JP2007282195A - カメラレンズモジュールおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】イメージセンサチップ（ＣＣＤデバイス）を使用するコンパクトなデジタルカメラ等に好適な低背構造のカメラレンズモジュールおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】開口１７が形成されたサブストレート１６の一面に光学系（レンズ群）を収容するホルダ１１を配置し、サブストレート１６の他面にイメージセンサチップ１８を配置する。ホルダ１６およびイメージセンサチップ１８は、サブストレート１６の開口１７と位置合わせされる。サブストレート１６およびイメージセンサチップ１８は、異方導電性フィルム２０により相互接続される。
【選択図】図１

Description

本発明はカメラレンズモジュールおよびその製造方法に関し、特にフリップチップ構造を有する低背構造のカメラレンズモジュールおよびその製造方法に関する。

チップオンボード（ＣＯＢ）パッケージ法は、集積回路（ＩＣ）パッケージ技法の一種であり、裸のＩＣチップを回路基板又はサブストレート上に直接マウントする。これは、（１）チップマウンティング、（２）ワイヤ接続および（３）シール（封止）の３つの基本技術を組み合わせ、回路基板組立工程のＩＣ製造のパッケージおよびテスト工程へ送る。このＣＯＢパッケージ法は、コンピュータ、携帯電話、時計、電子玩具やカルキュレータ等の最近の各種電子デバイスに応用されている。

図５を参照して従来技術について説明する。図５は、従来のカメラレンズモジュールの断面図を示す。図示する従来のカメラレンズモジュール５は、ＣＯＢパケージ法を採用し、ホルダ５１、ガラス板（プレート）５５、イメージセンサチップ５８およびサブストレート５６を含んでいる。

ここで、ホルダ５１は、チャンバ（部屋）５２およびレンズグループ用の内ねじ５４が形成された内周壁を有する。ガラス板５５は、ホルダ５１の内ねじ５４の下方に配置され且つホルダ５１に接合されている。イメージセンサチップ５８は、ホルダ５１のチャンバ５２の下方にガラス板５５とコリメート（位置合わせ）されて配置されている。サブストレート５６は、ホルダ５１の底面５１１に配置されている。イメージセンサチップ５８は、導電性又は非導電性接着剤によりサブストレート５６に接続され、その後ベーキング（加熱）して固着されている。導電性ワイヤ５７を採用して、イメージセンサチップ５８とサブストレート５６を接続し、その後接着剤を使用してサブストレート５６をホルダ５１の底面５１１に固着する。その後、サブストレート５６は熱工程により固定される。更に、フレキシブルサブストレート６１およびサブストレート５６を半田５９により相互に固着される。

上述の如き従来のカメラレンズモジュール５は、比較的大きい高さを有するので、斯かるカメラレンズモジュール５は小型又は超小型の電子装置には使用不可能である。更に、イメージセンサチップ５８は放熱特性が制限され且つ埃や不純物等の粒子状の異物がガラス板５５の表面５５１に沈着すると、清掃不能であるので撮影特性を低化させることになる。従って、従来のカメラレンズモジュールは、上述の如き点において改善改良の余地がある。

本発明によるカメラレンズモジュールおよびその製造方法は、上述した課題に鑑みなされたものであり、上述の如き課題を解消又は低減する新たなカメラレンズモジュールおよびその製造方法を提供することを目的とする。

即ち、本発明の１つの目的は、サブストレートをイメージセンサチップ上に配置することにより高さを効果的に抑えると共に（組立製造時又はその後の使用時に）埃やその他の粒子状異物が侵入することによる上述した課題を軽減し且つサブストレートに開口を設けて放熱特性を改善するカメラレンズモジュールを提供することである。また、本発明の他の目的は、斯かるカメラレンズモジュールの製造方法を提供することである。

