チップ形状の撮像素子が実装された基板にガラス板等の透明な部材が一部に配置された蓋部が接着される中空パッケージ形状に構成される。撮像素子に入射光を照射するためである。撮像素子には、外部に配置された撮影レンズにより蓋部のガラス板を介して被写体が結像される。また、ごみの侵入を防ぐため、この中空パッケージは気密封止される。しかし、この気密封止により、撮像装置の内圧が変化して不具合を生じる。例えば、基板および蓋部の接着には接着剤が使用され、接着の際に接着剤を硬化させるため加熱される。この加熱により撮像装置の内圧が上昇し、撮像素子と撮影レンズとの位置関係が変化して光軸や焦点位置を保持することができない等の不具合を生じる。
【０００３】
このような、内圧の変化による不具合の発生を防ぐ撮像装置として、例えば、基板に貫通孔を形成し、この貫通孔に通気性樹脂を充填する撮像装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この撮像装置では、撮像装置内部の空気が膨張した場合であっても、膨張した空気が通気性樹脂を通って外部に散逸するため、内圧の上昇が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０６９８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の従来技術では、内圧の変化以外の要因により撮像装置が変形した場合には、撮像素子および撮影レンズの位置関係を正確に保持できないという問題がある。撮像装置は、撮像素子や基板などの熱膨張係数が異なる複数の部材により構成される。これらの部材が使用時における温度変化に応じて膨張または収縮する際に歪みを生じ、撮像装置全体にたわみ等の変形を生じる。このような場合に、上述の従来技術では、撮像素子および撮影レンズとの位置関係を正確に保持できず、画質が低下する等の問題がある。
【０００６】
本開示は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、温度の変化に基づく撮像装置の変形を軽減し、画質の低下を防止することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の態様は、撮像素子と、有機材料により絶縁層が構成される基板である有機基板と無機材料により絶縁層が構成される基板である無機基板とにより構成されて上記撮像素子が接着される基板と、上記基板と上記撮像素子とを接続する接続部とを具備する撮像装置である。
【０００８】
また、この第１の態様において、上記撮像素子は、上記有機基板および上記無機基板の何れかの基板の表面に接着され、上記接続部は、上記撮像素子が接着される基板と上記撮像素子とを接続してもよい。
【０００９】
また、この第１の態様において、上記有機基板および上記無機基板のうちの一方の基板は開口部を備え、他方の基板は上記開口部を介して上記撮像素子が接着されてもよい。
【００１０】
また、この第１の態様において、上記接続部は、上記開口部を備える基板と上記撮像素子とを接続してもよい。
【００１１】
また、この第１の態様において、上記接続部は、上記撮像素子が接着される基板と上記撮像素子とを接続してもよい。
【００１２】
また、この第１の態様において、上記撮像素子が接着される基板は、第２の開口部を備え、上記撮像素子は、上記第２の開口部を介して入射光が照射されてもよい。
【００１３】
また、この第１の態様において、上記基板は、上記有機基板および上記無機基板が導電材料により接合されて構成されてもよい。
【００１４】
また、この第１の態様において、上記接続部は、導電ワイヤにより構成されてもよい。
【００１５】
また、この第１の態様において、上記接続部は、半田により構成されてもよい。
【００１６】
また、この第１の態様において、上記接続部は、上記基板および上記撮像素子の少なくとも１つに形成されるバンプにより構成されてもよい。
【００１７】
また、この第１の態様において、上記有機基板は、銅により構成される配線層を備えてもよい。
【００１８】
また、この第１の態様において、上記撮像素子を覆う蓋部をさらに具備してもよい。
【００１９】
また、本開示の第２の態様は、有機材料により絶縁層が構成される基板である有機基板と無機材料により絶縁層が構成される基板である無機基板とにより構成される基板に撮像素子を接着する撮像素子接着工程と、上記基板と上記撮像素子とを接続する接続部により上記基板と上記撮像素子とを接続する接続工程とを具備する撮像装置の製造方法である。
【００２０】
このような態様を採ることにより、撮像素子が接着される基板が有機材料により絶縁層が構成された基板である有機基板と無機材料により絶縁層が構成された基板である無機基板とにより構成される。これにより、熱膨張係数が異なる複数の材料により基板が構成され、歪みが調整されるという作用をもたらす。撮像装置全体の変形の緩和が想定される。
【発明の効果】
【００２１】
