(57)【要約】      （修正有）【課題】チャンバ内外の圧力を平衡させるチャンバ切欠を設けることで、製造歩止まりを向上させるイメージセンサを提供する。【解決手段】チャンバ切欠を有するイメージセンサ２００は、回路基板１０、イメージセンサチップ２０、接着層２６及び光学ユニット３０を含む。イメージセンサチップ２０の第１の表面２１は、回路基板１０上に結合される。イメージセンサチップ２０の第２の表面は、検出領域２３及び第２の導電接点２４を有する。接着層２６は、第２の表面上の検出領域２３と複数の第２の導電接点２４との間の領域に設置される。光学ユニット３０は、接着層２６を介し、第２の表面上に設置される。イメージセンサチップ２０と光学ユニット３０との間には、チャンバ３１が形成される。チャンバ３１は、チャンバ切欠によって外部と連通する。チャンバ切欠により、チャンバ３１内及びチャンバ３１外の圧力を平衡させることができる。【選択図】図４
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
回路基板、イメージセンサチップ、接着層及び光学ユニットを備えるチャンバ切欠を有するイメージセンサであって、
前記回路基板は、搭載面及び底面を有し、前記搭載面上には、複数の第１の導電接点が設置され、
前記イメージセンサチップは、前記搭載面上に結合される第１の表面と、検出領域を有する第２の表面と、前記検出領域の外側に設置される上、複数の金属導線を介し、前記複数の第１の導電接点と電気的に接続される複数の第２の導電接点と、を有し、
前記接着層は、前記第２の表面上の前記検出領域と前記複数の第２の導電接点との間の領域に設置される上、前記検出領域を被覆せず、
前記光学ユニットは、前記接着層を介し、前記第２の表面上に接着され、前記イメージセンサチップと前記光学ユニットとの間には、チャンバが形成され、前記チャンバは、チャンバ切欠によって外部と連通することを特徴とするチャンバ切欠を有するイメージセンサ。
【請求項２】
前記チャンバ切欠中に設置され、前記チャンバ切欠を密封する充填樹脂をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のチャンバ切欠を有するイメージセンサ。
【請求項３】
前記回路基板上に設置される上、前記イメージセンサチップ、前記接着層及び前記光学ユニットの側辺を被覆する封止樹脂をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のチャンバ切欠を有するイメージセンサ。
【請求項４】
前記回路基板、前記イメージセンサチップ、前記接着層及び前記光学ユニットの側辺を被覆する封止樹脂をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のチャンバ切欠を有するイメージセンサ。
【請求項５】
前記イメージセンサチップは、ＣＭＯＳイメージセンサチップ又はＣＣＤイメージセンサチップであることを特徴とする請求項１に記載のチャンバ切欠を有するイメージセンサ。
【請求項６】
前記接着層は、閉回路構造を呈し、
前記光学ユニットは、中間層及び透光板を有し、
前記中間層は、口字形構造を呈し、前記接着層に対応する上、前記接着層上に接着され、前記中間層は、上表面内側に凹縁部が形成され、内側に凹陥部を有し、
前記透光板は、前記凹縁部上に接着され、前記透光板と前記中間層とが結合されることにより、前記チャンバ切欠が構成されることを特徴とする請求項１に記載のチャンバ切欠を有するイメージセンサ。
【請求項７】
前記中間層の材料は、ガラス、セラミック、液晶ポリマー、成形材料、シロキサン基ポリマー、感光性ドライフィルム又はソルダマスクであることを特徴とする請求項６に記載のチャンバ切欠を有するイメージセンサ。
【請求項８】
前記接着層は、Ｃ字形構造を呈し、前記Ｃ字形構造の開口と、前記イメージセンサチップと、前記光学ユニットと、により、前記チャンバ切欠が構成されることを特徴とする請求項１に記載のチャンバ切欠を有するイメージセンサ。
【請求項９】
前記接着層は、互いに対向する２つのＬ字形構造を呈し、前記２つのＬ字形構造によって対角上に形成される２つの開口と、前記イメージセンサチップと、前記光学ユニットと、により、前記チャンバ切欠が構成されることを特徴とする請求項１に記載のチャンバ切欠を有するイメージセンサ。
【請求項１０】
前記チャンバ切欠中に設置され、前記チャンバ切欠を密封する充填樹脂をさらに備えることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載のチャンバ切欠を有するイメージセンサ。
