(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板と、
当該支持基板上に搭載された撮像素子と、
当該撮像素子の受光領域上に配設されたレンズ部材とを具備し、
前記レンズ部材は、レンズ部の周囲に配設された突出部を具備し、
当該突出部端面までの前記撮像素子表面からの長さは、当該レンズ部の前記撮像素子側とは反対側における前記撮像素子表面からの最大突出高さよりも短く、
当該突出部と当該レンズ部との間に当該レンズ部の基部を被覆する封止樹脂が配設されてなることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記突出部上に遮光層を配設してなり、当該遮光層表面までの前記撮像素子表面からの長さは、当該レンズ部の前記撮像素子側とは反対側における前記撮像素子表面からの最大突出高さよりも長い請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記突出部が前記レンズ部の周囲に複数配置されている請求項１から２のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項４】
支持基板上に撮像素子を載置する工程と、
当該撮像素子の受光領域上に、突出部端面までの前記撮像素子表面からの長さが、前記レンズ部の前記撮像素子側とは反対側における前記撮像素子表面からの最大突出高さよりも短くなるようにした突出部を、レンズ部材のレンズ部の周囲に複数配設したレンズ部材を載置する工程と、
前記レンズ部材の突出部を、内面に弾性フィルムを配設した金型の内表面に当接させるとともに、前記レンズ部材のレンズ部の先端部分が前記弾性フィルムに圧入された状態にて、当該突出部と当該レンズ部との間に封止樹脂を配設する工程と
を含むことを特徴とする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、撮像装置及びその製造方法に関し、特に光学特性に優れ信頼性の高い撮像装置、及び当該撮像装置の効率的かつ量産性に優れた製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ、カメラ搭載型携帯電話器などの電子機器にあっては、例えばＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）等の撮像素子を備えた撮像装置を具備している。当該撮像装置は、小型化並びに軽量化が要求されており、前記撮像素子及びレンズなどの光学部品をプラスチックパッケージに収容することが行われている。
このように撮像素子及びレンズなどの光学部品をプラスチックパッケージに収容した形態、即ち樹脂封止してなる構造は、例えば下記の特許文献１に開示されており、ここには、リードフレーム上に固着されたＣＣＤチップの受光部上に、一端が凸レンズ状とされたガラスレンズを配置し、凸レンズ部を突出するようにモールドしてなる構造が示されている。
一方、当該撮像装置の他の構成として、配線基板上に固着された撮像素子上に、同様に配線基板に固着された結像レンズ部が配設され、当該結像レンズ部の受光面側にはアパーチャーを備えた遮光カバー及びフィルタが配置され、当該遮光カバーと結像レンズ部の外周側面が、樹脂モールドにて被覆された構造が特許文献２に開示されている。
【０００３】
前記特許文献１に記載された撮像装置にあっては、樹脂封止部からのレンズの突出量（高さ）が高く設定されている為、樹脂モールド処理を行う際には、モールド金型の形状を工夫するなどしてレンズ突出部に封止樹脂が接しないよう工夫する必要があり、また形成された撮像装置にあっては当該レンズ突出部に損傷が与えられないよう、そのハンドリングに注意を必要とする。
一方、特許文献２に記載された撮像装置にあっては、結像レンズ部上に遮光カバー並びにフィルタを取り付けた後に樹脂モールドすることから、樹脂モールドの際の温度上昇により、結像レンズ部と遮光カバー或いはフィルタとの接着力の低下、或いは機械的損傷を生じてしてしまう恐れが大きい。
また、かかる樹脂モールドの際には、遮光カバー或いはフィルタの形状並びに厚さ（高さ）に対応したモールド金型を準備する必要があり、量産化・製造コストの低下を実現することは甚だ困難である。
また、撮像素子の光学特性の向上を目的として、例えば、ＩＲカットガラス等の光学ガラスの使用が一般的に行われている。しかし、撮像素子とレンズとの間に光学ガラスを配設すると、リフロー・モールドの際に、熱によって空気が膨張し、該空気の圧力により光学ガラスが外れてしまうなどの問題が生じる。
したがって、光学特性に優れ信頼性の高い撮像装置、及び該撮像装置を効率的に量産可能な製造方法の提供が望まれている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１７３９４７号公報
【特許文献２】特開２００４−３１１８１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、光学特性に優れ且つ小型化が可能であり、更に高い信頼性を有する撮像装置、及び該撮像装置を効率的に量産可能な撮像装置の製造方法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】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
本発明の撮像装置は、支持基板と、当該支持基板上に搭載された撮像素子と、当該撮像素子の受光領域上に配設されたレンズ部材とを具備し、前記レンズ部材は、レンズ部の周囲に配設された突出部を具備し、当該突出部の前記撮像素子表面からの高さは、当該レンズ部における最上部の前記撮像素子表面からの高さよりも高いことを特徴とする。
当該撮像装置においては、前記レンズ部の周囲に、これよりも高さの大なる前記突出部が配設されることにより、当該レンズ部に外力が及び当該レンズ部に損傷が与えられることが防止され、当該撮像装置の光学特性の低下を防止することができる。
【０００７】
