WO2017169059A1 - カメラモジュール - Google Patents

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WO2017169059A1
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camera module
hole
substrate
adhesive
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裕之 田原
健大 植田
一雄 渋川
厚希 釜谷
祥之 堀田
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02—Bodies
    • G03B17/12—Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/021—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses for more than one lens
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof

Definitions

  • the present disclosure relates to a camera module including a substrate and a lens barrel fixed on the substrate using an adhesive.
  • a conventional camera module includes a lens, an image sensor on which light from the lens forms an image, a substrate that holds the image sensor, and a case that holds the lens and the substrate.
  • the case is provided with a support member extending in the optical axis direction of the lens.
  • the substrate has an inner diameter larger than the outer diameter of the support member, and a through-hole through which the support member is inserted is opened, and the substrate is liquefied. It is held in the case by being fixed to the side surface of the support member by the fixing means that solidifies from, and the imaging device and the substrate are separated from the lens and the case, and only to the case by the fixing means and the support member Is positioned.
  • the present disclosure is a substrate having a first main surface and a second main surface facing the first main surface in a predetermined direction, the image sensor being mounted on the first main surface, A substrate having at least one hole formed in a predetermined direction from the surface side is provided. Furthermore, it has a boss inserted into the hole from the first main surface side, a holding part for holding at least one lens, and an adhesive is cured to form an anchor, and fixing for fixing the boss inserted in the hole And a camera module.
  • Partial sectional view of the camera module according to the first embodiment of the present disclosure 1 is an exploded view of the camera module shown in FIG. 1 is an exploded view of the camera module shown in FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the image sensor shown in FIG. Longitudinal sectional view of the holding portion and the first lens shown in FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a preferred configuration of the cover shown in FIG. Bottom view of the cover shown in FIG.
  • the figure which shows the taping form of the cover shown in FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the main part of the camera module shown in FIG.
  • Partial sectional view of a camera module according to a third embodiment of the present disclosure 12 is an exploded view of the camera module shown in FIG. 12 is an exploded view of the camera module shown in FIG. FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing the main part of the camera module shown in FIG.
  • the conventional problems will be briefly described.
  • the strength of the fixing means adheresive or the like
  • the position of the case that is, the holding portion
  • the imaging element that is, the image sensor
  • An object of the present disclosure is to provide a camera module in which the position of the holding unit with respect to the image sensor is difficult to shift.
  • the z-axis indicates the optical axis direction in which the optical axes of the lenses 7a to 7d and the image sensor 5 extend.
  • Each of the x-axis and the y-axis indicates a direction orthogonal to the z-axis. Further, the x axis and the y axis are orthogonal to each other.
  • the reverse direction of the z-axis direction is an example of the predetermined direction ⁇ .
  • the camera module 1 is used for in-vehicle use, more specifically, a surveillance camera behind, side or front of the vehicle, or a white line on a person, other vehicle or road around the vehicle. Used for recognition.
  • the camera module 1 generally includes a substrate 3, an image sensor 5, at least one lens 7, a lens barrel 9 as a holding unit, at least one cover 11, an electronic component 13, and a connection component 15. And a fixing part (adhesive) 17.
  • the substrate 3 is made of a so-called glass epoxy in which a glass fiber is impregnated with a resin such as epoxy, and is a printed wiring board.
  • the substrate 3 includes a first main surface 3a and a second main surface 3b that faces the first main surface 3a in the predetermined direction ⁇ .
  • the image sensor 5 is mounted on the first main surface 3a.
  • the image sensor 5 is typically a CCD image sensor or a CMOS image sensor, and photoelectrically converts incident light.
  • the image sensor 5 sequentially extracts charges for each pixel, generates an electric signal representing an image or video, amplifies it, and outputs it.
  • the die 51 is electrically connected to the wiring pattern on the support substrate 52 by a bonding wire 53 or the like while being placed on the support substrate 52.
  • the A glass 54 is disposed above the die 51 with a slight gap from the die 51.
  • the glass 54 is fixed to the package 55 with an adhesive 56 or the like.
  • a plurality of electrodes 57 are provided on the back surface of the support substrate 52.
  • the image sensor 5 having the above configuration is mounted on the substrate 3 by a surface mounting method or the like using a plurality of electrodes 57. Each electrode 57 may be provided with a solder ball 58.
  • the holes h1a and h1b are through holes h1a and h1b penetrating from the first main surface 3a side to the second main surface 3b side, and have a cylindrical shape.
  • the through holes h1a and h1b may be plated through holes. In this case, dust can be prevented from being generated from the edge of the substrate 3 (that is, the periphery of the through holes h1a and h1b).
  • At least one lens 7 includes a first lens 7a, a second lens 7b, a third lens 7c, and a fourth lens 7d.
  • the first lens 7a to the fourth lens 7d are each made of glass or resin. Further, the first lens 7a to the fourth lens 7d are arranged in this order in the predetermined direction ⁇ from the upstream side of the optical path and are held by the lens barrel 9 as described later in a state where the optical axes are aligned with each other.
  • the first lens 7 a is the lens closest to the subject of the camera module 1.
  • the second lens 7b to the fourth lens 7d form an image of incident light on the first lens 7a on the image sensor 5.
  • the lens barrel 9 has a generally cylindrical shape and holds at least one lens 7. Specifically, the first lens 7a to the fourth lens 7d are held by the first holding portion 91a to the fourth holding portion 91d of the lens barrel 9 and fixed by an adhesive or the like.
  • the end of the lens barrel 9 on the predetermined direction ⁇ side is a substrate support portion 92 as shown in FIGS.
  • the substrate support portion 92 is supported in a state of being in contact with or close to the first main surface 3a of the substrate 3 by an adhesive 17 described later.
