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JP4583581B2 - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents

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JP4583581B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、固体撮像素子と光学レンズ等を含む光学系筐体とを備えた固体撮像装置の製造方法に関し、さらに詳しくは、基板の形状変化に対して、電気的撮像試験等の電気的試験を容易に実施できる固体撮像装置の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の技術として、固体撮像装置の外観図の一例を図8に示す。また他の形状の固体撮像装置の外観図の一例を図10に示す。この図8および図10において、1はポリイミド等のフィルム材料を使ったフレキシブル配線板(以下FPCと略す)で、ここでは光学系筐体13部を手前に折り曲げた状態を示している。また3aと3bはFPC1の一端に設けた外部接続端子、13は光学レンズおよび光学フィルタ等を保持する光学系筐体、8は外部から光を取り込む絞り部である。さらに図9は図8のFPC1を平面に展開したものを示す図であり、図11は図10のFPC1を平面に展開したものを示す図である。
【0003】
図8および図10に示す従来の固体撮像装置に対する従来の電気的撮像試験方法を図12と図13に示す。図12と図13において21aと21bは電気的接続ソケット、22aと22bは試験用配線、23は電気的撮像テスタである。そして図12と図13には記載していないが、複数の試験画像チャートが外部に別途設けられ、これらの試験画像チャートを切り換えて試験撮像できるように光学系筐体13の位置決めをし、これにより絞り部8から撮像光を入れ撮像できる状態に設置して電気的撮像試験を実施する。ここで電気的撮像テスタ23から試験用配線22a、22bを通し、さらに電気的接続コネクタ21a、21bを介しFPC1の外部接続端子3a、3bに電源電力が供給されることにより固体撮像装置は動作状態となり、絞り部8から撮像光が入り試験画像チャートを撮像することができる。
【0004】
従来の製造方法を図14のフローチャートで説明する。片面銅張りまたは両面銅張りのフレキシブル基板は、まず製品の回路パターンのエッチングによりフレキシブル配線板とされた後、製品形状に加工される。その後チップ部品の取付、固体撮像素子のフリップチップボンディング、また、必要に応じて信号処理などのIC部品(チップ)のフリップチップボンディング、そして固定台座、固定キャップ、光学レンズ、光学フィルタ、絞り部、を含む光学系筐体の取付が行われる。次にフレキシブル配線板のリード部の先端に設けられた外部接続端子を電気的接続コネクタにて手動で装着してセットする。前記電気的接続コネクタは電気的撮像テスタに接続され、固体撮像装置に試験画像チャートを撮像すると同時に電気的撮像試験が行われ、この試験に合格した良品は出荷用の導電性ビニール袋等に収納して出荷される。
【0005】
以上のように固体撮像装置においては、適用される携帯電話や携帯端末等のデザインや機能に合わせた種々の基板の形状が要求されるため、フレキシブル配線板のリード部の形状やコネクタの形状と端子数が多種類になるにもかかわらず、従来は、これらに対応させて試験用治具や搬送用治具を準備し、電気的撮像試験を実施していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来の固体撮像装置は以上のようにして製造されているので、フレキシブル配線板のリード部の形状やコネクタの形状と端子数が多種類となり、電気的撮像試験を実施するための試験用治具は、それぞれの固体撮像装置の形状に対応した試験用治具が必要となり、コスト高となるか、または手作業に頼らざるを得ず、そのため携帯電話等に対応した大量生産ができないと言う問題があった。また、製品コストの人件費の割合が高くなってしまうため、低価格を実現することが難しかった。
【0007】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、すなわちフレキシブル配線板のリード部の形状やコネクタの形状や端子数が多種類のものに対応し、電気的撮像試験を共通に実施できるようにした固体撮像装置の製造方法を得ることを目的とする。
またさらに、フレキシブル配線板のリード部の形状やコネクタの形状と端子数が多種類にであっても、試験用治具と製造工程中での搬送用治具を共用化して実施できる固体撮像装置の製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る固体撮像装置の製造方法は、固体撮像素子および光学系筐体が共通フレキシブル配線板に設置され、共通フレキシブル配線板上に別途電気的試験用の端子を設け、光学試験情報を撮像部に光入力すると同時に電気的試験を実施した後、電気的試験用の端子を除去するものである。電気的試験は電気的撮像試験であって、固体撮像素子は、固体撮像装置の形状にかかわらず、共通フレキシブル配線板の固定された位置に設置されるものである。
