(57)【要約】  本技術は、破壊リスクを低減することができるようにするカメラモジュール、及び、電子機器に関する。撮像素子は、光を受光する受光面を有し、基体にフリップチップ実装される。接合材は、撮像素子の、受光面とは反対側の光学裏面側に設けられる裏面側部材との間に間隙が形成されるように、撮像素子の光学裏面に接合される。本技術は、例えば、画像等を撮像するカメラモジュール等に適用することができる。
2016132883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を受光する受光面を有し、基体にフリップチップ実装される撮像素子と、
前記撮像素子の、前記受光面とは反対側の光学裏面側に設けられる裏面側部材との間に間隙が形成されるように、前記撮像素子の前記光学裏面に接合される接合材と
を備えるカメラモジュール。
【請求項２】
前記接合材は、前記撮像素子の前記光学裏面の周辺部の一部又は全部に接合される
請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項３】
前記基体は、開口部を有し、
前記撮像素子は、前記基体の前記開口部に受光面を向けて、前記基体にフリップチップ実装される
請求項２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記接合材は、前記撮像素子の前記受光面に前記基体を射影した射影領域の少なくとも一部を、断面において含むように接合される
請求項３に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
略矩形状の前記撮像素子の周囲は、前記裏面側部材に対して垂直に建つ４面の壁部材によって囲まれ、
前記裏面側部材上の、前記４面の壁部材によって囲まれる矩形の領域を構成する４辺のうちの、対向する２辺の長さをLとし、
前記撮像素子と前記裏面側部材との距離をHとし、
前記接合材の、前記撮像素子の中央側の構造端から、前記裏面側部材への垂線が、前記裏面側部材と交わる点と、前記矩形の領域の前記対向する２辺とは別の対向する２辺それぞれとの距離のうちの短い方の距離をxとするとき、
前記接合材の厚みtは、H(1-2x/L)以上である
請求項２に記載のカメラモジュール。
【請求項６】
前記接合材は、略矩形状の前記撮像素子の周辺部のうちの、４辺、３辺、又は、対向する２辺に沿って設けられる
請求項２に記載のカメラモジュール。
【請求項７】
前記接合材は、略矩形状の前記撮像素子の周辺部のうちの、４辺、３辺、又は、対向する２辺に沿って、断片的に設けられる
請求項６に記載のカメラモジュール。
【請求項８】
光を集光する光学系と、
光を受光し、画像を撮像するカメラモジュールと
を備え、
前記カメラモジュールは、
光を受光する受光面を有し、基体にフリップチップ実装される撮像素子と、
前記撮像素子の、前記受光面とは反対側の光学裏面側に設けられる裏面側部材との間に間隙が形成されるように、前記撮像素子の前記光学裏面に接合される接合材と
を有する
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、カメラモジュール、及び、電子機器に関し、特に、例えば、カメラモジュールの破壊リスクを低減することができるようにするカメラモジュール、及び、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォン等の携帯端末には、薄型及び軽量化が求められている。スマートフォンの厚みは、スマートフォンに搭載される、画像を撮影（撮像する）カメラモジュールの高さで、ほぼ決まるため、カメラモジュールの低背化が要請されている。【０００３】
かかるカメラモジュールの低背化の要請に応えるべく、カメラモジュールを構成する構成部品の薄型化が進んでいる。【０００４】
ここで、カメラモジュールにおいて、画像を撮影する撮像素子（イメージセンサ）を、外部と電気的に接続する実装方法としては、例えば、ワイヤボンディングやフリップチップ実装がある。【０００５】
但し、ワイヤボンディングでは、カメラモジュールが大型化するため、撮像素子の実装では、ワイヤボンディングではなく、フリップチップ実装が用いられるようになっている（例えば、特許文献１を参照）。【０００６】
ところで、カメラモジュールの構成部品の薄型化により、その構成部品の強度が低下している。特に、カメラモジュールにおいて、撮像素子に近接する近接部材が薄くなり、強度が低くなっている。【０００７】
そのため、例えば、カメラモジュールを搭載したスマートフォン等が落下し、衝撃を受けたときに、近接部材が変形し、撮像素子に接触して、撮像素子が割れる（破壊される）破壊リスクが高まっている。【０００８】
そこで、撮像素子と、近接部材としての、撮像素子の受光面とは反対側の光学裏面側に設けられる裏面側部材との間に、その撮像素子と裏面側部材とを接合する接合材を充填する技術が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実開平01-87562号公報
