JP4584214B2 - イメージセンサモジュール及びこれを利用したカメラモジュール、並びにカメラモジュールの製造方法 - Google Patents

イメージセンサモジュール及びこれを利用したカメラモジュール、並びにカメラモジュールの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、デジタルカメラ、モバイル機器又は各種監視装置などに用いられるイメージセンサモジュール及びこれを利用したカメラモジュール、並びにカメラモジュールの製造方法に関し、さらに詳細には、従来のパッケージ方式により発生する工程上の公差を最小化して光軸の歪み現象を防止し、かつ生産性を向上させ得るイメージセンサモジュール及びこれを利用したカメラモジュール、並びにカメラモジュールの製造方法に関する。
最近、情報通信技術の飛躍的な発展につれて、データ通信速度の向上やデータ通信量の拡大が実現され、携帯電話やノートブックなどのモバイル系の電子機器には、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子を実装することが普及しつつあり、これらは、文字データの他にカメラモジュールにより撮像される画像データを、リアルタイム処理で送信できるものである。
一般に、カメラ用イメージセンサをパッケージする方式には、フリップチップ（Ｆｌｉｐ−Ｃｈｉｐ）方式のＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｌｉｍ）方式、ワイヤボンディング方式のＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）方式、そしてＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｃａｌｅ Ｐａｃｋａｇｅ）方式などがあり、この中でＣＯＦパッケージ方式とＣＯＢパッケージ方式が広く用いられる。
前記ＣＯＢ方式は、従来の半導体生産ラインと類似した工程であって、他のパッケージ方式に比べて生産性は高いが、ワイヤ（ｗｉｒｅ）を利用してプリント回路基板（ＰＣＢ）と接続しなければならないため、モジュールのサイズが大きくなり、追加工程を必要とするという短所がある。そのため、チップサイズの縮小、熱放出及び電気的遂行能力の向上、信頼性の向上のための新しいパッケージ技術が求められた。これにより、外部突出接合部を有するバンプ（ｂｕｍｐ）を基にしたＣＯＦ方式が登場するようになった。
前記ＣＯＦ方式は、何よりワイヤーを取り付ける空間を必要としないため、パッケージ面積が低減し、鏡筒の高さを低くすることができ、軽薄短小が可能であるという長所がある。そして、薄いフィルム（ｆｉｌｍ）やフレキシブルプリント回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ；以下、「ＦＰＣＢ」と記す）を使用するため、外部衝撃に耐える、信頼性のあるパッケージが可能であり、工程が相対的に簡単であるという長所がある。そして、前記ＣＯＦ方式は、小型化と共に、抵抗の低減による信号の高速処理、高密度、多ピン化傾向にも相応する。
しかしながら、前記ＣＯＦ方式は、軽薄短小のチップサイズのウェーハレベルパッケージで集約されているが、工程費用が高価であり、納期対応が不安定であるという短所のため、イメージセンサ用としては限界がある。また、ＣＯＦ方式は、単層構造のため、現在、様々な機能が追加されているメガ（Ｍｅｇａ）クラス以上のセンサを使用するモジュールでは、ＣＯＦ方式の長所であったモジュールの小型化がこれ以上の機能を発揮できず、ＣＯＢ方式よりより大きく設計されざるをえなかった。
現在は、両面ＦＰＣＢを用いてＣＯＢ方式と類似した大きさを使用することができるが、上述のようなＣＯＦ方式の長所である小型化には及ばないため、次第にＣＯＢを使用する傾向であることから、ＣＯＦ方式の長所である小型化を生かすための設計及び工程上の技術開発などが求められている。
一方、カメラモジュールにおいて、レンズと配線基板に装着されるイメージセンサの受光面が、レンズの光軸がイメージセンサの中心に正確に位置づけられるように組み立てられる必要がある。しかしながら、上述のＣＯＢ方式及びＣＯＦ方式をはじめとする従来のカメラモジュールのパッケージ方法は、複数のパッケージ工程を経るにつれて、カメラモジュールにおいて最も重要な、画質に影響を及ぼす光軸の歪み現象を呈している。この光軸の歪み現象は、それぞれの工程上において発生する公差とモジュールをなす構成部品自体の公差とが加算されて、結果的に光軸が大きく歪んでいる。
