(57)【要約】      （修正有）【課題】  チップパッケージ、そのパッケージを含むイメージセンサーモジュール及びその製造方法を提供する。【解決手段】  イメージセンサー用チップの受光領域とパッケージ用基板の開口３１６とが垂直に整列され、開口を通じて受光領域が露出されるように、イメージセンサー用チップの上面にパッケージ用基板が位置し、接着用絶縁体によって付着されている。パッケージ用基板には、複数の連結パッド３１４それぞれの一部分からパッケージ用基板を貫通する複数の貫通ホールが形成されているが、複数のボンディングパッドそれぞれと複数の連結パッドそれぞれとを電気的に連結する導電性フィラーが、貫通ホールを埋め込むように形成されている。そして、導電性フィラーを保護するために、密封用絶縁体が形成されている。【選択図】  図３Ａ
2005333142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その上面に形成された受光領域と前記受光領域の周辺に形成されている複数のボンディングパッドとを備えるイメージセンサー用チップと、
前記受光領域を露出させるように形成され、前記受光領域と垂直に整列される開口を備え、前記イメージセンサー用チップ上に搭載され、前記複数のボンディングパッドと垂直に整列されるように、その上面に形成された複数の連結パッドを備えるパッケージ用基板と、を含み、
前記複数の連結パッドは、前記複数の連結パッドと前記パッケージ用基板とを貫通する複数の貫通ホールを備え、
イメージセンサー用チップは、パッケージ用基板の下面に付着され、
前記複数のボンディングパッドと前記複数の連結パッドとは、前記複数の貫通ホールを通じて電気的に相互連結されることを特徴とするチップパッケージ。
【請求項２】
前記パッケージ用基板の下面に、前記イメージセンサー用チップを付着させるために、前記イメージセンサー用チップの周辺を取り囲む接着用絶縁体をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のチップパッケージ。
【請求項３】
前記接着用絶縁体は、エポキシ樹脂で形成することを特徴とする請求項２に記載のチップパッケージ。
【請求項４】
前記複数のボンディングパッドと前記複数の連結パッドとは、前記貫通ホールを埋め込む複数の導電性フィラーを使用して電気的に互いに連結されることを特徴とする請求項１に記載のチップパッケージ。
【請求項５】
前記導電性フィラーを保護するために、前記複数の導電性フィラーを取り囲む密封用絶縁体をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のチップパッケージ。
【請求項６】
前記密封用絶縁体は、エポキシ樹脂で形成することを特徴とする請求項５に記載のチップパッケージ。
【請求項７】
前記複数の導電性フィラーは、Ａｕスタッドまたは導電性接着剤で形成することを特徴とする請求項４に記載のチップパッケージ。
【請求項８】
パッケージ用基板は、フレキシブル印刷回路基板であることを特徴とする請求項１に記載のチップパッケージ。
【請求項９】
前記複数の貫通ホールそれぞれは、円形ホール、四角形ホールまたは十字形ホールであることを特徴とする請求項１に記載のチップパッケージ。
【請求項１０】
前記複数の連結パッドと電気的に連結される複数の配線と、前記パッケージ用基板に連結された端部を備えるコネクタと、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のチップパッケージ。
【請求項１１】
その上面に形成された受光領域と前記受光領域の周辺に形成されている複数のボンディングパッドとを備えるイメージセンサー用チップと、
前記受光領域を露出させるように開口が形成されており、前記受光領域と前記開口とが垂直に整列されるように前記イメージセンサー用チップ上に搭載され、前記複数のボンディングパッドと垂直に整列されるようにその上面に形成され、連結パッドのそれぞれの一部分から前記パッケージ用基板を貫通する複数の貫通ホールが形成されている複数の連結パッドを備え、前記イメージセンサー用チップがその下面に付着されているパッケージ用基板と、
前記複数の貫通ホールを埋め込み、前記複数のボンディングパッドと複数の連結パッドとを電気的に相互連結する複数の導電性フィラーと、
複数の導電性フィラーを取り囲み、前記受光領域を露出させるように前記パッケージ用基板に付着されたハウジングと、
を備えることを特徴とするイメージセンサーモジュール。
【請求項１２】
前記パッケージ用基板の下面に、前記イメージセンサー用チップを付着させるために、前記イメージセンサーの周辺を取り囲む接着用絶縁体をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載のイメージセンサーモジュール。
【請求項１３】
前記導電性フィラーを保護するために、前記導電性フィラーの周辺を取り囲む密封用絶縁体をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のイメージセンサーモジュール。
【請求項１４】
パッケージ用基板は、フレキシブル印刷回路基板であることを特徴とする請求項１１に記載のイメージセンサーモジュール。
【請求項１５】
前記複数の貫通ホールそれぞれは、円形ホール、四角形ホールまたは十字形ホールであることを特徴とする請求項１４に記載のイメージセンサーモジュール。
【請求項１６】
前記複数の導電性フィラーは、Ａｕスタッドまたは導電性接着剤で形成することを特徴とする請求項１１に記載のイメージセンサーモジュール。
