JP2014071060A - Distance measuring module, and method for manufacturing distance measuring module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、測距用モジュール、及び測距用モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to a distance measuring module and a method for manufacturing a distance measuring module.
従来から、ある一定の距離だけ離れた2つのカメラを用い、それぞれのカメラからの出力画像における視差と、2つのカメラ間の距離(基線長)から計算して対象物までの距離を測定する測距装置を搭載したデジタルカメラが既に知られている。 Conventionally, two cameras separated by a certain distance are used, and the distance to the object is measured by calculating from the parallax in the output image from each camera and the distance (baseline length) between the two cameras. Digital cameras equipped with a distance device are already known.
図5は、この種の測距装置の測距光学系による距離計測の基本原理を示す説明図であって、この種のステレオ式の測距装置では三角測量法に基づき被写体までの距離測定を行っている。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing the basic principle of distance measurement by the distance measuring optical system of this type of distance measuring device. In this type of stereo distance measuring device, distance measurement to the subject is performed based on the triangulation method. Is going.
図5において、101は被写体、102は測距装置、符号A’は被写体101から測距装置102までの距離(より厳密には、被写体101から後述する測距用レンズの主点までの距離)である。測距装置102は、第1測距光学系103と第2測距光学系104とからなる。
In FIG. 5, 101 is a subject, 102 is a distance measuring device, and symbol A ′ is a distance from the
第1測距光学系103は、測距用レンズ103Aと測距用受像素子103Bとから概略なり、第2測距光学系104は、測距用レンズ104Aと測距用受像素子104Bとからなる。その第1測距光学系103と第2測距光学系104とは、固定台(ステージ)105に固定して配設される。その測距用受像素子103B、104Bは図6に示すように、所定ピッチ間隔で縦に配置された多数の画素からなる。
The first distance measuring
その第1測距光学系103の光軸O1とその第2測距光学系104の光軸O2とは互いに平行とされ、光軸O1と光軸O2との距離を基線長といい、図5においては、この基線長が符号Dで示されている。
The optical axis O1 of the first distance measuring
ここで、被写体101をこの測距装置102を用いて測距する場合、すなわち、被写体101を第1測距光学系103、第2測距光学系104を用いて撮像する場合を考える。
Here, a case where the
被写体101からの像形成光束P1は、第1測距光学系103の測距用レンズ103Aを通して、測距用受像素子103Bの受像画素103Cに結像する。被写体101からの像形成光束P2は、第2測距光学系104の測距用レンズ104Aを通して、測距用受像素子104Bの受像画素104Cに結像する。その受像画素103C、104Cに結像された画像は光電変換されて、次段の測距用演算回路に入力される。
The image forming light beam P1 from the
被写体101の同一点101Aは、視差が存在するために、測距用受像素子103Bにおける受像画素103Cと測距用受像素子104Bにおける受像画素104Cとの受像位置が異なる。その視差は光軸O1、O2を含む平面内で両光軸O1、O2に対する垂直方向のずれとして生じる。
Since the
ここで、両測距用レンズ103A、104Aの焦点距離をfとし、距離A’が測距用レンズ103A、104Aの焦点距離fよりも非常に大きく、数学的に、A’≫fの関係があるときには下記の式[1]の関係式が成り立つ。
Here, the focal length of both the
A’=D×(f/Δ)・・・・・[1] A ′ = D × (f / Δ) [1]
基線長D、及び両測距用レンズ103A、104Aの焦点距離fは既知であるので、上記の式[1]の関係式から、視差Δを求めれば、被写体101から測距装置102までの距離A’を算出できる。
Since the base line length D and the focal length f of both the
視差Δは、図6(a)、図6(b)に示すように、受像画素103C、104Cの位置を演算により求めることによって得られる。その図6(a)、図6(b)において、○印はそれぞれ、その受像画素103C、104Cの位置に結像された被写体1の同一点101Aの画像を示している。なお、測距用受像素子104Bにおける破線のまる印は、測距用受像素子103Bに形成された被写体の画像を仮想的に示している。視差Δは、測距用受像素子103Bの画素の中心Oから受像画素103Cまでの横方向のずれ量ΔY1と、測距用受像素子104Bの画素の中心Oから受像画素104Cまでの横方向のずれ量ΔY2との和として求められる。このように、2つの画像の視差Δから距離A’を算出する方式が三角測量方式である。
