(57)【要約】  衝撃荷重が加わった場合でもＢＧＡタイプのパッケージセンサとプリント配線基板との半田接合部の導通を簡単な構成で保つことができるようにした撮像装置であって、被写体像を撮像素子に結像する撮像レンズを内包するレンズユニットと、前記撮像素子を内包するＢＧＡタイプのパッケージセンサと、前記パッケージセンサと半田接合されるプリント配線基板と、金属板から形成されて前記レンズユニットの側から前記パッケージセンサを被覆するシールドケースと、を有する撮像装置において、前記レンズユニットと前記パッケージセンサを接合し、前記レンズユニットと前記シールドケースとを密着させた状態で、前記パッケージセンサと前記プリント配線基板とを半田接合すると共に前記シールドケースの端部と前記プリント配線基板とを半田接合したこと。
2008090653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を撮像素子に結像する撮像レンズを内包するレンズユニットと、
前記撮像素子を内包するＢＧＡタイプのパッケージセンサと、
前記パッケージセンサと半田接合されるプリント配線基板と、
金属板から形成されて前記レンズユニットの側から前記パッケージセンサを被覆するシールドケースと、
を有する撮像装置において、
前記レンズユニットと前記パッケージセンサを接合し、前記レンズユニットと前記シールドケースとを密着させた状態で、前記パッケージセンサと前記プリント配線基板とを半田接合すると共に前記シールドケースの端部と前記プリント配線基板とを半田接合したことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記シールドケースの端部を前記プリント配線基板のグランドパターンに半田接合したことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記シールドケースの端部に複数の凸部を設け、該凸部を前記プリント配線基板のグランドパターンに半田接合したことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の撮像装置。
【請求項４】
被写体像を撮像素子に結像する撮像レンズを内包するレンズユニットと、
前記撮像素子を内包するＢＧＡタイプのパッケージセンサと、
前記パッケージセンサと半田接合されるプリント配線基板と、
を有する撮像装置において、
前記パッケージセンサと前記プリント配線基板を半田接合する際に、前記パッケージセンサに前記撮像素子と非導通に設けられたダミー半田ボールと前記プリント配線基板に設けられたダミー導電性パターンとを半田接合することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
前記ダミー半田ボール及び前記ダミー導電性パターンは複数個設けられていることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記ダミー半田ボール及び前記ダミー導電性パターンはリブ状に設けられていることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の撮像装置。
【請求項７】
被写体像を撮像素子に結像する撮像レンズを内包するレンズユニットと、
前記撮像素子を内包するＢＧＡタイプのパッケージセンサと、
前記パッケージセンサと半田接合されるプリント配線基板と、
金属板から形成されて前記レンズユニットの側から前記パッケージセンサを被覆するシールドケースと、
を組み立てる撮像装置の組立方法において、
前記シールドケースの端部に前記プリント配線基板の面と垂直に配置される垂直部と、該垂直部の先端を略直角に曲成した先端部とからなるＬ字形突部を設けると共に、
前記プリント配線基板に前記Ｌ字形突部が貫通可能な第１貫通部と、前記Ｌ字形突部が貫通したときに前記垂直部が板面方向に移動可能な第２貫通部とからなるＬ字形貫通部を設け、
前記レンズユニットと前記パッケージセンサとを接合する工程と、
前記シールドケースを前記レンズユニットとを密着させる工程と、
前記Ｌ字形突部を前記第１貫通部に挿入する工程と、
前記パッケージセンサの半田ボールの位置と前記プリント配線基板の導電性パターンの位置とを所定量ずらして半田接合する工程と、
前記半田ボールの溶融時のセルフアライメント効果によって前記半田ボールが前記導電性パターンに対して双方の中心が合致するように移動し、前記パッケージセンサの移動と共に前記レンズユニットを介して前記シールドケースも移動する工程と、
前記シールドケースの移動により前記Ｌ字形突部も移動して前記垂直部の一部が前記第２貫通部内に移動し、前記先端部の一部が前記プリント配線基板の裏面に移動する工程と、を有することを特徴とする撮像装置の組立方法。
【請求項８】
前記パッケージセンサの半田ボールの位置と前記プリント配線基板の導電性パターンの位置とのずらし量は半田ボールの直径の約１／２であることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の撮像装置の組立方法。
【請求項９】
請求の範囲第１項乃至第６項の何れか１項に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。
【請求項１０】
請求の範囲第７項または第８項に記載の撮像装置の組立方法によって組み立てられた撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を内包するＢＧＡタイプのパッケージセンサと半田接合されるプリント配線基板とを少なくとも有する撮像装置、撮像装置の組立方法、及び該撮像装置または該撮像装置の組立方法によって組み立てられた撮像装置を備えた携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年は、携帯電話機やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の携帯端末の小型化、軽量化、高機能化、高速化への要求が高まるにつれ、この携帯端末に搭載される撮像装置にも同様の要求がなされている。【０００３】
