JP4209762B2

JP4209762B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JP4209762B2
Application number: JP2003415223A
Authority: JP
Inventors: 豊原田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-12-12
Filing date: 2003-12-12
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2023-12-12
Also published as: JP2005175293A

Description

本発明は、接続用リード部を設けたフィルム基板に撮像素子を固着搭載した撮像装置に関するものである。

近年の電子機器の小型化、薄型化に伴い、撮像装置およびそのモジュールも小型化に向けた開発が行われている。そして、小型化、薄型化の実現手段として、特許文献１に記載されたような、フレキシブルなフィルム基板による実装形態が主流をなしている。

図３は、従来のフレキシブルなフィルム基板を用いて撮像素子を実装した小型化撮像装置の斜視図、図４はその側面図である。フレキシブルなフィルム基板１は、予め所定の箇所が打ち抜かれたポリイミドから成る基材フィルム１ａ上に、５μｍから３５μｍの厚さの銅箔が貼付けられ、この銅箔に、接続用リード部２ａを含む配線パターン２が形成された構造を有する。配線パターン２の表面上には、錫、はんだ、あるいは金等のめっき被膜が施されており、接続用リード部２ａとその先端部を除き、表面がソルダーレジストでコートされている。

フィルム基板１上には、第一の樹脂８を介して撮像素子４が搭載されている。フィルム基板１と撮像素子４の電気的接続は、撮像素子４の主面（上面）周辺に形成された接続端子（図示せず）上のバンプ３と接続用リード部２ａとを、加熱圧着により接合することで形成されている。

バンプ３の接合部分と接続用リード部２ａとは、第二の樹脂６を塗布して加熱硬化することで固定されている。また、撮像素子４主面の光学部分には、透明樹脂７を用いてガラス板５が接着固定されている。

第一の樹脂８としては、絶縁性もしくは導電性のペースト状もしくは半硬化シート状の固着物が用いられる。フィルム基板１上の撮像素子４を固着する箇所に、第一の樹脂８を塗布もしくは配置して、その上の適正位置に撮像素子４を載置して、その後紫外線や加熱等の方法で第一の樹脂８を硬化する。

第二の樹脂６としては液状樹脂が、接続用リード部２ａと、ガラス板５側面と、撮像素子４側面が一体となるように塗布される。所定部が樹脂により充填された時点で、紫外線や加熱により第二の樹脂６を硬化する。

フィルム基板１は、撮像素子４裏面の稜部近傍で容易に屈曲し得るように、稜部分では基材フィルム１ａが除去されて、配線パターン２が露出している。したがって、この部分では、複数の配線パターン２のみで支持されるスリット部９が形成されている。
特開平１１−３５４７６６号公報（第４頁、図１）

前記従来の構成では、接続用リード部２ａまたはスリット部９が屈曲するときの応力により、接続用リード部２ａの曲げによるバネの効果が働き、スリット部９の配線パターン２が外側に引っ張られ、伸びて細くなり、断線する場合もある。また接続用リード部２ａにおいて伸びが発生し、屈曲形状が安定しないという問題もあった。そのためフィルム基板１に対して撮像素子４を固定する場合、屈曲する配線パターン２に引張りの応力がかからないようにする必要があり、工程を煩雑にしていた。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、フィルム基板に固着された撮像素子とフィルム基板の配線パターンとを安定に接続し、位置決めすることが可能な撮像装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため本発明の撮像装置は、撮像素子と、前記撮像素子が搭載され、表裏面が絶縁フィルムで覆われた配線パターンを有し、前記撮像素子の稜部近傍で前記撮像素子の主面に向かって屈曲した第1の屈曲部を有するフィルム基板と、前記フィルム基板における前記第１の屈曲部側の端部から前記配線パターンが延在して形成され、前記撮像素子に向かって屈曲する第２の屈曲部を有し、かつ前記撮像素子の主面に配置されたバンプ電極と電気的に接続された接続用リード部とを備え、前記第１の屈曲部において前記絶縁フィルムが部分的に除去されて、前記フィルム基板は、前記除去された部分の前記撮像素子の稜線方向における両端に残された連結部を有し、前記連結部の前記フイルム基板の側縁に沿った方向と、前記両端の連結部の各々に最も近い前記配線パターンの長手方向とが平行であることを特徴とする。