【請求項１１】
前記回路基板上に設置される上、前記イメージセンサチップ、前記接着層及び前記光学ユニットの側辺を被覆する封止樹脂をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載のチャンバ切欠を有するイメージセンサ。
【請求項１２】
前記回路基板、前記イメージセンサチップ、前記接着層及び前記光学ユニットの側辺を被覆する封止樹脂をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載のチャンバ切欠を有するイメージセンサ。
【請求項１３】
前記接着層には、複数の球状支持部材がさらに添加されることを特徴とする請求項８又は９に記載のチャンバ切欠を有するイメージセンサ。
【請求項１４】
前記光学ユニットは、ガラスからなる透光板であることを特徴とする請求項１３に記載のチャンバ切欠を有するイメージセンサ。
【請求項１５】
前記接着層は、光硬化接着層であることを特徴とする請求項１４に記載のチャンバ切欠を有するイメージセンサ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、イメージセンサに関し、特に、チャンバ切欠を有するイメージセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来のイメージセンサを示す断面図である。図２は、従来のイメージセンサを製造する工程において、光学ユニットが傾斜した上、破損した状態を示す断面図である。図３は、従来のイメージセンサを製造する工程において、光学ユニットが傾斜した上、接着剤が溢れ出した状況を示す断面図である。
【０００３】
図１を参照する。図１に示すように、従来のイメージセンサ１００は、回路基板１０（例えば、Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ：ＰＣＢ）、イメージセンサチップ２０（Ｄｉｅ）、光学ユニット３０（例えば透光板）及び封止樹脂４０から構成される。イメージセンサチップ２０は、回路基板１０上に配置される。また、ワイヤボンディングにより、金属導線２５を介し、イメージセンサチップ２０と回路基板１０上の回路とが電気的に接続される。また、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）などの接着剤２９が利用されることにより、光学ユニット３０がイメージセンサチップ２０の検出領域（図示せず）上方を被覆する。また、金型が利用され、金属導線２５、イメージセンサチップ２０及び光学ユニット３０の側辺が封止樹脂４０で被覆される。
【０００４】
しかし、図２に示すように、接着剤２９の量又は高さが異なる場合、金型５０を利用して封止樹脂４０で封止する際、イメージセンサチップ２０の検出領域（図示せず）上方に接着された光学ユニット３０が水平でなくなり（例えば、傾斜状）、イメージセンサチップ２０又は回路基板１０に対する光学ユニット３０の傾斜度（ｔｉｌｔ）が過大となる。これにより、イメージセンサの検出品質が影響を受けるのみならず、封止工程において金型５０が下方に押圧する際、光学ユニット３０が破損しやすいため、イメージセンサの歩留まりが低下する。
【０００５】
また、図３に示すように、金型５０を利用して封止樹脂４０で封止する際、光学ユニット３０、イメージセンサチップ２０及び接着剤２９に囲まれた空間内の気体が環境温度によって加熱されることにより、不均一に膨張する。これによって内圧が高まり、光学ユニット３０が押圧されて傾斜するのみならず、接着剤２９が外部に押圧され、接着剤が溢れ出してしまい、イメージセンサの歩留まりが低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２５１５３４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案の目的は、チャンバ切欠によってチャンバ内及びチャンバ外の圧力を平衡させることにより、内圧によって光学ユニット及び接着層が押圧され、光学ユニットが傾斜したり、接着剤が溢れ出したりするのを防止することができるチャンバ切欠を有するイメージセンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するために、本考案は、チャンバ切欠を有するイメージセンサを提供するものである。本考案のチャンバ切欠を有するイメージセンサは、回路基板、イメージセンサチップ、接着層及び光学ユニットを含む。回路基板は、搭載面及び底面を有する。搭載面上には、複数の第１の導電接点が設置される。イメージセンサチップは、搭載面上に結合される第１の表面と、検出領域を有する第２の表面と、検出領域の外側に設置される上、複数の金属導線を介し、複数の第１の導電接点と電気的に接続される複数の第２の導電接点と、を有する。接着層は、第２の表面上の検出領域と複数の第２の導電接点との間の領域に設置される上、検出領域を被覆しない。光学ユニットは、接着層を介し、第２の表面上に接着される。また、イメージセンサチップと光学ユニットとの間には、チャンバが形成される。チャンバは、チャンバ切欠によって外部と連通する。
