JP2000357787A - 回路装置及びその製法 - Google Patents

回路装置及びその製法

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JP2000357787A JP2000113866A JP2000113866A JP2000357787A JP 2000357787 A JP2000357787 A JP 2000357787A JP 2000113866 A JP2000113866 A JP 2000113866A JP 2000113866 A JP2000113866 A JP 2000113866A JP 2000357787 A JP2000357787 A JP 2000357787A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント基板8と、このプリント基板上に配
置されたイメージセンサ1とを有し、該イメージセンサ
の接続接点3がプリント基板の接点エレメントと導電接
続されている回路装置を改良して、妨害を受けにくく、
取り扱いが容易な回路装置を提供する。 【解決手段】 接続接点3を備えたキャリアプレート6
が設けられていて、イメージセンサ1の接続接点3が、
キャリアプレート6の接続接点10に向き合っていて、
このキャリアプレート6の接続接点10にフリップチッ
プ接合によって導電接続され、イメージセンサ1の感光
面2の領域で、この感光面に合致した開口6aを有し、
前記キャリアプレート6自体がプリント基板8上で導電
接続部7を形成しながら、キャリアプレート6の接続接
点とプリント基板8の接続接点との間で固定されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板と、
このプリント基板上に配置されたイメージセンサ(Bilda
ufnehmer;撮像素子)とを有し、該イメージセンサの接
続接点がプリント基板の接点エレメントと導電接続され
ている回路装置及びこの回路装置を製造するための方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】多くの場合、イメージセンサチップ(以
下では短縮してイメージセンサと称呼する)を電子回路
装置に配置する必要がある。このような形式のイメージ
センサは、ケーシング大抵の場合はセラミックケーシン
グ内に配置される。このセラミックケーシングは、例え
ばデュアルインラインパッケージ(Dual-Inline-Packag
e)又はリードレスキャリアパッケージ(Lead-less-Carr
ier-Package)として構成されている。このようなケーシ
ング上又はケーシング内に、透光性のガラスが設けられ
ていて、これによって入射した光がイメージセンサに達
するようになっている。
【0003】ケーシング内でのイメージセンサの固定は
接着法によって行われる。この場合、接着層は、できる
だけ一様にセラミック上に塗布され、イメージセンサが
載せられる。次いで接着剤は熱を供給することによって
硬化される。
【0004】イメージセンサの電気接触は、イメージセ
ンサの電気的な接続はボンディングワイヤを介して行わ
れる。このボンディングワイヤは、イメージセンサ上の
設置面からケーシングのメタルスパイダ(Metallspinne)
に通じている。このケーシングは、大抵の場合、プリン
ト基板上に直接はんだ付けされていて、この場合ケーシ
ングの表面によって調整が実現される。
【0005】ボンディングワイヤは、非常に高価な製造
プロセスを必要とするだけではなく、その取り扱いに関
して特に妨害を受けやすい。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、妨害を受けにくく、取り扱いが容易な回路装置を提
供することである。また本発明の課題は、技術的にでき
るだけ簡単な形式で、妨害を受けにくく、ひいては取り
扱い易い回路装置を製造を可能する、回路装置を製造す
るための方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題を解決した本発
明の回路装置によれば、プリント基板と、このプリント
基板上に配置されたイメージセンサとを有しており、該
イメージセンサの接続接点がプリント基板の接点エレメ
ントと導電接続されている形式のものにおいて、前記接
