专利名称：摄像机模块及其制造方法
技术领域：
本发明涉及摄像机模块及其制造方法，涉及通过将树脂薄片和电路装置一体化而得到薄型化的摄像机模块。
背景技术：
近年来，摄像机模块积极地采用于手机、笔记本电脑等上。因此，摄像机模块要求小型化、薄型化、轻量化。在本发明中，作为一例，使用摄像元件采用CCD的摄像机模块进行说明。另外，即使使用CCD以外的摄像元件(例如CMOS传感器等)也是相同的。
参照图26说明现有摄像机模块100的结构。首先，在安装衬底101上安装CCD 102。而后，在CCD 102的上方，将收集外部光的透镜105固定在透镜筒106上。另外，透镜筒106由透镜支座107保持，透镜支座107采用透镜紧固小螺丝108安装在安装衬底101上。另外，安装衬底101介由连接部件121固定安装柔性板120。
在此，CCD是(Charge Coupled Device)的简称，具有输出对应于由透镜105聚集的光的强度的电荷的作用。另外，透镜筒106侧面为螺纹状(未图示)，具有通过旋转对准透镜105焦点的作用。
另外，在安装衬底101的表面及背面安装芯片部件103和背面芯片部件104。作为这些芯片部件，可列举DSP、驱动用IC、电容器、电阻、二极管等。DSP是(Digital Signal Processor)的简称，具有高速处理由CCD 102传送的数字信号的作用。另外，驱动用IC用于驱动CCD 102，具有将来自DSP的驱动信号升压，传送在CCD内积存的电荷的作用。
参照图26(B)，柔性板120介由在安装衬底101的周边部设置的焊锡等连接部件121和安装衬底101电连接。另外，在柔性板的另一端露出未图示的连接器，介由该连接器进行摄像机模块100和外部的电连接。
参照图27说明该摄像机模块100的组装方法。首先，参照图27(A)，准备安装衬底101，并在安装衬底1的背面安装背面芯片部件104。在安装衬底101的背面形成导电线路，背面芯片部件104介由焊锡等钎料焊料安装在该导电线路上。另外，在安装衬底101的表面及背面形成的各导电线路，有时介由贯通安装衬底形成的通孔电连接。
然后，参照图27(B)，在安装衬底101的表面安装CCD 102和芯片部件103。在安装衬底101的表面形成导电线路，CCD 102和芯片部件103介由焊锡等钎料焊料电气安装在导电线路上。
最后，参照图27(C)，将固定透镜5的透镜筒6固定在透镜支座7上，并使用透镜紧固螺丝8将透镜支座7固定在安装衬底1上。另外，为了由透镜紧固螺丝8固定透镜支座7，在对应的位置必须有螺纹孔110。而后，在安装衬底101的周边部介由连接部件121连接柔性板。通过以上方法，使用安装衬底101的现有型摄像机模块100完成(专利文献1)。
专利文献1是特开平2002-182270号公报。
但是，如上所述的摄像机模块具有如下问题。
第一，芯片部件103、背面芯片部件104、透镜105、透镜筒106、透镜支座107、CCD 102是必要的构成要素，但是，仅由这些构成要素难于提供实现小型化，薄型化、轻量化的摄像机模块。
第二，将现有的摄像机模块100安装在例如数码像机等装置的箱体内部时，摄像机模块100由于其两面未平坦形成，故存在其安装结构复杂的问题。
第三，构成摄像机模块100的各要素，单独地安装在安装衬底101上形成的导电线路上。从而，进行配线引出的柔性板120的连接器需要变更时，除柔性板120外，还必须进行安装衬底101上的导电线路的设计变更。
第四，IC的取出电极有多引线化、窄间距化的倾向，为了追随该倾向，安装衬底101必须是4层左右的多层配线结构，这导致摄像机模块成本提高。
发明内容
本发明是鉴于这种问题而开发的，本发明的主要目的是提供和柔性板一体化的小型、薄型的摄像机模块及其制造方法。
本发明的摄像机模块包括两面具有导电线路的树脂薄板；在所述树脂薄板的表面设置的透镜支座；在所述树脂薄板的背面安装的电路装置；所述透镜支座内装的摄像元件；在所述透镜支座上部固定安装的透镜，所述电路装置内装与所述摄像元件电连接的半导体元件和无源元件。
本发明的摄像机模块的制造方法包括准备一端具有两面形成导电线路的搭载部的树脂薄板的工序；在所述搭载部背面的所述连接电极上安装电路装置的工序；在所述搭载部表面的所述连接电极上安装摄像元件的工序；覆盖所述摄像元件安装透镜支座的工序。
图1是说明本发明的摄像机模块的立体图(A)、立体图(B)、剖面图(C)；图2是说明本发明的摄像机模块的立体图(A)、剖面图(B)；图3是说明本发明的摄像机模块的立体图(A)、剖面图(B)；图4是说明本发明的摄像机模块的剖面图；图5是说明本发明的摄像机模块的剖面图(A)、剖面图(B)；图6是说明本发明的摄像机模块中使用的透镜支座的立体图(A)、背面图(B)、剖面图(C)；图7是说明在本发明的摄像机模块中使用的柔性板的平面图(A)、平面图(B)；图8是说明在本发明的摄像机模块中使用的柔性板的平面图(A)、平面图(B)；图9是说明在本发明的摄像机模块中使用的电路装置的平面图(A)、剖面图(B)；图10是说明在本发明的摄像机模块中使用的电路装置的剖面图；图11是说明在本发明的摄像机模块中使用的电路装置的平面图(A)、平面图(B)；图12是说明本发明的摄像机模块的制造方法的工序图；图13是说明本发明的摄像机模块的制造方法的剖面图(A)、平面图(B)；图14是说明本发明的摄像机模块的制造方法的剖面图；图15是说明本发明的摄像机模块的制造方法的平面图；图16是说明本发明的摄像机模块的制造方法的平面图(A)、剖面图(B)；图17是说明本发明的摄像机模块的制造方法的剖面图(A)、平面图(B)；图18是说明本发明的摄像机模块的制造方法的平面图；
