JP4117477B2 - 光モジュール及びその製造方法並びに電子機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光モジュール及びその製造方法並びに電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１９１８６５号公報（図１）
【０００４】
【発明の背景】
光モジュール等の固体撮像素子を用いた固体撮像装置において、固体撮像素子ユニットや電子部品等を回路基板上に平面的に搭載、実装するものが知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、フィルムキャリアやリードフレームパッケージのリードの長さ等によって、固体撮像素子ユニットの固定位置が設定されているため、固体撮像素子ユニットと光学チップ（例えばＣＣＤチップ）の距離が不安定になっていた。また、固体撮像素子ユニットや電子部品等が、回路基板上に平面的に搭載、実装されているため、固体撮像装置の厚み（高さ）は薄くできるが、実装面積は大きくなっていた。
【０００６】
本発明の目的は、この問題点を解決するものであり、その目的は、光モジュールの高信頼性化、小型化及び高集積化と低コスト化を図ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明に係る光モジュールは、
配線パターンを有し、開口を有する第１の部分と、第２の部分を有し、前記第２の部分が前記第１の部分に平面的に重なるように屈曲された配線基板と、
電極及び光学的部分を有し、前記光学的部分が前記開口を向くように、前記電極を介して前記配線パターンに接続されて、前記配線基板の屈曲の内側に搭載された光学チップと、
前記光学チップが当接する当接面を有し、前記配線基板の屈曲の内側に設けられたスペーサと、
レンズを保持し、前記配線基板の屈曲の外側に設けられたホルダと、
を含み、
前記光学チップは、前記当接面に当接し、
前記スペーサは、前記ホルダとの固定部を有し、前記固定部が前記第１の部分を貫通し、
前記ホルダは、前記固定部に取り付けられてなる。本発明によれば、スペーサは、光学チップが当接する当接面と、レンズを保持するホルダの固定部を有している。これによって、光学チップの方向が規制され、ホルダがスペーサに固定される。したがって、光学チップとレンズとの距離が一定になり、かつ安定し、光モジュールの信頼性を高めることができる。
（２）この光モジュールにおいて、
前記当接面は、前記光学チップが収納される凹部の底面をなし、前記凹部内に前記光学チップが収納されてもよい。これによれば、スペーサは収納部が設けられているため、配線基板に搭載された光学チップがスペーサ内に収納でき、光モジュールの小型化及び高集積化を図ることができる。
（３）この光モジュールにおいて、
前記スペーサは、前記凹部の反対側に第２の凹部をさらに有してもよい。
（４）この光モジュールにおいて、
前記配線基板に実装されるとともに前記第２の部分に搭載されて、前記配線基板の屈曲の内側に設けられ、前記第２の凹部に収納された集積回路チップをさらに含んでもよい。これによれば、スペーサは収納部が設けられているため、配線基板に搭載された集積回路チップがスペーサ内に収納でき、光モジュールの小型化及び高集積化を図ることができる。
（５）この光モジュールにおいて、
前記集積回路チップは、前記光学チップの少なくとも一部に平面的に重なるように設けられてもよい。これによれば、配線基板に搭載された光学チップや集積回路チップがスペーサ内に立体的にかつコンパクトに収納でき、光モジュールの小型化及び高集積化を図ることができる。
（６）本発明に係る電子機器は、上記光モジュールを備える。
（７）本発明に係る光モジュールの製造方法は、
配線パターンを有し、開口を有する第１の部分と、第２の部分を有する配線基板に、電極及び光学的部分を有する光学チップを、前記光学的部分が前記開口を向くように、前記電極を介して前記配線パターンに接続して搭載すること、
前記第２の部分が前記第１の部分に平面的に重なるように前記配線基板を屈曲させ、前記光学チップが当接する当接面と固定部を有するスペーサを、前記固定部が前記第１の部分を貫通するとともに、前記当接面に前記光学チップが当接するように前記配線基板に取り付けること、
レンズを保持するホルダを、前記固定部に取り付けること、
を含む。本発明によれば、スペーサは、光学チップが当接する当接面と、レンズを保持するホルダの固定部を有している。これによって、光学チップの方向が規制され、ホルダがスペーサに固定される。したがって、光学チップとレンズとの距離が一定になり、かつ安定し、光モジュールの信頼性を高めることができる。
（８）この光モジュールの製造方法において、
前記スペーサは、凹部を有し、記当接面が前記光学チップを収納する前記凹部の底面をなし、前記凹部に前記光学チップを収納することを含んでもよい。
（９）この光モジュールの製造方法において、
前記配線基板を屈曲させる工程の前に、前記第２の部分に集積回路チップを搭載することをさらに含んでもよい。
（１０）この光モジュールの製造方法において、
前記スペーサは、前記凹部の反対側に第２の凹部をさらに有して、
前記スペーサを、前記第１の部分に取り付けた後に、前記配線基板を屈曲させて、前記集積回路チップを、前記第２の凹部に収納することを含んでもよい。
（１１）この光モジュールの製造方法において、
前記スペーサを、前記第２の部分に取り付けた後に、前記配線基板を屈曲させて前記固定部を前記第１の部分に貫通させ、前記光学チップを、前記凹部に収納するとともに前記当接面に当接させることを含んでもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係る光モジュールの断面図である。光学チップ１０は、光学的部分１２と、光学的部分１２を有する面の反対側の面１４を有する。光学的部分１２は、光が入射または出射する部分である。また、光学的部分１２は、光エネルギーと他のエネルギー（例えば電気）を変換する。すなわち、光学的部分１２は、図示しない複数のエネルギー変換素子（受光素子・発光素子）を有する。本実施の形態では、光学的部分１２は受光部である。この場合、光学チップ１０は、受光チップ（例えば撮像チップ）である。
【０００９】
光学チップ１０には、複数の電極１６が形成されている。電極１６は、光学的部分１２に電気的に接続されている。電極１６は、パッド上に形成されたバンプを有するが、パッドのみであってもよい。電極１６は、光学的部分１２の外側に形成されている。光学チップ１０の複数辺（例えば対向する２辺または4辺）または1辺に沿って電極１６を配置してもよい。
【００１０】
配線基板２０は、基板（ベース基板または基材）２２と、基板２２上に形成された配線パターン２４とを含む。基板２２は、屈曲可能な材料で構成されている。すなわち、基板２２は、フレキシブル基板であり、例えばポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂等の材料からなる。配線パターン２４は、基板２２の一方の面に形成されてもよいし、両方の面に形成されてもよい。配線パターン２４は、メッキ技術、露光技術などの周知技術を適用して形成することができる。配線パターン２４は、例えば銅等の材料からなる。配線パターン２４は、複数の配線から構成されている。配線パターン２４は、電気的な接続部となる複数の端子４０（図２に示す）を含む。端子４０は、配線の端部であってもよく、ランドであってもよい。
【００１１】
