JP2001307797A

JP2001307797A - 光学センサーパッケージ装置、光学センサーパッケージの保持・接続方法、及び光学センサー

Info

Publication number: JP2001307797A
Application number: JP2000120499A
Authority: JP
Inventors: Kiyokazu Chiyuurei; 清和中禮
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-04-21
Filing date: 2000-04-21
Publication date: 2001-11-02

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】光学センサーパッケージの保持・接続をコン
パクトかつ簡易に行い、かつ簡易な組立作業で機器に収
容すること。【解決手段】光学センサーパッケージ４はそのＦＰＣ
２部に形成された位置決め穴２ｃを保持部材５の位置決
めピン５ａに対して挿入することで位置決めされて装着
される。接続ＦＰＣ６も位置決め穴６ｂを保持部材５の
位置決めピン５ａに挿入することで位置決めされて装着
される。固定部材７は金属板をプレス加工して作られた
もので、光学センサーパッケージ４と接続ＦＰＣ６のそ
れぞれの接続パッド２ｂ，６ａが存在する位置で閉じ方
向の弾性力により狭持するようにすれば、光学センサー
パッケージ４と接続ＦＰＣ６を共に保持部材５に押し付
けて固定すると同時に、接続パッド２ｂ，６ａ同士を押
圧して接触させ、電気的接続をも得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＣＤ等の光学セ
ンサーパッケージの保持・接続方法に関するものであ
り、より詳しくいえば、少なくとも、光学センサーが形
成されたチップと、チップに接続されるとともに外部と
の接続パッドを有するフレキシブルプリント基板（以後
ＦＰＣという）からなる光学センサーパッケージ装置及
びその保持・接続方法、さらに、この光学センサーパッ
ケージ装置が用いられた自動合焦装置等に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】現在光学センサーは様々な機器にて使用
されており、例えばカメラのオートフォーカス機構でも
光学センサーにより被写体距離を測定することが行われ
ている。そこで用いられる光学センサーは、チップ上に
形成された後、樹脂等で封止されてパッケージ化されて
いることが一般的である。

【０００３】図６はこのような光学センサーパッケージ
３４の構造を示したもので、光学センサー３１ａが形成
されたチップ３１がリードフレーム３２にワイヤーボン
ディング３９され、全体が樹脂３３で封止されている。

【０００４】また、その保持・接続法法に関しても様々
な提案がなされている。図７は特開平８−６２４９１号
に開示されているもので、上述の図６に示した光学セン
サーパッケージ４４が、保持部材４５に接着保持される
一方で接続ＦＰＣ４６に半田付け接続されているもので
ある。

【０００５】一方最近では、図４のような、上記のもの
とは全く異なる構成の光学センサーパッケージ５４も提
案されている。即ち、５１は光学センサー５１ａが形成
されたチップであり、このチップ５１は光学センサー５
１ａが形成された面にバンプ５１ｂが形成されており、
ＦＰＣ５２上の開口周囲のパッド５２ａに対して直接ボ
ンディング接続される。このＦＰＣ５２には外部との電
気的接続用に接続パッド５２ｂが設けられている。５３
は保護ガラスで、ＦＰＣ５２の開口から露出する光学セ
ンサー５１ａを保護するためにＦＰＣ５２のチップ５１
とは反対の面に開口を覆うように接着されている。以上
をもって光学センサーパッケージ５４が形成されるとい
うものである。

【０００６】図４に示した構成の光学センサーパッケー
ジ５４は、小型かつ外形精度がよい。これは次のような
理由による。チップ５４は図５に示すように、ウェハー
５１ｃ上に光学センサーなどが多数形成されたものから
切り出したもので、一般的に小型かつ非常に高精度に製
造されるものである。ＦＰＣ５２へのボンディングも位
置ずれが少ない。さらに、保護ガラス５３を接着するだ
けで完成となる。よってこの光学センサーパッケージ５
４では、非常に高精度なチップ５１が露出した構成とな
っているうえ、構成が簡単であるため、小型かつ高精度
に製造されることになる。

