JP2002247288A - イメージセンサモジュールおよびその製造方法 - Google Patents
イメージセンサモジュールおよびその製造方法Info
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Abstract
きるとともに、所望の箇所に取り付けて使用するときの
利便性をも高めることができるイメージセンサモジュー
ルを提供する。 【解決手段】受光部10を有するイメージセンサチップ
1と、このイメージセンサチップ1に電気的に接続され
ており、かつそれぞれの一部が実装用の端子部20とし
て形成されている複数の導体2と、これら複数の導体2
を支持し、かつイメージセンサチップ1を内部に収容し
ている樹脂成形部3と、を具備しているイメージセンサ
モジュールAであって、樹脂成形部3には、受光部10
に対向する結像用のレンズ4が支持されている。
Description
などの撮像用機器や、スキャナ装置などの画像読み取り
機器の構成部品として好適に用いられるイメージセンサ
モジュール、およびその製造方法に関する。
としては、特開平5−243540号公報に所載のもの
があり、これを本願の図8に示す。この従来のイメージ
センサモジュールBは、イメージセンサチップ90とこ
のイメージセンサチップ90に電気的に導通する複数の
導体92とが樹脂成形部91内に封入された構造を有し
ている。ただし、各導体92の一部は、樹脂成形部91
の外部に突出した端子部92aとされている。樹脂成形
部91は、透光性を有する樹脂91aと透光性を有しな
い樹脂91bとによって構成されている。このイメージ
センサモジュールBを使用するときには、レンズ80を
支持するレンズマウント81によってこのイメージセン
サモジュールBを覆い、レンズ80を透過してきた外部
からの光をイメージセンサチップ90の受光部で受光さ
せる。
来のイメージセンサモジュールBにおいては、その使用
時には、このイメージセンサモジュールBとは別体に形
成されたレンズマウント81と組み合わせる必要がある
ため、それら全体のコストが高くなる。また、それらを
所望の箇所に個々に取り付ける作業も煩雑となる。さら
に、レンズマウント81は、イメージセンサモジュール
Bよりも一回り大きなサイズに形成しなければならず、
それら全体のサイズも大きくなる。
出されたものであって、全体の小型化および低コスト化
を図ることができるとともに、所望の箇所に取り付けて
使用するときの利便性をも高めることができるイメージ
センサモジュールを提供することをその課題としてい
る。また、本願発明は、そのようなイメージセンサモジ
ュールを適切に製造することができる製造方法を提供す
ることを他の課題としている。
は、次の技術的手段を講じている。
イメージセンサモジュールは、受光部を有するイメージ
センサチップと、このイメージセンサチップに電気的に
接続されており、かつそれぞれの一部が実装用の端子部
として形成されている複数の導体と、これら複数の導体
を支持し、かつ上記イメージセンサチップを内部に収容
している樹脂成形部と、を具備している、イメージセン
サモジュールであって、上記樹脂成形部には、上記受光
部に対向する結像用のレンズが支持されていることを特
徴としている。
収容してこれを保護する役割や、導体を支持する役割を
もつ樹脂成形部をさらに有効に利用することにより、結
像用のレンズを合理的に支持させようとするものであ
る。本願発明によれば、イメージセンサモジュール自体
に結像用のレンズが具備されているために、イメージセ
ンサモジュールを使用するときには、従来とは異なり、
イメージセンサモジュールとは別体のレンズマウントを
用いる必要を無くすことが可能となり、所望箇所への実
装作業などが容易化される。さらに重要な効果として、
本願発明においては、イメージセンサモジュールの元々
の構成要素であった樹脂成形部にレンズを支持させる構
成としているために、モジュール全体の部品点数の増加
を抑制し、全体の小型化ならびに低コスト化を図ること
もできる。
は、上記樹脂成形部は、開口部を有するケース状であ
り、かつこの開口部は、少なくとも一部分が上記レンズ
とされたカバー体により閉塞されている。
の内部を上記カバー体を利用して密閉することができ、
上記イメージセンサチップの保護や上記樹脂成形部内へ
のダスト類や湿気の進入防止を適切に図ることが可能と
なる。このことは、上記イメージセンサチップの受光部
が設けられている面を上記樹脂成形部とは別個の透明樹
脂を用いて覆う必要性を無くすことができることを意味
する。
ては、上記カバー体は、上記開口部に嵌合しており、か
つこれらカバー体と上記開口部の周縁部とは、接着剤を
介して接着され、または融着されている。
への上記カバー体の装着が容易かつ確実化されるのに加
