JP2007116510A - カメラモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】信号処理素子が撮像素子へ及ぼす熱影響を低減しつつ、小型化できるカメラモジュールを提供する。
【解決手段】カメラモジュール１は、受光面３ａに入射した光を電気信号に変換する撮像素子３と、撮像素子３の受光面３ａの裏面３ｂ側に当該裏面３ｂから離間して配置され、撮像素子３により変換された電気信号を処理する信号処理素子５とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、カメラモジュール、より詳細には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子と、その撮像素子からの電気信号を処理する信号処理素子を備えたカメラモジュールに関する。

車載カメラや携帯電話機用カメラなどにおいては、カメラモジュールの小型化が望まれている。また、撮像素子と、撮像素子からの信号を処理する信号処理素子とは、撮像素子からの信号へ雑音が混じることを防止する観点から、互いの距離が短いことが望ましい。特許文献１では、撮像素子と、撮像素子からの信号を処理する周辺ＩＣチップとを積層した状態で、撮像素子及び周辺ＩＣチップを配線基板のザグリ部内に樹脂封止することにより、カメラモジュールの小型化を図る技術が開示されている。
特開２００２−２３１９１６号公報

しかし、特許文献１のように、信号処理素子と撮像素子とを当接させて配置すると、信号処理素子により生じた熱が撮像素子に伝達され、その熱の影響により、撮像素子から出力される電気信号に雑音が混じることがある。

本発明の目的は、信号処理素子が撮像素子へ及ぼす熱影響を低減しつつ、小型化できるカメラモジュールを提供することにある。

本発明の第１の観点のカメラモジュールは、受光面に入射した光を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子の前記受光面の裏面側に当該裏面から離間して配置され、前記撮像素子により変換された電気信号を処理する信号処理素子とを備える。

好適には、前記撮像素子を保持する第１保持部と、前記信号処理素子を保持し、前記第１保持部よりも伝熱率の高い第２保持部とを備える。

好適には、前記第２保持部は、前記撮像素子及び前記信号処理素子を囲み、導電性を有し、グランドに接続されている。

好適には、前記第１保持部は、セラミックスを含んで構成され、前記第２保持部は、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｕ−Ｗ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金のうち少なくとも一種を主成分とする金属により形成されている。

好適には、前記撮像素子及び前記信号処理素子の少なくとも一方と接続された導電路を含む回路基板を備え、前記撮像素子と前記信号処理素子とを離間させるスペーサが前記回路基板の少なくとも一部を含んで構成されている。

好適には、前記回路基板には貫通孔が設けられ、前記撮像素子及び前記信号処理素子は、前記貫通孔の貫通方向において互いに離間して前記貫通孔に収納され、前記撮像素子は、前記回路基板の一主面において前記貫通孔に掛け渡される部材に保持され、前記信号処理素子は、前記回路基板の他主面において前記貫通孔に掛け渡される部材に保持されている。

好適には、前記回路基板には、前記撮像素子及び前記信号処理素子のうち少なくとも一方の動作を制御する電子回路素子が設けられている。

好適には、前記回路基板は、前記撮像素子と前記信号処理素子との配列方向を積層方向とするセラミック多層基板である。

好適には、前記撮像素子及び前記信号処理素子は、前記セラミック多層基板に設けられた空所に配置され、前記セラミック多層基板を構成する複数の基板のうち、前記撮像素子から前記信号処理素子への方向において所定の第１基板よりも前記信号処理素子側に位置する第２基板が、前記第１基板よりも前記空所側へ突出し、当該第２基板の前記第１基板側の面に、前記信号処理素子と前記セラミック多層基板とを接続するワイヤが固定されるボンディング領域が形成されている。

好適には、前記撮像素子及び前記信号処理素子が収納される穴部を有する基体と、前記穴部を気密封止するとともに前記撮像素子へ光を透過させる透明部材とを備え、前記透明部材に前記撮像素子が前記受光面を対向させて固定され、前記穴部の底部に前記信号処理素子が支持されることにより、前記信号処理素子は前記撮像素子の前記裏面から離間して配置されている。

