JP2004320169A

JP2004320169A - 固体撮像装置とその製造方法、及びその製造治具

Info

Publication number: JP2004320169A
Application number: JP2003108308A
Authority: JP
Inventors: Tetsuji Koyama; 哲治小山
Original assignee: Miyota KK
Current assignee: Miyota KK
Priority date: 2003-04-11
Filing date: 2003-04-11
Publication date: 2004-11-11

Abstract

【課題】固体撮像素子の撮像面と撮像レンズの光軸との位置ズレが無い固体撮像装置とその製造方法、及びその製造治具を提供する。
【解決手段】筐体を位置調整治具に固定する工程と、固体撮像素子が搭載された基板を前記筐体に略位置決めする工程と、前記固体撮像素子により撮像された映像を見ながら前記基板の固定位置を調整する工程と、前記筐体に前記基板を接着する工程とを有する固体撮像装置の製造方法とする。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体撮像装置とその製造方法、及びその製造治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話や携帯情報端末に固体撮像素子を用いたカメラが搭載され始め、普及してきている。このカメラは、より一層の小型化と高解像度の固体撮像素子を用いることが要求されている。導電性のプリント配線を施した基板の一面にＣＣＤチップを配置し、そのＣＣＤチップの有効画素領域に対向する基板部分に開口部を形成すると共に、ＣＣＤチップの画像面が前記開口部から露呈されるようにした固体撮像装置が開発されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
前記固体撮像装置においては、ＣＣＤチップの撮像レンズに対する位置ズレが生じた場合、撮像レンズの有効像円がＣＣＤチップの有効画素領域から外れてしまい、像高の高い位置、即ち最外部における像がＣＣＤチップの有効画素領域上に結像されず、良好な画質を得ることが出来なくなるという問題点がある。その問題点を解決するものとして、固体撮像素子を囲繞する枠体を筐体端部に装着するだけで、固体撮像素子の撮像レンズに対する位置精度を確保して良好な画像を得ると共に、全体の小型化を実現する固体撮像装置が開発されている。（例えば、特許文献２参照）
【０００４】
図１は、前記従来の固体撮像装置の製造工程を示す斜視図である。（ａ）に示すように、貫通部４を有するＦＰＣ等からなる配線基板３に、撮像面２が前記貫通部４を通して前記配線基板３上面に露呈されるように固体撮像素子１が接着固定され、その後、（ｂ）に示すように、突出部６が設けられた枠体５に嵌め込み接着固定される。
【０００５】
（ｃ）に示すように、筐体７は、内部に撮像レンズ（不図示）を保持する鏡筒部８を有すると共に、前記枠体５の突出部６が嵌合する切り欠き部９が形成されている。枠体５を筐体７に装着する際には、枠体５の突出部６を前記切り欠き部９に嵌め込む。これにより、鏡筒部８に保持されたレンズと固体撮像素子１との位置決めが容易に行われる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１９１８６４号公報（第３頁、図１）
【特許文献２】
特開２００２−３００４４０号公報（第４−５頁、図１−４）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記の固体撮像装置は、枠体、筐体が高い寸法精度で成形できること、基板と固体撮像素子の位置決めが精確にできること、及び固体撮像素子の外形が精確であることを前提にしたものである。実際には、それぞれにばらつきがあり、特に固体撮像素子の外形寸法や、基板と固体撮像素子の位置決めにはばらつきが発生しやすい。例えば、固体撮像素子のダイシングでの加工のばらつきは±８μｍ、基板と固体撮像素子の組立のばらつきは±１００μｍ程度である。
【０００８】
カメラの一層の小型化に伴う固体撮像素子の小型化が進み、更に高解像度化（１画素の大きさは５．６×５．６μｍ）が行われることで、撮像レンズと固体撮像素子の位置合わせが重要となってきている。即ち、従来の構造や製造方法では、固体撮像素子の撮像面と撮像レンズの光軸中心との精確な位置決めが困難である。本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、固体撮像素子の撮像面と撮像レンズの光軸との間で位置ズレの無い固体撮像装置とその製造方法、及びその製造治具を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