これらの撮像装置には、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等の撮像素子が使用されている。【０００４】
しかし、撮像素子をより小型化し、高集積化するためには、高密度実装技術が必要であり、従来より用いられているＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔｐａｃｋ  Ｐａｃｋａｇｅ）では線配列のために多ピン化にも限度があり、同時に内部のチップ面積の数倍から数十倍の基板占有面積が必要となるため、対応が困難になっている。【０００５】
そこで、撮像素子を内包するＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）タイプのパッケージセンサを用いることが検討されている。ＢＧＡタイプのパッケージセンサは、半田ボールをグリッド状に並べたＩＣのパッケ−ジであり、従来のＱＦＰより小型に形成することができる。【０００６】
なお、ＢＧＡに関してはいくつかの特許文献公報が開示されている。【０００７】
例えば、半田ボールのつぶれ過ぎを防止したＢＧＡ型半導体パッケージが開示されている（特許文献１参照）。【０００８】
また、ＢＧＡ構造を有して高信頼性を保持することを目的とした半導体装置が開示されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−２６５０７号公報
【特許文献２】特開２０００−２１９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述のＢＧＡタイプのパッケージセンサを用いた撮像装置においては、被写体像を撮像素子に結像する撮像レンズを内包するレンズユニットと、パッケージセンサと電気的に接続されるプリント配線基板とを少なくとも有している。【００１０】
また、このような撮像装置を搭載した携帯電話機においては、撮像装置で撮像を行うと共に通信機能で通信を行う。この際に、撮像素子から発生する電磁波が通信に悪影響を与えてはならないし、通信のために発せられる電磁波が撮像した画像に悪影響を与えてはならない。その他に、人の指が携帯電話機に接触して静電気が発生することがあり、この静電気が撮像素子に伝達されると、撮像素子が破損する虞がある。【００１１】
そこで、金属板から形成されたシールドケースをレンズユニットの側からパッケージセ
ンサを被覆している撮像装置もある。【００１２】
以上の如く構成した撮像装置においては、ＢＧＡタイプのパッケージセンサの半田ボールとプリント配線基板に設けた導電性パターンを半田接合している。ところが、撮像装置を搭載した最終商品である携帯端末がユーザーの手から滑り落ちて衝撃荷重が加わった場合には、半田ボールに応力集中してクラックが入って半田接合部が剥離し、パッケージセンサが浮き上がってプリント配線基板との導通が保てなくなる場合がある。【００１３】
このような問題を防止するために、アンダーフィル剤と呼ばれる一液性加熱硬化型のエポキシ樹脂を注入してパッケージセンサとプリント配線基板との隙間に毛細管現象によって浸透させ、加熱硬化させる方法がある。この結果、アンダーフィル剤によってパッケージ全体で応力を負担し、半田ボールに応力集中することを防止することができる。【００１４】
しかし、アンダーフィル剤を注入することは、注入量の管理や注入工程の増加のために原価高になる。また、アンダーフィル剤の注入後の撮像装置の検査により、パッケージセンサや、パッケージセンサとプリント配線基板との半田付けに不良が発見されたときには、パッケージセンサを交換することが困難であるという問題もある。【００１５】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、衝撃荷重が加わった場合でもＢＧＡタイプのパッケージセンサとプリント配線基板との半田接合部の導通を簡単な構成で保つことができるようにした撮像装置、撮像装置の組立方法、及び該撮像装置または該撮像装置の組立方法によって組み立てられた撮像装置を備えた携帯端末を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記目的は、下記に記載した発明により達成される。
１．被写体像を撮像素子に結像する撮像レンズを内包するレンズユニットと、
前記撮像素子を内包するＢＧＡタイプのパッケージセンサと、
前記パッケージセンサと半田接合されるプリント配線基板と、
金属板から形成されて前記レンズユニットの側から前記パッケージセンサを被覆するシールドケースと、
を有する撮像装置において、
前記レンズユニットと前記パッケージセンサを接合し、前記レンズユニットと前記シールドケースとを密着させた状態で、前記パッケージセンサと前記プリント配線基板とを半田接合すると共に前記シールドケースの端部と前記プリント配線基板とを半田接合したことを特徴とする撮像装置。
２．前記シールドケースの端部を前記プリント配線基板のグランドパターンに半田接合したことを特徴とする１に記載の撮像装置。
３．前記シールドケースの端部に複数の凸部を設け、該凸部を前記プリント配線基板のグランドパターンに半田接合したことを特徴とする２に記載の撮像装置。
４．被写体像を撮像素子に結像する撮像レンズを内包するレンズユニットと、
前記撮像素子を内包するＢＧＡタイプのパッケージセンサと、
前記パッケージセンサと半田接合されるプリント配線基板と、
を有する撮像装置において、
前記パッケージセンサと前記プリント配線基板を半田接合する際に、前記パッケージセンサに前記撮像素子と非導通に設けられたダミー半田ボールと前記プリント配線基板に設けられたダミー導電性パターンとを半田接合することを特徴とする撮像装置。
