JPWO2018056069A1 - カメラモジュール、製造方法、及び、電子機器 - Google Patents

Abstract

本技術は、光学モジュールの位置の精度や放熱性の低下を抑制することができるようにするカメラモジュール、製造方法、及び、電子機器に関する。
撮像素子は、その撮像素子の受光面が、フレキシブル基板の開口部から露出するように、フレキシブル基板の一方の面に接合され、光学モジュールは、開口部を介して、撮像素子に光を入射させるように、フレキシブル基板の他方の面に接合されている。補強部材は、フレキシブル基板の一方の面の、撮像素子の周囲に接合されており、光学モジュールが接合されるフレキシブル基板の接合部分を補強する。補強部材は、接合部分の少なくとも一部を含む範囲に対向するように接合され、撮像素子の周囲の一部が開口するように構成される。本技術は、例えば、撮像素子と光学モジュールとが一体になったカメラモジュールに適用することができる。

Description

本技術は、カメラモジュール、製造方法、及び、電子機器に関し、特に、例えば、光学モジュールの位置の精度や放熱性の低下を抑制することができるようにするカメラモジュール、製造方法、及び、電子機器に関する。

モバイル機器の薄型化に伴い、そのモバイル機器に搭載されるカメラモジュール、及び、カメラモジュールを構成する撮像素子のパッケージの小型化や低背化への要求が強まっている。

カメラモジュールの低背化の要求に応える技術としては、例えば、開口部を有するフレキシブル基板等の回路基板に撮像素子をフリップチップ接続等で実装し、回路基板の撮像素子が実装される面とは反対側の面に光学モジュールを取り付けてカメラモジュールを構成する技術がある。

以上のような、回路基板を、光学モジュールと撮像素子とで挟んだ、いわばサンドイッチ構造のカメラモジュールによれば、COB(Chip On Board)でのAuリード（Lead)の領域がなくなるので、カメラモジュールの小型化や、工程の簡易化を実現することができる。

さらに、サンドイッチ構造のカメラモジュールによれば、CSP(Chip Size Package)を用いたカメラモジュールと比較して、CSPに搭載されるBGA(Ball Grid Array)や、カバーガラス等が必要ないので、カメラモジュールの低背化を実現することができる。

ところで、サンドイッチ構造のカメラモジュールを構成する回路基板として、フレキシブル基板等のような可撓性の基板が採用される場合、回路基板に撮像素子や、チップコンデンサ等の回路素子が実装されることにより、フレキシブル基板の、撮像素子等が実装された面に、段差（凹凸）が生じる。

そのため、フレキシブル基板の、段差が生じた面と反対側の面に、光学モジュールを実装するときにフレキシブル基板に加えられる力によって、段差の角の部分を支点として、フレキシブル基板が撓み、光学モジュールを実装する位置の精度が低下することがある。

さらに、フレキシブル基板の撓みによって、フレキシブル基板と撮像素子との接続部に応力がかかり、その接続部の接続不良を引き起こすおそれがある。

ここで、特許文献１には、回路基板の周囲に、厚み方向に信号を導通させる導通電極を有する枠部材を装着し、枠部材の導通電極により回路基板に実装された撮像素子の信号を、枠部材の下部から外部に導出するカメラモジュールが記載されている。

特許第4,441,211号公報

サンドイッチ構造のカメラモジュールについては、光学モジュールの位置の精度の低下を抑制することが要請される。

また、特許文献１に記載のカメラモジュールでは、枠部材によって、撮像素子の周囲が密閉されるため、通気性、すなわち、撮像素子で生じる熱を放熱する放熱性が悪い。

本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、光学モジュールの位置の精度や放熱性の低下を抑制することができるようにするものである。

本技術のカメラモジュールは、光を受光する受光面を有する撮像素子の前記受光面に対応する開口部を有するフレキシブル基板と、前記受光面が前記開口部から露出するように、前記フレキシブル基板の一方の面に接合された前記撮像素子と、前記開口部を介して、前記撮像素子に前記光を入射させるように、前記フレキシブル基板の他方の面に接合された光学モジュールと、前記フレキシブル基板の前記一方の面の、前記撮像素子の周囲に接合され、前記光学モジュールが接合される前記フレキシブル基板の接合部分を補強する補強部材とを備え、前記補強部材は、前記接合部分の少なくとも一部を含む範囲に対向するように接合され、前記撮像素子の周囲の一部が開口するように構成されるカメラモジュールである。

本技術の製造方法は、光を受光する受光面を有する撮像素子の前記受光面に対応する開口部を有するフレキシブル基板の一方の面に、前記受光面が前記開口部から露出するように、前記撮像素子を接合するとともに、前記フレキシブル基板の、前記撮像素子の周囲に、光学モジュールが接合される前記フレキシブル基板の接合部分を補強する補強部材を接合することと、前記開口部を介して、前記撮像素子に前記光を入射させるように、前記フレキシブル基板の他方の面に、前記光学モジュールを接合することとを含み、前記補強部材は、前記接合部分の少なくとも一部を含む範囲に対向するように接合され、前記撮像素子の周囲の一部が開口するように構成されるカメラモジュールの製造方法である。

