WO2014178260A1 - カメラモジュール及びその製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a camera module incorporated in a portable device and a manufacturing method thereof.
- an image pickup device is positioned between a lens and a substrate, and a conductive cover (shield cover) is placed on the substrate so as to cover the lens and the image pickup device.
- a ground electrode is provided on the side surface, and a conductive adhesive is filled in a space formed between the side surface of the notch and the inner side surface of the conductive cover, and the conductive cover and the substrate are filled with the conductive adhesive.
- the conductive adhesive is filled in the space between the notch portion of the substrate and the conductive cover from the bottom surface side of the substrate, the assembly of the camera module is simplified.
- the present invention has been made in view of the above problems, and is intended to suppress the outflow of the conductive adhesive to the image sensor side without deteriorating the electromagnetic shielding property, and also to the lens and circuit on the conductive cover side. It is an object of the present invention to provide a camera module capable of adjusting a mounting position such as a position and an angle of an image sensor on a substrate side and a manufacturing method thereof.
- a camera module of the present invention includes an image sensor and a circuit board having at least a part of a circuit for the image sensor, a lens unit, a conductive cover, a ground terminal, a sensor cover, an adhesive storage recess, a conductive With adhesive.
- the lens unit guides light to the image sensor.
- the conductive cover is attached to the circuit board and electromagnetically shields at least a part of the image sensor and the circuit for the image sensor.
- the ground terminal is formed on the image sensor mounting surface of the circuit board and grounds the circuit.
- the sensor cover is attached to the circuit board and covers at least a part of the image sensor and the circuit for the image sensor.
- the adhesive storage recess is formed on the outer peripheral surface of the sensor cover to expose the ground terminal and a part of the conductive cover in a state where the image sensor is stored in the conductive cover and the circuit board is attached to the conductive cover. Is done.
- the conductive adhesive is disposed in the adhesive storage recess, and conducts and fixes the ground terminal and the conductive cover.
- outer peripheral surface of the sensor cover is preferably arranged close to the inner peripheral surface of the conductive cover.
- the conductive adhesive is injected from the gap formed between the mounting end of the conductive cover and the circuit board. Is preferred.
- the conductive cover is formed at the mounting end of the conductive cover at a position corresponding to the adhesive housing concave portion. It is preferable to have a notch leading to the portion, and the conductive adhesive is injected from this notch.
- the adhesive accommodating recess is formed on the outer peripheral surface of the sensor cover in the circumferential direction on the entire circumference.
- a plurality of adhesive accommodating recesses are formed on the outer peripheral surface of the sensor cover so as to be spaced apart in the circumferential direction.
- the sensor cover has a metal film on at least a part of the outer peripheral surface, and the metal film is electrically connected to the ground.
- the lens unit is preferably housed in a conductive cover.
- the manufacturing method of the camera module of the present invention includes a lid assembly process, a conductive cover assembly process, and a ground connection process.
- the lid assembly process includes an image sensor, a circuit board to which the image sensor is attached and having at least a part of a circuit for the image sensor, and a ground for grounding the circuit formed on a mounting surface of the image sensor on the circuit board.
- assembling a lid having a recess includes an adhesive container formed on the outer peripheral surface of the sensor cover to expose the ground terminal.
- a lens unit for guiding light to the image sensor is attached to a conductive cover for electromagnetically shielding the image sensor and the circuit from the outside.
- the conductive adhesive is injected from the gap between the conductive cover and the circuit board into the adhesive housing recess partly covered with the conductive cover, Conductively fix the terminal and conductive cover.
- the outflow of the conductive adhesive to the image sensor side can be suppressed without deteriorating the electromagnetic shielding property. Further, the mounting position such as the position and angle of the lens on the conductive cover side and the image sensor on the circuit board side can be adjusted.
- FIG. 1 It is a perspective view of another embodiment which shows the state which attaches a conductive cover to a circuit board. It is a vertical sectional view which shows the state which attaches a conductive cover to the circuit board in another embodiment which changed the injection
- the camera module 10 is formed in a rectangular parallelepiped shape by a metal conductive cover 11, a circuit board 12, and a conductive adhesive 13. ing.
- the conductive cover 11 is a square cylinder with a top plate 11 a
- the circuit board 12 is a rectangular plate having the same shape and the same size as the outer peripheral surface of the conductive cover 11.
- the side on which the conductive cover 11 is attached is described as the upper side or the upper side
- the circuit board 12 side is described as the lower side or the lower side.
- the camera module 10 is mounted on a device such as a mobile phone, a smartphone, a tablet, or a mobile personal computer.
- An image sensor 15 typified by a CMOS or a CCD is attached to the upper surface (image sensor attachment surface) 12 a of the circuit board 12.
- Printed wiring patterns 12 c and 12 d are formed on both surfaces of the circuit board 12.
- Various electrical components (not shown) are attached to the printed wiring pattern 12c on the upper surface 12a side to which the image sensor 15 is attached.
- a drive circuit (image sensor circuit) for driving the image sensor 15 is configured by the printed wiring patterns 12c and 12d having these electrical components.
- a large number of terminals are formed on the printed wiring pattern 12d on the lower surface 12b. Each terminal at one end of the flexible printed circuit board 16 is soldered to these terminals. The other end of the flexible printed board 16 has a connection terminal with an external device.
- the circuit board 12 is disposed so as to close the opening 11b with the top plate 11a facing up and the opening 11b facing down.
- a photographing opening 11c is formed at the center of the top plate 11a.
- a lens unit 21 is disposed in the conductive cover 11 so as to face the imaging opening 11c.
- the lens unit 21 includes, for example, three photographing lenses 22 to 24 and a lens barrel 25 that holds these lenses 22 to 24. It should be noted that one or more photographing lenses may be used.
- the lens unit 21 is supported by the lens holder 26.
- An actuator 30 is attached between the lens holder 26 and the conductive cover 11.
- a voice coil motor having a coil 31 and a magnet 32 is used.
