(57)【要約】【課題】  小型・薄型化をしながらコストダウンする。【解決手段】  第一レンズ１１と第二レンズ１２とは重ねられ、外側から絞り４で押さえられて鏡胴部３の第一段部３ａに固定されている。絞り４、鏡胴部３は固体撮像装置１の筐体であるホルダ２を構成する。赤外線カットフィルタ６は鏡胴部３の第二段部３ｂ上に接合されている。ホルダ２の底面には中央の受光開口部７ａにスルーホールが設けられたＦＰＣなどの薄型の実装基板７が接合されている。実装基板７には、バンプ９を介して受光素子８が搭載されている。実装基板７上には遮光性を持つ封止樹脂１０が受光面８ａを除く受光素子８の周囲を覆って充填されている。【選択図】      図１
2005327842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズとフィルタとを含む光学部品並びに固体撮像素子を筐体に固定した固体撮像装置において、前記光学部品を収納した前記筐体の下面には受光開口部を有する実装基板が接合されており、この実装基板に受光面を前記開口部に向けて前記固体撮像素子がフェイスダウン実装されるとともに、前記固体撮像素子の前記受光面以外の面は遮光性を有する部材で覆われていることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記実装基板の前記開口部の側面は銅箔などで覆われていることを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記実装基板の側面並びに前記筐体の側面の一部はともに前記筐体の側面より内側にあり、前記遮光性を有する部材は前記実装基板の側面並びに前記筐体の前記側面の段部を覆ったことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記遮光性を有する部材は前記固体撮像素子の裏面においては蒸着した金属膜であり、それ以外の部分においては遮光性を有する封止樹脂であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の固体撮像装置。
【請求項５】
レンズとフィルタとを含む光学部品並びに固体撮像素子を筐体に固定した固体撮像装置の製造方法において、前記光学部品を固定する鏡胴部を多数個取りできる集合鏡胴部を形成する工程と、前記集合鏡胴部に前記光学部品を組み立てて集合筐体を形成する工程と、前記集合筐体の下面に実装基板を多数個取りできる集合実装基板を固定する工程と、前記集合実装基板を固定した前記集合筐体に前記集合実装基板側から溝加工をする工程と、前記溝加工後の前記集合筐体の個々の前記実装基板の開口部に受光面を向けて固体撮像素子を実装する工程と、前記集合筐体上の前記固体撮像素子の前記受光面以外の面を遮光性を有する部材で覆う封止工程と、封止済みの前記集合筐体である集合固体撮像装置を単個に分割する工程とを有することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項６】
前記封止工程の前記遮光性を有する部材は前記受光素子の裏面においては予め蒸着した金属膜であり、それ以外の部分においては遮光性を有する封止樹脂であることを特徴とする請求項５記載の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、固体撮像装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラや、カメラ付ノートパソコンあるいは携帯電話などに組み込まれている撮像装置は、固体撮像素子と回路基板、レンズ、レンズホルダ、フィルタなどの部品で構成されている。撮像装置を組み立てる工程では、レンズやフィルタなどの光学部品と固体撮像素子との位置関係を高精度に仕上げなければならない。また、従来の固体撮像装置は撮像用以外の光を遮光するために受光素子（センサーＩＣ）収納部を外周並びに裏面を覆うように凹部を設けたり、鏡胴部（レンズユニット）等で受光素子部を覆っている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このような従来の固体撮像装置について図面に基づいて説明する。図１１、図１３及び図１４はそれぞれ従来の異なる固体撮像装置の断面図である。図１２は図１１の固体撮像装置の分解斜視図である。図１１において、５０は固体撮像装置であり、５２は固体撮像装置５０の略立方体の筐体であり、後述する絞りと鏡胴部とから成るホルダである。５３は上下に開口部を有し、光学部品を収納する樹脂成形品から成る鏡胴部である。４は鏡胴部５３に固定された中央に開口部４ａを有する円板状の絞りであり、後述するレンズを通る光量を調整したりレンズの球面以外の部分を通る光を遮断するためのものである。
【０００４】