【0009】
また、この発明に係る固体撮像装置の製造方法は、固体撮像素子および光学系筐体が共通フレキシブル配線板に設置され、共通フレキシブル配線板上に別途電気的試験用の端子を設け、光学試験情報を撮像部に光入力すると同時に電気的試験を実施した後、電気的試験用の端子を除去するものである。電気的試験の実施時に使用される試験用治具は搬送用治具としても共用して使用できるものである。試験用治具と共通して使用できる搬送用治具は、光学系筐体の部分において凹部が設けられ、固体撮像装置を固定する構造のものである。
【0010】
また、この発明に係る固体撮像装置の製造方法は、固体撮像素子および光学系筐体が共通フレキシブル配線板に設置され、共通フレキシブル配線板上に別途電気的試験用の端子を設け、光学試験情報を撮像部に光入力すると同時に電気的試験を実施した後、電気的試験用の端子を除去するものである。電気的試験の実施時に使用される試験用治具は搬送用治具としても共用して使用できるものである。試験用治具と共通して使用できる搬送用治具は、別途蓋を有し、治具と蓋とで固体撮像装置を挟み込んで固定する構造のものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態を図によって説明する。図1は本発明の製造方法を示したフローチャートで、ここでまず片面銅張りまたは両面銅張りのフレキシブル基板は、電気的試験用回路を含む回路パターンのエッチングがなされ共通フレキシブル配線板とされる。
ここで、共通フレキシブル配線板とは、種々の製品形状のフレキシブル配線板の形状を全て包含し、かつ、一定の位置に共通的に電気的試験用端子および固体撮像素子の撮像エリアを設けたものを言い、図4にその具体例を示す。
その後チップ部品の取付、固体撮像素子のフリップチップボンディング、また、必要に応じて信号処理などのIC部品(チップ)のフリップチップボンディング、そして固定台座、固定キャップ、光学レンズ、光学フィルタ、絞り部、等を含む光学系筐体の取付が行われる。
次に固体撮像素子の撮像エリアに試験用の撮像光が当たると共に、電気的試験端子針が電気的試験用端子へ接触するようにセットされる。電気的試験端子針は電気的撮像テスタに接続され、固体撮像装置に試験画像チャートを撮像すると同時に電気的撮像試験が行われ、この試験に合格した良品は、電気的試験用端子領域等の、製品として不要なFPC部分の切り落しを実施して製品形状のフレキシブル配線板にし、出荷用のトレイに収納される。
【0015】
次に共通フレキシブル配線板について、図4によって詳細に説明する。この図4において、31は共通フレキシブル配線板(以下共通FPCと呼ぶ)、32は試験画像チャートの撮像をするための位置を表わし、すなわち固体撮像素子の撮像エリアに相当する。また33は電気的試験用端子で外部接続端子3aまたは3bと回路パターンで接続されて、電気的撮像試験が実施される。
また図4では長方形で共通FPC31を決めた場合を示したが、かならずしも長方形である必要はない。固体撮像装置の形状変化に応じて使用するFPCの面積が最小になるように、且つ電気的撮像試験終了後に切り落とす部分が最小になるような形状にすると、共通FPC31のコストを削減できる。
【0016】
この図4で、32は共通FPC31上に試験画像チャートの撮像をするために固定して決められた位置を示しており、すなわちこの位置に固体撮像素子9が取り付けられると共に、試験画像チャートは共通FPC31の裏面側つまり向こう側の焦点距離を離した位置に固定して配置される。
【0017】
この電気的撮像試験の様子を図5に示す。図5において、22は電気的撮像テスタ23と電気的試験端子針41を接続する試験用配線である。また、42は試験画像チャート、43は光源を示している。
なお、図5では試験画像チャート42に光透過特性を有するものを使用した例を示しており、この場合試験画像チャート42の裏面から光を当てる構成で試験画像チャート42の照度を設定している。また図5には示していないが、試験画像チャート42の撮像する面に光を当てて試験画像チャート42の照度を設定しても良い。
【0018】
ここで図5により固体撮像装置の電気的撮像試験について説明する。なお、図5には記載を省略しているが、複数の試験画像チャートが外部に設けられ、これを切り換えて撮像できるように設置されている。図5において、試験画像チャート42を試験画像チャートの撮像位置32の固体撮像素子9で撮像し、固体撮像素子9で光学的撮像情報を電気的撮像信号に変換し、IC部品10(図2、図3参照)等により画像処理して外部接続端子3(図2、図3参照)に出力される。
