JP2005217888A - 撮像装置、撮像装置の製造方法、撮像素子の取付用基板及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像素子の撮像領域側に対しての封止剤の流出を防止する。
【解決手段】開口部１０を有する基板ＰＣと、基板ＰＣの裏面側に開口部１０から光電変換部２ａを露出させるように取り付けられた撮像素子２と、撮像素子２に入射光を集光する光学部材１と、を有する撮像装置１００である。光電変換部２ａの周囲に設けられ、撮像素子２が基板ＰＣに取り付けられた状態で基板ＰＣの裏面と撮像素子２の表面とを離間させて電気的に接続するバンプ２０を備える。バンプ２０よりも光電変換部２ａ側に当該光電変換部２ａを取り囲むように形成され、バンプ２０により規制される基板ＰＣの裏面と撮像素子２の表面の間隔を狭くする間隔変更部３０を備える。撮像素子２の端部側から当該撮像素子２と基板ＰＣの間を封止する接着剤Ｂが充填されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、携帯電話機やモバイルコンピュータなどの電子機器に搭載可能な撮像装置、撮像装置の製造方法、撮像素子の取付用基板及び撮像装置を内蔵した電子機器に関する。

従来、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等の電子機器に搭載可能な小型で高性能の撮像装置が開発されている。かかる撮像装置には、基板に設けられた撮像素子と、この撮像素子に集光させるためのレンズ等を有する光学部材とが一体化されて備えられたものがある。

近年、電子機器の更なる薄型化に伴い、撮像装置自体を薄型化するため、例えば、図９に示す撮像装置２００のように、基板２０１に開口部２０１ａを形成し、基板２０１の裏面側にその開口部２０１ａから撮像領域２０２ａを露出させるように撮像素子２０２を備え、更に、光学部材Ｒを有する外枠体Ｃを基板２０１の表面側からその開口部２０１ａを通じて当接させるように備えることにより、基板２０１の厚み分、光学素子ＯＰＴ（光学部材Ｒ、外枠体Ｃ）の突出を抑えるように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、上記特許文献１において、図９に示すように、基板２０１と撮像素子２０２とは、バンプ２０３により電気的に接続されている。バンプ接続において、基板２０１側の開口部２０１ａの周囲に撮像素子２０２と接続されるボンディングパッドとしての回路パターン（図示省略）と、撮像素子２０２に設けられた接続端子（図示省略）とを、バンプ２０３を介して、接合する。
このバンプ接続の接合方法としては、例えば、超音波融着によって金属製端子同士を接合する方法の他、ＡＣＦ（異方性導電フィルム）やＡＣＰ（異方性導電ペースト）等を用いて、接触式の電気的接合を行う方法もある。

ここで、バンプ接続されている部分以外の部分は基板２０１と撮像素子２０２とが密着されておらず、空隙部（図示省略）が形成される。この空隙部から、埃や水分等が入り込むことを防止するために、所定の樹脂等の封止剤２０４を撮像素子２０２の端部から充填することで当該撮像素子２０２の全周にわたって配置して、これにより、基板２０１と撮像素子２０２との間を封止している。
特開２００１−２９２３５４号公報

しかしながら、上記特許文献１等の場合、撮像素子と基板との間を封止する際に基板と撮像素子との間に充填された封止剤が、バンプ接続部分より撮像素子の中央側に流出して撮像領域に達すると、封止剤により撮像領域の一部が覆われて撮像できなくなり、さらに撮像可能な領域が減少してしまうといった問題も発生する。

本発明の課題は、撮像素子の撮像領域側に対しての封止剤の流出を防止することができる撮像装置、撮像装置の製造方法、撮像素子の取付用基板及び撮像装置を内蔵した電子機器を提供することである。

請求項１に記載の発明は、光の通過部を有する基板と、前記基板の裏面側に前記通過部の少なくとも一部と撮像領域とを対向させて取り付けられた撮像素子と、前記撮像素子に入射光を集光する光学部材と、を有する撮像装置であって、
前記撮像領域の周囲に設けられ、前記撮像素子が前記基板に取り付けられた状態で前記基板の裏面と前記撮像素子の表面とを離間させて電気的に接続する接続部材と、
前記接続部材よりも前記撮像領域側に当該撮像領域を取り囲むように形成され、前記接続部材により規制される前記基板の裏面と前記撮像素子の表面の間隔を狭くする間隔変更部と、を備え、
前記撮像素子の端部側から当該撮像素子と前記基板の間を封止する封止剤が充填されていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、接続部材よりも撮像領域側に当該撮像領域を取り囲むように間隔変更部が形成され、この間隔変更部によって、接続部材により規制される基板の裏面と撮像素子の表面の間隔が狭くされているので、撮像素子と基板の間を封止するために撮像素子の端部側から封止剤が充填された場合に、封止剤が撮像素子の中央側に流出しにくくなって撮像領域に達することを防止することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置において、
前記基板には、前記通過部として開口部が形成され、
前記撮像素子は、前記開口部から前記撮像領域を露出させるように前記基板に取り付けられていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、基板には、光の通過部として開口部が形成され、撮像素子は、開口部から撮像領域を露出させるように基板に取り付けられている。このような構成であっても、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の撮像装置において、
前記間隔変更部は、前記基板の裏面に前記開口部の縁部に沿って設けられていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、間隔変更部は基板の裏面に開口部の縁部に沿って設けられているので、この間隔変更部によって、封止剤が開口部側に流出することを適正に防止することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記基板は、セラミック基板であることを特徴としている。