本開示によれば、撮像装置の変形を軽減し、画質の低下を防止するという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本開示の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。
【図２】本開示の実施の形態に係る撮像素子の構成例を示す図である。
【図３】本開示の第１の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。
【図４】本開示の第１の実施の形態に係る基板の構成例を示す図である。
【図５】本開示の第１の実施の形態に係る撮像装置の実装形態の一例を示す図である。
【図６】本開示の第１の実施の形態に係る撮像装置の製造方法の一例を示す図である。
【図７】本開示の第２の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。
【図８】本開示の第３の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。
【図９】本開示の第４の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。
【図１０】本開示の第５の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、図面を参照して、本開示を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）を説明する。以下の図面において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。ただし、図面は、模式的なものであり、各部の寸法の比率等は現実のものとは必ずしも一致しない。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれることは勿論である。また、以下の順序で実施の形態の説明を行う。
１．第１の実施の形態
２．第２の実施の形態
３．第３の実施の形態
４．第４の実施の形態
５．第５の実施の形態
【００２４】
＜１．第１の実施の形態＞
［撮像装置の外観］
図１は、本開示の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。同図は撮像装置１の外観を表す図である。同図の撮像装置１は、撮像素子１０が配置された基板１００にフレーム４０およびシールガラス５０からなる蓋部が接着されて構成される。撮像素子１０は、半導体チップに構成され、被写体の撮像を行う半導体素子である。基板１００は、撮像素子１０が実装されて、撮像素子１０の電気信号を伝達する基板である。上述の蓋部は、撮像素子１０を覆って基板１００に接着される。撮像素子１０は、基板１００および蓋部により密閉され、気密封止される。これにより、撮像装置１内部へのごみ等の侵入を防ぐことができる。
【００２５】
［撮像素子の構成］
図２は、本開示の実施の形態に係る撮像素子の構成例を示す図である。同図の撮像素子１０は、画素アレイ部１１と、垂直駆動部１５と、カラム信号処理部１６と、制御部１７とを備える。
【００２６】
画素アレイ部１１は、画素１２が２次元格子状に配置されて構成されたものである。ここで、画素１２は、照射された光に応じた画像信号を生成するものである。この画素１２は、照射された光に応じた電荷を生成する光電変換部を有する。また画素１２は、画素回路をさらに有する。この画素回路は、光電変換部により生成された電荷に基づく画像信号を生成する。画像信号の生成は、後述する垂直駆動部１５により生成された制御信号により制御される。画素アレイ部１１には、信号線１３および１４がＸＹマトリクス状に配置される。信号線１３は、画素１２における画素回路の制御信号を伝達する信号線であり、画素アレイ部１１の行毎に配置され、各行に配置される画素１２に対して共通に配線される。信号線１４は、画素１２の画素回路により生成された画像信号を伝達する信号線であり、画素アレイ部１１の列毎に配置され、各列に配置される画素１２に対して共通に配線される。これら光電変換部および画素回路は、半導体基板に形成される。
【００２７】
垂直駆動部１５は、画素１２の画素回路の制御信号を生成するものである。この垂直駆動部１５は、生成した制御信号を同図の信号線１３を介して画素１２に伝達する。カラム信号処理部１６は、画素１２により生成された画像信号を処理するものである。このカラム信号処理部１６は、同図の信号線１４を介して画素１２から伝達された画像信号の処理を行う。カラム信号処理部１６における処理には、例えば、画素１２において生成されたアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換するアナログデジタル変換が該当する。カラム信号処理部１６により処理された画像信号は、撮像素子１０の画像信号として出力される。制御部１７は、撮像素子１０の全体を制御するものである。この制御部１７は、垂直駆動部１５およびカラム信号処理部１６を制御する制御信号を生成して出力することにより、撮像素子１０の制御を行う。制御部１７により生成された制御信号は、信号線１８および１９により垂直駆動部１５およびカラム信号処理部１６に対してそれぞれ伝達される。
