(57)【要約】【課題】構造及び工程の単純化によって製造コストの削減と共に生産性の向上を図ることができ、多様な用途に使用可能なウエハレベルのイメージセンサモジュールを提供すること。【解決手段】ウエハ１０と、ウエハ１０の一面に実装されるイメージセンサ２０と、ウエハ１０の一面であってイメージセンサ２０の外側に実装される無線通信用チップ３０と、ウエハ１０の一面に設けられる保護カバー４０とによって、ウエハレベルのイメージセンサモジュールを構成する。【選択図】        図２
2009021564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハと、
前記ウエハの一面に実装されるイメージセンサと、
前記ウエハの一面であって前記イメージセンサの外側に実装される無線通信用チップと、
前記ウエハの一面に設けられる保護カバーと、
を含むことを特徴とする、ウエハレベルのイメージセンサモジュール。
【請求項２】
前記ウエハの一面と対応する前記保護カバーの一面内側には、前記イメージセンサ及び前記無線通信用チップを封止する空間であるエアーキャビティが設けられ、前記ウエハの一面外郭部にボンディング方式で貼り合せられるリード部が突設されていることを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサモジュール。
【請求項３】
前記保護カバーは、ガラス、石英、プラスチック、ポリマーのうちのいずれか一つから成ることを特徴とする請求項１または２に記載のイメージセンサモジュール。
【請求項４】
前記保護カバーは、前記イメージセンサの受光領域と対応する領域が透明であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のイメージセンサモジュール。
【請求項５】
前記無線通信用チップは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅのような無線通信方式で外部端末のホストと電気的な信号を送受信するチップであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のイメージセンサモジュール。
【請求項６】
前記ウエハの一面と対応する前記保護カバーの一面内側には、前記イメージセンサのみを封止する空間であるエアーキャビティが設けられ、前記ウエハの一面にボンディング方式で貼り合せるリード部が突設されており、
前記無線通信用チップは、前記保護カバーの外側に実装されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のイメージセンサモジュール。
【請求項７】
ウエハの一面に複数のイメージセンサを実装するステップと、
前記イメージセンサと各々電気的に接続する金属配線ラインを設けるステップと、
前記金属配線ラインと各々電気的に接続するように、前記ウエハの一面に複数の無線通信用チップを実装するステップと、
前記ウエハの一面に保護カバーを設けるステップと、
前記ウエハのスクライブラインを中心に単位形態のイメージセンサモジュールにダイシングするステップと、
を含むことを特徴とする、ウエハレベルのイメージセンサモジュールの製造方法。
【請求項８】
前記金属配線ラインは、前記イメージセンサの実装される前記ウエハの一面に金属蒸着及びパターニングの工程によって設けられることを特徴とする請求項７に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
【請求項９】
前記無線通信用チップは、ソルダーボールによって前記金属配線ラインと電気的に接続されることを特徴とする請求項７または８に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記保護カバーは、前記ウエハの一面にボンディング方式で設けられることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一つに記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記保護カバーは、前記イメージセンサのみを封止するように設けられるか、または前記イメージセンサ及び前記無線通信用チップの両方を封止するように設けられることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか一つに記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
【請求項１２】
ウエハと、
前記ウエハの一面に実装されるイメージセンサと、
前記ウエハの一面であって前記イメージセンサの外側に実装される無線通信用チップと、
前記ウエハの一面上部に設けられる保護カバーと、
前記ウエハと前記保護カバーとの間に介在して、前記保護カバーが前記ウエハの一面上部に所定の間隔を置いて設けられるスペーサと、
を含むことを特徴とする、ウエハレベルのイメージセンサモジュール。
【請求項１３】
前記スペーサは、前記ウエハ及び前記保護カバーとボンディング方式で貼り合せられることを特徴とする請求項１２に記載のイメージセンサモジュール。
【請求項１４】
前記スペーサは、金属性物質または非金属性物質の無機ボールが含まれているエポキシのような接着剤組成物からなることを特徴とする請求項１２または１３に記載のイメージセンサモジュール。
【請求項１５】
前記保護カバーは、ガラス、石英、プラスチック、ポリマーのうちのいずれか一つから成ることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一つに記載のイメージセンサモジュール。
【請求項１６】
前記保護カバーは、前記イメージセンサの受光領域と対応する領域が透明であることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか一つに記載のイメージセンサモジュール。
【請求項１７】
