JP4391585B1 - カメラモジュール及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ケーシング部23とレンズ21とを備えるレンズユニット20と、撮像素子32が搭載された基板部30とを備え、レンズ21と撮像素子32とが対向する配置に、レンズユニット20と基板部30とを組み合わせて組み立てられたカメラモジュール10であって、基板部30は、一方の面に撮像素子32が搭載された第1の基板40と、撮像素子32の受光面上に支持された赤外線フィルター34と、赤外線フィルター34のレンズ21に対向する面上に支持された、開口部42aを有する第2の基板42とを備え、第2の基板42は、入射光を遮蔽しない配置に開口部42aを赤外線フィルター34に位置合わせして配置され、回路部品45が第2の基板42に搭載されている。
【選択図】図1
Description
携帯用端末機は小型化が求められるため、これに搭載するカメラモジュールにも、小型化、薄型化が求められている。このため、撮像素子とともに搭載する回路部品を基板上に平置きする配置にかえて、撮像素子の上に回路部品を積層して配置する方法、撮像素子を搭載する基板内に回路部品を埋設して搭載する方法、基板にキャビティを形成しキャビティ内に撮像素子を搭載するといった方法が考えられている。
従来のカメラモジュールの構造において、たとえば撮像素子を搭載する基板内に回路部品を埋設するといった方法では、カメラモジュールの平面領域は縮小できても、基板の厚さが厚くなり、撮像素子とレンズとの間隔を確保すると、カメラモジュール全体としての低背化が制限されるという問題があった。
すなわち、本発明に係るカメラモジュールは、ケーシング部とレンズとを備えるレンズユニットと、撮像素子が搭載された基板部とを備え、前記レンズと前記撮像素子とが対向する配置に、前記レンズユニットと前記基板部とを組み合わせて組み立てられたカメラモジュールであって、前記基板部は、一方の面に撮像素子が搭載された第1の基板と、前記撮像素子の受光面上に支持された赤外線フィルターと、該赤外線フィルターの前記レンズに対向する面上に支持された、開口部を有する第2の基板とを備え、前記第2の基板は、入射光を遮蔽しない配置に前記開口部を前記赤外線フィルターに位置合わせして配置され、回路部品が前記第2の基板に搭載されている。
また、前記第1のパッドと前記撮像素子とがワイヤボンディングされ、前記第2のパッドと前記第2の基板とがワイヤボンディングされていることにより、前記撮像素子と前記第1の基板、前記第2の基板と第1の基板とが電気的に接続される。
また、前記第2の基板にスリット孔が設けられ、該スリット孔を経由して前記第2の基板と前記第1の基板とがワイヤボンディングされている構成とすることにより、前記第2の基板の大きさを前記第1の基板と略同一として相互間をワイヤボンディングすることができる。
前記第1の基板として、実装面に実装基板に接続される電極が形成され、一方の面に前記第1のパッドと前記第2のパッドが形成され、前記電極と第1のパッドとを電気的に接続するスルーホール部が形成された基板を用いることができる。
以下、本発明に係るカメラモジュールの実施の形態について、図面とともに詳細に説明する。
図1は、カメラモジュールの断面図を示す。本実施形態のカメラモジュール10は、レンズユニット20と、レンズユニット20と組み合わせて用いられる基板部30とを備える。
レンズユニット20は、レンズ21と、レンズ21を支持する支持筒22と、支持筒22を支持するケーシング部23と、支持筒22を焦点位置に移動させる駆動部(不図示)とを備える。駆動部には、圧電素子、電動モータ等が駆動源として用いられる。
カメラモジュール10は、ケーシング部23の他端側が基板部30の上面に接合され、レンズユニット20と基板部30が一体に組み立てられている。
第1の基板40と第2の基板42は、レンズユニット20のケーシング部23の開口端面の平面形状に一致する平面形状に形成される。第1の基板40と第2の基板42は撮像素子32と赤外線フィルター34を介して厚さ方向に離間して配置される。撮像素子32と赤外線フィルター34の外周囲と、第1の基板40と第2の基板42とに挟まれた部位に樹脂50が充填され、基板部30の周側面は樹脂50によって封止される。