【００２８】
［撮像装置の構成］
図３は、本開示の第１の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。同図は撮像装置１の構成例を表す断面図である。同図の撮像装置１は、撮像素子１０と、基板１００と、フレーム４０と、シールガラス５０と、導電ワイヤ３０と、ダイボンド材２１と、接着剤２２および２３とにより構成される。なお、同図におけるａおよびｂは、異なる構成の基板１００がそれぞれ配置された撮像装置１の例を表したものである。
【００２９】
撮像素子１０は、上述のように、画像信号を生成して出力する半導体チップである。この撮像素子１０は画素アレイ部１１が同図の上側に配置され、この画素アレイ部１１が配置される面である受光面の周縁部にパッドが形成される。ここで、パッドとは、基板等の表面に形成される電極である。このパッドに後述する導電ワイヤ３０が接続される。
【００３０】
基板１００は、撮像素子１０が実装される基板である。この基板１００においても後述するパッド１１４が形成され、導電ワイヤ３０が接続される。基板１００の構成の詳細については後述する。
【００３１】
ダイボンド材２１は、撮像素子１０を基板１００にダイボンディングする際に撮像素子１０を基板１００に接着するものである。
【００３２】
導電ワイヤ３０は、撮像素子１０および基板１００を電気的に接続するものである。図２において説明したように、撮像素子１０からは、画像信号が出力される。また、撮像素子１０は、カメラ等の基板に実装され、撮像が制御される。この制御のための信号が撮像素子１０に入力される。導電ワイヤ３０は、これらの信号を伝達する。この導電ワイヤは、金（Ａｕ）線等により構成することができ、ワイヤボンディングにより配置される。
【００３３】
フレーム４０は、撮像素子１０を囲繞する壁状に構成され、撮像素子１０を保護するものである。このフレーム４０は、例えば、樹脂により構成することができる。
【００３４】
シールガラス５０は、撮像素子１０を封止するとともに撮像素子１０に被写体からの光を透過するものである。このシールガラス５０を透過した光が撮像素子１０の受光面に入射し、画素１２に照射される。前述のように、フレーム４０およびシールガラス５０は、蓋部を構成する。
【００３５】
接着剤２２は、フレーム４０および基板１００を接着するものである。また、接着剤２３は、シールガラス５０およびフレーム４０を接着するものである。これらの接着剤には、熱硬化性接着剤や光硬化性接着剤を使用することができる。
【００３６】
基板１００は、前述のように撮像素子１０が実装される基板である。この基板１００は、有機基板１２０および無機基板１１０により構成された基板を使用することができる。ここで、有機基板１２０とは有機材料により絶縁層が構成された基板であり、無機基板１１０とは無機材料により絶縁層が構成された基板である。同図におけるａは撮像素子１０が配置される面に無機基板１１０が配置される例を表し、同図におけるｂは撮像素子１０が配置される面に有機基板１２０が配置される例を表したものである。
【００３７】
基板は、信号を伝達する配線の層である配線層と当該配線層を絶縁する絶縁層とにより構成される。有機基板１２０は、この絶縁層が有機材料により構成された基板である。例えば、樹脂のみにより構成された絶縁層やガラス布等の基材に樹脂を含浸させた樹脂組成物により構成された絶縁層が有機基板１２０の絶縁層に該当する。また、樹脂には、例えば、フェノール樹脂やエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂を使用することができる。有機基板１２０の配線層には、例えば、銅（Ｃｕ）により構成された配線層を使用することができる。
【００３８】
有機材料は後述する無機材料と比較して熱膨張係数が高いため、有機材料を絶縁層として使用する有機基板１２０は、温度変化に伴う膨張や収縮が大きいという性質がある。また、有機材料により構成されるため、剛性が低く、吸湿するととともに経時変化を生じるという性質がある。
【００３９】
一方、有機基板１２０は、多層化が容易であるとともに微細な配線の形成が容易である。配線層の材料としてＣｕを使用することができるため、電気抵抗が低い配線を形成することができ、熱伝導率を向上させることができる。また、絶縁層を構成する有機材料はＣｕより熱伝導率が低いため、有機基板１２０においては、配線層の配線に沿う方向である面方向の熱伝導度が厚み方向の熱伝導度より高くなる。
【００４０】
無機基板１１０は、セラミック等の無機材料により絶縁層が構成された基板である。このセラミックには、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ３Ｏ２）や窒化アルミニウム（ＡｌＮ）が該当する。無機基板１１０の配線層には、例えば、高融点のタングステン（Ｗ）により構成された配線層が使用される。セラミックの焼成温度より高い融点の材料を使用する必要があるためである。また、無機基板１１０においては、面方向および厚み方向の熱伝導度が略等しくなる。
