固体摄像装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种固体摄像装置及其制造方法，该固体摄像装置具备：固体摄像元件，包含形成了感光部的主表面；无源芯片，粘接在该固体摄像元件的与上述主面相反一侧的背面上，与上述固体摄像元件电气连接，在与粘接在上述固体摄像元件上的面相反一侧的面上具有向外部的电气连接端子，并且成薄板状地配置形成无源部件；坝状隔片，形成在上述固体摄像元件主表面的感光部以外的部分上；和透镜支架，直接或间接地固定在该坝状隔片上，其中，上述无源芯片的尺寸形成为与上述固体摄像元件的尺寸相同或比其小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及带有光学透镜的固体摄像装置(在以下的说明中称为相机模块)及其制造方法。
技术介绍
利用图1说明使用CCD图像传感器或CMOS图像传感器等作为固体摄像装置的现有相机模块的构造。该图(a)是相机模块的斜视图，该图(b)是其纵向截面图。如这些图所示，透镜支架1固定在印刷基板2上。透镜支架1包括圆筒部1-1和具有比该圆筒部1-1的水平截面积大的水平截面积的角筒部1-2。在印刷基板2的侧面上形成与外部进行连接的电极部3。在透镜支架1的圆筒部1-1的内部插入了圆筒状的透镜镜筒4。透镜镜筒4通过螺丝的咬合被啮合在透镜支架1的圆筒部1-1内。即，在透镜镜筒4的外周面上形成螺纹牙(未图示)，在透镜支架1的圆筒部1-1的内周面上形成拧入透镜镜筒4的螺纹牙的螺纹牙(未图示)。从而，通过顺时针或逆时针地旋转拧入透镜支架1的圆筒部1-1的透镜镜筒4，透镜镜筒4在透镜支架1内沿上下方向移动。在印刷基板2上安装有电阻、电容器等无源部件5以及固体摄像元件6。固体摄像元件6的电极(未图示)通过焊线7与印刷基板2的电极(未图示)连接。固体摄像元件6还与无源部件5连接(未图示)。印刷基板2利用其电极部3与外部连接。无源部件5通常通过焊料回流(半田リフロ一)与基板的布线部分(未图示)连接。无源部件5的焊料回流部分用5′表示。在透镜支架1的内部，红外截止滤光片等光学滤波器8用粘接剂9与透镜支架结合。在透镜镜筒4的内部固定光学透镜10。透镜镜筒4通过螺丝被调整固定在透镜支架1的圆筒部1-1内的规定的高度位置上。在该规定的高度位置上，用光学透镜10拍摄的像在固体摄像元件6的感光部(未图示)上成像。使用图2至图6说明图1所示的现有的相机模块的部件制造方法。在以下的说明中，与图1相同的构成部分使用同一号码表示。在图2(a)所示的圆筒状的透镜镜筒4内，如图2(b)所示固定光学透镜10。在图3(a)所示的透镜支架1上，如图3(b)所示在其角筒部1-2内用粘接剂9固定了光学滤波器8后，如图3(c)所示向透镜支架1内拧入透镜镜筒4。图4(a)～(e)表示模块的组装工序。在印刷基板2(图4(a))上以焊料回流的方式形成无源部件5(图4(b))。在将固体摄像元件6粘接在印刷基板上后(图4(c))，利用焊线7连接到印刷基板2上(图4(d))。然后，将在图3中组装的透镜支架1粘接固定在印刷基板2上。然后，上下移动调整透镜镜筒4，将其固定在使利用透镜10拍摄的像在固体摄像元件6的感光部(未图示)上成像的高度位置上。由此形成相机模块(图4(e))。接着，图5(a)～(c)是表示从半导体制造工序结束后的晶片切出固体摄像元件芯片的工序的图。在半导体制造工序结束后的晶片11上，在多个相同面积的芯片区域6′的每一个上形成有固体摄像元件6(图5(a))。通过沿划分各芯片区域6′的边界线6″(以下称为切割)切断，固体摄像元件6被分离到各芯片上。通常在该切割工序之前进行各固体摄像元件芯片6′的电气和光学测试(以下称为晶片测试)，并在不良芯片上贴上被称为不良标记(未图示)的识别标记。在固体摄像元件6的中央形成像素成二维排列的感光区域13，在芯片边缘部分上配置焊盘12(图5(b))。图5(c)表示图5(b)的AA′截面。如该图所示，在固体摄像元件6的中央部感光区域11的表面上，与各像素相对应地形成多个微透镜14。微透镜14通过提高对像素的聚光率来提高固体摄像元件6的灵敏度。在上述现有的相机模块的制造工序中，通常会产生以下问题。1)如图1(b)所示，在相机模块中，无源部件5与固体摄像元件6形成在同一基板2上，因此模块的尺寸必定大于固体摄像元件6的尺寸。这不利于模块的小型化。