攝像機模塊的制作方法

專利名稱：攝像機模塊的制作方法
技術領域：
本發明涉及攝像機模塊，特別是涉及通過將攝像元件和信號處理元件形成迭層結構而實現薄型、輕量化的攝像機模塊。
背景技術：
近年來，攝像機模塊在手機、筆記本電腦等上被積極地采用。從而攝像機模塊要求小型化、薄型化、輕量化。
在本發明中，作為一例，使用用CCD作為半導體攝像元件的攝像機模塊進行說明。并且，也可使用CCD以外的半導體攝像元件(例如CMOS傳感器等)。
參照圖17說明現有的攝像機模塊的結構。首先，在安裝襯底101上安裝CCD102。而后，在CCD102上方，將對來自外部的光進行聚光的透鏡105固定在透鏡圓筒106。另外，透鏡圓筒106由透鏡支持器107保持，透鏡支持器107利用透鏡緊固螺釘1088安裝在安裝襯底101上(例如參照專利文獻1)。
在此，CCD是(Charge Coupled Device)的簡稱，其具有輸出對應由透鏡105聚集的光的強度的電荷的作用。另外，透鏡圓筒106側面形成螺紋狀(未圖示)，具有通過旋轉進行透鏡105的聚焦的作用。
另外，在安裝襯底101的表面及反面安裝有片狀部件103和反面片狀部件104。作為這些片狀部件，可例舉DSP、驅動器用IC、電容器、電阻、二極管。DSP是(Digital Signal Processor)的簡稱，其具有高速處理由CCD傳送的數字信號的作用。另外，驅動器用IC具有為了驅動CCD使來自DSP的驅動信號升壓并轉送在CCD內存儲的電荷的作用。
參照圖18說明該攝像機模塊的組裝方法。首先，參照圖18(A)，準備安裝襯底101，在安裝襯底101的反面安裝反面片狀部件104。
其次，參照圖18(B)，在安裝襯底101的表面安裝CCD102和片狀部件103。
最后，參照圖18(C)，將固定透鏡105的透鏡圓筒106固定在透鏡支持器107上，并使用透鏡緊固螺釘108將透鏡支持器107固定在安裝襯底101上。另外，為了由透鏡緊固螺釘108固定透鏡支持器107，在對應的位置形成有通孔。通過以上的方法，完成使用安裝襯底101的現有攝像機模塊。
專利文獻1特開2002-185827號公報(第四頁、圖2)然而，現有的攝像機模塊具有如下問題。
因為在安裝襯底101上平面安裝進行CCD102的信號處理及其驅動的DSP及驅動器用IC等元件，故需要大面積的安裝襯底，這阻礙了攝像機模塊的小型化。
并且，安裝襯底101本來是不需要的。但是在制造方法上為了將電極粘合對位、為了固定透鏡支持器107，而使用安裝襯底101。因此該安裝襯底101不可沒有。
本發明是鑒于上述問題而構成的，其主要目的是提供一種攝像機模塊。其通過將CCD等攝像元件和進行其信號處理的元件形成迭層結構實現了小型化、薄型化。

發明內容
本發明提供一種攝像機模塊。
第一，其包括導電圖案；通過由倒裝法在所述導電圖案上安裝，將形成元件的面遮光的信號處理元件；在所述信號處理元件上固定的攝像元件；電連接所述攝像元件和所述導電圖案的金屬配線；覆蓋所述信號處理元件、所述攝像元件及所述金屬配線的透明樹脂；位于所述攝像元件上方的透鏡。
第二，在所述信號處理元件和所述導電圖案之間填充遮光性的底部填充(アンダ-フイル)樹脂。
第三，所述攝像元件是CCD或CMOS。
第四，所述信號處理元件是進行所述攝像元件的驅動和所述攝像元件的信號處理的元件。
第五，在所述信號處理元件周邊的所述導電圖案上安裝有片狀電容器及片狀電阻等片狀部件。
第六，所述導電圖案形成單層的配線結構且所述導電圖案的反面自所述絕緣性樹脂露出。