本技術の電子機器は、画像を撮像するカメラモジュールと、前記カメラモジュールにより撮像された前記画像に信号処理を施す信号処理部とを備え、前記カメラモジュールは、光を受光する受光面を有する撮像素子の前記受光面に対応する開口部を有するフレキシブル基板と、前記受光面が前記開口部から露出するように、前記フレキシブル基板の一方の面に接合された前記撮像素子と、前記開口部を介して、前記撮像素子に前記光を入射させるように、前記フレキシブル基板の他方の面に接合された光学モジュールと、前記フレキシブル基板の前記一方の面の、前記撮像素子の周囲に接合され、前記光学モジュールが接合される前記フレキシブル基板の接合部分を補強する補強部材とを有し、前記補強部材は、前記接合部分の少なくとも一部を含む範囲に対向するように接合され、前記撮像素子の周囲の一部が開口するように構成される電子機器である。

本技術のカメラモジュール及び電子機器においては、フレキシブル基板は、光を受光する受光面を有する撮像素子の前記受光面に対応する開口部を有し、撮像素子は、前記受光面が前記開口部から露出するように、前記フレキシブル基板の一方の面に接合され、光学モジュールは、前記開口部を介して、前記撮像素子に前記光を入射させるように、前記フレキシブル基板の他方の面に接合されている。補強部材は、前記フレキシブル基板の前記一方の面の、前記撮像素子の周囲に接合され、前記光学モジュールが接合される前記フレキシブル基板の接合部分を補強する。かかる補強部材は、前記接合部分の少なくとも一部を含む範囲に対向するように接合され、前記撮像素子の周囲の一部が開口するように構成される。

本技術の製造方法においては、光を受光する受光面を有する撮像素子の前記受光面に対応する開口部を有するフレキシブル基板の一方の面に、前記受光面が前記開口部から露出するように、前記撮像素子が接合されるとともに、前記フレキシブル基板の、前記撮像素子の周囲に、光学モジュールが接合される前記フレキシブル基板の接合部分を補強する補強部材が接合される。さらに、前記開口部を介して、前記撮像素子に前記光を入射させるように、前記フレキシブル基板の他方の面に、前記光学モジュールが接合される。前記補強部材は、前記接合部分の少なくとも一部を含む範囲に対向するように接合され、前記撮像素子の周囲の一部が開口するように構成される。

なお、カメラモジュールは、独立した装置であっても良いし、１つの装置を構成している内部ブロックであっても良い。

本技術によれば、光学モジュールの位置の精度や放熱性の低下を抑制することができる。

なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

本技術を適用したディジタルカメラの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。 カメラモジュール１の構成例を示す分解斜視図である。 カメラモジュール１の構成例を示す断面図である。 補強部材１４０の、フレキシブル基板１１０への接合を説明する図である。 カメラモジュール１の製造方法の例を説明する図である。 補強部材１４０の構成例を示す図である。 補強部材１４０の他の構成例を示す図である。 カメラモジュール１の他の構成例を示す断面図である。 カメラモジュール１を外部の回路基板に実装する実装例を示す断面図である。 カメラモジュール１を使用する使用例を示す図である。

＜本技術を適用したディジタルカメラの一実施の形態＞

図１は、本技術を適用したディジタルカメラの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。

ディジタルカメラは、静止画、及び、動画のいずれも撮像することができる。

図１において、ディジタルカメラは、カメラモジュール１、及び、信号処理基板２を有する。

カメラモジュール１は、そこに入射する入射光を受光し、光電変換を行って、入射光に対応する画像データを出力する。

信号処理基板２は、カメラモジュール１が出力する画像データを処理する。

すなわち、信号処理基板２は、メモリ３、信号処理部４、出力部５、及び、制御部６を有する。

メモリ３は、カメラモジュール１が出力する画像データを一時記憶する。

信号処理部４は、メモリ３に記憶された画像データを用いた信号処理としての、例えば、ノイズの除去や、ホワイトバランスの調整等の各種の処理を行い、出力部５に供給する。

出力部５は、信号処理部４からの画像データを出力する。

すなわち、出力部５は、例えば、液晶等で構成されるディスプレイ（図示せず）を有し、信号処理部４からの画像データに対応する画像を、いわゆるスルー画として表示する。

また、出力部５は、例えば、半導体メモリや、磁気ディスク、光ディスク等の記録媒体を駆動するドライバ（図示せず）を有し、信号処理部４からの画像データを記録媒体に記録する。

さらに、出力部５は、例えば、外部の装置との間でデータ伝送を行うI/F(Interface)として機能し、信号処理部４からの画像データや、記録媒体に記録された画像データを、外部の装置に伝送する。

制御部６は、ユーザの操作等に従い、ディジタルカメラを構成する各ブロックを制御する。

以上のように構成されるディジタルカメラでは、カメラモジュール１が、入射光を受光し、その入射光に応じて、画像データを出力する。

カメラモジュール１が出力する画像データは、メモリ３に供給されて記憶される。メモリ３に記憶された画像データについては、信号処理部４による信号処理が施され、その結果得られる画像データは、出力部５に供給されて出力される。

＜カメラモジュール１の構成例＞

図２は、カメラモジュール１の構成例を示す分解斜視図であり、図３は、カメラモジュール１の構成例を示す断面図である。

カメラモジュール１は、フレキシブル基板１１０、撮像素子１２０、光学モジュール１３０、及び、補強部材１４０を有し、フレキシブル基板１１０を、撮像素子１２０と光学モジュール１３０とで挟んだサンドイッチ構造になっている。

