JP2014170183A - カメラモジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】絶縁部における撮像素子が装着された面の変形に起因して発生する機能障害を極力回避できるカメラモジュールを提供する。
【解決手段】カメラモジュールは、基板１０の第２絶縁部１３の内部に、該第２絶縁部１３における撮像素子１５が装着された面の変形を抑制するための面状部１３ｂ２が、第２絶縁部１３の表面（上面）に装着された撮像素子１５と向き合うように埋設されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板の絶縁部に撮像素子が装着されたカメラモジュールに関する。
携帯電話やスマートフォン等のモバイル機器に用いられるカメラモジュールは、基板の絶縁部に装着された撮像素子と該撮像素子上に位置するように配されたレンズを備えている（下記特許文献１を参照）。
前記カメラモジュールは撮像素子が基板の絶縁部に装着された構造を有するため、前記モバイル機器に組み込まれたカメラモジュールの基板、特に撮像素子が装着された絶縁部に落下衝撃や熱衝撃等に伴う応力が伝搬すると、該絶縁部における撮像素子が装着された面に撓みや捻れ等の変形が生じ、該変形に起因して例えば撮像素子とレンズとに光軸ズレが発生して画像偏りや画像乱れ等の機能障害が発生する恐れがある。
特開２０１１−０３５４５８号公報
本発明の目的は、絶縁部における撮像素子が装着された面の変形に起因して発生する機能障害を極力回避できるカメラモジュールを提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明は、基板の絶縁部に装着された撮像素子と該撮像素子上に位置するように配されたレンズを備えたカメラモジュールであって、前記基板の絶縁部の内部に、該絶縁部における前記撮像素子が装着された面の変形を抑制するための面状部が、前記撮像素子と向き合うように埋設されている。
本発明によれば、絶縁部における撮像素子が装着された面の変形に起因して発生する機能障害を極力回避できるカメラモジュールを提供することができる。
本発明の前記目的及び他の目的と、各目的に応じた特徴と効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなる。
図１は本発明を適用したカメラモジュール（第１実施形態）の縦断面図である。 図２は図１に示した面状部の態様を示す図である。 図３（Ａ）は図１に示した面状部の変形例を示す図、図３（Ｂ）は図１に示した面状部の他の変形例を示す図である。 図４は図１に示した面状部のさらに他の変形例を示す図である。 図５は本発明を適用したカメラモジュール（第２実施形態）の縦断面図である。 図６は図５に示した面状部の態様を示す図である。 図７（Ａ）は図５に示した面状部の変形例を示す図、図７（Ｂ）は図５に示した面状部の他の変形例を示す図である。 図８は図５に示した面状部のさらに他の変形例を示す図である。 図９は本発明を適用したカメラモジュール（第３実施形態）の縦断面図である。 図１０は図９に示した面状部の態様を示す図である。 図１１（Ａ）は図９に示した面状部の変形例を示す図、図１１（Ｂ）は図９に示した面状部の他の変形例を示す図である。 図１２は図９に示した面状部のさらに他の変形例を示す図である。
《第１実施形態（図１〜図４）》
〈図１に示したカメラモジュールの構造〉
図１に示したカメラモジュールは、カメラ機能を発揮するための各種デバイス及び回路を備えたものであって、基板１０とこれに取り付けられた光学パッケージ２０とから成り、全体が略直方体形状を成している。参考までに図１に示したカメラモジュールの寸法例を述べれば、長さ及び幅（図１の左右方向寸法）が略８．５ｍｍで高さ（図１の上下方向寸法）が略５ｍｍである。
基板１０は、図１に示したように、電子部品１４が埋設されたグランド配線兼用のコア部１１と、コア部１１の厚さ方向一面（上面）に設けられ内部にシグナル配線１２ａ及びグランド配線１２ｂ等が埋設された第１絶縁部１２と、コア部１１の厚さ方向他面（下面）に設けられ内部にシグナル配線１３ａ及びグランド配線１３ｂ等が埋設された第２絶縁部１３を備えている。つまり、基板１０は電子部品１４が埋設された多層構造の基板である。
コア部１１には、部品収納用の貫通孔１１ａと、凹部ＣＰの一部を構成する貫通孔１１ｂと、導体ビア配置用の貫通孔１１ｃが設けられている。部品収納用の貫通孔１１ａには例えばコンデンサやインダクタやレジスタやフィルタチップやＩＣチップ等の電子部品１４が適宜収納されていて、収納された電子部品１４と貫通孔１１ａとの隙間には絶縁材１１ｂが充填されている。
