JP2018037948A - カメラモジュールおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱硬化接着剤を用いて鏡筒と基板とが短時間で固定されたカメラモジュールを提供すること。【解決手段】本開示は、電気絶縁層と、前記電気絶縁層よりも高い熱伝導率の材料で形成された導電層とを含む基板と、前記基板の主面上に実装されたイメージセンサと、レンズを保持して、前記基板の主面上に配置された鏡筒と、前記レンズから前記イメージセンサへの向かう光軸の方向を所定方向とするとき、前記鏡筒の所定方向における端面と、前記主面との間に介在して、前記鏡筒と前記基板とを接着する熱硬化接着剤と、を備え、前記所定方向からの平面視で、少なくとも前記熱硬化接着剤の外形線には、前記導電層と重なり合っていない部分が形成されている、カメラモジュールに向けられる。【選択図】図１

Description

本開示は、イメージセンサが実装された基板上に、熱硬化接着剤を用いて鏡筒を接着したカメラモジュールおよびその製造方法に関する。

近年、上記のようなカメラモジュールでは、イメージセンサの高画素化に伴い、鏡筒と、基板上に実装されたイメージセンサとのアライメントを高精度で行う必要が生じている。アライメント後、接着剤を用いて、鏡筒と基板とは固定される（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１１−３５８３０号公報

ところで、接着剤には様々な種類がある。紫外線硬化型接着剤については一般的に硬化時間が短いとされる。従って、紫外線硬化型接着剤を用いると、アライメント後にＵＶ照射すれば、鏡筒と基板とは瞬時に固定される。

それに対し、熱硬化接着剤に関しては一般的に硬化収縮率が小さい。従って、熱硬化接着剤を用いると、鏡筒と基板とは高い位置精度で固定される。

本開示は、熱硬化接着剤を用いて鏡筒と基板とが短時間で固定されたカメラ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。

本開示は、電気絶縁層と、前記電気絶縁層よりも高い熱伝導率の材料で形成された導電層とを含む基板と、前記基板の主面上に実装されたイメージセンサと、レンズを保持して、前記基板の主面上に配置された鏡筒と、前記レンズから前記イメージセンサへの向かう光軸の方向を所定方向とするとき、前記鏡筒の所定方向における端面と、前記主面との間に介在して、前記鏡筒と前記基板とを接着する熱硬化接着剤と、を備え、前記熱硬化接着剤は、前記導電層から熱的に隔離されている、カメラモジュールに向けられる。

本開示は他にも、電気絶縁層と、前記電気絶縁層よりも高い熱伝導率の材料で形成された導電層とを含む基板の主面上にイメージセンサを実装する工程と、レンズを保持する鏡筒の端面と前記基板の主面との間に熱硬化接着剤を介在させる工程と、前記熱硬化接着剤を加熱して、前記鏡筒を前記基板に接着する工程と、を備え、前記熱硬化接着剤は、前記導電層から熱的に隔離されている、カメラモジュールの製造方法に向けられる。

本開示によれば、カメラモジュールの製造過程において、所定方向からの平面視で、熱硬化接着剤の外形線には、基板を構成する導電層と重なり合っていない部分が形成される。従って、熱硬化接着剤は、高い熱伝導率を有する導電層と熱的に隔離される。従って、熱硬化接着剤に熱が加えられた時、加えられた熱が導電層に逃げることを抑制できる。それ故、鏡筒と基板とが短時間で良好に固定される。このように、本開示によれば、熱硬化接着剤を用いて鏡筒と基板とが短時間で固定されたカメラモジュールおよびその製造方法を提供することが出来る。

カメラモジュールの模式図 図１の線Ｉ−Ｉ’に沿うカメラモジュールの断面をｘ軸正方向側から見た時の断面図 四か所に介在する熱硬化接着剤を示す斜視図 熱硬化接着剤と導電層との配置関係を示す図 導電層の第一変形例を示す図 導電層の第二変形例を示す図

以下、上記図面を参照して、本開示のカメラモジュールおよびその製造方法を詳説する。
＜１．定義＞
各図において、ｚ軸は、レンズ１５からイメージセンサ１３へと向かう光軸方向（入光方向）を実質的に示す。ｘ軸およびｙ軸は、互いに直交する共に、ｚ軸とそれぞれ直交する方向を実質的に示す。ｘｙ平面は、基板１１の第一主面Ｓ１および第二主面Ｓ２と実質的に平行である。