フレキシブル基板１１０は、開口部１１１、接合端子１１２、及び、実装用電極１１３を有し、撮像素子１２０と、図２及び図３には図示しない受動素子や外部の回路基板との間で、信号を伝送する回路を形成する。

開口部１１１は、撮像素子１２０の受光面１２１に対応する矩形状の開口部で、受光面１２１のサイズ以上の開口になっている。接合端子１１２は、撮像素子１２０と電気的に接続される。実装用電極１１３は、信号処理基板２や図示せぬマザーボード等の外部の回路基板と電気的に接続される。

本実施の形態では、フレキシブル基板１１０は、横長の矩形状になっており、開口部１１１は、フレキシブル基板１１０の右端に近い部分に形成され、実装用電極１１３は、フレキシブル基板１１０の左端に近い部分に露出している。

フレキシブル基板１１０において、接合端子１１２は、実装用電極１１３と電気的に接続されており、したがって、接合端子１１２に電気的に接続された撮像素子１２０との間では、実装用電極１１３を介して、電源を含む電気的な信号の伝送を行うことができる。

撮像素子１２０は、例えば、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサであり、図示せぬ複数のPD(Photo Diode)等の光電変換素子が行列状に配置され、光を受光する受光面１２１を有する。

さらに、撮像素子１２０の受光面１２１側には、バンプ（電極）１２２が形成されている。

撮像素子１２０は、フレキシブル基板１１０の一方の面としての裏面（図２及び図３において、下側の面）に、接合端子１１２とバンプ１２２とを接続する、例えば、フリップチップボンディングにより接合されている。

撮像素子１２０の、フレキシブル基板１１０への接合は、撮像素子１２０の受光面１２１が、フレキシブル基板１１０の開口部１１１から露出するように行われている。

なお、バンプ１２２としては、例えば、金スタッドバンプ等を採用することができる。バンプ１２２の材料としては、フレキシブル基板１１０と撮像素子１２０とを電気的に接続する任意の材料を選定することができる。

光学モジュール１３０は、レンズ１３１や図示せぬ絞り等の光学系の部品が搭載されたモジュールで、底面側が開き、内部が空洞で、上面に、レンズ１３１に光を入射させる穴が開いた略箱状のパッケージ（筐体）を有する。光学モジュール１３０の穴には、レンズ１３１を保護する透明部材１３２が設けられている。

光学モジュール１３０は、開口部１１１を介して、撮像素子１２０に光を入射させるように、フレキシブル基板１１０の、撮像素子１１０が接合される面でない方の面、すなわち、フレキシブル基板１１０の他方の面としての表面（図２及び図３において、上側の面）に接合されている。

光学モジュール１３０の、フレキシブル基板１１０への接合は、接着材１５１を用い、フレキシブル基板１１０の開口部１１１を介して、撮像素子１２０に光が入射するように行われている。

ここで、光学モジュール１３０がフレキシブル基板１１０に接合されたときに、光学モジュール１３０が接合されるフレキシブル基板１１０の接触部分（又は光学モジュール１３０の接触部分）の外周のサイズは、撮像素子１２０の外周のサイズよりも大になっている。

したがって、カメラモジュール１の断面を見た場合に、光学モジュール１３０は、その光学モジュール１３０の端部が撮像素子１１０からはみ出た位置（撮像素子１２０の外側の位置）に配置される。

そのため、フレキシブル基板１１０に、撮像素子１２０を接合した後に、光学モジュール１３０を接合することで、カメラモジュール１を製造する場合には、フレキシブル基板１１０に、光学モジュール１３０を接合するときに、フレキシブル基板１１０の、光学モジュール１３０との接合部分が、光学モジュール１３０によって押され、フレキシブル基板１１０が、撮像素子１２０との接触部分の端部を支点として撓む。

この、フレキシブル基板１１０の撓みは、光学モジュール１３０をフレキシブル基板１１０に接合する位置の精度の低下や、フレキシブル基板１１０の接合端子１１２と撮像素子１２０のバンプ１２２との間の接続不良を引き起こす原因となるおそれがある。

そこで、フレキシブル基板１１０に、光学モジュール１３０を接合するときに、フレキシブル基板１１０に撓みが生じることを防止するため、カメラモジュール１には、フレキシブル基板１１０の、光学モジュール１３０との接合部分を補強する補強部材１４０が設けられている。

補強部材１４０は、撮像素子１２０の厚み以上の厚みを有し、フレキシブル基板１１０の、撮像素子１２０が接合される裏面の、撮像素子１２０の周囲に接合されている。

補強部材１４０は、接着材１５２を用いて、フレキシブル基板１１０の、光学モジュール１３０との接合部分の少なくとも一部を含む範囲に対向するように接合されており、撮像素子１２０の周囲の一部が開口するように構成される。

したがって、撮像素子１２０の厚み以上の厚みの補強部材１４０は、光学モジュール１３０の外周に沿うような形で、かつ、撮像素子１２０の周囲を密閉しないように設けられる。

以上のように構成されるカメラモジュール１は、フレキシブル基板１１０の裏面に、撮像素子１２０及び補強部材１４０を接合した後、フレキシブル基板１１０の表面に、光学モジュール１３０を接合することで製造される。

