(57)【要約】【課題】撮像素子の背面に保持材を設けなくても像面湾曲を低減することができ、しかも撮像素子の湾曲のばらつきを低減できる固体撮像装置を提供することを目的とする。【解決手段】配線基板６Ｂの一方の面に外周よりも内周が撮像素子１Ｂの側に突出した湾曲形状の突部８を設け、撮像素子１Ｂを突部８に接合して撮像素子１Ｂの撮像面１０を湾曲させたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板の一方の面に撮像素子を実装し、前記配線基板の他方の面から前記一方の面に向かって入射した光を前記撮像素子で検出する固体撮像装置であって、
配線基板の前記一方の面に外周よりも内周が前記撮像素子の側に突出した湾曲形状の突部を設け、
前記撮像素子を配線基板の前記突部に接合され前記撮像素子の撮像面が湾曲した
固体撮像装置。
【請求項２】
配線基板の一方の面に撮像素子を実装するに際し、
撮像素子の撮像面の側に突起電極を形成し、
中央が外周よりも窪んだ湾曲部を有したツールの前記湾曲部に、撮像素子の撮像面とは反対側の面を当接させて前記撮像素子を湾曲させた状態で保持し、
この湾曲させた状態の前記撮像素子の前記突起電極と、配線基板の前記一方の面に外周よりも内周が前記撮像素子の側に突出した湾曲形状の突部に形成されたランドとを当接させて、前記撮像素子と前記配線基板とを接合した後に、前記撮像素子を前記ツールから取り外す
固体撮像装置の製造方法。
【請求項３】
前記配線基板は、前記撮像素子の側の一方の面に形成された前記突部に対応して他方の面には前記撮像素子の側に近づく方向に湾曲した形状の凹部を形成した
請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項４】
配線基板の一方の面に撮像素子を実装するに際し、
撮像素子の撮像面の側に突起電極を形成し、
平板状に保持した前記配線基板に前記撮像素子をフリップフロップ実装し、
撮像素子のフリップフロップ実装された前記配線基板を、成形型に入れて、配線基板と前記撮像素子を前記撮像素子の側に向かって突出するように成形する
固体撮像装置の製造方法。
【請求項５】
前記配線基板は、前記突部の中央に貫通孔または凹部を形成した
請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項６】
配線基板の一方の面に撮像素子を実装するに際し、
撮像素子の撮像面の側に突起電極を形成し、
中央に貫通孔または凹部が形成され平板状に保持した前記配線基板に前記撮像素子をフリップフロップ実装し、
撮像素子のフリップフロップ実装された前記配線基板を、成形型に入れて、配線基板と前記撮像素子を前記撮像素子の側に向かって突出するように成形する
固体撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラ付き携帯電話装置などに使用される固体撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図８は特許文献１の固体撮像装置を示す。
ＭＯＳ型撮像素子やＣＣＤ撮像素子などの撮像素子１は、保持材２を介してマウントされている。３はカバーガラスである。この固体撮像装置の前方には、結像レンズ４が配置されている。５は鏡筒である。撮像素子１は保持材２の湾曲した保持面に倣って保持することによって、結像レンズ４の収差によって発生する像面湾曲を低減して、画像の中心部と周辺部とで解像度が異なり、画質が不均一になる撮像特性の劣化を改善している。
【０００３】
図９は特許文献２の固体撮像装置を示す。
この固体撮像装置では、撮像素子１Ａが配線基板６にフリップチップ実装されている。３Ａはカバーガラス、４は結像レンズ、２０は封止樹脂である。ここで撮像素子１Ａと配線基板６の熱膨張率は、配線基板６の熱膨張率が撮像素子１Ａの熱膨張率が大きくなるように材質を選定されており、撮像素子１Ａを配線基板６に実装する際には、加熱接合後の冷却作用によって配線基板６の方が収縮率が大きくなり、撮像素子１Ａの外側の接合部の間隔が短縮されることで、撮像素子１Ａに圧縮力がかかって湾曲する工法を用いて形成されている。
【特許文献１】特開２００４−６３７７６号公報
【特許文献２】特開２００４−１４６６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２のように撮像素子１Ａと配線基板６の熱膨張率の違いを適切に選択することによって、特許文献１のように撮像素子１の背面に保持材２を設けなくても像面湾曲を低減することができる。
【０００５】
しかし、特許文献２の構成では撮像素子１Ａの湾曲のばらつきが大きいという問題がある。
