图像传感器模块以及图像传感器模块的制造方法与流程

1.本发明涉及图像传感器模块的改良及其制造方法。


背景技术：

2.在图像传感器模块中，作为在图像传感器芯片的图像传感器的前方具有以形成间隙的方式配置的罩玻璃的结构，存在专利文献1～4所示的结构。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2018-6760号公报
6.专利文献2：日本特开2007-311416号公报
7.专利文献3：日本特开2016-33963号公报
8.专利文献4：国际公开第2016/84394号公报


技术实现要素：

9.发明所要解决的课题
10.上述专利文献1～4均通过在上述图像传感器芯片与上述罩玻璃之间夹设分体的间隔件、或者设置代替该间隔件的上述罩玻璃的支承体来形成上述间隙。
11.本发明所要解决的主要问题点在于，能够合理且适当地形成这种图像传感器模块中的图像传感器芯片与罩玻璃之间的间隙，而不使图像传感器模块具有为此的特别的构造。
12.用于解决课题的手段
13.为了实现上述课题，在本发明中，从第1观点出发，是一种图像传感器模块，其在图像传感器芯片中的传感器区域的前方具有以形成间隙的方式配置的罩玻璃，其中，所述间隙由与所述图像传感器芯片的电极电连接的引线接合的接合线的一部分构成。
14.本发明的方式之一是，所述接合线的一部分成为所述引线接合中的球接合部分。或者，本发明的方式之一是，所述接合线的一部分成为所述引线接合中的二次接合部分。
15.另外，本发明的方式之一是，至少所述接合线的一部分由填充在所述图像传感器芯片与所述罩玻璃之间的所述罩玻璃的粘接用树脂覆盖。或者，本发明的方式之一是，在整个所述间隙中填充有所述罩玻璃的粘接用树脂。
16.另外，为了实现上述课题，在本发明中，从第2观点出发，是一种图像传感器模块的制造方法，其中，该图像传感器模块的制造方法包含如下步骤：第1步骤，将多个图像传感器芯片以相邻的所述图像传感器芯片之间隔开间隔的方式芯片接合到基板上；第2步骤，使通过所述第1步骤而配置在所述基板上的所述图像传感器芯片的电极与所述基板通过引线接合的接合线而电连接；第3步骤，以通过所述第2步骤形成的所述接合线中的位于所述图像传感器芯片的电极上的一部分至少被粘接用树脂覆盖的方式使所述粘接用树脂附着在所述图像传感器芯片上；第4步骤，经由在所述第3步骤中涂敷的粘接用树脂将罩玻璃载置到
所述图像传感器芯片上；以及第5步骤，按压所述罩玻璃，直至成为在所述第4步骤中载置的所述罩玻璃的内表面与所述图像传感器芯片的上表面之间形成有所述接合线的一部分的厚度的间隙的状态。
17.发明效果
18.根据本发明，能够合理且适当地形成这种图像传感器模块中的图像传感器芯片与罩玻璃之间的间隙，而不使图像传感器模块具有为此的特别的构造。
附图说明
19.图1是本发明的一个实施方式的图像传感器模块(第1例)的正面结构图。
20.图2是所述第1例的剖面结构图。
21.图3是本发明的一个实施方式的图像传感器模块(第2例)的剖面结构图。
22.图4是本发明的一个实施方式的图像传感器模块(第3例)的剖面结构图。
23.图5是本发明的一个实施方式的图像传感器模块(第4例)的剖面结构图。
24.图6是以易于理解的方式示出构成制造所述第1例的制造方法的各工序的内容的结构图。
25.图7是示出在上述制造方法中，在配置于基板上的图像传感器芯片上载置罩玻璃之后的状态的剖面结构图。
26.图8是图7中的a部的放大图，图8的(b)是图8的(a)中的b-b线位置处的剖视图。
27.图9是示出在上述制造方法中，从在配置于基板上的图像传感器芯片上载置有罩玻璃的状态起，将罩玻璃按压至由罩玻璃和图像传感器芯片夹持接合线的一部分为止的状态的放大剖面结构图，图9的(b)是图9的(a)中的c-c线位置处的剖视图。
具体实施方式
28.以下，基于图1～图9，对本发明的典型的实施方式进行说明。