５．前記ダミー半田ボール及び前記ダミー導電性パターンは複数個設けられていることを特徴とする４に記載の撮像装置。
６．前記ダミー半田ボール及び前記ダミー導電性パターンはリブ状に設けられていることを特徴とする５に記載の撮像装置。
７．被写体像を撮像素子に結像する撮像レンズを内包するレンズユニットと、
前記撮像素子を内包するＢＧＡタイプのパッケージセンサと、
前記パッケージセンサと半田接合されるプリント配線基板と、
金属板から形成されて前記レンズユニットの側から前記パッケージセンサを被覆するシールドケースと、
を組み立てる撮像装置の組立方法において、
前記シールドケースの端部に前記プリント配線基板の面と垂直に配置される垂直部と、該垂直部の先端を略直角に曲成した先端部とからなるＬ字形突部を設けると共に、
前記プリント配線基板に前記Ｌ字形突部が貫通可能な第１貫通部と、前記Ｌ字形突部が貫通したときに前記垂直部が板面方向に移動可能な第２貫通部とからなるＬ字形貫通部を設け、
前記レンズユニットと前記パッケージセンサとを接合する工程と、
前記シールドケースを前記レンズユニットとを密着させる工程と、
前記Ｌ字形突部を前記第１貫通部に挿入する工程と、
前記パッケージセンサの半田ボールの位置と前記プリント配線基板の導電性パターンの位置とを所定量ずらして半田接合する工程と、
前記半田ボールの溶融時のセルフアライメント効果によって前記半田ボールが前記導電性パターンに対して双方の中心が合致するように移動し、前記パッケージセンサの移動と共に前記レンズユニットを介して前記シールドケースも移動する工程と、
前記シールドケースの移動により前記Ｌ字形突部も移動して前記垂直部の一部が前記第２貫通部内に移動し、前記先端部の一部が前記プリント配線基板の裏面に移動する工程と、を有することを特徴とする撮像装置の組立方法。
８．前記パッケージセンサの半田ボールの位置と前記プリント配線基板の導電性パターンの位置とのずらし量は半田ボールの直径の約１／２であることを特徴とする７に記載の撮像装置の組立方法。
９．１乃至６の何れか１項に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。
１０．７または８に記載の撮像装置の組立方法によって組み立てられた撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の撮像装置、撮像装置の組立方法、及び該撮像装置または該撮像装置の組立方法によって組み立てられた撮像装置を備えた携帯端末によれば、衝撃荷重が加わった場合でも簡単な構成でＢＧＡタイプのパッケージセンサの半田ボールにクラックが生ずることを防止でき、パッケージセンサとプリント配線基板との半田接合部の導通を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】携帯電話機の外観図である。
【図２】第１の実施の形態における撮像装置の分解斜視図である。
【図３】第１の実施の形態における半田ボールの拡大図である。
【図４】第１の実施の形態におけるレンズユニット、パッケージセンサ及びシールドケースを半田ボール側から見た図である。
【図５】第１の実施の形態におけるパッケージセンサ及びシールドケースをプリント配線基板に半田接合した図である。
【図６】第２の実施の形態における撮像装置の分解斜視図である。
【図７】第２の実施の形態におけるパッケージセンサを半田ボール側から見た図である。
【図８】第２の実施の形態における異なる形態の撮像装置の分解斜視図である。
【図９】第２の実施の形態における異なる形態のパッケージセンサを半田ボール側から見た図である。
【図１０】第３の実施の形態における撮像装置の分解斜視図である。
【図１１】第３の実施の形態におけるシールドケースのＬ字形突部とプリント配線基板のＬ字形貫通部の拡大図である。
【図１２】半田ボールにセルフアライメント効果が作用したときの拡大図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  撮像レンズ
１１，２１，４１  レンズユニット
１２，２２，４２  パッケージセンサ
１２ａ，２２ａ，４２ａ  半田ボール
２２ｂ，３２ｂ  ダミー半田ボール
１３，２３，４３  プリント配線基板
１３ａ，１３ｂ，２３ａ，４３ａ  導電性パターン
２３ｂ，３３ｂ  ダミー導電性パターン
１４，４４  シールドケース
１４ａ  突部
４４ａ  Ｌ字形突部
４４ａ１  垂直部
４４ａ２  先端部
４３ｂ  Ｌ字形貫通部
４３ｂ１  第１貫通部
４３ｂ２  第２貫通部
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の撮像装置の実施の形態を、図を参照して詳細に説明する。【００２１】
先ず、撮像装置を備えた携帯端末として携帯電話機の一例を図１の外観図に基づいて説明する。なお、図１（Ａ）は折り畳んだ携帯電話機を開いて内側から見た図であり、図１（Ｂ）は折り畳んだ携帯電話機を開いて外側から見た図である。【００２２】
図１において、携帯電話機Ｔは、表示画面Ｄ１，Ｄ２を備えたケースとしての上筐体７１と、操作ボタンＢを備えた下筐体７２とがヒンジ７３を介して連結されている。撮像装置は、上筐体７１内の表示画面Ｄ２の下方に内蔵されていて、上筐体７１の外表面に撮像レンズ１が露出している。【００２３】
なお、この撮像装置の位置は上筐体７１内の表示画面Ｄ２の上方や側面に配置してもよい。また、携帯電話機Ｔは折り畳み式に限定されるものではない。【００２４】
次に、撮像装置について３種の実施の形態を説明する。
［第１の実施の形態］
図２は撮像装置の分解斜視図、図３は半田ボールの拡大図、図４はレンズユニット、パッケージセンサ及びシールドケースを半田ボール側から見た図、図５はパッケージセンサ及びシールドケースをプリント配線基板に半田接合した図である。【００２５】
本撮像装置は、図２に示す如き、レンズユニット１１、パッケージセンサ１２、プリント配線基板１３及びシールドケース１４を有す。【００２６】