鏡胴部５３の上部開口部内周には第一段部５３ａが、その下部には第二段部５３ｂが形成されている。第二段部５３ｂ中央には窓部５３ｃが形成され、その下には回路収納部としての下部開口部５３ｄが形成されている。また、ホルダ５３の下端面には図１２にも示すように脚部５３ｅが形成されている。５７は実装基板であり、実装基板５７の貫通穴５７ａに鏡胴部５３の脚部５３ｅが嵌入している。８は実装基板５７にワイヤ実装された受光面８ａを有する固体撮像素子としての受光素子である。１２は鏡胴部５３の第一段部５３ａに組み込まれた第二レンズ、１１は第二レンズ１２に重ねられた第一レンズであり、両レンズは外側から絞り４で押さえられて鏡胴部５３内に固定されている。６は鏡胴部５３の第二段部５３ｂに固定された赤外線（Ｉｒ）をカットするためのフィルタである。
【０００５】
次に、固体撮像装置５０の製造方法、特に組立方法について説明する。まず、ホルダ５２の第二段部５３ｂにフィルタ６を組み込み、接着固定する。次に、ホルダ５２の第一段部５３ａには、第二レンズ１２、第一レンズ１１を順に組み込んでから絞り４で第一レンズ１１を外側から押さえて固定する。一方、実装基板５７には受光素子８をワイヤ実装する。次に、ホルダ５２の脚部５３ｅを実装基板５７の貫通穴５７ａに挿入して接着固定する。
【０００６】
図１３において、６０は他の従来の固体撮像装置である。６３は鏡胴部５３から脚部５３ｅを除いた形状の鏡胴部である。６２は絞り４と鏡胴部６３とから成るホルダである。６７は実装基板であり、実装基板６７の外周段部６７ａに鏡胴部６３の下端部が接合されている。その他の構成は固体撮像装置５０と同じであるから同じ構成要素には同じ符号と名称とを付して詳細な説明を省略する。固体撮像装置６０の組立方法は固体撮像装置５０の方法とほぼ同様であり、最終工程でホルダ６２を実装基板６７の段部６７ａに接合する。
【０００７】
図１４において、７０は更に他の従来の固体撮像装置である。７７は実装基板であり、７８は実装基板７７の裏面に配設され、受光素子８の裏面より広い周囲を覆う遮光部材としての金属シートである。ホルダ６２は実装基板７７上に接合されている。７９はホルダ６２と実装基板７７との接合部を覆う遮光部材としての黒色接着剤である。
【０００８】
その他の構成は固体撮像装置６０と同じであるから同じ構成要素には同じ符号と名称とを付して詳細な説明を省略する。固体撮像装置７０の組立方法は、固体撮像装置５０の方法とほぼ同様であり、最終工程ではホルダ６２を実装基板７７の表面に黒色接着剤７９で接合する。
【０００９】
以上説明した固体撮像装置５０、６０及び７０では、絞り４の開口部４ａを通った入射光は第一レンズ１１、第二レンズ１２を経て屈折し、フィルタ６で赤外線がカットされて、受光素子８の表面の受光面８ａに画像を結ぶ。
【特許文献１】特開２００１−３３３３３２号（第２−３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、従来の固体撮像装置の構造では、不要光を遮光するために、固体撮像装置５０では実装基板５７を厚くし、鏡胴部５３の脚部５３ｅが実装基板５７を貫通するので装置５０の幅ｂと高さｈとが大きくなる。又、固体撮像装置６０では実装基板６７を厚くするために固体撮像装置６０の幅ｂは小さいが高さｈが増す。そして、固体撮像装置７０では高さｈを低くするために実装基板７７を薄くしたために金属シート７８という追加部品が必要になっており、また幅ｂも大きい。このような事情で固体撮像装置が大型になり、コストアップになるという問題があった。
【００１１】
上記発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は小型化して、コストダウンを達成できる固体撮像装置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】
【００１２】
前述した目的を達成するための本発明の手段は、レンズとフィルタとを含む光学部品並びに固体撮像素子を筐体に固定した固体撮像装置において、前記光学部品を収納した前記筐体の下面には受光開口部を有する実装基板が接合されており、この実装基板に受光面を前記開口部に向けて前記固体撮像素子がフェイスダウン実装されるとともに、前記固体撮像素子の前記受光面以外の面は遮光性を有する部材で覆われていることを特徴とする。
【００１３】
また、前記実装基板の前記開口部の側面は銅箔などで覆われていることを特徴とする。
【００１４】
また、前記実装基板の側面並びに前記筐体の側面の一部はともに前記筐体の側面より内側にあり、前記遮光性を有する部材は前記実装基板の側面並びに前記筐体の前記側面の段部を覆ったことを特徴とする。
【００１５】
また、前記遮光性を有する部材は固体撮像素子の裏面においては蒸着した金属膜であり、それ以外の部分においては遮光性を有する封止樹脂であることを特徴とする。
【００１６】
また、前述した目的を達成するための本発明の他の手段は、レンズとフィルタとを含む光学部品並びに固体撮像素子を筐体に固定した固体撮像装置の製造方法において、前記光学部品を固定する鏡胴部を多数個取りできる集合鏡胴部を形成する工程と、前記集合鏡胴部に前記光学部品を組み立て集合筐体を形成する工程と、前記集合筐体の下面に実装基板を多数個取りできる集合実装基板を固定する工程と、前記集合実装基板を固定した前記集合筐体に前記集合実装基板側から溝加工をする工程と、前記溝加工後の前記集合筐体の個々の実装基板の開口部に受光面を向けて固体撮像素子を実装する工程と、前記集合筐体上の前記固体撮像素子の前記受光面以外の面を遮光性を有する部材で覆う封止工程と、封止済みの前記集合筐体である集合固体撮像装置を単個に分割する工程とを有することを特徴とする。