29.该实施方式的图像传感器模块1被组装到各种设备或装置中，对这些设备或装置附加摄像功能。具体而言，该图像传感器模块1通过构成图像传感器模块1的图像传感器芯片2(摄像元件)将由这些设备等所具有的物镜成像的像转换为电信号，从而对这些设备等附加摄像功能。该实施方式的图像传感器模块1特别具有适合用于被作用振动、冲击的情况较多的车载照相机、智能手机、便携式电子终端等的构造。
30.图1和图2示出图像传感器模块1的概要。在图示的例子中，在呈四边形的板状的基板3的上表面3a，以使图像传感器芯片2的下表面2a与基板3的上表面3a接触的方式配置有比基板3小的呈四边形的板状的图像传感器芯片2。在图像传感器芯片2的上表面2b的中央形成有传感器区域2c(受光部)。另外，在图像传感器芯片2上，与图像传感器芯片2实质上相同大小的呈四边形的板状的罩玻璃4以使罩玻璃4的一面(以下，将该罩玻璃4的一面称为内表面4a)与图像传感器芯片2的上表面2b相对的方式配置。罩玻璃4以其各边沿着图像传感器芯片2的对应的各边的方式配置在图像传感器芯片2上。
31.图像传感器芯片2和基板3通过由引线接合(wire-bonding)生成的接合线5电连接。具体而言，形成于图像传感器芯片2的传感器区域的外侧的多个电极2d(焊盘)和形成于基板3的图像传感器芯片2的外侧的多个电极3b中的对应的电极彼此通过所述接合线5连
接。注意，图2中的标号3c表示形成在贯通基板3的布线(未示出)的终端处的凸块，并且如上所述，从与基板3电连接的图像传感器芯片2获得的电信号从凸块3c输出。
32.罩玻璃4通过粘接用树脂6固定于图像传感器芯片2。
33.另外，基板3的上表面3a中的除图像传感器芯片2和罩玻璃4的配置部位以外的部位被密封树脂7覆盖。在图示的例子中，在罩玻璃4的上表面与密封树脂7的上表面之间形成有后述的膜4b的厚度的高度差。
34.另外，在上述罩玻璃4的内表面4a与图像传感器芯片2的传感器区域2c之间形成有间隙8。
35.在该实施方式中，上述间隙8由与上述图像传感器芯片2的电极2d电连接的引线接合的接合线5的一部分5a构成。
36.即，罩玻璃4以在罩玻璃4的内表面4a与图像传感器芯片2的电极2d之间夹持接合线5的一部分5a的方式利用粘接用树脂6固定于图像传感器芯片2。
37.由此，根据该实施方式，无需准备用于形成图像传感器模块1中的图像传感器芯片2与罩玻璃4之间的间隙8的特别的构造，就能够构成适当地具有该间隙8的图像传感器模块1。
38.接合线5的线径考虑图像传感器芯片2的电极2d的大小、基板3的电极的大小、所需的间隙8的间隙量等来决定。
39.例如，在图像传感器芯片2的电极2d是一边为40μm的四边形且间隙8的间隙量需要为50μm时，利用线径为15～20μm的接合线5形成后述的球接合部分5c而形成间隙量为50μm的间隙8。
40.另外，例如，在图像传感器芯片2的电极2d是一边为80μm的四边形且间隙8的间隙量需要为30μm时，利用线径为30μm的接合线5的后述的二次接合部分5b形成间隙量为30μm的间隙8。
41.在图1以及图2所示的第1例以及图3所示的第2例中，将所述接合线5的一部分5a作为所述引线接合中的二次接合部分5b(也称为楔形接合)。在这样的情况下，能够容易且适当地提供所述间隙8与构成所述二次接合部分5b的接合线5的线径实质上相等的图像传感器模块1。
42.在图4所示的第3例以及图5所示的第4例中，将所述接合线5的一部分5a设为所述引线接合中的球接合部分5c(也称为快速接合)。在这样的情况下，能够容易且适当地提供所述间隙8与所述球接合部分5c的呈球状的突起的高度实质上相等的图像传感器模块1。
