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JP4724145B2 - カメラモジュール - Google Patents

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Description

本発明は、例えば携帯電話などのカメラモジュールに関する。
近年、デジタルスチルカメラや、携帯電話などの小型化に伴い、これに搭載されるカメラモジュールにおける小型化が要求されている。
一般に、カメラモジュールは、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）や、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの固体撮像素子（センサチップ）とコンデンサなどの受動素子から構成される受動部品を、フレキシブル基板などのプリント基板などに搭載し、この上に光学フィルターやレンズなどの光学系部材を実装して構成される（例えば特許文献１［図２］など参照）。
このとき、通常受動部品は、固体撮像素子の周りに配置されており、受動部品の搭載面積によりカメラモジュールの面積が左右される。このような受動部品は、固体撮像素子として機能させるために、通常１つの固体撮像素子に対して複数の受動部品が必要となる。
従って、受動部品を削減することなく、カメラモジュールの面積を縮小し、小型化を図ることが困難であるという問題がある。
特開２００５−２４４１１８号公報（図２、［００２９］〜［００３７］など）
本発明は、受動部品を効率的に配置し、小型化を図ることが可能なカメラモジュールを提供することを目的とするものである。
本発明の一態様によれば、画素領域とロジック領域とを有する固体撮像素子と、固体撮像素子上に載置され、固体撮像素子のロジック領域上にヴィアが形成された透光性の第１の基板と、固体撮像素子のロジック領域上の第１の基板上に載置され、ヴィアを介して固体撮像素子と電気的に接続される第１の受動部品と、第１の基板上に、第１の基板と離間して設置されるレンズと、第１の基板上に載置され、レンズを保持するレンズホルダーと、を備えることを特徴とするカメラモジュールが提供される。
本発明の一態様のカメラモジュールによれば、受動部品を効率的に配置し、小型化を図ることが可能となる。
以下本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
（実施形態１）
図１に本実施形態の固体撮像装置（カメラモジュール）の断面図を示す。図に示すように、基板１１に画素領域１２とロジック領域１３が形成されたＣＣＤあるいはＣＭＯＳセンサといった固体撮像素子１４上に、例えば表面にＩＲカットフィルターが形成されたガラスなどの透光性を有する基板１５が接着剤１６により接着されている。そして、基板１５上には、受動部品１７が載置されている。
基板１５には、表面（上面）および裏面にそれぞれボンディング用パッド１８ａ、１８ｂを備えた通電パターン（図示せず）が形成されており、表面および裏面の通電パターンは、ヴィア１９を介して電気的に接続されている。そして、固体撮像素子１４は、基板１１上に形成されたボンディング用パッド２０において、バンプ２１を介してボンディング用パッド１８ｂと電気的に接続され、ヴィア１９、ボンディング用パッド１８ａ、半田ペースト２２を介して受動部品１７と電気的に接続されている。
受動部品１７、ヴィア１９およびボンディング用パッド１８ａ、１８ｂを含む通電パターンは、固体撮像素子１４の画素領域１２以外の領域上、例えばロジック領域１３上となるように配置されている。
そして、さらに光学レンズ２３と、これを保持するためのレンズバレル２４、レンズホルダー２５などの光学系部材が設置され、固体撮像装置（カメラモジュール）が構成されている。
このような固体撮像装置は、例えば以下のようにして形成される。
先ず、図２ａに示すような例えば表面にＩＲカットフィルター１５ａが形成されたガラスからなる透光性の基板１５を用いて、図２ｂに示すように、ヴィアホールを形成し、ヴィアホール内および基板１５の表面および裏面の所定領域をメタライズすることにより、ボンディング用パッド１８ａ、１８ｂを含む通電パターンおよびヴィア１９を形成する。
次いで、図２ｃに示すように、ボンディング用パッド１８ａ上に半田ペースト２２を印刷し、受動部品１７を載置、接続する。