- the lens holder 26 is supported by a spring member (not shown) so as to be movable in the direction of the optical axis CL.
- the actuator 30 supplies a current to the coil 31 to move the lens holder 26 in the direction of the optical axis CL using the electromagnetic force generated with the magnet 32 as a driving force. Thereby, focus adjustment is performed, and a subject image is formed on the light receiving surface of the image sensor 15.
- the conductive cover 11 is used as the yoke of the voice coil motor, the number of parts can be reduced by that amount, and the size of the actuator 30 can be reduced.
- the actuator 30 is not limited to a voice coil motor, and may be a piezo actuator, a stepping motor, or the like.
- a partition plate 35 is attached to the opening 11 b of the conductive cover 11.
- the partition plate 35 has an opening 35a at the center.
- the partition plate 35 covers the lens holder 26, the actuator 30, and other electrical components in the conductive cover 11.
- the outer peripheral surface 35 b of the partition plate 35 is in close contact with the inner peripheral surface 11 d of the conductive cover 11.
- connection wires (not shown) such as wires and flexible printed boards.
- the connection line passes through a notch (not shown) provided in the partition plate 35.
- the sensor cover 40 is attached to the circuit board 12 so as to cover the image sensor 15 and the drive circuit.
- a transparent resin imaging window 41 is fitted in a portion corresponding to the image sensor light receiving surface of the sensor cover 40.
- the sensor cover 40 protects various electrical components attached to the circuit board 12 in addition to preventing dust and the like from adhering to the light receiving surface of the image sensor 15.
- the sensor cover 40 is made of heat resistant resin or metal. In the case of metal, an insulating layer is formed on the circuit board contact surface or the like.
- the sensor cover 40 is formed in a rectangular plate shape that is slightly smaller than the inner peripheral surface 11 d of the conductive cover 11. As a result, the outer peripheral surface 40 a of the sensor cover 40 is disposed close to the inner peripheral surface 11 d of the conductive cover 11.
- An adhesive accommodating recess 42 is formed on the outer peripheral surface 40a of the sensor cover 40 over the entire circumference in the circumferential direction.
- the adhesive accommodating recess 42 has a vertical cross-sectional shape (vertical cross-sectional shape) formed in a rectangular shape so as to expose the upper surface 12 a of the outer peripheral edge of the circuit board 12.
- the hook-shaped protrusion 43 regulates the outflow of the conductive adhesive 13. Thereby, the conductive adhesive 13 does not overflow into the upper surface of the sensor cover 40 or the conductive cover 11.
- the cross-sectional shape of the adhesive accommodating recess 42 is not limited to a rectangle, and may be various shapes such as a triangle or a shape having an arc.
- the circuit board 12 to which the sensor cover 40 is attached serves as a lid that covers the opening 11 b of the conductive cover 11.
- the attachment end portion 11 e of the conductive cover 11 is provided so as to cover the adhesive accommodating recess 42 in the vertical direction by about half. Position. Therefore, a gap that is about half the height of the adhesive accommodating recess 42 is formed between the attachment end 11e and the circuit board 12 in the vertical direction. This gap becomes the adhesive injection port 45. From the injection port 45, for example, the tip of the injection nozzle 53 is inserted, and the conductive adhesive 13 is injected. Moreover, it replaces with injection
- a ground terminal 50 for grounding the circuit board 12 is formed on the upper surface 12a of the circuit board 12 in which the adhesive accommodating recess 42 is formed. Moreover, the attachment end part 11e of the electroconductive cover 11 is located so that the upper part of the adhesive agent accommodation recessed part 42 may be covered. As a result, the adhesive accommodating recess 42 exposes the ground terminal 50 and a part of the conductive cover 11. Therefore, when the conductive adhesive 13 such as Ag paste or cream solder is injected from the adhesive injection port 45, the injected conductive adhesive 13 is attached to the ground terminal 50 and the mounting end 11e of the conductive cover 11. It contacts the inner peripheral surface 11d.
- the conductive adhesive 13 such as Ag paste or cream solder
- the amount of the conductive adhesive 13 to be injected depends on the viscosity of the conductive adhesive 13, the volume of the adhesive housing recess 42, and the protrusion clearance 51 between the hook-shaped protrusion 43 and the inner peripheral surface 11 d of the conductive cover 11. An appropriate amount is determined in advance according to the above. Therefore, the ground terminal 50 and the conductive cover inner peripheral surface 11d can be electrically connected, and the conductive adhesive 13 does not overflow from the protruding portion gap 51 or the adhesive inlet 45. Thus, when the conductive cover 11 covers the image sensor 15 and the circuit, the image sensor 15 and the circuit are electromagnetically shielded from the outside, and the flow of the electromagnetic field is limited. Note that some of the circuits for the image sensor 15 may be covered with another conductive cover. In order to include such a case, the circuit board 12 includes at least a part of the circuit for the image sensor 15.
- the lens unit 21, the lens holder 26, and the actuator 30 are incorporated in the conductive cover 11. After this, the partition plate 35 is attached.
- printed wiring patterns 12c and 12d are formed on the circuit board 12, and the image sensor 15 and various electrical components are attached to the printed wiring pattern 12c on the upper surface 12a side. These printed wiring patterns 12c and 12d and various electrical components constitute a drive circuit for the image sensor 15.
- the sensor cover 40 is attached so as to cover the image sensor 15 and a part of the drive circuit.
- an adhesive accommodating recess 42 is formed on the outer peripheral surface 40a. In this way, the lid is assembled.
- connection lines for connecting the electrical components in the conductive cover 11 and the actuator 30 to the drive circuit are connected to the circuit board 12.
- the positioning inspection device 60 includes a substrate fixing unit 61, a cover holding unit 62, a positioning inspection unit 63, and an adjustment mechanism 64.
- the substrate fixing unit 61 fixes and holds the circuit board 12.
- the board fixing unit 61 electrically connects the circuit board 12 of the camera module 10 to the positioning inspection unit 63.
- the cover holding part 62 holds the conductive cover 11.
