(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に半田を塗布する工程と、前記基板の半田上に面実装パッケージを搭載する工程と、前記面実装パッケージを搭載した基板を半田リフロー装置に投入し前記半田を溶解して前記面実装パッケージを前記基板に半田付けする工程と、前記半田付けする工程の後に前記面実装パッケージ内に固体撮像素子をダイスボンドする工程とを含む撮像装置の製造方法。
【請求項２】
前記ダイスボンドする工程において、さらに前記面実装パッケージ内に固体撮像素子以外の半導体素子のベアチップをダイスボンドすることを特徴とする請求項１記載の撮像装置の製造方法。
【請求項３】
前記ダイスボンドする工程の後で、前記固体撮像素子を前記面実装パッケージにワイヤーボンディングする工程を含む請求項１または請求項２記載の撮像装置の製造方法。
【請求項４】
前記ダイスボンドする工程の後で、前記固体撮像素子に外部入射光を集光するレンズを設けたレンズホルダーを前記面実装パッケージに封着する工程を含む請求項１または請求項２記載の撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、面実装パッケージの固体撮像素子を用いた撮像装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＤＩＬ（Dual In Line）パッケージの固体撮像素子を使用した撮像装置の製造工程を図４を用いて説明する。
図４において、３０は撮像装置の母体であるプリント基板、３１は撮像装置の実装部品、３２はプリント基板３０の部品パッド位置に半田を塗布するためのクリーム半田装置、３３はプリント基板３０上に実装部品３１を搭載するチップマウンター装置、３４はクリーム半田装置３２によって塗布された半田を溶解し実装部品３１をプリント基板３０に実装する半田リフロー装置、３５はＤＩＬパッケージの固体撮像素子、３６はＤＩＬパッケージの固体撮像素子３５等を半田付けする手付け部品半田工程である。
【０００３】
工程フローとしては、まずプリント基板３０に面実装部品を実装する。具体的には、プリント基板３０の裏面の半田パッド位置上にクリーム半田装置３２を用いてクリーム半田し、そのクリーム半田した半田パッド位置上にチップマウンター装置３３を使用して裏面のみの実装部品３１を自動的に搭載する。そのままの状態で半田リフロー装置３４に投入して半田を溶解することでプリント基板３０の裏面の実装が終了する。同様に、プリント基板３０の表面の半田パッド位置上にクリーム半田装置３２を用いてクリーム半田し、そのクリーム半田した半田パッド位置上にチップマウンター装置３３を使用して表面のみの実装部品３１を自動的に搭載する。そのままの状態で半田リフロー装置３４に投入して半田を溶解することでプリント基板３０の表面の実装が終了する。これにより、プリント基板３０の両面の実装が完了したことになる。この後、ＤＩＬパッケージの固体撮像素子３５等のリード部品を手付け部品半田工程３６にて半田付けする。このような工程フローにて撮像装置の製造工程は構成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、固体撮像素子のパッケージの小型化に伴い、ＤＩＬパッケージから面実装パッケージへの移行が進んでいる。
固体撮像素子のパッケージが面実装タイプになると、図４に示す面実装部品の実装工程であるクリーム半田装置３２→チップマウンター装置３３→半田リフロー装置３４を経てプリント基板３０に実装でき、手付け部品半田工程３６における手付け半田が不要になる。
【０００５】
しかし、クリーム半田装置（裏面）３２→チップマウンター装置（裏面）３３→半田リフロー装置（裏面）３４→クリーム半田装置（表面）３２→チップマウンター装置（表面）３３→半田リフロー装置（表面）３４を経ると、半田リフロー装置３４内にて固体撮像素子が２３０℃近い温度に触れてしまうので、固体撮像素子の表面に貼られているオンチップフィルターやオンチップレンズが損傷するという問題が生じる。
【０００６】
そこで、面実装パッケージの固体撮像素子を後工程の手付け部品半田工程３６にて手付け半田すると、半田リフロー装置３４での高温による損傷は避けられるものの作業量が多くなり、信頼性が低下するという問題が生じる。
