JP2009229611A - カメラモジュール及びホットメルト成形方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】台座マウントと回路基板とのクリアランスを後工程で埋める作業を不要とし、さらに、接着剤等のはみ出し部分を減らすことで小型化を実現することを可能にする。
【解決手段】台座マウント3は、矩形部3bの側壁部3eに溝部3f,3gが形成されている。この溝部3f,3gは、矩形部3bの上面部3hと底面部3iとの間を全長に亘って切り欠くように、側壁部3eの外面に形成されている。底面部3iには、リフロー温度で溶融する熱可塑性樹脂からなるホットメルト部が形成される。回路基板に置かれてリフロー炉に入れられると、ホットメルト部がリフロー温度で溶融し、熱可塑性樹脂が回路基板上を広がって側壁部3eの外面からはみ出す。溝部3f,3gにより、このはみ出し量が減少する。
【選択図】図4
【解決手段】台座マウント3は、矩形部3bの側壁部3eに溝部3f,3gが形成されている。この溝部3f,3gは、矩形部3bの上面部3hと底面部3iとの間を全長に亘って切り欠くように、側壁部3eの外面に形成されている。底面部3iには、リフロー温度で溶融する熱可塑性樹脂からなるホットメルト部が形成される。回路基板に置かれてリフロー炉に入れられると、ホットメルト部がリフロー温度で溶融し、熱可塑性樹脂が回路基板上を広がって側壁部3eの外面からはみ出す。溝部3f,3gにより、このはみ出し量が減少する。
【選択図】図4
Description
本発明は、カメラモジュール等に関し、より詳しくは、例えば、携帯電話機等に搭載されるカメラモジュール等に関する。
近年、携帯電話機等の各種機器にカメラシステムが搭載されている。このようなカメラシステムには、マイクロレンズを用いて被写体画像をイメージセンサに結像させるカメラモジュールが広く使用されている。
このようなカメラモジュールについて、例えば、特許文献1に、小型カメラモジュールのソケットへの取付け構造を、ソケットのバネ性腕部が小型カメラモジュールに当たらないようにすることにより、小型カメラモジュールとソケットとの電気的接続の信頼性が向上することが記載されている。
このようなカメラモジュールについて、例えば、特許文献1に、小型カメラモジュールのソケットへの取付け構造を、ソケットのバネ性腕部が小型カメラモジュールに当たらないようにすることにより、小型カメラモジュールとソケットとの電気的接続の信頼性が向上することが記載されている。
ところで、イメージセンサとカバーガラスとを一体化したパッケージセンサを用いるカメラモジュールの場合、パッケージセンサを収納した台座マウントと回路基板との半田付けを確実に行うために、台座マウントが回路基板に当たらないように所定のクリアランスを設けている。
台座マウントと回路基板との間にこのようなクリアランスが残ると、外部の照明光等が原因となる迷光により、イメージセンサに結像される被写体画像にフレア等が生じる。このため、このようなクリアランスは接着剤等により埋める必要がある。
しかし、このようなクリアランスを埋める作業は、通常、カメラモジュールを搭載した回路基板を、所定の加熱炉(リフロー炉)にて加熱処理するリフロー半田付け処理の後に行われるため、作業工程が増大し、生産性の低下の原因の一つとなる。
また、クリアランスを埋めるための接着剤等が回路基板上を広がって台座マウントから外側に大きくはみ出してしまうと、接着剤等がはみ出してしまう回路基板の領域に電子部品やパターンを配置することができず、そのために小型化することが困難になる。
台座マウントと回路基板との間にこのようなクリアランスが残ると、外部の照明光等が原因となる迷光により、イメージセンサに結像される被写体画像にフレア等が生じる。このため、このようなクリアランスは接着剤等により埋める必要がある。
しかし、このようなクリアランスを埋める作業は、通常、カメラモジュールを搭載した回路基板を、所定の加熱炉(リフロー炉)にて加熱処理するリフロー半田付け処理の後に行われるため、作業工程が増大し、生産性の低下の原因の一つとなる。
また、クリアランスを埋めるための接着剤等が回路基板上を広がって台座マウントから外側に大きくはみ出してしまうと、接着剤等がはみ出してしまう回路基板の領域に電子部品やパターンを配置することができず、そのために小型化することが困難になる。
本発明は、台座マウントと回路基板とのクリアランスを後工程で埋める作業を不要とし、さらに、接着剤等のはみ出し部分を減らすことで小型化を実現することを可能にするカメラモジュール及びホットメルト成形方法を提供することを目的とする。
本発明が適用されるカメラモジュールは、レンズユニットと、前記レンズユニットにより結像された入射光を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子を収納する空間を画定する側壁部を有し、前記レンズユニットが取り付けられる台座マウントと、を含み、前記台座マウントは、前記側壁部に形成され、リフロー温度にて溶融して基板との接着に用いられる熱可塑性樹脂からなるホットメルト部と、前記側壁部の外面に形成され、かつ、前記基板と接着する当該側壁部の下面の面積が部分的に減るように形成された外面溝部と、を備えることを特徴とするものである。
