JP3110007U - レンズモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 レンズパッケージングデバイスを省略して、レンズ全体の体積を縮小すると共に、表面実装技術の工程を省略して、製作プロセスを簡略化できるレンズモジュールを提供すること。
【解決手段】 イメージセンサチップ４を基板１の第１表面１１に設け、金属線４１を介して基板１に電気的に接続し、メモリチップ２１及び制御チップ２２を基板１の第２表面１２に半田付けして、基板１の第２表面１２の一方に、他の電子デバイスに接続するための半田付け可能な出力ユニット端子１２１を設け、レンズベース５を基板１の第１表面１１に接着して固定し、光学レンズを内蔵したレンズベース５にイメージセンサチップ４を封入する。
【選択図】 図２

Description

本考案はレンズモジュールの改良に関するものであり、特にレンズパッケージングデバイスを省略して、レンズ全体の体積を縮小したレンズモジュールに関するものである。

図１は従来のレンズモジュールの断面の模式図を示すもので、これは主に回路基板９１と、制御チップ９２と、メモリチップ９３と、イメージセンサチップ９４及びレンズベース９５を含んでいる。回路基板９１の正面には電気区が形成してあり、またその背面には電気区に導接された多くのソルダーボール(solder ball)９７が形成してある。これらの制御チップ９２と、メモリチップ９３及びイメージセンサチップ９４は全てパッケージング体９６に夫々封入されている。またこのパッケージング体９６は表面実着技術により回路基板９１の正面の電気区に半田付けられている。スクリュー９９はイメージセンサチップ９４をカーバーするように配置したレンズベース９５を回路基板９１の正面に締め付けて取り付けている。また基板９１の背面のソルダーボール(solder ball)９７によって、別の制御回路基板９８と接続している。上記したように各部材の組み立てを介して、従来のレンズモジュールが形成されている。

従来のレンズモジュールは、制御チップ９２と、メモリチップ９３と、及びイメージセンサチップ９４を全てパッケージング体９６で封入しているので、全体の体積が元のチップよりも大きくなるうえに、全てのチップが基板９１の正面に設けられて、組み立て済みのレンズの体積が相対的に大きくなる。また従来のレンズモジュールの製造工程においては、表面実装を施す必要があるが、製造プロセスが複雑になって改良の必要がある。パッケージング体９６のパッケージング方式によりさらに、パッケージング済みのレンズは、背面のソルダーボール(solder ball)９７によって制御回路基板９８の上に半田付けされて、レンズ全体が制御回路基板９８に支持され、且つ一般的にソルダーボール(solder ball)９７の半田付け方式が採用されており、パッケージング済みのレンズを制御回路基板９８に接続している。従って制御回路基板９８の上にレンズの背面の基板９１が貼り付けられている。これに対して、そのレンズを制御回路基板９８に接続する時、制御回路基板９８の面積をより多く占用するため、制御回路基板９８はより大きい面積のものを使用する必要がある。

上記したように従来のレンズモジュールは多くの欠点があり、設計的に改良する必要がある。

本考案はこのような事情に鑑みてなされたものであって、上記した問題を解消できる、改良されたレンズモジュールを提供することを目的とする。

すなわち、本考案の目的はレンズパッケージングデバイスを省略して、レンズ全体の体積を縮小できるレンズモジュールを提供することにある。

本考案の次の目的は、チップをモジュール化して、表面実装技術の工程を省略して、製作プロセスを簡略化できるレンズモジュールを提供することにある。

上記課題を達成するため本考案に係る改良したレンズモジュールの構成は、基板と、メモリチップと、制御チップと、イメージセンサチップと、及びレンズベースを含んでいる。其のうちに、イメージセンサチップは基板の第１表面に半田付けて、金属線を介して、基板に電気的に接続して、レンズベースのうちに、光学レンズを設けている。その光学レンズは基板の第１表面に接着して、光学レンズをイメージセンサチップの上側に覆わせている。
また、メモリチップ及び制御チップは基板の第２表面に半田付けて、且つ、基板の第２表面の一側に別の電子デバイスの接続するための半田付け可能の端子を設けて、即ち、本考案のレンズモジュールを形成することができる。

すなわち、本願の第１考案に係るレンズモジュールは、第１表面及び第２表面を有し、その上に複数の入力端子を形成した基板と、前記基板はその第２表面の一方の上に少なくとも一つの半田付け可能の出力端子があって、第２表面に対応する他方の上に半田付け可能な出力端子を設けず、その第２表面の入力端子と半田付け可能な出力端子が電気的に接続し、少なくともその基板を通過した導電孔を介して、第１表面の入力端子に電気的に接続しており、電気的に接続された前記基板の表面に設けられた入力端子と、前記基板の第１表面の上に取り付けられ、第１表面の入力端子に電気的に接続するイメージセンサチップと、前記基板の第２表面の上に取り付けられ、第２表面の入力端子に電気的に接続するチップ群と、光学レンズと、前記光学レンズを支持して、前記基板の第１表面に接着により取り付けられ、光学信号を前記イメージセンサチップに伝送するように、前記光学レンズが前記イメージセンサチップを覆って配置したレンズベースとを備えることを特徴とするものである。

