JP5375292B2 - 撮像素子モジュール、撮像素子モジュールの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、固体撮像素子チップと配線板とを有する撮像素子モジュールおよびその製造方法に係り、特に、その小型化に好適な撮像素子モジュールおよびその製造方法に関する。

携帯電話や携帯型ＰＣなどの携帯型電子機器は近年、撮像入力部を備えたものが多い。撮像入力部は、固体撮像素子チップとその周辺部品を実装した配線板、およびレンズユニットで主に構成される（以下、部品としての撮像入力部を「撮像素子モジュール」という）。このような携帯型電子機器の撮像素子モジュールでは、一般に、さらに小型のスペースに収まり、なおかつさらに多画素による撮像に対応することが要求されている。固体撮像素子チップでは、近年、５００万画素や８００万画素のものが市場投入されている。配線板としては、その多層化や、パターンの高密度レイアウト化、部品の内蔵化などによりその小型化対応が図られている。

撮像素子モジュールの技術として、特開２００４−１２０６１５公報に開示のものがある。この開示では、固体撮像素子チップの周縁外側に周辺部品を備えた配線板が用いられている。このような構成においては、固体撮像素子チップの多画素化によってそのチップサイズの大型化すると、必然的に２次元的な全体としての大きさが増す。また、その配線板はモジュールとして求められる周辺回路部分をすべて担うため層数が多くなりがちであり、これによりモジュールとして厚さ方向のサイズもあまり低減が効かない。

特開２００４−１２０６１５号公報

本発明は、上記の事情を考慮してなされたもので、固体撮像素子チップと配線板とを有する撮像素子モジュールおよびその製造方法において、モジュール内の領域を活用してその小型化に資することが可能な撮像素子モジュールおよびその製造方法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、本発明の一態様である撮像素子モジュールは、第１の面と第２の面とを有し、第１のランドと第２のランドとを有する配線パターンを前記第１の面側に備え、前記第１のランドが前記第１の面の周縁近くに配されている第１の配線板と、受光部と端子パッドとを備えた機能面を有し、該機能面が前記第１の配線板の側とは反対の側に向けられて前記第１の配線板の前記第１の面上に設けられた固体撮像素子チップと、ほぼ矩形の板形状を有し、該板形状の対向する端面をそれぞれ第１の端面、第２の端面、別の対向する端面をそれぞれ第３の端面、第４の端面として、該第１の端面上に導体部を備え、該導体部が前記第１の配線板の前記配線パターンの前記第１のランドと電気的、機械的に接続されるように、該第１の端面の側が前記第１の配線板の前記第１の面の側に向けられて該第１の配線板の該第１の面の前記周縁近く上に電気的接続可能な接着剤を介して立設された第２の配線板と、前記固体撮像素子チップの前記受光部に対向して設けられたレンズと、前記レンズの前記固体撮像素子に対する位置を支持し、かつ、前記第１の配線板の前記第１の面の周縁に沿って該第１の面の周縁付近から壁状に起立する起立部を備え、該起立部が、前記第２の配線板の前記第２、第３、第４の端面に沿う、該第２の配線板をはめ込む凹部を有しているレンズ支持部と、前記固体撮像素子チップの前記端子パッドと前記第１の配線板の前記配線パターンの前記第２のランドとを電気的に導通させるボンディングワイヤとを具備することを特徴とする。

すなわち、この撮像素子モジュールでは、モジュールとして求められる周辺回路部分を、固体撮像素子チップの下側に位置する第１の配線板と、この第１の配線板の周縁近く上に立設される第２の配線板とに分担的に担わせることができる。したがって、モジュールとしての２次元的な大きさを支配している第１の配線板の小型化が可能である。また第１の配線板に必要な回路パターン構成も軽減され、配線層数の低減により第１の配線板の厚みも薄くすることができる。

一方、第１の配線板の簡素化に伴い導入された、第１の配線板の周縁近く上に立設の第２の配線板は、レンズ支持部の起立部の凹部にはめ込まれて設けられるため、モジュールとしての受光機能を害さない。また、レンズ支持部の起立部に凹部を設けてこれに第２の配線板をはめ込んでも、モジュールとして厚みの増加にならない。

したがって、モジュール内の領域を活用して小型化が実現された撮像素子モジュールとなる。

また、本発明の別の態様である撮像素子モジュールの製造方法は、レンズと該レンズの周縁を支持する天井部と該天井部の周縁から下方向に起立する起立部とを有し、前記起立部が矩形状の凹部を備えている下向きトレイ状のレンズユニットを形成する工程と、ほぼ矩形の板形状を有し、該板形状の対向する端面をそれぞれ第１の端面、第２の端面、別の対向する端面をそれぞれ第３の端面、第４の端面とし、該第１の端面上に導体部を備えている配線板の前記第２、第３、第４の端面と前記レンズユニットの前記起立部の前記凹部の端面とが対向するように、前記凹部に前記配線板をはめ込み、前記第２、第３、第４の端面と前記凹部の前記端面とを接着剤で固定する工程と、第１の面と第２の面とを有し、ランドを有する配線パターンを前記第１の面側に備え、前記ランドが前記第１の面の周縁近くに配され、かつ、機能面が上向きで設けられている固体撮像素子チップを前記第１の面のほぼ中央に備えている別の配線板を形成する工程と、前記レンズユニットに固定された前記配線板の前記第１の端部の前記導体部と前記別の配線板の前記配線パターンの前記ランドとが電気的、機械的に接続されるように、前記レンズユニットを該レンズユニットの前記起立部の端面を前記別の配線板に向かい合わせて該別の配線板上に電気的接続可能な接着剤を介して固定する工程とを具備することを特徴とする。

この製造方法は、上記の撮像素子モジュールを製造するためのひとつの方法である。この方法では、まず、レンズユニットの凹部にはめ込んで配線板を固定しておき、その後、そのレンズユニットを固体撮像素子が設けられた別の配線板上に固定する。これによれば、別の配線板上に配線板を立設することが、レンズユニットの別の配線板への取り付けと同時に行えるので効率的になる利点がある。とともに、モジュール内の領域を活用してその小型化に資することが可能な撮像素子モジュールの製造方法を提供できる。

