(57)【要約】  【課題】  局所的な光照射によって半田を加熱して半田付けする方法においてもソルダレジストが焼損することがなく、しかも実装密度を高めることができる表面実装モジュールおよびその製造方法、並びに撮像装置を提供する。  【解決手段】  表面に複数の電子部品が実装されるとともに、表面に設けられた半田接続用パッド２２を有する撮像基板４を具備し、撮像基板４の表面において、半田接続用パッド２２は内側に貫通孔７を有して、貫通孔７の縁部から外側に同じ幅で設けられて外側の形状が縁部形状と相似形状をなす周縁部２３と、周縁部２３よりも外側へ突出した突出部２４とを組み合わせた形状からなり、半田接続用パッド２２の外側をソルダレジストで覆うとともに、突出部２４の外周を縁取るように半田接続用パッド２２よりも局所的な光照射による温度上昇が小さい材質からなる保護パターン２６で覆った表面実装モジュールである。【選択図】  図４
2008060146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に複数の電子部品が実装されるとともに、表面に設けられ局所的な光照射による半田付けを行なうための半田接続用パッドを有する実装基板を具備する表面実装モジュールであって、
前記半田接続用パッドは、前記実装基板の表面において内側に被接続物との接触領域または貫通孔を有して、該被接続物との接触領域または貫通孔の縁部から外側に同じ幅で設けられて外端の形状が前記縁部の形状と相似形状の周縁部と、該周縁部よりも外側へ突出した突出部とを組み合わせた形状であり、
前記実装基板の表面において前記半田接続用パッドの形成部の外側がソルダレジストで覆われているとともに、
前記実装基板の表面において、前記突出部の外周を縁取るように前記半田接続用パッドよりも局所的な光照射による温度上昇が小さい材質からなる保護パターンが形成されていることを特徴とする表面実装モジュール。
【請求項２】
前記保護パターンが白色の樹脂層またはセラミック粉末の凝集体層からなることを特徴とする請求項１記載の表面実装モジュール。
【請求項３】
前記周縁部の幅が０．２〜０．４５ｍｍ、かつ前記突出部の突出先端と前記被接続物との接触領域または貫通孔の縁部との距離が０．５〜１ｍｍであることを特徴とする請求項１または２記載の表面実装モジュール。
【請求項４】
前記保護パターンの幅が０．５〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の表面実装モジュール。
【請求項５】
前記半田が錫系半田であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の表面実装モジュール。
【請求項６】
前記半田接続用パッドがニッケルおよび金をメッキした銅導体からなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の表面実装モジュール。
【請求項７】
表面に複数の電子部品が実装されるとともに、貫通孔と、該貫通孔の開口面の縁部に設けられた半田接続用パッドを有する実装基板と、
前記貫通孔を貫通するように挿入された状態で局所的な光照射による半田付けにて前記実装基板に固定されるピンと、
を具備する表面実装モジュールであって、
前記半田接続用パッドは前記貫通孔の縁部から外側に同じ幅で設けられて外端の形状が前記縁部の形状と相似形状の周縁部と、該周縁部よりも外側へ突出した突出部とを組み合わせた形状であり、
前記実装基板の表面において、
前記半田接続用パッドの形成部の外側をソルダレジストが覆われているとともに、
前記突出部の外周を縁取るように前記半田接続用パッドよりも局所的な光照射による温度上昇が小さい材質からなる保護パターンが配置されていることを特徴とする表面実装モジュール。
【請求項８】
貫通孔を有する実装基板の表面に、前記貫通孔の開口面の縁部から外側に同じ幅で設けられて外端の形状が前記縁部の形状と相似形状の周縁部と、該周縁部よりも外側へ突出した突出部とを組み合わせた形状である半田接続用パッドを形成するとともに、前記実装基板表面の半田接続用パッドの外側をソルダレジストで覆う工程と、前記半田接続用パッドの前記突出部の周囲に前記半田接続用パッドよりも局所的な光照射による温度上昇の小さい材質からなる保護パターンを形成する工程と、前記実装基板の表面に複数の電子部品を実装する工程と、前記半田接続用パッドが形成された貫通孔内にピンを挿入する工程と、前記半田接続用パッドに半田を供給するとともに前記突出部に局所的に光を照射しながら加熱し前記半田を溶融させて、前記半田接続用パッドと前記ピンとを半田付けする工程とを具備することを特徴とする表面実装モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記半田接続用パッドを形成した後、前記保護パターンをスクリーン印刷により形成することを特徴とする請求項８記載の表面実装モジュールの製造方法。
