JP2011027853A - カメラモジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を実現することができるカメラモジュールの製造方法を提供すること。
【解決手段】センサ基板１３上にレンズホルダ１４が固定されたカメラモジュール本体１１を、カメラモジュール本体１１より大きいサイズの金型２２内に、カメラモジュール本体１１と金型２２の側面とが接しないように配置する工程と、金型２２の上部を蓋２４で覆うことにより金型２２内部を密閉したのち、金型２２内に遮光性の樹脂２５を充填する工程と、遮光性の樹脂２５を硬化する工程と、金型２２からカメラモジュール本体１１およびこのカメラモジュール本体１１の周囲に密着形成された樹脂２５を取り出す工程と、を具備する。
【選択図】図４

Description

本発明は、小型化が可能なカメラモジュールの製造方法に関する。

携帯電話、携帯ゲーム機、ＰＤＡ、パソコンなどに搭載される従来の小型のカメラモジュールは、センサ基板上にレンズ等を内部に有するレンズホルダが固定されたカメラモジュール本体と、この本体の周囲を覆うように形成された磁気シールドもしくは遮光シールドを備えている（特許文献１、２等参照）。

特許文献１に係るカメラモジュールは、カメラモジュール本体と磁気シールドとの間に、例えば５０μｍ程度の隙間を有する構成である。これは、このカメラモジュールを製造する際に使用される自動組み立て装置の精度やカメラモジュール本体を構成する各部品のサイズのばらつきを考慮した構成である。すなわち、自動組み立て装置の精度やカメラモジュール本体を構成する各部品のサイズのばらつきによって、カメラモジュール本体を磁気シールド内に固定する際にカメラモジュール本体が磁気シールドに衝突し、カメラモジュール本体が破損されることを防止するためである。

このように磁気シールドは、カメラモジュール本体よりも大きいサイズで形成しなければならず、これによるカメラモジュール本体と磁気シールドとの隙間がカメラモジュールの小型化を阻害する要因となっている。

また、特許文献２に係るカメラモジュールは、レンズ、レンズホルダおよび遮光シールドが一体的に形成された構成である。これによれば、レンズホルダと遮光シールドとの間に隙間が形成されないため、カメラモジュールの小型化を実現することが可能なように思われる。しかし、特許文献２に係るカメラモジュールにおいてさらなる小型化を実現する場合、遮光シールドを含むレンズホルダの側面を薄く形成する必要がある。従って、小型化に伴ってレンズホルダの機械的強度が劣化すると同時に、遮光シールドの厚さも薄くなるため、遮光性も劣化するという問題がある。従って、このカメラモジュールを小型化するにしたがって、特許文献１に記載された磁気シールドと同様の遮光シールドでこのカメラモジュールを覆う必要がある。すなわち、特許文献２に記載のカメラモジュールであっても、小型化を実現することは困難であるという問題がある。

特開２００５−２２９４３１号公報 特開２００７−４３６２８号公報

本発明の課題は、小型化を実現することができるカメラモジュールの製造方法を提供することにある。

本発明によるカメラモジュールの製造方法は、センサ基板上にレンズホルダが固定されたカメラモジュール本体を、このカメラモジュール本体より大きいサイズの金型内に、前記カメラモジュール本体と前記金型の側面とが接しないように配置する工程と、前記金型の上部を蓋で覆うことにより前記金型内部を密閉したのち、前記金型内に遮光性の樹脂を充填する工程と、前記遮光性の樹脂を硬化する固定と、前記金型から、前記カメラモジュール本体および、このカメラモジュール本体の周囲に密着形成された前記樹脂を取り出す工程と、を具備することを特徴とする方法である。

また、本発明によるカメラモジュールの製造方法は、複数のセンサ部が格子状に設けられたウエハの表面上に、前記センサ部を覆うように複数のレンズホルダを固定する工程と、前記ウエハの裏面に支持基板を形成する工程と、前記レンズホルダの隙間から露出した前記ウエハの領域を、前記ウエハが貫通するまで除去する工程と、この工程により除去された領域および前記レンズホルダ間を遮光性の樹脂で充填する工程と、前記支持基板を取り外す工程と、前記遮光性の樹脂をダイシングする工程と、を具備することを特徴とする方法である。