【００４１】
無機材料は熱膨張係数が比較的低いため、無機材料を絶縁層として使用する無機基板１１０は、温度変化に伴う形状の変化が小さいという性質がある。また、有機材料と比較して剛性および耐湿性を高くすることができる。
【００４２】
一方、撮像装置１においては、画像信号を高速に伝達するため、配線層の配線抵抗を低減して信号伝搬速度を向上させる必要がある。上述のように、無機基板１１０は、Ｃｕと比較して電気伝導率が低いＷを配線層として使用する。配線抵抗を低減するには、無機基板１１０の配線層を厚膜化する必要がある。また、微細配線の形成が困難であるため、配線を多層化する必要も生じる。これらにより、無機基板１１０の厚さは、有機基板１２０より厚くなる。
【００４３】
このような有機基板１２０および無機基板１１０を貼り合わせて使用することにより、撮像装置１の性能を向上させることができる。例えば、熱膨張係数が異なる有機基板１２０および無機基板１１０を配置するため、温度の変化に伴い基板１００に反りを生じる。撮像装置１の他の構成要件である撮像素子１０や蓋部の反りを打ち消す方向にこの基板１００の反りを作用させることにより、撮像装置１の歪みを軽減することができる。これにより、撮像装置１の外部に配置された撮影レンズと撮像素子１０との距離の変化を軽減することができる。撮像装置１の温度の変化は、例えば、撮像装置１の製造工程における蓋部の接着工程や撮像装置１をカメラ等の基板（以下マザー基板と称する。）に実装する際のリフロー半田付け工程において発生する。また、撮像装置１の使用時においても、周囲温度の変化や自身の発熱により温度が変化する。
【００４４】
また、基板１００を薄型化することもできる。無機基板１１０は、配線抵抗を下げるため配線層を厚く構成する必要があり、配線の引き回しのため多層に構成する必要がある。これ対し、有機基板１２０を配置して基板１００における配線領域を無機基板１１０より有機基板１２０に多く配分することにより、基板１００の厚さを薄くすることができる。また、無機基板１１０を配置することにより、有機基板１２０のみにより基板１００を構成する場合と比較して、基板１００の剛性を向上させるとともに耐湿性および気密性を向上させることができる。また、無機基板１１０のみにより基板１００を構成する場合と比較して、有機基板１２０を配置することにより基板１００を軽量化することができる。また、経時変化が少ない無機基板１１０を配置することにより、信頼性の高い撮像装置１を構成することができる。
【００４５】
また、伝熱特性が異なる有機基板１２０および無機基板１１０を組み合わせて使用することにより、撮像装置１の放熱を最適化することができる。マザー基板に実装する場合には、無機基板１１０の配分を多くすることにより、厚さ方向の熱伝導度を向上させる。これにより、マザー基板への放熱性を向上させることができる。また、基板１００を放熱板等に固定する場合には、有機基板１２０の配分を多くすることにより、基板１００の面方向の熱伝導度を向上させる。これにより、放熱板への放熱性を向上させることができる。
【００４６】
基板１００は、有機基板１２０および無機基板１１０の間の電気的な接続を確保しながら接合させる必要がある。有機基板１２０および無機基板１１０の接合は、例えば、半田付けにより行うことができる。
【００４７】
［基板の構成］
図４は、本開示の第１の実施の形態に係る基板の構成例を示す図である。同図は、図３におけるａにおいて説明した基板１００の構成を表した図であり、同図の基板１００を例に挙げて基板１００の構成を説明する。基板１００は、無機基板１１０、有機基板１２０、半田１３１および接着部材１３２により構成される。
【００４８】
同図の無機基板１１０は、撮像素子１０が配置される面にパッド１１４が配置され、対面にパッド１１５が配置される。パッド１１４には、導電ワイヤ３０がワイヤボンディングされる。パッド１１５は、後述する半田１３１により有機基板１２０と接続される。無機基板１１０は、無機材料による絶縁層１１１の内層に配線層１１２が配置される。この配線層１１２には、複数の配線を形成することができる。配線層１１２とパッド１１４および１１５との間は、ビア１１３により接続される。なお、配線層は複数配置して多層配線に構成することもできる。
【００４９】
同図の有機基板１２０は、無機基板１１０と接合される面にパッド１２４が配置され、対面にパッド１２５が配置される。パッド１２４には、バンプを形成することができる。ここで、バンプは、パッド等に形成される突部であり、半田付け等における接続強度の向上のため配置される。有機基板１２０は、有機材料による絶縁層１２１の内層に配線層１２２が配置される。同図は、配線層１２２が２層配置される例を表したものである。配線層１２２同士や配線層１２２とパッド１２４および１２５との間は、ビア１２３により接続される。なお、１層または３層以上の配線層１２２を配置する構成にすることもできる。パッド１２５は、例えば、マザー基板との接続に使用することができる。