【請求項１０】
結像部材と、撮像素子を実装した請求項７記載の表面実装モジュールとを具備す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】
本発明は表面に複数の電子部品を実装する表面実装モジュールおよびその製造方法、並びに撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体チップやコンデンサなどの電子部品を配線基板の上面に実装した表面実装モジュールが開発されており、基板の表面に半田付けする際の工夫もなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、ほぼ一面にわたってベタ塗りの導電部にて構成されるアース部内に島状に設けられ内側にてスルーホール導体と接触するランド部において、ランド部とアース部との間を大部分について導電部パターンを削除することによって半田付け用の光ビームの熱エネルギーが逃げるのを抑制できて、ランド部間のピッチが狭くてもビームの照射を効率よく吸収して半田付け作業が短時間で済み、かつランドの形状を、半田付け部ランドと受光部ランドを有する涙型形状とすることによって、受光部ランドに比較的広径のビームを照射してもビームの照射径がランド部より大きくなることがないので、ランド部以外の部分にもビームが照射されて焼けてしまうという問題を解消できることが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２では、レーザ加熱によるリフロー半田付けを行なうプリント基板について、半田付けパターンに隣接する基板の表面にレーザ光照射による熱を吸収放散する銅箔等の保護膜を形成することによって、基板の焼損を防止できることが開示されている。さらに、特許文献３では、電極パッド群と、この電極パッド群を外側から取り囲むように電極パッド群から隙間をおいて形成されたソルダレジストとを備えた配線パターンにおいて、レーザ加熱による半田付けを行なった際にソルダレジストの焦げが見られる部分に、焦げ防止のために白色樹脂層パターンを形成した配線パターンが開示されている。
【０００５】
なお、ソルダレジストは配線基板表面の導体回路の損傷や腐食を防止する配線基板の保護のために形成されるものである。
【０００６】
また、かかる表面実装モジュールにおいては、実装密度を高めてモジュールを小型化することが求められている。一方、ノートパソコンや携帯電話に組み込まれる小型オンボードカメラをはじめとして、電子カメラ（電子スチルカメラ、ビデオカメラ）や車載カメラ等の撮像装置およびこれに組み込まれるカメラモジュール等の撮像モジュールが開発されており、かかる撮像モジュールにおいても、最近では車載カメラや携帯電話機用のカメラなどに組み込まれる撮像モジュールの小型化が望まれている。
【０００７】
例えば、特許文献４では、レンズ鏡筒の光軸と撮像素子を実装した撮像基板との位置精度調整を容易とするために、レンズ鏡筒と嵌合する外装ケースに固定ピンを固定して、撮像素子を実装した撮像基板に形成された貫通孔にこの固定ピンを通して、レンズを通して入射される像が結像する位置に撮像素子の受光面が位置するように撮像基板を位置合わせし、さらに、固定ピンにワッシャを通して撮像基板の貫通孔の開口面の縁部に形成されたランド（半田接続用パッド）上に載置して、固定ピンと撮像基板のランドとワッシャとを半田付けにより固定する方法が開示されている。
【特許文献１】特開平７−１０６７４１号公報
【特許文献２】実開平４−２５２７０号
【特許文献３】実開平１−７０３８３号
【特許文献４】特開２００３−２４９７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された方法では、ほぼ全面が導電部パターンであるアース・ランドのランド部（半田接続用パッド）の周辺の導電部パターンを削除するために、アース・ランドの場合には問題ないが、ランド周囲が導電部で囲まれている電子部品を実装した基板表面のパッドでは半田付けした際に半田が広がってしまい、ランド部の実装面積が大きくなってしまうことから実装密度を高める方法としては不向きであった。また、導電部パターンを削除して基板が剥き出しになった部分は半田が付かず、半田付けされる面積が広くなっても接着強度が高まるものではなかった。