图19是说明本发明的摄像机模块的制造方法的剖面图(A)、剖面图(B)、剖面图(C)；图20是说明本发明的摄像机模块的制造方法的剖面图；图21是说明本发明的摄像机模块的制造方法的剖面图；图22是说明本发明的摄像机模块的制造方法的剖面图；图23是说明本发明的摄像机模块的制造方法的剖面图；图24是说明本发明的摄像机模块的制造方法的剖面图；图25是说明本发明的摄像机模块的制造方法的剖面图；图26是说明现有摄像机模块的制造方法的剖面图(A)、平面图(B)；图27是说明现有摄像机模块的制造方法的剖面图(A)、剖面图(B)、剖面图(C)。
具体实施例方式
(说明摄像机模块10的结构的第一实施形态)参照图1说明本发明的电路装置10的结构等。图1(A)是摄像机模块10的立体图，图1(B)是电路装置10的立体图，图1(C)是图1(A)的X-X’剖面图。
参照图1A，摄像机模块10具有如下结构。即包括作为两面具有导电线路的树脂薄板的柔性板11；在柔性板11表面设置的透镜支座12；在柔性板11背面安装的电路装置20；作为透镜支座12内装的摄像元件的CCD15；在透镜支座12上部固定安装的透镜14，电路装置20内装与CCD电连接的半导体元件和无源元件的结构。以下说明这样的结构要素。
参照图1(A)，作为树脂薄板的柔性板11，在一端形成多个和外部进行电连接的连接器11A，另一端形成安装构成摄像机模块的CCD15等的搭载部11B。形成连接器11A的端部比其中间部更宽，可形成多个连接器11A，。在搭载部11B的表面由于安装CCD15及周边部件16，故在安装这些的位置形成电极。另外，在搭载部11B的背面因为要安装电路装置20，所以在电路装置20具有的电极对应的位置形成电极。另外，柔性板11也可构成多层配线。
CCD15是半导体摄像元件，其固定安装在柔性板11的表面。而后，CCD15的平面位置固定在透镜14下方的位置。该CCD15具有将采用透镜15聚集的光转换成电信号的作用，并输出与输入的光量对应的电荷。另外，进行CCD15的信号处理及其驱动的DSP和驱动器IC等芯片装置内装在柔性板11的背面固定的电路装置20。而后，DSP及驱动器IC等芯片装置和CCD15介由构成于柔性板11上的配线电连接。另外，作为摄像元件也有不用CCD而使用CMOS传感器的情况。本发明中，主要就使用CCD15的情况进行说明，但是，作为摄像元件使用CMOS传感器也可得到同样的效果。
参照图1(B)电路装置20介由由焊锡等钎料焊料构成的外部电极25固定在柔性板11的搭载部11B的背面。在电路装置20内部安装进行来自CCD15的电信号的处理的DSP或驱动CCD15的驱动器IC等。另外，在电路装置20上除半导体元件外还内装片状电阻器或电容器等无源部件。另外，电路装置20与目前使用的CSP等不同，是不需要安装衬底的薄型装置。同图中，以外部电极25为上面，显示电路装置20，在柔性板11的搭载部11B背面与该外部电极25对应的位置也设置电极。该电路装置20的详细结构后述。另外，参照图1(C)，电路装置20中，以外部电极25为上方安装在柔性板上，与形成外部电极25的面相反的面形成由绝缘性树脂构成的平坦面。因此，通过该平坦面可容易地安装在摄像机等的箱体内部。
参照图1(A)及图(C)，透镜支座12，介由绝缘粘接剂等安装在柔性板11的搭载部11B表面周边部。在搭载部11B上安装的CCD15及周边部件16由透镜支座12覆盖。透镜支座12的形状为中空结构，在上面的中心部附近设有用于使透镜14聚集的光通过的孔。另外，通过在与透镜支座12的搭载部11B接触的周边部设置台阶，搭载部11B及电路装置20可形成在透镜支座12周边部嵌合的结构。
所述的柔性板11的搭载部11B、电路装置20及透镜支座12形成平面的大小相同。如上所述，透镜支座12固定在设在柔性板11端部的搭载部11B的表面，电路装置20安装在搭载部11B的背面。因此，搭载部11B、电路装置20及透镜支座12重叠，摄像机模块10的外形非常小，为没有部件突出部的结构。
参照图1(A)及图1(C)，透镜14介由绝缘性粘接剂固定在透镜支座12上部设置的透镜筒13上。透镜14的平面位置正确地对应位于透镜14下方的CCD15的平面位置。透镜14的下方部分的透镜支座12上设有孔。因此，入射透镜14的光正确地聚光在CCD15的受光部。另外，透镜筒13和透镜支座12通过螺纹结构连接。因此，可调节透镜14的焦点同时结合两者。