【０００７】このような光学センサーパッケージの保持
・取付け方法を本出願人は特願平１１−３８４１２号に
て提案している（図８）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例においては、以下のような欠点がある。図７に示した
光学センサーパッケージの保持・接続方法について述べ
る。図６に示した構成の光学センサーパッケージ３４
は、大型かつ外形精度が悪い。これは、チップ３１は高
精度であるものの、リードフレーム３２に対するワイヤ
ーボンディングの際の位置精度が良くないこと、モール
ディングの際の位置ずれが大きいこと、モールディング
（樹脂）３３自身の外形誤差が大きいことなどに起因す
る。また、電気的な接続は半田付けによることが一般的
であり、リードフレーム（端子）３２には半田が溶着
し、さらに外形精度を悪化させる。

【０００９】よって、図７のような光学センサーパッケ
ージの保持・取付け方法では、大型かつ外形精度が悪い
光学センサーパッケージ４４を保持する必要があり、保
持部材４５が大型化してしまうため機器全体の大型化に
つながってしまう。接続ＦＰＣ４６との半田付け作業が
必要なため組立に手間がかかり、工程が長くなってしま
う。半田付け接続部を小型化しようとすると、半田付け
不良によるトラブル（ブリッジなど）が起こりやすい。
リペア時には半田付けを外すという面倒な作業が必要で
あるなどの欠点がある。

【００１０】図８のような光学センサーパッケージの保
持・取付け方法では、小型かつ高精度な光学センサーパ
ッケージ６４を保持する必要から、保持部材６５が小型
で済み、機器全体の小型化につながるものの、外部との
電気的な接続（接続ＦＰＣ６６との接続）方法に関して
は言及されていない。従って、その接続を別途行う必要
がある（半田付け接続、圧着接続など）ため、やはり組
立に手間がかかり工程が長くなってしまう。接続のため
のスペースを要するなどの欠点がある。

【００１１】本発明は、上記欠点を解消し得る方法を提
案するもので、その目的は、光学センサーパッケージの
保持・接続をコンパクトかつ簡易に行い、かつ簡易な組
立作業で機器に収容することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、光学センサーパッケージ
と、接続フレキシブルプリント基板と、保持部材と、固
定部材とで構成される光学センサーパッケージ装置であ
って、前記光学センサーパッケージは少なくとも、光学
センサーが形成されたチップと、このチップに接続され
るとともに外部との接続パッドを有するフレキシブルプ
リント基板とからなり、前記接続フレキシブルプリント
基板は前記光学センサーパッケージと接続するための接
続パッドを有し、前記保持部材は光学センサーパッケー
ジと接続フレキシブルプリント基板を所定位置に保持す
るための位置決め手段を有し、前記固定部材は保持部材
へ装着された際に光学センサーパッケージと接続フレキ
シブルプリント基板を保持部材に固定すると同時に、そ
れぞれの接続パッド同士を押圧して接触させることによ
り電気的に接続せしめるように狭持力を発生することを
特徴とする、光学センサーパッケージ装置であり、請求
項３記載の発明は、光学センサーパッケージと、接続フ
レキシブルプリント基板と、保持部材と、固定部材とで
構成される光学センサーパッケージの保持・接続方法で
あって、少なくとも、光学センサーが形成されたチップ
と、このチップに接続されるとともに外部との接続パッ
ドを有するフレキシブルプリント基板とからなる光学セ
ンサーパッケージと、前記光学センサーパッケージと接
続するための接続パッドを有する接続フレキシブルプリ
ント基板と、光学センサーパッケージと接続フレキシブ
ルプリント基板を所定位置に保持するための位置決め手
段を有する保持部材と、この保持部材へ装着された際に
光学センサーパッケージと接続フレキシブルプリント基
板を保持部材に固定すると同時に、それぞれの接続パッ
ド同士を押圧して接触させることにより電気的に接続せ
しめるように狭持力を発生する固定部材とを組み合わせ
ることを特徴とする、光学センサーパッケージの保持・
接続方法である。

【００１３】これらの構成及び方法により、光学センサ
ーパッケージと接続ＦＰＣとが装着された保持部材に固
定部材を取付けるだけで、光学センサーパッケージの保
持・接続をコンパクトかつ簡易に行うことができる。