また、本発明の撮像装置は、支持基板と、当該支持基板上に搭載された撮像素子と、当該撮像素子の受光領域上に配設されたレンズ部材とを具備し、前記レンズ部材は、レンズ部の周囲に選択的に配設された複数の突出部を具備し、当該突出部の前記撮像素子表面からの高さは、当該レンズ部における最上部の前記撮像素子表面からの高さよりも低く、当該突出部と当該レンズ部との間に封止樹脂が配設されてなることを特徴とする。
当該撮像装置においては、前記レンズ部の周囲に前記封止樹脂が配設されて、当該封止樹脂による遮光により前記レンズ部に対する絞り効果を発揮させることができ、当該撮像装置の光学特性の低下を招くことなく構成部品及び組立工程の削減が可能である。
【０００８】
本発明の撮像装置の製造方法は、支持基板上に撮像素子を載置する工程と、当該撮像素子の受光領域上にレンズ部材を載置する工程と、前記レンズ部材のレンズ部の周囲に配設された突出部を金型の内表面に当接した状態にて樹脂封止を行う工程とを含むことを特徴とする。
当該撮像装置の製造方法においては、モールド金型に大きな改変を与えることなく、前記レンズ部への前記封止樹脂の不要な到達を防止することができ、高い生産性をもって撮像素子を製造することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、従来における問題を解決することができ、光学特性に優れ且つ小型化が可能であり、更に高い信頼性を有する撮像装置、及び該撮像装置を効率的に量産可能な撮像装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明による撮像装置及びその製造方法について、実施例をもって詳細に説明する。
【実施例】
【００１１】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。
【００１２】
（実施例１）
本発明の第１の実施例にかかる撮像装置１００を図１Ａ及び図１Ｂに示す。同図１Ａは、図１ＢのＸ−Ｘ線断面を示す。
同図に於いて、支持基板１０の一方の主面（上面）には撮像素子２０が載置され、ダイボンディング材１２により固着されている。当該撮像素子２０の電極と基板１０の電極とはワイヤ１６により接続されている。
当該撮像素子２０上には、合成石英ガラスからなるレンズ部材３０が載置され、接着剤２２により固着されている。
そして、当該レンズ部材３０の外周側面、前記撮像素子２０の表出部並びに当該撮像素子２０の周囲に於ける支持基板１０の表面は、前記ワイヤ１６と共に封止樹脂４０により樹脂封止されている。
一方、前記支持基板１０の他方の主面（下面）には、複数個の外部接続端子５０が配設されている。
かかる構成に於いて、前記支持基板１０は、絶縁層を基材としてその表裏両面に或いは必要に応じて多層に配線層が形成され、その一方の主面には撮像素子２０の電極と接続される、図示しない電極パッドが配設され、他方の主面には外部接続端子が形成される、図示しない電極パッドが配設されている。
また、前記撮像素子２０は、ＣＣＤ或いはＭＯＳ型の撮像素子であって、周知の半導体製造プロセスをもって形成されている。
当該撮像素子２０の受光領域には、図示しない、複数個の画素（ピクセル）が形成されており、且つ当該受光領域上には各画素に対応してカラーフィルタ及びマイクロレンズが配置されている。
【００１３】
また、前記レンズ部材３０は、前記撮像素子の受光領域に対応するレンズ部３１（図示実施例にあっては両面凸レンズ）と、当該レンズ部３１の光軸の一方に延びて当該レンズ部３１を支持し、且つ当該レンズ部３１を前記撮像素子の受光領域上に配置する際、当該受光領域に対して適切な位置（高さ・距離）とする長さを有する鏡筒部（鏡筒状支持部）３２を具備している。
そして、本実施例にあっては更に、当該レンズ部３１の周囲に、当該レンズ部３１の光軸の他方に延びて、且つその高さ（長さ）が前記撮像素子２０の表面からの高さ（距離）が凸レンズからなるレンズ部３１の最上部３１Ａの高さよりも大なる高さ（長さ）とされた突出部３３を具備している。
前記鏡筒部３２及び突出部３３は、レンズ部３１と共に同一の材料、例えば合成石英ガラスをもってレンズ部３１と一体に形成されており、本実施例にあってはそれぞれ平面形状（撮像素子２０の表面と平行である平面の形状）が矩形の枠状とされている。そして、鏡筒部３２は少なくとも前記撮像素子２０の受光領域を囲む寸法とされ、一方突出部３３は少なくとも前記凸レンズからなる受光部を囲む開口寸法とされている。
そして、前記レンズ部材３０の外周側面、撮像素子２０の表出部並びに当該撮像素子２０の周囲に於ける支持基板１０の表面は、前記ワイヤ１６と共にモールド樹脂４０により樹脂封止されている。
また、前記支持基板１０の他方の主面には、はんだボールからなる外部接続端子５０が配設されている。
【００１４】
かかる撮像素子１００にあっては、レンズ部材３０にあって突出部３３がレンズ部３１の受光面の最大高さ（レンズ部３１における最上部３１Ａの高さ）よりも高くされていることから、当該レンズ部３１に対する外部部材の接触を防止することができる。
本実施例に於ける撮像素子１００は、その使用、即ち電子機器に搭載される際には、図２に示される様に、前記レンズ部３１の受光面側に絞り用遮光板３５並びに赤外線（ＩＲ）フィルタ３６が配設される。
このとき、絞り用遮光板３５は前記突出部３３内に受容されて位置決めされ、図示しない接着剤により突出部３３に固着される。また赤外線（ＩＲ）フィルタ３６は、当該絞り用遮光板３５に設けられた凹部に受容され保持される。
【００１５】
本実施例に於ける撮像素子１００、及び後述する他の実施例にあっては、前記支持基板１０を構成する絶縁材料としては、前記ガラスエポキシ樹脂の他、ポリエステル、ポリイミド、ビスマレイミド−トリアジン、熱硬化性ポリフェニレンエーテル、フッ素樹脂などの樹脂、セラミック基板、銅張積層板、或いはＲＣＣ（Ｒｅｓｉｎ  Ｃｏａｔｅｄ  Ｃｏｐｐｅｒ  Ｆｏｉｌ：樹脂付銅箔）基板などから製造条件、使用条件などに応じて選択することができる。
また、撮像素子２０は、前述の如くＣＣＤ或いはＭＯＳ型の撮像素子が、使用形態・使用条件などに応じて適宜選択される。
【００１６】