【考案の効果】
【０００９】
本考案を実施することにより、以下（１）及び（２）に示す効果を実現することができる。
（１）チャンバ切欠により、チャンバ内及びチャンバ外の圧力を平衡させることができるため、内圧によって接着層が押圧され、接着剤が溢れ出すのを防止することができる。
（２）チャンバ切欠により、チャンバ内及びチャンバ外の圧力を平衡させることができるため、内圧によって光学ユニットが押圧され、光学ユニットが傾斜するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来のイメージセンサを示す断面図である。
【図２】従来のイメージセンサを製造する工程において、光学ユニットが傾斜した上、破損した状態を示す断面図である。
【図３】従来のイメージセンサを製造する工程において、光学ユニットが傾斜した上、接着剤が溢れ出した状況を示す断面図である。
【図４】本考案の一実施形態によるチャンバ切欠を有するイメージセンサを示す断面図である。
【図５】本考案の一実施形態によるチャンバ切欠を有するイメージセンサ及びその接着層を示す平面図である。
【図６】本考案の一実施形態によるチャンバ切欠を有するイメージセンサ及びその接着層を示す平面図である。
【図７】本考案の一実施形態によるチャンバ切欠を有するイメージセンサ及びその接着層を示す断面図である。
【図８】本考案の一実施形態によるチャンバ切欠を有するイメージセンサ及びその接着層を示す平面図である。
【図９】本考案の一実施形態によるチャンバ切欠を有するイメージセンサの中間層を示す斜視図である。
【図１０】本考案の一実施形態によるチャンバ切欠を有するイメージセンサの中間層と透光板とを結合した状態を示す斜視図である。
【図１１】本考案の一実施形態によるチャンバ切欠を有するイメージセンサを示す断面図である。
【図１２】図１１の平面図である。
【図１３】本考案の一実施形態によるチャンバ切欠を有するイメージセンサを封止した後の状態を示す断面図である。
【図１４】本考案の一実施形態によるチャンバ切欠を有するイメージセンサを封止した後の状態を示す断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１１】
本考案の目的、詳細な特徴および長所を示す実施形態を図面に沿って詳細に説明する。
【００１２】
図４は、本考案の一実施形態によるチャンバ切欠を有するイメージセンサを示す断面図である。図５は、本考案の一実施形態によるチャンバ切欠を有するイメージセンサ及びその接着層を示す平面図である。図６は、本考案の一実施形態によるチャンバ切欠を有するイメージセンサ及びその接着層を示す平面図である。図７は、本考案の一実施形態によるチャンバ切欠を有するイメージセンサ及びその接着層を示す断面図である。
【００１３】
図８は、本考案の一実施形態によるチャンバ切欠を有するイメージセンサ及びその接着層を示す平面図である。図９は、本考案の一実施形態によるチャンバ切欠を有するイメージセンサの中間層を示す斜視図である。図１０は、本考案の一実施形態によるチャンバ切欠を有するイメージセンサの中間層と透光板とを結合した状態を示す斜視図である。図１１は、本考案の一実施形態によるチャンバ切欠を有するイメージセンサを示す断面図である。図１２は、図１１の平面図である。図１３は、本考案の一実施形態によるチャンバ切欠を有するイメージセンサを封止した後の状態を示す断面図である。図１４は、本考案の一実施形態によるチャンバ切欠を有するイメージセンサを封止した後の状態を示す断面図である。
【００１４】
図４及び図５を参照する。図４及び図５に示すように、本考案の一実施形態によるチャンバ切欠を有するイメージセンサ２００は、回路基板１０、イメージセンサチップ２０、接着層２６及び光学ユニット３０を含む。
【００１５】
回路基板１０は、搭載面１１及び底面１４を有する。搭載面１１上には、ワイヤボンディングの際、電気的に接続するために用いられる複数の第１の導電接点１２が設置される。また、搭載面１１上には、駆動ＩＣ及び受動素子１３が選択的に設置される。駆動ＩＣ及び受動素子１３は、搭載面１１上の回路と電気的に接続される。
