JP2007150101A - モジュール基板及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モジュール基板の小型化を図りつつＥＭＣ対策を図る。
【解決手段】表面２２ａに電子部品２３が実装されるとともに導電層２７が形成されたプリント配線板２２と、一面が開放され、該開放面をプリント配線板２２の表面２２ａに接合されることにより、プリント配線板２２の表面２２ａに実装された電子部品２３を覆うシールドケース２４とを備え、プリント配線板２２に形成された導電層２７は、少なくともプリント配線板２２の表面２２ａに実装された電子部品２３の実装面側に対する領域一面に設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子機器に内蔵されるプリント配線基板に関し、特に電子部品が実装されモジュール化されたモジュール基板及びこれを用いた撮像装置に関する。

従来より、撮像装置が組み込まれた携帯電話やノート型パソコン、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）といった携帯型情報端末が提供されている。この種の携帯型情報端末に組み込まれている撮像装置は、撮像レンズと、この撮像レンズを保持するレンズ鏡筒と、撮像レンズより入射された光を受光して映像信号を生成するＣＣＤやＣＭＯＳといった撮像素子と、撮像素子から出力された映像信号が入力され、所定の信号処理を行う信号処理回路等がモジュール化されて形成されたカメラモジュールとして提供されることが多い。

このようなカメラモジュールは、情報携帯型端末の小型化、高機能化に伴い、同様に小型化、高機能化が要請されている。また、回路の動作周波数の飛躍的な上昇に伴い、カメラモジュールや情報携帯型端末の正常な動作を阻害する不要輻射への対策が重視されている。すなわち、カメラモジュールが搭載された携帯電話やノート型パソコン等において、カメラモジュールから発生する不要輻射によって通信機能が阻害されたり、あるいは携帯電話やノート型パソコンの使用によって発生する不要輻射によってカメラモジュールの機能が阻害される場合がある。このようなＥＭＣ（Electromagnetic Compatibility）対策として、たとえばカメラモジュールをシールドケースで遮蔽することが行われている（特許文献１）。

この特許文献１記載のカメラモジュールにおいては、前ケースと後ケースからなるシールドケースを備え、これら前ケースと後ケースとでカメラモジュールを収納することにより、カメラモジュールから発生する不要輻射を抑制し、また情報携帯型端末の使用によって発生する不要輻射がカメラモジュールに影響を与えることを防止している。

しかし、特許文献１記載のカメラモジュールでは、前ケースと後ケースを合わせることによりカメラモジュールを覆うものであることから、シールドケース全体の大型化を招き、携帯型情報端末の小型化、薄型化といった要請に応じることが困難となる。また、シールドケースは、アルミニウム等の導電性を有する材料から形成されており、グランドを実装基板に落とす必要があるが、このシールドケースの実装基板への半田付けが難しい。さらに、前ケース及び後ケースの２つのケースを要し、コスト的にも不利となる。

また、シールドケースの小型化を図るために、片側のケースのみを用いてカメラモジュールを覆うように取り付けたものもあるが、反対側が開放されていることから、そのシールド効果には限界があった。

特開２００５−８６３４１号公報

本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、カメラモジュールの小型化を図りつつＥＭＣ対策を図る上で有利なモジュール基板及びこれを用いた撮像装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明に係るモジュール基板は、表面に電子部品が実装されるとともに導電層が形成されたプリント配線板と、一面が開放され、該開放面を上記プリント配線板の上記表面に接合されることにより、上記プリント配線板の上記表面に実装された上記電子部品を覆うシールドケースとを備え、上記プリント配線板に形成された導電層は、少なくとも上記プリント配線板の上記表面に実装された上記電子部品の実装面側に対する領域一面に設けられていることを特徴とするものである。

また、本発明に係る撮像装置は、レンズ鏡筒に保持された撮像レンズと、上記レンズ鏡筒が立設された絶縁基板に実装され上記撮像レンズから入射された光を受光する撮像素子とを備えるカメラモジュールと、表面に電子部品が実装されるとともに導電層が形成されたプリント配線板と、一面が開放され、該開放面を上記プリント配線板の上記表面に接合されることにより、上記プリント配線板の上記表面に実装された上記電子部品を覆うシールドケースとを備え、上記プリント配線板に形成された導電層は、少なくとも上記プリント配線板の上記表面に実装された上記電子部品の実装面側に対する領域一面に設けられているモジュール基板とを有し、上記カメラモジュールの絶縁基板と上記モジュール基板とが積層されているものである。