【０００９】
さらに、特許文献２や特許文献３のように、配線基板表面の半田付けする部分から離れた位置にソルダレジストを形成し、その表面を銅箔または白色樹脂層で覆ってソルダレジストの焼損を防ぐ方法においても、半田付けする部分で半田が広がってしまい実装面積が大きくなってしまうものであった。また、これらの半田付け方法のように、半田付け部を局所的に加熱する方法ではなくモジュール全体を加熱する方法では、リフロー加熱できない電子部品を実装したり、基板の一部のみを局所的に半田付けすることはできなかった。
【００１０】
また、特許文献４のように、撮像基板に設けられた貫通孔の周囲に半田接続用パッドを設けて、貫通孔内に固定ピンを挿入するとともにワッシャを半田接続用パッド上に載置して配線基板とピンとをワッシャを含めて半田付けする方法では、ワッシャも熱して半田付けする必要があるために半田付けに必要な熱容量が大きくなってしまい半田付け部の周囲は焼損しやすくなる恐れがあった。また、半田付けする際の半田の加熱方法に制約が多くて、局所的な光照射による加熱にて半田を溶融させる方法を採用した場合には、半田接続用パッドのサイズを大きくしなければならず、電子部品の実装密度を高めることができないという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記課題についてなされたもので、その目的は、局所的な光照射によって半田を加熱して半田付けする方法においてもソルダレジストが焼損することがなく、しかも実装密度を高めることができる表面実装モジュールおよびその製造方法、並びに撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の表面実装モジュールは、表面に複数の電子部品が実装されるとともに、表面に設けられ局所的な光照射による半田付けを行なうための半田接続用パッドを有する実装基板を具備する表面実装モジュールであって、前記半田接続用パッドは、前記実装基板の表面において内側に被接続物との接触領域または貫通孔を有して、該被接続物との接触領域または貫通孔の縁部から外側に同じ幅で設けられて外端の形状が前記縁部の形状と相似形状の周縁部と、該周縁部よりも外側へ突出した突出部とを組み合わせた形状であり、前記実装基板の表面において前記半田接続用パッドの形成部の外側がソルダレジストで覆われているとともに、前記実装基板の表面において、前記突出部の外周を縁取るように前記半田接続用パッドよりも局所的な光照射による温度上昇が小さい材質からなる保護パターンが形成されていることを特徴とする。
【００１３】
ここで、上記構成において、前記保護パターンが白色の樹脂層またはセラミック粉末の凝集体層からなることを特徴とする。
【００１４】
また、上記構成において、前記周縁部の幅が０．２〜０．４５ｍｍ、かつ前記突出部の突出先端と前記被接続物との接触領域または貫通孔の縁部との距離が０．５〜１ｍｍであること、前記保護パターンの幅が０．５〜２ｍｍであることを特徴とする。
【００１５】
なお、上記表面実装モジュールは、前記半田が錫系半田である場合に特に有効である。
【００１６】
また、上記構成において、前記半田接続用パッドがニッケルおよび金をメッキした銅導体からなることを特徴とする。
【００１７】
ここで、本発明の他の表面実装モジュールは、表面に複数の電子部品が実装されるとともに、貫通孔と、該貫通孔の開口面の縁部に設けられた半田接続用パッドを有する実装基板と、前記貫通孔を貫通するように挿入された状態で局所的な光照射による半田付けにて前記実装基板に固定されるピンと、を具備する表面実装モジュールであって、前記半田接続用パッドは前記貫通孔の縁部から外側に同じ幅で設けられて外端の形状が前記縁部の形状と相似形状の周縁部と、該周縁部よりも外側へ突出した突出部とを組み合わせた形状であり、前記実装基板の表面において、前記半田接続用パッドの形成部の外側をソルダレジストが覆われているとともに、前記突出部の外周を縁取るように前記半田接続用パッドよりも局所的な光照射による温度上昇が小さい材質からなる保護パターンが配置されていることを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明の表面実装モジュールの製造方法は、貫通孔を有する実装基板の表面に、前記貫通孔の縁部から外側に同じ幅で設けられて外側の形状が前記貫通孔の縁部形状と相似形状をなす周縁部と、該周縁部よりも外側へ突出した突出部とを組み合わせた形状からなる半田接続用パッドを形成するとともに、該半田接続用パッドの外側をソルダレジストで覆う工程と、前記半田接続用パッドの前記突出部の周囲に前記半田接続用パッドよりも局所的な光照射による温度上昇の小さい材質からなる保護パターンを形成する工程と、複数の電子部品を実装する工程と、前記半田接続用パッドが形成された貫通孔内にピンを挿入する工程と、前記半田接続用パッドに半田を供給するとともに前記突出部に局所的に熱を照射しながら前記半田を溶融させて、前記半田接続用パッドと前記ピンとを半田付けする工程とを具備することを特徴とする。