The parallax Δ is obtained by calculating the positions of the
ここで、従来の一般的な撮像素子(撮像センサパッケージ)の製造方法を図7に示す。図の左側にフロー図を、右側に各フローにおけるチップの状態を表す概略図を示す。まず、チップ中央に撮像領域111、及び撮像領域111の同一面上の外周4辺に複数の電極パッド112が配置されたセンサチップ110を用意する(ステップS101)。そして、センサチップ110の撮像領域111上に保護ガラス113を接着する(ステップS102)。さらに、ダイボンド工程において、撮像領域111上に保護ガラス113が接着されたセンサチップ110をインターポーザ基板114に接着する(ステップS103)。
Here, FIG. 7 shows a conventional method of manufacturing a general image sensor (image sensor package). A flow diagram is shown on the left side of the figure, and a schematic diagram showing the state of the chip in each flow is shown on the right side. First, a
次に、ワイヤボンド工程において、センサチップ110に配置された電極112とインターポーザ基板114上の電極115を金属ワイヤ116にて結線する(ステップS104)。その後、ワイヤ封止工程において、熱硬化性樹脂117を用いて結線に用いられた金属ワイヤ116を保護する(ステップS105)。以上の工程により、撮像素子がリフロー工程により回路基板に接続可能な撮像センサパッケージを得ることができる。
Next, in the wire bonding process, the
なお、上記のワイヤ封止工程(ステップS105)の後、インターポーザ基板114の裏面にハンダボールを形成することもある。ただし、実際には、上述したセンサチップ110の撮像領域111上に保護ガラス113を接着する工程までをセンサウェハ状態で実施した後、ダイシング工程により個片化したものを用いて上述のダイボンド工程(ステップS103)に移行する。また、上述のダイボンド工程(ステップS103)からワイヤ封止工程(ステップS105)までを、インターポーザ基板114が複数個連なったシート状で作製することがほとんどである。
Note that solder balls may be formed on the back surface of the
また、貫通電極を有する撮像素子の製造方法を図8に示す。図7同様に、図の左側にフロー図を、右側に各フロー図におけるチップの状態を表す概略図を示す。まず、シリコンウェハ210にセンサ回路2101を一括で形成する(ステップS201)。次に、シリコンウェハ210上に形成されたセンサ受光面にサポートガラス211を貼り付ける(ステップS202)。そして、シリコンウェハ210の裏面を研磨する(ステップS203)。図の破線部は研磨されて消失したウェハ裏面部を表している。さらに、反応性イオンエッチング(RIE:Reactive Ion Etching)やレーザードリルのような既知の技術を用いてシリコンウェハ210の裏面より電極までを、図中の矢印Hで示すように穴あけ加工する(ステップS204)。
In addition, FIG. 8 shows a method for manufacturing an imaging element having a through electrode. Similarly to FIG. 7, a flow diagram is shown on the left side of the drawing, and a schematic diagram showing the state of the chip in each flow diagram is shown on the right side. First, the
その後、裏面配線工程において、リソグラフィ、電極膜成膜等の既知の技術を用いてシリコンウェハ210の裏面まで電極212を引き出す(ステップS205)。さらに、シリコンウェハ210の裏面にハンダボール213を配置する(ステップS206)。そして、最後に図中の矢印Gで示すようにダイシングを行う(ステップS207)ことで、個片化されたセンサモジュール220a、220b、220cを得る。
Thereafter, in the backside wiring process, the
ところで、上述した基線長は、カメラから対象物までの距離測定に用いられる。よって、正確な距離を測定するためには、基線長にバラつきが無いことが望ましい。そのため、測距装置の組立て作業時においては、上述のような製造方法で製造された測距用撮像素子を基板上に配置する際に、各測距用撮像素子の位置ずれ及び角度ずれを補正するための作業が必要である。 By the way, the above-described baseline length is used for measuring the distance from the camera to the object. Therefore, in order to measure an accurate distance, it is desirable that the baseline length does not vary. Therefore, when assembling the distance measuring device, when the distance measuring image sensor manufactured by the manufacturing method as described above is arranged on the substrate, the positional deviation and angle deviation of each distance measuring image sensor are corrected. Work to do.
