(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズマウント内に、固体撮像素子を取り付けた回路基板の収容部を有する固体撮像装置であって、
ボンディングパッドが形成された前記回路基板の表面に取り付けられた前記固体撮像素子と、
前記ボンディングパッドの形成領域及び前記固体撮像素子の取り付け領域に相当する前記回路基板の裏面に取り付けられた回路部品と、
前記回路部品が取り付けられた前記回路基板の裏面の全域を覆う平板状の成形封止部と、を備え、
前記成形封止部は、前記裏面と同一の幅及び長さを有し、その四方の側端面は前記回路基板の側端面と揃えられており、前記裏面を覆う側と反対側の底面は、前記回路基板にワイヤーボンディングを行うのに十分な平面度を有して形成されている、
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記回路部品は、少なくとも前記固体撮像素子を駆動するために必要なプロセッサー及び電子部品を含むことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
レンズマウント内に、固体撮像素子を取り付けた回路基板の収容部を有する固体撮像装置の製造方法であって、
表面にボンディングパッドが形成された前記回路基板の裏面における、前記ボンディングパッドの形成領域及び前記固体撮像素子の取り付け領域に相当する領域に、回路部品を取り付ける工程と、
前記回路部品が取り付けられた前記回路基板の裏面の全域を、平板状に成形封止する工程と、
前記回路基板の表面における前記固体撮像素子の取り付け領域に、前記固体撮像素子を取り付ける工程と、
前記固体撮像素子と前記ボンディングパッドとをワイヤーボンディングにより結線する工程と、
前記回路基板をレンズマウント内に取り付ける工程と、を備え、
前記回路基板の裏面の全域を平板状に成形封止する工程は、前記裏面と同一の幅及び長さを有し、その四方の側端面を前記回路基板の側端面と揃え、前記裏面を覆う側と反対側の底面を、前記回路基板にワイヤーボンディングを行うのに十分な平面度を有するように、成形封止部を形成する工程である、
ことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項４】
前記回路部品は、少なくとも前記固体撮像素子を駆動するために必要なプロセッサー及び電子部品を含むことを特徴とする請求項３記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項５】
前記回路部品を取り付ける工程は、固体撮像装置複数個分の前記回路基板の裏面に、固体撮像装置複数個分の回路部品を取り付ける工程であり、
前記平板状に成形封止する工程は、前記固体撮像装置複数個分の回路部品が取り付けられた前記回路基板の裏面の所定領域全体を成形封止する工程であり、
前記成形封止後の前記回路部品及び前記回路基板を、各固体撮像装置分ごとに分割する工程を更に備える、
ことを特徴とする請求項３または４記載の固体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】
本発明は、家庭用ビデオカメラ等に用いられる固体撮像素子を備えた固体撮像装置及びその製造方法の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の固体撮像装置においては、セラミックパッケージ収容型の固体撮像素子を用いたものが一般的であったが、近年においては、レンズマウント用のホルダーを固体撮像素子の保護パッケージとして兼用した固体撮像装置が開発されている。
【０００３】
この装置では、ボンディングパッドと配線パターンを有する回路基板上に、同じくボンディングパッドを有する固体撮像素子を取り付け、この回路基板上からレンズマウント用のホルダーを被せることにより、装置の小型化と製造の自動化を図っている。
【０００４】
更に、この装置では、前記回路基板の裏面にプロセッサー等の素子及び電子部品を実装することにより、前記回路基板の面積を減少させ、装置のより一層の小型化を図っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の装置においては、回路基板の裏面にプロセッサー等を実装する工程において、回路基板の表面における固体撮像素子用のボンディングパッド部分に相当する回路基板の裏面の領域を避けて実装を行う必要があった。
【０００６】
これは、固体撮像素子のワイヤーボンディングを行う際には、前記固体撮像素子用のボンディングパッド部分に相当する回路基板の裏面から、ヒートプレートを用いて加熱及び加圧を行ったり、あるいは超音波を印加するために、前記裏面の部分が平面であり、かつ十分な強度を有している必要があるためである。つまり、前記裏面部分にプロセッサー等を実装してしまうと、前記裏面部分の平面度が失われ、十分な強度も確保できなくなるのである。
【０００７】
従って、従来においては、前記裏面部分を避けてプロセッサー等を実装していたために、回路基板の面積を大きくする必要があり、あるいは２枚の固体撮像素子用の回路基板とは別の回路基板を用い、２枚の回路基板が必要になっていた。
【０００８】