本発明によれば、固体撮像素子チップと配線板とを有する撮像素子モジュールおよびその製造方法において、モジュール内の領域を活用してその小型化に資することが可能な撮像素子モジュールおよびその製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る撮像素子モジュールの構成を模式的に示す縦断面図および側面図。 図１に示した撮像素子モジュールを製造する主要過程を模式的に示す工程図。 図２の続図であって、図１に示した撮像素子モジュールを製造する過程を模式的に示す工程図。 図１中に示した配線板１０の具体的構成例を模式的に示す断面図。 図１中に示した配線板２０の具体的構成例を模式的に示す断面図。 図１中に示した配線板２０の具体的構成の別の例を模式的に示す断面図。 図１中に示した配線板２０の具体的構成のさらに別の例を模式的に示す断面図。

本発明の実施態様として、前記第２の配線板の前記第２、第３、第４の端面と前記レンズ保持部の前記起立部の前記凹部の端面上との間に接着剤が介在している、とすることができる。このような構成によれば、第２の配線板は、その第１、第２、第３、第４の端面のすべてが気中に曝されることなく何らかの部材により覆われた表面を有することが可能になる。これらの端面上は、製造途上のダイシングにより発塵していることがあり、発塵は固体撮像素子チップの受光部表面に対する光学的な汚染源になり得る。したがって、この構成によれば、汚染源としての端面をすべて封じることができ好ましい。

また、実施態様として、前記レンズ支持部が、前記レンズの位置を調整するアクチュエータと、前記第２の配線板の前記第２の端面に対向する前記凹部の端面上に設けられた、前記アクチュエータと電気的につながっている電気端とを備え、前記第２の配線板が、前記第２の端面上に第２の導体部を備え、前記レンズ支持部の前記凹部の前記電気端と前記第２の配線板の前記第２の端面上の前記第２の導体部との間に電気的接続可能な接着剤が介在している、とすることができる。このような構成によれば、レンズのアクチュエータからの（への）電気的接続を、第２（第１）の配線板、第１（第２）の配線板を介してなすことができる。したがって、全体としてコンパクトなまとまりが実現する。

また、実施態様として、前記第１の配線板がほぼ矩形の板形状を有し、前記第２の配線板が、前記第１の配線板の前記矩形のいずれか２辺以上の辺のそれぞれに沿うように複数存する、とすることができる。このように第２の配線板を設ければ、その総合した面積が大きくなり、モジュール内の領域の活用を一層進めることができる。

また、実施態様として、前記第２の配線板を前記第１の配線板の前記第１の面上に立設させる前記接着剤が、異方性導電性フィルムまたは異方性導電性ペーストを由来とする、とすることができる。異方性導電性フィルムまたは異方性導電性ペーストは、電気的接続が可能であると同時にその樹脂成分により機械的な接続が可能であり、このような接着、固定に向いている。

また、実施態様として、前記レンズ支持部の前記凹部の前記電気端と前記第２の配線板の前記第２の端面上の前記第２の導体部との間に介在している前記接着剤が、異方性導電性ペーストまたは異方性導電性フィルムを由来とする、とすることができる。上記と同様に、異方性導電性ペーストまたは異方性導電性フィルムは、電気的接続が可能であると同時にその樹脂成分により機械的な接続が可能であり、このような接着、固定に向いている。

また、実施態様として、前記第２の配線板が、該第２の配線板の主面上に、または埋め込まれて部品が実装された配線板である、とすることができる。第２の配線板に部品実装をすることで、第１の配線板における部品実装の負担を減らすことが可能である。これにより、モジュールとしての２次元的な大きさを支配している第１の配線板のさらなる小型化が可能である。

また、実施態様として、前記第１の配線板が、該第１の配線板の前記第２の面に外部接続用の第３のランドを有する第２の配線パターンを備える、とすることができる。第１の配線板の裏面にこのように外部接続用のランドを設けることで、外部接続のための部材として例えば別の基板やリードフレームが不要であり、モジュール小型化に好ましい。

また、実施態様として、前記第１の配線板または前記第２の配線板が、導電性組成物を有する縦方向の電気的接続路を備える、とすることができる。導電性組成物を有する縦方向の電気的接続路は、スルーホールを利用するめっき層による縦方向の電気的接続路より小さな領域に形成可能であり、モジュールとしての小型化に寄与できる。また、より複雑なパターン設計にも向いている。

また、実施態様として、前記第２の配線板の前記第１の端面上の前記導体部が、該第２の配線板に形成された、内壁面上にめっき層を備えたスルーホール導電体を縦に切断して現れた断面を有する、とすることができる。これは、第２の配線板の第１の端面上に導体部を設けるためのひとつの構成である。この場合、製造工程を含めて構成が簡単である。第２の配線板の第２の端面上の第２の導体部についても同様である。

また、実施態様として、前記第２の配線板の前記第１の端面上の前記導体部が、該第２の配線板の板厚み内に埋設して形成された、内壁面上にめっき層を備えたスルーホール導電体を縦に切断して現れた断面を有する、とすることができる。これは、第２の配線板の第１の端面上に導体部を設けるための別の構成である。第２の配線板が例えば多層配線板の場合には、このような構成にすることができる。第２の配線板の第２の端面上の第２の導体部についても同様である。

また、実施態様として、前記第２の配線板の前記第１の端面上の前記導体部が、該第２の配線板に形成された、導電性組成物の充填されたスルーホール導電体を縦に切断して現れた断面を有する、とすることができる。これは、第２の配線板の第１の端面上に導体部を設けるためのさらに別の構成である。この場合、第１の端面上での導体部の断面面積をより大きく確実に確保することができ、フィルム状配線基板との電気的接続の確実性を向上することができる。第２の配線板の第２の端面上の第２の導体部についても同様である。

また、実施態様として、前記第２の配線板の前記第１の端面上の前記導体部が、該第２の配線板の板厚み方向一部に貫通形成された導電性組成物を縦に切断して現れた断面を有する、とすることができる。この場合、導電性組成物が、スルーホールを利用するめっき層による縦方向の電気的接続路より小さな領域に形成可能であり、第２の配線板の小型化やより複雑なパターン設計に向いている。また、第１の端面上での導体部の断面面積をより大きく確実に確保することができ、フィルム状配線基板との電気的接続の確実性を向上することができる。第２の配線板の第２の端面上の第２の導体部についても同様である。

