(57)【要約】【課題】イメージセンサデバイス用のパッケージモジュール、イメージセンサデバイス用の電子アセンブリとその製造方法を提供する。【解決手段】  互いに向かい合う下基板及び上基板と、前記下基板と前記上基板の間に設置されたデバイスチップと、前記下基板の第１側壁上に形成され、前記デバイスチップから絶縁された第１導電層と、前記第１導電層上に形成され、前記下基板の前記第１側壁上の前記第１導電層の一部を露出する第１保護層と、前記下基板の底部表面上に形成され、前記第１導電層に電気的接続された第１パッドとを含むイメージセンサデバイス用のパッケージモジュール。【選択図】図１
2008172191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに向かい合う下基板及び上基板と、
前記下基板と前記上基板の間に設置されたデバイスチップと、
前記下基板の第１側壁上に形成され、前記デバイスチップから絶縁された第１導電層と、
前記第１導電層上に形成され、前記下基板の前記第１側壁上の前記第１導電層の一部を露出する第１保護層と、
前記下基板の底部表面上に形成され、前記第１導電層に電気的接続された第１パッドとを含むことを特徴とするイメージセンサデバイス用のパッケージモジュール。
【請求項２】
前記デバイスチップの上に設置された接地パッドと、
前記下基板の底部表面上に設置された第２パッドと、
前記下基板の第２側壁上に形成され、前記接地パッドと前記第２パッドの間に電気的接続された第２導電層と、
前記下基板の前記第２側壁上の前記第２導電層上に形成された第２保護層とを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のパッケージモジュール。
【請求項３】
前記デバイスチップは、ＣＣＤまたはＣＭＯＳイメージセンサチップを含むことを特徴とする請求項１に記載のパッケージモジュール。
【請求項４】
請求項１に記載のパッケージモジュールと、
前記パッケージモジュール上に取り付けられるレンズセットと、
前記レンズセットの側壁上に形成され、前記第１導電層に電気的接続された不透明導電層とを含むことを特徴とするイメージセンサデバイス用の電子アセンブリ。
【請求項５】
前記不透明導電層は、前記第１導電層の露出された部分に直接接触することを特徴とする請求項４に記載の電子アセンブリ。
【請求項６】
前記パッケージモジュールに取り付けられ、内部に接地層を含むプリント回路板と、
前記第１パッド上に形成され、前記接地層に電気的接続されたはんだボールとを更に含むことを特徴とする請求項４に記載の電子アセンブリ。
【請求項７】
前記パッケージモジュールは、
前記デバイスチップ上に設置された接地パッドと、
前記下基板の底部表面上に設置された第２パッドと、
前記下基板の第２側壁上に形成され、前記接地パッドと前記第２パッドの間に電気的接続された第２導電層と、
前記下基板の前記第２側壁上の前記第２導電層上に形成された第２保護層と、
前記第２パッド上に形成され、前記接地層に電気的接続されたはんだボールとを更に含むことを特徴とする請求項６に記載の電子アセンブリ。
【請求項８】
前記第１導電層と前記第２導電層と前記第１パッドと前記第２パッドは、それぞれ多層構造を含むことを特徴とする請求項７に記載の電子アセンブリ。
【請求項９】
前記デバイスチップは、ＣＣＤまたはＣＭＯＳイメージセンサチップを含むことを特徴とする請求項４に記載の電子アセンブリ。
【請求項１０】
互いに向かい合う下基板及び上基板と、
前記下基板と前記上基板の間に設置されたデバイスチップと、
前記下基板の第１側壁上に形成され、前記デバイスチップから絶縁された第１導電層と、
前記第１導電層上に形成された第１保護層と、
前記下基板の底部表面上に形成され、前記第１導電層に電気的接続された第１パッドとを含むパッケージモジュールを提供するステップと、
前記第１保護層を部分的に取り除き、前記下基板の前記第１側壁上の前記第１導電層の一部を露出するステップと、
前記パッケージモジュール上に前記レンズセットを取り付けるステップと、
前記レンズセットの側壁上に不透明導電層を形成し、前記第１導電層の前記露出された部分に直接接触させるステップと、
その中に接地層を含むプリント回路板上に前記レンズセットを有する前記パッケージモジュールを取り付けるステップとを含むことを特徴とするイメージセンサデバイス用の電子アセンブリの製造方法。