第１絶縁部１２の内部には、２次元的にパターニングされたシグナル配線１２ａ及びグランド配線１２ｂと断面Ｔ字状の導体ビア（図示省略）が埋設されている。また、第２絶縁部１３の内部には、２次元的にパターニングされたシグナル配線１３ａ及びグランド配線１３ｂと断面Ｔ字状の導体ビア１３ｃが埋設されている。さらに、第１絶縁部１２及び第２絶縁部１３の内部には、第１絶縁部１２からコア部１１の貫通孔１１ｃを通じて第２絶縁部１３に至る筒状の導体ビア１２ｃが埋設されている。さらに、第１絶縁部１２の表面（上面）と第２絶縁部１３の表面（下面）には、断面Ｔ字状の導体パッド１２ｄと導体パッド１３ｄがそれぞれ設けられている。
また、第１絶縁部１２には、コア部１１の貫通孔１１ｂの真上に当たる位置に、凹部ＣＰの他部を構成する貫通孔１２ｅが設けられている。この貫通孔１２ｅの横断面積はコア部１１の貫通孔１１ｂの横断面積よりも大きく、貫通孔１２ｅの中心線は貫通孔１１ｂの中心線に略一致している。つまり、基板１０の表面（上面）には、第１絶縁部１２の貫通孔１２ｅとコア部１１の貫通孔１１ｂによって構成された凹部ＣＰが設けられている。この凹部ＣＰの深さは撮像素子１５の厚さよりも大きく、凹部ＣＰの底面ＣＰａの面積よりも開口ＣＰｂ（基板１０の表面における開口を指す）の面積の方が大きく、凹部ＣＰの内壁（符号無し）は階段状の断面形状を成している。
さらに、凹部ＣＰの底面ＣＰ、即ち、第２絶縁部１３の表面（上面）には、ＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤイメージセンサ等の撮像素子１５が接着剤を用いて装着されている。この撮像素子１５は表面（上面）の中央に受光部１５ａを有し、その周りに複数の接続パッド１５ｂを有している。先に述べたように凹部ＣＰの深さは撮像素子１５の厚さよりも大きいため、凹部ＣＰの底面ＣＰに装着された撮像素子の表面（上面）と基板１０の表面（上面）との間には空隙ＧＡが存在する。また、撮像素子１５の接続パッド１５ｂは、撮像素子１５の表面（上面）と基板１０の表面（上面）との間に存する空隙ＧＡを経由したボンディングワイヤＢＷにより、第１絶縁部１２の導体パッド１２ｄに接続されている。
また、撮像素子１５の輪郭は略矩形であり、凹部ＣＰの底面ＣＰａの輪郭（貫通孔１１ｂの横断面形）と開口ＣＰａの輪郭（貫通孔１２ｅの横断面形）は撮像素子１５の輪郭と相似の略矩形である。撮像素子１５の輪郭に比して凹部ＣＰの底面ＣＰａの輪郭（貫通孔１１ｂの横断面形）を大きくし過ぎるとカメラモジュールの長さ及び幅（図１の左右方向寸法）が無駄に増加してしまうため、底面ＣＰａの輪郭（貫通孔１１ｂの横断面形）は撮像素子１５の挿入を許容する最小のものとなっている。
図１に準じて補足すれば、コア部１１は銅や銅合金等の導電性材料から成り、その厚さは例えば１００〜４００μｍの範囲内にある。また、絶縁材１１ｂと第１絶縁部１２と第２絶縁部１３はエポキシ樹脂やポリイミドやビスマレイミドトリアジン樹脂やこれらに二酸化ケイ素等から成る補強フィラーを含有させたもの等の合成樹脂（熱硬化性のみならず熱可塑性のものも使用可能）から成り、第１絶縁部１２と第２絶縁部１３の厚さは例えば３０〜９０μｍの範囲内にある。さらに、シグナル配線１２ａ及び１３ａとグランド配線１２ｂ及び１３ｂと図示省略の導体ビアと導体ビア１２ｃ及び１３ｃと導体パッド１２ｄ及び１３ｄは銅や銅合金等の導電性材料から成り、シグナル配線１２ａ及び１３ａとグランド配線１２ｂ及び１３ｂの厚さは例えば５〜２５μｍの範囲内にある。
また、第１絶縁部１２の左側の導体パッド１２ｄは導体ビア１２ｃを介して第２絶縁部１３の左から３番目の導体パッド１２ｄに接続され、第１絶縁部１２の右側の導体パッド１２ｄは第１絶縁部１２内のシグナル配線１２ａに接続され、第１絶縁部１２内のグランド配線１２ｂはそのビア部（符号無し）を通じてコア部１１ａに接続されている。一方、第２絶縁部１３の左から１番目と２番目の導体パッド１３ｄは第２絶縁部１３内の導体ビア１３ｃを介して左側の電子部品１４の端子にそれぞれ接続され、右から２番目と３番目の導体パッド１３ｄは第２絶縁部１３内の導体ビア１３ｃを介して右側の電子部品１４の端子にそれぞれ接続され、右から１番目の導体パッド１３ｄは第２絶縁部１３内のシグナル配線１３ａに接続され、第２絶縁部１３内のグランド配線１３ｂはそのビア部１３ｂ３（図２を参照）を通じてコア部１１に接続されている。