【特許文献２】特開2006-270939号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
撮像素子と裏面側部材との間に、その撮像素子と裏面側部材とを接合する接合材を充填した場合には、撮像素子の発熱によって、接合材の熱膨張が生じる。そして、この熱膨張によって、機械強度的に弱い、フリップチップ実装用の接続端子であるバンプに、強い力が加わり、撮像素子の電気的接続が破壊される破壊リスクが高まるおそれがある。【００１１】
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、カメラモジュールの破壊リスクを低減することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本技術のカメラモジュール、又は、電子機器は、光を受光する受光面を有し、基体にフリップチップ実装される撮像素子と、前記撮像素子の、前記受光面とは反対側の光学裏面側に設けられる裏面側部材との間に間隙が形成されるように、前記撮像素子の前記光学裏面に接合される接合材とを備えるカメラモジュール、又は、そのようなカメラモジュールを備える電子機器である。【００１３】
本技術においては、撮像素子は、光を受光する受光面を有し、基体にフリップチップ実装されている。接合材は、撮像素子と、前記撮像素子の、前記受光面とは反対側の光学裏面側に設けられる裏面側部材との間に間隙が形成されるように、前記撮像素子の前記光学裏面に接合されている。【００１４】
なお、カメラモジュールは、独立した装置であっても良いし、１つの装置を構成している内部ブロックであっても良い。
【発明の効果】
【００１５】
本技術によれば、カメラモジュールの破壊リスクを低減することができる。【００１６】
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】撮像素子がワイヤボンディングで実装されたカメラモジュールの例を示す断面図である。
【図２】撮像素子がフリップチップ実装されたカメラモジュールの第１の例を示す断面図である。
【図３】撮像素子がフリップチップ実装されたカメラモジュールの第２の例を示す断面図である。
【図４】本技術を適用したカメラモジュールの一実施の形態の構成例を示す断面図である。
【図５】カメラモジュールの撮像素子１の光学裏面１Ｃ側の構成例を示す平面図である。
【図６】接合材１１の詳細を説明するための図である。
【図７】カメラモジュールを製造する製造方法の例を説明する図である。
【図８】接合材１１の配置の他の例を示す平面図である。
【図９】接合材１１の配置のさらに他の例を示す平面図である。
【図１０】カメラモジュールを使用する使用例を示す図である。
【図１１】カメラモジュールを適用した電子機器の１つであるディジタルカメラの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜撮像素子がワイヤボンディングで実装されたカメラモジュールの例＞
【００１９】
図１は、撮像素子がワイヤボンディングで実装されたカメラモジュールの例を示す断面図である。
【００２０】
ここで、図１において、カメラモジュールには、上方から光が入射する。カメラモジュールの、光が入射する側の面を、正面ということとすると、図１は、カメラモジュールを正面に垂直な面で切断した断面を、その断面に垂直な方向の側面側から見たときの断面図である。
【００２１】
後述する断面図についても、同様である。
【００２２】
図１において、カメラモジュールは、撮像素子１、鏡筒２、レンズ（群）３、光学フィルタ(赤外線除去フィルタ)４、基体５、及び、配線基板７を有する。
【００２３】
撮像素子１は、例えば、略矩形状（厚みが薄い直方体形状）になっており、一面に、光を受光し、被写体像が形成される受光面１Ａを有する。また、撮像素子１の受光面１Ａの外周部分には、撮像素子１を、外部と電気的に接続する端子を有する端子部１Ｂが形成されている。
【００２４】
すなわち、撮像素子１の一面には、その周辺部を除く大部分に、受光面１Ａが形成され、その受光面１Ａの外周部分（撮像素子１の受光面１Ａが形成された面の周辺部）に、端子部１Ｂが形成されている。
【００２５】
撮像素子１は、受光面１Ａを上方に向けて、配線基板７上に配置されており、撮像素子１の端子部１Ｂと、配線基板７とが、ボンディングワイヤ６によって接続されている。
【００２６】
撮像素子１は、受光面１Ａで受光された光を光電変換し、撮影画像となる電気信号を出力するが、その電気信号は、端子部１Ｂ、ボンディングワイヤ６、及び、配線基板７を介して、外部に出力される。
【００２７】
鏡筒２は、例えば、円筒形状になっており、その円筒形状の内部に、レンズ３を固定する。
【００２８】
レンズ３は、上方から入射する光を撮像素子１に導く導光空間を形成し、その導光空間を介して、光を、撮像素子１の受光面１Ａに集光することで、受光面１Ａ上に被写体像を結像させる。
【００２９】