配線基板２０は、第１及び第２の部分３４、３６を有する。例えば、配線基板２０は、平面的に展開した状態で長方形の平面形状をなし、第１及び第２の部分３４、３６は配線基板２０の長さ方向に配列されてもよい。第１の部分３４は、光学チップ１０の搭載領域を有する。第２の部分３６は、第１の部分３４に平面的に重ねられる部分であり、図１に示す例では、集積回路チップ７０の搭載領域を有する。図１に示すように、第１及び第２の部分３４、３６は、少なくとも一部同士が重ねられる。図１に示す例では、配線パターン２４が形成された面を谷として、配線基板２０が屈曲している。配線基板２０の屈曲部は、第１及び第２の部分３４、３６の境界を含む部分である。第１及び第２の部分３４、３６の境界は明確に存在する必要はなく、図１に示す例の場合、光学チップ１０の搭載領域と、集積回路チップ７０の搭載領域との間で、配線基板２０を屈曲させればよい。
【００１２】
平面的に重ねられた第１及び第２の部分３４、３６の間には、所定の空間が設けられている。配線基板２０を平面的に展開したときに、第１及び第２の部分３４、３６の間には、一定の幅を有する第３の部分３８が設けられている。第３の部分３８は、配線基板２０の屈曲部となる。図１に示す例では、配線基板２０の屈曲部は円弧形状であるが、スペーサ５０の収納部５２の外壁に沿うようにコの字形状に曲げてもよい。配線基板２０は、コの字形状に曲げにくいため、基板２２の図示しない穴（例えばスリット）を屈曲部に形成してもよい。こうすることで、配線基板２０を曲げやすくすることができる。コの字形状に曲げることにより、配線基板２０の屈曲部すなわち第３の部分３８の領域を小さくすることができ、配線基板２０の大きさを小さくすることができる。なお、配線基板２０の屈曲構造は、上述に限定されず、第１の部分３４に複数の第２の部分３６が平面的に重ねられてもよい。例えば、配線基板２０を平面的に展開したときに、第１の部分３４に対して、異なる方向にそれぞれ第２の部分３６が配置されてもよい。
【００１３】
開口部２６は、配線基板２０の第１の部分３４に形成されている。開口部２６は、配線基板２０の貫通穴である。開口部２６の外形は、光学的部分１２の外形よりも大きい。こうすることで、光学的部分１２に対する光路を確保し、光学的部分１２に入射する光量を多くすることができる。図１に示すように、第２の部分３６にも開口部２８を有してもよい。開口部２６、２８には、配線パターン２４の一部であるリード３０、３２が突出してもよい。リード３０、３２は、エッチング、電解メッキ法、機械的な打ち抜き法等により形成される。
【００１４】
貫通穴４２は、第１の部分３４の領域に形成されている。貫通穴４２には、スペーサ５０の固定部６２が貫通する。したがって、貫通穴４２は、固定部６２の数や形状に合わせて形成される。貫通穴４２の外形は、固定部６２のガイド部６４の外形より大きく形成されている。貫通穴４２は、プレス等の機械的方法等により形成されてもよい。
【００１５】
配線基板２０は、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）技術を用いて電子部品を実装する（以降ＴＡＢ実装という）場合に使用されるフィルムキャリアテープの一部であってもよい。フィルムキャリアテープの場合は、配線基板２０の長手方向の両側に、複数のスプロケットホールが連続して形成されている。このスプロケットホールにより、フィルムキャリアテープが搬送、位置決めされ、電子部品等が実装される。フィルムキャリアテープには、第１の部分３４、第３の部分３８、第２の部分３６が、この順番で繰り返し形成されている。光学チップ１０は、開口部２６に突出したリード３０と、ＴＡＢ実装して接続することができる。また、集積回路チップ７０も、光学チップ１０と同様に、開口部２８に突出したリード３２とＴＡＢ実装されてもよい。さらに、電子部品１８も、光学チップ１０や集積回路チップ７０と同じ工程で実装されてもよい。フィルムキャリアテープに連続して形成された、第１の部分３４、第３の部分３８及び第２の部分３６で形成される１ユニット毎の境界で切断することにより、光学チップ１０や集積回路チップ７０等が実装された配線基板２０が得られる。図１に示す例では、リード３０、３２は屈曲した形状をしているが、屈曲しない形状でもよい。電気的な接続部は、封止材によって封止することが好ましい。
【００１６】
スペーサ５０は、光学チップ１０が当接する当接面５４と、ホルダ８０が固定される固定部６２を有する。また、スペーサ５０は、電子部品１８を収納する収納部５２が形成されている。スペーサ５０は、平面的に重ねられた第１及び第２の部分３４、３６の間で、固定部６２が第１の部分３４を貫通して、所定の空間に設けられている。すなわち、スペーサ５０の高さ（厚み）によって、第１及び第２の部分３４、３６で構成する空間の高さ（幅）が決められている。スペーサ５０と配線基板２０とは、接着等により固定されてもよい。スペーサ５０は、例えばプラスチックであり、金型を用いた成形等で作製されてもよい。
【００１７】
当接面５４は、スペーサ５０のほぼ中央部に形成されている。当接面５４は、光学的部分１２を有する面の反対側の面１４と接触して、光学チップ１０の方向を規制している。図１に示すように、当接面５４は、光学的部分１２の反対側の面１４の外形より大きく、凹部５８の底面を形成している。これによれば、スペーサ５０により、光学チップ１０の裏面への不要な光の入射を防止することができ、信頼性を向上することができる。
【００１８】
凹部５８は、光学チップ１０が当接する当接面５４を底面とする形状をなす。凹部５８には、光学チップ１０が収納されてもよい。第２の凹部６０は、凹部５８の反対側に形成されてもよい。第２の凹部６０には、集積回路チップ７０が収納されてもよい。
【００１９】
固定部６２は、図１に示すように、貫通穴４２を貫通するガイド部６４と、ホルダ８０が固定される軸６６を有し、段差を形成していてもよい。ガイド部６４は、スペーサ５０を配線基板２０に対して、平面的に位置決めする機能を持つ。ガイド部６４の高さ（厚み）は、配線基板２０の厚みより若干大きく形成されていてもよい。こうすることで、ホルダ８０を取り付けた時に、配線基板２０との上下方向の隙間が確保される。したがって、ホルダ８０が、ガイド部６４に必ず当接して位置決めされることになる。また、ガイド部６４の厚みを若干大きくすることで、配線基板２０が上下方向にあまり移動せず、位置決めされることになる。ガイド部６４の平面的な形状は、円形状であっても、四角形状であってもよく、任意でよい。軸６６は、ホルダ８０の取り付け部８６に形成された取り付け穴９０に挿入され、嵌合される。こうすることで、ホルダ８０が位置決めされる。
【００２０】
図１に示す例では、ホルダ８０を軸６６の嵌合により固定したが、軸６６の嵌合のみならず、例えば軸６６を取り付け部８６より突出させて、機械的または熱的によるカシメでホルダ８０を固定してもよい。さらに、ガイド部６４にねじ穴を形成して、ホルダ８０をねじで固定してもよい。
【００２１】
電子部品１８は、配線基板２０に搭載されている。図１に示す例では、電子部品１８は、第２の部分３６に搭載されているが、第１の部分３２に搭載されてもよいし、第１及び第２の部分３４、３６の両方に搭載されてもよい。いずれの場合にも、電子部品１８が収納できるように、収納部５２の開口の向きや収納容積を考慮して、収納部５２が形成されて収納される。電子部品１８は、例えば、抵抗器やコンデンサ等である。
【００２２】