したがって、フレキシブル基板１１０に、光学モジュール１３０を接合するときには、フレキシブル基板１１０の、光学モジュール１３０との接合部分は、撮像素子１２０の厚み以上の厚みの補強部材１４０によって支持されるので、フレキシブル基板１１０が撓むことを抑制することができる。

その結果、フレキシブル基板１１０の撓みに起因する、光学モジュール１３０の位置の精度の低下や、フレキシブル基板１１０の接合端子１１２と撮像素子１２０のバンプ１２２との間の接続不良を抑制することができる。

さらに、カメラモジュール１では、補強部材１４０は、撮像素子１２０の周囲の一部が開口するように構成され、撮像素子１２０の周囲を密閉しない。したがって、撮像素子１２０で生じる熱を放熱する放熱性の低下を抑制すること（放熱性を担保すること）ができる。

ここで、大まかには、上述のように、補強部材１４０の厚みを、撮像素子１２０の厚み以上の厚みにすることで、撮像素子１２０及び補強部材１４０を接合したフレキシブル基板１１０を、平面上においたときに、撮像素子１２０及び補強部材１４０の両方の底面、又は、補強部材１４０の底面が、平面に接する状態となる。そして、その結果、フレキシブル基板１１０の、光学モジュール１３０との接合部分が補強部材１４０によって強固に支持され、フレキシブル基板１１０に光学モジュール１３０を接合するときの、フレキシブル基板１１０の撓みを十分に抑制することができる。

但し、実際の実装では、撮像素子１２０のバンプ１２２の高さや、補強部材１４０をフレキシブル基板１１０に接合するときの接着材１５２の厚み等の影響により、例えば、補強部材１４０の厚みを、撮像素子１２０の厚みに等しい厚みとしても、撮像素子１２０及び補強部材１４０を接合したフレキシブル基板１１０を、平面上においたときに、補強部材１４０の底面が、平面に接しない状態となることがあり得る。この場合、フレキシブル基板１１０に光学モジュール１３０を接合するときの、フレキシブル基板１１０の撓みを抑制する程度が低下する。

そこで、実際の実装では、フレキシブル基板１１０に、光学モジュール１３０を接合するときに、フレキシブル基板１１０が撓むことを十分に抑制するために、図２及び図３において、フレキシブル基板１１０に撮像素子１２０及び補強部材１４０を接合したときに、補強部材１４０の底面が、撮像素子１２０の底面と同一平面上に位置するか、又は、撮像素子１２０の底面よりも下側に突出するように、補強部材１４０の厚みを選定することが望ましい。

以上のように、フレキシブル基板１１０に撮像素子１２０及び補強部材１４０を接合したときに、補強部材１４０の底面を、撮像素子１２０の底面と同一平面上に位置させるか、又は、撮像素子１２０の底面よりも下側に突出させる補強部材１４０の厚みを、以下、支持厚みともいう。

＜補強部材１４０の接合の例＞

図４は、補強部材１４０の、フレキシブル基板１１０への接合を説明する図である。

すなわち、図４は、フレキシブル基板１１０の、光学モジュール１３０との接合部分BPと、補強部材１４０との位置関係の例を示す、カメラモジュール１の概略の分解斜視図及び分解断面図である。

なお、図４では、図が煩雑になるのを避けるため、撮像素子１２０の図示を省略してある。

光学モジュール１３０は、例えば、図２及び図３で説明したように、底面側が開き、内部が空洞で、略箱状のパッケージを有するため、フレキシブル基板１１０の、光学モジュール１３０との接合部分BPは、図４のＡに示すように、中空の（内部が空洞の）略矩形の形状になる。

補強部材１４０は、上述のような中空の略矩形の接合部分BPの、例えば、少なくとも四隅を補強する。

すなわち、図２ないし図４では、補強部材１４０は、その補強部材１４０がフレキシブル基板１１０に接合されたときに、撮像素子１２０の周囲の一部が開口するように、略Ｌ字型のプレート状の4個のＬ字部材で構成される。

そして、補強部材１４０を構成するＬ字部材は、例えば、略矩形の接合部分BPの四隅に対向するように、フレキシブル基板１１０に接合される。かかるＬ字部材は、フレキシブル基板１１０に接合されたときに、Ｌ字部材どうしの間に、十分な開口が形成されるようにするため、Ｌ字部材の棒状の部分が、略矩形の接合部分BPの一辺よりも十分に短い長さになっている。

さらに、Ｌ字部材の厚みは、光学モジュール１３０がフレキシブル基板１１０に接合されるときに、フレキシブル基板１１０を支持することができるように、例えば、支持厚みになっている。

以上のように、補強部材１４０を4個のＬ字部材で構成し、その4個のＬ字部材が、接合部分BPの四隅に対向するように、フレキシブル基板１１０に接合する場合には、その補強部材１４０によって、光学モジュール１３０がフレキシブル基板１１０に接続されるときに、フレキシブル基板１１０が支持され、接合部分BPに加わる力によって、フレキシブル基板１１０が撓むことを抑制することができる。

さらに、接合部材１４０をフレキシブル基板１１０に接合した後に、撮像素子１２０の周囲の一部が開口した状態になるので、撮像素子１２０で生じる熱を放熱する放熱性が低下することを抑制することができる。

