JP2011015401A - 撮像モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構造を有し、容易に量産できる撮像モジュールを提供する。
【解決手段】撮像モジュールであって、少なくとも１枚のレンズを含むレンズ部と、レンズ部に入射された画像光を電気的信号に変換する撮像素子と、撮像素子を装着するモールド部及び電気的信号を伝達する複数個のリード部を備えた信号伝達部材とを有し、モールド部が、第１面及び該第１面の反対側に位置する第２面を有すると共に、撮像素子の少なくとも一部を収容するために第１面に凹設された凹部を備え、リード部が、撮像素子の端子に電気的に連結されるべく、凹部の底面に設けられた第１リード端子と、第１面に設けられた第２リード端子と、第１リード端子と第２リード端子とを連結する連結部とを含む、該撮像モジュールが提供される。
【選択図】図２

Description

本発明は、撮像モジュールに関し、特に、撮像素子に電気的に連結された信号伝達部材を具備する撮像モジュールに関する。

デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラのような撮像装置は、今では広く普及している。

具体的には、撮像モジュールは、カメラなどの撮影装置だけではなく、携帯電話などの通信機器にもよく用いられており、それによって、ユーザの多様な要求を満足させている。

撮像モジュールは、複数のレンズを含むレンズ部（レンズユニット）と、画像光を電気信号に変換する撮像素子、例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）とを含む。撮像モジュールを用いる電子機器のサイズがよりスリムで小型になるにつれて、簡素でかつ小型の撮像モジュールが要求されている。

また、撮像モジュールの需要の急増により、容易に量産できる撮像モジュールの需要が高い。

大韓民国特許出願第１０−２００９−００５９７６９号明細書

従って、簡素な構造を有し、容易に量産できる撮像モジュールの開発が必要である。

簡素な構造を有し、容易に製造できる撮像モジュールの１若しくは複数の実施形態を提供する。

或る例示的な実施形態の一態様によれば、撮像モジュールであって、少なくとも１枚のレンズを含むレンズ部と、レンズ部に入射された画像光を電気的信号に変換する撮像素子と、撮像素子を装着するモールド部及び電気的信号を伝達する複数個のリード部を備えた信号伝達部材とを有し、モールド部が、第１面及び該第１面の反対側に位置する第２面を有すると共に、撮像素子の少なくとも一部を収容するために第１面に凹設された凹部を備え、リード部が、撮像素子の端子に電気的に連結されるべく、凹部の底面に設けられた第１リード端子と、第１面に設けられた第２リード端子と、第１リード端子と第２リード端子とを連結する連結部とを含む、該撮像モジュールが提供される。

モールド部の第２面は、レンズ部に対向する前面をなし、凹部の中央部に、撮像素子の受光用窓孔が設けられ得る。受光用窓孔は、撮像素子の受光面に到達するように画像光を通過させる。

モールド部の第１面が、レンズ部に対向する前面をなすこともある。

凹部の深さは、撮像素子の厚さよりも大きいものであり得る。

リード部の第１リード端子上には第１バンプが形成され得、第１バンプは撮像素子の端子に電気的に連結され得る。

リード部の第２リード端子上には第２バンプが形成され得、第２バンプは外部に連結され得る。

リード部の連結部は、第１リード端子から第２リード端子に向けて斜めに延在する部分を含み得る。

リード部の連結部は、モールド部にインサートモールドされ得る。

撮像モジュールは、レンズ部を支持するフレームを更に含み得、フレームはモールド部に結合され得る。

撮像モジュールは、絞り部（アイリスユニット）を更に含み得る。

撮像モジュールは、レンズ部と信号伝達部材との間にスペーサを更に含み得る。

本発明によれば、簡素な構造を有し、容易に製造できる撮像モジュールを具現することができる。

本発明の例示的な実施形態に従う撮像モジュールの上面斜視図である。 本発明の例示的な実施形態に従う図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。 本発明の例示的な実施形態に従う図１に示した撮像モジュールの底面斜視図である。 本発明の例示的な実施形態に従う図１に示した撮像モジュールの分解斜視図である。 本発明の例示的な実施形態に従う図１に示した撮像モジュールに含まれる信号伝達部材の底面斜視図（一部透視図）である。

以下、添付された図面を参照しつつ、本発明の例示的な実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の例示的な実施形態に従う撮像モジュールの上面斜視図である。図２は、本発明の例示的な実施形態に従う図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。図３は、本発明の例示的な実施形態に従う図１に示した撮像モジュール１００の底面斜視図である。図４は、本発明の例示的な実施形態に従う図１に示した撮像モジュール１００の分解斜視図である。図５は、本発明の例示的な実施形態に従う図１に示した撮像モジュール１００に含まれる信号伝達部材１６０の底面斜視図である。