集積回路チップ７０（例えば半導体チップ）は、平面的に矩形状をしている。集積回路チップ７０は、光学チップ１０に電気的に接続されている。集積回路チップ７０は、複数の電極７２が形成されている。電極７２は、パッド上に形成されたバンプを有するが、パッドのみであってもよい。集積回路チップ７０は、第２の部分３６に搭載されている。図１に示す例では、集積回路チップ７０は、電極７２を介して、配線パターン２４のリード３２に電気的に接続されている。接続は、ＴＡＢ実装で行われてもよい。また、集積回路チップ７０は、異方性導電膜（ＡＣＦ）や異方性導電ペースト（ＡＣＰ）を用いて配線基板２０に実装されてもよい。また、フェースアップ構造を形成するように実装して、ワイヤボンディングして接続されてもよい。異方性導電膜（ＡＣＦ）等やワイヤボンディングでの接続においては、配線基板２０には開口部２８を設けなくともよい。集積回路チップ７０は、スペーサ５０の第２の凹部６０に収納されていてもよい。集積回路チップ７０は、光学チップ１０の少なくとも一部に、スペーサ５０を介して平面的に重なっていてもよい。これによれば、配線基板２０に立体的に積層することが可能となり、光モジュールの小型化及び高集積化が図れる。
【００２３】
図１に示すように、光モジュールは、ホルダ８０を含む。ホルダ８０は、内枠８２と外枠８４を含む。ホルダ８０は、その平面視において光学的部分１２を囲む形状をなす。レンズ８８は、図示しないレンズ８８の固定枠に固定され、さらに、固定枠が内枠８２に固定され保持されていてもよいし、内枠８２の固定部（図示せず）に当接し、押さえ金具（図示せず）によって固定する構造であってもよい。固定枠と内枠８２との固定は、ねじ式や嵌合式であってもよい。レンズ８８は、光学的部分１２に対応する位置に配置されている。
【００２４】
図１に示す例では、内枠８２は、その外周に雄ねじが形成されている。外枠８４は、その内周に内枠８２の雄ねじと係合する雌ねじが形成されている。外枠８４には、レンズ８８が固定された内枠８２がねじ込まれている。外枠８４は、スペーサ５０に取り付けられる取り付け部８６を有する。さらに、取り付け部８６には、取り付け穴９０が形成されている。取り付け穴９０に軸６６が嵌合され、取り付け部８６の底面がガイド部６４の上面に当接して、ホルダ８０が固定されている。これによって、配線基板２０の開口部２６を挟んで、レンズ８８と光学的部分１２とが対向するように配置される。同時に、配線基板２０、スペーサ５０及びホルダ８０が平面的に、かつ高さ方向についても位置決めされる。光学的部分１２とレンズ８８との距離は、光学チップ１０の厚み、スペーサ５０のガイド部６４と光学チップ１０が当接する当接面５４との距離、ホルダ８０内のレンズ８８の位置により決まる。ガイド部６４と当接面５４の距離は、スペーサ５０が一体であるため一定であり、光学的部分１２とレンズ８８との距離も一定になり、かつ安定し、信頼性が向上する。必要に応じて、軸６６と取り付け部８６を接着等で固定してもよい。レンズ８８が固定された内枠８２は、光学的部分１２に焦点が合うように、高さ方向の位置が調整されている。取り付け部８６を含む外枠８４の平面視の形状は、四角形状であっても、円形状であっても、その他の形状であってもよい。内枠８２及び外枠８４は、金型を用いてプラスチックで作製されてもよいし、アルミニウム等の金属を旋盤加工やフライス加工し、その後メッキ等して作製されてもよい。
【００２５】
本実施の形態によれば、スペーサ５０に、光学チップ１０と当接する当接面５４を有するため、リード３０に接続された光学チップ１０の高さが規制される。さらに、スペーサ５０に固定部６２を有し、固定部６２にホルダ８０を固定しているため、光学チップ１０とレンズ８８との距離が一定となり、また安定するため、光モジュールの信頼性が向上する。また、スペーサ５０に凹部５８や第２の凹部６０が形成されているため、光学チップ１０や集積回路チップ７０を搭載しても、凹部５８や第２の凹部６０に収納することができ、配線基板２０が平面的に大きくならない。したがって、高集積化や小型化、低コスト化が可能となる。
【００２６】
次に、本実施の形態に係る光モジュールの製造方法について説明する。図２〜図５は、本実施の形態に係る光モジュールの製造方法について説明する図である。なお、図２及び図４においては、リード３０、３２は図示していない。図２及び図３に示すように、配線基板２０を平面的に展開した状態で、光学的部分１２が配線基板２０の開口部２６を向くように、光学チップ１０を第１の部分３４に搭載する。光学チップ１０を搭載する方法は、電極１６を介して、配線基板２０のリード３０にＴＡＢ実装してもよい。電子部品１８は、図２に示す例では、第２の部分３６に搭載されているが、第１の部分３４に搭載してもよいし、第１の部分３４と第２の部分３６の両方に搭載してもよい。さらに、必要に応じて、第３の部分３８に搭載してもよい。
【００２７】
次に、スペーサ５０を、図３に示すように、第１の部分３４の開口部２６に対応する位置に取り付ける。すなわち、光学チップ１０が搭載された後、光学チップ１０を凹部５８に収納するように、固定部６２を配線基板２０の貫通穴４２（図２に示す）に挿入して取り付ける。必要に応じて、スペーサ５０を配線基板２０に、接着等によって固定してもよい。また、固定部６２を貫通穴４２に挿入した後、固定部６２のガイド部６４の一部を、機械的や熱的なカシメにより固定してもよい。こうすることで、スペーサ５０を確実に固定することができる。集積回路チップ７０は、配線基板２０を屈曲する前に第２の部分３６に搭載する。搭載する方法は、電極７２を介して、配線基板２０のリード３２にＴＡＢ実装してもよい。
【００２８】
図４は、図３においてスペーサ５０を取り付けた状態を、スペーサ５０の取り付け方向から見た平面図である。図４に示すように、スペーサ５０は、４箇所の固定部６２によって位置決めされ、配線基板２０に取り付けられている。スペーサ５０は、ほぼ中心に光学チップ１０を収納している。
【００２９】
次いで、図５に示すように、第１の部分３４と第２の部分３６でスペーサ５０を挟み込む方向に、第２の部分３６が第１の部分３４に平面的に重なるように配線基板２０を屈曲させる。すなわち、配線基板２０を、集積回路チップ７０を第２の凹部６０に収納するように屈曲させ、スペーサ５０に固定する。固定は、接着等で行ってもよい。
【００３０】
ホルダ８０の取り付けは、図５に示すように、外枠８４の取り付け部８６に設けられた取り付け穴９０に、軸６６を挿入する。取り付け部８６は、固定部６２の段差部、すなわちガイド部６４の上面に当接して高さ方向が規制される。必要に応じて、固定部６２と取り付け部８６を接着等で固定してもよい。こうすることで、ホルダ８０に内蔵されたレンズ８８が、光学的部分１２に対応する位置に配置される。以上によって、光モジュールが完成する。なお、ホルダ８０を取り付ける工程は、スペーサ５０が搭載されていれば、その後のいずれの工程であってもよい。すなわち、配線基板２０を屈曲させる前であっても、屈曲させた後でもよい。
【００３１】
フィルムキャリアテープの一部を配線基板２０に使用する場合は、連続して形成された第１の部分３４、第３の部分３８、第２の部分３６の所望の位置に、光学チップ１０、集積回路チップ７０、電子部品１８を連続して実装することができる。光学チップ１０や集積回路チップ７０は、ＴＡＢ実装されてもよい。フィルムキャリアテープに連続して形成された、第１の部分３４、第３の部分３８及び第２の部分３６で形成される１ユニット毎の境界で切断することにより、光学チップ１０や集積回路チップ７０等が実装された配線基板２０が連続して得られる。この配線基板２０に、前述の説明のように、スペーサ５０を取り付け、屈曲させて、レンズ８８を保持したホルダ８０を取り付けることで光モジュールが完成する。
【００３２】