外部接続端子3から共通FPC31上のプリント配線を介して電気的試験用端子33のランド端子に接続され、該ランド端子は電気的試験端子針41に接触することで試験用配線22を介して電気的撮像テスタ23に接続される。このように電気的撮像信号が電気的撮像テスタ23に伝えられ、あらかじめ設定された試験規格により電気的撮像テスタが設定した光源43の明るさに対応した試験画像チャート42の照度に対して、適正な電気的撮像信号であるかを電気的撮像テスタ23が判断することにより撮像装置の試験が実施される。
【0019】
また図4で、電気的試験用端子33は、ここでは片面プリント配線のFPC1を想定した図であるので、共通FPC31の手前面上に電気的試験用端子33を示しているが、両面プリント配線のFPC31を使う場合は、共通FPC31の裏面に電気的試験用端子33を設置してもよい。
電気的試験用端子33は、電気的試験に用いられる端子針が余裕を持って設置できるよう端子を形成するランド部の面積を大きくし、またランド間ピッチも大きくして、容易に確実に電気的試験端子針41(図5に示す)が接触し電気的接続ができるように設置することが好ましい。図4では、電気的試験用端子33は一列にランド部を並べた例を示したが、二列や三列などにしても良く、さらに端子を形成するランド部をまとめて設置せず分散させて設置しても良い。
【0020】
更に図4で電気的試験用端子33の配置の決め方においては、外部接続端子3a、3bが、電気的試験用端子33と共通FPC31上の回路パターンで接続できるように配置することが重要である。なお、この共通FPC31上の回路パターンによる電気的試験用端子33との配線は、電気的撮像試験が終了した段階で切り落とすことで前記固体撮像装置を製造することができる。
【0021】
実施の形態2.
以下、この発明の実施の形態2を図によって説明する。図2は図9に示す固体撮像装置を共通FPC31上に配置して設置した場合の例を示したものである。図2で試験画像チャートの撮像位置32と固体撮像素子9の位置は重なっており、この位置で試験画像チャートが撮像できるように固定して設定している。
【0022】
更に図2で電気的試験用端子33と外部接続端子3aを共通FPC31上のプリント配線で接続しておく。このようにすることで、外部接続端子3aが超小型コネクタ(例えば0.3mmピッチのFPCコネクタ)に対応した形状に指定されても、共通FPC31上の配線で電気的試験用端子33のランド端子と接続できるので容易に確実に電気的試験端子針41(図5に示す)を介して電気的撮像テスタ23(図5に示す)に接続でき電気的撮像試験を実施することができる。
【0023】
次に図2で図9に示した固体撮像装置のFPC1を除く共通FPC31の全ての部分を切り落として、最終的に固体撮像装置を製造することができる。すなわち破線の部分は、後で切断される製品形状を表わす。その他の部分は従来で説明したものと同じであるのでここでは説明は省略する。
【0024】
以上図2に示したように、FPC1の形状が異なるものにおいても、図4に示す共通FPC31、試験画像チャートの撮像位置32、電気的試験用端子33の部分を共通して設定すれば、製品形状に左右されずに、同じ試験用治具を用いて、容易に複数の試験画像チャート42を切り換えて撮像しながら電気的試験を実施することができる。
【0025】
実施の形態3.
以下、この発明の実施の形態3を図によって説明する。図3は図11に示す固体撮像装置を共通FPC31上に配置して設置した場合の例を示したものである。図3で試験画像チャートの位置32と固体撮像素子9の位置が重なっており、この位置で試験画像チャート42が撮像できるように固定して設定している。
【0026】
更に図3で電気的試験用端子33と外部接続端子3bを共通FPC31上のプリント配線で接続しておく。このようにすることで、外部接続端子3bが超小型コネクタ(例えば0.3mmピッチのFPCコネクタ)に対応した形状に指定されても、共通FPC31上の配線で電気的試験用端子33のランド端子と接続できるので容易に確実に電気的試験端子針41(図5に示す)を介して電気的撮像テスタ23(図5に示す)に接続でき電気的撮像試験を実施することができる。
【0027】
次に図3で図11に示した固体撮像装置のFPC1を除く共通FPC31の全ての部分を切り落として固体撮像装置を製造することができる。すなわち破線の部分は、後で切断される製品形状を表わす。その他の部分は従来で説明したものと同じであるのでここでは説明は省略する。
【0028】
以上図3に示したように、FPC1の形状が異なるものにおいても、図4に示す共通FPC31、試験画像チャートの撮像位置32、電気的試験用端子33の部分を共通して設定すれば、製品形状に左右されずに、同じ電気的試験治具を用いて、容易に複数の試験画像チャート42を切り換えて撮像しながら電気的試験を実施することができる。
【0029】
実施の形態4.
