JPH11252416A - 固体撮像素子の取付方法 - Google Patents
固体撮像素子の取付方法Info
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Abstract
することができ、また光学ユニットに対してCCDパッ
ケージを高精度に取り付けることができ、取付けの作業
性もよくする。 【解決手段】まず、CCDパッケージ10をフレキシブ
ル基板30上に面実装する。続いて、固体撮像素子チッ
プ12の結像面と平行なCCDパッケージ10の上面を
基準面20、22とし、この基準面20、22を光学ユ
ニット40の基準面41に当接させ、CCDパッケージ
10を板バネ50で押圧して光学ユニット40に固定す
る。
Description
方法に係り、特に薄型化及び高精度な取付けが可能な固
体撮像素子の取付方法に関する。
り付ける場合には、図11に示すように固体撮像素子チ
ップ1が搭載されたパッケージ2をアルミプレート3を
介して図示しないCCD基板に実装し、続いて光学ユニ
ット4の後方から光学ローパスフィルタ5、ゴム部材
6、及びパッケージ2を順次挿入し、アルミプレート3
をビス7や接着剤によって光学ユニット4に固定するよ
うにしている。尚、アルミプレート3を設けずに所定の
強度をもったCCD基板にパッケージ2を直接実装し、
CCD基板を光学ユニット4に固定する場合もある。
ジ2を光学ユニット4に取り付けると、光学ユニット4
の基準面4Aに対する固体撮像素子チップ1の受光面の
位置精度は、アルミプレート3の取付面7Aの平面精度
や、固体撮像素子チップ1の受光面とアルミプレート3
の取付面7Aとの高さのバラツキ及びあおりに依存し、
高精度の位置決めが難しいという問題があった。
向位置決め耳を水平に突出させた固体撮像素子が提案さ
れている(特開平5−102448号公報)。そして、
この垂直方向位置決め耳を、光学機器の固体撮像素子取
付部に接触させることにより、固体撮像素子の受光面の
垂直度を高精度に保持することができるようになってい
る。
固体撮像素子取付部に取り付ける方法として、特開平5
−102448号公報には、接着剤やビスを使用する方
法や、固体撮像素子をプリント配線板に予め取り付け、
このプリント配線板をビスによって固体撮像素子取付部
に固定する方法が記載されている。
固体撮像素子の取付方法では、図8に示したようにアル
ミプレート3や基板(図示せず)の厚み、あるいはリー
ド8の突出量だけ光軸方向の厚みが大きくなるという問
題がある。また、特開平5−102448号公報に記載
のように固体撮像素子を光学機器の固体撮像素子取付部
に取り付ける際に、接着剤を使用する場合には、作業性
が悪く、ビスを使用する場合には、ビス孔を垂直方向位
置決め耳に設けなければならず、垂直方向位置決め耳が
大きくなるという問題がある。更に、このようにして予
め固体撮像素子を光学機器の固体撮像素子取付部に取り
付けると、その後、固体撮像素子のリードと基板側の端
子とを半田付け等を行うのは極めて作業性が悪いという
問題がある。尚、予め固体撮像素子を基板に実装したの
ち、その基板を固体撮像素子取付部に取り付けると、図
8で説明したように位置精度が悪化するという問題があ
る。
もので、固体撮像素子の取付けに必要な厚みを薄くする
ことができ、これによりカメラの薄型化を図ることがで
き、また光学ユニットに対して固体撮像素子を高精度に
取り付けることができ、また作業性もよい固体撮像素子
の取付方法を提供することを目的とする。
に、本願請求項1に係る発明は、固体撮像素子チップが
搭載されたパッケージの上面に該固体撮像素子チップの
結像面と平行な基準面を形成し、前記パッケージの基準
面を光学ユニットの基準面に当接させ、該パッケージを
弾性部材で押圧して光学ユニットに固定することを特徴
としている。
チップが搭載されたパッケージの上面に該固体撮像素子
チップの結像面と平行な基準面を形成するとともに、表
面実装可能な接続端子を設け、前記パッケージをフレキ
シブル基板上に表面実装し、前記フレキシブル基板上に
表面実装されたパッケージの基準面を光学ユニットの基
準面に当接させ、該パッケージを光学ユニットに固定す
るようにしたことを特徴としている。
の基準面に当接させることにより、光学ユニットの光軸
と固体撮像素子チップの結像面との垂直度を高精度に保
持することができる。また、パッケージの取付けに際
し、弾性部材でパッケージを光学ユニットに押圧するよ
