JP2002247288A - イメージセンサモジュールおよびその製造方法 - Google Patents

イメージセンサモジュールおよびその製造方法

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JP2002247288A JP2001036621A JP2001036621A JP2002247288A JP 2002247288 A JP2002247288 A JP 2002247288A JP 2001036621 A JP2001036621 A JP 2001036621A JP 2001036621 A JP2001036621 A JP 2001036621A JP 2002247288 A JP2002247288 A JP 2002247288A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】全体の小型化および低コスト化を図ることがで
きるとともに、所望の箇所に取り付けて使用するときの
利便性をも高めることができるイメージセンサモジュー
ルを提供する。 【解決手段】受光部１０を有するイメージセンサチップ
１と、このイメージセンサチップ１に電気的に接続され
ており、かつそれぞれの一部が実装用の端子部２０とし
て形成されている複数の導体２と、これら複数の導体２
を支持し、かつイメージセンサチップ１を内部に収容し
ている樹脂成形部３と、を具備しているイメージセンサ
モジュールＡであって、樹脂成形部３には、受光部１０
に対向する結像用のレンズ４が支持されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、デジタルカメラ
などの撮像用機器や、スキャナ装置などの画像読み取り
機器の構成部品として好適に用いられるイメージセンサ
モジュール、およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、イメージセンサモジュールの一例
としては、特開平５−２４３５４０号公報に所載のもの
があり、これを本願の図８に示す。この従来のイメージ
センサモジュールＢは、イメージセンサチップ９０とこ
のイメージセンサチップ９０に電気的に導通する複数の
導体９２とが樹脂成形部９１内に封入された構造を有し
ている。ただし、各導体９２の一部は、樹脂成形部９１
の外部に突出した端子部９２ａとされている。樹脂成形
部９１は、透光性を有する樹脂９１ａと透光性を有しな
い樹脂９１ｂとによって構成されている。このイメージ
センサモジュールＢを使用するときには、レンズ８０を
支持するレンズマウント８１によってこのイメージセン
サモジュールＢを覆い、レンズ８０を透過してきた外部
からの光をイメージセンサチップ９０の受光部で受光さ
せる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のイメージセンサモジュールＢにおいては、その使用
時には、このイメージセンサモジュールＢとは別体に形
成されたレンズマウント８１と組み合わせる必要がある
ため、それら全体のコストが高くなる。また、それらを
所望の箇所に個々に取り付ける作業も煩雑となる。さら
に、レンズマウント８１は、イメージセンサモジュール
Ｂよりも一回り大きなサイズに形成しなければならず、
それら全体のサイズも大きくなる。
【０００４】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、全体の小型化および低コスト化
を図ることができるとともに、所望の箇所に取り付けて
使用するときの利便性をも高めることができるイメージ
センサモジュールを提供することをその課題としてい
る。また、本願発明は、そのようなイメージセンサモジ
ュールを適切に製造することができる製造方法を提供す
ることを他の課題としている。
【０００５】
【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。
【０００６】本願発明の第１の側面によって提供される
イメージセンサモジュールは、受光部を有するイメージ
センサチップと、このイメージセンサチップに電気的に
接続されており、かつそれぞれの一部が実装用の端子部
として形成されている複数の導体と、これら複数の導体
を支持し、かつ上記イメージセンサチップを内部に収容
している樹脂成形部と、を具備している、イメージセン
サモジュールであって、上記樹脂成形部には、上記受光
部に対向する結像用のレンズが支持されていることを特
徴としている。
【０００７】本願発明は、イメージセンサモジュールを
収容してこれを保護する役割や、導体を支持する役割を
もつ樹脂成形部をさらに有効に利用することにより、結
像用のレンズを合理的に支持させようとするものであ
る。本願発明によれば、イメージセンサモジュール自体
