JPWO2014174943A1 - カメラモジュールの製造方法 - Google Patents

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Abstract

本発明の製造方法は、フレキシブルシート（１１１ａ）〜（１１１ｆ）を一体化してなる積層体（１１０）を備え、積層体（１１０）に形成された光路を介してイメージセンサＩＣ（２２）とレンズ（２３）とが配置されるカメラモジュール（１０）の製造方法である。本発明の製造方法は第１および第２の工程を備える。第１の工程では、フレキシブルシート（１１１ａ）〜（１１１ｆ）を積層して一体化することで、積層体（１１０）を形成する。第２の工程では、積層体（１１０）の一部を構成するフレキシブル基材層（１１ｄ）〜（１１ｆ）に貫通孔（２１）を設け、貫通孔（２１）からなる光路を形成する。

Description

本発明は、積層体を備えるカメラモジュールの製造方法に関する。
現在、携帯電話やＰＤＡ等の携帯機器は、その殆どが写真撮影機能を備える。このような写真撮影機能を実現するカメラモジュールとして、例えば、特許文献１に記載のものがある。図１０（Ａ）は、特許文献１を参考に構成した従来のカメラモジュール４０の側面断面図である。
カメラモジュール４０は、基板（フレキシブル配線基板）４４、基板（メタルプレート）４５、イメージセンサＩＣ２２およびレンズユニット２５を備える。レンズユニットはレンズ２３およびレンズ駆動部２４を有する。イメージセンサ２２は受光素子２２１を有する。
基板４４と基板４５とは積層されている。基板４４，４５に貫通孔２１が形成されている。貫通孔の形成方法および形成タイミングは、本文献からは明らかではないが、通常、基板４４，４５にそれぞれ貫通孔２１となる貫通孔を設け、その後、基板４４，４５を貼り合わせる（積層する）ことにより作製される。レンズユニット２５とイメージセンサＩＣ２２とは貫通孔２１を介して配置されている。レンズ２３を通過した光は、貫通孔２１からなる光路を進み、受光素子２２１に捉えられる。
特許第４８４９７０３号公報
カメラモジュール４０を実際に製造しようとすると、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）に示すように、積層の精度等によって、基板４４に形成された貫通孔と基板４５に形成された貫通孔がずれる場合がある。図１０（Ｂ）は、貫通孔の位置がずれている場合におけるカメラモジュール４０の側面断面図である。図１０（Ｃ）は、貫通孔の位置がずれている場合における基板４４，４５の平面図である。
この場合、貫通孔２１の壁面に段差が生じるため、レンズ２３を通過した光が貫通孔２１の壁面で反射される。このため、受光素子２２１で光を適切に捉えることができないおそれがある。また、貫通孔２１の開口面積が小さくなるため、受光素子２２１で捉える光が減少する。この結果、カメラモジュールの光学特性が顕著に劣化するおそれがある。
また、基板４４，４５に貫通孔を形成した場合、基板４４，４５の強度が劣化するため、基板４４，４５の形状を保持することができないおそれがある。このような状態の基板４４，４５を用いると、貫通孔２１の壁面に段差が生じやすい。
本発明の目的は、優れた光学特性を有するカメラモジュールを製造する方法を提供することにある。
（１）本発明の第１の製造方法は、複数枚の第１の部材を一体化してなる積層体を備え、積層体に形成された光路を介してイメージセンサＩＣとレンズとが配置されるカメラモジュールの製造方法である。本発明の製造方法は第１および第２の工程を備える。第１の工程では、複数枚の第１の部材を積層して一体化することで、積層体を形成する。第２の工程では、積層体の少なくとも一部を構成する複数枚の第１の部材に貫通孔を設け、貫通孔からなる光路を形成する。
この工程では、複数枚に形成された貫通孔の位置がずれることはない。このため、貫通孔の壁面に段差が生じたり、貫通孔の開口面積が小さくなったりしない。この結果、優れた光学特性を有するカメラモジュールを製造することができる。
また、積層体は所定の厚みを有するため、積層体に貫通孔を形成した後も、積層体の強度を確保することができる。このため、後の工程で積層体を取り扱う際、積層体が変形することはない。
（２）第１の製造方法において、さらに次の特徴を有することが好ましい。積層体は、積層方向の第１面から内部にあいたキャビティを有する。貫通孔は、キャビティの底面から積層体の積層方向の第２面に亘り形成されている。
この工程では、イメージセンサＩＣをキャビティ内に収納することにより、レンズを通過した光以外の外光がイメージセンサＩＣの受光面に照射されることを大幅に抑制することができる。
