[发明专利]固态成像设备及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及固态成像设备及其制造方法，更具体而言涉及监视相机、医疗相机、车载相机、信息通信终端相机等的使用固态成像元件形成的微型固态成像设备以及该固态成像设备的制造方法。

背景技术

近年来，移动电话、车载部件等对微型相机的需求迅速增加。在这种类型的微型相机中使用固态成像设备，其使用固态成像元件将通过例如透镜的光学系统输入的图像作为电学信号输出。于是，随着这种成像设备的高性能及微型化，相机变得更小，在各个领域中的应用增加且作为视频输入设备的市场扩展。在使用传统半导体成像元件的成像设备中，透镜、半导体成像元件、其驱动电路和信号处理电路等安装于其中的例如LSI的部件分别形成于壳体或结构体内并被组合。通过这种组合的安装结构是通过将每个元件安装在位于平板上的印刷基板而形成的。然而，由于期望移动电话等进一步薄型化，对单个装置的薄型化的期望逐年增加，并且为了应对该期望，已经通过使用挠性布线板或者以倒装芯片方式将IC直接安装在透光构件中，以尝试形成更薄型化的成像设备。

例如，专利文献1披露一种光电转换器，其中透光构件和光电转换元件对向布置，挠性布线板夹置其间。

专利文献1披露的视图示于图45。透光构件101通过粘合剂103接着到挠性布线板102。在挠性布线板102中，金属布线图案105布线到树脂膜104，且开口部106形成。透光构件101和成像元件112对向布置，开口部106夹置于其间。凸块113位于微透镜115形成于成像区域内的固态成像元件112的电极焊盘117内，并通过各向异性导电膜111电连接到挠性基板102的金属布线图案105。此外，固态成像元件112的接着强度通过密封树脂116得到增强。

专利文献2、3、4披露一种结构，其使用增强板和挠性布线板从而调整光轴而不受挠性基板的挠性影响并保证强度。专利文献5披露一种结构，其中布线图案使用作为基板的透光构件而直接形成且IC以倒装芯片方式安装。

专利文献1：日本专利No.3207319

专利文献2：JP-A-2001-78064

专利文献3：JP-A-2005-278035

专利文献4：JP-A-2006-20014

专利文献5：JP-A-2001-203913

发明内容

本发明解决的问题

然而，在专利文献1的成像设备中，透光构件和光电转换元件仅由挠性布线板来固持，使得刚性无法保持。其结果是存在些问题，当安装于需要高冲击耐久性或压力耐久性的移动电话等内的场合，电连接发生问题或者光轴偏差。

因此，在专利文献2、3、4所示的成像设备中，采用使用增强板来提高光轴调整精度或保证刚性的方法。

在专利文献2中，增强板粘合(stick)在挠性布线板的透光构件侧上从而支持透镜壳体。增强板的尺寸与透镜壳体的尺寸近似相同，且挠性基板夹置在成像元件的表面和镜筒之间，该镜筒贴附(paste)在挠性基板的开口部的外围上并设有垂直于光轴的端面。其结果为，利用挠性基板的两个表面是平行的，成像元件的光轴可以容易地与垂直于镜筒端面的光轴匹配。然而，这种情况下，趋于发生由于挠性基板的挠性引起的光学系统或成像元件的光轴偏差，需要注意以免受此影响，作业性降低且包含保持夹具的作业步骤缺乏灵活性。此外，在将增强板贴附在开口部上时，需要高精度地贴附从而保证成像区域，且需要注意从而不导致光轴精度降低。这是由于在粘合增强板时的厚度变化，其平行度随着除了挠性基板本身以外(例如基膜、铜箔、粘合剂层或覆膜的构成构件)，还随增强板以及粘合剂层的厚度变化而变化。为了抑制这种变化，也存在增加元件成本的问题。因此，存在成本或作业性降低的问题。

此外，在专利文献3中，增强板粘合在挠性布线板的成像元件侧上，且增强板形成为小于挠性布线板的外形。其结果为，成像元件可以安装在挠性布线板内且具有这样的结构，其中成像元件的受光部的外围覆盖有挠性布线板。此外，用于定位透镜壳体的配合孔形成于增强板与挠性布线板交叠的位置。这种情况下，除了与上述专利文献2类似的难以对准和粘合增强板之外，还存在由于挠性布线板引起的位置精度问题，因为透镜壳体被进一步推抵挠性布线板。

在专利文献4中，增强板粘合在挠性布线板的透光构件侧上。通过将透镜壳体和透光构件作为窗口材料固定到增强板，获得透镜壳体的高刚性和稳定位置。然而，如专利文献2所述，难以高精度地将增强板粘合在挠性基板上，且将成像元件的光轴与透镜高精度地对准也存在问题。