以下、この発明の実施の形態4を図によって説明する。図6は一例として、図2および図3に示す4個の共通FPC31a〜FPC31dを電気的試験治具兼搬送用治具であるトレイ51に設置し、電気的撮像試験を実施する方法を例示したものである。図6で共通FPC31a〜FPC31dの設置位置は、試験画像チャートの撮像位置32a〜32d(固体撮像素子9と同位置)において、光学的に試験画像チャート42が撮像できる位置に設置する。更に電気的試験用端子33のランド部が電気的試験端子針41と電気的に接続できるように設置位置を固定して設置する。電気的試験端子針41により共通FPC31a〜FPC31dの電気信号を取り出し、試験用配線22を介して電気的撮像テスタ23に接続する。一方、電気的撮像テスタ23から光源43に電源電力を送り込み、共通FPC31a〜FPC31dの試験に必要な明るさになるように試験画像チャート42の照度を設定する。
また、ここでは4個の共通FPC31a〜FPC31dを一つのトレイ51に収納する例を示したが、もちろん4個に限らず、さらに多数個を収納するようにしてもよいし、また単数を収納するように設定してもよい。
【0030】
図6において、共通FPC31a〜31dの大きさは、FPC1の予想される大きさで最も大きいサイズに設定され、この設定したサイズ内であればどのような形状や端子数になってもFPC1が製造できるように設定される。さらに、この共通FPC31a〜31dが収容できる搬送用治具のサイズを決め、電気的撮像試験を実施し、これらの試験が終了してから、共通FPC31の電気的試験用端子33を含む不要な部分を切り落として、さまざまな製品形状の固体撮像装置が製造される。
このようにさまざまな形状の固体撮像装置であってもトレイ51を共用にし、固体撮像装置の光学系筐体13の形状に合わせてトレイ51に凹部を設けて、この凹部に光学系筐体13を嵌め込んで縦横方向を固定し、さらに別途トレイの蓋を設置すれば、固体撮像装置のFPC部においてトレイ51とトレイの蓋で挟み込む構造にして垂直方向を固定することもできる。
【0031】
ここで、FPC1に補強板が設置される場合には、補強板の部分でトレイ51とトレイの蓋で挟み込む構造にして垂直方向を固定した構造にするのがよい。ここで使用するFPCは一般的には銅箔18.5μm、ポリイミド25μm、カバレイ25μm、程度のものが使用され、例えば補強板と接着剤で300μm程度となる場合、トレイ51とトレイの蓋の間の最大の間隔は368.5μm程度に設定すれば良い。
【0032】
更に図6で、IC部品10やチップ部品12の厚みは通常500μm程度なので、これらの部品とFPC1の厚みを加算し、さらに公差や遊びを勘案して600μm程度にトレイ51の凹部を設定すれば良い。これらの部品が設置される可能性がない領域では、例えばFPCリード部1aや1bなどはFPC1の厚みだけの凹部にすれば良い。
更にFPC1が図9や図11に示す製品形状に加工された後も、トレイ51は搬送用治具として共通的に使用することができる。
また更に、トレイの蓋は同じ搬送用治具のものである必要はない。複数個の搬送用治具を重ねた場合、隣接するトレイの蓋が隣接する固体撮像装置を固定するように構成しても良い。
【0033】
実施の形態5.