このような光軸の歪み現象を防止するため、様々な方法が提案されており、一例として、下記特許文献１等に関連技術が開示されているが、この関連技術も設計の難易度が高く、かつ工程上の管理が困難であるため、２０μｍ以下に管理できないのが実情である。
以下、添付図面を参照しつつ、ＣＯＢ方式及びＣＯＦ方式を利用した従来のカメラモジュールについて説明し、その問題点を指摘する。
図１Ａは、従来のＣＯＢパッケージ方式に応じたカメラモジュールを示す図であって、従来のＣＯＢパッケージ方式による工程を行う際に発生する公差を説明するための図であり、図１Ｂは、従来のＣＯＢパッケージ方式に応じたカメラモジュールを示す図であって、従来のＣＯＢパッケージ方式による公差により発生する光軸の歪み現象を示す図である。
図１Ａに示すように、ＣＯＢパッケージ方式は、まずＰＣＢ３００にハウジング２００と結合するために位置決めの役割を果たすＰＣＢホール３１０を加工し、次に、ホールが加工されたＰＣＢ上にイメージセンサ３２０を取り付けるために、ダイボンディング（Ｄｉｅ ｂｏｎｄｉｎｇ）加工を行った後、前記イメージセンサ３２０がボンディングされたＰＣＢのホール３１０にレンズ部を備えるハウジング２００の突起部２１０を結合及び接着する。
このようなＣＯＢパッケージ方式においては、大きく３つの公差が発生するため、レンズ部を通過する光軸がイメージセンサの受光部に正確に位置できなという問題がある。すなわち、ハウジング２００との結合のためにＰＣＢに加工されたＰＣＢホール３１０のサイズ公差Ａと、イメージセンサ３２０をダイボンディングする場合、イメージセンサ３２０が歪んで取り付けられることにより発生するダイボンディング位置公差Ｂ、及びＰＣＢホール３１０との結合のためにハウジング２００に加工されたハウジング突起部２１０のサイズ公差Ｃが発生する。
上述の要因による公差の累積により、図１Ｂに示すように、レンズ部を通過する光軸がイメージセンサのピクセルセンターから所定間隔が離隔される光軸の歪みと、チルト（傾動）及びローテーション（回転）現象が発生し、通常、このような公差の和は、光軸が２００μｍ、チルトが３０μｍ、ローテーションが２°以上発生する。
図２Ａは、従来のＣＯＦパッケージ方式に応じたカメラモジュールを示す図であって、従来のＣＯＦパッケージ方式による工程と、工程を行う際に発生する公差を説明するための図であり、図２Ｂは、従来のＣＯＦパッケージ方式に応じたカメラモジュールを示す図であって、従来のＣＯＦパッケージ方式による公差により発生する光軸の歪み現象を示す図である。
図２Ａに示すように、ＣＯＦパッケージ方式は、まずレンズ部を通過した光が通過できるウィンドウを備えたＦＰＣＢ３００の一方の面（下面）に、イメージセンサ３２０を取り付ける。次に、所定の大きさに加工されたＩＲフィルタ３３０を、イメージセンサ３２０が取り付けられたＦＰＣＢ３００の一方の面の反対面（上面）に取り付ける。その後、ＦＰＣＢ３００に取り付けられたＩＲフィルタ３３０の外周面をガイド面として、前記外周面にレンズ部を備えるハウジング２００の下部開放部の内周面を互いに密着させて結合及び接着する。
このようなＣＯＦパッケージ方式においては、大きく２種類の公差が発生し、レンズ部を通過する光軸がイメージセンサの受光部に正確に位置できないという問題がある。すなわち、ハウジング２００をガイドするＩＲフィルタ３３０の外周面を加工する際に発生するＩＲフィルタ３３０のサイズ公差と、前記加工されたＩＲフィルタ３３０をＦＰＣＢ３００上に取り付ける場合、ＩＲフィルタ３３０が歪んで取り付けられることによって発生するＩＲフィルタの位置公差が発生する。
同様に、上述の要因による公差の累積により、図２Ｂに示すように、レンズ部を通過する光軸がイメージセンサのピクセルセンターから所定間隔で離隔される光軸の歪みと、チルト及びローテーション現象が発生する。
なお、上述の従来のＣＯＦパッケージ方式、すなわちＦＰＣＢに取り付けられたＩＲフィルタの外周面をガイド面として、前記外周面にレンズ部を備えるハウジングの下部開放部の内周面を互いに密着させて結合及び接着する方式においては、ＦＰＣＢに取り付けられたＩＲフィルタにより、積層型セラミックキャパシタ（ＭＬＣＣ）などのような素子が、カメラモジュールのハウジングの内部に位置するように実装されることができなくなり、やむをえずイメージセンサが取り付けられた面と同じ面上に又はハウジングの外部に位置するように実装せざるをえず、結果的に、必要なＦＰＣＢの大きさが大きくなることから、全体イメージセンサモジュールのサイズが大きくならざるをえないという短所がある。