【００５０】
半田１３１は、無機基板１１０のパッド１１５と有機基板１２０のパッド１２４とを接続するものである。なお、半田１３１は、特許請求の範囲に記載の導電材料の一例である。
【００５１】
接着部材１３２は、無機基板１１０および有機基板１２０を接着するものである。この接着部材１３２には、例えば、接着性を有する樹脂を使用することができる。具体的には、非導電性フィルム（ＮＣＦ：Non Conductive Film）、非導電性ペースト（ＮＣＰ：Non Conductive Paste）、アンダーフィル（Under Fill）材および通常の接着剤を使用することができる。接着部材１３２を配置することにより、半田１３１による接続を補強することができる。
【００５２】
無機基板１１０および有機基板１２０の接続はこの例に限定されない。例えば、半田１３１を使用せず、パッド１１５および１２４の何れか一方または両方にバンプを形成し、バンプとパッドまたはバンプ同士を加熱圧接することにより接続することもできる。
【００５３】
なお、図３におけるｂにおいて説明した撮像装置１を構成する際には、同図の基板１００の天地を反転させた基板を適用することができる。この場合、有機基板１２０のパッド１２５に導電ワイヤ３０が接続される。無機基板１１０のパッド１１４は、マザー基板との接続等に使用することができる。
【００５４】
基板１００の構成は、この例に限定されない。例えば、無機材料により構成された基板をコア基板とし、このコア基板の片面または両面に有機材料により構成された絶縁層および配線層を積層して構成された基板１００を使用することもできる。この場合、コア基板が無機基板１１０に該当し、このコア基板に積層された絶縁層および配線層が有機基板１２０に該当する。コア基板には、セラミックや絶縁された金属により構成された基板を使用することができる。
【００５５】
［撮像装置の実装形態］
図５は、本開示の第１の実施の形態に係る撮像装置の実装形態の一例を示す図である。同図におけるａは、前述のマザー基板に撮像装置１が実装される例を表したものである。同図におけるａにおいては、撮像装置１は半田ボール３を介してマザー基板２に実装される。
【００５６】
同図におけるｂは、撮像装置１がカメラモジュールに構成される例を表したものである。同図におけるｂの撮像装置１は、シールガラス５０の代わりにフィルタ２０１が配置される。このフィルタ２０１は、所定の波長の光を遮光するものである。フィルタ２０１は、例えば、赤外光を遮光することができる。カメラモジュールは、鏡胴８および鏡胴８のレンズを駆動するアクチュエータ７をさらに備える。鏡胴８は、撮像素子１０に被写体を結像する撮影レンズを支持する筒状の筐体である。アクチュエータ７は、鏡胴８の撮影レンズの位置を変更して被写体の焦点を合わせるものである。このアクチュエータ７は、接着剤９によりフレーム４０の上面に接着される。また、基板１００にはフレキシブル配線板４が接続され、フレキシブル配線板４にはコネクタ６が配置される。基板１００の信号は、フレキシブル配線板４およびコネクタ６を介してカメラ等に伝達される。フレキシブル配線板４のコネクタ６が配置される面の裏側には、補強のためのフィルム５を配置することができる。
【００５７】
［撮像装置の製造方法］
図６は、本開示の第１の実施の形態に係る撮像装置の製造方法の一例を示す図である。同図は、撮像装置１の製造工程の一例を表す図である。まず、無機基板１１０に半田１３１および接着部材１３２を配置する。次に、半田１３１および接着部材１３２が配置された無機基板１１０を有機基板１２０に接着し、基板１００を形成する。これは、例えば、リフロー半田付けにより行うことができる（同図におけるａ）。次に、ダイボンド材２１により撮像素子１０を基板１００に接着する。これは、ダイボンド材２１を介して撮像素子１０を基板１００にダイボンディングすることにより行うことができる（同図におけるｂ）。当該工程は、特許請求の範囲に記載の撮像素子接着工程の一例である。次に、ワイヤボンディングを行い、撮像素子１０と基板１００との間を導電ワイヤ３０により接続する（導電におけるｃ）。当該工程は、特許請求の範囲に記載の接続工程に該当する。次に、接着剤２２によりフレーム４０を基板１００に接着し、接着剤２３によりシールガラス５０をフレーム４０に接着する（同図におけるｄ）。以上の工程により撮像装置１を製造することができる。
【００５８】
以上説明したように、本開示の第１の実施の形態の撮像装置１は、有機基板１２０および無機基板１１０により構成される基板１００を配置することにより、温度の変化に基づく撮像装置１の変形を軽減することができる。これにより、画質の低下を防止することができる。
【００５９】