（３）第１の製造方法において、第２の工程では、積層体の第２面を平坦な作業面に当接させ、積層体の第１面側から貫通孔を形成することが好ましい。
この工程では、平坦な作業面で積層体を加工することができるため、加工前および加工後に積層体を移動させることが容易となる。また、キャビティの底面側に係る貫通孔の縁にバリ（突起）が生じないため、イメージセンサＩＣをキャビティの底面に実装することが容易となる。
（４）第１の製造方法において、貫通孔を挟んで、イメージセンサＩＣとレンズとを実装する第３の工程を備えることが好ましい。
（５）第１の製造方法において、第２の工程での貫通孔の形成はレーザー加工により行われることが好ましい。
この工程では、貫通孔を高い精度で形成することができる。また、貫通孔の壁面を滑らかに形成することができる。また、打ち抜き加工等で用いる金型を必要としない。
（６）本発明の第２の製造方法は、第１および第２の部材を一体化してなる積層体を備え、積層体に形成された光路を介してイメージセンサＩＣとレンズとが配置されるカメラモジュールの製造方法である。本発明の製造方法は第１および第２の工程を備える。第１の工程では、第１および第２の部材を積層して一体化することで、積層体を形成する。第２の工程では、積層して一体化された第１および第２の部材に貫通孔を設け、貫通孔からなる光路を形成する。
この工程でも、優れた光学特性を有するカメラモジュールを製造することができる。また、積層体に貫通孔を形成した後の工程で、積層体を取り扱う際、積層体が変形することはない。また、第２の部材により、カメラモジュールの強度を向上させることができる。
（７）第２の製造方法において、複数枚の第１の部材を積層して一体化する第３の工程を備え、第３の工程の後に第１の工程を行うことが好ましい。
（８）第２の製造方法において、複数枚の第１の部材を積層して一体化する第３の工程を備え、第３の工程と第１の工程とを同時に行うことが好ましい。
この工程では、工程数を少なくすることができる。
（９）第２の製造方法において、さらに次の特徴を有することが好ましい。積層体は、積層方向の第１面から内部に開くキャビティを有する。第２の部材はキャビティの底面に配置されている。
（１０）第２の製造方法において、第２の工程では、積層体の積層方向の第２面を平坦な作業面に当接させ、積層体の第１面側から貫通孔を形成することが好ましい。
（１１）第２の製造方法において、貫通孔を挟んで、イメージセンサＩＣとレンズとを実装する第４の工程を備えることが好ましい。
（１２）第２の製造方法において、第２の部材は第１の部材に比べて弾性率が高い平板状部材であることが好ましい。
この工程では、カメラモジュールの強度をさらに向上させることができる。
（１３）第２の製造方法において、第２の工程での貫通孔の形成はレーザー加工により行われることが好ましい。
（１４）第２の製造方法において、第２の工程では、第１の部材に形成された層間接続導体と第２の部材に形成された導体層とを接触させ、加熱プレスすることが好ましい。
この工程では、層間接続導体と導体層が加熱プレスにより接合される。これにより、第２の部材が第１の部材に固定される。このため、第２の部材を第１の部材に固定するための接合材料を必要としない。
（１５）第１または第２の製造方法において、第１の部材は熱可塑性樹脂であることが好ましい。
本発明によれば、優れた光学特性を有するカメラモジュールを製造することができる。
第１の実施形態に係るカメラモジュールの製造方法を示す側面断面図である。 図２（Ａ）は、打ち抜き加工により貫通孔２１を形成する方法を示す側面断面図である。図２（Ｂ）は、せん断押し切り加工により貫通孔２１を形成する方法を示す側面断面図である。 第１の実施形態に係るカメラモジュールの機能ブロック図である。 図４（Ａ）は、第１の実施形態に係るカメラモジュールの一方主面側の平面図である。図４（Ｂ）は、第１の実施形態に係るカメラモジュールの他方主面側の平面図である。 第１の実施形態に係るカメラモジュールの側面断面図である。 第２の実施形態に係るカメラモジュールの製造方法を示す側面断面図である。 第２の実施形態に係るカメラモジュールの製造方法を示す側面断面図である。 第３の実施形態に係るカメラモジュールの製造方法を示す側面断面図である。 ビア導体１４と導体パターン４６とが接合した構造を示す側面断面図である。 図１０（Ａ）は、従来のカメラモジュールの側面断面図である。図１０（Ｂ）は、貫通孔の位置がずれている場合における従来のカメラモジュールの側面断面図である。図１０（Ｃ）は、貫通孔の位置がずれている場合における基板４４，４５の平面図である。
《第１の実施形態》
本発明の第１の実施形態に係るカメラモジュール１０の製造方法について説明する。図１は、カメラモジュール１０の製造方法を示す側面断面図である。