【請求項１７】
前記イメージセンサーモジュールは、カメラ付き携帯電話に装着されることを特徴とする請求項１１に記載のイメージセンサーモジュール。
【請求項１８】
前記イメージセンサー用チップは、ＣＭＯＳイメージセンサー素子であることを特徴とする請求項１１に記載のイメージセンサーモジュール。
【請求項１９】
その一部分に形成された開口と、前記開口の周辺に形成された複数の連結パッドとを備えるパッケージ用基板を提供するステップと、
前記複数の連結パッドそれぞれの一部分と前記パッケージ用基板とを貫通する複数の貫通ホールを形成するステップと、
受光領域と複数のボンディングパッドとを備えるイメージセンサー用チップを、前記開口によって前記受光領域が露出され、前記複数の貫通ホールを通じて、前記複数のボンディングパッドが露出されるように、前記パッケージ用基板の下面に整列して付着させるステップと、
前記複数の連結パッドと前記複数のボンディングパッドとを、前記複数の貫通ホールを通じて電気的に互いに連結させるステップと、
を含むことを特徴とするチップパッケージの製造方法。
【請求項２０】
電気的に相互連結させるステップは、複数の貫通ホールの内部及び複数の連結パッド上に導電性フィラーを塗布することを含むことを特徴とする請求項１９に記載のチップパッケージの製造方法。
【請求項２１】
絶縁体を使用して、導電性フィラーを密封するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載のチップパッケージの製造方法。
【請求項２２】
導電性フィラーを塗布するステップは、バンプ接着器またはディスペンサを利用して行うことを特徴とする請求項１９に記載のチップパッケージの製造方法。
【請求項２３】
パッケージ用基板は、フレキシブル印刷回路基板であることを特徴とする請求項１９に記載のチップパッケージの製造方法。
【請求項２４】
前記複数の貫通ホールは、レーザ穿孔法を利用して形成することを特徴とする請求項１９に記載のチップパッケージの製造方法。
【請求項２５】
前記イメージセンサー用チップを整列して付着させるステップは、
複数のイメージセンサー用チップがアレイされているウェーハを準備するステップと、
前記複数のイメージセンサー用チップを個別化するステップと、
前記個別化されたイメージセンサー用チップを前記パッケージ用基板の下面に整列させるステップと、
前記整列されたイメージセンサー用チップをパッケージ用基板に付着させるステップと、
を含むことを特徴とする請求項１９に記載のチップパッケージの製造方法。
【請求項２６】
前記アラインされたイメージセンサー用チップを付着するステップは、前記イメージセンサー用チップの周辺をエポキシ樹脂で塗布するエンドフィリング工程を使用して行うことを特徴とする請求項２５に記載のチップパッケージの製造方法。
【請求項２７】
中央に形成された開口と、前記開口の周辺に形成された複数の連結パッドとを備えるパッケージ用基板を提供するステップと、
前記複数の連結パッドの一部分から前記パッケージ用基板を貫通する複数の貫通ホールを形成するステップと、
前記開口によって受光領域が露出され、前記複数の貫通ホールを通じて前記複数のボンディングパッドが露出されるように、前記受光領域と複数のボンディングパッドとを備えるイメージセンサー用チップを、前記パッケージ用基板の下面に整列して付着させるステップと、
前記複数の連結パッドと前記複数のボンディングパッドとが電気的に相互連結されるように、複数の貫通ホールの内部及び前記複数の連結パッド上に、導電性フィラーを塗布するステップと、
絶縁体を使用して、導電性フィラーを密封するステップと、
受光領域が露出されるように、パッケージ用基板の上面に、前記複数の導電性フィラーが内部に含まれているハウジングを付着するステップと、
を含むことを特徴とするイメージセンサーモジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップパッケージ及びその製造方法に関わり、さらに具体的には、イメージセンサーモジュール用チップパッケージ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
イメージセンサーは、光学情報を電気信号に変換させる半導体素子である。イメージセンサーの例として、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサーとＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサーとがある。このようなイメージセンサーは、カメラ、カムコーダ、ＰＣ用カメラ、監視カメラなどに広く使われている。最近、カメラ付き携帯電話などイメージセンサーが装着されたモバイル機器への需要が爆発的に増加しつつ、さらに小さくて薄いイメージセンサーへの要求が増加している。小さくて薄いイメージセンサーを製造するためには、イメージセンサーモジュールに備えられたイメージセンサーモジュール用パッケージを小さく薄く製作する必要がある。
【０００３】
従来、イメージセンサーモジュール用パッケージは、印刷回路基板（ＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔＢｏａｒｄ、ＰＣＢ）またはリードフレーム上にチップを搭載し、ワイヤボンディングを使用して、イメージセンサー用チップのボンディングパッドと基板の連結パッドとを電気的に連結した。しかし、ワイヤボンディングを使用するパッケージ方式は、ワイヤのループ高さによって、パッケージを薄くするのに根本的に限界がある。