本実施の形態によれば、スペーサ５０を搭載することにより、光学チップ１０が当接面５４に当接し、光学チップ１０の方向が規制される。また、取り付け穴９０に軸６６を嵌合することにより、ホルダ８０がスペーサ５０の固定部６２に固定される。したがって、当接面５４に当接した光学チップ１０とホルダ８０に保持されたレンズ８８との距離が一定になり、かつ安定し、光モジュールの信頼性を高めることができる。また、配線基板２０を平面的に展開した状態で、光学チップ１０、集積回路チップ７０、電子部品１８などの各部品を実装できるので、光モジュールの取り扱いに優れる。また、配線基板２０に搭載された光学チップ１０、集積回路チップ７０及び電子部品１８がスペーサ５０内に収納でき、立体的にかつコンパクトに積層することが可能になり、光モジュールの小型化及び高集積化を図ることができる。さらに、フィルムキャリアテープの一部を配線基板２０に使用すれば、光学チップ１０、集積回路チップ７０、電子部品１８などの各部品を連続して実装でき、切断することにより配線基板２０を得ることができる。したがって、生産性に優れ、製造コストが低く抑えられる。
【００３３】
図６から図８は、本実施の形態に係る光モジュールの製造方法の変形例を示す図であり、スペーサ５０を第２の部分３６に固定する変形例である。図６に示すように、集積回路チップ７０を、予め第２の部分３６に搭載しておく。集積回路チップ７０を搭載する方法は、前述の、スペーサ５０を第１の部分３４に取り付ける実施例で説明した内容が適用できる。スペーサ５０の取り付け時に、集積回路チップ７０を第２の凹部６０に収納するように取り付ける。スペーサ５０は、接着等で配線基板２０に固定してもよい。また、スペーサ５０を取り付ける前に、電子部品１８が搭載されていれば、スペーサ５０の収納部５２に収納するように取り付ける。光学チップ１０は、配線基板２０を屈曲する前に第１の部分３４に搭載する。光学チップ１０を搭載する方法も、前述の、スペーサ５０を第１の部分３４に取り付ける実施例で説明した内容が適用できる。
【００３４】
次いで、図７に示すように、第１の部分３４と第２の部分３６でスペーサ５０を挟み込む方向に、第２の部分３６が第１の部分３４に平面的に重なるように配線基板２０を屈曲させる。すなわち、凹部５８に光学チップ１０を収納するように屈曲させる。また、配線基板２０の貫通孔４２に、固定部６２を貫通させる。同時に、スペーサ５０の当接面５４を、光学チップ１０の光学的部分１２の反対側の面１４に当接させる。屈曲後、配線基板２０とスペーサ５０を、接着等で固定してもよい。
【００３５】
次いで、図８に示すように、レンズ８８を保持したホルダ８０を、取り付け穴９０に軸６６を嵌合させて取り付ける。必要であれば、取り付け部８６を、接着等で固定部６２に固定してもよい。ホルダ８０を取り付ける工程は、前述の実施例で説明した内容が適用できる。これによって、レンズ８８が光学的部分１２に対応する位置に配置される。以上によって、光モジュールが完成する。
【００３６】
本実施の形態によれば、配線基板２０を屈曲させることにより、当接面５４に光学チップ１０が当接し、光学チップ１０の方向が規制される。また、取り付け穴９０に軸６６を嵌合することにより、ホルダ８０がスペーサ５０の固定部６２に固定される。したがって、当接面５４に当接した光学チップ１０とホルダ８０に保持されたレンズ８８との距離が一定になり、かつ安定し、光モジュールの信頼性を高めることができる。また、配線基板２０を平面的に展開した状態で、光学チップ１０、集積回路チップ７０、電子部品１８などの各部品を実装できるので、光モジュールの取り扱いに優れる。また、配線基板２０に搭載された光学チップ１０、集積回路チップ７０及び電子部品１８がスペーサ５０内に収納でき、立体的にかつコンパクトに積層することが可能になり、光モジュールの小型化及び高集積化を図ることができる。
【００３７】
図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、本実施の形態に係る光モジュールを有する電子機器の図であり、携帯電話３０００を示している。携帯電話３０００には、画像を撮影するためのカメラ３１００が内蔵されている。光モジュールは、カメラ３１００に組み込まれている。
【００３８】
本実施の形態によれば、前述のように、光モジュールが高信頼性であり、さらには高集積化、小型化、低コスト化できるため、それを用いた電子機器も、信頼性が向上し、さらには高集積化、小型化、低コスト化できる。
【００３９】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の実施の形態に係る光モジュールの断面図である。
【図２】 図２は、本発明の実施の形態に係る光モジュールの製造方法を説明する図である。
【図３】 図３は、本発明の実施の形態に係る光モジュールの製造方法を説明する図である。
【図４】 図４は、本発明の実施の形態に係る光モジュールの製造方法を説明する図である。
【図５】 図５は、本発明の実施の形態に係る光モジュールの製造方法を説明する図である。
【図６】 図６は、本発明の実施の形態に係る光モジュールの製造方法の変形例を説明する図である。
【図７】 図７は、本発明の実施の形態に係る光モジュールの製造方法の変形例を説明する図である。
【図８】 図８は、本発明の実施の形態に係る光モジュールの製造方法の変形例を説明する図である。
【図９】 図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る電子機器を示す図である。
【符号の説明】
１０…光学チップ １２…光学的部分 １６…電極 ２０…配線基板 ２２…基板 ２４…配線パターン ２６、２８…開口部 ３４…第１の部分 ３６…第２の部分 ４２…貫通穴 ５０…スペーサ ５４…当接面 ５８…凹部 ６０…第２の凹部 ６２…固定部 ６４…ガイド部 ６６…軸 ７０…集積回路チップ８０…ホルダ ８８…レンズ ９０…取り付け穴 ３０００…電子機器
【発明の属する技術分野】
本発明は、光モジュール及びその製造方法並びに電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１９１８６５号公報（図１）
【０００４】
【発明の背景】
光モジュール等の固体撮像素子を用いた固体撮像装置において、固体撮像素子ユニットや電子部品等を回路基板上に平面的に搭載、実装するものが知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、フィルムキャリアやリードフレームパッケージのリードの長さ等によって、固体撮像素子ユニットの固定位置が設定されているため、固体撮像素子ユニットと光学チップ（例えばＣＣＤチップ）の距離が不安定になっていた。また、固体撮像素子ユニットや電子部品等が、回路基板上に平面的に搭載、実装されているため、固体撮像装置の厚み（高さ）は薄くできるが、実装面積は大きくなっていた。
【０００６】
本発明の目的は、この問題点を解決するものであり、その目的は、光モジュールの高信頼性化、小型化及び高集積化と低コスト化を図ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明に係る光モジュールは、
配線パターンを有し、開口を有する第１の部分と、第２の部分を有し、前記第２の部分が前記第１の部分に平面的に重なるように屈曲された配線基板と、
電極及び光学的部分を有し、前記光学的部分が前記開口を向くように、前記電極を介して前記配線パターンに接続されて、前記配線基板の屈曲の内側に搭載された光学チップと、