この発明は上記課題に鑑み、実装・組立工程においてオンチップフィルターやオンチップレンズ等が損傷せず、かつ作業量の増大を防ぎ信頼性に優れた面実装パッケージの固体撮像素子を用いた撮像装置の製造方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の撮像装置の製造方法は、基板上に半田を塗布し、基板の半田上に面実装パッケージを搭載し、面実装パッケージを搭載した基板を半田リフロー装置に投入し半田を溶解して面実装パッケージを基板に半田付けし、前記半田付けする工程の後に面実装パッケージ内に固体撮像素子をダイスボンドするものである。
【０００８】
請求項２記載の撮像装置の製造方法は、前記ダイスボンドする工程において、さらに固体撮像素子以外の半導体素子のベアチップをダイスボンドすることを特徴とする。
また、請求項３記載の撮像装置の製造方法は、前記ダイスボンドする工程の後で、前記固体撮像素子を前記面実装パッケージにワイヤーボンディングする工程を含むことを特徴とする。
また、請求項４記載の撮像装置の製造方法は、前記ダイスボンドする工程の後で、前記固体撮像素子に外部入射光を集光するレンズを設けたレンズホルダーを前記面実装パッケージに封着する工程を含むことを特徴とする。
この発明の撮像装置の製造方法によると、半田リフロー装置を経て基板上に面実装パッケージを実装し、半田付けする工程の後に面実装パッケージ内に固体撮像素子をダイスボンドするので、手付け半田が不要になる。また、ダイボンドする工程の後で、ワイヤーボンディングし、またはレンズを設けたレンズホルダーを前記面実装パッケージに封着してもよい。また、固体撮像素子やレンズを設けたレンズホルダーは、面実装パッケージの実装工程の後工程にて実装／封着されるので、半田リフロー装置を通らず高温によってオンチップフィルターやオンチップレンズ等が損傷するのを防ぐことができる。
【０００９】
この発明の撮像装置の製造方法によると、半田リフロー装置を経て基板上に面実装パッケージを実装し、面実装パッケージ内に固体撮像素子をダイスボンド→ワイヤーボンディングし、さらにレンズを設けたレンズホルダーを面実装パッケージに封着するので、手付け半田が不要になる。また、固体撮像素子やレンズを設けたレンズホルダーは、面実装パッケージの実装工程の後工程にて実装／封着されるので、半田リフロー装置を通らず高温によってオンチップフィルターやオンチップレンズ等が損傷するのを防ぐことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施の形態を図１ないし図３に基づいて説明する。
図１および図２は、それぞれ撮像装置の斜視図ならびに断面図を示しており、また、図３は撮像装置の製造工程を示している。
図１および図２において、１１は撮像装置の母体であるプリント基板、１２は固体撮像素子やその他の半導体素子のベアチップ１４を実装する中空の面実装パッケージである。なお、ベアチップ１４とは、回路を構成した半導体基板の周りを樹脂で覆った通常のＬＳＩとは異なり、回路を構成した半導体基板のみのものをいう。また、１３は撮像装置の実装部品、１５は面実装パッケージ１２の上部を覆うレンズホルダー、１６はレンズホルダー１５にて保持され固体撮像素子に映像を映すレンズ、１７はリード、１８はワイヤーである。
【００１１】
ベアチップ１４は、ワイヤーボンディングにより面実装パッケージ１２内の配線部分と電気的に接合している。面実装パッケージ１２内の配線は、面実装パッケージ１２に設けたリード１７と接合している。また、固体撮像素子の表面には光を電気信号に光電変換するためのフォトダイオードが多数設けられており、外部入射光をレンズ１６にて当該フォトダイオードに集光している。
【００１２】
図３において、２０はプリント基板１１の部品パッド位置に半田を塗布するためのクリーム半田装置、２１はプリント基板１１上に面実装パッケージ１２や実装部品１３を搭載するチップマウンター装置、２２はクリーム半田装置２０によって塗布された半田を溶解し面実装パッケージ１２や実装部品１３をプリント基板１１に実装する半田リフロー装置、２３はベアチップ１４をダイスボンドするダイスボンド装置、２４はベアチップ１４をワイヤーボンドするワイヤーボンド装置、２５はダストを除去するための洗浄装置、２６はレンズホルダー１５を封着する封着装置、２７は手付け部品半田工程である。
【００１３】