レンズユニット１１は、被写体像を撮像素子に結像する撮像レンズ１を内包する。この撮像レンズ１はどのようなレンズ構成であってもよい。【００２７】
パッケージセンサ１２は不図示の撮像素子を内包したパッケージに形成されている。撮像素子としては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサであっても、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサであってもよい。【００２８】
また、パッケージセンサ１２は、内部のプリント配線基板の上面に撮像素子を搭載してワイヤーボンディングによって電気的に接続し、下面に図３に示す如き半田ボール１２ａをグリッド状（格子状）に配置し、上面の導電性パターンと半田ボール１２ａをプリント配線基板に設けたスルーホールを介して導通させている。従って、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）タイプのパッケージセンサと呼称される。【００２９】
プリント配線基板１３は不図示の電源や制御回路とパッケージセンサ１２の撮像素子とを導通させるためのものであり、複数の導電性パターン１３ａが配置されている。なお、図では明確になるように導電性パターン１３ａにおけるランドのみを描いており、ランドから伸びる接続用パターンは描いていない。また、図ではランドの数を９個に描いているが、実際のパッケージセンサにはその数倍の数のランドが必要になる。【００３０】
シールドケース１４は金属板から形成され、レンズユニット１１の側からレンズユニット１１と共にパッケージセンサ１２を被覆して、電磁波や静電気から撮像素子をシールドする。【００３１】
撮像装置を組み立てるときには、先ず、レンズユニット１１の下面とパッケージセンサ１２の上面とを接着剤にて接合する。続いて、シールドケース１４をレンズユニット１１の側から被覆する。この状態のユニットを下方から見た状態を図４に示す。【００３２】
その後、パッケージセンサ１２の半田ボール１２ａとプリント配線基板１３の導電性パターン１３ａを各々当接させ、リフローを行って半田ボール１２ａを溶融させて半田接合する。なお、図示していないが、プリント配線基板１３の導電性パターン１３ａにも予め予備半田を行っておくことが望ましい。【００３３】
この半田接合の際に、シールドケース１４の下部（端部）に設けた複数の突部１４ａもプリント配線基板１３に設けたグランド用の導電性パターン１３ｂに半田接合して、シールドケース１４を接地する。【００３４】
ここで、従来の撮像装置においては、落下衝撃によって半田ボールにクラックが入って半田接合部が剥離し、パッケージセンサがプリント配線基板に対して浮き上がり、パッケージセンサとプリント配線基板との導通不良が発生する虞があるが、本撮像装置においては、この問題を下記の如く防止している。【００３５】
組み立て時には図５に示す如く、レンズユニット１１とパッケージセンサ１２とを接合し、レンズユニット１１の上面１１ａにシールドケース１４の天井面１４ｂを密着させた状態で、パッケージセンサ１２の半田ボール１２ａとプリント配線基板１３の導電性パターン１３ａを半田接合すると共に、シールドケース１４の突部１４ａとプリント配線基板１３の導電性パターン１３ｂとを半田接合する。【００３６】
これにより、撮像装置が落下して衝撃荷重が加わっても、パッケージセンサ１２はレンズユニット１１を介してシールドケース１４に抑え付けられているので、半田ボール１２ａにクラックが生ずるようなことがなく、導通不良は生じない。
［第２の実施の形態］
図６は撮像装置の分解斜視図、図７はパッケージセンサを半田ボール側から見た図、図８は異なる形態の撮像装置の分解斜視図、図９は図８の撮像装置におけるパッケージセンサを半田ボール側から見た図である。【００３７】
図６に示す撮像装置は、レンズユニット２１、パッケージセンサ２２、プリント配線基板２３を有し、シールドケースを有さない点が第１の実施の形態と異なる。しかし、レンズユニット２１は第１の実施の形態のレンズユニット１１と同一であり、パッケージセンサ２２及びプリント配線基板２３はパッケージセンサ１２及びプリント配線基板１３と類似している。従って、第１の実施の形態の撮像装置と同一な点に関しての説明は省略し、相違点のみを説明する。【００３８】
本撮像装置の特徴は、図７に示す如く、パッケージセンサ２２内の撮像素子と導通する半田ボール２２ａ以外に、撮像素子と非導通な複数のダミー半田ボール２２ｂが四隅に設けられている。【００３９】
一方、図６に示す如く、プリント配線基板２３には半田ボール２２ａと半田接合するための導電性パターン２３ａと、ダミー半田ボール２２ｂと半田接合するための複数のダミー導電性パターン２３ｂが同様に四隅に設けられている。なお、導電性パターン２３ａには図示のランド以外に電源や制御回路と接続する不図示の接続用パターンが設けられているが、ダミー導電性パターン２３ｂはランドのみで接続用パターンは設けられていない。【００４０】
撮像装置の組立時には、レンズユニット２１とパッケージセンサ２２とを接着剤にて接合し、パッケージセンサ２２とプリント配線基板２３とを対向させてリフローを行って半田ボール２２ａ及びダミー半田ボール２２ｂを溶融させて半田接合する。【００４１】
これにより、撮像装置が落下して衝撃荷重が加わっても、半田ボール２２ａにダミー半田ボール２２ｂを加えて多数の半田ボールが半田接合されているので、衝撃荷重が各々の半田ボール２２ａとダミー半田ボール２２ｂとに分散して導通に必要な半田ボール２２ａにクラックが生ずるようなことがなく、導通不良は生じない。【００４２】
なお、ダミー半田ボール２２ｂは補強のためであるので、数は限定されるものではなく、必要に応じて設定すればよい。【００４３】
また、図９に示す如く、パッケージセンサ３２内の撮像素子と導通する半田ボール３２ａ以外に、撮像素子と非導通な複数のリブ状のダミー半田ボール３２ｂを設けてもよい。【００４４】
