撮像素子モジュール
【課題】モジュール内のデッドスペースを活か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を提供すること。
【解決手段】第１の面と第２の面とを有し、第１のランドを有する第１の配線パターンを第１の面側に備えた第１の配線板と、受光部と端子パッドを含む非受光部とを有する機能面を有し、該機能面が第１の配線板の側とは反対の側に向けられて第１の配線板の第１の面上に設けられた固体撮像素子チップと、第１の面と第２の面とを有し、第２のランドを有する第２の配線パターンを第１の面側に備え、第２の面から第１の面に至る端面上に被覆層を備え、第２の面の側が固体撮像素子チップの非受光部上に設けられた第２の配線板と、固体撮像素子チップの端子パッドと第１の配線板の第１のランドおよび／または第２の配線板の第２のランドとを電気的に接続するボンディングワイヤとを具備する。
【解決手段】第１の面と第２の面とを有し、第１のランドを有する第１の配線パターンを第１の面側に備えた第１の配線板と、受光部と端子パッドを含む非受光部とを有する機能面を有し、該機能面が第１の配線板の側とは反対の側に向けられて第１の配線板の第１の面上に設けられた固体撮像素子チップと、第１の面と第２の面とを有し、第２のランドを有する第２の配線パターンを第１の面側に備え、第２の面から第１の面に至る端面上に被覆層を備え、第２の面の側が固体撮像素子チップの非受光部上に設けられた第２の配線板と、固体撮像素子チップの端子パッドと第１の配線板の第１のランドおよび／または第２の配線板の第２のランドとを電気的に接続するボンディングワイヤとを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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に係り、特に、その小型化に好適な撮像素子モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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が大型化すると、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１２０６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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において、モジュール内のデッドスペースを活か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を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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の面と該第１の面に対向する第２の面とを有し、第１のランドを有する第１の配線パターンを前記第１の面側に備えた第１の配線板と、受光部と端子パッドを含む非受光部とを有する機能面を有し、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、第１の面と該第１の面に対向する第２の面とを有し、第２のランドを有する第２の配線パターンを前記第１の面側に備え、前記第２の面から前記第１の面に至る端面上に被覆層を備え、前記第２の面の側が前記固体撮像素子チップの側に向けられて該固体撮像素子チップの前記非受光部上に設けられた第２の配線板と、前記固体撮像素子チップの前記端子パッドと前記第１の配線板の前記第１のランドおよび／または前記第２の配線板の前記第２のランドとを電気的に接続するボンディングワイヤとを具備することを特徴とする。
【０００７】
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、固体撮像素子チップの非受光部上に設けられる第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。
【０００８】
一方、第１の配線板の簡素化に伴い導入された、固体撮像素子チップ上の第２の配線板は、固体撮像素子チップの非受光部上に設けられるため、モジュールとしての受光機能を害さない。また、固体撮像素子チップの受光部上に結像させるためのレンズは、この固体撮像素子チップから離間して設けられるため、固体撮像素子チップの非受光部上に第２の配線板を設けても、モジュールとして厚みの増加にならない。
【０００９】
ここで、第２の配線板が非常に小型になりよって生産性を考慮し大型の配線板から切り出されて（ダイシングされて）製造される場合が多いことに鑑み、第２の配線板の端面上には被覆層を設けている。切り出した生の端面上は、機械加工で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、被覆層を設ければ汚染源としての端面を封じ、第２の配線板を設けて生じ得る副作用を回避できる。
【００１０】
したがって、モジュール内のデッドスペースを活かし副作用なく小型化が実現された撮像素子モジュールが得られる。
【発明の効果】
【００１１】
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において、モジュール内のデッドスペースを活か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を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】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断面図。
【図２】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３】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４】本発明の別の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断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施態様として、前記第２の配線板の前記被覆層が、樹脂の層である、とすることができる。被覆層の機能として、第２の配線板の端面上の発塵を封ずることが求められるが、樹脂であれば比較的容易に層形成ができる。例えば、ソルダーレジストと同様の材質のものを使用できる。
【００１４】
また、実施態様として、前記第２の配線板が、接着層を介して前記固体撮像素子チップの前記非受光部上に固着されており、前記第２の配線板の前記被覆層が、該第２の配線板と前記固体撮像素子チップの前記非受光部との間の前記接着層がはみ出して前記端面に這い上がり形成されている、とすることができる。