続接点を備えたキャリアプレートが設けられていて、イ
メージセンサの接続接点が、キャリアプレートの接続接
点に向き合っていて、このキャリアプレートの接続接点
にフリップチップ接合によって導電接続されており、イ
メージセンサの感光面の領域で、この感光面に合致した
開口を有しており、前記キャリアプレート自体がプリン
ト基板上で導電接続部を形成しながら、キャリアプレー
トの接続接点とプリント基板の接続接点との間で固定さ
れている。
【0008】また前記課題を解決した本発明の回路装置
の製法によれば、イメージセンサを、このイメージセン
サの感光面の領域に開口を有するキャリアプレート上に
フリップチップ接合によって固定し、イメージセンサと
キャリアプレートとの間で、このキャリアプレートとイ
メージセンサとが重なり合っていて、しかもキャリアプ
レートとイメージセンサ(フリップチップ接点)との間
で電気接続部が配置されている領域内に封止用コンパウ
ンドを設け、イメージセンサの前記感光面を、はんだに
対して耐性のあるシートで覆い、キャリアプレートをプ
リント基板上にリフローはんだ付けによって固定及び接
触し、前記はんだに対して耐性のあるシートを取り除く
ようにした。
【0009】
【発明の効果】本発明の回路装置によれば、イメージセ
ンサをフリップチップ接合で配置したことによってボン
ディングワイヤを省くことができ、ひいてはボンディン
グワイヤの配線を省くことができるという利点が得られ
た。ボンディングワイヤを省いたことによって、回路装
置は非常に妨害を受けにくく取り扱うことができる。
【0010】本発明の特別な利点は、フリップチップ接
合によって、イメージセンサの特にスペースの節約され
た配置が可能である、という点にある。さらに、キャリ
アプレート上にイメージセンサを配置したことによっ
て、キャリアプレートを種々異なる材料から製造するこ
ができ、ひいてはイメージセンサチップの熱的な特性も
ある程度調節することができるという利点が得られた。
それによってイメージセンサの熱的な応力は避けられ
る。
【0011】さらに、フリップチップ接合によって、裏
側つまりイメージセンサの感光面とは反対側に冷却体、
ペルチェ(Peltier)・エレメント及びこれと類似のもの
を備えることができるので、非常に有利である。イメー
ジセンサを冷却することによって、有利な形式で機器ノ
イズを低下させることができる。これによって、照明集
中度(Beleuchtungsintensitaet)及びこれと類似のもの
の小さい変化も検知することができ、イメージセンサの
感度が向上する。
【0012】本発明の有利な実施形態は従属請求項に記
載されている。例えばフリップチップ接点がキャリアプ
レートとイメージセンサとの間で封止用コンパウンド内
に埋め込まれていれば有利である。このような封止用コ
ンパウンドは、フリップチップ接点つまりイメージセン
サとキャリアプレートとの間の導電接着箇所を保護する
ために使用される。
【0013】キャリアプレートには、光学素子を受容及
び固定するための対物レンズホルダが配置されており、
該対物レンズホルダが、有利な形式で接着結合によって
キャリアプレート上に固定されていれば特に有利であ
る。一方では、フリップチップ技術によるイメージセン
サの位置決めは特に正確である。他方では、対物レンズ
ホルダはその光学素子例えばレンズ、絞り及びこれと類
似のものがキャリアプレート上に直接載っている。これ
によって、このような配置の精度は、キャリアプレート
の一様な厚さだけに基づいている。
【0014】この対物レンズホルダが、プリント基板
(直径が対物レンズホルダの直径よりも大きい)の、対
物レンズホルダに合致した開口を貫通していれば有利で
ある。このような形式で、ケーシング又はプリント基板
の熱的又はその他の応力がイメージセンサに伝達するこ
とは充分に避けられる。
【0015】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
示した実施例を用いて具体的に説明する。
【0016】イメージセンサ1を備えた1実施例による
回路装置例えばCCDセンサ又はCMOSセンサはキャ
リアプレート6を有しており、該キャリアプレート6上
にイメージセンサ1が配置されていて、このイメージセ
ンサ1の接続接点4及びその感光面2が、キャリアプレ
ート4側に向いて配置されている(フリップチップ接
合)この公知のフリップチップ接合においては、イメー