この場合は、図８に示す如く、プリント配線基板３３には半田ボール３２ａと半田接合するための導電性パターン３３ａと、ダミー半田ボール３２ｂと半田接合するための複数のリブ状のダミー導電性パターン３３ｂが同様に設けられている。【００４５】
これにより、撮像装置が落下して衝撃荷重が加わっても、半田ボール３２ａに面積が大きいダミー半田ボール３２ｂを加えて多数の半田ボールが半田接合されているので、衝撃荷重が各々の半田ボール３２ａ及びダミー半田ボール３２ｂに分散して導通に必要な半田ボール３２ａにクラックが生ずるようなことがなく、導通不良は生じない。
［第３の実施の形態］
図１０は撮像装置の分解斜視図、図１１はシールドケースのＬ字形突部とプリント配線基板のＬ字形貫通部の拡大図、図１２は半田ボールにセルフアライメント効果が作用したときの拡大図である。【００４６】
本撮像装置は、図１０に示す如き、レンズユニット４１、パッケージセンサ４２、プリント配線基板４３及びシールドケース４４を有す。【００４７】
本撮像装置におけるレンズユニット４１は第１の実施の形態のレンズユニット１１と同一であり、パッケージセンサ４２及びプリント配線基板４３及びシールドケース４４はパッケージセンサ１２及びプリント配線基板１３及びシールドケース１４と類似している。従って、第１の実施の形態の撮像装置と同一な点に関しての説明は省略し、相違点のみを説明する。【００４８】
パッケージセンサ４２は内蔵する撮像素子と導通する半田ボール４２ａ以外の半田ボールは有さず、プリント配線基板４３は半田ボール４２ａと半田接合するための導電性パターン４３ａ以外の導電性パターンは有していない。なお、図示していないが、導電性パターン４３ａにも予め予備半田を行っておくことが望ましい。【００４９】
シールドケース４４は金属板から形成され、レンズユニット４１の側からレンズユニット４１と共にパッケージセンサ４２を被覆するが、シールドケース４４の内側面がレンズユニット４１の外側面に密着する。また、図１１に示す如く、シールドケース４４は端部にＬ字形突部４４ａを有し、Ｌ字形突部４４ａはプリント配線基板４３の面と垂直に配置される垂直部４４ａ１と、垂直部４４ａ１の先端を略直角に曲成した先端部４４ａ２とからなる。【００５０】
また、プリント配線基板４３は導電性パターン４３ａの外側の位置にＬ字形貫通部４３ｂを有し、Ｌ字形貫通部４３ｂはＬ字形突部４４ａが貫通可能な第１貫通部４３ｂ１と、Ｌ字形突部４４ａがＬ字形貫通部４３ｂに貫通したときに垂直部４４ａ１が板面方向（矢印方向）に移動可能な第２貫通部４３ｂ２を有する。【００５１】
このように構成して撮像装置を組み立てるときは、先ず、レンズユニット４１の下面とパッケージセンサ４２の上面とを接着剤にて接合する。続いて、シールドケース４４をレンズユニット４１の側から被覆し、シールドケース４４をレンズユニット４１に対して上下方向（撮像レンズの光軸方向）及び横方向（光軸と直交する方向）に密着させる。【００５２】
続いて、シールドケース４４のＬ字形突部４４ａをプリント配線基板４３のＬ字形貫通部４３ｂの第１貫通部４３ｂ１に貫通させ、先端部４４ａ２がプリント配線基板４３の裏面側に位置するようにする。このときは、パッケージセンサ４２の半田ボール４２ａもプリント配線基板４３の導電性パターン４３ａに当接する。【００５３】
但し、このときは図１２（Ａ）に示す如く、半田ボール４２ａと導電性パターン４３ａとを所定量ずらした状態にして半田接合する。このずらし量Ｌは、導電性パターン４３ａの中心に対して半田ボール４２ａの直径の略１／２の値とする。【００５４】
このように半田ボール４２ａと導電性パターン４３ａとを所定量ずらしてリフローを行うことにより、半田ボール４２ａの溶融時の表面張力によってセルフアライメント効果が働き、図１２（Ｂ）に示す如く半田ボール４２ａが導電性パターン４３ａに対して双方の中心が合致するように移動する。これにより、パッケージセンサ４２が移動するので、レンズユニット４１を介してシールドケース４４も移動する。従って、Ｌ字形突部４４ａも移動して垂直部４４ａ１の一部が第２貫通部４３ｂ２内に移動し、先端部４４ａ２の一部がプリント配線基板４３の裏面に移動する。この結果、先端部４４ａ２がプリント配線基板４３に係止されてシールドケース４４はプリント配線基板４３から離れる方向に移動することはできない。【００５５】
依って、撮像装置が落下して衝撃荷重が加わっても、パッケージセンサ４２はレンズユニット４１を介してシールドケース４４に抑え付けられているので、半田ボール４２ａにクラックが生ずるようなことがなく、導通不良は生じない。【００５６】
また、シールドケース４４のＬ字形突部４４ａには錫メッキが施されており、プリント配線基板４３のＬ字形貫通部４３ｂのうち少なくとも第２貫通部４３ｂ２の周辺にも予備半田が施されていて、リフローしたときにセルフアライメント効果が働いて半田ボール４２ａが半田接合されると同時にＬ字形突部４４ａも半田接合される。【００５７】
なお、Ｌ字形貫通部４３ｂは、プリント配線基板４３の形状によって貫通孔であってもよいし、切り欠きであってもよい。
【図１】
2008090653.tif 000003
【図２】
2008090653.tif 000004
【図３】
2008090653.tif 000005
【図４】
2008090653.tif 000006
【図５】
2008090653.tif 000007
【図６】
2008090653.tif 000008
【図７】
2008090653.tif 000009
【図８】
2008090653.tif 000010
【図９】
2008090653.tif 000011
【図１０】
2008090653.tif 000012
【図１１】
2008090653.tif 000013
【図１２】