【００１５】
これは、第２の配線板の端面上に必要な被覆層を、この第２の配線層を固体撮像素子チップの非受光部上に固着するための接着層により形成したものである。例えば、硬化前の接着層として液状の接着性樹脂を用いた場合、第２の配線板と固体撮像素子チップの非受光部との間の接着層がはみ出して、第２の配線板の端面との濡れ性および表面張力によりこの端面上を這い上がる。この性質を利用して第２の配線板を固体撮像素子チップの非受光部上に設ける工程と同時に被覆層を形成することができる。
【００１６】
また、実施態様として、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を含むレンズユニットをさらに具備する、とすることができる。レンズユニットを備えることで付加価値を高めることができる。また、レンズを固体撮像素子チップの受光部に対して適切な位置に配置するように組み立てたモジュールとして、市場供給できる。
【００１７】
また、実施態様として、前記第１の配線板の前記第１のランドと前記第２の配線板の前記第２のランドとを電気的に接続する第２のボンディングワイヤをさらに具備する、とすることができる。第１の配線板と第２の配線板との電気的接続には、固体撮像素子チップ上の端子パッドを経由した間接的な接続のほかに、このように、直接にこれら間をボンディングワイヤで接続することもできる。これにより、第１の配線板、第２の配線板のパターン等の設計自由度はより向上する。
【００１８】
また、実施態様として、前記第２の配線板が、前記第１の面上に、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。
【００１９】
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３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。
【００２０】
また、実施態様として、前記第１の配線板または第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。
【００２１】
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断面図である。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、同４２、レンズ５１、レンズ保持部５２、接着層６１を有する。
【００２２】
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、不図示の縦方向導電体により、これら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、ランド２１を含む表面の配線パターンと、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）２２とを少なくとも有し、さらにその端面上には被覆層２３が形成されている。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。
【００２３】
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により固定されている。また、固体撮像素子チップ３０と配線板２０との間は、接着層６１により固定されている。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２、図３）。
【００２４】
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が位置する場所の周辺外側には、ランド１１、１２が設けられている。
【００２５】
配線板２０は、固体撮像素子チップ３０の受光部３１上を避けてその機能面上に配置された部品実装基板である。電気的には、配線板１０上のランド１２からボンディングワイヤ４２を介してランド２１の経路で配線板１０と相互に接続されている。部品実装の形態としては、その表面に部品２２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。その厚さは、部品内蔵の場合で例えば０．５ｍｍから０．６５ｍｍ程度にできる。部品内蔵でない場合は、これより薄くできる。
【００２６】
配線板２０は、上記でも言及したように、その端面上に被覆層２３を有しているが、平面的にその配置は、四辺の端面とも設けるのが好ましい。このように四方の端面すべてに被覆層２３を設けると、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。
【００２７】
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、生産性を考慮し製造の最終近くの工程でルータやダイサーを用いて大型の基板から個片化される。このような機械加工では、そのカット面に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。
【００２８】
被覆層２０の材質としては、例えば、ソルダーレジスト同様の樹脂とすることができる。ソルダーレジスト層形成は配線板の製造工程では不可欠な工程であり、これを流用することで容易に配線板２０の端面上に被覆層２３を形成でき、層形成により微小な破片を封じる効果も十分発揮される。樹脂製の被覆層２３の厚さは、通常のソルダーレジスト層形成の場合と同様に、例えば１０μｍから５０μｍ程度とすることができる。被覆層２３の材質としては、樹脂のほかに例えば金属めっきによる層も考えられる。
【００２９】
固体撮像素子チップ３０は、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。上記の配線板２０は、固体撮像素子チップ３０の非受光部上であって、端子パッド３２のない領域上に、接着層６１を介して設けることができる。
【００３０】
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とを電気的に接続する部材である。ボンディングワイヤ４２は、配線板１０のランド１１と配線板２０のランド２１とを電気的に接続する部材である。ボンディングワイヤ４１、４２は、その材質が例えば金（Ａｕ）であり、端子パッド３２、ランド１１、ランド２１との接続には、周知の金ボンディング技術を利用できる。
【００３１】