  • At least one boss 93 protrudes from the end face of the substrate support portion 92 on the predetermined direction ⁇ side in the predetermined direction ⁇ . More specifically, at least one boss 93 is formed at approximately the same position on the xy plane as at least one hole h1. The at least one boss 93 is designed to have a size that can enter at least one hole h1.
  • the at least one boss 93 two bosses 93a and 93b are exemplified.
  • the spatial distance between the boss 93a and the boss 93b is preferably increased as much as possible in order to stably support the lens barrel 9 on the substrate 3.
  • a groove 94 is formed on the circumferential surface of at least one boss 93, for example, along the circumferential direction.
  • grooves 94a and 94b are formed on the peripheral surfaces of the bosses 93a and 93b.
  • the at least one cover 11 is preferably made of metal such as tinplate.
  • at least one cover 11 includes two covers 11a and 11b as shown in FIG.
  • Each cover 11a, 11b generally has a hat-like shape.
  • the end on the z-axis direction side is an opening, and the end on the predetermined direction ⁇ side is closed.
  • the diameters of the openings are designed to be larger than the diameters of the through holes h1a and h1b.
  • At least one notch 111 is formed on the side wall of each cover 11a, 11b.
  • two cutouts 111 a and 111 b are formed in each cover 11 a and 11 b.
  • the above notches 111a and 111b are used for air venting in the manufacturing process of the camera module 1.
  • the plurality of covers 11 are mounted on the second main surface 3b of the substrate 3 by a surface mounting method.
  • FIG. 8 shows a state in which the plurality of covers 11 are packed in a taped state.
  • a plurality of embosses are formed along the pull-out direction ⁇ in accordance with the shape of each cover 11, and the emboss 192 is formed in the pull-out direction ⁇ according to the notch 111 of each cover 11. Are formed in parallel with each other.
  • An electronic circuit is formed on the first main surface 3a and the second main surface 3b, and the electronic component 13 or the connection component 15 is mounted.
  • the electronic component 13 is a chip resistor, a chip capacitor, an integrated circuit, or the like
  • the connection component 15 is a connector or the like.
  • the connector is used to connect to an electronic circuit or a power supply circuit on an external board (not shown).
  • a drive voltage is supplied to the image sensor 5 and the like through this connector, and an electrical signal from the image sensor 5 is transmitted to an electronic circuit on the external substrate.
  • the electronic component 13 and the connection component 15 are mounted by a surface mounting method or the like.
  • an electronic component 13 or an electronic circuit may be provided in the substrate 3.
  • the image sensor 5 is mounted on the first main surface 3a of the substrate 3 by a surface mounting method or the like.
  • the image sensor 5 is not limited to the surface mounting of the packaged product of FIG. 4, but is directly connected to the electronic circuit on the substrate 3 by bonding wires or the like by directly fixing the die 51 (see FIG. 4) to the substrate 3. It doesn't matter.
  • the electronic component 13 and the connection component 15 are mounted on the substrate 3 by a surface mounting method or the like.
  • the covers 11a and 11b are mounted on the through holes h1a and h1b from the second main surface 3b side of the substrate 3 by a surface mounting method or the like. More specifically, as is clear from FIG. 9, the covers 11a and 11b are arranged such that the peripheral edges of the openings of the covers 11a and 11b protrude from the peripheral edges of the through holes h1a and h1b in plan view from the predetermined direction ⁇ . Is surface-mounted on the second main surface 3b. More specifically, in the example of FIG.
  • the covers 11a and 11b are arranged so that the periphery of the openings of the covers 11a and 11b includes the periphery of the through holes h1a and h1b in a plan view from the predetermined direction ⁇ . It is surface-mounted on the two main surfaces 3b. Accordingly, the peripheral edges of the openings in the covers 11a and 11b are offset by the gap g in the direction away from the central axis of the through holes h1a and h1b (that is, the centrifugal direction) with respect to the peripheral edges of the through holes h1a and h1b.
  • an adhesive (hereinafter referred to as an adhesive 17 for convenience) that becomes the fixing portion 17 after curing is prepared.
  • an acrylic or epoxy resin that is UV-cured or heat-cured can be used.
  • an adhesive 17 of natural curing or two-component curing can be substituted.
  • the adhesive 17 is applied to a region around the image sensor 5 on the first main surface 3a with a certain thickness. More specifically, the adhesive 17 is applied to a region where the substrate support portion 92 contacts the first main surface 3a when the bosses 93a and 93b are inserted into the through holes h1a and h1b.
  • the adhesive 17 may be applied without a gap over the entire periphery of the region where the substrate support portion 92 contacts the first main surface 3a.
  • the number of points such as two diagonal points is limited to several points at which the lens barrel 9 and the substrate 3 can be fixed by the adhesive 17 after the optical axis adjustment. Then, the adhesive 17 may be applied.
  • the bosses 93a and 93b of the lens barrel 9 are inserted into the through holes h1a and h1b while the lens barrel 9 is approached from above the first main surface 3a.
  • the adhesive 17 is sufficiently filled so that no gaps are formed in the through holes h1a and h1b and the covers 11a and 11b.
  • the adhesive 17 is filled into the covers 11a and 11b without any gaps. Furthermore, if the adhesive 17 protrudes from the notches 111a and 111b, the operator can recognize that the filling amount of the adhesive 17 is appropriate.
  • optical axis alignment is performed so that the focal points of all the lenses 7a to 7d coincide with the optical axis of the imaging surface of the image sensor 5.
  • the x-, y-, and z-axis positions of all the lenses 7a to 7d with respect to the image sensor 5 are adjusted, and the inclinations of the optical axes of all the lenses 7a to 7d with respect to the optical axis of the image sensor 5 are adjusted.
  • the adhesive 17 is UV cured by UV irradiation, and the positions of the lens barrel 9 and the substrate 3 are temporarily fixed. Thereafter, the adhesive 17 is heat-cured in a thermostatic bath or the like, whereby the positions of the lens barrel 9 and the substrate 3 are permanently fixed.
