JP3770084B2 - 基板実装用カメラの組立方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯情報端末機器などの回路基板に直接実装される基板実装用カメラの組立方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話などの情報端末機器は近年高機能化が進み、テレビ電話として使用できるよう撮像機能を備えたものが用いられるようになっている。このような機器においては、撮像を行うＣＣＤカメラを小型モジュール化して回路基板に直接実装する構成が採用される場合が多い。このカメラモジュールは一般にＣＣＤエリアセンサと撮像用のレンズを組み合わせた構成となっており、予め組み立てられたカメラモジュールを、他の電子部品と同様に回路基板に半田接合や導電接着材などの接合手段を用いて実装される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カメラモジュールを回路基板に実装する際には、撮像用のレンズの耐熱温度が一般の電子部品の接合過程の加熱温度（例えば半田接合を用いる場合のリフロー温度、導電接着材を用いる場合の熱硬化温度）よりも低いことから、他の電子部品の実装を終えた後に、カメラモジュールを単独で回路基板に実装する方法が採用されていた。
【０００４】
このカメラモジュールの実装作業は手作業で行われ、小型部品を回路電極に位置合わせした後に、カメラモジュールに熱ダメージを与えないように細心の注意を払いながら接合部を半田付けするという複雑な作業を必要としていた。このため従来のカメラモジュールの実装作業は生産性が低く、生産性向上のための方策が求められていた。
【０００５】
そこで本発明は、回路基板への実装作業を効率よく行うことができる基板実装用カメラの組立方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の基板実装用カメラの組立方法は、光電変換を行う画素が配列された受光部に撮像対象の光学画像を結像させることにより画像信号を出力する基板実装用カメラを組み込み対象機器の回路基板上で組み立てる基板実装用カメラの組立方法であって、前記受光部が形成された受光素子を含む受光モジュールを他の電子部品と同一工程で前記回路基板に搭載する受光モジュール搭載工程と、受光モジュールを含む全ての電子部品の搭載が完了したならば、回路基板を加熱することにより受光モジュールを他の電子部品とともに回路基板に実装する工程と、受光部上に光学画像を結像させるレンズを保持し前記組み込み対象機器のケース部材の一部を構成するレンズ保持部を前記回路基板に実装された受光部に対して位置合わせした状態で、前記ケース部材と回路基板とを固定するレンズ固定工程とを含む。
【００１０】
請求項２記載の基板実装用カメラの組立方法は、請求項１記載の基板実装用カメラの組立方法であって、前記受光モジュール実装工程において、受光素子をサブ基板に実装した基板モジュールを回路基板に実装し、前記レンズ固定工程において、前記回路基板に実装された基板モジュールに前記レンズ保持部を当接させる。
【００１１】
請求項３記載の基板実装用カメラの組立方法は、請求項１記載の基板実装用カメラの組立方法であって、前記受光モジュール実装工程において、受光素子を回路基板に実装し、前記レンズ固定工程において、前記レンズ保持部を回路基板に当接させる。
【００１２】
本発明は、受光素子を含む受光モジュールを他の電子部品と同一工程で回路基板に搭載し、受光モジュールを含む全ての電子部品の搭載が完了したならば、回路基板を加熱することにより受光モジュールを他の電子部品とともに回路基板に実装し、その後でレンズを含むケース部材を回路基板に固定するようにしているので、電子部品実装における加熱工程段階では耐熱温度が低いレンズは存在しないことから、これらの電子部品の耐熱温度による制約を受けることなく同一工程で受光モジュールを含めた全ての部品の接合を行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の回路基板の斜視図、図２は本発明の一実施の形態の基板実装用カメラの断面図、図３は本発明の一実施の形態の基板実装用カメラの実装方法の工程説明図、図４は本発明の一実施の形態の基板実装用カメラの断面図である。
【００１４】
図１において、回路基板１は携帯電話などの移動情報端末機器の電子回路を構成する電子部品が実装される実装基板であり、回路基板１には基板モジュール２が実装されている。基板モジュール２はＣＣＤエリアセンサを備えており、電子部品が実装された回路基板１を、組み込み対象機器のケース部材であるカバーケース３内に組み込んだ完成状態では、カバーケース３に組み込まれた撮像用のレンズ４が基板モジュール２の直上に位置する。そしてこの状態で基板モジュール２とレンズ４とによって基板実装用カメラが構成される。なお図１では基板モジュール２以外の電子部品の図示を省略している。