図１（Ａ）に示すように、複数枚のフレキシブルシート１１１ａ〜１１１ｆを用意する。フレキシブルシート１１１ａ〜１１１ｆの材料としては、熱可塑性樹脂が好ましく、例えば、液晶ポリマが用いられる。液晶ポリマは、ポリイミドに代表されるその他の材料と比較して低い吸湿性を有する。すなわち容易に吸湿しない。このため、フレキシブルシート１１１ａ〜１１１ｆとして液晶ポリマを用いることにより、フレキシブルシート１１１ａ〜１１１ｆの寸法変動を抑えることができる。フレキシブルシート１１１ａ〜１１１ｆは本発明の第１の部材に相当する。なお、以下の工程は、同一構造が複数個配列されるマルチシート状態で行われる。
フレキシブルシート１１１ａ〜１１１ｆの片面または両面には、銅箔に代表される金属膜が形成されている。フォトリソグラフィおよびエッチング技術を利用して、フレキシブルシート１１１ａ〜１１１ｆに形成された金属膜にパターン処理を行う。これにより、導体パターン１３、信号導体１５、グランド導体１６およびコネクタ実装用ランド１８をフレキシブルシート１１１ａ〜１１１ｆの適切な位置に形成する。また、フレキシブルシート１１１ａ〜１１１ｆに、レーザー加工などによりビア導体用の孔を形成し、この孔に導電性ペースト１１４を充填する。導電性ペースト１１４はスズや銀を主成分とした導電性材料からなる。また、型抜き切断により、フレキシブルシート１１１ａ〜１１１ｆに貫通穴１１２ａ〜１１２ｆを形成する。
次に、フレキシブルシート１１１ａ〜１１１ｆを積層する。この際、カメラモジュール１０に周辺回路部品を内蔵する場合には、貫通穴１１２ａ〜１１２ｆを形成する方法と同様の方法（ここでは型抜き切断）によって、貫通穴１１２ａ〜１１２ｆと同時に部品内蔵用の貫通穴を形成し、その貫通穴に周辺回路部品を配置する。なお、貫通穴１１２ａ〜１１２ｆや周辺回路部品を配置するための貫通穴を形成する手段としては、パンチ加工等を用いることもできる。
次に、積層されたフレキシブルシート１１１ａ〜１１１ｆを熱圧着（加熱プレス）する。上述のように、フレキシブルシート１１１ａ〜１１１ｆは熱可塑性樹脂からなる。このため、ボンディングシートやプリプレグのような接着層を用いることなく、熱圧着によってフレキシブルシート１１１ａ〜１１１ｆ同士が接合し、フレキシブルシート１１１ａ〜１１１ｆを一体化して積層体１１０を形成することができる。また、この熱圧着の際、ビア導体用の孔に充填された導電性ペースト１１４が金属化（焼結）して、ビア導体１４および接続ビア導体１７が形成される。また、貫通穴１１２ａ〜１１２ｃが形成された箇所は、キャビティ１２となる。
積層体１１０は、導体パターン１３、ビア導体１４、フレキシブル基材層１１ａ〜１１ｆ等から構成される。以下、積層体１１０の主面（積層方向に垂直な面）のうちキャビティ１２が形成されている主面を第１主面とし、第１主面の反対側の面を第２主面とする。第１主面は本発明の「積層方向の第１面」に相当する。第２主面は本発明の「積層方向の第２面」に相当する。
次に、図１（Ｂ）に示すように、積層体１１０の第２主面を作業台１９の略平坦な作業面に当接させる。そして、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）に示すように、第１主面側からキャビティ１２の底面にレーザー光を照射することにより、キャビティ１２の底面から第２の主面に亘る貫通孔２１を形成する。この際、レーザー光を照射する箇所を移動させることにより、所定の開口面積を有する貫通孔２１を形成する。また、平面視して、貫通孔２１の中心とキャビティ１２の中心とが略一致するように、貫通孔２１を形成する。このようなレーザー加工にはＵＶ（Ultra Violet）レーザー等が用いられる。
なお、貫通孔２１は図２に示す方法で形成してもよい。図２（Ａ）は、打ち抜き加工により貫通孔２１を形成する方法を示す側面断面図である。まず、積層体１１０を金型２８，２９により挟み、積層体１１０を固定する。次に、キャビティ１２の底面にパンチ３１を押し当てることにより、積層体１１０を打ち抜き、貫通孔２１を形成する。
図２（Ｂ）は、せん断押し切り加工により貫通孔２１を形成する方法を示す側面断面図である。まず、積層体１１０の第２主面を作業台３２の略平坦な作業面に当接させる。次に、第１主面側からキャビティ１２の底面にブレード３３を押し当てることにより、積層体１１０を押し切り、貫通孔２１を形成する。
レーザー加工では、打ち抜き加工およびせん断押し切り加工に比べて、貫通孔２１を高い精度で形成することができる。また、レーザー加工では、打ち抜き加工およびせん断押し切り加工に比べて、貫通孔２１の壁面を滑らかに形成することができる。したがって、カメラモジュール１０の光学特性が安定する。また、レーザー加工では、打ち抜き加工で用いるような金型を必要としない。カメラモジュールでは光路にカスが残ると画質に影響を及ぼすが、レーザー加工することにより、加工時に発生するカスが光路となる貫通孔に残りにくくできる。一方、打ち抜き加工およびせん断押し切り加工では、レーザー加工に比べて、短時間で貫通孔２１を形成することができる。
