JP2009095000A - Camera module and method for manufacturing imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カメラモジュール等に関し、より詳しくは、例えば、携帯電話機等に搭載されるカメラモジュール等に関する。 The present invention relates to a camera module and the like, and more particularly to a camera module and the like mounted on, for example, a mobile phone.
近年、携帯電話機等の各種機器にカメラシステムが搭載されている。このようなカメラシステムには、マイクロレンズを用いて被写体画像をイメージセンサに結像させるカメラモジュールが広く使用されている。
このようなカメラモジュールについて、例えば、特許文献１に、小型カメラモジュールのソケットへの取付け構造を、ソケットのバネ性腕部が小型カメラモジュールに当たらないようにすることにより、小型カメラモジュールとソケットとの電気的接続の信頼性が向上することが記載されている。
In recent years, camera systems are mounted on various devices such as mobile phones. In such a camera system, a camera module that forms a subject image on an image sensor using a microlens is widely used.
With regard to such a camera module, for example,
ところで、イメージセンサとカバーガラスとを一体化したパッケージセンサを用いるカメラモジュールの場合、パッケージセンサを収納した台座マウントと回路基板との半田付けを確実に行うために、台座マウントが回路基板に当たらないように所定のクリアランスを設けている。
台座マウントと回路基板との間にこのようなクリアランスが残ると、外部の照明光等が原因となる迷光により、イメージセンサに結像される被写体画像にフレア等が生じる。このため、このようなクリアランスは接着剤等により埋める必要がある。
しかし、このようなクリアランスを埋める作業は、通常、カメラモジュールを搭載した回路基板を、所定の加熱炉（リフロー炉）にて加熱処理するリフロー半田付け処理の後に行われるため、作業工程が増大し、生産性の低下の原因と一つとなる。
また、別体の金属カバーや台座マウントの表面に形成された導電膜により、カメラモジュールを電磁シールド（ＥＭＩシールド）する場合も、リフロー半田付け処理の後に、導電性接着剤又は半田を用いて、シールド部を回路基板に通電させる工程が必要となる。
By the way, in the case of a camera module using a package sensor in which an image sensor and a cover glass are integrated, the pedestal mount does not hit the circuit board in order to securely solder the pedestal mount housing the package sensor and the circuit board. Thus, a predetermined clearance is provided.
If such a clearance remains between the pedestal mount and the circuit board, flare or the like occurs in the subject image formed on the image sensor due to stray light caused by external illumination light or the like. For this reason, such clearance needs to be filled with an adhesive or the like.
However, such a clearance filling operation is usually performed after a reflow soldering process in which a circuit board on which a camera module is mounted is heated in a predetermined heating furnace (reflow furnace). This is one of the causes of productivity decline.
Also, when the camera module is electromagnetically shielded (EMI shield) by a conductive film formed on the surface of a separate metal cover or pedestal mount, after the reflow soldering process, using a conductive adhesive or solder, A step of energizing the shield part to the circuit board is required.
本発明は、上述した技術的課題を解決するためになされたものである。即ち、本発明の目的は、台座マウントと回路基板とのクリアランスを後工程で埋める作業を不要とし、さらに、リフロー加熱の際にシールド部の回路基板への通電が可能となり、生産性向上及び材料コストの低減を図れるカメラモジュールを提供することにある。 The present invention has been made to solve the technical problems described above. That is, the object of the present invention is to eliminate the need to fill up the clearance between the pedestal mount and the circuit board in a later process, and to allow energization to the circuit board of the shield part during reflow heating, improving productivity and material. The object is to provide a camera module capable of reducing the cost.
かくして本発明によれば、レンズユニットと、レンズユニットにより結像された入射光を電気信号に変換する撮像素子と、レンズユニットが取り付けられ、撮像素子を収納する台座マウントと、を有し、台座マウントの側壁部の下端に、撮像素子と所定の回路基板との接合を可能にするリフロー温度にて溶融する熱可塑性樹脂から構成される底面部を備えることを特徴とするカメラモジュールが提供される。 Thus, according to the present invention, the pedestal includes: a lens unit; an imaging device that converts incident light imaged by the lens unit into an electrical signal; and a pedestal mount to which the lens unit is attached and that stores the imaging device. Provided is a camera module comprising a bottom surface portion made of a thermoplastic resin that melts at a reflow temperature that enables bonding between an image sensor and a predetermined circuit board at a lower end of a side wall portion of the mount. .
ここで、本発明が適用されるカメラモジュールにおいて、底面部は、台座マウントの側壁部を構成する合成樹脂と底面部を構成する熱可塑性樹脂とを用いる２色成形法により、側壁部と一体に形成されることが好ましい。
また、底面部の台座マウントの側壁部との接合面は、底面部と側壁部とが互いに嵌合するように、所定の凹凸形状を有することが好ましい。
さらに、底面部は、底面部の断面幅が先端に向けて側壁部の断面幅より小さくなるように、テーパ形状を有することが好ましい。
また、底面部の断面幅が、側壁部の断面幅より大きいことが好ましい。
また、底面部を構成する熱可塑性樹脂の粘度が、３，０００ｍＰａ・ｓ〜１０，０００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。
Here, in the camera module to which the present invention is applied, the bottom surface portion is integrated with the side wall portion by a two-color molding method using a synthetic resin constituting the side wall portion of the pedestal mount and a thermoplastic resin constituting the bottom surface portion. Preferably it is formed.
