JP4375939B2 - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フレキシブル配線板に固体撮像素子および筐体に保持された光学レンズを備えた固体撮像装置の製造方法に関し、さらに詳しくは、高精度な組み立てを可能にし、かつ、小型化を実現する固体撮像装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術の一例として、固体撮像素子と光学レンズとを備え、フレキシブル配線板（以下ＦＰＣと略す）に前記固体撮像素子とＩＣ部品をそれぞれフリップチップ接続して構成した固体撮像装置の外観図を図１８に示す。図１８において、１０１はフレキシブル配線板（ＦＰＣ）、１０１ａはＦＰＣリード部、１０３はＦＰＣの外部接続端子、１０４は固定台座、１０４ａは固定台座位置合わせ部、５は固定キャップ、８は絞り部、１３は筐体、である。ここで、固定台座位置合わせ部１０４ａはＦＰＣ１０１と固定台座１０４とを精度良く固定するためのものである。
【０００３】
また、図１８の固体撮像装置の断面図を図１７に示す。図１７において、１０４は固定台座で光学フィルタ７を保持しつつ、ＦＰＣ１０１に接着固定されている。また５は固定キャップで光学レンズ６を保持しつつ、固定台座１０４とピント調整のため可動状態で設置されている。ここで固定台座１０４と固定キャップ５とで光学レンズ６および光学フィルタ７を保持する筐体１３を構成している。さらに９は固体撮像素子で１１のフリップチップ電極接続部を介してＦＰＣ１０１の配線に接続され、１０はＩＣ部品で１１のフリップチップ電極接続部を介してＦＰＣ１０１の配線に接続されている。さらに１２はチップ部品でＦＰＣ１０１の配線に接続されている。１１４はＦＰＣ１０１の開口部である。なおここで、１５は接着剤で固体撮像素子９とＩＣ部品１０を接着すると共に、ＦＰＣ１０１の折り曲げした状態を固定している。
【０００４】
さらに図１１、図１２、図１３、図１４、図１５、図１６、を用いて従来の技術の一例を詳しく説明する。
図１１は従来の固体撮像装置を構成するＦＰＣ１０１の展開図を示している。ここで、１０１ａはＦＰＣリード部、１０１ｂはＦＰＣ折り曲げ位置、１１４はＦＰＣの開口部、１２１はＦＰＣの位置合わせ穴を示している。ここで、ＦＰＣの位置合わせ穴１２１はＦＰＣの開口部１１４に隣接して設けられることになる。
【０００５】
図１２は従来の固体撮像装置を構成するＦＰＣ１０１に固体撮像素子９、ＩＣ部品１０、チップ部品１２を実装した展開図を示している。ここで、ＦＰＣの位置合わせ穴１２１が固体撮像素子９、チップ部品１２、に隣接して設けられることになる。
【０００６】
図１３は前記図１２に示した実装済のＦＰＣ１０１の表裏をひっくり返した裏面展開図を示している。これの上に図１４に示した光学系ユニットである固定台座１０４を乗せて、１２１のＦＰＣの位置合わせ穴を用いて据え付けする。図１４は固定台座１０４の形状を示す図である。ここで、１０４ａは固定台座位置合わせ部、１０４ｂは固定台座位置合わせ突起部、５は固定キャップ、８は絞り部、である。ここで、前記図１３の１２１の穴に前記図１４の１０４ｂの突起部を落とし込んで、１０４の固定台座を乗せて据え付ける。
【０００７】
図１５は実装済みのＦＰＣ１０１に固定台座１０４を乗せて据え付けた図で、図には示していないが接触部には接着剤を用いて固定している。
図１６は、前記図１５の１０１ｂの折り曲げ位置でＦＰＣを折り曲げて、接着剤で固定した様子を示した従来の固体撮像装置の図面である。
【０００８】
次に従来の技術の一例として、図１７と図１８を用いて、従来の動作について説明する。絞り部８を通った光は光学レンズ６を通り、ついで光学フィルタ７を通って固体撮像素子９の撮像エリアに照射され結像する。結像された撮像情報は電気信号に変換され固体撮像素子９のフリップチップ電極接続部１１を介してＦＰＣ１０１に電気的に接続され、ＦＰＣ１０１の配線を介して、ＩＣ部品１０のフリップチップ電極接続部１１を介してＩＣ部品１０に撮像信号が送り込まれ、信号処理された電気信号は再びフリップチップ電極接続部１１を介してＦＰＣ１０１に電気的に接続され、ＦＰＣリード部１０１ａを通してＦＰＣの外部接続端子１０３から撮像電気信号を取り出すように構成されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の固体撮像装置は以上のように構成されており、図１２と図１７に示すように固体撮像素子９に隣接して位置合わせ穴１２１があるため、固体撮像素子９のフリップチップ接続部１１からＦＰＣ１０１上の外部接続端子１０３に接続される配線の引き回しにおいて、前記位置合わせ穴１２１を回避して配線を通さなければならなくなり、前記ＦＰＣ１０１上の配線スペースを広く取る必要があった。従って、前記ＦＰＣ１０１が大きな面積が必要となり、固体撮像装置の小形化を図る上で問題があった。
【００１０】