一方、前記レンズ部材３０は、前述の如き合成石英ガラス或いはポリカーボネート、ＰＭＭＡ（メタクリル樹脂）などのプラスチック材料により形成されるが、そのレンズ部の構成は、凸レンズに限られるものではなく、凹レンズを含む形態であってもよく、また必要とされる光学特性に応じて非球面状レンズなどが選択され得る。
当該レンズ部材３０に於ける鏡筒部３２、突出部３３は、レンズ部３１と一体に形成され、製造工程の簡略化、製造コストの低減化を図ると共に、より小型化を可能とし、更に機械的強度の向上が図られる。
当該レンズ部３１と、鏡筒部３２及び／或いは突出部３３を予め別個に形成し、これらを組み立てて一体化することも勿論可能であるが、製造工程の簡略化、製造コストの低減化、小型化、或いは機械的強度の点で十分ではない。
【００１７】
また、鏡筒部３２及び突出部３３は、その平面形状（撮像素子２０の表面と平行である平面の形状）を、矩形の枠状とすることに限られず、円形、楕円形或いは多角形の枠状などとすることもできる。
即ち、鏡筒部３２に於いては、その枠部の形状は撮像素子の受光領域の形状などに対応して選択される。一方突出部３３にあっても、封止形態の他、フィルタ或いは絞り用遮光板の配設形態などによりその形状、並びに当該突出部３３とレンズ部３１との間の距離などが選択される。
【００１８】
また、前記接着剤２２としては、エポキシ樹脂系或いはアクリル樹脂系の接着剤を適用することができる。
また、前記封止樹脂４０としては、半導体装置の外装に通常適用されるエポキシ系樹脂が適用される。樹脂封止方法としては、トランスファーモールド法或いはコンプレッションモールド法を適用することができる。
また、前記外部接続端子５０の形態としては、前記はんだボールを用いてのＢＧＡ（Ball  Grid  Array）構造に限られず、ＬＧＡ（Land  Grid  Array）構造など他の形態を採ることもできる。
更に、前記絞り用遮光板３５は、金属或いは有色又は着色された樹脂など光透過性を有さない材料の板材或いはフィルムから形成され、また赤外線（ＩＲ）フィルタ３６は、赤外線カットガラスなどの光学ガラスから形成され得る。
尚、本発明の実施例にあっては適用されていないが、必要に応じて、モアレ縞発生防止用ローパスフィルタを構成する光学ガラスが適用される場合もある。
当該絞り用遮光板３５及び赤外線（ＩＲ）フィルタ３６の配設構造は、後述する他の実施例に示されるように、レンズ部材３０の形態に対応して種々選択することができる。
【００１９】
前記図１、図２に示す本発明の第１実施例にかかる撮像装置１００の製造方法の一例について、図面を参照しながら説明する。
図３に示すように、まず支持基板１０の一方の主面上に、ダイボンディング材１２を用いて撮像素子２０を固着する。そして、ボンディング・キャピラリ１４を用いてワイヤボンディングを行い、撮像素子２０の電極パッドと支持基板１０の電極とを、ワイヤ１６により接続する。
前述の如く、撮像素子２０は、ＣＣＤ或いはＭＯＳ型の撮像素子であって、周知の半導体製造プロセスをもって形成される。支持基板１０は、例えばガラスエポキシ樹脂を基材として、その両面或いは多層構造の配線層を具備し、表裏両面にランド（電極パッド）を具備（図示せず）する。またワイヤ１６は金（Ａｕ）線などを適用することができる。
ここで、支持基板１０は、同一工程に於いて複数個の撮像装置を形成するために、予め複数個の撮像素子に対応する配線・ランドなどが形成された大版のものが適用される。
【００２０】
次いで、図４に示すように、撮像素子２０の主面（受光領域形成面）上に、接着剤２２を用いてレンズ部材３０を固着する。
ここで、前記レンズ部材３０は、合成石英ガラスをもって形成され、前述の如くレンズ部３１（凸レンズ）、当該レンズ部３１を支持し且つ当該レンズ部３１を前記受光領域に対して適切な位置を与える鏡筒部３２、並びにレンズ部３１の前記撮像素子２０とは反対の側に位置して、前記凸レンズからなる受光部の最上部３１Ａよりも高い高さを有する突出部３３を一体に具備している。
前記鏡筒部３２は、撮像素子２０の受光領域を囲み且つレンズ部３１を透過して入射する光がより効率的に当該発光領域に到達するように位置が選択されて、当該撮像素子２０上に固着される。
【００２１】
次いで、前記支持基板１０を金型６０に装着して、金型６０に接続された不図示の樹脂ポッドから、封止樹脂を金型６０内に注入（図３に於ける矢印方向）し、モールド形成処理を行う。かかるモールド形成処理により、支持基板１０の主面、レンズ部材３０及び撮像素子２０を一体に樹脂封止する。金型６０内にあって、樹脂封止がなされた状態を図５に示す。
ここで、前記金型６０は上金型６２と下金型６４を具備し、前記レンズ部材３０における突出部３３の先端部頂面部を上金型６２の内表面に当接させ、一方支持基板１０の第二の主面（裏面）を下金型６４の内表面に当接させて装着する。かかる状態において、当該金型６０内に、トランスファーモールド法により封止樹脂４０を注入する。
このとき、前記突出部３３が矩形状を有して上金型６２の内表面に接していることから、レンズ部材３０のレンズ部３１に封止樹脂４０が到達することが防止される。また、当該レンズ部が上金型６２の内表面に接することも生じない。
また、前記撮像素子２０の受光領域に対しても、レンズ部材３０の鏡筒部３２の存在により封止樹脂４０の到達は生じない。
【００２２】
封止樹脂４０が硬化した後、図６に示すように、支持基板１０を金型６０から取り出し、支持基板１０の他方の主面にある複数のランドに、半田ボールからなる外部接続端子５０を形成する。
その後、図７に示すように、ダイシング・ブレード７０を用いて、前記支持基板１０及び封止樹脂４０を、ダイシングラインＸに沿って切断・分離し、複数個の撮像装置１００に個片化（パッケージダイシング）する。
そして、前記レンズ部３０の突出部３３に、絞り用遮光板３５並びに赤外線（ＩＲ）フィルタ３６を取り付け、前記図２に示すところの撮像素子構造を得ることができる。
このような本発明による撮像装置は、以下の実施例に示す様に、種々の変形が可能である。
【００２３】
（実施例２）
本発明による撮像装置の第２の実施例を、図８Ａ及び図８Ｂに示す。
これらの図は、前記図１Ａと同様に撮像装置のＸ−Ｘ線断面を示している。