ここで、前記台座マウントは、前記側壁部の内面に形成され、かつ、当該側壁部の前記下面の面積が部分的に減るように形成された内面溝部を更に備えることを特徴とすることができる。また、前記内面溝部は、前記外面溝部により前記下面の面積が減る前記側壁部の部分以外の部分の下面の面積を減らすように位置することを特徴とすることができる。また、前記ホットメルト部は、前記外面溝部で前記側壁部の前記下面から外方に突出していることを特徴とすることができる。また、前記外面溝部は、前記側壁部に複数形成され、前記複数の外面溝部は、前記台座マウントに収納される前記撮像素子を挟んで位置することを特徴とすることができる。
本発明が適用されるホットメルト成形方法は、レンズ及び当該レンズにより結像された入射光を電気信号に変換する撮像素子が取り付けられる台座マウントの側壁部の下面に、熱可塑性樹脂からなるホットメルト部を射出成形金型を用いて成形するホットメルト成形方法であって、前記台座マウントの前記下面の面積が部分的に減るように前記側壁部の外面に形成された溝部が前記射出成形金型の射出口に位置するように、当該台座マウントを当該射出成形金型に設置し、溶融状態の前記熱可塑性樹脂を前記射出口から射出し、前記熱可塑性樹脂が硬化した後に前記台座マウントを前記射出成形金型から取り出すことを特徴とするものである。
ここで、前記台座マウントには前記溝部が複数形成され、前記複数の溝部の一つが前記射出成形金型の空気逃げ部に位置するように、前記台座マウントを当該射出成形金型に設置することを特徴とすることができる。また、前記台座マウントを前記射出成形金型から取り出した後に、前記溝部の近傍にある前記熱可塑性樹脂の、前記外面から突出する部分を切除することを特徴とすることができる。
本発明によれば、台座マウントと回路基板とのクリアランスを後工程で埋める作業が不要になり、また、接着剤等のはみ出し部分を減らすことで小型化を実現することが可能になる。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本実施の形態に係るカメラモジュール1を示す外観斜視図であり、図2は、本実施の形態に係るカメラモジュール1の分解斜視図である。
図1及び図2に示すように、カメラモジュール1は、入射光を結像させるレンズユニット2と、レンズユニット2を取り付ける台座マウント3と、レンズユニット2に入射する入射光の特定の周波数成分を除去するフィルタ4と、入射光を電気信号に変換する撮像素子の一例としてのセンサ5と、フィルタ4とセンサ5との間に配置された方形のガラスカバー7と、を備えている。なお、レンズユニット2を台座マウント3に取り付けた部品を鏡筒と呼ぶことがある。
図1は、本実施の形態に係るカメラモジュール1を示す外観斜視図であり、図2は、本実施の形態に係るカメラモジュール1の分解斜視図である。
図1及び図2に示すように、カメラモジュール1は、入射光を結像させるレンズユニット2と、レンズユニット2を取り付ける台座マウント3と、レンズユニット2に入射する入射光の特定の周波数成分を除去するフィルタ4と、入射光を電気信号に変換する撮像素子の一例としてのセンサ5と、フィルタ4とセンサ5との間に配置された方形のガラスカバー7と、を備えている。なお、レンズユニット2を台座マウント3に取り付けた部品を鏡筒と呼ぶことがある。
レンズユニット2は、内部に複数枚のレンズ2b(図3参照)を収容するバレル(ホルダ)2aで構成されている。このバレル2aの端面には、光が入射する開口部2dが形成されている。また、バレル2aの外周面には雄ねじ2cが形成されている。付言すると、レンズユニット2の開口部2dからの入射光が複数枚のレンズ2bによりセンサ5上で結像するように構成されている。
台座マウント3は、レンズユニット2が取り付けられる円筒部3aと、円筒部3aと一体に構成され、フィルタ4及びセンサ5を収容保持するための矩形部3bと、を有する。台座マウント3は、円筒部3aの内部空間と矩形部3bの内部空間とが連続するように構成されている。また、台座マウント3は、内面から延びて内部空間を狭めるように形成されたフランジ部3d(図3参照)を有する。
円筒部3aの内周面には、レンズユニット2の雄ねじ2cに対応する雌ねじ3cが形成されている。そして、レンズユニット2は、台座マウント3の円筒部3aに螺合して取り付けられる。なお、レンズ2b(図3参照)が台座マウント3に直接取り付けられてもよい。
矩形部3bの円筒部3aとは反対側の端面には、側壁部3eが形成されている。この側壁部3eは、矩形部3bの周囲を覆うように形成されている。また、側壁部3eの下端部には、熱可塑性樹脂からなるホットメルト部11が形成されている。
図3は、図1及び図2に示すカメラモジュール1の縦断面図である。
図3に示すように、本実施の形態では、レンズユニット2のバレル2aに2枚のレンズ2bを有する。このレンズ2bは、外光を透過してセンサ5の受光領域5aに結像させるための光学素子である。すなわち、レンズ2bは、レンズユニット2の開口部2dから入射した光がセンサ5に結像するように所定の光学系を形成する。なお、レンズ2bは、単一のレンズ又は複数枚のレンズ群で構成することができる。レンズユニット2は、台座マウント3の円筒部3aにねじ込まれ、ねじ作用により結像調整が行われた後に接着剤により台座マウント3に固着される。これにより、レンズユニット2の焦点合わせを実現している。
また、バレル2aの内側には、2枚のレンズ2bの間に位置する中間環2eと、2枚のレンズ2bの下側に位置するレンズ押さえ2fと、が設けられている。中間環2eは、開口部2dを通過する入射光の光量を制限する絞り機能を有している。レンズ押さえ2fは、2枚のレンズ2bを押さえている。