本発明によれば、小型化を実現することができるカメラモジュールの製造方法を提供することができる。

本発明の各実施形態のカメラモジュールの製造方法によって形成されたカメラモジュールを示す斜視図である。 図１のＸ−Ｘ´に沿って示す断面図である。 本発明の第１の実施形態のカメラモジュールの製造工程を図１のＸ−Ｘ´に沿って示す断面図である。 本発明の第１の実施形態のカメラモジュールの製造工程を図１のＸ−Ｘ´に沿って示す断面図である。 本発明の第１の実施形態のカメラモジュールの製造工程を図１のＸ−Ｘ´に沿って示す断面図である。 本発明の第２の実施形態のカメラモジュールの製造工程を図１のＸ−Ｘ´に沿って示す断面図である。 本発明の第２の実施形態のカメラモジュールの製造工程を図１のＸ−Ｘ´に沿って示す断面図である。 本発明の第２の実施形態のカメラモジュールの製造工程を図１のＸ−Ｘ´に沿って示す断面図である。 本発明の第２の実施形態のカメラモジュールの製造工程を図１のＸ−Ｘ´に沿って示す断面図である。 本発明の各実施形態のカメラモジュールの製造方法によって形成されたカメラモジュールの第１の変形例を示す斜視図である。 図１０のＹ−Ｙ´に沿って示す断面図である。 本発明の各実施形態のカメラモジュールの製造方法によって形成されたカメラモジュールの第２の変形例を示す斜視図である。 図１２のＺ−Ｚ´に沿って示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態のカメラモジュールの製造方法によって製造されたカメラモジュールを示す斜視図である。図１に示すように、カメラモジュールは、カメラモジュール本体１１と、このカメラモジュール本体１１の周囲を覆うように遮光性の樹脂により形成された遮光シールド１２とによって構成されている。ここで、遮光シールド１２は、カメラモジュール本体１１の側面に密着形成されている。

以下に、図１のＸ−Ｘ´に沿って示す断面図である図２を参照して、より詳しくカメラモジュールの構造について説明する。図２に示すように、カメラモジュール本体１１は、センサ基板１３と、このセンサ基板１３上に固定されたレンズホルダ１４とによって構成されている。

レンズホルダ１４は、断面が方形の有底筒型の形状であって、このレンズホルダ１４の中央部には、所望の大きさで開口された孔１６を有している。このレンズホルダ１４の内部には、孔１６の直下にレンズ１７が設けられている。さらにレンズホルダ１４の内部において、レンズ１７と離間した位置には赤外線カットフィルタ１８が設けられている。

センサ基板１３は、絶縁基板１９およびこの絶縁基板１９上に設けられたセンサ部２０によって構成されている。センサ部２０は、例えば複数の撮像素子によって構成されている。

このようなセンサ基板１３上には、センサ部２０を覆うようにレンズホルダ１４が配置され、接着剤２１によって固定されている。このとき、レンズホルダ１４は、フォーカスが調整された状態で固定されている。これにより、カメラモジュール本体１１が形成されている。なお、接着剤２１は、例えば熱硬化性の接着剤または、光硬化性の接着剤など、一般的に使用される接着剤を用いることができる。

以上に説明したカメラモジュール本体１１の周囲には、カメラモジュール本体１１の周囲と密着するように遮光シールド１２が形成されている。

このようなカメラモジュールにおいて、孔１６から内部に入射された光は、レンズホルダ１４内部のレンズ１７によって集光され、かつ、赤外線カットフィルタ１８によって赤外線成分が除かれて、センサ部２０に集光される。

次に、図１、図２に示すカメラモジュールの製造方法について説明する。この製造方法の説明においては、自動組み立て装置を用いて、センサ基板１３上にレンズホルダ１４が固定された状態（カメラモジュール本体１１が形成された状態）以降について説明する。

まず、図３に示すように、カメラモジュール本体１１を、遮光性の金型２２内に配置する。この金型２２は、カメラモジュール本体１１よりも大きいサイズで形成されたものである。具体的には、金型２２は、レンズホルダ１４の形状に対応した断面が方形の有底筒型の形状であって、金型２２の側面がカメラモジュール本体１１に接しないような大きさで形成されている。さらに、この金型２２は、この内部の高さＨがカメラモジュール本体１１と実質的に等しい高さを有している。なお、金型２２の一側面には、金型２２内部に樹脂を封入するための封入部２３が設けられている。

