JP2006229534A - カメラモジュールの実装構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 異方性導電フィルムを用いず、接着強度の増大による信頼性の向上や、作業性の向上、材料費の削減、設備投資の削減等を実現する。
【解決手段】 フレキシブル配線基板３にカメラモジュール１が組み込まれてなるカメラモジュール１の実装構造である。フレキシブル配線基板３に配列形成された接続ランド部４と、カメラモジュール１に配列形成された接続ランド部２とが隣接して配置され、これら接続ランド部２，４間がはんだに５より接続されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カメラモジュールの基板への実装構造に関するものであり、特に、信頼性の高い実装構造を実現するための新規なカメラモジュールの実装構造に関する。

カメラモジュールの基板への実装方法としては、フレキシブル配線基板上に接続ランド部を露出させて設け、ここにカメラモジュールを載置して異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を介在させて接続するという方法が広く行われている
図８（ａ）は、従来の実装構造を分解して示すものである。カメラモジュール１０１は、略々方形状の外形形状を有し、その中央にレンズ１０１ａを有する円筒部１０１ｂが設けられている。そして、この方形状の部分の周面には、図８（ｂ）に示すように、底面に接続ランド部１０１ｃが配列形成されている。

一方、フレキシブル配線基板１０２の表面には、前記カメラモジュール１０１の接続ランド部に対応して、これと同じピッチで接続ランド部１０２ａが形成されている。接続に際しては、異方性導電フィルム１０３を前記接続ランド部１０２ａ上に置き、ここにカメラモジュール１０１の接続ランド部１０１ｃを重ねて熱圧着する。さらに、補強樹脂１０４によって接合部を補強し、実装を完了する。実装状態を図８（ｃ）に示す。

異方導電性フィルム１０３は、樹脂中に導電性粒子を分散したものであり、前記加圧により接続ランド部間で導電性粒子が潰れ、電気的な導通が図られる。接続ランド部以外の部分では、接続ランド部の厚さ分だけ距離が離れているので、導電性粒子が潰れることはなく、樹脂中に分散した状態が保たれるので、絶縁性が確保される。

しかしながら、異方性導電フィルムを用いた接続では、様々な問題が残されており、これに代わる技術が望まれている。例えば、異方性導電フィルムを用いた場合、これによる接合のみでは接合強度保証ができず、信頼性の点で問題が多い。これを改善するには、例えば樹脂補強を行わなければないが、この場合、ＡＣＦ仮圧着、ＡＣＦ本圧着、補強樹脂塗布、補強樹脂硬化等の工程が必要になり、作業タクトが低下する。

さらに、異方性導電フィルムは、凹凸があるとうまく接合ができないため、導通不良が発生するおそれもある。また、異方性導電フィルム自体が高価であり、材料費の高騰を招くとともに、熱圧着に際しては特殊な熱圧着装置が必要であって、設備投資の点でも負担が大きい。

本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、異方性導電フィルムを用いる必要がなく、接着強度の増大による信頼性の向上や、作業性の向上、材料費の削減、設備投資の削減等を実現することが可能なカメラモジュールの実装構造を提供することを目的とする。

前述の目的を達成するために、本発明のカメラモジュールの実装構造は、フレキシブル配線基板にカメラモジュールが組み込まれてなるカメラモジュールの実装構造であって、フレキシブル配線基板に配列形成された接続ランド部と、カメラモジュールに配列形成された接続ランド部とが隣接して配置され、これら接続ランド部間がはんだにより接続されていることを特徴とする。

本発明の実装構造では、接続ランド部間の接続は、異方性導電フィルムではなく、はんだ付けにより行われている。したがって、接続強度が確保され、凹凸があっても導通不良が発生することがない。接続作業もはんだ付けのみで済み、作業タクトも向上する。また、異方性導電フィルムを用いていないので、材料費が削減され、設備投資も削減される。