上記に関し、特許文献1には、複数の測距用撮像素子を所定位置に精度よく配置する目的で、半導体ウェハ上に形成された複数の撮像素子のうちから並んだ3つ以上の撮像素子を半導体ウェハと一体に切り分けした撮像素子を用いて測距処理を行う測距装置の構成が開示されている。
With respect to the above,
特許文献1に係る測距装置においては、図9に示すように、撮像素子基板311及び3つの測距用撮像素子311a、311b、311cは、図10に示すように、半導体ウェハ400上に周知の半導体プロセスによって形成された複数の撮像素子のうちから一列に並んだ3つの撮像素子410(斜線部参照)を半導体ウェハ400と一体に切り分けしたものを使用する。
In the distance measuring apparatus according to
半導体ウェハ400上の複数の撮像素子410は、マスクを用いてパターニングが行われているので、切り分けした3つの測距用撮像素子311は高精度に位置合わせされており、更に、3つの測距用撮像素子311a、311b、311cの画素マトリックスが平行である。また、半導体ウェハ300の表面は精度のよい平面であるので、3つの測距用撮像素子311a、311b、311cの法線も必然的に平行となる。
Since the plurality of
これにより、各測距用撮像素子311a、311b、311cの位置ずれ及び角度ずれを補正するための作業を行うことなく、各測距用撮像素子311a、311b、311cを所定位置に精度よく配置するとともに、各測距用撮像素子311a、311b、311cの受光面に角度ずれ(傾き)がないように配置することができるので、被写体までの距離を安定して精度よく測距することができる。
Thus, the distance measuring
しかし、上述のような従来の撮像素子の製造方法には以下の問題がある。まず第1に、図7に示した一般的な撮像素子の製造方法を展開し、例えば、図9に示すように撮像素子を3連でカットした場合、ワイヤの上をワイヤが通るという所謂ワイヤボンドの多段重ねが発生し、隣接する電極のワイヤボンドによる配線の取り回しが困難になるという問題や、電極ワイヤの長さ及び電極間の角度が大きくなってしまうという問題がある。 However, the conventional method for manufacturing an image sensor as described above has the following problems. First, the general method for manufacturing an image sensor shown in FIG. 7 is developed. For example, when the image sensor is cut in triplicate as shown in FIG. 9, a so-called wire in which the wire passes over the wire. There are problems that multi-stage bonding of the bonds occurs, making it difficult to route wiring by wire bonding of adjacent electrodes, and that the length of the electrode wires and the angle between the electrodes are increased.
また、図8に示したようなシリコン貫通電極型の撮像素子を複数個連なるようにして切り出した場合、現状では貫通電極形成プロセスの歩留まりが高くないという問題がある。複数個ではなく単一の撮像素子として使用する場合は良品だけを選定すればよいが、複数個で切り出す場合にはセンサ回路に加え、貫通電極プロセスも合わせた良品が、切り出した両端で必要になる。しかし、今までの貫通電極処理を施した撮像素子を3連の状態でカットし、基線長を半導体プロセスで固定されたステレオカメラは、貫通電極部分での欠陥が発生しやすく歩留まりが十分でないという問題がある。 Further, when a plurality of through silicon via imaging devices as shown in FIG. 8 are cut out in series, there is a problem that the yield of the through electrode forming process is not high at present. When using it as a single image sensor instead of a plurality, it is only necessary to select a non-defective product. However, when cutting out a plurality of images, a good product that includes the through-electrode process is required at both ends. Become. However, a stereo camera in which the conventional image sensor that has undergone through electrode processing is cut in triplicate and the base line length is fixed by a semiconductor process is likely to cause defects in the through electrode portion, and the yield is not sufficient. There's a problem.