＜２．第２の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態の撮像装置１は、撮像素子１０が基板１００に接着され、導電ワイヤ３０により撮像素子１０および基板１００が接続されていた。これに対し、本開示の第２の実施の形態の撮像装置１は、撮像素子１０がフリップチップ実装される点で、上述の第１の実施の形態と異なる。
【００６０】
［撮像装置の構成］
図７は、本開示の第２の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。同図の撮像装置１は、撮像素子１０の代わりに撮像素子２１０が配置され、半田３１により基板１００に接続される点で、図３において説明した撮像装置１と異なる。また、撮像素子２１０および基板１００は、接着部材２４により接着される。
【００６１】
撮像素子２１０は、画素アレイ部１１が配置される受光面とは異なる面にパッドが配置される撮像素子である。半田３１は、この受光面とは異なる面に配置されたパッドと基板１００のパッドとの間に配置されて接続を行う。また、接着部材２４には、接着部材１３２と同様に、ＮＣＦやＮＣＰを使用することができる。
【００６２】
同図におけるａは無機基板１１０に撮像素子２１０が配置される例を表したものであり、同図におけるｂは有機基板１２０に撮像素子２１０が配置される例を表したものである。
【００６３】
同図の撮像装置１は、例えば、受光面とは異なる面に半田３１および接着部材２４を配置し、基板１００に載置してリフロー半田付けを行うことにより製造することができる。このようなフリップチップ実装を行うことにより、導電ワイヤ３０を省略することができる。これにより、低背化するとともに接続領域を縮小することができる。また、パッド間距離を短縮することができるため、接続抵抗を低減することができる。撮像素子２１０の基板１００への接着および電気的な接続をフリップチップ実装により同時に行うことができるため、撮像装置１の製造工程を簡略化することができる。
【００６４】
なお、撮像素子２１０および基板１００の接続は、この例に限定されない。例えば、半田３１を使用せず、撮像素子２１０のパッドおよび基板１００のパッドの何れか一方または両方にバンプを形成し、加熱圧接することにより接続することもできる。
【００６５】
これ以外の撮像装置１の構成は本開示の第１の実施の形態において説明した撮像装置１の構成と同様であるため、説明を省略する。
【００６６】
以上説明したように、本開示の第２の実施の形態の撮像装置１は、受光面とは異なる面にパッドが形成された撮像素子２１０を基板１００にフリップチップ実装し、撮像装置１を構成する。これにより、撮像装置１を低背化することができる。
【００６７】
＜３．第３の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態の撮像装置１は、有機基板１２０および無機基板１１０を貼り合わせて構成される基板１００の表面に撮像素子１０が接着されていた。これに対し、本開示の第２の実施の形態の撮像装置１は、有機基板１２０または無機基板１１０に形成された開口部に撮像素子１０が配置される点で、上述の第１の実施の形態と異なる。
【００６８】
［撮像装置の構成］
図８は、本開示の第３の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。同図においては、フレーム４０およびシールガラス５０の記載を省略した。同図の基板１００ａは、有機基板および無機基板の何れか一方の基板に開口部が形成される。撮像素子１０は、この開口部を介して開口部が形成されない側の基板に接着され、開口部が形成された基板に接続される。
【００６９】
同図におけるａは、開口部１３７が形成された無機基板１３０と有機基板１２０とにより構成される基板１００ａを備える撮像装置１の例を表したものである。撮像素子１０は、無機基板１３０の開口部１３７を介して有機基板１２０にダイボンド材２１により接着される。また、撮像素子１０は、導電ワイヤ３０により無機基板１３０に接続される。
【００７０】
同図におけるｂは、開口部１４７が形成された有機基板１４０と無機基板１１０とにより構成される基板１００ａを備える撮像装置１の例を表したものである。撮像素子１０は、有機基板１４０の開口部１４７を介して無機基板１１０に接着される。また、撮像素子１０は、導電ワイヤ３０により有機基板１４０に接続される。
【００７１】
同図に表したように、開口部１３７および１４７内に撮像素子１０を納めることにより、図３において説明した基板１００に撮像素子１０を接着する場合と比較して、撮像装置１を低背化することができる。また、図５におけるｂにおいて説明した撮像モジュール等の全体を低背化することもできる。撮像モジュール等の撮影レンズは撮像素子１０の表面を基準として設置されるため、撮像素子１０が基板に埋没する形状となる同図の撮像装置１においては、撮影レンズをより撮像素子１０に近接して配置することが可能となるためである。また、有機基板および無機基板の何れかに開口部が形成されるため、撮像装置１を軽量化することもできる。なお、図３において説明した撮像装置１と同様に、有機基板および無機基板の厚さ等を調整することにより、撮像装置１の変形を緩和することが可能である。