以上を踏まえ、以下では本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る撮像素子モジュールの構成を模式的に示す縦断面図および側面図である。図１（ａ）中のＡ−Ａａ位置にから見た側面が図１（ｂ）に示される。図１に示すように、この撮像素子モジュールは、配線板１０、配線板２０、固体撮像素子チップ３０、ボンディングワイヤ４１、異方性導電性フィルム５１、接着剤５２、異方性導電性ペースト５３、レンズユニット６０を有する。

配線板１０は、ランド１１、１２を含む表面の配線パターンと、ランド１３を含む裏面の配線パターンとを少なくとも備えてほぼ矩形の板形状を有し、不図示の縦方向導電体により、表裏面の配線パターンは電気的に接続可とされている。配線板２０は、表面（および裏面）に配線パターンを備え、この配線パターン上に表面実装された部品（表面実装型受動素子部品）２１を有している。固体撮像素子チップ３０は、受光部３１を備えており、受光部３１のある面の面端近くには端子パッド３２が位置している。

配線板１０と固体撮像素子チップ３０との間は、不図示の接着剤の層が配され、それら間を固定している。配線板２０は、ほぼ矩形の板形状であり、その対向する端面の一方の側が配線板１０に対向して配線板１０の周縁近く上に立設されている。本実施形態では、特に、配線板１０の矩形の対向する２辺のそれぞれに沿うように２枚の配線板２０が立設されている。

配線板２０の下側端面と配線板１０との間には、異方性導電性フィルム５１の層があり、配線板２０の下側端面に設けられた導電体（不図示）と配線板１０に設けられたランド１２との間を電気的、機械的に接続している。また、図１（ａ）右側の配線板２０については、配線板２０の上側端面とレンズユニット６０に設けられた、配線板２０をはめ込むための凹部の奥側端面との間に異方性導電性ペースト５３の層があり、配線板２０の上側端面に設けられた導電体（不図示）とレンズユニット６０の凹部の奥側端面に設けられた電気端６３との間を電気的、機械的に接続している。

配線板１０および配線板２０のそれぞれ表裏面には、不図示のソルダーレジストの層がある。このソルダーレジストの層は、はんだ、ボンディングワイヤ、異方性導電性フィルムなどの導電材が接続され得るランド上を除いて全面的に形成された保護膜である。配線板１０および配線板２０については、より具体的な構成の例を後述する（図４ないし図７）。

配線板１０は、その面ほぼ中央に固体撮像素子チップ３０を載置、保持する基板として機能するとともに、電気的には、固体撮像素子チップ３０の端子パッド３２からボンディングワイヤ４１を介しランド１１を経てさらにランド１３に至る経路を仲介している仲介基板である。ランド１３が、この撮像素子モジュールとしての外部接続用の端子になる。このように配線板１０に外部接続用の端子を設ければ、モジュールとしてコンパクトなまとまりにできる。配線板１０の固体撮像素子チップ３０の周り、および配線板１０の周縁近くには、ランド１１、ランド１２がそれぞれ設けられている。

配線板２０は、配線板１０の周縁近く上に異方性導電性フィルム５１を介して立設された部品実装基板である。配線板２０は、異方性導電性フィルム５１を介して、配線板１０上のランド１１と電気的に接続されている。このため配線板２０の下側端面には導体部（不図示）が配されている。配線板２０における部品実装の形態としては、その表面に部品２１が実装されている形態に限らず、板内に内蔵（埋め込み）で設けられていてもよい。また、配線板２０は、その上側端面にも導体部（不図示）が設けられている場合があり、その場合には、異方性導電性ペースト５３を介して、レンズユニット６０の凹部の奥側端面に設けられた電気端６３と電気的に接続されている。このため配線板２０の上側端面には導体部（不図示）が配されている場合がある。

また、配線板２０は、上側端面に導体部が設けられていない場合のその端面、および図１（ｂ）図示の左右の端面が、レンズユニット６０に設けられた、配線板２０をはめ込むための凹部の端面に接着剤５２で接着されている。したがって、配線板２０はその４つの端面全てが、気中に曝されず接着成分を有する部材により覆われていることになる。このように端面をすべて覆うようにすると、配線板２０の端面に発塵がある場合にその塵埃を受光部３１上に撒き散らす原因を排除する効果が高くなる。

配線板２０の端面の発塵は、その製造工程に依拠して生じる可能性を有している。配線板２０は、その板状の大きさが、例えば１０ｍｍ×３〜４ｍｍ程度であり、生産性を考慮して製造の最終近くの工程でダイシングにより個片化される。ダイシングを用いた場合、そのカット面には硬化された樹脂の微小な破片が残留している。当初は安定していても、撮像素子モジュールとして組み上げたあとに塵埃となって経時的に浮遊する可能性があり、それにより固体撮像素子チップ３０の受光部３１上に付着すると、光学的な欠陥源になり得る。特に近年、受光部３１内に形成された光電変換素子のサイズは微小であり、塵埃は撮像素子モジュールとして相対的に非常に大きな欠陥源になり得る。

固体撮像素子チップ３０は、その機能面に、光電変換素子がアレー状に集積形成された受光部３１があり、機能面にはさらに、受光部３１の素子を制御、駆動するための回路が集積形成された領域（以下、非受光部という場合がある）も確保されている。受光部３１は機能面のほぼ中央に位置し、非受光部は平面的に見て受光部３１を取り囲む枠状に位置している。非受光部の外側端部近傍には、固体撮像素子チップ３０の端子である端子パッド３２が形設されている。

ボンディングワイヤ４１は、固体撮像素子チップ３０の端子パッド３２と配線板１０のランド１１とを電気的に導通する部材である。ボンディングワイヤ４１は、その材質が例えば金（Ａｕ）であり、端子パッド３２、ランド１１との接続には、周知の金ボンディング技術を利用できる。