【００１４】また、請求項２記載の発明は、光学センサ
ーパッケージと、接続フレキシブルプリント基板と、保
持部材と、固定部材とで構成される光学センサーパッケ
ージ装置であって、前記光学センサーパッケージは少な
くとも、光学センサーが形成されたチップと、このチッ
プに接続されるとともに外部との接続パッドを有するフ
レキシブルプリント基板とからなり、前記接続フレキシ
ブルプリント基板は前記光学センサーパッケージと接続
するための接続パッドを有し、前記保持部材は光学セン
サーパッケージのチップ部を保持する保持手段と、接続
フレキシブルプリント基板を所定位置に保持するための
位置決め手段を有し、前記固定部材は保持部材へ装着さ
れた際に光学センサーパッケージと接続フレキシブルプ
リント基板を保持部材に固定すると同時に、それぞれの
接続パッド同士を押圧して接触させることにより電気的
に接続せしめるように狭持力を発生することを特徴とす
る、光学センサーパッケージ装置であり、請求項４記載
の発明は、光学センサーパッケージと、接続フレキシブ
ルプリント基板と、保持部材と、固定部材とで構成され
る光学センサーパッケージの保持・接続方法であって、
少なくとも、光学センサーが形成されたチップと、この
チップに接続されるとともに外部との接続パッドを有す
るフレキシブルプリント基板とからなる光学センサーパ
ッケージと、前記光学センサーパッケージと接続するた
めの接続パッドを有する接続フレキシブルプリント基板
と、光学センサーパッケージのチップ部を保持する保持
手段と、接続フレキシブルプリント基板を所定位置に保
持するための位置決め手段を有する保持部材と、この保
持部材へ装着された際に光学センサーパッケージと接続
フレキシブルプリント基板を保持部材に固定すると同時
に、それぞれの接続パッド同士を押圧して接触させるこ
とにより電気的に接続せしめるように狭持力を発生する
固定部材とを組み合わせることを特徴とする、光学セン
サーパッケージの保持・接続方法である。

【００１５】これらの構成及び方法により、光学センサ
ーパッケージと接続ＦＰＣとが装着された保持部材に固
定部材を取付けるだけで、光学センサーパッケージの保
持をさらに高精度にしつつ、接続をコンパクトかつ簡易
に行うことができる。

【００１６】さらに、請求項５記載の発明は、請求項１
または２記載の光学センサーパッケージ装置からなるこ
とを特徴とする距離測定用の光学センサーである。

【００１７】この構成により、カメラなどの自動合焦装
置における距離測定用センサーに適用することで、自動
合焦装置の光学センサーパッケージを、コンパクトかつ
簡易な組立作業で機器に収容することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図１に本発
明の第１の実施の形態を示す。図１中、４は先に説明し
た光学センサーパッケージ、５は保持部材、６は光学セ
ンサーパッケージ４と接続されるＦＰＣ、７は固定部材
である。光学センサーパッケージ４はそのＦＰＣ２部に
形成された位置決め穴２ｃを保持部材５の位置決めピン
５ａに対して挿入することで位置決めされて装着され
る。同様に接続ＦＰＣ６も位置決め穴６ｂを保持部材５
の位置決めピン５ａに挿入することで位置決めされて装
着される。従って光学センサーパッケージ４の接続パッ
ド２ｂと接続ＦＰＣ６の接続パッド６ａとは互いに正し
く向かい合った状態で装着されることになる。ここで、
固定部材７を図の如く、保持部材５と光学センサーパッ
ケージ４と接続ＦＰＣ６とを挟み込むように取付ける。

【００１９】固定部材７は金属板をプレス加工して作ら
れたもので、取付けに伴ない開き方向に弾性変形させて
取付けられるので、光学センサーパッケージ４と接続Ｆ
ＰＣ６のそれぞれの接続パッド２ｂ，６ａが存在する位
置で閉じ方向の弾性力により狭持するようにすれば、光
学センサーパッケージ４と接続ＦＰＣ６を共に保持部材
５に押し付けて固定すると同時に、接続パッド２ｂ，６
ａ同士を押圧して接触させ、電気的接続をも得ることが
できる。