そこで、本発明は、前記問題を解決し、回路基板の面積を大きくすることなく、固体撮像素子用の回路基板の裏面にプロセッサー等を実装することのできる固体撮像装置及びその製造方法を提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の固体撮像装置は、前記課題を解決するために、レンズマウント内に、固体撮像素子を取り付けた回路基板の収容部を有する固体撮像装置であって、ボンディングパッドが形成された前記回路基板の表面に取り付けられた前記固体撮像素子と、前記ボンディングパッドの形成領域及び前記固体撮像素子の取り付け領域に相当する前記回路基板の裏面に取り付けられた回路部品と、前記回路部品が取り付けられた前記回路基板の裏面の所定領域を覆う平板状の成形封止部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項１記載の固体撮像装置によれば、前記固体撮像素子を駆動させるプロセッサーなどの部品を回路基板の裏面に実装後、成形封止することで、平面部が形成され、また、十分な強度が得られるので、前記固体撮像素子及びそのボンディングパッドが形成された領域に相当する前記回路基板の裏面にも前記プロセッサーなどの部品を実装することができる。その結果、前記固体撮像素子及びそのボンディングパッドが形成された領域に相当する領域を避けて前記プロセッサーなどの部品を実装する必要がないため、前記回路基板の面積の増大化を防ぎ、固体撮像装置の小型化を実現する。
【００１１】
請求項２記載の固体撮像装置は、前記課題を解決するために、請求項１記載の固体撮像装置において、前記回路部品は、少なくとも前記固体撮像素子を駆動するために必要なプロセッサー及び電子部品を含むことを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の固体撮像装置によれば、前記回路部品は、少なくとも前記固体撮像素子を駆動するために必要なプロセッサー及び電子部品を含むので、前記回路基板の表裏面に形成された小型の固体撮像素子駆動ユニットが得られる。
【００１３】
請求項３記載の固体撮像装置の製造方法は、前記課題を解決するために、レンズマウント内に、固体撮像素子を取り付けた回路基板の収容部を有する固体撮像装置の製造方法であって、表面にボンディングパッドが形成された前記回路基板の裏面における、前記ボンディングパッドの形成領域及び前記固体撮像素子の取り付け領域に相当する領域に、回路部品を取り付ける工程と、前記回路部品が取り付けられた前記回路基板の裏面の所定領域を、平板状に成形封止する工程と、前記回路基板の表面における前記固体撮像素子の取り付け領域に、前記固体撮像素子を取り付ける工程と、前記固体撮像素子と前記ボンディングパッドとをワイヤーボンディングにより結線する工程と、前記回路基板をレンズマウント内に取り付ける工程とを備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の固体撮像装置の製造方法によれば、前記固体撮像素子を駆動させるプロセッサーなどの部品を回路基板の裏面に実装後、成形封止することで、平面部が形成され、また、十分な強度が得られるので、前記固体撮像素子及びそのボンディングパッドが形成された領域に相当する前記回路基板の裏面にも前記プロセッサーなどの部品を実装することができる。その結果、前記固体撮像素子及びそのボンディングパッドが形成された領域に相当する領域を避けて前記プロセッサーなどの部品を実装する必要がないため、前記回路基板の面積の増大化を防ぎ、固体撮像装置の小型化を実現する。
【００１５】
請求項４記載の固体撮像装置の製造方法は、前記課題を解決するために、請求項３記載の固体撮像装置の製造方法において、前記回路部品は、少なくとも前記固体撮像素子を駆動するために必要なプロセッサー及び電子部品を含むことを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の固体撮像装置の製造方法によれば、前記回路部品は、少なくとも前記固体撮像素子を駆動するために必要なプロセッサー及び電子部品を含むので、前記回路基板の表裏面に形成された小型の固体撮像素子駆動ユニットが得られる。
【００１７】
請求項５記載の固体撮像装置の製造方法は、前記課題を解決するために、請求項３または４記載の固体撮像装置の製造方法において、前記回路部品を取り付ける工程は、固体撮像装置複数個分の前記回路基板の裏面に、固体撮像装置複数個分の回路部品を取り付ける工程であり、前記平板状に成形封止する工程は、前記固体撮像装置複数個分の回路部品が取り付けられた前記回路基板の裏面の所定領域全体を成形封止する工程であり、前記成形封止後の前記回路部品及び前記回路基板を、各固体撮像装置分ごとに分割する工程を更に備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項５記載の固体撮像装置の製造方法によれば、固体撮像装置複数個分のプロセッサーなどの部品を一度に回路基板に取り付け、かつ、成形封止するので、製造コストが低減でき、製造工程も削減できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は本実施形態の固体撮像装置の概略構成を示す分解斜視図、図２は図１の固体撮像装置を組み立てた状態を示す断面図、図３は図１に対応する分解断面図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態の固体撮像装置１は、レンズキャップ２と、レンズ３と、ガラスフィルター４と、レンズマウント５と、マウント台座６と、固体撮像素子７と、回路基板８と、電子部品９と、ＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセッサー）１０と、成形封止部１１とを備えている。
【００２２】
レンズキャップ２は、耐熱プラスチック製の部材であり、図２及び図３に示すように、その上部中央には、絞り２ａが形成されている。
【００２３】
レンズ３は、図３に示すように、レンズキャップ２との嵌合側が平面状に形成され、固体撮像素子７と対向する側の一部が凸状に形成されたレンズである。但し、図３に示すレンズ３の形状は一例であり、その他の種々の形状を採用することができる。
【００２４】
ガラスフィルター４は、図１に示すように矩形状のガラス製フィルターである。
【００２５】