また、上述の従来のイメージセンサモジュールにおいては、ユーザの要請により、カメラモジュールのサイズを一定のサイズに制限する場合、制限されたカメラモジュールのサイズ内で製品を設計するためには、やむをえず前記イメージセンサモジュールから積層型セラミックキャパシタを備える能動又は受動素子を省略しなければならない場合があった。このとき、イメージセンサモジュールから積層型セラミックキャパシタ（ＭＬＣＣ）を省略する場合、画面ノイズ問題が生じるが、ハウジングを備えるカメラモジュールの全体サイズを縮小するためには、このような問題を甘受しなければならなかった。
特開第２００４−５５５７４号公報
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、レンズ部を通過する光軸をイメージセンサの受光部に正確に位置させることにより、光軸の歪みと、チルト及びローテーション現象を防止して、高解像度及び解像度と関連した不良率を減少させることができ、モジュール自体のサイズを減少させて小型化を達成できるイメージセンサモジュール及びこれを利用したカメラモジュールを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、光軸の歪みと、チルト及びローテーション現象を防止して、高解像度及び解像度と関連した不良率を減少させることができ、モジュール自体のサイズを減少させて小型化を達成でき、かつ生産性を向上させ得るカメラモジュールの製造方法を提供することにある。
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、レンズ部を通過する光軸をイメージセンサの受光部に正確に位置させることにより、光軸の歪みと、チルト及びローテーション現象を防止して、高解像度及び解像度と関連した不良率を減少させることができ、モジュール自体のサイズを減少させて小型化を達成できるイメージセンサモジュール及びこれを利用したカメラモジュールを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、光軸の歪みと、チルト及びローテーション現象を防止して、高解像度及び解像度と関連した不良率を減少させることができ、モジュール自体のサイズを減少させて小型化を達成でき、かつ生産性を向上させ得るカメラモジュールの製造方法を提供することにある。
上記目的を達成すべく、本発明に係る本発明によるイメージセンサモジュールによれば、ウィンドウを備えたＦＰＣＢと、前記ＦＰＣＢの幅と同じ大きさに形成され、前記ＦＰＣＢの一方の面に取り付けられ、前記ウィンドウを通過した光を受光する受光部と、該受光部によって発生する信号を処理する信号処理部と、からなるイメージセンサと、を備える。
ここで、一態様において本発明は、前記ＦＰＣＢが、リジッドフレキシブルプリント回路基板（ＲＦＰＣＢ）又は両面フレキシブルプリント回路基板（ＴＷＯ ＬＡＹＥＲＥＤ ＦＰＣＢ）であることを特徴とする。
また、一態様において本発明は、前記イメージセンサが取り付けられたＦＰＣＢの他方の面上に、少なくとも１つ以上の電子部品が取り付けられることを特徴とする。
また、前記電子部品が、前記ウィンドウと前記イメージセンサの外周面との間に位置するように実装されることが好ましい。
ここで、一態様において本発明は、前記電子部品が、少なくとも１つの積層型セラミックキャパシタ（ＭＬＣＣ）を備えることを特徴とする。
また、本発明に係るカメラモジュールによれば、レンズ部と、前記レンズ部を支持するハウジングと、前記ハウジング下部の内周面と実質的に同じ大きさの外周面を備えて前記ハウジング下部の内周面に取り付けられ、ウィンドウを備えたＦＰＣＢと、該ＦＰＣＢの幅と同じ大きさに形成されて、前記ＦＰＣＢの背面に取り付けられるイメージセンサと、からなるイメージセンサモジュールと、を備える。
ここで、一態様において本発明は、前記ＦＰＣＢが、リジッドフレキシブルプリント回路基板又は両面フレキシブルプリント回路基板であることを特徴とする。
また、一態様において本発明は、前記イメージセンサが取り付けられたＦＰＣＢの背面の反対面上に、少なくとも１つ以上の電子部品が取り付けられることを特徴とする。
また、一態様において本発明は、前記電子部品が、前記ウィンドウと前記イメージセンサの外周面との間に位置するように実装されることが好ましい。
また、一態様において本発明は、前記電子部品が、少なくとも１つの積層型セラミックキャパシタを備えることを特徴とする。