【請求項１１】
前記第１パッドと前記プリント回路板の間にはんだボールを更に形成し、前記接地層に電気的接続されることを特徴とする請求項１０に記載の電子アセンブリの製造方法。
【請求項１２】
前記パッケージモジュールは、
前記デバイスチップ上に設置された接地パッドと、
前記下基板の底部表面上に設置された第２パッドと、
前記下基板の第２側壁上に形成され、前記接地パッドと前記第２パッドの間に電気的接続された第２導電層と、
前記下基板の前記第２側壁上の前記第２導電層上に形成された第２保護層とを更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の電子アセンブリの製造方法。
【請求項１３】
前記第２パッドと前記プリント回路板の間にはんだボールを更に形成し、前記接地層に電気的接続されることを特徴とする請求項１２に記載の電子アセンブリの製造方法。
【請求項１４】
前記第１導電層と前記第２導電層と前記第１パッドと前記第２パッドは、それぞれ多層構造を含むことを特徴とする請求項１２に記載の電子アセンブリの製造方法。
【請求項１５】
前記デバイスチップは、ＣＣＤまたはＣＭＯＳイメージセンサチップを含むことを特徴とする請求項１０に記載の電子アセンブリの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージセンサ技術に関し、特に、電磁波干渉（以下、ＥＭＩという）遮蔽を備えるイメージセンサデバイス用のパッケージモジュールと電子アセンブリに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電荷結合素子（ＣＣＤ）と相補型ＭＯＳ（ＣＭＯＳ）イメージセンサデバイスは、デジタルイメージングアプリケーションに広く用いられている。画像取得技術は、デジタルカメラ、デジタルビデオレコーダ、画像取得機能付き携帯電話と、モニタなどを含むイメージセンサデバイスを用いたデバイスの増加により、消費者によく知られている。
【０００３】
一般的なイメージセンサデバイスは、画素ダイオードアレイ（ａｎ ａｒｒａｙ ｏｆ ｐｉｘｅｌ ｄｉｏｄｅｓ）、制御回路、アナログ−デジタルコンバータと、増幅器を含む。これらのデバイスがセンサデバイス、またはカメラモジュール内、またはプリント回路板（ＰＣＢ）のように同じチップ上にあるかどうかに関わらず、電磁放射により生じるＥＭＩに対して保護することが設計課題である。ＥＭＩ保護機能をパッケージモジュール、またはイメージセンサデバイスの電子アセンブリ内に設計することができない場合、その性能が損なわれる可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図６は、発明者に知られているイメージセンサデバイス用の電子アセンブリを示している。これは、本発明の特許性を判別する目的のための従来技術ではなく、本発明者により発見された問題を表しているだけである。
【０００５】
図６に示すように、電子アセンブリは、イメージセンサチップスケールパッケージ（ＣＳＰ）モジュールとレンズセット２００を含み、プリント回路板（ＰＣＢ）３００の上に順次に取り付けられている。ＣＳＰモジュールでは、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）イメージセンサチップ、またはＣＭＯＳイメージセンサチップなどのデバイスチップ１０４が、ガラス、クオーツ、またはその他の透明材料から構成される下基板１００と上基板１０２の間に取り付けられている。デバイスチップ１０４は、エポキシ層１１２によって下基板１００に接着され、スペーサ（またはダム（ｄａｍ））１０６をはさんで上基板１０２に接着され、デバイスチップ１０４と上基板１０２の間に空洞１０８が形成される。マイクロレンズアレイ（図示しない）は、空洞１０８のデバイスチップ１０４の上に形成されることがある。導電層１０１は、下基板１００の側壁と底部に沿って形成されている。通常、下基板１００の底部上の導電層１０１は、パターン化され、ＣＳＰモジュールの接地パッドと信号パッドを形成する。図を簡略化するために、ＣＳＰモジュールの２つの接地パッド１０１ａと１つの信号パッド１０１ｂのみが図示されている。下基板１００の側壁上の導電層１０１は、デバイスチップ１０４の接地パッド１０３に側面接触し、ＣＳＰモジュールの接地パッド１０１ａとデバイスチップ１０４の接地パッド１０３に電気的接続する。保護層１１０は、導電層１０１を覆っている。下基板１００の底部の保護層１１０は、パターン化され、パッド１０１ａと１０１ｂが露出されている。はんだボール１１１と１１３は、対応するパッド１０１ａと１０１ｂの上にそれぞれ形成されている。