好適には、入射光の一部を遮断して前記撮像素子へ透過させるフィルタであって縁部側が支持されて前記信号処理素子から離間した位置に配置されたフィルタの中央側に、前記撮像素子が前記受光面を対向させて固定されることにより、前記信号処理素子は前記撮像素子の前記裏面から離間して配置されている。

好適には、入射光を前記撮像素子へ透過させる透明部材であって縁部側が支持されて前記信号処理素子から離間した位置に配置された透明部材の中央側に、前記撮像素子が前記受光面を対向させて固定されることにより、前記信号処理素子は前記撮像素子の前記裏面から離間して配置され、前記透明部材の前記撮像素子と対向する面には、前記撮像素子と接続される導電体が配置されている。

好適には、前記撮像素子及び前記信号処理素子が収納される空所を有する回路基板と、前記空所を覆うように前記回路基板に固定される透明部材とを備え、前記透明部材の前記回路基板と対向する面には、前記撮像素子が前記受光面を対向させて固定されるとともに前記撮像素子と接続された第１導電体が設けられ、前記回路基板の前記透明部材と対向する面には、前記信号処理素子及び前記第１導電体と接続された前記第２導電体が設けられ、前記透明部材と前記回路基板との固定及び前記第１導電体と前記第２導電体との接続は半田によりなされている。

本発明の第２の観点のカメラモジュールは、受光面に入射した光を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子により変換された電気信号を処理する信号処理素子と、前記撮像素子及び前記信号処理素子の少なくともいずれか一方と接続される導電路が設けられた回路基板であって、前記撮像素子及び前記信号処理素子が貫通方向において互いに離間して収納される貫通孔を有する回路基板と、前記貫通孔の一方を密封し、前記貫通孔側の面に前記撮像素子の受光面が固定される透明部材と、前記貫通孔の他方を密封し、前記貫通孔側の面に前記信号処理素子が固定され、前記透明部材及び前記回路基板よりも伝熱率の高い放熱体とを備える。

本発明によれば、信号処理素子が撮像素子へ及ぼす熱影響を低減しつつ、カメラモジュールを小型化できる。

図１は、本発明の実施形態のカメラモジュール１の断面図であり、図２は、一部に透視図を含むカメラモジュール１の背面図であり、図３は、カメラモジュール１の一部を示す分解斜視図である。

カメラモジュール１は、例えば、道路上の白線の撮像、あるいは車両の死角を撮像するための車載用のカメラとして構成されており、自動車の走行の制御を行う不図示のＥＣＵ（エレクトリック・コントロール・ユニット）により動作が制御される。カメラモジュール１から出力された電気信号は、ＥＣＵによって処理される。例えば、ＥＣＵは、カメラモジュールからの電気信号に基づいて、道路上の白線の位置などを検出してハンドル操作を補助し、周囲の車両や障害物との位置を検出して車両の制御を行い、不図示のディスプレイ装置に画像を表示させる。

図１に示すように、カメラモジュール１は、レンズ群２と、レンズ群２からの光が結像する撮像素子３と、撮像素子３を保持する透明基体４と、撮像素子３からの信号を処理する信号処理素子５と、信号処理素子５が搭載される電磁シールド放熱体６と、電子回路素子７が搭載され、電磁シールド放熱体６が実装されているメイン基体（積層体）８と、外部との電気信号の送受を行う外部コネクタ９とを備えている。

なお、透明基体４、又は、透明基体４及びメイン基体８は、第１保持部の一例であり、電磁シールド放熱体６は、第２保持部の一例である。メイン基体８は回路基板の一例である。

レンズ群２は、例えば、被写体側から第１レンズ１１、第２レンズ１２、第３レンズ１３が整列配置されており、各レンズは、ガラスやプラスチックにより構成されている。尚、必要とされる画角・解像度特性等に応じて、レンズ群２の枚数や、材料を最適化してよい。

レンズ群２は、概略円筒状のレンズ鏡枠１４により保持固定されている。レンズ鏡枠１４は、例えばアルミや鉄合金などの金属材料やエンジニアリングプラスチック等の樹脂材料により形成されている。