在此，说明电路装置20内装的电路部件22和柔性板11的搭载部11B的表面上安装的周边部件16作用的不同。电路装置20内装的电路部件22是进行CCD15的输出信号处理及其驱动的部件，具体地说，采用进行信号处理的DSP及半导体元件22A等。与此相对，作为在搭载部11B表面安装的周边部件16，主要采用作为防噪音部件的电容器、电阻及线圈等。
下面说明如上所述使电路部件22和周边部件16作用不同的优点。例如，在来自摄像机模块10的输出的噪音大时，仅变更周边部件16，电路装置20就可照样使用。即，电路装置20内部内装主功能芯片，在柔性板11的搭载部11B表面安装降低噪音用的周边部件16。由此，仅变更周边部件16就可提高特性。
参照图2，说明其它形态的摄像机模块10的结构，图1(A)是摄像机模块10的立体图，图1(B)是图1(A)的X-X’的剖面图。同图所示的摄像机模块10基本结构与图1所示的相同，区别是透镜支座12的结构。
在此，透镜支座12覆盖柔性板11的搭载部11B及电路装置20的侧面。从而，因为透镜支座12和电路装置20直接固定，所以可提高CCD15和透镜14水平方向的位置精度。另外，通过在透镜支座12内部的四角部设置接触部12B，可使接触部12B和电路装置20接触。因此，可提高CCD15和透镜14垂直方向的位置精度。
参照图3说明其它形态的摄像机模块10的结构。图1(A)是摄像机模块10的立体图，图1(B)是图1(A)的X-X′剖面图。同图显示的摄像机模块10的基本结构和图1所示的相同，不同点在于电路装置20的结构。
在此，电路装置20具有多层配线结构。具体地说，形成由第一导电图案21A及第二导电图案21B构成的2层的多层配线结构。这样，通过构成多层配线结构，内装的电路部件即使是多引线的半导体元件，也可通过由第一导电图案21A构成微细的导电图案来对应。关于多层电路装置20的详细情况后述。
参照图4说明其它形态摄像机模块10的结构。图4是摄像机模块10的剖面图。同图所示的摄像机模块10的基本构成和图1所示的相同，不同点在于透镜支座12的结构。
在此，透镜支座12仅内装CCD15。因此，可提供具有更简化结构的摄像机模块10。另外，在此，电路装置20是单层配线结构，但也可是多层的配线结构。
参照图5说明其它形态的摄像机模块10的结构，图5(A)及图5(B)是各自不同的形态的摄像机模块10的剖面图。同图所示的摄像机模块10的基本构成和图1所示的相同，不同点在于摄像元件CCD15的连接结构。
参照图5(A)，具体地说，在载置有CCD15的区域的柔性板11上设置开口部，在由该开口部露出的电路装置20的导电图案上安装CCD15。在此，电路装置20具有多层的配线结构，并在背面(上面)露出的第二导电图案21B的背面固定CCD15。从而，和在柔性板11上安装CCD15时比较，可进一步提高CCD15的安装精度。
参照图5(B)，在同图所示的摄像机模块10中，透镜支座12覆盖电路装置20的侧面。从而，固定透镜14的透镜支座12和电路装置20的位置精度提高，CCD15也固定在电路装置20上。从而，可极大地提高CCD15和透镜支座12的位置精度。
参照图6，详细地说明摄像机模块10使用的透镜支座12。图6(A)是透镜支座12的立体图，图6(B)是背面图，图6(C)是剖面图。
参照图6(A)，透镜支座12具有中空结构，上部介由透镜筒13固定透镜14。透镜支座12整体形状具有长方体的形状，在其上部设置固定透镜14的透镜筒13。
参照图6(B)，具有中空结构的透镜支座12下部具有开口部12A，在开口部的四角设置接触部12B。接触部12B介由绝缘性粘接剂等和电路装置20直接粘接。另外，在此，在透镜支座12的内壁的四角形成4个接触部12B，此个数及位置可根据需要而变化。另外，开口部12A的平面的大小和该位置所容纳的电路装置20及柔性板11的搭载部11B同等地形成。
参照图6(C)，接触部12B的下面形成在透镜支座12下面的上方。另外，接触部12B的下面和透镜支座12的下面的距离形成和电路装置20的厚度相同或在其以下。从而，通过使在电路装置20与接触部12B接触，电路装置20的侧面部接触在透镜12的内面上，两者牢固结合。
参照图7详细说明柔性板11。图7(A)是适用于图1所示的摄像机模块10的柔性板11的平面图。图7(B)是适用于图2所示的摄像机模块10的柔性板11的平面图。
参照图7(A)，在柔性板11的一端形成安装CCD15等的搭载部11B，在另一侧形成和外部连接的输入输出端子即连接器11A。柔性板11由导电线路11B在两面形成配线。在同图中，图示了4条导电线路11B，但实际上也可形成数十条导电线路11B。
搭载部11B形成在柔性板11的一端，在其表面安装CCD15、周边部16及透镜支座12。从而，在安装CCD15及周边部件16的位置表面形成多个连接电极11。另外，搭载部11B的背面通过外部电极25安装了电路装置20。因此，在搭载部11B的背面对应电路装置20的外部电极25的位置设置有多个连接电极11C。