撮像装置２００にあっては、図８Ａに示すように、前記レンズ部材３０の突出部３３の内側に段差部３３ａが設けられ、当該段差部３３ａに赤外線（ＩＲ）フィルタ３６が装着・保持される。
また、図８Ｂに示す撮像装置２１０にあっては、前記レンズ部材３０の突出部３３の内側に２段の段差部３３ｂが設けられ、当該段差部３３ｂに絞り用遮光板３５及び赤外線（ＩＲ）フィルタ３６が光軸方向に重ねられて保持される。
当該段差部３３ｂは、撮像素子２０側に位置する段差部と、これよりも大きな開口とされた段差部とを有し、下段に絞り用遮光板３５が、上段に赤外線（ＩＲ）フィルタ３６が、それぞれ装着・保持される。
これらの撮像装置２００及び撮像装置２１０においても、前記突出部３３に保持される絞り用遮光板３５並びに赤外線（ＩＲ）フィルタ３６が、レンズ部３１の最上部３１Ａよりも高く位置する為、樹脂封止部４０の形成が容易であり、またレンズ部３１に損傷が与えられることを防止することができる。
【００２４】
（実施例３）
本発明による撮像装置の第３の実施例を、図９Ａ及び図９Ｂに示す。
これらの図は、前記図１Ａと同様に撮像装置のＸ−Ｘ線断面を示している。
図９Ａに示す撮像装置３００、及び図９Ｂに示す撮像装置３１０にあっては、何れも撮像素子２０とレンズ部材３０におけるレンズ部３１との間の空間（空隙）内に、赤外線（ＩＲ）フィルタ３６が配設される。即ち、当該赤外線（ＩＲ）フィルタ３６を、前記実施例に比して撮像素子２０のより近傍に位置させる。
また、撮像装置３１０にあっては、前記実施例１と同様、突出部３３に絞り用遮光板３５が収容・保持される。
【００２５】
撮像装置３００及び撮像装置３１０における、赤外線（ＩＲ）フィルタ３６部について、撮像素子２０側から見た平面図形を図９Ｃに示す。これは、図９Ａ及び図９Ｂに於いて破線で囲まれた部分Ｂに対応する。
図９Ｃに示すように、本実施例に於ける赤外線（ＩＲ）フィルタ３６には、レンズ部３１を避けて通気孔３６Ａが配設され、レンズ部３１の光学特性を低下させることなく、通気孔３６Ａを介して空気の流通を可能としている。
即ち、撮像装置３００及び撮像装置３１０にあっては、撮像素子２０とレンズ部３１との間に形成された空隙内に存在する空気を、当該通気孔３６Ａを通じて流通させることができる。
従って、樹脂モールド処理及び／或いは電極部材のリフロー等により、高温下（例えば２３０℃以上）に置かれ、空隙内の空気が膨張した場合であっても、膨張した空気による圧力が赤外線（ＩＲ）フィルタ３６に加わる恐れが無く、当該赤外線（ＩＲ）フィルタ３６のレンズ部材３０からの脱落、或いは破損を生じない。
【００２６】
（実施例４）
本発明による撮像装置の第４の実施例を、図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１０Ｃに示す。
これらの図は、前記図１Ａと同様に撮像装置のＸ−Ｘ線断面を示している。
図１０Ａに示す撮像装置４００並びに図１０Ｂに示す撮像装置４１０にあっては、前記支持基板１０の一方の主面（上面）或いは他方の主面（下面）に、容量素子或いは半導体素子などの電子部品８０が搭載・固着されている。
図１０Ａに示撮像装置４００にあっては、２つの電子部品８０が、支持基板１０上に、搭載・固着されている。
また、図１０Ｂに示す撮像装置４１０にあっては、２つの電子部品８０が、支持基板１０の裏面にあって、撮像素子２０の直下に位置して固着・搭載されている。
【００２７】
この様に、撮像素子２０以外の電子部品８０については、支持基板１０の表面或いは裏面に於いて、当該撮像素子２０により近づけて搭載することにより、撮像素子２０と電子部品８０とを接続する配線の長さが短縮化されて小型化を図ることができると共に、撮像装置の特性を向上することができる。
図１０Ｂに示す撮像装置４１０に於いて、絞り用遮光板３５並びに赤外線（ＩＲ）フィルタ３６は、前記第１実施例に於いて示された構成（図２参照）と同様の配置構造を採ることができる。かかる状態を、図１０Ｃに示す。
【００２８】
（実施例５）
本発明による撮像装置の第５の実施例を、図１１に示す。
図１１は、前記図１Ａと同様に撮像装置のＸ−Ｘ線断面を示している。
図１１に示す撮像装置５００にあっては、その特徴的構成として、レンズ部材３０の突出部３３の外形寸法が鏡筒部３２の外形寸法と同一とされている。即ち、当該レンズ部３０の外形寸法が、撮像素子２０の外形寸法よりも小とされている。
この様な形状とすることにより、当該レンズ部材３０を撮像素子２０上に載置・固着した場合であっても、当該撮像素子２０の電極パッド上には、レンズ部材３０の一部がオーバーハング状に存在しない。
従って当該撮像装置５００の製造工程においては、撮像素子２０上にレンズ部材３０を搭載した後に、撮像素子２０の電極パッドと支持基板１０の電極とをワイヤボンディング法により容易に接続することができる。
製造工程のより早い段階に於いて、撮像素子２０の受光領域上にレンズ部材３０を配設することより、撮像素子２０の受光領域への異物の付着を抑制することができ、もって撮像装置の製造歩留りの向上を図ることができる。
尚、絞り用遮光板３５並びに赤外線（ＩＲ）フィルタ３６は、前記第１実施例に於いて示された構成（図２参照）と同様の配置構造を採ることができる。
【００２９】
（実施例６）
本発明による撮像装置の第６の実施例を、図１２Ａ及び図１２Ｂに示す。
これらの図は、前記図１Ａと同様に撮像装置のＸ−Ｘ断面を示している。
図１２Ａに示す撮像装置６００、及び図１２Ｂに示す撮像装置６１０にあっては、その特徴的構成として、レンズ部材３０のレンズ部３１に絞り部３４が設けられている。
即ち、撮像装置６００及び撮像装置６１０にあっては、レンズ部材３０のレンズ部３１に於いて、当該レンズ部３１の厚さ方向（光軸方向）に対して直交する方向にスリット３４が設けられている。
当該スリット３４はレンズ部材３０の全周に設けられ、樹脂封止の際、封止用樹脂４０が当該スリット３４を埋めることにより、レンズ部３１を透過する光（入射光）の一部は撮像素子への到達が阻止される。即ち、スリット３４及び当該スリットに侵入した樹脂の存在により、レンズ部３１に於いて光透過路の幅（径）Ｗが実質的に狭くなり、レンズ部３１に「中絞り」が形成される。
