JP2007059578A - 回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 セラミック回路基板に接着剤によって他の部材を接着固定する際に、接着剤がセラミック回路基板内に浸透することのないセラミック回路基板を提供する
【解決手段】 セラミックを基材として基板を構成するセンサーチップ用回路基板１において、
センサーチップ用回路基板１上に接着剤２によってマウントヘッドＭＨを固定する際の固定位置に遮蔽部である載置部１４を設け、接着剤２のセンサーチップ用回路基板１内への浸透を防御する。
【選択図】 図３

Description

この発明は、セラミック回路基板にかかり、詳細には他の部材を接着剤によってセラミック回路基板上に接着固定するセラミック回路基板に関する。

電子回路基板を構成する基材としては従来種々のものがあった。例えば固体撮像素子のようなセンサーチップを固定するために用いる基材としてセラミックを用いたセラミック回路基板があった。
セラミック回路基板は、その性質上剛性が高いので、固体撮像素子のようなセンサーチップを固定するための基板として用いられていた。
即ち、固体撮像素子のようなセンサーチップは、基板に取付けた状態で歪みや撓み等によるセンサーチップのセンサー面の方向が変更してしまわないように、容易に歪みや撓みが起こり難いセラミック回路基板に固定させていた。
具体的には、例えば、携帯電話に用いる小さなレンズ一体型のカメラモジュールでは、固体撮像素子であるセンサーチップを固定し、このセンサーチップ上にレンズを通った映像が映し出される。このセンサーチップは、センサーチップ本体が容易に動いてはセンサー面とレンズとの相対的な位置関係が変化してしまい正常に撮像ができないので、回路基板上にしっかりと固定しておく必要がある。
そこでセンサーチップの固定は、セラミック回路基板表面に形成したダイヤパターン上に銀ペースト等によって設置固定し、更にセンサーチップとセラミック回路基板とワイヤーボンディングによって電気的に接続していた。そして、センサーチップを取付けたセラミック回路基板には、カメラレンズを装着したマウントヘッドが接着剤によって固定され、レンズ一体型のカメラモジュールを構成していた。

以下に従来例を説明する。
例えば、従来のレンズ一体型のカメラモジュールとしては、『レンズ一体型固体撮像素子並びにそのレンズ装着方法及びレンズ装着装置』（特開平１１−３４５９５５、以下従来例という。）があった。
従来例は『（請求項１） 接着剤を介して固体撮像素子とレンズとが互いに固定されており、前記レンズの光軸方向における前記固体撮像素子と前記レンズとの距離が前記接着剤の厚さに依存していることを特徴とするレンズ一体型固体撮像素子。』他からなり、レンズ１３８を基準位置に位置決めし、固体撮像素子１３３の上面に対する自動焦点合わせによってこの上面をレンズ１３８とは別の基準位置に位置決めし、固体撮像素子１３３とレンズ１３８との相対的な移動でこれらを位置合わせして接着剤１５４で固定する。このため、自動焦点合わせと既知の距離の移動とで固体撮像素子１３３の上面とレンズ１３８との距離を所定の値にすることができ、しかも、各種の寸法のばらつきを接着剤１５４の厚さで吸収することができるものである。

即ち、従来例を表す図４において、１３２は固体撮像素子１３３を固定してレンズ一体型固体撮像素子１３１を構成する基板であり、該基板１３２の略中央に固体撮像素子１３３が固定され、電気的に基板１３２と接続されてなる。更に、固体撮像素子１３３に映像を受光させるためのレンズ１３８を固体撮像素子１３３から所定の焦点距離となるよう固定させるために、レンズ１３８を接着剤１５４によって基板１３２上に接着固定している。
上記従来例では、レンズ１３８がレンズとして作用するレンズ本体１３８ａの両端に脚部１３８ｂを形成しレンズ一体型のレンズユニットとして構成されているが、他の従来例を表す図５に示すように、レンズ２３８とレンズ２３８を取付けるためのバレル２４０とを設け、固体撮像素子２３３を固定して電気的に接続した回路基板２３２と該バレル２４０とを接着剤２５４によって接着することで固定し、固体撮像素子２３３とレンズ２３８との焦点距離を確保していた。