前記無線通信用チップは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅのような無線通信方式で外部端末のホストと電気的な信号を送受信するチップであることを特徴とする請求項１２〜１６のいずれか一つに記載のイメージセンサモジュール。
【請求項１８】
前記保護カバー及び前記スペーサは、前記イメージセンサ及び前記無線通信用チップの両方を封止する空間であるエアーキャビティを設けるように提供されることを特徴とする請求項１２〜１７のいずれか一つに記載のイメージセンサモジュール。
【請求項１９】
前記保護カバー及び前記スペーサは、前記イメージセンサのみを封止する空間であるエアーキャビティを設けるように提供されることを特徴とする請求項１２〜１７のいずれか一つに記載のイメージセンサモジュール。
【請求項２０】
ウエハの一面に複数のイメージセンサを実装するステップと、
前記イメージセンサと各々電気的に接続する金属配線ラインを設けるステップと、
前記金属配線ラインと各々電気的に接続するように、前記ウエハの一面に複数の無線通信用チップを実装するステップと、
前記ウエハの一面にスペーサを設けるステップと、
前記スペーサを介して前記ウエハの一面に保護カバーを設けるステップと、
前記ウエハのスクライブラインを中心に単位形態のイメージセンサモジュールにダイシングするステップと、
を含むことを特徴とする、ウエハレベルのイメージセンサモジュールの製造方法。
【請求項２１】
前記金属配線ラインは、前記イメージセンサの実装される前記ウエハの一面に金属蒸着及びパターニングの工程によって設けられることを特徴とする請求項２０に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
【請求項２２】
前記無線通信用チップは、ソルダーボールによって前記金属配線ラインと電気的に接続することを特徴とする請求項２０または２１に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
【請求項２３】
前記スペーサは、前記ウエハ及び前記保護カバーとボンディング方式で貼り合せられることを特徴とする請求項２０〜２２のいずれか一つに記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
【請求項２４】
前記スペーサは、前記無線通信用チップの外側に位置するように設けられることを特徴とする請求項２０〜２３のいずれか一つに記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
【請求項２５】
前記スペーサは、前記イメージセンサと前記無線通信用チップとの間に位置するように設けられることを特徴とする請求項２０〜２４のいずれか一つに記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
【請求項２６】
ウエハと、
前記ウエハの一面に実装されるイメージセンサと、
前記ウエハの一面であって前記イメージセンサの外側に実装される無線通信用チップと、
前記ウエハの一面に前記イメージセンサ及び前記無線通信用チップを封止するように設  けられるボンディングスペーサと、
前記イメージセンサ及び前記無線通信用チップを外部から保護するために前記ボンディングスペーサ上に設けられる保護カバーと、
を含むことを特徴とする、ウエハレベルのイメージセンサモジュール。
【請求項２７】
前記ボンディングスペーサは、接着性を有する透明な物質から成ることを特徴とする請求項２６に記載のイメージセンサモジュール。
【請求項２８】
前記保護カバーは、ガラス、石英、プラスチック、ポリマーのうちのいずれか一つから成ることを特徴とする請求項２６または２７に記載のイメージセンサモジュール。
【請求項２９】
前記保護カバーは、前記イメージセンサの受光領域と対応する領域が透明であることを特徴とする請求項２６〜２８のいずれか一つに記載のイメージセンサモジュール。
【請求項３０】
前記無線通信用チップは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅのような無線通信方式で外部端末のホストと電気的な信号を送受信するチップであることを特徴とする請求項２６〜２９のいずれか一つに記載のイメージセンサモジュール。
【請求項３１】
ウエハと、
前記ウエハの一面に実装されるイメージセンサと、
前記ウエハの一面であって前記イメージセンサの外側に実装される無線通信用チップと、
前記ウエハの一面に前記イメージセンサのみを封止するように設けられるボンディングスペーサと、
前記イメージセンサを外部から保護するために、前記ボンディングスペーサ上に設けられる保護カバーと、
を含むことを特徴とする、ウエハレベルのイメージセンサモジュール。
【請求項３２】
ウエハの一面に複数のイメージセンサを実装するステップと、
前記イメージセンサと各々電気的に接続する金属配線ラインを設けるステップと、
前記金属配線ラインと各々電気的に接続するように、前記ウエハの一面に複数の無線通信用チップを実装するステップと、
前記ウエハの一面にボンディングスペーサを塗布するステップと、
前記ボンディングスペーサを介して前記ウエハの一面に保護カバーを設けるステップと、
前記ウエハのスクライブラインを中心に単位形態のイメージセンサモジュールにダイシングするステップと、
を含むことを特徴とする、ウエハレベルのイメージセンサモジュールの製造方法。
【請求項３３】
前記金属配線ラインは、前記イメージセンサの実装される前記ウエハの一面に金属蒸着及びパターニングの工程によって設けられることを特徴とする請求項３２に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
【請求項３４】
前記無線通信用チップは、ソルダーボールによって前記金属配線ラインと電気的に接続することを特徴とする請求項３２または３３に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
【請求項３５】