また、前記封止樹脂のモールド形成処理において、封止樹脂４０がスリット３４に入り込むことにより、樹脂封止部に於けるアンカー効果を生じ、撮像素子２０、レンズ部材３０などへの樹脂封止をより強固に行うことができる。もって、撮像装置の信頼性を高めることができる。
尚、本実施例にあっては、レンズ部材３０として、前記第５実施例に示される構造を適用したが、前記第１実施例に示した構造を有するレンズ部材３０に対しても、スリット３４を形成することは勿論可能である。
また、図１２Ｂに示す撮像装置６１０に於ける、絞り用遮光板３５並びに赤外線（ＩＲ）フィルタ３６は、前記第１実施例に於いて示された構成（図２参照）と同様の配置構造を採ることができ、かかる構成にあっては絞りが２段階配設されることとなる。
【００３０】
（実施例７）
本発明による撮像装置の第７の実施例を、図１３Ａ及び図１３Ｂに示す。
これらの図は、前記図１Ａと同様に撮像装置のＸ−Ｘ線断面を示している。
図１３Ａに示す撮像装置７００及び図１３Ｂに示す撮像装置７１０にあっては、その特徴的構成として、前記レンズ部材３０の突出部３３の上端外周部に段差部３３ｃが配設されている。
かかる段差部３３ｃの配設により、当該レンズ部材３０の外周の表出面積が実質的に増加し、もって封止樹脂の際、封止樹脂４０との接触面積が増加して、撮像素子２０、レンズ部材３０などへの樹脂封止をより強固に行うことができ、撮像装置の信頼性を高めることができる。
【００３１】
尚、本実施例にあっては、レンズ部材３０として、前記第１実施例に示される構造を適用したが、前記第５実施例に示した構造を有するレンズ部材に対しても、段差３３ｃを形成することは勿論可能である。
また、段差３３ｃを、前記突出部３３の全外周に連続して配設することなく、適宜間隔を空けて配設してもよい。
更に、前記段差部３３ｃとは別に（分離して）、レンズ部材３０の突出部３３の外周面にスリット（図示せず）を配して、封止樹脂との接触面積を更に増加させてもよい。
なお、図１３Ｂに示す撮像装置７１０に於ける、絞り用遮光板３５並びに赤外線（ＩＲ）フィルタ３６は、前記第１実施例に於いて示された構成（図２参照）と同様の配置構造を採ることができる。
【００３２】
（実施例８）
本発明による撮像装置の第８の実施例を、図１４Ａ及び１４Ｂに示す。
これらの図は、前記図１Ａと同様に撮像装置のＸ−Ｘ線断面を示している。
図１４Ａに示す撮像装置８００にあっては、その特徴的構成として、前記レンズ部材３０の突出部３３の平面外形形状・外形寸法が、支持基板１０の外形形状・外形寸法と略同一とされている。
当該突出部３３が、支持基板１０の外形形状・外形寸法と略同一の平面外形形状・外形寸法を有することにより、レンズ部材３０のレンズ部３１は、モールド形成処理の際に上金型４２と接触せず損傷の発生が防止され、また撮像装置８００の使用時には、外部の物体との接触によるレンズ部３１の損傷の発生が防止される。
このように、比較的大きな露出面積を有する突出部３３を有する撮像装置にあっては、当該突出部３３がレンズ部３１と同一材料から形成されている場合、当該突出部３３中を介して光が撮像素子２０に導かれることがある。かかる光はレンズ部３１を通して入射する光に対して雑音となる。
このため、撮像装置８００に絞り用遮光板３５並びに赤外線（ＩＲ）フィルタ３６を配設する際には、図１４Ｂに示す撮像装置８１０の如く、突出部３３の露出表面（上面並びに外側面）を覆って遮光膜３５Ａを配設する。
かかる遮光膜３５Ａの配設により、当該突出部３３への外部からの光の入射は阻止される。
【００３３】
このように、本発明による撮像装置はレンズ部３１の露出表面を保護しつつ、製造コストの低減、小型化を図ることができる。
前記実施例１〜８にあっては、レンズ部材３０に於いてレンズ部３１の高さよりも高い突出部３３を配設することにより、レンズ部３１に対して外部から機械的な外力が及ぼされることを防止しているが、本発明はかかる構成に限らず、以下のような形態を採ることができる。
以下実施例をもって、本発明の他の撮像装置の構造及びその製造方法を詳細に説明する。
【００３４】
（実施例９）
本発明による撮像装置の第９の実施例を図１５に示す。同図１５Ａは、図１５ＢのＸ−Ｘ線断面を示す。
図１５Ａに示す撮像装置９００にあっては、支持基板１０の一方の主面（上面）には撮像素子２０が載置され、ダイボンディング材１２により固着されている。当該撮像素子１２０の電極と基板１０の電極とはワイヤ１６により接続されている。
当該撮像素子２０上には、合成石英ガラスからなるレンズ部材３０が載置され、接着剤２２により固着されている。
そして、当該レンズ部材３０の外周側面、前記撮像素子２０の表出部並びに当該撮像素子２０の周囲に於ける支持基板１０の表面は、前記ワイヤ１６と共に封止樹脂４０により樹脂封止されている。
【００３５】
一方、前記支持基板１０の他方の主面（下面）には、外部接続端子５０が配設されている。
かかる構成に於いて、前記支持基板１０は、絶縁層を基材としてその表裏両面に或いは必要に応じて多層に配線層が形成され、その一方の主面には撮像素子２０の電極と接続される電極パッドが配設され、他方の主面には外部接続端子が形成される電極パッドが配設されている。
また、前記撮像素子２０は、ＣＣＤ或いはＭＯＳ型の撮像素子であって、周知の半導体製造プロセスをもって形成されている。
図示されないが、当該撮像素子２０の受光領域には、複数個の画素（ピクセル）が形成されており、且つ当該受光領域上には各画素に対応してカラーフィルタ及びマイクロレンズが配置されている。
また、前記レンズ部材３０は、前記撮像素子の受光領域に対応するレンズ部３１（図示実施例にあっては両面凸レンズ）と、当該レンズ部３１の光軸の一方に延びて当該レンズ部３１を支持し、且つ当該レンズ部３１を前記撮像素子の受光領域上に配置する際、当該受光領域に対して適切な位置（高さ・距離）とする長さを有する鏡筒部（鏡筒状支持部）３２を具備している。
【００３６】
そして、本実施例にあっては更に、当該レンズ部３１の周囲に、当該レンズ部３１の光軸の他方に延びて、且つその高さ（長さ）が前記撮像素子２０の表面からの高さ（距離）が凸レンズからなるレンズ部３１の最上部３１Ａの高さよりも小なる高さ（長さ）とされた突出部３３を具備している。