- the adjustment mechanism 64 slightly shifts the cover holding portion 62 in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, and slightly rotates around the X-axis, Y-axis, and Z-axis, so that the conductive cover 11 and the circuit board 12 are rotated. Adjust the mounting position.
- the positioning inspection unit 63 drives the camera module 10 and photographs the test chart 65 via the lens unit 21. Based on the captured image data of the test chart 65, the positioning inspection unit 63 collates with the reference data, and obtains the position and rotation angle at which the conductive cover 11 and the circuit board 12 are appropriate. After the cover holder 62 is driven to the obtained position and rotation angle and the conductive cover 11 is reset, the test chart 65 is photographed, and the appropriate position and rotation angle are obtained again by the same processing. When the conductive cover 11 is in an appropriate position and angle with respect to the image sensor 15 of the circuit board 12 by repeating this, the adjustment process is ended. Note that the positioning inspection method is an example, and the operation of the camera module 10 may be confirmed and the mounting position may be adjusted by other methods.
- the conductive adhesive 13 is automatically injected into the adhesive accommodating recess 42 from the adhesive injection port 45 by the injection nozzle 53, and the ground connection process is performed.
- the conductive adhesive 13 is manually injected or applied to the adhesive housing recess 42 to perform the ground connection process.
- the Ag paste When an Ag paste is used as the conductive adhesive 13, the Ag paste is solidified at room temperature, and the circuit board 12 and the conductive cover 11 are joined. Further, since the ground terminal 50 of the circuit board 12 is electrically connected to the conductive cover 11 via the conductive adhesive 13, the effect of electromagnetic shielding is enhanced.
- the reflow solder When reflow solder is used as the conductive adhesive 13, the reflow solder is heated to a predetermined temperature and solidified after the injection.
- the conductive adhesive 13 is injected into the adhesive housing recess 42.
- the circumferential length of the adhesive accommodating recess 42 is secured to some extent, positioning and fixing can be performed at one location. Preferably there are two or more.
- the mounting position and the mounting angle of the conductive cover 11 are adjusted with respect to the circuit board 12, and the circuit board 12 is positioned with respect to the conductive cover 11 and fixed with the conductive adhesive 13. Can do. In this way, a camera module 10 as shown in FIG. 2 is obtained.
- the conductive adhesive 13 or a normal adhesive is injected into the remaining adhesive accommodating recess 42, and the circuit The adhesive may be filled over the entire circumference of the substrate 12.
- the remaining adhesive accommodating recess 42 FIG. 7
- the remaining adhesive accommodating recess 42 FIG. 4
- a metal tape 70 so as to cover the attachment end portion 11e (see FIG. 4) of the conductive cover 11 continuous to the adhesive accommodating recess 42, and the effect of the electromagnetic shield may be further enhanced.
- a metal film may be formed by metal vapor deposition.
- a metal vapor deposition film may be formed on the outer peripheral surface 40a of the sensor cover 40 including the adhesive accommodating recess 42 in advance. This metal film is electrically connected to the ground terminal 50 by the conductive adhesive 13.
- the electromagnetic shielding property can be improved. Therefore, when used in a mobile device such as a mobile phone, it is possible to prevent electromagnetic noise interference between the electronic components. As a result, for example, even if the antenna and the camera module 10 are close to each other, they are not affected by electromagnetic noise. For example, the image quality of a captured image is not deteriorated on the camera side, and the reception sensitivity is lowered on the antenna side. Absent.
- data captured by the camera module 10 is stored in a flash memory on the mobile device side. Thereafter, the data is read out by the image data processing IC and subjected to image processing such as matrix calculation, signal interpolation, gamma correction, luminance / color difference conversion, and data compression.
- image processing such as matrix calculation, signal interpolation, gamma correction, luminance / color difference conversion, and data compression.
- the image data for one screen is sequentially sent to the display panel by the monitor driver, and through images are sequentially displayed on the display panel at a constant cycle.
- the adhesive accommodating recess 42 is formed over the entire outer periphery 40 a of the sensor cover 40, but in the second embodiment, as shown in FIG. 8, the sensor cover 75 is provided.
- a plurality of adhesive accommodating recesses 76 and ground terminals 77 are formed at positions separated from each other in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface.
- the adhesive storage recess 76 is formed at the center of each side surface constituting the outer peripheral surface of the substantially rectangular parallelepiped sensor cover 75.
- a rectangular notch 79 is formed in the attachment end portion 78e of the conductive cover 78 at a position corresponding to the adhesive accommodating recess 76 to serve as an adhesive injection port.
- the attachment end portion 78e of the conductive cover 78 is about half the vertical length of the adhesive accommodating recess 76 as in the first embodiment.
- a conductive cover 78 may be attached to the circuit board 12 so as to cover it.
- the adhesive accommodating recess 76 is formed at the center of each side surface of the sensor cover 75, but the formation position is not limited to the center and may be an arbitrary position. Moreover, although one adhesive storage recess 76 is provided on one side, a plurality of adhesive storage recesses 76 may be formed on one side. Furthermore, although illustration is omitted, an adhesive storage recess may be formed at a corner portion of each side surface of the sensor cover 75. In the case where the adhesive storage recess is formed at the corner, the adhesive storage recess may be formed at, for example, one or more of the four corners. Preferably, the adhesive storage recess is preferably formed at two or more locations.
- the circuit board 81 is configured in a rectangular plate shape slightly smaller than the shape of the inner peripheral surface 82 d of the conductive cover 82.
- the circuit board 81 is positioned such that the side surface 81a of the circuit board 81 faces the inner peripheral surface 82d of the attachment end 82e of the conductive cover 82.
- a gap 83 is formed between the side surface 81a of the circuit board 81 and the inner peripheral surface 82d of the attachment end portion 82e. This gap 83 serves as an inlet for the conductive adhesive 13.
- the conductive adhesive 13 is injected into the injection port by, for example, an injection nozzle 53.
