JP2006246461A - カメラモジュール及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＳＭＴを利用してカメラモジュールを主基板上にボンディングすることができる、耐熱性を備えたカメラモジュール及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】カメラモジュール２及びその製造方法に関し、カメラモジュール２はＳＭＴ装置で主基板３にボンディングすることができる。このカメラモジュール２は、レンズ、レンズホルダ、及び、イメージセンサボードを含み、そのうち、レンズとレンズホルダとが相互に連結され、かつ、イメージセンサボードがレンズホルダの下方に設置される。特に、レンズは耐熱性材料で構成され、ＳＭＴソルダリング装置の高温に耐えることができ、レンズホルダもＳＭＴソルダリング装置の高温に耐えることができるため、カメラモジュール２を表面実装デバイスとしてＳＭＴ機器にて直接ボンディングできる。
【選択図】図２

Description

本発明はカメラモジュールに関し、詳細には、耐熱性を備えたカメラモジュールに関する。

今日では、様々なＡＶ情報がデジタル形式で提供されている。このような情報の入出力に用いる主要な装置として、カメラモジュールがある。このカメラモジュールは応用可能な範囲が非常に広く、小さなものでは携帯電話やＰＤＡ等、大きなものではデジタルビデオカメラ（モニタリングシステムを含む）等に適用され、その有用性が益々高まっている。

図５には、従来のカメラモジュールの側面図を示す。従来のカメラモジュール１１を、携帯電話、ラップトップコンピュータ、デジタルカメラ、あるいは、デジタルビデオカメラ等の主基板１２に取り付ける場合には、ソケット１３を介して取り付けを行っていた。このようにカメラモジュール１１を主基板１２に電気的に接続することで、携帯電話、ノートブックコンピュータ、デジタルカメラ、あるいは、デジタルビデオカメラ等のシステムに撮影の機能を持たせることができ、静的なスチール撮影機能のみでなく、動的なモニタリング機能（例：自動車の運転をバックアップするための後部モニタ等）を提供することができる。

しかしながら、従来のカメラモジュール１１は耐熱性がないため、カメラモジュール１１を主基板１２に実装する際に、ソルダリング装置を用いる表面実装技術（ＳＭＴ）を使用することができない。このため、従来のカメラモジュール１１は、ＳＭＴ実装工程を通して実装することができず、大量生産に不向きであった。

上述の従来技術の問題点に鑑みて、本発明の目的は、ＳＭＴを利用してカメラモジュールを主基板に直接的に半田付けすることができる、耐熱性を備えたカメラモジュール及びその製造方法を提供することにある。

このため、本発明が提供するカメラモジュールは、レンズ、レンズホルダ、及び、イメージセンサボード、を備えて構成されており、前記レンズと前記レンズホルダとは相互に結合され、前記イメージセンサは前記レンズホルダの下方に配置されている。前記レンズは耐熱性材料から構成され、この耐熱性材料は、好ましくは、ＳＭＴソルダリング装置（高温炉）にて要求される１８０℃以上の温度に耐え得る。このようなレンズの耐熱性材料としては、セラミック、耐熱ガラス材質、又は、その他類似の材質を用いることができる。さらに、本発明においては前記レンズホルダも、ＳＭＴソルダリング装置にて要求される高温に耐え得るものでなければならず、このレンズホルダも耐熱性材料から構成される。このようなレンズホルダの耐熱性材料としては、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ナイロン、又は、その他類似の材質を用いることができる。さらには、イメージセンサボードも一般的にはＳＭＴにて製造されるので、ＳＭＴソルダリング装置にて要求される高温に耐え得る。

このほか、本発明はカメラモジュールの製造方法を提供する。この製造方法は以下の手順を含む：レンズを用意する。；レンズとレンズホルダとを結合させる。；イメージセンサを前記レンズホルダの底部に固定する。；レンズ、レンズホルダ、及び、イメージセンサを結合し、表面実装デバイス（ＳＭＤ）を形成する。