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、基線長に個体差がなく、高歩留まりで製造できる測距用モジュール、及び測距用モジュールの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a ranging module that can be manufactured with a high yield without any individual difference in baseline length, and a method for manufacturing the ranging module. And
上記の課題を解決するため、本発明の測距用モジュールは、3つ以上連なった状態で半導体ウェハから切り出された複数の撮像素子から出力する画像の差分から距離を測定する測距用モジュールであって、画像を出力する少なくとも2つの撮像素子と、少なくとも2つの撮像素子の間に配された電極位置変換基板と、複数の撮像素子を固定する撮像素子固定基板とを備え、電極位置変換基板は、2つの撮像素子側の外周に、2つの撮像素子に配された複数の撮像素子電極とワイヤボンドされる複数の第1電極と、撮像素子固定基板側の外周に、撮像素子固定基板に配された複数の固定基板電極とワイヤボンドされる複数の第2電極と、複数の第1電極と複数の第2電極とをそれぞれ結線する複数の電極線とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the distance measuring module of the present invention is a distance measuring module that measures the distance from the difference between images output from a plurality of imaging elements cut out from a semiconductor wafer in a state where three or more are connected. An electrode position conversion board comprising: at least two image sensors for outputting an image; an electrode position conversion board disposed between the at least two image sensors; and an image sensor fixing board for fixing a plurality of image sensors. Are arranged on the outer periphery on the two image sensor side, on the image sensor fixed substrate on the outer periphery on the image sensor fixed substrate side, on the outer periphery on the image sensor fixed substrate side, and on the image sensor fixed substrate side. A plurality of fixed substrate electrodes arranged, a plurality of second electrodes wire-bonded, and a plurality of electrode lines respectively connecting the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes.
また、上記の課題を解決するため、本発明の測距用モジュールの製造方法は、3つ以上連なった状態で半導体ウェハから切り出された複数の撮像素子から出力する画像の差分から距離を測定する測距用モジュールの製造方法であって、半導体ウェハから複数の撮像素子を切り出す工程と、複数の撮像素子のうち、画像を出力する少なくとも2つの撮像素子の撮像領域に、該撮像領域を保護する保護部材を取り付ける工程と、画像を出力する少なくとも2つの撮像素子間に位置する撮像素子に、外周に配された複数の第1電極および複数の第2電極とを結線する複数の電極線を備える電極位置変換基板を取り付ける工程と、保護部材と電極位置変換基板とが取り付けられた複数の撮像素子を撮像素子固定基板に固定する工程と、電極位置変換基板の2つの撮像素子側の外周に配された複数の第1電極と、2つの撮像素子に配された複数の撮像素子電極とをワイヤボンドする工程と、電極位置変換基板の撮像素子固定基板側の外周に配された複数の第2電極と、撮像素子工程基板に配された複数の固定基板電極とをワイヤボンドする工程とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the distance measuring module manufacturing method of the present invention measures the distance from the difference between images output from a plurality of imaging elements cut out from a semiconductor wafer in a state where three or more are connected. A method for manufacturing a ranging module, the step of cutting out a plurality of image sensors from a semiconductor wafer, and protecting the image areas in the image areas of at least two image sensors that output an image among the plurality of image sensors A step of attaching a protection member and a plurality of electrode lines for connecting a plurality of first electrodes and a plurality of second electrodes arranged on the outer periphery to an image pickup element positioned between at least two image pickup elements that output an image A step of attaching an electrode position conversion board, a step of fixing a plurality of image pickup elements each having a protective member and an electrode position conversion board attached thereto to an image pickup element fixing board, and an electrode position conversion base Wire bonding a plurality of first electrodes arranged on the outer periphery of the two image pickup devices and a plurality of image pickup device electrodes arranged on the two image pickup devices, and an image sensor fixing substrate side of the electrode position conversion substrate A plurality of second electrodes disposed on the outer periphery of the substrate and a plurality of fixed substrate electrodes disposed on the imaging element process substrate.
本発明によれば、基線長に個体差がない測距用モジュールを高歩留まりで製造することができる。 According to the present invention, a ranging module having no individual difference in the baseline length can be manufactured with a high yield.
本発明の実施形態のステレオ型の測距モジュールについて以下図面を用いて説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化乃至省略する。本発明の内容を簡潔に説明すると、ステレオカメラのような測距装置に利用する一定の距離間を有する2つの撮像素子を得るために、半導体ウェハから切り出した3つ以上の並んだ撮像素子において、両端のチップは撮像素子として利用し、中央のチップ上には電極位置変換基板を配置することにより、撮像素子間の一定の距離を確保するもの、ということができる。 A stereo distance measuring module according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified thru | or abbreviate | omitted suitably. Briefly describing the contents of the present invention, in order to obtain two image sensors having a certain distance to be used in a distance measuring device such as a stereo camera, in three or more image sensors arranged side by side from a semiconductor wafer. The chips at both ends are used as image pickup elements, and an electrode position conversion substrate is disposed on the center chip to ensure a certain distance between the image pickup elements.