本発明によれば、接続に際して異方性導電フィルムを用いる必要がなく、接着強度の増大による信頼性の向上や、作業性の向上、材料費の削減、設備投資の削減等を実現することが可能である。

以下、本発明を適用したカメラモジュールの実装構造について、図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１の実施形態）
本実施形態は、カメラモジュールの幅よりもフレキシブル配線基板の幅を小さくし、カメラモジュールの裏面の接続ランド部を利用してはんだ付けした構造例である。

図１は、本実施形態の実装構造を示すものであり、（ａ）ははんだ付け前の状態、（ｂ）ははんだ付け後の状態である。カメラモジュール１は、略々方形状の外形形状を有し、その中央にレンズを有する円筒部が設けられており、その裏面には、内部回路に接続された接続ランド部２が、短冊状の電極パターンとして２列に配列形成されている。

フレキシブル配線基板３は、前記カメラモジュール１よりも幅狭に形成されており、その表面には、前記カメラモジュール１の接続ランド部２と対応して接続ランド部４が配列形成されている。このフレキシブル配線基板３上に形成される接続ランド部４の形成ピッチや、各接続ランド部４の幅は、前記カメラモジュール１の裏面に形成された接続ランド部２の形成ピッチや幅と同じである。また、配列される接続ランド部４の数も、本例の場合、カメラモジュール１の接続ランド部２の数と同じとされている。

カメラモジュール１のフレキシブル配線基板３への実装に際しては、図１（ａ）に示すように、カメラモジュール１の接続ランド部２の間の領域にフレキシブル配線基板３を重ね合わせ、カメラモジュール１の接続ランド部２とフレキシブル配線基板３の接続ランド部４が一致するように位置合わせする。すなわち、フレキシブル配線基板３に配列形成された接続ランド部４の外側にカメラモジュール１の接続ランド部２が配列されるように前記位置合わせした状態で配置する。この状態で各接続ランド部２及び接続ランド部４間をはんだ付けすることにより、電気的に導通し、同時に機械的な固定を図る。

図２は、接続部分を拡大して示すものであり、図２（ａ）はフレキシブル配線基板３上に形成される接続ランド部４と、カメラモジュール１の裏面に形成された接続ランド部２の重ね合わせ状態を示すものである。図２（ｂ）は、はんだ５による接続状態を示すものである。

フレキシブル配線基板３は、ベースとなるポリイミド層３ａと、その表面に形成される配線層、前記配線層を覆って形成されるカバーレイ層３ｂとから構成され、その両側縁に沿って前記カバーレイ層３ｂが除去されて配線層の端部が臨み、接続ランド部４として形成されている。この接続ランド部４をカメラモジュール１の接続ランド部２上に一部重なるように載置し、はんだ付けを行うと、図２（ｂ）に示すように、その濡れ性により、接続ランド部２上から接続ランド部４上にまではんだが行き渡り、これら接続ランド部２と接続ランド部４とを電気的に導通するとともに、機械的にも固定する。

以上により、カメラモジュール１がフレキシブル配線基板３に実装され、機器内に装着されるが、本発明の実装構造では、異方性導電フィルムではなく、はんだ付けにより接続ランド部２と接続ランド部４との間が接続されるので、接着強度大による信頼性向上を図ることができる。また、接続に際して、異方性導電フィルムを用いた場合には、ＡＣＦ仮圧着、ＡＣＦ本圧着、補強樹脂塗布、補強樹脂硬化の４工程が必要になるのに対して、はんだ付けだけで済み、作業タクトを大幅に向上することができる。さらに、高価な異方性導電フィルムが不要であるので、材料費を大幅に削減することができ、特殊な熱圧着装置も不要であるので、設備投資も削減することができる。

なお、前記構造を採用した場合、接続ランド部２と接続ランド部４の境界部分において、ポリイミド層３ａの厚さの分だけ段差があり、はんだ付けの妨げになったり、はんだ強度が弱くなる場合がある。このような場合には、フレキシブル配線基板３の接続ランド部４の構成を変更することで、はんだ付けの信頼性を向上することができる。