少なくとも、固体撮像素子を搭載した基板と、一端にレンズを搭載し他端に前記固体撮像素子を搭載した基板を位置決め収納する凹部を有する筐体とで構成される固体撮像装置において、前記筐体側面に、該筐体と前記基板の位置合わせをするための貫通穴を設けた固体撮像装置とする。
【００１０】
少なくとも、固体撮像素子を搭載した基板と、一端にレンズを搭載し他端に前記固体撮像素子を搭載した基板を位置決め収納する凹部を有する筐体とで構成される固体撮像装置の製造方法において、少なくとも、前記筐体を位置調整治具に固定する工程と、前記固体撮像素子が搭載された基板を前記筐体に略位置決めする工程と、前記固体撮像素子により撮像された映像を見ながら前記基板の固定位置を調整する工程と、前記筐体に前記基板を接着する工程とを有する固体撮像装置の製造方法とする。
【００１１】
固体撮像素子が搭載された基板を筐体に位置決めするための製造治具であって、少なくとも、前記筐体を固定する凹部と、該凹部下部に設けられた貫通部と、前記固体撮像素子が搭載された基板を前記筐体に押圧する押圧部と、前記筐体と前記基板の固定位置を調整する調整部とを備えた固体撮像装置の製造治具とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明による固体撮像装置の一実施形態を示す斜視図であり、図３は、断面図である。前記固体撮像装置は、筐体１０、鏡筒部１１、固体撮像素子１２、ガラス基板１３、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）１４、レンズ１５、レンズストッパー１６、及び赤外線カットフィルター１７で構成されており、筐体１０の側面には、基板位置調整穴１８が筐体１０を貫通した状態に形成されている。前記基板位置調整穴１８は、固体撮像素子１２の撮像面とレンズ１５の光軸との位置を合わせこむためのものである。即ち、固体撮像素子１２が搭載されたガラス基板１３の筐体１０に対する固定位置を調整するための調整穴である。本発明の一実施形態では、１方向からの調整であるが、必要に応じて２方向、又は３方向に調整穴を設け、調整できることは言うまでもない。
【００１３】
前記構成の固体撮像装置を製造するに当たっては、通常、以下のような製造方法による。鏡筒部１１のレンズ収納部分にレンズ１５を嵌め込み、レンズストッパー１６で固定した後、前記鏡筒部１１を筐体１０にネジ機構１９を介してねじ込み固定する。その後、筐体１０内部に赤外線カットフィルター１７を接着固定する。ガラス基板１３には固体撮像素子１２が搭載されており、撮像面がガラス基板１３と対向するように接着固定されている。筐体１０下端部は、凹型に形成されており、そこに前記固体撮像素子１２が搭載されたガラス基板１３を収納位置決めし、接着剤２０で固定する。この場合、ガラス基板１３と筐体１０の位置決め精度は、ほぼ構成部品の加工精度により決定されてしまうと共に、製造途中で映像のズレが生じていたとしても、組み立ててしまった後に修正する事は、一度接着したガラス基板１３を取り外す事となり実質的には不可能である。
【００１４】
従って、従来技術で述べたように、構成部品の加工精度や組立誤差により固体撮像素子１２の撮像面とレンズ１５の光軸との間に位置ズレが発生するため、本発明では、筐体１０を治具に固定し、固体撮像素子１２が搭載されたガラス基板１３を前記筐体１０に略位置決めした後、前記固体撮像素子１２により撮像された映像を実際に見ながら、映像ズレがないように前記ガラス基板１３の位置を調整する工程を有する固体撮像装置の製造方法を用いる。
【００１５】
図４は、本発明による固体撮像装置の製造工程の一実施形態を示す断面図である。以下、順を追って説明するが、本発明の製造方法の各工程と共に、本発明の製造治具についても併行して説明する。
工程（ａ）：位置調整治具２１の基台２２に設けられた凹部２３に、筐体１０をはめ込み固定する。基台２２の左端部には調整ネジ２４が組込まれており、筐体１０の基板位置調整穴１８は、調整ネジ２４の先端部２５と対向するようになっている。尚、前記凹部２３の下部には貫通穴２６が形成されている。
工程（ｂ）：固体撮像素子１２が搭載されたガラス基板１３を、前記筐体１０との固定位置に略位置決め載置し、押圧部２７により押圧固定する。押圧部２７は、内部にバネ等の弾性部材を有し、それにより押圧力を発生する構成となっている。
工程（ｃ）：略位置決めされた前記ガラス基板１３の調整ネジ２４と対向する側の側面を、ピンセット２８等により筐体１０の内壁に密着させる。