ここで、図２を引用して、第２絶縁部１３の内部に埋設されたグランド配線１３ｂ、特に面状部１３ｂ２の態様について説明する。図２に破線で示したように、グランド配線１３ｂは２つの配線部１３ｂ１の間に介在する面状部１３ｂ２を有しており、面状部１３ｂ２に設けられた２つのビア部１３ｂ３をコア部１１に接続されている。要するに、面状部１３ｂ２はグランド配線１３ｂの一部を構成している。この面状部１３ｂ２の輪郭は撮像素子１５の装着面（下面）の輪郭及び凹部ＣＰの底面ＣＰａの輪郭よりも大きな略矩形であり、面状部１３ｂ２は撮像素子１５の装着面（下面）と略平行に向き合っている。前記寸法例に準じて補足すれば、面状部１３ｂ２の厚さは配線部１３ｂ１と同じで例えば５〜２５μｍの範囲内にあり、第２絶縁部１３の表面（上面）との距離（深さ）は例えば１０〜３０μｍの範囲内にある。また、面状部１３ｂ２がグランド配線１３ｂの一部を構成していることから、面状部１３ｂ２のヤング率（縦弾性係数）は第２絶縁部１３（合成樹脂製部分を指す）のヤング率よりも高値である。この面状部１３ｂ２は、第２絶縁部１３における撮像素子１５が装着された面の変形を抑制する役目を果たす。図２にはビア部１３ｂ３の数を２つとしたものを示したが、なるべく多くのビア部１３ｂ３を面状部１３ｂ２に設けてコア部１１に接続することが好ましい。
一方、光学パッケージ２０は、図１に示したように、レンズユニット２１と、レンズユニット２１の周囲に配されたオートフォーカス用アクチュエータ２２と、レンズユニット２１の下側に配されたフィルタユニット２３と、レンズユニット２１、アクチュエータ２２及びフィルタユニット２３を包含するケース２４を備えている。
レンズユニット２１は、複数（図中は２個）のレンズ２１ａと、レンズ２１ａの周囲を囲む筒状ホルダ２１ｂを有している。オートフォーカス用アクチュエータ２２は例えば可動コイル及び固定永久磁石を備えたものであって、可動コイルに入力される駆動信号に基づいてレンズユニット２１を上下方向に移動させて焦点合わせを行う。フィルタユニット２３は、ＩＲカットフィルタ等の光学フィルタ２３ａと、光学フィルタ２３ａの周囲を囲む環状ホルダ２３ｂを有している。ケース２４は外観が略直方体形状を成し、その内側に配されたレンズユニット２１、アクチュエータ２２及びフィルタユニット２３を覆っている。このケース２４は、レンズ２１ａ及び光学フィルタ２３ａが基板１０の撮像素子１５の真上に位置するように、嵌め合わせや接着等の結合手法によって基板１０に取り付けられており、図示省略の端子を介して基板１０に構築された回路に電気的に接続されている。
〈図１に示したカメラモジュールによって得られる効果〉
（Ｅ１１）図１に示したカメラモジュールは、基板１０の第２絶縁部１３の内部に、該第２絶縁部１３における撮像素子１５が装着された面の変形を抑制するための面状部１３ｂ２が、第２絶縁部１３の表面（上面）に装着された撮像素子１５と向き合うように埋設されている。依って、携帯電話やスマートフォン等のモバイル機器に組み込まれたカメラモジュールの基板１０、特に撮像素子１５が装着された第２絶縁部１３に落下衝撃や熱衝撃等に伴う応力が伝搬しても、該応力によって第２絶縁部１３における撮像素子１５が装着された面に撓みや捻れ等の変形が生じることを面状部１３ｂ２により抑制して、該変形に起因して例えば撮像素子１５とレンズ２１ａとに光軸ズレが発生して画像偏りや画像乱れ等の機能障害が発生することを回避できる。
（Ｅ１２）図１に示したカメラモジュールは、面状部１３ｂ２が撮像素子１５の装着面（下面）と略平行に向き合っており、しかも、面状部１３ｂ２のヤング率が第２絶縁部１３（合成樹脂製部分を指す）のヤング率よりも高値である。依って、第２絶縁部１３における撮像素子１５が装着された面に対する変形抑制作用をより的確に発揮して、先に述べた機能障害発生をより確実に回避できる。
（Ｅ１３）図１に示したカメラモジュールは、面状部１３ｂ２がグランド配線１３ｂと同じ導電性材料から成り、該面状部１３ｂ２がグランド配線１３ｂの一部を構成している。依って、第２絶縁部１３の内部にグランド配線１３ｂをパターニングするときに面状部１３ｂ２を同時に作製できることから、面状部１３ｂ２の作製にコストがかからない。