【００１９】
ここで、上記構成において、前記半田接続用パッドをスクリーン印刷法によって印刷した後、前記保護パターンをスクリーン印刷により形成することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の撮像装置は、結像部材と、撮像素子を実装した上記表面実装モジュールを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の表面実装モジュールによれば、実装基板の表面に形成する半田接続用パッドを、次の３つの特徴を持つ構成とするものである。すなわち、（１）内側に被接続物との接触領域または貫通孔のいずれかを有する。（２）この被接続物との接触領域または貫通孔の縁部から外側に同じ幅で設けられて外側の形状が前記貫通孔の縁部形状と相似形状をなす半田付けされることを目的とする周縁部と、この周縁部よりも外側へ突出した位置で半田接続用パッドを加熱することを目的とする突出部とを組み合わせた形状とする。（３）突出部の外周を縁取るように前記半田接続用パッドよりも局所的な光照射による温度上昇が小さい材質からなる保護パターンを形成する。
【００２２】
上記構成によって、半田接続用パッドの半田付けされることを目的とする部分が小さくなっても、半田加熱用の局所的な光照射によって半田接続用パッド周辺のソルダレジストが焼損することがないことから、半田接続用パッドの半田付けされる部分を小さくすることができる結果、表面実装モジュールの実装密度を高めることができる。
【００２３】
ここで、前記保護パターンは白色の樹脂層またはセラミックペーストを印刷して乾燥させたセラミック粉末の凝集体層によって形成されたものであることが、光照射による熱吸収率が低くて基板表面のソルダレジストを光照射からより確実に守ることができて、基板表面のソルダレジストの焼損を防止することができる。
【００２４】
また、前記周縁部の幅が０．２〜０．４５ｍｍ、かつ前記突出部の突出先端と前記貫通孔の縁部との距離が０．５〜１ｍｍであることが、半田接続用パッドを効率よく加熱して接着強度の高い半田付けを短時間に行なうことができる点で望ましい。さらに、前記保護パターンの幅を０．５〜２ｍｍとすれば、モジュールの実装密度にほとんど悪影響を及ぼすことなく、半田付けする際における半田接続用パッドの周辺を保護する効果が高い。
【００２５】
なお、上記表面実装モジュールにおける前記半田が、溶融温度が２５０℃以上と高い錫系半田である場合であって、半田を溶融させるためにより高温に加熱することが必要なこの場合でも、基板表面のソルダレジストの焼損を防止できる。
【００２６】
また、前記半田接続用パッドがニッケルおよび金をメッキした銅導体からなることが、半田の濡れ性がよくて半田付けによって高い接着強度を得ることができる点で望ましい。
【００２７】
さらに、本発明の表面実装モジュールの製造方法は、半田接続用パッドの突出部に局所的に熱を照射しながら前記半田を溶融させて、前記半田接続用パッドと前記ピンとを半田付けすることから、半田接続用パッドの半田付けを目的とする周縁部の幅が狭くても照射した光によって半田接続用パッド周辺のソルダレジストが焼損することがないので半田接続用パッドのサイズを小さくできる。
【００２８】
また、この時、前記半田接続用パッドを形成した後、前記保護パターンをスクリーン印刷により形成することにより、半田接続用パッドの突出部の端部に合わせて保護パターンを形成することができるので位置合わせが容易になることから、より確実に半田付け時のソルダレジストの焼損を防止できる。
【００２９】