工程（ｄ）：ＦＰＣ１４に外部接続用のクリップコネクタ２９を接続し、ガラス基板１３上に形成されたプリント配線を介して固体撮像素子１２と外部とを接続する。前記クリップコネクタ２９は、位置調整治具２１の右端部に設けられた段差部３０に載置され、前記ＦＰＣ１４は位置調整治具２１上面と略平行になるように保持される。そのため、クリップコネクタ２９をＦＰＣ１４に接続した事によりガラス基板１３が筐体１０から浮いたりする事は無い。貫通穴２６下方には、光源３１が設置されており、貫通穴２６を通し実際に固体撮像素子１２で撮像した前記光源３１の映像をモニター（不図示）で確認しながら、調整ネジ２４を回し、その先端部２５を筐体１０の基板位置調整穴１８を通して直接ガラス基板１３の側面に接触させ、ガラス基板１３の位置を少しずつずらして調整する。本実施例では、一度ずらしたガラス基板１３を、前記調整ネジ２４を逆方向に回しただけでは元の位置に戻すことは出来ない。そのため、調整ネジ２４を回し過ぎてしまいガラス基板１３を元の位置に戻す場合は、再度、工程（ｃ）を行う必要があるが、位置調整治具２１の調整ネジ２４と対向する側に前記ガラス基板１３を調整ネジ２４方向に押し戻す機構（例えばバネ）を設ける事により、前記問題を解消する事も可能である。
工程（ｅ）：クリップコネクタ２９をＦＰＣ１４から外し、調整ネジ２４の先端部２５を筐体１０から引き抜いた後、筐体１０とガラス基板１３の間に、ディスペンサ３２により接着剤２０を塗布し、硬化させる。尚、前記接着剤２０の塗布は、クリップコネクタ２９をＦＰＣ１４から外す前や調整ネジ２４の先端部２５を引き抜く前に行っても良く、必ずしも前記工程順序でこの工程を行う必要は無い。また、筐体１０に設けられた基板位置調整穴１８は、接着剤２０が筐体１０の外部に流れ出さない大きさに形成されていると共に、そこを通して、固体撮像素子１２に外部から光が進入する可能性が考えられるが、前記接着剤２０を黒色のものとすれば、その心配は無い。更に信頼性を確保するのであれば、前記基板位置調整穴１８を外部から不透光性の接着剤等で塞げば良い。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、固体撮像素子の撮像面と撮像レンズの光軸との間で位置ズレを無くす事により、良質な画像の固体撮像装置を提供する事が出来る。また、その製造工程に位置ズレ補正機能を有する製造治具を用いる事により、工程を簡略化する事が出来ると共に、筐体や基板の厳密な寸法精度が必要無くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術による固体撮像装置の製造工程を示す斜視図
【図２】本発明による固体撮像装置を示す斜視図
【図３】本発明による固体撮像装置を示す断面図
【図４】本発明による固体撮像装置の製造工程を示す断面図
【符号の説明】
１固体撮像素子
２撮像面
３配線基板
４貫通部
５枠体
６突出部
７筐体
８鏡筒部
９切り欠き部
１０筐体
１１鏡筒部
１２固体撮像素子
１３ガラス基板
１４フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）
１５レンズ
１６レンズストッパー
１７赤外線カットフィルター
１８基板位置調整穴
１９ネジ機構
２０接着剤
２１位置調整治具
２２基台
２３凹部
２４調整ネジ
２５先端部
２６貫通穴
２７押圧部
２８ピンセット
２９クリップコネクタ
３０段差部
３１光源
３２ディスペンサ

Claims

少なくとも、固体撮像素子を搭載した基板と、一端にレンズを搭載し他端に前記固体撮像素子を搭載した基板を位置決め収納する凹部を有する筐体とで構成される固体撮像装置において、前記筐体側面に、該筐体と前記基板の位置合わせをするための貫通穴を設けたことを特徴とする固体撮像装置。
少なくとも、固体撮像素子を搭載した基板と、一端にレンズを搭載し他端に前記固体撮像素子を搭載した基板を位置決め収納する凹部を有する筐体とで構成される固体撮像装置の製造方法において、少なくとも、前記筐体を位置調整治具に固定する工程と、前記固体撮像素子が搭載された基板を前記筐体に略位置決めする工程と、前記固体撮像素子により撮像された映像を見ながら前記基板の固定位置を調整する工程と、前記筐体に前記基板を接着する工程とを有することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
固体撮像素子が搭載された基板を筐体に位置決めするための製造治具であって、少なくとも、前記筐体を固定する凹部と、該凹部下部に設けられた貫通部と、前記固体撮像素子が搭載された基板を前記筐体に押圧する押圧部と、前記筐体と前記基板の固定位置を調整する調整部とを備えたことを特徴とする固体撮像装置の製造治具。