固体撮像装置および電子情報機器
【課題】実装基板に固体撮像素子をフェイスダウンして実装してなる実装構造を有する固体撮像装置において、接着樹脂による固体撮像素子と実装基板との接続強度を高める。
【解決手段】固体撮像装置において、ベース基板１０１の、撮像素子チップＣｈを収容する凹状部１０１ａを、ベース基板１０１の中央の開口１１３の周囲に沿って形成され、該撮像素子チップを載置する第１の周壁部１２１と、該第１の周壁部１２１の外周に沿って形成された、該第１の周囲壁より高い第２の周壁部１２２とを有する構造とし、該第２の周壁部の内周面１１２、該第１の周壁部の上面１１１、および該撮像素子チップＣｈの外周面とにより形成されるスペースに補強樹脂Ｒを充填して、ベース基板と撮像素子チップとを固着した。
【解決手段】固体撮像装置において、ベース基板１０１の、撮像素子チップＣｈを収容する凹状部１０１ａを、ベース基板１０１の中央の開口１１３の周囲に沿って形成され、該撮像素子チップを載置する第１の周壁部１２１と、該第１の周壁部１２１の外周に沿って形成された、該第１の周囲壁より高い第２の周壁部１２２とを有する構造とし、該第２の周壁部の内周面１１２、該第１の周壁部の上面１１１、および該撮像素子チップＣｈの外周面とにより形成されるスペースに補強樹脂Ｒを充填して、ベース基板と撮像素子チップとを固着した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置および電子情報機器に関し、特に、実装基板に固体撮像素子を実装し、該実装基板に光学部品を装着してなる固体撮像装置（撮像モジュール）における実装基板の構造を改良したもの、及びこのような実装基板を改良した固体撮像装置を搭載した電子情報機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＣＣＤ型イメージセンサあるいはＣＭＯＳ型イメージセンサ等の固体撮像装置はモジュール化され、種々の電子情報機器を構成する部品として用いられている。
【０００３】
例えば、従来のモジュール化された固体撮像装置（以下、撮像モジュールという。）の一例として特許文献１に開示のものがある。
【０００４】
図９は、この特許文献１に開示の撮像モジュールを説明する図である。
【０００５】
この特許文献１に開示の撮像モジュール８０は、絶縁基体（実装基板）８１、透光性部材８２および撮像素子８３を有する撮像装置と、この撮像装置に装着された光学部品８０ｂとを備えている。
【０００６】
ここで、光学部品８０ｂは、レンズ８１０と、該撮像装置を構成する絶縁基体８１に取り付けられ、該レンズ８１０を保持するレンズホルダ８９とを有している。また、絶縁基体８１には、配線導体８４および外部接続端子８５が形成されている。
【０００７】
絶縁基体８１には、撮像素子８３が、その表面に形成された受光部８３ａが上方を向くようにフリップチップ実装されている。この撮像素子８３は電気的接続部材８６を介して配線導体８４に電気的に接続されており、また、撮像素子８３の上面と、これに対向する絶縁基体８１の下面とは樹脂８７に固着されている。また、絶縁基体８１の、撮像素子８３の受光部８３ａと対向する部分には開口８１ａが形成され、この開口を塞ぐよう該絶縁基体の上面８１ｂには透光性部材８２が接合されている。
【０００８】
この絶縁基体８１の上面８１ｂには、レンズ８１０を保持するレンズホルダ８９が取り付けられている。この絶縁基体８１の上面８１ｂとレンズホルダ８９の下端面とは、例えば樹脂製の接着剤等により接着されている。また、レンズホルダ８９の前記絶縁基体８１の開口８１ａに対向する部分には、採光用開口８９ａが形成されている。
【０００９】
このような構成の撮像モジュール８０では、外部からの入射光は、レンズホルダ８９の採光窓８９ａ、該レンズホルダ８９に保持されたレンズ８１０、絶縁基体８１に接合された透光性部材８２、及び絶縁基体８１に形成された開口８１ａを通り、撮像素子８３の受光部８３ａに入射する。撮像素子８３の受光部８３ａに達した光は、撮像素子８３により電気信号に変換され、配線導体８４および外部接続端子８５を介して撮像モジュール８０の外部へ出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−２０１４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
以上説明したように、従来の撮像モジュール８０では、実装基板としての絶縁基体８１上に撮像素子８３がフリップチップ実装されており、このような実装では、撮像素子の電極と実装基板としての絶縁基体の導体配線とがフェイスボンディングにより接合されることとなることから、実装基板と撮像素子との接合強度が弱く、撮像素子周りの樹脂補強が必要になる。このため、上述した従来技術においても撮像素子８３の上面とこれに対向する絶縁基体８１の下面とは樹脂８７に固着されている。
【００１２】
しかしながら、撮像素子８３と絶縁基体８１とを単に樹脂で接着した構造では、撮像素子８３と絶縁基体８１との接合強度の不足により撮像素子８３が絶縁基体８１から外れたり、撮像素子８３と絶縁基体８１の配線導体との間で電気的な接続不良が発生したりする虞があり、このような従来の実装構造をそのまま採用した撮像モジュールでは、フェースダウンボンドによる製品サイズ縮小といったメリット、さらには品質や信頼性を損なってしまうという問題がある。
【００１３】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、実装基板に実装した撮像素子チップの実装基板との接合強度を高めることができ、これによりフェースダウンボンドによる製品サイズ縮小といったメリット、さらには品質や信頼性を高く保持することができ、引いては、より小型で、高品質、高信頼性、かつ高生産性を実現することができる固体撮像装置、及びこのような固体撮像装置を搭載した電子情報機器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る固体撮像装置は、実装基板に固体撮像素子を実装してなる実装構造を有する固体撮像装置であって、該実装基板は、その表面部に、該固体撮像素子を収容する収容スペースとして凹状部が形成されており、該実装基板の凹状部内に収容された固体撮像素子の側面と該側面に対向する該凹状部の内壁面との間、及び該固体撮像素子の底面及び該底面に対向する該凹状部の上面との間に、該固体撮像素子が該実装基板に固着されるよう補強樹脂が充填されており、そのことにより上記目的が達成される。
【００１５】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記実装基板は、前記凹状部の、前記固体撮像素子の受光部に対向する部分に開口を形成したものであることが好ましい。
【００１６】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記実装基板の、前記固体撮像素子を収容する凹状部は、前記開口の周囲に沿って形成され、該固体撮像素子を載置する第１の周壁部と、該第１の周壁部の外周に沿って形成された、該第１の周囲壁より高い第２の周壁部とを有し、該第２の周壁部の内周面、該第１の周壁部の上面、および該固体撮像素子の外周面とにより形成されるスペースに前記補強樹脂が充填されていることが好ましい。
【００１７】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記実装基板の、前記固体撮像素子を収容する凹状部は、前記開口の周囲に沿って形成され、該固体撮像素子を載置する第１の周壁部と、該第１の周壁部の外周に沿って形成された、該第１の周壁部より高い第２の周壁部と、該第２の周壁部の外周に沿って形成された、該第２の周壁部より高い第３の周壁部とを有し、該第３の周壁部の内周面、該第２の周壁部の上面、および該固体撮像素子の外周面とにより、前記補強樹脂を流し込むスペースが形成されていることが好ましい。
【００１８】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記第２の周壁部の内面、前記第１の周壁部の上面、および前記固体撮像素子の外周面とにより形成されるスペースに前記補強樹脂が充填されていることが好ましい。
【００１９】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記第２の周壁部は、前記固体撮像素子を位置決めするための、該第２の周壁部の内周面と該固体撮像素子の外周面との間隔が狭い位置決め部と、前記補強樹脂を流し込むスペースを形成する、該第２の周壁部の内周面と該固体撮像素子の外周面との間隔が広いスペーサ部とを有することが好ましい。
【００２０】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記固体撮像素子は平面矩形形状を有し、前記第２の周壁部の位置決め部は、前記固体撮像素子の四隅に対向する部分であり、前記第２の周壁部のスペーサ部は、該固体撮像素子の四隅以外の側辺に沿った部分であることが好ましい。
【００２１】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記固体撮像素子は平面矩形形状を有し、前記第２の周壁部のスペーサ部は、前記固体撮像素子の四隅に対向する部分であり、前記第２の周壁部の位置決め部は、該固体撮像素子の四隅以外の側辺に沿った部分であることが好ましい。
【００２２】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記実装構造は、前記実装基板に前記固体撮像素子をフェースダウン実装により実装してなる構造であり、前記固体撮像素子は、半田リフローにより前記第１の周壁部の上面に固着されていることが好ましい。
【００２３】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記実装構造は、前記実装基板に前記固体撮像素子をフェースダウン実装により実装してなる構造であり、前記固体撮像素子は、超音波接着により前記第１の周壁部の上面に固着されていることが好ましい。
【００２４】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記第１の周壁部は、その上面の内周縁に沿って形成され、前記補強樹脂の流れ止めとしての配線層を有することが好ましい。
【００２５】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記第１の周壁部は、その内部に埋め込まれ、該第１の周壁部を補強する配線層を有することが好ましい。
【００２６】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記実装基板の、前記固体撮像素子が実装されている第１の面とは反対側の第２の面上には、外部からの入射光を該固体撮像素子の受光部へ導くための光学系が取り付けられていることが好ましい。
【００２７】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記光学系は、外部からの入射光を該固体撮像素子の受光部に集光する集光レンズと、該実装基板の該第２の面上に取り付けられ、集光レンズを保持するレンズホルダと、該実装基板の第２の面上に該実装基板の開口を覆うよう取り付けられ、赤外光成分をカットするフィルタとを有することが好ましい。
【００２８】
本発明に係る電子情報機器は。被写体の撮像を行う撮像部を備えた電子情報機器であって、該撮像部は、上述した本発明に係る固体撮像装置であり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２９】
次に作用について説明する。
【００３０】
本発明においては、実装基板の凹状部内に固体撮像素子を収容し、該固体撮像素子の側面と該側面に対向する該凹状部の内壁面との間、及び該固体撮像素子の底面及び該底面に対向する該凹状部の上面との間に、該固体撮像素子が該実装基板に固着されるよう補強樹脂を充填しているので、実装基板に実装した撮像素子チップの実装基板との接合強度を高めることができ、これによりフェースダウンボンドによる製品サイズ縮小といったメリット、さらには品質や信頼性を高く保持することができる。