【００２０】（第２の実施の形態）図２に本発明の第２
の実施の形態を示す。図２中、１４は先に説明した光学
センサーパッケージ、１５は保持部材、１６は光学セン
サーパッケージ１４と接続される接続ＦＰＣ、１７は固
定部材である。接続ＦＰＣ１６は、その位置決め穴１６
ｂを保持部材１５の位置決めピン１５ａに挿入すること
で位置決めされて装着される。光学センサーパッケージ
１４はそのチップ１１部が保持部材１５のチップ装着穴
１５ｂに落とし込まれる。先述のように、チップ１１は
非常に高精度に形成されているため、保持部材１５のチ
ップ装着穴１５ｂを高精度に形成しておくことにより、
光学センサーパッケージ１４は保持部材１５に対して正
しく位置決めされて装着されることになる。もちろん必
要に応じてここで両者を接着しても良い。以上で、光学
センサーパッケージ１４と接続ＦＰＣ１６はともに保持
部材１５に対して所定位置に位置決めされ、光学センサ
ーパッケージ１４の接続パッド１２ｂと接続ＦＰＣ１６
の接続パッド１６ａとは互いに正しく向かい合った状態
で装着されることになる。

【００２１】ここで、固定部材１７を図の如く、光学セ
ンサーパッケージ１４と接続ＦＰＣ１６とを保持部材１
５に押さえつけるように取付ける。固定部材１７は金属
板をプレス加工して作られたもので、取付けに伴ない狭
持部１７ａを弾性変形させて取付けられるので、光学セ
ンサーパッケージ１４と接続ＦＰＣ１６のそれぞれの接
続パッド１２ｂ，１６ａが存在する位置で狭持するよう
にすれば、光学センサーパッケージ１４と接続ＦＰＣ１
６をともに保持部材１５に押し付けて固定すると同時
に、接続パッド１２ｂ，１６ａ同士を押圧して接触さ
せ、電気的接続をも得ることができる。

【００２２】（第３の実施の形態）図３は、本発明によ
る光学センサーパッケージの保持方法を、カメラ２８の
オートフォーカス用光学センサー（受光センサー）に用
いた図である。本発明を適用することにより、光学セン
サーパッケージ２４と接続ＦＰＣ２６との半田付けや接
続のためのスペースを設ける必要が無いため、光学セン
サーパッケージ２４の接続部がコンパクトにでき、オー
トフォーカス用受光センサー周辺を小型化することがで
きる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、光学センサーパッケージと、接続フレキシ
ブルプリント基板と、保持部材と、固定部材とで構成さ
れる光学センサーパッケージ装置であって、前記光学セ
ンサーパッケージは少なくとも、光学センサーが形成さ
れたチップと、このチップに接続されるとともに外部と
の接続パッドを有するフレキシブルプリント基板とから
なり、前記接続フレキシブルプリント基板は前記光学セ
ンサーパッケージと接続するための接続パッドを有し、
前記保持部材は光学センサーパッケージと接続フレキシ
ブルプリント基板を所定位置に保持するための位置決め
手段を有し、前記固定部材は保持部材へ装着された際に
光学センサーパッケージと接続フレキシブルプリント基
板を保持部材に固定すると同時に、それぞれの接続パッ
ド同士を押圧して接触させることにより電気的に接続せ
しめるように狭持力を発生することを特徴とする、光学
センサーパッケージ装置であり、請求項３記載の発明に
よれば、光学センサーパッケージと、接続フレキシブル
プリント基板と、保持部材と、固定部材とで構成される
光学センサーパッケージの保持・接続方法であって、少
なくとも、光学センサーが形成されたチップと、このチ
ップに接続されるとともに外部との接続パッドを有する
フレキシブルプリント基板とからなる光学センサーパッ
ケージと、前記光学センサーパッケージと接続するため
の接続パッドを有する接続フレキシブルプリント基板
と、光学センサーパッケージと接続フレキシブルプリン
ト基板を所定位置に保持するための位置決め手段を有す
る保持部材と、この保持部材へ装着された際に光学セン
サーパッケージと接続フレキシブルプリント基板を保持
部材に固定すると同時に、それぞれの接続パッド同士を
押圧して接触させることにより電気的に接続せしめるよ
うに狭持力を発生する固定部材とを組み合わせることを
特徴とする、光学センサーパッケージの保持・接続方法
である。

