(57)【要約】  本発明は、製造容易性を確保しつつ安価に撮像装置を製造できる製造方法及び撮像装置を提供する。この撮像装置は、レンズを形成する透明な樹脂材に金属板素材ＭＰをインサート成形することで、開口１４ａを絞りとして用いることが出来、別部材としての絞りを組み込む必要がなく、組み付け時の手間が省ける。更に、脚部１４ｂをアース端子Ｔ１ｇに当接させながら、レンズアレイＬＡを撮像素子アレイＩＡに組み付けることで、撮像素子のシールドの接地を行うことができ、ハンダによる結線等が不要となって、組み付け時の手間が省ける。
2008132979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板に、複数の開口と複数の脚部とを形成する工程と、
レンズを形成する透明な樹脂材内に前記金属板をインサート成形して、レンズアレイを製作する工程と、
アース端子を有する撮像素子をアレイ状に配置した撮像素子アレイを製作する工程と、
前記脚部を前記アース端子に当接させながら、前記レンズアレイを前記撮像素子アレイに組み付ける工程と、
前記レンズアレイ及び前記撮像素子アレイとを切断し、一対の前記レンズと前記撮像素子を備えた撮像装置を形成する工程と、
を有することを特徴とする撮像装置の製造方法。
【請求項２】
前記脚部により、前記レンズアレイのレンズと前記撮像素子アレイの撮像素子とを光軸方向に所定範囲内で位置決めしていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項３】
前記撮像素子アレイに組み付けられる前に、前記レンズアレイの前記脚部の下面を研磨することを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項４】
前記レンズアレイは、レンズを形成する透明な樹脂材と鏡枠を形成する黒色の樹脂材から二色成形により形成されることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項５】
前記樹脂材は耐熱性を有することを特徴とする請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか１項に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項６】
一つの前記開口の周囲に、前記脚部が３本配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか１項に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項７】
前記レンズアレイの切断により露出した前記金属板の一部に接触するように前記撮像装置の周囲に導電性塗装を施すことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第６項のいずれか１項に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項８】
基板上に配置される撮像装置であって、
画素が配列された受光面を備え、前記基板に取り付けられた撮像素子と、
前記撮像素子の受光面に被写体像を結像させるレンズと、
前記レンズ内に内包された導電性の絞り部材とを有し、
前記絞り部材は、前記基板のアース端子に接続されていることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話等に搭載するのに適した小型の撮像装置の製造方法及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型カメラが組み込まれた携帯電話機やハンディパソコン(携帯型パーソナルコンピュータ)の開発が進められている。例えば、小型カメラを備えた携帯電話機は、通話者の映像を内蔵の小型カメラにより撮像して画像データとして取り込み、通話相手にその画像データを送信することができる。このような小型カメラは、一般的にイメージセンサとレンズとにより構成される。すなわち、レンズによりイメージセンサ上に光学的像を形成し、イメージセンサにより光学像に対応した電気信号を生成することができる。【０００３】
ところで、携帯電話機やハンディパソコンはより一層の小型化が進められており、これらに使用される小型カメラにも小型化が要求されている。このようなカメラへの小型化の要求を満足するために、レンズとイメージセンサとを一体化して形成したカメラモジュールが開発されている。【０００４】