- a notch may be formed in the attachment end portion 82e of the conductive cover 82, and the conductive adhesive 13 may be injected through the notch.
- a cutout may be formed on the circuit board 81 side at a position corresponding to the adhesive accommodating recess 76 with respect to the circuit board 81 of the above embodiment. In this case, it is preferable to form a notch at the stage of substrate formation so that chips do not adhere to the substrate due to the formation of the notch.
- the camera module 10 is a rectangular parallelepiped box with the conductive cover 11 and the circuit board 12, but the shape of the camera module is not only a rectangular parallelepiped but also a cube, a cylinder, an elliptic cylinder, or a polygonal cylinder. Or other three-dimensional objects.
- the lens unit 21 is housed in the conductive cover 11, but the lens unit 21 may be provided outside the conductive cover 11. In addition, the lens unit 21 may be partially stored in the conductive cover 11.
- the adhesive housing recess 42 when the adhesive housing recess 42 is formed on the outer peripheral surface 40 a of the sensor cover 40, the hook-like protrusion 43 is left on the upper side, but the adhesive so as to reach the upper surface of the sensor cover 40.
- a storage recess 42 may be formed.
- the outer peripheral surface 40a of the sensor cover 40 is made close to the inner peripheral surface of the conductive cover 11 over the entire periphery, but only the portion where the adhesive storage recess 42 is formed is close to the inner peripheral surface of the conductive cover 11. You may let them.
- the camera module 10 in which the lens unit 21, the lens holder 26, and the actuator 30 are housed in the conductive cover 11 has been described.
- the present invention may be applied.
- the flexible printed circuit board 16 without attaching the flexible printed circuit board 16 to the circuit board 12, for example, a pin on the inspection apparatus side is brought into contact with a terminal formed on the back surface of the circuit board, and the image sensor 15 and the actuator 30 are driven. Although the attachment position is adjusted, the flexible printed circuit board 16 may be joined to the back surface terminal by soldering or the like, and connected to the inspection apparatus via the flexible printed circuit board 16.
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Abstract
導電性接着剤のイメージセンサ側への流出を抑え、導電性カバー及び回路基板の取付位置の調整が可能な電磁シールド性の高いカメラモジュールとその製造方法を提供する。 レンズユニット21を導電性カバー11に取り付ける。回路基板12にイメージセンサ15を取り付ける。イメージセンサ用の回路及びイメージセンサ15を覆うように、回路基板12にセンサカバー40を取り付ける。回路基板12の周縁部にグランド端子50を形成する。センサカバー40の外周面に接着剤収納凹部42を形成する。接着剤収納凹部42は、グランド端子50及び導電性カバー11の内周面11dの一部を露出させる。導電性カバー11により一部が覆われた接着剤収納凹部42に、導電性接着剤13を注入する。導電性接着剤13により、グランド端子50及び導電性カバー11が電気的に接続され、電磁シールド性が向上する。
Description
本発明は、携帯機器に組み込まれるカメラモジュール及びその製造方法に関する。