レンズ保持部５２は、レンズ５１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保持するものである。レンズ５１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設けられていて、固体撮像素子チップ３０が位置する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。レンズ５１とレンズ保持部５２とでレンズユニットが構成される。
【００３２】
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。
【００３３】
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することにも寄与できる。
【００３４】
配線板２０は、固体撮像素子チップ３０の受光部３１とレンズ５１との離間で必要な空間であって、そのうちの非受光部上の領域に配されている。したがって、受光部３１とレンズ５１間の光学的機能を害することがないことはもちろんのこと、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。
【００３５】
ここで、配線板２０においては、これが非常に小型であり、よって生産性を考慮し大型の配線板から切り出されて製造される場合が多いことに鑑み、配線板２０の端面上に被覆層２３を設けている。したがって、被覆層２３で発塵汚染源としての端面を封じることにより、配線板１０とは別の配線板２０を設けて生じ得る副作用も回避できる。
【００３６】
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。
【００３７】
なお、配線板１０と固体撮像素子チップ３０との間、および配線板１０と配線板２０との間にボンディングワイヤ４１、４２を設ける以外のボンディングワイヤの配し方もある。例えば、さらに、固体撮像素子チップ３０と配線板２０とをボンディングワイヤで接続してもよい。この場合には、配線板１０と固体撮像素子チップ３０との間のボンディングワイヤ４１のない構成も考えられる。また、配線板１０と配線板２０との間のボンディングワイヤ４２のない構成も考えられる。一般には、これら３者間相互にボンディングワイヤ接続を行えば、ボンディングワイヤが配線の一部として機能するため、配線板１０、配線板２０でのパターン等の設計自由度はより向上する。
【００３８】
図２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２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２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２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。
【００３９】
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。
【００４０】
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または絶縁層１６上に全面的に形成された保護膜である。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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金属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。
【００４６】
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。
【００４７】
次に、図３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３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３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３では、図１では図示省略されたソルダーレジスト２６１、２６２と、配線板２０の内部構造とが示されている。
【００４８】
配線板２０は、ランド２１を含む表面の配線パターン、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、ソルダーレジスト２６１、同２６２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上にも表面実装型受動素子部品２２がはんだ２２ａ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。
【００４９】
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。ランド２１を含む表面の配線パターン、裏面の配線パターン、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。
【００５０】
さらに、ソルダーレジスト２６１、２６２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。
【００５１】
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。
【００５２】
はじめに、ランド２１を含む配線パターン、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２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とし、形成することができる。
【００５３】
なお、実際には、生産性を考慮して、上記各部分積層体は、同一構成の配線板２０を多数並べて同時に大量製造すべく大型の板状で構成されている。
【００５４】
第１の部分積層体上には、図２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２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。
【００５５】
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。
【００５６】
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の周りの空間およびスルーホール導電体２３３内部の空間には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。
【００５７】