连接器11A是形成在柔性板11的另一端的电极，介由在柔性板11内部形成的导电线路11B和连接电极11C电连接。另外，导电线路11E设在柔性板11的两面，连接器11A也可仅设在柔性板11的表面。在柔性板11的背面设置的导电线路11E贯通柔性板11，在表面环绕，可和表面设置的连接器11A连接。
搭载部11B的背面安装的电路装置20因为其内部形成的导电图案21采用蚀刻形成，所以可根据连接器11A的排列，容易地调整外部电极25的位置。从而，如同图所示，可以接近直线的状态对线柔性板11内部形成的导电线路11B进行配线。因此，可减少导电线路11B相互之间交差的位置，其结果，可减少柔性板11的配线层数。
参照图7(B)说明适用于图2所示的摄像机模块10的柔性板11的结构。同图所示的柔性板11的基本结构和图7(A)所示的相同，不同点在于形成有缺口部11D。
具体地说，在搭载部11B的四角形成四个缺口部11D。该缺口部11D是不设置柔性板的区域。缺口部11D的形状及位置与透镜支座12的内壁设置的接触部12B对应。从而，在此设置有具有方形的缺口部11D。通过这样设置缺口部11D，可避开柔性板11的四角，由粘接剂直接粘接电路装置20和电路装置20。
参照图8说明柔性板11的搭载部11B附近的具体导电线路11E的结构。图8(A)是安装CCD15等的面(上面)的搭载部11B的平面图。图8(B)是安装电路装置20的面(下面)的平面图。
参照图8(A)，在搭载部11B的表面形成导电线路11E。而后，通过导电线路11E形成用于安装CCD15或周边部件16的焊盘部或配线部。而后，贯通柔性板11，形成用于和背面的导电线路11E电连接的连接部11F。
参照图8(B)，在搭载部11B的背面形成导电线路11E，为了安装电路装置20而形成焊盘部及配线部。如上所述，通过连接部11E，搭载部11B表面形成的导电线路11E和搭载部11B背面形成的导电线路11E电连接。从而搭载部11B的表面安装的CCD15及周边部件16介由搭载部11B可和电路装置20电连接。
在本发明中，电路装置20内装多个电路元件，并且，电路装置20的内部形成配线，构成规定的电气回路。从而，可简化柔性板11的搭载部11B的层结构和导电线路的结构。
参照图9说明在柔性板11的搭载部11B背面安装的电路装置20的结构。图9(A)是电路装置的平面图，图9(B)是其剖面图。
电路装置20主要由固定电路部件22的导电图案21和露出导电图案21的背面，覆盖电路部件22及导电图案21并支撑整体的绝缘性树脂24构成。在电路装置20的背面设置外部电极25。在电路装置20的背面，未设置外部电极的位置涂敷由树脂构成的保护层26，以下说明电路装置20的构成要素。
导电图案21由铜等金属构成，露出背面，埋入绝缘性树脂24。在此，导电图案21构成安装电路部件22的芯片焊盘和固定金属细线23的接合焊盘及配线。另外，成为焊盘的部分形成由铜等构成的镀膜。
电路部件22介由焊锡等钎料焊料固定在导电图案21上。在此，作为电路部件22半导体元件22A固定在中央部设置的导电图案21上，介由金属细线23将半导体元件22A和导电图案21电连接。半导体元件22A介由柔性板11内部的配线和柔性板11表面固定的CCD15电连接。电阻、电容器或二极管等的片状部件22B固定在周边设置的导电图案21上。另外，半导体元件22A也可由倒装法安装在导电图案21上。另外，作为片状部件22B可采用分路电容器。因此，可介由金属细线23及导电图案21将分路电容器和半导体元件22A最短地连接，可进行对半导体元件22A的电源的安定供给。
在此，作为电路部件22，除上述外有时会安装DSP。在采用DSP时，DSP和半导体元件22A在电路装置20内部电连接。而后，介由柔性板11，将DSP和CCD15电连接，由CCD15传送的数字信号由DSP高速处理。另外，1个半导体元件上也可以装入驱动器和DSP。此时，在导电图案21上安装装入驱动器和DPS的半导体元件。
绝缘性树脂24使导电图案21的背面露出而密封整体。在此，密封电路部件22、金属细线23及导电图案21。作为绝缘性树脂24的材料可采用传递模形成的热硬性树脂或通过注入模形成的热塑性树脂。另外，参照图9(B)，绝缘性树脂24的上面形成平坦。
以上说明中，电路装置20具有导电图案21构成的单层配线结构，但是，也可在电路装置20内部形成多层配线结构。在形成多层配线结构时，介由绝缘层积层数层导电图案，各个导电图案介由绝缘层设置的通孔电连接。另外，在最上层导电图案21上安装电路部件，在最下层导电图案21的背面设置外部电极25。
另外，在上述说明中，摄像元件采用CCD15，也可取代CCD15使用CMOS传感器。在作为摄像元件采用CMOS传感器时，不需要DSP及半导体元件22A。从而，在电路装置20内部可内装具有其它功能的半导体元件。具体地，作为电路装置20内装的电路部件，可采用具有例如图像压缩功能(根据MPEG4等)或USB接口功能的半导体元件。