本発明の実施形態の測距モジュール1の概略構成について図1(a)を用いて説明する。図1(a)に示すように、本実施形態の測距モジュール1には、センサダイ11a、11b、11cが少なくとも3チップ分連なった3連センサダイ11を用いる。3連センサダイ11の中央部に設けたセンサダイ11bは画像出力を行わず、そのチップ上に電極位置変換基板30を設けている。また、3連センサダイ11の両側には、3連ステレオカメラとして画像出力に用いるセンサダイ11a及びセンサダイ11cを設けている。そして、センサダイ11a及びセンサダイ11cの中央部には撮像領域を保護する保護部材としての保護ガラス20を設け、センサダイ11a及びセンサダイ11cの撮像領域と同一面上の外周4辺に複数の電極パッド13を設けている。
A schematic configuration of the
次に、本実施形態の測距モジュール1の電極位置変換基板30の詳細について、図1(b)を用いて説明する。電極位置変換基板30の上面部外周4辺には、両端のセンサダイ11aおよび11cの電極13のうち、センサダイ11b側に位置する電極と結線できるように複数の電極パッド31が形成されている。本実施形態では、電極位置変換基板30の上面部外周4辺に配された複数の電極パッド31のうち、隣り合う2辺に配された電極パッド31同士が、電極位置変換基板30上に形成された電極線としての複数のプリント配線32により結線され1組の電極対を複数形成している。
Next, details of the electrode
なお、本発明において、電極位置変換基板の外周4辺に配される電極パッド31のうち、センサダイ11aおよびセンサダイ11c側に配される電極パッドを第1電極とし、後述するパッケージ基板側に配される電極パッドを第2電極とする。
In the present invention, of the
具体的な説明の前に、まず便宜的に、電極位置変換基板30の外周4辺を上側から時計回りに、上辺U、右辺R、下辺L、左辺Fとする。上辺Uには、4つの電極パッド31a、31b、31c、31dが配され、右辺Rには、同じく4つの電極パッド31e、31f、31g、31hが配され、下辺Lには、同じく4つの電極パッド31i、31j、31k、31lが配され、左辺Fには、同じく電極パッド31m、31n、31o、31pが配されている。
Prior to the specific description, first, for convenience, the four outer sides of the electrode
また、電極位置変換基板30上には、長さが異なるL字状のプリント配線32がお互いに交差することなく8本設けられている。これらのプリント配線32は、上述のように隣り合う2辺に配された個々の電極パッド同士を結線し1組の電極対を形成する。電極位置変換基板30は、文字通り、ある一辺に配された電極の位置を、他辺に配された電極の位置に変換する基板である。
In addition, eight L-shaped printed wirings 32 having different lengths are provided on the electrode
具体的には、上辺Uの左側に配された電極パッド31aは、左辺Fの上側に配された電極パッド31pと、プリント配線32aにより結線され1組の電極対を形成する。また、上辺Uの中心寄り左側に配された電極パッド31bは、左辺Fの中心寄り上側に配された電極パッド31oと、プリント配線32bにより結線され1組の電極対を形成する。
Specifically, the
また、上辺Uの右側に配された電極パッド31dは、右辺Rの上側に配された電極パッド31eと、プリント配線32cにより結線され1組の電極対を形成する。さらに、上辺Uの中心寄り右側に配された電極パッド31cは、右辺Rの中心寄り上側に配された電極パッド31fと、プリント配線32dにより結線され1組の電極対を形成する。
The
また、下辺Lの左側に配された電極パッド31lは、左辺Fの下側に配された電極パッド31mと、プリント配線32gにより結線され1組の電極対を形成する。また、下辺Lの中心寄り左側に配された電極パッド31kは、左辺Fの中心寄り下側に配された電極パッド31nと、プリント配線32hにより結線され1組の電極対を形成する。
The electrode pad 31l arranged on the left side of the lower side L is connected to the
さらに、下辺Lの右側に配された電極パッド31iは、右辺Fの下側に配された電極パッド31hと、プリント配線32eにより結線され1組の電極対を形成する。また、下辺Lの中心寄り右側に配された電極パッド31jは、右辺Fの中心寄り下側に配された電極パッド31gと、プリント配線32fにより結線され1組の電極対を形成する。
Furthermore, the
なお、本発明は、上述した電極位置変換基板30上に形成された各電極パッドの個数、並びにプリント配線の個数及び態様に限定されるものではない。本実施形態では、プリント配線の形状がL字状または逆L字状としているが、2つの電極パッドを結線して1組の電極対を形成できるものであれば、例えば、プリント配線を曲線状に形成するものであってもよい。