金型２２内にカメラモジュール本体１１を配置する手段は、自動組み立て装置を使用して自動的に行ってもよいし、可能であれば手作業でもよく、その手段は限定されない。

次に、図４に示すように、内部にカメラモジュール本体１１が配置された金型１１の上部を蓋２４で覆い、金型２２内部を密閉する。このとき、金型２２は、この内部の高さが、カメラモジュール本体１１と実質的に等しい高さＨであるため、カメラモジュール本体１１の上部（レンズホルダ１４の上面）と蓋２４とは密着している。この状態で金型２２の内部に封入部２３から、例えば熱硬化性の樹脂２５を充填する。なお、樹脂２５の充填によって、それまで金型２２の内部に存在した空気は、例えば金型２２の一部に設けられた排気口（図示せず）により金型２２の外部に排気される。

次に、図５に示すように、金型２２を加熱することにより金型２２内部の樹脂２５を加熱し、硬化させる。この後、金型２２内部から、樹脂２５からなる遮光シールド１２で覆われたカメラモジュール本体１１を取り出すことにより、カメラモジュールが形成される。

金型２２内から、遮光シールド１２で覆われたカメラモジュール本体１１を取り出す手段も、自動組み立て装置を使用して自動的に行ってもよいし、可能であれば手作業でもよく、その手段は限定されない。

以上の工程によって形成されたカメラモジュールは、カメラモジュール本体１１の周囲に、遮光シールド１２が密着して形成されている。従って、従来のカメラモジュールのように、カメラモジュール本体１１と遮光シールド１２との間に隙間は形成されない。従って、カメラモジュールを小型化することが可能となる。

また、カメラモジュール本体１１をより小型化するためにレンズホルダ１４の厚さを薄くしても、レンズホルダ１４の周囲に遮光シールド１２が密着形成されているため、遮光シールド１２を所望の厚さにすることにより、レンズホルダ１４の機械的強度および遮光性を劣化させることなく、カメラモジュールの小型化を実現することができる。

また、カメラモジュール本体１１の周囲に遮光シールド１２を密着形成しているため、カメラモジュール本体１１と遮光シールド１２樹脂との間から光が入り込むことがない。従って、遮光性に優れたカメラモジュールを得ることができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態のカメラモジュールの製造方法について説明する。なお、この製造方法によって形成されたカメラモジュールの構造は、図１、図２に示されるカメラモジュールと同様である。従って、構造の説明は省略する。

まず、図６に示すように、格子状に複数のセンサ部２０が形成されたウエハ２６上に、例えば自動組み立て装置（図示せず）を使用し、複数のレンズホルダ１４を接着剤２１によって固定する。

次に、図７に示すように、ウエハ２６の裏面全面に支持基板２７を形成する。そして、格子状に配列されたレンズホルダ１４の隙間から露出するウエハ２６を、少なくともウエハ２６を貫通するまでエッチングすることにより、この部分を除去する。これにより、それぞれのレンズホルダ１４は、エッチングにより分割されたそれぞれのウエハ２６（第１の実施形態の絶縁基板１９に相当）上に固定されたことになる。

次に、図８に示すように、エッチングにより除去された領域および、レンズホルダ１４間に、例えば熱硬化性の樹脂２５を充填する。樹脂２５の充填方法は、例えば図４に示される方法と同様の方法である。すなわち、分割前のウエハ２６の形状に対応した断面が円形の有底筒型の形状の金型内にウエハ２６を配置した後、この金型の上部を蓋で覆い、金型内部を密閉する。この状態で金型の内部に、熱硬化性の樹脂２５を充填すればよい。

次に、図９に示すように、充填された樹脂２５を加熱し、樹脂２５を硬化させる。この後、ウエハ２６の裏面から支持基板２７を取り外す。このとき、レンズホルダ１４および分割されたウエハ２６（絶縁基板１９）からなる複数のカメラモジュール本体１１は、樹脂２５によって接続された状態になる。

最後に、複数のカメラモジュール本体１１を接続する樹脂２５をダイシングすることにより、図１、図２に示されたカメラモジュールを製造することができる。

この方法によって形成されたカメラモジュールは、図１、図２に示されるカメラモジュールの形状と同様である。従って、小型化が可能となり、遮光性に優れたカメラモジュールを提供することができる。

以上に、本発明の各実施形態に係るカメラモジュールの製造方法について説明した。しかし、第１、第２の実施形態に係るカメラモジュールの製造方法は、カメラモジュール本体が、図１、図２に示されるカメラモジュールと異なった構造のカメラモジュール本体に対しても同様に適用可能である。