特許文献１には、以下の工程でカメラモジュールを製造することが開示されている。かかる従来技術の製造工程によれば、まずイメージセンサ・チップが複数配置されて成るイメージセンサ・ウエハと、イメージセンサ・チップ大のレンズが複数配置されてウエハ形態を成したレンズアレイを準備する。その後、イメージセンサ・ウエハの表面にレンズアレイを貼り合わせる。更に、イメージセンサ・チップとレンズアレイとを切削溝に沿って切断することにより、個々のカメラモジュールに分割する。これにより製造工程を簡略化することができる。
【特許文献１】特開２００４−２００９６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、撮像素子の高画素化に伴い動作クロック周波数が高くなり、携帯電話側の通信に悪影響を与える恐れがあるため、撮像素子の周囲を導電性のシールドで囲いたいという要請があるが、シールドの接地をどのようにして行うかという問題がある。例えば、特許文献１の技術では、分断された後のカメラモジュールそれぞれにおける撮像素子の周囲を金属製の筐体で覆い、ハンダでアース端子に結線することも考えられるが、手間がかかるという問題がある。又、光学系の絞りを別部品として用意して組み込む場合にも、手間がかかるという問題がある。【０００６】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、製造容易性を確保しつつ安価に撮像装置を製造できる製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求の範囲１に記載の撮像装置の製造方法は、
金属板に、複数の開口と複数の脚部とを形成する工程と、
レンズを形成する透明な樹脂材内に前記金属板をインサート成形して、レンズアレイを製作する工程と、
アース端子を有する撮像素子をアレイ状に配置した撮像素子アレイを製作する工程と、
前記脚部を前記アース端子に当接させながら、前記レンズアレイを前記撮像素子アレイに組み付ける工程と、
前記レンズアレイ及び前記撮像素子アレイとを切断し、一対の前記レンズと前記撮像素子を備えた撮像装置を形成する工程と、
を有することを特徴とする。【０００８】
本発明によれば、レンズを形成する透明な樹脂材内に前記開口が含まれるように前記金属板をインサート成形することで、前記開口を絞りとして用いることが出来、別部材としての絞りを組み込む必要がなく、組み付け時の手間が省ける。更に、前記脚部を前記アース端子に当接させながら、前記レンズアレイを前記撮像素子アレイに組み付けることで、前記撮像素子のシールドの接地を行うことができ、ハンダによる結線等が不要となって、組み付け時の手間が省ける。【０００９】
請求の範囲２に記載の撮像装置の製造方法は、請求の範囲１に記載の発明において、前記脚部により、前記レンズアレイのレンズと前記撮像素子アレイの撮像素子とを光軸方向に所定範囲内で位置決めしていることを特徴とするので、例えば前記脚部を前記アース端子に当接させながら、前記レンズアレイを前記撮像素子アレイに組み付けるだけで、精度良く焦点調整を行えるという利点がある。【００１０】
請求の範囲３に記載の撮像装置の製造方法は、請求の範囲１又は２に記載の発明において、前記撮像素子アレイに組み付けられる前に、前記レンズアレイの前記脚部の下面を研磨することを特徴とするので、より高精度に焦点調整を行える。【００１１】
請求の範囲４に記載の撮像装置の製造方法は、請求の範囲１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記レンズアレイは、レンズを形成する透明な樹脂材と鏡枠を形成する黒色の樹脂材から二色成形により形成されることを特徴とするので、レンズを鏡枠に組み付ける手間が省ける。【００１２】
請求の範囲５に記載の撮像装置の製造方法は、請求の範囲１〜４のいずれか１項に記載の発明において、前記樹脂材は耐熱性を有することを特徴とするので、高温のハンダリフロー槽を通して、基板にハンダ付けすることが可能となる。【００１３】
請求の範囲６に記載の撮像装置の製造方法は、請求の範囲１〜５のいずれか１項に記載の発明において、一つの前記開口の周囲に、前記脚部が３本配置されていることを特徴とするので、良好なバランスを確保できる。【００１４】
請求の範囲７に記載の撮像装置の製造方法は、請求の範囲１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記レンズアレイの切断により露出した前記金属板の一部に接触するように前記撮像装置の周囲に導電性塗装を施すことを特徴とするので、前記導電性塗装が前記金属板に接触し、前記脚部を介して前記アース端子に導通する。【００１５】
請求の範囲８に記載の撮像装置は、基板上に配置される撮像装置であって、
画素が配列された受光面を備え、前記基板に取り付けられた撮像素子と、
前記撮像素子の受光面に被写体像を結像させるレンズと、
前記レンズ内に内包された導電性の絞り部材とを有し、