另外，在所述说明中，也可取代电路装置20采用CSP等其它形状的扁平封装。具体地说，柔性板11的搭载部11B的背面安装的电路装置20中，导电图案21被埋入绝缘性树脂24中。从而，和CSP等相比，电路装置20是不要安装衬底等的薄形装置。在此，在取代电路装置20使用CSP等扁平封装时，虽然摄像机模块10整体的厚度增加，但可实现大致同样的结构。
参照图10说明具有多层配线结构的电路装置20的结构。在此说明两层配线结构的电路装置，但是，也可构成两层以上的配线结构。
在此，由第一导电图案21A和第二导电图案21B构成导电图案。第一导电图案21A和第二导电图案21B介由绝缘层26B形成多层，通过多层连接部21C在所需位置电连接。
上层的第一导电图案21A形成半导体元件22A和作为无源元件的片状部件22B的连接区域，并构成用于形成所需的电气回路的配线部。另外，第一导电图案21A也可由保护层26覆盖，所需位置的第一导电图案21A露出。
下层的第二导电图案主要构成形成外部电极25的焊盘部。另外，形成外部电极25的位置以外的第二导电图案21B也可由保护层26覆盖。
参照图11说明具体化的第一导电图案21A及第二导电图案21B的结构。图11(A)是第一导电图案21A的平面图，图11(B)是第二导电图案21B的平面图。
参照图11(A)，第一导电图案21A在半导体元件22A的周围形成成为金属细线23的接合焊盘的区域。而后，在周边部形成片状部件22B的搭载区域。另外，半导体元件22A和第一导电图案21A通过保护层26绝缘。故在半导体元件22A的下方形成由第一导电图案21A构成的微细配线部。另外，形成和下层的第二导电图案21B进行连接的多层连接部21C。从而，连接接合焊盘相互之间的配线部、连接接合焊盘和多层连接部21C的配线部、连接接合焊盘和片状部件22B的载置区域的配线部等由第一导电图案21A形成。另外，和接地电位连接的图案也可由第一导电图案21A构成。第一配线22A由于是微细构成，故可与半导体元件22的多引线化及窄间距化相对应。
参照图11(B)，第二导电图案21B主要构成形成外部电极25的焊盘。另外，也可构成用于将多层连接部21C和焊盘部连接的配线部。
本发明的特征在于，在摄像机模块10中、CCD15的安装面的背面被平坦地形成。具体地说，参照图1(C)，在柔性板11的搭载部11B的表面安装CCD15及透镜14，在搭载部11B的背面安装电路装置20。另外，电路装置20的、与导电图案21自绝缘性树脂24露出的面相对的面平坦地形成绝缘性树脂24。从而，可将平坦地形成的绝缘性树脂24的面作为摄像机模块10的安装面使用。例如，仅将绝缘性树脂24的平坦面介由粘接剂粘接在数码摄像机模块箱体内部，就可固定摄像机模块10。
另外，本发明的特征在于，通过固定电路装置20的外部电极25的位置，准备数种内装功能不同的电路装置20，可容易地变更摄像机模块10的功能。具体地说，例如准备内装标准摄像功能的电路装置20和除摄像功能外还内装图像压缩功能的电路装置20两种。而后，根据所所需的摄像机模块10的功能水平，选择性地将前者或后者的电路装置20安装在柔性板11上。这样实质上可通过选择地安装功能不同的电路装置20构成功能水平不同的摄像机模块10。
这样的情况，对CCD15也同样。也就是说，固定安装CCD15的柔性板11的连接电极11C，并准备象素数及灵敏度不同的数种CCD15。因此，可根据所需的标准由不同的CCD15来对应。
另外，本发明的特征在于，可将电路装置20的层结构和柔性板11的层结构一体化来设计。具体地说，电路装置20及柔性板11由于都可构成多层配线结构，故可考虑部件的最佳化或层结构的最佳化，一体化设计两者的层结构。例如，可将电路装置20的层结构采用两层结构，将柔性板11的层结构采用两层结构等考虑价格或支座容易度进行设计。因此，可使柔性板11表面安装的周边部件等的配置最佳化。
另外，本发明的特征在于，即使柔性板11的端部形成的连接器11A的排列产生变更时，也可仅将柔性板11的层结构变更来对应。具体地说，如上所述，在柔性板11端部安装的电路装置20可容易地将其外部电极25的位置变更。从而，在柔性板11的层结构中，因为可减少交差配线的部位，故柔性板11的层结构比现有的更简单。因此，按照连接器11A的排列可仅简单地变更柔性板11的层结构来对应。
另外，本发明的特征在于，通过在柔性板11的搭载部11B的背面安装电路装置20提高搭载部11B的刚性。即，电路装置20由背面支持搭载部11B，可固定搭载部11B表面安装的CCD15的位置。
说明摄像机模块的制造方法的第二实施形态本发明的摄像机模块10由如下工序制造。即，参照图12的流程，电路装置20的制造包括准备导电箔40的工序，在导电箔40上形成比导电箔40的厚度浅的分离槽41，形成导电图案21的工序；在所需的导电图案21的各电路装置部45上固定电路部件22的工序；进行电路部件22和所需的导电图案21的引线结合的工序；总体覆盖各电路装置部45的电路部件22，并填充分离槽41，由绝缘性树脂24共通模装的工序；除去导电箔40的背面直至露出绝缘性树脂24的工序；通过切割绝缘性树脂24分离至电路装置部的工序。其后，在柔性板11的背面安装电路装置20，并在柔性板11的表面安装CCD15及透镜支座12等，来制造摄像机模块10。以下，参照图13～图19说明本发明的各工序。