異方性導電性フィルム５１は、電気的に、配線板１０に設けられたランド１２と、配線板２０の下側端面に設けられた導体部（不図示）とを導通させる。また、機械的には、その含まれる接着性樹脂成分により、配線板１０と配線板２０の下側端面とを固着させる。また、異方性導電性フィルム５１は、レンズユニット６０の配線板１０と対向する下端面と配線板１０とを機械的に固着する部材としても機能している。異方性導電性フィルム５１は、同様の機能を有する異方性導電性ペーストに代えることも可能である。さらには、例えばはんだを利用してランド１２と配線板２０の下側端面に設けられた導体部とを接続することも可能である。異方性導電性フィルムや異方性導電性ペーストを利用する場合はすでに述べたように配線板２０の端面上の発塵への対応としてより有効である。

接着剤５２は、配線板２０の左右の端面、および配線板２０の上側端面に導体部が設けられていない場合のその上側端面と、レンズユニット６０に設けられた、配線板２０をはめ込むための凹部の各端面との間を固着している。

異方性導電性ペースト５３は、電気的に、レンズユニット６０に設けられた電気端６３と、配線板２０の上側端面に設けられた導体部（不図示）とを導通させる。また、機械的には、その含まれる接着性樹脂成分により、レンズユニット６０に設けられた、配線板２０をはめ込むための凹部の奥側端面と配線板２０の上側端面とを固着させる。異方性導電性ペースト５３は、同様の機能を有する異方性導電性フィルムに代えることも可能である。さらには、例えばはんだを利用して電気端６３と配線板２０の上側端面に設けられた導体部とを接続することも可能である。異方性導電性フィルムや異方性導電性ペーストを利用する場合はすでに述べたように配線板２０の端面上の発塵への対応としてより有効である。

レンズユニット６０は、レンズ６１、アクチュエータ６２、電気端６３、およびこれらの支部部材であるレンズ保持部を有する。レンズ保持部は、レンズ６１の周縁を支持する天井部（例えば樹脂製）とこの天井部の周縁から下方向に起立する起立部（例えば樹脂製）とを有し、これによりレンズ６１に対しては、レンズ６１の位置が固体撮像素子チップ３０の受光部３１から所望の間隔になるようにその位置を保持している。また、レンズ保持部の起立部は、モジュールとしては、配線板１０の周縁に沿ってこの周縁付近から壁状に起立する部材と捉えることもできる。

レンズ保持部の起立部には、配線板２０の３つの端面に沿う、配線板２０をはめ込むための凹部が設けられている。このようにトレイ形状のレンズ保持部を有するレンズユニット６０とこれにはめ込まれた配線板２０とにより、固体撮像素子３０の受光部３１が曝される空間は外界から遮断された空間になり、受光部３１上を塵埃などから保護する効果を高めることができる。

レンズ保持部によりレンズ６１は、その光軸が固体撮像素子チップ３０の受光部３１の面に直交するように位置し、固体撮像素子チップ３０が設けられた側とは反対側からの光を導いて受光部３１上に像を結像させる。実際には図示するような単レンズ構成ではなく、複数のレンズが重畳するような構成である。レンズユニット６０のアクチュエータ６２は、レンズ６１（その中の一部のレンズ）の機械的な位置を調整するための、例えばピエゾ素子またはボイスコイルモータなどの駆動要素である。アクチュエータ６２により、レンズ６１（その中の一部のレンズ）の位置を調整し、例えばオートフォーカスやズーム機能を実現することができる。

アクチュエータ６２に制御電気信号を送り、また場合によりアクチュエータ６２により位置調整されたレンズ６１の位置情報信号を取り出すため、アクチュエータ６２は、レンズ保持部の、配線板２０をはめ込むための凹部の奥側端面に設けられた電気端６３と電気的につながっている。電気端６３は、異方性導電性ペースト５３を介して配線板２０と電気的に接続され、さらに、配線板２０を介し異方性導電性フィルム５１を介して配線板１０にも電気的に接続がされている。アクチュエータ６２を制御するための回路は配線板２０に設けることもでき、これによりモジュールとしてコンパクトかつ高機能が実現できる。

以上説明の撮像素子モジュールは、固体撮像素子チップ３０の下に位置する配線板１０が担うべき機能の一部が、配線板２０に移されている。すなわち、モジュールとして必要な、固体撮像素子チップ３０の周辺回路部分が、配線板２０に設けられている。したがって、配線板１０をより小面積にすることができる。配線板１０は図示でわかるようにモジュールとしての平面的な面積を支配しているので、配線板２０を設けることによるモジュールの平面的な小型化の効果は大きい。

また、配線板１０のパターン設計はより簡易に済ませることも可能になる。このため、配線層数の多い配線板の使用を避けることができる。これにより、配線板１０を薄くして、モジュールとしてより薄型化（低背化）することにも寄与できる。配線板２０は、レンズ保持部の一部であるその起立部に凹部を作りそこにはめ込んで設けている。従来のデッドスペースと言える空間への配置なので、モジュールとして何らの大きさ増加をもたらすものでない。

以上より、この撮像素子モジュールは、平面的にも、厚さ方向にも、その大きさが縮減されたものになる。

なお、配線板２０は、図１に示すように配線板１０の周縁の対向する位置に２枚設ける以外にも、種々の態様が考えられる。例えば、１枚のみ設ける態様、配線板１０の４辺の周縁に沿って４枚設ける態様、この４枚のうちの任意の１枚を除いた３枚を設ける態様、さらに、その３枚のうちの任意の１枚を除いた２枚を設ける態様が例示できる。必要な部品実装の規模に応じて決定することができる。

次に、図１に示した撮像素子モジュールを製造するプロセスについて図２、図３を参照して説明する。図２、図３は、図１に示した撮像素子モジュールを製造する主要過程を模式的に示す工程図であり、図１中に示した構成要素と同一のものには同一符号を付してある。なお、図１（ｂ）と同様の側面からの図示である。

まず、図２（ａ）に示すように、レンズ（図示では見えない）と、このレンズの周縁を支持する天井部と、この天井部の周縁から下方向に起立する起立部とを有し、この起立部が矩形状の凹部６４を備えている下向きトレイ状のレンズユニット６０を形成する。このレンズユニット６０には、アクチュエータ６２や電気端６３もすでに設けられている。天井部や起立部の材質を樹脂とする場合には、金型により凹部６４を備えた形状としてレンズユニット６０を製造することができる。または、凹部のない下向きトレイ状レンズユニットを形成しておき、これに削除加工を施し凹部６４を設けるようにしてもよい。