図３は、フレキシブル配線基板３を片面基板とし、ポリイミド層３ａとカバーレイ層３ｂの間から接続ランド部４を突出させることで、接続信頼性を向上した例である。図３（ａ）に示すように、ポリイミド層３ａとカバーレイ層３ｂの間から接続ランド部４を突出させた場合、接続ランド部２上に重ねた場合、接続ランド部２と接続ランド部４の間に前記ポリイミド層３ａの厚さ分の隙間が形成される。このような状態ではんだ付けを行うと、図３（ｂ）に示すように、この隙間にもはんだ５が入り込み、接続ランド部４をはんだ５で上下から挟み込んだ形となり、導通面積が拡大されて電気抵抗が低減されるとともに、接合強度も大きくなる。

図４は、フレキシブル配線基板３を両面基板とした例である。両面基板とした場合、ポリイミド層３ａの両面に形成された配線層により接続ランド部４が構成されることになり、図４（ｂ）に示すように、一方の接続ランド部４ａが接続ランド部２と直接的に接することになる。また、前記接続ランド部４ａもはんだに対して濡れ性を示すことから、接続ランド部４ａと接続ランド部２の間にもはんだ５が入り込む。その結果、導通面積が拡大されて電気抵抗が低減されるとともに、接合強度も大きくなる。

図５は、図４の接続構造をさらに改良した例である。この場合にも、フレキシブル配線基板３を両面基板とし、導通面積の拡大、及び接合強度の向上を図るが、接続ランド部４の端部に長孔の端面スルーホール４ｂを形成することにより、接合面積のより一層の拡大、及び接合強度の向上を図るものである。前記端面スルーホール４ｂを形成することで、スルーホール効果により接合強度が向上し、信頼性が向上する。また、接続ランド部４の熱容量が拡大されるため、はんだ性も向上する。
（第２の実施形態）
本実施形態は、カメラモジュール１の外形寸法よりフレキシブル配線基板３の寸法が大きい場合の例である。この場合には、図６（ａ）に示すように、フレキシブル配線基板３の接続ランド部４がカメラモジュール１外周位置に配列されるように形成する。一方、カメラモジュール１の接続ランド部２は、カメラモジュール１の外周側面にスルーホールの形態で形成する。

そして、カメラモジュール１に配列形成された接続ランド部２の外側にフレキシブル配線基板３の接続ランド部４が配列されるように配置し、はんだ付けを行う。これにより、接続ランド部４の表面にはんだ５が盛られるとともに、カメラモジュール１の外周側面の接続ランド部２にもはんだ５が引き寄せられ、はんだ付け固定される。
（第３の実施形態）
本実施形態は、中継基板を介してカメラモジュール１をフレキシブル配線基板３に実装した例である。フレキシブル配線基板３のみに対してはんだ付けを行う場合、フレキシブル配線基板３が撓んで、はんだ付けが難しい場合がある。このような場合を想定した実施形態である。

本実施形態の場合には、図７（ａ）に示すように、カメラモジュール１の外周側面に形成された接続ランド部２に対応して周囲に中継ランド部７を形成した中継基板６を用意する。この中継基板６は、ガラスエポキシ基板等、剛性を有する基板である。そして、フレキシブル配線基板３には、前記中継基板６の中継ランド部７に対応して、中継基板６の外周に沿って接続ランド部４を配列形成する。

はんだ付けに際しては、先ず、中継基板６上にカメラモジュール１を載置し、中継基板６の中継ランド部７とカメラモジュール１の外周側面に形成された接続ランド部２とを位置合わせする。これをフレキシブル配線基板３の上に置き、中継基板６の中継ランド部７とフレキシブル配線基板３の接続ランド部４を位置合わせする。この状態で、はんだ付けを行い、接続ランド部４から中継ランド部７，さらにはカメラモジュール１の外周側面に形成された接続ランド部２にまではんだ５を行き渡らせる。

