專利名稱：照相機(jī)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照相機(jī)模塊。
背景技術(shù)：
在手機(jī)等的各種機(jī)器上會(huì)搭載具備透鏡及固體攝像器件的照相機(jī)模塊。在照相機(jī)模塊中，固體攝像器件被直接或間接固定在基座上。照相機(jī)模塊的攝像質(zhì)量會(huì)因固體攝像器件與透鏡的相對(duì)位置而產(chǎn)生很大的變化。因此，對(duì)固體攝像器件和透鏡進(jìn)行正確定位尤為重要。
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專利文獻(xiàn)I (日本特開2005 - 347397號(hào)公報(bào))公開了一種照相機(jī)模塊的構(gòu)成例。在該文獻(xiàn)所公開的照相機(jī)中，在半導(dǎo)體基片上形成有固體攝像器件。該固體攝像器件通過配置在半導(dǎo)體基片上的襯墊及玻璃蓋片而被密封。在玻璃蓋片上搭載有透鏡座。在該透鏡座上形成有凹部。玻璃蓋片嵌合在透鏡座的凹部中，用粘接劑固定在透鏡座上。在專利文獻(xiàn)I所示的構(gòu)成中，如上所述，玻璃蓋片嵌合在透鏡座的凹部上。為了準(zhǔn)確定位玻璃蓋片和透鏡座，需要將透鏡座的凹部的、與玻璃蓋片接觸的面做成平面，以提高其平面度。如果不能提高凹部的面的平面度，則固體攝像器件和透鏡的定位會(huì)不準(zhǔn)確，作為結(jié)果，攝像質(zhì)量會(huì)有極大的變化。另外，雖然在專利文獻(xiàn)I中未公開，但還有在透鏡和固體攝像器件之間設(shè)有濾光片的情況。通常，該濾光片雖用粘接劑固定在透鏡座等上，但由于將粘接劑附著在玻璃蓋片等的受光部分上，所以還存在攝像質(zhì)量下降的問題。再有，還提出了一種利用粘接劑分別將構(gòu)成固體攝像器件的硅片和透鏡座粘結(jié)并固定在基板上的結(jié)構(gòu)。但是，在這種情況下，由于粘接劑不均勻或硅片的切割不均勻，很難高精度地定位透鏡和固體攝像器件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是著眼于解決上述問題而提出的，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種固體攝像器件和透鏡的定位精度高，攝像質(zhì)量高的照相機(jī)模塊。本發(fā)明的照相機(jī)模塊含有將入射到攝像區(qū)域的光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并輸出的攝像器件；將上述攝像器件固定在一個(gè)面上，將來自另一個(gè)面的光作為向上述攝像區(qū)域的上述入射光透過的板狀的蓋部件；將上述入射光聚光在上述攝像區(qū)域的透鏡；保持上述蓋部件，并輸入上述攝像器件所輸出的上述電信號(hào)的電路板；以及在內(nèi)部容納了上述透鏡和上述蓋部件的基座，其特征是，上述蓋部件的與固定了上述攝像器件的面不同的另一個(gè)面與上述基座的內(nèi)部接觸，并進(jìn)行上述透鏡和上述攝像器件的定位。這里，優(yōu)選上述蓋部件的一個(gè)面通過形成于上述基座內(nèi)部的多個(gè)棱而接觸。上述蓋部件優(yōu)選是板狀的玻璃蓋片。
另外，優(yōu)選上述攝像器件和上述蓋部件通過多個(gè)釬料凸部固定。另外，優(yōu)選上述棱在上述基座上設(shè)置三處以上。再有，優(yōu)選上述基座具有搭載上述蓋部件的面和搭載濾光片的面。優(yōu)選在上述蓋部件的搭載面和上述濾光片的搭載面之間形成有臺(tái)階；并在上述臺(tái)階上形成有切口部。在利用充填上述基座的外周壁和電路板之間的粘接劑，將該基座固定在上述電路板上的場(chǎng)合；優(yōu)選在上述外周壁上，在與該外周壁的長(zhǎng)度方向交叉的方向上形成有多個(gè)槽部。在上述蓋部件與上述基座的內(nèi)部接觸的狀態(tài)下，優(yōu)選上述基座的下端和上述電路板相互具有間隙，并在其間存在粘接劑。另外，優(yōu)選在上述基座的內(nèi)部形成有自外周壁向中心方向延伸出的延出部，上述蓋部件與上述延出部接觸。再有，優(yōu)選還具備保持上述透鏡的同時(shí)，包含上述基座的透鏡座；上述透鏡座與上述基座做成一體或另外設(shè)置。這時(shí)，優(yōu)選上述透鏡及上述透鏡座由具有耐熱溫度比電子零件的安裝工序的加熱溫度高的樹脂材料構(gòu)成?！け景l(fā)明的照相機(jī)模塊具備含有具有進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的像素的攝像器件的基片模塊；由具有耐熱溫度比電子零件的安裝工序的加熱溫度高的樹脂材料構(gòu)成的同時(shí)，使圖像成像在上述攝像器件上的透鏡；以及由具有耐熱溫度比電子零件的安裝工序的加熱溫度高的樹脂材料構(gòu)成的同時(shí)，保持上述透鏡，且固定在上述基片模塊上的透鏡座。此時(shí)，優(yōu)選上述透鏡及上述透鏡座由具有200°C以上的耐熱溫度的樹脂材料構(gòu)成。