JP2005295050A - カメラモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 カメラモジュールの小型化を目的とする。
【解決手段】 基板１上に実装された固体撮像素子２の上面に、当該固体撮像素子２の受光領域２ａを覆うように筐体１１を直接実装する。固体撮像素子２と基板１上の電極１ａとはワイヤー３により接続されており、当該ワイヤー３は樹脂１０により保護されている。これにより、筐体を基板上に実装するのに比べてレンズの光軸と固体撮像素子面との角度的な位置ずれを最小限に抑えることができるだけでなく、従来のように固体撮像素子を覆う外形サイズの大きな筐体が不要となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カメラモジュ−ルに関するものである。

近年、携帯電話、ＰＤＡ等の小型携帯機器にカメラ機能を搭載した製品が市販されている。これらの携帯機器は持ち歩くことを前提としている為、小型化を要求されており、それに伴い内部に搭載されるカメラモジュールの小型化も要求されている。

従来のカメラモジュールにおいては、ベア状態の固体撮像素子がセラミック基板、ガラスエポキシ基板、又はフレキシブル基板等に実装されており、その実装された固体撮像素子を覆うようにして基板上に筐体が実装されていた。（例えば、特許文献１参照）

図３は、このように基板上に筐体を実装した従来のカメラモジュールの一例を示す概略断面図である。基板１上には固体撮像素子２が実装されており、複数本のワイヤー３により基板１上に形成された電極１ａとの接続がなされている。更に、基板１上には、実装された固体撮像素子２とワイヤー３を覆うようにレンズバレル５を搭載した筐体４が接着剤等により固定され、カメラモジュールとして構成されている。
特開２００２−５１２６８号公報

基板上に筐体を実装する際には、筐体に保持されたレンズの光軸と固体撮像素子面とを垂直にする必要がある。しかしながら、筐体が実装される基板は、通常フレキシブル基板やセラミック基板等であり歪みや撓みが生じやすいため、筐体を基板上に実装する際、筐体が基板に対して傾き、それに伴ってレンズの光軸と固体撮像素子面との間に傾きが生じてしまうことがあった。レンズの光軸と固体撮像素子面との間に傾きが生じたものは、当然ながら良好な画像を得ることはできない。

また、従来の構成では基板に実装された固体撮像素子を覆うように筐体を実装しているため、筐体の外形サイズが大きくなってしまい、カメラモジュールの小型化に歯止めをかけていた。カメラモジュールの小型化は解決すべき重要な課題であるが、前述のように携帯機器の小型化が加速する中で、このような従来の構成では小型化に限界があった。本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、固体撮像素子面に対する筐体（レンズ）の傾きを最小限に抑えた小型なカメラモジュールを提供することを目的とする。

少なくとも、電極が形成された基板と、当該基板に実装された撮像素子と、当該撮像素子の受光領域を覆うように当該撮像素子上に実装された筐体と、で構成されるカメラモジュールとする。

前記撮像素子は、導線により前記基板に形成された電極と接続されているカメラモジュールとする。

前記導線、及び前記撮像素子の外周部は、樹脂により覆われているカメラモジュールとする。

前記撮像素子は前記基板にフリップチップ実装され、且つ前記基板は前記撮像素子の受光領域と対向する位置に開口部を有しており、前記筐体は当該開口部を通して前記撮像素子上に実装されているカメラモジュールとする。

前記筐体の外周面には、前記開口部周縁を遮蔽する鍔部が設けられているカメラモジュールとする。

前記筐体外周と前記開口部周縁との間には樹脂が塗布されているカメラモジュールとする。

前記筐体と前記撮像素子との接触面端部は、樹脂により覆われているカメラモジュールとする。

前記樹脂は、遮光性を有するカメラモジュールとする。

前記筐体と前記撮像素子とは遮光性の接着剤により接合されているカメラモジュールとする。

本発明では、レンズを保持した筐体を固体撮像素子上に直接実装しているため、従来のように基板の歪みや撓みによりレンズの光軸と固体撮像素子面との間で角度的なずれがなくなり良好な画像が得られる。また、固体撮像素子やワイヤーを樹脂にて保護するようにしているため、固体撮像素子を覆っていた筐体部分のスペースが不要となり、筐体の外形サイズを小さくすることができる。

基板に固体撮像素子を実装し、固体撮像素子の受光エリア外の部分にレンズ付きの筐体を搭載する。固体撮像素子の電極と基板の電極とはワイヤーにより接続し、ワイヤー全体と固体撮像素子の外部に露出した部分には樹脂を塗布して保護する。

図１は、本発明の一実施例を示す概略断面図である。尚、従来と同部材には同符号を付してある。基板１上には固体撮像素子２が接着剤（不図示）により固定されており、導電性のワイヤー３により基板１上に形成された電極１ａとの電気的な導通がなされている。ワイヤー３や固体撮像素子２の外周部は、そのままではショートや破損の恐れがあるため、例えばエポキシ系の樹脂１０等を塗布して外部から保護する必要がある。樹脂１０は、少なくともワイヤー３と固体撮像素子２の外周部を覆う分だけ塗布されていればよく、従来のような筐体４を用いて覆うのに比べて外形サイズが大きくなることはない。つまり、樹脂１０を塗布するスペースの方が筐体４で覆うスペースより小さくて済む。また、基板１としてはセラミック材質のものや、ガラスエポキシ又はフレキシブル基板等が挙げられるが、用途に応じて適宜選択が可能である。