レンズ鏡枠１４は、概略円筒状のレンズホルダ１５に収容されている。レンズホルダ１５は、例えばアルミや鉄合金などの金属材料やエンジニアリングプラスチック等の樹脂材料により形成されている。

レンズ鏡枠１４と、レンズホルダ１５とは、接着剤や半田により互いに固定されている。レンズホルダ１５は、メイン基体８の被写体側の第１主面８ｂに支持されている。レンズホルダ１５とメイン基体８とは、例えば接着剤や半田により互いに固定されている。

撮像素子３は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等の光半導体素子で構成されており、受光面３ａに入射した光を電気信号に変換して出力する。撮像素子３は、透明基体４に受光面３ａを対向させて実装されている。

透明基体４は、例えばガラスやサファイヤ等の透光性を有する材料により形成されている。なお、透明基体４を入射光の一部を遮断して撮像素子３へ透過させるフィルタにより構成してもよい。フィルタは、例えば不要な赤外線を遮断するＩＲフィルタである。

図１及び図３に示すように、メイン基体８の中央には、撮像素子３及び信号処理素子５を収納可能な貫通孔８ａが形成されており、透明基体４は、メイン基体８の第１主面８ｂにおいて貫通孔８ａに掛け渡されて貫通孔８ａを塞いでいる。換言すれば、透明基体４は縁部側をメイン基体８の第１主面８ｂにより支持されている。撮像素子３は、透明基体４の貫通孔８ａ側の面の中央側に受光面３ａを対向させて固定されている。

信号処理素子（ＤＳＰ：デジタルシグナルプロセッサ）５は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含んだＩＣにより構成され、撮像素子３から出力された電気信号を処理する。例えば、信号処理素子５は、撮像素子３から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、画像データを生成する。信号処理素子５により生成された画像データはＥＣＵに出力される。

電磁シールド放熱体６は、例えばＣｕ−Ｗ合金や、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ａｌ、Ｃｕ等を主成分とした金属材料により形成されている。電磁シールド放熱体６は、信号処理素子５を保持する保持部１６と、保持部１６を支持するとともに、メイン基体８を収容するシールド部１７と、シールド部１７の背面部１７ａに被せられる蓋部１８とを備えている。

保持部１６は、シールド部１７の背面部１７ａからレンズ群２側へ突出するように形成されている。なお、保持部１６は、中実でも中空でもよいし、背面部１７ａと別個に形成されて互いに固定されていても、一体的に形成されていてもよい。保持部１６の上面は、信号処理素子５と同等以上の面積を有しており、信号処理素子５は、保持部１６の上面に背面を当接させて支持されている。なお、信号処理素子５と保持部１６とは例えば接着剤や半田により固定されている。

保持部１６は、メイン基体８の貫通孔８ａに挿入されている。保持部１６を支持する背面部１７ａは、メイン基体８のレンズ群２とは反対側の第２主面８ｃに当接して固定されている。保持部１６の高さはメイン基体８の厚さよりも低く設定されており、その差は、撮像素子３及び信号処理素子５の厚さよりも大きい。従って、信号処理素子５は、撮像素子３の受光面３ａの裏面３ｂから離間した位置に配置されている。なお、例えば、メイン基体８が撮像素子３及び信号処理素子５の厚さよりも厚くなくても、他の部材により撮像素子３の保持位置を嵩上げすれば、撮像素子３と信号処理素子５とを離間させることができる。

なお、撮像素子３と、信号処理素子５とを近接させる方向の力は、透明基体４及び電磁シールド放熱体６（保持部１６及び背面部１７ａ）を介してメイン基体８を圧縮させる力として働く。すなわち、メイン基体８は、撮像素子３と信号処理素子５とを離間した状態に保持するスペーサとして機能している。

また、背面部１７ａはメイン基体８に設けられた穴部の底部と捉えることができるから、信号処理素子５は、メイン基体８の穴部の底部に保持部１６を介して支持されていると捉えることができる。

撮像素子３、信号処理素子５、貫通孔８ａ、保持部１６は、平面視（光軸方向に見て）適宜な形状としてよいが、例えば矩形に形成されている。保持部１６は、貫通孔８ａの壁部との間に隙間を生じる大きさに設定されており、信号処理素子５の発熱により生じた熱が保持部１６からメイン基体８に直接的に伝達されないようになっている。