本発明は、撮像素子の背面に保持材を設けなくても像面湾曲を低減することができ、しかも撮像素子の湾曲のばらつきを従来よりも低減できる固体撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１記載の固体撮像装置は、配線基板の一方の面に撮像素子を実装し、前記配線基板の他方の面から前記一方の面に向かって入射した光を前記撮像素子で検出する固体撮像装置であって、配線基板の前記一方の面に外周よりも内周が前記撮像素子の側に突出した湾曲形状の突部を設け、前記撮像素子を配線基板の前記突部に接合され前記撮像素子の撮像面が湾曲したことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の請求項２記載の固体撮像装置の製造方法は、配線基板の一方の面に撮像素子を実装するに際し、撮像素子の撮像面の側に突起電極を形成し、中央が外周よりも窪んだ湾曲部を有したツールの前記湾曲部に、撮像素子の撮像面とは反対側の面を当接させて前記撮像素子を湾曲させた状態で保持し、この湾曲させた状態の前記撮像素子の前記突起電極と、配線基板の前記一方の面に外周よりも内周が前記撮像素子の側に突出した湾曲形状の突部に形成されたランドとを当接させて、前記撮像素子と前記配線基板とを接合した後に、前記撮像素子を前記ツールから取り外すことを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３記載の固体撮像装置は、請求項１において、前記配線基板は、前記撮像素子の側の一方の面に形成された前記突部に対応して他方の面には前記撮像素子の側に近づく方向に湾曲した形状の凹部を形成したことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項４記載の固体撮像装置の製造方法は、配線基板の一方の面に撮像素子を実装するに際し、撮像素子の撮像面の側に突起電極を形成し、平板状に保持した前記配線基板に前記撮像素子をフリップフロップ実装し、撮像素子のフリップフロップ実装された前記配線基板を、成形型に入れて、配線基板と前記撮像素子を前記撮像素子の側に向かって突出するように成形することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項５記載の固体撮像装置は、請求項１において、前記配線基板は、前記突部の中央に貫通孔または凹部を形成したことを特徴とする。
また、本発明の請求項６記載の固体撮像装置の製造方法は、配線基板の一方の面に撮像素子を実装するに際し、撮像素子の撮像面の側に突起電極を形成し、中央に貫通孔または凹部が形成され平板状に保持した前記配線基板に前記撮像素子をフリップフロップ実装し、撮像素子のフリップフロップ実装された前記配線基板を、成形型に入れて、配線基板と前記撮像素子を前記撮像素子の側に向かって突出するように成形することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この構成によると、撮像素子の撮像面側を配線基板に形成されている湾曲形状の突部に押し付けて撮像素子を湾曲させて、固体撮像装置と組み合わせて使用する結像レンズの収差によって発生する像面湾曲を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の各実施の形態を図１〜図７に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１〜図４は実施の形態１を示す。
【００１３】
図１は本発明の固体撮像装置Ａの断面図と背面図を示し、図２は固体撮像装置Ａと結像レンズ４とを組み合わせて構成されるカメラの光学系を示している。
ＭＯＳ型撮像素子やＣＣＤ撮像素子などの撮像素子１Ｂは、配線基板６Ｂの一方の面にフリップフロップ実装されている。配線基板６Ｂは基板本体７が透光性材料で構成されており、基板本体７の前記一方の面には、外周よりも内周が撮像素子１Ｂの側に突出した湾曲形状の突部８が一体に形成されている。また、基板本体７の前記一方の面には、配線パターン９と撮像素子１Ｂの撮像面１０の外側に配置された突起電極１１の位置に対応してランド１２が形成されている。
【００１４】
図３と図４は製造工程を示している。
図３（ａ）では、撮像素子１Ｂの撮像面１０の外側に位置する電極に突起電極１１を形成する。撮像素子１Ｂはフレキシブルな基板の上に形成されている。
【００１５】
図３（ｂ）では、ツール１３の湾曲部１４に、撮像素子１Ｂの撮像面１０とは反対側の面を当接させて撮像素子１Ｂを湾曲させた状態で保持する。湾曲部１４の形状は中央が外周よりも窪んでいる。ツール１３における撮像素子１Ｂの具体的な保持方法としては、空気吸引による保持を例に挙げることができる。また、ツール１３における撮像素子１Ｂの位置合わせは、図４に示すように位置確認用カメラ１５とツール１３の間にミラー１６を配設し、位置確認用カメラ１５で実線位置のミラー１６を介してツール１３の湾曲部１４における撮像素子１Ｂの左側の位置が規定位置か判定し、位置確認用カメラ１５で仮想線位置のミラー１６を介してツール１３の湾曲部１４における撮像素子１Ｂの右側の位置が規定位置か判定して目的位置に位置合わせする。
【００１６】
図３（ｄ）では、ツール１３によって撮像素子１Ｂの突起電極１１を、配線基板６Ｂの基板本体７のランド１２に押圧して図４（ｃ）に示すように保持する。なお、この実施の形態では突起電極１１とランド１２は互いに同一材質の例えば金であって、突起電極１１ならびにランド１２は、紫外線照射などによって表面が活性化されており、撮像素子１Ｂの突起電極１１をツール１３によって配線基板６Ｂの基板本体７のランド１２に押圧して保持することによって、突起電極１１とランド１２との常温接合が可能である。