前記ボンディングスペーサは、前記イメージセンサ及び前記無線通信用チップの両方を封止するように塗布されることを特徴とする請求項３２〜３４のいずれか一つに記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
【請求項３６】
前記ボンディングスペーサは、前記イメージセンサのみを封止するように塗布されることを特徴とする請求項３２〜３４のいずれか一つに記載のウエハレベルのイメージセンサモジュールの製造方法。
【請求項３７】
半導体工程によって中央領域にイメージセンサが設けられ、外郭領域に無線通信用チップが設けられる半導体素子を含むことを特徴とするイメージセンサモジュール。
【請求項３８】
前記半導体素子を保護するための保護カバーを、さらに含むことを特徴とする請求項３７に記載のイメージセンサモジュール。
【請求項３９】
ウエハと、前記ウエハの一面に実装されるイメージセンサと、前記ウエハの一面であって前記イメージセンサの外側に実装される無線通信用チップと、前記ウエハの一面に設けられる保護カバーとを含んで構成されるウエハレベルのイメージセンサモジュールを備えることを特徴とするカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造及び工程の単純化によって製造コストの削減と共に生産性の向上を図ることができ、多様な用途に使用可能なウエハレベルのイメージセンサモジュール及びその製造方法、並びにカメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、半導体産業においては、可能な限り半導体素子を小型化するのが一つの傾向である。小型化の要求は、特に、半導体チップパッケージ産業において著しい。ここで、パッケージ（ｐａｃｋａｇｅ）とは、微細回路である集積回路チップを実際の電子機器に実装して用いることができるように、プラスチック樹脂やセラミックで封止した形態のことを言う。
【０００３】
従来の典型的なパッケージのサイズは、その中に組み込まれる集積回路チップに比べて遥かに大きい。そのため、パッケージをチップサイズ程度に縮小することがパッケージ技術者らの関心事の一つであった。
【０００４】
このような背景により、最近開発された新たなパッケージの類型がまさに、チップスケールパッケージ（又はチップサイズパッケージとも言う）である。その中で、特に、ウエハレベルチップスケールパッケージ（ｗａｆｅｒ  ｌｅｖｅｌ  ｃｈｉｐ  ｓｃａｌｅ  ｐａｃｋａｇｅ）は個別チップ単位でパッケージの組立を行う典型的なパッケージ製造方法とは異なり、ウエハ状態において一括にパッケージを組み立て及び製造するという点に特徴がある。
【０００５】
半導体集積回路チップの発達は、パッケージ技術の発達につながり、持続的に高密度化、高速化、小型化、及び薄型化が実現されつつある。特に、パッケージ素子の構造的な面での変遷を見れば、ピン挿入型（Ｐｉｎ Ｉｎｓｅｒｔ Ｔｙｐｅ ｏｒ Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｈｏｌｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｙｐｅ）から表面実装型（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｔｙｐｅ）に発展して、回路基板に対する実装密度を高めてきたのであり、最近では、ベアチップ（Ｂａｒｅ Ｃｈｉｐ）の特性をパッケージ状態でそのまま保持し、かつパッケージのサイズをチップ程度に減らすことのできるチップサイズパッケージ（ＣＳＰ：Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）に対する研究が盛んに進められている。
【０００６】
チップサイズパッケージの中で、特に、チップ表面においてチップパッドを再配線した後にソルダーボールを形成した類型をウエハレベルチップサイズパッケージ（ＷＬＣＳＰ：Ｗａｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ Ｃｈｉｐ Ｓｃａｌｅ Ｐａｃｋａｇｅ）という。前記ウエハレベルチップサイズパッケージは、いわゆるフリップチップ（ｆｌｉｐ  ｃｈｉｐ）と呼ばれる方式であって、チップ（ｃｈｉｐまたはｄｉｅ）が回路基板に直接実装され、チップの再配線された回路上に設けられたソルダーボールが、回路基板の導電性パッドに接合される。このとき、導電性パッドにもソルダーボールが設けられて、パッケージのソルダーボールと接合をなすこともある。
【０００７】
最近では、半導体チップとパッケージとにおいてサイズにほとんど差がない程度まで小さい各種ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）技術が登場し始めた。この技術は、半導体の小型、高速、高集積化傾向により、予想よりはるかに早く普及しつつある。
【０００８】
これと共に、チップに切断される前のウエハ状態において全ての組立過程を終わるウエハレベルパッケージ技術が、次世代ＣＳＰ技術として注目されつつある。現在までの半導体組立工程は、ウエハを各々のチップに切断した後に行われるが、ウエハレベルパッケージ技術では、複数のチップが付着しているウエハ状態においてダイボンディング（Ｄｉｅ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）、ワイヤボンディング（Ｗｉｒｅ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）、モールディング（Ｍｏｌｄｉｎｇ）などの一連の組立工程を終えた後、これを切断し直ちに完成品を作る。
【０００９】
したがって、この技術を適用すれば、現在のＣＳＰ技術より全体的なパッケージ費用をさらに少なくすることができる。
【００１０】
このようなウエハレベルチップスケールパッケージは、半導体チップの活性面にソルダーボールが設けられるのが一般的である。この構造のため、ウエハレベルチップスケールパッケージ同士の積層や、電荷結合素子（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）のようなセンサパッケージ（Ｓｅｎｓｏｒ Ｐａｃｋａｇｅ）への適用などについては相当な困難がある。