シールド部１７は、全体として略直方体状に形成されており、メイン基体８の第２主面８ｃに固定される背面部１７ａと、メイン基体８の側方を囲む側面部１７ｂと、メイン基体８の第１主面８ｂ側を覆い、レンズホルダ１５が突出する開口部を有する前面部１７ｃとを備えている。なお、図１及び図３では、背面部１７ａ、側面部１７ｂ、前面部１７ｃがそれぞれ別個に形成され、互いに接合されている場合を例示しているが、背面部１７ａ及び側面部１７ｂを折り曲げ加工により一体的に形成するなど、適宜な部材同士を一体的に形成してよい。

シールド部１７は、メイン基体８のグランドに接続されることにより、シールド機能を有している。シールド部１７は、例えば、背面部１７ａがメイン基体８の第２主面８ｃに設けられた不図示のグランド電極に当接されることにより、メイン基体８のグランドに接続されている。なお、シールド部１７は、撮像素子３、透明基体４、信号処理素子５、メイン基体８等を収納する筐体も兼ねている。

背面部１７ａには貫通孔１７ｄが設けられ、メイン基体８の第２主面８ｃが露出している。貫通孔１７ｄ内には、メイン基体８の第２主面８ｃに配置された電子回路素子７が収納されている。貫通孔１７ｄは、蓋部１８により塞がれている。蓋部１８は、背面部１７ａを介してメイン基体８のグランドに接続され、電子回路素子７をシールドしている。図１〜図３では、貫通孔１７ｄが４つ設けられ、背面部１７ａと同等の広さを有する一枚の蓋部１８により、４つの貫通孔１７ｄが塞がれる場合を例示している。なお、背面部１７ａと蓋部１８とを一の部材として捉えれば、電子回路素子７を収納する凹部をメイン基体８の第２主面８ｃに当接する部材に設けたと捉えることもできる。

電子回路素子７は、メイン基体８の基体内配線で撮像素子３や、信号処理素子５と電気的に接続されている。電子回路素子７は、例えば、撮像素子３や信号処理素子５の信号同期を発生させるための水晶などの発振素子、カメラモジュール１の温度を監視するサーミスタ、セラミック積層コンデンサ、抵抗、コイルである。なお、図２では、複数の貫通孔１７ｄそれぞれにおいて、複数の電子回路素子７が配置されている場合を例示している。

メイン基体８は、例えばセラミック多層基板により構成されている。図３では、７枚の基板１９Ａ〜１９Ｇ（以下、「基板１９」といい、各基板を区別しない場合がある。）８ｄが積層されてメイン基体８が構成されている場合を例示している。メイン基体８の第１主面８ｂ、第２主面８ｃ、各基板１９の表面、及び各基板１９に設けられた貫通孔（ビアホール）には、撮像素子３、信号処理素子５、電子回路素子７等に接続される導電路が設けられている。メイン基体８はレンズ群２の光軸方向を積層方向としており、撮像素子３及び信号処理素子５はメイン基体８の積層方向において配列されている。

コネクタ９は、例えば、メイン基体８の第１主面８ｂに配置され、メイン基体８と電気的に接続されている。コネクタ９は例えば側面部１７ｂに設けられた開口部から外部へ突出している。コネクタ９からは、不図示の信号線が延出してＥＣＵに接続されている。信号線は、例えば、周囲が電磁シールドされた電磁シールド信号線である。なお、ＥＣＵがカメラモジュール１に近接設置される場合には、信号線としてフラットケーブルを用いてもよく、この場合、フラットケーブルをコネクタ９に接続してもよいし、フラットケーブルを直接メイン基体８に半田等で接続してもよい。