次に、図２（ｂ）に示すように、レンズユニット６０の凹部６４の奥側端面上には、硬化前の異方性導電性ペースト５３Ａを、凹部６４の側方端面上には、硬化前の接着剤５２Ａを、それぞれ例えばディスペンサを用いて適用する。続いて、図２（ｃ）に示すように、凹部６４の奥方向に配線板２０を押し付けつつはめ込み、さらに異方性導電性ペースト５３Ａおよび接着剤５２Ａを例えば熱で硬化させてそれぞれ異方性導電性ペースト５３および接着剤５２の層を形成する。

一方、配線板１０の側においては、図３（ａ）に示すように、配線板１０上ほぼ中央に固体撮像素子チップ３０を固定し、さらにボンディングワイヤ４１をすでに説明したような状態に設ける。そして、配線板１０上の、レンズユニット６０および配線板２０の端面と対向する位置に、硬化前の異方性導電性フィルム５１Ａを載置する。なお、配線板１０の周縁のうち配線板２０の端面とは対向しない周縁部位については、異方性導電性フィルム５１Ａに代えて通常の接着剤を使用、適用してもよい。

次に、図３（ｂ）に示すように、配線板２０を固定してはめ込んでいるレンズユニット６０を、異方性導電性フィルム５１Ａの配された配線板１０上に押し付ける。そして、すでに図１で示したように、異方性導電性フィルム５１を例えば熱で硬化させて異方性導電性フィルム５１の層を形成する。

以上述べた製造方法は、配線板１０と配線板２０との電気的、機械的接続の工程が容易に済む利点がある。すなわち、例えば、配線板１０上に配線板２０のみを立てて取り付ける場合には、その垂直性の確保が難しい可能性がある。垂直性がずれると配線板２０とレンズユニット６０に設けられた凹部６４との位置ずれが生じ、外観が悪化するのみでなく、配線板２０の上側端面と凹部６４の奥側端面との電気的接続が不全になる可能性がある。上記した工程によればこのような不都合が生じない。

次に、図４は、図１中に示した配線板１０の具体的構成例を模式的に示す断面図である。図４において、図１中に示した構成要素と同一のものには同一符号を付してある。図１に示した撮像素子モジュールで使用の配線板１０は、この図４に示される構成のものには限られない。しかし、例示として説明する。図４では、図１では図示省略されたソルダーレジスト１７、１８と、配線板１０の内部構造とが示されている。

配線板１０は、ランド１１、１２を含む表面の配線パターン、ランド１３を含む裏面の配線パターン、内層の配線層１４１、同１６１、絶縁層１４、同１５、同１６、層間接続体１４ａ、同１５ａ、同１６ａ、ソルダーレジスト１７、同１８を有する。したがって、この配線板１０は、絶縁層１４、１５、１６によって隔てられる配線層が４つ存在する４層基板である。

絶縁層１４、１５、１６は、それぞれ、例えばガラスエポキシ樹脂でできたリジッドな層である。ランド１１、１２を含む表面の配線パターン、ランド１３を含む裏面の配線パターン、および内層の配線層１４１、１６１は、それぞれ、例えば、銅箔を周知のフォトリソグラフィ技術で所望にパターニング加工して得られた層である。層間接続体１４ａ、１５ａ、１６ａは、それぞれ、絶縁層１４、１５、１６を貫通して配線パターン間に挟設された導電性組成物の接続体であり、これにより、縦方向の電気的接続路として機能する。ソルダーレジスト１７、１８は、はんだまたはボンディングワイヤが接続され得るランド上を除いて絶縁層１４上または絶縁層１６上に全面的に形成された保護膜である。

製造プロセスを概略説明すると、はじめに、ランド１３を含む配線パターン、配線層１４１、絶縁層１４、層間接続体１４ａを有する部分積層体と、ランド１１、１２を含む配線パターン、配線層１６１、絶縁層１６、層間接続体１６ａを有する部分積層体とがそれぞれ形成される。前者の方の部分積層体で言うと、まず、配線層１４１とすべき銅箔上に層間接続体１４ａとすべき、ペースト状の導電性組成物（樹脂中に微細な例えば銀粒子を分散させた組成）をバンプ状に印刷形成する。

続いて、導電性組成物を乾燥、硬化させ、この導電性組成物のバンプを貫通させるように、絶縁層１４とすべきプリプレグを上記銅箔上に積層する。そして、貫通したバンプの頭部にかぶせるように、ランド１３を含む配線パターンとすべき、別の銅箔を上記プリプレグ上に積層する。さらに、その状態で積層方向に圧縮加圧、加熱してプリプレグを硬化させて一体化し絶縁層１４を中心とする部分積層体に仕上げる。そのあと、その部分積層体の両面の銅箔をパターニングし、ランド１３を含む配線パターン、および配線層１４１を形成する。ランド１１、１２を含む配線パターン、配線層１６１、絶縁層１６、層間接続体１６ａを有する部分積層体についても同様に形成できる。

絶縁層１４を中心とする部分積層体においては、両面の銅箔のパターニングに続いて、配線層１４１上の所定位置に、層間接続体１５ａとすべき、ペースト状の導電性組成物をバンプ状に印刷形成する。続いて、この導電性組成物を乾燥、硬化させ、この導電性組成物のバンプを貫通させるように、絶縁層１５とすべきプリプレグをこの部分積層体上に積層する。

そして、貫通したバンプの頭部にかぶせるように、上記で述べた後者の方の部分積層体を絶縁層１５とすべきプリプレグ上に積層する。さらに、その状態で積層方向に圧縮加圧、加熱して絶縁層１５とすべきプリプレグを硬化させて一体化し３層の絶縁層を有する積層体を得る。その後、ソルダーレジスト１７、１８の層をこの積層体両面に形成し、図２に示すような配線板１０に仕上げる。

なお、ランド１１、１２を含む表面の配線パターン、およびランド１３を含む裏面の配線パターンについては、そのパターニングを後者の積層（全体の積層）のあとに行うこともできる。また、ランド１１、１２、１３上には、ボンディング接続などの他の導電体との接続に適するように表面にＮｉ／Ａｕのめっき処理を行うのが適当である。