  • the adhesive 17 may be heat cured without UV curing, natural curing, two-component curing, or the like depending on the curing characteristics of the adhesive.
  • the adhesive 17 cured as described above functions as the fixing portion 17.
  • covers 11a and 11b may be electrically connected to a ground pattern provided on the substrate 3 if necessary.
  • the covers 11a and 11b are further connected to a shield surrounding the camera module 1 and a ground of the housing.
  • the peripheral edges of the openings in the covers 11a and 11b are offset in the centrifugal direction with respect to the peripheral edges of the through holes h1a and h1b (see FIG. 9). Accordingly, the adhesive 17 is filled into the through holes h1a and h1b from the first main surface 3a side, and enters the cover 11a and 11b sufficiently without a gap, and the adhesive 17 reaches the second main surface 3b. After curing, it hardens. As a result, the fixing portion 17 has an anchor shape as shown in FIG.
  • the fixing portion 17 is not substantially displaced with respect to the substrate 3 due to the anchor effect. As a result, it is possible to prevent the positional deviation between the lens barrel 9 and the substrate 3 and, in turn, the optical axis deviation between all the lenses 7a to 7d and the image sensor 5.
  • the fixing portion 17 has a more complicated anchor shape as shown in FIG. 9, so that the lenses 7a to 7d and the image sensor 5 are connected to each other. The shift of the optical axis can be prevented better.
  • the adhesive protrudes from the notch 111, it can be confirmed that the adhesive 17 is sufficiently filled in the covers 11a and 11b without a gap.
  • the covers 11a and 11b made of metal, the covers 11a and 11b can be easily surface-mounted with solder on the second main surface 3b.
  • the covers 11a and 11b are electrically connected to the ground pattern of the substrate 3, and are further connected to a shield surrounding the camera module 1 and the ground of the housing. Thereby, since the ground potential of the substrate 3 becomes stable, the resistance to EMC noise or the like can be enhanced.
  • an emboss 192 parallel to the drawing direction ⁇ is formed on the carrier tape 191, and the notch 111 of each cover 11 is covered on the emboss 192.
  • the positions of the notches 111 formed in all the covers 11 are fixed on the carrier tape 191, so that when the surface mounter mounts the covers 11 on the substrate 3, the notches formed in the respective covers 11.
  • the direction of 111 can be aligned in a predetermined direction. Thereby, it is possible to avoid the adhesive 17 protruding from the notch 111 from being applied to other parts.
  • the at least one hole h2 is different in shape from the above-described at least one hole h1. Other than that, there is no difference between the holes h1 and h2. Therefore, a description of common points between the holes h1 and h2 will be omitted.
  • the hole h2 is a through hole h2 that penetrates from the first main surface 3a side to the second main surface 3b side. Moreover, in the hole h2, the opening part by the side of the 1st main surface 3a has a diameter smaller than the opening part by the side of the 2nd main surface 3b.
  • the at least one cover 21 is generally a member in which a notch 211 is formed in a predetermined portion of a circular plate. Specifically, the cover 21 has a diameter larger than the diameter of the opening on the second main surface 3b side in the hole h2. The shortest distance from the center of the cover 21 to the notch 211 is smaller than the diameter of the opening on the second main surface 3b side in the hole h2.
  • the image sensor 5, the electronic component 13, and the connection component 15 are mounted on the substrate 3 by a surface mounting method or the like.
  • At least one cover 21 is mounted on the through hole h2 from the second main surface 3b side of the substrate 3 by a surface mounting method or the like. More specifically, the cover 21 is surface-mounted on the second main surface 3b so that the outer peripheral line of the cover 21 protrudes from the periphery of the through hole h2 in a plan view from the predetermined direction ⁇ . More specifically, in a plan view from the predetermined direction ⁇ , the periphery of the disc portion of the cover 21 is outside the periphery of the through hole h2, and the notch 211 intersects the periphery of the through hole h2. The cover 21 is surface-mounted on the second main surface 3b.
  • the adhesive 17 that becomes the fixing portion 17 after curing is filled from the opening portion on the first main surface 3a side into the space formed by the through hole h2 and the cover 21, as described in the column 2-2. Is done. The subsequent steps are as described in the column 2-2.
  • the adhesive 17 is hardened after sufficiently entering from the first main surface 3a side without a gap in the through hole h2.
  • the fixing portion 17 has an anchor shape as shown in FIG. 10, and the fixing portion 17 is substantially attached to the substrate 3 by the anchor effect even if the adhesive force of the adhesive 17 is reduced due to aging. Does not displace.
  • the substrate 3 is a multi-layer substrate
  • at least one layer on the side of the predetermined direction ⁇ in the multi-layer substrate has the same function as the cover 21, and semi-through holes having the same shape as the through holes h 2 are formed in the remaining multiple layers It is possible to do.
  • the image sensor 5, the electronic component 13, and the connection component 15 are mounted on the substrate 3 by a surface mounting method or the like.
  • a jig 31 shown in FIG. 15 is prepared.
  • the end surface on the z-axis direction side (hereinafter referred to as the upper surface) is substantially parallel to the xy plane.
  • a recess (counterbore) 311 is provided corresponding to at least one through hole h1.
  • recesses (counterbore) 311a and 311b are formed at positions corresponding to them.
  • the diameter of the opening is designed to be larger than the diameter of each of the through holes h1a and h1b.
  • the substrate 3 on which the image sensor 5 and the like are mounted is attached to the jig 31 as described above. More specifically, as shown in FIG. 15, the substrate 3 is a jig 31 so that the peripheral edges of the openings of the recesses 311a and 311b protrude from the peripheral edges of the through holes h1a and h1b in plan view from the predetermined direction ⁇ . Attached to. More specifically, the substrate 3 is attached to the jig 31 so that the periphery of the openings of the recesses 311a and 311b includes the periphery of the through holes h1a and h1b in plan view from the predetermined direction ⁇ .