【００３１】
本発明においては、実装基板の、固体撮像素子を収容する凹状部は、実装基板の開口の周囲に沿って形成され、該固体撮像素子を載置する第１の周壁部と、該第１の周壁部の外周に沿って形成された、該第１の周壁部より高い第２の周壁部と、該第２の周壁部の外周に沿って形成された、該第２の周壁部より高い第３の周壁部とを有し、該第３の周壁部の内周面、該第２の周壁部の上面、および該固体撮像素子の外周面とにより、前記補強樹脂を流し込むスペースを形成しているので、第２の周壁部の周壁部の内周面により固体撮像素子の位置を決めやすくなり、第３の周壁部の内周面と固体撮像素子の外周面の間のスペースは広くなっているため、このスペースを補強樹脂を流し込むスペースとして利用することができる。
【００３２】
本発明においては、凹状部を構成する第２の周壁部を、固体撮像素子を位置決めするための、該第２の周壁部の内周面と該固体撮像素子の外周面との間隔が狭い位置決め部と、補強樹脂を流し込むスペースを形成する、該第２の周壁部の内周面と該固体撮像素子の外周面との間隔が広いスペーサ部とを有する構造としたので、実装基板の固体撮像素子を収容する凹状部の内壁面と固体撮像素子との隙間の狭い部分で固体撮像素子の位置決めがし易く、凹状部の内壁面と固体撮像素子との隙間の広い部分で樹脂を流せば生産性が向上する。
【００３３】
本発明においては、固体撮像素子の実装をリフロー接続で行うことにより、固体撮像素子を実装基板の凹状部内に配置する際に精度良く位置決めしなくても、半田リフローの際に、半田の表面張力により、実装基板の電極パッドの位置に自己整合的に固体撮像素子を位置決めすることが可能となる。
【００３４】
本発明においては、固体撮像素子の実装を超音波接続により行うことにより、リフロー接続による実装とは異なり、一般に半田に含まれているフラックスが飛散して、撮像素子チップの受光部に付着するといった弊害を回避することができる。
【００３５】
本発明においては、実装基板の凹状部の、固体撮像素子を載置する第１の周壁部を、その上面の内周縁に沿って形成され、前記補強樹脂の流れ止めとしての配線層を有する構造としているので、実装基板の凹状部の内壁面と固体撮像素子との外周面との間に流し込んだ樹脂が、固体撮像素子の裏面側に回りこみ、実装基板の開口に流れ込むのを回避することができる。これにより、補強樹脂による固体撮像素子の画素領域の侵食を防止できる。
【００３６】
本発明においては、実装基板の凹状部を構成する、固体撮像素子を載置する第１の周壁部を、その内部に埋め込まれ、該第１の周壁部を補強する配線層を有する構造としているので、実装基板の、固体撮像素子との接続部での平坦性を確保することができ、固体撮像素子と実装基板の接続信頼性の低下を回避することができる。
【発明の効果】
【００３７】
以上のように、本発明によれば、実装基板の凹状部内に固体撮像素子を収容し、該固体撮像素子の側面と該側面に対向する該凹状部の内壁面との間、及び該固体撮像素子の底面及び該底面に対向する該凹状部の上面との間に、該固体撮像素子が該実装基板に固着されるよう補強樹脂を充填しているので、フェースダウンボンドによる製品サイズ縮小といったメリット、さらには品質や信頼性を高く保持することができ、この結果、より小型で、高品質、高信頼性、かつ高生産性を実現することができる固体撮像装置、及びこのような固体撮像装置を搭載した電子情報機器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は本発明の実施形態１による固体撮像装置である撮像モジュールを説明する図であり、図１（ａ）は、該撮像モジュールの断面構造を示し、図１（ｂ）は該撮像モジュールを構成するベース基板の構造を説明する平面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態１による撮像モジュールにおける、撮像素子チップを取り付けるベース基板の断面構造を示す図であり、図２（ａ）は該ベース基板に補強樹脂を注入する前の状態を示し、図２（ｂ）は該ベース基板に補強樹脂を注入した後の状態を示している。
【図３】図３は、本発明の実施形態２による撮像モジュールにおける、撮像素子チップを取り付けるベース基板の断面構造を示す図であり、図３（ａ）は該ベース基板に補強樹脂を注入する前の状態を示し、図３（ｂ）は該ベース基板に補強樹脂を注入した後の状態を示している。
【図４】図４は、本発明の実施形態３による撮像モジュールを説明する平面図であり、撮像素子チップを実装するベース基板の構造を示している。
【図５】図５は、本発明の実施形態４による撮像モジュールを説明する平面図であり、撮像素子チップを実装するベース基板の構造を示している。
【図６】図６は、本発明の実施形態５による撮像モジュールを説明する図であり、図６（ａ）は、撮像素子チップを取り付けるベース基板の断面構造を示し、図６（ｂ）は、ベース基板の、撮像素子チップの実装面側から見た平面構造を示している。
【図７】図７は、本発明の実施形態６による撮像モジュールを説明する図であり、撮像素子チップを取り付けるベース基板の断面構造を示している。
【図８】図８は、本発明の実施形態７として、実施形態１ないし６の固体撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【図９】図９は、特許文献１に開示の従来の撮像モジュールを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００４０】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１による固体撮像装置として撮像モジュールを説明する図であり、図１（ａ）は、該撮像モジュールの断面構造を示し、図１（ｂ）は該撮像モジュールを構成する実装基板（ベース基板）の構造を説明する平面図であり、ベース基板の下面の構造を示している。
【００４１】
本実施形態１の固体撮像装置１００は、実装基板（以下、ベース基板という。）１０１に固体撮像素子Ｃｈを実装してなる実装構造を有する固体撮像装置である。ここで、ベース基板１０１には、主にセラミック基板が用いられるが、ベース基板はもちろん通常のガラスエポキシ基板でもよい。また、ベース基板１０１の第１の面（図１（ａ）では下面）上に取り付けられた固体撮像素子Ｃｈは、例えば、ＣＣＤ型イメージセンサやＣＭＯＳ型イメージセンサなどの撮像素子チップであり、平面形状は正方形形状などの矩形形状をしている。
【００４２】
また、ベース基板１０１の上面上には、外部からの入射光を撮像素子チップＣｈの受光部へ導くための光学系１１０ａが取り付けられている。この光学系１１０ａは、外部からの入射光を該撮像素子チップＣｈの受光部Ｒｆに集光する集光レンズ１１と、該ベース基板１０１の第２の面（図１（ａ）では上面）上に取り付けられ、集光レンズを収容するレンズ筐体（レンズホルダ）１０と、該ベース基板１０１の第２の面上に該ベース基板の開口１１３を覆うよう取り付けられ、赤外光成分をカットする光フィルタ１３とを有している。
【００４３】
ここで、レンズ筐体１０内には、集光レンズ１１を取り付けるためのレンズ支持部材１２と、該レンズ支持部材１２を、集光レンズ１１が光学系の光軸に沿ってスライド可能となるよう、レンズ筐体１０に対して支持する弾性部材２０ａと、該レンズ支持部材１２を光学系の光軸方向に動かす駆動部２０ｂとを有している。これらのレンズ支持部材１２、弾性部材２０ａ及び駆動部２０ｂは、レンズ支持駆動機構２０を構成している。
【００４４】
この駆動部２０ｂは、レンズ筐体１０に取り付けられた第１の電磁石２１と、該レンズ支持部材１２の外周に取り付けられた第２の電磁石２２とを有している。なお、第１及び第２の電磁石の一方は永久磁石でもよい。
【００４５】
また、ベース基板１０１の第１の表面部（図１（ａ）では下側表面部）の、凹状部の周囲には、他の電子部品との接続のための外部接続端子である接続電極１１０が形成されている。
【００４６】
図２は、本発明の実施形態１による撮像モジュールにおける、撮像素子チップを収容するベース基板の断面構造を示す図であり、図２（ａ）は該ベース基板に補強樹脂を注入する前の状態を示し、図２（ｂ）は該ベース基板に補強樹脂Ｒを注入した後の状態を示している。なお、図２では、図１（ａ）とは上下逆転させてベース基板の断面構造を示しており、また、図１に示す光学系は省略している。
【００４７】
以下、図２に示す上下関係に従ってベース基板１０１を詳しく説明する。
【００４８】
このベース基板１０１は、第１の表面部（図２では上側表面部）に、該撮像素子チップＣｈを収容する収容スペースとして凹状部１０１ａが形成されており、該ベース基板１０１の凹状部１０１ａ内に収容された撮像素子チップＣｈは、その側面と該側面に対向する該凹状部１０１ａの内壁面１１２との間、及び該撮像素子チップＣｈの底面及び該底面に対向する該凹状部の上面１１１との間に、該撮像素子チップＣｈが該ベース基板１０１に固着されるよう補強樹脂Ｒが充填されている。
【００４９】
つまり、上記ベース基板１０１の、撮像素子チップＣｈを収容する凹状部１０１ａは、ベース基板１０１の中央の開口１１３の周囲に沿って形成され、該撮像素子チップを載置する第１の周壁部１２１と、該第１の周壁部１２１の外周に沿って形成された、該第１の周囲壁より高い第２の周壁部１２２とを有し、該第２の周壁部の内周面１１２、該第１の周壁部の上面１１１、および該撮像素子チップＣｈの外周面とにより形成されるスペースに補強樹脂Ｒが充填されている。
【００５０】
ここで、上記実装構造は、ベース基板１０１に撮像素子チップＣｈをフェースダウン実装により実装してなる構造であり、具体的には、フリップチップボンド（ＦＣＢ）により実装されている。つまり、撮像素子チップＣｈのボンディング面に形成したボール電極（バンプ電極）Ｂｅをベース基板１０１の接続パッド（図示せず）に固着することにより、撮像素子チップをベース基板に実装する方法であり、この方法は、ＣＭＯＳ型イメージセンサやＣＣＤ型イメージセンサなどの撮像素子チップＣｈを、ベース基板に実装（接続）する方法の１つである。ボール電極の材料には金や半田が使用されることが多い。また、ボール電極と接続パッドとの接続は、ボール電極の材料が金である場合は、超音波接続を用い、ボール電極の材料が半田である場合はリフロー接続を用いるのが一般的である。
【００５１】
このようなＦＣＢ技術を使用する理由は、製品の小型化や薄型化が図れることである。また、ＦＣＢによる実装を行うにはベース基板は複雑な（立体的な）構造になってしまうことが多いため、基板としては、複雑な構造を作りやすい主にセラミック基板が用いられるが、もちろん通常のガラスエポキシ基板を用いてもよい。
【００５２】
次に、実装方法について簡単に説明する。
【００５３】
ベース基板１０１の凹状部１０１ａ内に撮像素子チップＣｈを配置し、例えば、リフロー接続の場合は、熱処理により半田からなるボール電極Ｂｅをリフローして撮像素子チップＣｈをベース基板１０１の電極パッド（図示せず）に固着する。
【００５４】
その後、ベース基板１０１の凹状部１０１ａの内壁面と撮像素子チップＣｈの外周面との間のスペースに補強樹脂Ｒを流し込んで硬化させる。
【００５５】
このような構造の本実施形態１の固体撮像装置１００では、ベース基板１０１の凹状部１０１ａ内に収容された撮像素子チップＣｈの側面と該側面に対向する該凹状部１０１ａの内壁面１１２との間、及び該撮像素子チップＣｈの底面及び該底面に対向する該凹状部の上面１１１との間に、該撮像素子チップＣｈが該ベース基板１０１に固着されるよう補強樹脂Ｒを充填することで、ベース基板１０１に固着されているため、ベース基板の開口１１３の周囲でのみベース基板１０１に固着される撮像素子チップＣｈを強固にベース基板に取り付けることができる。
【００５６】
また、撮像素子チップＣｈの実装をリフロー接続で行う場合は、撮像素子チップをベース基板の凹状部１０１ａ内に配置する際に精度良く位置決めしなくても、ボール電極のリフローの際に、半田の表面張力によりベース基板側の接続パッドの位置に自己整合的に撮像素子チップが位置決めされることとなるという効果もある。