光学フィルタ４は、レンズ３が形成する導光空間を横切る形で、基体５の、後述する開口部５Ａ上に固定されており、撮像素子１で撮影される撮影画像の劣化の原因となる赤外線を遮断する。
【００３０】
基体５は、例えば、厚さが薄い直方体形状になっており、内部が空洞になっている。さらに、基体５としての直方体形状の上面には、その一部を開口した光学面としての開口部５Ａが形成されている。また、基体５の上面と対向する底面は、一面全体が開口している。
【００３１】
基体５は、配線基板７上の撮像素子１を、空洞になっている内部に収容するように、配線基板７上に配置されている。これにより、基体５の開口部５Ａを通過した上方からの光は、撮像素子１Ａの受光面１Ａに入射する。
【００３２】
ここで、直方体形状の基体５の４つの側面は、配線基板７に対して垂直に建つ壁部材とみなすことができ、この場合、略矩形状の撮像素子１の周囲は、配線基板７に対して垂直に建つ４面の壁部材によって囲まれている、ということができる。なお、４面の壁部材によって囲まれる矩形の領域の辺と、略矩形状の撮像素子１の辺とが平行になるように、撮像素子１は、基体５に収容されている。
【００３３】
また、撮像素子１は、受光面１Ａを上方に向けて、すなわち、基体５の開口部５Ａに向けて、配線基板７上に配置されており、配線基板７は、撮像素子１の受光面１Ａとは反対側の面である光学裏面１Ｃ側に設けられている。
【００３４】
したがって、撮像素子１の光学裏面１Ｃ側に設けられる部材を、裏面側部材ということとすると、配線基板７は、裏面側部材の一種である。
【００３５】
以上のように構成されるカメラモジュールでは、上方からの光が、レンズ３、及び、光学フィルタ４を通過し、撮像素子１の受光面１Ａで受光される。そして、撮像素子１において、受光面１Ａで受光された光が光電変換されることにより、画像の撮影が行われる。撮像素子１での撮影により得られる撮影画像の電気信号は、端子部１Ｂ、ボンディングワイヤ６、及び、配線基板７を介して、外部に出力される。
【００３６】
図１に示したような、撮像素子１がワイヤボンディングで実装されたカメラモジュールは、大型になる。
【００３７】
＜撮像素子がフリップチップ実装されたカメラモジュールの例＞
【００３８】
図２は、撮像素子がフリップチップ実装されたカメラモジュールの第１の例を示す断面図である。
【００３９】
なお、図中、図１の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【００４０】
図２では、撮像素子１が、フリップチップ実装されている点が、図１の場合と異なる。
【００４１】
すなわち、撮像素子１の端子部１Ｂに、バンプ（接続端子）８が設けられ、そのバンプ８が基体５の開口部５Ａの（境界を囲む）外周部分に接続されることで、撮像素子１Ａは、端子部１Ｂ、及び、バンプ８を介して、基体５と電気的に接続される。
【００４２】
フリップチップ実装のカメラモジュールの基体５には、例えば、配線を含む所定の回路パターンが設けられており、基体５と電気的に接続された撮像素子１は、さらに、基体５に設けられた回路パターンを介して、裏面側部材としての配線基板７と電気的に接続される。
【００４３】
以上のように、撮像素子１は、基体５を介して、配線基板７に接続され、これにより、撮影によって得られた撮影画像の電気信号は、基体５及び配線基板７を介して、外部に出される。また、外部からの電源が、配線基板７及び基体５を介して、撮像素子１に供給される。
【００４４】
フリップチップ実装では、撮像素子１が、バンプ８を介して基体５の開口部５Ａの外周部分に接続されるので、撮像素子１と、裏面側部材としての配線基板７との間には、間隙が形成される。
【００４５】
以上のようなフリップチップ実装によれば、カメラモジュールを小型及び薄型に構成することができる。
【００４６】
ところで、カメラモジュールの低背化のために、裏面側部材としての配線基板７等の部品の薄型化が進むと、部品の強度が低下する。
【００４７】
特に、裏面側部材としての配線基板７が薄くなり、強度が低下すると、撮像素子１と配線基板７との間に間隙があるカメラモジュールでは、そのカメラモジュール（又は、カメラモジュールを搭載した電子機器）が落下し、衝撃を受けたときに、配線基板７が変形し、撮像素子１に接触して、撮像素子１が割れる（破壊される）破壊リスクが高まる。
【００４８】
図３は、撮像素子がフリップチップ実装されたカメラモジュールの第２の例を示す断面図である。
【００４９】
なお、図中、図２の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【００５０】
図３では、撮像素子１と裏面側部材としての配線基板７との間に、その撮像素子１と配線基板７とを接合する接合材９が充填されており、撮像素子１と配線基板７との間の間隙がなくなっている点が、図２の場合と異なる。
【００５１】
図３では、撮像素子１と配線基板７との間に、接合材９が充填されているので、配線基板７の強度が保たれ、変形しにくくなっている。
【００５２】