請求項４に記載の発明によれば、基板がセラミック基板であっても、請求項１〜３に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置において、
前記基板は、光を透過させる基板であることを特徴としている。

請求項５に記載の発明によれば、基板が光を透過させる基板であっても、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記間隔変更部は、セラミック又はガラスからなる被膜であることを特徴としている。

請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜５に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、間隔変更部は、セラミック又はガラスからなる被膜であるので、撮像素子の撮像領域側に対する封止剤の流出防止を適正に行うことができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記接続部材は、バンプであり、前記撮像素子の表面に形成され、
前記基板の裏面の前記バンプと対向する部分には、当該基板に前記撮像素子が取り付けられる際に前記バンプと接合して前記撮像素子と前記基板とを電気的に接続するメッキバンプが形成されていることを特徴としている。

請求項７に記載の発明によれば、請求項１〜６に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、基板の裏面のバンプと対向する部分には、当該基板に撮像素子が取り付けられる際にバンプと接合して撮像素子と基板とを電気的に接続するメッキバンプが形成されているので、このメッキバンプの分だけ基板の裏面と撮像素子の表面との離間距離を大きくすることができる。即ち、間隔変更部が、例えば製造誤差等により基板の裏面と撮像素子の表面との離間距離よりも大きい高さを有するように形成された場合であっても、メッキバンプの分だけ基板の裏面と撮像素子の表面との離間距離に余裕を持たせることができ、基板に撮像素子が取り付けられても、間隔変更部の先端部分が撮像素子の表面又は基板の裏面に接触して、撮像素子の表面や基板の裏面を傷つけてしまうといったことがなくなる。

請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置の製造方法であって、
前記基板の裏面及び前記撮像素子の表面の何れか一方の面に前記間隔変更部を形成する間隔変更部形成工程と、
前記基板の裏面側に前記撮像素子を取り付ける撮像素子取付工程と、
前記封止剤を充填する封止剤充填工程と、
を備えることを特徴としている。

請求項８に記載の発明によれば、基板の裏面及び撮像素子の表面の何れか一方の面に間隔変更部を形成し、基板の裏面側に撮像素子を取り付けるので、その後、基板の裏面と撮像素子の表面の間に封止剤を充填しても、間隔変更部によって撮像素子の撮像領域側に対しての封止剤の流出を適正に防止することができる。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の撮像装置の製造方法において、
前記間隔変更部は、セラミックからなる被膜であり、
前記基板の裏面側に設けられた配線を保護するために前記セラミックからなる保護被膜を形成する保護被膜形成工程を備え、
前記保護被膜形成工程は、前記間隔変更部形成工程として、前記基板の裏面に前記間隔変更部としての前記被膜を形成する工程を有することを特徴としている。

請求項９に記載の発明によれば、請求項８に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、基板の裏面側に設けられた配線を保護するために保護被膜を形成する保護被膜形成工程において、基板の裏面に間隔変更部としての被膜を形成する工程を行うことができる。即ち、保護被膜及び被膜は、ともに、セラミックからなるため、保護被膜の形成の際に被膜の形成も行うことができる。従って、間隔変更部の形成のための特別な工程を行う必要がなくなり、保護被膜形成工程にて間隔変更部を簡便に形成することができる。

請求項１０に記載の発明は、光の通過部を有し、裏面側に前記通過部の少なくとも一部に撮像領域を対向させて撮像素子が取り付けられる撮像素子の取付用基板であって、
前記撮像素子が取り付けられる際に、前記撮像領域の周囲に設けられた接続部材により前記撮像素子と当該基板とが電気的に接続されるとともに当該基板の裏面と前記撮像素子の表面とが離間した状態とされ、
前記接続部材よりも前記撮像領域側に当該撮像領域を取り囲むように形成され、前記接続部材により規制される当該基板の裏面と前記撮像素子の表面の間隔を狭くする間隔変更部を備え、
前記撮像素子が取り付けられた後、前記撮像素子の端部側から前記撮像素子と当該基板の間に封止剤が充填されることを特徴としている。