【００１７】
突起電極１１とランド１２との接合が完了してツール１３を取り外して、撮像素子１Ｂと配線基板６Ｂの間で撮像素子１Ｂの撮像面１０の周りに封止樹脂２０を充填して固化させて組み立てが完了する。
【００１８】
このように、配線基板６Ｂに形成されている突部８に倣って撮像素子１Ｂの撮像面１０を湾曲させることができるので、固体撮像装置と組み合わせて使用する結像レンズ４の収差を補正する形状の突部８を形成することによって、結像レンズ４の像面湾曲を極めて正確に少ないばらつきで低減できる。また、撮像素子１Ｂの撮像面１０の側とは反対側の面に、湾曲した保持面を有した保持材などを設ける必要もなく、薄型化を実現できる。
【００１９】
（実施の形態２）
図５は実施の形態２を示す。
実施の形態１における配線基板６Ｂは、基板本体７の前記一方の面に突部８が一体に形成されおり、基板本体７の他方の面で突部８の裏面が面一に形成されていたが、この実施の形態２の配線基板６Ｃの場合には、基板本体７の一方の面に突部８が一体に形成されおり、突部８の位置に対応して、基板本体７の他方の面で突部８の裏面には、撮像素子１Ｂの側に近づく方向に湾曲した形状の凹部２１が形成されている点が異なっている。その他は実施の形態１と同じである。
【００２０】
なお、配線基板６Ｃは、撮像素子１Ｂをフリップフロップ実装する前に突部８と凹部２１が形成されている。
この場合には、実施の形態１の場合に比べて基板本体７として厚みの薄いものを使用でき、材質が同一の場合には軽量化を実現できる。
【００２１】
（実施の形態３）
図６は実施の形態３を示す。
実施の形態２における配線基板６Ｃは、撮像素子１Ｂをフリップフロップ実装する前に突部８と凹部２１が形成されていたが、この実施の形態３では撮像素子１Ｂをフリップフロップ実装した後に成形加工されている。基板本体７としては熱可塑性樹脂を使用した。
【００２２】
図６（ａ）は撮像素子１Ｂのフリップフロップ実装の工程を示し、平板状の配線基板６Ｃに撮像素子１Ｂがフリップフロップ実装されている。次に、この撮像素子１Ｂがフリップフロップ実装された平板状の配線基板６Ｃを、図６（ｂ）に示すように上型２２と下型２３との間に挟んで、配線基板６Ｂと前記撮像素子１Ｂを撮像素子１Ｂの側に向かって突出するように加熱成形して、図５と同じ形状に仕上げることができる。
【００２３】
この構成によると、図６（ｂ）の成形だけが曲面加工であって、それよりも前工程は平面で撮像素子１Ｂのフリップフロップ実装などを実行できるので、組み立ての作業性が良好である。
【００２４】
（実施の形態４）
図７は実施の形態４を示す。
実施の形態２と実施の形態３において、平板状の配線基板６Ｃは突部８に貫通孔が開いていなかったが、この実施の形態４では図７（ａ）（ｂ）に示すように配線基板６Ｃには突部８の中央に貫通孔２４が形成されている。
【００２５】
この場合には、特に実施の形態３のようには撮像素子１Ｂをフリップフロップ実装した後に成形加工する場合に、成形加工しやすい。ここでは配線基板６Ｃには突部８に貫通孔２４を形成したが、貫通孔２４に代わって、配線基板６Ｃには突部８の中央に凹部を形成しても、同様の効果を期待できる。
【００２６】
なお、上記の実施の形態では接合方法が常温接合の場合を例に挙げて説明したが、異方性導電フィルムまたはペーストを使用したＡＣＦ／ＡＣＰ ( Anisotropic Conductive Film/Paste ) 接合方法、非導電性フィルム／ペーストを使用したＣＦ／ＮＣＰ ( Non Conductive Film/Paste ) 接合方法でも同様に実施できる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明はカメラ付き携帯電話装置などのモバイル機器の小型化に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１の固体撮像装置の断面図と背面図
【図２】同実施の形態の固体撮像装置を使用したカメラの光学系の断面図
【図３】同実施の形態の製造工程を示す断面図
【図４】同実施の形態のツールに保持された撮像素子の位置検出工程の断面図
【図５】本発明の実施の形態２の固体撮像装置の断面図
【図６】本発明の実施の形態３の固体撮像装置の製造工程を示す断面図
【図７】本発明の実施の形態４の固体撮像装置の断面図と平面図
【図８】従来例の固体撮像装置の断面図
【図９】別の従来例の固体撮像装置の断面図
【符号の説明】
【００２９】
Ａ    固体撮像装置
４    結像レンズ
１Ｂ    撮像素子
６Ｂ    配線基板
７    配線基板６Ｂの基板本体
８    配線基板６Ｂの突部
９    配線パターン
１０    撮像素子１Ｂの撮像面
１１    突起電極
１２    ランド
１３    ツール
１４    ツール１３の湾曲部
２０    封止樹脂
【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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