上記構成の撮像装置は、前記第１の屈曲部において前記絶縁フィルムが薄く形成されている構成とすることができる。

上記構成の撮像装置によれば、フィルム基板の屈曲部において基材フィルムの一部が残されるので、接続用リード部の屈曲する部分とスリット部の剛性に差異が設けられると共にスリット部の剛性が高まるため、安定した屈曲形状が実現できる。またスリット部にかかる曲げ応力によるリードへのストレスも緩和することができるため折れ曲がりや断線を防止することができる。

本発明の撮像装置は、好ましくは、第１の屈曲部と第２の屈曲部の間に付設された絶縁フィルムの付設領域の長さが、撮像素子の厚みの±３００μｍ以内である。また、前記接続用リード部の屈曲する部分の剛性と、前記絶縁フィルムの連結部の剛性とが異なることが好ましい。

以下、本発明の実施の形態における撮像装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態における撮像装置の斜視図である。図２は側面図である。図３および図４に示した従来例と同様の要素には、同じ参照符号を付して説明を簡略化する。

本実施の形態は、フレキシブルなフィルム基板１０の構造に特徴を有する。フィルム基板１０は、配線パターン２の表裏面が絶縁フィルムからなる基材フィルム１０ａで覆われた構造を有する。絶縁フィルムとしては、例えばポリイミドフィルムを用いることができる。基材フィルム１０ａは、接続用リード部２ａを露出させて、配線パターン２に付設されている。また、撮像素子４裏面の稜近傍の屈曲部においては、両側端の連結部１１を除いて基材フィルム１０ａが除去されて、屈曲部に沿ったスリット部１２が形成されている。それにより、配線パターン２に基材フィルム１０ａが付設されていない領域が形成され、フィルム基板１０が撮像素子４裏面の稜近傍で容易に屈曲可能となっている。

このようにスリット部１２の一部に基材フィルム１０ａが連続した部分を有することにより、スリット部１２の剛性を高まると共に、接続用リード部２ａの屈曲する部分とスリット部１２の剛性に相違が設けられる。これにより、屈曲時には、まず接続用リード部２ａが屈曲し、次にスリット部１２が屈曲するため、安定した屈曲形状を形成できる。またスリット部１２にかかる曲げ応力による配線パターン２へのストレスも緩和することができる。

次に、上記構成の撮像装置の製造方法について説明する。

まず、フィルム基板１０を用意する。フィルム基板１０は、上述のように、撮像素子４固着部と、撮像素子４から離れて配置される電子部品（図示せず）とを接続するための配線パターン２を有する。配線パターン２は、接続用リード部２ａおよび他の外部接続端子部（図示せず）を除いた表裏面が、有機絶縁膜からなる基材フィルム１０ａで覆われている。フィルム基板１０は更に、撮像素子４裏面の稜近傍に対応する屈曲部においては、両側端の連結部１１を除いて基材フィルム１０ａが除去されて、屈曲部に沿ったスリット部１２が形成されている。それにより、フィルム基板１０が撮像素子４裏面の稜近傍で容易に屈曲可能である。

次に、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）技術により、撮像素子４主面周辺にＳＢＢ（Stad Bump Bonding）法で形成された金バンプ３に、フィルム基板１の先端から延在する接続用リード部２ａの先端部を接合する。この時、バンプ３高さ、および接続用リード部２ａの撮像素子４主面に対する角度は、それぞれ１０μｍから７５μｍ、および±３０°以内の角度に限定される。撮像素子４周辺の切断分離部（ダイシング部）の稜との接触回避と、外形小型化の維持のためである。