このような配線板１０は、縦方向の電気的接続路が、導電性組成物印刷による導電性バンプを由来とするものであり、例えば、スルーホールを利用するめっき層による縦方向の電気的接続路より小さな領域に形成可能である。したがって、配線板１０として複雑な配線を必要とする場合であっても、配線板１０をより小型にまとめることができる。

次に、図５は、図１中に示した配線板２０の具体的構成例を模式的に示す断面図である。図５において、図１中に示した構成要素と同一のものには同一符号を付してある。図１に示した撮像素子モジュールで使用の配線板２０は、この図５に示される構成のものには限られない。しかし、例示として説明する。図５では、図１では図示省略されたソルダーレジスト２６１、同２６２、端面の導体部２２と同２３、および配線板２０の内部構造が示されている。

配線板２０は、ソルダーレジスト２６１、同２６２、端面の導体部２２、２３のほか、表面の配線パターン２２６、裏面の配線パターン２２１、内層の配線層２２２、同２２３、同２２４、同２２５、絶縁層２０１、同２０２、同２０３、同２０４、同２０５、層間接続体２３１、同２３２、同２３４、同２３５、スルーホール導電体２３３を有する。また、板内埋設で配線層２２２にはんだ２５１を介して実装された表面実装型受動素子部品２４１を有し、さらに、表面の配線パターン２２６上にも表面実装型受動素子部品２１がはんだ２１ａを介して実装されている。この配線板２０は、絶縁層２０１〜２０５によって隔てられる配線層が６つ存在する６層基板である。

絶縁層２０１〜２０５は、それぞれ、例えばガラスエポキシ樹脂でできたリジッドな層である。表面の配線パターン２２６、裏面の配線パターン２２１、および内層の配線層２２２〜２２５は、それぞれ、例えば、銅箔を周知のフォトリソグラフィ技術で所望にパターニング加工して得られた層である。層間接続体２３１、２３２、２３４、２３５は、それぞれ、絶縁層２０１、２０２、２０４、２０５を貫通して配線パターン間に挟設された導電性組成物の接続体であり、これにより、縦方向の電気的接続路として機能する。

さらに、ソルダーレジスト２６１、２６２は、はんだが接続され得るランド上を除いて絶縁層２０１または絶縁層２０５上に全面的に形成された保護膜である。スルーホール導電体２３３は、絶縁層２０３を貫通するスルーホールの内壁面に銅めっき層として形成された縦方向の電気的接続路である。端面の導体部２２、２３は、当初は、スルーホール導電体２３３と同様に、絶縁層２０３を貫通するスルーホールの内壁面に銅めっき層として形成されたものである。そのようにして形成されたあとに、ダイシングにより、銅めっき層を縦に切断して現われた断面が導体部２２、２３になっている。導体部２２、２３には、製造途上で充填される樹脂部が伴われるが図示省略している。

導体部２２、２３としては、図示するような板厚み内に埋設して形成されたスルーホール導電体を由来とする以外に、配線板２０を貫通して形成されたスルーホールの内壁面にめっき層を成長させこれを縦に切断して現われた断面を利用することももちろん可能である。この場合、原始的ではあるが、導体部２２、２３として面積が大であり、また、樹脂部が伴われないので異方性導電性フィルム５１や異方性導電性ペースト５３との導電接続には向いている。

この配線板２０の製造プロセスは、導電性組成物の層間接続体２３１、２３２、２３４、２３５を用いている点で前述した配線板１０と類似する点が多い。主な違いは、配線層数の違いおよび部品２４１の内蔵についてである。

はじめに、配線層２２６、配線層２２５、絶縁層２０５、層間接続体２３５を有する第１の部分積層体と、配線層２２１、配線層２２２、絶縁層２０１、層間接続体２３１を有する第２の部分積層体と、配線層２２３、配線層２２４、絶縁層２０３、スルーホール導電体２３３、導体部２２、２３を有する第３の部分積層体とがそれぞれ形成される。第１、第２の部分積層体については、図４での部分積層体の説明と同様の要領で形成できる。第３の部分積層体については、通常の両面銅張り基板にスルーホールを形成し、その内壁面に銅のめっき層を成長させてスルーホール導電体２３３および導体部２２、２３とし、形成することができる。

第１の部分積層体上には、図４における層間接続体１５ａ、絶縁層１５と同様の要領で、層間接続体２３４、絶縁層（プリプレグ段階）２０４を形成する。また、第３の部分積層体上にも、図４における層間接続体１５ａ、絶縁層１５と同様の要領で、層間接続体２３２、絶縁層（プリプレグ段階）２０２を形成する。その後、第３の部分積層体には、部品２４１の位置に合わせて開口を形成しておく。

第２の部分積層体上には、配線層２２２上所定位置に部品２４１をはんだ２５１を用いて実装する。これには、通常の部品表面実装と同様に、例えば、はんだ２５１とすべきクリームはんだのスクリーン印刷、部品２４１のマウンタによる載置、クリームはんだのリフローという手順を採用できる。

その後、上記の第２（下）、第３（中）、第１（上）の部分積層体を重ねて配置しプレス機で加圧・加熱する。これにより、絶縁層２０２とすべきプリプレグおよび絶縁層２０４とすべきプリプレグが完全に硬化して全体が一体化し、５層の絶縁層を有する積層体を得る。この一体化では加熱により得られる各プリプレグの流動性により、部品２４１の周りの空間に加えて、スルーホール導電体２３３および導体部２２、２３の内部の空間に各プリプレグが変形進入し空隙は発生しない。また、配線層２２２、２２４は、層間接続体２３２、２３４にそれぞれ電気的に接続される。

その後、ソルダーレジスト２６１、２６２の層をこの積層体両面に形成する。さらに、部品２１を通常の表面実装プロセスを実行して実装し、さらにダイシングにより個片化して図５に示すような配線板２０に仕上げる。なお、表面の配線パターン２２６、および裏面の配線パターン２２１については、そのパターニングを全体の積層のあとに行うこともできる。