43.在上述第1例和第3例中，粘接用树脂6存在于包含图像传感器芯片2的传感器区域2c的图像传感器芯片2的整个上表面2b，在覆盖接合线5的与上述电极2d连接的一部分5a的状态下，使罩玻璃4的内表面4a和图像传感器芯片2在图像传感器芯片2的整个上表面2b上一体化。在这样的情况下，能够在图像传感器芯片2的传感器区域的前方形成实心的间隙8。如上所述，当图像传感器芯片2的包含传感器区域2c的整个上表面2b被粘接用树脂6覆盖时，粘接用树脂6优选地具有1.5或更小的光折射率和95％或更大的可见光透射率。另外，在罩玻璃4与图像传感器芯片2之间机械地夹持作为接合线5与图像传感器芯片2电连接的部位的上述一部分5a的状态下，能够利用上述粘接用树脂6使罩玻璃4、接合线5的一部分5a和图像传感器芯片2牢固地一体化。由此，能够极其适于将图像传感器模块1用于大多作用有
振动、冲击的车载照相机、智能手机等。
44.另外，在上述第2例和第4例中，粘接用树脂6仅存在于图像传感器芯片2的传感器区域2c的外侧，以覆盖接合线5中的与上述电极连接的一部分5a的状态使罩玻璃4的内表面4a与图像传感器芯片2一体化。在这样的情况下，能够在图像传感器芯片2的传感器区域2c的前方形成中空的间隙8。
45.以上说明的图像传感器芯片2能够通过包含以下的第1至第5步骤的制造方法容易且适当地制造。
46.(第1步骤)
47.首先，将多个图像传感器芯片2以相邻的所述图像传感器芯片2之间隔开间隔的方式芯片接合(die-bonding)在基板3上(图6的(a))。
48.在图示的例子中，仅表示从侧方观察基板3的一部分。典型地，在一片基板3上，以在x轴方向x(参照图6的(a))上与该基板3相邻的图像传感器芯片2之间隔开间隔地形成由多个图像传感器芯片2构成的x轴方向列2e的方式进行芯片接合，并且以在与上述x轴垂直的y轴方向(省略图示)上相邻的上述x轴方向列2e之间隔开间隔地形成多个x轴方向列2e的方式进行芯片接合。
49.(第2步骤)
50.接着，利用引线接合的接合线5使通过上述第1步骤配置在上述基板3上的上述图像传感器芯片2的电极2d与上述基板3的电极3b电连接(图6的(b))。
51.(第3步骤)
52.接着，以通过上述第2步骤形成的上述接合线5中的位于上述图像传感器芯片2的电极2d上的一部分5a至少被粘接用树脂6覆盖的方式使上述粘接用树脂6附着在上述图像传感器芯片2上(图6的(c))。
53.在图示的例子中，粘接用树脂6以覆盖各图像传感器芯片2的整个上表面2b和厚度方向的端面的上部侧的方式滴下到每个图像传感器芯片2。即，图6示出制造上述第1例的工序。
54.(第4步骤)
55.接着，隔着在上述第3步骤中涂敷的粘接用树脂6在上述图像传感器芯片2上载置罩玻璃4(图6的(d))。
56.在图示的例子中，罩玻璃4使用将其上表面用可剥离的膜4b覆盖的罩玻璃。
57.(第5步骤)
58.接着，按压上述罩玻璃4，直至成为在上述第4步骤中载置的上述罩玻璃4的内表面4a与上述图像传感器芯片2的上表面2b之间形成上述接合线5的一部分5a的厚度的间隙8的状态。
59.在按压开始前，罩玻璃4与图像传感器芯片2之间的间隙8不确定。罩玻璃4通过粘接用树脂6而在图像传感器芯片2上浮起(图7、图8)。按压是在形成了接合线5的一部分5a被夹在罩玻璃4与图像传感器芯片2之间的状态的时刻结束的(图9)。由此，罩玻璃4与图像传感器芯片2之间的间隙8由接合线5的一部分5a的尺寸控制。
60.在图示的例子中，在第5步骤后，对覆盖所述基板3的上表面3a中的被所述膜覆盖的罩玻璃4的上表面以外的部位的密封树脂7进行模制(图6的(e))。之后，上述基板3被切
割，基于一片上述基板3生成多个图像传感器模块1(图6的(f))。另外，在该切割后或该切割前，进行上述膜4b的剥取(图6的(g))。
61.另外，当然，本发明并不限定于以上说明的实施方式，包含能够达成本发明的目的的所有实施方式。
62.标号说明
63.1：图像传感器模块；2：图像传感器芯片；2a：下表面；2b：上表面；2c：传感器区域；2d：电极；2e：x方向列；3：基板；3a：上表面；3b：电极；3c：凸块；4：罩玻璃；4a：内表面；4b：膜；5：接合线；5a：一部分；5b：二次接合部分；5c：球接合部分；6：粘接用树脂；7：密封树脂；8：间隙。