また同様に、固体撮像素子９のフリップチップ接続部１１の近くにチップ部品１２を配置して配線を接続する必要があり、このチップ部品１２の取り付け位置が、前記位置合わせ穴１２１の近くになり、チップ部品１２を配置する際、前記位置合わせ穴１２１を回避して配置し、配線しなければならないため、ＦＰＣ１０１上のチップ部品１２の配置スペースとチップ部品１２の配線スペースを広く取る必要があった。
ここで、固体撮像素子９の近くにチップ部品１２を配置して配線を接続する必要がある理由は、チップ部品１２にバイパスコンデンサの機能を持たせるため、できるだけ固体撮像素子９のフリップチップ接続部１１に最短で配線接続すればする程、バイパス特性が良くなり、結果としてより美しい撮像画像が得られことによる。
【００１１】
さらには、固体撮像装置の小形化を進めて行くと、前記位置合わせ穴１２１の二つの穴の距離が短くなり、光学系ユニット１０４の据え付け精度が低下してしまう問題があった。従って、固定対座１０４の据え付け精度を高めようとすると、前記位置合わせ穴１２１の二つの穴の距離を大きく設定した方が良いが、前記ＦＰＣ１０１が大きな面積となり、固体撮像装置の小形化に反し問題であった。
【００１２】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、高性能の撮像機能を維持しながら、前記ＦＰＣ１０１の面積を小さく押えて、固体撮像装置の小形化（小容積化）を図ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る固体撮像装置の製造方法は、以下の工程を有する。
固体撮像素子が搭載された配線板が用意される。光学レンズを収容可能な筐体が用意される。光学レンズと固体撮像素子とが互いに向かい合うように、筐体が配線板に固定される。筐体は、配線板と位置合わせするための第１位置合わせ部分と、第１位置合わせ部分に比して光学レンズが収容される位置の近くに設けられた、配線板と固定するための第１固定部分とを有する。配線板は、筐体が配線板に固定される際に第１位置合わせ部分および第１固定部分のそれぞれと重ね合わされる第２位置合わせ部分および第２固定部分を有する。筐体が配線板に固定された後、筐体の第１位置合わせ部分と配線板の第２位置合わせ部分とが筐体および配線板からそれぞれ切り離される。
【００１４】
好ましくは、配線板は、ポリイミドを使ったフレキシブル配線板である。
【００１５】
また、筐体とフレキシブル配線板とは、接着剤により固定される。
【００１６】
また、筐体の第１位置合わせ部分は位置合わせ突起部を有する。また配線板の第２位置合わせ部分は位置合わせ穴を有する。また筐体が配線板に固定される工程は、位置合わせ突起部が位置合わせ穴に挿入された状態で施される。
【００１７】
また、位置合わせ部は、位置合わせ用の穴部および位置合わせ用の突起部により構成されるものである。
【００１８】
また、この発明に係る固体撮像装置の製造方法は、位置合わせ穴を有する配線板を準備する工程と、撮像画素エリアを有する固体撮像素子を準備する工程と、前記配線板上に前記固体撮像素子を接続する工程と、光学レンズを保持し、位置合わせ突起部を有する筐体を準備する工程と、前記配線基板上に接続された固体撮像素子の撮像画素エリア上に、前記光学レンズが位置するように、前記筐体の位置合わせ突起部を、前記配線板の位置合わせ穴に挿入し、前記筐体を前記配線板上に接着剤で固定する工程と、前記筐体を固定する工程の後に、前記筐体の光学レンズを保持する部分から、前記位置合わせ突起部が形成された部分を切り落とし、かつ、前記配線板の固体撮像素子が接続された部分から、前記位置合わせ穴が形成された部分を切り落とす工程とを有するものである。
【００１９】
また、配線板は、ポリイミドを使った配線板であるようにしたものである。
【００２０】
また、筐体は、台座と、前記台座から突出する位置合わせ部とを有し、前記位置合わせ突起物は、前記位置合わせ部の下部に突出しているようにしたものである。
【００２１】
また、配線板は、フレキシブル配線板であり、前記フレキシブル配線板を折り曲げる工程を有するようにしたものである。
【００２２】
また、切り落とす工程において、前記筐体の切断面と、前記配線板の切断面が面一になっているようにしたものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図によって説明する。
図１はこの発明における固体撮像装置のフレキシブル配線板（ＦＰＣ）の展開図を示す。ここで１はポリイミド等のフィルム材料を使ったＦＰＣで、ここでは平面に展開した状態を示しており、このＦＰＣ１にはプリント配線（図では省略）が施されている。また、１ａはＦＰＣ１の一部に設けたＦＰＣリード部、１ｂはＦＰＣ１の一部に設けたＦＰＣ折り曲げ位置、３はＦＰＣ１の一端に設けた外部接続端子、１４はＦＰＣ１の一部に設けた前記固体撮像装置の撮像用の光が通過するためにＦＰＣ１に長方形の穴をあけた開口部、２１はＦＰＣ１の一部に設けた前記固体撮像装置の筐体（光学系ユニット）を据え付ける時に位置合わせに使用するＦＰＣ１に穴をあけた位置合わせ穴である。