次に、図１（Ｄ）に示すように、受光素子２２１および外部接続ランド２２２を有するイメージセンサＩＣ２２をキャビティ１２内に実装する。この際、受光素子２２１がキャビティ１２の底面側を向くように配置する。また、外部接続ランド２２２をキャビティ１２の底面に形成された導体パターン１３に接続する。
また、キャビティ１２の開口面を覆うように、カバー部材２６を配置し、カバー部材２６を積層体１１０に固定する。カバー部材２６を積層体１１０に固定するために、接着剤を用いてもよいし、粘着剤を用いてもよい。カバー部材２６は遮光性を有する平板状の材料からなる。
また、レンズ２３およびレンズ駆動部２４を有するレンズユニット２５を積層体１１０の第１主面に実装する。この際、貫通孔２１の開口中心とレンズ２３の中心とが一致するように、レンズユニット２５を配置する。レンズ駆動部２４は、レンズ２３を保持するとともに、光路の長さを調整する機能を有する。
このように、貫通孔２１を介して、レンズ２３とイメージセンサＩＣ２２とを配置する。貫通孔２１は、レンズ２３とイメージセンサＩＣ２２とを光学的に接続する光路として機能する。
さらに、コネクタ素子２７とコネクタ実装用ランド１８とが接続されるように、コネクタ素子２７を実装する。
最後に、カメラモジュール１０の構造が複数個配列されたマルチシートを切断することにより、図１（Ｄ）に示すようなカメラモジュール１０が完成する。
フレキシブルシート１１１ｄ〜１１１ｆに貫通孔を形成した後、フレキシブルシート１１１ａ〜１１１ｆを熱圧着すると、フレキシブルシート１１１ｄ〜１１１ｆに形成した貫通孔の位置が揃わない場合がある。熱可塑性樹脂を用いた場合、簡易な工法で積層体が形成できる一方、熱圧着時の変形が大きい。この場合、壁面に段差が生じたり、開口面積が小さくなったりした貫通孔２１が形成される。第１の実施形態では、フレキシブルシート１１１ａ〜１１１ｆを積層し、一体化することにより、積層体１１０を形成する。その後に、光路となる貫通孔２１を積層体１１０に形成する。すなわち、貫通孔を形成した後に熱圧着を行う必要がない。このため、貫通孔２１の壁面に段差が生じたり、貫通孔２１の開口面積が小さくなったりしない。この結果、優れた光学特性を有するカメラモジュールを製造することができる。
また、積層体１１０のうち撮像機能部３５（図５参照）となる部分は所定の厚みを有する。このため、貫通孔２１を積層体１１０に形成した後も、撮像機能部３５となる部分の強度を確保することができる。この結果、後の工程で積層体１１０を取り扱う際、撮像機能部３５となる部分が変形するおそれが低減する。
また、積層体１１０の第１主面（キャビティ１２が形成されている側の主面）を作業面に当接させて、レーザー加工を行う場合、貫通孔２１を形成する際に、フレキシブル基材層１１ｄ〜１１ｆが変形する。このため、キャビティ１２に合った金型でフレキシブル基材層１１ｄ〜１１ｆを支える必要がある。この結果、レーザー加工前および加工後に積層体１１０を移動させる際、手間がかかってしまう。
第１の実施形態では、積層体１１０の第２主面（第１主面の反対側の主面）を平坦な作業台１９に当接させて、レーザー加工を行う。そして、この場合、上述のような金型を必要としない。このため、レーザー加工前および加工後に積層体１１０を移動させることが容易となる。
また、積層体１１０の第２主面側からレーザー光を照射することにより、貫通孔２１を形成すると、キャビティ１２の底面側に係る貫通孔の縁にバリ（突起）が生じる。すなわち、イメージセンサＩＣ２２を実装する面側にバリが生じる。これにより、イメージセンサＩＣ２２はキャビティ１２の底面に対して傾いて実装されるおそれがある。第１の実施形態によれば、第１主面側からレーザー光を照射することにより、貫通孔２１を形成するため、そのようなバリは生じない。このため、イメージセンサＩＣ２０を傾けることなく高精度に実装することができる。
次に、上述の方法で製造されたカメラモジュール１０について説明する。図３は、カメラモジュール１０の機能ブロック図である。カメラモジュール１０は、撮像機能部３５、接続部３６およびコネクタ形成部３７を備える。撮像機能部３５は接続部３６を介してコネクタ形成部３７に接続されている。
撮像機能部３５は、イメージセンサＩＣ２２、レンズユニット２５および周辺回路部４１を有する。周辺回路部４１は、コンデンサ、インダクタ、抵抗、フィルタ等を有する。イメージセンサＩＣ２２、レンズユニット２５および周辺回路部４１は、互いに導体パターン１３により接続されている。接続部３６は、信号ライン、電源ライン、グランドライン等の配線を有する。
