JP2018121367A - 撮像ユニットおよび撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】撮像チップを実装する実装基板が元々持つ復元力によって、実装基板の反りが経時変化する場合がある。【解決手段】撮像ユニットは、撮像チップと、撮像チップが実装される実装基板と、実装基板に接着剤で接着され、撮像チップを環囲する環囲部材とを備え、接着剤が硬化した状態における接着剤の熱膨張率は、環囲部材の熱膨張率以下である。撮像装置は、撮像チップと、撮像チップが実装される実装基板と、実装基板に接着剤で接着され、撮像チップを環囲する環囲部材とを有し、接着剤が硬化した状態における接着剤の熱膨張率は、環囲部材の熱膨張率以下である撮像ユニットを備える。【選択図】図3

Description

本発明は、撮像ユニットおよび撮像装置に関する。
セラミックパッケージ内に撮像チップが実装されたパッケージ構造の撮像ユニットが知られている。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1] 特開2007−019423号公報
例えば撮像ユニットの製造過程において、撮像チップを実装する実装基板に反りが生じてしまう場合がある。実装基板に生じた反りは、実装基板が元来持つ復元力によって、経時変化する場合がある。
本発明の第1の態様においては、撮像ユニットは、撮像チップと、撮像チップが実装される実装基板と、実装基板に接着剤で接着され、撮像チップを環囲する環囲部材とを備え、接着剤が硬化した状態における接着剤の熱膨張率は、環囲部材の熱膨張率以下である。
本発明の第2の態様においては、撮像装置は、上述した撮像ユニットを備える。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
撮像装置の一例であるカメラ10の模式断面図である。 撮像ユニット40を模式的に示す上面図である。 図2のA−A断面を模式的に示す断面図である。 実装基板120の反りを模式的に示す断面図である。 他の態様における撮像ユニット500を模式的に示す断面図である。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、撮像装置の一例であるカメラ10の模式断面図である。カメラ10は、レンズユニット20及びカメラボディ30を備える。カメラボディ30には、レンズユニット20が装着される。レンズユニット20は、その鏡筒内に、光軸22に沿って配列された光学系を備え、入射する被写体光束をカメラボディ30の撮像ユニット40へ導く。
撮像ユニット40が有する撮像チップ100へ被写体光束が入射する方向をz軸方向と定める。撮像チップ100の長手方向をx軸方向、短手方向をy軸方向と定める。被写体光束が撮像チップ100へ向かう方向をz軸プラス方向と定める。図1においては、紙面手前へ向かう方向をx軸プラス方向、紙面奥へ向かう方向をx軸マイナス方向、紙面下方へ向かう方向をy軸プラス方向、紙面上方へ向かう方向をy軸マイナス方向、紙面右方へ向かう方向をz軸プラス方向、紙面左方へ向かう方向をz軸マイナス方向と定める。
カメラボディ30は、レンズマウント24に結合されるボディマウント26の後方にメインミラー32及びサブミラー33を備える。特に断らない限り、後方とは、z軸プラス方向を表す。メインミラー32は、レンズユニット20が射出した被写体光束の光路中に進入した進入位置と、被写体光束の光路から退避した退避位置との間で回転可能に軸支される。サブミラー33は、メインミラー32に対して回転可能に軸支される。サブミラー33は、メインミラー32とともに進入位置に進入し、メインミラー32とともに退避位置に退避する。
メインミラー32が進入位置にある場合、メインミラー32に入射した被写体光束の一部は、メインミラー32に反射されてピント板80に導かれる。ピント板80は、撮像ユニット40が有する撮像チップ100の撮像面と共役な位置に配されて、レンズユニット20の光学系が形成した被写体像を可視化する。ピント板80に形成された被写体像は、ペンタプリズム82及びファインダ光学系84を通じてファインダ86から観察される。
メインミラー32が進入位置にある場合、メインミラー32に入射した被写体光束のうちメインミラー32で反射した被写体光束以外の光束は、サブミラー33に入射する。具体的には、メインミラー32はハーフミラー領域を有し、メインミラー32のハーフミラー領域を透過した被写体光束がサブミラー33に入射する。サブミラー33は、ハーフミラー領域から入射した光束を結像光学系70に向かって反射する。結像光学系70は、入射光束を焦点検出センサ72に導く。焦点検出センサ72は、検出結果をMPU51へ出力する。
ピント板80、ペンタプリズム82、メインミラー32及びサブミラー33は、支持部材としてのミラーボックス60に支持される。メインミラー32及びサブミラー33が退避位置に退避し、シャッタユニット38の先幕及び後幕が開状態となれば、レンズユニット20を透過する被写体光束は、シャッタユニット38の後方に配置された光学ユニット50を透過して、撮像チップ100の撮像面に到達する。