請求項１０に記載の発明によれば、接続部材よりも撮像領域側に当該撮像領域を取り囲むように間隔変更部が形成され、この間隔変更部によって、接続部材により規制される基板の裏面と撮像素子の表面の間隔が狭くされているので、撮像素子と基板の間を封止するために撮像素子の端部側から封止剤が充填されても、封止剤が撮像素子の中央側に流出して撮像領域に達することを防止することができる。

請求項１１に記載の発明の電子機器は、
請求項１〜７の何れか一項に記載の撮像装置を、機器本体内に備えることを特徴としている。

請求項１１に記載の発明によれば、請求項１〜７の何れか一項に記載の撮像装置を、機器本体内に備えた電子機器であっても、請求項１〜７に記載の発明と同様に、間隔変更部によって封止剤が撮像素子の中央側に流出して撮像領域に達することを防止することができる。

請求項１に記載の発明によれば、接続部材よりも撮像領域側に当該撮像領域を取り囲むように形成された間隔変更部によって、接続部材により規制される基板の裏面と撮像素子の表面の間隔が狭くされているので、撮像素子と基板の間を封止するために撮像素子の端部側から封止剤が充填された場合に、封止剤が撮像素子の中央側に流出しにくくなって撮像領域に達することを防止することができる。

請求項２に記載の発明によれば、基板には、光の通過部として開口部が形成され、撮像素子は、開口部から撮像領域を露出させるように基板に取り付けられていても、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

請求項３に記載の発明によれば、間隔変更部は基板の裏面に開口部の縁部に沿って設けられているので、この間隔変更部によって、封止剤が開口部側に流出することを適正に防止することができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

請求項６に記載の発明によれば、間隔変更部は、セラミック又はガラスからなる被膜であるので、撮像素子の撮像領域側に対する封止剤の流出防止を適正に行うことができる。

請求項７に記載の発明によれば、メッキバンプの分だけ基板の裏面と撮像素子の表面との離間距離を大きくすることができる。即ち、間隔変更部が、例えば製造誤差等により基板の裏面と撮像素子の表面との離間距離よりも大きい高さを有するように形成された場合であっても、メッキバンプの分だけ基板の裏面と撮像素子の表面との離間距離に余裕を持たせることができ、基板に撮像素子が取り付けられても、間隔変更部の先端部分が撮像素子の表面又は基板の裏面に接触して、撮像素子の表面や基板の裏面を傷つけてしまうといったことがなくなる。

請求項８に記載の発明によれば、基板の裏面と撮像素子の表面の間に封止剤を充填しても、間隔変更部によって撮像素子の撮像領域側に対しての封止剤の流出を適正に防止することができる。

請求項９に記載の発明によれば、保護被膜形成工程において、基板の裏面に間隔変更部としての被膜を形成する工程を行うことができる。即ち、保護被膜及び被膜は、ともに、セラミックからなるため、保護被膜の形成の際に被膜の形成も行うことができる。従って、間隔変更部の形成のための特別な工程を行う必要がなくなり、保護被膜形成工程にて間隔変更部を簡便に形成することができる。

請求項１０に記載の発明によれば、接続部材よりも撮像領域側に当該撮像領域を取り囲むように間隔変更部が形成され、この間隔変更部によって、接続部材により規制される基板の裏面と撮像素子の表面の間隔が狭くされているので、撮像素子と基板の間を封止するために撮像素子の端部側から封止剤が充填されても、封止剤が撮像素子の中央側に流出して撮像領域に達することを防止することができる。

請求項１１に記載の発明によれば、請求項１〜７に記載の発明と同様に、間隔変更部によって封止剤が撮像素子の中央側に流出して撮像領域に達することを防止することができる。

以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
ここで、図１は、本発明を適用した一実施の形態として例示する撮像装置を示す斜視図であり、図２は、図１のII−II線における撮像装置の一部省略断面図である。

図１及び図２に示すように、撮像装置１００は、開口部１０が形成された基板ＰＣと、その基板ＰＣの裏面側から開口部１０を塞ぐように備えられた撮像素子２と、基板ＰＣの表面側から開口部１０を通じて、その撮像素子２の表面である受光面に当接し、撮像素子２に集光させるための光学部材１と、この光学部材１に入射する光量を調節する絞り板３と、撮像素子２と開口部１０とを覆い隠す外枠部材としての鏡枠４と、鏡枠４に備えられた遮光性を有する遮光板５と、遮光板５に支持されるフィルタ６と、遮光板５と光学部材１の間に備えられ、光学部材１を基板ＰＣ側へ押圧する押圧部材７と、光学部材１の位置決めを行うために基板ＰＣ上の所定位置に配置された位置決め電気部品８ａ、…等により構成されている。

撮像素子２は、例えば、ＣＭＯＳ型イメージセンサ、ＣＣＤ型イメージセンサ等からなり、外形が略矩形薄板状に形成された部材である。また、撮像素子２の上面中央には、画素が２次元的に配列され、撮像領域としての矩形状の光電変換部２ａが形成されている。