本実施形態では、柔軟なフレキシブル基板３に対しても、はんだ付けを円滑に行うことができ、信頼性の高い接続を実現することが可能である。

第１の実施形態を示すものであり、（ａ）ははんだ付け前の状態を示す斜視図であり、（ｂ）ははんだ付け後の状態を示す斜視図である。 接続ランド部近傍を拡大して示す図であり、（ａ）ははんだ付け前の状態を示す一部破断して示す斜視図であり、（ｂ）ははんだ付け後の状態を一部破断して示す斜視図である。 片面基板とした場合の他の例における接続ランド部近傍を拡大して示す図であり、（ａ）ははんだ付け前の状態を示す一部破断して示す斜視図であり、（ｂ）ははんだ付け後の状態を一部破断して示す斜視図である。 両面基板とした場合の他の例における接続ランド部近傍を拡大して示す図であり、（ａ）ははんだ付け前の状態を示す一部破断して示す斜視図であり、（ｂ）ははんだ付け後の状態を一部破断して示す斜視図である。 両面基板とした場合の他の例における接続ランド部近傍を拡大して示す図であり、（ａ）ははんだ付け前の状態を示す一部破断して示す斜視図であり、（ｂ）ははんだ付け後の状態を一部破断して示す斜視図である。 第２の実施形態を示すものであり、（ａ）ははんだ付け前の状態を示す斜視図であり、（ｂ）ははんだ付け後の状態を示す斜視図である。 第３の実施形態を示すものであり、（ａ）ははんだ付け前の状態を示す斜視図であり、（ｂ）ははんだ付け後の状態を示す斜視図である。 従来の実装構造を示すものであり、（ａ）は上面側から見た分解斜視図、（ｂ）は下面側から見た分解斜視図、（ｃ）は実装状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ カメラモジュール、２ 接続ランド部、３ フレキシブル配線基板、３ａ ポリイミド層、３ｂ カバーレイ層、４ 接続ランド部、５ はんだ、６ 中継基板、７ 中継ランド部

Claims (8)

1. フレキシブル配線基板にカメラモジュールが組み込まれてなるカメラモジュールの実装構造であって、
   フレキシブル配線基板に配列形成された接続ランド部と、カメラモジュールに配列形成された接続ランド部とが隣接して配置され、これら接続ランド部間がはんだにより接続されていることを特徴とするカメラモジュールの実装構造。
2. 前記フレキシブル配線基板の幅が前記カメラモジュールの幅よりも小とされ、前記フレキシブル配線基板に配列形成された接続ランド部の外側にカメラモジュールの接続ランド部が配列されるように配置され、接続ランド部間がはんだにより接続されていることを特徴とする請求項１記載のカメラモジュールの実装構造。
3. 前記フレキシブル配線基板の幅が前記カメラモジュールの幅よりも大とされ、前記カメラモジュールに配列形成された接続ランド部の外側にフレキシブル配線基板の接続ランド部が配列されるように配置され、接続ランド部間がはんだにより接続されていることを特徴とする請求項１記載のカメラモジュールの実装構造。
4. 前記カメラモジュールは、剛性を有する中継基板を介してフレキシブル配線基板に実装されていることを特徴とする請求項３記載のカメラモジュールの実装構造。
5. 前記基板が片面基板であり、前記接続ランド部は１層の導体層により構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のカメラモジュールの実装構造。
6. 前記基板が両面基板であり、前記接続ランド部は２層の導体層により構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のカメラモジュールの実装構造。
7. 前記基板の接続ランド部に、スルーホールが形成されていることを特徴とする請求項６記載のカメラモジュールの実装構造。
8. 前記スルーホールが長孔端面スルーホールであることを特徴とする請求項７記載のカメラモジュールの実装構造。
   

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