【０００４】
このようなワイヤボンディング方式の問題点を解決するために提示された一つの方法は、特許文献１に開示されている。前記特許文献１によれば、ボンディングパッドを露出させる貫通ホールをイメージセンサー用チップに形成し、その貫通ホールに導電物質を埋め込むことによって、ボンディングパッドと連結パッドとを電気的に連結する。しかし、前記特許文献１では、半導体チップ内に貫通ホールを形成する工程が追加的に要求されるという短所がある。それと共に、貫通ホールを形成するためには、ボンディングパッドの下部には、何らの能動素子及び受動素子を形成することができない。したがって、ボンディングパッドの位置を再配置するために、追加的な配線及び工程が必要であるか、またはイメージセンサー用チップのサイズが相対的に大きいという短所がある。
【０００５】
小さくて薄いイメージセンサーモジュール用パッケージを具現するために提示された他の一つの方法は、フリップチップパッケージを利用する方法である。そして、ＰＣＢ上にイメージセンサー用チップをパッケージするチップオンボード（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ：ＣＯＢ）方式ではなく、ＦＰＣ（フレキシブル Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）基板上にイメージセンサー用チップをパッケージするチップオンフィルム（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ：ＣＯＦ）方式を使用すれば、さらに薄いパッケージの製作が可能である。図１Ａには、従来の技術によって製造されたフリップチップイメージセンサーモジュール用パッケージを含むイメージセンサーモジュール１００についての概略的な断面図が示されている。そして、図１Ｂには、図１Ａに点線の円で表示されたイメージセンサーモジュール用パッケージ１２０の一部についての部分拡大図が示されている。
【０００６】
図１Ａ及び図１Ｂを参照すれば、イメージセンサーモジュール１００は、ハウジング１１０及びハウジング１１０に接着されているイメージセンサーモジュール用パッケージ１２０を含む。ハウジング１１０は、イメージセンサー用チップ１２１の上面、すなわち、受光領域を露出させる開口部を有し、各種レンズ及びレンズ固定手段を含むことができる。そして、イメージセンサーモジュール用パッケージ１２０は、ＦＰＣ基板１２３、イメージセンサー用チップ１２１、バンプ１２５、異方性伝導性接着剤（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ：ＡＣＰ）または異方性伝導性フィルム（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ：ＡＣＦ）１２６及び密封用樹脂１２７を含む。
【０００７】
ＦＰＣ基板１２３の中央部には、イメージセンサー用チップ１２１の受光領域を露出させるように開口が形成されている。そして、ＦＰＣ基板１２３の下面、すなわち、前記ハウジング１１０が接着される反対側面の前記開口の周りには、複数の連結パッド１２４が形成されている。そして、前記ＦＰＣ基板１２３の連結パッド１２４上には、ＡＣＦ １２６が一定の幅を有する帯状に付着されているか、またはＡＣＰ １２６が塗布されている。
【０００８】
イメージセンサー用チップ１２１の中央部分には、受光領域が形成されている。そして、受光領域が形成された面と同じ面のエッジには、複数のボンディングパッド１２２が形成されている。そして、ボンディングパッド１２２と前記連結パッド１２４とは、互いに対向するように整列されている。そして、複数のボンディングパッド１２２の上部には、Ａｕバンプ１２５が形成され、ボンディングパッド１２２と連結パッド１２４との連結を容易にする。そして、Ａｕバンプ１２５と連結パッド１２４との間に位置したＡＣＦ １２６の伝導性ボールは、一方向に整列されて、Ａｕバンプ１２５と連結パッド１２４とを通電させるが、残りの部分にあるＡＣＦ １２６の伝導性ボールは、均等に分散されていて、通電させる役割を行えない。
【０００９】
そして、密封用樹脂１２７は、Ａｕバンプ１２５の周辺部に形成されている。密封用樹脂１２７は、Ａｕバンプ１２５と、Ａｕバンプ１２５とＡＣＦ １２６との接触面とを、外部の水蒸気または不純物から保護する役割を行う。
【００１０】
図１Ａ及び図１Ｂに示されているイメージセンサーモジュール１００は、次のような方法で製造できる。まず、組立て工程が完了したウェーハ状態のイメージセンサー用チップ１２１のボンディングパッド１２２上に、Ａｕバンプ１２５を形成する。そして、前記ウェーハについてのソーイング（ｓａｗｉｎｇ）工程を実施して、イメージセンサー用チップ１２１を個別化させる。次いで、連結パッド１２４が形成されているＦＣＢ基板１２３上にＡＣＦ １２６を整列して付着させるか、またはＡＣＰ １２６を精密に塗布する。そして、前記個別化されたイメージセンサー用チップ１２１のうち、何れか一つをＦＣＢ基板１２３上に搭載する。このとき、イメージセンサー用チップ１２１上のＡｕバンプ１２５と連結パッド１２４とを正確に整列させねばならない。そして、所定の熱と圧力とを加えて、ＡＣＦ １２６にイメージセンサー用チップ１２１が接着され、Ａｕバンプ１２５と連結パッド１２４との間は、ＡＣＦ １２６の伝導性ボールによって通電させる。次いで、エポキシ樹脂を使用して、Ａｕバンプ１２５の周囲に密封用樹脂１２７を形成するエンドフィリング工程を行った後、ＦＣＢ基板１２３のエッジに準備されたハウジング１１０を付着させれば、図１Ａに示したようなイメージセンサーモジュール１００が完成される。