【００１５】
図２に示すように、基板モジュール２は撮像用の受光素子であるＣＣＤエリアセンサ６をサブ基板５上に実装した受光モジュールであり、ＣＣＤエリアセンサ６上は樹脂７で封止されている。ＣＣＤエリアセンサ６の上面には、光電変換を行う画素が格子状に多数配列された受光部が形成されており、この受光部に光学画像を結像させることにより各画素に蓄電された電荷を画像信号として出力する。サブ基板５は回路基板１に導電性の樹脂接着材８によって実装され、これによりサブ基板５が回路基板１に固定されるとともに、サブ基板５の接続用電極（図示せず）と回路基板１上面の回路電極（図示せず）とが電気的に導通する。
【００１６】
カバーケース３の基板モジュール２の上方に相当する位置にはレンズ孔３ａが設けられており、レンズ孔３ａには撮像用のレンズ４が装着される。レンズ孔３ａの周囲には、下方に突出するケーシング部３ｂが設けられている。レンズ孔３ａおよびケーシング部３ｂはレンズ４を保持する保持部を構成している。
【００１７】
レンズ孔３ａにレンズ４が装着されたカバーケース３内に回路基板１を組み込んだ状態では、ケーシング部３ｂの下端部がサブ基板５の上面に当接する。そしてこの状態では、レンズ４とＣＣＤエリアセンサ６の下面との間の距離ｈが、レンズ４による光学画像を結像させるのに適正な高さに保たれ、レンズ４はＣＣＤエリアセンサ６の受光部に対して正しく位置合わせされる。すなわちケーシング部３ｂは、レンズ４をＣＣＤエリアセンサ６の受光部に対して位置合わせする位置合わせ手段となっている。
【００１８】
次に図３を参照して、基板実装用カメラの組立方法について説明する。この組立方法は、基板実装用カメラを組み込み対象機器である情報端末機器の回路基板１上で組み立てるものである。図３（ａ）に示すように、サブ基板５上にＣＣＤエリアセンサ６を実装した基板モジュール２は、図示しない他の電子部品を回路基板１に実装する部品実装工程において他の電子部品と同一工程で回路基板１に実装される。
【００１９】
まず基板モジュール２は、予め樹脂接着材８が塗布された回路基板１の所定の実装位置に搭載される。全ての電子部品の搭載が完了したならば、回路基板１は加熱工程に送られる。そして図３（ｂ）に示すように、樹脂接着材８の熱硬化温度まで加熱され、所定時間加熱状態が保持される。これにより、樹脂接着材８が熱硬化し、他の電子部品とともに基板モジュール２は回路基板１に実装される。
【００２０】
次に、完成した回路基板１は、図３（ｃ）に示すようにカバーケース３内に組み込まれる。このとき、レンズ４を基板モジュール２に位置合わせし、ケーシング部３ｂの下端部をサブ基板５の上面に当接させた状態で、回路基板１とカバーケース３とを固定する。これにより、レンズ４はＣＣＤエリアセンサ６に対して位置合わせされ、図２に示す基板実装用カメラの組立が完了する、そしてこの状態でレンズ４による光学画像がＣＣＤエリアセンサ６の受光部に結像されるようになり、カメラとしての機能を果たすことが可能となる。
【００２１】
図４は、図２に示す基板実装用カメラの構成からサブ基板５を除いた構成例を示している。この例では受光モジュールは、ＣＣＤエリアセンサ６を直接回路基板１に実装して樹脂７によって封止した構成となっている。そしてカバーケース３に回路基板１を組み込んだ状態では、カバーケース３に設けられたケーシング部３ｂ’の下端部は、直接回路基板１の上面に当接する。これにより前述の図２に示す例と同様に、レンズ４はＣＣＤエリアセンサ６に対して位置合わせされる。
【００２２】
上記説明したように本発明は、回路基板１に実装される基板実装用カメラを、受光素子を含む受光モジュールとカバーケース３の一部に組み込まれたレンズ４とで構成したものである。これにより、カメラの構成部分のうち電子回路との電気的接続を必要とするＣＣＤエリアセンサ６などの受光素子を含む受光モジュールを、一般の電子部品と同一工程で回路基板に実装することができる。
【００２３】
すなわち、この部品実装における加熱工程段階では、レンズ４など耐熱温度が低い材質の部品が存在しないことから、これらの部品の耐熱温度による制約を受けることなく同一工程で受光モジュールを含めた全ての部品の接合を行うことができる。
【００２４】