前記光学チップが当接する当接面を有し、前記配線基板の屈曲の内側に設けられたスペーサと、
レンズを保持し、前記配線基板の屈曲の外側に設けられたホルダと、
を含み、
前記光学チップは、前記当接面に当接し、
前記スペーサは、前記ホルダとの固定部を有し、前記固定部が前記第１の部分を貫通し、
前記ホルダは、前記固定部に取り付けられてなる。本発明によれば、スペーサは、光学チップが当接する当接面と、レンズを保持するホルダの固定部を有している。これによって、光学チップの方向が規制され、ホルダがスペーサに固定される。したがって、光学チップとレンズとの距離が一定になり、かつ安定し、光モジュールの信頼性を高めることができる。
（２）この光モジュールにおいて、
前記当接面は、前記光学チップが収納される凹部の底面をなし、前記凹部内に前記光学チップが収納されてもよい。これによれば、スペーサは収納部が設けられているため、配線基板に搭載された光学チップがスペーサ内に収納でき、光モジュールの小型化及び高集積化を図ることができる。
（３）この光モジュールにおいて、
前記スペーサは、前記凹部の反対側に第２の凹部をさらに有してもよい。
（４）この光モジュールにおいて、
前記配線基板に実装されるとともに前記第２の部分に搭載されて、前記配線基板の屈曲の内側に設けられ、前記第２の凹部に収納された集積回路チップをさらに含んでもよい。これによれば、スペーサは収納部が設けられているため、配線基板に搭載された集積回路チップがスペーサ内に収納でき、光モジュールの小型化及び高集積化を図ることができる。
（５）この光モジュールにおいて、
前記集積回路チップは、前記光学チップの少なくとも一部に平面的に重なるように設けられてもよい。これによれば、配線基板に搭載された光学チップや集積回路チップがスペーサ内に立体的にかつコンパクトに収納でき、光モジュールの小型化及び高集積化を図ることができる。
（６）本発明に係る電子機器は、上記光モジュールを備える。
（７）本発明に係る光モジュールの製造方法は、
配線パターンを有し、開口を有する第１の部分と、第２の部分を有する配線基板に、電極及び光学的部分を有する光学チップを、前記光学的部分が前記開口を向くように、前記電極を介して前記配線パターンに接続して搭載すること、
前記第２の部分が前記第１の部分に平面的に重なるように前記配線基板を屈曲させ、前記光学チップが当接する当接面と固定部を有するスペーサを、前記固定部が前記第１の部分を貫通するとともに、前記当接面に前記光学チップが当接するように前記配線基板に取り付けること、
レンズを保持するホルダを、前記固定部に取り付けること、
を含む。本発明によれば、スペーサは、光学チップが当接する当接面と、レンズを保持するホルダの固定部を有している。これによって、光学チップの方向が規制され、ホルダがスペーサに固定される。したがって、光学チップとレンズとの距離が一定になり、かつ安定し、光モジュールの信頼性を高めることができる。
（８）この光モジュールの製造方法において、
前記スペーサは、凹部を有し、記当接面が前記光学チップを収納する前記凹部の底面をなし、前記凹部に前記光学チップを収納することを含んでもよい。
（９）この光モジュールの製造方法において、
前記配線基板を屈曲させる工程の前に、前記第２の部分に集積回路チップを搭載することをさらに含んでもよい。
（１０）この光モジュールの製造方法において、
前記スペーサは、前記凹部の反対側に第２の凹部をさらに有して、
前記スペーサを、前記第１の部分に取り付けた後に、前記配線基板を屈曲させて、前記集積回路チップを、前記第２の凹部に収納することを含んでもよい。
（１１）この光モジュールの製造方法において、
前記スペーサを、前記第２の部分に取り付けた後に、前記配線基板を屈曲させて前記固定部を前記第１の部分に貫通させ、前記光学チップを、前記凹部に収納するとともに前記当接面に当接させることを含んでもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係る光モジュールの断面図である。光学チップ１０は、光学的部分１２と、光学的部分１２を有する面の反対側の面１４を有する。光学的部分１２は、光が入射または出射する部分である。また、光学的部分１２は、光エネルギーと他のエネルギー（例えば電気）を変換する。すなわち、光学的部分１２は、図示しない複数のエネルギー変換素子（受光素子・発光素子）を有する。本実施の形態では、光学的部分１２は受光部である。この場合、光学チップ１０は、受光チップ（例えば撮像チップ）である。
【０００９】
光学チップ１０には、複数の電極１６が形成されている。電極１６は、光学的部分１２に電気的に接続されている。電極１６は、パッド上に形成されたバンプを有するが、パッドのみであってもよい。電極１６は、光学的部分１２の外側に形成されている。光学チップ１０の複数辺（例えば対向する２辺または4辺）または1辺に沿って電極１６を配置してもよい。
【００１０】
配線基板２０は、基板（ベース基板または基材）２２と、基板２２上に形成された配線パターン２４とを含む。基板２２は、屈曲可能な材料で構成されている。すなわち、基板２２は、フレキシブル基板であり、例えばポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂等の材料からなる。配線パターン２４は、基板２２の一方の面に形成されてもよいし、両方の面に形成されてもよい。配線パターン２４は、メッキ技術、露光技術などの周知技術を適用して形成することができる。配線パターン２４は、例えば銅等の材料からなる。配線パターン２４は、複数の配線から構成されている。配線パターン２４は、電気的な接続部となる複数の端子４０（図２に示す）を含む。端子４０は、配線の端部であってもよく、ランドであってもよい。
【００１１】
配線基板２０は、第１及び第２の部分３４、３６を有する。例えば、配線基板２０は、平面的に展開した状態で長方形の平面形状をなし、第１及び第２の部分３４、３６は配線基板２０の長さ方向に配列されてもよい。第１の部分３４は、光学チップ１０の搭載領域を有する。第２の部分３６は、第１の部分３４に平面的に重ねられる部分であり、図１に示す例では、集積回路チップ７０の搭載領域を有する。図１に示すように、第１及び第２の部分３４、３６は、少なくとも一部同士が重ねられる。図１に示す例では、配線パターン２４が形成された面を谷として、配線基板２０が屈曲している。配線基板２０の屈曲部は、第１及び第２の部分３４、３６の境界を含む部分である。第１及び第２の部分３４、３６の境界は明確に存在する必要はなく、図１に示す例の場合、光学チップ１０の搭載領域と、集積回路チップ７０の搭載領域との間で、配線基板２０を屈曲させればよい。
【００１２】
平面的に重ねられた第１及び第２の部分３４、３６の間には、所定の空間が設けられている。配線基板２０を平面的に展開したときに、第１及び第２の部分３４、３６の間には、一定の幅を有する第３の部分３８が設けられている。第３の部分３８は、配線基板２０の屈曲部となる。図１に示す例では、配線基板２０の屈曲部は円弧形状であるが、スペーサ５０の収納部５２の外壁に沿うようにコの字形状に曲げてもよい。配線基板２０は、コの字形状に曲げにくいため、基板２２の図示しない穴（例えばスリット）を屈曲部に形成してもよい。こうすることで、配線基板２０を曲げやすくすることができる。コの字形状に曲げることにより、配線基板２０の屈曲部すなわち第３の部分３８の領域を小さくすることができ、配線基板２０の大きさを小さくすることができる。なお、配線基板２０の屈曲構造は、上述に限定されず、第１の部分３４に複数の第２の部分３６が平面的に重ねられてもよい。例えば、配線基板２０を平面的に展開したときに、第１の部分３４に対して、異なる方向にそれぞれ第２の部分３６が配置されてもよい。
