(57)【要約】【課題】本発明は、自動焦点調節機能を持つ固体撮像装置において、レンズアクチュエーターとメイン基板を立体的に接続しながら、小型で高品質な電気接続を得ることを目的とする。【解決手段】フレキシブル基板の先端部に形成した電極端子に貫通孔部や貫通凹み部を設けることにより、電極間接続を強固にして、ソケット等を使用せずに小型で確実な電気接続を得る。【選択図】図１
2010187304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のフレキシブル基板の第１の電極端子と、第２のフレキシブル基板の第２の電極端子が電気的接続媒体を通して接続される接続部を有する電子デバイスであって、
前記第１のフレキシブル基板の第１の電極端子もしくは第２のフレキシブル基板の第２の電極端子のいずれかの電極端子に貫通孔が形成されており、前記第１のフレキシブル基板の第１の電極端子と前記第２のフレキシブル基板の第２の電極端子が、前記貫通孔に入り込むように配された前記電気的接続媒体を介して相対して電気的に接触していることを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
レンズアクチュエーターと接続している第１のフレキシブル基板の第１の電極端子と、固体撮像素子が装着されたメイン基板と接続している第２のフレキシブル基板の第２の電極端子が電気的接続媒体を通して接続される固体撮像装置であって、
前記第１のフレキシブル基板の第１の電極端子もしくは第２のフレキシブル基板の第２の電極端子のいずれかの電極端子に貫通孔が形成されており、前記第１のフレキシブル基板の第１の電極端子と第２のフレキシブル基板の第２の電極端子が、前記貫通孔に入り込むように配された前記電気的接続媒体を介して相対して電気的に接触していることを特徴とする自動焦点調節機能付き固体撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の固体撮像装置であって、
前記貫通孔が形成されている電極端子の先端部に貫通凹み部が形成され、その凹み部分に対応する他方の電極端子には電極部が存在している自動焦点調節機能付き固体撮像装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の固体撮像装置であって、
前記貫通孔が複数形成されている自動焦点調節機能付き固体撮像装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれかに記載の固体撮像装置であって、
前記第１のフレキシブル基板の第１の電極端子と第２のフレキシブル基板の第２の電極端子の間、前記貫通孔部、および前記貫通凹み部にはんだが存在する自動焦点調節機能付き固体撮像装置。
【請求項６】
請求項２乃至４のいずれかに記載の固体撮像装置であって、
前記第１のフレキシブル基板の第１の電極端子と第２のフレキシブル基板の第２の電極端子の間、前記貫通孔部、および前記貫通凹み部に導電性接着剤が存在する自動焦点調節機能付き固体撮像装置。
【請求項７】
第１のフレキシブル基板の第１の電極端子と、第２のフレキシブル基板の第２の電極端子が電気的接続媒体を通して接続される接続部を有する電子デバイスの製造方法であって、
前記第１のフレキシブル基板の第１の電極端子に、電気的接続導体を供給する工程と、
前記電気的接続導体の供給された第１のフレキシブル基板上に第２の電極端子を持つ第２のフレキシブル基板を重ねて、前記第１もしくは第２のフレキシブル基板のいずれかの電極端子に形成された貫通孔に、前記電気的接続導体が入り込んで硬化するように加熱する工程とを含む電子デバイスの製造方法。
【請求項８】
レンズアクチュエーターと接続している第１のフレキシブル基板の第１の電極端子にはんだ印刷する工程と、固体撮像素子が装着されたメイン基板と接続している第２のフレキシブル基板にはんだ印刷する工程と、前記第１のフレキシブル基板と第２のフレキシブル基板を重ねてはんだが前記貫通孔に入り込むように加圧、加熱する工程とを具備した自動焦点調節機能付き固体撮像装置の製造方法。
【請求項９】