従って、従来のカメラモジュールの実装方法において必要とされた、手作業による半田接合を行う必要がなく、基板実装用カメラの組立作業を回路基板１上で効率よく行うことができる。なお上記実施の形態では、サブ基板５の回路基板１への実装に際して、樹脂接着材を用いる例を示しているが、半田接合によって実装を行ってもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、受光素子を含む受光モジュールを他の電子部品と同一工程で回路基板に搭載し、受光モジュールを含む全ての電子部品の搭載が完了したならば、回路基板を加熱することにより受光モジュールを他の電子部品とともに回路基板に実装し、その後でレンズを含むケース部材を回路基板に固定するようにしているので、電子部品実装における加熱工程段階では耐熱温度が低いレンズは存在しないことから、これらの電子部品の耐熱温度による制約を受けることなく同一工程で受光モジュールを含めた全ての部品の接合を行うことができ、手作業による受光モジュールの実装作業を排除して、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の回路基板の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態の基板実装用カメラの断面図
【図３】本発明の一実施の形態の基板実装用カメラの実装方法の工程説明図
【図４】本発明の一実施の形態の基板実装用カメラの断面図
【符号の説明】
１ 回路基板
２ 基板モジュール
３ カバーケース
３ａ レンズ孔
３ｂ ケーシング部
４ レンズ
５ サブ基板
６ ＣＣＤエリアセンサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯情報端末機器などの回路基板に直接実装される基板実装用カメラの組立方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話などの情報端末機器は近年高機能化が進み、テレビ電話として使用できるよう撮像機能を備えたものが用いられるようになっている。このような機器においては、撮像を行うＣＣＤカメラを小型モジュール化して回路基板に直接実装する構成が採用される場合が多い。このカメラモジュールは一般にＣＣＤエリアセンサと撮像用のレンズを組み合わせた構成となっており、予め組み立てられたカメラモジュールを、他の電子部品と同様に回路基板に半田接合や導電接着材などの接合手段を用いて実装される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カメラモジュールを回路基板に実装する際には、撮像用のレンズの耐熱温度が一般の電子部品の接合過程の加熱温度（例えば半田接合を用いる場合のリフロー温度、導電接着材を用いる場合の熱硬化温度）よりも低いことから、他の電子部品の実装を終えた後に、カメラモジュールを単独で回路基板に実装する方法が採用されていた。
【０００４】
このカメラモジュールの実装作業は手作業で行われ、小型部品を回路電極に位置合わせした後に、カメラモジュールに熱ダメージを与えないように細心の注意を払いながら接合部を半田付けするという複雑な作業を必要としていた。このため従来のカメラモジュールの実装作業は生産性が低く、生産性向上のための方策が求められていた。
【０００５】
そこで本発明は、回路基板への実装作業を効率よく行うことができる基板実装用カメラの組立方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の基板実装用カメラの組立方法は、光電変換を行う画素が配列された受光部に撮像対象の光学画像を結像させることにより画像信号を出力する基板実装用カメラを組み込み対象機器の回路基板上で組み立てる基板実装用カメラの組立方法であって、前記受光部が形成された受光素子を含む受光モジュールを他の電子部品と同一工程で前記回路基板に搭載する受光モジュール搭載工程と、受光モジュールを含む全ての電子部品の搭載が完了したならば、回路基板を加熱することにより受光モジュールを他の電子部品とともに回路基板に実装する工程と、受光部上に光学画像を結像させるレンズを保持し前記組み込み対象機器のケース部材の一部を構成するレンズ保持部を前記回路基板に実装された受光部に対して位置合わせした状態で、前記ケース部材と回路基板とを固定するレンズ固定工程とを含む。
【００１０】
請求項２記載の基板実装用カメラの組立方法は、請求項１記載の基板実装用カメラの組立方法であって、前記受光モジュール実装工程において、受光素子をサブ基板に実装した基板モジュールを回路基板に実装し、前記レンズ固定工程において、前記回路基板に実装された基板モジュールに前記レンズ保持部を当接させる。
【００１１】