【００２４】
次に図２は、図１のＦＰＣ１に電子部品を実装し平面に展開した図を示しており、ＦＰＣ１に施されたプリント配線（図では省略）で前記電子部品が電気的に接続された状態を示している。ここで、図２のＦＰＣ１には、被写体を撮像する固体撮像素子９が、図１の開口部１４に覆いかぶさるように撮像画素エリアを下にしてフリップチップ実装された状態を示している。さらにＦＰＣ１にはＩＣ部品（半導体チップ）１０がフリップチップ実装され、チップ部品（チップコンデンサ等）１２、の３個が実装された状態を示している。
【００２５】
次に図３は、図２の実装済ＦＰＣ１を裏面から見た状態を示している。ここでは片面プリント配線の場合なので、図３で示した面側にはプリント配線は無い。
図４はこの発明による筐体（光学系ユニット）１３の外形図である。ここで、４は固定台座で、中には光学フィルタ（赤外線カットフィルタ）を内蔵しており、４ａは固定台座位置合わせ部、４ｂは固定台座位置合わせ突起部、であり、４ａの部分が長くなっている。この長い４ａの部分で、４ｂに近い部分が「位置合わせする部分」となり、この４ａの４に近い部分が「固定する部分」になる。
【００２６】
次に図５は、図３の実装済ＦＰＣ１の裏面に、図４の筐体（光学系ユニット）１３を乗せて、ＦＰＣ１の位置合わせ穴２１に固定台座位置合わせ突起部４ｂを落としこんで、接着剤で固定し、ＦＰＣ１に筐体（光学系ユニット）１３を据え付けた状態の展開図を示している。
【００２７】
次に図６は、図５の実装済ＦＰＣ１に筐体（光学系ユニット）１３を据え付けた状態で、ＦＰＣ１と固定台座位置合わせ部４ａの部分をＦＰＣ１の外形ラインに沿って切断して、固定台座位置合わせ突起部４ｂと位置合わせ穴２１の部分を切り落とした状態の展開図を示している。ここで、２２の太線の部分はＦＰＣ１と固定台４の切断部分を強調して示しており、ＦＰＣ/固定台座切断部２２である。
【００２８】
次に図７は、図６に示されたＦＰＣ１のＦＰＣ折り曲げ位置１ｂで折り曲げた状態を示している。この時の折り曲げる前の断面図が図８に、折り曲げた後の断面図が図９に、それぞれ示されている。図６、図７、図８、図９、において、８は絞り部、６は光学レンズ、５は固定キャップであり、これらは４の固定台座に搭載され、この固定台座４は接着剤でＦＰＣ１に固定される。なお、固体撮像素子９はフリップチップ接続部１１を介して電気的にＦＰＣ１に接続され、同様に、ＩＣ部品１０もフリップチップ接続部１１を介して電気的にＦＰＣ１に接続され、さらに前記フリップチップ接続部１１の周辺はアンダーフィルが流し込まれ、ＦＰＣ１と固体撮像素子９の隙間、ＦＰＣ１とＩＣ部品１０の隙間、これらの隙間にもアンダーフィルが流し込まれ加熱処理で硬化させ固定されている。ここで、チップ部品１２はＦＰＣ１に電気的に半田接続されており、固体撮像素子９の裏面とＩＣ部品１０の裏面は、接着剤１５で接着固定されてＦＰＣ１は折り曲げ状態で固定され、その外観図を図１０に示す。
【００２９】
図１０は、この発明による外観図で、４ａの側面部分と１の断面部分が一致して、面一になっているところを注視する必要がある。ここで４ａは固定台座位置合わせ部、１はＦＰＣで、図６の太線２２で切断して製造されたので、切断面は面一になる。
【００３０】
また図９は、形態１による固体撮像装置の断面図で、５は固定キャップで光学レンズ６を保持しつつ、固定台座４と焦点調整のため可動状態で設置されている。ここで固定台座４と固定キャップ５とで光学レンズ６および光学フィルタ７を保持する筐体１３を構成している。この固定台座４と固定キャップ５は絞り部８から入ってくる光が光学フィルタ７を通して固体撮像素子９上に焦点をむすぶように調整するために、可動状態にされているが、もちろん固定焦点の場合にはその必要はない。また、その可動の方法も単に嵌め合いによるスライド機構でもよく、ネジ式でもよい。一般にはピント調整が施された後、前記焦点調整の可動部分は半固定接着剤で固定され、焦点調整固定の固体撮像装置になることが多い。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、筐体をフレキシブル配線板に固定する工程で、筐体とフレキシブル配線板との位置合わせ部と固定部を分離して設け、筐体固定後に位置合わせ部を固体撮像装置から切り離すことにより、ＦＰＣ１の配線領域を有効に使うことができ、高性能な撮像機能を維持しながら、固体撮像装置の小形化（小容積化）を図ることができる。
【００３２】
また、筐体をフレキシブル配線板に固定する工程で、筐体が固定される面に対して裏面側のフレキシブル配線板面にさらに補強板を固定したので、良好な機械的強度が得られる。
【００３３】
また、筐体とフレキシブル配線板との間に補強板を設けて、筐体を補強板に固定する工程で、筐体が固定される面が補強板となり、それに固定したので、良好な機械的強度が得られる。
【００３４】