このような配線板２０は、縦方向の電気的接続路が、一部を除き導電性組成物印刷による導電性バンプを由来とするものであり、小さな領域に形成可能である。したがって、配線板２０として複雑な配線を必要とする場合であっても、配線板２０をより小型にまとめることができる。また、部品２４１の内蔵により、部品の実装密度を向上しており、小さな面積により多くの部品を実装することができる。よって、モジュールとしての２次元的な大きさを支配している配線板１０に部品実装されなければならない事態をさらに回避することができ、モジュールとしてのさらなる小型化に貢献する。

次に、図６は、図１中に示した配線板２０の具体的構成の別の例を模式的に示す断面図である。図６において、すでに説明した図中に示した構成要素と同一のものには同一符号を付しその説明を省略する。この配線板２０は、その端面の導体部２２Ａ、２３Ａの構成を除き、図５に示したものと同一である。

導体部２２Ａ、２３Ａは、スルーホール導電体２３３と同様に、絶縁層２０３を貫通するスルーホールの内壁面に銅めっき層として形成されたものをその一部として有している。その銅めっき層形成のあとに、導電性組成物を充填させている。そのように導電性組成物を充填されたスルーホール導電体として形成されたあとに、ダイシングにより、銅めっき層および導電性組成物を縦に切断して現われた断面が導体部２２Ａ、２３Ａになっている。この場合、導体部２２Ａ、２３Ａとして面積が大になり、異方性導電性フィルム５１との導電接続に確実性が増す。

次に、図７は、図１中に示した配線板２０の具体的構成のさらに別の例を模式的に示す断面図である。図７において、すでに説明した図中に示した構成要素と同一のものには同一符号を付しその説明を省略する。この配線板２０は、その端面の導体部２２Ｂ、２３Ｂの構成を除き、図５、図６に示したものと同一である。

導体部２２Ｂ、２３Ｂは、当初は、層間接続体２３４と同様に、絶縁層２０４を貫通して配線層２２４と配線層２２５との間に形成された導電性組成物による縦方向の電気的接続路である。そのように形成されたあとに、ダイシングにより、その導電性組成物を縦に切断して現われた断面が導体部２２Ｂ、２３Ｂになっている。

この場合、導電性組成物が、スルーホールを利用するめっき層による縦方向の電気的接続路より小さな領域に形成可能であるため、配線板２０としてその小型化や複雑なパターン設計を行う場合に、導体部２２Ｂ、２３Ｂの形成と両立性がよい。また、端面上での導体部２２Ｂ、２３Ｂの断面面積をより確実に確保することができ、異方性導電性フィルム５１や異方性導電性ペースト５３との導電接続の確実性を向上することができる。

１０…配線板（第１の配線板）、１１…ランド（第２のランド）、１２…ランド（第１のランド）、１３…ランド（第３のランド）、１４…絶縁層、１４ａ…層間接続体（導電性組成物印刷による導電性バンプを由来とする）、１５…絶縁層、１５ａ…層間接続体（導電性組成物印刷による導電性バンプを由来とする）、１６…絶縁層、１６ａ…層間接続体（導電性組成物印刷による導電性バンプを由来とする）、１７…ソルダーレジスト、１８…ソルダーレジスト、２０…配線板（第２の配線板）、２１…表面実装型受動素子部品、２１ａ…はんだ、２２…導体部（スルーホール導電体を由来とする）、２２Ａ…導体部（導電性組成物の充填されたスルーホール導電体を由来とする）、２２Ｂ…導体部（貫通形成された導電性組成物を由来とする）、２３…第２の導体部（スルーホール導電体を由来とする）、２３Ａ…第２の導体部（導電性組成物の充填されたスルーホール導電体を由来とする）、２３Ｂ…第２の導体部（貫通形成された導電性組成物を由来とする）、３０…固体撮像素子チップ、３１…受光部、３２…端子パッド、４１…ボンディングワイヤ、５１…異方性導電性フィルム、５１Ａ…異方性導電性フィルム（接着前）、５２…接着剤、５２Ａ…接着剤（硬化前）、５３…異方性導電性ペースト、５３Ａ…異方性導電性ペースト（硬化前）、６０…レンズユニット、６１…レンズ、６２…アクチュエータ、６３…電気端、６４…配線板はめ込み用の凹部、１４１…配線層（配線パターン）、１６１…配線層（配線パターン）、２０１…絶縁層、２０２…絶縁層、２０３…絶縁層、２０４…絶縁層、２０５…絶縁層、２２１…配線層（配線パターン）、２２２…配線層（配線パターン）、２２３…配線層（配線パターン）、２２４…配線層（配線パターン）、２２５…配線層（配線パターン）、２２６…配線層（配線パターン）、２３１…層間接続体（導電性組成物印刷による導電性バンプを由来とする）、２３２…層間接続体（導電性組成物印刷による導電性バンプを由来とする）、２３３…スルーホール導電体、２３４…層間接続体（導電性組成物印刷による導電性バンプ）、２３５…層間接続体（導電性組成物印刷による導電性バンプを由来とする）、２４１…表面実装型受動素子部品（基板内蔵部品）、２５１…はんだ、２６１…ソルダーレジスト、２６２…ソルダーレジスト。

Claims (19)