そして、一態様において本発明は、前記レンズ部を通過する入射光から可視光線のみを入射させるために、前記ハウジングの内部に内蔵される赤外線遮断用フィルタ（ＩＲ ｃｕｔｏｆｆ ｆｉｌｔｅｒ）をさらに備えるか、前記イメージセンサが取り付けられるＦＰＣＢの背面の反対面上に取り付けられる赤外線遮断用フィルタをさらに備えることを特徴とする。
また、本発明に係るカメラモジュールの製造方法によれば、ウィンドウを備えたＦＰＣＢの幅と実質的に同じ大きさのイメージセンサを前記ＦＰＣＢの背面上に取り付け、イメージセンサモジュールを提供するステップと、前記イメージセンサが取り付けられたＦＰＣＢの背面の反対面の方向から、レンズ部を支持するハウジングの下部開放部の内周面に前記イメージセンサモジュールを結合して取り付け、前記結合は、前記イメージセンサの外周面をガイド面として行うステップと、を含む。
ここで、一態様において本発明は、前記ＦＰＣＢとして、リジッドフレキシブルプリント回路基板又は両面フレキシブルプリント回路基板を用いることを特徴とする。
また、前記レンズ部を支持するハウジングの下部開放部の内周面に前記イメージセンサモジュールを結合する前に、前記イメージセンサが取り付けられたＦＰＣＢの背面の反対面上に、少なくとも１つ以上の電子部品を実装し、前記電子部品が、前記ウィンドウと前記イメージセンサの外周面との間に位置するように実装されるステップをさらに含むことが好ましい。
また、前記レンズ部を支持するハウジングの下部開放部の内周面に前記イメージセンサモジュールを結合する前に、前記レンズ部を通過する入射光から可視光線のみを入射させるために、前記ハウジングの内部に赤外線遮断用フィルタを内蔵するステップをさらに含むか、前記イメージセンサが取り付けられるＦＰＣＢの背面の反対面上に赤外線遮断用フィルタを取り付けるステップをさらに含むことが好ましい。
ここで、前記イメージセンサを前記ＦＰＣＢの背面上に取り付ける方法が、前記ＦＰＣＢの背面と前記イメージセンサとの間に異方性導電性フィルム（ＡＣＦ）を挿入した後、圧着して取り付ける方法と、前記ＦＰＣＢの背面と前記イメージセンサとの間に導電性のない液性ポリマー（ＮＣＰ）を入れ、加圧して取り付ける方法と、超音波を用いて取り付ける方法のうち、いずれかの方法を用いることが好ましい。
本発明によれば、レンズ部を通過する光軸をイメージセンサの受光部に正確に位置させることにより、光軸の歪み、チルト及びローテーション現象を防止して、高解像度及び解像度と関連した不良率を減少させることができ、モジュール自体のサイズを減少させて小型化を達成すると共に、空間活用度を向上させることができるのみならず、製造工数を短縮させて生産性を向上させ得るという効果がある。
以下、添付された図面を参照してみた発明の実施例に対して詳細に説明するようにする。
＜イメージセンサモジュール及びカメラモジュール＞
図３及び図４は、本発明によるイメージセンサモジュールを備えるカメラモジュールの分解斜視図及び断面図である。
図３及び図４に示すように、本発明によるカメラモジュールは、大きくレンズ部１０と、前記レンズ部１０がその上部開放部から挿入されて装着されるハウジング２０、及び前記ハウジング２０の下部開放部と結合されるイメージセンサモジュール３０で構成される。
前記ハウジング２０は、通常の支持物であって、その上部と下部には開口部を形成し、後述するレンズ部１０とイメージセンサモジュール３０とそれぞれ結合する。特に、ハウジングの下部開放部の内周面には、ハウジングの内側に向けて突出されたガイドが形成されており、イメージセンサモジュール３０と結合する際、位置決め部としての役割を果たす。
前記ハウジング２０の上部開口部に挿入及び結合されるレンズ部１０は、レンズホルダーの機能があり、通常、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）などのような樹脂で形成され、ハウジング２０の内部に挿入される底部側にアパーチャー（ａｐｅｒｔｕｒｅ）及び集光レンズなどが設けられる。アパーチャーは、集光レンズを通過する光の通路を規定し、集光レンズは、アパーチャーを通過した光を後述のイメージセンサ素子の受光部に受光するようにする。前記レンズ部１０の上面には、ＩＲコーティングされたガラス（ＩＲ ｃｏａｔｉｎｇ ｇｌａｓｓ）が接着されており、アパーチャーや集光レンズ側へ異物が侵入するのを防止している。
前記ハウジング２０の下部開口部に結合されるイメージセンサモジュール３０は、前記レンズ部１０を通過した光が通過できるウィンドウ３２を備えたＦＰＣＢ３１と、前記ウィンドウ３２を通過した光を受光し処理するために前記ＦＰＣＢ３１に取り付けられるイメージセンサ３３と、を備える。また、前記ＦＰＣＢ３１の一方は、コネクター４０と接続される。