（Ｅ１４）図１に示したカメラモジュールは、基板１０の表面（上面）に撮像素子１５の厚さよりも大きな深さを有する凹部ＣＰが設けられていて、撮像素子１５がその表面（上面）と基板１０の表面（上面）との間に空隙ＧＡが存するように凹部ＣＰの底面ＣＰａに装着されている。依って、撮像素子１５の受光部１５ａとレンズ２１ａとの間に最小焦点距離に対応する間隔ＣＬ（図１を参照）を確保しなければならない場合でも、レンズ２１ａを基板１０の表面（上面）に近付けて配置することができ、これによりカメラモジュールの高さを低減して薄型化に貢献できる。
〈面状部の変形例〉
（Ｍ１１）図２には面状部１３ｂ２に配線部１３ｂ１及びビア部１３ｂ３が付帯したものを示したが、図３（Ａ）に示したように配線部１３ｂ１を排除した場合でも前記Ｅ１１〜Ｅ１４と同様の効果を発揮できる。
（Ｍ１２）図２には面状部１３ｂ２の輪郭が撮像素子１５の装着面（下面）の輪郭よりも大きいものを示したが、図３（Ｂ）に示したように面状部１３ｂ２の輪郭を撮像素子１５の装着面（下面）の輪郭と略一致させた場合でも、加えて、図３（Ａ）に示した面状部１３ｂ２の輪郭を撮像素子１５の装着面（下面）の輪郭と略一致させた場合でも、前記Ｅ１１〜Ｅ１４と同様の効果を発揮できる。勿論、面状部１３ｂ２の輪郭を撮像素子１５の装着面（下面）の輪郭よりも多少小さくしても前記Ｅ１１〜Ｅ１４と略同様の効果を期待できる。
（Ｍ１３）図２には面状部１３ｂ２が導体ビア１３ｂ３を通じてコア部１１に接続されたものを示したが、図４に示したように導体ビア１３ｂ３を排除した場合でも、加えて、図３（Ｂ）に示したものから導体ビア１３ｂ３及び矩形状張り出し部分を排除した場合でも、前記Ｅ１１〜Ｅ１４と同様の効果を発揮できる。また、この導体ビア１３ｂ３を排除する場合に関しては、面状部１３ｂ２の輪郭を撮像素子１５の装着面（下面）の輪郭よりも多少小さくしても前記Ｅ１１〜Ｅ１４と略同様の効果を期待できる。
（Ｍ１４）図示を省略したが、図２に示したものから配線部１３ｂ１及び導体ビア１３ｂ３を排除した面状部１３ｂ２のみ、即ち、グランド配線にはならない単なる面状部１３ｂ２のみを埋設した場合でも、加えて、該面状部１３ｂ２の輪郭を撮像素子１５の装着面（下面）の輪郭と略一致させた場合でも、要するに、面状部１３ｂ２が第２絶縁部１３に埋設されたグランド配線等と非接触で孤立していても、前記Ｅ１１〜Ｅ１４と同様の効果を発揮できる。また、このグランド配線にはならない単なる面状部１３ｂ２のみを埋設する場合に関しては、面状部１３ｂ２の輪郭を撮像素子１５の装着面（下面）の輪郭よりも多少小さくしても前記Ｅ１１〜Ｅ１４と略同様の効果を期待できる。
（Ｍ１５）図示を省略したが、前記Ｍ１４で説明したようなグランド配線にはならない単なる面状部１３ｂ２のみを埋設する場合には、該面状部１３ｂ２の材料は必ずしも導電性材料である必要はない。例えば、第２絶縁部１３（合成樹脂部分を指す）のヤング率よりもヤング率が高値であるセラミックスやガラス等の非導電性材料から成る面状部相当物を第２絶縁部１３の内部に埋設するようにしても、前記Ｅ１１〜Ｅ１４と同様の効果を発揮できる。
（Ｍ１６）図示を省略したが、図２に示した面状部１３ｂ２並びに前記Ｍ１１〜Ｍ１５で説明した面状部１３ｂ２は、第２絶縁部１３における撮像素子１５が装着された面の変形を抑制する役目を果たせるものであれば、シグナル配線を通過させるためのスリットや導体ビアを配置するための貫通孔を有するものであっても前記Ｅ１１〜Ｅ１４と同様の効果を発揮できる。
〈他の変形例〉
図１及び図４には、基板１０のコア部１１が導電性材料から成るものを示したが、コア部１１が例えば合成樹脂やセラミックス等の非導電性材料から成る場合でも、前記Ｅ１１〜Ｅ１４と同様の効果を発揮できる。また、コア部１１及び絶縁材１１ｂが単一の層状絶縁材から成る場合、換言すれば、電子部品１４が単一の層状絶縁材の中に埋設されている基板構造であっても、前記Ｅ１１〜Ｅ１４と同様の効果を発揮できる。
《第２実施形態（図５〜図８）》
〈図５に示したカメラモジュールの構造〉
図５に示したカメラモジュールが、図１に示したカメラモジュール（第１実施形態）と構造を異にするところは、
・基板１０から凹部ＣＰを排除した点
・基板１０の第１絶縁部１２の表面（上面）に撮像素子１５を装着した点
・第１絶縁部１２の内部に図１に示したグランド配線１３ｂの代用となるグランド配線１ ２ｆを埋設した点
にある。図５には、図示の便宜上、コア部１１の中央部分に電子部品１４が埋設されていないものを示したが、実際上は該中央部分にも他の電子部品１４が埋設されている。参考までに図５に示したカメラモジュールの寸法例を述べれば、長さ及び幅（図５の左右方向寸法）が略８．５ｍｍで高さ（図５の上下方向寸法）が略７ｍｍである。