図3に示すように、本実施の形態では、レンズユニット2のバレル2aに2枚のレンズ2bを有する。このレンズ2bは、外光を透過してセンサ5の受光領域5aに結像させるための光学素子である。すなわち、レンズ2bは、レンズユニット2の開口部2dから入射した光がセンサ5に結像するように所定の光学系を形成する。なお、レンズ2bは、単一のレンズ又は複数枚のレンズ群で構成することができる。レンズユニット2は、台座マウント3の円筒部3aにねじ込まれ、ねじ作用により結像調整が行われた後に接着剤により台座マウント3に固着される。これにより、レンズユニット2の焦点合わせを実現している。
また、バレル2aの内側には、2枚のレンズ2bの間に位置する中間環2eと、2枚のレンズ2bの下側に位置するレンズ押さえ2fと、が設けられている。中間環2eは、開口部2dを通過する入射光の光量を制限する絞り機能を有している。レンズ押さえ2fは、2枚のレンズ2bを押さえている。
台座マウント3の内側には、内面から延びて内部空間を狭めるように形成されたフランジ部3dを有する。台座マウント3のフランジ部3dにはフィルタ4が接触して取り付けられる。
ここで、フィルタ4は、外光の特定の周波数成分を除去する薄板の部材である。本実施の形態では、赤外線除去フィルタ(IRCF:Infrared Cut Filter)を用いている。フィルタ4がフランジ部3dに取り付けられると、台座マウント3の内部空間が2つに仕切られる。このフィルタ4は、センサ5の近傍に配置されており、これにより、乱反射の影響を抑制している。
ここで、フィルタ4は、外光の特定の周波数成分を除去する薄板の部材である。本実施の形態では、赤外線除去フィルタ(IRCF:Infrared Cut Filter)を用いている。フィルタ4がフランジ部3dに取り付けられると、台座マウント3の内部空間が2つに仕切られる。このフィルタ4は、センサ5の近傍に配置されており、これにより、乱反射の影響を抑制している。
台座マウント3の矩形部3bの、側壁部3eに囲まれて形成される領域の内側には、半田バンプ8を介してセンサ5が固着されたガラスカバー7が収容されている。ガラスカバー7は、フィルタ4とセンサ5との間に配置されている。そして、ガラスカバー7にはセンサ5が固着されている。
センサ5は、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等のイメージセンサ(撮像素子)である。本実施の形態では、CSP(Chip Scale Package)構造を有するセンサを用いている。センサ5は、レンズユニット2を介してセンサ5の受光領域5aに結像した光に応じて電気信号を生成し、出力する。
センサ5は、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等のイメージセンサ(撮像素子)である。本実施の形態では、CSP(Chip Scale Package)構造を有するセンサを用いている。センサ5は、レンズユニット2を介してセンサ5の受光領域5aに結像した光に応じて電気信号を生成し、出力する。
ガラスカバー7の出射面側には、配線パターン7aが予め設けられている。そして、この配線パターン7aとセンサ5とが電気的及び物理的に接続するように複数の半田バンプ8が設けられている。このように、配線パターン7aに取り付けられた半田バンプ8により、センサ5は、ガラスカバー7に物理的に固定(接合)されると共に、ガラスカバー7の配線パターン7aと電気的に接続されている。
ここで、センサ5とガラスカバー7との離間距離は、半田バンプ8の大きさによって決定される。半田バンプ8の大きさを制御することは容易であることから、センサ5とガラスカバー7との位置決めを正確に行うことが可能である。また、複数の半田バンプ8により位置決めすることから、センサ5とガラスカバー7との離間距離が平均化される。
ガラスカバー7の出射面側の配線パターン7aの別の位置には、半田バンプ9が配されている。この半田バンプ9により、ガラスカバー7と回路基板12(図7参照)との間の電気的な接続が確保される。なお、この半田バンプ9は、ガラスカバー7に固定されているセンサ5と回路基板12とが互いに離間するためのスペーサとしても用いられている。
ガラスカバー7の出射面側の配線パターン7aの別の位置には、半田バンプ9が配されている。この半田バンプ9により、ガラスカバー7と回路基板12(図7参照)との間の電気的な接続が確保される。なお、この半田バンプ9は、ガラスカバー7に固定されているセンサ5と回路基板12とが互いに離間するためのスペーサとしても用いられている。
次に、カメラモジュール1を構成するレンズユニット2と台座マウント3の材料について説明する。
本実施の形態では、レンズユニット2のバレル2a及び台座マウント3は、遮光性を有し、且つ、後述する加熱炉(リフロー炉)における加熱処理の際に、リフロー温度に耐えられる耐熱性を有する合成樹脂により構成される。ここで、リフロー炉は、例えば、プリント配線基板等の実装基板上で電子部品等を接続する個所に予めハンダを供給し、そこに電子部品を配置してから加熱するリフロー・ハンダ付けを行う装置である。また、リフロー温度は、センサ5と回路基板12(図7参照)との接合が可能な温度である。
ここで、耐熱温度としては、通常、200℃以上、好ましくは260〜300℃であることが望ましい。
本実施の形態では、レンズユニット2のバレル2a及び台座マウント3は、遮光性を有し、且つ、後述する加熱炉(リフロー炉)における加熱処理の際に、リフロー温度に耐えられる耐熱性を有する合成樹脂により構成される。ここで、リフロー炉は、例えば、プリント配線基板等の実装基板上で電子部品等を接続する個所に予めハンダを供給し、そこに電子部品を配置してから加熱するリフロー・ハンダ付けを行う装置である。また、リフロー温度は、センサ5と回路基板12(図7参照)との接合が可能な温度である。