本发明的第一工序，如图13～15所示，准备导电箔40，并通过半蚀刻在导电箔40上形成比导电箔40浅的分离槽41，形成导电图案21。
在本工序中，首先，如图13(A)所示，准备片状导电箔40。该导电箔40根据钎料焊料的粘着性、焊接性、镀敷性而选择其材料，作为材料采用主材料为Cu的导电箔、主材料为Al的导电箔或Fe-Ni等合金构成的导电箔等。
导电箔40的厚度考虑以后的蚀刻，最好为10μm～300μm左右，即使在300μm以上，10μm以下基本上也可以。如后述的，只要形成比导电箔40的厚度浅的分离槽41即可。另外，片状导电箔40也可以规定的宽度例如45mm卷成筒状来准备，将其输送到后述的各工序，也可准备切成规定大小的矩形导电箔40，输送到后述的各工序。
具体地说，如图13(B)所示，在矩形的导电箔40上并列4～5个形成多个电路装置部45的模块42。在各模块42间设置缝隙43，吸收由模装工序等的加热处理产生的导电箔40的应力。另外，在导电箔40的上下周端以一定间隔设置指示孔44，用于决定各工序中的定位。然后，形成导电图案。
首先，如图14所示，在导电箔40上形成光致抗蚀剂(耐蚀刻掩模)PR，对光致抗蚀剂PR制图，使除去成为导电图案21的区域外的导电箔40露出。而后，选择性蚀刻导电箔40。
图15显示具体的导电图案21。本图对应放大图13(B)所示的模块42的一个。虚线围绕的部分的一个是一个电路装置部45，在一个模块42上，四行四列的矩阵状排列多个电路装置部45，每个电路装置部45上设置同一的导电图案21。在各模块的周边设置框状图案46，与其稍微离开在其内侧设置切割时的对位标记。框状图案46用于与模装模型嵌合，另外，导电箔40的背面蚀刻后，具有加强绝缘性树脂24的作用。
如图16所示，本发明的第二工序在于，在所需的导电图案21的各电路装置部45上固定电路部件22，并将电路部件22的电极和所需的导电图案21引线接合。图16(A)是一个电路装置部的平面图，图16(B)是其剖面图。
在此，作为电路部件22，在导电图案21上装片接合半导体元件22A及周边部件22B。其后，将各电路装置部的半导体元件22A的电极利用基于热压装的球形接合及基于超声波的楔形接合一并进行引线接合。具体地说，利用钎料焊料在中央部的导电图案21上安装半导体元件22A，介由金属细线将半导体元件22A的电极和导电图案21电连接。另外，周边部件22B介由焊锡等钎料焊料安装在电路装置部的周边部形成的导电图案21上。在以上说明中，作为半导体元件，仅在中央部安装半导体元件22A，但是，除此之外也可安装DSP等。
如图17(A)所示，本发明的第三工序在于，用绝缘性树脂24进行共通模装，整体覆盖各电路装置部45的电路部件22，并填充分离槽41。
在本工序中，如图17(A)所示，绝缘性树脂24完全覆盖电路部件22及多个导电图案21，并在分离槽41上填充绝缘性树脂24，和分离槽41嵌合，进行牢固结合。而后通过绝缘性树脂24支撑导电图案21。
另外，在本工序中，可通过传递模模装、注入模模装或罐封实现。作为树脂材料，环氧树脂等热硬性树脂可由传递模实现，聚酰亚胺树脂、硫化聚苯等热塑性树脂可由注入模实现。
另外，在本工序中，在进行传递模或注入模模装时，如图17(B)所示，各模块42在一个共通的模装模型中收纳电路装置部45，各模块由一个绝缘性树脂24共通进行模装。由此，与现有的传递模模装等那样单独模装各电路装置部的方法相比，可大幅消减树脂量。
本工序的特征是在覆盖绝缘性树脂24之前，作为导电图案21的导电箔40作为支撑衬底。在以前，是采用本来不必要的支撑衬底形成导电图案，但本发明中，作为支撑衬底的导电箔40是作为电极材料需要的材料。由此，具有可最大限度节省构成材料来进行作业的优点，也可实现成本的降低。
另外，分离槽41由于形成比导电箔的厚度浅，故导电箔40不被作为导电图案21一个个分离。从而，可作为片状导电箔40一体处理，具有在模装绝缘性树脂24时向模型的运送，对模型的安装作业非常轻松、简单的特征。
本发明的第四工序在于，除去导电箔40的背面直至绝缘性树脂露出。
本工序是化学及/或物理地除去导电箔40的背面，作为导电图案21分离的工序。该工序通过研磨、研削、蚀刻、激光金属蒸发等来进行。在实验中，整面湿法腐蚀导电箔40，并由分离槽41露出绝缘性树脂24。图17(A)中虚线显示该露出的面。其结果成为导电图案21而分离。
其结果，在绝缘层树脂24上形成导电图案21的背面露出的结构。即，成为填充在分离槽41的绝缘性树脂24的表面和导电图案21的表面实质上一致的构造。从而，本发明的电路装置由于未象现有的背面电极那样设置台阶，故具有在安装时可利用焊锡等的表面张力直接水平移动进行自对准的特征。
然后，进行导电图案21的背面处理，得到例如如图9所示的最终结构。即，根据需要，在露出的导电图案21上粘附焊锡等导电材料，完成电路装置20。