に結像用のレンズが具備されているために、イメージセ
ンサモジュールを使用するときには、従来とは異なり、
イメージセンサモジュールとは別体のレンズマウントを
用いる必要を無くすことが可能となり、所望箇所への実
装作業などが容易化される。さらに重要な効果として、
本願発明においては、イメージセンサモジュールの元々
の構成要素であった樹脂成形部にレンズを支持させる構
成としているために、モジュール全体の部品点数の増加
を抑制し、全体の小型化ならびに低コスト化を図ること
もできる。
【０００８】本願発明の好ましい実施の形態において
は、上記樹脂成形部は、開口部を有するケース状であ
り、かつこの開口部は、少なくとも一部分が上記レンズ
とされたカバー体により閉塞されている。
【０００９】このような構成によれば、上記樹脂成形部
の内部を上記カバー体を利用して密閉することができ、
上記イメージセンサチップの保護や上記樹脂成形部内へ
のダスト類や湿気の進入防止を適切に図ることが可能と
なる。このことは、上記イメージセンサチップの受光部
が設けられている面を上記樹脂成形部とは別個の透明樹
脂を用いて覆う必要性を無くすことができることを意味
する。
【００１０】本願発明の他の好ましい実施の形態におい
ては、上記カバー体は、上記開口部に嵌合しており、か
つこれらカバー体と上記開口部の周縁部とは、接着剤を
介して接着され、または融着されている。
【００１１】このような構成によれば、上記樹脂成形部
への上記カバー体の装着が容易かつ確実化されるのに加
え、上記カバー体と上記樹脂成形部との嵌合部分に気密
シール性をもたせて、上記樹脂成形部内の密封をより確
実なものにすることが可能となる。
【００１２】本願発明の他の好ましい実施の形態におい
ては、上記カバー体は、透光性材料からなり、かつこの
カバー体の少なくとも片面には、上記レンズの一定領域
以外の箇所における光の透過を防止するための遮光層が
設けられている。
【００１３】このような構成によれば、外部の光が上記
カバー体の上記レンズの一定領域以外の箇所を透過して
上記イメージセンサチップに向けて進行しないように
し、撮像画像の質劣化を防止することができる。上記カ
バー体自体は、透光性材料で形成されているために、こ
のカバー体の一部をたとえば凸状の湾曲面に形成すれ
ば、この部分がレンズとなり、このカバー体の一部をレ
ンズとして簡単に形成することも可能となる。
【００１４】本願発明の他の好ましい実施の形態におい
ては、上記樹脂成形部は、遮光性を有している。
【００１５】このような構成によれば、外部の光が上記
樹脂成形部を透過して上記イメージセンサチップに向け
て進行しないようにすることが簡単に達成され、撮像画
像の質劣化を防止するのにより好ましいものとなる。
【００１６】本願発明の他の好ましい実施の形態におい
ては、上記樹脂成形部内の底部には、上記イメージセン
サチップを嵌入させるための凹部が形成されており、か
つこの凹部の側壁面は、この凹部の底面に近づくほどこ
の凹部の幅を狭くする傾斜面とされている。
【００１７】このような構成によれば、このイメージセ
ンサモジュールの製造段階において、上記樹脂成形部内
に上記イメージセンサチップを投入したときに、上記傾
斜面のガイド作用によって上記イメージセンサチップを
上記樹脂成形部内の凹部内に導くことができる。したが
って、上記イメージセンサチップの位置決めを容易かつ
正確に行なうことができる。
【００１８】本願発明の第２の側面によって提供される
イメージセンサモジュールの製造方法は、導体フレーム
の複数のリード部のそれぞれの一部を囲み込む樹脂成形
部を形成し、この樹脂成形部内にイメージセンサチップ
が収容され、かつこのイメージセンサチップと上記各リ
ード部との電気的な接続が図られている中間品を作製す
る工程と、結像用のレンズを上記イメージセンサチップ
の受光部に対向させるように樹脂成形部に支持させる工
程と、上記導体フレームを切断し、上記各リード部のう
ちの上記樹脂成形部の外部に突出している部分を実装用
の端子部としてフォーミングする工程と、を有している
ことを特徴としている。
【００１９】このような構成によれば、本願発明の第１
の側面によって提供されるイメージセンサモジュールを
適切に製造することができ、本願発明の第１の側面によ
って得られるのと同様な効果が期待できる。
【００２０】本願発明のその他の特徴および利点につい
ては、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明
らかになるであろう。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２２】図１および図２は、本願発明に係るイメー
ジセンサモジュールの一例を示している。本実施形態の
イメージセンサモジュールＡは、イメージセンサチップ