補強部材１４０の、フレキシブル基板１１０への接合は、補強部材１４０が、接合部分BPの幅方向（図４の横方向）の全体と対向するように行う他、補強部材１４０が、接合部分BPの幅方向の少なくとも一部を含む範囲に対向するように行うことができる。

すなわち、例えば、補強部材１４０として、図４のＢに示すように、接合部分BPと（ほぼ）同一の幅を有するＬ字部材を採用し、そのような補強部材１４０としてのＬ字部材が、接合部分BPと幅方向に（ほぼ）完全に重なるように、補強部材１４０を接合することができる。

また、例えば、補強部材１４０として、図４のＣに示すように、接合部分BPよりも広い幅を有するＬ字部材を採用し、そのような補強部材１４０としてのＬ字部材が、接合部分BPの幅方向を包含するように、補強部材１４０を接合することができる。

さらに、例えば、補強部材１４０として、図４のＤに示すように、接合部分BPよりも狭い幅を有するＬ字部材を採用し、そのような補強部材１４０としてのＬ字部材が、接合部分BPの幅方向に包含されるように、補強部材１４０を接合することができる。

また、例えば、補強部材１４０として、任意の幅のＬ字部材を採用し、そのような補強部材１４０を、図４のＥに示すように、補強部材１４０としてのＬ字部材の一部と、接合部分BPの一部とが幅方向に重なるように接合することができる。

なお、図４のＥでは、補強部材１４０は、接合部分BPの外側（光学モジュール１３０の外側）の一部と重なるように接合されているが、その他、補強部材１４０は、接合部分BPの内側（光学モジュール１３０の内側）の一部と重なるように接合することができる。

以上のように、補強部材１４０が、接合部分BPの少なくとも一部を含む範囲に対向するように接合されることで、光学モジュール１３０がフレキシブル基板１１０に接合されるときに、接合部分BPが補強部材１４０によって支持され、これにより、フレキシブル基板１１０が撓むことを抑制することができる。

＜カメラモジュール１の製造方法＞

図５は、カメラモジュール１の製造方法の例を説明する図である。

カメラモジュール１を製造する図示せぬカメラモジュール製造装置は、ステップＳ１１において、個片状態のフレキシブル基板１１０の裏面を上側に向け、そのフレキシブル基板(FPC)１１０の、補強部材１４０が接合される部分に、接着材１５２（図５には図示せず）を塗布する。

ここで、接着材１５２は、フレキシブル基板１１０の、補強部材１４０を構成するＬ字部材が接合される部分にのみ塗布しても良いし、フレキシブル基板１１０の裏面側の、接合部分BPに対向する範囲の全体等の、補強部材１４０を構成するＬ字部材が接合される部分を含む任意の範囲に塗布しても良い。

但し、接着材１５２を、補強部材１４０を構成するＬ字部材が接合される部分を含む任意の範囲に塗布する場合には、接着材１５２の塗布は、撮像素子１２０の周囲の通気性を確保するように行う必要がある。すなわち、補強部材１４０がフレキシブル基板１１０に接合された後に、その補強部材１４０を構成するＬ字部材どうしの間の開口部分が、接着材１５２によって完全に塞がれないように、接着材１５２を塗布する必要がある。

カメラモジュール製造装置は、ステップＳ１２において、フレキシブル基板１１０の裏面に、補強部材１４０を配置して押圧し、接着材１５２によって、補強部材１４０を、フレキシブル基板１１０の裏面に接合する。

ここで、補強部材１４０の接合に際しては、補強部材１４０を構成するＬ字部材は、例えば、接合部分BPの四隅の位置の、接合部分BPの幅方向の少なくとも一部を含む範囲に対向するように配置される。

カメラモジュール製造装置は、ステップＳ１３において、例えば、フリップチップボンディングにより、撮像素子１２０を、フレキシブル基板１１０の裏面に接合する。

ここで、ステップＳ１３では、撮像素子１２０の他、チップコンデンサ等の受動素子（図５には図示せず）を、フレキシブル基板１１０の裏面に接合することができる。受動素子は、フレキシブル基板１１０上の撮像素子１２０と補強部材１４０との間の位置や、補強部材１４０の外側の位置に接合することができる。

カメラモジュール製造装置は、ステップＳ１４において、撮像素子１２０及び補強部材１４０が接合されたフレキシブル基板１１０を反転し、フレキシブル基板１１０の表面を上側に向ける。さらに、カメラモジュール製造装置は、フレキシブル基板１１０の接合部分BPに、接着材１５１（図５には図示せず）を塗布する。

ここで、ステップＳ１４では、さらに、フレキシブル基板１１０の開口部１１１を覆うように、IRCF(Infrared Ray Cut Filter)等の機能ガラスを、フレキシブル基板１１０に接合することができる。

カメラモジュール製造装置は、ステップＳ１５において、フレキシブル基板１１０の表面に、光学モジュール１３０を配置して押圧し、接着材１５１によって、光学モジュール１３０を、フレキシブル基板１１０の表面に接合する。

光学モジュール１３０の接合に際しては、フレキシブル基板１１０の裏面に接合された補強部材１４０によって、フレキシブル基板１１０の、光学モジュール１３０が接合される接合部分BPの少なくとも四隅が支持されるので、光学モジュール１３０がフレキシブル基板１１０に押圧されても、フレキシブル基板１１０が撓むことを抑制することができる。