【００１１】
しかし、前記方法で製造されたイメージセンサーモジュール１００は、次のような短所がある。
【００１２】
第一に、ＡＣＦまたはＡＣＰを使用する工程は、ＡＣＦが高コストであるため、製造原価を高める。それだけでなく、ＡＣＦ内の導電性ボールがバンプと連結パッドとの間で、両者を物理的に接触させねばならないが、ＡＣＦは、熱圧着条件に非常に敏感であるため、後続工程である加熱加圧工程の余裕が多くない。
【００１３】
第二に、ＦＰＣ基板にＡＣＦを付着するか、またはＡＣＰを塗布する工程が非常に難しい。ＡＣＦを構成する樹脂は、熱膨張係数が相対的に大きい物質であるが、後続工程である加熱加圧工程で、樹脂が膨脹してイメージセンサー用チップの受光領域に流入される可能性が大きい。したがって、後続加熱加圧工程で、前記樹脂が受光領域に流入されることを制御するための制御工程を導入せねばならない。それだけでなく、ＡＣＦを正確に整列させて付着せねばならず、ＦＣＢ基板上にイメージセンサー用チップを搭載する場合には、ＦＣＢ基板、ＡＣＦ及びイメージセンサー用チップの整列を正確に行わなければならない。
【００１４】
第三に、従来の技術によれば、Ａｕバンプとその連結部位とを保護するために、たとえ密封用樹脂が形成されているとしても、Ａｕバンプを完璧に保護するには限界がある。それは、ボンディングパッドと連結パッドとを連結するＡｕバンプと導電性ボールとがハウジングの外側に露出されているためである。したがって、従来の技術によって製造されたイメージセンサーモジュールは、長期間使用すれば、信頼度が劣る。
【特許文献１】米国特許出願公開番号第２００３００８０４３４号（２００３年５月１日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明が解決しようとする技術的課題は、ＡＣＦやＡＣＰを使用しなくて製造工程が単純であり、かつコスト競争力があるだけでなく、イメージセンサー用チップ整列の余裕の多いフリップチップパッケージ及びその製造方法を提供することである。
【００１６】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、前記フリップチップパッケージを含み、長期間使用しても、信頼度が劣らないイメージセンサーモジュール及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明によれば、パッケージ用基板とイメージセンサー用チップとの電気的連結のために、Ａｕバンプを形成しないだけでなく、ＡＣＦまたはＡＣＰを使用することもない。その代わりに、ボンディングパッド面を通じて、前記パッケージ用基板を貫通するように形成された貫通ホールを備えたパッケージ用基板を使用する。すなわち、パッケージ用基板とイメージセンサーチップとを整列した状態で、前記貫通ホールを通じて、直接Ａｕバンプ形成工程を実施するか、または導電性接着剤を塗布することによって、パッケージ用基板とイメージセンサーチップとを電気的に相互連結する。
【００１８】
一実施形態で、チップパッケージは、上側部に形成された受光領域と受光領域の周辺に形成された複数のボンディングパッドとを備えるイメージセンサー用チップと、前記受光領域を露出させるように形成された開口部を備えるパッケージ用基板と、を備える。前記パッケージ用基板は、イメージセンサー用チップ上に搭載され、前記受光領域と前記開口部とは垂直にアラインされる。前記パッケージ用基板は、その上面上に形成された複数の連結パッドを備える。前記複数の連結パッドは、前記複数のボンディングパッドと垂直にアラインされ、複数の連結パッドは、複数の連結パッドとパッケージ用基板とを通じて拡張されるように構成された複数の貫通ホールを含む。イメージセンサー用チップは、パッケージ用基板の下面に付着される。前記複数のボンディングパッドと前記複数の連結パッドとは、前記複数の貫通ホールを通じて電気的に相互連結される。
【００１９】
本発明の他の実施形態によるチップパッケージは、イメージセンサー用チップ、パッケージ用基板、複数の連結パッド、接着用絶縁体、複数の導電性フィラー及び密封用絶縁体を備える。前記イメージセンサー用チップは、受光領域が上面に形成されており、前記受光領域の周辺に形成されている複数のボンディングパッドを備える。そして、前記パッケージ用基板は、前記受光領域を露出させるように開口が形成されており、前記受光領域と前記開口とが垂直に整列されるように、前記イメージセンサー用チップ上に搭載されている。そして、前記複数の連結パッドは、前記複数のボンディングパッドと整列されるように、前記パッケージ用基板の上面に形成されており、前記パッケージ用基板には、前記複数の連結パッドそれぞれの一部分から前記パッケージ用基板を貫通する複数の貫通ホールが形成されている。そして、前記接着用絶縁体は、前記イメージセンサー用チップが前記パッケージ用基板の下面に付着されるように、前記イメージセンサー用チップのエッジを取り囲むように形成されている。そして、前記複数の導電性フィラーは、前記複数の貫通ホールを埋め込み、前記複数のボンディングパッドそれぞれと前記複数の連結パッドそれぞれとを電気的に相互連結する。そして、前記密封用絶縁体は、前記複数の導電性フィラーを保護するように、前記複数の導電性フィラーを取り囲むように形成されている。