一方、図２ｄに示すように、基板１１に、画素領域１２、ロジック領域１３を形成する。そして、ロジック領域１３にボンディング用パッド２０を形成した後、このボンディング用パッド２０上にバンプ２１を形成し、基板１５と接着するための紫外線硬化樹脂あるいは熱硬化性樹脂などからなる接着剤１６を塗布する。
そして、図２ｅに示すように、バンプ２１とボンディング用パッド１８ｂが電気的に接続され、ロジック領域１３上に受動部品１７が配置されるように、基板１１と基板１５を接着する。さらに、光学レンズ２３と、これを保持するためのレンズバレル２４、レンズホルダー２５などの光学系部材を、接着剤２６などを用いて固定することにより、図１に示すような固体撮像装置（カメラモジュール）が構成される。
本実施形態による固体撮像装置において、受動部品をロジック領域上、すなわち画素領域上以外の領域上に配置することにより、受光経路に影響することなく３次元的に配置することが可能となる。また、受動部品を載置する基板を透光性の基板とすることにより、固体撮像素子上に配置することが可能となる。さらに、透光性の基板にＩＲカットフィルターを形成することにより、さらにフィルターとして機能させることが可能となる。従って、このような構成により、受動部品を効率的に配置することができ、固体撮像装置の小型化を図ることが可能となる。
（実施形態２）
図３に本実施形態の固体撮像装置（カメラモジュール）の断面図を示す。図に示すように、基板２７上に、受動部品２８、および基板３１に画素領域３２とロジック領域３３が形成された固体撮像素子３４が載置されている。そして、基板３１上には、実施形態１と同様に、ガラスなどの透光性を有する基板３５が接着剤３６により接着されている。そして、基板３５上には、実施形態１と同様に、受動部品３７が載置されている。
基板２７には、表面にボンディング用パッド２９を備えた通電パターン（図示せず）が形成されている。基板３５には、実施形態１と同様に、表面（上面）および裏面にそれぞれボンディング用パッド３８ａ、３８ｂを備えた通電パターン（図示せず）が形成され、ボンディング用パッド２９は、ワイヤー３０によりボンディング用パッド３８ａと接続されている。表面および裏面の通電パターンは、実施形態１と同様に、ヴィア３９を介して電気的に接続されている。そして、固体撮像素子３４は、基板３１上に形成されたボンディング用パッド４０において、バンプ４１を介してボンディング用パッド３８ｂと電気的に接続され、ヴィア３９、ボンディング用パッド３８ａ、およびそれぞれ半田ペースト４２ａ、４２ｂを介して受動部品２８、３７と電気的に接続されている。
受動部品３７、ヴィア３９およびボンディング用パッド３８ａ、３８ｂを含む通電パターンは、実施形態１と同様に、固体撮像素子３４の画素領域３２以外の領域上、例えばロジック領域３３上となるように配置されている。
そして、さらに光学レンズ４３と、これを保持するためのレンズバレル４４、レンズホルダー４５などの光学系部材が受動部品２８および基板３１を内包するように設置され、固体撮像装置（カメラモジュール）が構成されている。
このような固体撮像装置は、例えば以下のようにして形成される。
先ず、実施形態１と同様に、図４ａに示すような例えば表面にＩＲカットフィルター３５ａが形成されたガラスからなる透光性の基板３５を用いて、図４ｂに示すように、ヴィアホールを形成し、ボンディング用パッド３８ａ、３８ｂを含む通電パターンおよびヴィア３９を形成する。
次いで、実施形態１と同様に、図４ｃに示すように、ボンディング用パッド３８ａ上に半田ペースト４２ａを印刷し、受動部品３７を載置、接続する。
一方、図４ｄに示すように、基板２７上に、ボンディング用パッド２９を含む通電パターンを形成し、ボンディング用パッド２９上に半田ペースト４２ｂを印刷し、受動部品２８を載置、接続するとともに、基板３１に画素領域３２、ロジック領域３３およびボンディング用パッド３９が形成された固体撮像素子を載置する。そして、ボンディング用パッド３９上にバンプ４１を形成し、基板３５と接着するための接着剤３６を塗布する。
そして、図４ｅに示すように、バンプ４１とボンディング用パッド３８ｂが電気的に接続され、ロジック領域３２上に受動部品３７が配置されるように、基板３１と基板３５を接着する。さらに、ボンディング用パッド２９と、ボンディング用パッド３８ａをワイヤー３０により接続する。さらに、光学レンズ４３と、これを保持するためのレンズバレル４４、レンズホルダー４５などの光学系部材を、接着剤４６などを用いて固定することにより、図３に示すような固体撮像装置（カメラモジュール）が構成される。