ここで、耐熱温度としては、通常、200℃以上、好ましくは260〜300℃であることが望ましい。
このような耐熱性を有する合成樹脂としては、例えば、エチレンテレフタレートとパラヒドロキシ安息香酸との重縮合体、フェノールおよびフタル酸とパラヒドロキシ安息香酸との重縮合体、2,6−ヒドロキシナフトエ酸とパラヒドロキシ安息香酸との重縮合体等の液晶ポリマー;ポリフタルアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK)、熱可塑性ポリイミド樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。
また、レンズ2bを構成する材料としては、シリコーン系樹脂等の合成樹脂;ガラス等が挙げられる。
また、レンズ2bを構成する材料としては、シリコーン系樹脂等の合成樹脂;ガラス等が挙げられる。
次に、ホットメルト部11について説明する。
図3に示すように、台座マウント3の側壁部3eの下端部にホットメルト部11を有する。ホットメルト部11は、台座マウント3と回路基板12(図7参照)との間に所定のクリアランスCを形成している。なお、クリアランスCは台座マウント3と回路基板12との半田付けを確実に行うために、台座マウント3が回路基板12に当たらないように予め設けられる。
ホットメルト部11は、加熱炉における加熱処理に際し、リフロー温度にて溶融し、クリアランスCを埋めるように回路基板12側に垂れる性質を有する熱可塑性樹脂から形成されている。ここで、リフロー温度は、通常、190℃〜290℃以上である。
図3に示すように、台座マウント3の側壁部3eの下端部にホットメルト部11を有する。ホットメルト部11は、台座マウント3と回路基板12(図7参照)との間に所定のクリアランスCを形成している。なお、クリアランスCは台座マウント3と回路基板12との半田付けを確実に行うために、台座マウント3が回路基板12に当たらないように予め設けられる。
ホットメルト部11は、加熱炉における加熱処理に際し、リフロー温度にて溶融し、クリアランスCを埋めるように回路基板12側に垂れる性質を有する熱可塑性樹脂から形成されている。ここで、リフロー温度は、通常、190℃〜290℃以上である。
このような熱可塑性樹脂としては、例えば、リフロー温度における粘度が、3,000mPa・s〜10,000mPa・sであるものが挙げられる。具体的には、ポリカーボネート樹脂、ホットメルト接着剤等が例示される。中でも、ホットメルト接着剤としては、例えば、11ナイロンや12ナイロン等のポリアミド樹脂を主成分とするポリアミド樹脂ホットメルト接着剤;熱可塑性ポリウレタン樹脂を主成分とするポリウレタン樹脂ホットメルト接着剤;非晶性ポリプロピレン樹脂を主成分とするポリオレフィン樹脂ホットメルト接着剤等が挙げられる。なお、ホットメルト接着剤を用いる場合は、反射防止のため黒色のものが好ましい。
ここで、本実施の形態では、図3に示すように、ホットメルト部11と回路基板12(図7参照)との間に所定のクリアランスCを有する場合について説明したが、クリアランスCを設けない場合についても適用することができる。
すなわち、台座マウント3の矩形部3bを構成する側壁部3eの下端部には、熱可塑性樹脂からなるホットメルト部11が回路基板(図示省略)と当接し、台座マウント3と回路基板との間にクリアランスCを形成しないように設けることも考えられる。
クリアランスCを設けない場合では、ホットメルト部11は、リフロー炉における加熱処理に際し、リフロー温度にて溶融し、回路基板上に垂れ広がることにより台座マウント3の矩形部3bが沈みこむ。このとき、配線パターン7aに配した半田バンプ9が、回路基板上に予め設けた実装部(半田ペースト塗布部)と当接し、半田実装が可能となる。
すなわち、台座マウント3の矩形部3bを構成する側壁部3eの下端部には、熱可塑性樹脂からなるホットメルト部11が回路基板(図示省略)と当接し、台座マウント3と回路基板との間にクリアランスCを形成しないように設けることも考えられる。
クリアランスCを設けない場合では、ホットメルト部11は、リフロー炉における加熱処理に際し、リフロー温度にて溶融し、回路基板上に垂れ広がることにより台座マウント3の矩形部3bが沈みこむ。このとき、配線パターン7aに配した半田バンプ9が、回路基板上に予め設けた実装部(半田ペースト塗布部)と当接し、半田実装が可能となる。
図4は、台座マウント3単体を示す図であり、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は底面図である。
同図の(a)〜(c)に示すように、台座マウント3は、矩形部3bの側壁部3eに外面溝部の一例としての溝部3f,3gが形成されている。この溝部3f,3gは、側壁部3eの外面(外周面、外側)に形成されている。更に説明すると、溝部3f,3gは、矩形部3bの上面部3hと底面部(側壁部の下面)3iとの間を全長に亘って切り欠くように形成されており、このため、溝部3f,3gが平面図(同図の(a)参照)及び底面図(同図の(c)参照)に現れている。このように、溝部3f,3gは、側壁部3eの外面に形成され、かつ、回路基板12(図7参照)と接着する側壁部3eの底面部3iの面積が部分的に減るように形成されている。この溝部3f,3gを、底面部3iの厚さが部分的に薄くなる薄肉部を形成するためのものと言うことができる。なお、底面部3iには、上述したホットメルト部11が形成される(図3参照)。