撮像ユニット40の後方には、基板62及び背面表示部88が順次配置される。背面表示部88としては、液晶パネル等を適用できる。背面表示部88の表示面は、カメラボディ30の背面に現れる。背面表示部88は、撮像チップ100からの出力信号から生成される画像を表示する。
基板62には、MPU51、ASIC52等の電子回路が実装される。MPU51は、カメラ10の全体の制御を担う。撮像チップ100からの出力信号は、フレキシブルプリント基板等を介してASIC52へ出力される。ASIC52は、撮像チップ100から出力された出力信号を処理する。
ASIC52は、撮像チップ100からの出力信号に基づいて、表示用の画像データを生成する。背面表示部88は、ASIC52が生成した表示用の画像データに基づいて画像を表示する。ASIC52は、撮像チップ100からの出力信号に基づいて、記録用の画像データを生成する。ASIC52が生成した記録用の画像データは、カメラボディ30に装着された記録媒体に記録される。記録媒体は、カメラボディ30に着脱可能に構成されている。
図2は、撮像ユニット40を模式的に示す上面図である。図3は、図2のA−A断面を模式的に示す断面図である。撮像ユニット40は、撮像チップ100と、実装基板120と、フレーム140と、カバーガラス160とを含んで構成される。
撮像チップ100は、CMOSイメージセンサやCCDイメージセンサである。撮像チップ100は、撮像領域101と周辺領域102とを含んで構成される。撮像領域101は、撮像チップ100の中央部分に形成される。撮像チップ100の撮像領域101には、被写体光を光電変換する複数の光電変換素子で受光面が形成されている。撮像チップ100の周辺領域102は、撮像領域101の周辺に位置する。撮像チップ100の周辺領域102には、光電変換素子における光電変換によって得られた画素信号を読み出して出力するバスドライバと、バスドライバから出力された画素信号に対して信号処理を行う処理回路とを有する。処理回路は、出力された画素信号をデジタル信号に変換するAD変換回路を含む。撮像チップ100は、実装基板120に実装される。撮像チップ100は、実装基板120に例えばフリップチップ実装で実装される。撮像チップ100は、例えばワイヤボンディングで実装基板120と電気的に接続される。撮像チップ100のAD変換回路でデジタル信号に変換された画素信号は、例えばワイヤを介して実装基板120に出力される。撮像チップ100は、実装基板120に例えば接着剤で接着される。撮像チップ100は、フレーム140の開口部141に収容されている。
実装基板120は、撮像チップ100を実装する。実装基板120は、第1層121と、芯層207と、第2層122とを含む。第1層121は、ソルダレジスト層201、配線層202、絶縁層203、配線層204、絶縁層205および配線層206を含む。第2層122は、配線層216、絶縁層215、配線層214、絶縁層213、配線層212およびソルダレジスト層211を含む。このように、実装基板120は、芯層207をコア層として有する多層コア基板である。
実装基板120において、光軸22に沿って、撮像チップ100、ソルダレジスト層201、配線層202、絶縁層203、配線層204、絶縁層205、配線層206、芯層207、配線層216、絶縁層215、配線層214、絶縁層213、配線層212、ソルダレジスト層211の順で配される。
絶縁層203、絶縁層205、絶縁層215および絶縁層213は、例えば樹脂層である。絶縁層203、絶縁層205、絶縁層215および絶縁層213それぞれの厚みは、30μm〜40μmである。なお、厚みとは、z軸方向の長さである。
配線層202、配線層204、配線層206、配線層216、配線層214および配線層212は、配線パターンを含む。配線層202、配線層204、配線層206、配線層216、配線層214および配線層212の材料として、ニッケルと鉄の合金(例えば42alloy、56alloy)、銅、アルミニウム等を用いることができる。配線層202、配線層204、配線層206、配線層216、配線層214および配線層212が有する配線パターンそれぞれの厚みは、30μm〜40μm程度である。このように、第1層121は、3層の配線パターンを含む。第2層122は、3層の配線パターンを含む。
配線層202の少なくとも一部は、撮像チップ100からワイヤを介して出力された画素信号を受け取る配線パターンに使用される。配線層204の配線パターンおよび配線層214の配線パターンは、例えばグランドラインとして使用される。配線層206の配線パターンおよび配線層216の配線パターンは、例えば電源ラインとして使用される。なお、配線層204の配線パターンおよび配線層214の配線パターンを電源ラインとして用いてもよいし、配線層206の配線パターンおよび配線層216の配線パターンをグランドラインとして用いてもよい。