前記絞り部材は、前記基板のアース端子に接続されていることを特徴とする。【００１６】
本発明によれば、前記導電性の絞り部材を前記レンズに内包（例えばインサート成形）することで、別部材としての絞りを組み込む必要がなく、組み付け時の手間が省ける。更に、前記導電性の絞り部材を前記基板のアース端子に当接させることで、前記撮像素子のシールドの接地を行うことができ、別部材としてのシールド部材を組み込む必要がなく、部品点数の削減、構成のコンパクト化及び組み付け時の手間が省ける。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、製造容易性を確保しつつ安価に撮像装置を製造できる製造方法及び撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施の形態にかかる撮像装置５０の断面図である。
【図２】撮像素子を図１の矢印II方向に見た図である。
【図３】素子ユニットを製造する工程を示す図である。
【図４】素子ユニットを製造する工程を示す図である。
【図５】素子ユニットを製造する工程を示す図である。
【図６】素子ユニットを製造する工程を示す図である。
【図７】素子ユニットを製造する工程を示す図である。
【図８】素子ユニットを製造する工程を示す図である。
【図９】素子ユニットの変形例の一部を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１１  レンズ
１２  鏡枠
１３  導電塗装
１４  金属板
１４ａ  開口
１４ｂ  脚部
５０  撮像装置
５１  イメージセンサ
５１ａ  光電変換部
５１ｃ  貫通孔
５１ｄ  導電部材
５４  樹脂板
５５  導電部材
ＤＢ  ダイシングブレード
ＨＢ  ハンダボール
ＩＡ  撮像素子アレイ
ＬＡ  レンズアレイ
ＬＭ  下型
ＭＰ  金属板素材
Ｔ１  端子
Ｔ１ｇ  アース端子
Ｔ２  配線層
ＵＭ  上型
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態にかかる撮像装置５０の断面図である。図２は、撮像素子を図１の矢印II方向に見た図である。【００２１】
撮像装置５０は、撮像素子としてのイメージセンサ５１を有する。図１において、イメージセンサ５１には、その受光側の平面の中央部に、画素（光電変換素子）が２次元的に配置された、受光部としての光電変換部５１ａが形成されており、その周囲には信号処理回路部（不図示）が形成されている。かかる信号処理回路部は、詳細は図示しないが、各画素を順次駆動し信号電荷を得る駆動回路部と、各信号電荷をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、このデジタル信号を用いて画像信号出力を形成する信号処理部等が配置されており、これらは表面の端子Ｔ１（センサパッド）を介して、外部と信号の授受を行えるようになっている。【００２２】
また、イメージセンサ５１の受光側の平面（表面）から裏面にかけて貫通孔５１ｃが形成されている。イメージセンサ５１は、厚さが１００μｍ程度になるまで削られており、従って貫通孔５１ｃを形成する際に破損等を生じる恐れは少ない。貫通孔５１ｃ内に配置された導電部材５１ｄを介して、表面側の端子Ｔ１の一部と、裏面側の配線層Ｔ２の一部とが導通している。【００２３】
イメージセンサ５１の裏面には、補強用の樹脂板５４が接着されている。樹脂板５４は、複数の導電部材５５をインサート成形している。導電部材５５の上端は、イメージセンサ５１の裏面側の配線層Ｔ２に接触しており、導電部材５５の下端側は、ハンダボールＨＢに接触している。ハンダボールＨＢは、撮像装置５０ごと不図示の基板上に載置した状態で高温のハンダリフロー槽を通過することで溶融し、基板の配線に対して電気的導通を確立することとなる。これにより、基板からイメージセンサ５１までの配線を行える。イメージセンサ５１と樹脂板５４とで、素子ユニットを構成する。【００２４】
イメージセンサ５１は、光電変換部５１ａからの信号電荷を画像信号等に変換し、導電部材５５等を介して基板上の所定の回路に出力する。なお、撮像素子はＣＭＯＳ型のイメージセンサに限定されるものではなく、ＣＣＤ等の他のものを使用しても良い。【００２５】
図１において、イメージセンサ５１の周囲には、黒色の樹脂材からなり耐熱性を有する筒状の鏡枠１２の下端が突き当てられている。鏡枠１２の上部内方に、透明な樹脂材からなり耐熱性を有するレンズ１１が形成されており、また鏡枠１２の外周には、導電塗装１３が施されている。鏡枠１２とレンズ１１内には、金属板１４がインサートされており、その開口１４ａが、レンズ１１の絞りとなっている。【００２６】