本発明に係るモジュール基板及び撮像装置によれば、電子部品をシールドケースによってプリント配線板への実装面を除く面を覆うと共に、プリント配線板の実装面に対する領域一面にわたって形成された導電層で、シールドケースの開放面を蓋することで、モジュール基板全体をシールドケース内に収納した場合と同様に電子部品のＥＭＣ対策を図ることができる。特に撮像装置に適用した場合には、不要輻射を多く発生する電子部品をプリント配線板に実装すると共にその周辺をシールドケース及び導電層でシールドすることで、大きなＥＭＣ効果を得ることができる。

また、モジュール基板及び撮像装置は、全体をシールドケース内に収納されるものではなく、電子部品のみをシールドケース及び導電層で覆うことから、シールドケース全体の大型化を招くことなく、小型化、薄型化の要請に容易に応じることができる。

以下、本発明が適用されたモジュール基板及び撮像装置について、これを携帯電話１に組み込んだ場合を例に、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明が適用された携帯電話１は、図１に示すように、ヒンジ部４によって開閉可能に連結された上下ケース２，３を有する。一方の上ケース２の表面には、レンズ窓５が設けられ、該レンズ窓５の内側に撮像装置６が組み込まれている。

撮像装置６は、図２に示すように、カメラモジュール１０と、このカメラモジュール１０が実装されるモジュール基板１１とからなる。カメラモジュール１０は、レンズ鏡筒１２に保持された第１，第２の撮像レンズ１３，１４と、上記レンズ鏡筒１２が立設された絶縁基板１５に実装され上記第１，第２の撮像レンズ１３，１４から入射された光を受光する撮像素子１６とを備える。

カメラモジュール１０を構成するレンズ鏡筒１２は、たとえば下端側が開放された中空円筒体からなり、中空の内部に第１，第２の撮像レンズ１３，１４が配設されている。またレンズ鏡筒１２の閉塞された上端側には、第１，第２の撮像レンズ１３，１４を外方に臨ませる開口部１８が穿設され、光透過性の保護カバー１９が取り付けられている。そしてレンズ鏡筒１２は、外周壁１２ａの開放端側の端部が絶縁基板１５上に接着剤２１によって接着されることにより実装されている。

このレンズ鏡筒１２内に配設された第１，第２のの撮像レンズ１３，１４は、それぞれ凸レンズあるいは凹レンズからなり、レンズ鏡筒１２の開口部１８より取り込まれた光を撮像素子１６に集光させるものである。これら撮像レンズは、設計に応じて１又は複数用いられ、また凸レンズあるいは凸レンズと凹レンズの結合によって構成される。

レンズ鏡筒１２が実装される絶縁基板１５は、例えばセラミック基板が用いられ、矩形状の凹部１５ａ内において、第１，第２のの撮像レンズ１３，１４と対向する面に撮像素子１６が実装されるとともに、配線パターンが形成され、この配線パターンと撮像素子１６とがワイヤーボンディング等により接続されている。また、撮像素子１６は、ＣＣＤやＣＭＯＳが用いられ、凹部１５ａの上面に配設された透明なシールガラス２０で覆われている。

このようなカメラモジュール１０は、撮像素子１６により生成された撮像信号を受けて信号処理を行う半導体チップ２３が配設されたモジュール基板１１に積層される。モジュール基板１１は、内層及び外層に導電層が形成されるとともに表面に半導体チップ２３が実装されてモジュール化された多層プリント配線板である。

このモジュール基板１１は、多層プリント配線板２２と、半導体チップ２３が実装される多層プリント配線板２２の表面２２ａに接合されることにより半導体チップ２３を覆うシールドケース２４とを備える。そしてモジュール基板１１は半導体チップ２３が実装される表面２２ａと反対側の裏面２２ｂに上記カメラモジュール１０の絶縁基板１５が実装されることにより撮像装置６を構成する。

この多層プリント配線板２２は、内層及び半導体チップ２３が実装される表面２２ａに導電層が形成されたプリント配線板であり、例えば、ベースとなるコア基板にレーザ光で穴を開け導電ペーストを充填させた後、銅箔を積層させて両面板を形成する。そして表面のパターンを作成した後、導電ペーストを充填したプリプレグ及び銅箔を積層し表面のパターンを形成する工程を繰り返すことでビルドアップされることにより形成される。

また、多層プリント配線板２２は、コア基板に貼着された銅箔等の金属箔をエッチング等し、あるいはメッキすることにより形成された導電パターンやメッキスルーホールが形成された基板を複数用意し、プリプレグとこれら基板を積層させ熱加圧することにより一括して積層させることにより形成してもよく、その他、公知の方法で形成することができる。

これにより多層プリント配線板２２は、後述するシールド層２７や、導電ペーストやメッキスルーホール等によって接続された配線パターン２８が絶縁層２９を介して内外層にわたって形成されている。