また、溝部3f,3gは、4つの側壁部3eのうち互いに対向する2つの側壁部3eに形成されている。すなわち、溝部3f,3gは、台座マウント3にセンサ5が収納された状態においてはセンサ5を挟んで位置している。付言すると、本実施の形態では、2つの側壁部3eに溝部3f,3gを形成しているが、4つの側壁部3eのすべてに溝部3f,3gを形成することも考えられる。
同図の(a)〜(c)に示すように、台座マウント3は、矩形部3bの側壁部3eに外面溝部の一例としての溝部3f,3gが形成されている。この溝部3f,3gは、側壁部3eの外面(外周面、外側)に形成されている。更に説明すると、溝部3f,3gは、矩形部3bの上面部3hと底面部(側壁部の下面)3iとの間を全長に亘って切り欠くように形成されており、このため、溝部3f,3gが平面図(同図の(a)参照)及び底面図(同図の(c)参照)に現れている。このように、溝部3f,3gは、側壁部3eの外面に形成され、かつ、回路基板12(図7参照)と接着する側壁部3eの底面部3iの面積が部分的に減るように形成されている。この溝部3f,3gを、底面部3iの厚さが部分的に薄くなる薄肉部を形成するためのものと言うことができる。なお、底面部3iには、上述したホットメルト部11が形成される(図3参照)。
また、溝部3f,3gは、4つの側壁部3eのうち互いに対向する2つの側壁部3eに形成されている。すなわち、溝部3f,3gは、台座マウント3にセンサ5が収納された状態においてはセンサ5を挟んで位置している。付言すると、本実施の形態では、2つの側壁部3eに溝部3f,3gを形成しているが、4つの側壁部3eのすべてに溝部3f,3gを形成することも考えられる。
図5は、台座マウント3に形成されたホットメルト部11(図3参照)がリフロー温度にて溶融した状態を説明するための平面図である。
台座マウント3がリフロー温度まで加熱されると、台座マウント3の底面部3i(図4参照)に形成されたホットメルト部11は溶融する。その際に、図5に示すように、ホットメルト部11の溶融した熱可塑性樹脂は、表面張力によって、底面部3iよりも外方にはみ出す。このようなはみ出しは、回路基板12(図7参照)の小型化を図る場合には好ましくない。本実施の形態のように、側壁部3eの外面に溝部3f,3gを形成すると、溝部3f,3gを形成しない場合に比べてはみ出し量を少なくすることができる。すなわち、溝部3f,3gが形成されている場合のはみ出し量δ1は、溝部3f,3gが形成されていない場合のはみ出し量δ2よりも小さい(δ1<δ2)。また、溝部3f,3gは、側壁部3eの辺の中央部に位置しているので、効果的にはみ出し量を減らすことができる。
台座マウント3がリフロー温度まで加熱されると、台座マウント3の底面部3i(図4参照)に形成されたホットメルト部11は溶融する。その際に、図5に示すように、ホットメルト部11の溶融した熱可塑性樹脂は、表面張力によって、底面部3iよりも外方にはみ出す。このようなはみ出しは、回路基板12(図7参照)の小型化を図る場合には好ましくない。本実施の形態のように、側壁部3eの外面に溝部3f,3gを形成すると、溝部3f,3gを形成しない場合に比べてはみ出し量を少なくすることができる。すなわち、溝部3f,3gが形成されている場合のはみ出し量δ1は、溝部3f,3gが形成されていない場合のはみ出し量δ2よりも小さい(δ1<δ2)。また、溝部3f,3gは、側壁部3eの辺の中央部に位置しているので、効果的にはみ出し量を減らすことができる。
図6は、一変形例に係る台座マウント6単体を示す底面図であり、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は底面図である。なお、台座マウント6は、台座マウント3と基本的な構造が共通するため、台座マウント3と同じ部分については同じ符号を用いることとし、また、その説明を省略することがある。
同図の(c)に示すように、台座マウント6は、矩形部3bの側壁部3eに内面溝部の一例としての溝部6f,6gが形成されている。この溝部6f,6gは、側壁部3eの内面(内周面、内側)に形成されている。このように、溝部6f,6gは、側壁部3eの内面に形成され、かつ、回路基板12(図7参照)と接着する側壁部3eの底面部3iの面積が部分的に減るように形成されている。この溝部6f,6gを、底面部3iの厚さが部分的に薄くなる薄肉部を形成するためのものと言うことができる。
同図の(c)に示すように、台座マウント6は、矩形部3bの側壁部3eに内面溝部の一例としての溝部6f,6gが形成されている。この溝部6f,6gは、側壁部3eの内面(内周面、内側)に形成されている。このように、溝部6f,6gは、側壁部3eの内面に形成され、かつ、回路基板12(図7参照)と接着する側壁部3eの底面部3iの面積が部分的に減るように形成されている。この溝部6f,6gを、底面部3iの厚さが部分的に薄くなる薄肉部を形成するためのものと言うことができる。
更に説明すると、溝部6fは、外側に形成された溝部3fに対して位置をずらして形成され、また、溝部6gは、外側に形成された溝部3gに対して位置をずらして形成されている。言い換えると、本実施の形態では、溝部6fは、溝部3fに隣接して互い違いになるように形成され、また、溝部6gは、溝部3gに隣接して互い違いになるように形成されている。また別の言い方をすると、溝部6f,6gは、溝部3f,3gにより側壁部3eの底面部3iの面積が減る部分以外の部分の底面部3iの面積を減らすように位置している。このため、溝部6f,6gの形成に伴って側壁部3eがあまりにも薄肉になり過ぎてしまうことを回避することができ、強度上必要な肉厚が確保される。言い換えると、強度上必要な肉厚が確保されるのであれば、溝部6fを溝部3fと同じ位置に形成し、かつ、溝部6gを溝部3gと同じ位置に形成することも考えられる。