【００５７】
なお、上記実施形態１では、撮像素子チップＣｈのベース基板１０１への実装をリフロー接続により行う場合を示しているが、撮像素子チップＣｈの実装は、超音波接続、つまり金部材同士、あるいは金部材とメタライズ層とを、超音波により融着させる超音波接着により行ってもよい。
【００５８】
具体的には、超音波接続による実装を行う場合には、まず、撮像素子チップＣｈの表面の金属層にワイヤボンディングと同様な方法によりＡｕバンプ（バンプ電極）を形成しておく。その後、実装基板１０１上に該撮像素子チップＣｈを、そのＡｕバンプがベース基板（実装基板）１０１の配線層上に形成した接続パッドに接するよう配置し、該撮像素子チップＣｈのＡｕバンプとベース基板の接続パッドとを圧接した状態で、これらの接合部分に熱と超音波を印加してＡｕバンプを接続パッドに溶着する。なお、この場合、ベース基板の配線層には、例えばＣｕ層を用い、また、ベース基板の接続パッドには、例えば、該Ｃｕ層上に形成した、Ｎｉ層とＡｕ層とを積層した２層構造の金属層を用いる。
【００５９】
このような超音波接続（超音波接着）による実装では、リフロー接続による実装に比べると、ベース基板に対する撮像素子チップＣｈの位置決めを高い精度で行うことが要求されるが、リフロー接続による実装とは異なり、一般に半田に含まれているフラックスが飛散して、撮像素子チップＣｈの受光部に付着するといった弊害を回避することができる。
（実施形態２）
図３は、本発明の実施形態２による撮像モジュール（固体撮像装置）を説明する図であり、撮像素子チップを収容するベース基板の断面構造を示している。特に、図３（ａ）は該ベース基板に補強樹脂を注入する前の状態を示し、図３（ｂ）は該ベース基板に補強樹脂を注入した後の状態を示している。なお、図３では、図１に示す光学系は図示していない。
【００６０】
この実施形態２の撮像モジュール１００ａは、これを構成するベース基板１０２の構造が実施形態１の撮像モジュール１００とは異なっており、このベース基板１０２は、二段構造とし、一段目の座グリ部を取り囲むように二段目の座グリが配置された構造となっている。
【００６１】
つまり、該ベース基板１０２の、撮像素子チップ１００ａを収容する凹状部１０２ａは、該ベース基板１０２の開口１２３の周囲に沿って形成され、該撮像素子チップを載置する第１の周壁部１２１ａと、該第１の周壁部の外周に沿って形成された、該第１の周壁部より高い第２の周壁部１２２ａと、該第２の周壁部の外周に沿って形成された、該第２の周壁部より高い第３の周壁部１２３ａとを有し、該第３の周壁部１２３ａの内周面、該第２の周壁部１２２ａの上面、および該撮像素子チップＣｈの外周面とにより、前記補強樹脂Ｒを流し込むスペースが形成されている。
【００６２】
次に、実装方法について簡単に説明する。
【００６３】
ベース基板１０２の凹状部１０２ａ内の一段目の座グリ部（掘込み部）１０２ａ１に撮像素子チップＣｈを配置し、例えば、リフロー接続の場合は、熱処理により半田からなるボール電極Ｂｅをリフローして撮像素子チップＣｈをベース基板１０１の電極パッド（図示せず）に固着する。
【００６４】
なお、このような撮像素子チップＣｈのベース基板１０１への実装は、リフロー接続ではなく、上記実施形態１で説明した超音波接続により行ってもよい。
【００６５】
その後、ベース基板１０２の凹状部１０２ａの二段目の座グリ部１０２ａ２の内壁面と撮像素子チップＣｈの外周面との間のスペースに補強樹脂Ｒを流し込んで硬化させる。
【００６６】
このような構成の本実施形態２では、固体撮像装置１００ａを構成するベース基板１０２の、撮像素子チップＣｈを収容する凹状部１０２ａを二段構造とし、一段目の座グリ部（掘込み部）１０２ａ１に撮像素子チップＣｈを収納し、一段目の座グリ部を囲むように形成された二段目の座グリ部（掘込み部）１０２ａ２に補強樹脂Ｒを充填するので、一段目の座グリ部（掘込み部）１０２ａ１では、撮像素子チップの外周壁と凹状部の内壁面との間のスペースが狭くなっているため、撮像素子チップＣｈの位置を決めやすく、二段目の座グリ部１０２ａでは撮像素子チップの外周壁と凹状部の内壁面との間のスペースが広くなっているため、樹脂補強を流し易いという効果が得られる。
（実施形態３）
図４は、本発明の実施形態３による撮像モジュールを説明する平面図であり、撮像素子チップを取り付けるベース基板の構造を示している。なお、図４においても、図１に示す光学系は図示していない。
【００６７】
この実施形態３による撮像モジュール１００ｂは、これを構成するベース基板１０３の構造が実施形態１の撮像モジュールのベース基板１０１とは異なっており、このベース基板１０３に形成されている凹状部１０３ａでは、撮像素子チップＣｈの外周面との隙間が広い部分と狭い部分とが形成された構造となっている。
【００６８】
つまり、上記ベース基板１０３の、撮像素子チップＣｈを収容する凹状部１０３ａは、ベース基板１０３の中央の開口１３３の周囲に沿って形成され、該撮像素子チップを載置する第１の周壁部１３１ａと、該第１の周壁部１３１ａの外周に沿って形成された、該第１の周囲壁より高い第２の周壁部１３２ａとを有している。
【００６９】
また、第２の周壁部１３２ａは、撮像素子チップＣｈを位置決めするための、該第２の周壁部の内周面と該撮像素子チップの外周面との間隔が狭い位置決め部１３２ａ１と、補強樹脂を流し込むスペースを形成する、該第２の周壁部の内周面と該撮像素子チップＣｈの外周面との間隔が広いスペーサ部１３２ａ２とを有している。
【００７０】
また該第２の周壁部１３２ａの内周面、該第１の周壁部の上面、および該撮像素子チップＣｈの外周面とにより形成されるスペースに補強樹脂が充填される。
【００７１】
ここで、撮像素子チップＣｈは略正方形形状を有し、第２の周壁部１３２ａの位置決め部１３２ａ１は、撮像素子チップＣｈの四隅に対向して位置しており、第２の周壁部１３２ａのスペーサ部１３２ａ２は、該撮像素子チップＣｈの四隅以外の側辺に沿って延びている。
【００７２】
次に、実装方法について簡単に説明する。
【００７３】
ベース基板１０３の凹状部１０３ａ内に撮像素子チップＣｈを配置し、例えば、リフロー接続の場合は、熱処理により半田からなるボール電極（バンプ電極）Ｂｅ（図２参照）をリフローして撮像素子チップＣｈをベース基板１０３の電極パッド（図示せず）に固着する。
【００７４】
ここで、ベース基板１０３の凹状部１０３ａ内に撮像素子チップＣｈを配置する際には、該撮像素子チップＣｈは、第２の周壁部１３２ａの位置決め部１３２ａ１により、リフロー接続時に自己整合的に撮像素子チップＣｈがベース基板１０３の接続パッドに対して位置決めされる程度のずれ以内に位置決めされる。
【００７５】
なお、このような撮像素子チップＣｈのベース基板１０３への実装は、リフロー接続ではなく、上記実施形態１で説明した超音波接続により行ってもよい。
【００７６】
その後、ベース基板１０３の凹状部１０３ａの内壁面と撮像素子チップＣｈの外周面との間の間隔が広いスペーサ部１３２ａ２に補強樹脂を流し込んで硬化させる。
【００７７】
このように本実施形態３では、第２の周壁部１３２ａは、撮像素子チップＣｈを位置決めするための、該第２の周壁部の内周面と該撮像素子チップの外周面との間隔が狭い位置決め部１３２ａ１と、補強樹脂を流し込むスペースを形成する、該第２の周壁部の内周面と該撮像素子チップＣｈの外周面との間隔が広いスペーサ部１３２ａ２とを有する構造としているので、凹状部１０３ａの内壁面と撮像素子チップとの隙間の狭い部分では撮像素子チップの位置決めがし易く、凹状部１０３ａの内壁面と撮像素子チップとの隙間の広い部分で樹脂を流せば生産性が向上するという効果が得られる。
（実施形態４）
図５は、本発明の実施形態４による撮像モジュールを説明する平面図であり、撮像素子チップを取り付けるベース基板の構造を示している。なお、図５においても、図１に示す光学系は図示していない。
【００７８】
この実施形態４による撮像モジュール１００ｃは、これを構成するベース基板１０４の構造が実施形態１の撮像モジュールのベース基板１０１とは異なっており、このベース基板１０４に形成されている凹状部１０４ａでは、その内壁面と撮像素子チップＣｈの外周面との隙間が広い部分と狭い部分とが形成される構造となっている。
【００７９】
つまり、上記ベース基板１０４の、撮像素子チップＣｈを収容する凹状部１０４ａは、ベース基板１０４の中央の開口１４３の周囲に沿って形成され、該撮像素子チップを載置する第１の周壁部１４１ａと、該第１の周壁部１４１ａの外周に沿って形成された、該第１の周囲壁より高い第２の周壁部１４２ａとを有している。
【００８０】
また、第２の周壁部１４２ａは、撮像素子チップＣｈを位置決めするための、該第２の周壁部の内周面と該撮像素子チップの外周面との間隔が狭い位置決め部１４２ａ２と、補強樹脂を流し込むスペースを形成する、該第２の周壁部の内周面と該撮像素子チップＣｈの外周面との間隔が広いスペーサ部１４２ａ１とを有している。
【００８１】
該第２の周壁部１４２ａの内周面、該第１の周壁部の上面、および該撮像素子チップＣｈの外周面とにより形成されるスペースに補強樹脂が充填される。
【００８２】
ここで、撮像素子チップＣｈは略正方形形状を有し、第２の周壁部１４２ａのスペーサ部１４２ａ１は、撮像素子チップＣｈの四隅に対向して位置しており、第２の周壁部１４２ａの位置決め部１４２ａ２は、該撮像素子チップＣｈの四隅以外の側辺に沿って延びている。
【００８３】
次に、実装方法について簡単に説明する。
【００８４】
ベース基板１０４の凹状部１０４ａ内に撮像素子チップＣｈを配置し、例えば、リフロー接続の場合は、熱処理により半田からなるボール電極Ｂｅをリフローして撮像素子チップＣｈをベース基板１０４の接続パッド（図示せず）に固着する。
【００８５】
ここで、ベース基板１０４の凹状部１０４ａ内に撮像素子チップＣｈを配置する際には、該撮像素子チップＣｈは、第２の周壁部１４２ａの位置決め部１４２ａ２により、リフロー接続時に自己整合的に撮像素子チップＣｈがベース基板１０４の接続パッドに対して位置決めされる程度のずれ以内に位置決めされる。
【００８６】
なお、このような撮像素子チップＣｈのベース基板１０４への実装は、リフロー接続ではなく、上記実施形態１で説明した超音波接続により行ってもよい。
【００８７】
その後、ベース基板１０４の凹状部１０４ａの内壁面と撮像素子チップＣｈの外周面との間の間隔が広いスペーサ部１４２ａ１に補強樹脂を流し込んで硬化させる。
【００８８】
このように本実施形態４では、第２の周壁部１４２ａは、撮像素子チップＣｈを位置決めするための、該第２の周壁部の内周面と該撮像素子チップの外周面との間隔が狭い位置決め部１４２ａ２と、補強樹脂を流し込むスペースを形成する、該第２の周壁部の内周面と該撮像素子チップＣｈの外周面との間隔が広いスペーサ部１４２ａ１とを有する構造としているので、凹状部１０４ａの内壁面と撮像素子チップとの隙間の狭い部分では撮像素子チップの位置決めがし易く、凹状部１０４ａの内壁面と撮像素子チップとの隙間の広い部分で樹脂を流せば生産性が向上するという効果が得られる。
（実施形態５）
図６は、本発明の実施形態５による撮像モジュールを説明する図であり、図６（ａ）は撮像素子チップを取り付けるベース基板の断面構造を示し、図６（ｂ）は、ベース基板の、撮像素子チップの実装面側から見た平面構造を示している。
【００８９】
この実施形態５の撮像モジュール１００ｄは、これを構成するベース基板１０５の構造が実施形態１の撮像モジュール１００のものとは異なっており、このベース基板１０５は、第１の周壁部１５１ａの上面の内周縁に沿って形成され、補強樹脂の流れ止めとしての配線層１５２ａ２を有する構造となっている。
【００９０】
つまり、この実施形態５では、上記ベース基板１０５の、撮像素子チップＣｈを収容する凹状部１０５ａは、ベース基板１０５の中央の開口１５３の周囲に沿って形成され、該撮像素子チップＣｈを載置する第１の周壁部１５１ａと、該第１の周壁部１５１ａの外周に沿って形成された、該第１の周囲壁より高い第２の周壁部１５２ａとを有し、該第２の周壁部の内周面１５２ａ１、該第１の周壁部１５１ａの上面１５１ａ１、および該撮像素子チップＣｈの外周面とにより形成されるスペースに補強樹脂Ｒが充填されている。