ここで、図６を引用して、第１絶縁部１２の内部に埋設されたグランド配線１２ｆ、特に面状部１２ｆ２の態様について説明する。図６に破線で示したように、グランド配線１２ｆは２つの配線部１２ｆ１の間に介在する面状部１２ｆ２を有しており、面状部１２ｆ２に設けられた２つのビア部１２ｆ３をコア部１１に接続されている。要するに、面状部１２ｆ２はグランド配線１２ｆの一部を構成している。この面状部１２ｆ２の輪郭は撮像素子１５の装着面（下面）の輪郭（２点鎖線を参照）よりも大きな略矩形であり、面状部１２ｆ２は撮像素子１５の装着面（下面）と略平行に向き合っている。前記寸法例に準じて補足すれば、面状部１２ｆ２の厚さは配線部１２ｆ１と同じで例えば５〜２５μｍの範囲内にあり、第１絶縁部１２の表面（上面）との距離（深さ）は例えば１０〜３０μｍの範囲内にある。また、面状部１２ｆ２がグランド配線１２ｆの一部を構成していることから、面状部１２ｆ２のヤング率（縦弾性係数）は第１絶縁部１２（合成樹脂製部分を指す）のヤング率よりも高値である。この面状部１２ｆ２は、第１絶縁部１２における撮像素子１５が装着された面の変形を抑制する役目を果たす。図６にはビア部１２ｆ３の数を２つとしたものを示したが、なるべく多くのビア部１２ｆ３を面状部１２ｆ２に設けてコア部１１に接続することが好ましい。
〈図５に示したカメラモジュールによって得られる効果〉
（Ｅ２１）図５に示したカメラモジュールは、基板１０の第１絶縁部１２の内部に、該第１絶縁部１２における撮像素子１５が装着された面の変形を抑制するための面状部１２ｆ２が、第１絶縁部１２の表面（上面）に装着された撮像素子１５と向き合うように埋設されている。依って、携帯電話やスマートフォン等のモバイル機器に組み込まれたカメラモジュールの基板１０、特に撮像素子１５が装着された第１絶縁部１２に落下衝撃や熱衝撃等に伴う応力が伝搬しても、該応力によって第１絶縁部１２における撮像素子１５が装着された面に撓みや捻れ等の変形が生じることを面状部１２ｆ２により抑制して、該変形に起因して例えば撮像素子１５とレンズ２１ａとに光軸ズレが発生して画像偏りや画像乱れ等の機能障害が発生することを回避できる。
（Ｅ２２）図５に示したカメラモジュールは、面状部１２ｆ２が撮像素子１５の装着面（下面）と略平行に向き合っており、しかも、面状部１２ｆ２のヤング率が第１絶縁部１２（合成樹脂製部分を指す）のヤング率よりも高値である。依って、第１絶縁部１２における撮像素子１５が装着された面に対する変形抑制作用をより的確に発揮して、先に述べた機能障害発生をより確実に回避できる。
（Ｅ２３）図５に示したカメラモジュールは、面状部１２ｆ２がグランド配線１２ｆと同じ導電性材料から成り、該面状部１２ｆ２がグランド配線１２ｆの一部を構成している。依って、第１絶縁部１２の内部にグランド配線１２ｆをパターニングするときに面状部１２ｆ２を同時に作製できることから、面状部１２ｆ２の作製にコストがかからない。
〈面状部の変形例〉
（Ｍ２１）図６には面状部１２ｆ２に配線部１２ｆ１及びビア部１２ｆ３が付帯したものを示したが、図７（Ａ）に示したように配線部１２ｆ１を排除した場合でも前記Ｅ２１〜Ｅ２３と同様の効果を発揮できる。
（Ｍ２２）図６には面状部１２ｆ２の輪郭が撮像素子１５の装着面（下面）の輪郭よりも大きいものを示したが、図７（Ｂ）に示したように面状部１２ｆ２の輪郭を撮像素子１５の装着面（下面）の輪郭と略一致させた場合でも、加えて、図７（Ａ）に示した面状部１２ｆ２の輪郭を撮像素子１５の装着面（下面）の輪郭と略一致させた場合でも、前記Ｅ２１〜Ｅ２３と同様の効果を発揮できる。勿論、面状部１２ｆ２の輪郭を撮像素子１５の装着面（下面）の輪郭よりも多少小さくしても前記Ｅ２１〜Ｅ２３と略同様の効果を期待できる。
（Ｍ２３）図６には面状部１２ｆ２が導体ビア１２ｆ３を通じてコア部１１に接続されたものを示したが、図８に示したように導体ビア１２ｆ３を排除した場合でも、加えて、図７（Ｂ）に示したものから導体ビア１２ｆ３及び矩形状張り出し部分を排除した場合でも、前記Ｅ２１〜Ｅ２３と同様の効果を発揮できる。また、この導体ビア１２ｆ３を排除する場合に関しては、面状部１２ｆ２の輪郭を撮像素子１５の装着面（下面）の輪郭よりも多少小さくしても前記Ｅ２１〜Ｅ２３と略同様の効果を期待できる。