図１０は、上述した各実施形態のカメラモジュールの製造方法によって形成されたカメラモジュールの第１の変形例を示す斜視図である。また、図１１は、図１０のＹ−Ｙ´に沿って示す断面図である。図１１に示すように、各実施形態のカメラモジュールの製造方法は、センサ部２０が接着剤２１を介して透明なガラス基板２８の裏面に設けられ、ガラス基板２８の表面にレンズホルダ１４が固定されたカメラモジュール本体２９に対しても適用可能である。

また、図１２は、上述した各実施形態のカメラモジュールの製造方法によって形成されたカメラモジュールの第２の変形例を示す斜視図であり、図１３は、図１２のＺ−Ｚ´に沿って示す断面図である。図１３に示すように、内部にレンズ１７を有する第１のレンズホルダ１４−１の外側面が、内部に赤外線カットフィルタ１８を有する第２のレンズホルダ１４−２の内側面に嵌合して配置されたレンズホルダ１４がセンサ基板１３上に固定されてなるカメラモジュール本体３０に対しても、適用可能である。他にも、少なくともレンズ１７を有するレンズホルダ１４が、センサ基板１３に固定されているカメラモジュール本体については、全てにおいて適用可能である。

また、第１、第２の実施形態のカメラモジュールの製造方法において、金型２２に充填する樹脂２５は、熱硬化性ではなく、紫外線硬化性の樹脂であってもよい。この場合、金型２２は少なくとも紫外線を透過させる材料によって形成されている必要がある。

また、上述した熱硬化性の樹脂２５または光硬化性の樹脂は、導電性のフィラーが混入された樹脂であってもよい。この場合、フィラーを含有する樹脂２５は、磁気シールドとして機能する。このように、各カメラモジュール本体１１、２９、３０に対して、導電性のフィラーが混入された樹脂２５からなる磁気シールドを密着形成することにより、上述した各カメラモジュールが製造された後、これらを別に設けられた磁気シールド内に固定する必要がなくなる。

なお、磁気シールドは、例えば、図４および図８に示される樹脂２５を充填する工程直前にカメラモジュール本体の周囲に導電性の箔を設け、この後に樹脂２５を充填することによって形成されてもよい。このとき、導電性の箔は、必要に応じてカメラモジュール本体の周囲全面、あるいは周囲の一部に設ければよい。

１１、２９、３０・・・カメラモジュール本体
１２・・・遮光シールド
１３・・・センサ基板
１４・・・レンズホルダ
１６・・・孔
１７・・・レンズ
１８・・・赤外線カットフィルタ
１９・・・絶縁基板
２０・・・センサ部
２１・・・接着剤
２２・・・金型
２３・・・封入部
２４・・・蓋
２５・・・樹脂
２６・・・ウエハ
２７・・・支持基板
２８・・・ガラス基板

Claims (4)

1. センサ基板上にレンズホルダが固定されたカメラモジュール本体を、このカメラモジュール本体より大きいサイズの金型内に、前記カメラモジュール本体と前記金型の側面とが接しないように配置する工程と、
   前記金型の上部を蓋で覆うことにより前記金型内部を密閉したのち、前記金型内に遮光性の樹脂を充填する工程と、
   前記遮光性の樹脂を硬化する工程と、
   前記金型から、前記カメラモジュール本体および、このカメラモジュール本体の周囲に密着形成された前記樹脂を取り出す工程と、
   を具備することを特徴とするカメラモジュールの製造方法。
2. 複数のセンサ部が格子状に設けられたウエハの表面上に、前記センサ部を覆うように複数のレンズホルダを固定する工程と、
   前記ウエハの裏面に支持基板を形成する工程と、
   前記レンズホルダの隙間から露出した前記ウエハの領域を、前記ウエハが貫通するまで除去する工程と、
   この工程により除去された領域および前記レンズホルダ間を遮光性の樹脂で充填する工程と、
   前記支持基板を取り外す工程と、
   前記遮光性の樹脂をダイシングする工程と、
   を具備することを特徴とするカメラモジュールの製造方法。
3. 前記遮光性の樹脂は、導電性のフィラーが混入された樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載のカメラモジュールの製造方法。
4. 前記遮光性の樹脂を充填する工程は、前記カメラモジュール本体の周囲若しくは前記レンズホルダの周囲に導電性の箔を設けた後に、前記遮光性の樹脂を充填する工程であることを特徴とする請求項１または２に記載のカメラモジュールの製造方法。

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