さらに、上記表面実装モジュールを備えた撮像装置は、実装密度が高いのでモジュールの小型化が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１は、本発明の表面実装モジュールを備えた撮像装置の好適な実施形態の一例であるカメラモジュール１を示し、（ａ）は被写体側から見た概略斜視図、（ｂ）は被写体側の反対側から見た概略斜視図である。また、図２は図１のカメラモジュールの概略断面を示し、（ａ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ断面図を示す。さらに、図３は図２（ｂ）のＣ部についての要部拡大断面図、図４は図２（ｂ）のＣ部についてＤ方向からみた要部拡大図である。
【００３１】
カメラモジュール１は、例えば、道路上の白線の撮像あるいは車両の死角を撮像するための車載用のカメラとして構成されており、自動車の走行の制御を行なう不図示のＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニット）により動作が制御される撮像装置の部品として機能する。カメラモジュール１から出力された電気信号は、ＥＣＵによって画像信号に変換され、例えば不図示のディスプレイに表示される。
【００３２】
カメラモジュール１は、主として被写体光を集光するレンズ部材２と、レンズ部材２からの光が結像し電気信号に変換する撮像素子３と、撮像素子３を搭載する撮像基板４とを具備し、レンズ部材２と撮像基板４とは所定の間隙を保持した状態で重ね合わされて固定されている。
【００３３】
レンズ部材２は、例えば、被写体側から、ガラスやプラスチック等からなる第１レンズ２ａ、第２レンズ２ｂ、第３レンズ２ｃが積層された状態で配置されて、第１レンズ２ａが外装ケース５の複数のレンズ保持部５ａのうちの被写体側の面に当接され、リテーナ１３により被写体側から抑止された構成からなる。
【００３４】
カメラモジュール１においては、図１〜図４に記載したように、撮像基板４に貫通孔７が設けられており、この貫通孔７を貫通するように支持ピン８の一端側が配設されている。そして、支持ピン８の他端側は、レンズ部材２の外装ケース５の所定の位置に埋設されて固定されている。そして、撮像素子３とレンズ部材２との位置合わせを、撮像素子３を支持ピン８に半田付けによって接着固定することによって、撮像素子３の固定位置を微調整することができるので、光軸方向の位置精度が高い。また、支持ピン８と貫通孔７とのクリアランスが大きい場合には、光軸も微調整可能である。
【００３５】
一方、図１（ｂ）および図２（ｂ）のＣ部についての要部拡大平面図である図３に示すように、撮像基板４の撮像素子３を搭載した表面とは反対の表面（以後、裏面と称す。）には複数の電子部品１６が実装されるとともに貫通孔７を有して、貫通孔７の開口（裏）面の縁部に設けられた半田接続用パッド２２を有し、撮像基板４の半田接続用パッド２２の外側はソルダレジスト２５で覆われている。また、撮像基板４の表面もソルダレジスト２５で覆われている。そして、貫通孔７には支持ピン８が挿入された状態で半田付けにて撮像基板４に固定されている。
【００３６】
ここで、本発明によれば、図４に示すように、半田接続用パッド２２の形状が、貫通孔７の縁部から外側７Ａに同じ幅で設けられて外側の形状が貫通孔７の縁部形状と相似形状の周縁部２３と、周縁部２３よりも外側へ突出した突出部２４とを組み合わせた形状であるとともに、突出部２４の外周を縁取るように半田接続用パッド２２よりも局所的な光照射による温度上昇が小さい材質からなる保護パターン２６が形成されていることが大きな特長である。
【００３７】
これによって、局所的な光照射をして半田を溶融させて半田付けすることによってソルダレジスト２５が焼損することがないので、撮像基板４の裏面の半田接続用パッド２２のサイズを小さくすることができて実装密度を高めることができる。なお、突出部２４は撮像基板４の裏面に実装される電子部品や他の配線導体パターンの配置に応じて位置決めすればよいので、突出部２４を形成することによって撮像基板４の実装密度が低くなることはない。また、突出部２４は実装密度を高めるために通常１つのみ形成されるが、場合によっては２つまたは３つ形成されて、各突出部をそれぞれ局所加熱して半田付けすることも可能である。なお、図４のように、撮像基板４表面の電子部品１６が実装された部分および半田接続用パッド２２等の導体パッドが形成された部分以外の部分は、ソルダレジスト２５で覆われている。
【００３８】
ここで、保護パターン２６は半田接続用パッド６の外周全体を縁取るものであってもよい。しかしながら、保護パターン２６は半田濡れ性が悪い材質であるために、印刷精度によっては半田付け用の周縁部２３の表面を覆ってしまうことも考えられ、この場合には半田の接続強度が低下してしまうことになる。そこで、本発明においては、保護パターン２６は、図４に示すように、突出部２４のみを縁取るように形成されることが望ましい。