ジセンサチップ1(以下では短縮してイメージセンサ1
と称呼する)間で、イメージセンサ1の接触面がキャリ
アプレート6の接触面とゴールド層4を介して導電接着
接続によって接続されている。接着箇所を保護するため
に、キャリアプレート6とイメージセンサ1とが重なり
合って、キャリアプレート6とイメージセンサ1との間
に電気接続部が配置されている(フリップチップ接点
4)領域で両側に、封止用コンパウンド5が塗布されて
いる。キャリアプレートには開口6aが設けられてお
り、該開口6aは、イメージセンサ1の感光面2に合致
されている。この開口6aを通って光がイメージセンサ
1の感光面2に侵入する。フリップチップ技術によっ
て、キャリアプレート6上にイメージセンサ1が配置さ
れており、この場合フリップチップ接点4は、このフリ
ップチップ接点4を全面的に取り囲む封止用コンパウン
ド5によって保護されていて、コンパクトで頑丈な取り
扱い易い構成部分を成している。この構成部分はそれ自
体が全体としてプリント基板8上に、例えばはんだボー
ル7を用いて、公知のボール・格子形ケーシング(Ball-
Grid-Gehause)の取り付けと同様に例えばリフローはん
だ付け法によってはんだ付けされる。プリント基板8
は、プレートキャリア6と同様に開口8aを有してお
り、この開口8aは、キャリアプレート6の開口6aと
同様に、イメージセンサ1の感光面2に光を侵入させる
ために設けられている。図1に示されているようにキャ
リアプレート6には例えば対物レンズホルダ9が取り付
けられており、この対物レンズホルダ9に、光学素子例
えばレンズ、絞り(Blende)及びこれと類似のものを固定
することができる。対物レンズホルダ9は、キャリアプ
レート6だけで支えられていて、プリント基板8には接
触していない。何故ならば、プリント基板8の開口8a
は、対物レンズホルダ9の外径よりも大きい直径を有し
ているからである。
【0017】以下に回路装置の接合けについて、図2を
用いて説明する。
【0018】イメージセンサ1を製造後に、ボンディン
グしようとする接続パッド(Anschlusspad)上にゴールド
層が塗布される。この場合、ボンド設置面3(図2参
照)上に直方体状のゴールド隆起部が形成される。キャ
リアプレート6上にはプリント基板が設けられており
(図示せず)、このプリント基板の両端部でそれぞれ一
面にいわゆるパッド10が設けられていて、このパッド
10上にイメージセンサのゴールド隆起部を載せること
ができる。パッド10上には、均一な接触接着剤が塗布
され、イメージセンサ1はやや圧力を加えてキャリアプ
レート6に押し付けられる。次いで接着剤は、熱によっ
て硬化せしめられる。次いで、このようにして形成され
たフリップチップ接点4が、キャリアプレート6の開口
6aを通って並びにイメージセンサからキャリアプレー
ト6への移行部の領域内で封止用コンパウンドを塗布又
は施すことによって、流し込み成形によって埋め込まれ
る。このような形式でフリップチップ接点4は両側が外
部の影響に対して保護される。キャリアプレート6に設
けられた開口6aは、上記流し込み成形後に、イメージ
センサ1の感光面2が解放されるような大きさに選定さ
れている。縁部の領域つまり、イメージセンサ1からキ
ャリアプレート6への移行部で外側領域において封止用
コンパウンドを施すことは比較的正確に可能である。何
故ならば、封止用コンパウンドの表面張力は所定の形状
を与えることができるからである。イメージセンサ1と
キャリアプレート6とから成る複合材を注型した後で、
感光面2を保護するために、もっぱらはんだに対して耐
性のある接着シートが感光面2に又はキャリアプレート
6の開口6aに接着される。これによって、キャリアプ
レート6とプリント基板とのはんだ付け中に、イメージ
センサ1がはんだ蒸気によって曇ることは避けられる。
【0019】上記の開口8aは、例えばフライス切削に
よって形成される。この開口8a及び、キャリアプレー
ト6の開口6aを通って、光がイメージセンサ1の感光
面2に入射する。この場合、プリント基板の開口8a
は、はんだに対して耐性のある接着シートをキャリアプ
レート6の開口6aから容易に取り除くことができる程
度に選定されている。次いで、対物レンズ9が全光学系
と共にキャリアプレート6に固定される。この場合、対
物レンズホルダ9は、プリント基板8の開口8aを通っ
てガイドされ、例えば接着結合によってキャリアプレー