  • the peripheral edges of the openings in 311a and 311b are offset by a gap g in the direction away from the central axis of the through holes h1a and h1b with respect to the peripheral edges of the through holes h1a and h1b.
  • the adhesive 17 that becomes the fixing portion 17 after curing is formed in the space formed by the through holes h1a and h1b and the recesses 311a and 311b on the first main surface 3a side as described in the column 2-2. Filled from the opening.
  • the optical axis is aligned in the same manner as described in the column 2-2.
  • the subsequent steps are as described in the column 2-2.
  • the adhesive 17 is sufficiently cured after entering the through holes h1a and h1b from the first main surface 3a side without causing any gaps. .
  • the fixing portion 17 has an anchor shape as shown in FIG. 15. Even if the adhesive force of the adhesive 17 decreases due to deterioration over time, the fixing portion 17 is substantially attached to the substrate 3 by the anchor effect. Does not displace. As a result, it is possible to prevent the positional deviation between the lens barrel 9 and the substrate 3 and, in turn, the optical axis deviation between all the lenses 7a to 7d and the image sensor 5.
  • the camera module of the present disclosure is suitable for in-vehicle use and the like because the position of the holding unit with respect to the image sensor is difficult to shift.
  • Camera module 3 Substrate 3a First main surface 3b Second main surface h1, h2 Hole 5 Image sensor 7 Lens 9 Lens barrel (holding portion) 93 Boss 94 Groove 11, 21 Cover 111, 211 Notch 17 Fixed part (adhesive)

Abstract

カメラモジュールは、第一主面と、第一主面と所定方向において対向する第二主面と、を有し、第一主面上にイメージセンサが実装された基板であって、第一主面側から所定方向に向かう少なくとも一つの孔が形成された基板を備える。更に、第一主面側から孔に入れられたボスを有すると共に、少なくとも一つのレンズを保持する保持部と、接着剤が硬化してアンカー形状をなし、孔に入れられたボスを固定する固定部と、を備えている。

Description

カメラモジュール
　本開示は、基板と、基板上に接着剤を用いて固定された鏡筒とを備えたカメラモジュールに関する。
　従来、この種のカメラモジュールとしては、例えば特許文献１に記載のものがある。従来のカメラモジュールは、レンズと、レンズからの光が結像する撮像素子と、撮像素子を保持する基板と、レンズ及び基板を保持するケースと、を備えている。
　ケースには、レンズの光軸方向に延びる支持部材が設けられ、基板には、支持部材の外径よりも内径が大きく、支持部材が挿通された貫通孔が開口し、基板は、液化した状態から固化する固定手段により、支持部材の側面に対して固定されることによりケースに保持され、撮像素子及び基板は、レンズ及びケースから離間しており、固定手段及び支持部材のみにより、ケースに対して位置決めされている。
特許第４６５２１４９号公報
　本開示は、第一主面と、第一主面と所定方向において対向する第二主面と、を有し、第一主面上にイメージセンサが実装された基板であって、第一主面側から所定方向に向かう少なくとも一つの孔が形成された基板を備える。更に、第一主面側から孔に入れられたボスを有すると共に、少なくとも一つのレンズを保持する保持部と、接着剤が硬化してアンカー形状をなし、孔に入れられたボスを固定する固定部と、を備えたカメラモジュールに向けられる。
　本開示によれば、イメージセンサに対する保持部の位置がずれにくいカメラモジュールを提供することが出来る。