また、補強板は、フレキシブル配線板との位置合わせ部と固定部を分離して設け、固定後に位置合わせ部を固体撮像装置から切り離すことにより、固体撮像装置の小形化（小容積化）を図ることができるとともに、固体撮像素子のフリップチップ実装が容易に精度良くできる。
【００３５】
また、位置合わせ部は、位置合わせ用の穴部および位置合わせ用の突起部により構成されるので、容易に位置合わせをすることができる。
【００３６】
位置合わせ穴を有する配線板を準備する工程と、撮像画素エリアを有する固体撮像素子を準備する工程と、前記配線板上に前記固体撮像素子を接続する工程と、光学レンズを保持し、位置合わせ突起部を有する筐体を準備する工程と、前記配線基板上に接続された固体撮像素子の撮像画素エリア上に、前記光学レンズが位置するように、前記筐体の位置合わせ突起部を、前記配線板の位置合わせ穴に挿入し、前記筐体を前記配線板上に接着剤で固定する工程と、前記筐体を固定する工程の後に、前記筐体の光学レンズを保持する部分から、前記位置合わせ突起部が形成された部分を切り落とし、かつ、前記配線板の固体撮像素子が接続された部分から、前記位置合わせ穴が形成された部分を切り落とす工程とを有するようにしたので、ＦＰＣの配線領域を有効に使うことができ、高性能な撮像機能を維持しながら、固体撮像装置の小形化（小容積化）を図ることができる。
【００３７】
また、配線板は、ポリイミドを使った配線板であるようにしたので、良好な機械的強度が得られる。
【００３８】
また、筐体は、台座と、前記台座から突出する位置合わせ部とを有し、前記位置合わせ突起物は、前記位置合わせ部の下部に突出するようにしたので、容易に位置合わせをすることができる。
【００３９】
また、配線板は、フレキシブル配線板であり、前記フレキシブル配線板を折り曲げる工程を有するようにしたので、固体撮像装置の小形化を図ることができる。
【００４０】
また、切り落とす工程において、前記筐体の切断面と、前記配線板の切断面が面一になっているようにしたので、固体撮像装置の小形化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１によるＦＰＣの展開図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による実装済ＦＰＣの展開図である。
【図３】 この発明の実施の形態１による実装済ＦＰＣの裏面展開図である。
【図４】 この発明の実施の形態１による筐体（光学系ユニット）の外形図である。
【図５】 この発明の実施の形態１によるＦＰＣに筐体（光学系ユニット）を取り付けた展開図である。
【図６】 この発明の実施の形態１による切断部分を示すＦＰＣの展開図である。
【図７】 この発明の実施の形態１による固体撮像装置の外観図である。
【図８】 この発明の実施の形態１による固体撮像装置の展開断面図である。
【図９】 この発明の実施の形態１による固体撮像装置の断面図である。
【図１０】 この発明の実施の形態１による固体撮像装置の外観図である。
【図１１】 従来のＦＰＣの展開図である。
【図１２】 従来の実装済ＦＰＣの展開図である。
【図１３】 従来の実装済ＦＰＣの裏面展開図である。
【図１４】 従来の筐体（光学系ユニット）の外形図である。
【図１５】 従来のＦＰＣに従来の筐体（光学系ユニット）を据え付けた展開図である。
【図１６】 従来の固体撮像装置の図面である。
【図１７】 従来の固体撮像装置の断面図である。
【図１８】 従来の固体撮像装置の外観図である。
【符号の説明】
１ フレキシブル配線板（ＦＰＣ）、１ａ ＦＰＣリード部、１ｂ ＦＰＣ折り曲げ位置、３ 外部接続端子、４ 固定台座、４ａ 固定台座位置合わせ部、４ｂ 固定台座位置合わせ突起部、５ 固定キャップ、６ 光学レンズ、７ 光学フィルタ、８ 絞り部、９ 固体撮像素子、１０ ＩＣ部品、１１ フリップチップ接続部、１２ チップ部品、１３ 筐体（光学系ユニット）、１４ 開口部、１５ 接着剤、２１ 位置合わせ穴、２２ ＦＰＣ/固定台座切断部、１０１ 従来のＦＰＣ、１０１ａ 従来のＦＰＣリード部、１０１ｂ 従来のＦＰＣ折り曲げ位置、１０３ 従来ＦＰＣの外部接続端子、１０４ 従来の固定台座、１０４ａ 従来の固定台座位置合わせ部、１０４ｂ 従来の固定台座位置合わせ突起部、１１４ 従来ＦＰＣの開口部、１２１ 従来ＦＰＣの位置合わせ穴。
【発明の属する技術分野】
この発明は、フレキシブル配線板に固体撮像素子および筐体に保持された光学レンズを備えた固体撮像装置の製造方法に関し、さらに詳しくは、高精度な組み立てを可能にし、かつ、小型化を実現する固体撮像装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術の一例として、固体撮像素子と光学レンズとを備え、フレキシブル配線板（以下ＦＰＣと略す）に前記固体撮像素子とＩＣ部品をそれぞれフリップチップ接続して構成した固体撮像装置の外観図を図１８に示す。図１８において、１０１はフレキシブル配線板（ＦＰＣ）、１０１ａはＦＰＣリード部、１０３はＦＰＣの外部接続端子、１０４は固定台座、１０４ａは固定台座位置合わせ部、５は固定キャップ、８は絞り部、１３は筐体、である。ここで、固定台座位置合わせ部１０４ａはＦＰＣ１０１と固定台座１０４とを精度良く固定するためのものである。