Moreover, it is preferable that the joint surface with the side wall part of the base mount of a bottom part has a predetermined | prescribed uneven | corrugated shape so that a bottom face part and a side wall part may mutually fit.
Furthermore, the bottom surface portion preferably has a tapered shape so that the cross-sectional width of the bottom surface portion is smaller than the cross-sectional width of the side wall portion toward the tip.
Moreover, it is preferable that the cross-sectional width of a bottom face part is larger than the cross-sectional width of a side wall part.
Moreover, it is preferable that the viscosity of the thermoplastic resin which comprises a bottom face part is 3,000mPa * s-10,000mPa * s.
また、本発明が適用されるカメラモジュールにおいて、底面部が、リフロー温度にて溶融する熱可塑性樹脂と導電性フィラーとを含む熱可塑性樹脂組成物から構成されることが好ましい。
さらに、台座マウントの表面に導電性皮膜が形成されていることが好ましい。
In the camera module to which the present invention is applied, it is preferable that the bottom surface portion is made of a thermoplastic resin composition containing a thermoplastic resin that melts at a reflow temperature and a conductive filler.
Furthermore, it is preferable that a conductive film is formed on the surface of the pedestal mount.
次に、カメラモジュールを構成する台座マウントの側壁部の底面部との接合面は、側壁部の外側から撮像素子を収納する台座マウントの内側に向かって下り勾配となるようにテーパ形状が形成されていることが好ましい。
また、カメラモジュールを構成する台座マウントの側壁部の底面部との接合面は、側壁部の外周面から側壁部の厚さの約２分の１程度の範囲まで側壁部の外側から内側に向かって所定の下り勾配となるように形成された第１のテーパ形状と、側壁部の厚さの約２分の１程度の地点で接合面が回路基板の方向に略垂直に下降するように形成された段差と、段差が形成された部分から側壁部の内側に向かって所定の下り勾配となるように形成された第２のテーパ形状と、を有していることが好ましい。
Next, the taper shape is formed so that the joint surface with the bottom surface portion of the side wall portion of the pedestal mount constituting the camera module has a downward slope from the outside of the side wall portion toward the inside of the pedestal mount that houses the imaging device. It is preferable.
Further, the joint surface with the bottom surface portion of the side wall portion of the pedestal mount constituting the camera module extends from the outer side surface of the side wall portion to about one half of the thickness of the side wall portion from the outside to the inside of the side wall portion. The first tapered shape formed to have a predetermined downward slope and the joining surface descends substantially perpendicularly to the direction of the circuit board at a point about one-half the thickness of the side wall. It is preferable to have a stepped portion and a second tapered shape formed to have a predetermined downward slope from the portion where the stepped portion is formed toward the inside of the side wall portion.
さらに、撮像素子と接合する回路基板は、リフロー温度にて溶融した底面部が接合する端子部を設ける部分が凸部となるように形成された段差を有することが好ましい。
また、撮像素子と接合する回路基板は、リフロー温度にて溶融した底面部が接合する端子部を設ける部分が凹部となるように形成された段差を有することが好ましい。
ここで、撮像素子と回路基板との接合を可能にするリフロー温度が、１９０℃〜２９０℃であることが好ましい。
ここで、底面部を構成する熱可塑性樹脂が、ホットメルト接着剤であることが好ましい。
Furthermore, it is preferable that the circuit board to be bonded to the imaging element has a step formed so that a portion where the terminal portion to which the bottom surface portion melted at the reflow temperature is bonded becomes a convex portion.
Moreover, it is preferable that the circuit board joined to the image pickup device has a step formed so that a portion where the terminal portion joined to the bottom surface portion melted at the reflow temperature is a concave portion.
Here, it is preferable that the reflow temperature which enables joining of an image pick-up element and a circuit board is 190 to 290 degreeC.
Here, it is preferable that the thermoplastic resin constituting the bottom surface portion is a hot melt adhesive.
次に、本発明によれば、レンズユニットが取付けられた台座マウントに撮像素子を収納したカメラモジュールとカメラモジュールに接合した回路基板とを有する撮像装置の製造方法であって、予め所定位置に半田ペーストが塗布された回路基板にカメラモジュールを搭載し、カメラモジュールの台座マウントの下端に設けた熱可塑性樹脂からなる底面部と回路基板との間に所定のクリアランスを設ける搭載工程と、搭載工程によりカメラモジュールを搭載した回路基板を加熱炉に通して加熱し、カメラモジュールの撮像素子と回路基板とを半田付けするとともに、カメラモジュールの台座マウントの下端に設けた底面部を溶融し、台座マウントと回路基板との間に設けたクリアランスを埋める加熱工程と、を有することを特徴とする撮像装置の製造方法が提供される。
ここで、台座マウントの下端に設けた底面部を構成する熱可塑性樹脂が、ホットメルト接着剤であることが好ましい。
Next, according to the present invention, there is provided a method for manufacturing an image pickup apparatus having a camera module housing an image pickup element in a pedestal mount to which a lens unit is attached, and a circuit board joined to the camera module, and soldered in advance to a predetermined position. A mounting process in which a camera module is mounted on a circuit board coated with paste, and a predetermined clearance is provided between the circuit board and a bottom surface portion made of a thermoplastic resin provided at a lower end of a pedestal mount of the camera module. The circuit board on which the camera module is mounted is heated through a heating furnace to solder the image pickup device and the circuit board of the camera module, and the bottom surface provided at the lower end of the pedestal mount of the camera module is melted. A heating step of filling a clearance provided between the circuit board and the image pickup apparatus. Manufacturing method is provided.