近年では、携帯電話やスマートフォン、タブレット等の携帯機器にカメラモジュールが搭載されることが多くなっている。携帯機器の小型化に対応して、カメラモジュールも小型化が要求されている。このような携帯機器では、各電子部品間の電磁ノイズの干渉を防ぐために、各電子部品に電磁シールドを施している。例えば、通信機能を有する携帯電話では、アンテナとカメラモジュールが近接すると、電磁ノイズの干渉が問題になる。例えばカメラ側では撮像した画像の画質が悪くなり、アンテナ側では受信感度が下がってしまう。したがって、カメラモジュールの電磁シールドに対する要求は高まっている。
特許文献1は、撮像素子をレンズと基板の間に位置させて、レンズ及び撮像素子を覆うように導電性カバー(シールドカバー)を基板に被せ、基板の角部を切り欠いた切欠き部の側面に接地電極を有し、この切欠き部の側面と導電性カバーの内側の側面との間に形成される空間に導電性接着剤を充填し、この導電性接着剤によって導電性カバーと基板とを接合したカメラモジュールを開示している。これにより、電磁シールドの効果を損なうことなく、且つ、基板に導電性接着剤を盛るためのスペースが不要になる。したがって、基板のサイズが大きくなることがなく、この分だけカメラモジュールを小型化することができる。また、基板の切欠き部と導電性カバーとの間の空間に、基板の底面側から導電接着剤を充填するため、カメラモジュールの組み立てが簡単になる。
しかし、特許文献1の場合、基板の角部を切り欠く必要があり、この切り欠き加工による切り屑などが回路基板に付着すると短絡故障の原因となる。また、切欠きから充填される導電性接着剤が回路基板側に溢れ出す問題もある。回路基板側に導電性接着剤が溢れると短絡故障の原因となる。また、回路基板と導電性カバーとを嵌合させた状態で、導電性接着剤で導電性カバーと回路基板とを接着し、回路基板を導電性カバーに接地させるため、回路基板に対する導電性カバーの取付自由度が無くなるという問題がある。取付自由度が無くなると、導電性カバー側に取り付けられるレンズの光軸と回路基板側のイメージセンサとの位置や角度を調整することができなくなるという問題がある。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、電磁シールド性を低下させることなく、且つ導電性接着剤のイメージセンサ側への流出を抑えるようにし、しかも導電性カバー側のレンズと回路基板側のイメージセンサの位置や角度等の取付位置の調整が可能なカメラモジュール及びその製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明のカメラモジュールは、イメージセンサ及びイメージセンサ用の回路の少なくとも一部を有する回路基板、レンズユニット、導電性カバー、グランド端子、センサカバー、接着剤収納凹部、導電性接着剤を備える。レンズユニットは、イメージセンサに光を導く。導電性カバーは、回路基板に取り付けられ、イメージセンサとイメージセンサ用の回路の少なくとも一部を電磁的にシールドする。グランド端子は、回路基板のイメージセンサの取付面に形成され、回路を接地する。センサカバーは、回路基板に取り付けられ、イメージセンサ及びイメージセンサ用の回路の少なくとも一部を覆う。接着剤収納凹部は、導電性カバー内にイメージセンサを収納して回路基板を導電性カバーに取り付ける状態で、グランド端子及び導電性カバーの一部を露出させるために、センサカバーの外周面に形成される。導電性接着剤は、接着剤収納凹部に配され、グランド端子及び導電性カバーを導通させて固定する。
なお、センサカバーの外周面は、導電性カバーの内周面に近接して配されることが好ましい。
導電性カバー内に、イメージセンサを収納して回路基板を導電性カバーに取り付ける状態で、導電性カバーの取付端と回路基板の間に形成される隙間から、導電性接着剤が注入されることが好ましい。
導電性カバー内に、イメージセンサを収納して回路基板を導電性カバーに取り付ける状態で、接着剤収納凹部に対応する位置で、導電性カバーの取付端部に形成され、接着剤収納凹部の一部に通じる切欠きを有し、この切欠きから、導電性接着剤が注入されることが好ましい。
接着剤収納凹部は、センサカバーの外周面に周方向で全周に形成されることが好ましい。または、接着剤収納凹部は、センサカバーの外周面に周方向に離間して複数個形成されることが好ましい。
センサカバーの外周面の少なくとも一部に金属膜を有し、金属膜はグランドに導通されていることが好ましい。
レンズユニットは、導電性カバー内に収納されていることが好ましい。
本発明のカメラモジュールの製造方法は、蓋体組立工程と、導電性カバー組立工程と、グランド接続工程とを含む。蓋体組立工程は、イメージセンサと、イメージセンサが取り付けられ、イメージセンサ用の回路の少なくとも一部を有する回路基板と、回路基板のイメージセンサの取付面に形成され、回路を接地するためのグランド端子と、イメージセンサ及びイメージセンサ用の回路の少なくとも一部を電磁的にシールドし回路基板に取り付けられるセンサカバーと、グランド端子を露出するために、センサカバーの外周面に形成される接着剤収納凹部と、を有する蓋体を組み立てる。導電性カバー組立工程は、イメージセンサ及び回路を外部から電磁的に遮蔽するための導電性カバーに、イメージセンサに光を導くレンズユニットを取り付ける。グランド接続工程は、導電性カバーに蓋体を取り付ける状態で、導電性カバーにより一部が覆われた接着剤収納凹部に、導電性カバー及び回路基板の隙間から導電性接着剤を注入し、グランド端子及び導電性カバーを導通させて固定する。
なお、グランド接続工程の前に、導電性カバー及び回路基板の取付位置を調整する調整工程を含むことが好ましい。
本発明によれば、電磁シールド性を低下させることなく、且つ導電性接着剤のイメージセンサ側への流出を抑えることができる。また、導電性カバー側のレンズと回路基板側のイメージセンサの位置や角度などの取付位置の調整が可能になる。
図1及び図2に示すように、本発明の第1実施形態のカメラモジュール10は、金属製の導電性カバー11と、回路基板12と、導電性接着剤13とにより、直方体状に形成されている。導電性カバー11は天板11a付きの四角筒であり、回路基板12は導電性カバー11の外周面と同じ形状で同じサイズの矩形板である。なお、説明の便宜上、導電性カバー11が取り付けられる側を上側または上方とし、回路基板12側を下側または下方として説明する。このカメラモジュール10は、携帯電話やスマートフォン、タブレット、モバイルパソコンなどの機器に搭載される。
回路基板12の上側の面(イメージセンサ取付面)12aには、CMOSやCCD等に代表されるイメージセンサ15が取り付けられる。回路基板12の両面には、プリント配線パターン12c,12dが形成されている。イメージセンサ15が取り付けられる上面12a側のプリント配線パターン12cには、図示省略の各種電装部品が取り付けられている。これら電装部品を有するプリント配線パターン12c,12dによって、イメージセンサ15を駆動する駆動回路(イメージセンサ用回路)が構成される。また、下面12bのプリント配線パターン12dには、多数の端子が形成されている。これら端子には、フレキシブルプリント基板16の一端部の各端子が半田付けされる。フレキシブルプリント基板16の他端部は、外部機器との接続端子を有する。