【０００３】
また、図１８の固体撮像装置の断面図を図１７に示す。図１７において、１０４は固定台座で光学フィルタ７を保持しつつ、ＦＰＣ１０１に接着固定されている。また５は固定キャップで光学レンズ６を保持しつつ、固定台座１０４とピント調整のため可動状態で設置されている。ここで固定台座１０４と固定キャップ５とで光学レンズ６および光学フィルタ７を保持する筐体１３を構成している。さらに９は固体撮像素子で１１のフリップチップ電極接続部を介してＦＰＣ１０１の配線に接続され、１０はＩＣ部品で１１のフリップチップ電極接続部を介してＦＰＣ１０１の配線に接続されている。さらに１２はチップ部品でＦＰＣ１０１の配線に接続されている。１１４はＦＰＣ１０１の開口部である。なおここで、１５は接着剤で固体撮像素子９とＩＣ部品１０を接着すると共に、ＦＰＣ１０１の折り曲げした状態を固定している。
【０００４】
さらに図１１、図１２、図１３、図１４、図１５、図１６、を用いて従来の技術の一例を詳しく説明する。
図１１は従来の固体撮像装置を構成するＦＰＣ１０１の展開図を示している。ここで、１０１ａはＦＰＣリード部、１０１ｂはＦＰＣ折り曲げ位置、１１４はＦＰＣの開口部、１２１はＦＰＣの位置合わせ穴を示している。ここで、ＦＰＣの位置合わせ穴１２１はＦＰＣの開口部１１４に隣接して設けられることになる。
【０００５】
図１２は従来の固体撮像装置を構成するＦＰＣ１０１に固体撮像素子９、ＩＣ部品１０、チップ部品１２を実装した展開図を示している。ここで、ＦＰＣの位置合わせ穴１２１が固体撮像素子９、チップ部品１２、に隣接して設けられることになる。
【０００６】
図１３は前記図１２に示した実装済のＦＰＣ１０１の表裏をひっくり返した裏面展開図を示している。これの上に図１４に示した光学系ユニットである固定台座１０４を乗せて、１２１のＦＰＣの位置合わせ穴を用いて据え付けする。図１４は固定台座１０４の形状を示す図である。ここで、１０４ａは固定台座位置合わせ部、１０４ｂは固定台座位置合わせ突起部、５は固定キャップ、８は絞り部、である。ここで、前記図１３の１２１の穴に前記図１４の１０４ｂの突起部を落とし込んで、１０４の固定台座を乗せて据え付ける。
【０００７】
図１５は実装済みのＦＰＣ１０１に固定台座１０４を乗せて据え付けた図で、図には示していないが接触部には接着剤を用いて固定している。
図１６は、前記図１５の１０１ｂの折り曲げ位置でＦＰＣを折り曲げて、接着剤で固定した様子を示した従来の固体撮像装置の図面である。
【０００８】
次に従来の技術の一例として、図１７と図１８を用いて、従来の動作について説明する。絞り部８を通った光は光学レンズ６を通り、ついで光学フィルタ７を通って固体撮像素子９の撮像エリアに照射され結像する。結像された撮像情報は電気信号に変換され固体撮像素子９のフリップチップ電極接続部１１を介してＦＰＣ１０１に電気的に接続され、ＦＰＣ１０１の配線を介して、ＩＣ部品１０のフリップチップ電極接続部１１を介してＩＣ部品１０に撮像信号が送り込まれ、信号処理された電気信号は再びフリップチップ電極接続部１１を介してＦＰＣ１０１に電気的に接続され、ＦＰＣリード部１０１ａを通してＦＰＣの外部接続端子１０３から撮像電気信号を取り出すように構成されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の固体撮像装置は以上のように構成されており、図１２と図１７に示すように固体撮像素子９に隣接して位置合わせ穴１２１があるため、固体撮像素子９のフリップチップ接続部１１からＦＰＣ１０１上の外部接続端子１０３に接続される配線の引き回しにおいて、前記位置合わせ穴１２１を回避して配線を通さなければならなくなり、前記ＦＰＣ１０１上の配線スペースを広く取る必要があった。従って、前記ＦＰＣ１０１が大きな面積が必要となり、固体撮像装置の小形化を図る上で問題があった。
【００１０】
また同様に、固体撮像素子９のフリップチップ接続部１１の近くにチップ部品１２を配置して配線を接続する必要があり、このチップ部品１２の取り付け位置が、前記位置合わせ穴１２１の近くになり、チップ部品１２を配置する際、前記位置合わせ穴１２１を回避して配置し、配線しなければならないため、ＦＰＣ１０１上のチップ部品１２の配置スペースとチップ部品１２の配線スペースを広く取る必要があった。
ここで、固体撮像素子９の近くにチップ部品１２を配置して配線を接続する必要がある理由は、チップ部品１２にバイパスコンデンサの機能を持たせるため、できるだけ固体撮像素子９のフリップチップ接続部１１に最短で配線接続すればする程、バイパス特性が良くなり、結果としてより美しい撮像画像が得られことによる。
【００１１】