【００１６】
イメージセンサチップ２０は、ＣＭＯＳイメージセンサチップ又はＣＣＤイメージセンサチップである。イメージセンサチップ２０は、第１の表面２１、第２の表面２２及び複数の第２の導電接点２４を有する。
【００１７】
第１の表面２１は、イメージセンサチップ２０の下表面であり、接着剤により、搭載面上１１に結合される。これにより、イメージセンサチップ２０は、回路基板１０に結合される。第２の表面２２は、イメージセンサチップ２０の上表面である。第２の表面２２は、光線を受光して検出するために用いられる検出領域２３を有する。また、複数の第２の導電接点２４は、第２の表面２２上の検出領域２３の外側に設置され、金属導線２５を介し、搭載面１１上の第１の導電接点１２と電気的に接続される。これにより、イメージセンサチップ２０は、搭載面１１上の回路を介し、駆動ＩＣ及び受動素子１３と電気的に接続される。
【００１８】
接着層２６は、第２の表面２２上の検出領域２３の周囲に設置される。例えば、接着層２６は、検出領域２３と複数の第２の導電接点２４との間の領域に設置される。これにより、封止された後の検出領域２３は、接着層２６及び光学ユニット３０によって構成される空間中に収容される。これにより、検出領域２３を保護することができる。また、検出領域２３が光線を受光して検出するのが影響を受けないように、接着層２６は、検出領域２３を被覆しない。接着層２６は、光硬化接着層であり、特に紫外線（Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ：ＵＶ）硬化接着層である。即ち、接着層２６は、紫外線が照射される前は、ゲル状である。
【００１９】
光学ユニット３０は、ガラスからなる透光板である。光学ユニット３０は、接着層２６を介し、第２の表面２２上に接着される。また、光学ユニット３０は、接着層２６を硬化することによって固定される。接着層２６とイメージセンサチップ２０と光学ユニット３０との間には、チャンバ３１が形成される。チャンバ３１は、外部に連通するチャンバ切欠２８を有するため、チャンバ３１内及びチャンバ３１外の圧力を平衡させることができる。このため、接着層２６を硬化する際、加熱されることによって膨張したチャンバ３１内の気体は、チャンバ切欠２８からチャンバ３１外に放出される。これにより、気体内圧が高くなり過ぎ、光学ユニット３０が押圧されて傾斜したり、接着層２６が押圧されて接着層が溢れ出したりする問題を解決することができる。
【００２０】
図５に示すように、例えば、上述のチャンバ切欠２８は、接着層２６をＣ字形構造に形成し、Ｃ字形構造の開口と、接着層２６上方を被覆する光学ユニット３０と、接着層２６下方のイメージセンサチップ２０と、によって形成することができる。
【００２１】
また、図６に示すように、接着層２６を互いに対向する２つのＬ字形構造に形成し、２つのＬ字形構造によって対角上に形成される２つの開口と、接着層２６下方のイメージセンサチップ２０と、接着層２６上方に被覆される光学ユニット３０と、によって複数のチャンバ切欠２８を形成することもできる。
【００２２】
図７を参照する。図７に示すように、接着層２６が硬化する前は、ゲル状であるため、塗布する際の圧力又は高さを一致させにくい。このため、接着層２６上に設置される光学ユニット３０が傾斜し過ぎ、イメージ検出の品質が影響を受けてしまう虞がある。そこで、接着層２６には、複数の球状支持部材２７（ｂａｌｌ  ｓｐａｃｅｒ）を添加することができる。球状支持部材２７により、光学ユニット３０とイメージセンサチップ２０との間に最適な間隔を保持し、光学ユニット３０の傾斜角度を許容範囲内に制御することができる。
【００２３】
図８〜図１２に示すように、接着層２６に球状支持部材２７を添加しない場合、光学ユニット３０とイメージセンサチップ２０との間に最適な間隔を保持し、光学ユニット３０の傾斜角度を許容範囲内に制御するために、光学ユニット３０は、中間層３０２及び透光板３０１を含むことができる。即ち、高さを固定する中間層３０２により、透光板３０１とイメージセンサチップ２０との間の間隔を制御することができる。この場合、接着層２６は、閉回路状の構造を呈し、光学ユニット３０を第２の表面２２上に気密性を有して接着することができる。
【００２４】
中間層３０２は、口字形構造である。このため、中間層３０２を接着層２６に対応させ、接着層２６上に接着した際、検出領域２３を被覆しない。また、中間層３０２の上表面３０５内側には、凹縁部３０３を形成することができる。これにより、透光板３０１を凹縁部３０３上に接着し、中間層３０２に結合することができる。中間層３０２の材料は、ガラス、セラミック、液晶ポリマー、成形材料、シロキサン基ポリマー、感光性ドライフィルム又はソルダマスクである。