特開平１１−３４５９５５号公報

しかしながら上記従来例では、基板１３２或は基板２３２に、レンズ１３８或はバレル２４０を接着剤１５４によって接着しているが、基板１３１或は基板２３２がセラミック回路基板の場合には、基板素材であるセラミックが多孔性であるため、図６に表すように接着剤１５４そのもの或は接着剤１５４中に含まれる溶剤等１５４ａがセラミック回路基板内に浸透してしまい回路を構成しているプリント配線回路そのものを腐食させてしまい導通状態を悪くさせたり、場合によっては腐食により断線させてしまうという問題点を有した。

この発明は、これら問題点に鑑み、セラミック回路基板に接着剤によってバレル等の他の部材を接着固定する際に、接着剤がセラミック回路基板内に浸透することのないセラミック回路基板を提供する。

そこでこの発明は、

配線パターンを形成する回路基板において、
基板上に接着剤によって他の部材を固定する際の固定位置に遮蔽部を形成し、接着剤の基板内への浸透を防御することを特徴とする回路基板、

を提供する。従って、セラミック回路基板上にカメラレンズを装着したマウントヘッド等の部品を接着する際に、接着剤を遮蔽部に塗布するか部品の接着部に塗布し、遮蔽部に接着剤が着くように接着する部品とセラミック回路基板とを当接させて接着固定する。
又この発明では、前記遮蔽部の形成を、

配線パターン形成時に配線パターンの一部として同時に形成する、

回路基板を提供するので、前記遮蔽部は回路基板に配線パターンを設ける工程に於て同時に設けることができる。

従ってこの発明では、セラミック回路基板に部品を接着する際、接着剤がセラミック回路基板に直接触れることがないので、接着剤の溶剤等がセラミック回路基板内に浸透していくことを防止できるという効果を有する。
又、セラミック回路基板上に遮蔽部を構成する際、遮蔽部はセラミック回路基板上にパターンを形成する印刷等の工程と同工程で形成できるので、遮蔽部を設けるセラミック回路基板の製造に特別な手段等を要しなくても良いという効果を有する。

更に又、遮蔽部を回路基板の配線パターンと同工程で形成することができるので、遮蔽部を別工程でわざわざ形成しなくともよく、遮蔽部を設けるための製造時間及び製造工程を必要としないので、遮蔽部を設けても従来の回路基板を製造する際の工程及び時間と変ることなく効率的に製造することが可能となる。

固体撮像素子であるセンサーチップを実装するためのセラミック回路基板上面にセンサーチップの外形より稍小さなダイヤパターンを印刷により厚さ約１０μｍ程度の凸状に形成する。又、ダイヤパターンの周囲部には、センサーチップとワイヤリングによって接続するワイヤリング電極パターンをダイヤパターンと同様に印刷によって形成する。
更に、ワイヤリング電極パターンの外側、即ちセラミック回路基板の周囲部には、カメラモジュールのレンズユニットを接着固定するための遮蔽部を、ダイヤパターン等と同様に形成する。この遮蔽部は、カメラモジュールのレンズユニットをセラミック回路基板に接着固定する接着剤が浸透しないように形成される。
このように形成されたダイヤパターンにセンサーチップを載置固定し、センサーチップの周囲部上面にあるワイヤーボンディング端子部とワイヤリング電極パターンとをワイヤーボンディングにより電気的に接続する。

そして、ダイヤパターンへセンサーチップを固定し、センサーチップをセラミック回路基板とを電気的に接続した状態で、カメラモジュールのレンズユニットのセラミック回路基板と接着固定する部分に或は接着固定するセラミック回路基板の遮蔽部に接着剤を塗布し、カメラモジュールのレンズユニットを接着固定する。この時、接着剤或はその成分は、遮蔽部からセラミック回路基板内へは浸透していかない。

以下にこの発明の実施例を図面に基づき説明する。図１はこの発明の実施例を表す縦中央断面説明図であり、図２はこの発明の平面説明図であり、図３は図２の一部拡大説明図である。

１は、この発明に係るセンサーチップ用回路基板である。センサーチップ用回路基板１は、携帯電話等で使用されるカメラモジュールに使用されている固体撮像素子であるセンサーチップＳＴを固定するための多層セラミック回路基板等からなる。センサーチップ用回路基板１は、センサーチップＳＴを載置するためのダイヤパターン１１を設けると共に、ダイヤパターン１１の周囲部にはセンサーチップＳＴ下面と当接可能なワイヤーボンディング保持部１２を設ける。