In addition, this invention is not limited to the number of each electrode pad formed on the electrode position conversion board |
また、本発明は、2つの電極パッドを結線するプリント配線同士を、基板の同一面上に重ならないように形成するものであれば、本実施形態のように、隣り合う2辺に配された直近の電極パッド同士を結線する態様に限定されるものではない。例えば、上述の例で言えば、上辺Uの中心寄り左側に配された電極パッド31bと、右辺Rの中心寄り下側に配された電極パッド31gとをプリント配線で結線する態様であってもよい。なお、本実施形態では、電極パッド同士を結線する配線をプリント配線として説明したが、例えばワイヤを基板に埋め込む等、電極線が基板の同一面上に配線されるものであれば、プリント配線に限定されるものではない。
Further, in the present invention, as long as the printed wirings connecting the two electrode pads are formed so as not to overlap on the same surface of the substrate, they are arranged on two adjacent sides as in this embodiment. It is not limited to the aspect which connects the nearest electrode pads. For example, in the above example, the
次に、本実施形態の測距モジュール1の製造方法について図2を用いて説明する。まず、従来技術と同様に、半導体ウェハからダイシングにより切り分けられた3連センサダイ11を用意する(ステップS1)。そして、3連センサダイ11の両側に配されたセンサダイ11a及び11cそれぞれの撮像領域12に保護ガラス20を公知の取付手段により取り付ける(ステップS2)。また、3連センサダイ11の中央に配されたセンサダイ11b上に電極位置変換基板30を公知の取付手段により取り付ける(ステップS2)。
Next, a method for manufacturing the
そして、従来技術同様に、保護ガラス20及び電極位置変換基板30が載せられた3連センサダイ11を、ダイボンド工程において撮像素子固定基板としてのパッケージ基板40上に固定する(ステップS3)。さらに、従来技術を利用して、3連センサダイ11における各電極パッドと、パッケージ基板40外周に配された各電極パッド41を金属ワイヤ42を使用してワイヤボンドにより結線する(ステップS4)。そして、従来技術同様にワイヤ封止工程において、熱硬化性樹脂43により結線された金属ワイヤ42を保護する(ステップS5)。なお、本発明において、金属ワイヤ42の保護に使用する部材が上記熱硬化性樹脂43に限られるものではない。
Then, as in the prior art, the triple sensor die 11 on which the
ここで、本実施形態の測距モジュール1の製造方法においては、上述したステップS4のワイヤボンド工程が、従来と異なるため、その特徴点について図3を用いて以下詳細に説明する。概略的には、本実施形態では、3連センサダイ11の中央のセンサダイ11b上に配した電極位置変換基板30を用いてワイヤボンドにて結線することが本発明の特徴になっている。
Here, in the method of manufacturing the
図3は、電極位置変換基板30上に配された各電極31と、センサダイ11a及びセンサダイ11cの中央寄りに配された各電極13並びにパッケージ基板40の外周中央寄りに配された各電極41とを金属ワイヤ42で結線する様子を詳細に示すためのパッケージ基板40に固定された3連センサダイ11の拡大図である。
FIG. 3 shows each
まず、電極位置変換基板30の上辺Uに配された電極31aから電極31dと、パッケージ基板40の外周中央寄りで、図視において上側に配された電極41aから電極41dとが金属ワイヤ42aから金属ワイヤ42dによりそれぞれ結線される。そして、電極位置変換基板30の下辺Lに配された電極31iから電極31lと、パッケージ基板40の外周中央寄りで、図視において下側に配された電極41eから電極41hとが金属ワイヤ42iから金属ワイヤ42lによりそれぞれ結線される。
First, the
また、電極位置変換基板30の右辺Rに配された電極31eから電極31hと、センサダイ11cの電極位置変換基板30寄りに配された電極13aから電極13dとが金属ワイヤ42eから金属ワイヤ42hによりそれぞれ結線される。さらに、電極位置変換基板30の左辺Fに配された電極31mから電極31pと、センサダイ11aの電極位置変換基板30寄りに配された電極13eから電極13hとが金属ワイヤ42mから金属ワイヤ42pによりそれぞれ結線される。
Further, the