なお、図５では、フレキシブル基板１１０に、補強部材１４０を接合し、その後、撮像素子１２０を接合することとしたが、補強部材１４０の接合と、撮像素子１２０の接合とは、逆の順番や、同時に行うことができる。

＜補強部材１４０の構成例＞

図６は、補強部材１４０の構成例を示す図である。

図６では、補強部材１４０が接合された状態のカメラモジュール１の断面図と、そのカメラモジュール１をフレキシブル基板１１０の裏面側から見た、カメラモジュール１の底面図とが示されている。

補強部材１４０は、中空の略矩形の接合部分BPの、少なくとも四隅を補強するように構成することができる。

図６のＡは、接合部分BPの少なくとも四隅を補強する補強部材１４０の第１の構成例を示している。

図６のＡでは、補強部材１４０は、図４で説明したように、Ｌ字の棒状の部分が略矩形の接合部分BPの一辺よりも十分に短い長さになっている4個のL字部材で構成されている。

そして、図６のＡでは、補強部材１４０としての4個のＬ字部材が、図４で説明したように、フレキシブル基板１１０の略矩形の接合部分BPの四隅にそれぞれ対向するように接合されている。

図６のＢは、接合部分BPの少なくとも四隅を補強する補強部材１４０の第２の構成例を示している。

図６のＢでは、補強部材１４０は、Ｌ字の一方の棒状の部分が略矩形の接合部分BPの一辺よりも十分に短い長さで、かつ、他方の棒状の部分が略矩形の接合部分BPの一辺と同様の長さになっている2個のL字部材で構成されている。

そして、図６のＢでは、補強部材１４０としての2個のＬ字部材が、フレキシブル基板１１０の略矩形の接合部分BPの対向する2辺にそれぞれ対向するように接合されている。

図６のＣは、接合部分BPの少なくとも四隅を補強する補強部材１４０の第３の構成例を示している。

図６のＣでは、補強部材１４０は、略矩形の接合部分BPの一辺と同様の長さの2個の棒状の部材で構成されている。

そして、図６のＣでは、補強部材１４０としての2個の棒状の部材が、フレキシブル基板１１０の略矩形の接合部分BPの対向する2辺にそれぞれ対向するように接合されている。

図７は、補強部材１４０の他の構成例を示す図である。

すなわち、図７は、接合部分BPの少なくとも四隅を補強する補強部材１４０の第４の構成例を示している。

図７では、図６と同様に、補強部材１４０が接合された状態のカメラモジュール１の断面図と、そのカメラモジュール１をフレキシブル基板１１０の裏面側から見た、カメラモジュール１の底面図とが示されている。

図７では、補強部材１４０は、フレキシブル基板１１０の接合部分BPと同様に、中空の略矩形の部材で構成される。

さらに、図７では、補強部材１４０は、厚み方向に凹んだ、補強部材１４０の外側と内側との間を貫通する切り欠き１４１を有する。

そして、図７では、補強部材１４０としての中空の略矩形の部材が、フレキシブル基板１１０の略矩形の接合部分BPの対向するように接合されている。

図７の補強部材１４０では、切り欠き１４１が、撮像素子１２０の周囲の一部の開口として機能し、撮像素子１２０の周囲の通気性、ひいては、放熱性が確保される。

ここで、図７では、中空の略矩形の補強部材１４０の1箇所だけに、切り欠き１４１が設けられているが、切り欠き１４１は、補強部材１４０の複数箇所に設けることができる。また、複数の箇所の切り欠き１４１は、略矩形の補強部材１４０の一辺だけに設けても良いし、複数の辺に分けて設けても良い。

さらに、図７では、切り欠き１４１の幅が、略矩形の補強部材１４０の一辺の長さよりも十分に短い長さになっているが、切り欠き１４１の幅は、より長い長さ（例えば、略矩形の補強部材１４０の一辺の長さの1/2や1/3等）にすることができる。また、補強部材１４０には、切り欠き１４１に代えて、補強部材１４０の外側と内側との間を貫通するトンネル状の穴を設けることができる。

図６の補強部材１４０は、複数の部材で構成されるのに対して、図７の補強部材１４０は、切り欠き１４１を有する1個の略矩形の部材で構成される。したがって、図７の補強部材１４０を採用する場合には、フレキシブル基板１１０に接合するときに必要な補強部材１４０を構成する部材のアラインメント合わせの回数が少なくて済み、カメラモジュール１の製造の容易化を図ることができる。

なお、補強部材１４０の構成は、図６及び図７に示した構成に限定されるものではない。すなわち、補強部材１４０としては、光学モジュール１３０をフレキシブル基板１１０に接合するときの、フレキシブル基板１１０の歪みを抑制すべく、フレキシブル基板１１０の、光学モジュール１３０が接合される接合部分BPの少なくとも一部を含む範囲に対向するように接合することができること、及び、撮像素子１２０の周囲の通気性を確保すべく、撮像素子１２０の周囲の一部が開口するように構成されることを満たす任意の形状の部材を採用することができる。

また、図６及び図７に示した構成を含む任意の形状の部材で構成される補強部材１４０の厚みとしては、図３で説明した支持厚みを採用することができる。

＜カメラモジュール１の他の構成例＞

図８は、カメラモジュール１の他の構成例を示す断面図である。

なお、図中、図２及び図３の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。

図８において、カメラモジュール１は、フレキシブル基板１１０、撮像素子１２０、光学モジュール１３０、補強部材１４０、機能ガラス１７０、及び、受動素子１８０を有する。