本実施形態による固体撮像装置において、従来と同様に固体撮像素子を載置する基板上に受動部品を載置し、受動部品の一部をロジック領域上、すなわち画素領域上以外の領域上に配置することにより、受動部品の一部を受光経路に影響することなく３次元的に配置することが可能となる。また、受動部品の一部を載置する基板を透光性の基板とすることにより、基板に開口部を設けることなく固体撮像素子上に配置することが可能となる。さらに、透光性の基板にＩＲカットフィルターを形成することにより、さらにフィルターとして機能させることが可能となる。従って、このような構成により、受動部品の数が制限されることなく受動部品を効率的に配置し、固体撮像素子の周囲に配置される受動部品の数を削減することができ、固体撮像装置の小型化を図ることが可能となる。
これら実施形態において、受動部品を載置する基板として、ＩＲカットフィルターが形成されたガラスを用いているが、ＩＲカットフィルターが形成されていなくても、透光性の基板であればよい。この場合、図５に示すように、ＩＲカットフィルター付ガラス５５を別途設けてもよい。
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。その他要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
本発明の一態様における固体撮像装置の断面図。 本発明の一態様における透光性の基板を示す図。 本発明の一態様における固体撮像装置の製造工程を示す図。 本発明の一態様における固体撮像装置の製造工程を示す図。 本発明の一態様における固体撮像装置の製造工程を示す図。 本発明の一態様における固体撮像装置の製造工程を示す図。 本発明の一態様における固体撮像装置の断面図。 本発明の一態様における透光性の基板を示す図。 本発明の一態様における固体撮像装置の製造工程を示す図。 本発明の一態様における固体撮像装置の製造工程を示す図。 本発明の一態様における固体撮像装置の製造工程を示す図。 本発明の一態様における固体撮像装置の製造工程を示す図。 本発明の一態様における固体撮像装置の断面図。
符号の説明
１１、１５、２７、３１、３５…基板、１２、３２…画素領域、１３、３３…ロジック領域、１４、３４…固体撮像素子、１５ａ、３５ａ…ＩＲカットフィルター、１６、２６、３６、４６…接着剤、１７、２８、３７…受動部品、１８ａ、１８ｂ、２０、２９、３８ａ、３８ｂ…ボンディング用パッド、１９、３９…ヴィア、２１、４１…バンプ、２２、４２ａ、４２ｂ…半田ペースト、２３、４３…光学レンズ、２４、４４…レンズバレル、２５、４５…レンズホルダー、３０…ワイヤー、５５…ＩＲカットフィルター付ガラス

Claims (5)

  1. 画素領域とロジック領域とを有する固体撮像素子と、
    前記固体撮像素子上に載置され、前記固体撮像素子の前記ロジック領域上にヴィアが形成された透光性の第１の基板と、
    前記固体撮像素子の前記ロジック領域上の前記第１の基板上に載置され、前記ヴィアを介して前記固体撮像素子と電気的に接続される第１の受動部品と、
    前記第１の基板上に、前記第１の基板と離間して設置されるレンズと、
    前記第１の基板上に載置され、前記レンズを保持するレンズホルダーと、
    を備えることを特徴とするカメラモジュール。
  2. 前記固体撮像素子の前記ロジック領域上の前記第１の基板上に、前記レンズホルダーの少なくとも一部が設けられることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
  3. 前記第１の基板は、その表面に通電パターンを備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカメラモジュール。
  4. 前記固体撮像素子は、第２の基板上に載置され、
    前記第２の基板上に、前記固体撮像素子と電気的に接続される第２の受動部品を載置することを特徴とする請求項１または請求項３に記載のカメラモジュール。
  5. 前記第１の基板は、ＩＲカットフィルターを備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
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