2008090653.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成20年4月11日(2008.4.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズを内包するレンズユニットと、
被写体像が前記撮像レンズにより結像され、下面に半田ボールを有する撮像素子と、
前記撮像素子と半田接合される電子基板と、
金属板から形成されて前記レンズユニットの側から前記撮像素子を被覆するシールドケースと、
を有する撮像装置において、
前記レンズユニットと前記撮像素子を接合し、前記レンズユニットと前記シールドケースとを密着させた状態で、前記撮像素子と前記電子基板とを半田接合すると共に前記シールドケースの端部と前記電子基板とを半田接合したことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記シールドケースの端部を前記電子基板のグランドパターンに半田接合したことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記シールドケースの端部に複数の凸部を設け、該凸部を前記電子基板のグランドパターンに半田接合したことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
撮像レンズを内包するレンズユニットと、
被写体像が前記撮像レンズにより結像され、下面に半田ボールを有する撮像素子と、
前記撮像素子と半田接合される電子基板と、
を有する撮像装置において、
前記撮像素子と前記電子基板を半田接合する際に、前記撮像素子に非導通に設けられた半田ボールと前記電子基板に非導通に設けられた導電性パターンとを半田接合することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
前記撮像素子に非導通に設けられた半田ボール、及び前記電子基板に非導通に設けられた導電性パターンは複数個設けられていることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像素子に非導通に設けられた半田ボール、及び前記電子基板に非導通に設けられた導電性パターンは複数個あって、リブ状に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項７】
撮像レンズを内包するレンズユニットと、
被写体像が前記撮像レンズにより結像され、下面に半田ボールを有する撮像素子と、
前記撮像素子と半田接合される電子基板と、
金属板から形成されて前記レンズユニットの側から前記撮像素子を被覆するシールドケースと、
を組み立てる撮像装置の組立方法において、
前記シールドケースの端部に前記電子基板の面と垂直に配置される垂直部と、該垂直部の先端を略直角に曲成した先端部とからなるＬ字形突部を設けると共に、
前記電子基板に前記Ｌ字形突部が貫通可能な第１貫通部と、前記Ｌ字形突部が貫通したときに前記垂直部が板面方向に移動可能な第２貫通部とからなるＬ字形貫通部を設け、
前記レンズユニットと前記撮像素子とを接合する工程と、
前記シールドケースを前記レンズユニットとを密着させる工程と、
前記Ｌ字形突部を前記第１貫通部に挿入する工程と、
前記撮像素子の半田ボールの位置と前記電子基板の導電性パターンの位置とを所定量ずらして半田接合する工程と、
前記半田ボールの溶融時のセルフアライメント効果によって前記半田ボールが前記導電性パターンに対して双方の中心が合致するように移動し、前記撮像素子の移動と共に前記レンズユニットを介して前記シールドケースも移動する工程と、
前記シールドケースの移動により前記Ｌ字形突部も移動して前記垂直部の一部が前記第２貫通部内に移動し、前記先端部の一部が前記電子基板の裏面に移動する工程と、
を有することを特徴とする撮像装置の組立方法。
【請求項８】
前記撮像素子の半田ボールの位置と前記電子基板の導電性パターンの位置とのずらし量は半田ボールの直径の約１／２であることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置の組立方法。
【請求項９】
請求項１〜６の何れか１項に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。
【請求項１０】
請求項７又は請求項８に記載の撮像装置の組立方法によって組み立てられた撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
前記目的は、下記に記載した発明により達成される。
１．撮像レンズを内包するレンズユニットと、
被写体像が前記撮像レンズにより結像され、下面に半田ボールを有する撮像素子と、
前記撮像素子と半田接合される電子基板と、
金属板から形成されて前記レンズユニットの側から前記撮像素子を被覆するシールドケースと、
を有する撮像装置において、
前記レンズユニットと前記撮像素子を接合し、前記レンズユニットと前記シールドケースとを密着させた状態で、前記撮像素子と前記電子基板とを半田接合すると共に前記シールドケースの端部と前記電子基板とを半田接合したことを特徴とする撮像装置。
２．前記シールドケースの端部を前記電子基板のグランドパターンに半田接合したことを特徴とする１に記載の撮像装置。
３．前記シールドケースの端部に複数の凸部を設け、該凸部を前記電子基板のグランドパターンに半田接合したことを特徴とする２に記載の撮像装置。
４．撮像レンズを内包するレンズユニットと、
被写体像が前記撮像レンズにより結像され、下面に半田ボールを有する撮像素子と、
前記撮像素子と半田接合される電子基板と、
を有する撮像装置において、
前記撮像素子と前記電子基板を半田接合する際に、前記撮像素子に非導通に設けられた半田ボールと前記電子基板に非導通に設けられた導電性パターンとを半田接合することを特徴とする撮像装置。
５．前記撮像素子に非導通に設けられた半田ボール、及び前記電子基板に非導通に設けられた導電性パターンは複数個設けられていることを特徴とする４に記載の撮像装置。