【００２０】
前記実施形態の一側面によれば、前記パッケージ用基板は、フレキシブルＰＣＢでありうる。そして、前記貫通ホールは、円形ホール、四角形ホールまたは十字形ホールでありうる。
【００２１】
前記実施形態の他の側面によれば、前記導電性フィラーは、Ａｕスタッドまたは導電性接着剤で形成できる。そして、前記接着用絶縁体と前記密封用絶縁体とは、エポキシ樹脂で形成できる。
【００２２】
前記実施形態のさらに他の側面によれば、前記フリップチップパッケージは、前記複数の連結パッドそれぞれと電気的に連結される複数の配線パターンを備え、前記パッケージ用基板の一端と連結されているコネクタをさらに備えることができる。
【００２３】
前記他の課題を達成するための本発明のさらに他の実施形態によるイメージセンサーモジュールは、イメージセンサー用チップ、パッケージ用基板、複数の連結パッド、接着用絶縁体、複数の導電性フィラー、密封用絶縁体、コネクタ及びハウジングを備える。前記イメージセンサー用チップは、受光領域が上面に形成されており、前記受光領域の周辺に形成されている複数のボンディングパッドを備える。そして、前記パッケージ用基板は、前記受光領域を露出させるように開口が形成されており、前記受光領域と前記開口とが整列されるように、前記イメージセンサー用チップ上に搭載されている。そして、前記複数の連結パッドは、前記複数のボンディングパッドと整列されるように、前記パッケージ用基板の上面に形成されており、前記パッケージ用基板には、前記複数の連結パッドそれぞれの一部分から前記パッケージ用基板を貫通する複数の貫通ホールが形成されている。そして、前記接着用絶縁体は、前記イメージセンサー用チップが前記パッケージ用基板の下面に付着されるように、前記イメージセンサー用チップのエッジを取り囲むように形成されている。そして、前記複数の導電性フィラーは、前記複数の貫通ホールを埋め込み、前記複数のボンディングパッドそれぞれと前記複数の連結パッドそれぞれとを電気的に相互連結する。そして、前記密封用絶縁体は、前記複数の導電性フィラーを保護するように、前記複数の導電性フィラーを取り囲むように形成されている。そして、前記コネクタは、前記複数の連結パッドそれぞれと電気的に連結される複数の配線パターンを含み、前記パッケージ用基板の一端と連結されている。そして、前記ハウジングは、前記複数の導電性フィラーを内部に含み、前記受光領域を露出させるように、前記パッケージ用基板上に付着されている。
【００２４】
前記実施形態の一側面によれば、前記イメージセンサーモジュールは、カメラ付き携帯電話に装着されて使われる装置でありうる。そして、前記イメージセンサー用チップは、ＣＭＯＳイメージセンサー素子でありうる。
【００２５】
前記課題を達成するための本発明のさらに他の実施形態によるフリップチップパッケージの製造方法によれば、まず、前記中央に開口が形成されており、前記開口の周辺に複数の連結パッドが上面に備えられているパッケージ用基板を準備する。そして、前記複数の連結パッドそれぞれの一部分から、前記パッケージ用基板を貫通する複数の貫通ホールを形成する。そして、前記開口によって受光領域が露出され、前記貫通ホールによってボンディングパッドが露出されるように、前記パッケージ用基板の下面上にイメージセンサー用チップを整列して付着させる。そして、前記連結パッドと前記ボンディングパッドとが電気的に相互連結されるように、前記貫通ホールの内部及び前記連結パッド上に導電性フィラーを塗布した後、絶縁物質を使用して、前記導電性フィラーを密封する。
【００２６】
前記実施形態の一側面によれば、前記貫通ホールは、レーザを使用して形成できる。そして、前記イメージセンサー用チップを整列して付着させる工程は、次のような順序で進められる。まず、複数のイメージセンサー用チップがアレイされているウェーハを準備した後、前記ウェーハをソーイングして、前記複数のイメージセンサー用チップを個別化する。そして、前記個別化されたイメージセンサー用チップを前記パッケージ用基板の下面上に整列させ、前記整列されたイメージセンサー用チップを前記パッケージ用基板に付着させる。
【００２７】
前記実施形態の他の側面によれば、前記イメージセンサー用チップを付着する工程は、前記イメージセンサー用チップの縁部をエポキシ樹脂で塗布するエンドフィリング工程で行える。そして、前記導電性フィラーを塗布する工程は、バンプ接着器を利用したバンプ形成工程またはディスペンサを利用した導電性接着剤塗布工程を使用して行える。
【００２８】
前記他の課題を達成するための本発明のさらに他の実施形態によるイメージセンサーモジュールの製造方法は、まず、前記中央に開口が形成されており、前記開口の周辺に複数の連結パッドが上面に備えられているパッケージ用基板を準備する。そして、前記複数の連結パッドそれぞれの部分から前記パッケージ用基板を貫通する複数の貫通ホールを形成する。そして、前記開口によって受光領域が露出され、前記貫通ホールによってボンディングパッドが露出されるように、前記パッケージ用基板の下面上にイメージセンサー用チップを整列して付着させる。そして、前記連結パッドと前記ボンディングパッドとが電気的に相互連結されるように、前記貫通ホールの内部及び前記連結パッド上に導電性フィラーを塗布した後、絶縁物質を使用して、前記導電性フィラーを密封する。そして、前記複数の導電性フィラーを内部に含み、前記受光領域を露出させるように、前記パッケージ用基板の上面にハウジングを付着する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、従来のように、ボンディングパッド上にＡｕバンプを形成しない。したがって、フリップチップパッケージの製造工程を単純化できる。