図7は、図6の台座マウント6に形成されたホットメルト部11がリフロー温度にて溶融した状態を説明するための平面図である。
同図に示すように、カメラモジュール1が回路基板12に載置された状態でリフロー温度まで加熱されると、ホットメルト部11が溶融し、熱可塑性樹脂は表面張力によって、側壁部3eの外面では外側にはみ出し、かつ、側壁部3eの内面ではガラスカバー7との間の隙間に入り込むことが考えられる。本実施の形態では、側壁部3eの内側に溝部6f,6gが形成されているので、台座マウント6とガラスカバー7との間の隙間に入り込んだ熱可塑性樹脂が溝部6f,6gにとどまることで、更に台座マウント6とフィルタ4との間の隙間やフィルタ4とガラスカバー7との間の隙間に熱可塑性樹脂が入り込んでしまう事態の発生を防止することができる。とりわけ、リフロー加熱時にガラスカバー7が沈下する構成を採用した場合には、ガラスカバー7の沈下に伴って熱可塑性樹脂が押し出され、ガラスカバー7の上面側の受光領域に到達してしまう事態の発生を防止することができる。また、台座マウント6のように側壁部3eの内面に溝部6f,6gを設けることで、ホットメルト部11として使用される熱可塑性樹脂の総量を減らすことが可能になる。
同図に示すように、カメラモジュール1が回路基板12に載置された状態でリフロー温度まで加熱されると、ホットメルト部11が溶融し、熱可塑性樹脂は表面張力によって、側壁部3eの外面では外側にはみ出し、かつ、側壁部3eの内面ではガラスカバー7との間の隙間に入り込むことが考えられる。本実施の形態では、側壁部3eの内側に溝部6f,6gが形成されているので、台座マウント6とガラスカバー7との間の隙間に入り込んだ熱可塑性樹脂が溝部6f,6gにとどまることで、更に台座マウント6とフィルタ4との間の隙間やフィルタ4とガラスカバー7との間の隙間に熱可塑性樹脂が入り込んでしまう事態の発生を防止することができる。とりわけ、リフロー加熱時にガラスカバー7が沈下する構成を採用した場合には、ガラスカバー7の沈下に伴って熱可塑性樹脂が押し出され、ガラスカバー7の上面側の受光領域に到達してしまう事態の発生を防止することができる。また、台座マウント6のように側壁部3eの内面に溝部6f,6gを設けることで、ホットメルト部11として使用される熱可塑性樹脂の総量を減らすことが可能になる。
図8の(a)は、他の変形例に係る台座マウント13単体を示す底面図であり、図8の(b)は、また別の変形例に係る台座マウント14単体を示す底面図である。なお、台座マウント13,14は、台座マウント3,6と基本的な構造が共通するため、台座マウント3,6と同じ部分については同じ符号を用いることとし、また、その説明を省略することがある。
図8の(a)に示す台座マウント13には、溝部3f,3gが側壁部3e(図7参照)の中央部以外の位置に形成されている。すなわち、図4に示す台座マウント3は、溝部3f,3gを側壁部3eの中央部に形成しているが、本実施の形態では溝部3f,3gの位置はこれに限られない。更に説明すると、図4に示す台座マウント3の場合には、円筒部3aの外径が矩形部3bの外形寸法よりも小さく、このために、溝部3f,3gを側壁部3eの中央部に配置することが可能である。したがって、例えば円筒部3aの外径と矩形部3bとの外形寸法とを同じにしなくてはならない場合には、溝部3f,3gを中央部からいずれかの方向に偏心する位置に形成することで、本実施の形態を適用することが可能である。
図8の(a)に示す台座マウント13には、溝部3f,3gが側壁部3e(図7参照)の中央部以外の位置に形成されている。すなわち、図4に示す台座マウント3は、溝部3f,3gを側壁部3eの中央部に形成しているが、本実施の形態では溝部3f,3gの位置はこれに限られない。更に説明すると、図4に示す台座マウント3の場合には、円筒部3aの外径が矩形部3bの外形寸法よりも小さく、このために、溝部3f,3gを側壁部3eの中央部に配置することが可能である。したがって、例えば円筒部3aの外径と矩形部3bとの外形寸法とを同じにしなくてはならない場合には、溝部3f,3gを中央部からいずれかの方向に偏心する位置に形成することで、本実施の形態を適用することが可能である。
図8の(b)に示す台座マウント14には、溝部6f,6gが側壁部3e(図7参照)の内面に形成されている。すなわち、台座マウント14は、台座マウント13に溝部6f,6gを追加した構成である。台座マウント14の場合には、溝部3fと溝部6fとの離間距離が、台座マウント6(図6参照)の場合よりも大きく、また、溝部3gと溝部6gとの離間距離が、台座マウント6(図6参照)の場合よりも大きい。このような離間距離は、設計上の諸条件により適宜決定することができる。
次に、台座マウント3にホットメルト部11を形成する方法を説明する。なお、以下説明するホットメルト成形方法については、台座マウント3,6,13,14のいずれにも適用することができるものであり、その一例として、以下台座マウント3のホットメルト成形方法を説明する。
図9は、台座マウント3にホットメルト部11(図1参照)を形成する方法を説明する図であり、(a)は、台座マウント3及び射出成形金型101の斜視図であり、(b)は、一変形例に係る射出成形金型201の斜視図である。