【００１１】
ウエハレベルチップスケールパッケージ技術を利用したイメージセンサモジュールは、例えば、特許文献１に開示されており、図１に、そのイメージセンサモジュールの構造を示す。
【００１２】
図１では、結晶質基材１０２に設けられたマイクロレンズアレイ１００を備えるイメージセンサモジュールが示されている。
【００１３】
その表面にマイクロレンズアレイ１００が設けられた基材１０２の下には、通常、ガラスから成るパッケージ層１０６がエポキシ１０４により封止されており、パッケージ層１０６のエッジに沿って電気コンタクト１０８が設けられている。電気コンタクト１０８は、パッケージ層１０６の下部面に設けられる通常のバンプ１１０と接続し、基材１０２の上面に設けられた導電性パッド１１２と電気的に接続する。
【００１４】
通常、ガラスから成るパッケージ層１１４と、これと関連したスペーサ要素１１６とは、基材１０２上にエポキシ１１８などの接着剤によって封止され、マイクロレンズアレイ１００とパッケージ層１１４との間にキャビティ１２０が形成される。
【００１５】
電気コンタクト１０８は、エポキシ１０４及びパッケージ層１０６の斜面にメッキなどの方法により設けられている。
【００１６】
【特許文献１】韓国特許出願公開第２００２−７４１５８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、前述の従来のイメージセンサモジュールにおいては、配線のために、上面から下面への電気的な接続のための別の工程を必ず行わなければならず、工数の増加及び構造の複雑化による量産速度の鈍化が問題となっている。このことは、生産性の低下と、製造コストの上昇を招いている。
【００１８】
また、従来のイメージセンサモジュールはモバイル機器のような小型の機器内に設けられて使われるため、モバイル機器の主回路基板と電気的に接続しなければならなく、該モバイル機器の内部に駆動のための十分なスペースが確保されなければならない。このため、モバイル機器のスリム化が困難となり、デザインへの制約や限界によって商品性が低下するという不都合もあった。
【００１９】
本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであって、本発明の目的は、構造及び工程が単純で製造コストを削減すると共に、生産性を向上することができ、多様な用途に使用可能なウエハレベルのイメージセンサモジュール及びその製造方法、並びにカメラモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するために、本発明の一実施の形態によれば、ウエハと、前記ウエハの一面に実装されるイメージセンサと、前記ウエハの一面であって前記イメージセンサの外側に実装される無線通信用チップと、前記ウエハの一面に設けられる保護カバーと、を含むウエハレベルのイメージセンサモジュールを提供する。
【００２１】
ここで、前記ウエハの一面と対応する前記保護カバーの一面内側には、前記イメージセンサ及び前記無線通信用チップを封止する空間であるエアーキャビティが設けられると共に、前記ウエハの一面外郭部にボンディング方式で貼り合せられるリード部が突設されてもよい。
【００２２】
また、前記保護カバーは、ガラス、石英、プラスチック、ポリマーのうちのいずれか一つから成ってもよい。
【００２３】
また、前記保護カバーは、最小限前記イメージセンサの受光領域と対応する領域が透明であることが望ましい。
【００２４】
また、前記無線通信用チップは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）のような無線通信方式で外部端末のホストと電気的な信号を送受信するチップから成ってもよい。
【００２５】
また、前記ウエハの一面と対応する前記保護カバーの一面内側には、前記イメージセンサのみを封止する空間であるエアーキャビティが設けられると共に、前記ウエハの一面にボンディング方式で貼り合せられるリード部が突設されてもよく、前記無線通信用チップは前記保護カバーの外側に実装されてもよい。
【００２６】
前述のように構成されたウエハレベルのイメージセンサモジュールは、ウエハの一面に複数のイメージセンサを実装するステップと、前記イメージセンサと各々電気的に接続する金属配線ラインを設けるステップと、前記金属配線ラインと各々電気的に接続するように前記ウエハの一面に複数の無線通信用チップを実装するステップと、前記ウエハの一面に保護カバーを設けるステップと、前記ウエハのスクライブラインを中心に単位形態のイメージセンサモジュールにダイシングするステップと、を含む製造方法によって製造される。
【００２７】
ここで、前記金属配線ラインは、前記イメージセンサの実装される前記ウエハの一面に金属蒸着及びパターニングの工程によって設けられてもよい。
【００２８】
また、前記無線通信用チップは、ソルダーボールによって前記金属配線ラインと電気的に接続してもよい。
【００２９】
また、前記保護カバーは、前記ウエハの一面にボンディング方式で設けられてもよい。
【００３０】
また、前記保護カバーは、前記イメージセンサのみを封止するように設けられるか、または前記イメージセンサ及び前記無線通信用チップの両方を封止するように設けられてもよい。
【００３１】
また、上記の目的を達成するための本発明の他の好適な実施の形態によれば、ウエハと、前記ウエハの一面に実装されるイメージセンサと、前記ウエハの一面であって前記イメージセンサの外側に実装される無線通信用チップと、前記ウエハの一面上部に設けられる保護カバーと、前記ウエハと前記保護カバーとの間に介在して、前記保護カバーが前記ウエハの一面上部に所定の間隔を置いて設けられるようにするスペーサと、を含むウエハレベルのイメージセンサモジュールが提供される。
【００３２】
ここで、前記スペーサは、前記ウエハ及び前記保護カバーとボンディング方式で貼り合せられてもよい。
【００３３】
また、前記スペーサは、金属性物質または非金属性物質の無機ボールが含まれているエポキシのような接着剤組成物からなってもよい。