図４は、撮像素子３及び信号処理素子５周辺を拡大して示す断面図である。

透明基体４は、例えば半田３１によりメイン基体８の第１主面８ｂに固定されている。半田３１は、図３のハッチング領域Ｒ１により示すように、貫通孔８ａの周囲に亘って配置され、貫通孔８ａの第１主面８ｂ側は透明基体４により密封される。またシールド部１７の背面部１７ａとメイン基体８との固定は、例えば、半田やロウ付けにより行われる。当該固定は、少なくとも、貫通孔８ａの周囲に亘って行われ、貫通孔８ａの第２主面８ｃ側は背面部１７ａにより密封される。従って、貫通孔８ａは、透明基体４及びシールド部１７により気密封止される。なお、透明基体４、メイン基体８の半田付けされる領域には、Ａｕ、Ａｌなどの金属皮膜によりメタライズ層が形成されていることが好ましい。

図４に示すように、撮像素子３は、例えば半田（半田ボール）３３により透明基体４のメイン基体８側の面に固定されている。半田３３の位置は適宜に設定してよいが、例えば、半田３３は撮像素子３の外周に沿って配置されている。

透明基体４のメイン基体８側の面には、撮像素子３と接続される導電路３４（第１導電体）が設けられている。導電路３４は、例えばＡｕ、Ａｌ等の金属により形成された導電膜が所定のパターンで透明基体４表面に形成されることにより構成されている。導電路３４は、例えば半田３３により撮像素子３の受光面３ａ側に設けられた不図示の端子と接続される。この場合、半田３３の少なくとも一部は、撮像素子３の透明基体４への固定と、撮像素子３と導電路３４との接続とに兼用される。

導電路３４は、メイン基体８に設けられた導電路３５と電気的に接続されている。導電路３５は、メイン基体８の第１主面８ｂに露出しており、導電路３４と導電路３５とは半田３６により互いに接続されている。半田３６は、例えば半田３１と同種の材料である。

貫通孔８ａには、信号処理素子５付近から第２主面８ｃ側が縮径して段差が形成されている。当該段差は、第１主面８ｂ側の基板１９Ａ、１９Ｂの貫通孔よりも、基板１９Ｃ〜１９Ｇの貫通孔が小さく形成されることにより設けられている。

導電路３５は、第１主面８ｂから基板１９Ａ及び１９Ｂを貫通したのち、基板８Ｃの表面に沿って貫通孔８ａ内へ延び、基板１９Ｃの基板１９Ｂ側の面に形成されたボンディング領域ＢＲまで延びる。ボンディング領域ＢＲの導電路３５と、信号処理素子５の撮像素子３に対向する面に設けられた不図示の端子とは、ワイヤーボンディングにより接続されている。なお、図４では、基板１９Ｃ以降の全ての基板を貫通孔８ａ内へ突出させているが、基板１９Ｃのみ、あるいは、適宜な枚数だけ突出させてボンディング領域ＢＲを貫通孔８ａ内に形成することも可能である。

以上の構成を有するカメラモジュール１の組立工程の概要は以下のとおりである。

まず、電子回路素子７が実装されたメイン基体８と、信号処理素子５が実装された背面部１７ａとが互いに固定される。ただし、メイン基体８と背面部１７ａとの固定の後に電子回路素子７及び信号処理素子５を実装してもよい。そして、ワイヤーボンディングにより信号処理素子５と導電路３５とを接続する。

次に、撮像素子３が実装された透明基体４をメイン基体８に固定する。具体的には、半田３１及び半田３６を透明基体４とメイン基体８との間に配置して加熱し、半田３１及び半田３６を溶融させ、その後、加熱を終了して半田３１及び半田３６を固化させることにより固定する。なお、この際、撮像素子３が透明基体４から落ちないように、半田３３は、半田３１及び半田３６よりも融点が高い材料とし、当該融点よりも低い温度で加熱することが好ましい。

そして、レンズホルダ１５をメイン基体８に固定し、さらに、レンズ群２を保持したレンズ鏡枠１４をレンズホルダ１５に固定する。レンズ鏡枠１４とレンズホルダ１５とを固定する際は、例えば、被写体としてレンズ前面の最適位置に撮影チャートを配置し、レンズ群を通した撮影チャート像を被写体として、撮像素子３で撮像し、その画像を見ながら、光軸方向の最適位置にレンズ群を固定させることで、カメラモジュール１の使用目的に照らして適切な位置にピントが合うような撮像特性を調整できる。