【００９１】
また、第１の周壁部１５１ａの上面１５１ａ１には、接続パッドＰａが形成されており、撮像素子チップＣｈのバンプ電極（突起電極）Ｂと接続されている。また、第１の周壁部１５１ａの上面１５１ａの内周縁に沿って、前記補強樹脂の流れ止めとしての配線層１５２ａ２が形成されている。図６（ａ）中、Ｒｆは撮像素子チップＣｈの受光部である。
【００９２】
なお、本実施形態５の撮像モジュールを構成するベース基板（実装基板）に撮像素子チップを実装する方法は、実施形態１の撮像モジュールのベース基板に撮像素子チップを実装する方法と同様である。
【００９３】
このような構成の実施形態５の撮像モジュールでは、ベース基板１０５を、その第１の周壁部１５１ａの上面の内周縁に沿って形成され、補強樹脂の流れ止めとしての配線層１５２ａ２を有する構造としているので、ベース基板１０５の凹状部１０５ａの内壁面と撮像素子チップＣｈとの外周面との間に流し込んだ樹脂Ｒが、撮像素子チップＣｈの裏面側に回りこみ、ベース基板１０５の開口１５３に流れ込むのを回避することができる。
（実施形態６）
図７は、本発明の実施形態６による撮像モジュールを説明する図であり、撮像素子チップを取り付けるベース基板の断面構造を示している。
【００９４】
この実施形態６の撮像モジュール１００ｅは、これを構成するベース基板１０６を、第１の周壁部１６１ａの内部に埋め込まれ、該第１の周壁部を補強する配線層１１６ａを有する構造としたものであり、この点以外は、実施形態５の撮像モジュール１００ｄを構成するベース基板１０５と同一の構造となっている。
【００９５】
つまり、この実施形態６では、上記ベース基板１０６の、撮像素子チップＣｈを収容する凹状部１０６ａは、ベース基板１０６の中央の開口１６３の周囲に沿って形成され、該撮像素子チップＣｈを載置する第１の周壁部１６１ａと、該第１の周壁部１６１ａの外周に沿って形成された、該第１の周囲壁より高い第２の周壁部１６２ａとを有し、該第２の周壁部の内周面１６２ａ１、該第１の周壁部１６１ａの上面１６１ａ１、および該撮像素子チップＣｈの外周面とにより形成されるスペースに補強樹脂Ｒが充填されている。
【００９６】
また、第１の周壁部１６１ａの上面１６１ａ１には、接続パッド（接続端子）Ｐａが形成されており、撮像素子チップＣｈのバンプ電極（突起電極）Ｂと接続されている。また、第１の周壁部１６１ａの上面１６１ａ１の内周縁に沿って、前記補強樹脂の流れ止めとしての配線層１６２ａ２が形成されている。図６（ａ）中、Ｒｆは撮像素子チップｈの受光部である。
【００９７】
なお、本実施形態６の撮像モジュールを構成する実装基板に撮像素子チップを実装する方法は、実施形態１の撮像モジュールの実装基板に撮像素子チップを実装する方法と同様である。
【００９８】
このような構成の本実施形態６の撮像モジュール１００ｅでは、実施形態５の撮像モジュール１００ｄの構成に加えて、ベース基板の第１の周壁部１６１ａを内部に配線層１１６ａを埋め込んだ構造としており、つまり、撮像素子チップＣｈのバンプ電極（突起電極）Ｂを接続する接続パッドＰａの下側部に、該接続パッドＰａとしての配線層との均衡（つまり、接続パッドＰａの下側での強度）を保つよう幅広の配線層１１６ａを配置しているので、バンプ電極Ｂと接続パッドＰａとの接続部でのベース基板１０６の反りを防止することができる。
【００９９】
この結果、接着樹脂による固体撮像素子と実装基板とのフェイスダウン実装強度の向上、およびそれに伴う実装基板の破損などのリスクの回避、また基板平坦性を実現することができる。
【０１００】
さらに、上記実施形態１ないし６では、特に説明しなかったが、上記実施形態１ないし６の固体撮像装置の少なくともいずれかを撮像部に用いた、例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、画像入力カメラ、スキャナ、ファクシミリ、カメラ付き携帯電話装置などの、画像入力デバイスを有した電子情報機器について以下簡単に説明する。
（実施形態７）
図８は、本発明の実施形態７として、実施形態１ないし６のいずれかの固体撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【０１０１】
図８に示す本発明の実施形態７による電子情報機器９０は、本発明の上記実施形態１ないし６の固体撮像装置の少なくともいずれかを、被写体の撮影を行う撮像部９１として備えたものであり、このような撮像部による撮影により得られた高品位な画像データを記録用に所定の信号処理した後にデータ記録する記録メディアなどのメモリ部９２と、この画像データを表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示する液晶表示装置などの表示部９３と、この画像データを通信用に所定の信号処理をした後に通信処理する送受信装置などの通信部９４と、この画像データを印刷（印字）して出力（プリントアウト）する画像出力部９５とのうちの少なくともいずれかを有している。
【０１０２】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、固体撮像装置及び電子情報機器の分野において、益々小型薄型化する通信機器をはじめとする携帯端末用に用いられる固体撮像装置として高品質・高信頼性で小型な固体撮像装置を提供することができるものである。
【符号の説明】
【０１０４】
１０ レンズ筐体
１１ 集光レンズ
１２ レンズ支持部材
１３ 光フィルタ
２０ａ 弾性部材
２０ｂ 駆動部
２１、２２ 第１、第２の電磁石
９０ 電子情報機器
９１ 撮像部
９２ メモリ部
９３ 表示手段
９４ 通信手段
９５ 画像出力手段
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ 固体撮像装置（撮像モジュール）
１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６ ベース基板（実装基板）
１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ、１０４ａ 凹状部
１１０ 接続電極
１１０ａ 光学系
１１１ 凹状部の上面
１１２ 凹状部の内壁面
１１３、１２３、１３３、１４３、１５３、１６３ 開口
１１６ａ 配線層
１２１、１２１ａ、１３１ａ、１４１ａ、１５１ａ、１６１ａ 第１の周壁部
１０２ａ１ 一段目の座グリ部
１０２ａ２ 二段目の座グリ部
１２２、１２２ａ、１３２ａ、１４２ａ、１５２ａ、１６２ａ 第２の周壁部
１２３ａ 第３の周壁部
１３２ａ１、１４２ａ２ 位置決め部（隙間が狭い部分）
１３２ａ２、１４２ａ１ スペーサ部（隙間が広い部分）
１５１ａ１、１６１ａ１ 第１の周壁部の上面
１５２ａ１、１６２ａ１ 第２の周壁部の内周面
Ｂ、Ｂｅ ボール電極（バンプ電極）
Ｃｈ 固体撮像素子
Ｐａ 接続パッド
Ｒ 補強樹脂
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置および電子情報機器に関し、特に、実装基板に固体撮像素子を実装し、該実装基板に光学部品を装着してなる固体撮像装置（撮像モジュール）における実装基板の構造を改良したもの、及びこのような実装基板を改良した固体撮像装置を搭載した電子情報機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＣＣＤ型イメージセンサあるいはＣＭＯＳ型イメージセンサ等の固体撮像装置はモジュール化され、種々の電子情報機器を構成する部品として用いられている。
【０００３】
例えば、従来のモジュール化された固体撮像装置（以下、撮像モジュールという。）の一例として特許文献１に開示のものがある。
【０００４】
図９は、この特許文献１に開示の撮像モジュールを説明する図である。
【０００５】
この特許文献１に開示の撮像モジュール８０は、絶縁基体（実装基板）８１、透光性部材８２および撮像素子８３を有する撮像装置と、この撮像装置に装着された光学部品８０ｂとを備えている。
【０００６】
ここで、光学部品８０ｂは、レンズ８１０と、該撮像装置を構成する絶縁基体８１に取り付けられ、該レンズ８１０を保持するレンズホルダ８９とを有している。また、絶縁基体８１には、配線導体８４および外部接続端子８５が形成されている。
【０００７】
絶縁基体８１には、撮像素子８３が、その表面に形成された受光部８３ａが上方を向くようにフリップチップ実装されている。この撮像素子８３は電気的接続部材８６を介して配線導体８４に電気的に接続されており、また、撮像素子８３の上面と、これに対向する絶縁基体８１の下面とは樹脂８７に固着されている。また、絶縁基体８１の、撮像素子８３の受光部８３ａと対向する部分には開口８１ａが形成され、この開口を塞ぐよう該絶縁基体の上面８１ｂには透光性部材８２が接合されている。
【０００８】
この絶縁基体８１の上面８１ｂには、レンズ８１０を保持するレンズホルダ８９が取り付けられている。この絶縁基体８１の上面８１ｂとレンズホルダ８９の下端面とは、例えば樹脂製の接着剤等により接着されている。また、レンズホルダ８９の前記絶縁基体８１の開口８１ａに対向する部分には、採光用開口８９ａが形成されている。
【０００９】
このような構成の撮像モジュール８０では、外部からの入射光は、レンズホルダ８９の採光窓８９ａ、該レンズホルダ８９に保持されたレンズ８１０、絶縁基体８１に接合された透光性部材８２、及び絶縁基体８１に形成された開口８１ａを通り、撮像素子８３の受光部８３ａに入射する。撮像素子８３の受光部８３ａに達した光は、撮像素子８３により電気信号に変換され、配線導体８４および外部接続端子８５を介して撮像モジュール８０の外部へ出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−２０１４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
以上説明したように、従来の撮像モジュール８０では、実装基板としての絶縁基体８１上に撮像素子８３がフリップチップ実装されており、このような実装では、撮像素子の電極と実装基板としての絶縁基体の導体配線とがフェイスボンディングにより接合されることとなることから、実装基板と撮像素子との接合強度が弱く、撮像素子周りの樹脂補強が必要になる。このため、上述した従来技術においても撮像素子８３の上面とこれに対向する絶縁基体８１の下面とは樹脂８７に固着されている。
【００１２】
しかしながら、撮像素子８３と絶縁基体８１とを単に樹脂で接着した構造では、撮像素子８３と絶縁基体８１との接合強度の不足により撮像素子８３が絶縁基体８１から外れたり、撮像素子８３と絶縁基体８１の配線導体との間で電気的な接続不良が発生したりする虞があり、このような従来の実装構造をそのまま採用した撮像モジュールでは、フェースダウンボンドによる製品サイズ縮小といったメリット、さらには品質や信頼性を損なってしまうという問題がある。
【００１３】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、実装基板に実装した撮像素子チップの実装基板との接合強度を高めることができ、これによりフェースダウンボンドによる製品サイズ縮小といったメリット、さらには品質や信頼性を高く保持することができ、引いては、より小型で、高品質、高信頼性、かつ高生産性を実現することができる固体撮像装置、及びこのような固体撮像装置を搭載した電子情報機器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る固体撮像装置は、実装基板に固体撮像素子を実装してなる実装構造を有する固体撮像装置であって、該実装基板は、その表面部に、該固体撮像素子を収容する収容スペースとして凹状部が形成されており、該実装基板の凹状部内に収容された固体撮像素子の側面と該側面に対向する該凹状部の内壁面との間、及び該固体撮像素子の底面及び該底面に対向する該凹状部の上面との間に、該固体撮像素子が該実装基板に固着されるよう補強樹脂が充填されており、そのことにより上記目的が達成される。