図3及び図4に示すように、導電性カバー11は、天板11aを上に、開口11bを下に向けた状態で、開口11bを塞ぐように回路基板12が配される。天板11aの中央には撮影開口11cが形成されている。導電性カバー11内には、撮影開口11cに対面するように、レンズユニット21が配される。レンズユニット21は、例えば3個の撮影レンズ22~24とこれらレンズ22~24を保持する鏡筒25とを有する。なお、撮影レンズは、1個以上であればよい。このレンズユニット21は、レンズホルダ26に支持されている。
レンズホルダ26と導電性カバー11との間には、アクチュエータ30が取り付けられている。アクチュエータ30としては、コイル31及びマグネット32を有するボイスコイルモータを用いている。レンズホルダ26は図示しないバネ部材により光軸CL方向に移動自在に支持されている。アクチュエータ30は、コイル31に電流を供給することにより、マグネット32との間で発生した電磁力を推進力として、レンズホルダ26を光軸CL方向に移動させる。これにより、ピント調節が行われ、イメージセンサ15の受光面に被写体像が結像される。本実施形態では、ボイスコイルモータのヨークとして導電性カバー11を用いているため、その分だけ部品点数を減らすことができ、またアクチュエータ30のサイズを小さくすることができる。なお、アクチュエータ30として、ボイスコイルモータに限らず、ピエゾアクチュエータ、ステッピングモータ等を用いてもよい。
図3に示すように、導電性カバー11の開口11bには、仕切り板35が取り付けられている。仕切り板35は、中央に開口35aを有する。仕切り板35は、導電性カバー11内のレンズホルダ26やアクチュエータ30、その他の電装部品を覆う。仕切り板35の外周面35bは導電性カバー11の内周面11dに密着している。なお、アクチュエータ30やアクチュエータ30に付属する電装部品は、回路基板12にワイヤやフレキシブルプリント基板などの接続線(図示せず)により接続される。接続線は、仕切り板35に設けられる図示省略の切欠きを通過する。
イメージセンサ15及び駆動回路を覆うように、センサカバー40が回路基板12に密着して取り付けられている。センサカバー40のイメージセンサ受光面に対応する部分は、透明な樹脂製の撮影窓41が嵌め込まれている。このセンサカバー40は、イメージセンサ15の受光面にゴミなどが付着することを防止する他に、回路基板12に取り付けられた各種電装部品を保護する。センサカバー40は、耐熱樹脂または金属で構成されている。金属の場合には、回路基板密着面などに絶縁層が形成される。
センサカバー40は、導電性カバー11の内周面11dよりも少し小さい矩形板状に形成されている。これにより、センサカバー40の外周面40aは導電性カバー11の内周面11dに近接して配置される。
センサカバー40の外周面40aには、周方向の全周にわたって、接着剤収納凹部42が形成されている。接着剤収納凹部42は、回路基板12の外周縁部の上面12aを露出するように、鉛直面方向の縦断面(垂直断面)形状が矩形に形成されている。この断面矩形の空間を有する接着剤収納凹部42の形成によって、センサカバー40の上面部は、回路基板12に平行に且つ導電性カバー11に向かって突出し、庇状に残される。この庇状突出部43は、導電性接着剤13の流出を規制する。これにより、導電性接着剤13がセンサカバー40の上面や導電性カバー11内に溢れ出ることがない。なお、接着剤収納凹部42の断面形状は矩形に限らず三角形や円弧を有する形状など各種形状としてもよい。
センサカバー40が取り付けられた回路基板12は、導電性カバー11の開口11bを覆う蓋体となる。図5に示すように、この蓋体としての回路基板12を導電性カバー11に取り付ける際には、接着剤収納凹部42を鉛直方向で半分ほど覆うように、導電性カバー11の取付端部11eを位置させる。したがって、取付端部11eと回路基板12との間には、鉛直方向で接着剤収納凹部42の高さの半分程度の隙間が形成される。この隙間が、接着剤注入口45となる。この注入口45からは、例えば注入ノズル53の先端が挿入され、導電性接着剤13が注入される。また、注入に代えて、導電性接着剤13が塗布される。
接着剤収納凹部42が形成されている回路基板12の上面12aには、回路基板12を接地するためのグランド端子50が形成されている。また、接着剤収納凹部42の上部を覆うように導電性カバー11の取付端部11eが位置している。これにより、接着剤収納凹部42はグランド端子50及び導電性カバー11の一部を露出させる。したがって、接着剤注入口45から、Agペーストやクリーム半田等の導電性接着剤13が注入されると、この注入された導電性接着剤13がグランド端子50と導電性カバー11の取付端部11eの内周面11dに接触する。この導電性接着剤13の注入量は、導電性接着剤13の粘度や、接着剤収納凹部42の容積、庇状突出部43と導電性カバー11の内周面11dの間の突出部隙間51などに応じて適正な量が予め決められている。したがって、グランド端子50と導電性カバー内周面11dとの電気的接続を可能にし、且つ突出部隙間51や接着剤注入口45から導電性接着剤13が溢れ出ることがない。このようにして、導電性カバー11がイメージセンサ15及び回路を覆うことにより、イメージセンサ15及び回路が外部から電磁的に遮蔽され、電磁場が流れるのを制限する。なお、イメージセンサ15用の回路のうち、一部回路が別の導電性カバーにより覆われることもある。このような場合も含む意味で、イメージセンサ15用の回路の少なくとも一部を有する回路基板12としている。
次に、カメラモジュール10の製造方法について説明する。導電性カバー組立工程では、導電性カバー11内に、レンズユニット21、レンズホルダ26、アクチュエータ30が組み込まれる。この後に、仕切り板35が取り付けられる。
蓋体組立工程では、まず、回路基板12に、プリント配線パターン12c,12dが形成され、上面12a側のプリント配線パターン12cにイメージセンサ15や各種電装部品が取り付けられる。これらプリント配線パターン12c,12d及び各種電装部品によってイメージセンサ15の駆動回路が構成される。次に、イメージセンサ15及び駆動回路の一部を覆うように、センサカバー40が取り付けられる。センサカバー40には、外周面40aに接着剤収納凹部42が形成される。このようにして、蓋体が組み立てられる。また、導電性カバー11内の電装品やアクチュエータ30を駆動回路に接続するための接続線が回路基板12に接続される。