【０００６】
複数のレンズが積層されているレンズセット２００がＣＳＰモジュール上に取り付けられ、コンパクトカメラモジュール（ＣＣＭ）を形成する。ＣＣＭは、はんだボール１１１と１１３によってプリント回路板３００の上に取り付けられている。はんだボール１１１は、プリント回路板３００の接地パッド３０１とその下方のプラグ３０９を通してプリント回路板３００内の接地層３０２に電気的接続されている。はんだボール１１３は、パッド３０５によってＰＣＢ３００上の回路（図示しない）に電気的接続されている。
【０００７】
ＥＭＩを抑制するために、金属ハウジング２１０は、コンパクトカメラモジュールを覆い、プリント回路板３００の接地パッド３０３とその下方のプラグ３０７を通して接地層３０２に電気的接続されている。しかし、ＥＭＩを遮蔽するための金属ハウジング２１０により、コンパクトカメラモジュールの全体積が増大するので、コンパクトカメラモジュールのサイズと重量を減少させることは困難である。また、電磁波干渉を遮蔽するための金属ハウジング２１０を設けることは、製造コストを増加させる。
【０００８】
そこで、本発明は、イメージセンサデバイス用の電子アセンブリとその製造方法に関し、ＥＭＩを遮蔽するための金属ハウジングを設けることを必要とせずに、ＥＭＩを抑制することができる、イメージセンサデバイス用のパッケージモジュール、イメージセンサデバイス用の電子アセンブリとそれらの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のイメージセンサデバイス用のパッケージモジュールは、下基板と上基板の間にデバイスチップが取り付けられている。第１導電層は、下基板の第１側壁上に形成され、デバイスチップから絶縁されている。第１保護層は、第１導電層の上に形成され、下基板の第１側壁上の第１導電層の一部が露出されている。第１パッドは、下基板の底部表面上に形成され、第１導電層に電気的接続されている。
【００１０】
本発明のイメージセンサデバイス用の電子アセンブリは、レンズセット、パッケージモジュールと、不透明導電層を含む。レンズセットは、パッケージモジュール上に取り付けられている。パッケージモジュールにおいては、デバイスチップが下基板と上基板の間に取り付けられている。第１導電層は、下基板の第１側壁上に形成され、デバイスチップから絶縁されている。第１保護層は、第１導電層の上に形成され、下基板の第１側壁上の第１導電層の一部が露出されている。第１パッドは、下基板の底部表面上に形成され、第１導電層に電気的接続されている。不透明導電層は、レンズセットの側壁上に形成され、第１導電層に電気的接続されている。
【００１１】
本発明のイメージセンサデバイス用の電子アセンブリの製造方法は、下基板と上基板の間に設置されたデバイスチップを含むパッケージモジュールを提供するステップを含む。第１導電層は、下基板の第１側壁上に形成され、デバイスチップから絶縁される。第１パッドは、下基板の底部表面上に形成され、第１導電層に電気的接続される。第１保護層は、部分的に取り除かれ、下基板の第１側壁上の第１導電層の一部を露出する。レンズセットは、パッケージモジュール上に取り付けられる。不透明導電層は、レンズセットの側壁に形成され、第１導電層の露出された部分に直接接触する。レンズセットを有するパッケージモジュールは、その中に接地層を含むプリント回路板上に取り付けられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、図６に示す金属ハウジング２１０を設けることを必要とせず、不透明導電層２２０、導電層１１７、パッド１１７ａと、はんだボール１１５を用いることにより、コンパクトカメラモジュールのサイズと重量を減少させることができる。また、イメージセンサデバイス用の電子アセンブリがＥＭＩを遮蔽するための余分なハウジング、またはカバーを形成することなく、製造可能であることから、製造コストを減少させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