【００７２】
これ以外の撮像装置１の構成は本開示の第１の実施の形態において説明した撮像装置１の構成と同様であるため、説明を省略する。
【００７３】
以上説明したように、本開示の第３の実施の形態の撮像装置１は、基板１００を構成する有機基板１２０および無機基板１１０の何れか一方に開口部１３７または１４７を形成し、当該開口部を介して他方の基板に撮像素子１０を接着する。これにより、撮像装置１を低背化することができ、撮像装置１を使用するカメラ等を小型化することができる。
【００７４】
＜４．第４の実施の形態＞
上述の第３の実施の形態の撮像装置１は、無機基板１３０または有機基板１４０の何れか一方の基板に開口部を有する基板１００ａを使用し、この開口部を介して他方の基板に接着された撮像素子１０が導電ワイヤ３０により接続されていた。これに対し、本開示の第４の実施の形態の撮像装置１は、撮像素子がフリップチップ実装される点で、上述の第３の実施の形態と異なる。
【００７５】
［撮像装置の構成］
図９は、本開示の第４の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。同図の撮像装置１は、撮像素子１０の代わりに撮像素子２１０が配置され、半田３１により基板１００に接続され、接着部材２４により基板１００に接着される点で、図８において説明した撮像装置１と異なる。
【００７６】
同図におけるａは、無機基板１３０の開口部１３７を介して撮像素子２１０が有機基板１２０に接着される例を表したものである。半田３１は、撮像素子２１０のパッドと有機基板１２０のパッド１２４との間に配置されてこれらのパッドを接続する。
【００７７】
同図におけるｂは、有機基板１４０の開口部１４７を介して撮像素子２１０が無機基板１１０に接着される例を表したものである。半田３１は、撮像素子２１０のパッドと無機基板１１０のパッド１１４との間に配置されて接続を行う。
【００７８】
同図の撮像装置１では、導電ワイヤ３０を使用しないため、図８において説明した撮像装置１よりも、更に低背化することができる。
【００７９】
なお、撮像素子２１０および基板１００の接続はこの例に限定されない。例えば、半田３１を使用せず、撮像素子２１０のパッドおよび基板１００のパッドの何れか一方または両方にバンプを形成し、加熱圧接することにより接続することもできる。
【００８０】
これ以外の撮像装置１の構成は本開示の第１の実施の形態において説明した撮像装置１の構成と同様であるため、説明を省略する。
【００８１】
以上説明したように、本開示の第４の実施の形態の撮像装置１は、受光面とは異なる面にパッドが形成された撮像素子２１０を使用し、開口部を介してフリップチップ実装することにより、撮像装置１をさらに低背化することができる。
【００８２】
＜５．第５の実施の形態＞
上述の第４の実施の形態の撮像装置１は、無機基板１３０または有機基板１４０の何れか一方の基板に開口部を有する基板１００ａを使用し、撮像素子２１０が開口部を介して他方の基板にフリップチップ実装されていた。これに対し、本開示の第５の実施の形態の撮像装置１は、撮像素子１０がフリップチップ実装される基板にさらに開口部が形成される点で、上述の第４の実施の形態と異なる。
【００８３】
［撮像装置の構成］
図１０は、本開示の第５の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。同図の撮像装置１は、撮像素子２１０の代わりに撮像素子１０が配置され、撮像素子１０が接着される有機基板および無機基板にさらに開口部が形成される点で、図９において説明した撮像装置１と異なる。この撮像素子１０が接着される基板に形成された開口部を介して撮像素子１０に入射光が照射される。
【００８４】
同図は、開口部１３７が形成された無機基板１３０と開口部１４７が形成された有機基板１４０とにより構成される基板１００ｂを備える撮像装置１の例を表したものである。同図におけるａの撮像装置１においては、撮像素子１０は、無機基板１３０の開口部１３７を介して有機基板１４０にフリップチップ実装される。同図におけるａの撮像素子１０には、有機基板１４０の開口部１４７を介して入射光が照射される。
【００８５】
同図におけるｂの撮像装置１においては、撮像素子１０は、有機基板１４０の開口部１４７を介して無機基板１３０にフリップチップ実装される。同図におけるｂの撮像素子１０には、無機基板１３０の開口部１３７を介して入射光が照射される。
【００８６】
同図の撮像装置１では、受光面にパッドが形成された撮像素子１０を使用し、フリップチップ実装を行って撮像装置１を構成することができる。有機基板および無機基板の両方に開口部が形成されるため、図９において説明した撮像装置１と比較して、さらに軽量化することができる。また、撮像素子１０の受光面が基板１００ｂにおける有機基板１４０および無機基板１３０の接合部の近傍に配置されるため、図９において説明した撮像装置１と比較して、さらに撮影レンズを撮像装置１に近接させることができる。撮像モジュールのさらなる小型化が可能となる。なお、同図におけるａの開口部１４７および同図におけるｂの開口部１３７は、特許請求の範囲に記載の第２の開口部の一例である。