図１、図３のように、周辺回路部４１は、導体パターン１３、ビア導体１４、フレキシブル基材層１１ａ〜１１ｆ、および、必要に応じて周辺回路部品（図示せず）を含んで構成される。接続部３６は、信号導体１５、グランド導体、フレキシブル基材層１１ａ〜１１ｃを含んで構成される。コネクタ形成部３７は、接続ビア導体１７、コネクタ実装用ランド１８、コネクタ素子２７およびフレキシブル基材層１１ａ〜１１ｆを含んで構成される。
図４（Ａ）は、カメラモジュール１０の一方主面側の平面図である。図４（Ｂ）は、カメラモジュール１０の他方主面側の平面図である。なお、図４（Ｂ）ではカバー部材２６の図示を省略している。図５は、カメラモジュール１０の側面断面図であり、図１（Ｄ）と同一である。
撮像機能部３５は略矩形平板状である。平面視して、撮像機能部３５の中心にはレンズユニット２５およびイメージセンサＩＣ２２が配置され、四隅には外部の基板などへの固定用孔３４が形成されている。レンズユニット２５は一方主面側に配置されている。イメージセンサＩＣ２２は、他方主面側に形成されたキャビティ１２内に配置されている。
接続部３６は、撮像機能部３５とコネクタ形成部３７とを結ぶ方向を長手方向とする帯状である。接続部３６には、上述のように、信号導体１５等からなる配線が形成されている。この配線の第１端は撮像機能部３５の導体パターン１３に接続され、第２端はコネクタ形成部３７の接続ビア導体１７（図１参照）に接続されている。
撮像機能部３５、接続部３６およびコネクタ形成部３７は、１つの積層体１１０から形成されている。これにより、はんだ等を介して、撮像機能部３５、接続部３６およびコネクタ形成部３７を機械的に接続する必要がないため、折り曲げ時の応力が分散し、曲げや反りへの耐性が向上する。
また、撮像機能部３５およびコネクタ形成部３７はフレキシブル基材層１１ａ〜１１ｃを有するが、接続部３６はフレキシブル基材層１１ａ〜１１ｃを有さない。このため、撮像機能部３５およびコネクタ形成部３７は厚くなり、接続部３６は薄くなっている。これにより、撮像機能部３５やコネクタ形成部３７の強度（リジット性）が高くなり、撮像機能やコネクタの取付け容易性を維持することができる。また、接続部３６のフレキシブル性が確保され、曲げや引き回しを容易にすることができる。
イメージセンサＩＣ２２はキャビティ１２内に収納されている。このため、レンズ２３を通過した光以外の外光が、イメージセンサＩＣ２２の受光面に照射されることを大幅に抑制することができる。これにより、撮像性能を向上させることができる。
なお、キャビティ１２の開口面積はイメージセンサＩＣ２２の主面の面積に近いことが好ましい。これにより、イメージセンサＩＣ２２を確実に保護することができる。また、キャビティ１２の開口面からの光が受光素子２２１に捉えられることを抑制できるため、遮光性を向上させることができる。
キャビティ１２の開口面には、カバー部材２６が配置されている。上述のように、カバー部材２６は遮光性を有する平板状の材料からなり、キャビティ１２の開口全面を覆う形状からなる。このようなカバー部材２６を配置することで、外部からの不要光がキャビティ１２内に入射して、イメージセンサＩＣ２２の受光面に照射されることを大幅に抑制できる。
さらに、カバー部材２６として、フレキシブル基材層１１ａ〜１１ｆよりも高強度のものを用いることが好ましく、例えば金属部材などが用いられる。これにより、キャビティ１２の形状保持機能を向上させることができるとともに、撮像機能部３５の強度を高くすることができる。
導体パターン１３およびビア導体１４は、周辺回路部４１（図３参照）の回路機能の一部もしくは全部を実現するように、撮像機能部３５に形成されている。撮像機能部３５を構成する積層体１１０が導体パターン１３およびビア導体１４を含むことにより、撮像機能部３５の強度は高くなる。なお、撮像機能部３５の導体パターン１３およびビア導体１４を単なる配線として用いてもよい。
周辺回路部４１は積層体１１０の一部として形成されている。また、周辺回路部４１はキャビティ１２の側壁部には高密度に配置されている。これにより、周辺回路部４１がレンズユニット２５およびイメージセンサＩＣ２２と厚み方向に並びにくいので、撮像機能部３５を薄くすることができるとともに、キャビティ１２を変形しにくくすることができる。
コネクタ形成部３７の厚みは、例えば、接続部３６の厚みと同じであってもよい。しかしながら、撮像機能部３５と同様に、コネクタ形成部３７を厚くすることで、コネクタ形成部３７の強度を高くすることができる。これにより、コネクタ素子２７をマザーボードに装着する際に、コネクタ形成部３７が曲がったり反ったりすることを抑制できる。したがって、コネクタ素子２７の装着が容易になるとともに、装着によるコネクタ形成部３７と接続部３６との境界部分の破損も抑制できる。