【００２４】これらの構成及び方法によれば、光学セン
サーパッケージと接続ＦＰＣとが装着された保持部材に
固定部材を取付けるだけで、光学センサーパッケージの
保持・接続をコンパクトかつ簡易に行うことができる。

【００２５】また、請求項２記載の発明によれば、光学
センサーパッケージと、接続フレキシブルプリント基板
と、保持部材と、固定部材とで構成される光学センサー
パッケージ接続装置であって、前記光学センサーパッケ
ージは少なくとも、光学センサーが形成されたチップ
と、このチップに接続されるとともに外部との接続パッ
ドを有するフレキシブルプリント基板とからなり、前記
接続フレキシブルプリント基板は前記光学センサーパッ
ケージと接続するための接続パッドを有し、前記保持部
材は光学センサーパッケージのチップ部を保持する保持
手段と、接続フレキシブルプリント基板を所定位置に保
持するための位置決め手段を有し、前記固定部材は保持
部材へ装着された際に光学センサーパッケージと接続フ
レキシブルプリント基板を保持部材に固定すると同時
に、それぞれの接続パッド同士を押圧して接触させるこ
とにより電気的に接続せしめるように狭持力を発生する
ことを特徴とする、光学センサーパッケージ装置であ
り、請求項４記載の発明によれば、光学センサーパッケ
ージと、接続フレキシブルプリント基板と、保持部材
と、固定部材とで構成される光学センサーパッケージの
保持・接続方法であって、少なくとも、光学センサーが
形成されたチップと、このチップに接続されるとともに
外部との接続パッドを有するフレキシブルプリント基板
とからなる光学センサーパッケージと、前記光学センサ
ーパッケージと接続するための接続パッドを有する接続
フレキシブルプリント基板と、光学センサーパッケージ
のチップ部を保持する保持手段と、接続フレキシブルプ
リント基板を所定位置に保持するための位置決め手段を
有する保持部材と、この保持部材へ装着された際に光学
センサーパッケージと接続フレキシブルプリント基板を
保持部材に固定すると同時に、それぞれの接続パッド同
士を押圧して接触させることにより電気的に接続せしめ
るように狭持力を発生する固定部材とを組み合わせるこ
とを特徴とする、光学センサーパッケージの保持・接続
方法である。

【００２６】これらの構成及び方法によれば、光学セン
サーパッケージと接続ＦＰＣとが装着された保持部材に
固定部材を取付けるだけで光学センサーパッケージの保
持をさらに高精度にしつつ、接続をコンパクトかつ簡易
に行うことができる。

【００２７】さらに、請求項５記載の発明によれば、請
求項１または２記載の光学センサーパッケージ装置から
なることを特徴とする距離測定用の光学センサーであ
る。

【００２８】この構成によれば、自動合焦装置の光学セ
ンサーパッケージをコンパクト、かつ簡易な組立作業で
機器に収容することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態としての光学センサーパッケ
ージの保持・接続方法を示す図である。