第七，所述導電圖案形成多層的配線結構。
第八，所述透明性樹脂的側面及上面由上部固定有透鏡的支持器保護。


圖1是說明本發明的攝像機模塊的剖面圖(A)、平面圖(B)；圖2是說明本發明的攝像機模塊的剖面圖(A)、平面圖(B)；圖3是說明本發明的攝像機模塊制造方法的剖面圖；圖4是說明本發明的攝像機模塊制造方法的剖面圖；圖5是說明本發明的攝像機模塊制造方法的剖面圖；圖6是說明本發明的攝像機模塊制造方法的剖面圖；圖7是說明本發明的攝像機模塊制造方法的剖面圖；圖8是說明本發明的攝像機模塊制造方法的剖面圖；圖9是說明本發明的攝像機模塊制造方法的剖面圖；圖10是說明本發明的攝像機模塊制造方法的剖面圖；圖11是說明本發明的攝像機模塊制造方法的剖面圖；圖12是說明本發明的攝像機模塊制造方法的剖面圖；圖13是說明本發明的攝像機模塊制造方法的剖面圖；圖14是說明本發明的攝像機模塊制造方法的剖面圖；圖15是說明本發明的攝像機模塊制造方法的剖面圖；圖16是說明本發明的攝像機模塊制造方法的剖面圖；圖17是說明現有的攝像機模塊的剖面圖；圖18是說明現有的攝像機模塊制造方法的圖。
具體實施例方式
(說明攝像機模塊構造的第一實施方式)參照圖1說明本發明的攝像機模塊10。圖1(A)是攝像機模塊10的剖面圖，圖1(B)是其平面圖。
攝像機模塊10包括導電圖案11；通過由倒裝法在導電圖案11上安裝，將形成元件的面遮光的信號處理元件12；在信號處理元件12上固定的攝像元件13；電連接攝像元件13和導電圖案11的金屬配線16；覆蓋信號處理元件12、攝像元件13及金屬配線16的透明樹脂15；位于攝像元件13上方的透鏡12。
參照圖1(A)，導電圖案11由利用絕緣層21絕緣的第一導電圖案11A和第二導電圖案11B構成，構成多層配線。第一導電圖案11A在絕緣層21的上部形成，安裝有信號處理元件12、片狀部件14。另外，第一導電圖案11A除配線部外，還形成焊盤，并介由金屬配線16和攝像元件13電連接。第二導電圖案11B在絕緣層21的下部形成，在反面形成有外部電極17。在絕緣層21的所需位置形成有貫通孔，通過在該貫通孔進行電鍍等，電連接第一導電圖案11A及第二導電圖案11B。然后，第一導電圖案11A及第二導電圖案11B由外敷層樹脂20覆蓋，形成電路元件或電極的位置的外敷層樹脂20被局部除去。另外，上述中導電圖案11是構成二層配線結構，但也可能構成更多層的配線結構。
信號處理元件12以形成電路元件的面為下面，利用倒裝法安裝在第一導電圖案11A上。通過由倒裝法安裝，由于形成元件的面面向導電圖案11側，故可防止由外部侵入的光照射元件而產生的誤動作。信號處理元件12和第一導電圖案11A的電連接采用補片電極19進行。補片電極19由焊錫球等導電膏形成。另外，在由倒裝接合法安裝的信號處理元件12和第一導電圖案11A的間隙填充有遮光性的底部填充樹脂18。這樣，通過填充遮光性的底部填充樹脂18，可以可靠地進行信號處理元件12表面的遮光。在信號處理元件12的表面形成驅動攝像元件13的驅動器和處理攝像元件13電信號的DSP，這些功能組入一個元件。在此，也可以分別形成構成DSP的DSP芯片和構成驅動器電路的驅動器芯片，利用迭層結構將攝像元件安裝在某一元件上。
信號處理元件13介由絕緣性粘結劑等面朝上固定在信號處理元件12上，通過金屬配線16和第一導電圖案11A電連接。作為信號處理元件12可采用CCD元件或CMOS元件。信號處理元件12采用透明樹脂密封，因為在上方固定有透鏡24，故由透鏡24聚光的光透過透明樹脂15到達信號處理元件12的受光面。