本発明によるカメラレンズモジュールおよびその製造方法は、次の如き特徴的な構成を採用している。

（１）レンズを収容するチャンバを有するホルダ、前記レンズから入射するイメージを検出するイメージセンサチップおよび該イメージセンサチップに電気的に接続されるサブストレートを含むカメラレンズモジュールにおいて、
前記サブストレートは開口を有し、前記ホルダは前記開口と位置合わせして前記サブストレートの一面に配置され、前記イメージセンサチップは前記開口と位置合わせして前記サブストレートの前記ホルダと反対面に配置されるカメラレンズモジュール。
（２）前記サブストレートの前記ホルダが配置された面側にガラス板を配置して前記ホルダの前記開口を覆う上記（１）のカメラレンズモジュール。
（３）前記イメージセンサチップは前記サブストレートに異方導電性フィルムを介して加熱および加圧して接続される上記（１）又は（２）のカメラレンズモジュール。
（４）前記サブストレートには受動部品が配置される上記（１）、（２）又は（３）のカメラレンズモジュール。
（５）前記イメージセンサチップを覆うように前記サブストレートの前記反対面に固定され、開口を有するカバーを更に備える上記（１）、（２）、（３）又は（４）のカメラレンズモジュール。
（６）前記ホルダの内周壁の前記サブストレート側近傍には両面接着テープが設けられる上記（１）乃至（５）の何れかのカメラレンズモジュール。
（７）前記サブストレートはフレキシブルサブストレートである上記（１）乃至（６）の何れかのカメラレンズモジュール。
（８）前記ホルダおよび前記イメージセンサチップを収容するスロット手段を更に備える上記（１）乃至（４）の何れかのカメラレンズモジュール。
（９）前記スロット手段および前記サブストレートを接続する導電性部材を更に備える上記（８）のカメラレンズモジュール。
（１０）前記ホルダの内周壁には内ねじが形成されている上記（１）乃至（９）の何れかのカメラレンズモジュール。
（１１）サブストレートに開口を形成するステップと、
前記サブストレートの一面に前記開口に位置合わせしてレンズを収容するホルダを固定するステップと、
前記サブストレートの他面に前記開口に位置合わせしてイメージセンサチップを配置するステップと、
前記サブストレートおよび前記イメージセンサチップを異方導電性フィルムにより電気的接続するステップと、
を備えるカメラレンズモジュールの製造方法。
（１２）前記サブストレートの前記一面に前記開口を覆うガラス板を配置するステップを更に備える上記（１１）のカメラレンズモジュールの製造方法。
（１３）前記サブストレートの前記他面にカバーを配置して前記イメージセンサチップを覆うステップを更に備える上記（１１）又は（１２）のカメラレンズモジュールの製造方法。
（１４）スロット手段により前記ホルダおよび前記イメージセンサチップを収容するステップを更に備える上記（１１）又は（１２）のカメラレンズモジュールの製造方法。
（１５）前記サブストレートの前記他面の前記イメージセンサチップの外周部に受動部品を配置するステップを更に備える上記（１１）乃至（１４）の何れかのカメラレンズモジュールの製造方法。

本発明のカメラレンズモジュールおよびその製造方法によると、次の如き実用上の特有の効果を奏する。即ち、全体の高さを抑えた低背構造のカメラレンズモジュールが得られる。その理由は、サブストレートの一面（上面）にホルダを配置し、他面（下面）にイメージセンサチップを配置し、サブストレートおよびイメージセンサチップ間を密着接続するからである。また、ガラス板とイメージセンサチップ間のサブストレートは、イメージセンサチップに対応位置に開口を有するので、イメージセンサチップの発熱を効果的に放熱可能である。更に、チャンバを形成する内周壁の下部に両面接着テープを使用して埃や不純物を付着させることにより、ガラス板の上面を清潔に維持し、撮像性能の低下（劣化）を防止可能である。従って、小型（又は薄型）デジタルカメラや撮影機能を有する携帯電話等の小型薄形化が要求されるカメラレンズモジュールに好適である。

一方、本発明のカメラレンズモジュールの製造方法によると、複雑、時間を要し且つ高価な設備を必要とする加工や処理を不要として、簡単な加熱等の熱処理によりカメラレンズモジュールを安価に製造することが可能である。サブストレートとイメージセンサチップ間を例えば異方導電性フィルム等により相互接続することが可能である。