本发明的第5工序在于，如图18所示，通过切割，将绝缘性树脂24按每个电路装置45进行分离。
在本工序中，在切割装置的载置台上真空吸附模块42，由切割刀49沿各电路装置部45间的切割线(点划线)切割分离槽41的绝缘性树脂24，分离成个别的电路装置。
本工序中，切割刀49只要以大约切断绝缘性树脂24的切削深度进行切割，从切割装置取出模块42后，由滚子进行分片即可。切割时，预先识别在所述的第一工序设置的各模块的对位标记47，并以此作为基准进行切割。众所周知，切割是在纵向对所有切割线切割后，90度旋转载置台，按横向切割线70进行切割。
参照图19，本发明的第六工序在于，通过在柔性板11上安装由前工序制造的电路装置20等，制造摄像机模块10。图19(A)～图19(C)是制造摄像机模块10的各工序的剖面图。
参照图19(A)，在柔性板11的搭载部安装电路装置20。在电路装置的背面形成由焊锡等构成的外部电极25，在柔性板11的搭载部与外部电极25对应的位置设置连接电极11C。从而，电路装置的安装可由回流工序进行。另外，通过在搭载部11B上安装电路装置20，由电路装置20加强由柔性板11构成的搭载部11B。
参照图19(B)，反转柔性板11，使安装电路装置20的面作为下方。而后，在未安装电路装置20的柔性板11的搭载部的面上介由焊锡等钎料焊料安装CCD15及周边部件16。在此，作为周边部件16，采用作为防噪音部件的二极管、电阻、电容及线圈等。
如上所述，柔性板11是本来柔软的材料，作为安装衬底刚性不足。因此，在本申请中，通过在柔性板11的搭载部11B的背面安装电路装置20，提高了搭载部11B的刚性。即，安装CCD15等时，作为受压力的台座，使用电路装置20。通过在搭载部11B背面安装电路装置20，在安装CCD15时，可防止搭载部局部11B的沉入引起的安装精度的降低。
参照图19(C)，覆盖在柔性板11的表面安装的CCD15及周边部件16，将透镜支座12固定在柔性板11上。在透镜支座12的上部，介由透镜筒13设置透镜14。透镜14的平面位置与位于其下方的CCD15的位置正确对应。向透镜支座12的柔性板11的安装可介由绝缘性粘接剂进行。在此，在透镜支座12可由焊锡等回流的情况下，可以和CCD15同时安装在柔性板11上。
通过上述的工序，制造摄像机模块10。另外，柔性板11的搭载部、电路装置20及透镜支座12的平面大小形成大致相同。因此，摄像机模块10成为没有突出的部分的结构。因此，在其后的工序中，摄像机模块10向箱体内部的安装可容易地通过粘接剂等进行。
在上述说明中，说明了具有单层导电图案21的电路装置20的制造方法，但所述的工序，也能制造多层的电路装置。在制造多层电路装置20时，除上述工序外，还需要介由绝缘层形成多层导电图案的工序，并介由通孔等进行层间电连接。
下面，参照图20～图25说明具有多层配线结构的电路装置20的制造方法。制造电路装置20后的工序和上述相同。
参照图20，准备介由绝缘层26B积层的由第一导电膜32及第二导电膜33构成的绝缘片31。第一导电膜32因为形成安装电路元件的微细的导电图案，而很薄地形成，第二导电膜33因为具有机械支撑绝缘片31的作用，故重视强度，而较厚地形成。
然后，参照图21，通过选择性蚀刻第一导电膜32形成第一导电图案21A。然后，局部地除去所需位置的第一导电图案21A及其下方的绝缘层26B，形成贯通孔，并通过在该位置形成镀膜将第一导电图案21A和第二导电膜33电连接。
然后，参照图22，由保护层26进行覆盖，覆盖第一导电图案21A。然后，局部除去保护层26，使焊接金属细线的位置及安装片状部件的位置的第一导电图案21A露出。
参照图23，进行半导体元件22A及片状部件22B的安装。半导体元件22A介由绝缘性粘接剂等固定在保护层26的上部，介由金属细线23和第一导电图案21A电连接。片状部件22B介由焊锡等钎料焊料固定在第一导电图案21A上。
参照图24，由绝缘性树脂24进行密封，覆盖第一导电图案21A上安装的电路元件。该密封可由使用热硬性树脂的传递模模装或使用热塑性树脂的注入模模装进行。因此，整体由绝缘性树脂24支撑。
参照图25，通过局部地除去第二导电膜33形成第二导电图案21B。然后，由保护层26覆盖第二导电图案21B后，形成外部电极。由以上工序，制造例如如图10所示的电路装置。以后的工序和上述的图19所示的工序相同。
本发明可达到如下所示的效果。
第一，摄像机模块10中，在作为树脂薄板的柔性板11的表面安装CCD15等，在其背面安装电路装置20。另外，在电路装置20中，内装半导体元件22A及片状部件22B。从而，可使摄像机模块所需的大部分功能系统化在电路装置20上，可简化柔性板11的配线结构。另外，柔性板11的CCD15的安装面的背面为平坦地形成的电路装置20的树脂面。因此，介由绝缘性粘接剂等仅将该树脂面粘接在箱体内部等，就可进行摄像机模块10的安装。
第二，因为电路装置20及柔性板11都可以采用多层配线结构，因此，形成图案时可将两者一体化设计。因此，可进行要安装的部件的部件安装最优化，同时可将电路装置及柔性板11的层结构最优化。