すなわち、図３では、撮像素子１と配線基板７とが、接合材９を介して一体となることで、等価的な強度が高くなっている。
【００５３】
そのため、図３のカメラモジュールでは、落下の衝撃によって、撮像素子１が割れる破壊リスクを低減することができる。
【００５４】
但し、図３のカメラモジュールでは、撮像素子１と配線基板７とが、接合材９で一体化されているため、撮像素子１の発熱による接合材９自体の熱膨張により、撮像素子１と基体５との間に配置されている機械強度的に弱いバンプ８に強い力が加わることがある。その結果、バンプ８が破壊され、ひいては、撮像素子１と基体５との間の電気的接続が破壊される破壊リスクが高まるおそれがある。
【００５５】
近年、撮像素子１の高機能化が進行し、その高機能化に伴う回路規模の増加により、撮像素子１の発熱量は増大する傾向があり、熱膨張によるバンプ８の破壊リスクは増加するおそれがある。
【００５６】
＜本技術を適用したカメラモジュールの一実施の形態＞
【００５７】
図４は、本技術を適用したカメラモジュールの一実施の形態の構成例を示す断面図である。
【００５８】
なお、図中、図３の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【００５９】
図４のカメラモジュールは、撮像素子１ないしバンプ８を有する点で、図３の場合と共通する。但し、図４のカメラモジュールは、接合材９に代えて接合材１１が設けられている点で、図３の場合と相違する。
【００６０】
図４では、接合材１１としての、例えば、樹脂が、裏面側部材としての配線基板７と接合材１１との間に間隙１１４が形成されるように、撮像素子１の光学裏面１Ｃに接合されている。
【００６１】
以上のように、配線基板７との間に間隙１１４が形成されるように、撮像素子１の光学裏面１Ｃに接合されている接合材１１は、配線基板７が変形した場合に、その配線基板７が撮像素子１に接触することを予防するストッパ（安全装置）として機能する。
【００６２】
すなわち、カメラモジュールが落下し、衝撃を受けたときに、接合材１１は、配線基板７の変形を抑え、配線基板７が撮像素子１に接触するリスクを低減する。
【００６３】
図５は、図４のカメラモジュールの撮像素子１の光学裏面１Ｃ側の構成例を示す平面図である。
【００６４】
図５では、接合材１１は、撮像素子１の光学裏面１Ｃの周辺部の全部に亘って途切れることなく接合され、いわば枠状に形成されている。
【００６５】
ここで、接合材１１は、撮像素子１の光学裏面１Ｃの周辺部の全部ではなく、一部だけに接合することができる。接合材１１を、撮像素子１の光学裏面１Ｃの周辺部の一部だけに接合する場合については、後述する。
【００６６】
また、接合材１１は、撮像素子１の光学裏面１Ｃの周辺部だけでなく、中央部にも接合し、接合材１１を、例えば、矩形状に形成することができる。
【００６７】
但し、カメラモジュールが落下して衝撃を受けた場合には、配線基板７の中央部（撮像素子１の中央部に対応する部分）が大きく変形する。すなわち、配線基板７の中央部が、図４の断面図において、上下方向に大きく歪曲する。
【００６８】
そのため、接合材１１を周辺部と中央部との全体に接合した場合には、その接合材１１を介して、配線基板７の中央部に、点荷重としての強い力が、瞬間的に加わるおそれがある。
【００６９】
これに対して、接合材１１を周辺部だけに接合した場合には、接合材１１を周辺部と中央部に接合した場合のように、配線基板７の中央部に強い力が加わることが、接合材１１を介して行われることがない。
【００７０】
したがって、接合材１１を周辺部だけに接合した場合には、接合材１１を周辺部と中央部に接合した場合に比較して、接合材１１を介して、配線基板７の中央部に、強い力が加わることにより、撮像素子１が割れる破壊リスクを低減することができる。
【００７１】
なお、接合材１１は、撮像素子１の光学裏面１Ｃに接合するのではなく、その光学裏面１Ｃに対向する配線基板７に、撮像素子１と接合材１１との間に間隙が形成されるように接合することができる。
【００７２】
但し、基体５と配線基板７との接続には、電気的接続と低背化の観点から、ACF(Anisotropic Conductive Film)による熱圧着工程が用いられることが多い。そのため、接合材１１を配線基板７側に配置すると、基体５と配線基板７との熱圧着が行われるときに、瞬間的な高温により接合材１１が溶け出す可能性がある。そして、接合材１１が溶ける場合には、ストッパとしての接合材１１の高さの制御が難しくなる。
【００７３】
したがって、ストッパとしての接合材１１は、撮像素子１の光学裏面１Ｃ側に接合する方が、カメラモジュールの製造が容易である。
【００７４】
図６は、接合材１１の詳細を説明するための図である。
【００７５】
すなわち、図６のＡは、カメラモジュールの一部を示す断面図であり、図６のＢは、後述する基板矩形領域を示す平面図である。
【００７６】
接合材１１は、撮像素子１の受光面１Ａに基体５を射影した射影領域r1の少なくとも一部を、断面において含むように接合されている。
【００７７】