前記鏡筒部３２は、レンズ部３１と共に同一の材料である合成石英ガラスをもって当該レンズ部３１と一体に形成されており、本実施例にあっては平面形状（撮像素子２０の表面と平行である平面形状）が矩形とされている。そして、鏡筒部３２は少なくとも前記撮像素子２０の受光領域を囲む寸法とされている。
一方突出部３３は、鏡筒部３２と共に同一の材料をもってレンズ部３１と一体に形成され、前記凸レンズからなる受光部の周囲に選択的に、本実施例にあっては撮像素子２０の四隅に対応する様４個（３３ａ〜３３ｄ）が配置されている。
また、撮像素子２０とレンズ部材３０におけるレンズ部３１との間の空間（空隙）内に、赤外線（ＩＲ）フィルタ３６が配設されている。
そして、前記レンズ部材３０の外周側面、凸レンズ部の基部３１Ｂ、突出部３３の外周側面、撮像素子２０の表出部、並びに当該撮像素子２０の周囲に於ける支持基板１０の表面は、前記ワイヤ１６と共に封止樹脂４０により樹脂封止されている。当該封止樹脂４０は、前記突出部３３の上部平坦面と同等の高さ迄充填され、前記レンズ部３１の凸レンズ部の基部３１Ｂの周囲をも被覆する。
従って、当該凸レンズ部の最上部３１Ａは、封止樹脂４０の表面（及び突出部３３の上部平坦面）との間に「Ｈ」で示す高さの差をもって突出する。
また、前記支持基板１０の他方の主面には、はんだボールからなる外部接続端子５０が配設されている。
【００３７】
かかる撮像装置９００にあっては、レンズ部材３０にあって凸レンズ部の基部３１Ｂが封止樹脂４０により被覆され、レンズ部３１への入射光量が制限される。即ち当該凸レンズの基部３１Ｂを覆う封止樹脂４０は絞り機能を生じている。
従って、かかる構成にあっては、別個に絞り用遮光板３５を配設する必要が無く、当該撮像装置は安価に製造することができる。
【００３８】
前記図１５に示す本発明の第９実施例にかかる撮像装置９００の製造方法の一例について、図面を参照しながら説明する。
図１６に示すように、まず支持基板１０の一方の主面上に、ダイボンディング材１２を用いて撮像素子２０を固着する。そして、ボンディング・キャピラリ１４を用いてワイヤボンディングを行い、撮像素子２０の電極パッドと支持基板１０の電極とを、ワイヤ１６により接続する。
前述の如く、撮像素子２０は、ＣＣＤ或いはＭＯＳ型の撮像素子であって、周知の半導体製造プロセスをもって形成される。支持基板１０は、例えばガラスエポキシ樹脂を基材として、その両面或いは多層構造の配線層を具備し、表裏両面にランド（電極パッド）を具備（図示せず）する。またワイヤ１６は金（Ａｕ）線などを適用することができる。
ここで、支持基板１０は、同一工程に於いて複数個の撮像装置を形成すべく、複数個の撮像素子に対応する配線・ランドなどが形成された大版のものが適用される。
【００３９】
次いで、図１７に示すように、撮像素子２０の主面（受光領域形成面）上に、接着剤２２を用いてレンズ部材３０を固着する。
ここで、レンズ部材３０は、合成石英ガラスをもって形成され、前述の如くレンズ部３１（凸レンズ）、当該レンズ部３１を支持し且つ当該レンズ部３１を前記受光領域に対して適切な位置を与える鏡筒部３２、並びにレンズ部３１の前記撮像素子２０とは反対の側に位置して、前記凸レンズからなる受光部の最大の高さ（前記最上部）３１Ａよりも低い複数個の突出部３３を一体に具備している。
また鏡筒部３２には、その内周面に段差部が設けられ、当該段差部に予め赤外線（ＩＲ）フィルタ３６が装着・固定されている。
当該鏡筒部３２は、前記撮像素子２０の受光領域を囲み且つレンズ部３１を透過して入射する光がより効率的に当該発光領域に到達するように位置が選択されて、当該撮像素子２０上に固着される。
【００４０】
次いで、図１８に示すように、前記支持基板１０を金型６０に装着して、金型６０に接続された樹脂ポッド（図示せず）から、封止樹脂を金型６０内に注入（図１８に於ける矢印方向）し、モールド形成処理を行う。かかるモールド形成処理により、支持基板１０の主面、レンズ部材３０及び撮像素子２０を一体に樹脂封止する。金型６０内にあって、樹脂封止がなされた状態を図１８に示す。
ここで、金型６０は上金型６２と下金型６４を具備し、前記レンズ部材３０に対向する上金型６２の内面には、予め弾性を有するフィルム６６（以下弾性フィルムと称する）を配設した状態にて支持基板１０を金型６０に装着し、一方支持基板１０の第二の主面（裏面）を下金型６４の内表面に当接させて装着する。かかる状態において、当該金型６０内にトランスファーモールド法により封止樹脂４０を注入する。これにより、レンズ部材３０と撮像素子２０は一体に樹脂封止される。
かかるモールド処理の際、前記レンズ部材３０のレンズ部３１の先端部分は、弾性フィルム６６中に圧入された状態とされ、一方レンズ部材３０の突出部３３の先端部が弾性フィルム６６の表面に当接した状態とされる。
従って注入された樹脂４０は、レンズ部３１の先端部分には到達せず、突出部３３の周囲並びに凸レンズ部の基部（図１５Ａの部位３１Ｂ）を被覆する。
【００４１】
封止樹脂４０が硬化した後、図１９に示すように、支持基板１０を金型６０から取り出し、支持基板１０の他方の主面にある複数のランドに、外部接続端子５０としての半田ボールを形成する。
しかる後、図２０に示すように、ダイシング・ブレード７０を用いて、前記支持基板１０及び封止樹脂４０を、ダイシングラインＸに沿って切断・分離し、複数個の撮像装置１００に個片化（パッケージダイシング）する。
そして、前記レンズ部３０の突出部３３上及び封止樹脂４０上を覆って、遮光層３５Ｂを配設して、図２１に示すところの撮像素子構造を得る。
当該遮光層３５Ｂは、前記図１５Ａに於いて凸レンズ部が封止樹脂４０から突出する高さ「Ｈ」を越える厚さとされ、当該遮光層３５Ｂが装着されることによってレンズ部３１が突出することはなくなる。もって当該レンズ部３１へ外力が加わる可能性が大きく低下する。
また、当該遮光層３５Ｂの装着により、外光が突出部３３を通して撮像素子２０へ至ることが阻止される。
【００４２】
このような本発明による撮像装置は、更に以下の実施例に示す様に変形が可能である。
即ち、前記実施例９に於いては、突出部３３をレンズ部３１の周囲に選択的に配設したが、当該レンズ部３１の凸レンズ部の基部へのモールド樹脂４０の到達を必要としない場合には、当該突出部３３を連続する壁状に配設する。