另外，上述透鏡或上述透鏡座的材料優(yōu)選從作為硅系樹脂、環(huán)氧系樹脂及聚砜系樹脂的耐熱光學(xué)樹脂材料或在上述耐熱光學(xué)樹脂材料、聚碳酸酯、降冰片烯系非晶態(tài)聚烯烴樹脂、丙烯酸樹脂、以及烯烴 馬來酰亞胺樹脂中添加了無機(jī)微粒的樹脂材料中進(jìn)行選擇。這里，優(yōu)選將上述透鏡座的上述透鏡側(cè)的端部和上述蓋部件的上述透鏡側(cè)的面之間的距離H設(shè)定在3. 5mm以下，且滿足0.05 = S/ (HXH)的關(guān)系；其中S是上述透鏡座和上述蓋部件的連接部分的面積，H是上述透鏡座的上述透鏡側(cè)的端部和上述蓋部件的上述透鏡側(cè)的面之間的距離。另外，優(yōu)選將上述透鏡座的上述透鏡側(cè)的端部和上述蓋部件的上述透鏡側(cè)的面之間的距離H設(shè)定在3. 5mm以下，且滿足S / (HXH) = I的關(guān)系其中S是上述透鏡座和上述蓋部件的連接部分的面積，H是上述透鏡座的上述透鏡側(cè)的端部和上述蓋部件的上述透鏡側(cè)的面之間的距離。再有，優(yōu)選在設(shè)上述透鏡材料的熱膨脹率為a 1，設(shè)上述透鏡座的材料的熱膨脹率為a2時(shí)，滿足1< a 1/a 2蘭20的關(guān)系，更優(yōu)選滿足I. 5 < a I/a 2蘭20的關(guān)系，更優(yōu)選滿足2 < a 1/a 2蘭20的關(guān)系。本發(fā)明的照相機(jī)模塊，具備含有具有進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的像素的攝像器件的基片模塊；使圖像成像在上述攝像器件上的透鏡；保持上述透鏡，并固定在上述蓋部件上的透鏡座；上述透鏡及上述透鏡座由具有200°C以上的耐熱溫度的樹脂材料構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明，可提供固體攝像器件和透鏡的定位精度高、攝像質(zhì)量高的照相機(jī)模塊。本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，通過下文的詳細(xì)描述并結(jié)合附圖的說明將變得更加清楚，但這并不是為了限制本發(fā)明。


圖I是本發(fā)明的照相機(jī)模塊的概要立體圖。圖2是本發(fā)明的照相機(jī)模塊的概要分解立體圖。圖3是本發(fā)明的照相機(jī)模塊的概要剖視圖。圖4是本發(fā)明的照相機(jī)模塊的概要局部放大剖視圖。圖5是本發(fā)明的照相機(jī)模塊的基座的概要立體圖。圖6是表示在本發(fā)明的照相機(jī)模塊的基座上搭載了濾光片的狀態(tài)的概要立體圖。圖7是本發(fā)明的照相機(jī)模塊的概要剖視圖。 圖8是用于說明本發(fā)明的照相機(jī)模塊的其它制造方法的概要說明圖。圖9是在實(shí)施例I 3的評(píng)價(jià)試驗(yàn)中所使用的照相機(jī)模塊的概要剖視圖。圖10是在實(shí)施例5 7的評(píng)價(jià)試驗(yàn)中所使用的照相機(jī)模塊的概要剖視圖。圖11是本發(fā)明的照相機(jī)模塊的基座的概要立體圖。圖12是本發(fā)明的照相機(jī)模塊的基座的概要立體圖。圖13是表示本發(fā)明的照相機(jī)模塊的基座及基板的概要立體圖。圖14是本發(fā)明的照相機(jī)模塊的基座的概要立體圖。圖15是本發(fā)明的照相機(jī)模塊的基座的概要立體圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)至IJ，許多等同替換的實(shí)施方式可使用本發(fā)明的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明不受為了說明目的而描述的這些實(shí)施方式的限制。發(fā)明的實(shí)施方式I圖I是本發(fā)明的照相機(jī)模塊的立體圖。圖2是該照相機(jī)模塊的分解立體圖。另外，圖3是該照相機(jī)模塊的剖視圖。如圖I 3所示，本發(fā)明的照相機(jī)模塊具備透鏡模塊I ;基座2 ；FPC電路板3 ;連接器4 ;固體攝像器件5 ;電容6 ;透鏡7 ;濾光片8 ;玻璃蓋片9 ;加強(qiáng)板10 ；以及釬料球11。透鏡模塊I為圓筒形狀，在其內(nèi)圓周面上高精度地固定有一個(gè)以上的透鏡7。在透鏡模塊I上除了透鏡7之外有時(shí)還可以設(shè)置光圈或0形環(huán)。在透鏡模塊I的外圓周面上設(shè)有切削螺紋結(jié)構(gòu)，以便螺旋結(jié)合在基座2上。透鏡模塊I例如由黑色的聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯等的具有遮光性的合成樹脂構(gòu)成?；?具有圓筒形狀。透鏡模塊I螺旋結(jié)合在基座2上方部分的內(nèi)圓周面上，并搭載在基座2上?；?的下方部分與上方部分相比，外圓周面變寬，在基座2上形成有臺(tái)階35。在該例中，基座2的下方部分為四方柱狀。再有，含有基座2和保持透鏡模塊I的透鏡的部分，有時(shí)也稱作透鏡座32。另外，透鏡座32還可以是將基座2與保持透鏡模塊I的透鏡的部分作為一體構(gòu)成的部件。