本願の第２考案に係るレンズモジュールは、前記第１考案において、前記チップ群は、メモリチップ及び制御チップを含み、これらのチップはエピタキシャルウェーハ方式で基板の第２表面に接続していることを特徴とするものである。

本願の第３考案に係るレンズモジュールは、前記第１考案において、前記チップ群は、メモリチップ及び制御チップを含み、これらのチップはパッケージング済みのパッケージング体であることを特徴とするものである。

本願の第４考案に係るレンズモジュールは、前記第１考案において、前記チップ群は、メモリ及び制御機能の整合チップであることを特徴とするものである。

本願の第５考案に係るレンズモジュールは、前記第１考案において、前記レンズベースはその断面が凸形状になっていて、その上に貫通孔を設けることを特徴とするものである。

本願の第６考案に係るレンズモジュールは、前記第１考案において、前記レンズベースは接着方式で、基板の第１表面に接着するように、前記レンズベースの底部の周縁にコロイドが均一に塗布されていることを特徴とするものである。

本考案が提供する改良したレンズモジュールは、従来の技術と比較して以下の長所がある。
（１）本考案では従来のレンズ用回路基板の代りに、基板を用いる。その基板の第１及び第２表面にチップを接続して、レンズ全体の体積を縮小することができる。

（２）イメージセンサチップは、パッケージング体をパッケージングしておく必要がなく、金属線を介して、直接第１表面に接続させて、レンズパッケージングデバイスの使用を節約するでき、且つ、レンズの製作工数を節約することができて、製作済みのレンズの体積を縮小することができる。

（３）本考案はチップをモジュール化して、表面実装技術の工程を省略できるので、製作プロセスを相対的に簡略化することができる。

（４）本考案のレンズモジュールは基板の第２表面の一方における半田付け可能な出力端子によって、回路基板に半田付けて、回路基板上の占有空間を縮小し、さらに、回路基板の部材のコストダウンを図ることができる。

図２〜図４を参照して本考案に係る最良の実施例１について説明する。
図２〜図４に示すように、本考案に係るレンズモジュールは、主に、基板１と、イメージセンサチップ４と、基板１の入力端子１２１と電気的に接続するチップ群２と、光学レンズ６と、レンズベース５とを含んでいる

基板１は第１表面１１及び第２表面１２を相対的に有している。前記第１表面１１及び前記第２表面１２の上には、複数の入力端子（図示せず）を形成している。少なくとも一つの半田付け可能の出力端子１２１は前記第２表面１２の一側の上に位置し、前記第２表面１２に対応する他側の上に、半田付け可能な出力端子を設けない。前記第２表面１２の入力端子と半田付け可能の出力端子１２１は電気的に接続されている。少なくともその基板１を通過した導電孔（図示せず）を介して、第１表面の入力端子に電気的に接続している。

イメージセンサチップ４は基板の第１表面１１の上に取り付けられていて、金属線４１を介して、第１表面１１の入力端子に電気的に接続する。

チップ群２は基板１の第２表面１２の上に半田付けされていて、第２表面１２の入力端子に電気的に接続されている。図２に示すように、そのチップ群２はそれぞれエピタキシャルウェーハの方式で、基板１の第２表面１２の上に接続させたメモリチップ２１及び制御チップ２２を含む。基板１の第２表面１２に位置する入力端子と導電孔によって、基板１の第１表面１１のイメージセンサチップ４と電気的に接続している。前記メモリチップ２１及び前記制御チップ２２はイメージセンサチップ４からの信号を受信することができて、同時にイメージセンサチップ４とチップ群２はともに基板１の第２表面１２に位置する半田付け可能な入力端子１２１と電気的に接続する。

レンズベース５はその断面が凸形状になっている。その中央部には貫通孔５１を設け、光学レンズ６をレンズベース５に取り付ける。レンズベース５は前記光学レンズ６を支持していて、且つ貫通孔５１の一端を封閉する。

レンズベース５の底部の周縁には一層のコロイド（colloid）７が均一に塗布されていて、レンズベース５が基板１の第１表面１１に接着方式により固定されている。またレンズベース５は基板１の第１表面１１の上におけるイメージセンサチップ４をカーバーする。イメージセンサチップ４とレンズベース５の貫通孔５１に対応して、光学信号を前記イメージセンサチップ４に伝送する。したがって、上記部材の構成は、即ち本考案のレンズモジュールを形成することができる。

本考案のチップ群の構成と設定方式は上記した最適な実施例に限らず、別の最適な実施例もある。

図３に示したものは最適な第２実施例で、そのチップ群８１はそれぞれパッケージングにされて、形成されたＴＦＢＧＡパッケージング体のメモリ８１１と制御チップ８１２のそれぞれ、ソルダーボール(solder ball)を介して、基板１の第２表面１２の入力端子の上に半田付けて、イメージセンサチップ４に電気的に接続する。