固体撮像素子２上には、受光エリア２ａを覆うようにレンズ１１ａが組み込まれた筐体１１が実装されている。一般に固体撮像素子２の受光エリア２ａ外周は、絶縁膜（不図示）で覆われたシリコン部分であり、軽量な部品であれば乗せることのできるスペースが存在する。筐体１１は、プラスチック等からなる軽量な部品であり、この受光エリア２ａ外周のスペースに接着剤（不図示）により固定されている。但し、製造する際には接着剤が固体撮像素子２の受光エリア２ａにはみ出さないように注意する必要がある。

一般的に固体撮像素子は、シリコン（Ｓｉ）から形成されており、その表面は平坦であり、尚且つフレキシブル基板やセラミック基板等と比べて応力に対する歪みや撓みが少ない。そのため、筐体を固体撮像素子上に直接実装すれば、必然的にレンズの光軸と固体撮像素子面との角度的な位置決めが正確になされる。

また、ワイヤー３に塗布する樹脂１０に遮光性のものを用い、筐体１１と固体撮像素子２との接合面端部もいっしょに覆うことにより、筐体１１と固体撮像素子２との隙間から筐体１１内部にゴミや光が侵入するのを防止することができると共に、筐体１１の固体撮像素子２に対する接着強度を高めることができる。筐体１１と固体撮像素子２との接着面端部に塗布する樹脂は、ワイヤー３に塗布する樹脂１０とは別にして別途塗布するようにしてもよいが、作業性を考えるとワイヤー３に塗布する樹脂１０で一度に覆ってしまうのがよい。尚、光の侵入を防止するという意味では、筐体１１を固体撮像素子２上に接着する接着剤にも遮光性のものを用いるのが望ましい。

図２は、本発明の別の実施例を示す概略断面図である。前述の実施例１では、固体撮像素子を基板上に実装してワイヤーにより基板との導通を取る形態について説明したが、本実施例２では、固体撮像素子を基板裏面側にフリップチップ実装した形態について説明する。

基板２０の裏面側には固体撮像素子２がフリップチップ実装されており、固体撮像素子２の受光エリア２ａ側の面に形成された電極（不図示）と基板裏面に形成された電極（不図示）とが導電性接着剤２１等を介して接続されている。基板２０の固体撮像素子２の受光エリア２ａと対向する位置には開口部２０ａが設けられており、そこを通して固体撮像素子２の受光エリア２ａが露呈されている。開口部２０ａは、筐体２２の外形寸法に合せて受光エリア２ａよりも広く形成されており、その部分を通して筐体２２が固体撮像素子２上に実装されている。

また、開口部２０ａの周縁には遮光性の樹脂２３等を塗布して開口部２０ａと筐体２０との隙間を埋めてあり、固体撮像素子２側へゴミや光が侵入するの防止すると共に、筐体２２と基板２０との接着強度を高めている。特に本実施例では、筐体２２の外周面には開口部２０ａの周縁を遮蔽する鍔部２２ａを設けてあり、これにより筐体２２と開口部２０ａとの隙間を外部から遮蔽すると共に、樹脂２３による固着力を更に高めている。

このように、固体撮像素子をフリップチップ方式にて基板に実装することにより、実施例１のようなワイヤーが不要となり、尚且つ筐体が開口部を通して実装されることで基板表面に固体撮像素子を実装する場合に比べて筐体の高さ方向への突出が少なくなるため、より一層の小型化が可能となる。

以上説明したように、本発明の要旨は、固体撮像素子上に直接筐体を実装して、筐体の基板に対する実装時の傾きを最小限に抑えると共に、構成の小型化を図ることであり、その技術的範囲は本明細書に記載した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲においてはその他の構成にて実施することも可能である。

本発明のカメラモジュールを示す概略断面図（実施例１） 本発明のカメラモジュールを示す概略断面図（実施例２） 従来のカメラモジュールを示す概略断面図

符号の説明

１ 基板
１ａ 電極
２ 固体撮像素子
２ａ 受光エリア
３ ワイヤー
４ 筐体
５ レンズバレル
１０ 樹脂
１１ 筐体
１１ａ レンズ
２０ 基板
２０ａ 開口部
２１ 導電性接着剤
２２ 筐体
２２ａ 鍔部
２３ 樹脂

Claims (9)

1. 少なくとも、電極が形成された基板と、当該基板に実装された撮像素子と、当該撮像素子上に当該撮像素子の受光領域を覆うように実装された筐体と、で構成される事を特徴とするカメラモジュール。
2. 前記撮像素子は、導線により前記基板に形成された電極と接続されている事を特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
3. 前記導線、及び前記撮像素子の外周部は、樹脂により覆われている事を特徴とする請求項２記載のカメラモジュール。
4. 前記撮像素子は前記基板にフリップチップ実装され、且つ前記基板は前記撮像素子の受光領域と対向する位置に開口部を有しており、前記筐体は当該開口部を通して前記撮像素子上に実装されている事を特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
5. 前記筐体の外周面には、前記開口部周縁を遮蔽する鍔部が設けられている事を特徴とする請求項４記載のカメラモジュール。
6. 前記筐体外周と前記開口部周縁との間には樹脂が塗布されている事を特徴とする請求項４、又は５に記載のカメラモジュール。
7. 前記筐体と前記撮像素子との接触面端部は、樹脂により覆われている事を特徴とする請求項１〜６の何れか１つに記載のカメラモジュール。
8. 前記樹脂は、遮光性を有する事を特徴とする請求項６、又は７に記載のカメラモジュール。
9. 前記筐体と前記撮像素子とは遮光性の接着剤により接合されている事を特徴とする請求項１〜８の何れか１つに記載のカメラモジュール。

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