以上の実施形態によれば、信号処理素子５を、撮像素子３の裏面３ｂ側に当該裏面３ｂから離間して配置したことから、信号処理素子５により生じた熱が直接的に撮像素子３に伝達されることがなく、また、撮像素子３の裏面側のデッドスペースの少なくとも一部が信号処理素子５の配置スペースの少なくとも一部として利用されるから、信号処理素子５が撮像素子３へ及ぼす熱影響を低減しつつ、カメラモジュール１を小型化できる。撮像素子３の裏面に信号処理素子５が配置され、撮像素子３と信号処理素子５との距離が短いことから、撮像素子３からの信号に雑音が混ざることも防止される。

信号処理素子５を透明基体４やメイン基体８よりも伝熱率が高い電磁シールド放熱体６の保持部１６により保持したことから、信号処理素子５により生じた熱が電磁シールド放熱体６を介して効率的にカメラモジュール１の外部へ放出され、信号処理素子５が撮像素子３に及ぼす影響が一層低減される。

電磁シールド放熱体６は、信号処理素子５に当接する放熱体として、且つ、撮像素子３や信号処理素子５等のシールド体として兼用されるから、放熱性を向上させつつ、小型化を図ることができる。

電磁シールド放熱体６、より詳細には保持部１６は、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｕ−Ｗ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金のうち少なくとも一種を主成分とする金属により形成されている。これらの金属は、放熱性がよいことに加え、セラミックに膨張係数が比較的近い。従って、電磁シールド放熱体６から効率的に放熱が可能であるとともに、熱膨張による電磁シールド放熱体６とメイン基体８との位置ずれが抑制される。

撮像素子３と信号処理素子５とを離間させるスペーサが、回路基板としてのメイン基体８を含んで構成されているから、スペーサとして新たに部材を配置する必要がなく、カメラモジュールの小型化が図られる。そして、メイン基体８をセラミック多層基板により構成していることから、メイン基体８の厚さの設定が容易であり、ひいては、基板の積層方向に配列される撮像素子３や信号処理素子５の配置位置の設定が容易である。

さらに、撮像素子３や信号処理素子５と、メイン基体８の導電路との接続も立体的に且つ容易に行うことができる。例えば、基板１９Ｃを、当該基板１９Ｃよりも撮像素子３側の基板１９Ａ及び１９Ｂよりも貫通孔８ａ側へ突出させることにより、信号処理素子５とセラミック多層基板の導電路３５とを接続するボンディング領域ＢＲを容易に形成できる。

貫通孔８ａを気密封止する透明基体４及び電磁シールド放熱体６に撮像素子３及び信号処理素子５を固定することにより、信号処理素子５を撮像素子３の裏面３ｂから離間させていることから、撮像素子３及び信号処理素子５を離間させるための新たな部材を設ける必要がなく、カメラモジュールの小型化が図られる。

撮像素子３のフィルタに撮像素子３を固定することにより、信号処理素子５を撮像素子３の裏面３ｂから離間させていることから、撮像素子３及び信号処理素子５を離間させるための新たな部材を設ける必要がなく、カメラモジュールの小型化が図られる。

撮像素子３を信号処理素子５から離間させて保持する透明基体４に導電路３４を配置していることから、小型化が図られ、また、撮像素子３を透明基体４に固定する際に、導電路３４に撮像素子３を接続させることができ、組み立ての容易化が図られる。

透明基体４とメイン基体８との固定と、導電路３４と導電路３５との接続とは、半田（３１、３６）によりなされていることから、透明基体４のメイン基体８への固定と導電路３４と導電路３５との接続を、加熱工程により同時に行うことができ、組立工程が短縮される。

また、上記の特徴を組み合わせることにより、より効果的に撮像素子３への熱影響を低減しつつ、小型化を図ることができる。

本発明は以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施してよい。

撮像素子及び信号処理素子の保持は、信号処理素子が撮像素子の裏面側に当該裏面から離間されるようになされればよく、透明基体、回路基板（メイン基体）、電磁シールド放熱体により保持するものに限定されない。