この発明の実施の形態5を図7によって説明する。図7に示す共通FPC31eは、4個のFPC1を一個の共通FPC31e内に設置したものである。このようにしても、今まで説明してきたのと同様に、FPC1すなわち固体撮像装置を製造することができる。また設置するFPC1の数は4個限定されるものではないことは言うまでもないし、FPC1の種類もどのように組み合わせてもよい。
【0034】
【発明の効果】
以上のように、この発明における固体撮像装置の製造方法は、固体撮像装置のリード部の形状やコネクタの形状と端子数が色々な種類に変更されても、電気的撮像試験治具における、複数の試験画像チャートと電気的試験端子針を設置する位置を固定できるので、量産するための自動化装置は共通的に同一設備が使用でき、携帯電話等に対応した大量生産ができるようになり、製品コストの人件費の割合が低くできるので低価格を実現することができ、さらには設備投資を押さえることができる。
【0035】
また、この発明に係る固体撮像装置の製造方法は、固体撮像装置の組立工程から電気的撮像試験でも同一のトレイが共通的に使用でき、さらにフレキシブル配線板の電気的試験用端子を含む不要な部分を切り落として、最終的に製品形状にしてもトレイが引き続いて使用できるので、量産するための自動化装置に対応した設備が容易に構築できるようになり、手作業を減らすことができ、携帯電話等に対応した大量生産ができるようになり、製品コストの人件費の割合を低くすることができので低価格を実現することができ、さらには設備投資を押さえることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1のフローチャートである。
【図2】この発明の実施の形態2のFPCの平面図である。
【図3】この発明の実施の形態3のFPCの平面図である。
【図4】この発明の実施の形態1の共通FPCの平面図である。
【図5】この発明の電気的撮像試験装置の模式図である。
【図6】この発明の実施の形態4のトレイにFPCを設置した平面図である。
【図7】この発明の実施の形態5の共通FPCの平面図である。
【図8】従来の固体撮像装置の外観図である。
【図9】従来の固体撮像装置の展開図である。
【図10】従来の固体撮像装置の外観図である。
【図11】従来の固体撮像装置の展開図である。
【図12】従来の固体撮像装置の電気的撮像試験装置の模式図である。
【図13】従来の固体撮像装置の電気的撮像試験装置の模式図である。
【図14】従来の固体撮像装置製造のフローチャートである。
【符号の説明】
1 フレキシブル配線板(FPC)、1a フレキシブル配線板のリード部、1b フレキシブル配線板のリード部、3 外部接続端子、3a 外部接続端子、3b 外部接続端子、8 絞り部、9 固体撮像素子、10 IC部品、12チップ部品、13 光学系筐体、 21a 電気的接続コネクタ、21b 電気的接続コネクタ、22 試験用配線、22a 試験用配線、22b 試験用配線、23 電気的撮像テスタ、31 共通フレキシブル配線板(共通FPC)、31a 共通フレキシブル配線板、31b 共通フレキシブル配線板、31c共通フレキシブル配線板、31d 共通フレキシブル配線板、31e 共通フレキシブル配線板、32 試験画像チャートの撮像位置、32a 試験画像チャートの撮像位置、32b 試験画像チャートの撮像位置、32c 試験画像チャートの撮像位置、32d 試験画像チャートの撮像位置、33 電気的試験用端子、41 電気的試験端子針、42 試験画像チャート、43 光源、51 トレイ。

Claims (3)

  1. 固体撮像素子および光学系筐体が共通フレキシブル配線板に設置され、前記共通フレキシブル配線板上に別途電気的試験用の端子を設け、光学試験情報を撮像部に光入力すると同時に前記電気的試験を実施した後、前記電気的試験用の端子を前記共通フレキシブル配線板より除去してなる固体撮像装置の製造方法であり、
    前記電気的試験は電気的撮像試験であって、前記固体撮像素子は、前記固体撮像装置の形状にかかわらず、前記共通フレキシブル配線板の固定された位置に設置されることを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
  2. 固体撮像素子および光学系筐体が共通フレキシブル配線板に設置され、前記共通フレキシブル配線板上に別途電気的試験用の端子を設け、光学試験情報を撮像部に光入力すると同時に前記電気的試験を実施した後、前記電気的試験用の端子を前記共通フレキシブル配線板より除去してなる固体撮像装置の製造方法であり、
    前記電気的試験の実施時に使用される試験用治具は、搬送用治具としても共用して使用でき、
    前記試験用治具と共通して使用できる前記搬送用治具は、前記光学系筐体の部分において凹部が設けられ、前記固体撮像装置を固定する構造であることを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
  3. 固体撮像素子および光学系筐体が共通フレキシブル配線板に設置され、前記共通フレキシブル配線板上に別途電気的試験用の端子を設け、光学試験情報を撮像部に光入力すると同時に前記電気的試験を実施した後、前記電気的試験用の端子を前記共通フレキシブル配線板より除去してなる固体撮像装置の製造方法であり、
    前記電気的試験の実施時に使用される試験用治具は、搬送用治具としても共用して使用でき、
    前記試験用治具と共通して使用できる前記搬送用治具は、別途蓋を有し、前記治具と前記蓋とで前記固体撮像装置を挟み込んで固定する構造であることを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
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