ト6上に固定される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による回路装置の概略的な断面図であ
る。
【図2】図1の符号IIで示した箇所の拡大図である。
【符号の説明】
1 イメージセンサ、 2 感光面、 3 ボンド設置
面、 4 接続接点(フリップチップ接点)、 5 封
止用コンパウンド、 6 キャリアプレート、6a 開
口、 7 はんだボール、 8 プリント基板、 8a
開口、 9対物レンズホルダ、 10 パッド
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/335 H01L 23/12 L H05K 1/18 31/00 B (72)発明者 アルミン ホフィウス ドイツ連邦共和国 ノルトシュテメン ロ ッゲンヴェーク 3 (72)発明者 アンドレアス ハイナー ドイツ連邦共和国 レールテ ハーゼンヴ ィンケル 16 (72)発明者 トビアス シュトゥンバー ドイツ連邦共和国 シユツツトガルト オ ーベレ パウルスシュトラーセ 69

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回路装置であって、プリント基板(8)
    と、このプリント基板(8)上に配置されたイメージセ
    ンサ(1)とを有しており、該イメージセンサ(1)の
    接続接点(3)がプリント基板の接点エレメントと導電
    接続されている形式のものにおいて、 前記接続接点(3)を備えたキャリアプレート(6)が
    設けられていて、イメージセンサ(1)の接続接点
    (3)が、キャリアプレート(6)の接続接点(10)
    に向き合っていて、このキャリアプレート(6)の接続
    接点(10)にフリップチップ接合によって導電接続さ
    れており、イメージセンサ(1)の感光面(2)の領域
    で、この感光面(2)に合致した開口(6a)を有して
    おり、前記キャリアプレート(6)自体がプリント基板
    (8)上で導電接続部(7)を形成しながら、キャリア
    プレート(6)の接続接点とプリント基板(8)の接続
    接点との間で固定されていることを特徴とする、回路装
    置。
  2. 【請求項2】 フリップチップ接点(4)がキャリアプ
    レート(6)とイメージセンサ(1)との間で封止用コ
    ンパウンド(5)内に埋め込まれている、請求項1記載
    の回路装置。
  3. 【請求項3】 キャリアプレート(6)には、光学素子
    を受容及び固定するための対物レンズホルダ(9)が配
    置されており、該対物レンズホルダ(9)が、この対物
    レンズホルダ(9)に合致した、プリント基板(8)の
    開口(8a)を通って突き出している、請求項1又は2
    記載の回路装置。
  4. 【請求項4】 プリント基板(8)の開口(8a)の直
    径が、対物レンズホルダ(9)の外径よりも大きい、請
    求項3記載の回路装置。
  5. 【請求項5】 プリント基板(8)上に配置されたイメ
    ージセンサ(1)を有する回路装置の製法において、 イメージセンサ(1)を、このイメージセンサ(1)の
    感光面(2)の領域に開口(6a)を有するキャリアプ
    レート(6)上にフリップチップ接合によって固定し、 イメージセンサ(1)とキャリアプレート(6)との間
    で、このキャリアプレート(6)とイメージセンサ
    (1)とが重なり合っていて、しかもキャリアプレート
    とイメージセンサ(フリップチップ接点4)との間で電
    気接続部が配置されている領域内に封止用コンパウンド
    (5)を設け、 イメージセンサ(1)の前記感光面(2)を、はんだに
    対して耐性のあるシートで覆い、 キャリアプレート(6)をプリント基板(8)上にリフ
    ローはんだ付けによって固定及び接触し、 前記はんだに対して耐性のあるシートを取り除く、 ことを特徴とする回路装置の製法。
  6. 【請求項6】 キャリアプレート(6)をプリント基板
    (8)上に固定及び接触した後で、対物レンズホルダ
    (9)をキャリアプレート(6)上に接着接続によって
    固定する、請求項5記載の方法。
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