如本實(shí)施方式，也可以分開構(gòu)成基座2和保持透鏡模塊I的透鏡部分。在形成了臺(tái)階35的部分的基座2的內(nèi)圓周面上，設(shè)有向圓筒的中心方向延伸出的延出部34。延出部34自基座的內(nèi)圓周面均勻地向與透鏡7的光軸垂直的方向延伸。另外，由延出部34的頂端34a限制正方形的開口。從透鏡7的光軸方向觀察時(shí)，設(shè)有正方形的開口。濾光片8、玻璃蓋片9及固體攝像器件5收放在延出部34的下側(cè)。另外，基座2由例如黑色的聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯等的具有遮光性的合成樹脂構(gòu)成。柔性印制電路板(FPC (Flexible Printed Circuit)電路板)3是具有彎曲性的布線電路板，一般在聚酯(PET)薄膜上通過印刷或蝕刻等形成配線，具有柔軟性、彎曲性、節(jié)省空間性。連接器4利用FPC電路板3與固體攝像器件5的端子相連接，進(jìn)行與外部機(jī)器的電連接。在該例中，在FPC電路板3的一端部分上設(shè)有固體攝像器件5，在另一端部分上設(shè)有連接器4。固體攝像器件5是CO) (Charge Coupled Device 電荷I禹合器件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor :互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體)等的攝像傳感·器(圖像傳感器)。該例的固體攝像器件5具有芯片級(jí)包裝(CSP—Chip Scale Package)構(gòu)造。固體攝像器件5輸出與通過透鏡7入射到攝像區(qū)域的光相對(duì)應(yīng)地生成的攝像信號(hào)。固體攝像器件5固定在玻璃蓋片9上。固體攝像器件5的電極通過釬料凸部等與形成于玻璃蓋片9的射出面?zhèn)鹊碾姌O電連接。固體攝像器件5與玻璃蓋片9的間隔由多個(gè)釬料凸部的大小決定。換言之，固體攝像器件5與玻璃蓋片9由釬料凸部進(jìn)行定位。由于容易控制釬料凸部的大小，所以能夠準(zhǔn)確地定位固體攝像器件5與玻璃蓋片9。另外，通過使用多個(gè)釬料凸部，能夠?qū)⒐腆w攝像器件5與玻璃蓋片9之間的間隔平均化。電容6設(shè)置在FPC電路板3上。透鏡7是使外部光聚光在固體攝像器件5的攝像區(qū)域的光學(xué)元件。另外，透鏡7由一個(gè)或多個(gè)透鏡構(gòu)成。例如，透鏡7由聚碳酸酯或聚烯烴系的材料、硅系樹脂等的合成樹脂或玻璃構(gòu)成。濾光片8是除去外部光的特定頻率成分的薄膜狀部件。該例的濾光片8是除去紅外線的濾波器。為了抑制漫反射的影響，濾光片8最好配置在固體攝像器件5的附近。這里，濾光片8以接近玻璃蓋片9的狀態(tài)，用粘接劑固定在基座2上。再有，還可以不將濾光片8粘結(jié)在基座上，而將濾光片8夾持在玻璃蓋片9和基座之間。玻璃蓋片9由玻璃構(gòu)成，是具有透明性的板狀蓋片。在玻璃蓋片9的入射面(上面)配置濾光片8，在射出面(下面)搭載固體攝像器件5。玻璃蓋片9的主面比固體攝像器件5要大。在玻璃蓋片9主面的中央部位固定有該固體攝像器件5。具體地，在形成于玻璃蓋片9下面的除去攝像區(qū)域的區(qū)域的配線圖形的端子上，通過釬料凸部等電連接固體攝像器件5的端子。再有，在形成于玻璃蓋片9下面的配線圖形上，設(shè)有與固體攝像器件5連接用的端子的同時(shí)，還設(shè)有用于與FPC電路板3連接的端子。在該例中，F(xiàn)PC電路板3的端子和玻璃蓋片9的端子通過釬料球11相互連接。玻璃蓋片9在從透鏡7的光軸方向觀察時(shí)具有四邊形的外形。加強(qiáng)板10是用于提高具有柔軟性的FPC電路板3的強(qiáng)度的板狀部件。加強(qiáng)板10具有與基座的底面形狀外形大致相等的尺寸。加強(qiáng)板10與配置有基座2的位置相對(duì)應(yīng)地粘結(jié)在FPC電路板3上?；?夾持FPC電路板3而配置在加強(qiáng)板10的上面。釬料球11如上所述，用于電連接FPC電路板3的端子和玻璃蓋片9的端子。圖4是表示圖3的P所示部分的放大剖視圖。如圖4所示，利用粘接劑13將基座2粘結(jié)在FPC電路板3上。粘接劑13例如是紫外線硬化性或熱硬化性粘接劑。另外，在基座2上形成有后述的定位棱(以下，簡(jiǎn)單稱其為“棱”)21。玻璃蓋片9與棱21接觸，從而使玻璃蓋片9和基座2相互準(zhǔn)確定位。圖5是從下方所見的基座2的圖。再有，圖3相當(dāng)于圖5的X — X’面的剖面圖。如圖5所示，在基座2的底面設(shè)有濾光片8的搭載面22和玻璃蓋片9的搭載面23。濾光片8的搭載面22設(shè)置在玻璃蓋片9的搭載面23的內(nèi)側(cè)。在搭載面22和搭載面23之間設(shè)有臺(tái)階。濾光片8的搭載面22比玻璃蓋片9的搭載面23向入射側(cè)凹下去形成。搭載面22限制濾光片的位置。再有，在基座2上形成用于除去因粘接劑而產(chǎn)生的氣體的孔部。在玻璃蓋片9的搭載面23上設(shè)有多個(gè)棱21。棱21設(shè)置在底面23四邊的各邊上。共計(jì)四個(gè)的棱21與基座2 —體形成。