前記ＦＰＣＢ３１の一例として可撓性ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）などの樹脂基板が用いられることができる。後述するが、ＦＰＣＢ３１として両面フレキシブルプリント回路基板（ｔｗｏ−ｌａｙｅｒｅｄ ＦＰＣＢ）又はリジッドフレキシブルプリント回路基板（ＲＦＰＣＢ）を使用する場合、前記イメージセンサ３３が取り付けられたＦＰＣＢ３１の一方の面（下面）の反対面（上面）上に少なくとも１つ以上の電子部品３４を実装でき、全体イメージセンサモジュールのサイズを低減するようになる。
前記イメージセンサ３３は、前記ＦＰＣＢ３１の幅と同じ大きさに形成され、前記ＦＰＣＢ３１の一方の面に取り付けられ、レンズ部１０の集光レンズから受け取った光を受光し光電変換を行う受光部と、前記受光部により発生した信号を画像データとして送信する等の信号処理部と、で構成される。前記ＦＰＣＢ３１の一方の面と取り付けられる面に、複数の電極パッド（図示せず）が形成され、前記電極パッドには、バンプ（ｂｕｍｐ）が形成される。このとき、前記イメージセンサ３３をＣＯＦフリップチップ方式で取り付ける場合、電極パッドの外部に突出させたバンプと異方性導電性固形物（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｎｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）の代わりに、導電性のない液性ポリマー（ＮＣＰ：Ｎｏｎ−Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）を使用して取り付ける。前記バンプは、スタッド型バンプ、無電解型バンプ、電解型バンプのうち、いずれかのバンプで構成することができ、このうちスタッド型バンプは、フリップチップを加圧する際、バンプの高さを低減させ得ることから、セラミックリ―ド間の段差を改善することができるため、製品の信頼性向上の面においても有利である。
一方、上述の本発明によるイメージセンサモジュールにおいて、前記イメージセンサ３３は、一般に、画素数に応じてその大きさが決まっているため、前記所定大きさのイメージセンサ３３の大きさに合せて、前記ＦＰＣＢ３１の大きさを同様に製造し、互いに取り付ける。すなわち、従来の技術においては、ＦＰＣＢの大きさがイメージセンサの大きさより大きいことに対し、本発明においては、ＦＰＣＢの大きさがイメージセンサの大きさと同じである。
これは、後述の製造方法においても説明するが、本発明のように、ＦＰＣＢ３１の大きさをイメージセンサ３３の大きさと同様に形成し、イメージセンサ３３の切断面をハウジング２０との結合時にガイド面として用いると、従来のＣＯＢパッケージ方式における３種類の公差、すなわち、ハウジングとの結合のために、ＰＣＢに加工されたＰＣＢホールのサイズ公差と、イメージセンサをダイボンディングする場合、イメージセンサが歪んで取り付けられることによって発生するダイボンディング位置公差、及びＰＣＢホールとの結合のためにハウジングに加工されたハウジング突起部のサイズ公差により、レンズ部を通過する光軸がイメージセンサの受光部に正確に位置できないという問題を解決できる。なお、従来のＣＯＦパッケージ方式における２種類の公差、すなわちハウジングをガイドするＩＲフィルタの外周面を加工する際に発生するＩＲフィルタサイズ公差と、前記加工されたＩＲフィルタをＦＰＣＢ上に取り付ける場合、ＩＲフィルタが歪んで取り付けられることにより発生するＩＲフィルタ位置公差により、レンズ部を通過する光軸がイメージセンサのピクセルセンターから所定間隔が離隔される光軸の歪みと、チルト及びローテーション現象を防止できる。
また、従来の技術においては、ＦＰＣＢの大きさがイメージセンサの大きさより大きいことに対し、本発明においては、ＦＰＣＢの大きさがイメージセンサの大きさと同じであるため、イメージセンサモジュールのサイズの小型化を図ることができ、結局、全体カメラモジュールのサイズも小さくすることができる。