１、複数の導体２、樹脂成形部３、およびカバー体５を
具備して構成されている。カバー体５の一部が結像用の
レンズ４として形成されている。
【００２３】樹脂成形部３は、黒色のエポキシ樹脂など
の遮光性を有する樹脂からなり、上面が開口したケース
状である。より具体的には、この樹脂成形部３は、底壁
３０と、この底壁３０から起立する４つの側壁３１とを
有しており、これらによって上部開口状の収容空間部３
２が形成されている。
【００２４】イメージセンサチップ１は、たとえば矩形
状のＣＣＤチップであり、その上面には受光部１０と複
数の電極１１とが設けられている。受光部１０が光を受
けたときには、その受光量に対応した複数画素分につい
ての画像信号が複数の電極１１の所定部分から出力可能
である。このイメージセンサチップ１は、樹脂成形部３
の収容空間部３２内に収容され、かつ底壁３０の上面に
ボンディングされている。ただし、底壁３０の上面に
は、矩形の凹部３３が形成されており、イメージセンサ
チップ１はこの凹部３３に嵌入することによりその位置
決めが図られるようになっている。凹部３３を規定する
４つの側壁面３３ｂは、凹部３３の底面３３ａに近づく
ほどこの凹部３３の縦横の幅を狭くする傾斜面となって
いる。
【００２５】各導体２は、銅などの金属製であり、後述
する導体フレーム６から作製される。各導体２は、樹脂
成形部３の側壁３１をその厚み方向に貫通していること
により樹脂成形部３によって支持されている。各導体２
のうち、樹脂成形部３内に位置する一端部は、ワイヤＷ
を介してイメージセンサチップ１の電極１１と接続され
ている。これに対し、各導体２のうち、樹脂成形部３の
外部に露出した部分は、適宜の形状に屈曲されており、
その一部は、底壁３０の下面３０ｂと略面一高さの底面
を有する面実装用の端子部２０とされている。
【００２６】カバー体５は、たとえば透光性を有する樹
脂製であり、矩形のプレート状である。レンズ４は、こ
のカバー体５の上面および下面のそれぞれの中央部にレ
ンズ面４０ａ，４０ｂとしての膨出した曲面を形成する
ことによって、このカバー体５と一体に形成されてい
る。カバー体５の上面のうち、レンズ面４０ａ以外の部
分には、遮光層５１が設けられている。この遮光層５１
は、たとえば遮光性に優れる黒色塗料をカバー体５に塗
布することによって形成されたものである。ただし、本
願発明はこれに限定されず、たとえば遮光性を有するフ
ィルムをカバー体５に貼付するなどの手段によって遮光
層５１を設けてもよい。遮光層５１は、レンズ面４０ａ
の一部分を覆うように設けられていてもよく、この遮光
層５１には、レンズ面４０ａに入射する光を絞る役割を
もたせることもできる。遮光層５１は、カバー体５の上
面のみに設けられる構成に代えて、カバー体５の下面の
み，あるいはカバー体５の上下両面に設けられた構成と
されていてもよい。
【００２７】カバー体５は、樹脂成形部３の開口部３４
を塞ぐように樹脂成形部３に装着されている。より具体
的には、樹脂成形部３の開口部３４の周縁部内周には、
凹状段部３５が形成されており、カバー体５はこの凹状
段部３５に当接するようにして開口部３４に嵌合してい
る。これにより、レンズ４はイメージセンサチップ１の
受光部１０の直上に配置されている。カバー体５と開口
部３４の周縁部とは、たとえば接着剤を介して接着され
ている。
【００２８】次に、上記構成のイメージセンサモジュー
ルＡの製造方法の一例について、図３〜図７を参照して
説明する。
【００２９】イメージセンサモジュールＡを製造するに
は、まず図３に示すように、樹脂成形部３を成形する。
ただし、その樹脂成形の際には、樹脂成形部３の各側壁
３１に導体フレーム６の一部を貫通させるようにする。
より具体的には、導体フレーム６は、たとえば銅などの
金属板を打ち抜きプレス加工することにより形成された
ものであり、図４に示すように、互いに間隔を隔てて一
定方向（図面では左右方向）に延びる一対のサイドバン
ド部６０と、これら一対のサイドバンド部６０どうしを
繋ぐ複数のクロスバンド部６１とを有している。各クロ
スバント部６１および各サイドバンド部６０には、それ
らによって囲まれた矩形状領域の中央部に向けて突出し
た帯状の複数のリード部２Ａが連設されている。樹脂成
形部３は、トランスファモールド法により成形すること
が可能であり、その作業に際しては、成形用金型の上型
と下型との間に各リード部２Ａの一部分を挟み込ませる
ようにセッティングする。このようにして樹脂成形部３
の成形を行なうと、その側壁３１には各リード部２Ａが
貫通した状態となる。樹脂成形部３の成形作業は、導体
フレーム６をその長手方向に搬送して金型のセッティン
グ箇所に順次送り込むことにより繰り返して行ない、導
体フレーム６の長手方向には複数の樹脂成形部３を一定
間隔で並べるように形成していく。
【００３０】次いで、図５に示すように、イメージセン