Here, it is preferable that the thermoplastic resin which comprises the bottom face part provided in the lower end of the base mount is a hot melt adhesive.
本発明によれば、台座マウントと回路基板とのクリアランスを後工程で埋める作業が不要となる。 According to the present invention, it is not necessary to fill the clearance between the pedestal mount and the circuit board in a subsequent process.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することが出来る。また、使用する図面は本実施の形態を説明するためのものであり、実際の大きさを表すものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention. The drawings used are for explaining the present embodiment and do not represent the actual size.
（第１の実施形態）
図１は、本実施の形態（第１の実施形態）が適用されるカメラモジュール１を説明する図である。図１に示すように、カメラモジュール１は、複数枚のレンズ（後述）を保持するレンズユニット２と、レンズユニット２を取り付ける台座マウント３とを備えている。台座マウント３は、レンズユニット２が取り付けられる円筒部３ａと、円筒部３ａと一体に構成されている矩形部３ｂとを有し、台座マウント３の矩形部３ｂの下端に、熱可塑性樹脂からなる底面部１１を設けている。底面部１１については後述する。尚、レンズユニット２を台座マウント３に取り付けた部品を鏡筒と呼ぶことがある。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram for explaining a
図２は、図１に示すカメラモジュール１の分解斜視図である。図２に示すように、カメラモジュール１は、レンズユニット２と、台座マウント３とを備える。さらに、レンズユニット２に入射する入射光の特定の周波数成分を除去するフィルタ４と、入射光を電気信号に変換するセンサ（撮像素子）５と、フィルタ４とセンサ５との間に配置された方形のガラスカバー７とを備えている。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the
カメラモジュール１のレンズユニット２は、内部に複数枚のレンズを収容するバレル（ホルダ）２ａから構成されている。バレル２ａの端面には光が入射する開口部２ｄが設けられ、バレル２ａの外周面には雄ねじ２ｃが形成されている。
The
前述したように、台座マウント３の円筒部３ａと矩形部３ｂとは一体に構成され、円筒部３ａの内部空間と矩形部３ｂの内部空間とが連続するように構成されている。また、円筒部３ａの内周面には、前述したレンズユニット２のバレル２ａの外周面に形成された雄ねじ２ｃに対応する雌ねじ３ｃが形成されている。さらに、台座マウント３の矩形部３ｂには側壁部３ｅが形成され、側壁部３ｅの下端に底面部１１を設けている。
レンズユニット２は、台座マウント３の円筒部３ａに螺合して取り付けられる。尚、レンズ２ｂ（図３参照）が台座マウント３に直接取り付けられてもよい。
As described above, the
The
図３は、図１及び図２に示すカメラモジュール１の縦断面図である。図３に示すように、本実施の形態では、レンズユニット２本体のバレル２ａに、２枚のレンズ２ｂを有する。
レンズ２ｂは、外光を透過してセンサ５の受光領域（撮像エリア）５ａに結像させるための光学素子である。即ち、レンズ２ｂは、開口部２ｄから入射した光がセンサ５に結像するように所定の光学系を形成する。尚、レンズ２ｂは、単一のレンズ又は複数枚のレンズ群で構成することができる。レンズユニット２は、台座マウント３の円筒部３ａにねじ込まれ、ねじ作用により結像調整が行われた後に接着剤により台座マウント３に固着される。これにより、レンズユニット２の焦点合わせを実現している。
また、バレル２ａの内側には、２枚のレンズ２ｂの間に位置する中間環２ｅと、２枚のレンズ２ｂの下側に位置するレンズ押さえ２ｆが設けられている。
中間環２ｅは、開口部２ｄを通過する入射光の光量を制限する絞り機能を有している。また、レンズ押さえ２ｆは、２枚のレンズ２ｂを押さえている。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the
The
Further, an
The
台座マウント３の内側には、内面から延びて内部空間を狭めるように形成されたフランジ部３ｄを有する。台座マウント３のフランジ部３ｄには、フィルタ４が取り付けられる。
ここで、フィルタ４は、外光の特定の周波数成分を除去する薄板の部材である。本実施の形態では、赤外線除去フィルタ（ＩＲＣＦ：Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｃｕｔ Ｆｉｌｔｅｒ）を用いている。フィルタ４がフランジ部３ｄに取り付けられると、台座マウント３の内部空間が２つに仕切られる。このフィルタ４は、センサ５の近傍に配置されており、これにより、乱反射の影響を抑制している。
On the inner side of the
Here, the
台座マウント３の矩形部３ｂの、側壁部３ｅに囲まれて形成される領域の内側には、半田バンプ８を介してセンサ５が固着されたガラスカバー７が収容されている。図３に示すように、ガラスカバー７は、フィルタ４とセンサ５との間に配置され、ガラスカバー７にはセンサ５が固着されている。