したがって、図８のカメラモジュール１は、フレキシブル基板１１０、撮像素子１２０、光学モジュール１３０、及び、補強部材１４０を有する点で、図２及び図３の場合と共通する。

但し、図８のカメラモジュール１は、機能ガラス１７０、及び、受動素子１８０が新たに設けられている点で、図２及び図３の場合と相違する。

受動素子１７０は、例えば、カップリング用やデカップリング用等のチップコンデンサ等の受動素子で、図８では、フレキシブル基板１１０の、撮像素子１２０と補強部材１４０との間の位置に接合されている。

受動素子１７０の、フレキシブル基板１１０への接合は、撮像素子１２０をフレキシブル基板１１０に接合するときに、あわせて行うことができる。

機能ガラス１８０は、例えば、IRCFやブルーガラス等であり、図８では、フレキシブル基板１１０の開口部１１１、ひいては、撮像素子１２０の受光面１２１を覆うように、カメラモジュール１に搭載されている。

機能ガラス１８０をカメラモジュール１に搭載する方法としては、例えば、図８のＡに示すように、機能ガラス１８０を、光学モジュール１３０のレンズ１３１の下部に搭載する方法や、図８のＢに示すように、機能ガラス１８０を、開口部１１１を塞ぐように、フレキシブル基板１１０に搭載する方法がある。

＜カメラモジュール１の実装例＞

図９は、カメラモジュール１を外部の回路基板に実装する実装例を示す断面図である。

カメラモジュール１を、信号処理基板２やマザーボード等の外部の回路基板に実装する場合には、例えば、図９のＡに示すように、回路基板としての平面と、フレキシブル基板１１０としての平面とが重なり、フレキシブル基板１１０の表面が上側を向くように、回路基板の上面と、フレキシブル基板１１０の実装用電極１１３とを電気的に接続し、カメラモジュール１が上側を撮影する形で、カメラモジュール１を回路基板に実装することができる。

さらに、例えば、図９のＡに示したように、回路基板の上面と、フレキシブル基板１１０の実装用電極１１３とを電気的に接続した状態で、フレキシブル基板１１０の、撮像素子１２０及び光学モジュール１３０が接合された部分を、図９のＢに示すように、下側に折り返して、回路基板の下面に接合する形で、カメラモジュール１を回路基板に実装することができる。

＜カメラモジュール１の使用例＞

図１０は、カメラモジュール１を使用する使用例を示す図である。

カメラモジュール１は、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、X線等の光をセンシングする様々な電子機器に使用することができる。

・ディジタルカメラや、カメラ機能付きの携帯機器等の、鑑賞の用に供される画像を撮影する電子機器
・自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される電子機器
・ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、TVや、冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される電子機器
・内視鏡や、電子顕微鏡、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される電子機器
・防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される電子機器
・肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される電子機器
・スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される電子機器
・畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される電子機器

なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。

なお、本技術は、以下の構成をとることができる。

＜１＞
光を受光する受光面を有する撮像素子の前記受光面に対応する開口部を有するフレキシブル基板と、
前記受光面が前記開口部から露出するように、前記フレキシブル基板の一方の面に接合された前記撮像素子と、
前記開口部を介して、前記撮像素子に前記光を入射させるように、前記フレキシブル基板の他方の面に接合された光学モジュールと、
前記フレキシブル基板の前記一方の面の、前記撮像素子の周囲に接合され、前記光学モジュールが接合される前記フレキシブル基板の接合部分を補強する補強部材と
を備え、
前記補強部材は、
前記接合部分の少なくとも一部を含む範囲に対向するように接合され、
前記撮像素子の周囲の一部が開口するように構成される
カメラモジュール。
＜２＞
前記補強部材は、前記補強部材の底面を、前記撮像素子の底面と同一平面上に位置させるか、又は、前記撮像素子の底面よりも突出させる厚みを有する
＜１＞に記載のカメラモジュール。
＜３＞
前記接合部分の形状は、略矩形であり、
前記補強部材は、少なくとも、前記略矩形の前記接合部分の四隅を補強する
＜１＞に記載のカメラモジュール。
＜４＞
前記補強部材は、前記撮像素子の周囲を囲む中空の形状を有し、前記補強部材の外側と内側との間を貫通する切り欠きを有する
＜１＞ないし＜３＞のいずれかに記載のカメラモジュール。
＜５＞
前記フレキシブル基板に接合された受動素子をさらに備える
＜１＞ないし＜４＞のいずれかに記載のカメラモジュール。
＜６＞
前記光学モジュールは、機能ガラスを含む
＜１＞ないし＜５＞のいずれかに記載のカメラモジュール。
＜７＞
前記開口部を覆うように、前記フレキシブル基板に接合された機能ガラスをさらに備える
＜１＞ないし＜５＞のいずれかに記載のカメラモジュール。
＜８＞
光を受光する受光面を有する撮像素子の前記受光面に対応する開口部を有するフレキシブル基板の一方の面に、前記受光面が前記開口部から露出するように、前記撮像素子を接合するとともに、前記フレキシブル基板の、前記撮像素子の周囲に、光学モジュールが接合される前記フレキシブル基板の接合部分を補強する補強部材を接合することと、
前記開口部を介して、前記撮像素子に前記光を入射させるように、前記フレキシブル基板の他方の面に、前記光学モジュールを接合することと
を含み、
前記補強部材は、
前記接合部分の少なくとも一部を含む範囲に対向するように接合され、
前記撮像素子の周囲の一部が開口するように構成される
カメラモジュールの製造方法。
＜９＞
画像を撮像するカメラモジュールと、
前記カメラモジュールにより撮像された前記画像に信号処理を施す信号処理部と
を備え、
前記カメラモジュールは、
光を受光する受光面を有する撮像素子の前記受光面に対応する開口部を有するフレキシブル基板と、
前記受光面が前記開口部から露出するように、前記フレキシブル基板の一方の面に接合された前記撮像素子と、
前記開口部を介して、前記撮像素子に前記光を入射させるように、前記フレキシブル基板の他方の面に接合された光学モジュールと、
前記フレキシブル基板の前記一方の面の、前記撮像素子の周囲に接合され、前記光学モジュールが接合される前記フレキシブル基板の接合部分を補強する補強部材と
を有し、
前記補強部材は、
前記接合部分の少なくとも一部を含む範囲に対向するように接合され、
前記撮像素子の周囲の一部が開口するように構成される
電子機器。