透明樹脂15由透光的樹脂形成，具有密封安裝在導電圖案11上的電路元件及金屬配線的作用。具體地，透明樹脂15密封信號處理元件12、攝像元件13、片狀部件14及金屬配線16。作為透明樹脂15的材料可采用由傳遞模形成的熱硬性樹脂或由注入模形成的熱塑性樹脂等。
片狀部件14是用于降低噪音的例如片狀電容器或片狀電阻等，介由焊錫等釬料固定在第一導電圖案11A上。圖1(B)中，由第一導電圖案構成的焊盤形成在周邊部，在其內側固定片狀部件14，但也可在其他位置的第一導電圖案11A上固定片狀部件14。
支持器23具有覆蓋透明樹脂15的外形的形狀，且在信號處理元件12的受光部的上方對應的位置設有透鏡24。并且在透鏡的下方為使光透過設有開口部。這樣，通過由支持器23覆蓋透明樹脂15可防止由透鏡24聚光的光以外的噪聲侵入透明樹脂。
本發明的特征是，將構成攝像機模塊的攝像元件13等的芯片組由透明樹脂15密封，由倒裝法安裝信號處理元件12，從而防止光照射在信號處理元件12的表面。具體地說，為了使由透鏡24聚光的光到達密封的攝像元件13的受光面，在本發明中作為密封樹脂采用了透明樹脂15。但是，當光照射到形成由多個晶體管等構成的電路的信號處理元件12的表面上時，有可能引起電路的誤動作。因此，在本發明中，通過由倒裝法將信號處理元件12安裝在導電圖案11A上，進行信號處理元件12表面的遮光。并且，在信號處理元件12的表面和第一導電圖案11A的間隙填充由遮光性材料構成的底部填充樹脂18。由此，可增大信號處理元件12表面的遮光效果。
另外，本發明的特征是在由倒裝法安裝的信號處理元件12的上部安裝攝像元件13。攝像元件13介由金屬配線16和第一導電圖案電連接，攝像元件13和信號處理元件12介由金屬配線13及導電圖案11電連接。這樣通過將攝像元件13構成迭層結構，可使攝像機模塊整體小型化。
參照圖2說明其他形態的攝像機模塊10A的結構。參照圖2，攝像機模塊10A包括構成單層配線的導電圖案11；通過在導電圖案11上由倒裝法安裝將形成元件的面遮光的信號處理元件12；在信號處理元件12上固定的攝像元件13；電連接攝像元件13和導電圖案11的金屬配線16；覆蓋信號處理元件12、攝像元件13及金屬配線16的透明樹脂15；位于攝像元件13上方的透鏡24。
如上所述，攝像機模塊10A的結構和參照圖1說明的攝像機模塊10相同，不同點在于導電圖案11的結構。在攝像機模塊10A中，導電圖案11具有單層的配線結構，露出反面由透明樹脂15密封。從而，在導電圖案11反面的所需位置形成外部電極。另外，露出的導電圖案11的反面由外敷層樹脂22覆蓋，在此，外敷層樹脂22由遮光性的材料形成。由此，可防止由攝像機模塊10A的下面侵入光。
另外，在上述說明中，導電圖案11露出反面埋入樹脂中，但導電圖案11也可在玻璃環氧樹脂襯底等支撐襯底的表面或兩面形成。
(說明攝像機模塊的制造方法的第二實施形態)下面，參照圖3～圖9說明圖1中說明了其結構的攝像機模塊10的制造方法。
攝像機模塊10的制造由以下工序進行形成構成多層配線的導電圖案11的工序；在第一導電圖案11A上由倒裝法固定信號處理元件12并固定片狀部件14的工序；在信號處理元件12上固定攝像元件13，將信號處理元件12和第一導電圖案11A用金屬配線電氣固定的工序；由透明樹脂密封攝像元件13等的工序；在透明樹脂15上裝入支持器23的工序。以下說明上述各工序。