レンズアクチュエーターと接続している第１のフレキシブル基板の第１の電極端子に導電性接着剤を塗布する工程と、固体撮像素子が装着されたメイン基板と接続している第２のフレキシブル基板に導電性接着剤を塗布する工程と、前記第１のフレキシブル基板と第２のフレキシブル基板を重ねて前記導電性接着剤が前記貫通孔に入り込むように加熱する工程とを具備した自動焦点調節機能付き固体撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイス、その製造方法、これを用いた固体撮像装置およびその製造方法に係り、特に、携帯用カメラなどの半導体撮像素子を用いて形成される小型の自動焦点調節機能付き固体撮像装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、車載部品等で小型カメラの需要が急速に進展している。この種の小型カメラには固体撮像素子によりレンズなどの光学系を介して入力される画像を電気信号として出力する固体撮像装置が使用されている。そしてこの撮像装置の小型化、高性能化に伴い、カメラがより小型化され、各方面で使用されてきており、映像の入力装置としての市場を広げている。従来の半導体撮像素子を用いた撮像装置は、レンズ、半導体撮像素子、その駆動回路および信号処理回路などを搭載したＬＳＩ等の部品を夫々筐体あるいは構造体に形成してこれらを組み合わせている。このような組み合わせによる実装構造は、従来、平板上のプリント基板上に各素子を搭載することによって形成されていた。
【０００３】
さらに、携帯小型カメラへの高機能化が要求され、撮像画素数の増加、自動焦点調節機能の付加、さらなる小型化といった対応が必要となってきている。撮像画素数の増加や小型化に関しては、半導体技術の進展に応じた固体撮像素子の進化により対応が可能である。一方、自動焦点機能に関しては、レンズにアクチュエーターを設け、固体撮像素子の情報と連動してアクチュエーターを制御することが必要となる。そのためレンズのアクチュエーターと固体撮像素子がメイン回路基板を通して電気的に接続されている必要がある。
【０００４】
この場合、レンズのアクチュエーターとメイン回路基板は同一平面上には無く、立体的に距離が離れている位置関係となっている。そのため、立体的な電気接続を行なう必要が発生する。そこで、立体的な電気配線を行なうために、これまでの方法としてはフレキシブル基板と差し込みソケットを組み合わせる方法が用いられている（特許文献１）。そして、製造に際しては、フレキシブル基板の先端の電極をソケットに手で差し込むという方法が取られている。
【０００５】
しかし、このような構造は、レンズや基板の周囲に空間的な余裕が必要となり、カメラモジュールとしては大きくなってしまう。また、ソケットへ手で差し込む場合は、時間がかかったり、斜めにささって電気接触に問題がある場合でも外観上は分かりにくいというということが起こったりしていた。
【特許文献１】特開平１１−１０３１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、特許文献１の方法では、カメラモジュールとして大きくなるため、小型化を図ることができず、また、製造方法としても時間がかかってコストへの影響や品質が低下するという製造上の課題を抱えていた。また、電極端子を持つフレキシブル基板同士をはんだや導電性接着剤等の導電性媒体で接続しようとしても導電性媒体があると電極端子間を近接して接合することが出来ず、剥離し易くなり、確実な電気的接続を得ることが出来ないという課題があった。
【０００７】
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、電子素子から引き出したフレキシブル基板の電極端子と、他の電子素子が装着されたメイン基板から引き出されたフレキシブル基板の端子を接続するに際し、確実な電気接続を確実にすると共に、小型化、高品質化を図ることを目的とする。
特に本発明は、レンズアクチュエーターから引き出したフレキシブル基板の電極端子と、固体撮像素子が装着されたメイン基板から引き出されたフレキシブル基板の端子を接続するに際し、確実な電気接続を確実にすると共に、自動焦点調節機能付き固体撮像装置の小型化、高品質化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで本発明では、フレキシブル基板の電極端子と、電子素子が装着されたメイン基板から引き出されたフレキシブル基板の端子を直接的に接合する方式を取り、いずれか一方の電極端子に貫通孔および貫通凹み部を形成し、はんだもしくは導電性接着剤などの流動化可能な導電性材料からなる電気的接続媒体を間に挟んで電気的に接続することを特徴とし、貫通孔や貫通凹み部など、導電性の電気的接続媒体の逃げを確保することで確実な電気接続を確実にするものである。