請求項３記載の基板実装用カメラの組立方法は、請求項１記載の基板実装用カメラの組立方法であって、前記受光モジュール実装工程において、受光素子を回路基板に実装し、前記レンズ固定工程において、前記レンズ保持部を回路基板に当接させる。
【００１２】
本発明は、受光素子を含む受光モジュールを他の電子部品と同一工程で回路基板に搭載し、受光モジュールを含む全ての電子部品の搭載が完了したならば、回路基板を加熱することにより受光モジュールを他の電子部品とともに回路基板に実装し、その後でレンズを含むケース部材を回路基板に固定するようにしているので、電子部品実装における加熱工程段階では耐熱温度が低いレンズは存在しないことから、これらの電子部品の耐熱温度による制約を受けることなく同一工程で受光モジュールを含めた全ての部品の接合を行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の回路基板の斜視図、図２は本発明の一実施の形態の基板実装用カメラの断面図、図３は本発明の一実施の形態の基板実装用カメラの実装方法の工程説明図、図４は本発明の一実施の形態の基板実装用カメラの断面図である。
【００１４】
図１において、回路基板１は携帯電話などの移動情報端末機器の電子回路を構成する電子部品が実装される実装基板であり、回路基板１には基板モジュール２が実装されている。基板モジュール２はＣＣＤエリアセンサを備えており、電子部品が実装された回路基板１を、組み込み対象機器のケース部材であるカバーケース３内に組み込んだ完成状態では、カバーケース３に組み込まれた撮像用のレンズ４が基板モジュール２の直上に位置する。そしてこの状態で基板モジュール２とレンズ４とによって基板実装用カメラが構成される。なお図１では基板モジュール２以外の電子部品の図示を省略している。
【００１５】
図２に示すように、基板モジュール２は撮像用の受光素子であるＣＣＤエリアセンサ６をサブ基板５上に実装した受光モジュールであり、ＣＣＤエリアセンサ６上は樹脂７で封止されている。ＣＣＤエリアセンサ６の上面には、光電変換を行う画素が格子状に多数配列された受光部が形成されており、この受光部に光学画像を結像させることにより各画素に蓄電された電荷を画像信号として出力する。サブ基板５は回路基板１に導電性の樹脂接着材８によって実装され、これによりサブ基板５が回路基板１に固定されるとともに、サブ基板５の接続用電極（図示せず）と回路基板１上面の回路電極（図示せず）とが電気的に導通する。
【００１６】
カバーケース３の基板モジュール２の上方に相当する位置にはレンズ孔３ａが設けられており、レンズ孔３ａには撮像用のレンズ４が装着される。レンズ孔３ａの周囲には、下方に突出するケーシング部３ｂが設けられている。レンズ孔３ａおよびケーシング部３ｂはレンズ４を保持する保持部を構成している。
【００１７】
レンズ孔３ａにレンズ４が装着されたカバーケース３内に回路基板１を組み込んだ状態では、ケーシング部３ｂの下端部がサブ基板５の上面に当接する。そしてこの状態では、レンズ４とＣＣＤエリアセンサ６の下面との間の距離ｈが、レンズ４による光学画像を結像させるのに適正な高さに保たれ、レンズ４はＣＣＤエリアセンサ６の受光部に対して正しく位置合わせされる。すなわちケーシング部３ｂは、レンズ４をＣＣＤエリアセンサ６の受光部に対して位置合わせする位置合わせ手段となっている。
【００１８】
次に図３を参照して、基板実装用カメラの組立方法について説明する。この組立方法は、基板実装用カメラを組み込み対象機器である情報端末機器の回路基板１上で組み立てるものである。図３（ａ）に示すように、サブ基板５上にＣＣＤエリアセンサ６を実装した基板モジュール２は、図示しない他の電子部品を回路基板１に実装する部品実装工程において他の電子部品と同一工程で回路基板１に実装される。
【００１９】
まず基板モジュール２は、予め樹脂接着材８が塗布された回路基板１の所定の実装位置に搭載される。全ての電子部品の搭載が完了したならば、回路基板１は加熱工程に送られる。そして図３（ｂ）に示すように、樹脂接着材８の熱硬化温度まで加熱され、所定時間加熱状態が保持される。これにより、樹脂接着材８が熱硬化し、他の電子部品とともに基板モジュール２は回路基板１に実装される。
【００２０】
次に、完成した回路基板１は、図３（ｃ）に示すようにカバーケース３内に組み込まれる。このとき、レンズ４を基板モジュール２に位置合わせし、ケーシング部３ｂの下端部をサブ基板５の上面に当接させた状態で、回路基板１とカバーケース３とを固定する。これにより、レンズ４はＣＣＤエリアセンサ６に対して位置合わせされ、図２に示す基板実装用カメラの組立が完了する、そしてこの状態でレンズ４による光学画像がＣＣＤエリアセンサ６の受光部に結像されるようになり、カメラとしての機能を果たすことが可能となる。