以下に、撮像素子２の基板ＰＣに対する取り付け状態について、図３及び図４を参照して詳細に説明する。
ここで、図３（ａ）は、図１のIII−III線における撮像装置１００の一部省略断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）における基板ＰＣ及び撮像素子２を上方から見て示した一部省略平面図であり、図３（ｃ）は、図３（ａ）における基板ＰＣ及び撮像素子２を下方から見て示した一部省略平面図である。また、図４は、図３（ａ）における一点鎖線Ａで囲まれた部分を拡大して示した断面図である。なお、図３及び図４にあっては、光学部材１及び後述する接着剤Ｂ等の図示を省略している。

図３及び図４に示すように、撮像素子２は、基板ＰＣの裏面側に、開口部１０を介して基板ＰＣの表面側から光電変換部２ａが露出されるように取り付けられている。具体的には、基板ＰＣの裏面側に、光電変換部２ａの周囲に位置するように所定間隔を空けて複数設けられた接続部材としてのバンプ２０を介して、基板ＰＣの裏面と撮像素子２の表面とを離間させて撮像素子２が取り付けられている。
より詳細には、バンプ２０は、撮像素子２の端部の接続端子（図示略）に対応させて設けられており、バンプ２０の上面が基板ＰＣの裏面側に形成された裏面側配線Ｌ１に接合されている。これにより、バンプ２０を介して撮像素子２と基板ＰＣとは電気的に接続されている。

ここで、バンプ２０は、例えば、銅、ニッケル、金、パラジウムやこれらの合金、或いはこれらの金属から構成されている。また、バンプ２０としては、例えば、スタッドバンプ、メッキバンプ、蒸着バンプ等が挙げられる。さらに、バンプ２０と裏面側配線Ｌ１との接合方法としては、例えば、超音波融着の他、ＡＣＦ（異方性導電フィルム）、ＡＣＰ（異方性導電ペースト）等が挙げられる。
そして、基板ＰＣに対する撮像素子２の取り付けに際し、基板ＰＣの裏面と撮像素子２の表面との間に、例えば２０μｍの間隔を形成するように、バンプ２０と裏面側配線Ｌ１とが接合される。即ち、基板ＰＣに撮像素子２全面を当接させる構成とした場合に、接点だけを接続させるのが困難となり、接点以外の部分には、基板ＰＣと撮像素子２との間に隙間が形成されることとなる。なお、隙間が狭くなりすぎると、基板ＰＣと撮像素子２の線膨張係数の差による応力が大きくなり、信頼性が低下し、一方で、隙間が広くなりすぎると、基板ＰＣと撮像素子２との接続性が悪化することとなる。

基板ＰＣとしては、例えばセラミック基板を適用可能であり、外形が平面視において略矩形状に形成されている。そして、基板ＰＣの裏面には、略矩形状に形成された開口部１０の縁部に沿って当該裏面から撮像素子２の表面側に突出するように、バンプ２０により規制された当該基板ＰＣの裏面と撮像素子２の表面の間隔を狭くする間隔変更部３０が設けられている。即ち、間隔変更部３０は、基板ＰＣの裏面のバンプ２０よりも撮像素子２の光電変換部２ａ側にその光電変換部２ａを取り囲むように形成されている。

間隔変更部３０は、例えば、撮像素子２側に突出する長さが、基板ＰＣの裏面と撮像素子２の表面の間隔よりも小さくされており、具体的には、２０μｍ未満、好ましくは、５〜１５μｍとなっている。また、間隔変更部３０の幅は、例えば１５０μｍとされている。
また、間隔変更部３０としては、例えば、酸化アルミニウムからなるアルミナコート（被膜）等のセラミックやガラスが挙げられる。ここで、セラミック或いはガラスの成膜は、所定の表面処理技術を用いて行われるようになっている。

なお、基板ＰＣの表面側には、裏面側配線Ｌ１の一部と接続された表面側配線Ｌ２が設けられており、この表面側配線Ｌ２はフレキシブル基板Ｆの端部に接続されている。

また、基板ＰＣの裏面と撮像素子２の表面との間には、図２に示すように、撮像素子２の端部側から所定の樹脂からなる接着剤（封止剤）Ｂが充填されてなり、撮像素子２と基板ＰＣの間が封止されている。
この接着剤Ｂは、接着部位に充填後、接着部位の加熱や、接着部位への紫外線照射、その他の手段、又はこれらを複合的に行うことにより硬化させることが可能な樹脂等であって、一般的な熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤、熱・紫外線併用硬化型接着剤、複合硬化型接着剤等である。
より詳細には、例えば、熱及び紫外線の照射のいずれであっても硬化可能な熱・紫外線併用硬化型接着剤（樹脂）として、例えば、スリーボンド３０１２（登録商標）、ワールドロックNo．８６３（登録商標）、等が挙げられる。その他の手段としての硬化剤、硬化促進剤で硬化が促進されるとともに、紫外線照射でも硬化可能な複合硬化型接着剤としては、硬化促進剤としてスリーボンド３０９５（登録商標）を使用するスリーボンド３００６（登録商標）等が挙げられる。