（Ｍ２４）図示を省略したが、図６に示したものから配線部１２ｆ１及び導体ビア１２ｆ３を排除した面状部１２ｆ２のみ、即ち、グランド配線にはならない単なる面状部１２ｆ２のみを埋設した場合でも、加えて、該面状部１２ｆ２の輪郭を撮像素子１５の装着面（下面）の輪郭と略一致させた場合でも、要するに、面状部１２ｆ２が第１絶縁部１２に埋設されたグランド配線等と非接触で孤立していても、前記Ｅ２１〜Ｅ２３と同様の効果を発揮できる。また、このグランド配線にはならない単なる面状部１２ｆ２のみを埋設する場合に関しては、面状部１２ｆ２の輪郭を撮像素子１５の装着面（下面）の輪郭よりも多少小さくしても前記Ｅ２１〜Ｅ２３と略同様の効果を期待できる。
（Ｍ２５）図示を省略したが、前記Ｍ２４で説明したようなグランド配線にはならない単なる面状部１２ｆ２のみを埋設する場合には、該面状部１２ｆ２の材料は必ずしも導電性材料である必要はない。例えば、第１絶縁部１２（合成樹脂部分を指す）のヤング率よりもヤング率が高値であるセラミックスやガラス等の非導電性材料から成る面状部相当物を第１絶縁部１２の内部に埋設するようにしても、前記Ｅ２１〜Ｅ２３と同様の効果を発揮できる。
（Ｍ２６）図示を省略したが、図６に示した面状部１２ｆ２並びに前記Ｍ２１〜Ｍ２５で説明した面状部１２ｆ２は、第１絶縁部１２における撮像素子１５が装着された面の変形を抑制する役目を果たせるものであれば、シグナル配線を通過させるためのスリットや導体ビアを配置するための貫通孔を有するものであっても前記Ｅ２１〜Ｅ２３と同様の効果を発揮できる。
〈他の変形例〉
図５及び図８には、基板１０のコア部１１が導電性材料から成るものを示したが、コア部１１が例えば合成樹脂やセラミックス等の非導電性材料から成る場合でも、前記Ｅ２１〜Ｅ２３と同様の効果を発揮できる。また、コア部１１及び絶縁材１１ｂが単一の層状絶縁材から成る場合、換言すれば、電子部品１４が単一の層状絶縁材の中に埋設されている基板構造であっても、前記Ｅ２１〜Ｅ２３と同様の効果を発揮できる。
《第３実施形態（図９〜図１２）》
〈図９に示したカメラモジュールの構造〉
図９に示したカメラモジュールが、図１に示したカメラモジュール（第１実施形態）と構造を異にするところは、
・基板１０を、電子部品１４が埋設されていない多層構造の基板３０に置換した点
・基板３０の絶縁部１１の表面（上面）に設けられた導体パッド３１ｄに電子部品１４を 実装した点
・基板３０の絶縁部３１の表面（上面）に撮像素子１５を装着した点
・絶縁部３１の内部に図１に示したグランド配線１３ｂの代用となるグランド配線３１ｂ を埋設した点
にある。参考までに図９に示したカメラモジュールの寸法例を述べれば、長さ及び幅（図９の左右方向寸法）が略８．５ｍｍで高さ（図９の上下方向寸法）が略７ｍｍである。
基板３０は、図９に示したように、表面側（上面側）に電子部品１４と撮像素子１５が設けられ、且つ、内部にシグナル配線３１ａ及びグランド配線３１ｂ等が埋設された絶縁部３１を備えている。つまり、基板３０は電子部品１４が埋設されていない多層構造の基板である。
絶縁部３１の内部には、２次元的にパターニングされたシグナル配線３１ａ及びグランド配線３１ｂと断面Ｔ字状の導体ビア３１ｃが埋設されている。また、絶縁部３１の表面（上面と下面の両方）には、断面Ｔ字状の導体パッド３１ｄと導体パッド３１ｅがそれぞれ設けられている。
図９に準じて補足すれば、絶縁部３１はエポキシ樹脂やポリイミドやビスマレイミドトリアジン樹脂やこれらに二酸化ケイ素等から成る補強フィラーを含有させたもの等の合成樹脂（熱硬化性のみならず熱可塑性のものも使用可能）から成り、その厚さは例えば５０〜１５０μｍの範囲内にある。また、シグナル配線３１ａとグランド配線３１ｂと導体ビア３１ｃと導体パッド３１ｄ及び３１ｅは銅や銅合金等の導電性材料から成り、シグナル配線３１ａとグランド配線３１ｂの厚さは例えば５〜２５μｍの範囲内にある。
また、左側の電子部品１４はその端子をハンダ等の接合材を介して左から１番目と２番目の導体パッド３１ｄにそれぞれ接続され、右側の電子部品１４はその端子をハンダ等の接合材を介して右から１番目と２番目の導体パッド３１ｄにそれぞれ接続されている。撮像素子１５は絶縁部３１の表面（上面）に接着剤を用いて装着され、撮像素子１５の接続パッド１５ｂはボンディングワイヤＢＷを介して左から３番目と４番目の導体パッド３１ｄに接続されている。