棱21的個(gè)數(shù)不必是四個(gè)，但為了使玻璃蓋片9穩(wěn)定地保持與透鏡光軸垂直的狀態(tài)，最好做成三個(gè)以上?？紤]濾光片8的厚度部分和用于使濾光片8固定在該濾光片8的搭載面23上的粘接劑的厚度部分來決定自該濾光片8的搭載面22至棱21上面的相對(duì)距離。棱21的高度根據(jù)該相對(duì)距離決定。棱21的高度例如距?！ちw片9的搭載面23為0. 035mm。這樣，在本發(fā)明中，使設(shè)置在基座2的搭載面23上的棱21與玻璃蓋片9接觸來對(duì)玻璃蓋片9和基座2進(jìn)行定位。也就是，本發(fā)明不是使玻璃蓋片9與基座2的搭載面23面接觸來對(duì)玻璃蓋片9和基座2進(jìn)行相互定位。與提高沿玻璃蓋片9的搭載面23的整個(gè)面的平坦度相比，隊(duì)棱21進(jìn)行高精度的加工使其高度一定非常容易。因此，通過在搭載面23上設(shè)置棱21，能更為簡(jiǎn)便地將玻璃蓋片9和基座2相互定位。也就是，通過使玻璃蓋片9與棱21接觸，從而將玻璃蓋片9和基座2相互準(zhǔn)確地定位。作為結(jié)果，能夠準(zhǔn)確定位透鏡7和固體攝像器件5。由此，可提高作為照相機(jī)模塊的攝像質(zhì)量。在玻璃蓋片9的搭載面23上形成有半圓狀的切口部24。切口部24的底面是與濾光片8的搭載面22相同的面。如圖6所示，在濾光片8的搭載面22上利用粘接劑固定有濾光片8。粘接劑涂敷在切口部24上。具體地，以將濾光片8搭載在搭載面22上的狀態(tài)，將液態(tài)的粘接劑流入到切口部24中。液態(tài)的粘接劑通過毛細(xì)管現(xiàn)象蔓延到濾光片8和該搭載面22之間的四周中。涂敷在濾光片8和搭載面22之間的粘接劑橫向擴(kuò)展，剩余的粘接劑流入到切口部24中。這樣，通過設(shè)置作為粘接劑的退讓處而發(fā)揮功能的切口部24，從而能夠防止粘接劑擠出到入射光的通過區(qū)域而使光學(xué)性能下降。其次，說明本發(fā)明的照相機(jī)模塊的制造方法。首先，將搭載了固體攝像器件5的玻璃蓋片9通過釬料球11連接到FPC電路板3上。再有，在FPC電路板3的背面預(yù)先粘結(jié)了加強(qiáng)板10。另外，在基座2上安裝透鏡7，并利用粘接劑粘結(jié)濾光片8。其次，預(yù)先在基座2的下端部分(腿)上涂敷粘接劑13，將上述FPC電路板3和上述基座2粘結(jié)。此時(shí)，棱21與玻璃蓋片9便接觸。這樣一來，便通過棱21將玻璃蓋片9和基座2相互定位。另外，在基座2的腿和FPC電路板3之間設(shè)有間隙。該間隙部分通過粘接劑填補(bǔ)。因此，通過基座2和FPC電路板3的粘結(jié)，不會(huì)影響通過棱21和玻璃蓋片9的接觸而實(shí)現(xiàn)的定位。再有，在只用粘接劑13粘結(jié)基座2的下端部分(腿)和FPC電路板3的粘結(jié)強(qiáng)度不足時(shí)，還可以用粘接劑粘結(jié)包含棱21在內(nèi)的基座2的搭載面23和玻璃蓋片9之間。再有，照相機(jī)模塊的制造方法不限于上述制造方法。以下，利用圖7及圖8具體說明照相機(jī)模塊的其它制造方法。再有，在上述制造方法中，在將搭載了固體攝像器件5的玻璃蓋片9搭載在FPC電路板3上之后(回流(Reflow)序之后)，將具有透鏡7及濾光片8的基座2固定在玻璃蓋片9上。在后述的制造方法中，在將搭載了固體攝像器件5的玻璃蓋片9搭載在FPC電路板3上(回流工序之前)之前，使具有透鏡7及濾光片8的基座2固定在其玻璃蓋片9上。圖7是照相機(jī)模塊的概要剖視圖。如圖7所示，照相機(jī)模塊具有FPC電路板3 ;玻璃蓋片9 ;固體攝像器件5 ;透鏡座32 ;濾光片8 ;以及透鏡7。由玻璃蓋片9及固體攝像器件5構(gòu)成基片模塊30。由透鏡座32、濾光片8、以及透鏡7構(gòu)成透鏡單元40。另外，由基片模塊30和透鏡單元40構(gòu)成照相機(jī)模塊20。再有，透鏡座32是含有支承圖I至圖3中的透鏡模塊I的透鏡的部分和基座2的部件。另外，玻璃蓋片9雖與設(shè)置在透鏡座32上的臺(tái)階面接觸，但如上所述也可以通過棱21 (未圖示)接觸。如圖7所示，照相機(jī)模塊20由搭載了固體攝像器件5的基片模塊30和透鏡單元40構(gòu)成。通過將基片模塊30接合在FPC電路板3上，照相機(jī)模塊20整體接合在FPC電路 板3上。利用圖8說明圖7所示的照相機(jī)模塊的制造方法。首先，如圖8 (a)所示，接合預(yù)先組裝好的基片模塊30和透鏡單元40，從而形成照相機(jī)模塊20?；K30是將作為攝像用的攝像器件的CXD或CMOS區(qū)域的固體攝像器件5接合在玻璃蓋片9上的攝像模塊。在玻璃蓋片9上加工有連接用配線圖形。玻璃蓋片9的配線圖形和固體攝像器件5通過釬料凸部2b電連接。固體攝像器件5的周圍用密封材料33密封。在固體攝像器件5的上面形成了將進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的像素排列成許多格子狀的受光部。通過使圖像成像在固體攝像器件5的受光部(攝像區(qū)域)，從而將蓄積在各像素中的電荷作為圖像信號(hào)輸出。透鏡單元40具備透鏡座32和透鏡7。透鏡座32為圓筒形狀。