＜２．カメラモジュールの構成＞
図１において、カメラモジュール１は、車載用途、より具体的には、車両の後方、側方または前方の監視用カメラ、もしくは、車両周囲の人、他車両または道路上の白線の自動認識用に使用される。

カメラモジュール１は、大略的には、基板１１と、イメージセンサ１３と、少なくとも一つのレンズ１５と、鏡筒１７と、熱硬化接着剤１９と、を備えている。

基板１１は、例えば、ｚ軸方向に対向し合う第一主面Ｓ１および第二主面Ｓ２を有する多層基板である。両主面Ｓ１，Ｓ２は平面視で長方形形状を有する。このような基板１１は、複数の電気絶縁層１１１と、複数の導電層１１３と、を有する。なお、本開示では、図２に示すように、四層の電気絶縁層１１１と四層の導電層１１３を有する基板１１が例示される。なお、基板１１は、片面基板または両面基板でも良い。

電気絶縁層１１１は、例えばガラスエポキシ系材料のような電気絶縁性材料で形成される。導電層１１３は、高い導電性と、電気絶縁層１１１よりも高い熱伝導率を有する材料からなる。この種の材料としては銅が例示される。また、導電層１１３は、各電気絶縁層１１１の少なくとも一面上に形成され、イメージセンサ１３用の電気回路を構成する配線またはグランド導体をなす。

イメージセンサ１３は、典型的に、ＣＣＤイメージセンサまたはＣＭＯＳイメージセンサであり、入射光を光電変換可能な集積回路である。このようなイメージセンサ１３は、画素毎に電荷を順次取り出して、画像や映像を表す電気信号を生成し増幅等した後に出力可能になっている。

少なくとも一つのレンズ１５は、ガラスまたは樹脂で作製され、接着剤等で鏡筒１７に固定される。

鏡筒１７は、大略的には筒状の形状を有し、例えば樹脂で作製される。この鏡筒１７には、少なくとも一つのレンズ１５が接着剤等で固定される。少なくとも一つのレンズ１５が複数であれば、これらは、ｚ軸方向に互いに光軸合わせされた状態で並べられて鏡筒１７に固定される。

また、鏡筒１７におけるｚ軸方向の端面は、熱硬化接着剤１９により、基板１１の第一主面Ｓ１（即ち、基板１１においてイメージセンサ１３が実装された第一主面Ｓ１）に接着される。なお、本開示では、鏡筒１７の端面と第一主面Ｓ１の間の四か所に熱硬化接着剤１９が介在するとする（図３を参照）。

アライメント等により、鏡筒１７に固定されたレンズ１５の光軸と、第一主面Ｓ１に実装されたイメージセンサ１３の光軸とが一致するように合わせられた状態で、鏡筒１７は、第一主面Ｓ１上で位置決めされた後に、固定される。

＜３．カメラモジュールの特徴＞
本開示では、熱硬化接着剤１９と、導電層１１３との配置関係に特徴がある。具体的には、ｚ軸方向からの平面視で、各熱硬化接着剤１９の外形線が、各導電層１１３と重なり合っていない部分が形成されている。より好ましくは、図２および図４に示すように、各熱硬化接着剤１９の外形線が各導電層１１３と全く重なり合わないように、各導電層１１３は、印刷やエッチングで形成されると共に、各熱硬化接着剤１９は、各導電層１１３に接触しないように、基板１１と鏡筒１７の間に介在させられる。

＜４．カメラモジュールの製造方法＞
上記カメラモジュール１は、例えば下記のようにして製造される。
まず、各電気絶縁層１１１上に、印刷やエッチング等により、電気回路を構成する配線やグランド導体が導電層１１３として形成される。この時、第３欄で説明した通り、後工程において、ｚ軸方向からの平面視で、各熱硬化接着剤１９の外形線が各導電層１１３と重なり合わないように、各熱硬化接着剤１９の塗布領域の導電層１１３を取り除いて電気絶縁層１１１を露出させつつ、電気回路の配線やグランド導体が導電層１１３として印刷やエッチングで形成される。

この後、導電層１１３が形成された電気絶縁層１１１の第一主面Ｓ１に、プリプレグ（図示せず）を塗布したうえで、別の電気絶縁層１１１が積層される。このような積層体は加熱および加圧され、これにより基板１１が完成する。