例えば、透明基体４を設けずに、メイン基体８の第１主面８ｂにより直接撮像素子３を支持してもよいし、透明基体４に代えて、貫通孔８ａに掛け渡されるフレームにより撮像素子３を支持してもよい。メイン基体８により透明基体４を支持する代わりに、電磁シールド放熱体６の背面部１７ａからレンズ群２側へ突出するボスを設け、当該ボスにより透明基体４を支持してもよい。電磁シールド放熱体６による信号処理素子５の保持に代えて、メイン基体８により信号処理素子５を支持してもよい。

図５は、本発明の実施形態の変形例を示す、撮像素子３及び信号処理素子５周辺の拡大断面図である。図５では、実施形態の貫通孔８ａに代えて、凹部１０８ａがメイン基体１０８に形成されている。そして、信号処理素子５は、凹部１０８ａの底部に固定されている。凹部１０８ａの底部からメイン基体１０８の第２主面１０８ｃへかけては、金属１４２が充填されたサーマルビアホール１４１が複数形成されている。すなわち、透明基体４やメイン基体８よりも伝熱性の高い放熱体が基板を貫通するように配置され、信号処理素子５に当接している。信号処理素子５により生じた熱は、サーマルビアホール１４１の金属１４２を介して効率的に第２主面１０８ｃ側へ放出される。

なお、図５の変形例においても、撮像素子３と信号処理素子５とを近接させる力は、メイン基体１０８のうち信号処理素子５の載置面から撮像素子３側の部分Ｓｐを圧縮する方向に働くから、撮像素子３と信号処理素子５とを離間させるスペーサが回路基板の一部（Ｓｐ）を含んで構成されているといえる。

撮像素子と信号処理素子とを離間させるスペーサが回路基板の一部を含んで構成される場合、撮像素子及び信号処理素子が配置される空所は、貫通孔に限定されない。例えば、図５に示したような凹部であってもよい。また、図６（ａ）に示すように、光軸方向に見て、切り欠き部２０８ａによりメイン基体２０８に空所が設けられ、当該切り欠き部２０８に透明基体４が掛け渡されてもよいし、図６（ｂ）に示すように、メイン基体３０８間の隙間３０８ａにより空所が形成され、当該隙間３０８ａに透明基体４が掛け渡されてもよい。ただし、空所が実施形態の貫通孔のように、光軸方向に見て閉じられた穴部であれば、撮像素子等を透明基体４により封止することが容易となる。

なお、本願においては、空所の語には、実施形態のように、光軸方向に見て閉じられた穴部と、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すような光軸方向に見て閉じられていない切り欠き部や隙間を含むものとし、穴部の語には、実施形態のような貫通孔と、図５に示したような凹部とが含まれるものとする。

本発明の実施形態のカメラモジュールの断面図。 図１のカメラモジュールの一部に透視図を含む背面図。 図１のカメラモジュールの一部の分解斜視図。 図１の撮像素子周辺を拡大して示す断面図。 本発明の実施形態の変形例を示す一部拡大断面図。 本発明の実施形態の変形例を示す平面図。

符号の説明

１…カメラモジュール、３…撮像素子、３ａ…受光面、３ｂ…裏面、５…信号処理素子。

Claims (14)