2)如图1(b)所示，在相机模块中，作为无源部件5的电容器电容，需要多个0.1uF。作为该电容的电容器的大小，在通常的陶瓷电容器的情况下，其外形尺寸为0.6×0.3×0.3mm大小(称为0603)。更小的0.4×0.2×0.2mm大小(称为0402)的陶瓷电容器目前需要的电容是0.01uF左右，因此要在基板上配置的个数多，模块尺寸比0603尺寸的陶瓷电容器大。而且，在基板2上利用焊料回流进行表面安装的情况下，必须使焊料熔化在位于电容器侧面的电极部分上，因此该部分也不利于模块尺寸的小型化。3)如图1(b)所示，在相机模块中，固体摄像元件6通常通过焊线7与基板的布线部分(未图示)连接。该焊线部分通常需要取0.2～0.3mm，因而该部分也不利于模块尺寸的小型化。4)如图4的相机模块的制造工序所示，在利用焊料回流在印刷基板上形成无源部件5后，形成固体摄像元件6，并在进行线焊后形成透镜支架1。此时，如果在固体摄像元件的表面上附着了灰尘，则在利用该相机模块拍摄的图像中会产生被称为黑斑的不良。固体摄像元件的一个像素的尺寸通常为2～5μm左右的大小，为了防止该灰尘附着，相机模块的制造线必须在洁净厂房内制造，从而需要较大的设备投资。另外，还需要用于除去附着在固体摄像元件6上的灰尘的清洗装置。由于在固体摄像元件6的表面上形成微透镜14，从而形成凹凸状的表面，并且由于材料为丙烯类抗蚀剂，因而机械强度弱，由于这些等的理由，灰尘除去方法受到很大制约。5)如图5所示，在从图4的半导体制造工序结束后的晶片11切割固体摄像元件6的工序中，通常利用被称为晶片切割机的装置的旋转砂轮来切断半导体(通常为Si)。但是，在进行该切断时会产生大量的Si切削屑。虽然这些Si屑利用切割时的切削水流动冲洗，但一部分会侵入微透镜的表面，即使在后面的清洗工序中也无法除去，从而会在相机模块中产生黑斑不良。该黑斑的最终判定是在相机模块组装后的阶段，因此一旦发生黑斑不良，附随在相机模块上的所有部件(固体摄像元件6、外部部件5、透镜支架1、光学透镜10、光学滤波器8以及印刷基板2都会浪费。6)相机模块制造工序中的透镜支架1向基板2的搭载位置偏差、光学透镜10的瑕疵、光学特性不良、光学滤波器的瑕疵或光学特性偏差、透镜支架的附着灰尘、瑕疵、光学特性偏差都是通过相机模块测试最终判定，如果在该阶段发生不良，则附随在上述相机模块上的所有部件都会浪费。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种小型且容易制造的相机模块及其制造方法。根据本专利技术的一个实施例，提供一种固体摄像装置，其特征在于，具备固体摄像元件芯片，在半导体基板的主表面上形成包含感光部的固体摄像元件，并在背面导出元件电极；无源芯片，粘接在该固体摄像元件芯片的背面，并且在其厚度内安装与上述固体摄像元件的芯片电极电气连接的无源部件；透镜支架，以包围上述固体摄像元件芯片的感光部的方式固定；和透镜镜筒，与该透镜支架配合，其中，上述无源芯片的尺寸形成为与上述固体摄像元件的尺寸相同或比其小。另外，根据本专利技术的一个实施例，提供一种固体摄像装置的制造方法，其特征在于，包括以下工序在第1半导体晶片的主表面上的多个芯片区域中分别形成无源部件和将这些无源部件相互连接的布线部的工序；在上述第1半导体晶片的上述各芯片区域的周边部形成连接上述各芯片区域内的布线部的第1贯通电极的工序；在上述第1半导体晶片的主表面上的多个芯片区域中分别形成无源部件和将这些无源部件相互连接的布线部的工序；在第2半导体晶片的主表面上的多个芯片区域中，分别在上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体摄像装置，其特征在于，具备：固体摄像元件芯片，在半导体基板的主表面上形成包含感光部的固体摄像元件，并在背面导出元件电极；无源芯片，粘接在该固体摄像元件芯片的背面，并且在其厚度内安装与上述固体摄像元件的芯片电极电气连接 的无源部件；透镜支架，以包围上述固体摄像元件芯片的感光部的方式固定；和透镜镜筒，与该透镜支架配合，其中，上述无源芯片的尺寸形成为与上述固体摄像元件的尺寸相同或比其小。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：关根弘一，芦埜雅则，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]