【０００９】
本発明は、第１のフレキシブル基板の第１の電極端子と、第２のフレキシブル基板の第２の電極端子が電気的接続媒体を通して接続される接続部を有する電子デバイスであって、前記第１のフレキシブル基板の第１の電極端子もしくは第２のフレキシブル基板の第２の電極端子のいずれかの電極端子に貫通孔が形成されており、前記第１のフレキシブル基板の第１の電極端子と前記第２のフレキシブル基板の第２の電極端子が、前記貫通孔に入り込むように配された前記電気的接続媒体を介して相対して電気的に接触していることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、例えばはんだなどの電気的接続媒体が貫通孔へ逃げながら確実に電極端子間の電気接続をとることが可能となり、コネクタ等を用いることがないので場所を取ることなく、電子デバイスの小型化、高品質化に寄与することが出来る。
【００１１】
本発明の固体撮像装置は、レンズアクチュエーターと接続している第１のフレキシブル基板の第１の電極端子と、固体撮像素子が装着されたメイン基板と接続している第２のフレキシブル基板の第２の電極端子が電気的接続媒体を通して接続される構造を持ち、前記第１のフレキシブル基板の第１の電極端子もしくは第２のフレキシブル基板の第２の電極端子のいずれかの電極端子に貫通孔が形成されており、前記第１のフレキシブル基板電極端子と前記第２のフレキシブル電極端子が相対して電気的に接触していることを特徴としている。
【００１２】
この構成によれば、例えばはんだなどの電気的接続媒体が貫通孔へ逃げながら確実に電極端子間の電気接続をとることが可能となり、コネクタ等を用いることがないので場所を取ることなく、自動焦点調節機能付き固体撮像装置の小型化、高品質化に寄与することが出来る。
【００１３】
本発明の他の固体撮像装置は、前記貫通孔が形成されている電極端子の先端部に貫通凹み部が形成され、その凹み部分に対応した他方の電極端子には電極部が存在していることを特徴としている。
【００１４】
この構成によれば、貫通凹み部の部分にも電気的接続媒体を逃がすことが出来、なおかつ、先端部において電気的接続媒体がフィレット形状を形成し、剥がれが生じやすい端部で、接着電極端子の剥離に対して強固な密着性を確保することが出来るため、一層の電気接続に関する高信頼性を得ることが出来る。
【００１５】
本発明の他の固体撮像装置は、前記貫通孔が複数形成されていることを特徴としている。
【００１６】
この構成によれば、電気的接続媒体の逃げに対する許容量を大きく取ることが出来、電極端子間接続に関して製造的にも歩留まり向上を図ることが出来る。
【００１７】
本発明の他の固体撮像装置は、前記第１のフレキシブル基板の第１の電極端子と第２のフレキシブル基板の第２の電極端子の間、前記貫通孔部、および前記貫通凹み部先端部にはんだが存在することを特徴としている。
【００１８】
この構成によれば、電極端子の表面と合金層を形成したはんだ接合を取ることが出来、より確実な電気接続信頼性を得ることが出来る。
【００１９】
本発明の他の固体撮像装置は、前記第１のフレキシブル基板の第１の電極端子と第２のフレキシブル基板の第２の電極端子の間、前記貫通孔部、および前記貫通凹み部に導電性接着剤が存在することを特徴としている。
【００２０】
この構成によれば、より低温で電気接続を行うことができ、設備の簡易化、他の部品への熱影響の低減を行い、製造工程の品質を高めることが出来る。
【００２１】
本発明の電子デバイスの製造方法は、第１のフレキシブル基板の第１の電極端子と、第２のフレキシブル基板の第２の電極端子が電気的接続媒体を通して接続される接続部を有する電子デバイスの製造方法であって、
前記第１のフレキシブル基板の第１の電極端子に、電気的接続導体を供給する工程と、
前記電気的接続導体の供給された第１のフレキシブル基板上に第２の電極端子を持つ第２のフレキシブル基板を重ねて、前記第１もしくは第２のフレキシブル基板のいずれかの電極端子に形成された貫通孔に、前記電気的接続導体が入り込んで硬化するように加熱する工程とを含む。
【００２２】