本発明の実施例の一つにおいては、表面実装デバイス形成の手順の前に、さらに、焦点を合わせるためにレンズを調整する、という手順を含む。

また、別の実施例においては、表面実装デバイス形成の手順において、さらに、表面実装デバイスに半田ボールを設けるか、あるいは、表面実装デバイスの表面に半田を塗布する、という手順を含む。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。

図１には、本実施の形態に係るカメラモジュール２の分解斜視図を示す。カメラモジュール２は、レンズ２１、レンズホルダ２２、イメージセンサボード２３を含む。このうち、レンズ２１はレンズホルダ２２と相互に結合されている。イメージセンサ２３はレンズホルダ２２の下方に配置されており、映像を形成するために用いられる。このレンズ２１を調整することで、カメラモジュール２の焦点を最適化できる。

例えば、レンズ２１とホルダ２２は、レンズ２１外側表面の雄ネジ２１０とホルダ２２内側表面の雌ネジ２２０を相互に螺合して結合させることができる。このように雄ネジ２１０と雌ネジ２２０とを組み合わせることで、レンズ２１が移動可能になり、このようにレンズ２１を移動させて焦点を調整することによって、カメラモジュール２の焦点を最適化できる。

特に、本発明のレンズ２１は耐熱性材料から構成されている。例えば、レンズ２１の耐熱性材料としては、１８０℃以上の温度、即ち、ＳＭＴソルダリング装置における高温（一般的なソルダリング装置の温度は約１８０℃〜２４０℃）に耐え得るものを用いる。例えば、レンズ２１の耐熱性材料は、セラミック、耐熱ガラス、又は、その他類似のものとすることができる。また、レンズホルダ２２もＳＭＴソルダリング装置の１８０℃以上の高温に耐え得るものである必要があるため、液晶ポリマー、ナイロン、あるいは、その他類似の耐熱性材料から構成される。

レンズ２１とホルダ２２は、全て、ＳＭＴソルダリング装置の高温に耐え得る材料から構成されている。通常、一般的に知られているように、イメージセンサボード２３は、ＳＭＴ技術で組み立てられるので、ＳＭＴソルダリング装置の高温に耐え得る。従って、カメラモジュール２は、全体として、ＳＭＴソルダリング装置の高温に耐え得るものになる。

また、図２の斜視図及び図３の側面図に示すように、カメラモジュール２は、携帯電話、ラップトップコンピュータ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等の主基板３の上に配置される。ここで、主基板３とカメラモジュール２とが電気的に接続されることで、システム（すなわち、携帯電話、ラップトップコンピュータ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等）は、撮影機能を有することになる。この撮影機能には、静的なスチール撮影機能だけでなく、動的なモニタリング機能（例えば、自動車の運転をバックアップするための後部モニタ等）が含まれ得る。

特に、本発明のカメラモジュール２は、ＳＭＴソルダリング装置の高温に耐え得るため、システム製造者は、カメラモジュール２を主基板３に表面実装技術にて接合でき、生産を自動化することができる。

次に、図２の分解斜視図と図４のフローチャートを参照しながら、本発明の製造方法について説明する。図４において、処理の開始後、ステップＳ５１においてレンズ２１を用意する。次に、ステップＳ５２では、レンズ２１とレンズホルダ２２を相互に結合させる。ここでは、上述のように、レンズ２１とレンズホルダ２２の雄ネジ２１０と雌ネジ２２０を利用し、レンズ２１をホルダ２２上に螺合することができる。そしてステップＳ５３では、イメージセンサ３をレンズホルダ２２の底部に固定する。

ここで、システムメーカーの要求により、調整器具（図示せず）を利用してレンズ２１を移動させることで、焦点の予備調整を行なうことが必要になる。このため、実施例においては、ステップＳ５４に示すように、レンズ２１の焦点を調整する工程を含めている。好ましくは、調整器具を用いて、レンズ２１とレンズホルダ２２とを動かすことによって焦点状態を適正化し、この調整後にこれらレンズ２１とレンズホルダ２２とを最適焦点位置で固定して、カメラモジュール２を調整してもよい。

