專利名稱：攝像裝置和攝像裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及4妻受來自被攝體的光并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，拍攝被 攝體圖像的攝像裝置和攝像裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
以往，在以數(shù)碼相機(jī)或者攝像機(jī)為首，提出了內(nèi)置于具有拍攝功能的手機(jī)、PDA ( Personal Digital Assistant)等便攜終端中的小型攝像裝置。該攝像裝置具有接受來自被攝體的光， 對(duì)該接受到的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而拍攝被攝體圖像的功能。這種 攝像裝置使用CCD或者CMOS圖像傳感器等固體攝像元件、和 把來自被攝體的光成像在該固體攝像元件受光面的光學(xué)系統(tǒng)而 得以實(shí)現(xiàn)(例如，參照專利文獻(xiàn)l)。
另外，近年來，這種攝像裝置被內(nèi)置在用于觀察被檢體消 化道內(nèi)等的內(nèi)窺鏡或者膠囊內(nèi)窺鏡等醫(yī)療設(shè)備內(nèi)，隨之，越來 越希望該攝像裝置小型化。為此，作為用于該攝像裝置的固體 攝像裝置，采用外形尺寸與半導(dǎo)體芯片的芯片尺寸大致相等的 封裝形態(tài)、即CSP ( Chip Size Package )型固體攝像元件，圖 8是示意地例示使用這種CSP型固體攝像元件的現(xiàn)有攝像裝置 的側(cè)剖面結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
如圖8所示，該現(xiàn)有攝像裝置101具有CSP型固體攝像元 件102,其具有接受來自被攝體的光的受光部102a;光學(xué)系統(tǒng) 103,其用于把來自被攝體的光會(huì)聚到該受光部102a的受光面 上；電路板104，其安裝固體攝像元件102;樹脂構(gòu)件105，其 增強(qiáng)固體攝像元件102和電路板104的安裝強(qiáng)度。固體攝像元件 102具有玻璃罩102b，其保護(hù)形成有受光部102a的半導(dǎo)體芯
片(例如CCD芯片)；焊錫球群102c，其與電路板104接合。光 學(xué)系統(tǒng)103由透鏡103a、筒構(gòu)件103b和遮光壁103c形成；上述 透鏡103a把來自被攝體的光會(huì)聚在受光部102a上；上述筒構(gòu)件 103b保持透鏡103a,并在玻璃罩102b的表面上形成受光區(qū)域 103d;上述遮光壁103c遮擋玻璃罩102b的受光區(qū)域103d以外 的區(qū)域。筒構(gòu)件103b在內(nèi)部具有通孔，以封閉該通孔一端的開 口的狀態(tài)保持透鏡103a,利用該通孔另一端的開口，在玻璃罩 102b表面上的與受光部102a相對(duì)的區(qū)域上形成受光區(qū)域 103d。遮光壁103c的一側(cè)的剖面的形狀是大致凹狀，卡合在玻 璃罩102b上，以覆蓋玻璃罩102b的受光區(qū)域103d以外的區(qū)域 (上表面和側(cè)表面)
在這種攝像裝置101拍攝被攝體圖像時(shí)，來自被攝體的光 穿過透鏡103a而入射到筒構(gòu)件103b的內(nèi)部，然后，穿過受光區(qū) 域103d而成像在受光部102a的受光面。受光部102a對(duì)這樣成 像的來自被攝體的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，生成被攝體的圖像信號(hào)。 此時(shí)，由于遮光壁103c遮擋玻璃罩102b的受光區(qū)域103d以外的 區(qū)域，因此，受光部102a只接受經(jīng)透鏡103a入射到筒構(gòu)件103b 內(nèi)部的來自被攝體的光。
專利文獻(xiàn)l:日本特開2003—110945號(hào)/>氺艮 但是，在上述現(xiàn)有的攝像裝置101中，通過遮擋玻璃罩102b 的受光區(qū)域103d以外的區(qū)域，遮擋來自被攝體的光以外的不需 要的外部光，因此，必須使卡合在玻璃罩102b上的遮光壁103c 的凹狀卡合部的尺寸(長(zhǎng)x寬x深)和玻璃罩102b的外形尺寸 (長(zhǎng)x寬x厚)盡可能接近，在把遮光壁103c卡合在玻璃罩 102b上時(shí)，使遮光壁103c的卡合部和玻璃罩102b之間成為幾乎 沒有間隙的狀態(tài)。為此，在把遮光壁103c卡合在102b上時(shí)，遮 光壁103c的卡合部的位置和玻璃罩102b的位置必須高精度地
一致，往往難以把形成有這種遮光壁的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在固體攝 像元件上，因此，存在制造攝像裝置困難這樣的問題。
另外，存在這樣的問題為了相應(yīng)于這種玻璃罩的外形尺 寸、即固體攝像元件的半導(dǎo)體芯片的芯片尺寸，在每個(gè)固體攝 像元件上準(zhǔn)備形成這樣的遮光壁的光學(xué)系統(tǒng)，非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力。 再有，由于上述遮光壁的存在，也存在攝像裝置自身大型化的 這樣的問題。為此，內(nèi)置有這種攝像裝置的內(nèi)窺鏡裝置或者膠 嚢內(nèi)窺鏡等，往往是因該攝像裝置而使殼體大型化，難以使其 裝置規(guī)模小型化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述實(shí)際情況而作出的，其目的在于，提供 超小型攝像裝置和攝像裝置的制造方法，該攝像裝置可以容易 地把會(huì)聚來自被攝體的光的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在固體攝像元件上， 能可靠地遮擋來自該被攝體的光以外的不需要的外部光，且能 適用于膠嚢內(nèi)窺鏡等。