例えば射出成形により製造した台座マウント3は、ホットメルト成形を行うために射出成形金型101に設置される。図9の(a)に示すように、この射出成形金型101は、ホットメルト成形用の窪み部102と、窪み部102に接続するように形成され、熱可塑性樹脂を射出する射出口103と、窪み部102に接続するように形成され、射出口103とは反対側に位置する空気逃げ部104と、を有する。また、射出成形金型101は、台座マウント3を載置するための載置部105を有する。
図9は、台座マウント3にホットメルト部11(図1参照)を形成する方法を説明する図であり、(a)は、台座マウント3及び射出成形金型101の斜視図であり、(b)は、一変形例に係る射出成形金型201の斜視図である。
例えば射出成形により製造した台座マウント3は、ホットメルト成形を行うために射出成形金型101に設置される。図9の(a)に示すように、この射出成形金型101は、ホットメルト成形用の窪み部102と、窪み部102に接続するように形成され、熱可塑性樹脂を射出する射出口103と、窪み部102に接続するように形成され、射出口103とは反対側に位置する空気逃げ部104と、を有する。また、射出成形金型101は、台座マウント3を載置するための載置部105を有する。
ここで、図9の(a)に示す射出成形金型101の代わりに、同図の(b)に示す射出成形金型201を用いることも可能である。この射出成形金型201は、射出口103と空気逃げ部104との間の窪み部102の途中に、空気排出口202,203を有する。射出成型金型201の他の構成は、射出成形金型101と同じである。射出成形金型201は、このような空気排出口202,203を有するので、射出成形時の空気抜けが円滑に行われ、熱可塑性樹脂の流入性が向上する。
図10は、台座マウント3にホットメルト部11(図3参照)を形成する方法を説明する図であり、(a)は、台座マウント3を射出成形金型101に設置した状態の平面図であり、(b)は、(a)の線Xb−Xbによる断面図である。
同図の(a)に示すように、台座マウント3が射出成形金型101の載置部105(同図の(b)参照)に設置される。更に説明すると、射出成形金型101の射出口103は、台座マウント3の溝部3f側に張り出している。すなわち、射出成形金型101の射出口103は、射出成形金型101に設置された台座マウント3の溝部3fの開口領域が狭くなるように形成されている。
同図の(a)に示すように、台座マウント3が射出成形金型101の載置部105(同図の(b)参照)に設置される。更に説明すると、射出成形金型101の射出口103は、台座マウント3の溝部3f側に張り出している。すなわち、射出成形金型101の射出口103は、射出成形金型101に設置された台座マウント3の溝部3fの開口領域が狭くなるように形成されている。
そして、同図の(b)に示すように、治具301が射出成形金型101と位置合わせして射出成形金型101に設置される。この状態では、射出成形金型101の窪み部102に台座マウント3の底面部3iが位置し、また、窪み部102内では、台座マウント3の底面部3iとの間に、熱可塑性樹脂が流れるための空間Aが形成される。また、この空間Aは、台座マウント3の溝部3fを介して射出成形金型101の射出口103と連通し、また、台座マウント3の溝部3gを介して射出成形金型101の空気逃げ部104と連通する。更に説明すると、台座マウント3の溝部3fは、ゲートとして流用する。射出時には溝部3gが射出成形金型101内の空気の逃げとなり、熱可塑性樹脂の流入性が良くなり、成形性の向上も図ることができる。付言すると、ホットメルト成形用ゲートを底面部にする場合には入射口を広くする必要があり、サイズが大型化してしまうという問題が発生するが、本実施の形態ではそのような問題は発生しない。なお、溝部3f,3gは、窪み部102よりも狭いのが好ましい。
また、治具301は、溶融状態の熱可塑性樹脂を溝部3fから低圧で射出する際に、溝部3fの上部から熱可塑性樹脂が流出しないように溝部3fの上部をふさぐものである。
また、治具301は、溶融状態の熱可塑性樹脂を溝部3fから低圧で射出する際に、溝部3fの上部から熱可塑性樹脂が流出しないように溝部3fの上部をふさぐものである。
ホットメルト部11を形成する方法を具体的に説明する。
図11は、台座マウント3にホットメルト部11(図1ないし図3参照)を形成する方法を説明する図であり、(a)は、ホットメルト部11を形成する際の熱可塑性樹脂の流れを説明するための射出成形金型101の平面図であり、(b)は台座マウント3の平面図である。
台座マウント3を射出成形金型101に設置し、溝部3gの上部から熱可塑性樹脂が流出しないように溝部3gの上部を治具301(図10参照)でふさいだ後に、射出成形金型101の射出口103から溶融状態の熱可塑性樹脂を低圧で射出する。すると、熱可塑性樹脂は、図11の(a)に示すように、射出口103から窪み部102に射出され、窪み部102を進んで空気逃げ部104に達すると、射出を止める。
図11は、台座マウント3にホットメルト部11(図1ないし図3参照)を形成する方法を説明する図であり、(a)は、ホットメルト部11を形成する際の熱可塑性樹脂の流れを説明するための射出成形金型101の平面図であり、(b)は台座マウント3の平面図である。