【００１７】
また、前記封止工程の前記遮光性を有する部材は前記受光素子の裏面においては予め蒸着した金属膜であり、それ以外の部分においては遮光性を有する封止樹脂であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、レンズとフィルタとを含む光学部品並びに固体撮像素子を筐体に固定した固体撮像装置において、前記光学部品を収納した前記筐体の下面には受光開口部を有する実装基板が接合されており、この実装基板に受光面を前記開口部に向けて前記固体撮像素子がフェイスダウン実装されるとともに、前記固体撮像素子の前記受光面以外の面は遮光性を有する部材で覆われているようにしたので、固体撮像装置の小型化及びコストダウンを図ることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の最良の実施形態である小型撮像モジュールの組立方法を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第一の実施の形態である固体撮像装置を示す中央縦断面図である。図２は図１のＡ部を拡大した断面図である。図３は実装基板の詳細を示す斜視図である。
【００２０】
まず、本発明の第一の実施の形態である固体撮像装置の構成を説明する。図１において、１は固体撮像装置である。２は固体撮像装置１の筐体である略立方体のホルダであり、３はホルダ２を構成する鏡胴部であり、鏡胴部３内壁には第一段部３ａ及び第二段部３ｂが形成されており、底面には受光開口部である窓部３ｃが形成されている。６は第二段部３ｂに固定されたＩｒカットフィルタである。７はＰＣＢやＦＰＣなどの薄型の実装基板であり、図２、図３にその詳細を示すように、中央の受光開口部７ａの側面にはスルーホール状に銅箔７ｂなどが設けられている。実装基板７はホルダ２底面に固定されている。  
【００２１】
図２において、９は固体撮像素子である受光素子８に形成されたバンプであり、受光素子８は受光面８ａを受光開口部７ａに向けて、バンプ９を介して実装基板７にフェイスダウン実装されている。１０は通常のＩＣ封止材に遮光性を持たせて生成した遮光性を有する部材としての封止樹脂である。受光素子８の受光面８ａ以外の面並びに実装基板７上は封止樹脂１０で覆われている。その他の構成は従来の固体撮像装置５０と同様であるから、同じ構成要素には同じ符号と名称とを付して詳細な説明を省略する。
【００２２】
次に、本発明の第一の実施形態である固体撮像装置１の製造方法について説明する。図４、図５、図６、図７及び図８は製品を多数個取りできる集合基板を活用した製造方法を示す斜視図である。図４において、１０３は鏡胴部３を多数個取りできる集合鏡胴部である。まず、集合鏡胴部１０３を形成して、集合鏡胴部１０３に形成された各々の第二段部３ｂにフィルタ６を固定する。次に、各々の第一段部３ａに第二レンズ１２と第一レンズ１１とを重ねて収納し、絞り４で外側から押さえて固定する。これにより、後述の集合ホルダが形成される。
【００２３】
図５において、１０２は集合鏡胴部１０３にフィルタ６、第一レンズ１１及び第二レンズ１２の光学部品とともに絞り４を組み込んだ集合ホルダである。１０７は実装基板７を多数個取りできる集合実装基板である。次に、図５に示すように、集合ホルダ１０２底面を上に反転して、これに集合実装基板１０７を位置決めし固定する。その後、集合実装基板１０７側から集合ホルダ１０２にハーフダイシングを行うことにより、後工程で集合固体撮像装置から固体撮像装置１に分割するための準備作業としての溝１０２ａを加工する。この加工によって、個別の実装基板７の側面が同時に形成されることになる。
【００２４】
次に、図６に示すように、集合ホルダ１０２の各々の実装基板７の開口部７ａに受光面８ａを向けて位置決めし、受光素子８をフェイスダウン実装する。図７において、１０１は固体撮像装置１を多数個取りできる集合固体撮像装置である。次に、図７に示すように、溝１０２ａを加工済みの集合ホルダ１０２の実装基板１０７上の全ての受光素子８の受光面８ａ以外の面を封止樹脂１０により覆って封止する。最後に、封止が完了後の集合固体撮像装置１０１をダイシングにより単個に分割して、図８に示す固体撮像装置１を得る。
【００２５】
次に、本発明の第一の実施の形態の効果について説明する。薄型の実装基板７に受光素子８をバンプ９によって実装し、受光素子８の側面及び裏面を遮光性を有する封止樹脂１０で覆うことにより、新たに部品を追加しないで撮像用の光以外の不要な外部光が受光素子８の側面及び裏面から侵入するのを防ぐことができる。また、これにより固体撮像装置１の幅ｂや高さｈを小さくして、製品形状を小型・薄型にすることができる。また、集合基板方式で製造することによりコストを低減させることができる。また、実装基板７の開口部７ａを銅箔７ｂなどで覆ったので、基板材を通過する外部光を遮光し、基板切断面からのゴミの発生を防ぐことができ、固体撮像装置１のゴミ不良が低減して歩留が向上する。