図１ないし図５に図示されているように、撮像モジュール１００は、レンズ部１１０と、撮像素子１２０と、フレーム１３０と、絞り部１４０と、スペーサ１５０と、信号伝達部材１６０とを含む。

レンズ部１１０は、被写体の画像光を透過させるものであり、１若しくは複数のレンズ１１１、１１２、１１３を含む。レンズ１１３上には、赤外線を遮断するための薄いフィルタ層１１３ａが、例えば或るコーティング法によって形成されている。

本実施形態によれば、レンズ部１１０の光軸の方向にフィルタを配置する代わりにレンズ１１３上にフィルタ層１１３ａが形成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。撮像モジュール１００は、レンズ１１１、１１２、１１３に加えて、薄膜またはガラス板の形態でフィルタを更に含むことができる。その場合、含められるフィルタは、赤外線遮断フィルタ、紫外線遮断フィルタ、色補正フィルタのような多様なフィルタであり得る。

レンズ部１１０を透過した画像光は撮像素子１２０の受光面１２０ａ上に結像し、撮像素子１２０として相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）デバイスが用いられる。

本実施形態によれば、撮像素子１２０としてＣＭＯＳデバイスが用いられるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、撮像素子１２０として電荷結合素子（ＣＣＤ）または他のイメージセンサが用いられ得る。ここで、ＣＭＯＳデバイスが用いられると、被写体の画像光がＣＣＤに比べて高速で電気信号に変換され得るので、被写体の撮影時間を短縮させることができるという長所がある。

撮像素子１２０の上面には、信号伝達部材１６０との電気的な連結のための端子１２０ｂが形成されている。

フレーム１３０は、中空内部を有し、レンズ部１１０を収容する鏡筒として機能する。

フレーム１３０の上面には、画像光が通過する窓孔１３１が形成されており、フレーム１３０の底面は、組立て工程のために開口されている。

また、レンズ部１１０に加えて、絞り部１４０及びスペーサ１５０がフレーム１３０内に収容され、信号伝達部材１６０がフレーム１３０上に取り付けられている。

絞り部１４０は、被写体が撮影されるときに撮像素子１２０に入る画像光の量を調節するものであり、レンズ部１１０の上に配置されている。

本実施形態によれば、絞り部１４０はレンズ部１１０の上に配置されているが、本発明はこれに限定されるものではない。絞り部１４０は、撮像素子１２０に入る画像光の量を調節できる限り、どこに配置されてもよい。例えば、絞り部１４０は、レンズ部１１０の下に配置され得る。

スペーサ１５０は、焦点を合わせるために、レンズ部１１０と撮像素子１２０とを互いから所定距離だけ離間するようにレンズ部１１０の下に配置される。

スペーサ１５０には窓孔１５１が開いており、この窓孔を画像光が通過する。

撮像素子１２０と外部回路（図示せず）を電気的に連結するための信号伝達部材１６０は、フレーム１３０の下に取り付けられている。

信号伝達部材１６０には、複数のリード部１６１及び１つのモールド部１６２が含まれる。

複数のリード部１６１は、互いから所定距離だけ離間し、電気信号を伝達するために銅（Ｃｕ）などの導電性物質からなる。

各リード部１６１には、第１リード端子１６１ａ、第２リード端子１６１ｂ、及び連結部１６１ｃが含まれる。第１リード端子１６１ａ、第２リード端子１６１ｂ、及び連結部１６１ｃの配置は、モールド部１６２の構造と相互に関連しているので、モールド部１６２の構造について説明した後に詳細に説明する。

モールド部１６２は、リード部１６１を埋設するためのもので、非導電性素材、例えばエポキシ素材から構成されている。モールド部１６２の中央部には、撮像素子の受光面に到達するように画像光を通過させる受光用窓孔１６２ａが形成され、モールド部１６２の下面には、凹部１６２ｂが形成されている。

図２に図示されているように、凹部１６２ｂは、撮像素子１２０を収容するためのものであるので、撮像素子１２０のサイズより大きなサイズを有する。凹部１６２ｂは、図２に図示されている実施形態ではモールド部１６２の下面、すなわちレンズ部に対向する面とは反対の面（後面）に凹設されているが、例えば図５のように、モールド部１６２の上面、すなわちレンズ部に対向する面（前面）に凹設されることもある。