透鏡7的外側(cè)面與透鏡座32的內(nèi)側(cè)面接觸。并且，透鏡7被固定在透鏡座32的內(nèi)側(cè)面。透鏡座32在外側(cè)面和內(nèi)側(cè)面形成有臺(tái)階部。透鏡7保持在透鏡座32的上部。透鏡座32利用涂敷在其下部的粘接劑而接合在玻璃蓋片9上。通過以上工序形成照相機(jī)模塊20。再有，如上所述，玻璃蓋片9與設(shè)于透鏡座32上的棱21 (未圖示)接觸。由此，玻璃蓋片9和透鏡座32所包含的基座單元會(huì)相互準(zhǔn)確定位。其次，參照?qǐng)D8 (b)及圖8 (C)，說明將照相機(jī)模塊20結(jié)合到FPC電路板3上的方法。在將未圖示的其它電子零件安裝到FPC電路板3上的零件安裝工序的同時(shí)，將該照相機(jī)模塊20接合到FPC電路板3上。首先，如圖8(b)所示，將照相機(jī)模塊20搭載在FPC電路板3的規(guī)定接合位置。然后，若完成了所有電子零件的搭載，則將FPC電路板3送到加熱工序。其后，加熱到釬料接合的溫度(例如220°C)。若保持加熱狀態(tài)予定時(shí)間，則如圖8 (c)所示，將照相機(jī)模塊20和FPC電路板3接合?；K30利用釬料球31a接合在FPC電路板3上，并通過回路電極(未圖示)電導(dǎo)通。基片模塊30與FPC電路板3的接合也可以利用導(dǎo)電性樹脂粘接劑進(jìn)行接合。透鏡7由樹脂制成。作為樹脂材料由于必須是光學(xué)透明的，所以可使用硅系樹脂、環(huán)氧樹脂及聚砜系樹脂等的耐熱光學(xué)樹脂材料。另外，還可以使用在上述耐熱光學(xué)樹脂材料中添加了調(diào)整折射率、折射率的溫度依存性、熱膨脹率等的無機(jī)微粒材料的耐熱樹脂材料。另外，為了提高耐熱性，還可以使用在聚碳酸酯、降冰片烯系非晶態(tài)聚烯烴樹脂、丙烯酸樹脂、以及烯烴 馬來酰亞胺樹脂等中添加了無機(jī)微粒的樹脂材料等。透鏡座32由于不需要光學(xué)透明，所以除了透鏡7所使用的上述材料外，還可以使用聚酰胺、聚酰亞胺、聚酰胺-酰亞胺、聚醚砜、聚醚酰亞胺、多芳基化合物、聚砜、聚鄰苯二酰胺、聚鄰苯二甲酰亞胺、液晶聚合物、以及環(huán)氧樹脂等的耐熱工程樹脂。這些樹脂需要承受回流等的分批釬料接合時(shí)的加熱。在考慮到近年來的與無鉛釬料的對(duì)應(yīng)，耐熱溫度優(yōu)選200°C以上，更優(yōu)選250°C以上。為了固定透鏡單元40和基片模塊30，采用以粘接劑接合的方法。此時(shí)，為了承受回流等的分批釬料接合，最好使用環(huán)氧系、丙烯酸系的耐熱粘接劑。粘接方法既可以是光硬化，也可以是熱硬化，或者二者并用的硬化方法。透鏡40和基片模塊30的接合方法不限于粘結(jié)。例如，還可以使用粘結(jié)和鉚接并用的方法，即、用于定位和臨時(shí)固定，在透鏡座32的下部形成銷，在與基片模塊30相對(duì)應(yīng)的·部分預(yù)先形成該銷通過的孔。還可以使用如下的接合方法在組裝透鏡單元40和基片模塊30時(shí)，使銷通過孔，在透鏡定位之后，利用超聲波鉚接機(jī)從背面壓碎銷而臨時(shí)固定，隨后用粘接劑正式固定等。透鏡座32由保持透鏡7的部分；以及與含有固體攝像器件5的基片模塊30連接的部分構(gòu)成。透鏡座32還可以由這樣的多個(gè)部件構(gòu)成。另外，為了降低從基片模塊30輻射的電磁噪聲的影響，還可以通過電鍍、真空蒸鍍、濺射法等在透鏡座32的內(nèi)面及外面形成Ni (鎳)及NiP (鎳一磷)等的金屬層?；K30既可以是形成了固體攝像器件5的Si (娃)、GaAs (鎵一砷)等的半導(dǎo)體本身，也可以是將固體攝像器件5再次粘貼在其它襯底等上的部件?；K30內(nèi)的玻璃蓋片9在考慮到光學(xué)特性的情況下，期望取較薄的厚度。即、這是因?yàn)?，如果加厚玻璃蓋片9的厚度，則自透鏡7至固體攝像器件5的距離變長(zhǎng)，將對(duì)光學(xué)特性造成影響。因此，玻璃蓋片9的厚度最好做成0. 3mm以下。在將照相機(jī)模塊20接合在FPC電路板3上的回流等的分批釬料接合中，以安裝在FPC電路板3上的狀態(tài)通過回流等的超過200°C的高溫部。因此，照相機(jī)模塊20內(nèi)部的氣壓在數(shù)十秒至數(shù)分鐘之間變?yōu)槌氐腎. 5 2倍。由于該壓力上升，透鏡單元40可能與基片模塊30剝離，或偏離透鏡7的光軸。為了消除該氣壓差，可以在透鏡單元40的側(cè)壁上開有小孔，以調(diào)整透鏡單元40內(nèi)部和外部的壓力。該孔最好是在將照相機(jī)模塊20接合FPC電路板3上之后堵住。這是因?yàn)?，來自外部的灰塵若進(jìn)入到內(nèi)部便附著在固體攝像器件5上而成為缺陷等的原因。另外，由于僅調(diào)整氣壓差，所以也能夠?qū)⒖讖阶龀蒊Oum左右，使構(gòu)成缺陷的較大灰塵不能進(jìn)入。以下，進(jìn)一步詳細(xì)敘述本實(shí)施方式的照相機(jī)模塊。如圖7所示，期望透鏡單元40的高度H為3. 5mm以下。再有，透鏡單元40的高度與自透鏡座32的上端(透鏡7側(cè)的端部)至玻璃蓋片9的上面(透鏡7側(cè)的面)的距離相等。