【００３４】
そして、前記保護カバーは、ガラス、石英、プラスチック、ポリマーのうちのいずれか一つから成ってもよい。
【００３５】
また、前記保護カバーは、最小限前記イメージセンサの受光領域と対応する領域が透明に設けられることが望ましい。
【００３６】
そして、前記無線通信用チップは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅのような無線通信方式で外部端末のホストと電気的な信号を送受信するチップから成ってもよい。
【００３７】
また、前記保護カバー及び前記スペーサは、前記イメージセンサ及び前記無線通信用チップの両方を封止する空間であるエアーキャビティを設けるように提供されることが望ましい。
【００３８】
この時、前記保護カバー及び前記スペーサは、前記イメージセンサのみを封止する空間であるエアーキャビティを設けるように提供されてもよい。
【００３９】
前述のように構成されたウエハレベルのイメージセンサモジュールは、ウエハの一面に複数のイメージセンサを実装するステップと、前記イメージセンサと各々電気的に接続する金属配線ラインを設けるステップと、前記金属配線ラインと各々電気的に接続するように前記ウエハの一面に複数の無線通信用チップを実装するステップと、前記ウエハの一面にスペーサを設けるステップと、前記スペーサを介して前記ウエハの一面に保護カバーを設けるステップと、前記ウエハのスクライブラインを中心に単位形態のイメージセンサモジュールにダイシングするステップと、を含む製造方法によって製造される。
【００４０】
ここで、前記金属配線ラインは、前記イメージセンサの実装される前記ウエハの一面に金属蒸着及びパターニングの工程によって設けられてもよい。
【００４１】
そして、前記無線通信用チップは、ソルダーボールによって前記金属配線ラインと電気的に接続してもよい。
【００４２】
また、前記スペーサは、前記ウエハ及び前記保護カバーとボンディング方式で貼り合せられてもよい。
【００４３】
そして、前記スペーサは、前記無線通信用チップの外側に位置するように設けられてもよい。
【００４４】
この時、前記スペーサは、前記イメージセンサと前記無線通信用チップとの間に位置するように設けられてもよい。
【００４５】
また、上記の目的を達成するための本発明の他の好適な実施の形態によれば、ウエハと、前記ウエハの一面に実装されるイメージセンサと、前記ウエハの一面であって前記イメージセンサの外側に実装される無線通信用チップと、前記ウエハの一面に前記イメージセンサ及び前記無線通信用チップを封止するように設けられるボンディングスペーサと、前記イメージセンサ及び前記無線通信用チップを外部から保護するために前記ボンディングスペーサ上に設けられる保護カバーと、を含むウエハレベルのイメージセンサモジュールが提供される。
【００４６】
ここで、前記ボンディングスペーサは、接着性を有する透明な物質から成ってもよい。
【００４７】
また、前記保護カバーは、ガラス、石英、プラスチック、ポリマーのうちのいずれか一つから成ってもよい。
【００４８】
また、前記保護カバーは、最小限前記イメージセンサの受光領域と対応する領域が透明に設けられてもよい。
【００４９】
そして、前記無線通信用チップは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅのような無線通信方式で外部端末のホストと電気的な信号を送受信するチップから成ってもよい。
【００５０】
また、上記の目的を達成するために、前述のように構成されたウエハレベルのイメージセンサモジュールの代わりに、前記イメージセンサのみを封止するように設けられたボンディングスペーサを含むウエハレベルのイメージセンサモジュールが提供されてもよい。
【００５１】
前述のように構成されたウエハレベルのイメージセンサモジュールは、ウエハの一面に複数のイメージセンサを実装するステップと、前記イメージセンサと各々電気的に接続する金属配線ラインを設けるステップと、前記金属配線ラインと各々電気的に接続するように前記ウエハの一面に複数の無線通信用チップを実装するステップと、前記ウエハの一面にボンディングスペーサを塗布するステップと、前記ボンディングスペーサを介して前記ウエハの一面に保護カバーを設けるステップと、前記ウエハのスクライブラインを中心に単位形態のイメージセンサモジュールにダイシングするステップと、を含む製造方法によって製造される。
【００５２】
ここで、前記金属配線ラインは、前記イメージセンサの実装される前記ウエハの一面に金属蒸着及びパターニングの工程によって設けられてもよい。
【００５３】
そして、前記無線通信用チップは、ソルダーボールによって前記金属配線ラインと電気的に接続してもよい。
【００５４】
また、前記ボンディングスペーサは、前記イメージセンサ及び前記無線通信用チップの両方を封止するように塗布されてもよい。
【００５５】
この場合、前記ボンディングスペーサは、前記イメージセンサのみを封止するように塗布されてもよい。
【００５６】
また、上記の目的を達成するための本発明の他の好適な実施の形態によれば、半導体工程によって中央領域にイメージセンサが設けられると共に、外郭領域に無線通信用チップが設けられる半導体素子を含むイメージセンサモジュールが提供される。
【００５７】
ここで、前記イメージセンサモジュールは、前記半導体素子を保護するための保護カバーをさらに含んでもよい。
【００５８】
また、上記の目的を達成するための本発明の他の好適な実施の形態によれば、ウエハと、前記ウエハの一面に実装されるイメージセンサと、前記ウエハの一面であって前記イメージセンサの外側に実装される無線通信用チップと、前記ウエハの一面に設けられる保護カバーとを含んで構成されたウエハレベルのイメージセンサモジュールとを備えるカメラモジュールが提供される。
【発明の効果】
【００５９】
本発明によれば、無線通信が可能なウエハレベルのイメージセンサモジュールを提供することによって、外部端末のホスト内にイメージセンサモジュールを設ける必要がなく、また該外部端末と電気的に接続するための複雑な配線を設ける必要がなく、構造及び工程が単純化して製造コストを削減すると共に、生産性の向上を図ることができるという効果を奏する。