また、従来の技術においては、ＦＰＣＢに取り付けられたＩＲフィルタの外周面をガイド面として、前記外周面にレンズ部を備えるハウジングの下部開放部の内周面を互いに密着させるように結合及び接着する方式であることに対し、本発明においては、イメージセンサ自体の外周面をハウジング結合のガイド面として使用しているため、ＩＲフィルタをハウジングの内部に搭載するか、ＦＰＣＢに形成されたウィンドウウインドウの大きさと実質的に同じ大きさに製造及び取り付けることができることから、設計上の空間確保の側面において有利である。そして、ＦＰＣＢとして両面フレキシブルプリント回路基板又はリジッドフレキシブルプリント回路基板を使用する場合、前記イメージセンサが取り付けられたＦＰＣＢの一方の面（下面）の反対面（上面）上に、積層型セラミックキャパシタなどのような少なくとも１つ以上の電子部品３４をハウジングの内部に含まれるように実装できることから、従来の技術に比べて、全体イメージセンサモジュールのサイズを低減できるようになる。
前記イメージセンサモジュール３０上に実装できる電子部品３４は、積層型セラミックキャパシタを少なくとも１つ以上備え、その他に、抵抗、ダイオード、トランジスタなどの他の電子部品もさらに備えることができる。ここで、前記積層型セラミックキャパシタは、カメラモジュールにおいて発生する画面ノイズという問題を除去する機能を果たし、その他に、用いられた他の電子部品は、画面ノイズという問題以外の他の品質改善のために用いられることができる。また、前記積層型セラミックキャパシタは、近来、半導体が高性能、高集積、高速化方向に発展するにつれて、単チップパッケージよりは多チップパッケージと多層化の３次元積層構造を接続させることによって、軽薄短小のパッケージを実現できる。
一方、前記イメージセンサモジュール３０において、前記ＦＰＣＢ３１に配置及び実装される電子部品３４とイメージセンサ３３との具体的な関係は、図３及び図４に示すように、前記ＦＰＣＢ３１に形成されたウィンドウ３２を基準として、その上部面には、積層型セラミックキャパシタを備える電子部品３４が実装され、その下部面には、イメージセンサ３３が取り付けられている。このとき、前記電子部品３４は、前記イメージセンサ３３が取り付けられる面の内部、すなわち前記ウィンドウ３２と前記イメージセンサ３３の外周面との間に位置するように実装し、ハウジング２０との結合の際にハウジング２０の内部に前記電子部品３４を含ませることが好ましい。
＜カメラモジュールの製造方法＞
以下、本発明によるカメラモジュールの製造方法について、図５Ａ〜図５Ｄを参照しつつ説明する。
図５Ａ〜図５Ｄは、本発明によるカメラモジュールの製造方法を説明するための工程図であって、図示の製造方法は大きくイメージセンサモジュールの製造ステップと、前記製造されたイメージセンサモジュールと、レンズ部を備えるハウジングとの結合及び取り付けステップとに分けられる。
まず、イメージセンサモジュール製造ステップとして、イメージセンサウェーハを切断し、所定の大きさ（ａ×ａ）の単位イメージセンサ３３を準備する。このとき、単位イメージセンサ３３の切断公差は、図５Ａに示すように、両幅方向に２０μｍ以下となるように切断する。
その後、図５Ｂに示すように、前記イメージセンサ３３と同じ大きさの幅（ａ×ａ）を有するＦＰＣＢ３１を準備する。前記ＦＰＣＢ３１には、レンズ部１０の集光レンズから受け取った光が通過できるように、所定の大きさのウィンドウ３２が形成されている。
その後、図５Ｃに示すように、前記イメージセンサ３３を前記ＦＰＣＢ３１の背面に取り付けるが、前記イメージセンサ３３を前記ＦＰＣＢ３１の背面上に取り付けるフリップチップボンディング（Ｆｌｉｐ−ｃｈｉｐ ｂｏｎｄｉｎｇ）方法として、前記ＦＰＣＢ３１の背面と前記イメージセンサ３３との間に異方性導電性フィルム（ＡＣＦ）を挿入した後、圧着して取り付ける方法又は前記ＦＰＣＢ３１の背面と前記イメージセンサ３３との間に導電性のない液性ポリマー（ＮＣＰ）を入れ、加圧して取り付ける方法が用いられることができる。また、超音波を利用して取り付ける方法も用いられることができる。これでハウジング２０と結合されるためのイメージセンサモジュール３０が完成される。
一方、もしも、ハウジング２０の内部にレンズ部１０を通過する入射光から赤外線を遮断するためのＩＲフィルタが装着されていない場合、前記完成されたイメージセンサモジュール３０のうち、ＦＰＣＢ３１の背面の反対面（上面）に前記ウィンドウ３２を覆う程度の大きさに形成されたＩＲフィルタ（図示しない）を取り付けることもできる。前記ＩＲフィルタは、前記レンズ部を通過する入射光から可視光線のみを入射させるためのものであって、従来の技術とは異なり、ハウジングとの結合のためのガイドとしての役割を果たさないため、ハウジングの結合部と大きさが同じである必要はない。