為了解決上述問題并達(dá)到目的，本發(fā)明的攝像裝置的特征
在于，該攝像裝置具有固體攝像元件，其在半導(dǎo)體芯片的上 表面設(shè)置有透光性構(gòu)件以保護(hù)該半導(dǎo)體芯片，在該半導(dǎo)體芯片 的下表面設(shè)置有電極端子群，上述半導(dǎo)體芯片利用受光面接受 來自被攝體的光并對(duì)該接受的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；光學(xué)系統(tǒng)，其 設(shè)置在上述透光性構(gòu)件的表面上的、與上述受光面相對(duì)的受光 區(qū)域之上，會(huì)聚來自上述被攝體的光；樹脂構(gòu)件，其增強(qiáng)設(shè)置 上述固體攝像元件的電路板與該固體攝像元件的電極端子群的 接合強(qiáng)度，并對(duì)上述透光性構(gòu)件的受光區(qū)域以外的區(qū)域進(jìn)行遮 光。
另外，本發(fā)明的攝像裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上
述樹脂構(gòu)件是黑色系樹脂。
另外，本發(fā)明的攝像裝置的特征在于，在上述的發(fā)明中， 上述光學(xué)系統(tǒng)具有確定上述透光性構(gòu)件上的安裝位置的定位部。
另外，本發(fā)明的攝像裝置的特征在于，在上述的發(fā)明中， 上述固體攝像元件的封裝形態(tài)是CSP。
另外，本發(fā)明的攝像裝置的制造方法的特征在于，該方法
包括接合工序，其在利用受光面接受來自被攝體的光并對(duì)該 接受的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的半導(dǎo)體芯片的上表面設(shè)置透光性構(gòu) 件，使在該半導(dǎo)體芯片下表面設(shè)置有電極端子群的固體攝像元 件的該電極端子群與電路板相接合；光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置工序，其在 上述透光性構(gòu)件的表面上的、與上述受光面相對(duì)的受光區(qū)域之 上設(shè)置會(huì)聚來自上述被攝體的光的光學(xué)系統(tǒng)；增強(qiáng)遮光工序， 其由具有遮光性的樹脂構(gòu)件掩埋上述電路板和上述半導(dǎo)體芯片 之間的空隙以增強(qiáng)接合強(qiáng)度，并覆蓋上述透光性構(gòu)件的受光區(qū) 域以外的區(qū)域以進(jìn)行遮光。
另外，本發(fā)明的攝像裝置的制造方法的特征在于，該方法 包括光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置工序，其在利用受光面接受來自被攝體的
該半導(dǎo)體芯片的下表面設(shè)置有電極端子群的固體攝像元件的上 述透光性構(gòu)件的表面上的、與上述受光面相對(duì)的受光區(qū)域之上， 設(shè)置會(huì)聚來自上述被攝體的光的光學(xué)系統(tǒng)；接合工序，其使上 述電極端子群與電路板相接合；增強(qiáng)遮光工序，其由具有遮光 性的樹脂構(gòu)件掩埋上述電路板和上述半導(dǎo)體芯片之間的空隙以 增強(qiáng)接合強(qiáng)度，并覆蓋上述透光性構(gòu)件的受光區(qū)域以外的區(qū)域 以進(jìn)行遮光。
根據(jù)本發(fā)明，即使在把來自被攝體的光會(huì)聚在固體攝像元
件的受光面上的光學(xué)系統(tǒng)上不形成遮光壁的殼體結(jié)構(gòu)(例如， 圖8所示的遮光壁103c)，也可以利用具有遮光性的樹脂構(gòu)件， 可靠地對(duì)該固體攝像元件的透光性構(gòu)件的受光區(qū)域以外的區(qū)域 進(jìn)行遮光，并可以提高把光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在固體攝像元件上時(shí)的 對(duì)位的自由度，由此，可以容易地把會(huì)聚來自被攝體的光的光 學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在固體攝像元件上，并能可靠地遮擋來自被攝體的 光以外的不需要的外部光，且起到了可以容易地實(shí)現(xiàn)能適用于 膠嚢內(nèi)窺鏡等的超小型攝像裝置這樣的效果。


圖l是示意地表示本發(fā)明實(shí)施方式l的攝像裝置的一個(gè)結(jié) 構(gòu)例的立體圖。
圖2是圖1的A—A剖面示意圖。
圖3是例示用于制造本發(fā)明攝像裝置的處理工序的流程圖。
圖4是示意地表示本發(fā)明實(shí)施方式2的攝像裝置的一個(gè)結(jié) 構(gòu)例的立體圖。
圖5是圖4的B — B剖面示意圖。
圖6是說明確定光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置位置的定位部的作用的示意圖。
圖7是示意地表示作為本發(fā)明實(shí)施方式2的變型例的攝像 裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的立體圖。
圖8是示意地例示現(xiàn)有攝像裝置的側(cè)剖面結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
圖9是示意地例示內(nèi)置有本發(fā)明實(shí)施方式l的攝像裝置的
1、 21 攝像裝置 2 固體攝像元件