さらには、固体撮像装置の小形化を進めて行くと、前記位置合わせ穴１２１の二つの穴の距離が短くなり、光学系ユニット１０４の据え付け精度が低下してしまう問題があった。従って、固定対座１０４の据え付け精度を高めようとすると、前記位置合わせ穴１２１の二つの穴の距離を大きく設定した方が良いが、前記ＦＰＣ１０１が大きな面積となり、固体撮像装置の小形化に反し問題であった。
【００１２】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、高性能の撮像機能を維持しながら、前記ＦＰＣ１０１の面積を小さく押えて、固体撮像装置の小形化（小容積化）を図ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る固体撮像装置の製造方法は、以下の工程を有する。
固体撮像素子が搭載された配線板が用意される。光学レンズを収容可能な筐体が用意される。光学レンズと固体撮像素子とが互いに向かい合うように、筐体が配線板に固定される。筐体は、配線板と位置合わせするための第１位置合わせ部分と、第１位置合わせ部分に比して光学レンズが収容される位置の近くに設けられた、配線板と固定するための第１固定部分とを有する。配線板は、筐体が配線板に固定される際に第１位置合わせ部分および第１固定部分のそれぞれと重ね合わされる第２位置合わせ部分および第２固定部分を有する。筐体が配線板に固定された後、筐体の第１位置合わせ部分と配線板の第２位置合わせ部分とが筐体および配線板からそれぞれ切り離される。
【００１４】
好ましくは、配線板は、ポリイミドを使ったフレキシブル配線板である。
【００１５】
また、筐体とフレキシブル配線板とは、接着剤により固定される。
【００１６】
また、筐体の第１位置合わせ部分は位置合わせ突起部を有する。また配線板の第２位置合わせ部分は位置合わせ穴を有する。また筐体が配線板に固定される工程は、位置合わせ突起部が位置合わせ穴に挿入された状態で施される。
【００１７】
また、位置合わせ部は、位置合わせ用の穴部および位置合わせ用の突起部により構成されるものである。
【００１８】
また、この発明に係る固体撮像装置の製造方法は、位置合わせ穴を有する配線板を準備する工程と、撮像画素エリアを有する固体撮像素子を準備する工程と、前記配線板上に前記固体撮像素子を接続する工程と、光学レンズを保持し、位置合わせ突起部を有する筐体を準備する工程と、前記配線基板上に接続された固体撮像素子の撮像画素エリア上に、前記光学レンズが位置するように、前記筐体の位置合わせ突起部を、前記配線板の位置合わせ穴に挿入し、前記筐体を前記配線板上に接着剤で固定する工程と、前記筐体を固定する工程の後に、前記筐体の光学レンズを保持する部分から、前記位置合わせ突起部が形成された部分を切り落とし、かつ、前記配線板の固体撮像素子が接続された部分から、前記位置合わせ穴が形成された部分を切り落とす工程とを有するものである。
【００１９】
また、配線板は、ポリイミドを使った配線板であるようにしたものである。
【００２０】
また、筐体は、台座と、前記台座から突出する位置合わせ部とを有し、前記位置合わせ突起物は、前記位置合わせ部の下部に突出しているようにしたものである。
【００２１】
また、配線板は、フレキシブル配線板であり、前記フレキシブル配線板を折り曲げる工程を有するようにしたものである。
【００２２】
また、切り落とす工程において、前記筐体の切断面と、前記配線板の切断面が面一になっているようにしたものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図によって説明する。
図１はこの発明における固体撮像装置のフレキシブル配線板（ＦＰＣ）の展開図を示す。ここで１はポリイミド等のフィルム材料を使ったＦＰＣで、ここでは平面に展開した状態を示しており、このＦＰＣ１にはプリント配線（図では省略）が施されている。また、１ａはＦＰＣ１の一部に設けたＦＰＣリード部、１ｂはＦＰＣ１の一部に設けたＦＰＣ折り曲げ位置、３はＦＰＣ１の一端に設けた外部接続端子、１４はＦＰＣ１の一部に設けた前記固体撮像装置の撮像用の光が通過するためにＦＰＣ１に長方形の穴をあけた開口部、２１はＦＰＣ１の一部に設けた前記固体撮像装置の筐体（光学系ユニット）を据え付ける時に位置合わせに使用するＦＰＣ１に穴をあけた位置合わせ穴である。
【００２４】
次に図２は、図１のＦＰＣ１に電子部品を実装し平面に展開した図を示しており、ＦＰＣ１に施されたプリント配線（図では省略）で前記電子部品が電気的に接続された状態を示している。ここで、図２のＦＰＣ１には、被写体を撮像する固体撮像素子９が、図１の開口部１４に覆いかぶさるように撮像画素エリアを下にしてフリップチップ実装された状態を示している。さらにＦＰＣ１にはＩＣ部品（半導体チップ）１０がフリップチップ実装され、チップ部品（チップコンデンサ等）１２、の３個が実装された状態を示している。
【００２５】
次に図３は、図２の実装済ＦＰＣ１を裏面から見た状態を示している。ここでは片面プリント配線の場合なので、図３で示した面側にはプリント配線は無い。