そして、接着剤Ｂが、基板ＰＣの裏面と撮像素子２の表面の間に充填されていることにより、外部からの埃や水分の進入を防ぐことができる防塵、防湿の機能を果たす。これに加えて、基板ＰＣと撮像素子２との光軸方向と、該光軸方向と垂直な方向（以下、垂直方向という。）との双方において、基板ＰＣと撮像素子２との固着強度を大きくすることができる。

光学部材１は、透明なプラスチック材料を素材とし、図２に示すように、管状の脚部１ｃと、この脚部１ｃに支持される凸レンズ形状のレンズ部１ａとが一体的に形成されている。脚部１ｃは、下端に形成された４つの当接部（なお、図２にあっては、２つのみを図示している）１ｄと、上端周囲に形成された上脚部１ｅと、当接部１ｄと上脚部１ｅとの間に形成された下脚部１ｆとを備えている。また、脚部１ｃの上端を塞ぐ板状の上面部１ｂの中央にレンズ部１ａが形成されている。そして、当接部１ｄは、基板ＰＣの開口部１０を通じて撮像素子２上の所定位置に当接する。
下脚部１ｆは、例えば図示は省略するが、水平断面視において円の外周の２点を結ぶ線（弦）によって切り欠かれた略Ｄ字形状となっており、被嵌合部を形成している。

また、上面部１ｂの上面であって、レンズ部１ａの周囲には、遮光性のある素材からなり、凸レンズ部１ａのＦナンバーを規定する第１の絞りとしての開口３ａを有する絞り板３が接着剤Ｂにより固定されている。

光学部材１の外側には、遮光性のある素材からなり外枠部材を構成する鏡枠４が配置されている。鏡枠４には、図１に示すように、角柱状の下部４ａと、円筒状の上部４ｂとが設けられている。鏡枠４の上部４ｂの上端には、遮光板５が接着剤Ｂにより取り付けられている。遮光板５は、その中央に第２の絞りとしての開口５ａを有している。遮光板５の中央の開口５ａの下方に、赤外線吸収特性を有する素材からなるフィルタ６が接着剤Ｂにより接合されている。そして、この遮光板５とフィルタ６とでカバー部材１１が構成されている。

また、下部４ａの下端部４ａａは、基板ＰＣ上に鏡枠４が取り付けられる際の接着部位となる箇所であって、鏡枠４の下部４ａが基板ＰＣ上に当接され取り付けられる際には、下部４ａの下端部４ａａと、基板ＰＣとの間に接着剤Ｂが充填されて固着される。
このように、基板ＰＣと鏡枠４とカバー部材１１とが密着して接合されているので、基板ＰＣと鏡枠４とカバー部材１１等に覆われる光学部材１や撮像素子２の表面は、環境外乱である埃などのゴミや湿気等の付着や傷等の損傷から防がれて保護される。
つまり、鏡枠４とカバー部材１１とで構成される外枠部材が、光学部材１や基板ＰＣの開口部１０、撮像素子２の表面を覆うことにより、撮像装置１００は、防塵、防湿の構造、光学部材１等の保護構造を有する。

また、図示は省略するが、鏡枠４の下部４ａと上部４ｂとの間の隔壁４ｃの内周面には、光学部材１の被嵌合部である下脚部１ｆに対応した嵌合部としてのＤ溝が形成されており、Ｄ溝に下脚部１ｆが密着的に嵌合している。このような下脚部１ｆとＤ溝との嵌合により、光学部材１は、例えば当該光学部材１のレンズ部１ａの光軸を中心とした回転が防止されるように、鏡枠４に位置規制されている。

また、光学部材１は鏡枠４に位置規制されているので、基板ＰＣの所定位置に、例えば、後述する位置決め電気部品８ａに基づき、鏡枠４を位置決めして配置することにより、基板ＰＣの所定位置に光学部材１を配置することができ、例えば、基板ＰＣに備えられた撮像素子２の光電変換部２ａの中心と、鏡枠４に嵌合された光学部材１のレンズ部１ａの光軸の中心を一致させるように備えることができる。
また、光学部材１は鏡枠４に位置規制されているため、基板ＰＣの所定位置に鏡枠４が配置され、固定された状態においては、光学部材１は所定の位置からずれにくく、例えば、光学部材１のレンズ部１ａの光軸の中心と、撮像素子２の光電変換部２ａの中心とが一致した状態を維持しやすい。