【００３９】
また、保護パターン２６は白色の樹脂層またはセラミックペーストを印刷して乾燥することによって形成されたセラミック粉末の凝集体層によって形成されたものであれば、確実に撮像基板４の表面のソルダレジスト２５を光照射から守ることができて撮像基板４表面のソルダレジスト２５の焼損を防止することができる。なお、白色の樹脂としては、通常、印字用として用いられるシルク印刷用樹脂が好適に用いられ、セラミック粉末としてはアルミナ、シリカ、ジルコニア、カルシア等の白色粉末を主成分として用いることが望ましい。これらは光照射に対する光の反射効率が高いので局所的な光照射による熱吸収率が低くて、より効率よく撮像基板４の光照射する部分の周囲を保護できる点で望ましい。
【００４０】
さらに、図４（ｂ）に示すように、半田接続用パッド２２の形状は、周縁部２３の幅ｗ１が０．２〜０．４５ｍｍ、かつ突出部２４の突出先端２４ａと貫通孔７の縁部との距離ｗ２が０．５〜１ｍｍであることが、半田接続用パッド２２を効率よく加熱して半田１０を溶融させ、半田１０が被接続物と半田接続用パッド２２の周縁部２３との開口を架橋した、いわゆるフィレット形状を形成することができるので、比較的小さな領域で接着強度の高い半田付けを短時間に行なうことができる。さらに、保護パターン２６の幅ｗ３が０．５〜２ｍｍである場合には、実装密度を低下させることなく、確実に半田接続用パッド２２の周辺のソルダレジスト２５が焼損するのを防ぐことが可能である。
【００４１】
なお、半田１０は溶融温度が２５０℃以上と高い錫系半田である場合であっても有効であり、この場合でも、撮像基板４の表面のソルダレジスト２５の焼損を防止できる。
【００４２】
また、図３ように、半田接続用パッド２２がニッケルおよび金をメッキした銅導体からなることもでき、これによって、半田付けによって高い接着強度を得ることができる。なお、半田接続用パッド２２はメッキしない銅導体であってもよい。さらに、図３に示すように、支持ピン８の表面にもニッケルメッキ１１ａおよび金メッキ１１ｂが順に施されていることが望ましく、支持ピン８の表面の金（金メッキ１１ｂ）と半田接続用パッド２２表面の銅導体とを半田１０で半田付けすることになり、互いになじみが良いので支持ピン８と撮像基板４との接着強度が高く、安定した接着固定が可能となる。また、貫通孔７においては、貫通孔７の開口裏面の縁部外側７Ａ上に形成された半田接続用パッド２２から貫通孔７の内壁面７Ｂ、および貫通孔７の反対側の開口（表）面の縁部の外側７Ｃにわたって銅導体が形成されており、半田付けした際に、図３に示すように貫通孔７の内壁面７Ｂ、反対（表面）側の開口（表）面の縁部の外側７Ｃにも溶融した半田が浸透して強固な接着が可能となる。なお、図３（ｂ）〜（ｅ）では、支持ピン８の撮像基板４との接着部の表面には凹凸９（９ａ〜９ｃ）が形成されており、より強固に固定されている。
【００４３】
また、図１によれば、撮像基板４は四隅に切欠き２０を有する矩形状であり、撮像基板４の１つの角部に設けられた第１貫通孔７ａと、第１貫通孔７ａが設けられた角部と対角に位置する角部に設けられた第２貫通孔７ｂとを含んでおり、図１では、さらに３つ目の第３貫通孔７ｃが設けられている。そして、支持ピン８は２本以上（図１では３本）設けられ、少なくとも第１貫通孔７ａおよび第２貫通孔７ｂ（さらに図１では第３貫通孔７ｃ）にそれぞれ挿入されて接着固定されている。この構成によれば、省スペースでありかつ撮像基板４とレンズ部材２の間隙を容易に微調整することができ、しかも位置ずれするおそれがない。
【００４４】
また、支持ピン８が直径０．８〜１．５ｍｍの太さを有する円柱状の銅にて形成されたものであることによって、支持ピン８が直径０．８ｍｍ以上の銅にて構成されるので使用に耐えうる剛性があり使用時に位置ずれせず、かつ支持ピン８の直径が１．５ｍｍ以下であるのでスペースが小さく省スペース化できる点で望ましい。なお、支持ピン８は、光軸方向に延びて、その外周側面にて撮像基板４およびレンズ部材２と固定できればよく、例えば、樹脂やセラミックスのように導電性を有していなくてもよいし、ステンレス等の他の金属部材であってもよい。また、支持ピン８を樹脂とする場合には、支持ピン８を外装ケース５と一体的に形成することも可能である。さらに、断面形状が円形の棒状でなくて断面がドーナツ形状の円筒状や断面がＣ字形状等の他の筒状であってもよく、筒状であれば支持ピン８の熱容量を小さくできることから半田付けが容易にできるという効果がある。さらには、支持ピン８はレンズ部材２の外装ケース５の前面部分ではなく側面部分に固定されていてもよい。