次に、図6に示すように、導電性カバー11の開口11b内に、回路基板12を挿入した状態で、位置決め検査装置60にカメラモジュール10がセットされ、取付位置の調整工程が行われる。位置決め検査装置60は、基板固定部61と、カバー保持部62と、位置決め検査部63と、調整機構64とを有する。
基板固定部61は、回路基板12を固定して保持する。この基板固定部61は、カメラモジュール10の回路基板12を位置決め検査部63に電気的に接続する。
カバー保持部62は、導電性カバー11を保持する。調整機構64は、カバー保持部62をX軸、Y軸、Z軸方向に僅かにシフトすると共に、X軸、Y軸、Z軸回りに僅かに回転して、導電性カバー11と回路基板12との取付位置を調整する。
位置決め検査部63は、カメラモジュール10を駆動して、レンズユニット21を介して、テストチャート65を撮影する。このテストチャート65の撮影画像データに基づき、位置決め検査部63は、基準データと照合し、導電性カバー11と回路基板12とが適正となる位置や回転角度を求める。求めた位置や回転角度にカバー保持部62を駆動して、導電性カバー11を再セットした後に、テストチャート65を撮影し、同様の処理によって、再度適正となる位置や回転角度を求める。この繰り返しにより、導電性カバー11が回路基板12のイメージセンサ15に対して、適正位置及び角度になった時に、調整工程を終了する。なお、位置決め検査方法は、一例であり、他の方法によって、カメラモジュール10の動作確認や取付位置の調整を行ってもよい。
調整工程を終了すると、注入ノズル53によって、導電性接着剤13が接着剤収納凹部42に接着剤注入口45から自動注入され、グランド接続工程が行われる。また、少量生産の場合には適正位置及び角度になった後に、人手により接着剤収納凹部42に導電性接着剤13が注入され、または塗布されて、グランド接続工程が行われる。
導電性接着剤13として、Agペーストを用いる場合には、常温にてAgペーストが固化し、回路基板12と導電性カバー11とが接合される。また、導電性接着剤13を介して、回路基板12のグランド端子50が導電性カバー11に電気的に接続されるため、電磁シールドの効果が高まる。なお、導電性接着剤13としてリフロー半田を用いる場合には、注入後にリフロー半田を所定温度に加熱して固化させる。
接着剤収納凹部42への導電性接着剤13の注入箇所は、本実施形態では4か所としている。しかし、接着剤収納凹部42の周方向長さがある程度確保されるため、1か所でも位置決め固定は可能である。好ましくは2か所以上である。
本実施形態では、回路基板12に対して導電性カバー11の取付位置及び取付角度を調整して、導電性カバー11に対して回路基板12を位置決めした状態で導電性接着剤13により固定することができる。このようにして図2に示すようなカメラモジュール10が得られる。
なお、導電性接着剤13の注入固化により、導電性カバー11と回路基板12とを位置決め固定した後に、導電性接着剤13や通常の接着剤を残りの接着剤収納凹部42に注入し、回路基板12の全周にわたって接着剤を充填してもよい。また、残りの接着剤収納凹部42に接着剤を注入する代わりに、または加えて、センサカバー40が耐熱樹脂製の場合には、図7に示すように、残りの接着剤収納凹部42(図4参照)及びこの接着剤収納凹部42に連続する導電性カバー11の取付端部11e(図4参照)を覆うように、金属テープ70を貼り、電磁シールドの効果をさらに高めてもよい。また、金属テープ70を貼る代わりに、金属蒸着により金属膜を形成してもよい。また、図示は省略したが、予め接着剤収納凹部42を含むセンサカバー40の外周面40aに金属蒸着膜を形成してもよい。この金属膜は導電性接着剤13によってグランド端子50に導通される。
本実施形態のカメラモジュール10は、回路基板12のグランド端子50が導電性接着剤13を介して導電性カバー11に接合されるため、電磁シールド性を高めることができる。したがって、携帯電話などの携帯機器に用いられる時に、各電子部品間の電磁ノイズの干渉を防ぐことができる。これにより、例えばアンテナとカメラモジュール10が近接しても、電磁ノイズの影響を受けることがなく、例えばカメラ側では撮像した画像の画質の低下がなく、アンテナ側では受信感度が下がってしまうことがない。
携帯機器において、カメラモジュール10により撮像されたデータは、携帯機器側のフラッシュメモリに格納される。その後、画像データ処理ICによって読み出され、マトリクス演算、信号補間、ガンマ補正、輝度・色差変換、データ圧縮等の画像処理が施される。一画面分の画像データはモニタドライバにより順次表示パネルに送られ、表示パネルにはスルー画が一定の周期で順次表示される。
次に、本発明の第2実施形態を説明する。第1実施形態では、図4に示すように、接着剤収納凹部42をセンサカバー40の外周面40aの全周にわたって形成したが、第2実施形態では、図8に示すように、センサカバー75の外周面に対し、周方向で離間した位置に接着剤収納凹部76及びグランド端子77を複数個形成している。この接着剤収納凹部76は、略直方体状のセンサカバー75の外周面を構成する各側面の中央部に形成される。この場合に、接着剤収納凹部76に対応する位置で、導電性カバー78の取付端部78eに矩形状の切欠き79を形成し、接着剤注入口としている。
なお、接着剤注入口を切欠き79により形成することなく、第1実施形態と同じように、接着剤収納凹部76の鉛直方向の長さの半分程度を導電性カバー78の取付端部78eが覆うように、回路基板12に導電性カバー78を取り付けてもよい。
第2実施形態では、センサカバー75の各側面の中央部に接着剤収納凹部76を形成したが、形成位置は中央部に限らず、任意位置で良い。また、一側面に一つの接着剤収納凹部76としたが、接着剤収納凹部76は一側面に複数個形成してもよい。さらに、図示は省略したが、センサカバー75の各側面による角部に接着剤収納凹部を形成してもよい。角部に接着剤収納凹部を形成する場合には、4か所の角部のうち、例えば1か所以上に接着剤収納凹部を形成すればよい。好ましくは、接着剤収納凹部は2か所以上に形成することが好ましい。
第3実施形態では、図9に示すように、回路基板81を導電性カバー82の内周面82dの形状よりも僅かに小さい矩形板状に構成したものである。導電性カバー82に回路基板81を取り付ける際には、導電性カバー82の取付端部82eの内周面82dに回路基板81の側面81aが対面するように位置決めする。回路基板81の側面81aと取付端部82eの内周面82dとの間には隙間83が形成される。この隙間83が導電性接着剤13の注入口となる。この注入口には、例えば注入ノズル53により、導電性接着剤13が注入される。第3実施形態では、回路基板81や導電性カバー82に注入口としての切欠きを設ける必要が無く、構成が簡単になる。なお、この実施形態においても、導電性カバー82の取付端部82eに切欠きを形成し、この切欠きを介して、導電性接着剤13を注入してもよい。また、上記実施形態の回路基板81に対して、接着剤収納凹部76に対応する位置で、回路基板81側に切り欠きを形成してもよい。この場合には切り欠き形成によって基板へ切り屑が付着することがないように、基板形成の段階で切り欠きを形成しておくことが好ましい。