そして多層プリント配線板２２は、最外層の表面２２ａに半導体チップ２３の実装部２５と、この実装部２３に実装される半導体チップ２３を覆うシールドケース２４が接合される接合領域２６が設けられている。実装部２５は、半導体チップ２３の形状に応じて例えば略矩形状に形成された絶縁層や、半導体チップ２３の接合端子が接続されるランドやボンディングパッド等の端子部が形成されている。なお、端子部はバイアホールによって内層パターンと接続されている。また実装部２５は、実装される半導体チップ２３の数に応じて一又は複数形成される。この半導体チップ２３を覆うシールドケース２４の接合領域２６は、実装部２５の周囲を囲むように設けられた導電パターンからなり、シールドケース２４の形状に応じて例えば略矩形の枠形状に形成されている。

実装部２５に実装される半導体チップ２３は、例えば撮像素子１６により生成された撮像信号の信号処理を行うＤＳＰ（Digital Signal Processor）といった不要輻射が多く発生する電子部品である。半導体チップ２３は、多層プリント配線板２２に実装されることにより、同じく多層プリント配線板２２に実装されたカメラモジュール１０の撮像素子１６と電気的に接続され、撮像素子１６から撮像信号が送られる。

また、この半導体チップ２３を覆うシールドケース２４は、半導体チップ２３から発生する不要輻射を抑えることで携帯電話１等の撮像装置６が組み込まれる電子機器の操作に影響が出ないようにし、また電子機器の操作によって発生する電波障害に対する半導体チップ２３のイミュニティを向上させるためのものである。このシールドケース２４は、一面が開放された箱状の部材であり、アルミニウム等の導電性を有する材料から形成されている。シールドケース２４は、側壁の開放面側の端部に、多層プリント配線板２２への接合片２４ａが外方に向かって折り曲げ形成されている。そしてシールドケース２４は、開放面を多層プリント配線板２２の外層の一面２２ａ側に向けて載置されるとともに、接合片２４ａが接合領域２６に半田等の導電ペースト３１により接合されることにより、内部に半導体チップ２３が収納され、これによって半導体チップ２３を覆う。なお、シールドケース２４は、多層プリント配線板２２の外層に向けられる一面が開放されていればその形状は問わず、矩形の箱状、半球状等、適宜選択することができる。

プリント配線板２２は、このシールドケース２４に覆われた半導体チップ２３の実装面２３ａに対する領域一面に導電層が形成され、この導電層が半導体チップ２４の不要輻射を遮蔽するシールド層２７とされている。そして撮像装置６は、多層プリント配線板２２の表面２２ａに接合されたシールドケース２４と、多層プリント配線板２２に形成されたシールド層２７とで、半導体チップ２３を挟むことで半導体チップ２３に対するＥＭＣ対策を効果的に図ることができる。すなわち、多層プリント配線板２２に実装された半導体チップ２３をシールドケース２４で覆うと共に、この多層プリント配線板２２に形成されたシールド層２７がシールドケース２４の開放端面側の蓋として機能させることにより、半導体チップ２３の全方位を覆う効果を得ることができ、これにより電磁遮蔽を図ることができる。

このシールド層２７は、例えば絶縁層に貼着された銅箔からなる導電層であり、多層プリント配線板２２の内層及び／又は外層に、少なくとも１層形成されている。またシールド層２７は、少なくとも半導体チップ２３が実装される実装部２５をカバーする領域、すなわち、少なくとも実装部２５と重畳する領域一面に亘って形成されている。

またシールド層２７は、図３及び図４に示すように、多層プリント配線板２２の内層に形成された場合、多層プリント配線板２２に形成されたバイアホール３０を介して、接合領域２６に接合されたシールドケース２４と接続されている。これにより、モジュール基板１１は、シールドケース２４、バイアホール３０及びシールド層２７とで半導体チップ２３を覆うこととなり、電磁遮蔽を図る。

なお、シールド層２７は、多層プリント配線板２２の表面２２ａに形成された場合には、接合領域２６と連続して形成されると共に、このシールド層２７上に絶縁層が形成され、この絶縁層上に半導体チップ２３が実装される。また、シールド層２７は、多層プリント配線板２２の裏面２２ｂに形成された場合には、バイアホール３０が接合領域２６から裏面２２ｂにかけて形成され、シールドケース２４と接続される。さらに、シールド層２７は、多層プリント配線板２２の表裏面２２ａ，２２ｂ及び／又は内層に一層又は複数層形成するようにしてもよい。

なお、多層プリント配線板２２の裏面２２ｂ側を他の電子部品の実装面としている場合には、裏面２２ｂを除く内層及び表面２２ａをシールド層２７の形成領域として利用することができる。