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２２を通常の表面実装プロセスを実行して実装し、図３に示すような配線板２０（ただしこの段階では個片化される前であり被覆層２３が未形成）に仕上げる。なお、ランド２１を含む表面の配線パターン、および裏面の配線パターンについては、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。また、ランド２１上には、ボンディング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。
【００５８】
次に、個々の配線板２０にすべく個片化を行う。例えば、積層完成後の大型の板からルータあるいはダイサーを用いて個片化する。そして、個片化配線板の端面に被覆層２３を形成する。被覆層２３の形成は、被覆層２３が上面上のランド２１の表面上には形成されないように注意して行う。
【００５９】
このためには、例えば、ソルダーレジスト用の硬化前の樹脂を規定の深さで張った容器中に、個片化配線板を浸漬する。このとき、硬化前樹脂の規定の深さにより、個片化配線板の端面には樹脂が及び上面には樹脂が及ばないようになっている。そして、容器中から個片化配線板を引き上げ、端面上に付着の樹脂を熱硬化あるいは紫外線硬化させる。なお、個片化配線板の下面上は、浸漬により樹脂が残留してもランド２１のような被覆不可の部位がないので問題はない。
【００６０】
樹脂による被覆層２３は、あるいは、硬化前の樹脂をはけやロールを用いて直接に個片化配線板の端面に塗布するようにし、その後、塗布された樹脂を熱硬化または紫外線硬化させて形成することもできる。個片化配線板の端面上への樹脂層形成は通常の配線板では例がないと考えられるが、製造効率や形成層品質を考慮し、考えられる方法から適当なものを選ぶのが好ましい。
【００６１】
図３に示す構造の配線板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。
【００６２】
次に、本発明の別の実施形態に係る撮像素子モジュールについて図４を参照して説明する。図４は、別の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断面図である。同図において、すでに説明した図中に示したものと同一のものには同一符号を付してある。その部分は加えて述べるべき事項がない限り説明を省略する。
【００６３】
この実施形態では、固体撮像素子チップ３０上に設ける配線板２０Ａとして、その端面に被覆層が当初は形成されていないものを使用している。被覆層は、配線板２０Ａを固体撮像素子チップ３０上に固定するための接着層６１Ａを利用して形成する。すなわち、この被覆層は、配線板２０Ａと固体撮像素子チップ３０の非受光部との間に設けられる接着層６１Ａがはみ出して、配線板２０Ａの端面との濡れ性および表面張力によりこの端面上を這い上がって形成されたものである。
【００６４】
このような被覆層は、固体撮像素子チップ３０の非受光部上または配線板２０Ａの下面上に、量および粘度をコントロールしてあらかじめ硬化前の液状の接着剤（接着性樹脂）を塗っておき、その後、配線板２０Ａを固体撮像素子チップ３０の非受光部上に載置することで形状形成できる。形状形成のあと、これを例えば１００℃程度に加熱して硬化させる。１００℃は通常の熱硬化性樹脂の硬化温度より低いが、これは、固体撮像素子チップ３０へのダメージを確実に避けるためである。
【００６５】
この実施形態は、被覆層２３を形成する工程を別個のものとして設ける必要がなく、固体撮像素子チップ３０上に配線板２０Ａを固定する工程の一環として同時に被覆層を形成することができるので、製造効率を向上することができる。配線板２０Ａの上面上に被覆層の形成が及ぶのを避けるためには、上記のようにあらかじめ塗る接着剤の量および粘度をコントロールすることのほか、配線板２０Ａを固体撮像措置チップ３０上に載置するときの速度や押し付ける力を一定にすると好ましい。
【符号の説明】
【００６６】
１０…配線板（第１の配線板）、１１…ランド（第１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、２０Ａ…配線板（第２の配線板）、２１…ランド（第２のランド）、２２…表面実装型受動素子部品、２２ａ…はんだ、２３…被覆層、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、４２…ボンディングワイヤ、５１…レンズ、５２…レンズ保持部、６１…接着層、６１Ａ…接着層（はみ出しあり）、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）、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。
【技術分野】
【０００１】
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に係り、特に、その小型化に好適な撮像素子モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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が大型化すると、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１２０６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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において、モジュール内のデッドスペースを活か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を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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の面と該第１の面に対向する第２の面とを有し、第１のランドを有する第１の配線パターンを前記第１の面側に備えた第１の配線板と、受光部と端子パッドを含む非受光部とを有する機能面を有し、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、第１の面と該第１の面に対向する第２の面とを有し、第２のランドを有する第２の配線パターンを前記第１の面側に備え、前記第２の面から前記第１の面に至る端面上に被覆層を備え、前記第２の面の側が前記固体撮像素子チップの側に向けられて該固体撮像素子チップの前記非受光部上に設けられた第２の配線板と、前記固体撮像素子チップの前記端子パッドと前記第１の配線板の前記第１のランドおよび／または前記第２の配線板の前記第２のランドとを電気的に接続するボンディングワイヤとを具備することを特徴とする。
【０００７】