レンズ支持部としてのレンズマウント４とマウント台座５は、レンズキャップ２と同様に耐熱プラスチック製の部材であり、マウント実装されている。下面には、回路基板８との位置決め手段である突起６ａが３カ所に設けられている。
【００２６】
固体撮像素子７は、図１に示すように、回路基板８のほぼ中央部に取り付けられ、ワイヤーにより、回路基板８のボンディングパッド８ａに接続される。
【００２７】
回路基板８の裏面には、抵抗、コンデンサー等の電子部品９と、ＤＳＰ１０が、ワイヤーボンディングにより実装される。そして、これらの電子部品９及びＤＳＰ１０を実装した後に、プラスチック系の熱可塑性の樹脂、あるいは耐熱ブレードの熱可塑性の樹脂を用いて成形封止を行い、成形封止部１１を形成する。成形封止部１１は、図２及び図３に示すように、良好な平面度が得られるように成形する。
【００２８】
以上が本実施形態の固体撮像装置１の概略構成である。
【００２９】
次に、本実施形態の固体撮像装置１の製造方法を、図４のフローチャートに基づいて説明する。
【００３０】
本実施形態の固体撮像装置１は、まず、回路基板８の裏面に、チップ素子等の電気部品９を実装し（ステップＳ１）、次に、ＤＳＰ１０をワイヤーボンディングにより取り付ける（ステップＳ２）。これらの電気部品９とＤＳＰ１０の取り付け位置は、図２に示すように、回路基板８の表面に設けられた固体撮像素子７用のボンディングパッドの位置に相当する位置である。そして、この状態で、成形封止を行い、成形封止部１１を形成する（ステップＳ３）。この成形封止部１１は図２に示すように良好な平面度を有するように成形される。
【００３１】
次に、回路基板８の表面に、固体撮像素子７をワイヤーボンディングにより取り付ける（ステップＳ４）。この際、上述したように、固体撮像素子７用のボンディングパッドの位置に相当する回路基板８の裏面には、ヒートプレートによる加圧及び加熱が行われ、更には超音波の印加が行われるが、上述のように、前記成形封止部１１の底面は、良好な平面度を有するように成形されるので、圧力や熱が逃げることがなく、また強度も十分なので、超音波の印加も良好に行われる。
【００３２】
次に、回路基板８にマウント台座６を取り付け、更にマウント台座６上にレンズマウント５を取り付けてレンズマウント部の製造を行う（ステップＳ５）。また、固体撮像素子７の上面位置に、ガラスフィルター４を取り付け（ステップ６）、レンズ３とレンズキャップ２の取り付けを行う（ステップＳ７）。
【００３３】
以上のように、本発明によれば、固体撮像素子７用のボンディングパッドの位置に相当する回路基板８の裏面に電子部品９及びＤＳＰ１０を取り付けた後に、これらを成形封止して平面度の保たれた成形封止部１１を形成するので、固体撮像素子７のワイヤーボンディングを良好に行うことができる。従って、固体撮像素子７用のボンディングパッドの位置を避けることなく、回路基板８の裏面に電子部品９及びＤＳＰ１０を取り付けることができるので、回路基板８の小型化が可能であり、固体撮像装置１のより一層の小型化を実現することができる。
【００３４】
なお、量産時においては、図５に示すように、ＰＣＢ基板に電子部品９及びＤＳＰ１０を複数個取り付け、全体を成形封止した後に、ダイサーにより個々のモジュール毎に分けるようにしても良い。この時、ダイサーカット溝は、図６（Ａ）に示すように、ＰＣＢ基板の表面側から形成しても良いし、あるいは図６（Ｂ）に示すように、成形封止側から設けても良い。
【００３５】
また、上述したように、マウント台座６には、位置決め用の突起６ａが設けられて、これに対応する回路基板８側には嵌合孔が形成されている。従って、上述した成形封止時には、この嵌合孔が塞がらないように、金型にてボスを立てるようにすれば良い。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、一枚の回路基板の表面に固体撮像素子を取り付けると共に、その裏面には、固体撮像素子を駆動させるプロセッサー及び電子部品等を取り付け、その後に裏面側を成形封止するようにしたので、回路基板の裏面にも部品を実装することが可能となり、外形的に固体撮像装置の小型化が可能になり、作業工程を削減できる。また、回路基板の裏面に複数のプロセッサー及び電子部品等を取り付け、全体を成形封止した後に、各モジュール毎に分けることができるので、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における固体撮像装置の概略構成を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態における固体撮像装置を組み立てた状態の断面図である。
【図３】図１に対応する分解断面図である。
【図４】本発明の一実施形態における固体撮像装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態における固体撮像装置の他の製造方法を説明するための断面図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の一実施形態における固体撮像装置の更に他の製造方法を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１  固体撮像装置
２  レンズキャップ
２ａ  絞り
３  レンズ
４  ガラスフィルター
５  レンズマウント
６  マウント台座
７  固体撮像素子
８  回路基板
９  電子部品
１０  ＤＳＰ
１１  成形封止部
【図１】
0003603056.tif 000002
【図２】
0003603056.tif 000003
【図３】
0003603056.tif 000004
【図４】
0003603056.tif 000005
【図５】
0003603056.tif 000006
【図６】
0003603056.tif 000007