センサ５は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等のイメージセンサ（撮像素子）である。本実施の形態では、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｃａｌｅ Ｐａｃｋａｇｅ）構造を有するセンサを用いている。センサ５は、レンズユニット２を介して受光領域５ａに結像した光に応じて電気信号を生成し、出力する。
A
The
ガラスカバー７の出射面（下面）側には、配線パターン７ａが予め設けられている。そして、この配線パターン７ａとセンサ５とが電気的及び物理的に接続するように複数の半田バンプ８が設けられている。このように、配線パターン７ａに取り付けられた半田バンプ８により、センサ５は、ガラスカバー７に物理的に固定（接合）されると共に、ガラスカバー７の配線パターン７ａと電気的に接続されている。
A
ここで、センサ５とガラスカバー７との離間距離は、半田バンプ８の大きさによって決定される。半田バンプ８の大きさを制御することは容易であることから、センサ５とガラスカバー７との位置決めを正確に行うことが可能である。また、複数の半田バンプ８により位置決めすることから、センサ５とガラスカバー７との離間距離が平均化される。
ガラスカバー７の出射面側の配線パターン７ａの別の位置には、半田バンプ９が配されている。この半田バンプ９により、ガラスカバー７と回路基板（図示省略）との間の電気的な接続が確保される。尚、この半田バンプ９は、ガラスカバー７に固定されているセンサ５と回路基板とが互いに離間するためのスペーサとしても用いられている。
Here, the distance between the
Solder bumps 9 are arranged at other positions of the
次に、カメラモジュール１を構成するレンズユニット２と台座マウント３の材料について説明する。
本実施の形態では、レンズユニット２のバレル２ａ及び台座マウント３は、遮光性を有し、且つ、後述する加熱炉（リフロー炉）における加熱処理の際に、リフロー温度に耐えられる耐熱性を有する合成樹脂により構成される。ここで、リフロー炉は、例えば、プリント配線基板等の実装基板上で電子部品等を接続する個所に予め半田を供給し、そこに電子部品を配置してから加熱するリフロー・半田付けを行う装置である。また、リフロー温度は、センサ（撮像素子）５と回路基板（図示省略）との接合が可能な温度である。
ここで、耐熱温度としては、通常、２００℃以上、好ましくは２６０〜３００℃であることが望ましい。
Next, the materials of the
In the present embodiment, the
Here, the heat resistant temperature is usually 200 ° C. or higher, preferably 260 to 300 ° C.
このような耐熱性を有する合成樹脂としては、例えば、エチレンテレフタレートとパラヒドロキシ安息香酸との重縮合体、フェノールおよびフタル酸とパラヒドロキシ安息香酸との重縮合体、２，６−ヒドロキシナフトエ酸とパラヒドロキシ安息香酸との重縮合体等の液晶ポリマー；ポリフタルアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、熱可塑性ポリイミド等の熱可塑性樹脂が挙げられる。
また、レンズ２ｂを構成する材料としては、シリコーン系樹脂等の合成樹脂；ガラス等が挙げられる。
Examples of such heat-resistant synthetic resins include polycondensates of ethylene terephthalate and parahydroxybenzoic acid, polycondensates of phenol and phthalic acid and parahydroxybenzoic acid, and 2,6-hydroxynaphthoic acid. Examples thereof include liquid crystal polymers such as polycondensates with parahydroxybenzoic acid; thermoplastic resins such as polyphthalamide resin, polyether ether ketone resin (PEEK), and thermoplastic polyimide.
Moreover, as a material which comprises the
次に、底面部１１について説明する。
図３に示すように、レンズユニット２は、台座マウント３の側壁部３ｅの下端に底面部１１を有する。底面部１１は、台座マウント３と後述する回路基板（図示せず）との間に所定のクリアランスＣを形成している。尚、クリアランスＣは台座マウント３と回路基板との半田付けを確実に行うために、台座マウント３が回路基板に当たらないように予め設けられる。
底面部１１は、後述する加熱炉（リフロー炉）における加熱処理に際し、リフロー温度にて溶融し、クリアランスＣを埋めるように回路基板側に垂れる性質を有する熱可塑性樹脂から形成されている。ここで、リフロー温度は、通常、１９０℃〜２９０℃の範囲であり、好ましくは２５０℃〜２６０℃の範囲である。
Next, the
As shown in FIG. 3, the
The
このような熱可塑性樹脂としては、例えば、リフロー温度における粘度が、３，０００
ｍＰａ・ｓ〜１０，０００ｍＰａ・ｓであるものが挙げられる。具体的には、ポリカーボ
ネート樹脂、ホットメルト接着剤等が例示される。中でも、ホットメルト接着剤としては、例えば、１１ナイロンや１２ナイロン等のポリアミド樹脂を主成分とするポリアミド樹脂ホットメルト接着剤；熱可塑性ポリウレタン樹脂を主成分とするポリウレタン樹脂ホットメルト接着剤；非晶性ポリプロピレン樹脂を主成分とするポリオレフィン樹脂ホットメルト接着剤等が挙げられる。尚、ホットメルト接着剤を用いる場合は、反射防止のため黒色のものが好ましい。
As such a thermoplastic resin, for example, the viscosity at the reflow temperature is 3,000.