６．前記撮像素子に非導通に設けられた半田ボール、及び前記電子基板に非導通に設けられた導電性パターンは複数個あって、リブ状に設けられていることを特徴とする４に記載の撮像装置。
７．撮像レンズを内包するレンズユニットと、
被写体像が前記撮像レンズにより結像され、下面に半田ボールを有する撮像素子と、
前記撮像素子と半田接合される電子基板と、
金属板から形成されて前記レンズユニットの側から前記撮像素子を被覆するシールドケースと、
を組み立てる撮像装置の組立方法において、
前記シールドケースの端部に前記電子基板の面と垂直に配置される垂直部と、該垂直部の先端を略直角に曲成した先端部とからなるＬ字形突部を設けると共に、
前記電子基板に前記Ｌ字形突部が貫通可能な第１貫通部と、前記Ｌ字形突部が貫通したときに前記垂直部が板面方向に移動可能な第２貫通部とからなるＬ字形貫通部を設け、
前記レンズユニットと前記撮像素子とを接合する工程と、
前記シールドケースを前記レンズユニットとを密着させる工程と、
前記Ｌ字形突部を前記第１貫通部に挿入する工程と、
前記撮像素子の半田ボールの位置と前記電子基板の導電性パターンの位置とを所定量ずらして半田接合する工程と、
前記半田ボールの溶融時のセルフアライメント効果によって前記半田ボールが前記導電性パターンに対して双方の中心が合致するように移動し、前記撮像素子の移動と共に前記レンズユニットを介して前記シールドケースも移動する工程と、
前記シールドケースの移動により前記Ｌ字形突部も移動して前記垂直部の一部が前記第２貫通部内に移動し、前記先端部の一部が前記電子基板の裏面に移動する工程と、
を有することを特徴とする撮像装置の組立方法。
８．前記撮像素子の半田ボールの位置と前記電子基板の導電性パターンの位置とのずらし量は半田ボールの直径の約１／２であることを特徴とする７に記載の撮像装置の組立方法。
９．１〜６の何れか１項に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。
１０．７又は８に記載の撮像装置の組立方法によって組み立てられた撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明の撮像装置、撮像装置の組立方法、及び該撮像装置または該撮像装置の組立方法によって組み立てられた撮像装置を備えた携帯端末によれば、衝撃荷重が加わった場合でも簡単な構成で撮像素子の半田ボールにクラックが生ずることを防止でき、撮像素子と電子基板との半田接合部の導通を保つことができる。
【手続補正書】
【提出日】平成20年9月1日(2008.9.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を撮像素子に結像する撮像レンズを内包するレンズユニットと、
前記撮像素子を内包するＢＧＡタイプのパッケージセンサと、
前記パッケージセンサと半田接合されるプリント配線基板と、
金属板から形成されて前記レンズユニットの側から前記パッケージセンサを被覆するシールドケースと、
を有する撮像装置において、
前記レンズユニットと前記パッケージセンサを接合し、前記レンズユニットと前記シールドケースとを密着させた状態で、前記パッケージセンサと前記プリント配線基板とを半田接合すると共に前記シールドケースの端部と前記プリント配線基板とを半田接合したことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記シールドケースの端部を前記プリント配線基板のグランドパターンに半田接合したことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記シールドケースの端部に複数の凸部を設け、該凸部を前記プリント配線基板のグランドパターンに半田接合したことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
被写体像を撮像素子に結像する撮像レンズを内包するレンズユニットと、
前記撮像素子を内包するＢＧＡタイプのパッケージセンサと、
前記パッケージセンサと半田接合されるプリント配線基板と、
を有する撮像装置において、
前記パッケージセンサと前記プリント配線基板を半田接合する際に、前記パッケージセンサに非導通に設けられた半田ボールと前記プリント配線基板に非導通に設けられた導電性パターンとを半田接合することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
前記パッケージセンサに非導通に設けられた半田ボール、及び前記プリント配線基板に非導通に設けられた導電性パターンは複数個設けられていることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記パッケージセンサに非導通に設けられた半田ボール、及び前記プリント配線基板に非導通に設けられた導電性パターンは複数個あって、リブ状に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項７】
被写体像を撮像素子に結像する撮像レンズを内包するレンズユニットと、
前記撮像素子を内包するＢＧＡタイプのパッケージセンサと、
前記パッケージセンサと半田接合されるプリント配線基板と、
金属板から形成されて前記レンズユニットの側から前記パッケージセンサを被覆するシールドケースと、
を組み立てる撮像装置の組立方法において、
前記シールドケースの端部に前記プリント配線基板の面と垂直に配置される垂直部と、該垂直部の先端を略直角に曲成した先端部とからなるＬ字形突部を設けると共に、
前記プリント配線基板に前記Ｌ字形突部が貫通可能な第１貫通部と、前記Ｌ字形突部が貫通したときに前記垂直部が板面方向に移動可能な第２貫通部とからなるＬ字形貫通部を設け、
前記レンズユニットと前記パッケージセンサとを接合する工程と、
前記シールドケースを前記レンズユニットとを密着させる工程と、
前記Ｌ字形突部を前記第１貫通部に挿入する工程と、
