JP5696391B2 - 基板の接着方法、集合部品、電子機器、及び基板 - Google Patents

Description

本発明は、撮像素子等を搭載する基板の接着方法、集合部品、その集合部品を備える電子機器と、以上に用いる基板に関する。

今日、デジタルカメラやカメラ付き携帯電話等の携帯型の撮像装置では、小型化及び薄型化の要望が強く、内部には高集積化且つ高密度化した部品を組み込んでいる。また、撮像装置は、撮像素子の高画素化に伴い、レンズ鏡胴等への撮像素子の固定にも高精度が要求される。
そこで、撮像素子のレンズ鏡胴等へ固定を、撮像素子が接着固定されたプレートをレンズ鏡胴等へねじ止めする方式で行う構成のものにおいては、プレートをレンズ鏡胴等へ取り付けた際にレンズ鏡胴の光軸とプレートに接着固定された撮像素子の受光面中央法線とが正しく一致するように、プレートに対する撮像素子の向きの調整を行い、その状態で撮像素子をプレートに接着固定していた。

また、撮像素子の受光面に異物が付着しないようにするために、光学ローパスフィルタと受光面の間に枠状の弾性体を介在させるなどすることにより、撮像素子の前面に密閉空間を形成して、受光面への異物の付着を防止するようにしていた。

そして、特許文献１には、撮像装置の小型化、薄型化を実現させることができる撮像素子ユニットとして、撮像素子が接着固定されるプレートに、撮像素子の外形形状に対応した矩形の貫通孔を設け、この貫通孔内に撮像素子を嵌め込み、貫通孔の内壁と撮像素子の側面部との間に形成される間隙に接着剤を注入し硬化させることによって撮像素子をプレートに接着固定する構成の撮像素子ユニットが開示されている。

特開２００６−１７３８９０号公報

しかしながら、特許文献１の撮像装置では、撮像素子は貫通孔の内壁と撮像素子の側面部との間に形成される間隙に注入された接着剤によって固定されるだけの構成であるので、撮像素子周辺の強度の確保が困難となり、落下衝撃、経時変化及び環境変化により受光面位置が変化する虞があった。

本発明の課題は、撮像素子等を搭載する基板の接着強度を向上することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、開口部を有する基板と、この開口部を有する基板に重ね合わせた状態で前記開口部の周縁に対応する多数の細孔を有する基板と、を接着する方法であって、前記開口部を有する基板と、前記多数の細孔を有する基板とを、位置決めして重ね合わせるステップと、重ね合わせた両基板の前記開口部の前記多数の細孔が露出する内周に沿って接着剤を塗布して、その接着剤を前記開口部外側の両基板間に毛管現象により浸み込ませるステップと、前記開口部に沿って露出した前記接着剤部分に紫外線を照射するステップと、を含み、前記細孔は、基板を貫通することなく、接着する面のカバーレイを打ち抜いて形成されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板の接着方法であって、前記多数の細孔のうちの少なくとも一部の細孔は、前記両基板を重ね合わせた際に、各細孔の一部分が前記開口部から露出すると共に、当該細孔の他の部分が隠れた状態となることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、第１の基板と、前記第１の基板に接着される第２の基板と、が組み合わされた集合部品であって、前記第１の基板は、開口部を有し、前記第２の基板は、前記前記第１の基板に重ね合わせた状態で前記第１の基板の開口部の周縁に対応して、当該基板を貫通することなく、接着する面のカバーレイを打ち抜いて形成されている多数の細孔を有し、前記第１の基板と前記第２の基板とを位置決めして重ね合わせ、重ね合わせた両基板の前記開口部の前記多数の細孔が露出する内周に沿って接着剤を塗布して、その接着剤を前記開口部外側の両基板間に毛管現象により浸み込ませ、前記開口部に沿って露出した前記接着剤部分に紫外線を照射することにより、前記第１の基板と前記第２の基板を接着して組み合わせたことを特徴とする集合部品である。

請求項４に記載の発明は、筐体の内部に収納され、請求項３に記載の集合部品を備える電子機器である。
請求項５に記載の発明は、開口部を有する他の基板と接着される基板であって、当該基板は、前記開口部を有する他の基板に重ね合わせた状態で前記他の基板の開口部の周縁に対応して、当該基板を貫通することなく、接着する面のカバーレイを打ち抜いて形成されている多数の細孔を有し、前記開口部を有する他の基板と当該基板とを位置決めして重ね合わせ、重ね合わせた両基板の前記開口部の前記多数の細孔が露出する内周に沿って接着剤を塗布して、その接着剤を前記開口部外側の両基板間に毛管現象により浸み込ませ、前記開口部に沿って露出した前記接着剤部分に紫外線を照射して、前記開口部を有する他の基板と接着されることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の基板であって、前記多数の細孔のうちの少なくとも一部の細孔は、前記他の部材と重ね合わせた際に、各細孔の一部分が外部に露出すると共に、当該細孔の他の部分が隠れた状態となることを特徴とする。