え、上記カバー体と上記樹脂成形部との嵌合部分に気密
シール性をもたせて、上記樹脂成形部内の密封をより確
実なものにすることが可能となる。
ては、上記カバー体は、透光性材料からなり、かつこの
カバー体の少なくとも片面には、上記レンズの一定領域
以外の箇所における光の透過を防止するための遮光層が
設けられている。
カバー体の上記レンズの一定領域以外の箇所を透過して
上記イメージセンサチップに向けて進行しないように
し、撮像画像の質劣化を防止することができる。上記カ
バー体自体は、透光性材料で形成されているために、こ
のカバー体の一部をたとえば凸状の湾曲面に形成すれ
ば、この部分がレンズとなり、このカバー体の一部をレ
ンズとして簡単に形成することも可能となる。
ては、上記樹脂成形部は、遮光性を有している。
樹脂成形部を透過して上記イメージセンサチップに向け
て進行しないようにすることが簡単に達成され、撮像画
像の質劣化を防止するのにより好ましいものとなる。
ては、上記樹脂成形部内の底部には、上記イメージセン
サチップを嵌入させるための凹部が形成されており、か
つこの凹部の側壁面は、この凹部の底面に近づくほどこ
の凹部の幅を狭くする傾斜面とされている。
ンサモジュールの製造段階において、上記樹脂成形部内
に上記イメージセンサチップを投入したときに、上記傾
斜面のガイド作用によって上記イメージセンサチップを
上記樹脂成形部内の凹部内に導くことができる。したが
って、上記イメージセンサチップの位置決めを容易かつ
正確に行なうことができる。
イメージセンサモジュールの製造方法は、導体フレーム
の複数のリード部のそれぞれの一部を囲み込む樹脂成形
部を形成し、この樹脂成形部内にイメージセンサチップ
が収容され、かつこのイメージセンサチップと上記各リ
ード部との電気的な接続が図られている中間品を作製す
る工程と、結像用のレンズを上記イメージセンサチップ
の受光部に対向させるように樹脂成形部に支持させる工
程と、上記導体フレームを切断し、上記各リード部のう
ちの上記樹脂成形部の外部に突出している部分を実装用
の端子部としてフォーミングする工程と、を有している
ことを特徴としている。
の側面によって提供されるイメージセンサモジュールを
適切に製造することができ、本願発明の第1の側面によ
って得られるのと同様な効果が期待できる。
ては、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明
らかになるであろう。
形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
ジセンサモジュールの一例を示している。本実施形態の
イメージセンサモジュールAは、イメージセンサチップ
1、複数の導体2、樹脂成形部3、およびカバー体5を
具備して構成されている。カバー体5の一部が結像用の
レンズ4として形成されている。
の遮光性を有する樹脂からなり、上面が開口したケース
状である。より具体的には、この樹脂成形部3は、底壁
30と、この底壁30から起立する4つの側壁31とを
有しており、これらによって上部開口状の収容空間部3
2が形成されている。
状のCCDチップであり、その上面には受光部10と複
数の電極11とが設けられている。受光部10が光を受
けたときには、その受光量に対応した複数画素分につい
ての画像信号が複数の電極11の所定部分から出力可能
である。このイメージセンサチップ1は、樹脂成形部3
の収容空間部32内に収容され、かつ底壁30の上面に
ボンディングされている。ただし、底壁30の上面に
は、矩形の凹部33が形成されており、イメージセンサ
チップ1はこの凹部33に嵌入することによりその位置
決めが図られるようになっている。凹部33を規定する
4つの側壁面33bは、凹部33の底面33aに近づく
ほどこの凹部33の縦横の幅を狭くする傾斜面となって
いる。
する導体フレーム6から作製される。各導体2は、樹脂
成形部3の側壁31をその厚み方向に貫通していること
により樹脂成形部3によって支持されている。各導体2
のうち、樹脂成形部3内に位置する一端部は、ワイヤW
を介してイメージセンサチップ1の電極11と接続され
ている。これに対し、各導体2のうち、樹脂成形部3の
外部に露出した部分は、適宜の形状に屈曲されており、
その一部は、底壁30の下面30bと略面一高さの底面
を有する面実装用の端子部20とされている。
脂製であり、矩形のプレート状である。レンズ4は、こ
のカバー体5の上面および下面のそれぞれの中央部にレ
ンズ面40a,40bとしての膨出した曲面を形成する
ことによって、このカバー体5と一体に形成されてい
る。カバー体5の上面のうち、レンズ面40a以外の部
分には、遮光層51が設けられている。この遮光層51
は、たとえば遮光性に優れる黒色塗料をカバー体5に塗