1. 第１の面と第２の面とを有し、第１のランドと第２のランドとを有する配線パターンを前記第１の面側に備え、前記第１のランドが前記第１の面の周縁近くに配されている第１の配線板と、
   受光部と端子パッドとを備えた機能面を有し、該機能面が前記第１の配線板の側とは反対の側に向けられて前記第１の配線板の前記第１の面上に設けられた固体撮像素子チップと、
   ほぼ矩形の板形状を有し、該板形状の対向する端面をそれぞれ第１の端面、第２の端面、別の対向する端面をそれぞれ第３の端面、第４の端面として、該第１の端面上に導体部を備え、該導体部が前記第１の配線板の前記配線パターンの前記第１のランドと電気的、機械的に接続されるように、該第１の端面の側が前記第１の配線板の前記第１の面の側に向けられて該第１の配線板の該第１の面の前記周縁近く上に電気的接続可能な接着剤を介して立設された第２の配線板と、
   前記固体撮像素子チップの前記受光部に対向して設けられたレンズと、
   前記レンズの前記固体撮像素子に対する位置を支持し、かつ、前記第１の配線板の前記第１の面の周縁に沿って該第１の面の周縁付近から壁状に起立する起立部を備え、該起立部が、前記第２の配線板の前記第２、第３、第４の端面に沿う、該第２の配線板をはめ込む凹部を有しているレンズ支持部と、
   前記固体撮像素子チップの前記端子パッドと前記第１の配線板の前記配線パターンの前記第２のランドとを電気的に導通させるボンディングワイヤと
   を具備することを特徴とする撮像素子モジュール。
2. 前記第２の配線板の前記第２、第３、第４の端面と前記レンズ保持部の前記起立部の前記凹部の端面上との間に接着剤が介在していることを特徴とする請求項１記載の撮像素子モジュール。
3. 前記レンズ支持部が、前記レンズの位置を調整するアクチュエータと、前記第２の配線板の前記第２の端面に対向する前記凹部の端面上に設けられた、前記アクチュエータと電気的につながっている電気端とを備え、
   前記第２の配線板が、前記第２の端面上に第２の導体部を備え、
   前記レンズ支持部の前記凹部の前記電気端と前記第２の配線板の前記第２の端面上の前記第２の導体部との間に電気的接続可能な接着剤が介在していること
   を特徴とする請求項１記載の撮像素子モジュール。
4. 前記第１の配線板がほぼ矩形の板形状を有し、
   前記第２の配線板が、前記第１の配線板の前記矩形のいずれか２辺以上の辺のそれぞれに沿うように複数存することを特徴とする請求項１記載の撮像素子モジュール。
5. 前記第２の配線板を前記第１の配線板の前記第１の面上に立設させる前記接着剤が、異方性導電性フィルムまたは異方性導電性ペーストを由来とすることを特徴とする請求項１記載の撮像素子モジュール。
6. 前記レンズ支持部の前記凹部の前記電気端と前記第２の配線板の前記第２の端面上の前記第２の導体部との間に介在している前記接着剤が、異方性導電性ペーストまたは異方性導電性フィルムを由来とすることを特徴とする請求項３記載の撮像素子モジュール。
7. 前記第２の配線板が、該第２の配線板の主面上に、または埋め込まれて部品が実装された配線板であることを特徴とする請求項１記載の撮像素子モジュール。
8. 前記第１の配線板が、該第１の配線板の前記第２の面に外部接続用の第３のランドを有する第２の配線パターンを備えることを特徴とする請求項１記載の撮像素子モジュール。
9. 前記第１の配線板が、導電性組成物を有する縦方向の電気的接続路を備えることを特徴とする請求項１記載の撮像素子モジュール。
10. 前記第２の配線板が、導電性組成物を有する縦方向の電気的接続路を備えることを特徴とする請求項１記載の撮像素子モジュール。
11. 前記第２の配線板の前記第１の端面上の前記導体部が、該第２の配線板に形成された、内壁面上にめっき層を備えたスルーホール導電体を縦に切断して現れた断面を有することを特徴とする請求項１記載の撮像素子モジュール。
12. 前記第２の配線板の前記第１の端面上の前記導体部が、該第２の配線板の板厚み内に埋設して形成された、内壁面上にめっき層を備えたスルーホール導電体を縦に切断して現れた断面を有することを特徴とする請求項１記載の撮像素子モジュール。
13. 前記第２の配線板の前記第１の端面上の前記導体部が、該第２の配線板に形成された、導電性組成物の充填されたスルーホール導電体を縦に切断して現れた断面を有することを特徴とする請求項１記載の撮像素子モジュール。
14. 前記第２の配線板の前記第１の端面上の前記導体部が、該第２の配線板の板厚み方向一部に貫通形成された導電性組成物を縦に切断して現れた断面を有することを特徴とする請求項１記載の撮像素子モジュール。
15. 前記第２の配線板の前記第２の端面上の前記第２の導体部が、該第２の配線板に形成された、内壁面上にめっき層を備えたスルーホール導電体を縦に切断して現れた断面を有することを特徴とする請求項３記載の撮像素子モジュール。
16. 前記第２の配線板の前記第２の端面上の前記第２の導体部が、該第２の配線板の板厚み内に埋設して形成された、内壁面上にめっき層を備えたスルーホール導電体を縦に切断して現れた断面を有することを特徴とする請求項３記載の撮像素子モジュール。
17. 前記第２の配線板の前記第２の端面上の前記第２の導体部が、該第２の配線板に形成された、導電性組成物の充填されたスルーホール導電体を縦に切断して現れた断面を有することを特徴とする請求項３記載の撮像素子モジュール。
18. 前記第２の配線板の前記第２の端面上の前記第２の導体部が、該第２の配線板の板厚み方向一部に貫通形成された導電性組成物を縦に切断して現れた断面を有することを特徴とする請求項３記載の撮像素子モジュール。
19. レンズと該レンズの周縁を支持する天井部と該天井部の周縁から下方向に起立する起立部とを有し、前記起立部が矩形状の凹部を備えている下向きトレイ状のレンズユニットを形成する工程と、
    ほぼ矩形の板形状を有し、該板形状の対向する端面をそれぞれ第１の端面、第２の端面、別の対向する端面をそれぞれ第３の端面、第４の端面とし、該第１の端面上に導体部を備えている配線板の前記第２、第３、第４の端面と前記レンズユニットの前記起立部の前記凹部の端面とが対向するように、前記凹部に前記配線板をはめ込み、前記第２、第３、第４の端面と前記凹部の前記端面とを接着剤で固定する工程と、
    第１の面と第２の面とを有し、ランドを有する配線パターンを前記第１の面側に備え、前記ランドが前記第１の面の周縁近くに配され、かつ、機能面が上向きで設けられている固体撮像素子チップを前記第１の面のほぼ中央に備えている別の配線板を形成する工程と、
    前記レンズユニットに固定された前記配線板の前記第１の端部の前記導体部と前記別の配線板の前記配線パターンの前記ランドとが電気的、機械的に接続されるように、前記レンズユニットを該レンズユニットの前記起立部の端面を前記別の配線板に向かい合わせて該別の配線板上に電気的接続可能な接着剤を介して固定する工程と
    を具備することを特徴とする撮像素子モジュールの製造方法。

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