基体５の上面に形成された開口部５Ａの外周部分にバンプ８を接続することにより、撮像素子１をフリップチップ実装するため、開口部５Ａは、撮像素子１よりサイズが小さい矩形状になっている。
【００７８】
かかる開口部５Ａの外周部分にバンプ８を接続することにより、撮像素子１をフリップチップ実装した場合には、カメラモジュールを上方（開口部５Ａ側）から見たときに、撮像素子１の周辺部（撮像素子１の境界に沿った内側の部分）には、開口部５Ａの外周部分の陰ができる。
【００７９】
この、撮像素子１の周辺部にできる陰の領域が、射影領域r1である。
【００８０】
撮像素子１の受光面１Ａに基体５を射影した射影領域r1の少なくとも一部を、断面において含むように、接合材１１を配置することにより、裏面側部材としての配線基板７が歪曲して、接合材１１に接触したときに、撮像素子１が割れる破壊リスクをより低減することができる。
【００８１】
仮に、接合材１１が、射影領域r1を含まないように配置されている場合、すなわち、接合材１１が、撮像素子１の射影領域r1よりも、撮像素子１の中央部側に配置されている場合、接合材１１には、下方から加わる圧力に対して、基体５による支えがない。
【００８２】
この場合、接合材１１が、撮像素子１に対して重りの役割を果たすこともあって、カメラモジュールが落下し、衝撃を受けたときに、撮像素子１の、接合材１１が接合されている部分に、強い圧力が加わり、基体５による支えがない分、撮像素子１が割れる破壊リスクが増加する。
【００８３】
一方、接合材１１が、射影領域r1（の少なくとも一部）を含むように配置されている場合には、接合材１１に下方から加わる圧力に対して、接合材１１は、撮像素子１、及び、バンプ８を介して、基体５により支えられるので、接合材１１は、撮像素子１に加わる圧力を緩衝することができる。
【００８４】
また、接合材１１の厚み（高さ）tは、以下のようになっている。
【００８５】
すなわち、図１で説明したように、直方体形状の基体５の４つの側面は、配線基板７に対して垂直に建つ壁部材とみなすことができ、この場合、略矩形状の撮像素子１の周囲は、裏面側部材としての配線基板７に対して垂直に建つ４面の壁部材によって囲まれている、ということができる。
【００８６】
いま、裏面側部材としての配線基板７上の、４面の壁部材によって囲まれる矩形の領域（以下、基板矩形領域ともいう）を構成する４辺su,sl,sd,srのうちの、対向する２辺の長さを、Lと表すこととする。
【００８７】
図６では、基板矩形領域を構成する４辺su,sl,sd,srのうちの、対向する２辺su及びsdの長さが、Lになっている。
【００８８】
いま、基板矩形領域の、長さLの対向する２辺su及びsdに沿った方向を、引き出し方向ということとすると、基板矩形領域の対向する２辺su及びsdは、引き出し方向の辺であり、その対向する２辺su及びsdとは別の対向する２辺sl及びsrは、配線基板７上において、引き出し方向に垂直な垂直方向の辺である。
【００８９】
また、撮像素子１（の光学裏面１Ｃ）と裏面側部材としての配線基板７との距離を、Hと表すこととする。
【００９０】
さらに、接合材１１の、撮像素子１の中央側の構造端p1から、裏面側部材としての配線基板７への垂線s1が配線基板７と交わる点p2と、基板矩形領域の長さLの対向する２辺su及びsdとは別の対向する２辺sl及びsrそれぞれとの距離のうちの短い方の距離をxと表すこととする。
【００９１】
図６では、点p2と、対向する２辺sl及びsrそれぞれとの距離については、点p2と辺slとの距離の方が、点p2と辺srとの距離よりも短くなっている。
【００９２】
また、図６では、引き出し方向と垂直方向とで定義される２次元平面において、基板矩形領域の中心（重心）と、略矩形状の撮像素子１の中心とは、座標が一致していることとする。
【００９３】
さらに、図６において、基板矩形領域を構成する４辺su,sl,sd,srのうちの、点p2との距離がxの辺slと、撮像素子１の光学裏面１Ｃ上の中心Oとを結ぶ線分s2が、裏面側部材としての配線基板７となす角度を、THETA(θ)と表すこととする。
【００９４】
さらに、線分s1とs2との交点p3と、点p2との距離を、yと表すこととする。
【００９５】
接合材１１がストッパとして機能するには、配線基板７が歪曲したときに、その配線基板７が、撮像素子１に接触する前に、接合材１１に接触する必要がある。
【００９６】
図６において、配線基板７における基板矩形領域の中心が、上方にHだけ移動するように、配線基板７が歪曲したとき、配線基板７は、撮像素子１に接触する。
【００９７】
配線基板７における基板矩形領域の中心が、上方にHだけ移動するように、配線基板７が歪曲した場合、配線基板７上の点p2は、距離yだけ上方に移動する。そして、配線基板７上の点p2が、距離yだけ移動する間に、配線基板７が、接合材１１に接触しないときには、配線基板７における基板矩形領域の中心が、撮像素子１に接触する。
【００９８】
したがって、接合材１１の厚みtは、配線基板７の点p2が距離yだけ上方に移動する間に、配線基板７が、接合材１１に接触する厚みにする必要がある。