さらに、左から１番目の導体パッド３１ｄは絶縁部３１内の導体ビア３１ｃを介して絶縁部３１内のシグナル配線３１ａに接続され、左から２番目の導体パッド３１ｄは絶縁部３１内の導体ビア３１ｃを介して左から１番目の導体パッド３１ｅに接続され、左から３番目の導体パッド３１ｄは絶縁部３１内の導体ビア３１ｃを介して左から２番目の導体パッド３１ｅに接続されている。右から１番目の導体パッド３１ｄは絶縁部３１内の導体ビア３１ｃを介して右から１番目の導体パッド３１ｅに接続され、右から２番目と３番目の導体パッド３１ｄは絶縁部３１内のシグナル配線３１ａに接続されている。絶縁部３１内のグランド配線３１ｂはそのビア部３１ｂ３（図１０を参照）を通じて絶縁部３１内の導体ビア３１ｃに接続され該導体ビア３１ｃは左から３番目の導体パッド３１ｅに接続されていると共に、別のビア部３１ｂ３（図１０を参照）を通じて絶縁部３１内の別のグランド配線３１ｂに接続されている。
ここで、図１０を引用して、絶縁部３１の内部に埋設されたグランド配線３１ｂ、特に面状部３１ｂ２の態様について説明する。図１０に破線で示したように、グランド配線３１ｂは２つの配線部３１ｂ１の間に介在する面状部３１ｂ２を有しており、面状部３１ｂ２に設けられた２つのビア部３１ｂ３を導体ビア３１ｃと別のグランド配線３１ｂに接続されている。要するに、面状部３１ｂ２はグランド配線３１ｂの一部を構成している。この面状部３１ｂ２の輪郭は撮像素子１５の装着面（下面）の輪郭（２点鎖線を参照）よりも大きな略矩形であり、面状部３１ｂ２は撮像素子１５の装着面（下面）と略平行に向き合っている。前記寸法例に準じて補足すれば、面状部３１ｂ２の厚さは配線部３１ｂ１と同じで例えば５〜２５μｍの範囲内にあり、絶縁部３１の表面（上面）との距離（深さ）は例えば１０〜３０μｍの範囲内にある。また、面状部３１ｂ２がグランド配線３１ｂの一部を構成していることから、面状部３１ｂ２のヤング率（縦弾性係数）は絶縁部３１（合成樹脂製部分を指す）のヤング率よりも高値である。この面状部３１ｂ２は、絶縁部３１における撮像素子１５が装着された面の変形を抑制する役目を果たす。図１０にはビア部３１ｂ３の数を２つとしたものを示したが、なるべく多くのビア部３１ｂ３を面状部３１ｂ２に設けて導体ビア３１ｃと別のグランド配線３１ｂに接続することが好ましい。
〈図９に示したカメラモジュールによって得られる効果〉
（Ｅ３１）図９に示したカメラモジュールは、基板３０の絶縁部３１の内部に、該絶縁部３１における撮像素子１５が装着された面の変形を抑制するための面状部３１ｂ２が、絶縁部３１の表面（上面）に装着された撮像素子１５と向き合うように埋設されている。依って、携帯電話やスマートフォン等のモバイル機器に組み込まれたカメラモジュールの基板３０、特に撮像素子１５が装着された絶縁部３１に落下衝撃や熱衝撃等に伴う応力が伝搬しても、該応力によって絶縁部３１における撮像素子１５が装着された面に撓みや捻れ等の変形が生じることを面状部３１ｂ２により抑制して、該変形に起因して例えば撮像素子１５とレンズ２１ａとに光軸ズレが発生して画像偏りや画像乱れ等の機能障害が発生することを回避できる。
（Ｅ３２）図９に示したカメラモジュールは、面状部３１ｂ２が撮像素子１５の装着面（下面）と略平行に向き合っており、しかも、面状部３１ｂ２のヤング率が絶縁部３１（合成樹脂製部分を指す）のヤング率よりも高値である。依って、絶縁部３１における撮像素子１５が装着された面に対する変形抑制作用をより的確に発揮して、先に述べた機能障害発生をより確実に回避できる。
（Ｅ３３）図９に示したカメラモジュールは、面状部３１ｂ２がグランド配線３１ｂと同じ導電性材料から成り、該面状部３１ｂ２がグランド配線３１ｂの一部を構成している。依って、絶縁部３１の内部にグランド配線３１ｂをパターニングするときに面状部３１ｂ２を同時に作製できることから、面状部３１ｂ２の作製にコストがかからない。
〈面状部の変形例〉
（Ｍ３１）図１０には面状部３１ｂ２に配線部３１ｂ１及びビア部３１ｂ３が付帯したものを示したが、図１１（Ａ）に示したように配線部３１ｂ１を排除した場合でも前記Ｅ３１〜Ｅ３３と同様の効果を発揮できる。
（Ｍ３２）図１０には面状部３１ｂ２の輪郭が撮像素子１５の装着面（下面）の輪郭よりも大きなものを示したが、図１１（Ｂ）に示したように面状部３１ｂ２の輪郭を撮像素子１５の装着面（下面）の輪郭と略一致させた場合でも、加えて、図１１（Ａ）に示した面状部３１ｂ２の輪郭を撮像素子１５の装着面（下面）の輪郭と略一致させた場合でも、前記Ｅ３１〜Ｅ３３と同様の効果を発揮できる。勿論、面状部３１ｂ２の輪郭を撮像素子１５の装着面（下面）の輪郭よりも多少小さくしても前記Ｅ３１〜Ｅ３３と略同様の効果を期待できる。