【００６０】
さらに、外部端末からの分離が可能になることによって、該外部端末の他にメガネ、衣類などに別途装着することが可能で、多様な用途に使用が可能であるという効果を奏する。
【００６１】
さらにまた、外部端末との分離駆動が可能なため、該外部端末の内部にイメージセンサモジュールの占める空間や配線接続に必要な空間が不要となり、外部端末の小型化、スリム化などデザインの自由度を上げることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６２】
本発明のさらに他の目的、本発明によって得られる利点は、以下において図面を参照して説明される実施の形態から一層明らかにされる。
【００６３】
＜実施の形態１＞
まず、図２〜図６を参照して、本発明の実施の形態１にかかるウエハレベルのイメージセンサモジュールについて、より詳細に説明する。
【００６４】
図２及び図３に示すように、本発明の実施の形態１にかかるウエハレベルのイメージセンサモジュールは、ウエハ１０と、ウエハ１０の上面に実装されるイメージセンサ２０と、ウエハ１０の上面であってイメージセンサ２０の外側に実装される無線通信用チップ３０と、ウエハ１０の上面に設けられる保護カバー４０と、を含んで構成される。
【００６５】
ここで、ウエハ１０の上面に対向する保護カバー４０の下面内側には、イメージセンサ２０及び無線通信用チップ３０が封止される空間であるエアーキャビティ４０ａが設けられると共に、ウエハ１０の上面外郭部にボンディング方式で貼り合せるリード部４０ｂが突設されている。
【００６６】
保護カバー４０はガラス、石英、プラスチック、ポリマーのうちのいずれか一つによって形成されてもよく、イメージセンサ２０の受光領域と対応する領域が透明であり、イメージセンサ２０へ光が流入することができるようにすることが望ましい。
【００６７】
無線通信用チップ３０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅのような無線通信方式にて、モバイル機器のような外部端末のホストとの間で、電気的な信号を送受信するチップから成る。
【００６８】
例えば、無線通信用チップ３０にＢｌｕｅｔｏｏｔｈのような無線通信技術が適用される場合、無線通信用チップ３０はイメージセンサ２０によって変換された映像に対応する電気信号をＭＰＥＧ−４やＨ．２６４にて圧縮した後、それをＢｌｕｅｔｏｏｔｈデータパケットに変換して外部端末のホストに無線伝送する。この場合、前記ホストは、受信したＢｌｕｅｔｏｏｔｈデータパケットを復調し、デコーダにてＭＰＥＧ−４データに復元して再生する。また、外部端末のホストから無線で無線通信用チップ３０にイメージセンサ２０の駆動信号のようなデータを伝送し、これによりイメージセンサ２０の駆動を制御してもよい。
【００６９】
そのため、前記外部端末のホスト内にイメージセンサモジュールを設ける必要がなく、外部端末と電気的に接続するための複雑な配線を設ける必要がなくなる。また、外部端末からの分離が可能になることによって、外部端末の他にメガネ、衣類などに別途装着が可能となり、多様な用途への使用が可能である。
【００７０】
また、前記ウエハレベルのイメージセンサモジュールは、外部端末との分離駆動が可能なため、前記外部端末の内部にイメージセンサモジュールの占める空間や配線接続に必要な空間が不要となり、外部端末の小型化、スリム化などデザインの自由度を上げることができる。
【００７１】
一方、図示していないが、前記ウエハの上面と対応する保護カバーの下面内側には、前記イメージセンサのみを封止する空間であるエアーキャビティが設けられると共に、前記ウエハの一面にボンディング方式で貼り合せるリード部が突設され、前記無線通信用チップは前記保護カバーの外側に実装されてもよい。
【００７２】
具体的には、保護カバーの高さを確保しつつ、大きさを全体として小さくし、前記イメージセンサとの間隔がさらに開くように、前記無線通信用チップを前記ウエハの上面最外郭部に実装し、前記保護カバーに設けられたリード部が前記ウエハの上面であって前記イメージセンサと前記無線通信用チップとの間にボンディング方式で結合されるようにしてもよい。
【００７３】
以下、前述のように構成された本発明の実施の形態１によるウエハレベルのイメージセンサモジュールの製造方法について、図４〜図６を参照して説明する。
【００７４】
まず、図４に示すように、ウエハ１０の上面に複数のイメージセンサ２０を実装した後、イメージセンサ２０と各々電気的に接続する金属配線ライン１５を設ける。
【００７５】
金属配線ライン１５は、イメージセンサ２０の実装されるウエハ１０の上面に、金属蒸着及びパターニングの工程によって設けられてもよい。
【００７６】
また、図５に示すように、金属配線ライン１５と各々電気的に接続するように、ウエハ１０の上面に複数の無線通信用チップ３０を実装する。
【００７７】
この場合、無線通信用チップ３０の実装はソルダーボールによって行われてもよい。
【００７８】
また、図６に示すように、ウエハ１０の上面に保護カバー４０をボンディング方式によって設ける。
【００７９】
この場合、保護カバー４０は前述のように、イメージセンサ２０と無線通信用チップ３０の両方を封止するように設けられてもよいが、イメージセンサ２０のみを封止するように、それに対応する大きさに設けられてもよい。
【００８０】
そして、ウエハ１０のスクライブラインを中心に単位形態のイメージセンサモジュールにダイシングすると、本発明の実施の形態１にかかるウエハレベルのイメージセンサモジュールの製造が完了する。
【００８１】
＜実施の形態２＞
次に、図７〜図９を参照して、本発明の実施の形態２にかかるウエハレベルのイメージセンサモジュールについて、より詳細に説明する。
【００８２】