上記実施形態では、導電性カバー11と回路基板12とにより直方体の箱体のカメラモジュール10としたが、カメラモジュールの形状は、直方体の他に立方体や、円柱体、楕円柱体、多角柱体やその他の立体物であってもよい。
なお、上記実施形態では、導電性カバー11内にレンズユニット21を収納したが、レンズユニット21は導電性カバー11の外側に設けてもよい。また、レンズユニット21は、導電性カバー11内に一部が収納されていても良い。
上記各実施形態では、センサカバー40の外周面40aに接着剤収納凹部42を形成する際に、上側に庇状突出部43を残すようにしたが、センサカバー40の上面に達するように接着剤収納凹部42を形成してもよい。この場合には、仕切り板35の外周縁部や、仕切り板35とは別個に設けた導電性接着剤13の流出を規制するための規制片を導電性カバー11側に形成することが好ましい。また、センサカバー40の外周面40aを全周にわたって、導電性カバー11の内周面に近接させたが、接着剤収納凹部42が形成される部分のみを導電性カバー11の内周面に近接させてもよい。
上記各実施形態では、導電性カバー11内にレンズユニット21、レンズホルダ26、アクチュエータ30を収納したカメラモジュール10として説明したが、その他に、手振れ補正用のアクチュエータやその他の各種機構を有するカメラモジュールに、本発明を適用してもよい。
上記実施形態では、回路基板12にフレキシブルプリント基板16を取り付けることなく、回路基板の裏面に形成した端子に、例えば検査装置側のピンを当接させて、イメージセンサ15やアクチュエータ30を駆動し、取付位置の調整を行うようにしたが、裏面端子にフレキシブルプリント基板16を半田などにより接合し、このフレキシブルプリント基板16を介して検査装置に接続してもよい。
10 カメラモジュール
11,78,82 導電性カバー
12,81 回路基板
13 導電性接着剤
15 イメージセンサ
21 レンズユニット
30 アクチュエータ
40,75 センサカバー
42,76 接着剤収納凹部
43 庇状突出部
45 接着剤注入口
50,77 グランド端子
53 注入ノズル
60 位置決め検査装置
70 金属テープ
79 切欠き
11,78,82 導電性カバー
12,81 回路基板
13 導電性接着剤
15 イメージセンサ
21 レンズユニット
30 アクチュエータ
40,75 センサカバー
42,76 接着剤収納凹部
43 庇状突出部
45 接着剤注入口
50,77 グランド端子
53 注入ノズル
60 位置決め検査装置
70 金属テープ
79 切欠き
Claims (10)
- イメージセンサ及びイメージセンサ用の回路の少なくとも一部を有する回路基板と、前記イメージセンサに光を導くレンズユニットと、前記イメージセンサと前記イメージセンサ用の回路の少なくとも一部を電磁的にシールドし、且つ前記回路基板に取り付けられる導電性カバーとを有するカメラモジュールであって、
前記回路基板の前記イメージセンサの取付面に形成され、前記回路を接地するためのグランド端子と、
前記イメージセンサ及び前記イメージセンサ用の回路の少なくとも一部回路を覆い前記回路基板に取り付けられるセンサカバーと、
前記導電性カバー内に前記イメージセンサを収納して前記回路基板を前記導電性カバーに取り付ける状態で、前記グランド端子及び前記導電性カバーの一部を露出させるために、前記センサカバーの外周面に形成される接着剤収納凹部と、
前記接着剤収納凹部に配され、前記グランド端子及び前記導電性カバーを導通させて固定する導電性接着剤と
を備えるカメラモジュール。 - 前記センサカバーの外周面は、前記導電性カバーの内周面に近接して配される請求項1記載のカメラモジュール。
- 前記導電性カバー内に、前記イメージセンサを収納して前記回路基板を前記導電性カバーに取り付ける状態で、前記導電性カバーの取付端と前記回路基板の間に形成される隙間から、前記導電性接着剤が注入される請求項1または2記載のカメラモジュール。
- 前記導電性カバー内に、前記イメージセンサを収納して前記回路基板を前記導電性カバーに取り付ける状態で、前記接着剤収納凹部に対応する位置で、前記導電性カバーの取付端部に形成され、前記接着剤収納凹部の一部に通じる切欠きを有し、前記切欠きから、前記導電性接着剤が注入される請求項1から3いずれか1項記載のカメラモジュール。
- 前記接着剤収納凹部は、前記センサカバーの外周面に周方向で全周に形成される請求項1から4いずれか1項記載のカメラモジュール。
- 前記接着剤収納凹部は、前記センサカバーの外周面に周方向に離間して複数個形成される請求項1から4いずれか1項記載のカメラモジュール。
- 前記センサカバーの外周面の少なくとも一部に金属膜を有し、前記金属膜はグランドに導通されている請求項1から6いずれか1項記載のカメラモジュール。
- 前記レンズユニットは、前記導電性カバー内に収納されている請求項1から7いずれか1項記載のカメラモジュール。
- イメージセンサと、前記イメージセンサが取り付けられ、前記イメージセンサ用の回路の少なくとも一部を有する回路基板と、前記回路基板の前記イメージセンサの取付面に形成され、前記回路を接地するためのグランド端子と、前記イメージセンサ及び前記イメージセンサ用の回路の少なくとも一部を電磁的にシールドし前記回路基板に取り付けられるセンサカバーと、前記グランド端子を露出するために、前記センサカバーの外周面に形成される接着剤収納凹部とを有する蓋体を組み立てる蓋体組立工程と、
前記イメージセンサ及び前記回路を外部から電磁的に遮蔽するための導電性カバーに、前記イメージセンサに光を導くレンズユニットを取り付ける導電性カバー組立工程と、
前記導電性カバーに前記蓋体を取り付ける状態で、前記導電性カバーにより一部が覆われた前記接着剤収納凹部に、前記導電性カバー及び前記回路基板の隙間から導電性接着剤を注入し、前記グランド端子及び前記導電性カバーを導通させて固定するグランド接続工程と
を含むカメラモジュールの製造方法。 - 前記グランド接続工程の前に、前記導電性カバー及び前記回路基板の取付位置を調整する調整工程を含むことを特徴とする請求項9記載のカメラモジュールの製造方法。
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