レンズユニット20のケーシング部23の開口端に、ケーシング部23の開口端側を閉止するように基板部30が接合され、カメラモジュール10は、全体形状が矩形の箱形となる。なお、カメラモジュール10の全体形状は、矩形の箱形に形成される場合に限られるものではなく、円柱体状等の任意の形態に形成することができる。
カメラモジュール10は単一の箱形に形成されるから、実装等の取り扱いがきわめて容易である。
第2の基板42と第1の基板40との間においてワイヤボンディングする場合は、第2の基板42の下面よりもさらに下方にボンディングワイヤ43を延出させなければならない。本実施形態においては、第2の基板42にワイヤボンディング用のスリット孔44を設け、このスリット孔44を経由してワイヤボンディングしている。
赤外線フィルター34は、接着剤36により撮像素子32の受光面上に接着支持される。接着剤36は赤外線フィルター34の周縁部を一周するように設けられ、赤外線フィルター34を撮像素子32に接着した状態で、赤外線フィルター34と撮像素子32の受光面との間の空間は外部から封止(閉止)された空間となる。
前述したように、第2の基板42は、レンズユニット20のケーシング部23の平面形状に一致する外形形状に形成され、中央部に矩形に開口部42aが設けられている。開口部42a内に赤外線フィルター34が露出する。
赤外線フィルター34の周縁部に沿った斜線領域(A部分)が、赤外線フィルター34と第2の基板42との接着領域である。第2の基板42の周縁部に沿った斜線領域(B部分)がレンズユニット20のケーシング部23の端面が接合される領域である。
本実施形態においては、第2の基板42の一つの辺に沿ってスリット孔44を形成し、スリット孔44に沿ってパッド421を配列している。第2の基板42に設けるスリット孔44の配置位置は、とくに限定されるものではなく、パッド421の配置とともに、適宜、設計することができる。第2の基板42に搭載する回路部品45の配置位置、配置数も適宜選択可能である。
前述したように、撮像素子32と第1の基板40との電気的接続は、撮像素子32の電極端子321と第1のパッド402とをワイヤボンディングすることによってなされる。撮像素子32の電極端子321は、第2の基板42のパッド421が配置されている辺とは異なる対向する2辺に形成され、第1のパッド402と第2のパッド403とは異なる辺に配置される。これによって、撮像素子32と第1の基板40との間、第1の基板40と第2の基板42との間をワイヤボンディングする際に、ボンディングワイヤを干渉させることなくワイヤボンディングすることができる。
図5、6は、図1に示すカメラモジュール10の製造工程を示す。
図5(a)は、第1の基板40の一方の面(電極401が形成された面とは反対側の面)に撮像素子32を接合した状態を示す(撮像素子の接合工程)。図5(a)では、説明上、一つの第1の基板40に撮像素子32を搭載した状態を示す。実際の製造工程においては、第1の基板40として大判に形成した基板を使用し、最終的に個片の基板部30となる領域ごとに撮像素子32を搭載する。撮像素子32は接着剤により第1の基板40に接着する。
赤外線フィルター34を撮像素子32の受光面上に接着することにより、撮像素子32の受光面が外部から閉止され、撮像素子32の受光面に塵埃が侵入することを防止する。
なお、撮像素子32と第1のパッド402とを電気的に接続する方法として、ワイヤボンディングによる他に、たとえばフレキシブル配線基板を用いて、撮像素子32の電極端子321と第1のパッド402とを接続するといった方法も可能である。
撮像素子32の受光面に赤外線フィルター34が接着されているから、撮像素子32が配置されている領域に樹脂50が侵入することはない。樹脂50には例として、熱硬化型のエポキシ樹脂が用いられる。