図７に示すように、本発明の実施の形態２にかかるウエハレベルのイメージセンサモジュールは、ウエハ１０と、ウエハ１０の上面に実装されるイメージセンサ２０と、ウエハ１０の上面であってイメージセンサ２０の外側に実装される無線通信用チップ３０と、ウエハ１０の上面上部に設けられる保護カバー４２と、ウエハ１０と保護カバー４２との間に介在して保護カバー４２がウエハ１０の上面上部に所定の間隔を置いて設けられるようなスペーサ５２と、を含んで構成される。
【００８３】
ここで、スペーサ５２は、ウエハ１０及び保護カバー４２とボンディング方式で結合してもよい。
【００８４】
具体的には、スペーサ５２は、金属性物質または非金属性物質の無機ボールが含まれたエポキシのような接着剤組成物からなり、ウエハ１０の上面に設けられることによってウエハ１０とボンディング方式で貼り合せられると共に、所定の高さを確保することができ、保護カバー４２の外郭部もまたスペーサ５２の上面にボンディング方式で貼り合せられる。
【００８５】
保護カバー４２は、実施の形態１と同様に、ガラス、石英、プラスチック、ポリマーのうちのいずれか一つから成り、イメージセンサ２０の受光領域と対応する領域が透明に設けられることが望ましい。
【００８６】
また、無線通信用チップ３０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅのような無線通信方式によって外部端末のホストと電気的な信号を送受信するチップから成り、これに関する詳細は実施の形態１の無線通信用チップと同じなのでここでは省略する。
【００８７】
一方、保護カバー４２及びスペーサ５２によって、イメージセンサ２０及び無線通信用チップ３０の両方を封止する空間であるエアーキャビティ４２ａが設けられるが、図８及び図９に示すように、保護カバー４４及びスペーサ５４によってイメージセンサ２０のみを封止する空間であるエアーキャビティ４４ａが設けられるようにしてもよい。
【００８８】
具体的には、イメージセンサ２０との間隔がさらに開くように、無線通信用チップ３０をウエハ１０の上面最外郭部に実装し、スペーサ５４をウエハ１０の上面であって且つイメージセンサ２０と無線通信用チップ３０との間に設け、スペーサ５４と対応するように保護カバー４４の大きさを小さくして、保護カバー４４及びスペーサ５４によってイメージセンサ２０のみが封止される構造にしてもよい。
【００８９】
以下、前述のように構成された本発明の実施の形態２にかかるウエハレベルのイメージセンサモジュールの製造方法について、図７〜図９を参照して説明する。
【００９０】
まず、ウエハ１０の上面に複数のイメージセンサ２０を実装した後、イメージセンサ２０と各々電気的に接続する金属配線ライン（図示せず）を設ける。
【００９１】
この金属配線ラインは、実施の形態１と同様に、イメージセンサ２０の実装されるウエハ１０の上面に金属蒸着及びパターニングの工程によって設けられてもよい。
【００９２】
そして、金属配線ラインと各々電気的に接続するように、ウエハ１０の上面に複数の無線通信用チップ３０を実装する。
【００９３】
無線通信用チップ３０は実施の形態１と同様に、ソルダーボールによって実装されてもよい。
【００９４】
そして、ウエハ１０の上面にスペーサ５２、５４をボンディング方式で設け、スペーサ５２、５４の上面に保護カバー４２、４４をボンディング方式で設ける。
【００９５】
従って、保護カバー４２、４４はスペーサ５２、５４を介してウエハ１０の上面からスペーサ５２、５４の高さ分だけの間隔を保持するように設けられ、これにより保護カバー４２、４４及びスペーサ５２、５４でイメージセンサ２０及び無線通信用チップ３０の両方が封止され得るか、またはイメージセンサ２０のみが封止され得る。
【００９６】
そして、ウエハ１０のスクライブラインを中心に単位形態のイメージセンサモジュールにダイシングすると、本発明の実施の形態２にかかるウエハモジュールのイメージセンサモジュールの製造が完了する。
【００９７】
＜実施の形態３＞
次に、図１０を参照して、本発明の実施の形態３にかかるウエハレベルのイメージセンサモジュールについて、より詳細に説明する。
【００９８】
本発明の実施の形態３にかかるウエハレベルのイメージセンサモジュールは、ウエハ１０と、ウエハ１０の上面に実装されるイメージセンサ２０と、ウエハ１０の上面であってイメージセンサ２０の外側に実装される無線通信用チップ３０と、ウエハ１０の上面にイメージセンサ２０及び無線通信用チップ３０を封止するように設けられるボンディングスペーサ５３と、イメージセンサ２０及び無線通信用チップ３０を外部から保護するために、ボンディングスペーサ５３上に設けられる保護カバー４３と、を含んで構成される。
【００９９】
ここで、ボンディングスペーサ５３は接着性を有する透明物質から成ることが望ましい。
【０１００】
具体的には、ボンディングスペーサ５３は、接着性を有する透明物質から成り、ウエハ１０の上面全域に渡って塗布されて貼り合せられることによって、イメージセンサ２０及び無線通信用チップ３０を封止すると共に、イメージセンサ２０の受光領域へ円滑に光が流入するようにし、保護カバー４３がウエハ１０の上面とボンディングスペーサ５３の高さ分だけ間隔を保持しつつボンディング方式で貼り合せられるようにする。
【０１０１】
そして、保護カバー４３は実施の形態１と同様に、ガラス、石英、プラスチック、ポリマーのうちのいずれか一つから成り、最小限前記イメージセンサ２０の受光領域と対応する領域が透明に設けられることが望ましい。
【０１０２】
また、無線通信用チップ３０はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅのような無線通信方式で外部端末のホストと電気的な信号を送受信するチップから成り、これに関する詳細は実施の形態１の無線通信用チップと同じなのでここでは省略することにする。
【０１０３】
一方、ボンディングスペーサ５３は、イメージセンサ２０及び無線通信用チップ３０の両方を封止するように前記ウエハ１０の上面全域に渡って塗布されて設けられてもよいが、イメージセンサ２０のみを封止するようにウエハ１０の上面の一部だけ塗布されて設けられてもよい。
【０１０４】
以下に、前述のように構成された本発明の実施の形態３にかかるウエハレベルのイメージセンサモジュールの製造方法について、図１０を参照して説明する。