以上のような構成により、撮像機能部３５およびコネクタ形成部３７のリジッド性を高く確保しながら、接続部３６を設置状況に応じて容易に変形（曲げ等）できる低背なカメラモジュール１０を実現することができる。
《第２の実施形態》
本発明の第２の実施形態に係るカメラモジュール２０の製造方法について説明する。図６および図７は、カメラモジュール２０の製造方法を示す側面断面図である。
図６（Ａ）に示すように、導体パターン１３、貫通穴１１２ａ〜１１２ｆ等が形成されたフレキシブルシート１１１ａ〜１１１ｆを積層する。そして、積層されたフレキシブルシート１１１ａ〜１１１ｆを熱圧着する。これにより、フレキシブル基材層１１ａ〜１１ｆを有する積層体１１０が形成される。また、積層体１１０の第１主面にはキャビティ１２が形成される。
次に、図６（Ｂ）に示すように、平面視してキャビティ１２と重なるように、積層体１１０の第２主面（第１主面の反対側の主面）に基板４５を配置する。基板４５は、例えば、ガラスエポキシ基板である。ただし、基板４５の弾性率がフレキシブル基材層１１ａ〜１１ｆの弾性率に比べて大きければ、基板４５に他の材料を用いてもよい。例えば、基板４５としてセラミック基板、金属板等を用いてもよい。なお、液晶ポリマを用いたフレキシブル基材層１１ａ〜１１ｆの弾性率は約７ＧＰａであり、ガラスエポキシ基板の弾性率は約２０ＧＰａである。基板４５は本発明の第２の部材である。
そして、超音波溶接により、第２主面に形成された導体パターン１３に基板４５を接合させる。なお、はんだ、異方導電性接着剤等で、導体パターン１３と基板４５とを接合させてもよい。
次に、図７（Ａ）に示すように、作業台１９の平坦な作業面に基板４５を当接させる。そして、図７（Ａ）、図７（Ｂ）に示すように、積層体１１０の第１主面側からキャビティ１２の底面にレーザー光を照射することにより、積層体１１０および基板４５に貫通孔２１を形成する。第１の実施形態と同様に、打ち抜き加工またはせん断押し切り加工により貫通孔２１を形成してもよい。なお、レーザー光を使用した場合、打ち抜き加工またはせん断押し切り加工と比較して、基板４５に割れなどが生じにくいので好ましい。
次に、図７（Ｃ）に示すように、レンズユニット２５を基板４５上に実装する。また、イメージセンサＩＣ２２をキャビティ１２内に実装し、キャビティ１２の開口面をカバー部材２６で覆う。
最後に、カメラモジュール２０の構造が複数個配列されたマルチシートを切断することにより、図７（Ｃ）に示すようなカメラモジュール２０が完成する。
なお、各工程のその他の点は第１の実施形態と同様である。
第２の実施形態では、積層体１１０とレンズユニットとの間に基板４５が設けられる。これにより、撮像機能部３５の強度を向上させることができる。また、基板４５に回路パターンを形成することにより、基板４５をインターポーザとして用いることができる。また、基板４５を追加した構造であっても、貫通孔２１の壁面に段差が生じず、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
《第３の実施形態》
本発明の第３の実施形態に係るカメラモジュール３０の製造方法について説明する。図８は、カメラモジュール３０の製造方法を示す側面断面図である。
図８（Ａ）に示すように、フレキシブルシート１１１ａ〜１１１ｆを積層する。そして、平面視して、基板４５が貫通穴１１２ａ〜１１２ｃ内に位置するように、フレキシブルシート１１１ｄに基板４５を配置する。この際、基板４５に形成された導体パターン４６ａを、ビア導体用の孔に充填された導電性ペースト１１４ａに接触させる。
次に、積層されたフレキシブルシート１１１ａ〜１１１ｆを熱圧着する。これにより、フレキシブル基材層１１ａ〜１１ｆを有する積層体１１０が形成される。また、積層体１１０の第１主面にキャビティ１２が形成され、キャビティ１２の底面に基板４５が配置される。
また、この熱圧着の際に、導電性ペースト１１４ａが金属化して、導体パターン４６ａに接合したビア導体１４ａが形成される。すなわち、図９に示すように、熱圧着により、ビア導体１４ａと導体パターン４６ａとが接合した構造が形成される。これにより、基板４５がキャビティ１２の底面に固定される。この工程によれば、基板４５を固定するための接合材料を必要としない。また、フレキシブルシート１１１ａ〜１１１ｆの熱圧着と同時に、キャビティ１２の底面に基板４５を固定するため、工程を少なくすることができる。なお、基板４５を、はんだ、異方導電性接着剤等によってキャビティ１２の底面に固定してもよい。
導電性ペースト１１４ａおよびビア導体１４ａは本発明の層間接続導体に相当する。導体パターン４６ａは本発明の導体層に相当する。