2a CCD芯片
2b 罩構(gòu)件
2c 突起電才及群
2d 受光部
2e 緣部
3、 23光學(xué)系統(tǒng)
3a 透鏡
3b, 23b筒構(gòu)件
3c 通孔
3d 受光區(qū)域
4 電路板
5 樹脂構(gòu)件
23c, 23d 定位部
23e 卡合面
101 攝像裝置
102 固體攝像元件 102a 受光部 102b 玻璃罩 102c 焊錫-求群
103 光學(xué)系統(tǒng) 103a 透鏡 103b 筒構(gòu)件 103c 遮光壁 103d 受光區(qū)域
104 電路板 105 樹脂構(gòu)件
201 膠嚢內(nèi)窺鏡
202 殼體
202a 光學(xué)半球形罩 202b 半球形罩
203 照明源
205 發(fā)信機(jī)
206 發(fā)信用天線
207 電源部
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的攝像裝置和攝像裝置 的制造方法的較佳實(shí)施方式。另外，本發(fā)明并不限定于該實(shí)施 方式。
實(shí)施方式1
圖l是示意地表示本發(fā)明實(shí)施方式l的攝像裝置的一個(gè)結(jié) 構(gòu)例的立體圖。如圖1所示，該攝像裝置l具有固體攝像元件
體的圖像；光學(xué)系統(tǒng)3，其將來自被攝體的光會(huì)聚在固體攝像 元件2的受光面；電路板4，其安裝固體攝像元件2;樹脂構(gòu)件5， 其增強(qiáng)該固體攝像元件2和電路板4的安裝強(qiáng)度，并對(duì)固體攝像 元件2的受光區(qū)域(后述)以外的區(qū)域進(jìn)行遮光。
具體地講，固體攝像元件2的封裝形態(tài)為CSP型固體攝像元 件，在上表面設(shè)置有光學(xué)系統(tǒng)3,在下表面?zhèn)劝惭b在電路板4上。 另外，這樣安裝在電路板4上的固體攝像元件2，其光學(xué)系統(tǒng)3 的設(shè)置區(qū)域的外側(cè)區(qū)域(即，固體攝像元件2的受光區(qū)域以外 的區(qū)域)被樹脂構(gòu)件5覆蓋。此時(shí)，樹脂構(gòu)件5也填充在固體攝
像元件2和電路板4之間，掩埋該固體攝像元件2和電路板4之間 的空隙。
圖2是示意地例示圖l所示的攝像裝置的側(cè)剖面結(jié)構(gòu)的A— A剖面示意圖。如圖2所示，固體攝像元件2具有CCD芯片2a, 其具有在受光部2d上接受來自被攝體的光并對(duì)該光進(jìn)行光電 轉(zhuǎn)換來拍攝被攝體圖像的功能；罩構(gòu)件2b，其保護(hù)CCD芯片2a 的上表面、即形成有受光部2d的一側(cè)的面；突起電極群2c，其 用于電連接CCD芯片2a和電路板4，并將它們進(jìn)行物理接合(即 安裝)。
CCD芯片2a是具有經(jīng)由受光面接受來自被攝體的光、對(duì)該 接受到的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換來拍攝被攝體圖像的功能的半導(dǎo)體芯 片，在其上表面?zhèn)染哂惺芄獠?d。受光部2d是多個(gè)像素的集合 體，在每個(gè)這樣的像素上都具有光電轉(zhuǎn)換元件。該受光部2d經(jīng) 由受光面接受來自被攝體的光，對(duì)該接受到的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換 而生成與被攝體圖像對(duì)應(yīng)的電信號(hào)(圖像信號(hào))。另外，該CCD 芯片2a的芯片尺寸是矩形的l邊(長(zhǎng)或?qū)?是l 10mm左右、 厚度是0.1 0.5mm左右。
罩構(gòu)件2b用于不阻礙受光部2d接受來自被攝體的光地保 護(hù)CCD芯片2a。具體地講，罩構(gòu)件2b是具有透光性的玻璃或者 樹脂等透光性構(gòu)件，被固定在CCD芯片2a的上表面、即形成有 受光部2d的一側(cè)的面上。該罩構(gòu)件2M呆護(hù)CCD2a，特別保護(hù)受 光部2d。另外，罩構(gòu)件2b的外形尺寸與上述的CCD芯片2a的矩 形尺寸對(duì)應(yīng)，矩形的l邊(長(zhǎng)或?qū)?是l 10mm左右、厚度是 0.1 0.5mm左右。
突起電極群2c是具有外部電極的作用，其將CSP型固體攝 像元件2安裝在電路板4上、并電連接固體攝像元件2和電路板 4。具體地講，突起電極群2c是多個(gè)焊錫球或者金屬凸起等外
部電極，其設(shè)置在CCD芯片2a的下表面?zhèn)取⒓葱纬捎惺芄獠?d 的面的背面?zhèn)?。此時(shí)，突起電極群2c與電路板4的電極(未圖 示)的排列對(duì)應(yīng)，例如在CCD2a的下表面排列成格子狀。另夕卜， 也有相反的情況，電路板4的電極被排列成與突起電極群2c的 排列對(duì)應(yīng)。該突起電極群2 c通過被加熱處理到規(guī)定溫度以上而 熔化，與電路板4的電極接合。這樣，固體攝像元件2(具體地 講是CCD芯片2a)隔著該突起電極群2c安裝在電路板4上。
光學(xué)系統(tǒng)3具有把來自被攝體的光會(huì)聚在受光部2d上的透 鏡3a、和保持透鏡3a的筒構(gòu)件3b。透鏡3a使來自被攝體的光通 過筒構(gòu)件3b的內(nèi)部，將該來自被攝體的光成像在受光部2d上。 另外，該光學(xué)系統(tǒng)3所具有的透鏡，可以是如圖2所示的單一的 透鏡3a，也可以是組合多個(gè)透鏡而成的透鏡組。