【００３０】
そして、本発明によれば、高コストのＡＣＦまたはＡＣＰを使用しないため、製造原価を節約でき、後続工程をさらに単純化して容易に行える。それだけでなく、正確に整列してＡＣＦの付着、またはＡＣＰの塗布による工程上の困難さがなく、その上部にイメージセンサー用チップを正確に整列させねばならないという負担もない。そして、貫通ホールを通じて、連結パッドとボンディングパッドとが正確に整列されたか否かを確認できるため、フリップチップパッケージを完成する前に、あらかじめ誤整列による工程不良如何を点検できる。
【００３１】
また、本発明によって製造されたイメージセンサーモジュールは、パッケージ用基板とイメージセンサー用チップとの電気的相互連結のための構成要素、すなわち、連結パッド、ボンディングパッド及び導電性フィラーがハウジングの内部に位置している。したがって、イメージセンサーモジュールの外部露出による信頼度の低下を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、添付された図面を参照して、本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。しかし、本発明は、ここで説明される実施形態に限定されず、他の形態で具体化できる。かえって、ここで紹介される実施形態は、本発明の技術的思想が徹底かつ完全に開示されるように、そして、当業者に本発明の思想を十分に伝達するために、例示的に提供されるものである。図面において、層の厚さ及び／または領域のサイズは、明確性のために誇張されたものである。明細書全体にわたって、同じ参照番号は、同じ構成要素を表す。
【００３３】
図２は、本発明の望ましい実施形態によるイメージセンサーモジュールについての製造方法を示すフローチャートである。図示されたイメージセンサーモジュールの製造方法には、前記イメージセンサーモジュールに備えられるイメージセンサーモジュール用チップについてのフリップチップパッケージの製造方法も含まれている。そして、図３Ａないし図８には、図２に示されたフローチャートの各ステップに対応する平面図及び／または断面図が概略的に示されている。
【００３４】
図２を参照すれば、まず、複数のイメージセンサー用チップがアレイされているウェーハを準備する（Ｓ２１０ａ）。そして、Ａｕバンプを形成する工程を実施せずに直ぐ前記複数のイメージセンサー用チップを個別化させるように、ウェーハソーイング、すなわちダイシング（ｄｉｃｉｎｇ）工程を実施する（Ｓ２２０ｂ）。その結果、フリップチップパッケージに実装されるイメージセンサー用チップが準備される。
【００３５】
そして、前記チップ準備工程とは別途に、複数の貫通ホールが形成されているパッケージ用基板を準備する工程を実施する。まず、パッケージ用基板を準備する（Ｓ２１０ｂ）。パッケージ用基板は、ＰＣＢでもＦＣＢ基板でもあるが、さらに薄いパッケージを製造するためには、後者がさらに望ましい。ＦＣＢ基板の一例は、図３Ａに示されているので、これは、例示的に提供されるものである。図３Ａには、ＦＰＣ基板３１０と、前記ＦＰＣ基板３１０に連結されているコネクタ３１３と、が共に示されている。ＦＰＣ基板３１０の複数の連結パッド３１４は、前記コネクタ３１３と配線Ｗを通じて互いに電気的に連結される。図３Ａに示されたＦＰＣ基板３１０とコネクタ３１３とは、カメラ付き携帯電話のような電磁装置に装着されて使われるものであって、前記コネクタ３１３がシステムボード（図示せず）に直接装着される構造で形成されている。
【００３６】
図３Ａを参照すれば、ＦＰＣ基板３１０は、ポリイミドフィルム３１２で形成され、その中央部分には、開口３１６が形成されている。開口３１６は、イメージセンサー用チップの受光領域を露出させるためのものである。そして、開口３１６の周辺部のポリイミドフィルム３１２上には、複数の連結パッド３１４及び配線（図示せず）が形成されている。複数の連結パッド３１４及び配線は、銅のようなメタルで形成できる。図３Ａで、Ｔは、ＦＰＣ基板３１０の上面を表す。
【００３７】
次いで、前記パッケージ用基板３１０に貫通ホールを形成する（Ｓ２２０ｂ）。図３Ｂ及び図３Ｃには、パッケージ用基板３１０に形成された貫通ホール３１８ａ，３１８ｂについての平面図及び断面図がそれぞれ示されている。図３Ｂは、図３ＡのＡ部分についての拡大平面図であり、図３Ｃは、図３ＡのＸＸ′についての断面図である。図３Ｂ及び図３Ｃを参照すれば、貫通ホール３１８ａ，３１８ｂは、連結パッド３１４が形成されている位置で、垂直にパッケージ用基板３１０を貫通するように形成される。パッケージ用基板３１０がＦＰＣ基板である場合には、レーザ穿孔技術のような通常的な工程を使用して、貫通ホール３１８ａ，３１８ｂを容易に形成できるという長所がある。図３Ｂに例示的に示されたように、貫通ホール３１８ａ，３１８ｂは、円形や十字形に形成でき、また、四角形に形成することもある。
【００３８】
また、図２を参照すれば、貫通ホール３１８ａまたは３１８ｂが備えられたパッケージ用基板３１０上に、前記Ｓ２２０ａステップで準備されたイメージセンサー用チップ３２０を整列する（Ｓ２３０）。図４Ａ及び図４Ｂにイメージセンサー用チップ３２０が整列された状態が示されているが、図４Ｂも、図３ＡのＸＸ′ラインに沿って切り取った断面図である。イメージセンサー用チップ３２０は、パッケージ用基板３１０の下面Ｂに搭載されるため、イメージセンサー用チップ３２０を整列する前に、パッケージ用基板３１０をひっくり返す。