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、固体撮像素子チップの非受光部上に設けられる第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。
【０００８】
一方、第１の配線板の簡素化に伴い導入された、固体撮像素子チップ上の第２の配線板は、固体撮像素子チップの非受光部上に設けられるため、モジュールとしての受光機能を害さない。また、固体撮像素子チップの受光部上に結像させるためのレンズは、この固体撮像素子チップから離間して設けられるため、固体撮像素子チップの非受光部上に第２の配線板を設けても、モジュールとして厚みの増加にならない。
【０００９】
ここで、第２の配線板が非常に小型になりよって生産性を考慮し大型の配線板から切り出されて（ダイシングされて）製造される場合が多いことに鑑み、第２の配線板の端面上には被覆層を設けている。切り出した生の端面上は、機械加工で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、被覆層を設ければ汚染源としての端面を封じ、第２の配線板を設けて生じ得る副作用を回避できる。
【００１０】
したがって、モジュール内のデッドスペースを活かし副作用なく小型化が実現された撮像素子モジュールが得られる。
【発明の効果】
【００１１】
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において、モジュール内のデッドスペースを活か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を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】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断面図。
【図２】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３】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４】本発明の別の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断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施態様として、前記第２の配線板の前記被覆層が、樹脂の層である、とすることができる。被覆層の機能として、第２の配線板の端面上の発塵を封ずることが求められるが、樹脂であれば比較的容易に層形成ができる。例えば、ソルダーレジストと同様の材質のものを使用できる。
【００１４】
また、実施態様として、前記第２の配線板が、接着層を介して前記固体撮像素子チップの前記非受光部上に固着されており、前記第２の配線板の前記被覆層が、該第２の配線板と前記固体撮像素子チップの前記非受光部との間の前記接着層がはみ出して前記端面に這い上がり形成されている、とすることができる。
【００１５】
これは、第２の配線板の端面上に必要な被覆層を、この第２の配線層を固体撮像素子チップの非受光部上に固着するための接着層により形成したものである。例えば、硬化前の接着層として液状の接着性樹脂を用いた場合、第２の配線板と固体撮像素子チップの非受光部との間の接着層がはみ出して、第２の配線板の端面との濡れ性および表面張力によりこの端面上を這い上がる。この性質を利用して第２の配線板を固体撮像素子チップの非受光部上に設ける工程と同時に被覆層を形成することができる。
【００１６】
また、実施態様として、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を含むレンズユニットをさらに具備する、とすることができる。レンズユニットを備えることで付加価値を高めることができる。また、レンズを固体撮像素子チップの受光部に対して適切な位置に配置するように組み立てたモジュールとして、市場供給できる。
【００１７】
また、実施態様として、前記第１の配線板の前記第１のランドと前記第２の配線板の前記第２のランドとを電気的に接続する第２のボンディングワイヤをさらに具備する、とすることができる。第１の配線板と第２の配線板との電気的接続には、固体撮像素子チップ上の端子パッドを経由した間接的な接続のほかに、このように、直接にこれら間をボンディングワイヤで接続することもできる。これにより、第１の配線板、第２の配線板のパターン等の設計自由度はより向上する。
【００１８】
また、実施態様として、前記第２の配線板が、前記第１の面上に、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。
【００１９】
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３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。
【００２０】
また、実施態様として、前記第１の配線板または第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。
【００２１】
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断面図である。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、同４２、レンズ５１、レンズ保持部５２、接着層６１を有する。
【００２２】
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、不図示の縦方向導電体により、これら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、ランド２１を含む表面の配線パターンと、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）２２とを少なくとも有し、さらにその端面上には被覆層２３が形成されている。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。
【００２３】
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により固定されている。また、固体撮像素子チップ３０と配線板２０との間は、接着層６１により固定されている。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２、図３）。
【００２４】
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が位置する場所の周辺外側には、ランド１１、１２が設けられている。