筒構(gòu)件3b是內(nèi)部形成有通孔3c的筒形構(gòu)件，以封閉通孔3c 一端的開口的狀態(tài)保持透鏡3a。另外，如圖2所示，筒構(gòu)件3b 設(shè)置在固體攝像元件2的上表面(具體地講，是罩構(gòu)件2b的上 表面)，在罩構(gòu)件2b的面上的與受光部2d相對(duì)的區(qū)域形成受光 區(qū)域3d,并且，使透鏡3a和受光部2d的間隔保持恒定，得到所 希望的光學(xué)像。該受光區(qū)域3d是經(jīng)透鏡3a入射到通孔3c中的來 自被攝體的光成像于受光部2d上時(shí)通過的罩構(gòu)件2b的面上的 區(qū)域。該筒構(gòu)件3b具有如下這樣的功能使經(jīng)透鏡3a入射到通 孔3c中的來自被攝體的光到達(dá)受光區(qū)域3d,遮擋入射到筒構(gòu)件 3b的殼體上的外部光(具體地講，是來自被攝體的光以外的外 部光)。
電路板4是通過板狀印刷線路板、或撓性線路板、或它們 的組合得以實(shí)現(xiàn)的。具體地講，電路板4形成有電極和電路配 線，如上所述，隔著突起電極群2c安裝固體攝像元件2。另外， 在電路板4上，除了安裝有該固體攝像元件2之外，還可以根據(jù)
需要安裝各種裝置(未圖示)。該裝置例如可以舉出對(duì)由固體攝 像元件2輸出的圖像信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的圖像處理并構(gòu)建被攝體圖 像的圖像處理裝置。
樹脂構(gòu)件5用于增強(qiáng)固體攝像元件2和電路板4的安裝強(qiáng) 度，并對(duì)罩構(gòu)件2b的受光區(qū)域3d以外的區(qū)域進(jìn)行遮光。具體地 講，樹脂構(gòu)件5是半導(dǎo)體元件密封工序所用的密封樹脂，或用 作CSP型或BGP型半導(dǎo)體裝置的安裝強(qiáng)度的增強(qiáng)劑的填充劑 (underfill agent)，例如是黑色的環(huán)氧樹脂系、硅系或者聚酰 亞胺系樹脂等黑色系樹脂。樹脂構(gòu)件5通過掩埋在安裝于電路 板4上的固體攝像元件2的CCD芯片2a和電路板4之間的空隙 中，來增強(qiáng)固體攝像元件2和電路板4的安裝強(qiáng)度，與此同時(shí)， 覆蓋罩構(gòu)件2b的受光區(qū)域3d以外的區(qū)域(具體地講，是受光區(qū) 域3d以外的罩構(gòu)件的上表面和側(cè)面)而形成遮光膜。該遮光膜 對(duì)罩構(gòu)件2b的受光區(qū)域3d以外的區(qū)域進(jìn)行遮光，防止來自被攝 體的光以外的外部光經(jīng)罩構(gòu)件2b入射到受光部2d上。由于這種 樹脂構(gòu)件5被以流體狀態(tài)涂布在固體攝像元件2和電路板4上， 因此不管固體攝像元件2的外形、即CCD芯片2a和罩構(gòu)件2b的 外形如何，都能形成具有撓性的上述遮光膜，并可以增強(qiáng)固體 攝像元件2和電路板4的安裝強(qiáng)度。
再有，這種固體攝像元件2和電路板4的安裝強(qiáng)度，例如是 固體攝像元件2相對(duì)于電路板4的固定強(qiáng)度，包括突起電極群2c 與電路板4的接合強(qiáng)度、以及突起電極群2c與CCD芯片2a的接 合強(qiáng)度。本實(shí)施方式l的攝像裝置l的固體攝像元件2，由于安 裝有光學(xué)系統(tǒng)3而提高了整個(gè)裝置的高度，對(duì)該光學(xué)系統(tǒng)3 (例 如筒構(gòu)件3b)施加外力，就有可能使應(yīng)力集中在突起電極群2c 和電路板4的接合部、或者集中在突起電極群2c和CCD芯片2a 的接合部。為此，固體攝像元件2和電路板4的安裝強(qiáng)度，要求
比一般IC或者LSI的安裝強(qiáng)度高。另外，在本實(shí)施方式l中，樹
脂構(gòu)件5被形成為完全掩埋CCD芯片2a和電路板4之間的空隙， 但本發(fā)明不限定于此，只要能確保該安裝強(qiáng)度為所希望的強(qiáng)度， 樹脂構(gòu)件5可以掩埋CCD芯片2a和電路板4之間的空隙的一部 分，也可以不由^f脂構(gòu)件5掩埋該空隙。
采用這種結(jié)構(gòu)的攝像裝置1 ，經(jīng)透鏡3a在受光部2d上接受 來自被攝體的光，對(duì)該接受到的來自被攝體的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換 而生成被攝體的圖像信號(hào)，實(shí)現(xiàn)被攝體圖像的攝像處理。此時(shí)， 來自被攝體的光，穿過透鏡3a而入射到筒構(gòu)件3b的內(nèi)部，然后 穿過受光區(qū)域3d而成像在2d的受光面。受光部2d利用受光面接 受這樣被成像的來自被攝體的光，對(duì)該接受到的來自被攝體的 光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，生成被攝體的圖像信號(hào)。然后，該被攝體的 圖像信號(hào)由圖像處理裝置進(jìn)行規(guī)定的圖像處理。由此，構(gòu)建與 該圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)的被攝體的圖像。另一方面，來自被攝體的光 以外的外部光由于被筒構(gòu)件3 b或者樹脂構(gòu)件5遮擋，而不能到 達(dá)受光部2d。
下面，對(duì)作為本發(fā)明實(shí)施方式l的攝像裝置l的制造方法進(jìn) 行說明。圖3是例示用于制造攝像裝置l的處理工序的流程圖。 如圖3所示，首先，為了將CCD芯片2a做成可以安裝在電路板4 上的狀態(tài)，在CCD芯片2a的上表面設(shè)置罩構(gòu)件2b,并且，在下 表面設(shè)置突起電極群2c、并對(duì)CCD芯片2a進(jìn)行CSP化，制造 CSP型固體攝像元件2 (步驟S101 )。
此時(shí)，罩構(gòu)件2b和/或突起電極群2c,可以設(shè)置在從硅片上 切出的半導(dǎo)體芯片狀態(tài)的CCD芯片2a上，也可以設(shè)置在形成為 硅片的狀態(tài)(即，從硅片切出前的狀態(tài))的CCD元件上，然后， 也可以切出具有該罩構(gòu)件2b或者突起電極群2c的CCD芯片2a。