1. 受光面に入射した光を電気信号に変換する撮像素子と、
   前記撮像素子の前記受光面の裏面側に当該裏面から離間して配置され、前記撮像素子により変換された電気信号を処理する信号処理素子と、
   を備えたカメラモジュール。
2. 前記撮像素子を保持する第１保持部と、
   前記信号処理素子を保持し、前記第１保持部よりも伝熱率の高い第２保持部と、
   を備えた請求項１に記載のカメラモジュール。
3. 前記第２保持部は、前記撮像素子及び前記信号処理素子を囲み、導電性を有し、グランドに接続されている
   請求項２に記載のカメラモジュール。
4. 前記第１保持部は、セラミックスを含んで構成され、
   前記第２保持部は、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｕ−Ｗ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金のうち少なくとも一種を主成分とする金属により形成されている
   請求項２又は３に記載のカメラモジュール。
5. 前記撮像素子及び前記信号処理素子の少なくとも一方と接続された導電路を含む回路基板を備え、
   前記撮像素子と前記信号処理素子とを離間させるスペーサが前記回路基板の少なくとも一部を含んで構成されている
   請求項１に記載のカメラモジュール。
6. 前記回路基板には貫通孔が設けられ、
   前記撮像素子及び前記信号処理素子は、前記貫通孔の貫通方向において互いに離間して前記貫通孔に収納され、
   前記撮像素子は、前記回路基板の一主面において前記貫通孔に掛け渡される部材に保持され、
   前記信号処理素子は、前記回路基板の他主面において前記貫通孔に掛け渡される部材に保持されている
   請求項５に記載のカメラモジュール。
7. 前記回路基板には、前記撮像素子及び前記信号処理素子のうち少なくとも一方の動作を制御する電子回路素子が設けられている
   請求項５又は６に記載のカメラモジュール。
8. 前記回路基板は、前記撮像素子と前記信号処理素子との配列方向を積層方向とするセラミック多層基板である
   請求項５〜７のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
9. 前記撮像素子及び前記信号処理素子は、前記セラミック多層基板に設けられた空所に配置され、
   前記セラミック多層基板を構成する複数の基板のうち、前記撮像素子から前記信号処理素子への方向において所定の第１基板よりも前記信号処理素子側に位置する第２基板が、前記第１基板よりも前記空所側へ突出し、当該第２基板の前記第１基板側の面に、前記信号処理素子と前記セラミック多層基板とを接続するワイヤが固定されるボンディング領域が形成されている
   請求項８に記載のカメラモジュール。
10. 前記撮像素子及び前記信号処理素子が収納される穴部を有する基体と、
    前記穴部を気密封止するとともに前記撮像素子へ光を透過させる透明部材と、
    を備え、
    前記透明部材に前記撮像素子が前記受光面を対向させて固定され、前記穴部の底部に前記信号処理素子が支持されることにより、前記信号処理素子は前記撮像素子の前記裏面から離間して配置されている
    請求項１に記載のカメラモジュール。
11. 入射光の一部を遮断して前記撮像素子へ透過させるフィルタであって縁部側が支持されて前記信号処理素子から離間した位置に配置されたフィルタの中央側に、前記撮像素子が前記受光面を対向させて固定されることにより、前記信号処理素子は前記撮像素子の前記裏面から離間して配置されている
    請求項１に記載のカメラモジュール。
12. 入射光を前記撮像素子へ透過させる透明部材であって縁部側が支持されて前記信号処理素子から離間した位置に配置された透明部材の中央側に、前記撮像素子が前記受光面を対向させて固定されることにより、前記信号処理素子は前記撮像素子の前記裏面から離間して配置され、前記透明部材の前記撮像素子と対向する面には、前記撮像素子と接続される導電体が配置されている
    請求項１に記載のカメラモジュール。
13. 前記撮像素子及び前記信号処理素子が収納される空所を有する回路基板と、
    前記空所を覆うように前記回路基板に固定される透明部材と、
    を備え、
    前記透明部材の前記回路基板と対向する面には、前記撮像素子が前記受光面を対向させて固定されるとともに前記撮像素子と接続された第１導電体が設けられ、
    前記回路基板の前記透明部材と対向する面には、前記信号処理素子及び前記第１導電体と接続された前記第２導電体が設けられ、
    前記透明部材と前記回路基板との固定及び前記第１導電体と前記第２導電体との接続は半田によりなされている
    請求項１に記載のカメラモジュール。
14. 受光面に入射した光を電気信号に変換する撮像素子と、
    前記撮像素子により変換された電気信号を処理する信号処理素子と、
    前記撮像素子及び前記信号処理素子の少なくともいずれか一方と接続される導電路が設けられた回路基板であって、前記撮像素子及び前記信号処理素子が貫通方向において互いに離間して収納される貫通孔を有する回路基板と、
    前記貫通孔の一方を密封し、前記貫通孔側の面に前記撮像素子の受光面が固定される透明部材と、
    前記貫通孔の他方を密封し、前記貫通孔側の面に前記信号処理素子が固定され、前記透明部材及び前記回路基板よりも伝熱率の高い放熱体と、
    を備えたカメラモジュール。
    
    
    
    
    

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