【００９９】
配線基板７の点p2が距離yだけ上方に移動した場合、すなわち、点p2が点p3に移動した場合、点p3と撮像素子１との間の距離は、H-yであるから、接合材１１の厚みtは、距離H-y以上であること、つまり、式（１）を満たす必要がある。
【０１００】
t>=H-y
・・・（１）
【０１０１】
ここで、図６において、tan(THETA)は、式（２）で表され、yは、式（３）で表される。
【０１０２】
tan(THETA)=H/(L/2)
・・・（２）
y=x・tan(THETA)
・・・（３）
で表される。
【０１０３】
式（２）及び式（３）を用いて、式（１）から、yを除去すると、式（４）が得られる。
【０１０４】
t>=H(1-2x/L)
・・・（４）
【０１０５】
式（４）によれば、接合材１１の厚みtは、H(1-2x/L)以上である必要がある。
【０１０６】
接合材１１と配線基板７との間には、間隙１１Ａを形成する必要があるので、接合材１１の厚みtは、H(1-2x/L)以上H未満の範囲で決定することができる。
【０１０７】
なお、接合材１１としては、配線基板７よりも硬い材料を用いても良いし、軟らかい材料を用いても良い。すなわち、接合材１１としては、配線基板７のヤング率より高いヤング率の材料を用いても良いし、低いヤング率の材料を用いても良い。但し、接合材１１として、配線基板７よりも硬い材料を用いる場合には、配線基板７が歪曲して接合材１１に接触したときに、接合材１１において、配線基板７からの圧力をより効果的に緩衝することができる。したがって、可能であれば、接合材１１としては、配線基板７よりも硬い材料を用いる方が良い。
【０１０８】
＜カメラモジュールの製造方法＞
【０１０９】
図７は、図４のカメラモジュールを製造する製造方法の例を説明する図である。
【０１１０】
カメラモジュールの図示せぬ製造装置は、ステップＳ１において、撮像素子１を製造し、ステップＳ２において、接続端子としてのバンプ８を、撮像素子１の端子部１Ｂに配置する。
【０１１１】
製造装置は、ステップＳ３において、開口部５Ａの上方に光学フィルタ４を配置した基体５に対し、開口部５Ａに受光面１Ａを向ける形で、撮像素子１をフリップチップ実装する。
【０１１２】
さらに、製造装置は、ステップＳ４において、撮像素子１の光学裏面１Ｃに、接合材１１を接合（配置）する。
【０１１３】
そして、製造装置は、ステップＳ５において、裏面側部材としての配線基板７を、基体５に接続し、接合材１１と配線基板７との間に間隙１１Ａが形成されたカメラモジュールを完成させる。
【０１１４】
＜接合材１１の配置のバリエーション＞
【０１１５】
図８は、接合材１１の配置の他の例を示す平面図である。
【０１１６】
上述の場合には、図５で説明したように、接合材１１を、撮像素子１の光学裏面１Ｃの周辺部の全部に亘って接合し、枠状に形成することとしたが、接合材１１は、撮像素子１の光学裏面１Ｃの周辺部の全部ではなく、一部だけに接合することができる。
【０１１７】
すなわち、接合材１１は、撮像素子１の光学裏面１Ｃの周辺部のうちの、４辺、３辺、又は、対向する２辺に沿って設けることができる。
【０１１８】
図８のＡは、撮像素子１の光学裏面１Ｃの周辺部のうちの、４辺に沿って、バー形状の接合部１１を設けた撮像素子１を示している。
【０１１９】
図８のＢは、撮像素子１の光学裏面１Ｃの周辺部のうちの、３辺に沿って、バー形状の接合部１１を設けた撮像素子１を示している。
【０１２０】
図８のＣは、撮像素子１の光学裏面１Ｃの周辺部のうちの、対向する２辺に沿って、バー形状の接合部１１を設けた撮像素子１を示している。
【０１２１】
接合材１１は、以上のように、撮像素子１の光学裏面１Ｃの周辺部のうちの、少なくとも、対向する２辺に沿って設けることができる。
【０１２２】
なお、カメラモジュールが落下し、衝撃を受けたときに、配線基板７において、変形量が大になる部分は、基板矩形領域の各辺su,sl,sd,srの中央部である。そのため、図８において、接合部１１は、撮像素子１の光学裏面１Ｃの周辺部のうちの、配線基板７が歪曲したときに、基板矩形領域の辺su,sl,sd、又は、srの中央部が接触する位置を含むように設けられている。
【０１２３】
この場合、配線基板７が歪曲したときに撮像素子１に大きな圧力が加えられて、撮像素子１が割れる破壊リスクを、効果的に低減することができる。
【０１２４】
図９は、接合材１１の配置のさらに他の例を示す平面図である。
【０１２５】
図９では、接合材１１は、撮像素子１の光学裏面１Ｃの周辺部のうちの、４辺、３辺、又は、対向する２辺に沿って、断片的に設けられている。
【０１２６】
図９のＡは、撮像素子１の光学裏面１Ｃの周辺部のうちの、４辺に沿って、バー形状の接合部１１を断片化して設けた撮像素子１を示している。
【０１２７】
図９のＢは、撮像素子１の光学裏面１Ｃの周辺部のうちの、３辺に沿って、バー形状の接合部１１を断片化して設けた撮像素子１を示している。
【０１２８】