芯層207は、樹脂で形成される。例えば、芯層207の材料はFR4であってよい。芯層207の厚みは、配線層202、配線層204、配線層206、配線層216、配線層214および配線層212のいずれの配線層の厚みより厚い。芯層207の厚みは、絶縁層203、絶縁層205、絶縁層215および絶縁層213のいずれの絶縁層の厚みより厚い。具体的には、芯層207の厚みは、0.1mmから0.4mm程度である。芯層207の剛性は、配線層202、配線層204、配線層206、配線層216、配線層214および配線層212のいずれの配線層の剛性よりも高い。芯層207の剛性は、第1層121および第2層122の剛性より高くてもよい。
このように、実装基板120は、樹脂コアを有する多層コア基板である。実装基板120の厚みは、全体として0.3mmから1.0mm程度である。
撮像チップ100は、ソルダレジスト層201上に実装される。撮像チップ100は、ボンディングワイヤ110によって配線層202に電気的に接続される。配線層202と配線層214は、第1層121および芯層207を貫通するビア131によって電気的に接続されている。ビア131は、絶縁体132により覆われている。撮像チップ100から出力された画素信号は、配線層202およびビア131を介して、配線層212に伝送される。配線層212にはコネクタが接続される。コネクタは、例えばフレキシブル基板に接続される。配線層212に伝送された画素信号は、コネクタおよびフレキシブル基板を介して、ASIC52等の外部の電子回路へ伝送される。
電子部品180は、ソルダレジスト層211上に設けられる。電子部品180は、例えばコンデンサ、レジスタ、抵抗等である。電子部品180は、撮像チップ100内の回路に電力を供給する電源回路等を構成する。電子部品180のリード部材は、配線層212にはんだ等で固定されている。電子部品180と配線層212とは、リード部材によって電気的に接続される。このように、撮像チップ100は、1つの実装基板120において電子部品180が設けられた面と反対側の面に実装される。このように、撮像チップ100は、実装基板120にCOB(Chip On Board)実装されている。
フレーム140は、撮像チップ100を環囲する環囲部材の一例である。フレーム140は、実装基板120と接着部240により接着される。具体的には、フレーム140は、実装基板120のソルダレジスト層201と接着部240により接着される。接着部240は、接着剤により形成される。具体的には、接着部240は、熱硬化性接着剤を熱硬化させることで形成される。
フレーム140は、第1内壁面142と、第1面155と、第2面156と、第3面157と、第4面158と、第5面159とを有する。第1内壁面142は、開口部141を形成する。開口部141は、例えば中央部分に形成される。
第1面155は、カバーガラス160と接着部260により接着される面である。第1面155は、第1内壁面142の端部に接する面である。第1面155は、第1内壁面142の外縁に沿って形成される面である。第1面155は、xy平面と平行な面である。
第2面156は、第1面155の端部に接する面である。第2面156は、第1面155の外縁に沿って形成される面である。第2面156は、yz平面に平行な面と、xz平面に平行な面とを有する。
第3面157は、第2面156の端部に接する面である。第3面157は、xy平面と平行な面であり、第1面155と平行な面である。
第4面158は、第3面157の端部に接する面である。第4面158は、第3面157の外縁に沿って形成される面である。第4面158は、yz平面に平行な面と、xz平面に平行な面とを有する。
第5面159は、第4面158の端部に接する面である。第5面159は、第4面158の外縁に沿って形成される面である。第5面159は、xy平面と平行な面である。第5面159は、第1面155及び第3面157と平行な面である。第5面159は、実装基板120のソルダレジスト層201と接着部240により接着される面である。第5面159は、第1内壁面142の端部に接する面である。第5面159は、第1内壁面142の外縁に沿って形成される面である。
フレーム140は、第1面155と第2面156と第3面157とにより形成された段部を有する。フレーム140は、取付部として取付穴146を有する。フレーム140は、例えば3つの取付穴146を有する。3つの取付穴146はいずれも第3面157から第5面159までを貫通する穴である。3つの取付穴146はいずれも、他の構造体を取り付けるために利用される。フレーム140は、3つの取付穴146を介して例えばビス止めされることで他の構造体に固定される。よって、撮像ユニット40は、他の構造体に固定される。なお、他の構造体は、フレーム140の第1面155と第3面157とに接するように固定されてもよい。他の構造体は、フレーム140の第1面155と第2面156とに接するように固定されてもよい。他の構造体は、フレーム140の第1面155と第2面156とに第3面157とに接するように固定されてもよい。他の構造体としては、例えばミラーボックスが挙げられる。