そして、上述の通り、電極位置変換基板30上に形成されたプリント配線により、電極位置変換基板30の隣り合う2辺に配された個々の電極パッド同士が結線されて1組の電極対が形成されているため、例えば、パッケージ基板40上に配された電極42aとセンサダイ11aに配された電極13hとが、プリント配線32aにより結線された電極位置変換基板30上の電極31a及び電極31pからなる1組の電極対を介して結線されることになる。
And as above-mentioned, with the printed wiring formed on the electrode position conversion board |
なお、センサダイ11a及びセンサダイ11cの電極位置変換基板30側の辺以外の外周辺に配された各電極13とパッケージ基板40の外周に配された各電極41とのワイヤによる結線は従来と同様であるため説明を省略する。
The wire connection between the
また、ワイヤ封止工程において、封止に使用する熱硬化性樹脂の高さを保護ガラス20の表面に合わせるべく、電極位置変換基板30の左右辺に配された各電極と、センサダイ11a及びセンサダイ11cの電極位置変換基板30寄りに配された各電極とを結線する金属ワイヤ42の高さを、保護ガラス20の上面より低くすることが望ましい(図4参照)。さらに、金属ワイヤ42の高さを、保護ガラス20の上面より少なくとも50μm以上低くすると尚望ましい。
Further, in the wire sealing step, the electrodes disposed on the left and right sides of the electrode
従来は、本実施形態のような電極位置変換基板を持たないために、パッケージ基板40上の電極とセンサダイ上の電極とを直接ワイヤボンドしなければならず、それによって、上述したようなワイヤボンドの多段重ねにより、隣接する電極のワイヤボンドによる配線の取り回しが困難になるという問題や、電極ワイヤの長さ及び電極間の角度が大きくなってしまうという問題があった。
Conventionally, in order not to have the electrode position conversion substrate as in the present embodiment, the electrode on the
一方、本実施形態の上述した構成によれば、電極位置変換基板30上に形成された各電極対により、例えばセンサダイ11aの電極13hをあたかもパッケージ基板40の電極41aと対面させるかのように電極位置を変換あるいは、より正確にはプリント配線により結線ルートを迂回させているので、上述のようなワイヤボンドによる配線の取り回しの問題を解消することが可能となる。
On the other hand, according to the above-described configuration of the present embodiment, the electrode pairs formed on the electrode
また、従来の貫通電極型の撮像素子ではなく、従来のワイヤボンドによる電極の結線を流用しつつ半導体ウェハから3連センサダイを切り出し本実施形態を構成している。そのため、測距用モジュールを高歩留まりで製造することができる。また、基線長の長さの固体差が0になるようにウェハプロセスにて規定されたチップ間ピッチを利用することとなり、例えば、本実施形態の測距モジュールを適用した測距装置をカメラから対象物までの距離測定に用いた場合に誤差がなく、正確な距離を測定することが可能となる。 Also, this embodiment is configured by cutting out a triple sensor die from a semiconductor wafer while diverting a conventional wire bond electrode connection instead of a conventional through-electrode type imaging device. Therefore, the ranging module can be manufactured with a high yield. In addition, the chip-to-chip pitch specified in the wafer process is used so that the solid line length difference is zero. For example, a distance measuring device to which the distance measuring module according to the present embodiment is applied from a camera. When used for measuring the distance to the object, there is no error and it is possible to measure an accurate distance.