ダイヤパターン１１は、センサーチップ用回路基板１の表面略中央に形成される。ダイヤパターン１１は、図１等に表すように上部にセンサーチップＳＴが載置固定されるセンサーチップ載置部でありセンサーチップＳＴの底面より小さな面積で設けられ、該回路基板１製造時のパターンエッチング等と同様の工程で形成し、１０μｍ程度の厚さとなるように形成される。ダイヤパターン１１は、センサーチップＳＴのグランドとして機能するので、良導状態を保てなければならないと共にセンサーチップＳＴを強固に固定できなければならないが、金メッキ等高価な材料により構成されるので、極力小さな面積で且つ安定して固定できる面積となるように設計される。更には、センサーチップＳＴとセンサーチップ用回路基板１とをワイヤリングする際に邪魔とならずに且つ最小化できるよう、ダイヤパターン１１はセンサーチップＳＴの底面積より小さな面積で形成される。

このように形成するダイヤパターン１１には、図３に表すように、載置固定するセンサーチップＳＴとダイヤパターン１１との間に銀ペースト等の良導体接着剤を塗布した状態で焼き付けて載置固定される。

ここで、ダイヤパターン１１に載置されるセンサーチップＳＴについて説明する。
センサーチップＳＴは、図３及び図４に表すように、平面視略正方形をなす薄板状の固体撮像素子（ＣＭＯＳセンサ）であり、表面の周囲部にはセンサーチップ用回路基板１と電気的に接続するためのワイヤリングを行うワイヤーボンディング端子部ＳＴ１が設けられている。又、表面略中央にはセンサー部ＳＴ２が設けられている。
ダイヤパターン１１には、このように構成されたセンサーチップＳＴが載置されることとなる。

センサーチップ用回路基板１には、センサーチップＳＴのワイヤーボンディング端子部ＳＴ１とワイヤリングすることで電気的に導通状態を保つためのワイヤリング電極パターン１２を複数設ける。ワイヤリング電極パターン１２は、センサーチップＳＴをダイヤパターン１１上に載置した際に、平面視でワイヤーボンディング端子部ＳＴ１の直ぐ外側となるセンサーチップ用回路基板１表面に設ける。ワイヤーボンディング端子部ＳＴ１及びワイヤリング電極パターン１２は、ワイヤーボンディング時に導通接着材としての銀ペーストや半田等を施して導通状態を保持でき、自動機（図示せず）により金線からなるワイヤの両端がそれぞれに導通接着され、センサーチップＳＴがセンサーチップ用回路基板１と導通状態となる。

更に、センサーチップ用回路基板１にはワイヤーボンディング保持突部１３を設ける。ワイヤーボンディング保持突部１３は、ダイヤパターン１１にセンサーチップＳＴを設置固定した際にワイヤーボンディング端子部ＳＴ１の裏面側となるセンサーチップＳＴと対向するセンサーチップ用回路基板１上に、ダイヤパターン１１と同じか略同じ厚さに設ける。このワイヤーボンディング保持突部１３は、ダイヤパターン１１を形成するのと同様にセンサーチップ用回路基板１の印刷等の工程によって形成する。

更に又、センサーチップＳＴをセンサーチップ用回路基板１へ載置固定しワイヤーボンディングした後に、センサーチップＳＴへ集光させて撮像するためのレンズユニットＬを構成するマウントヘッドＭＨを載置固定するので、このマウントヘッドＭＨを接着固定するための載置部１４を設ける。この載置部１４は、マウントヘッドＭＨを接着固定するための接着剤２或は接着剤２の成分がセンサーチップ用回路基板１内へ浸透しないよう遮蔽すると共にマウントヘッドＭＨをセンサーチップ用回路基板１へ接着固定させるためのマウント部である。載置部１４は、ダイヤパターン１１やワイヤリング電極パターン１２と同様にセンサーチップ用回路基板１上面に印刷等により電極パターンとして形成する。
この実施例では、載置部１４は、図２に表すようにセンサーチップ用回路基板１上面の周囲部に、Ｌ字状となるよう２箇所に設けてなり、センサーチップ用回路基板１の対向する２箇所には、センサーチップ用回路基板１を固定するための孔１５が設けてあり、センサーチップ用回路基板１を電子基板等他の電子部材へ固定可能になっているが、孔１５を他の箇所に設け、マウントヘッドＭＨの接着面の全てが接着剤２で固定できるようにセンサーチップ用回路基板１の孔１５部分にも載置部１４を連続して口字状に設け、マウントヘッドＭＨ内への光の進入がレンズユニットＬを経由した光以外ないように構成するのが望ましく、そのように構成してもよい。