フレーム140は、位置決め穴147を有する。フレーム140は、例えば2つの位置決め穴147を有する。2つの位置決め穴147はいずれも第3面157から第5面159までを貫通する穴である。位置決め穴147はいずれも、他の構造体を位置決めするために利用される。2つの位置決め穴147のうち、一方の位置決め穴は嵌合穴で形成され、他方の位置決め穴147は長穴で形成されている。
フレーム140は、2つの位置決め穴147を用いて他の構造体に位置決めされる。例えば他の構造体に設けられた2つの位置決めピンが2つの位置決め穴147に挿入されることで、フレーム140と他の構造体とが位置決めされる。フレーム140は、他の構造体に対して位置決めされた状態で固定される。よって、撮像ユニット40は、他の構造体に固定される。他の構造体としては、例えばミラーボックスが挙げられる。
また、シャッタユニットは、撮像ユニット40又はミラーボックスに固定される。シャッタユニットは、例えば撮像ユニット40及びミラーボックスとともに共締めしてもよい。この場合、シャッタユニットは、フレーム140の位置決め穴147に挿入されるミラーボックスの位置決めピンを用いてミラーボックスに対して位置決めしてもよい。
フレーム140は、樹脂149に金属体148がインサートされて構成されている。金属体148は、例えば開口部141を囲むように環状に形成される。金属体148の材料として、ニッケルと鉄の合金(例えば42alloy、56alloy)、銅、アルミニウムを用いることができる。アルミニウム等の軽量な材料を金属体148の材料として用いれば、フレーム140を軽量化することができる。銅等の熱伝導率が比較的に高い材料を金属体148の材料として用いれば、フレーム140からの放熱特性を高めることができる。
カバーガラス160は、撮像チップ100を封止するために用いられる。カバーガラス160は、フレーム140と接着部260により接着される。カバーガラス160は、フレーム140の開口部141を覆うようにフレーム140に固定される。カバーガラス160は、フレーム140及び実装基板120とともに開口部141を密封空間とする。接着部260は、接着剤により形成される。具体的には、接着部260は、光硬化型接着剤を硬化させることで形成される。例えば、接着部260は、紫外線硬化型接着剤を硬化させることで形成される。カバーガラス160の材料としてホウケイ酸ガラス、石英ガラス、無アルカリガラス、耐熱ガラス等を用いることができる。カバーガラス160の厚みは、0.5mmから0.8mmである。カバーガラス160は透光性を有するので、カバーガラス160とフレーム140との間を光硬化型接着剤を用いて接着することができる。カバーガラス160は、透光性部材の一例である。透光性部材としては、ガラスの他に水晶等を適用できる。
このように、実装基板120と、フレーム140と、カバーガラス160とによって、密封空間が形成される。撮像チップ100は、実装基板120と、フレーム140と、カバーガラス160とによって形成される密封空間内に配置されている。これにより、撮像チップ100が外部環境の影響を受けにくくなる。例えば、撮像チップ100が密封空間外に存在する水分の影響を受けにくくなる。そのため、撮像チップ100の劣化を防止できる。
フレーム140の金属体148の材料としてもカバーガラス160の線膨張係数の値に最も近い線膨張係数の値を持つ材料(例えば、56alloy)を用いれば、カバーガラス160とフレーム140の線膨張係数の違いに起因するフレーム140の反りを低減できる。実装基板120の配線層202、配線層204、配線層206、配線層216、配線層214および配線層212の材料として、撮像チップ100の線膨張係数の値に近い線膨張係数の値を持つ材料を用いる場合、フレーム140の金属体148の材料としても同じ材料を用いるとよい。これにより、撮像ユニット40の反りを低減できる。撮像チップ100の線膨張係数の値に近い線膨張係数の値を持つ材料としては、一例として42alloyである。
フレーム140の厚みについて説明する。フレーム140の厚みは、撮像チップ100の受光面とカバーガラス160との間の距離確保の観点、フレーム140の剛性の観点等の種々の観点から適宜調整される。ここで、カバーガラス160に異物等が付着したり傷がついたりすることに起因する画像への映り込みは、カバーガラス160が撮像チップ100の受光面から離れるほど低減できる。よって、映りこみによる影響を低減するという観点では、撮像チップ100の受光面とカバーガラス160との間の距離は長いほうが好ましい。したがって、フレーム140の厚みは、厚いほうが好ましい。映りこみは、撮像チップ100のサイズにも影響される。例えば、撮像チップ100のサイズが小さいほど被写界深度が深いので、撮像チップ100の受光面とカバーガラス160との間の距離が短い場合に影響が現れ易い。したがって、フレーム140の厚みは、厚いほうが好ましい。加えて、フレーム140の剛性の観点でも、フレーム140の厚みは、厚いほうが好ましい。