かかるモジュール基板１１は、半導体チップ２４をシールドケース２４によって多層プリント配線板２２への実装面２３ａを除く面を覆うと共に、多層プリント配線板２２の内層及び／又は外層においてこの実装面２３ａに対する領域一面にわたって形成されたシールド層２７で、シールドケース２４の開放面を蓋することで、モジュール基板全体をシールドケース内に収納した場合と同様に半導体チップ２４のＥＭＣ対策を図ることができる。特に撮像装置６に適用した場合には、不要輻射の大部分はＤＳＰから発生することから、このＤＳＰを多層プリント配線板２２に実装すると共にその周辺をシールドケース２４及びシールド層２７でシールドすることで、大きなＥＭＣ効果を得ることができる。

また、モジュール基板１１は、全体をシールドケース内に収納されるものではなく、半導体チップ２４のみをシールドケース２４及びシールド層２７で覆うことから、シールドケース全体の大型化を招くことなく、小型化、薄型化の要請に容易に応じることができる。また、モジュール基板１１は、一面が開放されたシールドケース２４を一つだけ用いるのみでＥＭＣ対策を図ることができるため、軽量化を図ることができる。さらに、半導体チップ２４は通常の実装工程で多層プリント配線板２２に実装することができるとともに、シールドケース２７も半田付け等により容易に多層プリント配線板２２に接合することができる。

以上、モジュール基板１１及びこれを用いた撮像装置６について説明したが、本発明が適用されたモジュール基板は、半導体チップ２３として、撮像素子１６から送信された撮像信号の処理を行うＤＳＰ以外にも、種々の半導体チップを用いることができ、必ずしもカメラモジュールと組み合わされて用いられるものに限定されない。多層プリント配線板２２は、外層の一面２２ａに半導体チップ２３及びシールドケース２４を実装すると共に内層及び／又は外層にシールド層２７を設け、他面側を実装面としては用いないものであっても、同様に半導体チップ２３による電磁遮蔽を行うことができる。

またシールド層２７が形成される基板は、多層プリント配線板以外にも、単層のプリント配線板であってもよい。単層のプリント配線板を用いた場合、シールド層は、基板の表面及び／又は裏面に形成される。

本発明が適用された携帯電話を示す斜視図である。 本発明に係る撮像装置を示す断面図である。 本発明に係るモジュール基板を示す断面図である。 本発明に係るモジュール基板を示す断面図である。

符号の説明

１ 携帯電話、６ 撮像装置、１０ カメラモジュール、１１ モジュール基板、１２ レンズ鏡筒、１３ 第１の撮像レンズ、１４ 第２の撮像レンズ、１５ 絶縁基板、１６ 撮像素子、１８ 開口部、１９ 保護カバー、２１ 接着剤、２２ 多層プリント配線板、２３ 半導体チップ、２４ シールドケース、２５ 実装部、２６ 接合領域、２７ シールド層、３０ バイアホール、３１ 導電ペースト

Claims (7)

1. 表面に電子部品が実装されるとともに導電層が形成されたプリント配線板と、
   一面が開放され、該開放面を上記プリント配線板の上記表面に接合されることにより、上記プリント配線板の上記表面に実装された上記電子部品を覆うシールドケースとを備え、
   上記プリント配線板に形成された導電層は、少なくとも上記プリント配線板の上記表面に実装された上記電子部品の実装面側に対する領域一面に設けられていることを特徴とするモジュール基板。
2. 上記プリント配線板は、内層及び／又は外層に上記導電層が形成された多層プリント配線板であることを特徴とする請求項１記載のモジュール基板。
3. 上記導電層は、上記プリント配線板に形成されたバイアホールを介して上記シールドケースと接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のモジュール基板。
4. レンズ鏡筒に保持された撮像レンズと、上記レンズ鏡筒が立設された絶縁基板に実装され上記撮像レンズから入射された光を受光する撮像素子とを備えるカメラモジュールと、
   表面に電子部品が実装されるとともに導電層が形成されたプリント配線板と、一面が開放され、該開放面を上記プリント配線板の上記表面に接合されることにより、上記プリント配線板の上記表面に実装された上記電子部品を覆うシールドケースとを備え、上記プリント配線板に形成された導電層は、少なくとも上記プリント配線板の上記表面に実装された上記電子部品の実装面側に対する領域一面に設けられているモジュール基板とを有し、
   上記カメラモジュールの絶縁基板と上記モジュール基板とが積層されている撮像装置。
5. 上記プリント配線板は、内層及び／又は外層に上記導電層が形成された多層プリント配線板であることを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
6. 上記導電層は、上記プリント配線板に形成されたバイアホールを介して上記シールドケースと接続されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の撮像装置。
7. 上記モジュール基板に実装された電子部品は、上記撮像素子から受信した映像信号を処理する信号処理部であることを特徴とする請求項４記載の撮像装置。

Images