うにしたため、パッケージの基準面の張出量が小さくて
も確実に固定が可能であり、特に請求項2に示したよう
にパッケージをフレキシブル基板上に表面実装し、請求
項4に示すように弾性部材として板バネを使用すること
により、パッケージの背面側の取付けに必要な厚みを薄
くすることができる。
表面実装したため、パッケージの位置決めに際してフレ
キシブル基板の剛性が妨げにならず、更にフレキシブル
基板は薄いためパッケージの背面側の厚みも最小限にす
ることができる。本願請求項6に係る発明は、前記パッ
ケージの隣接する2つの側面をそれぞれ光学ユニット側
の位置決め部材に当接させ、これにより前記固体撮像素
子チップの結像面の平面内の位置決め及び回転の位置決
めも行うようにしている。同様に、本願請求項7に係る
発明は、前記パッケージの縁部に2つの位置決め用の孔
又は切欠きを形成し、前記パッケージの基準面を光学ユ
ニットの基準面に当接させるとともに、前記2つの位置
決め用の穴又は切欠きを光学ユニット側に設けた位置決
めピンに係合させるようにしている。
ッケージの縁部に2つの位置決め用の孔又は切欠きを形
成するとともに、前記フレキシブル基板に前記2つの位
置決め用の孔又は切欠きに対応した2つの位置決め用の
孔を形成し、前記パッケージをフレキシブル基板上に表
面実装する際に、位置合わせ用治具の2本のボスに、前
記フレキシブル基板の2つの位置決め用の孔と、前記パ
ッケージの2つの位置決め用の孔又は切欠きとをそれぞ
れ挿入してフレキシブル基板とパッケージとの位置合わ
せを行うことを特徴としている。
る固体撮像素子の取付方法の好ましい実施の形態につい
て詳説する。まず、本発明方法に適用される固体撮像素
子の構造について説明する。図1は固体撮像素子チップ
12が搭載されたパッケージ10(以下、CCDパッケ
ージという)の平面図であり、図2は図1の2−2線に
沿う断面図である。
ージ10は、主として固体撮像素子チップ12と、セラ
ミック板14A〜14Dと、カバーガラス16とから構
成されている。固体撮像素子チップ12は、セラミック
板14B上に搭載されている。また、各セラミック板1
4A〜14Dはそれぞれ貼り合わされており、カバーガ
ラス16は、セラミック板14D上に貼り合わされてい
る。
1、図2上で左右方向の寸法)は、セラミック板14
C、14Dの横幅よりも大きくなっており、これにより
セラミック板14A、14Bの一部が横方向に張り出し
ている。そして、この張出部の上面を、光学ユニットの
光軸と固体撮像素子チップ12の結像面との垂直度を決
めるための基準面20、22としている。また、左右の
張出部には、それぞれ位置決め用のU字状の切欠き部2
4、26が形成されている。尚、基準面20、22は、
固体撮像素子チップ12が搭載されるセラミック板14
Bの上面と同一面である。
矢印Aの方向から見た側面図であり、図4はCCDパッ
ケージ10の背面図である。これらの図面に示すよう
に、CCDパッケージ10には、そのパッケージ側面か
ら底面にわたって複数の接続端子18、19が露出する
ように設けられている。これにより、CCDパッケージ
10を基板上に表面実装できるようになっている。尚、
固体撮像素子チップ12上の端子と上記複数の接続端子
18、19とは、アルミ線や金線等によってワイヤボン
ディングされている。
光学ユニットに取り付ける取付方法について説明する。
まず、図5及び図6に示すようにCCDパッケージ10
をフレキシブル基板30に表面実装する。この場合、ま
ず、図5に示すようにCCDパッケージ10とフレキシ
ブル基板30との位置合わせを行う。
たCCDパッケージ10に形成した切欠き部24、26
に対応して、予め位置決め用の孔35、36が形成され
ており、このフレキシブル基板30の位置決め用の孔3
5、36が位置合わせ用治具37の2本のボス38、3
9に挿入されるようにフレキシブル基板30を治具37
に落とし込む。続いて、CCDパッケージ10の切欠き
部24、26が同じボス38、39に挿入されるように
CCDパッケージ10を治具37に落とし込む。これに
より、CCDパッケージ10とフレキシブル基板30と
の位置合わせ(即ち、CCDパッケージ10の接続端子
18、19(図4参照)と、フレキシブル基板30の接
続端子32、34との位置合わせ)が行われる。
CDパッケージ10の接続端子18、19と、フレキシ
ブル基板30の接続端子32、34とをそれぞれ半田ゴ