以下、本発明によるカメラレンズモジュールおよびその製造方法の好適実施の形態の構成および動作を、添付図面を参照して詳細に説明する。

先ず、図１は、本発明によるカメラレンズモジュールの第１実施の形態の構成を示す断面図である。このカメラレンズモジュール１は、ホルダ１１、ガラス板１５、サブストレート（基板）１６およびイメージセンサチップ（ＣＣＤ等の撮像素子）１８により構成されている。そして、ホルダ１１はチャンバ１２を有し、ホルダ１１の内周壁１１２の下部には両面接着テープ１３が設けられ、ホルダ１１の内周壁１１２の上部にはレンズ群又は光学系（図示せず）用の内ねじ１４が形成されている。ガラス板１５は、ホルダ１１のチャンバ１２の下方に配置される。サブストレート１６は、ホルダ１１の下面１１１に配置され且つホルダ１１のチャンバ１２と位置合わせされた開口１７を有し、サブストレート１６の下面１６１には受動部品１９が配置されている。イメージセンサチップ１８は、サブストレート１６の下面１６１に接続され且つサブストレート１６の開口１７と位置合わせされている。両面接着テープ１３は、ガラス板１５上の埃や不純物等を付着させて捕獲し、ガラス板１５の上面１５１を清潔に維持する。

尚、ここで上面および下面等の表現は、図面に関する位置関係を述べるに過ぎず、カメラレンズモジュールの使用状態により上下関係が反転することに留意されたい。これは、後述するカメラレンズモジュールの他の実施の形態についても同様である。

イメージセンサチップ１８は、異方導電性フィルム２０を加熱してサブストレート１６の低面１６１に接続され、イメージセンサチップ１８の入出力デバイス（又はパッド）およびサブストレート１６の入出力デバイス間を相互接続する。次に、サブストレート１６は接着剤によりホルダ１１の低面１１１に接合され、加熱工程により固着される。

次に、図２の断面図を参照して本発明によるカメラレンズモジュールの第２実施の形態を説明する。図２に示す第２実施の形態のカメラレンズモジュール２において、上述した第１実施の形態のカメラレンズモジュール１と対応する構成要素には、説明の便宜上同様の参照符号を使用する（尚、後述する他の実施の形態についても同様である）。本発明によるカメラレンズモジュール２は、ホルダ１１、ガラス板１５、フレキシブル（可撓性）サブストレート２１、イメージセンサチップ１８およびカバー２３により構成される。

カメラレンズモジュール２において、ホルダ１１はチャンバ１２を有し、ホルダ１１の内周壁１１２の下部には両面接着テープ１３が設けられ、内周壁１１２の上部にはレンズ群（図示せず）用の内ねじ１４が形成されている。ガラス板１５は、ホルダ１１のチャンバ１２の下に配置されている。フレキシブルサブストレート２１は、ホルダ１１の底面１１１には位置され且つホルダ１１のチャンバ１２と位置合わせされた開口２１２を有し、フレキシブルサブストレート２１の底面２１１には受動部品１９が設けられている。イメージセンサチップ１８は、フレキシブルサブストレート２１の底面２１１に接続され且つフレキシブルサブストレート２１の開口２１２と位置合わせされている。カバー２３は、開口２２を有し且つフレキシブルサブストレート２１の底面２１１に固定されている。両面接着テープ１３は、ガラス板１５上の埃や不純物を付着させてガラス板１５の上面１５１を清潔に維持する。

イメージセンサチップ１８は、異方導電性フィルム２０を加熱および加圧してフレキシブルサブストレート２１の底面２１１に接続され、イメージセンサチップ１８の入出力デバイスおよびフレキシブルサブストレートの入出力デバイス間を相互接続する。次に、フレキシブルサブストレート２１は、接着剤によりホルダ１１の底面１１１に接合され且つ加熱して固着される。カバー２３は、接着剤によりフレキシブルサブストレート２１の底面に固定され、カバー２３の開口２２はイメージセンサチップ１８の下に位置し、外力が加えられることによりイメージセンサチップ１８が破損するのを防止する。また、カバー２３の開口２２は、イメージセンサチップ１８の放熱に有効である。