【００２５】
図９〜図１２に示すように、中間層３０２の内側は、凹陥部３０４を有することができる。凹陥部３０４により、透光板３０１が中間層３０２に結合される際（透光板３０１が凹縁部３０３上に接着される際）、完全な気密状態で結合されず、透光板３０１と凹陥部３０４との間に、チャンバ切欠２８’が構成される。チャンバ切欠２８’により、チャンバ３１内及びチャンバ３１外の空気が連通するため、チャンバ３１内の圧力が外部圧力より高くなり、光学ユニット３０を接着する際の安定性が影響を受けるのが防止される。
【００２６】
図１１〜図１３を参照する。図１１〜図１３に示すように、本考案の一実施形態によるチャンバ切欠を有するイメージセンサ２００は、充填樹脂６０をさらに含む。充填樹脂６０は、チャンバ切欠２８，２８’中に設置され、チャンバ切欠２８，２８’を密封し、チャンバ３１を密封空間にすることにより、検出領域２３を保護する。
【００２７】
図１３を参照する。図１３に示すように、本考案の一実施形態によるチャンバ切欠を有するイメージセンサ２００は、封止樹脂４０をさらに含む。封止樹脂４０は、金型成型（ｍｏｌｄｉｎｇ）による封止工程又はディスペンシング（ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ）技術により、回路基板１０、イメージセンサチップ２０、接着層２６、充填樹脂６０及び光学ユニット３０の側辺を被覆する。詳細に述べると、封止樹脂４０により、光学ユニット３０側辺及び光学ユニット３０下方と、回路基板１０側辺及び回路基板１０上方と、閉回路構造、Ｃ字形構造又は２つのＬ字形構造の接着層２６外周と、の間の空間が封止される。封止樹脂４０が回路基板１０の側辺を被覆することにより、回路基板１０の側辺が衝撃を受けて損壊するのを防止することができる。
【００２８】
図１４を参照する。図１４に示すように、本考案の一実施形態によるチャンバ切欠を有するイメージセンサ２００は、封止樹脂４０をさらに含む。封止樹脂４０は、金型成型（ｍｏｌｄｉｎｇ）による封止工程又はディスペンシング（ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ）技術により、回路基板１０上に設置される上、イメージセンサチップ２０、接着層２６、充填樹脂６０及び光学ユニット３０の側辺を被覆する。詳細に述べると、封止樹脂４０により、光学ユニット３０側辺及び光学ユニット３０下方と、回路基板１０側辺を含まない回路基板１０上方と、閉回路構造、Ｃ字形構造又は２つのＬ字形構造の接着層２６外周と、の間の空間が封止される。
【００２９】
本考案のチャンバ切欠を有するイメージセンサは、チャンバ切欠により、チャンバ内及びチャンバ外の圧力を平衡させることができるため、高くなり過ぎた気体内圧により、光学ユニットが押圧されて傾斜したり、接着層が押圧されて溢れ出したりするのを防止することができる。また、球状支持部材又は中間層が設置されることにより、光学ユニットの傾斜角度を許容範囲内に制御することができる。
【００３０】
上述の実施形態は、本考案の特徴を示すものであり、その目的は、当業者が本考案の内容を理解し、実施できるようにすることであり、本考案の実用新案登録請求の範囲を限定するものではない。従って、本考案の主旨を逸脱しない範囲における同等効果である修飾又は変更は、本考案の実用新案登録請求の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３１】
１００  従来のイメージセンサ
１０  回路基板
１１  搭載面
１２  第１の導電接点
１３  駆動ＩＣ及び受動素子
１４  底面
２００  チャンバ切欠を有するイメージセンサ
２０  イメージセンサチップ
２１  第１の表面
２２  第２の表面
２３  検出領域
２４  第２の導電接点
２５  金属導線
２６  接着層
２７  球状支持部材
２８  チャンバ切欠
２８’  チャンバ切欠
２９  接着剤
３０  光学ユニット
３０１  透光板
３０２  中間層
３０３  凹縁部
３０４  凹陥部
３０５  上表面
３１  チャンバ
４０  封止樹脂
５０  金型
６０  充填樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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