Examples include mPa · s to 10,000 mPa · s. Specific examples include polycarbonate resins and hot melt adhesives. Among them, as the hot melt adhesive, for example, polyamide resin hot melt adhesive mainly composed of polyamide resin such as 11 nylon or 12 nylon; polyurethane resin hot melt adhesive mainly composed of thermoplastic polyurethane resin; amorphous And polyolefin resin hot melt adhesives mainly composed of a conductive polypropylene resin. When a hot melt adhesive is used, a black one is preferable for preventing reflection.
前述した台座マウント３と底面部１１とは一体に形成される。台座マウント３と底面部１１とを一体に形成する方法としては、例えば、側壁部３ｅの下端に所定の接着剤により底面部１１を接着固定する方法；２色成形方法により台座マウント３と底面部１１とを一体成形する方法；アウトサート成形により台座マウント３の下端に底面部１１を成形する方法等が挙げられる。ここで、２色成形方法は、複数の樹脂から一つの物品を成形する場合に、例えば、第１キャビティに第１樹脂を射出して第１成形体を成形し、次いで第１キャビティに隣接する第２キャビティに第２樹脂を射出して第２成形体を成形することにより、２個の成形体が溶着し、一体的な成形品を形成する方法である。
本実施の形態では、台座マウント３と底面部１１とは、２色成形方法により一体に形成されている。２色成形方法によれば、プロセスを省略できるので好ましい。
The
In the present embodiment, the
図４は、台座マウント３の側壁部３ｅと底面部１１との接合面の例を説明する図である。図４（ａ）は、側壁部３ｅと底面部１１とが一体に形成され、平面状の接合面３ｄ０を形成することを示す図である。前述したように、一体に形成する方法としては、接着剤による固定、２色成形方法による一体成形が挙げられる。
図４（ｂ）は、凹凸形状の接合面３ｄ１が形成されることを示す図である。図４（ｂ）に示すように、側壁部３ｅ１は下側に凸形状が形成され、底面部１１ｂには、側壁部３ｅ１の凸形状に対応する凹部が形成され、これらの凸部と凹部とは互いに嵌合している。接合面３ｄ１を凹凸形状にすることにより、側壁部３ｅ１と底面部１１ｂとの接着面積が増大し、密着性が向上する。
図４（ｃ）は、凹凸形状の接合面３ｄ２を形成することを示す図である。図４（ｃ）に示すように、側壁部３ｅ２は上側に凹形状が形成され、底面部１１ｃには、側壁部３ｅ２の凹形状に対応する凸部が形成され、これらの凹部と凸部とは互いに嵌合している。
図４（ｄ）は、波形状の接合面３ｄ３を形成することを示す図である。図４（ｄ）に示すように、側壁部３ｅ３の下端と底面部１１ｄの上面はそれぞれ波形状が形成され、互いに嵌合している。
FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a joint surface between the
4 (b) is a diagram showing the
FIG. 4C is a diagram illustrating the formation of the
FIG. 4D is a diagram illustrating the formation of a wave-shaped
図５は、底面部１１がリフロー温度にて溶融した状態を説明する図である。図５（ａ）に示すように、熱可塑性樹脂からなる底面部１１は（図５（ａ）（１））、リフロー温度で溶融し、回路基板１２側に垂れてクリアランスＣが埋められる（図５（ａ）（２））。このとき、溶融した熱可塑性樹脂の一部が回路基板１２の平面方向に流動し、側壁部３ｅの幅より大きい幅を有する拡がり部Ｗを形成することがある。
このため、図５（ｂ）に示すように、底面部１１を、底面部１１の断面幅が先端に向けて側壁部３ｅの断面幅より小さくなるテーパ形状ＴＰを有する形状とすることにより（図５（ｂ）（１））、溶融した熱可塑性樹脂による拡がり部Ｗの幅が抑制される（図５（ｂ）（２））。これにより、装置の省スペース化、小型化に対応が可能となる。
また、図５（ｃ）は、底面部１１の断面幅が側壁部３ｅの断面幅より大きい場合を説明する図である。底面部１１の断面幅が過度に小さい薄肉成形の場合は、リフロー温度で溶融した後はさらに薄肉となり耐衝撃性が低下する傾向がある。この場合は、底面部１１の断面幅を側壁部３ｅの断面幅より大きくすることにより（図５（ｃ）（１））、溶融した熱可塑性樹脂の薄肉化が抑制される（図５（ｃ）（２））。これにより、溶融後の底面部１１の耐衝撃性を強化することができる。
FIG. 5 is a diagram illustrating a state where the
For this reason, as shown in FIG. 5B, the
FIG. 5C is a diagram illustrating a case where the cross-sectional width of the
（第２の実施形態）
尚、本実施の形態では、図３に示すように、底面部１１と回路基板（図示せず）との間に所定のクリアランスＣを有する場合について説明したが、クリアランスＣを設けない場合についても適用することができる。
図６は、カメラモジュールの第２の実施形態の縦断面図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）には、カメラモジュールを構成する台座マウント３の矩形部３ｂより下側の部分の縦断面図を示し、円筒部３ａ及びレンズユニット２を省略してある。尚、図３に示したカメラモジュール１と同様な構成については同じ符号を用い、その説明を省略する。
図６（ａ）に示すように、台座マウント３の矩形部３ｂを構成する側壁部３ｅの下端には、熱可塑性樹脂からなる底面部１１が回路基板（図示せず）と当接し、台座マウント３と回路基板との間にクリアランスＣを形成しないように設けられている。