図４はこの発明による筐体（光学系ユニット）１３の外形図である。ここで、４は固定台座で、中には光学フィルタ（赤外線カットフィルタ）を内蔵しており、４ａは固定台座位置合わせ部、４ｂは固定台座位置合わせ突起部、であり、４ａの部分が長くなっている。この長い４ａの部分で、４ｂに近い部分が「位置合わせする部分」となり、この４ａの４に近い部分が「固定する部分」になる。
【００２６】
次に図５は、図３の実装済ＦＰＣ１の裏面に、図４の筐体（光学系ユニット）１３を乗せて、ＦＰＣ１の位置合わせ穴２１に固定台座位置合わせ突起部４ｂを落としこんで、接着剤で固定し、ＦＰＣ１に筐体（光学系ユニット）１３を据え付けた状態の展開図を示している。
【００２７】
次に図６は、図５の実装済ＦＰＣ１に筐体（光学系ユニット）１３を据え付けた状態で、ＦＰＣ１と固定台座位置合わせ部４ａの部分をＦＰＣ１の外形ラインに沿って切断して、固定台座位置合わせ突起部４ｂと位置合わせ穴２１の部分を切り落とした状態の展開図を示している。ここで、２２の太線の部分はＦＰＣ１と固定台４の切断部分を強調して示しており、ＦＰＣ/固定台座切断部２２である。
【００２８】
次に図７は、図６に示されたＦＰＣ１のＦＰＣ折り曲げ位置１ｂで折り曲げた状態を示している。この時の折り曲げる前の断面図が図８に、折り曲げた後の断面図が図９に、それぞれ示されている。図６、図７、図８、図９、において、８は絞り部、６は光学レンズ、５は固定キャップであり、これらは４の固定台座に搭載され、この固定台座４は接着剤でＦＰＣ１に固定される。なお、固体撮像素子９はフリップチップ接続部１１を介して電気的にＦＰＣ１に接続され、同様に、ＩＣ部品１０もフリップチップ接続部１１を介して電気的にＦＰＣ１に接続され、さらに前記フリップチップ接続部１１の周辺はアンダーフィルが流し込まれ、ＦＰＣ１と固体撮像素子９の隙間、ＦＰＣ１とＩＣ部品１０の隙間、これらの隙間にもアンダーフィルが流し込まれ加熱処理で硬化させ固定されている。ここで、チップ部品１２はＦＰＣ１に電気的に半田接続されており、固体撮像素子９の裏面とＩＣ部品１０の裏面は、接着剤１５で接着固定されてＦＰＣ１は折り曲げ状態で固定され、その外観図を図１０に示す。
【００２９】
図１０は、この発明による外観図で、４ａの側面部分と１の断面部分が一致して、面一になっているところを注視する必要がある。ここで４ａは固定台座位置合わせ部、１はＦＰＣで、図６の太線２２で切断して製造されたので、切断面は面一になる。
【００３０】
また図９は、形態１による固体撮像装置の断面図で、５は固定キャップで光学レンズ６を保持しつつ、固定台座４と焦点調整のため可動状態で設置されている。ここで固定台座４と固定キャップ５とで光学レンズ６および光学フィルタ７を保持する筐体１３を構成している。この固定台座４と固定キャップ５は絞り部８から入ってくる光が光学フィルタ７を通して固体撮像素子９上に焦点をむすぶように調整するために、可動状態にされているが、もちろん固定焦点の場合にはその必要はない。また、その可動の方法も単に嵌め合いによるスライド機構でもよく、ネジ式でもよい。一般にはピント調整が施された後、前記焦点調整の可動部分は半固定接着剤で固定され、焦点調整固定の固体撮像装置になることが多い。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、筐体をフレキシブル配線板に固定する工程で、筐体とフレキシブル配線板との位置合わせ部と固定部を分離して設け、筐体固定後に位置合わせ部を固体撮像装置から切り離すことにより、ＦＰＣ１の配線領域を有効に使うことができ、高性能な撮像機能を維持しながら、固体撮像装置の小形化（小容積化）を図ることができる。
【００３２】
また、筐体をフレキシブル配線板に固定する工程で、筐体が固定される面に対して裏面側のフレキシブル配線板面にさらに補強板を固定したので、良好な機械的強度が得られる。
【００３３】
また、筐体とフレキシブル配線板との間に補強板を設けて、筐体を補強板に固定する工程で、筐体が固定される面が補強板となり、それに固定したので、良好な機械的強度が得られる。
【００３４】
また、補強板は、フレキシブル配線板との位置合わせ部と固定部を分離して設け、固定後に位置合わせ部を固体撮像装置から切り離すことにより、固体撮像装置の小形化（小容積化）を図ることができるとともに、固体撮像素子のフリップチップ実装が容易に精度良くできる。
【００３５】
また、位置合わせ部は、位置合わせ用の穴部および位置合わせ用の突起部により構成されるので、容易に位置合わせをすることができる。
【００３６】
位置合わせ穴を有する配線板を準備する工程と、撮像画素エリアを有する固体撮像素子を準備する工程と、前記配線板上に前記固体撮像素子を接続する工程と、光学レンズを保持し、位置合わせ突起部を有する筐体を準備する工程と、前記配線基板上に接続された固体撮像素子の撮像画素エリア上に、前記光学レンズが位置するように、前記筐体の位置合わせ突起部を、前記配線板の位置合わせ穴に挿入し、前記筐体を前記配線板上に接着剤で固定する工程と、前記筐体を固定する工程の後に、前記筐体の光学レンズを保持する部分から、前記位置合わせ突起部が形成された部分を切り落とし、かつ、前記配線板の固体撮像素子が接続された部分から、前記位置合わせ穴が形成された部分を切り落とす工程とを有するようにしたので、ＦＰＣの配線領域を有効に使うことができ、高性能な撮像機能を維持しながら、固体撮像装置の小形化（小容積化）を図ることができる。