【００１３】
開口部２６は、配線基板２０の第１の部分３４に形成されている。開口部２６は、配線基板２０の貫通穴である。開口部２６の外形は、光学的部分１２の外形よりも大きい。こうすることで、光学的部分１２に対する光路を確保し、光学的部分１２に入射する光量を多くすることができる。図１に示すように、第２の部分３６にも開口部２８を有してもよい。開口部２６、２８には、配線パターン２４の一部であるリード３０、３２が突出してもよい。リード３０、３２は、エッチング、電解メッキ法、機械的な打ち抜き法等により形成される。
【００１４】
貫通穴４２は、第１の部分３４の領域に形成されている。貫通穴４２には、スペーサ５０の固定部６２が貫通する。したがって、貫通穴４２は、固定部６２の数や形状に合わせて形成される。貫通穴４２の外形は、固定部６２のガイド部６４の外形より大きく形成されている。貫通穴４２は、プレス等の機械的方法等により形成されてもよい。
【００１５】
配線基板２０は、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）技術を用いて電子部品を実装する（以降ＴＡＢ実装という）場合に使用されるフィルムキャリアテープの一部であってもよい。フィルムキャリアテープの場合は、配線基板２０の長手方向の両側に、複数のスプロケットホールが連続して形成されている。このスプロケットホールにより、フィルムキャリアテープが搬送、位置決めされ、電子部品等が実装される。フィルムキャリアテープには、第１の部分３４、第３の部分３８、第２の部分３６が、この順番で繰り返し形成されている。光学チップ１０は、開口部２６に突出したリード３０と、ＴＡＢ実装して接続することができる。また、集積回路チップ７０も、光学チップ１０と同様に、開口部２８に突出したリード３２とＴＡＢ実装されてもよい。さらに、電子部品１８も、光学チップ１０や集積回路チップ７０と同じ工程で実装されてもよい。フィルムキャリアテープに連続して形成された、第１の部分３４、第３の部分３８及び第２の部分３６で形成される１ユニット毎の境界で切断することにより、光学チップ１０や集積回路チップ７０等が実装された配線基板２０が得られる。図１に示す例では、リード３０、３２は屈曲した形状をしているが、屈曲しない形状でもよい。電気的な接続部は、封止材によって封止することが好ましい。
【００１６】
スペーサ５０は、光学チップ１０が当接する当接面５４と、ホルダ８０が固定される固定部６２を有する。また、スペーサ５０は、電子部品１８を収納する収納部５２が形成されている。スペーサ５０は、平面的に重ねられた第１及び第２の部分３４、３６の間で、固定部６２が第１の部分３４を貫通して、所定の空間に設けられている。すなわち、スペーサ５０の高さ（厚み）によって、第１及び第２の部分３４、３６で構成する空間の高さ（幅）が決められている。スペーサ５０と配線基板２０とは、接着等により固定されてもよい。スペーサ５０は、例えばプラスチックであり、金型を用いた成形等で作製されてもよい。
【００１７】
当接面５４は、スペーサ５０のほぼ中央部に形成されている。当接面５４は、光学的部分１２を有する面の反対側の面１４と接触して、光学チップ１０の方向を規制している。図１に示すように、当接面５４は、光学的部分１２の反対側の面１４の外形より大きく、凹部５８の底面を形成している。これによれば、スペーサ５０により、光学チップ１０の裏面への不要な光の入射を防止することができ、信頼性を向上することができる。
【００１８】
凹部５８は、光学チップ１０が当接する当接面５４を底面とする形状をなす。凹部５８には、光学チップ１０が収納されてもよい。第２の凹部６０は、凹部５８の反対側に形成されてもよい。第２の凹部６０には、集積回路チップ７０が収納されてもよい。
【００１９】
固定部６２は、図１に示すように、貫通穴４２を貫通するガイド部６４と、ホルダ８０が固定される軸６６を有し、段差を形成していてもよい。ガイド部６４は、スペーサ５０を配線基板２０に対して、平面的に位置決めする機能を持つ。ガイド部６４の高さ（厚み）は、配線基板２０の厚みより若干大きく形成されていてもよい。こうすることで、ホルダ８０を取り付けた時に、配線基板２０との上下方向の隙間が確保される。したがって、ホルダ８０が、ガイド部６４に必ず当接して位置決めされることになる。また、ガイド部６４の厚みを若干大きくすることで、配線基板２０が上下方向にあまり移動せず、位置決めされることになる。ガイド部６４の平面的な形状は、円形状であっても、四角形状であってもよく、任意でよい。軸６６は、ホルダ８０の取り付け部８６に形成された取り付け穴９０に挿入され、嵌合される。こうすることで、ホルダ８０が位置決めされる。
【００２０】
図１に示す例では、ホルダ８０を軸６６の嵌合により固定したが、軸６６の嵌合のみならず、例えば軸６６を取り付け部８６より突出させて、機械的または熱的によるカシメでホルダ８０を固定してもよい。さらに、ガイド部６４にねじ穴を形成して、ホルダ８０をねじで固定してもよい。
【００２１】
電子部品１８は、配線基板２０に搭載されている。図１に示す例では、電子部品１８は、第２の部分３６に搭載されているが、第１の部分３２に搭載されてもよいし、第１及び第２の部分３４、３６の両方に搭載されてもよい。いずれの場合にも、電子部品１８が収納できるように、収納部５２の開口の向きや収納容積を考慮して、収納部５２が形成されて収納される。電子部品１８は、例えば、抵抗器やコンデンサ等である。
【００２２】
集積回路チップ７０（例えば半導体チップ）は、平面的に矩形状をしている。集積回路チップ７０は、光学チップ１０に電気的に接続されている。集積回路チップ７０は、複数の電極７２が形成されている。電極７２は、パッド上に形成されたバンプを有するが、パッドのみであってもよい。集積回路チップ７０は、第２の部分３６に搭載されている。図１に示す例では、集積回路チップ７０は、電極７２を介して、配線パターン２４のリード３２に電気的に接続されている。接続は、ＴＡＢ実装で行われてもよい。また、集積回路チップ７０は、異方性導電膜（ＡＣＦ）や異方性導電ペースト（ＡＣＰ）を用いて配線基板２０に実装されてもよい。また、フェースアップ構造を形成するように実装して、ワイヤボンディングして接続されてもよい。異方性導電膜（ＡＣＦ）等やワイヤボンディングでの接続においては、配線基板２０には開口部２８を設けなくともよい。集積回路チップ７０は、スペーサ５０の第２の凹部６０に収納されていてもよい。集積回路チップ７０は、光学チップ１０の少なくとも一部に、スペーサ５０を介して平面的に重なっていてもよい。これによれば、配線基板２０に立体的に積層することが可能となり、光モジュールの小型化及び高集積化が図れる。
【００２３】
図１に示すように、光モジュールは、ホルダ８０を含む。ホルダ８０は、内枠８２と外枠８４を含む。ホルダ８０は、その平面視において光学的部分１２を囲む形状をなす。レンズ８８は、図示しないレンズ８８の固定枠に固定され、さらに、固定枠が内枠８２に固定され保持されていてもよいし、内枠８２の固定部（図示せず）に当接し、押さえ金具（図示せず）によって固定する構造であってもよい。固定枠と内枠８２との固定は、ねじ式や嵌合式であってもよい。レンズ８８は、光学的部分１２に対応する位置に配置されている。
【００２４】