布することによって形成されたものである。ただし、本
願発明はこれに限定されず、たとえば遮光性を有するフ
ィルムをカバー体5に貼付するなどの手段によって遮光
層51を設けてもよい。遮光層51は、レンズ面40a
の一部分を覆うように設けられていてもよく、この遮光
層51には、レンズ面40aに入射する光を絞る役割を
もたせることもできる。遮光層51は、カバー体5の上
面のみに設けられる構成に代えて、カバー体5の下面の
み,あるいはカバー体5の上下両面に設けられた構成と
されていてもよい。
を塞ぐように樹脂成形部3に装着されている。より具体
的には、樹脂成形部3の開口部34の周縁部内周には、
凹状段部35が形成されており、カバー体5はこの凹状
段部35に当接するようにして開口部34に嵌合してい
る。これにより、レンズ4はイメージセンサチップ1の
受光部10の直上に配置されている。カバー体5と開口
部34の周縁部とは、たとえば接着剤を介して接着され
ている。
ルAの製造方法の一例について、図3〜図7を参照して
説明する。
は、まず図3に示すように、樹脂成形部3を成形する。
ただし、その樹脂成形の際には、樹脂成形部3の各側壁
31に導体フレーム6の一部を貫通させるようにする。
より具体的には、導体フレーム6は、たとえば銅などの
金属板を打ち抜きプレス加工することにより形成された
ものであり、図4に示すように、互いに間隔を隔てて一
定方向(図面では左右方向)に延びる一対のサイドバン
ド部60と、これら一対のサイドバンド部60どうしを
繋ぐ複数のクロスバンド部61とを有している。各クロ
スバント部61および各サイドバンド部60には、それ
らによって囲まれた矩形状領域の中央部に向けて突出し
た帯状の複数のリード部2Aが連設されている。樹脂成
形部3は、トランスファモールド法により成形すること
が可能であり、その作業に際しては、成形用金型の上型
と下型との間に各リード部2Aの一部分を挟み込ませる
ようにセッティングする。このようにして樹脂成形部3
の成形を行なうと、その側壁31には各リード部2Aが
貫通した状態となる。樹脂成形部3の成形作業は、導体
フレーム6をその長手方向に搬送して金型のセッティン
グ箇所に順次送り込むことにより繰り返して行ない、導
体フレーム6の長手方向には複数の樹脂成形部3を一定
間隔で並べるように形成していく。
サチップ1を樹脂成形部3の開口部34から収容空間部
32内に投入し、底壁30にボンディングする。その後
は、導体フレーム6の各リード部2Aとイメージセンサ
チップ1の各電極11とを接続するためのワイヤWのボ
ンディング作業を行なう。この作業は、ワイヤボンディ
ング用のキャピラリの先端を開口部34から樹脂成形部
3内に挿入させることによって適切に行なうことができ
る。樹脂成形部3内へのイメージセンサチップ1の投入
に際し、その投入位置に多少の位置ずれが生じた場合に
は、傾斜状の側壁面33bによってイメージセンサチッ
プ1を凹部33内に落とし込むようにガイドさせること
ができる。したがって、イメージセンサチップ1の投入
作業を容易にし、かつその正確度をも高めることができ
る。
を凹状段部35に当接させるようにして樹脂成形部3の
開口部34に嵌合し、かつこの嵌合部分においてそれら
を接着剤を用いて接着させる。ただし、本願発明におい
ては、これに代えて、たとえば図7に示すような手段を
用いることもできる。この手段においては、まず同図
(a)に示すように、カバー体5の一部を樹脂成形部3
の開口部34の周縁部に嵌合させた状態において、その
嵌合部分に超音波を作用させて加熱する。このようにす
れば、同図(b)に示すように、互いに嵌合した部分ど
うしを融着させることができ、それらの間に隙間を生じ
ないようにすることがより徹底される。
符号n1で示す箇所において導体フレーム6の各リード
部2Aを切断し、樹脂成形部3の外部に各リード部2A
の一部を突出させた状態に残存させる。この切断工程に
より、最終製品に近いイメージセンサモジュールの中間
品を導体フレーム6から分離させることができる。その
後は、各リード部2Aのフォーミング加工を行い、面実
装用の端子部20を形成する。上記した一連の工程によ
れば、図1および図2に示した構成のイメージセンサモ
ジュールAが適切に製造される。
について説明する。
用のレンズ4を具備している。したがって、このイメー
ジセンサモジュールAの使用に際しては、レンズ4の代
替となる他のレンズやこのレンズを支持する部材を別途
準備しておいてからそのレンズをイメージセンサモジュ
ールAの正面に設けるといった煩わしさを無くすことが
可能となる。レンズ4は、樹脂成形部3に支持されてい
るために、レンズ4を支持するための専用の部品を用い
る場合と比較すると、部品点数の増加を抑制し、製造コ