この構成によれば、必要な部分にはんだなどの流動化したのちに硬化可能な電気的接続導体を供給して、確実に電極端子間の電気接続を確保することが出来る。
【００２３】
本発明の固体撮像装置の製造方法は、レンズアクチュエーターと接続している第１のフレキシブル基板の第１の電極端子にはんだ印刷する工程と、固体撮像素子が装着されたメイン基板と接続している第２のフレキシブル基板にはんだ印刷する工程と、前記第１のフレキシブル基板と第２のフレキシブル基板を重ねて加圧、加熱する工程からなることを特徴としている。
【００２４】
この構成によれば、必要な部分にはんだを供給して、確実に電極端子間の電気接続を確保することが出来る。
【００２５】
本発明の固体撮像装置の他の製造方法は、レンズアクチュエーターと接続している第１のフレキシブル基板の第１の電極端子に導電性接着剤を塗布する工程と、固体撮像素子が装着されたメイン基板と接続している第２のフレキシブル基板に導電性接着剤を塗布する工程と、前記第１のフレキシブル基板と第２のフレキシブル基板を重ねて加熱する工程からなることを特徴としている。
【００２６】
この構成によれば、必要な部分に導電性接着剤を供給し、低温で加圧せずに加熱を行い電極端子間の接続を行うことが出来、設備の簡易化、他の部品への熱影響の低減を行い、製造工程の品質を高めることが出来る。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように本発明の固体撮像装置およびその製造方法によれば、レンズアクチュエーターとメイン基板をという立体的な形状において小型で高品質な電気接続を行うことが出来、品質の高い固体撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態を図１〜図５の図面に沿って説明を行なう。
図１は、本発明の固体撮像装置の斜視図である。
アクチュエーター付きレンズ筐体１に第１のフレキシブル基板２が電気的に接続されており、先端部には第１の電極端子３が形成されている。一方、固体撮像素子４が搭載されているメイン回路基板５には、第２のフレキシブル基板６が電気的に接続され、先端部には貫通孔８及び貫通凹み部９を有した第２の電極端子７が形成されており、これら第１および第２の電極端子が電気的接続媒体としてのはんだを介して接続されている。
【００２９】
図２は、本発明のフレキシブル基板の先端部に形成された第２の電極端子７を含む電極端子部を拡大した部分斜視図である。
アクチュエーター付きレンズ筐体に電気的に接続された第１のフレキシブル基板２の表面に第１の電極端子３が形成されており、表面にははんだ１０が印刷されている。一方、固体撮像素子が搭載されたメイン回路基板に電気的に接続された第２のフレキシブル基板６の先端部には第２の電極端子７が形成されており、第２の電極端子７には、貫通孔８が形成されており、先端部には貫通凹み部９が形成されている。また、表面にははんだ１１が印刷されている。
【００３０】
図３は、本発明のフレキシブル基板同士を接続した状態を示した部分斜視図である。図４は、図３の断面図である。
第１のフレキシブル基板２と第２のフレキシブル基板６が電極端子同士が相対するように加熱、加圧されて、電気的に接続されている。はんだ１２は接続時にはみ出したはんだである。同様にはんだ１３は接続時にはみ出してフィレットを形成している状態である。電極端子間にははんだ１４が均一な厚みで全面に充填されており、適切な電気接続状態を確保している。そして、図４に示すように、はんだ１２およびはんだ１３が第２のフレキシブル基板６の貫通孔８および貫通凹み部９に流れ込んではみ出し、フィレットを形成する。さらに、はんだが、第２のフレキシブル基板６の外側面よりも高くはみ出し、これが係止部を構成することで、抜け防止効果を奏する。このように、はんだ１２およびはんだ１３の存在により、第１のフレキシブル基板２と第２のフレキシブル基板６同士の密着を強固にしている。
【００３１】
図５は、本発明の固体撮像装置の完成斜視図である。
固体撮像素子４が搭載されたメイン回路基板５とアクチュエーター付きレンズ筐体１がフレキシブル基板の電気接続部１５で電気的に接続されている。電気接続部１５は、前述したような構造と状態になっており、電気的な接続を確保し、強固に密着している。
なお、本実施の形態では、簡易的に電極端子部を１端子としたが、実際は複数の端子での接続であり、その場合でも本発明の実施は可能である。