図２において、光学部材１と遮光板５との間には、例えば、コイルばねなどの弾性部材により構成された押圧部材７が配置されている。遮光板５が鏡枠４に取り付けられることで、遮光板５により押圧部材７が押圧されて、この押圧部材７が弾性変形する。この押圧部材７は、光学部材１を図２中において、下方に向かって所定の押圧力により押圧して、光学部材１を撮像素子２に付勢する。ここで、遮光板５から下方の撮像素子２に向かう力が加わった際に、押圧部材７が弾性変形することにより、その力を吸収する緩衝作用が働くので、その力は直接撮像素子２には伝達されず、撮像素子２が破損することを防ぐ効果がある。

位置決め電気部品８ａ、…は、例えば、コンデンサ、抵抗、ダイオード等であり、図２において、基板ＰＣ上の鏡枠４と開口部１０との間であって、鏡枠４に近接してこの鏡枠４の４隅に対応して配置されている。この位置決め電気部品８ａ、…は、鏡枠４を基板ＰＣ上に固着する際の固定位置の近傍にあり、鏡枠４の位置決め指標となる。
なお、位置決め電気部品８ａは、例えば、コンデンサ、抵抗、ダイオード等に限らず、撮像装置１００に必要な電気部品であればよい。
また、基板ＰＣ上には、撮像装置１００を動作させ、画像処理を行うために必要な電気部品（図示略）を設けても良く、これにより、撮像装置１００を一つのユニットとして様々な電子機器に搭載しやすくなる。

次に、上記撮像装置１００の製造方法のうち、特に基板ＰＣに対する撮像素子２の取付処理について、図５を参照して説明する。
ここで、図５（ａ）〜（ｃ）は、撮像装置１００の製造工程を説明するための工程図である。なお、接着剤Ｂとして、熱硬化型接着剤を用いるものとする。

まず、基板ＰＣの裏面側における開口部１０の縁部に沿って、間隔変更部３０としてのアルミナコートを施す（間隔変更部形成工程）。
次に、基板ＰＣの開口部１０と撮像素子２の光電変換部２ａとを対向させるように、基板ＰＣの裏面側配線Ｌ１と撮像素子２の接続端子上に形成されたバンプ（スタッドバンプ）２０とを接合する（撮像素子取付工程；図５（ａ）及び図５（ｂ）参照。）。具体的には、基板ＰＣの裏面にバンプ２０の先端部が当接することで、バンプ２０が押し潰されることとなり、これによって、撮像素子２と基板ＰＣとの離間距離が所定の大きさに規制された状態となる。

次いで、撮像素子２の端部側から撮像素子２と基板ＰＣとの間に接着剤Ｂを充填し、例えば、電熱ヒータ等の加熱装置（図示略）にて加熱することにより、充填された接着剤Ｂを硬化させる（封止剤充填工程；図５（ｃ）参照）。
これにより、基板ＰＣと撮像素子２の取付処理が完了する。

なお、上記接着剤Ｂの硬化処理は、接着剤Ｂが熱硬化型接着剤以外でも、例えば、紫外線硬化型又は熱・紫外線併用硬化型でもよい。この場合、加熱装置に替えて、又は加熱装置と併用して紫外線照射装置（図示なし）を接着剤Ｂの充填位置に照射することにより、接着剤Ｂを硬化させる構成であってもよい。

次に、上記撮像装置１００を一例として本発明の撮像装置を搭載した電子機器について説明する。
図６に示すように、電子機器は、例えば、折り畳み式携帯電話機Ｔ（以下、携帯電話機Ｔという）であり、表示画面Ｄを備えたケースとしての上筐体７１と、操作ボタンＰを備えた下筐体７２とがヒンジ７３を介して連結されている。撮像装置１００は、上筐体７１の内表面側（表示画面Ｄを有する側）の表示画面Ｄの下方に内蔵されており、撮像装置１００が上筐体７１の外表面から光を取り込めるものとされている。
このように、携帯電話機Ｔに薄型化された撮像装置１００を内蔵することにより、携帯電話機Ｔをより薄型化することができ、撮像対象との距離や撮像環境に対応させて撮像装置１００の機能を使い分けることにより、付加価値の高い携帯電話機Ｔとすることができる。
なお、携帯電話機Ｔのその他の構成要素は、公知であるため、説明を省略する。

以上のように、本実施の形態によれば、基板ＰＣの裏面には、撮像素子２におけるバンプ２０よりも光電変換部２ａ側に当該光電変換部２ａを取り囲むように、即ち、基板ＰＣの開口部１０の縁部に沿うように間隔変更部３０が形成され、この間隔変更部３０によって、バンプ２０により規制される基板ＰＣの裏面と撮像素子２の表面の間隔が狭くされているので、撮像装置１００の製造工程において、撮像素子２と基板ＰＣの間を封止するための接着剤Ｂが撮像素子２の端部側から充填されても、間隔変更部３０において液の流れが阻害されるため、接着剤Ｂが撮像素子２の中央側に流出しにくくなって光電変換部２ａに達することを防止することができる。