第三，在柔性板的搭载部11B表面安装的CCD15及周边部件16由透镜支座12覆盖。因此，摄像机模块10成为没有部件突出的部分的结构，可容易地进行安装该摄像机模块10的数码相机或带摄像集光的手机等的机构设计。
第四，通过采用电路装置20，由于可将柔性板的层结构简单化，因此在连接器11A的排列产生变更时，可仅将柔性板11的配线结构变更来简单地对应。
第五，仅将电路装置20变更即可变更摄像机模块10的功能水平。具体地，准备数种内装不同功能水平元件的电路装置20。而后，根据所需的功能水平，在柔性板11上安装满足该功能水平的电路装置20，由此，可容易地变更摄像机模块10的功能水平。
第六，仅将具有与要求像素数对应的像素数的CCD15安装在柔性板11的连接电极11C上，即可变更摄像机模块10的规格。
第七，作为在柔性板11上安装的摄像元件，可取代CCD15使用CMOS传感器。在采用CMOS传感器时，作为电路装置20内装的部件可采用具有DSP及驱动器IC以外功能的半导体元件。例如，在电路装置20上可内装具有动图像压缩功能或USB接口功能的半导体元件。
第八，通过在柔性板11的搭载部11B的背面安装电路装置20，可提高搭载部11B的机械强度。由此，可提高摄像机模块整体的强度。并且，由此，在搭载部11B的表面安装CCD15等部件的工序中，可防止由柔性板11构成的搭载部11B的弯曲带来的安装精度的降低。
第九，在本发明中，CCD15等部件直接安装在柔性板11的搭载部11B的表面，在搭载部11B的背面安装的电路装置20是薄型的封装品。另外，形成排除了现有例中的安装衬底的结构。因此，摄像机模块10成为非常小型、薄型、轻量化的装置。
权利要求
1.一种摄像机模块，其特征在于，包括两面具有导电线路的树脂薄板；在所述树脂薄板的表面设置的透镜支座；在所述树脂薄板的背面安装的电路装置；所述透镜支座内装的摄像元件；固定安装在所述透镜支座上部的透镜，在所述电路装置内装有和所述摄像元件电连接的半导体元件及无源元件。
2.如权利要求1所述的摄像机模块，其特征在于所述电路装置包括固定安装电路部件的导电图案；露出所述导电图案的背面，覆盖所述电路部件及所述导电图案，并支撑整体的绝缘性树脂。
3.如权利要求1所述的摄像机模块，其特征在于所述电路装置具有多层配线结构。
4.如权利要求1所述的摄像机模块，其特征在于所述树脂薄片在端部设置连接器，在另一端设置有和所述电路装置相同大小的搭载部，在所述搭载部的表面安装有所述支座，在所述搭载部的背面安装有所述电路装置。
5.如权利要求1所述的摄像机模块，其特征在于所述电路装置的、与露出外部电极的面相反的面的所述绝缘性树脂平坦地形成。
6.如权利要求1所述的摄像机模块，其特征在于所述电路装置内装的半导体元件是驱动所述摄像元件的驱动器IC或DSP。
7.如权利要求1所述的摄像机模块，其特征在于在所述树脂薄板表面安装有周边部件。
8.如权利要求7所述的摄像机模块，其特征在于所述摄像元件及周边部件被所述透镜支座覆盖。
9.如权利要求7所述的摄像机模块，其特征在于所述周边部件是防噪音用的电容、电阻或线圈。
10.如权利要求1所述的摄像机模块，其特征在于所述摄像元件是由CCD或CMOS构成的半导体元件。
11.如权利要求1所述的摄像机模块，其特征在于所述支座覆盖所述树脂薄板及所述电路装置的侧面。
12.如权利要求1所述的摄像机模块，其特征在于所述摄像元件固定安装在所述树脂薄板表面上形成的所述导电线路上。
13.如权利要求1所述的摄像机模块，其特征在于在安装所述电路装置的位置的所述树脂薄板上设置开口部，在由所述开口部露出的所述电路装置的导电图案上安装所述摄像元件。
14.一种摄像机模块的制造方法，其特征在于，包括准备一端具有两面形成导电线路的搭载部的树脂薄板的工序；在所述搭载部的背面的所述连接电极上安装电路装置的工序；在所述搭载部的表面的所述连接电极上安装摄像元件的工序；覆盖所述摄像元件安装透镜支座的工序。
15.如权利要求14所述的摄像机模块的制造方法，其特征在于在所述透镜支座开口部的四角形成接触部，介由粘接剂直接粘接所述电路装置的四角和所述接触部。
16.如权利要求14所述的摄像机模块的制造方法，其特征在于所述搭载部的表面安装有用于防噪音的周边部件。
17.如权利要求14所述的摄像机模块的制造方法，其特征在于通过在所述搭载部安装所述电路装置，加强所述搭载部，然后安装所述摄像元件。
全文摘要
一种摄像机模块及其制造方法，提供与柔性板11一体化的摄像机模块。在柔性板11的搭载部11B的表面安装CCD15及周边部件16。在搭载部11B的背面安装电路装置20。电路装置20内装有DSP及驱动器IC，介由柔性板11上构成的导电线路11B与CCD15电连接。搭载部11B上安装的CCD15及周边部件16由透镜支座12覆盖。
文档编号H04N5/225GK1476100SQ0314845
公开日2004年2月18日 申请日期2003年6月30日 优先权日2002年6月28日
发明者田村浩之, 小林健一, 一 申请人:三洋电机株式会社