また、ガラスカバー７の出射面側の配線パターン７ａには、半田バンプ９が配される。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the case where the predetermined clearance C is provided between the
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a second embodiment of the camera module. 6 (a) and 6 (b) are longitudinal sectional views of portions below the
As shown in FIG. 6A, a
In addition, solder bumps 9 are arranged on the
次に、図６（ｂ）に示すように、底面部１１は、リフロー炉における加熱処理に際し、リフロー温度にて溶融し、回路基板上に垂れ広がることにより台座マウント３の矩形部３ｂが沈みこむ。このとき、配線パターン７ａに配した半田バンプ９が、回路基板上に予め設けた実装部（半田ペースト塗布部）と当接し、半田実装が可能となる。
Next, as shown in FIG. 6B, the
次に、本実施の形態が適用されるカメラモジュール１と回路基板とを有する撮像装置の製造方法を説明する。
カメラモジュール１は、初めに、レンズユニット２が台座マウント３の円筒部３ａに仮螺合され、フィルタ４が、台座マウント３のフランジ部３ｄに貼り付けられる。このとき、センサ５は、受光領域５ａがガラスカバー７に向いた状態で、複数の半田バンプ８によって予めガラスカバー７に接合され固着されている。
次に、センサ５に接合されたガラスカバー７が、台座マウント３の側壁部３ｅに囲まれて形成される領域に嵌め込まれる。
Next, a method for manufacturing an imaging device having the
In the
Next, the
その後、嵌め込まれたガラスカバー７の側端面と台座マウント３の側壁部３ｅとの間の隙間に接着剤が流し込まれ、ガラスカバー７と台座マウント３とが接着される。この場合、センサ５が接合されたガラスカバー７を嵌め込む前に、台座マウント３に接着剤を予め流し込んでおいて接着しても良い。このとき、ガラスカバー７の側端面と側壁部３ｅとの間の隙間は最小となっている。よって、ガラスカバー７を台座マウント３に嵌め込むと、センサ５の受光領域５ａがレンズ２ｂの結像領域に光学的に位置決めされ、縦横方向の光軸が調整される。その後、結像調整が行われた後に、接着剤によりレンズユニット２を台座マウント３に固着し、カメラモジュール１の組み立てが終了する。
Thereafter, an adhesive is poured into the gap between the side end surface of the fitted
続いて、以上により組み立てられたカメラモジュール１が、自動実装機（マウンタ）により回路基板（図示省略）に実装される過程を以下に説明する。
組み立てが完了したカメラモジュール１はリールに実装される。そして、カメラモジュール１を実装したリールがマウンタにセットされてマウンタが稼動することで、実装過程が開始する。マウンタが、リールからカメラモジュール１をピックアップし、回路基板上の所定位置に搭載する（搭載工程）。回路基板上のカメラモジュール１が搭載される位置には半田ペーストが予め印刷されていて、マウンタがカメラモジュール１を所定位置に搭載すると、カメラモジュール１は仮固定される。続けて、マウンタは、その他の電子部品も回路基板上に搭載して搭載作業が完了する。尚、カメラモジュール１はリールからではなくトレイからピックアップされてもよい。
Next, a process in which the
The assembled
次に、カメラモジュール１を搭載した回路基板はリフロー炉へ移送される。リフロー炉では、回路基板は半田が融解する温度（例えば、２６０℃以上）で数十秒間加熱され、半田付けがなされる（加熱工程）。このとき、カメラモジュール１のガラスカバー７の配線パターン７ａに配置されている半田バンプ９が融解し、回路基板上に予め形成された端子（図示省略）と半田接合する。これにより、カメラモジュール１内のセンサ５と回路基板上の信号処理部とが電気的に接続する。
Next, the circuit board on which the
このとき、カメラモジュール１の台座マウント３の下端に設けた熱可塑性樹脂からなる底面部１１がリフロー温度にて溶融し、台座マウント３と回路基板とのクリアランスＣが埋められる。これにより、台座マウント３の側壁部３ｅに囲まれた領域の内側は遮光される。
このように、カメラモジュール１と回路基板とを有する撮像装置の製造方法において、本実施の形態が適用されるカメラモジュール１を用いることにより、台座マウント３と回路基板とのクリアランスＣを後工程で埋める作業が不要となる。このため、生産性向上及び材料コストの低減を図ることができる。
At this time, the
Thus, in the manufacturing method of the imaging device having the
尚、フィルタ４は、台座マウント３に貼り付けられるだけではなく、台座マウント３に凹部を設けて嵌め込んでも構わないし、ガラスカバー７と台座マウント３で挟み込んでも構わない。
The
本実施の形態で説明したカメラモジュール１は、これを搭載したモバイル機器の一例としての携帯電話機、例えば、パーソナルコンピュータやＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）に搭載されるカメラ、自動車に搭載されるカメラ又は監視カメラ等にも適用することが可能である。
The
（第３の実施形態）
図７は、カメラモジュールの第３の実施形態の縦断面図である。図３に示したカメラモジュール１と同様な構成については同じ符号を用い、その説明を省略する。
図７に示されたカメラモジュール１ａは、台座マウント３１（円筒部３１ａ，矩形部３１ｂ）の側壁部３１ｅの表面に導電性皮膜３１ｆが形成され、全体が電磁シールドされている。
さらに、台座マウント３１の側壁部３１ｅの下端には、側壁部３１ｅと一体になるように底面部１１ａが設けられている。ここで、底面部１１ａは、リフロー温度にて溶融する熱可塑性樹脂と導電性フィラーとを含む熱可塑性樹脂組成物から構成されている。
図７に示すように、底面部１１ａは、台座マウント３１と回路基板１２ａの端子部１２ｂとの間に、所定のクリアランスを形成している。そして、リフロー炉における加熱処理に際し、リフロー温度にて底面部１１ａが溶融することにより、クリアランスが埋められると共に、台座マウント３１の導電性皮膜３１ｆと回路基板１２ａの端子部１２ｂとの通電が可能となり、シールド効果が得られる。