また、基板ＰＣはセラミック基板であるので、この基板ＰＣに光の通過部として開口部１０を形成しても、その開口端部から塵等が発生しにくくなり、塵等が撮像素子２の撮像領域２ａに付着することに起因して発生する画素欠陥を防止することができる。加えて、間隔変更部３０をアルミナコートとすることで、セラミック基板に対してアルミナコートを好適に形成することができる。

さらに、光学部材１や撮像素子２の表面は、鏡枠４とカバー部材１１等の外枠部材により覆われているので、光学部材１や撮像素子２は、撮像装置１００の外部からの埃などのゴミや湿気等の付着や傷等の損傷から防がれ、保護されるので、光学部材１や撮像素子２の状態に起因する撮像情報への影響を排除することができる。

＜撮像装置の変形例＞
次に、撮像装置１００の変形例について、図７を参照して説明する。ここで、図７は、撮像装置の変形例における基板ＰＣと撮像素子２の一部分を拡大して示した断面図である。
図７に示すように、本発明に係る撮像装置にあっては、基板ＰＣの裏面側配線Ｌ１を保護するための保護被膜４０を有するものであっても良い。即ち、保護被膜４０としては、例えば、酸化アルミニウムからなるアルミナコートを適用可能であり、保護被膜４０は、撮像装置の製造工程における保護被膜形成工程にて形成されるようになっている。この保護被膜形成工程において、保護被膜４０と略等しい構成成分からなる間隔変更部３０としてのアルミナコートを形成する間隔変更部形成工程を行うことにより、保護被膜４０の形成の際に間隔変更部３０の形成も行うことができる。従って、間隔変更部３０の形成のための特別な工程を行う必要がなくなり、保護被膜形成工程にて間隔変更部３０を簡便に形成することができる。
また、図７に示すように、基板ＰＣの裏面側配線Ｌ１のバンプ２０と対向する部分に、当該基板ＰＣに撮像素子２が取り付けられる際にバンプ２０と接合して撮像素子２と基板ＰＣとを電気的に接続するメッキバンプＭを形成しても良く、これにより、基板ＰＣの裏面と撮像素子２の表面との離間距離に余裕を持たせることができる。即ち、間隔変更部３０が、例えば製造誤差等により高く形成された場合であっても、メッキバンプＭの分だけ基板ＰＣの裏面と撮像素子２の表面との離間距離を大きくすることができ、基板ＰＣに撮像素子２が取り付けられても、間隔変更部３０の先端部分が撮像素子２の表面に接触して、その表面を傷つけてしまうことの防止を好適に図ることができる。
なお、メッキバンプＭの形成方法は、如何なるものであっても良い。また、接続部材としてのバンプ３０に接合するバンプは、上記のメッキバンプＭに限られるものではない。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、上記実施の形態では、基板ＰＣとして、開口部１０が形成されたセラミック基板を例示して説明したが、これに限られるものではなく、例えば図８に示すように、光を透過させる基板ＰＣであっても良い。この場合、基板ＰＣの所定位置（光の通過部の少なくとも一部）と撮像素子２の光電変換部２ａとを対向させるように、当該基板ＰＣに撮像素子２が取り付けられることとなる。

また、上記において、間隔変更部３０を基板ＰＣの裏面の所定位置に設ける構成を例示したが、これに限られるものではなく、例えば、撮像素子２の表面の所定位置に設けても良い。

さらに、間隔変更部３０は、アルミナコートに限られるものではなく、基板の製造工程の増加が許容される場合には、例えば、アルミナコートに替えて、電着ポリイミドやパリレン膜等であっても良い。即ち、接着剤Ｂの流出を防止する上では、接着剤に対する撥水性の高い方が効果的であり、電着ポリイミドが好ましく、パリレン膜がより好ましい。また、間隔変更部３０が設計誤差等により撮像素子２に接触するような高さに形成された場合にあっては、間隔変更部３０の硬度が低い方が好ましい。しかしながら、電着ポリイミドの形成は電極上に行われるため、その配設位置の精度が電極の位置に依存してしまう。また、パリレン膜の形成は、マスキング法にて行われるため、その配設位置の制御を適正に行うことが困難となっている。なお、電着ポリイミドに替えてアクリル系の電着塗料を適用しても良い。
このように、間隔変更部３０として、電着ポリイミドやパリレン膜等を適用した場合、基板ＰＣの製造工程が複雑となり、間隔変更部３０の形成を簡便に行うことが困難となるが、アルミナコートは、通常、回路パターンの保護に利用されていることから、回路パターンの保護用のアルミナコートの形成と同じ工程にて間隔変更部３０の形成を行うことができる。従って、間隔変更部３０としては、基板の製造工程を増加させることがなく、形成を簡便に行うことができるアルミナコートが最適であると考えられる。
なお、