接下來，把由步驟S101制造出的CSP型固體攝像元件2的
突起電極群2c接合在電路板4的電極上(步驟S102)。此時(shí)，在 與電路板4的電極接觸的狀態(tài)下加熱熔化突起電極群2c，將突 起電極群2c熔接在電路板4的電極上。這樣，通過熔接突起電 極群2c,可以把固體攝像元件2安裝在電^各板4上。該固體攝像 元件2隔著上述那樣熔接的突起電極群2c，被固定在電路板4 上。另外，在該步驟S102中，不限定于上述方法，也可以一邊 對(duì)固體才聶像元件2進(jìn)行加壓、 一邊把突起電才及群2c熔接在電路 板4的電極上，也可以施加超聲波而把突起電極群2c熔接在固 體攝像元件2和電路板4上。
然后，在上述那樣安裝在電路板4上的固體攝像元件2的罩 構(gòu)件2b上設(shè)置光學(xué)系統(tǒng)3 (步驟S103)。此時(shí)，光學(xué)系統(tǒng)3的筒 構(gòu)件3b被設(shè)置成在罩構(gòu)件2b的面上的與受光部2d相對(duì)的區(qū)域 形成上述受光區(qū)域3d。通過這樣設(shè)置筒構(gòu)件3b,透鏡3a被配置 在該受光區(qū)域3d的上方。
接著，由樹脂構(gòu)件5增強(qiáng)固體攝像元件2和電路板4的安裝 強(qiáng)度，并對(duì)罩構(gòu)件2b的受光區(qū)域3d以外的區(qū)域進(jìn)行遮光(步驟 S104)。具體地講，通過使樹脂構(gòu)件5流入到安裝后的固體攝像 元件2(具體地講是CCD芯片2a)和電路板4之間的空隙而掩埋 該空隙，由此來增強(qiáng)固體攝像元件2和電路板4的安裝強(qiáng)度。與 此同時(shí)，由樹脂構(gòu)件5覆蓋罩構(gòu)件2b的受光區(qū)域3d以外的區(qū)域 而形成遮光膜，由該遮光膜對(duì)該受光區(qū)域3d以外的區(qū)域進(jìn)行遮 光。這樣，可以制造圖l、 2所例示那樣的攝像裝置1。
如以上說明的那樣，在本發(fā)明實(shí)施方式l中，由具有遮光 性的樹脂構(gòu)件掩埋固體攝像元件的半導(dǎo)體芯片和電路板之間的 空隙來增強(qiáng)該安裝強(qiáng)度，并在固體攝像元件的罩構(gòu)件(透光性 構(gòu)件)的受光區(qū)域以外的區(qū)域形成遮光膜。因此，即使在把來 自被攝體的光會(huì)聚在該固體攝像元件受光面上的光學(xué)系統(tǒng)上不
形成遮光壁的殼體結(jié)構(gòu)(例如圖8所示的遮光壁103c),也可以 通過由該樹脂構(gòu)件形成的遮光膜可靠地對(duì)該透光性構(gòu)件的受光 區(qū)域以外的區(qū)域進(jìn)4亍遮光。再有，可以簡(jiǎn)化該光學(xué)系統(tǒng)的殼體 結(jié)構(gòu)而提高光學(xué)系統(tǒng)相對(duì)于固體攝像元件外形尺寸的通用性， 并可以提高在固體攝像元件上設(shè)置光學(xué)系統(tǒng)時(shí)的對(duì)位自由度。 由此，可以容易地把會(huì)聚來自被攝體的光的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在固 體攝像元件上，并可以容易地實(shí)現(xiàn)能可靠遮擋來自該被攝體的 光以外的不需要的外部光的攝像裝置。
另外，對(duì)于該透光性構(gòu)件的受光區(qū)域以外的區(qū)域而言，由 于以流體狀態(tài)涂布該樹脂構(gòu)件而形成遮光膜，因此，可以不受 固體攝像元件的外形、即透光性構(gòu)件外形和尺寸影響地形成柔 軟的遮光膜，對(duì)于所希望的外形和尺寸的固體攝像元件可以可 靠地對(duì)透光性構(gòu)件的受光區(qū)域以外的區(qū)域進(jìn)行遮光。
由上述那樣的樹脂構(gòu)件形成了遮光膜的本發(fā)明的攝像裝 置，由于如上述那樣不需要遮光壁的殼體結(jié)構(gòu)，因此可以促進(jìn) 裝置規(guī)模的小型化，適用于內(nèi)置在以數(shù)碼相機(jī)或者攝像機(jī)為首的具有拍攝功能的手機(jī)或PDA等便攜終端，或者用于觀察被檢 體消化管內(nèi)等的內(nèi)窺鏡或膠嚢內(nèi)窺鏡等醫(yī)療設(shè)備內(nèi)的小型攝像 裝置。
實(shí)施方式2
下面，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2進(jìn)行說明，本實(shí)施方式2的攝 像裝置還在設(shè)置于固體攝像元件上表面的光學(xué)系統(tǒng)的筒構(gòu)件上 形成有定位部，由該定位部確定該固體i聶l象元件的設(shè)置位置。
圖4是示意地表示本發(fā)明實(shí)施方式2的攝像裝置的一個(gè)結(jié) 構(gòu)例的立體圖。圖5是示意地例示圖4所示的攝像裝置的側(cè)剖面 結(jié)構(gòu)的B — B剖面示意圖。如圖4、圖5所示，該攝像裝置21具 有光學(xué)系統(tǒng)2 3,以代替上述實(shí)施方式1的攝像裝置1的光學(xué)系統(tǒng) 3。其他的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式l相同，對(duì)相同的結(jié)構(gòu)部分標(biāo)注相同 附圖標(biāo)記。
光學(xué)系統(tǒng)23具有透鏡3a和筒構(gòu)件23b,該筒構(gòu)件23b具有還 在上述筒構(gòu)件3b端部形成定位部23c的結(jié)構(gòu)。筒構(gòu)件23b在其內(nèi) 部形成有通孔3c,以封閉通孔3c—端的開口的狀態(tài)保持透鏡 3a。與上述筒構(gòu)件3b同樣，該筒構(gòu)件23b在與罩構(gòu)件2b上表面 的受光部2d相對(duì)的區(qū)域形成受光區(qū)域3d。