【００８７】
なお、撮像素子１０および基板１００の接続はこの例に限定されない。例えば、半田３１を使用せず、撮像素子１０のパッドおよび基板１００のパッドの何れか一方または両方にバンプを形成し、加熱圧接することにより接続することもできる。
【００８８】
これ以外の撮像装置１の構成は本開示の第１の実施の形態において説明した撮像装置１の構成と同様であるため、説明を省略する。
【００８９】
以上説明したように、本開示の第５の実施の形態の撮像装置１は、開口部が配置された有機基板および無機基板を備える。この有機基板および無機基板のうち一方の基板の開口部を介して他方の基板に撮像素子１０が接着されるとともに当該他方の基板の開口部を介して入射光が撮像素子１０に照射される。これにより、受光面にパッドが形成された撮像素子１０をフリップチップ実装して撮像装置１を構成することができる。撮像装置１をさらに低背化することができる。
【００９０】
最後に、上述した各実施の形態の説明は本開示の一例であり、本開示は上述の実施の形態に限定されることはない。このため、上述した各実施の形態以外であっても、本開示に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【００９１】
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）撮像素子と、
有機材料により絶縁層が構成される基板である有機基板と無機材料により絶縁層が構成される基板である無機基板とにより構成されて前記撮像素子が接着される基板と、
前記基板と前記撮像素子とを接続する接続部と
を具備する撮像装置。
（２）前記撮像素子は、前記有機基板および前記無機基板の何れかの基板の表面に接着され、
前記接続部は、前記撮像素子が接着される基板と前記撮像素子とを接続する
前記（１）に記載の撮像装置。
（３）前記有機基板および前記無機基板のうちの一方の基板は開口部を備え、他方の基板は前記開口部を介して前記撮像素子が接着される前記（１）に記載の撮像装置。
（４）前記接続部は、前記開口部を備える基板と前記撮像素子とを接続する前記（３）に記載の撮像装置。
（５）前記接続部は、前記撮像素子が接着される基板と前記撮像素子とを接続する前記（３）に記載撮像装置。
（６）前記撮像素子が接着される基板は、第２の開口部を備え、
前記撮像素子は、前記第２の開口部を介して入射光が照射される
前記（３）または（５）に記載の撮像装置。
（７）前記基板は、前記有機基板および前記無機基板が導電材料により接合されて構成される前記（１）から（６）の何れかに記載の撮像装置。
（８）前記接続部は、導電ワイヤにより構成される前記（１）から（７）の何れかに記載の撮像装置。
（９）前記接続部は、半田により構成される前記（１）から（７）の何れかに記載の撮像装置。
（１０）前記接続部は、前記基板および前記撮像素子の少なくとも１つに形成されるバンプにより構成される前記（１）から（７）の何れかに記載の撮像装置。
（１１）前記有機基板は、銅により構成される配線層を備える前記（１）から（１０）の何れかに記載の撮像装置。
（１２）前記撮像素子を覆う蓋部をさらに具備する前記（１）から（１１）の何れかに記載の撮像装置。
（１３）有機材料により絶縁層が構成される基板である有機基板と無機材料により絶縁層が構成される基板である無機基板とにより構成される基板に撮像素子を接着する撮像素子接着工程と、
前記基板と前記撮像素子とを接続する接続部により前記基板と前記撮像素子とを接続する接続工程と
を具備する撮像装置の製造方法。
【符号の説明】
【００９２】
１  撮像装置
７  アクチュエータ
８  鏡胴
１０、２１０  撮像素子
１１  画素アレイ部
１２  画素
２１  ダイボンド材
２４、１３２  接着部材
３０  導電ワイヤ
３１、１３１  半田
４０  フレーム
５０  シールガラス
１００、１００ａ、１００ｂ  基板
１１０、１３０  無機基板
１１４、１１５、１２４、１２５  パッド
１２０、１４０  有機基板
１３７、１４７  開口部
【図１】
2020004901.tif 000003
【図２】
2020004901.tif 000004
【図３】
2020004901.tif 000005
【図４】
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【図５】
2020004901.tif 000007
【図６】
2020004901.tif 000008
【図７】
2020004901.tif 000009
【図８】
2020004901.tif 000010
【図９】
2020004901.tif 000011
【図１０】
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