次に、図３に示す工程フローについて詳細に説明する。工程フローとしては、まずプリント基板１１に面実装部品を実装する。具体的には、プリント基板１１の裏面の半田パッド位置上にクリーム半田装置２０を用いてクリーム半田し、そのクリーム半田した半田パッド位置上にチップマウンター装置２１を使用して裏面のみの実装部品１３を自動的に搭載する。そのままの状態で半田リフロー装置２２に投入して半田を溶解することでプリント基板１１の裏面の実装が終了する。同様に、プリント基板１１の表面の半田パッド位置上にクリーム半田装置２０を用いてクリーム半田し、そのクリーム半田した半田パッド位置上にチップマウンター装置２１を使用して面実装パッケージ１２や表面のみの実装部品１３を自動的に搭載する。そのままの状態で半田リフロー装置２２に投入して半田を溶解することでプリント基板１１の表面の実装が終了する。これにより、プリント基板１１の両面の実装が完了したことになる。
【００１４】
この後、面実装パッケージ１２内にベアチップ１４をダイスボンド装置２３にてダイスボンドし、ワイヤーボンド装置２４にて面実装パッケージ１２の配線にワイヤーボンドする。ワイヤーボンド終了後、洗浄装置２５にてダスト等を除去するために洗浄する。洗浄終了後、封着装置２６にてレンズホルダー１５をプリント基板１１上に実装された面実装パッケージ１２上に封着する。最後に、手付け部品を手付け部品半田工程２７にて半田付けする。このような工程フローにて撮像装置の製造工程は構成されている。
【００１５】
このように構成された撮像装置の製造方法によると、面実装部品の実装工程であるクリーム半田装置２０→チップマウンター装置２１→半田リフロー装置２２を経てプリント基板１１上に面実装パッケージ１２を実装する。また、ダイスボンド装置２３→ワイヤーボンド装置２４を経て面実装パッケージ１２内に固体撮像素子やその他の半導体素子のベアチップ１４を実装する。さらに、レンズ１６を設けたレンズホルダー１５を封着装置２６にて面実装パッケージ１２に封着する。このように、手付け部品半田工程２７での手付け半田が不要となり、作業量が少なくなり、撮像装置の信頼性が向上する。
【００１６】
また、固体撮像素子やその他の半導体素子のベアチップ１４やレンズ１６を設けたレンズホルダー１５は、面実装パッケージ１２の実装工程の後工程にて実装／封着されるので、半田リフロー装置２２を通らず高温によってオンチップフィルターやオンチップレンズ等が損傷するのを防ぐことができる。
なお、前記実施の形態では、面実装パッケージ１２内に固体撮像素子やその他の半導体素子のベアチップ１４が実装されるものであったが、固体撮像素子のみ実装されるものであってもよい。
【００１７】
また、前記実施の形態では、プリント基板１１の両面に実装部品１３を実装するものであったが、片面のみに実装ものであってもよい。
【００１８】
【発明の効果】
この発明の撮像装置の製造方法によると、半田リフロー装置を経て基板上に面実装パッケージを実装し、半田付けする工程の後に面実装パッケージ内に固体撮像素子をダイスボンドするので、手付け半田が不要になり、作業量が少なくなり、信頼性が向上する。また、ダイボンドする工程の後で、ワイヤーボンディングし、またはレンズを設けたレンズホルダーを前記面実装パッケージに封着してもよい。また、固体撮像素子やレンズを設けたレンズホルダーは、面実装パッケージの実装工程の後工程にて実装／封着されるので、半田リフロー装置を通らず高温によってオンチップフィルターやオンチップレンズ等が損傷するのを防ぐことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態における撮像装置の斜視図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】この発明の一実施の形態における撮像装置の製造工程図である。
【図４】従来例における撮像装置の製造工程図である。
【符号の説明】
１１  プリント基板
１２  面実装パッケージ
１３  実装部品
１４  ベアチップ
１５  レンズホルダー
１６  レンズ
１７  リード
１８  ワイヤー
２０  クリーム半田装置
２１  チップマウンター装置
２２  半田リフロー装置
２３  ダイスボンド装置
２４  ワイヤーボンド装置
２５  洗浄装置
２６  封着装置
２７  手付け部品半田工程
【図１】
0003645069.tif 000002
【図２】
0003645069.tif 000003
【図３】
0003645069.tif 000004
【図４】
0003645069.tif 000005