台座マウント3を射出成形金型101に設置し、溝部3gの上部から熱可塑性樹脂が流出しないように溝部3gの上部を治具301(図10参照)でふさいだ後に、射出成形金型101の射出口103から溶融状態の熱可塑性樹脂を低圧で射出する。すると、熱可塑性樹脂は、図11の(a)に示すように、射出口103から窪み部102に射出され、窪み部102を進んで空気逃げ部104に達すると、射出を止める。
その後、冷却することで、熱可塑性樹脂が硬化し、ホットメルト部11が台座マウント3の底面部3i(図10参照)に形成される。そして、図11の(b)に示すように、台座マウント3を射出成形金型101及び治具301から取り出し、余分な熱可塑性樹脂を除去する。具体的には、溝部3f,3gから突出している熱可塑性樹脂を切除する。このような切除をしても溝部3f,3gには、ゲートのカット跡T(図11の(b)での斜線部分)が残るが、側壁部3eの外面の位置よりも奥まった位置であり、熱可塑性樹脂のカット跡Tが側壁部3eの外面から突出することを防止することができる。このように、溝部3f,3gは、ホットメルト成形用のゲートとして利用するものであり、ホットメルト成形後のカット跡Tによるはみ出し量も抑えることができる。
本実施の形態で説明したカメラモジュール1は、これを搭載したモバイル機器の一例としての携帯電話機、例えば、パーソナルコンピュータやPDA(Personal Digital Assistant)に搭載されるカメラ、自動車に搭載されるカメラ又は監視カメラ等にも適用することが可能である。
1…カメラモジュール、2…レンズユニット、3,6…台座マウント、3a…円筒部、3b…矩形部、3c…雌ねじ、3d…フランジ部、3e…側壁部、3f,3g,6f,6g…溝部、3h…上面部、3i…底面部、4…フィルタ、5…センサ、7…ガラスカバー、8,9…半田バンプ、11…ホットメルト部、12…回路基板、101,201…射出成形金型、102…窪み部、103…射出口、104…空気逃げ部、105…載置部、202,203…空気排出口、301…治具、A…空間、C…クリアランス、T…カット跡
Claims (8)
- レンズユニットと、
前記レンズユニットにより結像された入射光を電気信号に変換する撮像素子と、
前記撮像素子を収納する空間を画定する側壁部を有し、前記レンズユニットが取り付けられる台座マウントと、
を含み、
前記台座マウントは、
前記側壁部に形成され、リフロー温度にて溶融して基板との接着に用いられる熱可塑性樹脂からなるホットメルト部と、
前記側壁部の外面に形成され、かつ、前記基板と接着する当該側壁部の下面の面積が部分的に減るように形成された外面溝部と、
を備えることを特徴とするカメラモジュール。 - 前記台座マウントは、前記側壁部の内面に形成され、かつ、当該側壁部の前記下面の面積が部分的に減るように形成された内面溝部を更に備え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。
- 前記内面溝部は、前記外面溝部により前記下面の面積が減る前記側壁部の部分以外の部分の下面の面積を減らすように位置することを特徴とする請求項2に記載のカメラモジュール。
- 前記ホットメルト部は、前記外面溝部で前記側壁部の前記下面から外方に突出していることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のカメラモジュール。
- 前記外面溝部は、前記側壁部に複数形成され、
前記複数の外面溝部は、前記台座マウントに収納される前記撮像素子を挟んで位置することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のカメラモジュール。 - レンズ及び当該レンズにより結像された入射光を電気信号に変換する撮像素子が取り付けられる台座マウントの側壁部の下面に、熱可塑性樹脂からなるホットメルト部を射出成形金型を用いて成形するホットメルト成形方法であって、
前記台座マウントの前記下面の面積が部分的に減るように前記側壁部の外面に形成された溝部が前記射出成形金型の射出口に位置するように、当該台座マウントを当該射出成形金型に設置し、
溶融状態の前記熱可塑性樹脂を前記射出口から射出し、
前記熱可塑性樹脂が硬化した後に前記台座マウントを前記射出成形金型から取り出すことを特徴とするホットメルト成形方法。 - 前記台座マウントには前記溝部が複数形成され、
前記複数の溝部の一つが前記射出成形金型の空気逃げ部に位置するように、前記台座マウントを当該射出成形金型に設置することを特徴とする請求項6に記載のホットメルト成形方法。 - 前記台座マウントを前記射出成形金型から取り出した後に、前記溝部の近傍にある前記熱可塑性樹脂の、前記外面から突出する部分を切除することを特徴とする請求項6又は7に記載のホットメルト成形方法。
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CN103888642A (zh) * | 2012-12-20 | 2014-06-25 | 奥林巴斯映像株式会社 | 摄像装置 |
CN110421856A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-11-08 | 苏州富强科技有限公司 | 一种用于热熔的治具组件、一种热熔机构 |
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-
2008
- 2008-03-19 JP JP2008072593A patent/JP2009229611A/ja not_active Withdrawn
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