本発明によれば、撮像素子等を搭載する基板の接着強度を向上することができる。

本発明を適用した電子機器の一実施形態の構成を示すもので、レンズユニットの斜視図である。 図１のレンズユニットを背面側から見た斜視図である。 図２のレンズユニットとセンサーアッシー等の分解図である。 図３のセンサー基板の拡大図である。 図４のセンサー基板の要部を拡大して一部を破断した図である。 図５の矢印Ａ部の拡大図である。 図３のセンサー基板の要部とセンサープレートの分解図である。 図７のセンサー基板とセンサープレートを重ねて一部を破断した図である。 図８の開口部内側に接着剤を塗布した状態の図である。 図９の矢印Ｂ部の拡大図である。

以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
図１は本発明を適用した電子機器の一実施形態の構成としてレンズユニットを示したもので、図２はそのレンズユニットを背面側から見た図、図３はそのレンズユニットとセンサーアッシー等の分解図である。図中、１はレンズユニット、２はセンサーアッシー、３は光学フィルタ、４はラバー、５はビスである。

図示のように、センサーアッシー２は、センサー基板をなすフレキシブル基板６と、センサープレートをなす金属基板７と、撮像素子８（図７参照）及びその電子回路を構成する電子部品９を備える。
このセンサーアッシー２は、フレキシブル基板６の端部の表裏に搭載した撮像素子８及び電子部品９の部分が、レンズユニット１の内部に、ＯＬＰＦ（Optical Low Pass Filter）による光学フィルタ３、及びその周囲のラバー４を介し、金属基板７の周囲において、複数のビス５により組み付けられる。
なお、金属基板７の矩形の開口部７１の内方に電子部品９が位置している。

図４はフレキシブル基板６を拡大したもので、図５はそのフレキシブル基板６の要部を拡大して一部を破断した図、図６はその矢印Ａ部の拡大図である。

フレキシブル基板６の電子部品９を搭載する部分の周囲には、図示のように、多数の細孔６１が形成されている。この多数の細孔６１は、重ねられる金属基板７の開口部７１の周縁及びその外側に対応して形成されている。

ここで、多数の細孔６１は、フレキシブル基板６に一体のポリイミドによるカバーレイ（保護層）をパンチングして形成されるもので、この多数の細孔６１の中には、フレキシブル基板６に形成する回路パターンに使われる銅箔６２が露出している。

図７はフレキシブル基板６の要部と金属基板７を分解して示したものである。

図示のように、フレキシブル基板６の端部には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）による撮像素子８が下面に搭載されて、その電子回路を構成する電子部品９が上面に搭載されている。

以上において、フレキシブル基板６と金属基板７は、図７に示すように、所定位置に位置決めして、図示しない組立治具上において、図８に示すように、重ね合わされる。

次に、重ね合わせた両基板６・７の開口部７１の多数の細孔６１が露出する内周に沿って、図９に示すように、接着剤１０を塗布して、その接着剤１０を開口部７１の外側の両基板６・７の間に毛管現象により浸み込ませる。

すなわち、嫌気硬化性を具備し、ＵＶ（Ultraviolet ray：紫外線）の照射で硬化する嫌気性ＵＶ硬化接着剤１０を、重ね合わせた両基板６・７の開口部７１の多数の細孔６１が露出する内周に沿って塗布する。
この塗布した嫌気性ＵＶ硬化接着剤１０は、図１０に拡大して示したように、開口部７１の外側の両基板６・７の隙間に毛管現象により浸み込んで、開口部７１の外側の多数の細孔６１まで浸み込んで行く。

その後、開口部７１に沿って露出した嫌気性ＵＶ硬化接着剤１０の部分にＵＶを照射する。このＵＶ照射により開口部７１に沿って露出した接着剤部分は硬化する。

そして、金属基板７が邪魔して照射ＵＶが届かない、開口部７１の外側のフレキシブル基板６との隙間に浸み込んだ接着剤は、自身の嫌気硬化性により徐々に硬化する。

こうして、フレキシブル基板６に対し、接着強度が確保し難いポリイミドによるカバーレイを避け、カバーレイ下の比較的強度が得易い銅箔６２の面と接着することが可能となる。
更に、カバーレイの細孔６１の部分では、その細孔６１のせん断面を接着面として使用することが可能となり、銅箔６２の面との接着と合わせて、従来と比較して、接着面積が増えることにより、接着強度の向上を図ることができる。