次に、図３の断面図を参照して、本発明による第３実施の形態のカメラレンズモジュール３について説明する。このカメラレンズモジュール３は、ホルダ１１、ガラス板１５、サブストレート１６、イメージセンサチップ１８およびスロット手段３１により構成される。

第３実施の形態のカメラレンズモジュール３において、ホルダ１１は、チャンバ１２を有し、ホルダ１１の内周壁１１２の下部には両面接着テープ１３が設けられ、ホルダ１１の内周壁１１２の上部にはレンズ群（図示せず）用の内ねじ１４が形成されている。ガラス板１５はホルダ１１のチャンバ１２の下に配置されている。サブストレート１６は、ホルダ１１のチャンバ１２と位置合わせされた開口１７を有する。また、サブストレート１６は、ホルダ１１の底面１１１に固定され且つサブストレート１６の底面１６１には、受動部品１９が設けられる。イメージセンサチップ１８は、サブストレート１６の底面１６１にサブストレート１６の開口１７と位置合わせされて接続されている。スロット手段３１は、ホルダ１１およびイメージセンサチップ１８を収容し且つ導電部材３２を有し、スロット手段３１およびサブストレート１６を接続する。両面接着テープ１３は、ガラス板１５上の埃や不純物を付着させてこのガラス板１５の上面１５１を清潔に維持するために使用される。

イメージセンサチップ１８は、異方導電性フィルム２０を加熱してサブストレート１６の底面１６１に接続され、イメージセンサチップ１８の入出力デバイスおよびサブストレート１６の入出力デバイス間を相互接続する。次に、サブストレート１６は接着剤によりホルダ１１の底面１１１に接合され、加熱して固着される。

次に、図４の断面図を参照して、本発明による第４実施の形態のカメラレンズモジュール４について説明する。このカメラレンズモジュール４は、ホルダ１１、ガラス板４５、フレキシブルサブストレート２１、イメージセンサチップ１８およびカバー２３により構成される。

この第４実施の形態のカメラレンズモジュール４において、ホルダ１１は、チャンバ１２を有し、ホルダ１１の内周壁１１２の下部には両面接着テープ１３が設けられ、チャンバ１２の上方にはレンズ群（図示せず）用の内ねじ１４が形成されている。ガラス板４５は、ホルダ１１の底面１１１の下に配置されている。フレキシブルサブストレート２１は、ホルダ１１のチャンバ１２と位置合わせされた開口２２を有する。また、フレキシブルサブストレート２１は、ガラス板４５の底面４５１に配置され且つフレキシブルサブストレート２１の底面２１１には受動部品１９が設けられている。イメージセンサチップ１８は、フレキシブルサブストレート２１の底面２１１にフレキシブルサブストレート２１の開口２１２と位置合わせされて接続されている。カバー２３は開口２２を有し、フレキシブルサブストレート２１の底面２１１の下に固定されている。両面接着テープ１３は、ガラス板４５の上面の埃や不純物等を付着させ、ガラス板４５の上面４５２を清潔に維持するために使用される。

イメージセンサチップ１８は、異方導電性フィルム２０を加熱してフレキシブルサブストレート２１の下面２１１に接続され、イメージセンサチップ１８の入出力デバイスおよびフレキシブルサブストレート２１の入出力デバイス間を相互接続する。次に、フレキシブルサブストレート２１は、接着剤にてガラス板４５の下面４５１に接合され、加熱して固着される。カバー２３は、接着剤にてフレキシブルサブストレート２１の下面２１１に固定され且つカバー２３の開口２２は、イメージセンサチップ１８の下に位置し、外力が加えられてイメージセンサチップ１８が破損するのを防止すると共に開口２２はイメージセンサチップ１８の放熱に有効である。