図９のＣは、撮像素子１の光学裏面１Ｃの周辺部のうちの、対向する２辺に沿って、バー形状の接合部１１を断片化して設けた撮像素子１を示している。
【０１２９】
図９でも、図８と同様に、接合部１１は、撮像素子１の光学裏面１Ｃの周辺部のうちの、配線基板７が歪曲したときに、基板矩形領域の辺su,sl,sd、又は、srの中央部が接触する位置を含むように設けられている。
【０１３０】
したがって、図９でも、図８と同様に、撮像素子１が割れる破壊リスクを低減することができる。
【０１３１】
但し、図９では、バー形状の接合部１１が、断片化されて設けられているので、図８の場合と比較して、撮像素子１が割れる破壊リスクを低減する効果が多少劣る。しかしながら、その反面、接合材１１の材料の使用量を減らし、コストダウンを図ることができる。
【０１３２】
なお、図８及び図９では、バー形状の接合部１１を採用したが、接合部１１の形状は、バー形状に限定されるものではなく、例えば、円（球）形状や、３角形又は５角形以上の多角形の形状であっても良い。
【０１３３】
以上のように、図４のカメラモジュールでは、ストッパとしての接合材１１が、配線基板７とは接触しないように離して、撮像素子１の光学裏面１Ｃに接合される。その結果、撮像素子１の発熱により、接合材１１が熱膨張しても、図３で説明したように、バンプ８に強い力が加わることはなく、接合材１１の熱膨張によりバンプ８が破壊される破壊リスクを低減することができる。
【０１３４】
さらに、カメラモジュールが落下して、衝撃を受けたときに、配線基板７が変形することによって、配線基板７から、撮像素子１が受ける圧力を緩和することができ、撮像素子１が割れる破壊リスクを低減することができる。
【０１３５】
なお、本件発明者が行ったシミュレーションによれば、接合材１１を設けた場合には、設けない場合の２倍程度の衝撃値が加えられるまで、撮像素子１と配線基板７とが接触しないことが確認された。
【０１３６】
＜カメラモジュールの使用例＞
【０１３７】
図１０は、上述のカメラモジュールを使用する使用例を示す図である。
【０１３８】
上述したカメラモジュールは、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、X線等の光をセンシングする様々な電子機器に使用することができる。
【０１３９】
・ディジタルカメラや、カメラ機能付きの携帯機器等の、鑑賞の用に供される画像を撮影する電子機器
・自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される電子機器
・ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、TVや、冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される電子機器
・内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される電子機器
・防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される電子機器
・肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される電子機器
・スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される電子機器
・畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される電子機器
【０１４０】
＜カメラモジュールを適用したディジタルカメラ＞
【０１４１】
図１１は、上述のカメラモジュールを適用した電子機器の１つであるディジタルカメラの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【０１４２】
ディジタルカメラでは、静止画、及び、動画のいずれも撮像することができる。
【０１４３】
図１１において、ディジタルカメラは、光学系１０１、カメラモジュール１０２、メモリ１０３、信号処理部１０４、出力部１０５、及び、制御部１０６を有する。
【０１４４】
光学系１０１は、例えば、図示せぬズームレンズや、フォーカスレンズ、絞り等を有し、外部からの光を、カメラモジュール１０２に入射させる。
【０１４５】
カメラモジュール１０２は、例えば、図４のカメラモジュールと同様に構成される。カメラモジュール１０２は、光学系１０１からの入射光を受光し、光電変換を行って、光学系１０１からの入射光に対応する画像データを出力する。
【０１４６】
メモリ１０３は、カメラモジュール１０２が出力する画像データを一時記憶する。
【０１４７】
信号処理部１０４は、メモリ１０３に記憶された画像データを用いた信号処理としての、例えば、ノイズの除去や、ホワイトバランスの調整等の処理を行い、出力部１０５に供給する。
【０１４８】
出力部１０５は、信号処理部１０４からの画像データを出力する。
【０１４９】