另外，筒構(gòu)件2 3 b在設(shè)置于罩構(gòu)件2 b上的 一 側(cè)的端部具有 定位部23c。定位部23c形成為可以卡合在罩構(gòu)件2b緣部的形 狀，例如具有大致L字形的剖面結(jié)構(gòu)。該定位部23c通過卡在罩 構(gòu)件2b的緣部，來限制并確定光學(xué)系統(tǒng)23 (具體地講是筒構(gòu)件 23b)在罩構(gòu)件2b上的設(shè)置位置。
圖6是說明在固體攝像元件2的上表面設(shè)置光學(xué)系統(tǒng)23時(shí) 確定光學(xué)系統(tǒng)23的設(shè)置位置的定位部23c的作用的示意圖。如 圖6所示，定位部2 3 c在與罩構(gòu)件2 b接觸的 一 側(cè)具有能與罩構(gòu)件 2b的緣部2e卡合的卡合面23e。具有這樣的定位部23c的光學(xué)系 統(tǒng)23，在被設(shè)置于罩構(gòu)件2b的上表面時(shí)通過使該卡合面23e和 緣部2e卡合，來確定在罩構(gòu)件2b上的設(shè)置位置。通過把光學(xué)系 統(tǒng)23 (具體地講是筒構(gòu)件23b)固定在這樣確定了的在罩構(gòu)件 2b上的設(shè)置位置，可以使通孔3c的開口高精度且容易地與受光 區(qū)域3d對(duì)準(zhǔn)。
采用這樣的結(jié)構(gòu)的攝像裝置21,可以通過順次進(jìn)行上述實(shí) 施方式1的步驟S101 步驟S104的處理工序來制造。此時(shí)，在 把光學(xué)系統(tǒng)23設(shè)置在固體攝像元件2上表面的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置工 序(步驟S103)中，可以由上述定位部23c容易地確定光學(xué)系 統(tǒng)23的最佳設(shè)置位置，由此，可以在使通孔3c的開口與受光區(qū) 域3 d高精度地對(duì)位了的狀態(tài)下把光學(xué)系統(tǒng)2 3固定在罩構(gòu)件2 b
上。
如以上說明的那樣，本發(fā)明的實(shí)施方式2具有上述實(shí)施方
式l的結(jié)構(gòu)，而且，由于在該光學(xué)系統(tǒng)的筒構(gòu)件上形成了確定
光學(xué)系統(tǒng)在固體攝像元件上表面的設(shè)置位置的定位部，因此， 在把光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在固體攝像元件上時(shí)，可以由該定位部容易
地確定光學(xué)系統(tǒng)的最佳設(shè)置位置，可以具有上述實(shí)施方式1的 作用效果，并可以實(shí)現(xiàn)能夠高精度且容易地對(duì)準(zhǔn)受光區(qū)域與光 學(xué)系統(tǒng)的通孔的開口的位置的攝像裝置，上述受光區(qū)域也就是 罩構(gòu)件(透光性構(gòu)件)上與固體攝像元件的受光面相對(duì)的區(qū)域。
實(shí)施方式3
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式3進(jìn)行說明。該實(shí)施方式3實(shí)現(xiàn)了 把上述實(shí)施方式l的攝像裝置l裝入膠嚢型殼體內(nèi)部的膠嚢內(nèi) 蔬鏡。
圖9是示意地例示內(nèi)置有本發(fā)明實(shí)施方式l的攝像裝置l的 膠嚢內(nèi)窺鏡的剖面示意圖。如圖9所示，該膠嚢內(nèi)窺鏡201具有 形成為大致圓筒形的膠嚢型殼體202,殼體202在一端具有由透 明光學(xué)構(gòu)件形成的光學(xué)半球形罩202a,在另 一端具有不透明的 半球形罩202b。另外，膠嚢內(nèi)窺鏡201在殼體202的內(nèi)部具有對(duì) 體腔內(nèi)進(jìn)行攝像而得到圖像數(shù)據(jù)的攝像機(jī)構(gòu)部、發(fā)送包含該圖 像數(shù)據(jù)的各種信息的無線通信機(jī)構(gòu)部、和電源部207。
膠嚢內(nèi)窺鏡201的攝像機(jī)構(gòu)部設(shè)置在光學(xué)半球形罩202a的 附近，具有照明源203,其是使用經(jīng)光學(xué)半球形罩202a照明 被檢體(未圖示)的體腔內(nèi)被檢體部位的LED等發(fā)光元件而得 以實(shí)現(xiàn)的；攝像裝置l，其接受來自被照明源203照明的體腔內(nèi) 被檢部位的反射光，拍攝體腔內(nèi)被檢體部位的圖像。如上述那 樣，該攝像裝置l具有固體攝像元件2、光學(xué)系統(tǒng)3、電路板4和 樹脂構(gòu)件5。此時(shí)，光學(xué)系統(tǒng)3把經(jīng)光學(xué)半球形罩202a入射的來 自體腔內(nèi)被檢體部位的反射光成像在固體攝像元件2上。固體
攝像元件2基于上述那樣被光學(xué)系統(tǒng)3成像了的反射光拍攝體
腔內(nèi)被檢部位的圖像。與上述那樣拍攝出的圖像對(duì)應(yīng)的圖像信
號(hào)，由電路板4發(fā)送給膠嚢內(nèi)窺鏡201的無線通信機(jī)構(gòu)部。另夕卜， 如圖9所示，攝像裝置l的周圍例如設(shè)置了2個(gè)照明源203,但不 限于此，照明源203的數(shù)量可以是1個(gè)、也可以是3個(gè)以上。
膠囊內(nèi)窺鏡201的無線通信機(jī)構(gòu)部具有發(fā)送機(jī)205,其設(shè) 置在半球形罩202b的內(nèi)部附近，把由攝像裝置l輸出的圖像信 號(hào)調(diào)制成RF信號(hào)；發(fā)送用天線206,其向被檢體外部的接收裝 置(未圖示)輸出由發(fā)送機(jī)205生成的RF信號(hào)的電波。此時(shí)， 發(fā)送機(jī)205生成包含由攝像裝置l拍攝的體腔內(nèi)被檢部位的圖 像數(shù)據(jù)的RF信號(hào)，使用發(fā)送用天線206把該RF信號(hào)發(fā)送給被檢 體外部的接收裝置。