また、撮像素子１２０が凹部１６２ｂにすっぽりと収まるように、凹部１６２ｂの深さｈは撮像素子１２０の厚さｔより大きい。

図５に図示されているように、凹部１６２ｂは、凹部１６２ｂの深さ方向に形成された側壁部１６２ｂ＿１と、撮像素子１２０をマウントするためのマウンティング部１６２ｂ＿２から構成されている。

リード部１６１の第１リード端子１６１ａは、マウンティング部１６２ｂ＿２に設けられている。従って、第１リード端子１６１ａは、撮像素子１２０の端子１２０ｂに電気的に連結される。

リード部１６１の第２リード端子１６１ｂは、モールド部１６２の枠部１６２ｃに設けられている。従って、第２リード端子１６１ｂは、外部回路と電気的に連結される。

第１リード端子１６１ａは、撮像素子１２０をマウントするマウンティング部１６２ｂ＿２に設けられ、第２リード端子１６１ｂは、モールド部１６２の枠部１６２ｃに設けられているので、第１リード端子１６１ａと第２リード端子１６１ｂは互いに高さが異なる。

リード部１６１の連結部１６１ｃは、第１リード端子１６１ａを第２リード端子１６１ｂに電気的に連結し、モールド部１６２にインサートモールドされている。

第１リード端子１６１ａと第２リード端子１６１ｂは異なる高さにあり、第２リード端子１６１ｂは第１リード端子１６１ａよりもモールド部１６２の外側に形成されているので、連結部１６１ｃは、第１リード端子から第２リード端子に向けて斜めに延在する部分を含む。

第１リード端子１６１ａは、第１バンプ１７１を用いて撮像素子１２０の端子１２０ｂに電気的に連結される。更に詳細には、第１バンプ１７１は、第１リード端子１６１ａ上に配置され、その後、加熱されて、第１リード端子１６１ａを撮像素子１２０の端子１２０ｂにボンディングされる。

第２バンプ１７２は、第２リード端子１６１ｂ上に配置され、外部回路に連結される。更に詳細には、第２バンプ１７２は、第２リード端子１６１ｂ上に配置され、その後、加熱されて、第２リード端子１６１ｂを外部回路の端子（図示せず）にボンディングされる。

第１バンプ１７１及び第２バンプ１７２は、鉛（Ｐｂ）とスズ（Ｓｎ）との合金や無鉛はんだなどの導電性物質から形成される。

ここで、撮像モジュール１００の製造工程について説明する。

まず、後述するように信号伝達部材１６０を製造する。

後述するように、従来技術のリードフレームを用いてリード部１６１を容易に形成することができ、また、モールド樹脂を利用する従来技術のモールディング（封止）法を用いてモールド部１６２を容易に形成することができる。

従来技術のリードフレームのプレス（打ち抜き）及びダウンセット工程により、第１リード端子１６１ａ、第２リード端子１６１ｂ及び連結部１６１ｃを含むリード部１６１を形成する。その後、リードフレームからダイパッドを除去し、モールド樹脂をモールディングすることによって、リード部１６１が埋設されたモールド部１６２を形成する。この場合、モールド部１６２は、図５に図示されているように、受光用窓孔として働く開口部１６２ａと、凹部１６２ｂとから構成され得る。

本実施形態によれば、リード部１６１及びモールド部１６２を形成するために、従来技術のリードフレームを用いてプレス及びモールディング工程を行うが、本発明はこれに限定されるものではない。リード部１６１を、異なる工程を行うことによって形成することもできる。例えば、リード部１６１の個々の構成要素をテープにより最終形態に固定し、モールド樹脂をモールディングすることによって、リード部１６１及びモールド部１６２を製造することができる。

その後、第１リード端子１６１ａ上に第１バンプ１７１を形成し、第２リード端子１６１ｂ上に第２バンプ１７２を形成する。この後、第１バンプ１７１を加熱し、撮像素子１２０の端子１２０ｂにボンディングし、それによって、第１リード端子１６１ａが撮像素子１２０に電気的に連結しかつ撮像素子１２０が信号伝達部材１６０に収容されるようにする。

上記したように信号伝達部材１６０を製造した後、後述するように撮像モジュール１００の組み立てを行う。

絞り部１４０、レンズ部１１０、スペーサ１５０、及び信号伝達部材１６０を準備し、その後、図２に図示されているように、絞り部１４０、レンズ部１１０、スペーサ１５０を順次フレーム１３０内に順に収容する。

その後、フレーム１３０の下に信号伝達部材１６０を取り付け、それによって、撮像モジュール１００を完全に組み立てた状態にする。この場合、信号伝達部材１６０を、例えば接着剤を利用して、フレーム１３０にボンディングする。