【０１０５】
まず、ウエハ１０の上面に複数のイメージセンサ２０を実装した後、イメージセンサ２０と各々電気的に接続する金属配線ライン（図示せず）を設ける。
【０１０６】
この金属配線ラインは実施の形態１と同様に、イメージセンサ２０の実装されるウエハ１０の上面に金属蒸着及びパターニングの工程によって設けられてもよい。
【０１０７】
そして、金属配線ラインと各々電気的に接続するように、ウエハ１０の上面に複数の無線通信用チップ３０を実装する。
【０１０８】
無線通信用チップ３０は実施の形態１と同様に、ソルダーボールによって実装されてもよい。
【０１０９】
そして、ウエハ１０の上面にボンディングスペーサ５３を塗布する。
【０１１０】
ここで、ボンディングスペーサ５３は、イメージセンサ２０及び無線通信用チップ３０の両方を封止するようにウエハ１０の上面全域に渡って塗布されて設けられてもよいが、イメージセンサ２０のみを封止するようにウエハ１０の上面の一部だけ塗布されて設けられてもよい。
【０１１１】
そして、ウエハ１０のスクライブラインを中心に単位形態のイメージセンサモジュールにダイシングすると、本発明の実施の形態３にかかるウエハレベルのイメージセンサモジュールの製造が完了する。
【０１１２】
＜実施の形態４＞
一方、図示していないが、実施の形態１〜３によるウエハレベルのイメージセンサモジュールとは異なり、本発明の実施の形態４にかかるウエハレベルのイメージセンサモジュールは、半導体工程によって中央領域にイメージセンサが設けられると共に、外郭領域に無線通信用チップが設けられる半導体素子と、前記半導体素子を保護するために設けられる保護カバーと、を含んで構成される。
【０１１３】
具体的には、前記半導体素子には、半導体工程によって中央領域にイメージセンサが設けられると共に、外郭領域に無線通信用チップが設けられることによって、実施の形態１〜３のような金属配線ライン形成工程とソルダーボールによる無線通信用チップの実装工程とを省略することができ、より簡単な工程によってイメージセンサモジュールを製造することができる。
【０１１４】
実施の形態１〜４にかかるウエハレベルのイメージセンサモジュールは、一般のカメラモジュールに適用可能で、そのように適用されたカメラモジュールはモバイル機器のような外部端末の内部に設ける必要がなく、外部端末と電気的に接続するための複雑な配線を設ける必要もない。また、外部端末からの分離が可能になることによって、外部端末の他にメガネ、衣類などに別途装着することが可能で、多様な用途への使用が可能である。
【０１１５】
上記において、本発明の好適な実施の形態に対して詳細に説明したが、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、これから多様な変形及び均等な他の実施の形態が可能であるという点を理解されたい。従って、本発明の権利範囲は開示されている実施の形態に限定されるのではなく、添付の請求の範囲で示されている本発明の基本概念を用いた、当業者の幾つかの変形及び改良形態は、本発明の権利範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】従来技術によるイメージセンサモジュールを示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかるウエハレベルのイメージセンサモジュールを示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかるウエハレベルのイメージセンサモジュールにおいてカバーを除去した状態の平面図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかるウエハレベルのイメージセンサモジュールを製造するために、ウエハの上面にイメージセンサを実装し、金属配線を設けるステップを示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１にかかるウエハレベルのイメージセンサモジュールを製造するために、金属配線を通じて無線通信用チップを実装するステップを示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１にかかるウエハレベルのイメージセンサモジュールを製造するために、カバーを設けるステップを示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２にかかるウエハレベルのイメージセンサモジュールを示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２にかかるウエハレベルのイメージセンサモジュールの他の構造を示す断面図である。
【図９】図８のウエハレベルのイメージセンサモジュールにおいてカバーを除去した状態の平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３によるウエハレベルのイメージセンサモジュールを示す断面図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１０  ウエハ
１５  金属配線ライン
２０  イメージセンサ
３０  無線通信用チップ
４０、４４  保護カバー
４０ａ、４２ａ、４４ａ  エアーキャビティ
４０ｂ  リード部
５２、５３、５４  スペーサ
【図１】
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【図２】
2009021564.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009021564.tif 000008
【図７】
2009021564.tif 000009
【図８】
2009021564.tif 000010
【図９】
2009021564.tif 000011
【図１０】
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