JP2006279353A - 固体撮像装置、これを備えた電子機器及び固体撮像装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型化が可能な固体撮像装置を提供する。
【解決手段】 基板と（８）、前記基板に搭載された撮像素子（７）と、レンズ群（５）を支持し、前記基板上に搭載されて前記撮像素子を包囲するレンズユニットを備え、前記基板には、被写体側の面に被写体側へ延伸する凸部（１０）を設け、前記レンズユニットには、被写体側と反対側の端部に凹部（１０ａ）を設け、前記凸部と前記凹部とが嵌合することにより、前記レンズユニットを前記基板上に位置決めする固体撮像装置。
【選択図】 図３

Description

本発明は固体撮像装置、これを備えた電子機器及び固体撮像装置の製造方法に関する。

固体撮像装置は、カメラ、携帯電話等の電子機器に組み込まれて使用される。固体撮像装置は内部に、レンズを含む光学系及びレンズによって結像される撮像画像を出力する撮像素子などを含んで構成されている。近年、電子機器は著しい早さで小型化されており、これに伴って電子機器内に組み込む固体撮像装置についてもより一層の小型化を図ることが求められている。

特許文献１は、光軸と撮像素子の中心とがずれることのない固体撮像装置を開示している。具体的には、同文献の図２において、基板と、基板に配置された撮像素子と、光学機器ユニットとを備える固体撮像装置を開示している。この固体撮像装置は同文献の図１において、基板の角部に穴部を設け、ホルダから下方に位置決め突起を突出させて、穴部に嵌合させることにより、ホルダと基板との位置決めをしている。

特開２００２−３７４４３７号公報

特許文献１の固体撮像装置は、基板の角部に穴部を設けている。このため、穴部が基板の外周部に近すぎると、基板の強度が弱くなり、穴あけ機等で穴をあける時等に基板の破損の原因となる。
従って、基板の強度の低下を回避するためには、基板のサイズを大きくする必要がある。また、穴部を撮像素子を避けて設ける必要があるので、基板のサイズをより大きくする必要がある。しかし、基板のサイズを大きくすると、固体撮像装置そのもののサイズが大きくなるという問題がある。固体撮像装置が大きいと、近年急速に普及しているデジタルカメラやカメラ付き携帯電話などの小型電子機器に用いることができない。

そこで本発明の目的は、小型化が可能な固体撮像装置、電子機器及び固体撮像装置の製造方法を提供することである。

上記目的は、基板と、前記基板に搭載された撮像素子と、レンズを支持し、前記基板上に搭載されて前記撮像素子を包囲するレンズユニットとを備え、前記基板には、前記レンズの光軸方向へ延伸する凸部を設け、前記レンズユニットには、前記基板との当接面に前記凸部と嵌合する凹部を設けることを特徴とする固体撮像装置によって達成できる。

この構成により、基板に凸部が設けられているので、基板を小型化して、レンズユニットを基板上に位置決めすることができる。基板を小型化できるので、固体撮像装置も小型化することができる。また、基板とレンズユニットとが位置決めされることにより、レンズの光軸が撮像素子の中心からずれることはない。

また、基板と、前記基板に搭載された撮像素子と、レンズを支持し、前記基板上に搭載されて前記撮像素子を包囲するレンズユニットとを備え、前記撮像素子には、前記レンズの光軸方向へ延伸する凸部を設け、前記レンズユニットには、前記凸部と嵌合する凹部を設けることを特徴とする固体撮像装置によって達成できる。

この構成により、撮像素子に凸部が設けられているので、基板をより小型化して、レンズユニットを基板上に位置決めをすることができる。基板をより小型化できるので、固体撮像装置もより小型化することができる。また、撮像素子とレンズユニットとが位置決めされることにより、レンズの光軸が撮像素子の中心からずれることはない。