テ加熱法、パルスヒータ加熱法、赤外線加熱リフロー法
等の半田リフロー法によって半田付けする。図6は上記
のようにしてCCDパッケージ10をフレキシブル基板
30に表面実装し、治具37を外したた状態を示す。
の後方から光学ローパスフィルタ5、ゴム部材6、及び
フレキシブル基板30に表面実装されたCCDパッケー
ジ10(図6参照)を順次挿入する。ここで、CCDパ
ッケージ10のセラミック板14C、14Dのうちの少
なくとも一方の側面は、光学ユニット40(鏡胴モール
ド)の内側の側面に当接させられる。即ち、図1に示す
ように光学ユニット側には3つの位置決め部材42、4
4、46が設けられており、また、位置決め部材42及
び位置決め部材44、46に対向して、それぞれ弾性を
もった押圧片(図示せず)が光学ユニットに一体成形さ
れている。従って、この押圧片の付勢力に抗してCCD
パッケージ10を光学ユニット内に押し込むことによ
り、CCDパッケージ10の側面21は、光学ユニット
側の位置決め部材42に当接させられ、CCDパッケー
ジ10の側面23は、光学ユニット側の位置決め部材4
4、46に当接させられる。
像面の平面内の位置決め(即ち、固体撮像素子チップ1
2の有効撮像面の中心と、光学ユニット40の光軸との
位置決め)が行われるとともに、有効撮像面の回転の位
置決めが行われる。尚、上記位置決めに際し、CCDパ
ッケージ10の左右の張出部に形成した切欠き部24、
26を利用し、切欠き部24、26を光学ユニット側に
設けた位置決めピンに係合させて位置決めを行うように
してもよい。また、切欠き部24、26に限らず、左右
の張出部に丸孔と、回転方向を規制する長孔(長溝)と
を設け、これらを位置決めに利用してもよい。
30の背面に板バネ50を当て、この板バネ50をビス
52、52によって光学ユニット40に固定する。この
板バネ50の付勢力により、CCDパッケージ10は光
学ユニット40に押し付けられ、CCDパッケージ10
の基準面20、22が光学ユニット40側の基準面41
と接触して固定される。
体撮像素子チップ12の結像面との垂直度を高精度に保
持することができるとともに、固体撮像素子チップ12
の結像面の光軸方向の位置も高精度に位置決めすること
ができる。尚、上記板バネ50は、2つの凸部50A、
50Bでフレキシブル基板30の背面を押圧するように
しているが、1つの凸部で押圧するようにしてもよい。
また、板バネ50で押圧されるフレキシブル基板30の
押圧箇所は、配線パターンが形成されていない箇所が好
ましい。更に、フレキシブル基板に孔を形成し、その孔
を介して直接CCDパッケージ10の背面を押圧するよ
うにしてもよい。
0の基準面を、固体撮像素子チップ12が搭載されたセ
ラミック板14Bの上面としたが、これに限らず、例え
ば、最上層のセラミック板14Dの上面を基準面として
もよい。また、セラミック板は、板厚を厚くすると均一
の厚さにすることが困難であるため、複数のセラミック
板を積層してパッケージを構成するようにしたが、セラ
ミック板の枚数はこの実施の形態に限定されず、また、
セラミック板の代わりに他の材質の板材(厚さが均一の
もの)を積層してパッケージを構成してもよいし、金属
パッケージあるいは樹脂でモールドされたパッケージで
もよい。
材は、光学ユニット40に固定された板バネ50に限ら
ず、種々のものが適用でき、例えば、図8に示すように
リアキャビ54とCCDパッケージ10との間に配設さ
れたコイルバネ55等のバネ部材でもよい。また、図9
に示すようにリアキャビ56に一体形成された弾性をも
った切り起こし片56Aや、図10に示すように光学ユ
ニット側の鏡胴モールドに一体成形したスナップフィッ
ト部57等の弾性部材でもよい。
像素子の取付方法によれば、固体撮像素子チップの結像
面と平行なパッケージの上面を基準面とし、この基準面
を光学ユニットの基準面に当接させ、パッケージを弾性
部材で押圧して光学ユニットに固定するようにしたた
め、光学ユニットの光軸と固体撮像素子チップの結像面
との垂直度を高精度に保持することができるとともに、
結像面の光軸方向の位置も高精度に位置決めすることが
できる。また、パッケージの取付けに際し、弾性部材で
パッケージを光学ユニットに押圧するようにしたため、
パッケージの基準面の張出量が小さくても確実に固定が
可能であり、特にパッケージをフレキシブル基板上に表
面実装し、パッケージの背面を板バネで押圧することに
より、パッケージの背面側の取付けに必要な厚みを薄く