【００３７】
また、配線板は、ポリイミドを使った配線板であるようにしたので、良好な機械的強度が得られる。
【００３８】
また、筐体は、台座と、前記台座から突出する位置合わせ部とを有し、前記位置合わせ突起物は、前記位置合わせ部の下部に突出するようにしたので、容易に位置合わせをすることができる。
【００３９】
また、配線板は、フレキシブル配線板であり、前記フレキシブル配線板を折り曲げる工程を有するようにしたので、固体撮像装置の小形化を図ることができる。
【００４０】
また、切り落とす工程において、前記筐体の切断面と、前記配線板の切断面が面一になっているようにしたので、固体撮像装置の小形化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１によるＦＰＣの展開図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による実装済ＦＰＣの展開図である。
【図３】 この発明の実施の形態１による実装済ＦＰＣの裏面展開図である。
【図４】 この発明の実施の形態１による筐体（光学系ユニット）の外形図である。
【図５】 この発明の実施の形態１によるＦＰＣに筐体（光学系ユニット）を取り付けた展開図である。
【図６】 この発明の実施の形態１による切断部分を示すＦＰＣの展開図である。
【図７】 この発明の実施の形態１による固体撮像装置の外観図である。
【図８】 この発明の実施の形態１による固体撮像装置の展開断面図である。
【図９】 この発明の実施の形態１による固体撮像装置の断面図である。
【図１０】 この発明の実施の形態１による固体撮像装置の外観図である。
【図１１】 従来のＦＰＣの展開図である。
【図１２】 従来の実装済ＦＰＣの展開図である。
【図１３】 従来の実装済ＦＰＣの裏面展開図である。
【図１４】 従来の筐体（光学系ユニット）の外形図である。
【図１５】 従来のＦＰＣに従来の筐体（光学系ユニット）を据え付けた展開図である。
【図１６】 従来の固体撮像装置の図面である。
【図１７】 従来の固体撮像装置の断面図である。
【図１８】 従来の固体撮像装置の外観図である。
【符号の説明】
１ フレキシブル配線板（ＦＰＣ）、１ａ ＦＰＣリード部、１ｂ ＦＰＣ折り曲げ位置、３ 外部接続端子、４ 固定台座、４ａ 固定台座位置合わせ部、４ｂ 固定台座位置合わせ突起部、５ 固定キャップ、６ 光学レンズ、７ 光学フィルタ、８ 絞り部、９ 固体撮像素子、１０ ＩＣ部品、１１ フリップチップ接続部、１２ チップ部品、１３ 筐体（光学系ユニット）、１４ 開口部、１５ 接着剤、２１ 位置合わせ穴、２２ ＦＰＣ/固定台座切断部、１０１ 従来のＦＰＣ、１０１ａ 従来のＦＰＣリード部、１０１ｂ 従来のＦＰＣ折り曲げ位置、１０３ 従来ＦＰＣの外部接続端子、１０４ 従来の固定台座、１０４ａ 従来の固定台座位置合わせ部、１０４ｂ 従来の固定台座位置合わせ突起部、１１４ 従来ＦＰＣの開口部、１２１ 従来ＦＰＣの位置合わせ穴。
Claims (4)
- （ａ）固体撮像素子が搭載された配線板を用意する工程と、
（ｂ）光学レンズを収容可能な筐体を用意する工程と、
（ｃ）前記光学レンズと前記固体撮像素子とが互いに向かい合うように、前記筐体を前記配線板に固定する工程とを有し、
前記筐体は、前記配線板と位置合わせするための第１位置合わせ部分と、前記第１位置合わせ部分に比して前記光学レンズが収容される位置の近くに設けられた、前記配線板と固定するための第１固定部分とを有し、
前記配線板は、前記工程（ｃ）において前記第１位置合わせ部分および前記第１固定部分のそれぞれと重ね合わされる第２位置合わせ部分および第２固定部分を有し、
（ｄ）前記（ｃ）工程の後、前記筐体の前記第１位置合わせ部分と前記配線板の前記第２位置合わせ部分とを前記筐体および前記配線板からそれぞれ切り離す工程とをさらに有することを特徴とする、固体撮像装置の製造方法。 - 前記配線板は、ポリイミドを使ったフレキシブル配線板であることを特徴とする、請求項１に記載の固体撮像装置の製造方法。
- 前記筐体と前記フレキシブル配線板とは、接着剤により固定されることを特徴とする、請求項２に記載の固体撮像装置の製造方法。
- 前記筐体の前記第１位置合わせ部分は位置合わせ突起部を有し、前記配線板の前記第２位置合わせ部分は位置合わせ穴を有し、
前記（ｃ）工程は、前記位置合わせ突起部を前記位置合わせ穴に挿入した状態で施されることを特徴とする、請求項１に記載の固体撮像装置の製造方法。
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