一方で、撮像チップ100の受光面とカバーガラス160との間の距離は、撮像ユニット40が実装される撮像装置の機種毎に制限される。本実施形態によれば、フレーム140の厚みによって、機種毎に制限される距離に調整することができる。また、厚みを持たせることにより、フレーム140そのものが、他の構造物が直接的に結合される構造体としての機能を担うことができる。フレーム140の厚みは、0.5mmから2.0mmであってよい。
金属体148は、下端部151と、上端部152と、下端部151と上端部152を繋ぐ連結部153とを含む。下端部151は、例えばxy平面と平行な面を有する。上端部152は、例えばxy平面と平行な面を有する。下端部151とは、上端部152に対してz軸方向プラス側に位置している。上端部152は、フレーム140の外表面に露出するように形成してもよい。この場合、上端部152は、他の構造体と接した状態で他の構造体に取り付けることができる。したがって、例えば撮像チップ100で生じた熱の放熱特性を高めることができる。
金属体148は、下端部151の端面、すなわち、フレーム140における撮像チップ100側の端面に露出しないように形成してもよい。金属体148が樹脂149に覆われているので、フレーム140の第1内壁面142での反射を抑制することができる。下端部151は、配線層202と直接接するように形成してもよい。
上端部152と樹脂149が積層されている部分にビス150が貫通できるように上端部152および樹脂149を貫通する取付穴146が形成されている。したがって、上端部152は、取付穴146の内壁面154の一部を形成する。取付穴146を用いてフレーム140と他の構造体とを例えば金属のビスでビス止めした場合、上端部152とビス150が接触することになる。これにより、撮像チップ100で生じた熱をビス150を介して構造体側に熱を逃がすための伝熱経路を形成することができる。なお、取付穴146の内壁面154の全体が金属体148により形成される構成とすれば、撮像チップ100で生じた熱の放熱特性をより高めることができる。
図4は、実装基板120の反りを模式的に示す。フレーム140を実装基板120に接着する接着工程において、フレーム140は、熱硬化型接着剤を介して実装基板120に取り付けられた状態で、常温より高い高温環境下に置くことで熱硬化型接着剤を硬化させる。高温環境下において熱硬化型接着剤の硬化時間以上の時間が経過した後、実装基板120およびフレーム140は常温へ戻される。
したがって、実装基板120およびフレーム140は、フレーム140の接着工程において大きな温度変化を受ける。フレーム140の熱膨張率と実装基板120の熱膨張率とに差があることで、フレーム140は実装基板120とは異なる量だけ変形する。その結果、実装基板120に反りが生じる場合がある。例えば、実装基板120の周縁部が、実装基板120の中心部よりz軸方向に大きく変位する場合がある。
接着工程が終了した後、実装基板120には実装基板120を元の状態に戻ろうとする復元力が働く。そのため、実装基板120の反り量が時間的に変化する。例えば、接着工程における温度変化によって実装基板120の反り量が拡大した場合は、実装基板120の復元力によって、反り量が時間的に減少していく。接着工程において実装基板120が大きく反った場合には、実装基板120の復元力による反り量の経時変化が長時間にわたって生じることがある。また、フレーム140を実装基板120に接着する接着部の弾性率が小さい場合にも、実装基板120の復元力による反り量の経時変化は長時間にわたって生じることがある。
フレーム140を実装基板120に接着するために使用される熱硬化型接着剤の熱膨張率は、例えばフレーム140の熱膨張率以下である。これにより、熱硬化型接着剤の熱膨張率がフレーム140の熱膨張率より大きい場合と比較して、接着工程において生じる反り量を低減することができる。したがって、実装基板120の復元力による反り量の経時変化を抑制することができる。
フレーム140を実装基板120に接着するために使用される熱硬化型接着剤の体積収縮率は、例えば20%以下であることが望ましい。熱硬化型接着剤の線膨張係数は、ガラス転移点以下の温度において例えば10ppm/℃から80ppm/℃の範囲であることが好ましい。熱硬化型接着剤の線膨張係数は、ガラス転移点を超える温度において例えば100ppm/℃から200ppm/℃の範囲であることが望ましい。
フレーム140を実装基板120に接着するために使用される熱硬化型接着剤の弾性率は、例えば1GPa以上であることが望ましい。フレーム140を実装基板120に接着するために使用される熱硬化型接着剤の弾性率は、例えば5GPa以上であることが望ましい。フレーム140を実装基板120に接着するために使用される熱硬化型接着剤の弾性率は、例えば10GPa以上であることが望ましい。
フレーム140の弾性率は、例えば20GPa以上であることが望ましい。フレーム140の弾性率は、例えば25GPa以上であることが望ましい。フレーム140の弾性率は、例えば30GPa以上であることが望ましい。