【００１５】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記実装基板は、前記凹状部の、前記固体撮像素子の受光部に対向する部分に開口を形成したものであることが好ましい。
【００１６】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記実装基板の、前記固体撮像素子を収容する凹状部は、前記開口の周囲に沿って形成され、該固体撮像素子を載置する第１の周壁部と、該第１の周壁部の外周に沿って形成された、該第１の周囲壁より高い第２の周壁部とを有し、該第２の周壁部の内周面、該第１の周壁部の上面、および該固体撮像素子の外周面とにより形成されるスペースに前記補強樹脂が充填されていることが好ましい。
【００１７】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記実装基板の、前記固体撮像素子を収容する凹状部は、前記開口の周囲に沿って形成され、該固体撮像素子を載置する第１の周壁部と、該第１の周壁部の外周に沿って形成された、該第１の周壁部より高い第２の周壁部と、該第２の周壁部の外周に沿って形成された、該第２の周壁部より高い第３の周壁部とを有し、該第３の周壁部の内周面、該第２の周壁部の上面、および該固体撮像素子の外周面とにより、前記補強樹脂を流し込むスペースが形成されていることが好ましい。
【００１８】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記第２の周壁部の内面、前記第１の周壁部の上面、および前記固体撮像素子の外周面とにより形成されるスペースに前記補強樹脂が充填されていることが好ましい。
【００１９】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記第２の周壁部は、前記固体撮像素子を位置決めするための、該第２の周壁部の内周面と該固体撮像素子の外周面との間隔が狭い位置決め部と、前記補強樹脂を流し込むスペースを形成する、該第２の周壁部の内周面と該固体撮像素子の外周面との間隔が広いスペーサ部とを有することが好ましい。
【００２０】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記固体撮像素子は平面矩形形状を有し、前記第２の周壁部の位置決め部は、前記固体撮像素子の四隅に対向する部分であり、前記第２の周壁部のスペーサ部は、該固体撮像素子の四隅以外の側辺に沿った部分であることが好ましい。
【００２１】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記固体撮像素子は平面矩形形状を有し、前記第２の周壁部のスペーサ部は、前記固体撮像素子の四隅に対向する部分であり、前記第２の周壁部の位置決め部は、該固体撮像素子の四隅以外の側辺に沿った部分であることが好ましい。
【００２２】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記実装構造は、前記実装基板に前記固体撮像素子をフェースダウン実装により実装してなる構造であり、前記固体撮像素子は、半田リフローにより前記第１の周壁部の上面に固着されていることが好ましい。
【００２３】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記実装構造は、前記実装基板に前記固体撮像素子をフェースダウン実装により実装してなる構造であり、前記固体撮像素子は、超音波接着により前記第１の周壁部の上面に固着されていることが好ましい。
【００２４】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記第１の周壁部は、その上面の内周縁に沿って形成され、前記補強樹脂の流れ止めとしての配線層を有することが好ましい。
【００２５】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記第１の周壁部は、その内部に埋め込まれ、該第１の周壁部を補強する配線層を有することが好ましい。
【００２６】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記実装基板の、前記固体撮像素子が実装されている第１の面とは反対側の第２の面上には、外部からの入射光を該固体撮像素子の受光部へ導くための光学系が取り付けられていることが好ましい。
【００２７】
本発明は、上記固体撮像装置において、前記光学系は、外部からの入射光を該固体撮像素子の受光部に集光する集光レンズと、該実装基板の該第２の面上に取り付けられ、集光レンズを保持するレンズホルダと、該実装基板の第２の面上に該実装基板の開口を覆うよう取り付けられ、赤外光成分をカットするフィルタとを有することが好ましい。
【００２８】
本発明に係る電子情報機器は。被写体の撮像を行う撮像部を備えた電子情報機器であって、該撮像部は、上述した本発明に係る固体撮像装置であり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２９】
次に作用について説明する。
【００３０】
本発明においては、実装基板の凹状部内に固体撮像素子を収容し、該固体撮像素子の側面と該側面に対向する該凹状部の内壁面との間、及び該固体撮像素子の底面及び該底面に対向する該凹状部の上面との間に、該固体撮像素子が該実装基板に固着されるよう補強樹脂を充填しているので、実装基板に実装した撮像素子チップの実装基板との接合強度を高めることができ、これによりフェースダウンボンドによる製品サイズ縮小といったメリット、さらには品質や信頼性を高く保持することができる。
【００３１】
本発明においては、実装基板の、固体撮像素子を収容する凹状部は、実装基板の開口の周囲に沿って形成され、該固体撮像素子を載置する第１の周壁部と、該第１の周壁部の外周に沿って形成された、該第１の周壁部より高い第２の周壁部と、該第２の周壁部の外周に沿って形成された、該第２の周壁部より高い第３の周壁部とを有し、該第３の周壁部の内周面、該第２の周壁部の上面、および該固体撮像素子の外周面とにより、前記補強樹脂を流し込むスペースを形成しているので、第２の周壁部の周壁部の内周面により固体撮像素子の位置を決めやすくなり、第３の周壁部の内周面と固体撮像素子の外周面の間のスペースは広くなっているため、このスペースを補強樹脂を流し込むスペースとして利用することができる。
【００３２】
本発明においては、凹状部を構成する第２の周壁部を、固体撮像素子を位置決めするための、該第２の周壁部の内周面と該固体撮像素子の外周面との間隔が狭い位置決め部と、補強樹脂を流し込むスペースを形成する、該第２の周壁部の内周面と該固体撮像素子の外周面との間隔が広いスペーサ部とを有する構造としたので、実装基板の固体撮像素子を収容する凹状部の内壁面と固体撮像素子との隙間の狭い部分で固体撮像素子の位置決めがし易く、凹状部の内壁面と固体撮像素子との隙間の広い部分で樹脂を流せば生産性が向上する。
【００３３】
本発明においては、固体撮像素子の実装をリフロー接続で行うことにより、固体撮像素子を実装基板の凹状部内に配置する際に精度良く位置決めしなくても、半田リフローの際に、半田の表面張力により、実装基板の電極パッドの位置に自己整合的に固体撮像素子を位置決めすることが可能となる。
【００３４】
本発明においては、固体撮像素子の実装を超音波接続により行うことにより、リフロー接続による実装とは異なり、一般に半田に含まれているフラックスが飛散して、撮像素子チップの受光部に付着するといった弊害を回避することができる。
【００３５】
本発明においては、実装基板の凹状部の、固体撮像素子を載置する第１の周壁部を、その上面の内周縁に沿って形成され、前記補強樹脂の流れ止めとしての配線層を有する構造としているので、実装基板の凹状部の内壁面と固体撮像素子との外周面との間に流し込んだ樹脂が、固体撮像素子の裏面側に回りこみ、実装基板の開口に流れ込むのを回避することができる。これにより、補強樹脂による固体撮像素子の画素領域の侵食を防止できる。
【００３６】
本発明においては、実装基板の凹状部を構成する、固体撮像素子を載置する第１の周壁部を、その内部に埋め込まれ、該第１の周壁部を補強する配線層を有する構造としているので、実装基板の、固体撮像素子との接続部での平坦性を確保することができ、固体撮像素子と実装基板の接続信頼性の低下を回避することができる。
【発明の効果】
【００３７】
以上のように、本発明によれば、実装基板の凹状部内に固体撮像素子を収容し、該固体撮像素子の側面と該側面に対向する該凹状部の内壁面との間、及び該固体撮像素子の底面及び該底面に対向する該凹状部の上面との間に、該固体撮像素子が該実装基板に固着されるよう補強樹脂を充填しているので、フェースダウンボンドによる製品サイズ縮小といったメリット、さらには品質や信頼性を高く保持することができ、この結果、より小型で、高品質、高信頼性、かつ高生産性を実現することができる固体撮像装置、及びこのような固体撮像装置を搭載した電子情報機器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は本発明の実施形態１による固体撮像装置である撮像モジュールを説明する図であり、図１（ａ）は、該撮像モジュールの断面構造を示し、図１（ｂ）は該撮像モジュールを構成するベース基板の構造を説明する平面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態１による撮像モジュールにおける、撮像素子チップを取り付けるベース基板の断面構造を示す図であり、図２（ａ）は該ベース基板に補強樹脂を注入する前の状態を示し、図２（ｂ）は該ベース基板に補強樹脂を注入した後の状態を示している。
【図３】図３は、本発明の実施形態２による撮像モジュールにおける、撮像素子チップを取り付けるベース基板の断面構造を示す図であり、図３（ａ）は該ベース基板に補強樹脂を注入する前の状態を示し、図３（ｂ）は該ベース基板に補強樹脂を注入した後の状態を示している。
【図４】図４は、本発明の実施形態３による撮像モジュールを説明する平面図であり、撮像素子チップを実装するベース基板の構造を示している。
【図５】図５は、本発明の実施形態４による撮像モジュールを説明する平面図であり、撮像素子チップを実装するベース基板の構造を示している。
【図６】図６は、本発明の実施形態５による撮像モジュールを説明する図であり、図６（ａ）は、撮像素子チップを取り付けるベース基板の断面構造を示し、図６（ｂ）は、ベース基板の、撮像素子チップの実装面側から見た平面構造を示している。
【図７】図７は、本発明の実施形態６による撮像モジュールを説明する図であり、撮像素子チップを取り付けるベース基板の断面構造を示している。
【図８】図８は、本発明の実施形態７として、実施形態１ないし６の固体撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【図９】図９は、特許文献１に開示の従来の撮像モジュールを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００４０】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１による固体撮像装置として撮像モジュールを説明する図であり、図１（ａ）は、該撮像モジュールの断面構造を示し、図１（ｂ）は該撮像モジュールを構成する実装基板（ベース基板）の構造を説明する平面図であり、ベース基板の下面の構造を示している。
【００４１】
本実施形態１の固体撮像装置１００は、実装基板（以下、ベース基板という。）１０１に固体撮像素子Ｃｈを実装してなる実装構造を有する固体撮像装置である。ここで、ベース基板１０１には、主にセラミック基板が用いられるが、ベース基板はもちろん通常のガラスエポキシ基板でもよい。また、ベース基板１０１の第１の面（図１（ａ）では下面）上に取り付けられた固体撮像素子Ｃｈは、例えば、ＣＣＤ型イメージセンサやＣＭＯＳ型イメージセンサなどの撮像素子チップであり、平面形状は正方形形状などの矩形形状をしている。