その後、信号伝達部材１６０の第２リード端子１６１ｂを、第２バンプ１７２を利用して外部回路にボンディングする。

撮像モジュール１００の製造及び組立て工程は、上記したものに限定されない。必要に応じて、一部の工程の順序を変えることができ、追加的な工程を行うこともできる。

本実施形態によれば、モールド部１６２は、リード部１６１を埋設するように形成され、撮像素子１２０は、モールド部１６２の凹部１６２ｂに収容されるので、信号伝達部材１６０の構造を簡素化することができ、撮像モジュール１００の体積を減少させることができ、撮像モジュール１００の製造及び組立てステップの数を減少させることができるという長所がある。

また、信号伝達部材１６０を形成するときに、従来技術のリードフレームのプレス及びダウンセット工程、その後のモールド樹脂のモールディング工程によって、リード部１６１及びモールド部１６２を形成し得る。従って、複数の撮像モジュール１００を同時に製造することができ、製造ステップの数及び製造コストを減らすことができるという長所がある。

撮像モジュール１００は、撮像機能を有する携帯電話、ポータブルマルチメディアプレーヤ（ＰＭＰ）、電子辞典、電子手帳、カーナビ、小型ノート型パソコンなどの携帯型電子装置に用いられ得る。

上記したように、簡素な構造を有する撮像モジュールは、容易に製造され得る。

本発明の例示的な実施形態について説明してきたが、当業者であれば、以下の請求項によって画定される発明思想の趣旨及び範囲から逸脱することなく形態及び細部の種々の変更が可能であることを理解するであろう。

１００ 撮像モジュール
１１０ レンズ部
１１１、１１２、１１３ レンズ
１１３ａ レンズのフィルタ層
１２０ 撮像素子
１２０ａ 撮像素子の受光面
１２０ｂ 撮像素子の端子
１３０ フレーム
１３１、１５１ 窓孔
１４０ 絞り部
１５０ スペーサ
１６０ 信号伝達部材
１６１ リード部
１６１ａ 第１リード端子
１６１ｂ 第２リード端子
１６１ｃ 連結部
１６２ モールド部
１６２ａ 受光用窓孔（開口部）
１６２ｂ 凹部
１６２ｂ＿１ 側壁部
１６２ｂ＿２ マウンティング部
１６２ｃ 枠部
１７１ 第１バンプ
１７２ 第２バンプ
ｈ 凹部の深さ
ｔ 撮像素子の厚さ

Claims (9)

1. 撮像モジュールであって、
   少なくとも１枚のレンズを含むレンズ部と、
   前記レンズ部に入射された画像光を電気的信号に変換する撮像素子と、
   前記撮像素子を装着するモールド部及び前記電気的信号を伝達する複数個のリード部を備えた信号伝達部材とを有し、
   前記モールド部が、第１面及び該第１面の反対側に位置する第２面を有すると共に、前記撮像素子の少なくとも一部を収容するために前記第１面に凹設された凹部を備え、
   前記リード部が、前記撮像素子の端子に電気的に連結されるべく、前記凹部の底面に設けられた第１リード端子と、前記第１面に設けられた第２リード端子と、前記第１リード端子と前記第２リード端子とを連結する連結部とを含むことを特徴とする撮像モジュール。
2. 前記第２面が前記レンズ部に対向する前面をなし、前記凹部の中央部に、前記撮像素子の受光用窓孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュール。
3. 前記第１面が前記レンズ部に対向する前面をなすことを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュール。
4. 前記凹部の深さが、前記撮像素子の厚さより大きく形成されていることを特徴とする上記請求項のいずれか１に記載の撮像モジュール。
5. 前記第１リード端子上に第１バンプが形成され、該第１バンプが前記撮像素子の端子と電気的に連結されることを特徴とする上記請求項のいずれか１に記載の撮像モジュール。
6. 前記第２リード端子上に第２バンプが形成され、該第２バンプが外部回路と連結されることを特徴とする上記請求項のいずれか１に記載の撮像モジュール。
7. 前記連結部が、前記第１リード端子から前記第２リード端子に向けて斜めに延在する部分を含むことを特徴とする上記請求項のいずれか１に記載の撮像モジュール。
8. 前記連結部が、前記モールド部にインサートモールドされていることを特徴とする上記請求項のいずれか１に記載の撮像モジュール。
9. 前記レンズ部を支持するフレームを更に含み、該フレームが前記モールド部に結合されていることを特徴とする上記請求項のいずれか１に記載の撮像モジュール。

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