【００２５】
配線板２０は、固体撮像素子チップ３０の受光部３１上を避けてその機能面上に配置された部品実装基板である。電気的には、配線板１０上のランド１２からボンディングワイヤ４２を介してランド２１の経路で配線板１０と相互に接続されている。部品実装の形態としては、その表面に部品２２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。その厚さは、部品内蔵の場合で例えば０．５ｍｍから０．６５ｍｍ程度にできる。部品内蔵でない場合は、これより薄くできる。
【００２６】
配線板２０は、上記でも言及したように、その端面上に被覆層２３を有しているが、平面的にその配置は、四辺の端面とも設けるのが好ましい。このように四方の端面すべてに被覆層２３を設けると、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。
【００２７】
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、生産性を考慮し製造の最終近くの工程でルータやダイサーを用いて大型の基板から個片化される。このような機械加工では、そのカット面に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。
【００２８】
被覆層２０の材質としては、例えば、ソルダーレジスト同様の樹脂とすることができる。ソルダーレジスト層形成は配線板の製造工程では不可欠な工程であり、これを流用することで容易に配線板２０の端面上に被覆層２３を形成でき、層形成により微小な破片を封じる効果も十分発揮される。樹脂製の被覆層２３の厚さは、通常のソルダーレジスト層形成の場合と同様に、例えば１０μｍから５０μｍ程度とすることができる。被覆層２３の材質としては、樹脂のほかに例えば金属めっきによる層も考えられる。
【００２９】
固体撮像素子チップ３０は、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。上記の配線板２０は、固体撮像素子チップ３０の非受光部上であって、端子パッド３２のない領域上に、接着層６１を介して設けることができる。
【００３０】
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とを電気的に接続する部材である。ボンディングワイヤ４２は、配線板１０のランド１１と配線板２０のランド２１とを電気的に接続する部材である。ボンディングワイヤ４１、４２は、その材質が例えば金（Ａｕ）であり、端子パッド３２、ランド１１、ランド２１との接続には、周知の金ボンディング技術を利用できる。
【００３１】
レンズ保持部５２は、レンズ５１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保持するものである。レンズ５１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設けられていて、固体撮像素子チップ３０が位置する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。レンズ５１とレンズ保持部５２とでレンズユニットが構成される。
【００３２】
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。
【００３３】
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することにも寄与できる。
【００３４】
配線板２０は、固体撮像素子チップ３０の受光部３１とレンズ５１との離間で必要な空間であって、そのうちの非受光部上の領域に配されている。したがって、受光部３１とレンズ５１間の光学的機能を害することがないことはもちろんのこと、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。
【００３５】
ここで、配線板２０においては、これが非常に小型であり、よって生産性を考慮し大型の配線板から切り出されて製造される場合が多いことに鑑み、配線板２０の端面上に被覆層２３を設けている。したがって、被覆層２３で発塵汚染源としての端面を封じることにより、配線板１０とは別の配線板２０を設けて生じ得る副作用も回避できる。
【００３６】
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。
【００３７】
なお、配線板１０と固体撮像素子チップ３０との間、および配線板１０と配線板２０との間にボンディングワイヤ４１、４２を設ける以外のボンディングワイヤの配し方もある。例えば、さらに、固体撮像素子チップ３０と配線板２０とをボンディングワイヤで接続してもよい。この場合には、配線板１０と固体撮像素子チップ３０との間のボンディングワイヤ４１のない構成も考えられる。また、配線板１０と配線板２０との間のボンディングワイヤ４２のない構成も考えられる。一般には、これら３者間相互にボンディングワイヤ接続を行えば、ボンディングワイヤが配線の一部として機能するため、配線板１０、配線板２０でのパターン等の設計自由度はより向上する。
【００３８】
図２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２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２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２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。
【００３９】
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。
【００４０】
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または絶縁層１６上に全面的に形成された保護膜である。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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金属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。
【００４６】
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。
【００４７】
次に、図３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３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３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３では、図１では図示省略されたソルダーレジスト２６１、２６２と、配線板２０の内部構造とが示されている。