前記パッケージセンサの半田ボールの位置と前記プリント配線基板の導電性パターンの位置とを所定量ずらして半田接合する工程と、
前記半田ボールの溶融時のセルフアライメント効果によって前記半田ボールが前記導電性パターンに対して双方の中心が合致するように移動し、前記パッケージセンサの移動と共に前記レンズユニットを介して前記シールドケースも移動する工程と、
前記シールドケースの移動により前記Ｌ字形突部も移動して前記垂直部の一部が前記第２貫通部内に移動し、前記先端部の一部が前記プリント配線基板の裏面に移動する工程と、を有することを特徴とする撮像装置の組立方法。
【請求項８】
前記パッケージセンサの半田ボールの位置と前記プリント配線基板の導電性パターンの位置とのずらし量は半田ボールの直径の約１／２であることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置の組立方法。
【請求項９】
請求項１〜６の何れか１項に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。
【請求項１０】
請求項７又は請求項８に記載の撮像装置の組立方法によって組み立てられた撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
前記目的は、下記に記載した発明により達成される。
１．被写体像を撮像素子に結像する撮像レンズを内包するレンズユニットと、
前記撮像素子を内包するＢＧＡタイプのパッケージセンサと、
前記パッケージセンサと半田接合されるプリント配線基板と、
金属板から形成されて前記レンズユニットの側から前記パッケージセンサを被覆するシールドケースと、
を有する撮像装置において、
前記レンズユニットと前記パッケージセンサを接合し、前記レンズユニットと前記シールドケースとを密着させた状態で、前記パッケージセンサと前記プリント配線基板とを半田接合すると共に前記シールドケースの端部と前記プリント配線基板とを半田接合したことを特徴とする撮像装置。
２．前記シールドケースの端部を前記プリント配線基板のグランドパターンに半田接合したことを特徴とする１に記載の撮像装置。
３．前記シールドケースの端部に複数の凸部を設け、該凸部を前記プリント配線基板のグランドパターンに半田接合したことを特徴とする２に記載の撮像装置。
４．被写体像を撮像素子に結像する撮像レンズを内包するレンズユニットと、
前記撮像素子を内包するＢＧＡタイプのパッケージセンサと、
前記パッケージセンサと半田接合されるプリント配線基板と、
を有する撮像装置において、
前記パッケージセンサと前記プリント配線基板を半田接合する際に、前記パッケージセンサに非導通に設けられた半田ボールと前記プリント配線基板に非導通に設けられた導電性パターンとを半田接合することを特徴とする撮像装置。
５．前記パッケージセンサに非導通に設けられた半田ボール、及び前記プリント配線基板に非導通に設けられた導電性パターンは複数個設けられていることを特徴とする４に記載の撮像装置。
６．前記パッケージセンサに非導通に設けられた半田ボール、及び前記プリント配線基板に非導通に設けられた導電性パターンは複数個あって、リブ状に設けられていることを特徴とする４に記載の撮像装置。
７．被写体像を撮像素子に結像する撮像レンズを内包するレンズユニットと、
前記撮像素子を内包するＢＧＡタイプのパッケージセンサと、
前記パッケージセンサと半田接合されるプリント配線基板と、
金属板から形成されて前記レンズユニットの側から前記パッケージセンサを被覆するシールドケースと、
を組み立てる撮像装置の組立方法において、
前記シールドケースの端部に前記プリント配線基板の面と垂直に配置される垂直部と、該垂直部の先端を略直角に曲成した先端部とからなるＬ字形突部を設けると共に、
前記プリント配線基板に前記Ｌ字形突部が貫通可能な第１貫通部と、前記Ｌ字形突部が貫通したときに前記垂直部が板面方向に移動可能な第２貫通部とからなるＬ字形貫通部を設け、
前記レンズユニットと前記パッケージセンサとを接合する工程と、
前記シールドケースを前記レンズユニットとを密着させる工程と、
前記Ｌ字形突部を前記第１貫通部に挿入する工程と、
前記パッケージセンサの半田ボールの位置と前記プリント配線基板の導電性パターンの位置とを所定量ずらして半田接合する工程と、
前記半田ボールの溶融時のセルフアライメント効果によって前記半田ボールが前記導電性パターンに対して双方の中心が合致するように移動し、前記パッケージセンサの移動と共に前記レンズユニットを介して前記シールドケースも移動する工程と、
前記シールドケースの移動により前記Ｌ字形突部も移動して前記垂直部の一部が前記第２貫通部内に移動し、前記先端部の一部が前記プリント配線基板の裏面に移動する工程と、を有することを特徴とする撮像装置の組立方法。
８．前記パッケージセンサの半田ボールの位置と前記プリント配線基板の導電性パターンの位置とのずらし量は半田ボールの直径の約１／２であることを特徴とする７に記載の撮像装置の組立方法。
９．１〜６の何れか１項に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。
１０．７又は８に記載の撮像装置の組立方法によって組み立てられた撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明の撮像装置、撮像装置の組立方法、及び該撮像装置または該撮像装置の組立方法によって組み立てられた撮像装置を備えた携帯端末によれば、衝撃荷重が加わった場合でも簡単な構成でＢＧＡタイプのパッケージセンサの半田ボールにクラックが生ずることを防止でき、パッケージセンサとプリント配線基板との半田接合部の導通を保つことができる。
【国際調査報告】
2008090653.tif 000015
2008090653.tif 000016
2008090653.tif 000017
2008090653.tif 000018