サチップ１を樹脂成形部３の開口部３４から収容空間部
３２内に投入し、底壁３０にボンディングする。その後
は、導体フレーム６の各リード部２Ａとイメージセンサ
チップ１の各電極１１とを接続するためのワイヤＷのボ
ンディング作業を行なう。この作業は、ワイヤボンディ
ング用のキャピラリの先端を開口部３４から樹脂成形部
３内に挿入させることによって適切に行なうことができ
る。樹脂成形部３内へのイメージセンサチップ１の投入
に際し、その投入位置に多少の位置ずれが生じた場合に
は、傾斜状の側壁面３３ｂによってイメージセンサチッ
プ１を凹部３３内に落とし込むようにガイドさせること
ができる。したがって、イメージセンサチップ１の投入
作業を容易にし、かつその正確度をも高めることができ
る。
【００３１】その後は、図６に示すように、カバー体５
を凹状段部３５に当接させるようにして樹脂成形部３の
開口部３４に嵌合し、かつこの嵌合部分においてそれら
を接着剤を用いて接着させる。ただし、本願発明におい
ては、これに代えて、たとえば図７に示すような手段を
用いることもできる。この手段においては、まず同図
（ａ）に示すように、カバー体５の一部を樹脂成形部３
の開口部３４の周縁部に嵌合させた状態において、その
嵌合部分に超音波を作用させて加熱する。このようにす
れば、同図（ｂ）に示すように、互いに嵌合した部分ど
うしを融着させることができ、それらの間に隙間を生じ
ないようにすることがより徹底される。
【００３２】カバー体５の装着を終えた後には、図６の
符号ｎ１で示す箇所において導体フレーム６の各リード
部２Ａを切断し、樹脂成形部３の外部に各リード部２Ａ
の一部を突出させた状態に残存させる。この切断工程に
より、最終製品に近いイメージセンサモジュールの中間
品を導体フレーム６から分離させることができる。その
後は、各リード部２Ａのフォーミング加工を行い、面実
装用の端子部２０を形成する。上記した一連の工程によ
れば、図１および図２に示した構成のイメージセンサモ
ジュールＡが適切に製造される。
【００３３】次に、イメージセンサモジュールＡの作用
について説明する。
【００３４】このイメージセンサモジュールＡは、結像
用のレンズ４を具備している。したがって、このイメー
ジセンサモジュールＡの使用に際しては、レンズ４の代
替となる他のレンズやこのレンズを支持する部材を別途
準備しておいてからそのレンズをイメージセンサモジュ
ールＡの正面に設けるといった煩わしさを無くすことが
可能となる。レンズ４は、樹脂成形部３に支持されてい
るために、レンズ４を支持するための専用の部品を用い
る場合と比較すると、部品点数の増加を抑制し、製造コ
ストを低くすることもできる。このイメージセンサモジ
ュールＡは、面実装型として構成されているために、そ
の実装に際してはハンダリフローの手法を用いた面実装
が可能であり、その実装作業を自動化することもでき
る。
【００３５】このイメージセンサモジュールＡを利用し
て撮像を行なう場合、樹脂成形部３および遮光層５１
は、いずれも外部の光を遮断するため、レンズ４を透過
する光以外には、樹脂成形部３内への光の進入が生じな
いこととなる。したがって、外乱光の影響を受けない、
またはその影響の少ない質の高い撮像画像を得ることが
可能となる。
【００３６】樹脂成形部３の収容空間部３２は、カバー
体５によって密閉されている。このため、収容空間部３
２内にダスト類や湿気などが進入することを防止するこ
とができる。したがって、イメージセンサチップ１やワ
イヤＷの保護が図られるとともに、受光部１０の汚れ防
止を図ることができる。一般に、イメージセンサチップ
の保護を図る場合には、透明樹脂によってイメージセン
サチップを囲み込むといった手段が採用されるが、本実
施形態においてはそのような手段を採用しなくても、イ
メージセンサチップ１を適切に保護することが可能であ
る。
【００３７】本願発明の内容は、上述の実施形態に限定
されない。本願発明に係るイメージセンサモジュールの
各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。本
願発明に係るイメージセンサモジュールの製造方法の各
工程の具体的な構成は、種々に変更自在である。
【００３８】上記実施形態においては、カバー体５の一
部がレンズ４として形成されているが、本願発明はこれ
に限定されず、たとえばカバー体の全体がレンズとされ
ていてもかまわない。また、樹脂成形部は、イメージセ
ンサチップの全体を取り囲んだ形態に形成することも可
能であり、要は、複数の導体を支持し、かつイメージセ
ンサチップを内部に収容するものとして形成されていれ
ばよい。
【００３９】本願発明のイメージセンサモジュールに
は、その機能を高めるための種々の要素を追加して設け
ることも可能である。たとえば、赤外線遮断フィルムを
追加して設けることにより、赤外線を含まない、または