【００２１】
図４は、図２に示す基板実装用カメラの構成からサブ基板５を除いた構成例を示している。この例では受光モジュールは、ＣＣＤエリアセンサ６を直接回路基板１に実装して樹脂７によって封止した構成となっている。そしてカバーケース３に回路基板１を組み込んだ状態では、カバーケース３に設けられたケーシング部３ｂ’の下端部は、直接回路基板１の上面に当接する。これにより前述の図２に示す例と同様に、レンズ４はＣＣＤエリアセンサ６に対して位置合わせされる。
【００２２】
上記説明したように本発明は、回路基板１に実装される基板実装用カメラを、受光素子を含む受光モジュールとカバーケース３の一部に組み込まれたレンズ４とで構成したものである。これにより、カメラの構成部分のうち電子回路との電気的接続を必要とするＣＣＤエリアセンサ６などの受光素子を含む受光モジュールを、一般の電子部品と同一工程で回路基板に実装することができる。
【００２３】
すなわち、この部品実装における加熱工程段階では、レンズ４など耐熱温度が低い材質の部品が存在しないことから、これらの部品の耐熱温度による制約を受けることなく同一工程で受光モジュールを含めた全ての部品の接合を行うことができる。
【００２４】
従って、従来のカメラモジュールの実装方法において必要とされた、手作業による半田接合を行う必要がなく、基板実装用カメラの組立作業を回路基板１上で効率よく行うことができる。なお上記実施の形態では、サブ基板５の回路基板１への実装に際して、樹脂接着材を用いる例を示しているが、半田接合によって実装を行ってもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、受光素子を含む受光モジュールを他の電子部品と同一工程で回路基板に搭載し、受光モジュールを含む全ての電子部品の搭載が完了したならば、回路基板を加熱することにより受光モジュールを他の電子部品とともに回路基板に実装し、その後でレンズを含むケース部材を回路基板に固定するようにしているので、電子部品実装における加熱工程段階では耐熱温度が低いレンズは存在しないことから、これらの電子部品の耐熱温度による制約を受けることなく同一工程で受光モジュールを含めた全ての部品の接合を行うことができ、手作業による受光モジュールの実装作業を排除して、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の回路基板の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態の基板実装用カメラの断面図
【図３】本発明の一実施の形態の基板実装用カメラの実装方法の工程説明図
【図４】本発明の一実施の形態の基板実装用カメラの断面図
【符号の説明】
１ 回路基板
２ 基板モジュール
３ カバーケース
３ａ レンズ孔
３ｂ ケーシング部
４ レンズ
５ サブ基板
６ ＣＣＤエリアセンサ
Claims (3)
- 光電変換を行う画素が配列された受光部に撮像対象の光学画像を結像させることにより画像信号を出力する基板実装用カメラを組み込み対象機器の回路基板上で組み立てる基板実装用カメラの組立方法であって、前記受光部が形成された受光素子を含む受光モジュールを他の電子部品と同一工程で前記回路基板に搭載する受光モジュール搭載工程と、受光モジュールを含む全ての電子部品の搭載が完了したならば、回路基板を加熱することにより受光モジュールを他の電子部品とともに回路基板に実装する工程と、受光部上に光学画像を結像させるレンズを保持し前記組み込み対象機器のケース部材の一部を構成するレンズ保持部を前記回路基板に実装された受光部に対して位置合わせした状態で、前記ケース部材と回路基板とを固定するレンズ固定工程とを含むことを特徴とする基板実装用カメラの組立方法。
- 前記受光モジュール実装工程において、受光素子をサブ基板に実装した基板モジュールを回路基板に実装し、前記レンズ固定工程において、前記回路基板に実装された基板モジュールに前記レンズ保持部を当接させることを特徴とする請求項１記載の基板実装用カメラの組立方法。
- 前記受光モジュール実装工程において、受光素子を回路基板に実装し、前記レンズ固定工程において、前記レンズ保持部を回路基板に当接させることを特徴とする請求項１記載の基板実装用カメラの組立方法。
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| Publication Number | Publication Date |
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