【００４２】
また、ベース基板１０１の上面上には、外部からの入射光を撮像素子チップＣｈの受光部へ導くための光学系１１０ａが取り付けられている。この光学系１１０ａは、外部からの入射光を該撮像素子チップＣｈの受光部Ｒｆに集光する集光レンズ１１と、該ベース基板１０１の第２の面（図１（ａ）では上面）上に取り付けられ、集光レンズを収容するレンズ筐体（レンズホルダ）１０と、該ベース基板１０１の第２の面上に該ベース基板の開口１１３を覆うよう取り付けられ、赤外光成分をカットする光フィルタ１３とを有している。
【００４３】
ここで、レンズ筐体１０内には、集光レンズ１１を取り付けるためのレンズ支持部材１２と、該レンズ支持部材１２を、集光レンズ１１が光学系の光軸に沿ってスライド可能となるよう、レンズ筐体１０に対して支持する弾性部材２０ａと、該レンズ支持部材１２を光学系の光軸方向に動かす駆動部２０ｂとを有している。これらのレンズ支持部材１２、弾性部材２０ａ及び駆動部２０ｂは、レンズ支持駆動機構２０を構成している。
【００４４】
この駆動部２０ｂは、レンズ筐体１０に取り付けられた第１の電磁石２１と、該レンズ支持部材１２の外周に取り付けられた第２の電磁石２２とを有している。なお、第１及び第２の電磁石の一方は永久磁石でもよい。
【００４５】
また、ベース基板１０１の第１の表面部（図１（ａ）では下側表面部）の、凹状部の周囲には、他の電子部品との接続のための外部接続端子である接続電極１１０が形成されている。
【００４６】
図２は、本発明の実施形態１による撮像モジュールにおける、撮像素子チップを収容するベース基板の断面構造を示す図であり、図２（ａ）は該ベース基板に補強樹脂を注入する前の状態を示し、図２（ｂ）は該ベース基板に補強樹脂Ｒを注入した後の状態を示している。なお、図２では、図１（ａ）とは上下逆転させてベース基板の断面構造を示しており、また、図１に示す光学系は省略している。
【００４７】
以下、図２に示す上下関係に従ってベース基板１０１を詳しく説明する。
【００４８】
このベース基板１０１は、第１の表面部（図２では上側表面部）に、該撮像素子チップＣｈを収容する収容スペースとして凹状部１０１ａが形成されており、該ベース基板１０１の凹状部１０１ａ内に収容された撮像素子チップＣｈは、その側面と該側面に対向する該凹状部１０１ａの内壁面１１２との間、及び該撮像素子チップＣｈの底面及び該底面に対向する該凹状部の上面１１１との間に、該撮像素子チップＣｈが該ベース基板１０１に固着されるよう補強樹脂Ｒが充填されている。
【００４９】
つまり、上記ベース基板１０１の、撮像素子チップＣｈを収容する凹状部１０１ａは、ベース基板１０１の中央の開口１１３の周囲に沿って形成され、該撮像素子チップを載置する第１の周壁部１２１と、該第１の周壁部１２１の外周に沿って形成された、該第１の周囲壁より高い第２の周壁部１２２とを有し、該第２の周壁部の内周面１１２、該第１の周壁部の上面１１１、および該撮像素子チップＣｈの外周面とにより形成されるスペースに補強樹脂Ｒが充填されている。
【００５０】
ここで、上記実装構造は、ベース基板１０１に撮像素子チップＣｈをフェースダウン実装により実装してなる構造であり、具体的には、フリップチップボンド（ＦＣＢ）により実装されている。つまり、撮像素子チップＣｈのボンディング面に形成したボール電極（バンプ電極）Ｂｅをベース基板１０１の接続パッド（図示せず）に固着することにより、撮像素子チップをベース基板に実装する方法であり、この方法は、ＣＭＯＳ型イメージセンサやＣＣＤ型イメージセンサなどの撮像素子チップＣｈを、ベース基板に実装（接続）する方法の１つである。ボール電極の材料には金や半田が使用されることが多い。また、ボール電極と接続パッドとの接続は、ボール電極の材料が金である場合は、超音波接続を用い、ボール電極の材料が半田である場合はリフロー接続を用いるのが一般的である。
【００５１】
このようなＦＣＢ技術を使用する理由は、製品の小型化や薄型化が図れることである。また、ＦＣＢによる実装を行うにはベース基板は複雑な（立体的な）構造になってしまうことが多いため、基板としては、複雑な構造を作りやすい主にセラミック基板が用いられるが、もちろん通常のガラスエポキシ基板を用いてもよい。
【００５２】
次に、実装方法について簡単に説明する。
【００５３】
ベース基板１０１の凹状部１０１ａ内に撮像素子チップＣｈを配置し、例えば、リフロー接続の場合は、熱処理により半田からなるボール電極Ｂｅをリフローして撮像素子チップＣｈをベース基板１０１の電極パッド（図示せず）に固着する。
【００５４】
その後、ベース基板１０１の凹状部１０１ａの内壁面と撮像素子チップＣｈの外周面との間のスペースに補強樹脂Ｒを流し込んで硬化させる。
【００５５】
このような構造の本実施形態１の固体撮像装置１００では、ベース基板１０１の凹状部１０１ａ内に収容された撮像素子チップＣｈの側面と該側面に対向する該凹状部１０１ａの内壁面１１２との間、及び該撮像素子チップＣｈの底面及び該底面に対向する該凹状部の上面１１１との間に、該撮像素子チップＣｈが該ベース基板１０１に固着されるよう補強樹脂Ｒを充填することで、ベース基板１０１に固着されているため、ベース基板の開口１１３の周囲でのみベース基板１０１に固着される撮像素子チップＣｈを強固にベース基板に取り付けることができる。
【００５６】
また、撮像素子チップＣｈの実装をリフロー接続で行う場合は、撮像素子チップをベース基板の凹状部１０１ａ内に配置する際に精度良く位置決めしなくても、ボール電極のリフローの際に、半田の表面張力によりベース基板側の接続パッドの位置に自己整合的に撮像素子チップが位置決めされることとなるという効果もある。
【００５７】
なお、上記実施形態１では、撮像素子チップＣｈのベース基板１０１への実装をリフロー接続により行う場合を示しているが、撮像素子チップＣｈの実装は、超音波接続、つまり金部材同士、あるいは金部材とメタライズ層とを、超音波により融着させる超音波接着により行ってもよい。
【００５８】
具体的には、超音波接続による実装を行う場合には、まず、撮像素子チップＣｈの表面の金属層にワイヤボンディングと同様な方法によりＡｕバンプ（バンプ電極）を形成しておく。その後、実装基板１０１上に該撮像素子チップＣｈを、そのＡｕバンプがベース基板（実装基板）１０１の配線層上に形成した接続パッドに接するよう配置し、該撮像素子チップＣｈのＡｕバンプとベース基板の接続パッドとを圧接した状態で、これらの接合部分に熱と超音波を印加してＡｕバンプを接続パッドに溶着する。なお、この場合、ベース基板の配線層には、例えばＣｕ層を用い、また、ベース基板の接続パッドには、例えば、該Ｃｕ層上に形成した、Ｎｉ層とＡｕ層とを積層した２層構造の金属層を用いる。
【００５９】
このような超音波接続（超音波接着）による実装では、リフロー接続による実装に比べると、ベース基板に対する撮像素子チップＣｈの位置決めを高い精度で行うことが要求されるが、リフロー接続による実装とは異なり、一般に半田に含まれているフラックスが飛散して、撮像素子チップＣｈの受光部に付着するといった弊害を回避することができる。
（実施形態２）
図３は、本発明の実施形態２による撮像モジュール（固体撮像装置）を説明する図であり、撮像素子チップを収容するベース基板の断面構造を示している。特に、図３（ａ）は該ベース基板に補強樹脂を注入する前の状態を示し、図３（ｂ）は該ベース基板に補強樹脂を注入した後の状態を示している。なお、図３では、図１に示す光学系は図示していない。
【００６０】
この実施形態２の撮像モジュール１００ａは、これを構成するベース基板１０２の構造が実施形態１の撮像モジュール１００とは異なっており、このベース基板１０２は、二段構造とし、一段目の座グリ部を取り囲むように二段目の座グリが配置された構造となっている。
【００６１】
つまり、該ベース基板１０２の、撮像素子チップ１００ａを収容する凹状部１０２ａは、該ベース基板１０２の開口１２３の周囲に沿って形成され、該撮像素子チップを載置する第１の周壁部１２１ａと、該第１の周壁部の外周に沿って形成された、該第１の周壁部より高い第２の周壁部１２２ａと、該第２の周壁部の外周に沿って形成された、該第２の周壁部より高い第３の周壁部１２３ａとを有し、該第３の周壁部１２３ａの内周面、該第２の周壁部１２２ａの上面、および該撮像素子チップＣｈの外周面とにより、前記補強樹脂Ｒを流し込むスペースが形成されている。
【００６２】
次に、実装方法について簡単に説明する。
【００６３】
ベース基板１０２の凹状部１０２ａ内の一段目の座グリ部（掘込み部）１０２ａ１に撮像素子チップＣｈを配置し、例えば、リフロー接続の場合は、熱処理により半田からなるボール電極Ｂｅをリフローして撮像素子チップＣｈをベース基板１０１の電極パッド（図示せず）に固着する。
【００６４】
なお、このような撮像素子チップＣｈのベース基板１０１への実装は、リフロー接続ではなく、上記実施形態１で説明した超音波接続により行ってもよい。
【００６５】
その後、ベース基板１０２の凹状部１０２ａの二段目の座グリ部１０２ａ２の内壁面と撮像素子チップＣｈの外周面との間のスペースに補強樹脂Ｒを流し込んで硬化させる。
【００６６】
このような構成の本実施形態２では、固体撮像装置１００ａを構成するベース基板１０２の、撮像素子チップＣｈを収容する凹状部１０２ａを二段構造とし、一段目の座グリ部（掘込み部）１０２ａ１に撮像素子チップＣｈを収納し、一段目の座グリ部を囲むように形成された二段目の座グリ部（掘込み部）１０２ａ２に補強樹脂Ｒを充填するので、一段目の座グリ部（掘込み部）１０２ａ１では、撮像素子チップの外周壁と凹状部の内壁面との間のスペースが狭くなっているため、撮像素子チップＣｈの位置を決めやすく、二段目の座グリ部１０２ａでは撮像素子チップの外周壁と凹状部の内壁面との間のスペースが広くなっているため、樹脂補強を流し易いという効果が得られる。
（実施形態３）
図４は、本発明の実施形態３による撮像モジュールを説明する平面図であり、撮像素子チップを取り付けるベース基板の構造を示している。なお、図４においても、図１に示す光学系は図示していない。
【００６７】
この実施形態３による撮像モジュール１００ｂは、これを構成するベース基板１０３の構造が実施形態１の撮像モジュールのベース基板１０１とは異なっており、このベース基板１０３に形成されている凹状部１０３ａでは、撮像素子チップＣｈの外周面との隙間が広い部分と狭い部分とが形成された構造となっている。
【００６８】
つまり、上記ベース基板１０３の、撮像素子チップＣｈを収容する凹状部１０３ａは、ベース基板１０３の中央の開口１３３の周囲に沿って形成され、該撮像素子チップを載置する第１の周壁部１３１ａと、該第１の周壁部１３１ａの外周に沿って形成された、該第１の周囲壁より高い第２の周壁部１３２ａとを有している。
【００６９】
また、第２の周壁部１３２ａは、撮像素子チップＣｈを位置決めするための、該第２の周壁部の内周面と該撮像素子チップの外周面との間隔が狭い位置決め部１３２ａ１と、補強樹脂を流し込むスペースを形成する、該第２の周壁部の内周面と該撮像素子チップＣｈの外周面との間隔が広いスペーサ部１３２ａ２とを有している。
【００７０】
また該第２の周壁部１３２ａの内周面、該第１の周壁部の上面、および該撮像素子チップＣｈの外周面とにより形成されるスペースに補強樹脂が充填される。
【００７１】
ここで、撮像素子チップＣｈは略正方形形状を有し、第２の周壁部１３２ａの位置決め部１３２ａ１は、撮像素子チップＣｈの四隅に対向して位置しており、第２の周壁部１３２ａのスペーサ部１３２ａ２は、該撮像素子チップＣｈの四隅以外の側辺に沿って延びている。
【００７２】
次に、実装方法について簡単に説明する。
【００７３】
ベース基板１０３の凹状部１０３ａ内に撮像素子チップＣｈを配置し、例えば、リフロー接続の場合は、熱処理により半田からなるボール電極（バンプ電極）Ｂｅ（図２参照）をリフローして撮像素子チップＣｈをベース基板１０３の電極パッド（図示せず）に固着する。
【００７４】