次に、ステップＳ５５では、レンズ２１、レンズホルダ２２、イメージセンサボード２３を結合することにより、カメラモジュール２による表面実装デバイス（ＳＭＤ）を構成する。そして、ステップＳ５７において、ＳＭＴ装置（図示せず）により、カメラモジュール２としての表面実装デバイスを、システムの主基板３、すなわち、携帯電話、ラップトップコンピュータ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、あるいは、これらに類似のものの主基板３に、ボンディングする。ここで、主基板３とカメラモジュール２とが電気的に接続されるので、システム（例えば携帯電話、ラップトップコンピュータ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等）に撮影機能を持たせることができる。

ここで、例えば、カメラモジュール２を主基板３にボンディングするために、表面実装デバイスを形成するステップにおいて、ステップＳ５６として示すように、さらに、表面実装デバイスに半田ボールをマウントするステップや、表面実装デバイスの表面に半田を塗布するステップを含めてもよい。これにより、ボンディングを簡易に行うことができる。最後に、ステップ５７では、表面実装技術により、表面実装デバイスを形成するカメラモジュール２を主基板３上に固定する。

本発明には、さらに、パッケージの手順を加えることができる。例えば、カメラモジュール２を、ＳＭＴ装置の形態に応じて、チューブやロールにパッケージしてもよい。本発明のカメラモジュール２は、耐熱性材料を利用して構成されるため、ＳＭＴ機器を用いて製造することが可能になり、大量で高速な生産を行うことが可能になる。さらに、図５に示した従来例のように、カメラモジュール１１と主基板１２との間にソケット１３を用いる必要がなくなるので、製造コストを低減できる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、実施の形態に示したものに限定されることはなく、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。

本発明の実施の形態に係るカメラモジュールの分解斜視図である。 組み立て後の図１のカメラモジュールを主基板の上に配置する状態を示す斜視図である。 図２のカメラモジュールを主基板の上に配置した状態を示す側面図である。 本発明の実施の形態に係るカメラモジュールの製造方法を示すフローチャートである。 従来のカメラモジュールの側面図である。

符号の説明

２、１１ カメラモジュール
３、１２ 主基板
１３ ソケット
２１ レンズ
２２ レンズホルダ
２３ イメージセンサボード
２１０ 雄ネジ
２２０ 雌ネジ

Claims (7)

1. 耐熱性材料から形成されたレンズと、
   前記レンズと相互に連結されるものであって、耐熱性材料から形成されたレンズホルダと、
   前記レンズホルダの下方に配置されるイメージセンサボードと、
   を備えたことを特徴とするカメラモジュール。
2. 前記レンズ及び前記レンズホルダは、１８０℃以上の温度に耐え得ること、
   を特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
3. 前記レンズを形成する前記耐熱性材料は、耐熱ガラスまたはセラミックであること、
   を特徴とする請求項１又は２に記載のカメラモジュール。
4. 前記レンズホルダを形成する前記耐熱性材料は、液晶ポリマーまたはナイロンであること、
   を特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
5. 当該カメラモジュールは、表面実装技術によりシステムの主基板上に固定可能であること、
   を特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
6. レンズを用意するステップと、
   前記レンズをレンズホルダに連結するステップと、
   前記レンズホルダの底部に主基板を固定し、前記レンズ、前記レンズホルダ、及び、前記イメージセンサにて表面実装デバイスを形成するステップと、
   を含むことを特徴とするカメラモジュールの製造方法。
7. 前記表面実装デバイスを形成するステップにおいて、前記表面実装デバイスに半田ボールを設け、あるいは、前記表面実装デバイスの表面に半田を塗布するステップ、
   を含むことを特徴とする請求項６に記載のカメラモジュールの製造方法。

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