発明者は、イメージセンサデバイス用の電子アセンブリを製造する以下の方法が金属ハウジングを設けることを必要とせず、半導体技術をＥＭＩ遮蔽技術と統合できることを発見し、本発明を完成した。本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）を、図面を参照しながら、詳細に説明する。
【００１４】
図１は、イメージセンサデバイス用の電子アセンブリの実施形態を表している。図１の素子が図６と同じものは、図６と同じ符号番号が表示され、簡略のため、説明を省く。イメージセンサデバイス用の電子アセンブリは、プリント回路板３００の上に取り付けられたコンパクトカメラモジュールを含み、レンズセット２００、パッケージモジュールと、不透明導電層２２０を含む。図６に示すパッケージモジュールと同じように、デバイスチップ１０４の接地パッド１０３は、導電層１０１、接地パッド１０１ａ、はんだボール１１１、プリント回路板３００の接地パッド３０１と、プリント回路板３００に形成されたプラグ３０９を通してプリント回路板３００内の接地層３０２に電気的接続されている。しかし、図６のパッケージモジュールと異なり、図１に示すパッケージモジュールは、下基板１００の側壁１００ｂ上の導電層１０１と同じような導電層１１７を更に含み、下基板１００の側壁１００ａを覆うが、デバイスチップ１０４から絶縁されている。即ち、導電層１１７は、デバイスチップ１０４の任意の部分の接地パッド１０３、またはデバイスチップ１０４のその他の入力／出力パッド１１９に接続されておらず、導電層１１７がデバイスチップ１０４のデバイス、または回路（図示しない）から絶縁されている。実施形態の電子アセンブリでは、導電層１０１と１１７とパッド１１１、１１３と、１１５は、それぞれ単一層でもよい。実施形態の電子アセンブリでは、導電層１０１と１１７とパッド１１１、１１３と、１１５は、多層構造を含むようにしてもよい。通常、多層構造は、複数の層と電気的接続するためにその層間に設置された複数のプラグを含むようにしてもよい。
【００１５】
また、導電層１１７は、下基板１００の底部に延伸し、パッド１１７ａを形成する。導電層１１７は、パッド１１７ａ上に形成されたはんだボール１１５と、プリント回路板３００の接地パッド３２１と、プリント回路板３００に形成されたプラグ３２３を通して接地層３０２に電気的接続されている。保護層１３０ａは、導電層１１７を覆い、下基板１００の側壁１００ａ上の導電層１１７の一部が露出されている。不透明導電層２２０は、レンズセット２００の側壁上に形成され、導電層１１７に電気的接続されている。不透明導電層２２０は、例えば、パッケージモジュールに延伸され、下基板１００の側壁１００ａ上の導電層１１７の露出された一部に直接接触させることができる。実施形態の電子アセンブリでは、不透明導電層２２０は、金属、またはその他の適する電磁波干渉を遮蔽する材料を含むことにより構成される。また、不透明導電層２２０が不透明であることから、光遮蔽層として機能する。
【００１６】
不透明導電層２２０、導電層１１７、パッド１１７ａと、はんだボール１１５は、図６に示す金属ハウジング２１０を設けることを必要とせず、ＥＭＩを遮蔽する機能を有する。
【００１７】
図１〜５は、イメージセンサデバイス用の電子アセンブリの実施例の断面図である。図１〜５の素子が図６と同じものは、図６と同じ符号番号が表示され、簡略のため、説明を省く。図２に示すように、パッケージモジュールが提供される。パッケージモジュールは、ＣＳＰ、ウエハーレベルＣＳＰ、またはその他の従来のパッケージ技術によって組み立てられる。実施形態の電子アセンブリでは、パッケージモジュールは、好ましくはＣＳＰによって組み立てられる。パッケージモジュールは、図６に示すのと似ており、保護層１３０によって覆われる導電層１１７の配置が異なっている。特に、下基板１００の側壁１００ａ上の導電層１１７がデバイスチップ１０４から絶縁されている。即ち、導電層１１７は、デバイスチップ１０４の接地パッド１０３、またはデバイスチップ１０４のその他の入力／出力パッド１１９に接続されておらず、導電層１１７がデバイスチップ１０４のデバイス、または回路（図示しない）から絶縁されている。また、導電層１１７は、下基板１００の底部表面に部分的に延伸し、パッド１１７ａとして機能する。はんだボール１１５は、次の実装プロセスのためにパッド１１７ａに形成される。