フレーム140を実装基板120に接着するために使用される熱硬化型接着剤の弾性率は、例えばフレームの弾性率の1/30以上である。フレーム140を実装基板120に接着するために使用される熱硬化型接着剤の弾性率は、例えばフレームの弾性率の1/5以上である。フレーム140を実装基板120に接着するために使用される熱硬化型接着剤の弾性率は、例えばフレームの弾性率の1/2以上である。フレーム140を実装基板120に接着するために使用される熱硬化型接着剤の弾性率は、例えばフレーム140の弾性率以上である。これにより、接着部240の弾性率がフレーム140の弾性率より小さい場合と比較して、実装基板120が復元力によって反り量が減少していくことを、接着部240が抑制することができる。したがって、実装基板120の復元力による反り量の経時変化を抑制することができる。
なお、熱硬化型接着剤の熱膨張率がフレーム140の熱膨張率以下であれば、熱硬化型接着剤の弾性率がフレーム140の弾性率より小さくてもよい。熱硬化型接着剤の弾性率がフレーム140の弾性率以上であれば、熱硬化型接着剤の熱膨張率がフレーム140の熱膨張率より大きくてもよい。しかし、熱硬化型接着剤の熱膨張率がフレーム140の熱膨張率以下であり、かつ、熱硬化型接着剤の弾性率がフレーム140の弾性率以上であることがより好ましい。
なお、熱硬化型接着剤のガラス転移点は、より高いことがより望ましい。ガラス転移点が高い熱硬化型接着剤を使用することで、接着部240がゲル化することを抑制できる。また、接着部240の耐クリープ性を高めることができる。
熱硬化型接着剤としては、エポキシ樹脂系接着剤を使用してもよい。使用する熱硬化型接着剤は、二液混合型接着剤であってもよいし、一液型接着剤であってもよい。
上述したように、カバーガラス160は、光硬化型接着剤によってフレーム140に接着される。この場合、カバーガラス160をフレーム140に接着する工程では高温環境は必要ない。したがって、実装基板120の反り状態が変化することを抑制できる。
以上の説明において、芯層207に樹脂コアを用いた例を説明したが、芯層207はメタルコアを用いてもよい。芯層207がメタルコアである場合、実装基板120の第1層121には、配線層206と芯層207との間に絶縁層が設けられ、実装基板120の第2層122には、配線層216と芯層207との間に絶縁層が設けられる。芯層207がメタルコアである場合、芯層207の材料として、ニッケルと鉄の合金(例えば42alloy、56alloy)、銅、アルミニウム等を用いることができる。芯層207は、例えばグランドとしても利用できる。
実装基板120は、芯層及び6層の配線層を有する多層基板を用いて説明したが、配線層の数は6層に限られない。実装基板120は、芯層及び2層以上の配線層を有する多層基板を用いてもよい。実装基板120は、芯層及び1層の配線層を有する単層基板を用いてもよい。
また、実装基板120は、芯層207を有していなくてもよい。例えば、実装基板120は、芯層207を有していない多層基板であってもよい。実装基板120は、芯層を有していない単層基板であってもよい。
なお、フレーム140は、金属体148がインサートされずに形成されたフレームであってもよい。フレーム140は、例えば樹脂で形成された樹脂フレームであってもよい。フレーム140が樹脂フレームである場合、フレーム140を形成する材料は例えばエポキシ系樹脂等であってもよい。フレーム140は、金属で形成された金属フレームであってもよい。例えば、フレーム140は、ニッケルを含む金属で形成された金属フレームであってもよい。フレーム140が金属フレームである場合、フレーム140を形成する材料はニッケルと鉄の合金(例えば42alloy、56alloy)、銅、アルミニウム等であってもよい。
なお、カバーガラス160をフレーム140に接着するために使用する接着剤も、フレーム140を実装基板120に接着する接着剤と同様の物性を有してよい。例えば、カバーガラス160をフレーム140に接着するために使用する接着剤の熱膨張率は、カバーガラス160の熱膨張率以下であってもよい。また、カバーガラス160をフレーム140に接着するために使用する接着剤の弾性率は、カバーガラス160の弾性率以上であってよい。例えば、カバーガラス160をフレーム140に接着するために使用する接着剤は、熱膨張率がカバーガラス160の熱膨張率以下であり、かつ、弾性率がカバーガラス160の弾性率以上であってもよい。カバーガラス160をフレーム140に接着するために使用する接着剤は、熱膨張率がカバーガラス160の熱膨張率以下であり、弾性率がカバーガラス160の弾性率より低くてもよい。カバーガラス160をフレーム140に接着するために使用する接着剤は、熱膨張率がカバーガラス160の熱膨張率より低く、弾性率がカバーガラス160の弾性率以上であってもよい。これにより、カバーガラス160の熱膨張率とフレーム140の熱膨張率との間の違いによって生じるフレーム140の反りが、実装基板120の反りに与える影響を軽減することができる。上述したようにカバーガラス160をフレーム140に接着するために使用する接着剤は、光硬化型接着剤であってもよいし、熱硬化型接着剤であってもよい。