することができ、これによりカメラの薄型化を図ること
ができる。尚、パッケージをフレキシブル基板上に表面
実装したため、パッケージの位置決めに際してフレキシ
ブル基板の剛性が妨げにならず、更にフレキシブル基板
は薄いためパッケージの背面側の厚みも最小限にするこ
とができる。
(CCDパッケージ)の平面図である。
の方向から見た側面図である。
が表面実装されるフレキシブル基板との位置合わせ方法
を説明するために用いた斜視図である。
キシブル基板を示す斜視図である。
ッケージが取り付けられた光学ユニットの断面図であ
る。
圧する他の実施の形態を示す断面図である。
圧する他の実施の形態を示す断面図である。
に押圧する他の実施の形態を示す断面図である。
CDパッケージが取り付けられた光学ユニットの断面図
である。
Claims (8)
- 【請求項1】 固体撮像素子チップが搭載されたパッケ
ージの上面に該固体撮像素子チップの結像面と平行な基
準面を形成し、 前記パッケージの基準面を光学ユニットの基準面に当接
させ、該パッケージを弾性部材で押圧して光学ユニット
に固定することを特徴とする固体撮像素子の取付方法。 - 【請求項2】 固体撮像素子チップが搭載されたパッケ
ージの上面に該固体撮像素子チップの結像面と平行な基
準面を形成するとともに、表面実装可能な接続端子を設
け、 前記パッケージをフレキシブル基板上に表面実装し、 前記フレキシブル基板上に表面実装されたパッケージの
基準面を光学ユニットの基準面に当接させ、該パッケー
ジを光学ユニットに固定するようにしたことを特徴とす
る固体撮像素子の取付方法。 - 【請求項3】 前記パッケージの光学ユニットへの固定
は、前記パッケージを弾性部材で光学ユニットに押圧す
ることによって行うことを特徴とする請求項2に記載の
固体撮像素子の取付方法。 - 【請求項4】 前記弾性部材は前記光学ユニットに配設
された板バネであり、該板バネと前記光学ユニットとの
間で前記パッケージを弾性をもって挟持することを特徴
とする請求項1又は3に記載の固体撮像素子の取付方
法。 - 【請求項5】 前記パッケージは均一の厚さの複数の板
材が積層されて構成され、前記パッケージの基準面を、
前記固体撮像素子チップが搭載された板材の上面とする
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の固
体撮像素子の取付方法。 - 【請求項6】 前記パッケージの隣接する2つの側面を
それぞれ前記光学ユニット側の位置決め部材に当接さ
せ、前記固体撮像素子チップの結像面の平面内の位置決
め及び回転の位置決めを行うようにしたことを特徴とす
る請求項1乃至5のいずれかに記載の固体撮像素子の取
付方法。 - 【請求項7】 前記パッケージの縁部に2つの位置決め
用の孔又は切欠きを形成し、前記2つの位置決め用の穴
又は切欠きを光学ユニット側に設けた位置決めピンに係
合させ、前記固体撮像素子チップの結像面の平面内の位
置決め及び回転の位置決めを行うようにしたことを特徴
とする請求項1乃至5のいずれかに記載の固体撮像素子
の取付方法。 - 【請求項8】 前記パッケージの縁部に2つの位置決め
用の孔又は切欠きを形成するとともに、前記フレキシブ
ル基板に前記2つの位置決め用の孔又は切欠きに対応し
た2つの位置決め用の孔を形成し、 前記パッケージをフレキシブル基板上に表面実装する際
に、位置合わせ用治具の2本のボスに、前記フレキシブ
ル基板の2つの位置決め用の孔と、前記パッケージの2
つの位置決め用の孔又は切欠きとをそれぞれ挿入してフ
レキシブル基板とパッケージとの位置合わせを行うこと
を特徴とする請求項2に記載の固体撮像素子の取付方
法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04983998A JP4562820B2 (ja) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | 固体撮像素子の取付方法 |
US09/259,292 US6156587A (en) | 1998-03-02 | 1999-03-01 | Method of attaching solid state imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
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