基板部30は撮像素子32が赤外線フィルター34と樹脂50によって完全に封止されているから、基板部30のクリーンングは容易である。レンズユニット20を基板部30に取り付ける際に、回路部品45を含めて基板部30を事前にクリーニングして取り付ける。これによって、カメラモジュール10の組立後に、撮像部分に塵埃が付着するといった不良を防止することができ、製造歩留まりを向上させることができる。
第2の基板42は個片状に形成するから、第2の基板42と第1の基板40との間をワイヤボンディングする際には、スリット孔を設けずに、第2の基板42の外周縁を越えて第1の基板40にワイヤボンディングする。この場合は、フレキシブル配線基板を用いて第2の基板42のパッド421と第2のパッド403とを接続することも可能である。
20 レンズユニット
21 レンズ
23 ケーシング部
23a 開口部
30 基板部
32 撮像素子
34 赤外線フィルター
36 接着剤
40 第1の基板
42 第2の基板
42a 開口部
44 スリット孔
45 回路部品
50 樹脂
321 電極端子
401 電極
402 第1のパッド
403 第2のパッド
421 パッド
Claims (7)
- ケーシング部とレンズとを備えるレンズユニットと、撮像素子が搭載された基板部とを備え、前記レンズと前記撮像素子とが対向する配置に、前記レンズユニットと前記基板部とを組み合わせて組み立てられたカメラモジュールであって、
前記基板部は、
一方の面に撮像素子が搭載された第1の基板と、
前記撮像素子の受光面上に支持された赤外線フィルターと、
該赤外線フィルターの前記レンズに対向する面上に支持された、開口部を有する第2の基板とを備え、
前記第2の基板は、入射光を遮蔽しない配置に前記開口部を前記赤外線フィルターに位置合わせして配置され、回路部品が前記第2の基板に搭載されていることを特徴とするカメラモジュール。 - 前記撮像素子と前記赤外線フィルターの外周囲の、前記第1の基板と前記第2の基板とによって挟まれた領域に樹脂が充填されていることを特徴とする請求項1記載のカメラモジュール。
- 前記第1の基板の実装面には、実装基板に接続される電極が設けられ、
前記第1の基板の一方の面に設けられた第1のパッドと、第2のパッドとが、前記第1の基板に設けられたスルーホール部を介して前記電極に電気的に接続され、
前記第1のパッドと前記撮像素子とが電気的に接続され、
前記第2のパッドと前記第2の基板とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項1または2記載のカメラモジュール。 - 前記第1のパッドと前記撮像素子とがワイヤボンディングされ、
前記第2のパッドと前記第2の基板とがワイヤボンディングされていることを特徴とする請求項3記載のカメラモジュール。 - 前記第2の基板にスリット孔が設けられ、該スリット孔を経由して前記第2の基板と前記第1の基板とがワイヤボンディングされていることを特徴とする請求項4記載のカメラモジュール。
- 大判に形成された第1の基板の一方の面に撮像素子を接合する工程と、
前記撮像素子の受光面上に赤外線フィルターを接着する工程と、
前記赤外線フィルターが接着された前記撮像素子の周縁部に露出する電極端子と、前記第1の基板に形成された第1のパッドとをワイヤボンディングする工程と、
前記ワイヤボンディング工程後に、前記赤外線フィルターの上に、入射光を遮蔽しない配置に開口部を位置合わせして第2の基板を接着する工程と、
前記第2の基板と前記第1の基板に形成された第2のパッドとをワイヤボンディングする工程と、
前記撮像素子と前記赤外線フィルターの外周囲の、前記第1の基板と前記第2の基板とによって挟まれた領域に樹脂を充填する工程と、
大判の基板を個片に切断して、個片の基板部を形成する工程と、
前記基板部とレンズユニットを組み合わせてカメラモジュールを組み立てる工程とを備えることを特徴とするカメラモジュールの製造方法。 - 前記第1の基板には、
実装面に実装基板に接続される電極が形成され、一方の面に前記第1のパッドと前記第2のパッドが形成され、前記電極と第1のパッドとを電気的に接続するスルーホール部が形成されていることを特徴とする請求項6記載のカメラモジュールの製造方法。
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