次に、本実施の形態にかかる撮像装置の製造方法について説明する。図３〜８は撮像装置５０の製造工程を示す図であるが、便宜上図５〜７においてはレンズ等は２つしか図示しないが、実際には図３に示すようにアレイ状に配列されている。まず、金属板素材ＭＰをプレス加工して、アレイ状に形成された複数の開口１４ａを打ち抜くと共に、金属板素材ＭＰの拡大図である図４に示すごとく打ち抜き曲げした脚部１４ｂとを形成する。尚、１つの開口１４ａの周囲には、所定の長さを有する３つの脚部１４ｂが、下方に平行に延在するように形成される。【００２７】
次に、図５に示すように、プレスした金属板素材ＭＰを上型ＵＭと下型ＬＭ内に配置して、インサート成形により、金属板素材ＭＰを内包したレンズアレイＬＡを形成する。このとき、例えば特願２００７−１３６５に開示されているような２色成形を用いて、レンズ１１と鏡枠１２とを異なる樹脂材から成形することができるが、開口１４ａは少なくとも透明な樹脂材の中に含まれるようにする。このとき脚部１４ｂは、レンズアレイＬＡの下面から突出しておらず、先端のみ露出した状態になる。ここで、脚部１４ｂの長さＬ１を調整しておけば、撮像素子アレイＩＡの上面に、レンズアレイＬＡの下面を当接させることで、レンズアレイＬＡの各レンズ１１と、それに対応する撮像素子アレイＩＡのイメージセンサ５１とを光軸方向に所定範囲で位置決めでき、ピント合わせなどの作業が簡素化される。尚、所定範囲とは、イメージセンサ５１の受光面と、レンズ１１による像点のズレが、空気換算長で±Ｆ×２Ｐ（Ｆ：レンズのＦナンバー、Ｐ：撮像素子の画素ピッチ）程度に収まるような範囲をいう。所定範囲に位置決めさせるために、レンズアレイＬＡの下面を研磨しても良い。【００２８】
又、レンズ１１と鏡枠１２とを透明な樹脂で一体成形し、撮影開口以外の部分を、光を通さない黒色インク等を用いインクジェットで印刷してレンズアレイＬＡを形成してもよい。【００２９】
又、接着剤を用いて、レンズアレイＬＡの下面と、後述する撮像素子アレイＩＡの上面とを接着する場合、図９に示すように、接着剤の厚みｄ分だけ、脚部１４ｂをレンズアレイＬＡの下面から突出させることが望ましい。かかる場合、脚部１４ｂの突出量をｄより大きくしておき、インサート成形後に、所定範囲に位置決めさせるべく、脚部１４ｂの下端を研磨して突出量をｄに調整しても良い。【００３０】
一方、複数の撮像素子がアレイ状に形成され、更に樹脂板５４を裏打ちした撮像素子アレイＩＡを別工程で製作する。更に、図６に示すように、レンズアレイＬＡと撮像素子アレイＩＡとを接着する。このとき、３つの脚部１４ｂは、イメージセンサ５１の周囲に配置された端子Ｔ１のうち、３つのアース端子Ｔ１ｇにバランス良く当接することとなる（図２参照）。【００３１】
その後、図７に示すように、接着したレンズアレイＬＡと撮像素子アレイＩＡとを回転するダイシングブレードＤＢで切断して、一対のレンズ１１とイメージセンサ５１（撮像素子）とを備えた個々の撮像装置に分離する。このとき、切断された金属板１４は、撮像装置の周囲に露出することとなる。【００３２】
更に、図８に示すように、撮像装置の外周に導電塗装１３を施すと、導電塗装１３は鏡枠１２の外周を覆うこととなる。このとき、導電塗装１３は、露出した金属板１４にも接触するので、脚部１４ｂを介してアース端子Ｔｇ１に導通するようになる。これにより、イメージセンサ５１の周囲が導電塗装１３により囲われるので、高いシールド効果を発揮できる。【００３３】
なお、導電塗装１３の代わりに、金属筒を嵌合させてもよい。【００３４】
その後、不図示の基板に対してハンダボールＨＢを介在させた状態で、リフロー槽に搬送され、撮像装置５０の実装が行われる。【００３５】
本実施の形態によれば、透明な樹脂材に開口１４ａが含まれるように金属板素材ＭＰをインサート成形することで、開口１４ａを絞りとして用いることが出来、別部材としての絞りを組み込む必要がなく、組み付け時の手間が省ける。更に、脚部１４ｂをアース端子Ｔ１ｇに当接させながら、レンズアレイＬＡを撮像素子アレイＩＡに組み付けることで、撮像素子のシールドの接地を行うことができ、ハンダによる結線等が不要となって、組み付け時の手間が省ける。加えて、脚部１４ｂの長さＬ１を予め調整しておくことで、レンズ１１とイメージセンサ５１とを光軸方向に所定範囲で位置決めできるので、レンズアレイＬＡと撮像素子アレイＩＡとを接着するのみで、レンズＬ１の焦点位置にイメージセンサ５１を配置でき、調整の手間が省ける。【００３６】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。撮像レンズは単レンズ構成でも、複数枚構成でも良い。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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