また、上記実施の形態では、電子機器として携帯電話機Ｔを例示したが、これに限られるものではなく、撮像装置１００を内蔵可能な電子機器であれば如何なるものであっても良いのは、勿論である。
さらに、上記実施の形態では、封止剤として接着剤Ｂを例示したが、これに限られるものではなく、撮像素子２と基板ＰＣの間を封止可能なものであれば如何なるものであっても良い。

本発明を適用した一実施の形態として例示する撮像装置を示す斜視図である。 図１のII−II線における撮像装置の一部省略断面図である。 図１の撮像装置の基板と撮像素子の取り付け状態を説明するための図である。 図３の基板と撮像素子の一部分を拡大して示した断面図である。 図１の撮像装置の製造工程を説明するための工程図である。 本発明に係る撮像装置を搭載した携帯電話機の一例を示す正面図及び背面図である。 本発明に係る撮像装置の変形例における基板と撮像素子の一部分を拡大して示した断面図である。 本発明に係る基板の変形例を示す断面図である。 従来の撮像装置を示す斜視図である。

符号の説明

１００ 撮像装置
２ 撮像素子
２ａ 光電変換部（撮像領域）
ＰＣ 基板（撮像素子の取付用基板）
１０ 開口部（通過部）
２０ バンプ（接続部材）
３０ 間隔変更部
４０ 保護被膜
Ｂ 接着剤（封止剤）
Ｌ１ 裏面側配線
Ｍ メッキバンプ
Ｔ 携帯電話機（電子機器）

Claims (11)

1. 光の通過部を有する基板と、前記基板の裏面側に前記通過部の少なくとも一部と撮像領域とを対向させて取り付けられた撮像素子と、前記撮像素子に入射光を集光する光学部材と、を有する撮像装置であって、
   前記撮像領域の周囲に設けられ、前記撮像素子が前記基板に取り付けられた状態で前記基板の裏面と前記撮像素子の表面とを離間させて電気的に接続する接続部材と、
   前記接続部材よりも前記撮像領域側に当該撮像領域を取り囲むように形成され、前記接続部材により規制される前記基板の裏面と前記撮像素子の表面の間隔を狭くする間隔変更部と、を備え、
   前記撮像素子の端部側から当該撮像素子と前記基板の間を封止する封止剤が充填されていることを特徴とする撮像装置。
2. 前記基板には、前記通過部として開口部が形成され、
   前記撮像素子は、前記開口部から前記撮像領域を露出させるように前記基板に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記間隔変更部は、前記基板の裏面に前記開口部の縁部に沿って設けられていることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記基板は、セラミック基板であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の撮像装置。
5. 前記基板は、光を透過させる基板であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
6. 前記間隔変更部は、セラミック又はガラスからなる被膜であることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の撮像装置。
7. 前記接続部材は、バンプであり、前記撮像素子の表面に形成され、
   前記基板の裏面の前記バンプと対向する部分には、当該基板に前記撮像素子が取り付けられる際に前記バンプと接合して前記撮像素子と前記基板とを電気的に接続するメッキバンプが形成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の撮像装置。
8. 請求項１に記載の撮像装置の製造方法であって、
   前記基板の裏面及び前記撮像素子の表面の何れか一方の面に前記間隔変更部を形成する間隔変更部形成工程と、
   前記基板の裏面側に前記撮像素子を取り付ける撮像素子取付工程と、
   前記封止剤を充填する封止剤充填工程と、
   を備えることを特徴とする撮像装置の製造方法。
9. 前記間隔変更部は、セラミックからなる被膜であり、
   前記基板の裏面側に設けられた配線を保護するために前記セラミックからなる保護被膜を形成する保護被膜形成工程を備え、
   前記保護被膜形成工程は、前記間隔変更部形成工程として、前記基板の裏面に前記間隔変更部としての前記被膜を形成する工程を有することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置の製造方法。
10. 光の通過部を有し、裏面側に前記通過部の少なくとも一部に撮像領域を対向させて撮像素子が取り付けられる撮像素子の取付用基板であって、
    前記撮像素子が取り付けられる際に、前記撮像領域の周囲に設けられた接続部材により前記撮像素子と当該基板とが電気的に接続されるとともに当該基板の裏面と前記撮像素子の表面とが離間した状態とされ、
    前記接続部材よりも前記撮像領域側に当該撮像領域を取り囲むように形成され、前記接続部材により規制される当該基板の裏面と前記撮像素子の表面の間隔を狭くする間隔変更部を備え、
    前記撮像素子が取り付けられた後、前記撮像素子の端部側から前記撮像素子と当該基板の間に封止剤が充填されることを特徴とする撮像素子の取付用基板。
11. 請求項１〜７の何れか一項に記載の撮像装置を、機器本体内に備えることを特徴とする電子機器。

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