次に、撮像素子４の少なくとも画素領域上を覆うようにガラス板５を、紫外線や加熱等の方法によって硬化する透明性の接着部材で貼付ける。

次に、フィルム基板１０上の撮像素子４を固着する箇所に、第二の樹脂８である絶縁性もしくは導電性のペースト状もしくは半硬化シート状の固着部材を塗布もしくは配置して、その上の適正位置に撮像素子４を載置し、その後、紫外線や加熱等の方法で固着部材を硬化させる。

最後に、接続用リード部２ａ、ガラス板５側面、および撮像素子４側面が一体となるように、第一の樹脂６である液状樹脂を供与し、所定部が樹脂により充填された時点で紫外線や加熱により第一の樹脂６を硬化させる。以上の工程により撮像装置が完成する。

なお、本実施の形態では、撮像素子４、およびフィルム基板１がそれぞれ、入射光に対して垂直に配置される。したがって、固体撮像素子４とフィルム基板１とは平行な状態で固着される。

また、接続用リード部２ａの先端部と接続するためのバンプ３には、ＳＢＢでなくメッキバンプを用いてもよい。

また、本実施の形態において、配線パターン２は、撮像素子の厚みの±３００μｍ以内の長さ分だけ基材フィルム１０ａが付設され、残りの接続用リード部２ａは基材フィルム１０ａから露出した構造とする。これにより、撮像素子４端部で円滑に接続用リード部２ａを曲げることができる。

なお、本実施の形態では、屈曲部において両端部を除いて基材フィルムが除去された構造としたが、基材フィルムを残す部分は両端部に限らず、例えば中央部のみ、あるいは複数分割された部分などであっても構わない。

また、本実施の形態では、屈曲部において両端部を除いて基材フィルムが除去された構造としたが、屈曲部の基材フィルムを薄く形成することで柔軟性と剛性を高めて、同等の効果を得ることも可能である。

本発明によれば、フィルム基板に固着された撮像素子とフィルム基板の配線パターンとを安定に接続し、位置決めすることが可能であるため、例えば、医療用等における薄型かつ柔軟性が要求される撮像装置に好適である。

本発明の実施の形態における撮像装置の斜視図同撮像装置の側面図従来例の撮像装置の斜視図同撮像装置の側面図

符号の説明

１、１０フィルム基板
１ａ、１０ａ基材フィルム
２配線パターン
２ａ接続用リード部
３バンプ
４撮像素子
５ガラス板
６第二の樹脂
７透明樹脂
８第一の樹脂
９、１２スリット部
１１連結部

Claims

撮像素子と、
前記撮像素子が搭載され、表裏面が絶縁フィルムで覆われた配線パターンを有し、前記撮像素子の稜部近傍で前記撮像素子の主面に向かって屈曲した第1の屈曲部を有するフィルム基板と、
前記フィルム基板における前記第１の屈曲部側の端部から前記配線パターンが延在して形成され、前記撮像素子に向かって屈曲する第２の屈曲部を有し、かつ前記撮像素子の主面に配置されたバンプ電極と電気的に接続された接続用リード部とを備え、
前記第１の屈曲部において前記絶縁フィルムが部分的に除去されて、前記フィルム基板は、前記除去された部分の前記撮像素子の稜線方向における両端に残された連結部を有し、
前記連結部の前記フイルム基板の側縁に沿った方向と、前記両端の連結部の各々に最も近い前記配線パターンの長手方向とが平行であることを特徴とする撮像装置。
前記第１の屈曲部において前記絶縁フィルムが薄く形成されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記第１の屈曲部と前記第２の屈曲部の間に付設された前記絶縁フィルムの付設領域の長さは、前記撮像素子の厚みの±３００μｍ以内である請求項１に記載の撮像装置。
前記接続用リード部の屈曲する部分の剛性と、前記絶縁フィルムの連結部の剛性とが異なることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。