また、もしも、前記ＦＰＣＢ３１としてリジッドフレキシブルプリント回路基板又は両面フレキシブルプリント回路基板を用いる場合、イメージセンサモジュールのうち、ＦＰＣＢ３１の背面の反対面、好ましくは、前記ウィンドウ３２と前記イメージセンサ３３の外周面との間の位置に、積層型セラミックキャパシタなどのような少なくとも１つ以上の電子部品３４を実装するステップを追加することができる（図５Ｃ）。一例として、前記積層型セラミックキャパシタ３４を前記ＦＰＣＢ３１の背面の反対面に取り付ける方法として、前記積層型セラミックキャパシタ３４の取り付け部位にソルダークリーム（ｓｏｌｄｅｒ ｃｒｅａｍ）を塗布した後、硬化工程を介して取り付ける方法を用いることができ、他の方法に比べて製造費用が低廉なソルダークリームを用いて取り付けることが好ましい。
次に、前記製造されたイメージセンサモジュール３０とレンズ部１０を備えるハウジング２０との結合及び取り付けステップは、次の通りである。
すなわち、図５Ｄに示すように、前記イメージセンサ３３が取り付けられたＦＰＣＢ３１の背面の反対面方向（上方向）から、レンズ部１０を支持するハウジング２０の下部開放部の内周面（ａ×ａ）に前記イメージセンサモジュール３０を結合して取り付けるが、前記イメージセンサモジュール３０は、前記ハウジング２０の下部開放部側の内周面に形成された位置決め部に密着される。
ここで、前記結合は、前記イメージセンサ３３の外周面をガイド面として行われる。このように、前記イメージセンサモジュール３０とハウジング２０との結合を前記イメージセンサ３３の外周面をガイド面として行うことにより、従来のＣＯＦパッケージ方式におけるＩＲフィルタサイズ公差とＩＲフィルタ位置公差を除去し、レンズ部を通過する光軸がイメージセンサのピクセルセンターから所定間隔が離隔される光軸の歪み、チルト及びローテーション現象を防止できる。また、前記イメージセンサ３３の外周面をガイド面としてハウジングを結合するため、イメージセンサのサイズより最大３００μｍ分大きい、カメラモジュール幅を具現できる。これにより、従来の技術とは異なり、ＩＲフィルタ取り付け工程は必須構成とはならず、その分、製造工数を短縮でき、生産性を向上できる。
また、前記取り付けは、前記イメージセンサモジュール３０と前記ハウジング２０との界面部に塗布される接着剤などを用いて行うことができ、これにより、カメラモジュールが完成される。
一方、イメージセンサモジュール３０をハウジング２０に組み立てるとき、予めハウジング２０の上部開口部からアパーチャー、集光レンズなどが組み立てられるレンズ部１０が装着されていてもよく、イメージセンサモジュール３０をハウジング２０に組み立てた後に、レンズ部１０を装着してもよい。
上述した本発明の好ましい実施の形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形、及び変更が可能であり、このような置換、変更などは、特許請求の範囲に属するものである。
従来のＣＯＢパッケージ方式に応じたカメラモジュールを示す模式図であって、従来のＣＯＢパッケージ方式による工程を行う際に発生する公差を説明するための図である。 従来のＣＯＢパッケージ方式に応じたカメラモジュールを示す断面図であって、従来のＣＯＢパッケージ方式による公差により発生する光軸の歪み現象を示す図である。 従来のＣＯＦパッケージ方式に応じたカメラモジュールを示す模式図であって、従来のＣＯＦパッケージ方式による工程と、工程を行う際に発生する公差を説明するための図である。 従来のＣＯＦパッケージ方式に応じたカメラモジュールを示す断面図であって、従来のＣＯＦパッケージ方式による公差により発生する光軸の歪み現象を示す図である。 本発明によるイメージセンサモジュール及びこれを備えるカメラモジュールの分解斜視図である。 本発明によるカメラモジュールの断面図である。 本発明によるカメラモジュールの製造方法の一工程を示す平面図である。 本発明によるカメラモジュールの製造方法の一工程を示す斜視図である。 本発明によるカメラモジュールの製造方法の一工程を示す斜視図である。 本発明によるカメラモジュールの製造方法の一工程を示す分解斜視図である。
符号の説明
１０ レンズ部
２０ ハウジング
３０ イメージセンサモジュール
３１ ＦＰＣＢ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）
３２ ウィンドウ
３３ イメージセンサ
３４ 積層型セラミックキャパシタ又は電子部品
４０ 赤外線遮断用フィルタ
５０ コネクター
ａ 単位イメージセンサの幅

Claims (8)

  1. カメラモジュールにおいて、
    レンズ部；
    前記レンズ部を支持するハウジング；及び、