このように、レンズ部３１の周囲に突出部３３を連続する壁状に配設し、前記図１８に示す金型用いて樹脂モールド処理することにより、図２２に示す撮像装置構造を得ることができる。
かかる図２２に示される構造（第９の実施例の変形例）にあっては、突出部３３の内側に位置するレンズ部３１の凸レンズ部の基部には封止樹脂４０は存在しない。
図２３は、レンズ部３１と撮像素子２０との間に赤外線（ＩＲ）フィルタ３６が配設されない構造を示す。
また、図２４は、前記図２０に示す構造と同様、レンズ部３０の突出部３３上を覆って、遮光層３５Ｃが配設された状態を示す。
当該遮光層３５Ｃの厚さも、前記図２１に示す構成と同様、図１５Ａに於いて凸レンズ部が封止樹脂４０から突出する高さＨを越える厚さとされ、レンズ部３１の最上部３１Ａ上に赤外線（ＩＲ）フィルタ３６が配設されることを可能としている。
かかる構造によっても、レンズ部３１へ外力が加わる可能性が大きく低下する。
また、当該遮光層３５Ｃの装着により、外光が突出部３３を通して撮像素子２０へ至ることが阻止される。
【００４３】
尚、これら図２２乃至図２４に示す撮像装置を形成する際には、前記図１８に示す金型に換えて、図２５に示す構成を有する金型６０を適用することもできる。
同図に示される様に、金型６０の上型６２の内表面には、前記レンズ部３１の凸レンズ部を受容する凹部６２ａ設けられ、当該金型６０に支持基板１０を収容した際には、レンズ部材３０のレンズ部３１は当該凹部６２ａに受容され、レンズ部３１の周囲の壁状の突出部３３は当該凹部６２ａの周囲の金型内表面に当接する。
従って、当該金型６０内に注入された樹脂４０は、突出部３３によりレンズ部３１への流動が阻止される。
【００４４】
前記実施例１に示した撮像装置１００を、携帯電話器などの電子機器に搭載した状態の一例を図２６に示す。
同図に於いて、撮像装置１００は、携帯電話内の実装基板２上に、外部接続端子５０を介して接続・固定されている。実装基板２上にあって、撮像素子２０の近傍には、必要に応じて容量素子などの電子部品８０が搭載されている。
一方、携帯電話器の筐体或いはカバー４には、その所定位置に予め絞り用遮光板３５並びに赤外線（ＩＲ）フィルタ３６固定されている。
そして、前記絞り用遮光板３５により開口が規制された赤外線（ＩＲ）フィルタ３６の中心部に、撮像装置のレンズ部３１の凸レンズ部が対向するように、即ち光軸が一致するように撮像装置１００がクッション材６を介して固着される。
このような構造を有する撮像素子搭載携帯電話器にあっては、撮像装置１００の製造時に、レンズ部３２の凸レンズ部など突出部の発生が防止され、光学特性の低下が防止される。
従って、優れた光学特性を有する撮像装置を安価に、安定して提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の撮像装置は、優れた光学特性及び高い信頼性を有しつつ、安価に提供されるものであって、もってデジタルカメラ、デジタルムービーカメラ、カメラ搭載携帯電話器、或いはスキャナなどに適用することができる。
本発明の撮像装置の製造方法によれば、優れた光学特性・信頼性を有する撮像装置を、安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明による撮像装置の第１実施例（実施例１）を示す垂直（図１ＢのＸ−Ｘ線）断面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明による撮像装置の第１実施例（実施例１）を示す上面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明による撮像装置の第１実施例（実施例１）の変形例を示す垂直（図２ＢのＸ−Ｘ線）断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明による撮像装置の第１実施例（実施例１）の変形例を示す上面図である。
【図３】図３は、本発明による撮像装置（実施例１）の製造方法の一例における工程を説明するための工程断面図（その１）である。
【図４】図４は、本発明による撮像装置（実施例１）の製造方法の一例における工程を説明するための工程断面図（その２）である。
【図５】図５は、本発明による撮像装置（実施例１）の製造方法の一例における工程を説明するための工程断面図（その３）である。
【図６】図６は、本発明による撮像装置（実施例１）の製造方法の一例における工程を説明するための工程断面図（その４）である。
【図７】図７は、本発明による撮像装置（実施例１）の製造方法の一例における工程を説明するための工程断面図（その５）である。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明による撮像装置の他の形態（実施例２）を示す垂直断面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明による撮像装置の実施例２の変形例を示す垂直断面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明による撮像装置の他の形態（実施例３）を示す垂直断面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、本発明による撮像装置の実施例３の変形例を示す垂直断面図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、本発明による撮像装置の実施例３の要部を示す平面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明による撮像装置の他の形態（実施例４）を示す垂直断面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、本発明による撮像装置の実施例４の変形例を示す垂直断面図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、本発明による撮像装置の実施例４の更なる変形例を示す垂直断面図である。