ここで、ベース基板１０３の凹状部１０３ａ内に撮像素子チップＣｈを配置する際には、該撮像素子チップＣｈは、第２の周壁部１３２ａの位置決め部１３２ａ１により、リフロー接続時に自己整合的に撮像素子チップＣｈがベース基板１０３の接続パッドに対して位置決めされる程度のずれ以内に位置決めされる。
【００７５】
なお、このような撮像素子チップＣｈのベース基板１０３への実装は、リフロー接続ではなく、上記実施形態１で説明した超音波接続により行ってもよい。
【００７６】
その後、ベース基板１０３の凹状部１０３ａの内壁面と撮像素子チップＣｈの外周面との間の間隔が広いスペーサ部１３２ａ２に補強樹脂を流し込んで硬化させる。
【００７７】
このように本実施形態３では、第２の周壁部１３２ａは、撮像素子チップＣｈを位置決めするための、該第２の周壁部の内周面と該撮像素子チップの外周面との間隔が狭い位置決め部１３２ａ１と、補強樹脂を流し込むスペースを形成する、該第２の周壁部の内周面と該撮像素子チップＣｈの外周面との間隔が広いスペーサ部１３２ａ２とを有する構造としているので、凹状部１０３ａの内壁面と撮像素子チップとの隙間の狭い部分では撮像素子チップの位置決めがし易く、凹状部１０３ａの内壁面と撮像素子チップとの隙間の広い部分で樹脂を流せば生産性が向上するという効果が得られる。
（実施形態４）
図５は、本発明の実施形態４による撮像モジュールを説明する平面図であり、撮像素子チップを取り付けるベース基板の構造を示している。なお、図５においても、図１に示す光学系は図示していない。
【００７８】
この実施形態４による撮像モジュール１００ｃは、これを構成するベース基板１０４の構造が実施形態１の撮像モジュールのベース基板１０１とは異なっており、このベース基板１０４に形成されている凹状部１０４ａでは、その内壁面と撮像素子チップＣｈの外周面との隙間が広い部分と狭い部分とが形成される構造となっている。
【００７９】
つまり、上記ベース基板１０４の、撮像素子チップＣｈを収容する凹状部１０４ａは、ベース基板１０４の中央の開口１４３の周囲に沿って形成され、該撮像素子チップを載置する第１の周壁部１４１ａと、該第１の周壁部１４１ａの外周に沿って形成された、該第１の周囲壁より高い第２の周壁部１４２ａとを有している。
【００８０】
また、第２の周壁部１４２ａは、撮像素子チップＣｈを位置決めするための、該第２の周壁部の内周面と該撮像素子チップの外周面との間隔が狭い位置決め部１４２ａ２と、補強樹脂を流し込むスペースを形成する、該第２の周壁部の内周面と該撮像素子チップＣｈの外周面との間隔が広いスペーサ部１４２ａ１とを有している。
【００８１】
該第２の周壁部１４２ａの内周面、該第１の周壁部の上面、および該撮像素子チップＣｈの外周面とにより形成されるスペースに補強樹脂が充填される。
【００８２】
ここで、撮像素子チップＣｈは略正方形形状を有し、第２の周壁部１４２ａのスペーサ部１４２ａ１は、撮像素子チップＣｈの四隅に対向して位置しており、第２の周壁部１４２ａの位置決め部１４２ａ２は、該撮像素子チップＣｈの四隅以外の側辺に沿って延びている。
【００８３】
次に、実装方法について簡単に説明する。
【００８４】
ベース基板１０４の凹状部１０４ａ内に撮像素子チップＣｈを配置し、例えば、リフロー接続の場合は、熱処理により半田からなるボール電極Ｂｅをリフローして撮像素子チップＣｈをベース基板１０４の接続パッド（図示せず）に固着する。
【００８５】
ここで、ベース基板１０４の凹状部１０４ａ内に撮像素子チップＣｈを配置する際には、該撮像素子チップＣｈは、第２の周壁部１４２ａの位置決め部１４２ａ２により、リフロー接続時に自己整合的に撮像素子チップＣｈがベース基板１０４の接続パッドに対して位置決めされる程度のずれ以内に位置決めされる。
【００８６】
なお、このような撮像素子チップＣｈのベース基板１０４への実装は、リフロー接続ではなく、上記実施形態１で説明した超音波接続により行ってもよい。
【００８７】
その後、ベース基板１０４の凹状部１０４ａの内壁面と撮像素子チップＣｈの外周面との間の間隔が広いスペーサ部１４２ａ１に補強樹脂を流し込んで硬化させる。
【００８８】
このように本実施形態４では、第２の周壁部１４２ａは、撮像素子チップＣｈを位置決めするための、該第２の周壁部の内周面と該撮像素子チップの外周面との間隔が狭い位置決め部１４２ａ２と、補強樹脂を流し込むスペースを形成する、該第２の周壁部の内周面と該撮像素子チップＣｈの外周面との間隔が広いスペーサ部１４２ａ１とを有する構造としているので、凹状部１０４ａの内壁面と撮像素子チップとの隙間の狭い部分では撮像素子チップの位置決めがし易く、凹状部１０４ａの内壁面と撮像素子チップとの隙間の広い部分で樹脂を流せば生産性が向上するという効果が得られる。
（実施形態５）
図６は、本発明の実施形態５による撮像モジュールを説明する図であり、図６（ａ）は撮像素子チップを取り付けるベース基板の断面構造を示し、図６（ｂ）は、ベース基板の、撮像素子チップの実装面側から見た平面構造を示している。
【００８９】
この実施形態５の撮像モジュール１００ｄは、これを構成するベース基板１０５の構造が実施形態１の撮像モジュール１００のものとは異なっており、このベース基板１０５は、第１の周壁部１５１ａの上面の内周縁に沿って形成され、補強樹脂の流れ止めとしての配線層１５２ａ２を有する構造となっている。
【００９０】
つまり、この実施形態５では、上記ベース基板１０５の、撮像素子チップＣｈを収容する凹状部１０５ａは、ベース基板１０５の中央の開口１５３の周囲に沿って形成され、該撮像素子チップＣｈを載置する第１の周壁部１５１ａと、該第１の周壁部１５１ａの外周に沿って形成された、該第１の周囲壁より高い第２の周壁部１５２ａとを有し、該第２の周壁部の内周面１５２ａ１、該第１の周壁部１５１ａの上面１５１ａ１、および該撮像素子チップＣｈの外周面とにより形成されるスペースに補強樹脂Ｒが充填されている。
【００９１】
また、第１の周壁部１５１ａの上面１５１ａ１には、接続パッドＰａが形成されており、撮像素子チップＣｈのバンプ電極（突起電極）Ｂと接続されている。また、第１の周壁部１５１ａの上面１５１ａの内周縁に沿って、前記補強樹脂の流れ止めとしての配線層１５２ａ２が形成されている。図６（ａ）中、Ｒｆは撮像素子チップＣｈの受光部である。
【００９２】
なお、本実施形態５の撮像モジュールを構成するベース基板（実装基板）に撮像素子チップを実装する方法は、実施形態１の撮像モジュールのベース基板に撮像素子チップを実装する方法と同様である。
【００９３】
このような構成の実施形態５の撮像モジュールでは、ベース基板１０５を、その第１の周壁部１５１ａの上面の内周縁に沿って形成され、補強樹脂の流れ止めとしての配線層１５２ａ２を有する構造としているので、ベース基板１０５の凹状部１０５ａの内壁面と撮像素子チップＣｈとの外周面との間に流し込んだ樹脂Ｒが、撮像素子チップＣｈの裏面側に回りこみ、ベース基板１０５の開口１５３に流れ込むのを回避することができる。
（実施形態６）
図７は、本発明の実施形態６による撮像モジュールを説明する図であり、撮像素子チップを取り付けるベース基板の断面構造を示している。
【００９４】
この実施形態６の撮像モジュール１００ｅは、これを構成するベース基板１０６を、第１の周壁部１６１ａの内部に埋め込まれ、該第１の周壁部を補強する配線層１１６ａを有する構造としたものであり、この点以外は、実施形態５の撮像モジュール１００ｄを構成するベース基板１０５と同一の構造となっている。
【００９５】
つまり、この実施形態６では、上記ベース基板１０６の、撮像素子チップＣｈを収容する凹状部１０６ａは、ベース基板１０６の中央の開口１６３の周囲に沿って形成され、該撮像素子チップＣｈを載置する第１の周壁部１６１ａと、該第１の周壁部１６１ａの外周に沿って形成された、該第１の周囲壁より高い第２の周壁部１６２ａとを有し、該第２の周壁部の内周面１６２ａ１、該第１の周壁部１６１ａの上面１６１ａ１、および該撮像素子チップＣｈの外周面とにより形成されるスペースに補強樹脂Ｒが充填されている。
【００９６】
また、第１の周壁部１６１ａの上面１６１ａ１には、接続パッド（接続端子）Ｐａが形成されており、撮像素子チップＣｈのバンプ電極（突起電極）Ｂと接続されている。また、第１の周壁部１６１ａの上面１６１ａ１の内周縁に沿って、前記補強樹脂の流れ止めとしての配線層１６２ａ２が形成されている。図６（ａ）中、Ｒｆは撮像素子チップｈの受光部である。
【００９７】
なお、本実施形態６の撮像モジュールを構成する実装基板に撮像素子チップを実装する方法は、実施形態１の撮像モジュールの実装基板に撮像素子チップを実装する方法と同様である。
【００９８】
このような構成の本実施形態６の撮像モジュール１００ｅでは、実施形態５の撮像モジュール１００ｄの構成に加えて、ベース基板の第１の周壁部１６１ａを内部に配線層１１６ａを埋め込んだ構造としており、つまり、撮像素子チップＣｈのバンプ電極（突起電極）Ｂを接続する接続パッドＰａの下側部に、該接続パッドＰａとしての配線層との均衡（つまり、接続パッドＰａの下側での強度）を保つよう幅広の配線層１１６ａを配置しているので、バンプ電極Ｂと接続パッドＰａとの接続部でのベース基板１０６の反りを防止することができる。
【００９９】
この結果、接着樹脂による固体撮像素子と実装基板とのフェイスダウン実装強度の向上、およびそれに伴う実装基板の破損などのリスクの回避、また基板平坦性を実現することができる。
【０１００】
さらに、上記実施形態１ないし６では、特に説明しなかったが、上記実施形態１ないし６の固体撮像装置の少なくともいずれかを撮像部に用いた、例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、画像入力カメラ、スキャナ、ファクシミリ、カメラ付き携帯電話装置などの、画像入力デバイスを有した電子情報機器について以下簡単に説明する。
（実施形態７）
図８は、本発明の実施形態７として、実施形態１ないし６のいずれかの固体撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【０１０１】
図８に示す本発明の実施形態７による電子情報機器９０は、本発明の上記実施形態１ないし６の固体撮像装置の少なくともいずれかを、被写体の撮影を行う撮像部９１として備えたものであり、このような撮像部による撮影により得られた高品位な画像データを記録用に所定の信号処理した後にデータ記録する記録メディアなどのメモリ部９２と、この画像データを表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示する液晶表示装置などの表示部９３と、この画像データを通信用に所定の信号処理をした後に通信処理する送受信装置などの通信部９４と、この画像データを印刷（印字）して出力（プリントアウト）する画像出力部９５とのうちの少なくともいずれかを有している。
【０１０２】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、固体撮像装置及び電子情報機器の分野において、益々小型薄型化する通信機器をはじめとする携帯端末用に用いられる固体撮像装置として高品質・高信頼性で小型な固体撮像装置を提供することができるものである。
【符号の説明】
【０１０４】
１０ レンズ筐体
１１ 集光レンズ
１２ レンズ支持部材
１３ 光フィルタ
２０ａ 弾性部材
２０ｂ 駆動部
２１、２２ 第１、第２の電磁石
９０ 電子情報機器
９１ 撮像部
９２ メモリ部
９３ 表示手段
９４ 通信手段
９５ 画像出力手段
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ 固体撮像装置（撮像モジュール）
１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６ ベース基板（実装基板）
１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ、１０４ａ 凹状部
１１０ 接続電極
１１０ａ 光学系
１１１ 凹状部の上面
１１２ 凹状部の内壁面