図5は、他の態様における撮像ユニット500を模式的に示す断面図である。撮像ユニット500は、実装基板510と、電子部品基板520と、撮像チップ100と、カバーガラス160と、フレーム140とを有する。撮像ユニット500において、撮像ユニット40の各部と同様の構成を有する部材には同一の符号を付して、説明を省略する場合がある。
実装基板510は、撮像チップ100を実装する。実装基板510は例えばセラミックを基体とするセラミック基板である。実装基板510は芯層を有しない。実装基板510は、単層基板であってもよいし、多層基板であってもよい。
電子部品基板520は、電子部品180を実装する基板である。電子部品基板520において電子部品180が実装された面とは反対側の面には、実装基板510が実装される。実装基板510は、LGA(Land Grid Array)やBGA(Ball Grid Array)等で電子部品基板520に実装される。電子部品基板520は、実装基板120と同様の層構成を有する。具体的には、電子部品基板520における配線層202は、実装基板510を実装するためのLGA(Land Grid Array)やBGA(Ball Grid Array)等を有する。
フレーム140は、熱硬化型接着剤により実装基板510に接着される。フレーム140と実装基板510との間の接着に用いられる熱硬化型接着剤としては、撮像ユニット40においてフレーム140を実装基板120に接着するのに用いた熱硬化型接着剤の物性と同様の物性の熱硬化型接着剤を適用することできる。
実装基板120に関連して説明したように、電子部品基板520が有する配線層の数は6層に限られない。電子部品基板520は、芯層及び2層以上の配線層を有する多層基板であってもよい。電子部品基板520は、芯層及び1層の配線層を有する単層基板であってもよい。電子部品基板520は、芯層を有しない多層基板であってもよい。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
10 カメラ
20 レンズユニット
22 光軸
24 レンズマウント
26 ボディマウント
30 カメラボディ
32 メインミラー
33 サブミラー
38 シャッタユニット
40、500 撮像ユニット
50 光学ユニット
51 MPU
52 ASIC
60 ミラーボックス
62 基板
70 結像光学系
72 焦点検出センサ
80 ピント板
82 ペンタプリズム
84 ファインダ光学系
86 ファインダ
88 背面表示部
100 撮像チップ
101 撮像領域
102 周辺領域
110 ボンディングワイヤ
120 実装基板
121 第1層
122 第2層
131 ビア
132 絶縁体
160 カバーガラス
180 電子部品
140 フレーム
141 開口部
142 第1内壁面
146 取付穴
147 位置決め穴
148 金属体
149 樹脂
150 ビス
151 下端部
152 上端部
153 連結部
154 内壁面
155 第1面
156 第2面
157 第3面
158 第4面
159 第5面
201、211 ソルダレジスト層
202、204、206、212、214、216 配線層
203、205、213、215 絶縁層
207 芯層
240、260 接着部
510 実装基板
520 電子部品基板

Claims (11)

  1. 被写体を撮像する撮像チップと、
    前記撮像チップが実装される第1面と、前記第1面とは反対側の面であって前記撮像チップに電力を供給する電源回路が実装される第2面と、前記第1面と前記第2面との間に形成され、前記電源回路から前記撮像チップに電力を供給するための第1配線と、前記第1面と前記第2面との間において樹脂で形成され、コア層として機能する芯層と、を有する実装基板と、
    前記実装基板の前記第1面において前記撮像チップが実装される領域よりも外側の領域で接着剤により接着される金属体を有し、前記撮像チップを環囲する環囲部材と、を備え、
    前記接着剤が硬化した状態における前記接着剤の熱膨張率は、前記環囲部材の熱膨張率以下であり、
    前記金属体は、前記接着剤に接触される第1領域と前記接着剤に接触されない第2領域とを有し、
    前記第2領域は、他の構造体に取り付けるための取付部が形成される撮像ユニット。
  2. 前記接着剤が硬化した状態における前記接着剤の弾性率は、前記環囲部材の弾性率以上である請求項1に記載の撮像ユニット。
  3. 被写体を撮像する撮像チップと、
    前記撮像チップが実装される第1面と、前記第1面とは反対側の面であって前記撮像チップに電力を供給する電源回路が実装される第2面と、前記第1面と前記第2面との間に形成され、前記電源回路から前記撮像チップに電力を供給するための第1配線と、前記第1面と前記第2面との間において樹脂で形成され、コア層として機能する芯層と、を有する実装基板と、
    前記実装基板の前記第1面において前記撮像チップが実装される領域よりも外側の領域に接着剤で接着される金属体を有し、前記撮像チップを環囲する環囲部材と、を備え、