（Ｍ３３）図１０には面状部３１ｂ２が導体ビア３１ｂ３を通じて導体ビア３１ｃと別のグランド配線３１ｂに接続されたものを示したが、図１２に示したように導体ビア３１ｂ３を排除した場合でも、加えて、図１１（Ｂ）に示したものから導体ビア３１ｂ３及び矩形状張り出し部分を排除した場合でも、前記Ｅ３１〜Ｅ３３と同様の効果を発揮できる。また、この導体ビア３１ｂ３を排除する場合に関しては、面状部３１ｂ２の輪郭を撮像素子１５の装着面（下面）の輪郭よりも多少小さくしても前記Ｅ３１〜Ｅ３３と略同様の効果を期待できる。
（Ｍ３４）図示を省略したが、図１０に示したものから配線部３１ｂ１及び導体ビア３１ｂ３を排除した面状部３１ｂ２のみ、即ち、グランド配線にはならない単なる面状部３１ｂ２のみを埋設した場合でも、加えて、該面状部３１ｂ２の輪郭を撮像素子１５の装着面（下面）の輪郭と略一致させた場合でも、要するに、面状部３１ｂ２が絶縁部３１に埋設されたグランド配線等と非接触で孤立していても、前記Ｅ３１〜Ｅ３３と同様の効果を発揮できる。また、このグランド配線にはならない単なる面状部３１ｂ２のみを埋設する場合に関しては、面状部３１ｂ２の輪郭を撮像素子１５の装着面（下面）の輪郭よりも多少小さくしても前記Ｅ３１〜Ｅ３３と略同様の効果を期待できる。
（Ｍ３５）図示を省略したが、前記Ｍ２４で説明したようなグランド配線にはならない単なる面状部３１ｂ２のみを埋設する場合には、該面状部３１ｂ２の材料は必ずしも導電性材料である必要はない。例えば、絶縁部３１（合成樹脂部分を指す）のヤング率よりもヤング率が高値であるセラミックスやガラス等の非導電性材料から成る面状部相当物を絶縁部３１の内部に埋設するようにしても、前記Ｅ３１〜Ｅ３３と同様の効果を発揮できる。
（Ｍ３６）図示を省略したが、図１０に示した面状部３１ｂ２並びに前記Ｍ３１〜Ｍ３５で説明した面状部３１ｂ２は、絶縁部３１における撮像素子１５が装着された面の変形を抑制する役目を果たせるものであれば、シグナル配線を通過させるためのスリットや導体ビアを配置するための貫通孔を有するものであっても前記Ｅ３１〜Ｅ３３と同様の効果を発揮できる。
１０…基板、１１…コア部、１２…第１絶縁部、１２ａ…シグナル配線、１２ｂ…グランド配線、１２ｆ…グランド配線、１２ｆ２…面状部、１３…第２絶縁部、１３ａ…シグナル配線、１３ｂ…グランド配線、１３ｂ２…面状部、１４…電子部品、１５…撮像素子、２０…光学パッケージ、２１…レンズユニット、２１ａ…レンズ、２２…オートフォーカス用アクチュエータ、２３…フィルタユニット、２４…ケース、３０…基板、３１…絶縁部、３１ａ…シグナル配線、３１ｂ…グランド配線、３１ｂ２…面状部。

Claims (7)

  1. 基板の絶縁部に装着された撮像素子と該撮像素子上に位置するように配されたレンズを備えたカメラモジュールであって、
    前記基板の絶縁部の内部に、該絶縁部における前記撮像素子が装着された面の変形を抑制するための面状部が、前記撮像素子と向き合うように埋設されている、
    ことを特徴とするカメラモジュール。
  2. 前記面状部は前記撮像素子の装着面と略平行に向き合っている、
    ことを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
  3. 前記面状部のヤング率は前記絶縁部のヤング率よりも高値である、
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラモジュール。
  4. 前記面状部は導電性材料から成り、該面状部は前記絶縁部に埋設された配線の一部を構成している。
    ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のカメラモジュール。
  5. 前記面状部は導電性材料から成り、該面状部は前記絶縁部に埋設された配線と非接触で孤立している、
    ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のカメラモジュール。
  6. 前記面状部は非導電性材料から成り、該面状部は前記絶縁部に埋設された配線と非接触で孤立している、
    ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のカメラモジュール。
  7. 前記基板は電子部品が埋設された多層構造の基板であり、該基板は前記撮像素子が装着される前記絶縁部を備えている、
    ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のカメラモジュール。
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