すなわち、出力部１０５は、例えば、液晶等で構成されるディスプレイ（図示せず）を有し、信号処理部１０４からの画像データに対応する画像を、いわゆるスルー画として表示する。
【０１５０】
また、出力部１０５は、例えば、半導体メモリや、磁気ディスク、光ディスク等の記録媒体を駆動するドライバ（図示せず）を有し、信号処理部１０４からの画像データを記録媒体に記録する。
【０１５１】
制御部１０６は、ユーザの操作等に従い、ディジタルカメラを構成する各ブロックを制御する。
【０１５２】
以上のように構成されるディジタルカメラでは、カメラモジュール１０２が、光学系１０１からの入射光を受光し、その入射光に応じて、画像データを出力する。
【０１５３】
カメラモジュール１０２が出力する画像データは、メモリ１０３に供給されて記憶される。メモリ１０３に記憶された画像データについては、信号処理部１０４による信号処理が施され、その結果得られる画像データは、出力部１０５に供給されて出力される。
【０１５４】
なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０１５５】
また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。
【０１５６】
なお、本技術は、以下の構成をとることができる。
【０１５７】
＜１＞
光を受光する受光面を有し、基体にフリップチップ実装される撮像素子と、
前記撮像素子の、前記受光面とは反対側の光学裏面側に設けられる裏面側部材との間に間隙が形成されるように、前記撮像素子の前記光学裏面に接合される接合材と
を備えるカメラモジュール。
＜２＞
前記接合材は、前記撮像素子の前記光学裏面の周辺部の一部又は全部に接合される
＜１＞に記載のカメラモジュール。
＜３＞
前記基体は、開口部を有し、
前記撮像素子は、前記基体の前記開口部に受光面を向けて、前記基体にフリップチップ実装される
＜２＞に記載のカメラモジュール。
＜４＞
前記接合材は、前記撮像素子の前記受光面に前記基体を射影した射影領域の少なくとも一部を、断面において含むように接合される
＜３＞に記載のカメラモジュール。
＜５＞
略矩形状の前記撮像素子の周囲は、前記裏面側部材に対して垂直に建つ４面の壁部材によって囲まれ、
前記裏面側部材上の、前記４面の壁部材によって囲まれる矩形の領域を構成する４辺のうちの、対向する２辺の長さをLとし、
前記撮像素子と前記裏面側部材との距離をHとし、
前記接合材の、前記撮像素子の中央側の構造端から、前記裏面側部材への垂線が、前記裏面側部材と交わる点と、前記矩形の領域の前記対向する２辺とは別の対向する２辺それぞれとの距離のうちの短い方の距離をxとするとき、
前記接合材の厚みtは、H(1-2x/L)以上である
＜２＞ないし＜４＞のいずれかに記載のカメラモジュール。
＜６＞
前記接合材は、略矩形状の前記撮像素子の周辺部のうちの、４辺、３辺、又は、対向する２辺に沿って設けられる
＜２＞ないし＜５＞のいずれかに記載のカメラモジュール。
＜７＞
前記接合材は、略矩形状の前記撮像素子の周辺部のうちの、４辺、３辺、又は、対向する２辺に沿って、断片的に設けられる
＜６＞に記載のカメラモジュール。
＜８＞
光を集光する光学系と、
光を受光し、画像を撮像するカメラモジュールと
を備え、
前記カメラモジュールは、
光を受光する受光面を有し、基体にフリップチップ実装される撮像素子と、
前記撮像素子の、前記受光面とは反対側の光学裏面側に設けられる裏面側部材との間に間隙が形成されるように、前記撮像素子の前記光学裏面に接合される接合材と
を有する
電子機器。
【符号の説明】
【０１５８】
１  撮像素子，  １Ａ  受光面，  １Ｂ  端子部，  １Ｃ  光学裏面，  ２  鏡筒，  ３  レンズ，  ３Ａ  導光空間，  ４  光学フィルタ，  ５  基体，  ５Ａ  開口部，  ６  ボンディングワイヤ，  ７  配線基板，  ８  バンプ，  ９，１１  接合材，  １０１  光学系，  １０２  カメラモジュール，  １０３  メモリ，  １０４  信号処理部，  １０５  出力部，  １０６  制御部
【図１】
2016132883.tif 000003
【図２】
2016132883.tif 000004
【図３】
2016132883.tif 000005
【図４】
2016132883.tif 000006
【図５】
2016132883.tif 000007
【図６】
2016132883.tif 000008
【図７】
2016132883.tif 000009
【図８】
2016132883.tif 000010
【図９】
2016132883.tif 000011
【図１０】
2016132883.tif 000012
【図１１】
2016132883.tif 000013
【国際調査報告】
2016132883.tif 000014
2016132883.tif 000015
2016132883.tif 000016
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