【００２６】
次に、本発明の第二の実施の形態である固体撮像装置の構成を説明する。図９は本発明の本発明の第二の実施の形態である固体撮像装置を示す中央縦断面図である。図９において、２１は固体撮像装置である。２２はホルダであり、２３は絞り４とともにホルダ２２を構成する鏡胴部である。鏡胴部２３が鏡胴部３と異なる部分は、鏡胴部２３の底面の周縁に外周段部２３ｄが形成されているところだけである。２７は実装基板であり、その側面は外周段部２３ｄの側面と一致して鏡胴部２３の側面より内側に形成されている。封止樹脂１０は実装基板２７の側面並びに鏡胴部２３の外周段部２３ｄまでを覆っている。
【００２７】
その他の構成は第一の実施の形態である固体撮像装置１と同様であるから、同じ構成要素には同じ符号と名称とを付して詳細な説明を省略する。固体撮像装置２１の製造方法も効果も固体撮像装置１のものと同じであるから説明を省略する。但し、ハーフダイシングによる溝１０２ａの加工をするときに実装基板２７の外形及び鏡胴部２３の外周段部２３ｄを同時加工する。なお、実装基板２７の側面を封止樹脂１０で覆っているので、基板の側面からの外部光の侵入を防ぐことができる。
【００２８】
次に、本発明の第三の実施の形態である固体撮像装置の構成を説明する。図１０は本発明の第三の実施の形態である固体撮像装置を示す中央縦断面図である。図１０において、３１は固体撮像装置であり、３８は受光素子８の裏面に蒸着した遮光性を有する部材であるクロムなどの金属膜である。その他の構成は固体撮像装置２１と同様であるから、同じ構成要素には同じ符号と名称とを付して詳細な説明を省略する。固体撮像装置３１の製造方法は、固体撮像装置２１のものと同じである。但し、受光素子８の裏面には予め金属を蒸着しておき、封止樹脂１０は受光素子８の金属膜３８を外部へ露出させるようにして封止する。
【００２９】
本発明の第三の実施の形態である固体撮像装置の効果について説明する。受光素子８の裏面を遮光性を有する金属膜３８で覆ったので、裏面を更に封止樹脂１０で覆う必要がない。したがって、固体撮像装置３１の高さｈを小さくでき、製品形状を更に薄型にできる。その他の効果は固体撮像装置１のものと同じである。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の固体撮像装置及びその製造方法は、以上説明した実施の形態に限らず、他の各種撮像装置にも広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第一の実施の形態である固体撮像装置の中央縦断面図である。
【図２】図１のＡ部を拡大した部分拡大断面図である。
【図３】本発明の実施の形態である実装基板の斜視図である。
【図４】本発明の第一の実施の形態である固体撮像装置の製造方法を示す斜視図である。
【図５】本発明の第一の実施の形態である固体撮像装置の製造方法を示す斜視図である。
【図６】本発明の第一の実施の形態である固体撮像装置の製造方法を示す斜視図である。
【図７】本発明の第一の実施の形態である固体撮像装置の製造方法を示す斜視図である。
【図８】本発明の第一の実施の形態である固体撮像装置の斜視図である。
【図９】本発明の第二の実施の形態である固体撮像装置の中央縦断面図である。
【図１０】本発明の第三の実施の形態である固体撮像装置の中央縦断面図である。
【図１１】従来の固体撮像装置の中央縦断面図である。
【図１２】従来の固体撮像装置の分解斜視図である。
【図１３】従来の他の固体撮像装置の中央縦断面図である。
【図１４】従来の更に他の固体撮像装置の中央縦断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１、２１、３１  固体撮像装置
２、２２  ホルダ
６  フィルタ
７、２７  実装基板
７ａ、２７ａ  開口部
７ｂ  銅箔
８  受光素子
８ａ  受光面
１０  封止樹脂
１１  第一レンズ
１２  第二レンズ
３８  金属膜
１０１  集合固体撮像装置
１０２  集合ホルダ
１０２ａ  溝
１０７  集合実装基板
【図１】
2005327842.tif 000003
【図２】
2005327842.tif 000004
【図３】
2005327842.tif 000005
【図４】
2005327842.tif 000006
【図５】
2005327842.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005327842.tif 000009
【図８】
2005327842.tif 000010
【図９】
2005327842.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2005327842.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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