また、前記撮像素子の被写体側の面と前記レンズユニットとは、当接するようにしてもよい。また、これらの固体撮像装置を備えた電子機器は小型化することができる。

また、上記目的は、基板上に撮像素子を搭載するステップと、前記基板上に凸部を搭載するステップと、前記凸部とレンズユニットに設けられた凹部とを嵌合させ、前記レンズユニットを前記基板上に搭載するステップとを備えた固体撮像装置の製造方法により達成できる。これにより、基板を小型化した固体撮像装置を容易に製造できる。

また、前記基板上に前記撮像素子の信号を処理する周辺回路素子を搭載するステップを更に備え、前記凸部を前記撮像素子または前記周辺回路素子と同時に前記基板上に搭載してもよい。このようにすれば、製造工程を簡略化できる。

また、上記目的は、撮像素子上に凸部を搭載するステップと、基板上に前記撮像素子を搭載するステップと、前記凸部とレンズユニットに設けられた凹部とを嵌合させ、前記レンズユニットを前記基板上に搭載するステップとを備えた固体撮像装置の製造方法により達成できる。これにより、基板をより小型化した固体撮像装置を容易に製造できる。

本発明によると、小型化が可能な固体撮像装置、電子機器及び固体撮像装置の製造方法を提供できる。

以下、図面を参照して本発明に係る実施例を説明する。

図１は、本実施例１に係る固体撮像装置１の断面図である。固体撮像装置１は、基板８と、基板８上に搭載された撮像素子７と、基板８の外周部上に搭載された周辺回路素子１１（例えばコンデンサや抵抗等）と、基板８上に搭載されて撮像素子７を包囲するホルダ２と、３枚のレンズよりなるレンズ群５を保持すると共にホルダ２の円筒部に螺合するレンズホルダ３と、撮像素子７に対向してホルダ２内に配置される光学フィルタ６とを有している。レンズホルダ３の上面の中央、すなわち基板８と反対側の底部の中央には開口４が設けられている。また、ホルダ２の底面の中央、即ち、基板８側の中央にも開口９が設けられている。ここで、上記のホルダ２、レンズホルダ３及びレンズ群５から本実施例のレンズユニットが形成されている。レンズユニットは上記に限らず、例えばホルダ２がレンズ群５を保持してもよい。尚、基板８の裏面（下面）には接続端子（不図示）がパターニングされており、これがＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）（不図示）の配線パターンに接続される。

図２は、レンズユニットを取り外した状態の平面図である。図２に示すように、基板８はほぼ正方形状であり、基板８上の撮像素子７周辺には、周辺回路素子１１が配置されている。また、基板８には、ホルダ２の端面と当接する部分の３箇所に、樹脂や金属などで形成された凸部１０がレンズの光軸方向に延伸するように実装されている。図２で示されている線分Ａ１の外側が、基板８とホルダ２とが当接する部分である。

図３は、ホルダ２と基板８とが当接する部分ＳＰの拡大断面図である。図４は、基板８にホルダ２を組み付ける前の当接する部分ＳＰの拡大断面図である。図４に示すように、ホルダ２の基板８との当接面には凸部１０に嵌合する凹部１０ａが形成されている。従って、凸部１０が凹部１０ａに嵌合するようにホルダ２を基板８に組み付けることができる。

以上のように、基板８に設けた凸部１０と、ホルダ２に設けた凹部１０ａとが嵌合することによって、レンズの光軸方向に対して垂直方向に、ホルダ２を正確に位置決めすることができる。従って、前述したように、基板に設けた穴部とホルダの下方から突出させた突起を嵌合させることにより位置決めする方式と比較し、本実施例に係る固体撮像装置に用いる基板８を小型化することができる。基板８を小型化することにより、基板８に搭載されるレンズユニットも小型化することができる。この結果、固体撮像装置１自体の大きさも小型化することが可能となる。従って、本実施例にかかる固体撮像装置１は、近年普及している携帯電話やノート型パソコン等の携帯電子機器に搭載されるものとして最適である。