ストを低くすることもできる。このイメージセンサモジ
ュールAは、面実装型として構成されているために、そ
の実装に際してはハンダリフローの手法を用いた面実装
が可能であり、その実装作業を自動化することもでき
る。
て撮像を行なう場合、樹脂成形部3および遮光層51
は、いずれも外部の光を遮断するため、レンズ4を透過
する光以外には、樹脂成形部3内への光の進入が生じな
いこととなる。したがって、外乱光の影響を受けない、
またはその影響の少ない質の高い撮像画像を得ることが
可能となる。
体5によって密閉されている。このため、収容空間部3
2内にダスト類や湿気などが進入することを防止するこ
とができる。したがって、イメージセンサチップ1やワ
イヤWの保護が図られるとともに、受光部10の汚れ防
止を図ることができる。一般に、イメージセンサチップ
の保護を図る場合には、透明樹脂によってイメージセン
サチップを囲み込むといった手段が採用されるが、本実
施形態においてはそのような手段を採用しなくても、イ
メージセンサチップ1を適切に保護することが可能であ
る。
されない。本願発明に係るイメージセンサモジュールの
各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。本
願発明に係るイメージセンサモジュールの製造方法の各
工程の具体的な構成は、種々に変更自在である。
部がレンズ4として形成されているが、本願発明はこれ
に限定されず、たとえばカバー体の全体がレンズとされ
ていてもかまわない。また、樹脂成形部は、イメージセ
ンサチップの全体を取り囲んだ形態に形成することも可
能であり、要は、複数の導体を支持し、かつイメージセ
ンサチップを内部に収容するものとして形成されていれ
ばよい。
は、その機能を高めるための種々の要素を追加して設け
ることも可能である。たとえば、赤外線遮断フィルムを
追加して設けることにより、赤外線を含まない、または
赤外線が少なくされた光をイメージセンサチップで受光
させるようにし、撮像画像の質を高めることも可能であ
る。
例を示す断面図である。
視図である。
程の一部を示す断面図である。
部平面図である。
程の一部を示す断面図である。
程の一部を示す断面図である。
合させて融着させる工程の要部断面図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 受光部を有するイメージセンサチップ
と、 このイメージセンサチップに電気的に接続されており、
かつそれぞれの一部が実装用の端子部として形成されて
いる複数の導体と、 これら複数の導体を支持し、かつ上記イメージセンサチ
ップを内部に収容している樹脂成形部と、 を具備している、イメージセンサモジュールであって、 上記樹脂成形部には、上記受光部に対向する結像用のレ
ンズが支持されていることを特徴とする、イメージセン
サモジュール。 - 【請求項2】 上記樹脂成形部は、開口部を有するケー
ス状であり、かつこの開口部は、少なくとも一部分が上
記レンズとされたカバー体により閉塞されている、請求
項1に記載のイメージセンサモジュール。 - 【請求項3】 上記カバー体は、上記開口部に嵌合して
おり、かつこれらカバー体と上記開口部の周縁部とは、
接着剤を介して接着され、または融着されている、請求
項2に記載のイメージセンサモジュール。 - 【請求項4】 上記カバー体は、透光性材料からなり、
かつこのカバー体の少なくとも片面には、上記レンズの
一定領域以外の箇所における光の透過を防止するための
遮光層が設けられている、請求項2または3に記載のイ
メージセンサモジュール。 - 【請求項5】 上記樹脂成形部は、遮光性を有してい
る、請求項2ないし4のいずれかに記載のイメージセン
サモジュール。 - 【請求項6】 上記樹脂成形部内の底部には、上記イメ
ージセンサチップを嵌入させるための凹部が形成されて
おり、かつこの凹部の側壁面は、この凹部の底面に近づ
くほどこの凹部の幅を狭くする傾斜面とされている、請
求項2ないし5のいずれかに記載のイメージセンサモジ
ュール。 - 【請求項7】 導体フレームの複数のリード部のそれぞ
れの一部を囲み込む樹脂成形部を形成し、この樹脂成形
部内にイメージセンサチップが収容され、かつこのイメ
ージセンサチップと上記各リード部との電気的な接続が
図られている中間品を作製する工程と、 結像用のレンズを上記イメージセンサチップの受光部に
対向させるように樹脂成形部に支持させる工程と、 上記導体フレームを切断し、上記各リード部のうちの上
記樹脂成形部の外部に突出している部分を実装用の端子
部としてフォーミングする工程と、 を有していることを特徴とする、イメージセンサモジュ
ールの製造方法。
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