【００１８】
図３に示すように、保護層１３０は、従来のリソグラフィーとエッチングによって部分的に取り除かれ、保護層１３０ａとなる。よって、下基板１００の側壁１００ａ上の導電層１１７の一部が露出される。実施形態の電子アセンブリでは、保護層１３０は、はんだボール１１１、１１３と、１１５の形成の前に、部分的に取り除かれ、下基板１００の側壁１００ａ上の導電層１１７の一部が露出される。
【００１９】
図４に示すように、レンズセット２００は、パッケージモジュールの上に順次に取り付けられる。実施形態の電子アセンブリでは、複数のレンズが積層されている（図示しない）レンズセットをパッケージモジュールに取り付けるハウジングまたはホルダーを使用していない。
【００２０】
図５に示すように、不透明導電層２２０は、レンズセット２００の側壁とパッケージモジュールの側壁上に形成され、下基板１００の側壁１００ａ上の露出された導電層１１７に直接接触している。これにより、コンパクトカメラモジュールが完成される。実施形態の電子アセンブリでは、不透明導電層２２０は、金属、またはその他の電磁波干渉を遮蔽する材料を含み、光遮蔽層として機能することができる。
【００２１】
図１に示すように、コンパクトカメラモジュールは、プリント回路基板３００に電気的接続されている。例えば、コンパクトカメラモジュールは、電気的接続のためのコンパクトカメラモジュール上に形成されたはんだボール１１１、１１３と、１１５とプリント回路板３００上のパッド３０１、３０５と、３２１によってプリント回路板３００の上に取り付けられている。特に、パッド３０１は、プラグ３０９を通してプリント回路板３００内の接地層３０２に電気的接続され、システムを接地する。また、接地パッド３２１は、プラグ３２３によって接地層３０２に電気的接続され、ＥＭＩを遮蔽する。以上により、ＥＭＩ遮蔽を有するイメージセンサデバイス用の電子アセンブリが完成される。
【００２２】
本発明に基づくと、図６に示す金属ハウジング２１０を設けることを必要とせず、不透明導電層２２０、導電層１１７、パッド１１７ａと、はんだボール１１５を用いることで、電磁波干渉を遮蔽できるとともに、コンパクトカメラモジュールのサイズと重量を減少させることができる。また、イメージセンサデバイス用の電子アセンブリが電磁波干渉を遮蔽するための余分なハウジング、またはカバーを形成することなく、製造できることから、製造コストを減少させることができる。
【００２３】
以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】イメージセンサデバイス用の電子アセンブリの実施例の断面図である。
【図２】イメージセンサデバイス用の電子アセンブリの実施例の断面図である。
【図３】イメージセンサデバイス用の電子アセンブリの実施例の断面図である。
【図４】イメージセンサデバイス用の電子アセンブリの実施例の断面図である。
【図５】イメージセンサデバイス用の電子アセンブリの実施例の断面図である。
【図６】発明者に知られているイメージセンサデバイス用の電子アセンブリの断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１００  下基板
１００ａ、１００ｂ  側壁
１０１、１１７  導電層
１０１ａ、１０３、３０１、３０３、３２１  接地パッド
１０１ｂ  信号パッド
１０２  上基板
１０４  デバイスチップ
１０６  スペーサ
１０８  空洞
１１０、１３０、１３０ａ  保護層
１１１、１１３、１１５  はんだボール
１１２  エポキシ層
１１７ａ、３０５  パッド
１１９  入力／出力パッド
２００  レンズセット
２１０  金属ハウジング
２２０  不透明導電層
３００  プリント回路板
３０２  接地層
３０７、３０９、３２３  プラグ
【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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