【００４８】
配線板２０は、ランド２１を含む表面の配線パターン、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、ソルダーレジスト２６１、同２６２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上にも表面実装型受動素子部品２２がはんだ２２ａ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。
【００４９】
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。ランド２１を含む表面の配線パターン、裏面の配線パターン、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。
【００５０】
さらに、ソルダーレジスト２６１、２６２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。
【００５１】
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。
【００５２】
はじめに、ランド２１を含む配線パターン、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２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とし、形成することができる。
【００５３】
なお、実際には、生産性を考慮して、上記各部分積層体は、同一構成の配線板２０を多数並べて同時に大量製造すべく大型の板状で構成されている。
【００５４】
第１の部分積層体上には、図２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２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。
【００５５】
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。
【００５６】
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の周りの空間およびスルーホール導電体２３３内部の空間には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。
【００５７】
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２２を通常の表面実装プロセスを実行して実装し、図３に示すような配線板２０（ただしこの段階では個片化される前であり被覆層２３が未形成）に仕上げる。なお、ランド２１を含む表面の配線パターン、および裏面の配線パターンについては、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。また、ランド２１上には、ボンディング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。
【００５８】
次に、個々の配線板２０にすべく個片化を行う。例えば、積層完成後の大型の板からルータあるいはダイサーを用いて個片化する。そして、個片化配線板の端面に被覆層２３を形成する。被覆層２３の形成は、被覆層２３が上面上のランド２１の表面上には形成されないように注意して行う。
【００５９】
このためには、例えば、ソルダーレジスト用の硬化前の樹脂を規定の深さで張った容器中に、個片化配線板を浸漬する。このとき、硬化前樹脂の規定の深さにより、個片化配線板の端面には樹脂が及び上面には樹脂が及ばないようになっている。そして、容器中から個片化配線板を引き上げ、端面上に付着の樹脂を熱硬化あるいは紫外線硬化させる。なお、個片化配線板の下面上は、浸漬により樹脂が残留してもランド２１のような被覆不可の部位がないので問題はない。
【００６０】
樹脂による被覆層２３は、あるいは、硬化前の樹脂をはけやロールを用いて直接に個片化配線板の端面に塗布するようにし、その後、塗布された樹脂を熱硬化または紫外線硬化させて形成することもできる。個片化配線板の端面上への樹脂層形成は通常の配線板では例がないと考えられるが、製造効率や形成層品質を考慮し、考えられる方法から適当なものを選ぶのが好ましい。
【００６１】
図３に示す構造の配線板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。
【００６２】
次に、本発明の別の実施形態に係る撮像素子モジュールについて図４を参照して説明する。図４は、別の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断面図である。同図において、すでに説明した図中に示したものと同一のものには同一符号を付してある。その部分は加えて述べるべき事項がない限り説明を省略する。
【００６３】
この実施形態では、固体撮像素子チップ３０上に設ける配線板２０Ａとして、その端面に被覆層が当初は形成されていないものを使用している。被覆層は、配線板２０Ａを固体撮像素子チップ３０上に固定するための接着層６１Ａを利用して形成する。すなわち、この被覆層は、配線板２０Ａと固体撮像素子チップ３０の非受光部との間に設けられる接着層６１Ａがはみ出して、配線板２０Ａの端面との濡れ性および表面張力によりこの端面上を這い上がって形成されたものである。
【００６４】
このような被覆層は、固体撮像素子チップ３０の非受光部上または配線板２０Ａの下面上に、量および粘度をコントロールしてあらかじめ硬化前の液状の接着剤（接着性樹脂）を塗っておき、その後、配線板２０Ａを固体撮像素子チップ３０の非受光部上に載置することで形状形成できる。形状形成のあと、これを例えば１００℃程度に加熱して硬化させる。１００℃は通常の熱硬化性樹脂の硬化温度より低いが、これは、固体撮像素子チップ３０へのダメージを確実に避けるためである。
【００６５】
この実施形態は、被覆層２３を形成する工程を別個のものとして設ける必要がなく、固体撮像素子チップ３０上に配線板２０Ａを固定する工程の一環として同時に被覆層を形成することができるので、製造効率を向上することができる。配線板２０Ａの上面上に被覆層の形成が及ぶのを避けるためには、上記のようにあらかじめ塗る接着剤の量および粘度をコントロールすることのほか、配線板２０Ａを固体撮像措置チップ３０上に載置するときの速度や押し付ける力を一定にすると好ましい。
【符号の説明】
【００６６】