    ウィンドウを備えるＦＰＣＢと、前記ＦＰＣＢの幅と同一の大きさで形成されて、前記ＦＰＣＢの背面に取り付けられ、前記ハウジングの下部の内周面と実質的に同一の大きさで形成された外周面を有するイメージセンサと、を有してなり、前記ハウジングの下部の内周面に挿入、密着された状態で取り付けられるイメージセンサモジュール；
    を備え、
    前記イメージセンサモジュールは、
    前記ＦＰＣＢは、リジッドフレキシブルプリント回路基板（RFPCB）又は両面フレキシブルプリント回路基板（TWO LAYERED FPCB）であり、
    前記イメージセンサが取り付けられたＦＰＣＢの背面の反対面上に、前記ウィンドウと前記イメージセンサの外周面との間に位置するように、複数の電子部品が取り付けられることを特徴とするカメラモジュール。
  2. 前記複数の電子部品のうちいずれか１つは、積層型セラミックキャパシタ（MLCC）を備えることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
  3. 前記レンズ部を通過する入射光から可視光線のみを入射させるために、前記ハウジングの内部に内蔵される赤外線遮断用フィルタ（ＩＲ ｃｕｔｏｆｆ ｆｉｌｔｅｒ）をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
  4. 前記レンズ部を通過する入射光から可視光線のみを入射させるために、前記イメージセンサが取り付けられるＦＰＣＢの背面の反対面上に取り付けられる赤外線遮断用フィルタをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
  5. カメラモジュールの製造方法において、
    所定の幅を有するイメージセンサの幅に合わせて、ＦＰＣＢが前記イメージセンサの幅と実質的に同一の幅を有するように、リジッドフレキシブルプリント回路基板（RFPCB）又は両面フレキシブルプリント回路基板（TWO LAYERED FPCB）であるＦＰＣＢを準備するステップ；
    ウィンドウを備えた前記ＦＰＣＢの幅と実質的に同じ大きさのイメージセンサを前記ＦＰＣＢの背面上に取り付け、イメージセンサモジュールを提供するステップ；
    前記イメージセンサが取り付けられたＦＰＣＢの背面の反対面上に、前記ウィンドウと前記イメージセンサの外周面との間に位置するように、複数の電子部品を実装するステップ；及び、
    前記イメージセンサが取り付けられたＦＰＣＢの背面の反対面の方向から、レンズ部を支持するハウジングの下部開放部の内周面に前記イメージセンサと前記ＦＰＣＢで構成される前記イメージセンサモジュールを挿入、密着して結合するステップ；
    を含み、
    前記結合は、前記ＦＰＣＢの幅と同じ幅と実質的に同一な幅を有する前記イメージセンサの外周面をガイド面として前記イメージセンサと前記イメージセンサを取り付けた前記ＦＰＣＢ部分すべてが前記ハウジングの下部開放部の内部に収容されることによってなされることを特徴とするカメラモジュールの製造方法。
  6. 前記レンズ部を支持するハウジングの下部開放部の内周面に前記イメージセンサモジュールを結合する前に、前記レンズ部を通過する入射光から可視光線のみを入射させるために、前記ハウジングの内部に赤外線遮断用フィルタを内蔵するステップをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のカメラモジュールの製造方法。
  7. 前記レンズ部を支持するハウジングの下部開放部の内周面に前記イメージセンサモジュールを結合する前に、前記レンズ部を通過する入射光から可視光線のみを入射させるために、前記イメージセンサが取り付けられるＦＰＣＢの背面の反対面上に赤外線遮断用フィルタを取り付けるステップをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のカメラモジュールの製造方法。
  8. 前記イメージセンサを前記ＦＰＣＢの背面上に取り付ける方法として、
    前記ＦＰＣＢの背面と前記イメージセンサとの間に異方性導電性フィルム（ＡＣＦ）を挿入した後、圧着して取り付ける方法と、前記ＦＰＣＢの背面と前記イメージセンサとの間に導電性のない液性ポリマー（ＮＣＰ）を入れ、加圧して取り付ける方法と、超音波を用いて取り付ける方法のうち、いずれかの方法を用いることを特徴とする請求項５に記載のカメラモジュールの製造方法。
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