(Third embodiment)
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a third embodiment of the camera module. The same components as those of the
In the
Further, a
As shown in FIG. 7, the
ここで、導電性皮膜３１ｆとしては、例えば、ステンレス、銅、ニッケル、銀等の導電性フィラーを、アクリル樹脂やウレタン樹脂等のビヒクルに分散させた導電性塗料の塗布膜；銅、ニッケル等を用いて無電解めっき法により形成しためっき皮膜；アルミニウム等を用いて形成した蒸着膜等が挙げられる。
さらに、本実施の形態では、銅繊維、アルミニウムフレーク、ステンレス繊維等の導電性フィラーを配合した合成樹脂コンパウンドを調製し、これを用いて台座マウント３１を成型することにより、台座マウント３１そのものに電磁シールド性能を持たせることも可能である。合成樹脂としては、前述したものと同様なものが挙げられる。
Here, as the
Furthermore, in this embodiment, a synthetic resin compound containing conductive fillers such as copper fibers, aluminum flakes, and stainless steel fibers is prepared, and the
導電性皮膜３１ｆは、台座マウント３１との通電が可能になるとともに、導電性フィラーを含む熱可塑性樹脂組成物から構成された底面部１１ａが溶融することにより、回路基板１２ａの端子部１２ｂとの通電が可能になる。
これにより、従来、リフロー半田付け処理の後工程として行われている、導電性接着剤又は半田を用いて、シールド部を回路基板１２ａに固定する工程が不要となり、生産効率が向上する。また、従来必要とされていたポッティング接着における接着幅分の実装面積が縮小される。さらに、別体の金属カバーが不要となるので、材料コストが低減する。
The
As a result, a process of fixing the shield portion to the
図８は、台座マウント３１の側壁部３１ｅと底面部１１ａとの接合面の例を説明する図である。図８（ａ）に示すように、底面部１１ａは、側壁部３１ｅの表面に予め形成された導電性皮膜３１ｆを介して、側壁部３１ｅの下端に固定されている。
図８（ｂ）及び図８（ｃ）は、テーパ形状ＴＰが形成された接合面を示す図である。図８（ｂ）に示すように、側壁部３１ｅの下端には、外側から内側に向かって下り勾配となるように、テーパ形状ＴＰが形成されている。これに伴い、底面部１１ａには、側壁部３１ｅのテーパ形状ＴＰに対応するテーパ形状ＴＰが形成されている。尚、本実施の形態では、側壁部３１ｅの上端には、外側から内側に向かって上り勾配となるように、テーパ形状ＴＰが形成されている。
図８（ｃ）に示すように、側壁部３１ｅの下端及び上端にテーパ形状ＴＰを形成することにより、例えば、アルミニウム等の金属ＭＥを用いて、一方向からの蒸着処理等で導電性皮膜３１ｆを容易に成膜することができる。
FIG. 8 is a diagram for explaining an example of a joint surface between the
FIG. 8B and FIG. 8C are diagrams showing the joint surface on which the tapered shape TP is formed. As shown in FIG. 8B, a tapered shape TP is formed at the lower end of the
As shown in FIG. 8C, by forming a tapered shape TP at the lower end and the upper end of the
次に、図８（ｄ）及び図８（ｅ）は、テーパ形状ＴＰがさらに段差ＳＴＰを有している接合面を示す図である。図８（ｄ）に示すように、台座マウント３１（図７参照）の側壁部３１ｅの下端は、側壁部３１ｅの外周面から側壁部３１ｅの厚さの約２分の１程度の範囲まで側壁部３１ｅの外側から内側に向かって所定の下り勾配となるように形成された第１のテーパ形状ＴＰ１ｅと、側壁部３１ｅの厚さの約２分の１程度の地点で接合面が回路基板１２ａの方向に略垂直に下降するように形成された段差ＳＴＰｅと、段差ＳＴＰｅが形成された部分から側壁部３１ｅの内側に向かって所定の下り勾配となるように形成された第２のテーパ形状ＴＰ２ｅと、を有している。
Next, FIG.8 (d) and FIG.8 (e) are figures which show the joint surface where the taper shape TP has the level | step difference STP further. As shown in FIG. 8D, the lower end of the
一方、側壁部３１ｅの下端に形成された段差ＳＴＰｅを有するテーパ形状に対応し、底面部１１ａの側壁部３１ｅの下端と接合する面は、底面部１１ａの外周面から底面部１１ａの厚さの約２分の１程度の範囲まで底面部１１ａの外側から内側に向かって所定の下り勾配となるように形成された第１のテーパ形状ＴＰ１ａと、底面部１１ａの厚さの約２分の１程度の地点で接合面が回路基板１２ａの方向に略垂直に下降するように形成された段差ＳＴＰａと、段差ＳＴＰａが形成された部分から底面部１１ａの内側に向かって所定の下り勾配となるように形成された第２のテーパ形状ＴＰ２ａと、を有している。
On the other hand, the surface joined to the lower end of the
図８（ｄ）に示すように、側壁部３１ｅの下端と底面部１１ａとの接合部において、側壁部３１ｅの下端に形成された第１のテーパ形状ＴＰ１ｅと底面部１１ａの側壁部３１ｅの下端と接合する面に形成された第１のテーパ形状ＴＰ１ａとが対向し、側壁部３１ｅの段差ＳＴＰｅと底面部１１ａの段差ＳＴＰａとが対向し、側壁部３１ｅの第２のテーパ形状ＴＰ２ｅと底面部１１ａの第２のテーパ形状ＴＰ２ａとがそれぞれ対向することにより、側壁部３１ｅの下端と底面部１１ａとの密着性が向上する。
図８（ｅ）に示すように、底面部１１ａが溶融することにより、導電性皮膜３１ｆは回路基板１２ａの端子部１２ｂとの通電が可能になる。