    前記接着剤が硬化した状態における前記接着剤の弾性率は、前記環囲部材の弾性率以上であり、
    前記金属体は、前記接着剤に接触される第1領域と前記接着剤に接触されない第2領域とを有し、
    前記第2領域は、他の構造体に取り付けるための取付部が形成される撮像ユニット。
  4. 前記環囲部材は、前記金属体と樹脂とで形成されている請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の撮像ユニット。
  5. 前記環囲部材は、前記樹脂に前記金属体がインサートされて形成されている請求項4に記載の撮像ユニット。
  6. 前記環囲部材の前記樹脂に接着剤で固定され、前記実装基板および前記環囲部材とともに前記撮像チップを密封する透光性部材をさらに備える請求項4又は請求項5に記載の撮像ユニット。
  7. 前記透光性部材は、前記環囲部材の前記樹脂に光硬化型接着剤で接着される請求項6に記載の撮像ユニット。
  8. 前記実装基板の熱膨張率は、前記環囲部材の熱膨張率とは異なる請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の撮像ユニット。
  9. 前記実装基板と前記環囲部材との間において前記接着剤で形成される接着部の厚さは3μm以上である請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の撮像ユニット。
  10. 前記実装基板は、前記第1面と前記第2面との間に形成され、前記撮像チップで撮像された被写体の信号を出力する第2配線と、前記第1配線と前記第2配線とを絶縁するための樹脂層と、を含む請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の撮像ユニット。
  11. 請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の撮像ユニットを備える撮像装置。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004193294A (ja) * 2002-12-11 2004-07-08 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体用中空樹脂パッケージ
JP2006066693A (ja) * 2004-08-27 2006-03-09 Fujitsu Ltd 半導体装置
JP2006303482A (ja) * 2005-03-25 2006-11-02 Fuji Photo Film Co Ltd 固体撮像装置の製造方法
JP2007208045A (ja) * 2006-02-02 2007-08-16 Sony Corp 撮像装置、カメラモジュール、電子機器および撮像装置の製造方法
JP2010226147A (ja) * 1996-11-08 2010-10-07 W L Gore & Assoc Inc 355nmでのヴァイア入口の形成を向上させるための多パルスによる間隔どりの処理
JP2011228486A (ja) * 2010-04-20 2011-11-10 Panasonic Corp 電子機器
JP2012049450A (ja) * 2010-08-30 2012-03-08 Panasonic Corp 固体撮像装置及び固体撮像装置の製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010226147A (ja) * 1996-11-08 2010-10-07 W L Gore & Assoc Inc 355nmでのヴァイア入口の形成を向上させるための多パルスによる間隔どりの処理
JP2004193294A (ja) * 2002-12-11 2004-07-08 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体用中空樹脂パッケージ
JP2006066693A (ja) * 2004-08-27 2006-03-09 Fujitsu Ltd 半導体装置
JP2006303482A (ja) * 2005-03-25 2006-11-02 Fuji Photo Film Co Ltd 固体撮像装置の製造方法
JP2007208045A (ja) * 2006-02-02 2007-08-16 Sony Corp 撮像装置、カメラモジュール、電子機器および撮像装置の製造方法
JP2011228486A (ja) * 2010-04-20 2011-11-10 Panasonic Corp 電子機器
JP2012049450A (ja) * 2010-08-30 2012-03-08 Panasonic Corp 固体撮像装置及び固体撮像装置の製造方法

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