本開示の第一実施形態に係るカメラモジュールの部分断面図 図１に示すカメラモジュールの斜め上方から見た時の分解図 図１に示すカメラモジュールを斜め下方から見た時の分解図 図１に示すイメージセンサの縦断面図 図１に示す保持部および第一レンズ等の縦断面図 図１に示すカバーの好ましい構成を示す縦断面図 図７に示すカバーの底面図 図７に示すカバーのテーピング形態を示す図 図１に示すカメラモジュールの要部を示す縦断面図 本開示の第二実施形態に係るカメラモジュールの要部を示す縦断面図 図１０のカバーの底面図 本開示の第三実施形態に係るカメラモジュールの部分断面図 図１２に示すカメラモジュールの斜め上方から見た時の分解図 図１２に示すカメラモジュールを斜め下方から見た時の分解図 図１２に示すカメラモジュールの要部を示す縦断面図
　本発明の実施の形態の説明に先立ち、従来における問題点を簡単に説明する。従来のカメラモジュールでは、経年劣化等により、固定手段（接着剤等）の強度が減り、撮像素子（即ち、イメージセンサ）に対するケース（即ち、保持部）の位置がずれることがあった。その結果、レンズが入射光を撮像素子上に正しく結像出来なくなることがあった。
　本開示の目的は、イメージセンサに対する保持部の位置がずれにくいカメラモジュールを提供することである。
　＜１．定義＞
　上記各図において、ｚ軸は、各レンズ７ａ～７ｄやイメージセンサ５の光軸が延在する光軸方向を示す。ｘ軸およびｙ軸のそれぞれはｚ軸と直交する方向を示す。また、ｘ軸およびｙ軸は互いに直交する。また、ｚ軸方向の逆方向が所定方向αの一例である。
　＜２．第一実施形態＞
　次に、上記図面を参照して、本開示の第一実施形態に係るカメラモジュール１について詳説する。
　＜２－１．カメラモジュール１の構成＞
　図１～図３において、カメラモジュール１は、車載用途、より具体的には、車両の後方、側方または前方の監視用カメラ、もしくは、車両周囲の人、他車両または道路上の白線の自動認識用に使用される。
　カメラモジュール１は、大略的には、基板３と、イメージセンサ５と、少なくとも一つのレンズ７と、保持部としての鏡筒９と、少なくとも一つのカバー１１と、電子部品１３と、接続部品１５と、固定部（接着剤）１７と、を備えている。
　基板３は、エポキシ等の樹脂をガラス繊維に含浸させた所謂ガラエポ等からなり、プリント配線基板となっている。また、基板３は、第一主面３ａと、所定方向αにおいて第一主面３ａと対向する第二主面３ｂと、を有する。
　第一主面３ａには、イメージセンサ５が実装される。イメージセンサ５は、典型的に、ＣＣＤイメージセンサまたはＣＭＯＳイメージセンサであり、入射光を光電変換する。イメージセンサ５は、画素毎に電荷を順次取り出して、画像や映像を表す電気信号を生成し増幅等した後に出力する。
　具体的には、図４に示すように、イメージセンサ５において、ダイ５１は、支持基板５２に載置された状態で、ボンディングワイヤ５３等で支持基板５２上の配線パターンと電気的に接続される。また、ダイ５１の上方には、ダイ５１から僅かな隙間を介してガラス５４が配置される。このガラス５４は、パッケージ５５に接着材５６等で固定される。また、支持基板５２の裏面には、複数の電極５７が設けられる。上記構成のイメージセンサ５は、複数の電極５７を用いて、表面実装工法等で基板３上に実装される。なお、各電極５７には、はんだボール５８が設けられることもある。
　ここで、図１，図３を再度参照する。基板３において、以上のイメージセンサ５の周囲には、少なくとも一つの孔ｈ１が形成される。本実施形態では、少なくとも一つの孔ｈ１としての二個の孔ｈ１ａ，ｈ１ｂが、イメージセンサ５の対角周辺に形成される。また、本実施形態では、孔ｈ１ａ，ｈ１ｂは、第一主面３ａ側から第二主面３ｂ側に貫通する貫通孔ｈ１ａ，ｈ１ｂであって、円柱状の形状を有する。なお、この貫通孔ｈ１ａ，ｈ１ｂは、メッキスルーホールでも良い。この場合、基板３のエッジ（即ち、貫通孔ｈ１ａ，ｈ１ｂの周縁）からダストが発生することを防止出来る。
　本実施形態では、少なくとも一つのレンズ７は、図５に示すように、第一レンズ７ａと、第二レンズ７ｂと、第三レンズ７ｃと、第四レンズ７ｄと、を含む。第一レンズ７ａないし第四レンズ７ｄはそれぞれ、ガラスまたは樹脂で作製される。また、第一レンズ７ａないし第四レンズ７ｄは、この順番で光路上流側から所定方向αに並べられ、かつ互いに光軸合わせされた状態で、後述のように鏡筒９に保持される。第一レンズ７ａは、本カメラモジュール１の被写体に最も近いレンズである。第二レンズ７ｂないし第四レンズ７ｄは、第一レンズ７ａへの入射光を、イメージセンサ５上に結像する。
　鏡筒９は、大略的には筒状の形状を有しており、少なくとも一つのレンズ７を保持する。具体的には、第一レンズ７ａないし第四レンズ７ｄは、鏡筒９の第一保持部９１ａないし第四保持部９１ｄに保持され、接着剤等により固定される。
　また、鏡筒９における所定方向α側の端部は、図２，図３に示すように、基板支持部９２となっている。基板支持部９２は、後述の接着剤１７により基板３の第一主面３ａ上に当接または近接した状態で支持される。
　また、基板支持部９２における所定方向α側の端面からは、所定方向αに向かって、少なくとも一つのボス９３が突出する。より具体的には、少なくとも一つのボス９３は、少なくとも一つの孔ｈ１と、ｘｙ平面上で概ね同じ位置に形成される。また、少なくとも一つのボス９３は、少なくとも一つの孔ｈ１に入り込むことが可能なサイズに設計される。
　本実施形態では、少なくとも一つのボス９３として、二個のボス９３ａ，９３ｂが例示される。ここで、ボス９３ａおよびボス９３ｂの間の空間距離は、鏡筒９を基板３上に安定的に支持させるため、極力大きくされることが好ましい。