【図１１】図１１は、本発明による撮像装置の他の形態（実施例５）を示す垂直断面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、本発明による撮像装置の他の形態（実施例６）を示す垂直断面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、本発明による撮像装置の実施例６の変形例を示す垂直断面図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、本発明による撮像装置の他の形態（実施例７）を示す垂直断面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、本発明による撮像装置の実施例７の変形例を示す垂直断面図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、本発明による撮像装置の他の形態（実施例８）を示す垂直断面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、本発明による撮像装置の実施例８の変形例を示す垂直断面図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、本発明による撮像装置の他の形態（実施例９）を示す垂直断面図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、本発明による撮像装置の実施例９の変形例を示す垂直断面図である。
【図１６】図１６は、本発明による撮像装置（実施例９）の製造方法の一例における工程を説明するための工程断面図（その１）である。
【図１７】図１７は、本発明による撮像装置（実施例９）の製造方法の一例における工程を説明するための工程断面図（その２）である。
【図１８】図１８は、本発明による撮像装置（実施例９）の製造方法の一例における工程を説明するための工程断面図（その３）である。
【図１９】図１９は、本発明による撮像装置（実施例９）の製造方法の一例における工程を説明するための工程断面図（その４）である。
【図２０】図２０は、本発明による撮像装置（実施例９）の製造方法の一例における工程を説明するための工程断面図（その５）である。
【図２１】図２１は、本発明による撮像装置の実施例９の変形例を示す垂直断面図である。
【図２２】図２２は、本発明による撮像装置の実施例９の更なる変形例を示す垂直断面図である。
【図２３】図２３は、本発明による撮像装置の実施例９の更なる変形例を示す垂直断面図である。
【図２４】図２４は、本発明による撮像装置の実施例９の更なる変形例を示す垂直断面図である。
【図２５】図２５は、前記図１８に示すモールド金型の変形例を示す工程断面図である。
【図２６】図２６は、本発明による撮像装置を電子機器に搭載した応用例を示す垂直断面概略図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０            支持基板
２０            撮像素子
３０            レンズ部材
３１            レンズ部
３２            鏡筒部
３３            突出部
３４            スリット
３５            絞り用遮光板
３６            赤外線（ＩＲ）フィルタ
４０            封止樹脂
５０            外部接続端子
６０            金型
６２            上金型
６４            下金型
６６            弾性フィルム
８０            電子部品
１００            撮像装置
【図１Ａ】
0004673721.tif 000002
【図１Ｂ】
0004673721.tif 000003
【図２Ａ】
0004673721.tif 000004
【図２Ｂ】
0004673721.tif 000005
【図３】
0004673721.tif 000006
【図４】
0004673721.tif 000007
【図５】
0004673721.tif 000008
【図６】
0004673721.tif 000009
【図７】
0004673721.tif 000010
【図８Ａ】
0004673721.tif 000011
【図８Ｂ】
0004673721.tif 000012
【図９Ａ】
0004673721.tif 000013
【図９Ｂ】
0004673721.tif 000014
【図９Ｃ】
0004673721.tif 000015
【図１０Ａ】
0004673721.tif 000016
【図１０Ｂ】
0004673721.tif 000017
【図１０Ｃ】
0004673721.tif 000018
【図１１】
0004673721.tif 000019
【図１２Ａ】
0004673721.tif 000020
【図１２Ｂ】
0004673721.tif 000021
【図１３Ａ】
0004673721.tif 000022
【図１３Ｂ】
0004673721.tif 000023
【図１４Ａ】
0004673721.tif 000024
【図１４Ｂ】
0004673721.tif 000025
【図１５Ａ】
0004673721.tif 000026
【図１５Ｂ】
0004673721.tif 000027
【図１６】
0004673721.tif 000028
【図１７】
0004673721.tif 000029
【図１８】
0004673721.tif 000030
【図１９】
0004673721.tif 000031
【図２０】
0004673721.tif 000032
【図２１】
0004673721.tif 000033
【図２２】
0004673721.tif 000034
【図２３】
0004673721.tif 000035
【図２４】
0004673721.tif 000036
【図２５】
0004673721.tif 000037
【図２６】
0004673721.tif 000038