１０…配線板（第１の配線板）、１１…ランド（第１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、２０Ａ…配線板（第２の配線板）、２１…ランド（第２のランド）、２２…表面実装型受動素子部品、２２ａ…はんだ、２３…被覆層、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、４２…ボンディングワイヤ、５１…レンズ、５２…レンズ保持部、６１…接着層、６１Ａ…接着層（はみ出しあり）、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）、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。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面と該第１の面に対向する第２の面とを有し、第１のランドを有する第１の配線パターンを前記第１の面側に備えた第１の配線板と、
受光部と端子パッドを含む非受光部とを有する機能面を有し、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、
第１の面と該第１の面に対向する第２の面とを有し、第２のランドを有する第２の配線パターンを前記第１の面側に備え、前記第２の面から前記第１の面に至る端面上に被覆層を備え、前記第２の面の側が前記固体撮像素子チップの側に向けられて該固体撮像素子チップの前記非受光部上に設けられた第２の配線板と、
前記固体撮像素子チップの前記端子パッドと前記第１の配線板の前記第１のランドおよび／または前記第２の配線板の前記第２のランドとを電気的に接続す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。
【請求項２】
前記第２の配線板の前記被覆層が、樹脂の層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。
【請求項３】
前記第２の配線板が、接着層を介して前記固体撮像素子チップの前記非受光部上に固着されており、
前記第２の配線板の前記被覆層が、該第２の配線板と前記固体撮像素子チップの前記非受光部との間の前記接着層がはみ出して前記端面に這い上がり形成されていること
を特徴とする請求項１記載の撮像素子モジュール。
【請求項４】
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を含むレンズユニットをさらに具備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。
【請求項５】
前記第１の配線板の前記第１のランドと前記第２の配線板の前記第２のランドとを電気的に接続する第２のボンディングワイヤをさらに具備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。
【請求項６】
前記第２の配線板が、前記第１の面上に、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。
【請求項７】
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３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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１】
第１の面と該第１の面に対向する第２の面とを有し、第１のランドを有する第１の配線パターンを前記第１の面側に備えた第１の配線板と、
受光部と端子パッドを含む非受光部とを有する機能面を有し、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、
第１の面と該第１の面に対向する第２の面とを有し、第２のランドを有する第２の配線パターンを前記第１の面側に備え、前記第２の面から前記第１の面に至る端面上に被覆層を備え、前記第２の面の側が前記固体撮像素子チップの側に向けられて該固体撮像素子チップの前記非受光部上に設けられた第２の配線板と、
前記固体撮像素子チップの前記端子パッドと前記第１の配線板の前記第１のランドおよび／または前記第２の配線板の前記第２のランドとを電気的に接続す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。
【請求項２】
前記第２の配線板の前記被覆層が、樹脂の層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。
【請求項３】
前記第２の配線板が、接着層を介して前記固体撮像素子チップの前記非受光部上に固着されており、
前記第２の配線板の前記被覆層が、該第２の配線板と前記固体撮像素子チップの前記非受光部との間の前記接着層がはみ出して前記端面に這い上がり形成されていること
を特徴とする請求項１記載の撮像素子モジュール。
【請求項４】
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を含むレンズユニットをさらに具備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。
【請求項５】
前記第１の配線板の前記第１のランドと前記第２の配線板の前記第２のランドとを電気的に接続する第２のボンディングワイヤをさらに具備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。
【請求項６】
前記第２の配線板が、前記第１の面上に、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。
【請求項７】
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３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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−３９６１（Ｐ２０１１−３９６１Ａ）
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４３１６８（Ｐ２００９−１４３１６８）
【出願日】平成２１年６月１６日（２００９．６．１６）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１６日（２００９．６．１６）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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