　また、少なくとも一つのボス９３の周面には、例えば周方向に沿って溝９４が形成されることが好ましい。本実施形態の場合、各ボス９３ａ，９３ｂの周面に溝９４ａ，９４ｂが形成される。
　少なくとも一つのカバー１１は、ブリキ等の金属で作製されることが好ましい。また、本実施形態では、少なくとも一つのカバー１１は、図１等に示すように、二個のカバー１１ａ，１１ｂを含む。各カバー１１ａ，１１ｂは、大略的には、帽子のような形状を有する。各カバー１１ａ，１１ｂにおいて、ｚ軸方向側の端部は開口部になっており、所定方向α側の端部は閉止されている。本実施形態では、各開口部の径は、各貫通孔ｈ１ａ，ｈ１ｂの径よりも大きい値に設計される。
　また、各カバー１１ａ，１１ｂの側壁には、少なくとも一つの切欠き１１１が形成されていることが好ましい。本実施形態では、図６，図７に例示するように、各カバー１１ａ，１１ｂには、二個の切欠き１１１ａ，１１１ｂが形成される。以上の切欠き１１１ａ，１１１ｂは、本カメラモジュール１の製造工程において空気抜き等のために使用される。
　複数のカバー１１は基板３の第二主面３ｂに表面実装工法により実装される。図８は、複数のカバー１１がテーピングされた状態で梱包された様子を示している。図８において、キャリアテープ１９１側には、各カバー１１の形状に合わせて複数のエンボスが引出方向βに沿って形成されると共に、各カバー１１の切欠き１１１に合わせてエンボス１９２が引出方向βに平行に形成される。
　再度図１～図３を参照する。第一主面３ａおよび第二主面３ｂ上には、電子回路が形成されると共に、電子部品１３または接続部品１５が実装される。電子部品１３は、チップ抵抗、チップコンデンサおよび集積回路等であり、接続部品１５は、コネクタ等である。ここで、コネクタは、図示しない外部基板上の電子回路や電源回路と接続するために使用される。このコネクタを介して、イメージセンサ５等に駆動電圧が供給されると共に、イメージセンサ５からの電気信号が外部基板上の電子回路に伝送される。電子部品１３および接続部品１５は、表面実装工法等で実装される。なお、図示が煩雑になることを避けるため、各図においては一個の電子部品にのみ参照符号を付している。また、基板３内に、電子部品１３や電子回路が設けられることもある。
　＜２－２．カメラモジュール１の組み立て＞
　次に、カメラモジュール１の組み立て方法について詳説する。
　イメージセンサ５は表面実装工法等で基板３の第一主面３ａに実装される。イメージセンサ５に関しては、図４のパッケージ品の表面実装に限らず、ダイ５１（図４を参照）を基板３に直接固定してボンディングワイヤ等で基板３上の電子回路と電気的に接続されても構わない。
　また、電子部品１３および接続部品１５は、表面実装工法等で基板３に実装される。
　また、図２，図３に示すように、カバー１１ａ，１１ｂは、表面実装工法等で、基板３の第二主面３ｂ側から貫通孔ｈ１ａ，ｈ１ｂ上に実装される。より具体的には、図９から明らかなように、所定方向αからの平面視で、カバー１１ａ，１１ｂの開口部の周縁が、貫通孔ｈ１ａ，ｈ１ｂの周縁からはみ出るように、カバー１１ａ，１１ｂは第二主面３ｂに表面実装される。さらに具体的には、図９の例では、所定方向αからの平面視で、カバー１１ａ，１１ｂの開口部の周縁が、貫通孔ｈ１ａ，ｈ１ｂの周縁を内包するよう、カバー１１ａ，１１ｂは第二主面３ｂに表面実装される。従って、カバー１１ａ，１１ｂにおける開口部の周縁は、貫通孔ｈ１ａ，ｈ１ｂの周縁に対し貫通孔ｈ１ａ，ｈ１ｂの中心軸から遠ざかる方向（即ち、遠心方向）に、ギャップｇだけオフセットされる。
　次に、硬化後に固定部１７となる接着剤（以下、便宜上、接着剤１７という）が準備される。接着剤１７としては、アクリル系またはエポキシ系の樹脂でＵＶ硬化、熱硬化するものが利用可能である。他にも、自然硬化、二液硬化の接着剤１７でも代用可能である。
　次に、接着剤１７は、図２に示すように、第一主面３ａにおいてイメージセンサ５の周辺の領域に、ある程度の厚さで塗布される。より具体的には、接着剤１７は、ボス９３ａ，９３ｂを貫通孔ｈ１ａ，ｈ１ｂに入れた時に、基板支持部９２が第一主面３ａに当接する領域に塗布される。なお、接着剤１７は、基板支持部９２が第一主面３ａと当接する領域全周にわたって隙間なく塗布されても良い。他にも、基板支持部９２が第一主面３ａと当接する領域において、対角二点等、光軸調整後に接着剤１７により鏡筒９と基板３とが固定可能な数点に限定して、接着剤１７が塗布されても良い。
　次に、図３に示すように、鏡筒９を第一主面３ａの上方から接近させながら、鏡筒９のボス９３ａ，９３ｂが貫通孔ｈ１ａ，ｈ１ｂに入れられる。その後、接着剤１７は、図９に示すように、貫通孔ｈ１ａ，ｈ１ｂ、カバー１１ａ，１１ｂに隙間が生じないよう十分に充填される。この時、切欠き１１１ａ，１１１ｂ（図７を参照）からは空気が抜けるため、接着剤１７はカバー１１ａ，１１ｂの内部に隙間なく充填される。さらに、作業者は切欠き１１１ａ，１１１ｂから接着剤１７がはみ出てくれば、接着剤１７の充填量が適切であることを認識出来る。
　次に、接着剤１７の充填の完了と同時に、全レンズ７ａ～７ｄの焦点と、イメージセンサ５の撮像面の光軸とが一致するように光軸合わせが実施される。この時、イメージセンサ５に対する全レンズ７ａ～７ｄのｘ，ｙ，ｚ軸方向位置が調整されると共に、イメージセンサ５の光軸に対する全レンズ７ａ～７ｄの光軸の傾きが調整される。
　光軸合わせが完了すると、接着剤１７はＵＶ照射によりＵＶ硬化させ、鏡筒９と基板３の位置が仮固定される。その後、接着剤１７は恒温槽等で熱硬化にさせられ、これにより、鏡筒９と基板３の位置が本固定される。なお、接着剤１７は、接着剤の硬化特性により、ＵＶ硬化なしでの熱硬化、自然硬化または二液硬化等でも良い。以上のようにして硬化した接着剤１７が固定部１７として機能する。