以上、本発明によるカメラレンズモジュールおよびその製造方法の幾つかの好適な実施の形態について詳述した。しかし、斯かる実施の形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨や精神を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であること、当業者には容易に理解できよう。

本発明によるカメラレンズモジュールの第１実施の形態を示す断面図である。 本発明によるカメラレンズモジュールの第２実施の形態を示す断面図である。 本発明によるカメラレンズモジュールの第３実施の形態を示す断面図である。 本発明によるカメラレンズモジュールの第４実施の形態を示す断面図である。 従来のカメラレンズモジュールを示す断面図である。

符号の説明

１、２、３、４ カメラレンズモジュール
１１ ホルダ
１２ チャンバ
１３ 両面接着テープ
１４ レンズ群用内ねじ
１５、４５ ガラス板
１６ サブストレート
１７、２２ 開口
１８ イメージセンサチップ
２０ 異方導電性フィルム
２１ フレキシブルサブストレート
２３ カバー
３１ スロット手段

Claims (15)

1. レンズを収容するチャンバを有するホルダ、前記レンズから入射するイメージを検出するイメージセンサチップおよび該イメージセンサチップに電気的に接続されるサブストレートを含むカメラレンズモジュールにおいて、
   前記サブストレートは開口を有し、前記ホルダは前記開口と位置合わせして前記サブストレートの一面に配置され、前記イメージセンサチップは前記開口と位置合わせして前記サブストレートの前記ホルダと反対面に配置されることを特徴とするカメラレンズモジュール。
2. 前記サブストレートの前記ホルダが配置された面側にガラス板を配置して前記ホルダの前記開口を覆うことを特徴とする請求項１に記載のカメラレンズモジュール。
3. 前記イメージセンサチップは前記サブストレートに異方導電性フィルムを介して加熱および加圧して接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラレンズモジュール。
4. 前記サブストレートには受動部品が配置されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のカメラレンズモジュール。
5. 前記イメージセンサチップを覆うように前記サブストレートの前記反対面に固定され、開口を有するカバーを更に備えることを特徴とする請求項１、2、３又は４に記載のカメラレンズモジュール。
6. 前記ホルダの内周壁の前記サブストレート側近傍には両面接着テープが設けられることを特徴とする請求項１乃至５何れかに記載のカメラレンズモジュール。
7. 前記サブストレートはフレキシブルサブストレートであることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のカメラレンズモジュール。
8. 前記ホルダおよび前記イメージセンサチップを収容するスロット手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のカメラレンズモジュール。
9. 前記スロット手段および前記サブストレートを接続する導電性部材を更に備えることを特徴とする請求項８に記載のカメラレンズモジュール。
10. 前記ホルダの内周壁には内ねじが形成されていることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載のカメラレンズモジュール。
11. サブストレートに開口を形成するステップと、
    前記サブストレートの一面に前記開口に位置合わせしてレンズを収容するホルダを固定するステップと、
    前記サブストレートの他面に前記開口に位置合わせしてイメージセンサチップを配置するステップと、
    前記サブストレートおよび前記イメージセンサチップを異方導電性フィルムにより電気的接続するステップと、
    を備えることを特徴とするカメラレンズモジュールの製造方法。
12. 前記サブストレートの前記一面に前記開口を覆うガラス板を配置するステップを更に備えることを特徴とする請求項１１に記載のカメラレンズモジュールの製造方法。
13. 前記サブストレートの前記他面にカバーを配置して前記イメージセンサチップを覆うステップを更に備えることを特徴とする請求項１１又は１２に記載のカメラレンズモジュールの製造方法。
14. スロット手段により前記ホルダおよび前記イメージセンサチップを収容するステップを更に備えることを特徴とする請求項１１又は１２に記載のカメラレンズモジュールの製造方法。
15. 前記サブストレートの前記他面の前記イメージセンサチップの外周部に受動部品を配置するステップを更に備えることを特徴とする請求項１１乃至１４の何れかに記載のカメラレンズモジュールの製造方法。
    
    

Images