また、基板８に実装された凸部１０が、ホルダ２に形成されている凹部１０ａに嵌合するように組み付けることによって、レンズの光軸方向に対して垂直方向に、ホルダ２を正確に位置決めをすることができる。即ち、基板８に対する凸部１０が実装されている位置の精度と、ホルダ２に形成されている凹部１０ａの位置の精度がよいと、基板８に位置精度よくホルダ２を組み付けることができる。従って、基板８に位置精度よくレンズユニットを組み付けることができる。基板８に精度よくレンズユニットを組みつけることにより、基板８上に搭載されている撮像素子７の受光部７ａと、レンズユニットが保持するレンズ群５との位置精度もよくなる。この結果、レンズの光軸と受光部７ａの中心がずれることなく、固体撮像装置１を組み付けることができる。

次に、固体撮像装置１の組み立て手順について説明する。この手順ではまず、基板８上に周辺回路素子１１や撮像素子７などの電子部品を搭載し、これらと基板８上の配線パターンとを接続する。ここで、同時に基板８とホルダ２とが当接する部分に、凸部１０を実装する。凸部１０は、基板８上に搭載されている撮像素子７や周辺回路素子１１と同様の方法で実装する。例えば、周辺回路素子１１などを基板８に実装する際に用いられる導電性接着剤を用いる。次に、ホルダ２を基板８に搭載する。具体的には、予めホルダ２の基板８と当接する端面に、樹脂成型等によって凸部１０と嵌合するように凹部１０ａを形成しておく。そして、予め光学フィルタ６を取り付けておいたホルダ２の端面に接着剤を塗布する。次に、基板８に設けた凸部１０がホルダ２に形成されている凹部１０ａに嵌合するように、ホルダ２と基板８とを接着する。そして、接着剤が硬化した後に予めレンズ群５を接着剤等で固定しておいたレンズホルダ３をホルダ２に螺合させて、ピントの調整を行う。このように組み立てた後、螺合部分に接着剤を塗布してホルダ２とレンズホルダ３とを固定し、更に基板８の裏面にＦＰＣ（不図示）を接続する。

このように、凸部１０を撮像素子７や周辺回路素子１１と同時に、すなわち同じ工程で基板８に実装するので、製造工程を簡略化できる。また、従来の基板に穴部を設ける方式とは異なり、基板８に容易かつ正確な位置に凸部１０を実装することができる。従って、より精度よく基板８にホルダ２を位置決めすることができる。また、樹脂成型によって凹部１０ａをホルダ２に形成するので、ホルダ２の成型後に穴あけする場合よりも、ホルダ２が破損することを防止できる。

次に、図５、図６及び図７を用いて実施例２について説明する。この実施例２の固体撮像装置の基本構成は実施例１の固体撮像装置１と同様である。よって、固体撮像装置１と同一の部分には同じ符号を付することによって重複する説明を省略する。図５は、実施例２に係る固体撮像装置において、レンズユニットを取り外した状態の平面図である。図６は、実施例２に係る固体撮像装置のホルダ２ａと基板８とが当接する部分の拡大断面図である。図７は、基板８にホルダ２ａを組み付ける前の拡大断面図である。

図５に示すように、撮像素子７上に凸部１０が実装されている。ここで、図５で示されている線分Ａ１の外側が、基板８とホルダ２ａとが当接する部分である。また線分Ａ２の外側が、撮像素子７とホルダ２ａとが当接する部分である。

実施例２に係る固体撮像装置におけるホルダ２ａの形状は、図６に示すように、基板８のみならず撮像素子７にも当接するように段部が形成されている。また、ホルダ２ａの形状は撮像素子７の受光部７ａに当接しないように形成されている。凸部１０は、図５及び図６に示すように、撮像素子７上に実装されている。この凸部１０も、撮像素子７の受光部７ａを避けて実装される。また、図７に示すように、ホルダ２ａには、ホルダ２ａと撮像素子７とが当接する部分に、凸部１０に嵌合する凹部１０ａが形成されている。