　また、カバー１１ａ，１１ｂは、必要であれば、基板３に設けられたグランドパターンに電気的に接続されても良い。この場合、カバー１１ａ，１１ｂはさらに、カメラモジュール１の周囲を囲むシールドや筐体のグランドにも接続される。
　＜２－３．固定部１７の作用・効果＞
　以上の実施形態では、カバー１１ａ，１１ｂにおける開口部の周縁は、貫通孔ｈ１ａ，ｈ１ｂの周縁に対し遠心方向にオフセットされる（図９を参照）。従って、接着剤１７が、第一主面３ａ側から貫通孔ｈ１ａ，ｈ１ｂに充填され、カバー１１ａ，１１ｂの内部に隙間が生じることなく十分に入り込み、接着剤１７が第二主面３ｂまで及んだ後に硬化する。これによって、固定部１７は、図９に示すようにアンカー形状をなし、接着剤１７の接着力が経年劣化により低下したり、固定部１７が基板３から剥がれて隙間が生じたりしたとしても、固定部１７はアンカー効果により基板３に対し実質的に変位しない。その結果、鏡筒９と基板３の位置ずれを防止出来、ひいては、全レンズ７ａ～７ｄとイメージセンサ５との光軸のずれを防止することが出来る。
　また、ボス９３ａ，９３ｂに溝９４ａ，９４ｂが形成されることで、固定部１７は、図９に示すように、より複雑なアンカー形状をなすため、全レンズ７ａ～７ｄとイメージセンサ５との光軸のずれをより良好に防止することが出来る。
　また、付加的な作用・効果として、カバー１１ａ，１１ｂのそれぞれに、少なくとも一つの切欠き１１１が形成されることで、接着剤１７の充填時に空気が抜けるため、カバー１１ａ，１１ｂに接着剤１７を隙間なく充填することが可能となる。
　また、切欠き１１１から接着剤がはみ出ることで、カバー１１ａ，１１ｂの内部に接着剤１７が隙間なく十分に充填された事を確認することが出来る。
　また、カバー１１ａ，１１ｂを金属製とすることで、第二主面３ｂにカバー１１ａ，１１ｂを半田で簡単に表面実装することが出来る。
　また、カバー１１ａ，１１ｂは、基板３のグランドパターンに電気的に接続され、さらに、カメラモジュール１の周囲を囲むシールドや筐体のグランドにも接続される。これにより、基板３のグランド電位が安定的になるため、ＥＭＣノイズ等に対する耐性を強化できる。
　また、図８に示すように、キャリアテープ１９１に引出方向βに平行なエンボス１９２が形成され、エンボス１９２に各カバー１１の切欠き１１１がかぶせられる。これにより、全てのカバー１１に形成された切欠き１１１の位置がキャリアテープ１９１において固定されるため、表面実装機は、基板３にカバー１１を実装する際、各カバー１１に形成された切欠き１１１の向きを所定方向に揃えることが出来る。これにより、切欠き１１１からはみ出た接着剤１７が他に部品に掛かることを避けることが出来る。
　＜３．第二実施形態＞
　次に、図１０および図１１を参照して、本開示の第二実施形態に係るカメラモジュール１ａについて詳説する。
　＜３－１．カメラモジュール１ａの構成＞
　図１０，図１１において、カメラモジュール１ａは、前述のカメラモジュール１と比較すると、基板３に少なくとも一つの孔ｈ１に代えて少なくとも一つの孔ｈ２が形成される点と、少なくとも一つのカバー１１に代えて少なくとも一つのカバー２１を備えている点とで相違する。それ以外に両カメラモジュール１，１ａの間に相違点は無い。それ故、図１０，図１１において、図７，図９に示す構成に相当するものには同一参照符号を付け、それぞれの説明を控える。
　少なくとも一つの孔ｈ２は、前述の少なくとも一つの孔ｈ１と比較すると、形状面で相違する。それ以外に両孔ｈ１，ｈ２の間に相違点は無い。それ故、両孔ｈ１，ｈ２の間の共通点については説明を控える。
　孔ｈ２は、本実施形態でも、第一主面３ａ側から第二主面３ｂ側に貫通する貫通孔ｈ２である。また、孔ｈ２において、第一主面３ａ側の開口部分は、第二主面３ｂ側の開口部分よりも小さな径を有する。
　また、少なくとも一つのカバー２１は、大略的には、円形の板の所定部分に切欠き２１１が形成された部材である。具体的には、カバー２１は、孔ｈ２における第二主面３ｂ側の開口部の径よりも大きな径を有する。また、カバー２１の中心から切欠き２１１までの最短距離は、孔ｈ２における第二主面３ｂ側の開口部の径よりも小さくなっている。
　＜３－２．カメラモジュール１ａの組み立て＞
　次に、カメラモジュール１ａの組み立て方法について説明する。
　まず、第２－２欄での説明と同様に、イメージセンサ５、電子部品１３および接続部品１５が表面実装工法等で基板３に実装される。
　また、図１０，図１１に示すように、少なくとも一つのカバー２１が、表面実装工法等で、基板３の第二主面３ｂ側から貫通孔ｈ２上に実装される。より具体的には、所定方向αからの平面視で、カバー２１の外周線が、貫通孔ｈ２の周縁からはみ出るように、カバー２１は第二主面３ｂに表面実装される。さらに具体的には、所定方向αからの平面視で、カバー２１の円板部分の周縁が貫通孔ｈ２の周縁の外部にあり、かつ、切欠き２１１が貫通孔ｈ２の周縁と交差するように、カバー２１は第二主面３ｂに表面実装される。
　次に、硬化後に固定部１７となる接着剤１７が、第２－２欄での説明と同様、貫通孔ｈ２とカバー２１とで形成される空間に第一主面３ａ側の開口部分から充填される。以降は、第２－２欄で説明した通りである。
　＜３－３．固定部１７の作用・効果＞
　以上の実施形態でも、第２－３欄での説明と同様、接着剤１７が、第一主面３ａ側から貫通孔ｈ２の内部に隙間が生じることなく十分に入り込んだ後に、硬化する。これによって、固定部１７は、図１０に示すようにアンカー形状をなし、接着剤１７の接着力が経年劣化により低下する等しても、固定部１７はアンカー効果により基板３に対し実質的に変位しない。その結果、鏡筒９と基板３の位置ずれを防止出来、ひいては、全レンズ７ａ～７ｄとイメージセンサ５との光軸のずれを防止することが出来る。