次に、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）に示すように、積層体１１０の第１主面側から基板４５にレーザー光を照射することにより、積層体１１０および基板４５に貫通孔２１を形成する。
次に、受光素子２２１および外部接続ランド２２２を有するイメージセンサＩＣ２２をキャビティ１２内に実装する。この際、外部接続ランド２２２を基板４５に形成された導体パターン４６ｂに接続する。そして、キャビティ１２の開口面をカバー部材２６で覆う。また、レンズユニット２５を積層体１１０の第１主面に実装する。
最後に、カメラモジュール３０の構造が複数個配列されたマルチシートを切断することにより、図８（Ｄ）に示すようなカメラモジュール３０が完成する。なお、各工程のその他の点は第１の実施形態と同様である。
第３の実施形態では、積層体１１０とイメージセンサＩＣ２２との間に基板４５が設けられる。これにより、第２の実施形態と同様に、撮像機能部３５の強度を向上させることができる。また、基板４５をキャビティ１２内に追加した構造であっても、貫通孔２１の壁面に段差が生じず、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
１０，２０，３０…カメラモジュール
１１ａ〜１１ｆ…フレキシブル基材層
１２…キャビティ
１３…導体パターン
１４，１４ａ…ビア導体
１５…信号導体
１６…グランド導体
１７…接続ビア導体
１８…コネクタ実装用ランド
１９，３２…作業台
２１…貫通孔
２２…イメージセンサＩＣ
２３…レンズ
２６…カバー部材
２５…レンズユニット
２７…コネクタ素子
２８，２９…金型
３１…パンチ
３３…ブレード
３４…固定用孔
３５…撮像機能部
３６…接続部
３７…コネクタ形成部
４１…周辺回路部
４４…基板
４５…基板（第２の部材）
４６ａ，４６ｂ…導体パターン
１１０…積層体
１１１ａ〜１１１ｆ…フレキシブルシート（第１の部材）
１１２ａ〜１１２ｆ…貫通穴
１１４，１１４ａ…導電性ペースト
２２１…受光素子
２２２…外部接続ランド
（１）本発明の第１の製造方法は、複数枚の第１の部材を一体化してなる積層体を備え、積層体に形成された光路を介してイメージセンサＩＣとレンズとが配置されるカメラモジュールの製造方法である。本発明の製造方法は第１および第２の工程を備える。第１の工程では、複数枚の第１の部材を積層して一体化することで、積層体を形成する。第２の工程では、積層体の少なくとも一部を構成する複数枚の第１の部材に貫通孔を設け、貫通孔からなる光路を形成する。積層体は、積層方向の第１面から内部にあいたキャビティを有する。貫通孔は、キャビティの底面から積層体の積層方向の第２面に亘り形成されている。第２の工程では、積層体の第２面を平坦な作業面に当接させ、積層体の第１面側から貫通孔を形成する。
また、この工程では、イメージセンサＩＣをキャビティ内に収納することにより、レンズを通過した光以外の外光がイメージセンサＩＣの受光面に照射されることを大幅に抑制することができる。
また、この工程では、平坦な作業面で積層体を加工することができるため、加工前および加工後に積層体を移動させることが容易となる。また、キャビティの底面側に係る貫通孔の縁にバリ（突起）が生じないため、イメージセンサＩＣをキャビティの底面に実装することが容易となる。
（２）第１の製造方法において、貫通孔を挟んで、イメージセンサＩＣとレンズとを実装する第３の工程を備えることが好ましい。
（３）第１の製造方法において、第２の工程での貫通孔の形成はレーザー加工により行われることが好ましい。
この工程では、貫通孔を高い精度で形成することができる。また、貫通孔の壁面を滑らかに形成することができる。また、打ち抜き加工等で用いる金型を必要としない。
（４）本発明の第２の製造方法は、第１および第２の部材を一体化してなる積層体を備え、積層体に形成された光路を介してイメージセンサＩＣとレンズとが配置されるカメラモジュールの製造方法である。本発明の製造方法は第１および第２の工程を備える。第１の工程では、第１および第２の部材を積層して一体化することで、積層体を形成する。第２の工程では、積層して一体化された第１および第２の部材に貫通孔を設け、貫通孔からなる光路を形成する。積層体は、積層方向の第１面から内部に開くキャビティを有する。第２の部材はキャビティの底面に配置されている。
（５）第２の製造方法において、複数枚の第１の部材を積層して一体化する第３の工程を備え、第３の工程の後に第１の工程を行うことが好ましい。
（６）第２の製造方法において、複数枚の第１の部材を積層して一体化する第３の工程を備え、第３の工程と第１の工程とを同時に行うことが好ましい。
この工程では、工程数を少なくすることができる。