従って、撮像素子８を搭載するフレキシブル基板６と金属基板７の接着強度を向上することができる。
また、金属基板７の矩形の開口部７１の内方に電子部品９を位置させているので、開口部７１の周囲を、接着剤を塗布する部分として用いるとともに、開口部７１の内方を有効に利用ことができる。
また、フレキシブル基板６は、ポリイミドによるカバーレイ（保護層）をパンチングしてから、それを基材に貼り合わせることにより形成すれば、フレキシブル基板６を容易に作成することができる。

（変形例）
以上の実施形態においては、レンズユニットとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、レンズユニットを備える携帯電話などの機器であってもよい。
また、実施形態では、多数の細孔を有する基板をフレキシブル基板としたが、リジット基板でもよい。
さらに、実施形態では、開口部を有する基板を金属基板としたが、セラミック基板や着色ガラス基板であってもよい。
なお、基板、開口部、細孔の形状等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

１ レンズユニット
２ センサーアッシー
３ 光学フィルタ
４ ラバー
５ ビス
６ 多数の細孔を有する基板
６１ 細孔
６２ 銅箔
７ 開口部を有する基板
７１ 開口部
８ 撮像素子
９ 電子部品
１０ 嫌気性紫外線硬化接着剤

Claims (6)

1. 開口部を有する基板と、この開口部を有する基板に重ね合わせた状態で前記開口部の周縁に対応する多数の細孔を有する基板と、を接着する方法であって、
   前記開口部を有する基板と、前記多数の細孔を有する基板とを、位置決めして重ね合わせるステップと、
   重ね合わせた両基板の前記開口部の前記多数の細孔が露出する内周に沿って接着剤を塗布して、その接着剤を前記開口部外側の両基板間に毛管現象により浸み込ませるステップと、
   前記開口部に沿って露出した前記接着剤部分に紫外線を照射するステップと、
   を含み、
   前記細孔は、基板を貫通することなく、接着する面のカバーレイを打ち抜いて形成されていることを特徴とする基板の接着方法。
2. 前記多数の細孔のうちの少なくとも一部の細孔は、前記両基板を重ね合わせた際に、各細孔の一部分が前記開口部から露出すると共に、当該細孔の他の部分が隠れた状態となることを特徴とする請求項１に記載の基板の接着方法。
3. 第１の基板と、前記第１の基板に接着される第２の基板と、が組み合わされた集合部品であって、
   前記第１の基板は、開口部を有し、
   前記第２の基板は、前記前記第１の基板に重ね合わせた状態で前記第１の基板の開口部の周縁に対応して、当該基板を貫通することなく、接着する面のカバーレイを打ち抜いて形成されている多数の細孔を有し、
   前記第１の基板と前記第２の基板とを位置決めして重ね合わせ、
   重ね合わせた両基板の前記開口部の前記多数の細孔が露出する内周に沿って接着剤を塗布して、その接着剤を前記開口部外側の両基板間に毛管現象により浸み込ませ、
   前記開口部に沿って露出した前記接着剤部分に紫外線を照射することにより、
   前記第１の基板と前記第２の基板を接着して組み合わせたことを特徴とする集合部品。
4. 筐体の内部に収納され、請求項３に記載の集合部品を備える電子機器。
5. 開口部を有する他の基板と接着される基板であって、
   当該基板は、
   前記開口部を有する他の基板に重ね合わせた状態で前記他の基板の開口部の周縁に対応して、当該基板を貫通することなく、接着する面のカバーレイを打ち抜いて形成されている多数の細孔を有し、
   前記開口部を有する他の基板と当該基板とを位置決めして重ね合わせ、
   重ね合わせた両基板の前記開口部の前記多数の細孔が露出する内周に沿って接着剤を塗布して、その接着剤を前記開口部外側の両基板間に毛管現象により浸み込ませ、
   前記開口部に沿って露出した前記接着剤部分に紫外線を照射して、
   前記開口部を有する他の基板と接着されることを特徴とする基板。
6. 前記多数の細孔のうちの少なくとも一部の細孔は、前記他の部材と重ね合わせた際に、各細孔の一部分が外部に露出すると共に、当該細孔の他の部分が隠れた状態となることを特徴とする請求項５に記載の基板。

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