１１３、１２３、１３３、１４３、１５３、１６３ 開口
１１６ａ 配線層
１２１、１２１ａ、１３１ａ、１４１ａ、１５１ａ、１６１ａ 第１の周壁部
１０２ａ１ 一段目の座グリ部
１０２ａ２ 二段目の座グリ部
１２２、１２２ａ、１３２ａ、１４２ａ、１５２ａ、１６２ａ 第２の周壁部
１２３ａ 第３の周壁部
１３２ａ１、１４２ａ２ 位置決め部（隙間が狭い部分）
１３２ａ２、１４２ａ１ スペーサ部（隙間が広い部分）
１５１ａ１、１６１ａ１ 第１の周壁部の上面
１５２ａ１、１６２ａ１ 第２の周壁部の内周面
Ｂ、Ｂｅ ボール電極（バンプ電極）
Ｃｈ 固体撮像素子
Ｐａ 接続パッド
Ｒ 補強樹脂
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装基板に固体撮像素子を実装してなる実装構造を有する固体撮像装置であって、
該実装基板は、その表面部に、該固体撮像素子を収容する収容スペースとして凹状部が形成されており、
該実装基板の凹状部内に収容された固体撮像素子の側面と該側面に対向する該凹状部の内壁面との間、及び該固体撮像素子の底面及び該底面に対向する該凹状部の上面との間に、該固体撮像素子が該実装基板に固着されるよう補強樹脂が充填されている、固体撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の固体撮像装置において、
前記実装基板は、前記凹状部の、前記固体撮像素子の受光部に対向する部分に開口を形成したものである、固体撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の固体撮像装置において、
前記実装基板の、前記固体撮像素子を収容する凹状部は、
前記開口の周囲に沿って形成され、該固体撮像素子を載置する第１の周壁部と、
該第１の周壁部の外周に沿って形成された、該第１の周囲壁より高い第２の周壁部とを有し、
該第２の周壁部の内周面、該第１の周壁部の上面、および該固体撮像素子の外周面とにより形成されるスペースに前記補強樹脂が充填されている、固体撮像装置。
【請求項４】
請求項２に記載の固体撮像装置において、
前記実装基板の、前記固体撮像素子を収容する凹状部は、
前記開口の周囲に沿って形成され、該固体撮像素子を載置する第１の周壁部と、
該第１の周壁部の外周に沿って形成された、該第１の周壁部より高い第２の周壁部と、
該第２の周壁部の外周に沿って形成された、該第２の周壁部より高い第３の周壁部とを有し、
該第３の周壁部の内周面、該第２の周壁部の上面、および該固体撮像素子の外周面とにより、前記補強樹脂を流し込むスペースが形成されている、固体撮像装置。
【請求項５】
請求項４に記載の固体撮像装置において、
前記第２の周壁部の内面、前記第１の周壁部の上面、および前記固体撮像素子の外周面とにより形成されるスペースに前記補強樹脂が充填されている、固体撮像装置。
【請求項６】
請求項３に記載の固体撮像装置において、
前記第２の周壁部は、
前記固体撮像素子を位置決めするための、該第２の周壁部の内周面と該固体撮像素子の外周面との間隔が狭い位置決め部と、
前記補強樹脂を流し込むスペースを形成する、該第２の周壁部の内周面と該固体撮像素子の外周面との間隔が広いスペーサ部とを有する、固体撮像装置。
【請求項７】
請求項６に記載の固体撮像装置において、
前記固体撮像素子は平面矩形形状を有し、
前記第２の周壁部の位置決め部は、前記固体撮像素子の四隅に対向する部分であり、
前記第２の周壁部のスペーサ部は、該固体撮像素子の四隅以外の側辺に沿った部分である、固体撮像装置。
【請求項８】
請求項６に記載の固体撮像装置において、
前記固体撮像素子は平面矩形形状を有し、
前記第２の周壁部のスペーサ部は、前記固体撮像素子の四隅に対向する部分であり、
前記第２の周壁部の位置決め部は、該固体撮像素子の四隅以外の側辺に沿った部分である、固体撮像装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の固体撮像装置において、
前記実装構造は、前記実装基板に前記固体撮像素子をフェースダウン実装により実装してなる構造であり、
前記固体撮像素子は、半田リフローにより前記第１の周壁部の上面に固着されている、固体撮像装置。
【請求項１０】
請求項１ないし８のいずれかに記載の固体撮像装置において、
前記実装構造は、前記実装基板に前記固体撮像素子をフェースダウン実装により実装してなる構造であり、
前記固体撮像素子は、超音波接着により前記第１の周壁部の上面に固着されている、固体撮像装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の固体撮像装置において、
前記第１の周壁部は、その上面の内周縁に沿って形成され、前記補強樹脂の流れ止めとしての配線層を有する、固体撮像装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の固体撮像装置において、
前記第１の周壁部は、その内部に埋め込まれ、該第１の周壁部を補強する配線層を有する、固体撮像装置。
【請求項１３】
請求項２〜１２のいずれかに記載の固体撮像装置において、
前記実装基板の、前記固体撮像素子が実装されている第１の面とは反対側の第２の面上には、外部からの入射光を該固体撮像素子の受光部へ導くための光学系が取り付けられている、固体撮像装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の固体撮像装置において、
前記光学系は、
外部からの入射光を該固体撮像素子の受光部に集光する集光レンズと、
該実装基板の該第２の面上に取り付けられ、集光レンズを保持するレンズホルダと、
該実装基板の第２の面上に該実装基板の開口を覆うよう取り付けられ、赤外光成分をカットするフィルタとを有する、固体撮像装置。
【請求項１５】
被写体の撮像を行う撮像部を備えた電子情報機器であって、
該撮像部は、請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の固体撮像装置である電子情報機器。
【請求項１】
実装基板に固体撮像素子を実装してなる実装構造を有する固体撮像装置であって、
該実装基板は、その表面部に、該固体撮像素子を収容する収容スペースとして凹状部が形成されており、
該実装基板の凹状部内に収容された固体撮像素子の側面と該側面に対向する該凹状部の内壁面との間、及び該固体撮像素子の底面及び該底面に対向する該凹状部の上面との間に、該固体撮像素子が該実装基板に固着されるよう補強樹脂が充填されている、固体撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の固体撮像装置において、
前記実装基板は、前記凹状部の、前記固体撮像素子の受光部に対向する部分に開口を形成したものである、固体撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の固体撮像装置において、
前記実装基板の、前記固体撮像素子を収容する凹状部は、
前記開口の周囲に沿って形成され、該固体撮像素子を載置する第１の周壁部と、
該第１の周壁部の外周に沿って形成された、該第１の周囲壁より高い第２の周壁部とを有し、
該第２の周壁部の内周面、該第１の周壁部の上面、および該固体撮像素子の外周面とにより形成されるスペースに前記補強樹脂が充填されている、固体撮像装置。
【請求項４】
請求項２に記載の固体撮像装置において、
前記実装基板の、前記固体撮像素子を収容する凹状部は、
前記開口の周囲に沿って形成され、該固体撮像素子を載置する第１の周壁部と、
該第１の周壁部の外周に沿って形成された、該第１の周壁部より高い第２の周壁部と、
該第２の周壁部の外周に沿って形成された、該第２の周壁部より高い第３の周壁部とを有し、
該第３の周壁部の内周面、該第２の周壁部の上面、および該固体撮像素子の外周面とにより、前記補強樹脂を流し込むスペースが形成されている、固体撮像装置。
【請求項５】
請求項４に記載の固体撮像装置において、
前記第２の周壁部の内面、前記第１の周壁部の上面、および前記固体撮像素子の外周面とにより形成されるスペースに前記補強樹脂が充填されている、固体撮像装置。
【請求項６】
請求項３に記載の固体撮像装置において、
前記第２の周壁部は、
前記固体撮像素子を位置決めするための、該第２の周壁部の内周面と該固体撮像素子の外周面との間隔が狭い位置決め部と、
前記補強樹脂を流し込むスペースを形成する、該第２の周壁部の内周面と該固体撮像素子の外周面との間隔が広いスペーサ部とを有する、固体撮像装置。
【請求項７】
請求項６に記載の固体撮像装置において、
前記固体撮像素子は平面矩形形状を有し、
前記第２の周壁部の位置決め部は、前記固体撮像素子の四隅に対向する部分であり、
前記第２の周壁部のスペーサ部は、該固体撮像素子の四隅以外の側辺に沿った部分である、固体撮像装置。
【請求項８】
請求項６に記載の固体撮像装置において、
前記固体撮像素子は平面矩形形状を有し、
前記第２の周壁部のスペーサ部は、前記固体撮像素子の四隅に対向する部分であり、
前記第２の周壁部の位置決め部は、該固体撮像素子の四隅以外の側辺に沿った部分である、固体撮像装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の固体撮像装置において、
前記実装構造は、前記実装基板に前記固体撮像素子をフェースダウン実装により実装してなる構造であり、
前記固体撮像素子は、半田リフローにより前記第１の周壁部の上面に固着されている、固体撮像装置。
【請求項１０】
請求項１ないし８のいずれかに記載の固体撮像装置において、
前記実装構造は、前記実装基板に前記固体撮像素子をフェースダウン実装により実装してなる構造であり、
前記固体撮像素子は、超音波接着により前記第１の周壁部の上面に固着されている、固体撮像装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の固体撮像装置において、
前記第１の周壁部は、その上面の内周縁に沿って形成され、前記補強樹脂の流れ止めとしての配線層を有する、固体撮像装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の固体撮像装置において、
前記第１の周壁部は、その内部に埋め込まれ、該第１の周壁部を補強する配線層を有する、固体撮像装置。
【請求項１３】
請求項２〜１２のいずれかに記載の固体撮像装置において、
前記実装基板の、前記固体撮像素子が実装されている第１の面とは反対側の第２の面上には、外部からの入射光を該固体撮像素子の受光部へ導くための光学系が取り付けられている、固体撮像装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の固体撮像装置において、
前記光学系は、
外部からの入射光を該固体撮像素子の受光部に集光する集光レンズと、
該実装基板の該第２の面上に取り付けられ、集光レンズを保持するレンズホルダと、
該実装基板の第２の面上に該実装基板の開口を覆うよう取り付けられ、赤外光成分をカットするフィルタとを有する、固体撮像装置。
【請求項１５】
被写体の撮像を行う撮像部を備えた電子情報機器であって、
該撮像部は、請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の固体撮像装置である電子情報機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１１９７９６（Ｐ２０１２−１１９７９６Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６５８３４（Ｐ２０１０−２６５８３４）
【出願日】平成２２年１１月２９日（２０１０．１１．２９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２９日（２０１０．１１．２９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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