次いで、レンズユニットＬを内包するマウントヘッドＭＨをセンサーチップ用回路基板１へ接着固定する工程を説明する。
センサーチップ用回路基板１のダイヤパターン１１上には予め銀ペーストを塗布しておき、センサーチップＳＴを自動機により載置する。次いで銀ペーストによってセンサーチップＳＴをダイヤパターン１１上に固定するために銀ペーストを焼き付ける。これら工程はすべて自動機によって行われる。

次いで、銀ペーストによって固定されたダイヤパターン１１上のセンサーチップＳＴとセンサーチップ用回路基板１とを電気的に接続するため、センサーチップＳＴのワイヤーボンディング端子部ＳＴ１に金線からなるワイヤーＷをワイヤーボンディングマシンによって固定する。

センサーチップＳＴのワイヤーボンディング端子部ＳＴ１へワイヤーＷをボンディングした後自動機は、そのワイヤーＷの他端がセンサーチップ用回路基板１上の所定箇所であるワイヤリング電極パターン１２と接続するようにワイヤリングし且つ該ワイヤリング電極パターン１２とワイヤーＷを半田等によって電気的に接続させる。

次いで、図２に表す載置部１４にマウントヘッドＭＨを接着固定する接着剤２を自動機（図示せず）によって塗布する。
次いで接着剤２が塗布された載置部１４の上部にマウントヘッドＭＨが位置するように、自動機によってマウントヘッドＭＨが移動され、図１に表すようにマウントヘッドＭＨが載置部１４上部に押圧されて接着固定される。

上記のようなマウントヘッドＭＨの取付け部である載置部１４への接着剤２の塗布、及び、マウントヘッドＭＨを載置部１４へ載置して押圧固定し接着剤２によって接着固定する作業を自動機によって施すことで、センサーチップＳＴを固定したセンサーチップ用回路基板１へマウントヘッドＭＨを自動的に固定する。この時、載置部１４へ塗布した接着剤２は、載置部１４によって下方であるセンサーチップ用回路基板１内へ浸透することはない。

この発明によれば、固体撮像素子であるセンサーチップの基板への取付けに利用可能なので、携帯電話等の電子機器に取付けるレンズ一体型のカメラモジュールの製造等に利用可能であり、更には、セラミック回路基板へ電子部品を接着剤によって接着固定する際に利用可能である。

以下にこの発明の実施例を図面に基づき説明する。図１はこの発明の実施例を表す縦中央断面説明図であり、図２はこの発明の平面説明図であり、図３はセンサーチップを載置した状態を表す縦中央断面説明図であり、図４はセンサーチップを載置した状態を表す平面説明図であり、図５は他の実施例を表す説明図である。
この発明の実施例を表す縦中央断面説明図 この発明の平面説明図 は図２の一部拡大説明図 従来例を表す縦中央断面説明図 他の従来例を表す縦中央断面説明図 従来例の一部拡大説明図

符号の説明

ＭＨ マウントヘッド
Ｌ レンズ
ＳＴ センサーチップ
ＳＴ１ ワイヤーボンディング端子部
ＳＴ２ センサー部
Ｗ ワイヤーＷ
１ センサーチップ用回路基板
１１ ダイヤパターン
１２ ワイヤリング電極パターン
１３ ワイヤーボンディング保持突部
１４ 遮蔽部である載置部
１５ 孔
２ 接着剤

Claims (2)

1. 配線パターンを形成する回路基板において、
   基板上に接着剤によって他の部材を固定する際の固定位置に遮蔽部を形成し、接着剤の基板内への浸透を防御することを特徴とする回路基板。
2. 回路基板に設ける前記遮蔽部は、配線パターン形成時に配線パターンの一部として同時に形成する請求項１に記載の回路基板。
   

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