また、本実施の形態では、電極端子における貫通孔は一つで説明したが、複数の貫通孔を設けても同様の効果を得ることができるが、接続強度はよリ高いものとなる。
また、本実施の形態では、電気的接続媒体として、はんだを用いて説明したが、導電性媒体として導電性接着剤を用いても同様の効果を得ることが出来る。その場合には、加熱ツールへの付着が無いように加圧を行なわず、加熱だけで接着剤の効果を行って同様の効果を得ることが出来る。
【００３２】
このような構成と製造方法をとることにより、レンズアクチェーターとメイン基板を小型で立体的に高品質で電気的に接続することが出来る。そのため、小型で自動焦点調節機能を持つ固体撮像装置を製造することが可能となる。
【００３３】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。
図６は、本発明のフレキシブル基板同士を接続した状態を示した断面図である。本実施の形態では、はんだの量を調整すると共に、加圧しながらはんだを硬化することで、図６に示すように、第２のフレキシブル基板６の外側面よりも高くはみ出した部分で拡がり、これが貫通孔１２の径よりも大きくなって、係止部を構成することで、より強固な抜け防止効果を奏する。このように、はんだ１２およびはんだ１３の存在により、第１のフレキシブル基板２と第２のフレキシブル基板６同士の密着を強固にしている。
ここでも第１のフレキシブル基板２と第２のフレキシブル基板６が電極端子同士が相対するように加熱、加圧されて、電気的に接続されている。はんだ１２は接続時にはみ出したはんだである。同様にはんだ１３は接続時にはみ出してフィレットを形成している状態である。電極端子間にははんだ１４が均一な厚みで全面に充填されており、適切な電気接続状態を確保している。そして、図６に示すように、はんだ１２およびはんだ１３が第２のフレキシブル基板６の貫通孔８および貫通凹み部９に流れ込んではみ出し、フィレットを形成し、第２のフレキシブル基板６の外側面よりも高くはみ出した部分で拡がり、これが断面Ｈ字状の係止部を構成することで、より確実な抜け防止効果を奏する。
このようにして、はんだ１２およびはんだ１３の存在により、第１のフレキシブル基板２と第２のフレキシブル基板６同士の密着を強固にしている。
【００３４】
なお、前記実施の形態では固体撮像装置の接続について説明したが、固体撮像装置に限定されることなく、パーソナルコンピュータ、携帯電話などの電子端末をはじめ、家電製品に至るまで種々の電子デバイスにおける電気的接続に有効である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上説明してきたように、本発によれば、小型で確実な接続を実現できることから、固体撮像装置に限定されることなく、パーソナルコンピュータ、携帯電話などの電子端末をはじめ、家電製品に至るまで種々の電子デバイスにおける電気的接続に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施の形態における固体撮像装置を示す斜視図である。
【図２】本発明のフレキシブル基板の先端部に形成された電極端子部を拡大した部分斜視図である。
【図３】本発明のフレキシブル基板同士を接続した状態を示した部分斜視図である。
【図４】本発明のフレキシブル基板同士を接続した状態を示した部分断面図である。
【図５】本発明の固体撮像装置の完成図の斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態におけるフレキシブル基板同士を接続した状態を示した部分断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  アクチュエーター付きレンズ筐体
２  第１のフレキシブル基板
３  第１の電極端子
４  固体撮像素子
５  メイン回路基板
６  第２のフレキシブル基板
７  第２の電極端子
８  貫通孔
９  貫通凹み部
１０、１１、１２、１３、１４  はんだ
１５  電気接続部
【図１】
2010187304.tif 000003
【図２】
2010187304.tif 000004
【図３】
2010187304.tif 000005
【図４】
2010187304.tif 000006
【図５】
2010187304.tif 000007
【図６】
2010187304.tif 000008