【００４５】
また、支持ピン８が導電性部材からなる場合、撮像基板４の内層としてグランド層を配設する際には、撮像基板４のグランド層と支持ピン８とが半田１０で接着されることにより、支持ピン８を介して外装ケース５と電気的に接続されることになり、グランド層のアースをとることもできる。
【００４６】
一方、リテーナ１３はレンズ保持部５ａの側面に例えば接着剤や半田により固定されている。第２レンズ２ｂ及び第３レンズ２ｃは、レンズ保持部５ａに開口する開口部５ｂに圧入され、例えば接着剤や半田により固定されている。なお、レンズ部材２の適宜な位置にマスクや絞りを設けてもよいし、第１レンズ２ａの外周を第２レンズ２ｂ等のようにレンズ保持部５ａにより固定するようにしてもよい。
【００４７】
撮像素子３は、例えばＣＣＤ（電荷結合素子；charge coupled device）やＣＭＯＳトランジスタ（相補型ＭＯＳセンサ；complementary MOS sensor）により構成されている。撮像素子３は、例えばアルミナを主成分としたセラミック配線基板であるサブ基板１４のキャビティ１４ａに収納され、このキャビティ１４ａがガラスリッド１５により封止されている。サブ基板１４からは複数の端子１４ｂが延出し、半田等により撮像基板４に対して固定されている。端子１４ｂにより撮像素子３と撮像基板４とは電気的に接続され、サブ基板１４は撮像基板４に支持されている。
【００４８】
撮像基板４は、例えば、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させたり、エポキシ樹脂にガラスフィラーを添加して形成されたプリント配線基板により構成されている。なお、ガラスクロスやガラスフィラーの添加量は、サブ基板１４の熱膨張率と撮像基板４の熱膨張率とが近似するように設定されることが好ましい。撮像基板４の撮像素子３と反対側の表面には、撮像素子３からの電気信号を処理するＩＣやコンデンサ、コイル、抵抗等の電子部品１６や、撮像基板４とＥＣＵ（不図示）とを接続するケーブル（不図示）を接続するためのコネクタ１７等が設けられている。
【００４９】
なお、図示しないが、コネクタ１７に接続されるケーブルは、背面側ケース部材（不図示）に差し込まれて固定される外部コネクタに接続され、さらに外部のケーブルへと導出される。
【００５０】
一方、撮像基板４には、貫通孔７以外に、撮像基板４の縁部を切り欠いた切り欠き部２０が設けられており、外装ケース２５の後方から嵌め込まれる背面側ケース部材を装着する際の位置決めを容易としている。
【００５１】
外装ケース５は、例えばポリカーボネイト（ＰＣ）やポリフタルアミド（ＰＰＡ）等の樹脂により形成されて軽量化が図られている。外装ケース５は、レンズ２ａ〜２ｃと撮像素子３が設けられた撮像基板４とを保持するものであればよい。
【００５２】
また、上述のカメラモジュール１では、半田接続用パッド２２の内側に貫通孔７を有するものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、貫通孔７に代えて、半田接続用パッドの内側に電子部品と接続するための接続端子や、スルーホール導体等の被接続物に接触するものであってもよい。
【００５３】
以上のカメラモジュール１の組み立て方法について説明する。
【００５４】
まず、撮像基板４を準備し、上述した周縁部２３と突出部２４とを組み合わせた形状からなる半田接続用パッド２２を被着形成する。そして、この撮像基板４の表面の半田接続用パッド２２形成部以外の部分にソルダレジスト２５を被着形成する。
【００５５】
次に、半田接続用パッド２２の突出部２４の周囲に半田接続用パッド２２よりも局所的な光照射による温度上昇の小さい材質からなる保護パターン２６を形成する。また、この時、半田接続用パッド２２を形成した後、保護パターン２６をスクリーン印刷により形成することにより、半田接続用パッド２２の形成位置に合わせて印刷すればよいのでより確実に半田付けの時のソルダレジストの焼損を防止できる保護パターンを形成することができ、印刷位置精度も高いものである。このとき、保護パターン２６の形成領域は、図３に示すように、一端が半田接続用パッド２２を覆うとともに他端がソルダレジスト２５を覆うように印刷される。
【００５６】
そして、撮像基板４の表面および裏面に複数の電子部品１６を実装する。このとき、上記半田接続用パッド２２を形成した撮像基板４の裏面には、撮像素子３を収納したサブ基板１４を実装する。
【００５７】