再有，電源部207向上述攝像裝置1、照明源203、發(fā)送機(jī) 205和發(fā)送用天線206供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電力。另外，由于膠嚢內(nèi)窺鏡201 例如還具有接收才幾和接收用天線，因此，還可以利用規(guī)定的電 波接收來自外部裝置(未圖示)的各種控制信號(hào)，并基于接受 到的控制信號(hào)控制照明源2 0 3或攝像裝置1等的驅(qū)動(dòng)。
采用這種結(jié)構(gòu)的膠嚢內(nèi)窺鏡201,由于內(nèi)置于殼體202內(nèi)的 攝像裝置l被形成為超小型，因此，可以促進(jìn)殼體202的小型化， 由此，可以促進(jìn)裝置規(guī)模的小型化。另外，由于內(nèi)置了這樣的 攝像裝置l，因此，不使殼體202大型化就可以在殼體內(nèi)形成能 搭載其他機(jī)構(gòu)的空間，根據(jù)需要，可以對(duì)膠嚢內(nèi)蔬鏡201添加 診斷或處理等其他功能。
再有，在本發(fā)明的實(shí)施方式l、 2中，固體攝像元件2的具 有攝像功能的半導(dǎo)體芯片使用C C D芯片2 a,但本發(fā)明不限定于 此，也可以使用CM0S片代替CCD芯片2a，使固體攝像元件2 為CMOS圖像傳感器。
另外，在本發(fā)明的實(shí)施方式l、 2中，固體攝像元件2的封 裝形態(tài)采用CSP,但本發(fā)明不限定于此，作為該固體攝像元件 的封裝形態(tài)，可以采用BGA ( Ball Grid Array )型封裝形態(tài)， 也可以采用LCC ( Leadless Chip Carrier )型封裝形態(tài)?；蛘撸?也可以采用通過倒裝式連接來安裝固體攝像元件的半導(dǎo)體芯片 和電路板的各種封裝形態(tài)。
再有，在本發(fā)明的實(shí)施方式l、 2中，在電路板上安裝固體 攝像元件(步驟S102)，然后，在該固體攝像元件的上表面設(shè) 置光學(xué)系統(tǒng)(步驟S103)，但本發(fā)明不限定于此，也可以先在 固體攝像元件的上表面設(shè)置光學(xué)系統(tǒng)，然后把該固體攝像元件 安裝在電路板上。此時(shí)，在上述的步驟S101的攝像元件制造工 序的下一步進(jìn)行步驟S103的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置工序，然后，進(jìn)行步 驟S102的接合工序，以上述那樣的處理順序進(jìn)行步驟S101 步 驟S103的處理工序，而進(jìn)行步驟S104的增強(qiáng)遮光工序，由此， 可以制造本發(fā)明的攝像裝置。
另外，在本發(fā)明的實(shí)施方式2中，在光學(xué)系統(tǒng)的筒構(gòu)件上 形成了l個(gè)定位部，但本發(fā)明不限于此，也可以在光學(xué)系統(tǒng)的 筒構(gòu)件上形成多個(gè)定位部。圖7是示意地表示本發(fā)明實(shí)施方式2 的攝像裝置21的變形例的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的立體圖。另外，在圖7 中，為了明確表示這種多個(gè)定位部，省略示出樹脂構(gòu)件5。如 圖7所示，作為該變形例的攝像裝置的光學(xué)系統(tǒng)23,例如與罩 構(gòu)件2b的垂直的2邊對(duì)應(yīng)地具有多個(gè)定位部23c、 23d。定位部 23d與上述的定位部23c同樣地形成為能與罩構(gòu)件2b的緣部卡 合的形狀。在把光學(xué)系統(tǒng)2 3設(shè)置在固體攝像元件2的上表面時(shí)， 該定位部23c、 23d通過分別與罩構(gòu)件2b的各緣部卡合，可以確 定光學(xué)系統(tǒng)23在罩構(gòu)件2b上表面的縱向和橫向的設(shè)置位置。由
此，可以把該光學(xué)系統(tǒng)23可靠地設(shè)置在最佳設(shè)置位置。
再有，在本發(fā)明的實(shí)施方式3中，在膠嚢內(nèi)窺鏡201中內(nèi)置
有實(shí)施方式l的攝像裝置l,但本發(fā)明不限定于此，也可以把上
述實(shí)施方式2的攝像裝置21內(nèi)置在膠嚢內(nèi)寇鏡201中，以代替該 攝像裝置l。
另夕卜，在本發(fā)明的實(shí)施方式3中，把上述實(shí)施方式l的攝像 裝置l內(nèi)置在膠嚢內(nèi)窺鏡201中，但本發(fā)明不限定于此，本發(fā)明 的攝像裝置1或者攝像裝置21 ，可以內(nèi)置于以膠嚢內(nèi)窺鏡為首 的內(nèi)窺鏡、數(shù)碼相機(jī)和具有拍攝功能的手機(jī)或PDA等便攜終端 等中。內(nèi)置有這樣的攝像裝置1或者攝像裝置21的各種設(shè)備， 具有上述實(shí)施方式3的作用效果。
工業(yè)實(shí)用性
如上述那樣，本發(fā)明的攝像裝置有利于具有攝像功能的各 種裝置的小型化，特別適用于內(nèi)置在以數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī)為首 的具有拍攝功能的手機(jī)、PDA等便攜終端，或者用于觀察被檢 體的消化道內(nèi)等的內(nèi)窺鏡或膠嚢內(nèi)窺鏡等醫(yī)療設(shè)備中的小型攝 像裝置。另外，本發(fā)明的攝像裝置的制造方法提高了安裝在固 體攝像元件上的光學(xué)系統(tǒng)的通用性，并有利于簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)這樣 的小型攝像裝置的制造工序。