As shown in FIG. 8D, the first tapered shape TP1e formed at the lower end of the
As shown in FIG. 8E, when the
図９は、回路基板の端子部１２ｂの形状を説明する図である。図９（ａ）に示すように、リフロー温度において底面部１１ａが溶融する際に、溶融した熱可塑性樹脂組成物の一部が、回路基板１２ａに設けた端子部１２ｂの横方向にはみ出す場合がある（図中、矢印部分）。
次に、図９（ｂ）に示すように、回路基板１２ａ１に、端子部１２ｂを設ける部分が凸部となるように段差を形成することにより、溶融した熱可塑性樹脂組成物のはみ出しが防がれる。また、図９（ｃ）に示すように、回路基板１２ａ２に、端子部１２ｂを設ける部分が凹部となるように段差を形成し、溶融した熱可塑性樹脂組成物の一部を凹部に収容することによっても、同様な効果が得られる。
FIG. 9 is a diagram illustrating the shape of the
Next, as shown in FIG. 9 (b), the
また、本実施の形態では、図９（ｄ）に示すように、端子部１２ｂ１は、カメラモジュール１ａ（図７参照）の底面を周回するように、断続的な配線パターンで、回路基板１２ａに形成されている。さらに、図９（ｅ）に示すように、端子部１２ｂ２が、連続的な配線パターンで回路基板１２ａに形成されていることにより、接地面積が増大し、シールド効果が強化される。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 9D, the
１，１ａ…カメラモジュール、２…レンズユニット、３，３１…台座マウント、３ｅ，３１ｅ…側壁部、５…センサ（撮像素子）、１１，１１ａ…底面部、１２，１２ａ，１２ａ１，１２ａ２…回路基板、１２ｂ，１２ｂ１，１２ｂ２…端子部、３１ｆ…導電性皮膜
1, 1a ... camera module, 2 ... lens unit, 3,31 ... pedestal mount, 3e, 31e ... side wall, 5 ... sensor (imaging device), 11, 11a ... bottom portion, 12, 12a,
Claims (16)
前記レンズユニットにより結像された入射光を電気信号に変換する撮像素子と、
前記レンズユニットが取り付けられ、前記撮像素子を収納する台座マウントと、を有し、
前記台座マウントの側壁部の下端に、前記撮像素子と所定の回路基板との接合を可能にするリフロー温度にて溶融する熱可塑性樹脂から構成される底面部を備える
ことを特徴とするカメラモジュール。 A lens unit;
An image sensor that converts incident light imaged by the lens unit into an electrical signal;
A pedestal mount to which the lens unit is attached and which houses the imaging device;
A camera module comprising: a bottom surface portion made of a thermoplastic resin that melts at a reflow temperature that enables joining of the imaging element and a predetermined circuit board to a lower end of a side wall portion of the pedestal mount.
予め所定位置に半田ペーストが塗布された回路基板にカメラモジュールを搭載し、当該カメラモジュールの台座マウントの下端に設けた熱可塑性樹脂からなる底面部と当該回路基板との間に所定のクリアランスを設ける搭載工程と、
前記搭載工程により前記カメラモジュールを搭載した前記回路基板を加熱炉に通して加熱し、当該カメラモジュールの前記撮像素子と当該回路基板とを半田付けするとともに、当該カメラモジュールの台座マウントの下端に設けた底面部を溶融し、当該台座マウントと当該回路基板との間に設けたクリアランスを埋める加熱工程と、を有する
ことを特徴とする撮像装置の製造方法。 A method of manufacturing an imaging device having a camera module housing an imaging device in a pedestal mount to which a lens unit is attached, and a circuit board joined to the camera module,
A camera module is mounted on a circuit board to which a solder paste is applied in advance at a predetermined position, and a predetermined clearance is provided between the circuit board and a bottom surface portion made of a thermoplastic resin provided at a lower end of a pedestal mount of the camera module. Mounting process;
The circuit board on which the camera module is mounted by the mounting step is heated through a heating furnace to solder the imaging element of the camera module and the circuit board, and is provided at the lower end of the pedestal mount of the camera module. A heating step of melting the bottom surface portion and filling a clearance provided between the pedestal mount and the circuit board.
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