以上のように、ホルダ２ａは撮像素子７と当接する。従って、レンズの光軸方向に対して、撮像素子７とホルダ２ａとを精度良く位置決めすることができる。撮像素子７とホルダ２ａとを精度良く位置決めすることにより、撮像素子７の受光部７ａと、ホルダ２ａとのレンズの光軸方向の位置決めの精度が良くなる。ここで、レンズ群５を接着剤等で固定しておいたレンズホルダ３をホルダ２ａに螺合させて、ピントの調整を行う。従って、撮像素子７の受光部７ａとホルダ２ａとのレンズの光軸方向の位置決めの精度が良くなることにより、ホルダ２ａに対するレンズホルダ３の螺合量はほぼ一定となる。従って、固体撮像装置の組み立てを行う作業者は、短時間で容易にピントの調整を行うことができる。よって、固体撮像装置の組み立て時間も短縮化、容易化される。

また、実施例１に係る固体撮像装置と同様に、撮像素子７に実装された凸部１０が、ホルダ２ａに形成されている凹部１０ａに嵌合するように組み付けることによって、レンズの光軸方向に垂直な方向に対しても、ホルダ２を正確に位置決めすることができる。この結果、レンズの光軸と受光部７ａの中心とがずれることなく、固体撮像装置を組み付けることができる。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、変形・変更が可能である。例えば、基板に設けられた凸部は２箇所であってもよいし、４箇所以上あってもよい。また、基板に凸部を設け、ホルダの基板と当接する部分に凹部を設けた場合でも、ホルダを基板に取り付けた際に、ホルダと撮像素子が当接するような形状にホルダを形成してもよい。

本実施例１に係る固体撮像装置１の断面図である。 レンズユニットを取り出した状態の平面図である。 ホルダ２と基板８とが当接する部分ＳＰの拡大断面図である。 基板８にホルダ２を組み付ける前の当接する部分ＳＰの拡大断面図である。 実施例２に係る固体撮像装置において、レンズユニットを取り出した状態の平面図である。 実施例２に係る固体撮像装置の、ホルダ２ａと基板８とが当接する部分の拡大断面図である。 基板８にホルダ２ａを組み付ける前の拡大断面図である。

符号の説明

１ 固体撮像装置
２、２ａ ホルダ
３ レンズホルダ
４、９ 開口
５ レンズ群
６ 光学フィルタ
７ 撮像素子
７ａ 受光部
８ 基板
９ 接着剤
１０ 凸部
１０ａ 凹部
１１ 周辺回路素子

Claims (7)

1. 基板と、
   前記基板に搭載された撮像素子と、
   レンズを支持し、前記基板上に搭載されて前記撮像素子を包囲するレンズユニットとを備え、
   前記基板には、前記レンズの光軸方向へ延伸する凸部を設け、
   前記レンズユニットには、前記基板との当接面に前記凸部と嵌合する凹部を設けることを特徴とする固体撮像装置。
2. 基板と、
   前記基板に搭載された撮像素子と、
   レンズを支持し、前記基板上に搭載されて前記撮像素子を包囲するレンズユニットとを備え、
   前記撮像素子には、前記レンズの光軸方向へ延伸する凸部を設け、
   前記レンズユニットには、前記凸部と嵌合する凹部を設けることを特徴とする固体撮像装置。
3. 前記撮像素子の被写体側の面と前記レンズユニットとは、当接することを特徴とする請求項１または２に記載の固体撮像装置。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の固体撮像装置を備えたことを特徴とする電子機器。
5. 基板上に撮像素子を搭載するステップと、
   前記基板上に凸部を搭載するステップと、
   前記凸部とレンズユニットに設けられた凹部とを嵌合させ、前記レンズユニットを前記基板上に搭載するステップとを備えたことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
6. 前記基板上に前記撮像素子の信号を処理する周辺回路素子を搭載するステップを更に備え、
   前記凸部を、前記撮像素子または前記周辺回路素子と同時に前記基板上に搭載することを特徴とする請求項５に記載の固体撮像装置の製造方法。
7. 撮像素子上に凸部を搭載するステップと、
   基板上に前記撮像素子を搭載するステップと、
   前記凸部とレンズユニットに設けられた凹部とを嵌合させ、前記レンズユニットを前記基板上に搭載するステップとを備えたことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
   

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