權(quán)利要求
1.一種攝像裝置，其特征在于，該攝像裝置具有固體攝像元件，其在半導(dǎo)體芯片的上表面設(shè)置有透光性構(gòu)件以保護(hù)該半導(dǎo)體芯片，在該半導(dǎo)體芯片的下表面設(shè)置有電極端子群，上述半導(dǎo)體芯片利用受光面接受來自被攝體的光并對(duì)該接受的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；光學(xué)系統(tǒng)，其設(shè)置在上述透光性構(gòu)件的表面上的、與上述受光面相對(duì)的受光區(qū)域之上，會(huì)聚來自上述被攝體的光；樹脂構(gòu)件，其增強(qiáng)設(shè)置上述固體攝像元件的電路板與該固體攝像元件的電極端子群的接合強(qiáng)度，并對(duì)上述透光性構(gòu)件的受光區(qū)域以外的區(qū)域進(jìn)行遮光。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的攝像裝置，其特征在于， 上述樹脂構(gòu)件是黑色系樹脂。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像裝置，其特征在于，上述光學(xué)系統(tǒng)具有確定上述透光性構(gòu)件上的安裝位置的定位部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的攝像裝置，其特征在于，上述固體攝像元件的封裝形態(tài)是CSP 。
5. —種攝像裝置的制造方法，其特征在于，該攝像裝置的 制造方法包括接合工序，其在利用受光面接受來自被攝體的光并對(duì)該接 受的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的半導(dǎo)體芯片的上表面設(shè)置透光性構(gòu)件， 使在該半導(dǎo)體芯片下表面設(shè)置有電極端子群的固體攝像元件的 該電極端子群與電路板相接合；光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置工序，其在上述透光性構(gòu)件的表面上的、與 上述受光面相對(duì)的受光區(qū)域之上設(shè)置會(huì)聚來自上述被攝體的光 的光學(xué)系統(tǒng)；增強(qiáng)遮光工序，其由具有遮光性的樹脂構(gòu)件掩埋上述電路 板和上述半導(dǎo)體芯片之間的空隙以增強(qiáng)接合強(qiáng)度，并覆蓋上述 透光性構(gòu)件的受光區(qū)域以外的區(qū)域以進(jìn)行遮光。
6. —種攝像裝置的制造方法，其特征在于，該攝像裝置的制造方法包4舌光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置工序，其在利用受光面接受來自被攝體的光 并對(duì)該接受的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的半導(dǎo)體芯片的上表面設(shè)置透光 性構(gòu)件，在該半導(dǎo)體芯片的下表面設(shè)置有電極端子群的固體攝 像元件的上述透光性構(gòu)件的表面上的、與上述受光相對(duì)的受光區(qū)域之上，設(shè)置會(huì)聚來自上述被攝體的光的光學(xué)系統(tǒng)； 接合工序，其使上述電極端子群與電路板相接合； 增強(qiáng)遮光工序，其由具有遮光性的樹脂構(gòu)件掩埋上述電路板和上述半導(dǎo)體芯片之間的空隙以增強(qiáng)接合強(qiáng)度，并覆蓋上述透光性構(gòu)件的受光區(qū)域以外的區(qū)域以進(jìn)行遮光。
全文摘要
本發(fā)明提供攝像裝置和攝像裝置的制造方法，該攝像裝置可以實(shí)現(xiàn)能容易地把會(huì)聚來自被攝體的光的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在固體攝像元件上，能可靠地遮擋來自該被攝體的光以外的不需要的外部光。本發(fā)明的攝像裝置具有利用受光面接受來自被攝體的光并對(duì)該接受的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的固體攝像元件(2)、會(huì)聚來自被攝體的光的光學(xué)系統(tǒng)(3)、和樹脂構(gòu)件(5)。固體攝像元件(2)具有利用受光面接受來自上述被攝體的光并對(duì)該接受的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的半導(dǎo)體芯片，在該半導(dǎo)體芯片的上表面設(shè)置有透光性構(gòu)件，在該半導(dǎo)體芯片的下表面設(shè)置有電極端子群。光學(xué)系統(tǒng)(3)設(shè)置在上述透光性構(gòu)件的表面上的、與上述受光面相對(duì)的受光區(qū)域上。樹脂構(gòu)件(5)增強(qiáng)設(shè)置固體攝像元件(2)的電路板(4)和固體攝像元件(2)的電極端子群的接合強(qiáng)度，并對(duì)上述透光性構(gòu)件的受光區(qū)域以外的區(qū)域進(jìn)行遮光。
文檔編號(hào)H04N5/369GK101208945SQ20068002308
公開日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2006年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月25日
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