　他の作用・効果については、第２－３欄での説明と同様であるため、それぞれの説明を控える。
　＜３－４．付記＞
　なお、基板３が多層基板であれば、多層基板における所定方向α側の少なくとも一層にカバー２１と同様の機能を持たせ、残りの複数層に貫通孔ｈ２と同様の形状の半貫通孔を形成すること可能である。
　＜４．第三実施形態＞
　次に、図１２～図１５を参照して、本開示の第三実施形態に係るカメラモジュール１ｂについて詳説する。
　＜４－１．カメラモジュール１ｂの構成＞
　図１２～図１５において、カメラモジュール１ｂは、前述のカメラモジュール１と比較すると、大略的には、少なくとも一つのカバー１１が無い点で相違する。それ以外に両カメラモジュール１，１ｂの間に相違点は無い。それ故、図１２～図１５において、図１～図９に示す構成に相当するものには同一参照符号を付け、それぞれの説明を控える。
　＜４－２．カメラモジュール１ｂの組み立て＞
　次に、カメラモジュール１ｂの組み立て方法について説明する。
　まず、第２－２欄での説明と同様に、イメージセンサ５、電子部品１３および接続部品１５が表面実装工法等で基板３に実装される。
　次に、図１５に示す冶具３１が準備される。この冶具３１において、ｚ軸方向側の端面（以下、上面という）は実質的にｘｙ平面と平行になっている。この冶具３１の上面において、少なくとも一つの貫通孔ｈ１に対応して、凹部（ザグリ）３１１が設けられる。本実施形態では、貫通孔ｈ１ａ，ｈ１ｂが形成されるので、それらに対応する位置には、凹部（ザグリ）３１１ａ，３１１ｂが形成される。凹部３１１ａ，３１１ｂのそれぞれにおいて開口部の径は、各貫通孔ｈ１ａ，ｈ１ｂの径よりも大きい値に設計される。
　上記のような冶具３１に、イメージセンサ５等が実装された基板３が取り付けられる。より具体的には、図１５に示すように、所定方向αからの平面視で、凹部３１１ａ，３１１ｂの開口部の周縁が、貫通孔ｈ１ａ，ｈ１ｂの周縁からはみ出るように、基板３が冶具３１に取り付けられる。さらに具体的には、所定方向αからの平面視で、凹部３１１ａ，３１１ｂの開口部の周縁が、貫通孔ｈ１ａ，ｈ１ｂの周縁を内包するよう、基板３は冶具３１に取り付けられる、従って、凹部３１１ａ，３１１ｂにおける開口部の周縁は、貫通孔ｈ１ａ，ｈ１ｂの周縁に対し貫通孔ｈ１ａ，ｈ１ｂの中心軸から遠ざかる方向に、ギャップｇだけオフセットされる。
　次に、硬化後に固定部１７となる接着剤１７が、第２－２欄での説明と同様、貫通孔ｈ１ａ，ｈ１ｂと凹部３１１ａ，３１１ｂで形成される空間に、第一主面３ａ側の開口部分から充填される。
　次に、接着剤１７の充填の完了と同時に、第２－２欄での説明と同様、光軸合わせが実施される。以降は、第２－２欄で説明した通りである。
　＜４－３．固定部１７の作用・効果＞
　以上の実施形態でも、第２－３欄での説明と同様、接着剤１７が、第一主面３ａ側から貫通孔ｈ１ａ，ｈ１ｂの内部に隙間が生じることなく十分に入り込んだ後に、硬化する。これによって、固定部１７は、図１５に示すようにアンカー形状をなし、接着剤１７の接着力が経年劣化により低下する等しても、固定部１７はアンカー効果により基板３に対し実質的に変位しない。その結果、鏡筒９と基板３の位置ずれを防止出来、ひいては、全レンズ７ａ～７ｄとイメージセンサ５との光軸のずれを防止することが出来る。
　他の作用・効果については、第２－３欄での説明と同様であるため、それぞれの説明を控える。
　本開示のカメラモジュールは、イメージセンサに対する保持部の位置がずれにくく、車載用途等に好適である。
　１，１ａ，１ｂ　カメラモジュール
　３　基板
　３ａ　第一主面
　３ｂ　第二主面
　ｈ１，ｈ２　孔
　５　イメージセンサ
　７　レンズ
　９　鏡筒（保持部）
　９３　ボス
　９４　溝
　１１，２１　カバー
　１１１，２１１　切欠き
　１７　固定部（接着剤）

Claims (7)

  1. 　第一主面と、前記第一主面と所定方向において対向する第二主面と、を有し、前記第一主面上にイメージセンサが実装された基板であって、前記第一主面側から前記所定方向に向かう少なくとも一つの孔が形成された基板と、
    　前記第一主面側から前記孔に入れられたボスを有すると共に、少なくとも一つのレンズを保持する保持部と、
    　接着剤が硬化してアンカー形状をなし、前記孔に入れられたボスを固定する固定部と、を備えたカメラモジュール。
  2. 　前記ボスの周囲には溝が形成されている、請求項１に記載のカメラモジュール。
  3. 　前記孔は貫通孔であって、
    　前記カメラモジュールはさらに、前記第二主面側から前記貫通孔を覆うカバーを備え、
    　前記カバーは、前記所定方向に向かって窪んでおり、
    　前記所定方向からの平面視で、前記貫通孔の開口部からはみ出た形状を有する開口部が前記カバーには形成される、請求項１または２に記載のカメラモジュール。
  4. 　前記カバーには切欠きが形成されている、請求項３に記載のカメラモジュール。
  5. 　前記カバーは、導体からなり、前記基板に設けられたグランドと電気的に接続される、請求項３または４に記載のカメラモジュール。
  6. 　前記孔は貫通孔であって、
    　前記所定方向からの平面視で、前記貫通孔における前記第二主面側の開口部は、前記第一主面側の開口部からはみ出た形状を有する、請求項１または２に記載のカメラモジュール。
  7. 　前記孔は貫通孔であって、
    　前記固定部は、前記貫通孔から前記所定方向に突出すると共に、前記第二主面の少なくとも一部を覆っている、請求項１または２に記載のカメラモジュール。
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