図１に示す例では、内枠８２は、その外周に雄ねじが形成されている。外枠８４は、その内周に内枠８２の雄ねじと係合する雌ねじが形成されている。外枠８４には、レンズ８８が固定された内枠８２がねじ込まれている。外枠８４は、スペーサ５０に取り付けられる取り付け部８６を有する。さらに、取り付け部８６には、取り付け穴９０が形成されている。取り付け穴９０に軸６６が嵌合され、取り付け部８６の底面がガイド部６４の上面に当接して、ホルダ８０が固定されている。これによって、配線基板２０の開口部２６を挟んで、レンズ８８と光学的部分１２とが対向するように配置される。同時に、配線基板２０、スペーサ５０及びホルダ８０が平面的に、かつ高さ方向についても位置決めされる。光学的部分１２とレンズ８８との距離は、光学チップ１０の厚み、スペーサ５０のガイド部６４と光学チップ１０が当接する当接面５４との距離、ホルダ８０内のレンズ８８の位置により決まる。ガイド部６４と当接面５４の距離は、スペーサ５０が一体であるため一定であり、光学的部分１２とレンズ８８との距離も一定になり、かつ安定し、信頼性が向上する。必要に応じて、軸６６と取り付け部８６を接着等で固定してもよい。レンズ８８が固定された内枠８２は、光学的部分１２に焦点が合うように、高さ方向の位置が調整されている。取り付け部８６を含む外枠８４の平面視の形状は、四角形状であっても、円形状であっても、その他の形状であってもよい。内枠８２及び外枠８４は、金型を用いてプラスチックで作製されてもよいし、アルミニウム等の金属を旋盤加工やフライス加工し、その後メッキ等して作製されてもよい。
【００２５】
本実施の形態によれば、スペーサ５０に、光学チップ１０と当接する当接面５４を有するため、リード３０に接続された光学チップ１０の高さが規制される。さらに、スペーサ５０に固定部６２を有し、固定部６２にホルダ８０を固定しているため、光学チップ１０とレンズ８８との距離が一定となり、また安定するため、光モジュールの信頼性が向上する。また、スペーサ５０に凹部５８や第２の凹部６０が形成されているため、光学チップ１０や集積回路チップ７０を搭載しても、凹部５８や第２の凹部６０に収納することができ、配線基板２０が平面的に大きくならない。したがって、高集積化や小型化、低コスト化が可能となる。
【００２６】
次に、本実施の形態に係る光モジュールの製造方法について説明する。図２〜図５は、本実施の形態に係る光モジュールの製造方法について説明する図である。なお、図２及び図４においては、リード３０、３２は図示していない。図２及び図３に示すように、配線基板２０を平面的に展開した状態で、光学的部分１２が配線基板２０の開口部２６を向くように、光学チップ１０を第１の部分３４に搭載する。光学チップ１０を搭載する方法は、電極１６を介して、配線基板２０のリード３０にＴＡＢ実装してもよい。電子部品１８は、図２に示す例では、第２の部分３６に搭載されているが、第１の部分３４に搭載してもよいし、第１の部分３４と第２の部分３６の両方に搭載してもよい。さらに、必要に応じて、第３の部分３８に搭載してもよい。
【００２７】
次に、スペーサ５０を、図３に示すように、第１の部分３４の開口部２６に対応する位置に取り付ける。すなわち、光学チップ１０が搭載された後、光学チップ１０を凹部５８に収納するように、固定部６２を配線基板２０の貫通穴４２（図２に示す）に挿入して取り付ける。必要に応じて、スペーサ５０を配線基板２０に、接着等によって固定してもよい。また、固定部６２を貫通穴４２に挿入した後、固定部６２のガイド部６４の一部を、機械的や熱的なカシメにより固定してもよい。こうすることで、スペーサ５０を確実に固定することができる。集積回路チップ７０は、配線基板２０を屈曲する前に第２の部分３６に搭載する。搭載する方法は、電極７２を介して、配線基板２０のリード３２にＴＡＢ実装してもよい。
【００２８】
図４は、図３においてスペーサ５０を取り付けた状態を、スペーサ５０の取り付け方向から見た平面図である。図４に示すように、スペーサ５０は、４箇所の固定部６２によって位置決めされ、配線基板２０に取り付けられている。スペーサ５０は、ほぼ中心に光学チップ１０を収納している。
【００２９】
次いで、図５に示すように、第１の部分３４と第２の部分３６でスペーサ５０を挟み込む方向に、第２の部分３６が第１の部分３４に平面的に重なるように配線基板２０を屈曲させる。すなわち、配線基板２０を、集積回路チップ７０を第２の凹部６０に収納するように屈曲させ、スペーサ５０に固定する。固定は、接着等で行ってもよい。
【００３０】
ホルダ８０の取り付けは、図５に示すように、外枠８４の取り付け部８６に設けられた取り付け穴９０に、軸６６を挿入する。取り付け部８６は、固定部６２の段差部、すなわちガイド部６４の上面に当接して高さ方向が規制される。必要に応じて、固定部６２と取り付け部８６を接着等で固定してもよい。こうすることで、ホルダ８０に内蔵されたレンズ８８が、光学的部分１２に対応する位置に配置される。以上によって、光モジュールが完成する。なお、ホルダ８０を取り付ける工程は、スペーサ５０が搭載されていれば、その後のいずれの工程であってもよい。すなわち、配線基板２０を屈曲させる前であっても、屈曲させた後でもよい。
【００３１】
フィルムキャリアテープの一部を配線基板２０に使用する場合は、連続して形成された第１の部分３４、第３の部分３８、第２の部分３６の所望の位置に、光学チップ１０、集積回路チップ７０、電子部品１８を連続して実装することができる。光学チップ１０や集積回路チップ７０は、ＴＡＢ実装されてもよい。フィルムキャリアテープに連続して形成された、第１の部分３４、第３の部分３８及び第２の部分３６で形成される１ユニット毎の境界で切断することにより、光学チップ１０や集積回路チップ７０等が実装された配線基板２０が連続して得られる。この配線基板２０に、前述の説明のように、スペーサ５０を取り付け、屈曲させて、レンズ８８を保持したホルダ８０を取り付けることで光モジュールが完成する。
【００３２】
本実施の形態によれば、スペーサ５０を搭載することにより、光学チップ１０が当接面５４に当接し、光学チップ１０の方向が規制される。また、取り付け穴９０に軸６６を嵌合することにより、ホルダ８０がスペーサ５０の固定部６２に固定される。したがって、当接面５４に当接した光学チップ１０とホルダ８０に保持されたレンズ８８との距離が一定になり、かつ安定し、光モジュールの信頼性を高めることができる。また、配線基板２０を平面的に展開した状態で、光学チップ１０、集積回路チップ７０、電子部品１８などの各部品を実装できるので、光モジュールの取り扱いに優れる。また、配線基板２０に搭載された光学チップ１０、集積回路チップ７０及び電子部品１８がスペーサ５０内に収納でき、立体的にかつコンパクトに積層することが可能になり、光モジュールの小型化及び高集積化を図ることができる。さらに、フィルムキャリアテープの一部を配線基板２０に使用すれば、光学チップ１０、集積回路チップ７０、電子部品１８などの各部品を連続して実装でき、切断することにより配線基板２０を得ることができる。したがって、生産性に優れ、製造コストが低く抑えられる。
【００３３】
図６から図８は、本実施の形態に係る光モジュールの製造方法の変形例を示す図であり、スペーサ５０を第２の部分３６に固定する変形例である。図６に示すように、集積回路チップ７０を、予め第２の部分３６に搭載しておく。集積回路チップ７０を搭載する方法は、前述の、スペーサ５０を第１の部分３４に取り付ける実施例で説明した内容が適用できる。スペーサ５０の取り付け時に、集積回路チップ７０を第２の凹部６０に収納するように取り付ける。スペーサ５０は、接着等で配線基板２０に固定してもよい。また、スペーサ５０を取り付ける前に、電子部品１８が搭載されていれば、スペーサ５０の収納部５２に収納するように取り付ける。光学チップ１０は、配線基板２０を屈曲する前に第１の部分３４に搭載する。光学チップ１０を搭載する方法も、前述の、スペーサ５０を第１の部分３４に取り付ける実施例で説明した内容が適用できる。