１ カメラモジュール， ２ 信号処理基板， ３ メモリ， ４ 信号処理部， ５ 出力部， ６ 制御部， １１０ フレキシブル基板， １１１ 開口部， １１２ 接合端子， １１３ 実装用電極， １２０ 撮像素子， １２１ 受光面， １２２ バンプ， １３０ 光学モジュール， １３１ レンズ， １３２ 透明部材， １４０ 補強部材， １４１ 切り欠き， １５１，１５２ 接着材， １７０ 受動素子， １８０ 機能ガラス

Claims (9)

1. 光を受光する受光面を有する撮像素子の前記受光面に対応する開口部を有するフレキシブル基板と、
   前記受光面が前記開口部から露出するように、前記フレキシブル基板の一方の面に接合された前記撮像素子と、
   前記開口部を介して、前記撮像素子に前記光を入射させるように、前記フレキシブル基板の他方の面に接合された光学モジュールと、
   前記フレキシブル基板の前記一方の面の、前記撮像素子の周囲に接合され、前記光学モジュールが接合される前記フレキシブル基板の接合部分を補強する補強部材と
   を備え、
   前記補強部材は、
   前記接合部分の少なくとも一部を含む範囲に対向するように接合され、
   前記撮像素子の周囲の一部が開口するように構成される
   カメラモジュール。
2. 前記補強部材は、前記補強部材の底面を、前記撮像素子の底面と同一平面上に位置させるか、又は、前記撮像素子の底面よりも突出させる厚みを有する
   請求項１に記載のカメラモジュール。
3. 前記接合部分の形状は、略矩形であり、
   前記補強部材は、少なくとも、前記略矩形の前記接合部分の四隅を補強する
   請求項１に記載のカメラモジュール。
4. 前記補強部材は、前記撮像素子の周囲を囲む中空の形状を有し、前記補強部材の外側と内側との間を貫通する切り欠きを有する
   請求項１に記載のカメラモジュール。
5. 前記フレキシブル基板に接合された受動素子をさらに備える
   請求項１に記載のカメラモジュール。
6. 前記光学モジュールは、機能ガラスを含む
   請求項１に記載のカメラモジュール。
7. 前記開口部を覆うように、前記フレキシブル基板に接合された機能ガラスをさらに備える
   請求項１に記載のカメラモジュール。
8. 光を受光する受光面を有する撮像素子の前記受光面に対応する開口部を有するフレキシブル基板の一方の面に、前記受光面が前記開口部から露出するように、前記撮像素子を接合するとともに、前記フレキシブル基板の、前記撮像素子の周囲に、光学モジュールが接合される前記フレキシブル基板の接合部分を補強する補強部材を接合することと、
   前記開口部を介して、前記撮像素子に前記光を入射させるように、前記フレキシブル基板の他方の面に、前記光学モジュールを接合することと
   を含み、
   前記補強部材は、
   前記接合部分の少なくとも一部を含む範囲に対向するように接合され、
   前記撮像素子の周囲の一部が開口するように構成される
   カメラモジュールの製造方法。
9. 画像を撮像するカメラモジュールと、
   前記カメラモジュールにより撮像された前記画像に信号処理を施す信号処理部と
   を備え、
   前記カメラモジュールは、
   光を受光する受光面を有する撮像素子の前記受光面に対応する開口部を有するフレキシブル基板と、
   前記受光面が前記開口部から露出するように、前記フレキシブル基板の一方の面に接合された前記撮像素子と、
   前記開口部を介して、前記撮像素子に前記光を入射させるように、前記フレキシブル基板の他方の面に接合された光学モジュールと、
   前記フレキシブル基板の前記一方の面の、前記撮像素子の周囲に接合され、前記光学モジュールが接合される前記フレキシブル基板の接合部分を補強する補強部材と
   を有し、
   前記補強部材は、
   前記接合部分の少なくとも一部を含む範囲に対向するように接合され、
   前記撮像素子の周囲の一部が開口するように構成される
   電子機器。

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