【図２】第２の実施の形態としての光学センサーパッケ
ージの保持・接続方法を示す図である。

【図３】第３の実施の形態として本発明をカメラに適用
したときの、自動合焦装置部分の図である。

【図４】本発明の前提となる光学センサーパッケージの
図である。

【図５】本発明の前提となる光学センサーパッケージの
製造概念図である。

【図６】従来例としての一般的な光学センサーパッケー
ジの製造概念図である。

【図７】第１の従来例としての光学センサーパッケージ
の保持・接続方法の図である。

【図８】第２の従来例としての光学センサーパッケージ
の保持・取付け方法の図である。

【符号の説明】１１，３１，５１チップ（ａ：光学センサー，ｂ：バ
ンプ，ｃ：ウェハー）２，１２，５２ＦＰＣ（ａ：パッド，ｂ：接続パッ
ド，ｃ：位置決め穴）３２リードフレーム５３保護ガラス３３樹脂４，１４，２４，３４，４４，５４，６４光学センサ
ーパッケージ５，４５，６５保持部材（ａ：位置決めピン，ｂ：チ
ップ装着穴）６，１６，２６，４６，６６接続ＦＰＣ（ａ：接続パ
ッド，ｂ：位置決め穴）７，１７固定部材（ａ：狭持部）２８カメラ３９ワイヤーボンディング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学センサーパッケージと、接続フレキ
シブルプリント基板と、保持部材と、固定部材とで構成
される光学センサーパッケージ装置であって、前記光学センサーパッケージは少なくとも、光学センサ
ーが形成されたチップと、このチップに接続されるとと
もに外部との接続パッドを有するフレキシブルプリント
基板とからなり、前記接続フレキシブルプリント基板は
前記光学センサーパッケージと接続するための接続パッ
ドを有し、前記保持部材は光学センサーパッケージと接
続フレキシブルプリント基板を所定位置に保持するため
の位置決め手段を有し、前記固定部材は保持部材へ装着
された際に光学センサーパッケージと接続フレキシブル
プリント基板を保持部材に固定すると同時に、それぞれ
の接続パッド同士を押圧して接触させることにより電気
的に接続せしめるように狭持力を発生することを特徴と
する、光学センサーパッケージ装置。
【請求項２】光学センサーパッケージと、接続フレキ
シブルプリント基板と、保持部材と、固定部材とで構成
される光学センサーパッケージ装置であって、前記光学センサーパッケージは少なくとも、光学センサ
ーが形成されたチップと、このチップに接続されるとと
もに外部との接続パッドを有するフレキシブルプリント
基板とからなり、前記接続フレキシブルプリント基板は
前記光学センサーパッケージと接続するための接続パッ
ドを有し、前記保持部材は光学センサーパッケージのチ
ップ部を保持する保持手段と、接続フレキシブルプリン
ト基板を所定位置に保持するための位置決め手段を有
し、前記固定部材は保持部材へ装着された際に光学セン
サーパッケージと接続フレキシブルプリント基板を保持
部材に固定すると同時に、それぞれの接続パッド同士を
押圧して接触させることにより電気的に接続せしめるよ
うに狭持力を発生することを特徴とする、光学センサー
パッケージ装置。
【請求項３】光学センサーパッケージと、接続フレキ
シブルプリント基板と、保持部材と、固定部材とで構成
される光学センサーパッケージの保持・接続方法であっ
て、少なくとも、光学センサーが形成されたチップと、この
チップに接続されるとともに外部との接続パッドを有す
るフレキシブルプリント基板とからなる光学センサーパ
ッケージと、前記光学センサーパッケージと接続するた
めの接続パッドを有する接続フレキシブルプリント基板
と、光学センサーパッケージと接続フレキシブルプリン
ト基板を所定位置に保持するための位置決め手段を有す
る保持部材と、この保持部材へ装着された際に光学セン
サーパッケージと接続フレキシブルプリント基板を保持
部材に固定すると同時に、それぞれの接続パッド同士を
押圧して接触させることにより電気的に接続せしめるよ
うに狭持力を発生する固定部材とを組み合わせることを
特徴とする、光学センサーパッケージの保持・接続方
法。
【請求項４】光学センサーパッケージと、接続フレキ
シブルプリント基板と、保持部材と、固定部材とで構成
される光学センサーパッケージの保持・接続方法であっ
て、少なくとも、光学センサーが形成されたチップと、この
チップに接続されるとともに外部との接続パッドを有す
るフレキシブルプリント基板とからなる光学センサーパ
ッケージと、前記光学センサーパッケージと接続するた
めの接続パッドを有する接続フレキシブルプリント基板
と、光学センサーパッケージのチップ部を保持する保持
手段と、接続フレキシブルプリント基板を所定位置に保
持するための位置決め手段を有する保持部材と、この保
持部材へ装着された際に光学センサーパッケージと接続
フレキシブルプリント基板を保持部材に固定すると同時
に、それぞれの接続パッド同士を押圧して接触させるこ
とにより電気的に接続せしめるように狭持力を発生する
固定部材とを組み合わせることを特徴とする、光学セン
サーパッケージの保持・接続方法。
【請求項５】請求項１または２記載の光学センサーパ
ッケージ装置からなることを特徴とする距離測定用の光
学センサー。