また図４に示したものは最適な第３実施例で、そのチップ群８２はメモリと制御機能を有するチップをＴＦＢＧＡの方式でパッケージング体の内にパッケージングされて、メモリと制御機能を兼用する整合チップを形成し、整合チップの背面における多くのソルダーボール(solder ball)によって、基板１の第２表面１２の上に半田付けして、整合チップをイメージセンサチップ４に電気的に接続している。

上記した最適な第２、３実施例における基板と、光学レンズと、レンズベースについては、上記した最適な第１実施例と同様であるので、その説明を省略する。

本考案に係るレンズモジュールは上記した各最適な実施例で示したように、レンズモジュールのチップ群２は基板１の第２表面１２の上に接続して、全体の体積を縮小している。

また本考案は図５に示すように制御回路基板７０上に設けられる。図５は回路基板７０の上に接続して設けられた模式図である。制御回路基板７０に接続される前記チップ群８２は基板１の第２表面１２の上に接続して、モジュール全体の体積を縮小できて、且つ、本考案のレンズモジュールは、基板１の第２表面１２における半田付け可能の出力端子１２１によって、制御回路基板７０に半田付けして、モジュールの一部を制御回路基板７０の外に伸ばし、レンズモジュールにおける回路基板７０上の占有空間を縮小して回路基板７０の面積を減少できるので、部材のコストダウンが可能となる。制御回路基板７０の配置空間を占有せず、それに伴い、制御回路基板７０の面積を相対的に減少できるから、撮像装置の体積を縮小する目的を達成することができる。

本考案は上記した実施例に限定されず，本考案の範囲を逸脱しない範囲での実施例や変更は全て本考案の範囲に含まれるものである。

従来のレンズの断面模式図である。 本考案のレンズモジュールに係る第１実施例の断面模式図である。 本考案のレンズモジュールに係る第２実施例の断面模式図である。 本考案のレンズモジュールに係る第３実施例の断面模式図である。 本考案のレンズモジュールを制御回路基板に接続した模式図である。

符号の説明

１・・・・・・基板
１１・・・・・第１表面
１２・・・・・第２表面
１２１・・・・出力端子
２・・・・・・チップ群
２１・・・・・メモリチップ
２２・・・・・制御チップ
４・・・・・・イメージセンサチップ
４１・・・・・金属線
５・・・・・・レンズベース
５１・・・・・貫通孔
６・・・・・・光学レンズ
７・・・・・・コロイド
７０・・・・・制御回路基板
８１・・・・・チップ群
８１１・・・・メモリチップ
８１２・・・・制御チップ
９１・・・・・回路基板
９２・・・・・制御チップ
９３・・・・・メモリチップ
９４・・・・・イメージセンサチップ
９５・・・・・レンズベース
９６・・・・・パッケージング体
９７・・・・・ソルダーボール
９８・・・・・制御回路基板
９９・・・・・スクリュー

Claims (6)

1. 第１表面及び第２表面を有し、その上に複数の入力端子を形成した基板と、
   前記基板はその第２表面の一方の上に少なくとも一つの半田付け可能の出力端子があって、第２表面に対応する他方の上に半田付け可能な出力端子を設けず、その第２表面の入力端子と半田付け可能な出力端子が電気的に接続し、少なくともその基板を通過した導電孔を介して、第１表面の入力端子に電気的に接続しており、
   電気的に接続された前記基板の表面に設けられた入力端子と、
   前記基板の第１表面の上に取り付けられ、第１表面の入力端子に電気的に接続するイメージセンサチップと、
   前記基板の第２表面の上に取り付けられ、第２表面の入力端子に電気的に接続するチップ群と、
   光学レンズと、
   前記光学レンズを支持して、前記基板の第１表面に接着により取り付けられ、光学信号を前記イメージセンサチップに伝送するように、前記光学レンズが前記イメージセンサチップを覆って配置したレンズベースとを備えることを特徴とするレンズモジュール。
2. 前記チップ群は、メモリチップ及び制御チップを含み、これらのチップはエピタキシャルウェーハ方式で基板の第２表面に接続していることを特徴とする請求項１記載のレンズモジュール。
3. 前記チップ群は、メモリチップ及び制御チップを含み、これらのチップはパッケージング済みのパッケージング体であることを特徴とする請求項１記載のレンズモジュール。
4. 前記チップ群は、メモリ及び制御機能の整合チップであることを特徴とする請求項１記載のレンズモジュール。
5. 前記レンズベースはその断面が凸形状になっていて、その上に貫通孔を設けることを特徴とする請求項１記載のレンズモジュール。
6. 前記レンズベースは接着方式で、基板の第１表面に接着するように、前記レンズベースの底部の周縁にコロイドが均一に塗布されていることを特徴とする請求項１記載のレンズモジュール。

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