1 測距モジュール
11 3連センサダイ
11a、11b、11c センサダイ
12 撮像領域
13、31、41 電極パッド
20 保護ガラス
30 電極位置変換基板
32 プリント配線
40 パッケージ基板
42 金属ワイヤ
43 熱硬化性樹脂
DESCRIPTION OF
Claims (7)
画像を出力する少なくとも2つの撮像素子と、
前記少なくとも2つの撮像素子の間に配された電極位置変換基板と、
前記複数の撮像素子を固定する撮像素子固定基板とを備え、
前記電極位置変換基板は、前記2つの撮像素子側の外周に、前記2つの撮像素子に配された複数の撮像素子電極とワイヤボンドされる複数の第1電極と、前記撮像素子固定基板側の外周に、前記撮像素子固定基板に配された複数の固定基板電極とワイヤボンドされる複数の第2電極と、前記複数の第1電極と前記複数の第2電極とをそれぞれ結線する複数の電極線とを備えることを特徴とする測距用モジュール。 A distance measuring module that measures a distance from a difference between images output from a plurality of imaging elements cut out from a semiconductor wafer in a state where three or more are connected.
At least two image sensors for outputting images;
An electrode position conversion substrate disposed between the at least two imaging elements;
An image sensor fixing substrate for fixing the plurality of image sensors;
The electrode position conversion board includes a plurality of first electrodes wire-bonded to a plurality of imaging element electrodes arranged on the two imaging elements on an outer periphery on the two imaging element sides, and an imaging element fixing substrate side. On the outer periphery, a plurality of second electrodes wire-bonded to a plurality of fixed substrate electrodes disposed on the imaging element fixed substrate, and a plurality of electrodes respectively connecting the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes A distance measuring module comprising a line.
前記ワイヤボンドに用いられたワイヤの高さが、前記保護部材の上面より低いことを特徴とする請求項1又は2記載の測距用モジュール。 A protective member for protecting an imaging region of the at least two imaging elements;
The distance measuring module according to claim 1, wherein a height of the wire used for the wire bonding is lower than an upper surface of the protective member.
前記半導体ウェハから前記複数の撮像素子を切り出す工程と、
前記複数の撮像素子のうち、画像を出力する少なくとも2つの撮像素子の撮像領域に、該撮像領域を保護する保護部材を取り付ける工程と、
前記画像を出力する少なくとも2つの撮像素子間に位置する撮像素子に、外周に配された複数の第1電極および複数の第2電極とを結線する複数の電極線を備える電極位置変換基板を取り付ける工程と、
前記保護部材と前記電極位置変換基板とが取り付けられた前記複数の撮像素子を撮像素子固定基板に固定する工程と、
前記電極位置変換基板の前記2つの撮像素子側の外周に配された複数の第1電極と、前記2つの撮像素子に配された複数の撮像素子電極とをワイヤボンドする工程と、
前記電極位置変換基板の前記撮像素子固定基板側の外周に配された複数の第2電極と、前記撮像素子工程基板に配された複数の固定基板電極とをワイヤボンドする工程とを備えることを特徴とする測距用モジュールの製造方法。 A method for manufacturing a distance measuring module for measuring a distance from a difference between images output from a plurality of imaging elements cut out from a semiconductor wafer in a state where three or more are connected,
Cutting out the plurality of imaging elements from the semiconductor wafer;
Attaching a protective member that protects the imaging area to the imaging area of at least two imaging elements that output an image among the plurality of imaging elements;
An electrode position conversion board having a plurality of electrode wires connecting the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes arranged on the outer periphery is attached to the image pickup element positioned between at least two image pickup elements that output the image. Process,
Fixing the plurality of imaging devices to which the protection member and the electrode position conversion substrate are attached to an imaging device fixing substrate;
Wire bonding the plurality of first electrodes disposed on the outer periphery of the electrode position conversion substrate on the two image sensor side and the plurality of image sensor electrodes disposed on the two image sensors;
A step of wire-bonding a plurality of second electrodes disposed on the outer periphery of the electrode position conversion substrate on the imaging element fixed substrate side and a plurality of fixed substrate electrodes disposed on the imaging element process substrate. A method for manufacturing a distance measuring module.
Priority Applications (1)
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JP2012219218A JP2014071060A (en) | 2012-10-01 | 2012-10-01 | Distance measuring module, and method for manufacturing distance measuring module |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12091309B2 (en) | 2018-12-19 | 2024-09-17 | Ricoh Company, Ltd. | Movable device, distance measurement device, image projection apparatus, vehicle, and mount |
-
2012
- 2012-10-01 JP JP2012219218A patent/JP2014071060A/en active Pending
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