【００３４】
次いで、図７に示すように、第１の部分３４と第２の部分３６でスペーサ５０を挟み込む方向に、第２の部分３６が第１の部分３４に平面的に重なるように配線基板２０を屈曲させる。すなわち、凹部５８に光学チップ１０を収納するように屈曲させる。また、配線基板２０の貫通孔４２に、固定部６２を貫通させる。同時に、スペーサ５０の当接面５４を、光学チップ１０の光学的部分１２の反対側の面１４に当接させる。屈曲後、配線基板２０とスペーサ５０を、接着等で固定してもよい。
【００３５】
次いで、図８に示すように、レンズ８８を保持したホルダ８０を、取り付け穴９０に軸６６を嵌合させて取り付ける。必要であれば、取り付け部８６を、接着等で固定部６２に固定してもよい。ホルダ８０を取り付ける工程は、前述の実施例で説明した内容が適用できる。これによって、レンズ８８が光学的部分１２に対応する位置に配置される。以上によって、光モジュールが完成する。
【００３６】
本実施の形態によれば、配線基板２０を屈曲させることにより、当接面５４に光学チップ１０が当接し、光学チップ１０の方向が規制される。また、取り付け穴９０に軸６６を嵌合することにより、ホルダ８０がスペーサ５０の固定部６２に固定される。したがって、当接面５４に当接した光学チップ１０とホルダ８０に保持されたレンズ８８との距離が一定になり、かつ安定し、光モジュールの信頼性を高めることができる。また、配線基板２０を平面的に展開した状態で、光学チップ１０、集積回路チップ７０、電子部品１８などの各部品を実装できるので、光モジュールの取り扱いに優れる。また、配線基板２０に搭載された光学チップ１０、集積回路チップ７０及び電子部品１８がスペーサ５０内に収納でき、立体的にかつコンパクトに積層することが可能になり、光モジュールの小型化及び高集積化を図ることができる。
【００３７】
図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、本実施の形態に係る光モジュールを有する電子機器の図であり、携帯電話３０００を示している。携帯電話３０００には、画像を撮影するためのカメラ３１００が内蔵されている。光モジュールは、カメラ３１００に組み込まれている。
【００３８】
本実施の形態によれば、前述のように、光モジュールが高信頼性であり、さらには高集積化、小型化、低コスト化できるため、それを用いた電子機器も、信頼性が向上し、さらには高集積化、小型化、低コスト化できる。
【００３９】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の実施の形態に係る光モジュールの断面図である。
【図２】 図２は、本発明の実施の形態に係る光モジュールの製造方法を説明する図である。
【図３】 図３は、本発明の実施の形態に係る光モジュールの製造方法を説明する図である。
【図４】 図４は、本発明の実施の形態に係る光モジュールの製造方法を説明する図である。
【図５】 図５は、本発明の実施の形態に係る光モジュールの製造方法を説明する図である。
【図６】 図６は、本発明の実施の形態に係る光モジュールの製造方法の変形例を説明する図である。
【図７】 図７は、本発明の実施の形態に係る光モジュールの製造方法の変形例を説明する図である。
【図８】 図８は、本発明の実施の形態に係る光モジュールの製造方法の変形例を説明する図である。
【図９】 図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る電子機器を示す図である。
【符号の説明】
１０…光学チップ １２…光学的部分 １６…電極 ２０…配線基板 ２２…基板 ２４…配線パターン ２６、２８…開口部 ３４…第１の部分 ３６…第２の部分 ４２…貫通穴 ５０…スペーサ ５４…当接面 ５８…凹部 ６０…第２の凹部 ６２…固定部 ６４…ガイド部 ６６…軸 ７０…集積回路チップ８０…ホルダ ８８…レンズ ９０…取り付け穴 ３０００…電子機器
Claims (11)
- 配線パターンを有し、開口を有する第１の部分と、第２の部分を有し、前記第２の部分が前記第１の部分に平面的に重なるように屈曲された配線基板と、
電極及び光学的部分を有し、前記光学的部分が前記開口を向くように、前記電極を介して前記配線パターンに接続されて、前記配線基板の屈曲の内側に搭載された光学チップと、
前記光学チップが当接する当接面を有し、前記配線基板の屈曲の内側に設けられたスペーサと、
レンズを保持し、前記配線基板の屈曲の外側に設けられたホルダと、
を有し、
前記光学チップは、前記当接面に当接し、
前記スペーサは、前記ホルダとの固定部を有し、前記固定部が前記第１の部分を貫通し、
前記ホルダは、前記固定部に取り付けられてなる光モジュール。 - 請求項１に記載の光モジュールにおいて、
前記当接面は、前記光学チップが収納される凹部の底面をなし、前記凹部内に前記光学チップが収納されてなる光モジュール。 - 請求項１または請求項２に記載の光モジュールにおいて、
前記スペーサは、前記凹部の反対側に第２の凹部をさらに有してなる光モジュール。 - 請求項３に記載の光モジュールにおいて、
前記配線基板に実装されるとともに前記第２の部分に搭載されて、前記配線基板の屈曲の内側に設けられ、前記第２の凹部に収納された集積回路チップをさらに含んでなる光モジュール。 - 請求項４に記載の光モジュールにおいて、
前記集積回路チップは、前記光学チップの少なくとも一部に平面的に重なるように設けられてなる光モジュール。 - 請求項１から請求項５のいずれかに記載の光モジュールを有する電子機器。
- 配線パターンを有し、開口を有する第１の部分と、第２の部分を有する配線基板に、電極及び光学的部分を有する光学チップを、前記光学的部分が前記開口を向くように、前記電極を介して前記配線パターンに接続して搭載すること、
前記第２の部分が前記第１の部分に平面的に重なるように前記配線基板を屈曲させ、前記光学チップが当接する当接面と固定部を有するスペーサを、前記固定部が前記第１の部分を貫通するとともに、前記当接面に前記光学チップが当接するように前記配線基板に取り付けること、
レンズを保持するホルダを、前記固定部に取り付けること、
を含む光モジュールの製造方法。 - 請求項７に記載の光モジュールの製造方法において、
前記スペーサは、凹部を有し、前記当接面が前記光学チップを収納する前記凹部の底面をなし、前記凹部に前記光学チップを収納することを含む光モジュールの製造方法。 - 請求項８に記載の光モジュールの製造方法において、
前記配線基板を屈曲させる工程の前に、前記第２の部分に集積回路チップを搭載することをさらに含む光モジュールの製造方法。 - 請求項９に記載の光モジュールの製造方法において、
前記スペーサは、前記凹部の反対側に第２の凹部をさらに有して、
前記スペーサを、前記第１の部分に取り付けた後に、前記配線基板を屈曲させて、前記集積回路チップを、前記第２の凹部に収納することを含む光モジュールの製造方法。 - 請求項９に記載の光モジュールの製造方法において、
前記スペーサを、前記第２の部分に取り付けた後に、前記配線基板を屈曲させて前記固定部を前記第１の部分に貫通させ、前記光学チップを、前記凹部に収納するとともに前記当接面に当接させることを含む光モジュールの製造方法。
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