【００３９】
図４Ａ及び図４Ｂを参照すれば、イメージセンサー用チップ３２０は、その受光領域がパッケージ用基板３１０の開口３１６によって露出されるように整列する。そして、イメージセンサー用チップ３２０のボンディングパッド３２４とパッケージ用基板３１０の連結パッド３１４とが垂直に配置されるように整列されねばならない。その結果、貫通ホール３１８ａによってボンディングパッド３２４が露出される。本実施形態によれば、貫通ホール３１８ａにボンディングパッド３２４が露出されるか否かを確認することによって、連結パッド３１４とボンディングパッド３２４との整列如何を、パッケージ製造工程が完了する前に検査できるという長所がある。
【００４０】
また、図２を参照すれば、イメージセンサー用チップ３２０をパッケージ用基板３１０に付着させる（Ｓ２４０）。整列されたイメージセンサー用チップ３２０がパッケージ用基板３１０に付着された形状は、図５に示されている。図５を参照すれば、前記付着工程は、接着用絶縁体３３０をイメージセンサー用チップ３２０の端部に塗布するエンドフィリング工程を使用できる。接着用絶縁体３３０は、例えば、エポキシ樹脂のような適した絶縁性接着物質で形成できる。例えば、ディスペンサ又はスクリーンプリンタを使用して、エポキシ樹脂をイメージセンサー用チップ３２０の端部に塗布できる。
【００４１】
また、図２を参照すれば、連結パッド３１４とボンディングパッド３２４とを電気的に互いに連結する（Ｓ２５０）。このために、まず、パッケージ用基板３１０をひっくり返してパッケージ用基板３１０の連結パッド３１４が形成されている上面を上に向かせる。連結パッド３１４とボンディングパッド３２４とを電気的に相互連結するために、導電性フィラー３４０を貫通ホール３１８ａまたは３１８ｂに埋め込む。図６Ａ及び図６Ｂには、導電性フィラー３４０が埋め込まれている部分についての断面図及び平面図がそれぞれ示されている。図６Ａ及び図６Ｂを参照すれば、導電性フィラー３４０は、貫通ホール３１８ａまたは３１８ｂの内部に埋め込まれてボンディングパッド３２４と接触する。それだけでなく、導電性フィラー３４０は、連結パッド３１４上にも形成されているため、前記電気的連結を達成できる。そして、前記導電性フィラー３４０は、パッケージ用基板３１０とイメージセンサー用チップ３２０との接着力を強化させる役割も行う。
【００４２】
導電性フィラー３４０を形成する方法には、特別の制限がない。例えば、導電性フィラー３４０は、従来Ａｕバンプを形成する装置及び工程を使用して形成できる。すなわち、バンプ接着器を使用して、Ａｕなどの導電性金属を貫通ホール３１８ａまたは３１８ｂに埋め込めることができる。または、ディスペンサを使用して、導電性接着剤を貫通ホール３１８ａまたは３１８ｂに塗布して、導電性フィラー３４０を形成することもできる。
【００４３】
図６Ｂを参照すれば、貫通ホール３１８ａまたは３１８ｂの形によって、導電性フィラー３４０が埋め込まれた状態がそれぞれ示されている。図６Ａに示されたように、貫通ホール３１８ａが円形であるか、または四角形である場合には、導電性フィラー３４０は、貫通ホール３１８ａの内部及び連結パッド３１４上に形成される。そして、図６Ｂに示されたように、貫通ホール３１８ｂが十字形に形成されているＦＰＣ基板３１０である場合には、導電性フィラー３４０が連結パッド３１４の一部を押しつつ埋め込まれる。その結果、連結パッド３１４がＦＰＣ基板３１０の下面側に撓むため、連結パッド３１４とボンディングパッド３２４との電気的連結が向上するという長所がある。
【００４４】
次いで、図２を参照すれば、導電性フィラー３４０による電気的接続部分を保護するために、密封用絶縁体３５０を塗布する（Ｓ２６０）。図７Ａ及び図７Ｂには、密封用絶縁体３５０が塗布されているフリップチップパッケージについての平面図及び部分断面図がそれぞれ示されている。図７Ａ及び図７Ｂを参照すれば、密封用絶縁体３５０は、導電性フィラー３４０を完全に覆うように、導電性フィラー３４０の上部及びその周辺に塗布して形成する。密封用絶縁体は、導電性フィラー３４０を保護することによって、信頼性を向上させるだけでなく、接合力を維持するために塗布する。このために、密封用絶縁体３５０は、エポキシ樹脂のような適した絶縁体を使用して形成できるが、他の適した物質を使用して形成することもできる。そして、密封用絶縁体３５０は、接着用絶縁体３３０と同様に、ディスペンサやスクリーンプリンタを使用して線形に形成できる。
【００４５】
前記工程の結果、イメージセンサー用チップ３２０を含むフリップチップパッケージが完成される。完成されたフリップチップパッケージの概略的な断面図は、図８に示されており、平面図及び部分拡大図は、図７Ａ及び図７Ｂに示されている。図７Ａ、図７Ｂ及び図８を参照すれば、完成されたフリップチップパッケージは、複数のボンディングパッド３２４が形成されているイメージセンサー用チップ３２０、複数の連結パッド３１４（図３Ａ参照）が形成されているパッケージ用基板３１０、接着用絶縁体３３０、複数の導電性フィラー３４０及び密封用絶縁体３５０を備える。
【００４６】
イメージセンサー用チップ３２０は、受光領域が上側部、すなわち、上面の中央に形成されており、ボンディングパッド３２４は、前記受光領域の周辺に形成されている。パッケージ用基板３１０には、前記受光領域を露出させるように開口３１６が形成されている。そして、前記受光領域と開口３１６とが垂直に整列されて、この開口３１６を通じて前記受光領域が露出されるように、イメージセンサー用チップ３２０の上面にパッケージ用基板３１０が位置している。そして、イメージセンサー用チップ３２０がパッケージ用基板３１０の下面に付着されているように、イメージセンサー用チップ３２０の縁部を取り囲むように接着用絶縁体３３０が形成されている。