（７）第２の製造方法において、第２の工程では、積層体の積層方向の第２面を平坦な作業面に当接させ、積層体の第１面側から貫通孔を形成することが好ましい。
（８）第２の製造方法において、貫通孔を挟んで、イメージセンサＩＣとレンズとを実装する第４の工程を備えることが好ましい。
（９）第２の製造方法において、第２の部材は第１の部材に比べて弾性率が高い平板状部材であることが好ましい。
この工程では、カメラモジュールの強度をさらに向上させることができる。
（１０）第２の製造方法において、第２の工程での貫通孔の形成はレーザー加工により行われることが好ましい。
（１１）第２の製造方法において、第２の工程では、第１の部材に形成された層間接続導体と第２の部材に形成された導体層とを接触させ、加熱プレスすることが好ましい。
この工程では、層間接続導体と導体層が加熱プレスにより接合される。これにより、第２の部材が第１の部材に固定される。このため、第２の部材を第１の部材に固定するための接合材料を必要としない。
（１２）第１または第２の製造方法において、第１の部材は熱可塑性樹脂であることが好ましい。

Claims (15)

  1. 複数枚の第１の部材を一体化してなる積層体を備え、前記積層体に形成された光路を介してイメージセンサＩＣとレンズとが配置されるカメラモジュールの製造方法であって、
    複数枚の前記第１の部材を積層して一体化することで、前記積層体を形成する第１の工程と、
    前記積層体の少なくとも一部を構成する複数枚の前記第１の部材に貫通孔を設け、前記貫通孔からなる前記光路を形成する第２の工程とを備えることを特徴とする、カメラモジュールの製造方法。
  2. 前記積層体は、積層方向の第１面から内部にあいたキャビティを有し、
    前記貫通孔は、前記キャビティの底面から前記積層体の積層方向の第２面に亘り形成されている、請求項１に記載のカメラモジュールの製造方法。
  3. 前記第２の工程では、前記積層体の前記第２面を平坦な作業面に当接させ、前記積層体の前記第１面側から前記貫通孔を形成する、請求項２に記載のカメラモジュールの製造方法。
  4. 前記貫通孔を挟んで、前記イメージセンサＩＣと前記レンズとを実装する第３の工程を備える、請求項１ないし３のいずれかに記載のカメラモジュールの製造方法。
  5. 前記第２の工程での前記貫通孔の形成はレーザー加工により行われる、請求項１ないし４のいずれかに記載のカメラモジュールの製造方法。
  6. 第１および第２の部材を一体化してなる積層体を備え、前記積層体に形成された光路を介してイメージセンサＩＣとレンズとが配置されるカメラモジュールの製造方法であって、
    前記第１および第２の部材を積層して一体化することで、前記積層体を形成する第１の工程と、
    積層して一体化された前記第１および第２の部材に貫通孔を設け、前記貫通孔からなる前記光路を形成する第２の工程とを備えることを特徴とする、カメラモジュールの製造方法。
  7. 複数枚の前記第１の部材を積層して一体化する第３の工程を備え、
    前記第３の工程の後に前記第１の工程を行う、請求項６に記載のカメラモジュールの製造方法。
  8. 複数枚の前記第１の部材を積層して一体化する第３の工程を備え、
    前記第３の工程と前記第１の工程とを同時に行う、請求項６に記載のカメラモジュールの製造方法。
  9. 前記積層体は、積層方向の第１面から内部に開くキャビティを有し、
    前記第２の部材は前記キャビティの底面に配置されている、請求項７または８に記載のカメラモジュールの製造方法。
  10. 前記第２の工程では、前記積層体の積層方向の第２面を平坦な作業面に当接させ、前記積層体の前記第１面側から前記貫通孔を形成する、請求項９に記載のカメラモジュールの製造方法。
  11. 前記貫通孔を挟んで、前記イメージセンサＩＣと前記レンズとを実装する第４の工程を備える、請求項６ないし１０のいずれかに記載のカメラモジュールの製造方法。
  12. 前記第２の部材は前記第１の部材に比べて弾性率が高い平板状部材である、請求項６ないし１１のいずれかに記載のカメラモジュールの製造方法。
  13. 前記第２の工程での前記貫通孔の形成はレーザー加工により行われる、請求項６ないし１２のいずれかに記載のカメラモジュールの製造方法。
  14. 前記第２の工程では、前記第１の部材に形成された層間接続導体と前記第２の部材に形成された導体層とを接触させ、加熱プレスする、請求項６ないし１３のいずれかに記載のカメラモジュールの製造方法。
  15. 前記第１の部材は熱可塑性樹脂である、請求項１ないし１４のいずれかに記載のカメラモジュールの製造方法。
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