次に、基板１１の第一主面Ｓ１上に、イメージセンサ１３が表面実装機等により実装される。その後、イメージセンサ１３は、リフロー工法などにより基板１１に接合される。これによって、イメージセンサ１３と、基板１１上または基板１１内に形成された電気回路とが接続される。

次に、基板１１の第一主面Ｓ１における各塗布領域に、熱硬化接着剤１９が塗布装置により塗布された後、アライメント装置により、鏡筒１７が第一主面Ｓ１上に位置決めされる。その結果、レンズ１５とイメージセンサ１３の光軸合わせも行われる。

その後、レーザ光照射装置等で熱硬化接着剤１９に向けてレーザ光が照射され、これによって、熱硬化接着剤１９が加熱されて硬化する。その結果、鏡筒１７は基板１１に対し固定されると共に、鏡筒１７の側壁により、余計な光がイメージセンサ１３に入光しないようになる。

こうして、カメラモジュール１が完成する。

＜５．カメラモジュールの作用・効果＞
本カメラモジュール１において、高熱伝導率の材料からなる導電層１１３は、熱硬化接着剤１９に対し熱的に隔離されている。換言すると、熱硬化接着剤１９と、導電層１１３との間には、低熱伝導率の電気絶縁層１１１やプリプレグが介在するので、熱抵抗が高くなっている。従って、レーザ光の照射により熱硬化接着剤１９が加熱された時に、熱硬化接着剤１９に加えられた熱が導電層１１３を介して逃げることを抑制できる。その結果、熱硬化接着剤１９は短時間で昇温し、これによって鏡筒１７と基板１１とが短時間で固定されることとなる。

＜６．付記＞
なお、ｚ軸方向からの平面視で、熱硬化接着剤１９と導電層１１３との間の間隔は、熱抵抗等を考慮して適宜適切に定められる。また、鏡筒１７と基板１１とが十分に短時間で固定されるのであれば、熱硬化接着剤１９と導電層１１３とは熱的に完全に隔離される必要は無く、部分的に繋がっていても構わない。

また、図５に示すように、各熱硬化接着剤１９は、導電層１１３のうち、配線およびグランド導体から、電気絶縁層１１１やプリプレグを介して熱的に隔離されるのであれば、導電層１１３のランド１１３Ａ上に塗布されても構わない。また、図６に示すように、熱硬化接着剤１９は二か所に塗布されても構わない。

本開示に係るカメラモジュールおよびその製造方法は、熱硬化接着剤を用いて鏡筒と基板とが短時間で固定可能であり、車載用途等に好適である。

１ カメラモジュール
１１ 基板
１１１ 電気絶縁層
１１３ 導電層
１３ イメージセンサ
１５ レンズ
１７ 鏡筒
１９ 熱硬化接着剤

Claims (4)

1. 電気絶縁層と、前記電気絶縁層よりも高い熱伝導率の材料で形成された導電層とを含む基板と、
   前記基板の主面上に実装されたイメージセンサと、
   レンズを保持して、前記基板の主面上に配置された鏡筒と、
   前記レンズから前記イメージセンサへの向かう光軸の方向を所定方向とするとき、前記鏡筒の所定方向における端面と、前記主面との間に介在して、前記鏡筒と前記基板とを接着する熱硬化接着剤と、を備え、
   前記熱硬化接着剤は、前記導電層から熱的に隔離されている、カメラモジュール。
2. 前記所定方向からの平面視で、少なくとも前記熱硬化接着剤の外形線には、前記導電層と重なり合っていない部分がある、請求項１に記載のカメラモジュール。
3. 前記所定方向からの平面視で、少なくとも前記熱硬化接着剤の外形線は、前記導電層と全く重なり合っていない、請求項１に記載のカメラモジュール。
4. 電気絶縁層と、前記電気絶縁層よりも高い熱伝導率の材料で形成された導電層とを含む基板の主面上にイメージセンサを実装する工程と、
   レンズを保持する鏡筒の端面と前記基板の主面との間に熱硬化接着剤を介在させる工程と、
   前記熱硬化接着剤を加熱して、前記鏡筒を前記基板に接着する工程と、を備え、
   前記熱硬化接着剤は、前記導電層から熱的に隔離されている、カメラモジュールの製造方法。

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