參照圖3，準備由介由絕緣膜21層疊的第一導電膜32及第二導電膜33構成的絕緣薄板31。第一導電膜32由于形成安裝信號處理元件12等的微細導電圖案，故很薄，第二導電膜33由于具有機械的支撐絕緣薄板31的動作，故重視強度厚的形成。
參照圖4，通過選擇性地蝕刻第一導電膜32，形成第一導電圖案11A。然后，除去所需位置的第一導電圖案11A及其下方的絕緣層21，形成貫通孔并在該位置形成電鍍膜，從而電連接第一導電圖案11A和第二導電膜。
參照圖5，由外敷層樹脂20進行覆蓋，覆蓋第一導電圖案11A。然后，局部除去外敷層樹脂20，使搭接金屬配線16的部位及安裝IC等的部位的第一導電圖案11A露出。
參照圖6，進行信號處理元件12及片狀部件14的安裝。信號處理元件12由倒裝法安裝在第一導電圖案11A上，介由釬料構成的補片電極19連接。而后，片狀電阻或片狀電容器等片狀部件14介由釬料固定在第一導電圖案11A上。另外，在由倒裝法安裝的信號處理元件12和導電圖案11之間填充遮光性底部填充樹脂18。
參照圖7，在由倒裝接合法安裝的信號處理元件12的上面介由絕緣性粘結劑面朝上安裝攝像元件13。在攝像元件13的上面形成由CCD元件或CMOS元件構成的受光面，攝像元件13的電極和第一導電圖案11A由金屬配線16電連接。
參照圖8，由透明樹脂15進行密封，覆蓋在第一導電圖案11A上安裝的攝像元件13等。該密封可由使用熱硬性樹脂的傳遞模或使用熱塑性樹脂的注入模進行。這樣，通過由透明樹脂15進行密封，可使來自外部的光入射到攝像元件13的受光面。
參照圖9，通過局部除去第二導電膜33形成第二導電圖案11B。然后，由外敷層樹脂22覆蓋第二導電圖案11B后，形成外部電極17。最后，由透明樹脂15包覆，在透明樹脂15上裝入支持器23。在支持器23上，在攝像元件13的受光面的上方對應的位置固定透鏡24。
(說明攝像機模塊制造方法的第三實施形態)在本實施形態中，參照圖10～圖16說明具有圖2所示的單層配線結構的攝像機模塊10A的制造方法。攝像機模塊10A的制造方法由以下工序進行準備導電箔40，在除去構成導電圖案11的區域的部位形成分離槽41的工序；在導電圖案11上由倒裝法安裝信號處理元件12及片狀部件14的工序；在信號處理元件12上固定攝像元件，電連接攝像元件13和導電圖案11的工序；由透明樹脂15密封攝像元件13等的工序；通過除去導電箔40的反面電分離導電圖案11的工序；在透明樹脂15上裝入支持器23的工序。以下說明上述各工序。
參照圖10，準備導電箔40，在除去形成導電圖案11的區域的部位形成深度比其厚度淺的分離槽41。該分離槽41的形成可通過使用抗蝕劑等掩模，選擇性進行蝕刻來進行。另外，通過蝕刻而局部除去的分離槽的側面形成彎曲。
參照圖11，進行信號處理元件12及片狀部件14的安裝。信號處理元件12由倒裝法安裝在導電圖案11上，介由釬料構成的補片電極19連接在導電圖案11上。然后，片狀電阻或片狀電容器等片狀部件14介由釬料固定在導電圖案11上。另外，在由倒裝法安裝的信號處理元件12和導電圖案11之間填充底部填充樹脂18。
參照圖12，在由倒裝接合法安裝的攝像元件13的上面介由絕緣性粘結劑面朝上安裝攝像元件13。在攝像元件13的上面形成由CCD元件或CMOS元件構成的受光面，攝像元件13的電極和導電圖案11A通過金屬配線16電連接。