【００４７】
複数の連結パッド３１４と複数のボンディングパッド３２４とは、互いに一対一対応するように垂直に整列されている。そして、複数の連結パッド３１４それぞれの一部分、すなわち、中央部分からパッケージ用基板３１０を貫通する複数の貫通ホール３１８ａまたは３１８ｂが、パッケージ用基板３１０に形成されている。そして、複数のボンディングパッド３２４それぞれと複数の連結パッド３１４それぞれとを電気的に相互連結する導電性フィラー３４０が、前記貫通ホール３１８ａまたは３１８ｂを埋め込むように形成されている。そして、複数の導電性フィラー３４０を保護するために、密封用絶縁体３５０が複数の導電性フィラー３４０を取り囲んでいる。
【００４８】
次いで、イメージセンサーモジュール３００を製造するための工程を説明する。図２及び図８を参照すれば、完成されたフリップチップパッケージのパッケージ用基板３１０お上面にハウジング１１０を接着する（Ｓ２７０）。接着工程には、一般的な接着剤が使われる。ハウジング１１０が付着されているイメージセンサーモジュール３００の一実施形態についての概略的な断面図は、図８に示されている。本実施形態に適用されるハウジング１１０の種類及び構造については、特別の制限がない。前述したように、ハウジング１１０には、一つ以上のレンズが備えられている。一般的に、レンズ組立てを合せることは、ハウジング１１０をパッケージ用基板３１０に接着した後に実施する。
【００４９】
図７Ａないし図８を参照すれば、本発明の実施形態によるイメージセンサーモジュール３００は、連結パッド３１４、ボンディングパッド３２４、及び両者を電気的に相互連結する導電性フィラー３４０がハウジング１１０の内部に露出される。すなわち、本実施形態によれば、パッケージ用基板３１０とイメージセンサー用チップ３２０との電気的な相互連結部位が一般大気に露出されない。その結果、イメージセンサーモジュール３００の信頼度が上昇する。
【００５０】
本発明は、添付された図面に示された一実施形態を参考として説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であることが分かる。したがって、本発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲によって決定されねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、例えば、カメラ、カムコーダ、ＰＣ用カメラ、監視カメラ、カメラ付き携帯電話などに広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１Ａ】従来の技術によるイメージセンサー用パッケージ及びそのパッケージを含むイメージセンサーモジュールについての概略的な断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの点線の円で表示された部分についての拡大図である。
【図２】本発明の一実施形態によるイメージセンサーモジュールの製造方法を示すフローチャートである。
【図３Ａ】本発明の一実施形態によるフリップチップパッケージの製造方法に使われるフレキシブルＰＣＢについての概略的な平面図である。
【図３Ｂ】図３ＡのＡ部分についての拡大図である。
【図３Ｃ】図３ＡのＸＸ′ラインに沿って切り取った概略的な断面図である。
【図４Ａ】フレキシブルＰＣＢの裏面にイメージセンサー用チップが整列された状態を示す概略的な平面図である。
【図４Ｂ】フレキシブルＰＣＢの裏面にイメージセンサー用チップが整列された状態を示す概略的な断面図である。
【図５】エンドフィリング工程を行うことを説明するための概略的な平面図である。
【図６Ａ】貫通ホールに導電性フィラーが塗布された状態を示す概略的な断面図である。
【図６Ｂ】貫通ホールに導電性フィラーが塗布された状態を示す概略的な平面図である。
【図７Ａ】密封用絶縁体を塗布する工程を説明するための概略的な平面図である。
【図７Ｂ】密封用絶縁体を塗布する工程を説明するための概略的な断面図である。
【図８】本発明の実施形態によって製造されたフリップチップパッケージを含むイメージセンサーモジュールについての概略的な断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
３１０  ＦＰＣ基板
３１２  ポリイミドフィルム
３１３  コネクタ
３１４  連結パッド
３１６  開口
Ｗ  配線
Ｔ  ＦＰＣ基板の上面
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
2005333142.tif 000006
【図３Ｂ】
2005333142.tif 000007
【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
2005333142.tif 000009
【図４Ｂ】
2005333142.tif 000010
【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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