在回流等的分批釬料接合時(shí)的加熱中，在透鏡單元40整體產(chǎn)生溫度不均勻的情況下，透鏡單元產(chǎn)生變形。因此，光軸由于透鏡7傾斜而偏離。其結(jié)果，像差變大，引起像模糊，或像周圍的失真變大等的光學(xué)問題。為了防止因這樣的失真而引起的問題，期望均勻加熱透鏡單元。發(fā)明者根據(jù)評(píng)價(jià)試驗(yàn)研究的結(jié)果，通過將透鏡單元的高度做成3. 5mm以下，從而找到了可進(jìn)行批量生產(chǎn)性能良好的回流等的分批釬料接合的方法。再有，關(guān)于評(píng)價(jià)試驗(yàn)將予后述。再有，發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，在將該照相機(jī)的透鏡單元40的高度設(shè)為H，將透鏡座32粘結(jié)在玻璃蓋片9上的部分的粘結(jié)面積設(shè)為S時(shí)，最好滿足下式(I)。0. 05 ^ S / (HXH) (I)通過滿足(I)式的條件，即便透鏡單元40受到落下等的沖擊，透鏡單元與基板脫離、或偏離等的程度會(huì)變低。再有，在比(I)式小的范圍內(nèi)，透鏡單元40的高度H則比粘結(jié)部的面積S或周長(zhǎng)要相對(duì)增高。因此，當(dāng)受到落下等的沖擊時(shí)，施加在透鏡單元上的力矩變大，容易脫離。另外，如果將保持透鏡7的透鏡座32或透鏡座32的外周部的壁加厚，則由于照相機(jī)模塊20自身的尺寸增大而不理想。因此，上限滿足下式(2)足矣?！?br> S / (HXH)芻 I (2)再有，如果考慮到回流等的分批釬料接合時(shí)的加熱，則透鏡7的樹脂材料及支承透鏡的透鏡座32的材料的熱膨脹率的關(guān)系期望滿足下式(3)。這里，透鏡7的樹脂材料的熱膨脹率用a I表示，支承透鏡的透鏡座32的材料的熱膨脹率用a 2表示。I < a 1/a 2 ^ 20 (3)如(3)式所示，如果預(yù)先使透鏡7的樹脂材料的熱膨脹率a I比透鏡座32的材料的熱膨脹率a 2大，則在分批釬料接合時(shí)的加熱中，透鏡7總是處于擠壓透鏡座32的狀態(tài)。由此，透鏡7相對(duì)透鏡座32不容易偏離。但是，如果a I/a 2超過20，則在加熱時(shí)，由于施加在透鏡7及透鏡座32上的應(yīng)過大，所以透鏡7或透鏡座32會(huì)變形，或者引起透鏡7的固定位置偏離等問題。因此，期望按(3)式的范圍選定樹脂材料。再有，(3)式所示的a I/a優(yōu)選比I. 5大,更優(yōu)選比2大。如上所述，透鏡單元40的材質(zhì)由于使用耐熱溫度比回流所代表的分批釬料接合時(shí)的加熱溫度高的材質(zhì)，所以在加熱過程中，透鏡單元不會(huì)受到熱損傷。因此，照相機(jī)模塊20能夠與其它電子零件一起同時(shí)安裝在FPC電路板3上。因此，可提高照相機(jī)批量時(shí)的生產(chǎn)率。另外，通過將透鏡單元的高度做成3. 5mm以下，且使照相機(jī)的結(jié)構(gòu)滿足(I)式和
(2)式的條件，從而能夠提供抗落下時(shí)等的沖擊能力強(qiáng)的照相機(jī)模塊。另外，通過使透鏡的樹脂材料的熱膨脹率及透鏡座材料的熱膨脹率滿足(3)式的條件，由于可使透鏡的光軸相對(duì)傳感器不容易偏離而降低像差，因此提高照相機(jī)圖像。其次，說明有關(guān)導(dǎo)出上述(I)及(2)式的結(jié)果的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。首先，說明使用了實(shí)施例I 3及相對(duì)實(shí)施例I 3的比較例I的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。實(shí)施例I 3及比較例I的評(píng)價(jià)試驗(yàn)使用具有圖9的斷面結(jié)構(gòu)的照相機(jī)模塊來實(shí)施。固體攝像器件5使用了 1/8英時(shí)尺寸、像素為30萬像素的CMOS傳感器。透鏡座32使用液晶聚合物，透鏡7使用了用Si樹脂成形的一塊珠狀的非球面透鏡。液晶聚合物材料使用“東 > 株式會(huì)社”制的液晶聚酯樹脂“”或者“ 'J - 7
”制的液晶聚合物“ 夕卜^ ”。在透鏡座32上形成有可保持壓入了的透鏡7的槽。透鏡7壓入后，透鏡7和透鏡座32利用雙液混合型的熱硬化性環(huán)氧粘接劑進(jìn)行了接合。同樣地，透鏡座32和基片模塊30的玻璃蓋片9的粘結(jié)也使用了雙液混合型的熱硬化性環(huán)氧粘接劑。將自透鏡座32的上面至玻璃蓋片9上面的高度(H)設(shè)定為固定的3mm。根據(jù)透鏡座32的厚度條件的不同分別做成了各10000個(gè)樣品(照相機(jī)模塊)。以下，表示涉及實(shí)施例I 3及相對(duì)實(shí)施例I 3的比較例I的透鏡座32的厚度條件。實(shí)施例I實(shí)施例I的照相機(jī)模塊根據(jù)下述條 件制作其透鏡座32的厚度。再有，照相機(jī)模塊的構(gòu)成，與圖9所示的構(gòu)成相同。S / (HXH) = 0. I實(shí)施例2實(shí)施例2的照相機(jī)模塊根據(jù)下述條件制作其透鏡座32的厚度。再有，照相機(jī)模塊的構(gòu)成，與圖9所示的構(gòu)成相同。S /(HXH) = 0.2實(shí)施例3實(shí)施例3的照相機(jī)模塊根據(jù)下述條件制作其透鏡座32的厚度。再有，照相機(jī)模塊的構(gòu)成，與圖9所示的構(gòu)成相同。S /(HXH) = 0.3實(shí)施例4實(shí)施例2的照相機(jī)模塊根據(jù)下述條件制作其透鏡座32的厚度。再有，照相機(jī)模塊的構(gòu)成，與圖9所示的構(gòu)成相同。S /(HXH) = 0.45比較例I比較例I的照相機(jī)模塊根據(jù)下述條件制作其透鏡座的厚度。下述條件與實(shí)施例