赤外線が少なくされた光をイメージセンサチップで受光
させるようにし、撮像画像の質を高めることも可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係るイメージセンサモジュールの一
例を示す断面図である。
【図２】図１に示すイメージセンサモジュールの分解斜
視図である。
【図３】図１に示すイメージセンサモジュールの製造工
程の一部を示す断面図である。
【図４】図３に示す工程で用いられる導体フレームの要
部平面図である。
【図５】図１に示すイメージセンサモジュールの製造工
程の一部を示す断面図である。
【図６】図１に示すイメージセンサモジュールの製造工
程の一部を示す断面図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は、カバー体を樹脂成形部に嵌
合させて融着させる工程の要部断面図である。
【図８】従来技術の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
Ａ イメージセンサモジュール １ イメージセンサチップ ２ 導体 ２Ａ リード部 ３ 樹脂成形部 ４ レンズ ５ カバー体 ６ 導体フレーム １０ 受光部 ２０ 端子部 ３０ 底壁（樹脂成形部の） ３１ 側壁（樹脂成形部の） ３２ 収容空間部 ３３ 凹部 ３３ｂ 側壁面 ３４ 開口部（樹脂成形部の） ５１ 遮光層
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０１Ｌ 31/02 Ｈ０１Ｌ 31/02 Ｂ Ｆターム(参考） 4M118 AA10 AB01 GD03 GD07 HA02 HA14 HA30 5C051 AA01 BA02 DA03 DB01 DB04 DB18 DB22 DC04 DC07 5F067 CC02 CC07 DF01 5F088 BA16 BB03 HA10 JA03 JA05 JA12

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 受光部を有するイメージセンサチップ
    と、 このイメージセンサチップに電気的に接続されており、
    かつそれぞれの一部が実装用の端子部として形成されて
    いる複数の導体と、 これら複数の導体を支持し、かつ上記イメージセンサチ
    ップを内部に収容している樹脂成形部と、 を具備している、イメージセンサモジュールであって、 上記樹脂成形部には、上記受光部に対向する結像用のレ
    ンズが支持されていることを特徴とする、イメージセン
    サモジュール。
  2. 【請求項２】 上記樹脂成形部は、開口部を有するケー
    ス状であり、かつこの開口部は、少なくとも一部分が上
    記レンズとされたカバー体により閉塞されている、請求
    項１に記載のイメージセンサモジュール。
  3. 【請求項３】 上記カバー体は、上記開口部に嵌合して
    おり、かつこれらカバー体と上記開口部の周縁部とは、
    接着剤を介して接着され、または融着されている、請求
    項２に記載のイメージセンサモジュール。
  4. 【請求項４】 上記カバー体は、透光性材料からなり、
    かつこのカバー体の少なくとも片面には、上記レンズの
    一定領域以外の箇所における光の透過を防止するための
    遮光層が設けられている、請求項２または３に記載のイ
    メージセンサモジュール。
  5. 【請求項５】 上記樹脂成形部は、遮光性を有してい
    る、請求項２ないし４のいずれかに記載のイメージセン
    サモジュール。
  6. 【請求項６】 上記樹脂成形部内の底部には、上記イメ
    ージセンサチップを嵌入させるための凹部が形成されて
    おり、かつこの凹部の側壁面は、この凹部の底面に近づ
    くほどこの凹部の幅を狭くする傾斜面とされている、請
    求項２ないし５のいずれかに記載のイメージセンサモジ
    ュール。
  7. 【請求項７】 導体フレームの複数のリード部のそれぞ
    れの一部を囲み込む樹脂成形部を形成し、この樹脂成形
    部内にイメージセンサチップが収容され、かつこのイメ
    ージセンサチップと上記各リード部との電気的な接続が
    図られている中間品を作製する工程と、 結像用のレンズを上記イメージセンサチップの受光部に
    対向させるように樹脂成形部に支持させる工程と、 上記導体フレームを切断し、上記各リード部のうちの上
    記樹脂成形部の外部に突出している部分を実装用の端子
    部としてフォーミングする工程と、 を有していることを特徴とする、イメージセンサモジュ
    ールの製造方法。
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