參照圖13，由密封樹脂15進行密封，覆蓋在第一導電圖案11A上安裝的攝像元件13等。該密封可由使用熱硬性樹脂的傳遞模或使用熱塑性樹脂的注入模進行。這樣，通過由透明樹脂15進行密封，可使來自外部的光入射到攝像元件13的受光面上。
參照圖14及圖15，通過將導電箔40的反面整面進行蝕刻，電分離導電圖案11。由此，導電圖案11的反面成為自透明樹脂15露出的結構。然后，采用外敷層樹脂22進行覆蓋，保護在反面露出的導電圖案11。外敷層樹脂20由遮光性樹脂構成，其覆蓋在反面露出的導電圖案11及透明樹脂15。從而，可防止由反面向透明樹脂15照射光。另外，在導電圖案11反面的所需位置形成由釬料等構成的外部電極17。
參照圖16，將支持器23埋入透明樹脂15，以覆蓋透明樹脂15。在支持器23上，在對應攝像元件13的受光面上方的部位固定透鏡24。
根據本發明的攝像機模塊可實現以下所示的效果。
第一，通過在由倒裝法安裝的信號處理元件12上由迭層結構固定攝像元件13，可減少安裝構成攝像機模塊的芯片組所需的面積。
第二，由于信號處理元件12由倒裝法安裝，并且，在信號處理元件12和導電圖案11的間隙填充底部填充樹脂18，故可將信號處理元件12的表面遮光。因此，可防止入射透明樹脂15的光引起的信號處理元件12的誤動作。
第三，由于本發明的攝像機模塊的構成不需要玻璃環氧樹脂襯底等安裝襯底，因此比現有的攝像機模塊輕、薄。
第四，在現有的攝像機模塊中，為了防止入射的光照射攝像元件受光面以外的部位，使用遮光板。在本發明中，由于信號處理元件12由倒裝法安裝，故不需要遮光板就可構成攝像機模塊。
權利要求
1.一種攝像機模塊，其特征在于，包括導電圖案；通過由倒裝法安裝在所述導電圖案上，將形成元件的面遮光的信號處理元件；在所述信號處理元件上固定的攝像元件；電連接所述攝像元件和所述導電圖案的金屬配線；覆蓋所述信號處理元件、所述攝像元件及所述金屬配線的透明樹脂；位于所述攝像元件上方的透鏡。
2.如權利要求1所述的攝像機模塊，其特征在于在所述信號處理元件和所述導電圖案之間填充遮光性的底部填充樹脂。
3.如權利要求1所述的攝像機模塊，其特征在于所述攝像元件是CCD或CMOS。
4.如權利要求1所述的攝像機模塊，其特征在于所述信號處理元件是進行所述攝像元件的驅動和所述攝像元件的信號處理的元件。
5.如權利要求1所述的攝像機模塊，其特征在于在所述信號處理元件周邊的所述導電圖案上安裝片狀電容器及片狀電阻等片狀部件。
6.如權利要求1所述的攝像機模塊，其特征在于所述導電圖案形成單層的配線結構且所述導電圖案的反面自所述絕緣性樹脂露出。
7.如權利要求1所述的攝像機模塊，其特征在于所述導電圖案形成多層的配線結構。
8.如權利要求1所述的攝像機模塊，其特征在于所述透明性樹脂的側面及上面由上部固定有透鏡的支持器保護。
全文摘要
一種攝像機模塊，提供由透明樹脂(15)密封攝像元件(13)等芯片裝置的小型、薄型的攝像機模塊。該攝像機模塊(10)包括導電圖案(11)；通過由倒裝法在導電圖案(11)上安裝，將形成元件的面遮光的信號處理元件(12)；在信號處理元件(12)上固定的攝像元件(13)；電連接攝像元件(13)和導電圖案(11)的金屬配線(16)；覆蓋信號處理元件(12)、攝像元件(13)及金屬配線(16)的透明樹脂(15)；位于攝像元件(13)上方的透鏡(13)。
文檔編號H04N5/335GK1486079SQ0315434
公開日2004年3月31日 申請日期2003年8月15日 優先權日2002年9月27日
發明者小林健一, 之, 田村浩之 申請人:三洋電機株式會社