I 4相比，透鏡座32的外壁厚度較薄。再有，照相機(jī)模塊的構(gòu)成，與圖9所示的構(gòu)成相同。S /(HXH) = 0.03將實(shí)施例I愛 4、比較例I的照相機(jī)模塊各10000個(gè)與通常接合的其它的電阻、電容、IC一同搭載在可進(jìn)行照相機(jī)的圖像評(píng)價(jià)而形成了配線圖形的FPC電路板3上，并通過回流爐而接合?；亓鳡t的加熱曲線是以170 190°C進(jìn)行60秒的預(yù)熱，其后以220 240°C進(jìn)行30秒的正式加熱。加熱后，將完成安裝的電路板從回流爐取出至外部。在用回流爐進(jìn)行安裝后，檢查照相機(jī)的外觀及圖像。圖像是用照相機(jī)模塊拍攝測(cè)試圖，以目測(cè)檢查其圖像。接著，進(jìn)行完成安裝的電路板的落下試驗(yàn)。由于當(dāng)使完成安裝的電路板直接落下時(shí)，電路板本身將受到損傷，所以將電路板一個(gè)個(gè)固定在長(zhǎng)方體形狀的鋁制外殼上來進(jìn)行落下試驗(yàn)。落下試驗(yàn)是從高I. 5m處使各面各落下一回。落下試驗(yàn)后，同樣地再次檢查照相機(jī)部分的外觀和圖像。表I表示結(jié)果。表I
權(quán)利要求
1.ー種以回流方式安裝于信息終端設(shè)備的電路基板上的小型照相機(jī)，其特征在于，所述小型照相機(jī)具備 排列有進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的像素的受光元件； 保持所述受光元件的基板； 使光學(xué)圖像成像在所述受光元件上的透鏡；以及 保持所述透鏡、并與所述基板連接的透鏡座， 形成所述透鏡的材料具有200°C以上的耐熱溫度、且具有比所述回流方式的安裝エ序的加熱溫度高的耐熱溫度， 形成所述透鏡座的材料由樹脂材料構(gòu)成，該樹脂材料具有200°C以上的耐熱溫度、且具有比所述回流方式的安裝エ序的加熱溫度高的耐熱溫度， 并且，具有所述透鏡和所述透鏡座的透鏡單元的高度為3. 5mm以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小型照相機(jī)，其特征在干， 所述耐熱溫度為250°C以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的小型照相機(jī)，其特征在干， 所述透鏡座的材料是除了作為硅系樹脂、環(huán)氧系樹脂以及聚砜系樹脂的耐熱光學(xué)樹脂材料或在所述耐熱光學(xué)樹脂材料、聚碳酸酷、降冰片烯系非晶態(tài)聚烯烴樹脂、丙烯酸樹脂、以及烯烴 馬來酰亞胺樹脂中添加了無機(jī)微粒而得的樹脂材料之外，還可列舉聚酰胺、聚酰亞胺、聚酰胺-酰亞胺、聚醚砜、聚醚酰亞胺、多芳基化合物、聚鄰苯ニ酰胺、聚鄰苯ニ甲酰亞胺、液晶聚合物樹脂材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意一項(xiàng)所述的小型照相機(jī)，其特征在干， 當(dāng)設(shè)具有所述透鏡和所述透鏡座的透鏡單元的高度為H、設(shè)所述透鏡座與所述基板的連接部分的面積為S吋，滿足0.05さS / (HXH)和S / (HXH)含I中至少ー個(gè)條件。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任意一項(xiàng)所述的小型照相機(jī)，其特征在干， 當(dāng)設(shè)所述透鏡的材料的熱膨脹率為a I、設(shè)所述透鏡座的材料的熱膨脹率為a 2吋，I< a I/ a 2 = 20。
6.ー種以回流方式安裝于信息終端設(shè)備的電路基板上的小型照相機(jī)，其特征在于，所述小型照相機(jī)具備 排列有進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的像素的受光元件； 保持所述受光元件的基板； 使光學(xué)圖像成像在所述受光元件上的透鏡；以及 保持所述透鏡、并與所述基板連接的透鏡座， 形成所述透鏡的材料具有200°C以上的耐熱溫度、且具有比所述回流方式的安裝エ序的加熱溫度高的耐熱溫度， 形成所述透鏡座的材料由樹脂材料構(gòu)成，該樹脂材料具有200°C以上的耐熱溫度、且具有比所述回流方式的安裝エ序的加熱溫度高的耐熱溫度， 當(dāng)設(shè)具有所述透鏡和所述透鏡座的透鏡單元的高度為H、設(shè)所述透鏡座與所述基板的連接部分的面積為S吋，滿足0.05さS / (HXH)和S / (HXH)含I中至少ー個(gè)條件。
7.一種信息終端設(shè)備，具備電路基板和權(quán)利要求I至6中任意一項(xiàng)所述的小型照相機(jī)，其特征在干，將所述小型照相機(jī)以回流方式安裝于所述電路基板上，由此來確保所述受光元件和所述電路基板之間的電連接。
8.一種以回流方式安裝于信息終端設(shè)備的電路基板上的小型照相機(jī)，其特征在于，所述小型照相機(jī)具有 排列有進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的像素的受光元件； 保持所述受光元件、并且通過用于確保所述受光元件和所述電路基板之間的電連接的多個(gè)凸部安裝于所述電路基板上的基板； 使光學(xué)圖像成像在所述受光元件上的透鏡；以及 保持所述透鏡、并被固定于所述基板上的透鏡座， 至少形成所述透鏡和所述透鏡座的材料由樹脂材料構(gòu)成，該樹脂材料具有比電子零件的安裝工序的加熱溫度高的耐熱溫度， 當(dāng)設(shè)所述透鏡的材料的熱膨脹率為a I、設(shè)所述透鏡座的材料的熱膨脹率為a 2時(shí)，I<a I/ a 2 = 20。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的小型照相機(jī)，其特征在于， 至少形成所述透鏡和所述透鏡座的材料由樹脂材料構(gòu)成，該樹脂材料具有200°C以上的耐熱溫度。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的小型照相機(jī)，其特征在于， 所述耐熱溫度為250°C以上。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任意一項(xiàng)所述的小型照相機(jī)，其特征在于， 所述透鏡的材料是作為硅系樹脂、環(huán)氧系樹脂及聚砜系樹脂的耐熱光學(xué)樹脂材料或在所述耐熱光學(xué)樹脂材料、聚碳酸酯、降冰片烯系非晶態(tài)聚烯烴樹脂、丙烯酸樹脂、以及烯烴 馬來酰亞胺樹脂中添加了無機(jī)微粒而得的樹脂材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任意一項(xiàng)所述的小型照相機(jī)，其特征在于， 所述透鏡座的材料是除了作為硅系樹脂、環(huán)氧系樹脂以及聚砜系樹脂的耐熱光學(xué)樹脂材料或在所述耐熱光學(xué)樹脂材料、聚碳酸酯、降冰片烯系非晶態(tài)聚烯烴樹脂、丙烯酸樹脂、以及烯烴 馬來酰亞胺樹脂中添加了無機(jī)微粒而得的樹脂材料之外，還可列舉聚酰胺、聚酰亞胺、聚酰胺-酰亞胺、聚醚砜、聚醚酰亞胺、多芳基化合物、聚鄰苯二酰胺、聚鄰苯二甲酰亞胺、液晶聚合物樹脂材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12中任意一項(xiàng)所述的小型照相機(jī)，其特征在于， 具有所述透鏡和所述透鏡座的透鏡單元的高度為3. 5mm以下。
14.根據(jù)權(quán)利要求8至13中任意一項(xiàng)所述的小型照相機(jī)，其特征在于， 當(dāng)設(shè)具有所述透鏡和所述透鏡座的透鏡單元的高度為H、設(shè)所述透鏡座與所述基板的連接部分的面積為S時(shí)，滿足0.05蘭S / (HXH)和S / (HXH)含I中至少一個(gè)條件。
15.根據(jù)權(quán)利要求8至14中任意一項(xiàng)所述的小型照相機(jī)，其特征在于， 當(dāng)設(shè)所述透鏡的材料的熱膨脹率為a I、設(shè)所述透鏡座的材料的熱膨脹率為a 2時(shí)，I. 5 < a I/ a 2 = 20。
16.根據(jù)權(quán)利要求8至15中任意一項(xiàng)所述的小型照相機(jī)，其特征在于， 當(dāng)設(shè)所述透鏡的材料的熱膨脹率為a I、設(shè)所述透鏡座的材料的熱膨脹率為a 2時(shí)，2<a I/ a 2 = 20。
17. 一種信息終端設(shè)備，具備電路基板和權(quán)利要求8至16中任意一項(xiàng)所述的小型照相機(jī)，其特征在干， 將所述小型照相機(jī)以回流方式安裝于所述電路基板上，由此來確保所述受光元件和所述電路基板之間的電連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及照相機(jī)模塊。在直接或間接保持透鏡(7)的基座(2)上，固定有具有透明性的玻璃蓋片(9)。在玻璃蓋片(9)上搭載有固體攝像器件(5)。玻璃蓋片(9)利用形成于基座(2)上的多個(gè)棱(21)接觸。并且，對(duì)玻璃蓋片(9)和基座(2)進(jìn)行定位。
文檔編號(hào)H04N5/225GK102790854SQ20121024779
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2007年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月3日
發(fā)明者青木進(jìn), 麿毅 申請(qǐng)人:日立麥克賽爾株式會(huì)社