一方、外装ケース５の所定の位置にレンズ２ａ〜２ｃを取り付け、リテーナ１３により固定してレンズ部材２を組み立てる（レンズ固定工程）。これにより、レンズ部材２のレンズ２ａ〜２ｃは、外装ケース５に対して光軸方向、光軸周りおよび光軸に直交する方向のいずれの方向についても移動不可能となる。また、外装ケース５の所定位置には支持ピン８を固定する。この時、支持ピン８がレンズ２ａ〜２ｃの光軸と平行になるように保持した状態で固化作業を行なうことが望ましい。
【００５８】
その後、撮像素子３が収納されたサブ基板１４を含む複数の電子部品が実装された撮像基板４をレンズ部材２に対して固定する（基板固定工程）。具体的には、まず、図５に示すように、撮像基板４の半田接続用パッド２２が形成された貫通孔７に支持ピン８を挿通して撮像基板４の位置決めを行なう。この位置決めに際しては、コネクタ１７には不図示のケーブルが接続されて不図示の検査装置にさらに接続されており、撮像素子３により撮像された画像が検査装置により参照されて、例えば、レンズ部材２から所定距離だけ離れた試験用被写体にカメラモジュール１の焦点距離、光軸、画質等が合っているか否か評価される。そして、当該評価に基づいて撮像基板４の位置決めの微調整が行なわれる。位置決めに際しては、撮像基板４のレンズ部材２に対する光軸方向の位置、光軸に対する傾きおよび光軸に直交する方向の位置が調整される。
【００５９】
そして、この調整された位置で半田接続用パッド２２に半田を供給するとともに突出部２４に、例えばレーザやキセノンランプを用いて局所的に光を照射しながら半田を溶融させる。この時、溶融した半田が周縁部２３にまわり込むとともに、さらに貫通孔７と支持ピン８との隙間を埋めるように流れ込んで固化することにより半田接続用パッド２２と支持ピン８とが半田付けされる。これにより、撮像基板４と支持ピン８が接着固定されて、撮像基板４とレンズ部材２とが接着固定される。
【００６０】
このとき、半田の供給方法としては、糸半田の先端を半田接続用パッド２２に押し付けて加熱する方法、糸半田をリング状にして半田接続用パッド２２の表面に載置し加熱する方法、または予め半田ペーストを半田接続用パッド２２の表面に印刷しておく方法等が採用できる。
【００６１】
上述した方法によって製造された表面実装モジュールは、半田接続用パッド２２の実装面積を小さくすることができるので、電子部品１６と支持ピン８とを実装する撮像基板４の実装密度を高くすることができる。
【００６２】
なお、以上の組み立てにおいては、一部または全部を自動化してもよいし、作業者が手作業により行なってもよく、例えば、撮像基板４の位置調整および支持ピン８の半田付けの工程は作業者が画像を目視確認して画質を評価しながら半田付けしてもよく、調整および半田付け工程が自動化されていてもよい。
【００６３】
上記のような本発明の撮像モジュールであるカメラモジュール１等を具備する撮像装置は、撮像モジュールが小型化できるために光軸方向の位置精度が高くかつ小型軽量であるために、小型で性能の高い撮像装置となる。カメラモジュールを具備する撮像装置としては、車の後方または側方に上述したカメラモジュールが取り付けられて、この信号を運転席に伝達する車載用の撮像装置が挙げられる。
【００６４】
なお、本発明は以上の実施形態の例に限定されず、種々の態様で実施してよい。例えば、カメラモジュールは車載用のものに限定されず、例えば携帯電話機用や監視カメラ用であってもよい。
【実施例】
【００６５】
（実施例）
主面が正方形のビルドアップ多層樹脂基板からなる厚み０．８ｍｍの撮像基板４の４つの角部に切欠き２０を設け、この４つの角部のうちの３つの角部に切欠きよりも２．５ｍｍずれた図５に示すような位置に貫通孔７を形成し、所定の配線パターンを形成した後、貫通孔７の開口裏面の縁部に銅導体による半田接続用パッドを形成するとともに、内壁面および貫通孔７の開口表面の縁部にわたっても銅導体を被着形成した。この時、裏面側の半田接続用パッドの形状は表１に示す形状とし、表面側の銅導体形状は表１の周縁部のみで突出部のない形状とした。また、この撮像基板の表面にスクリーン印刷にてソルダレジストを塗布し、表１に示す形状の保護パターンをスクリーン印刷法にて印刷した。
【００６６】
一方、直径１．１ｍｍ×長さ２０ｍｍの棒状で表面にニッケルメッキ１１ａと金メッキ１１ｂとを施した銅製の支持ピン８の３本を所定位置に固定したポリフタルアミド（ＰＰＡ）製の外装ケース５に対して、３つのレンズ２ａ〜２ｃを取り付けてリテーナ１３で固定してレンズ部材２を作製した。
【００６７】
そして、撮像基板４の貫通孔７に支持ピン８を挿入しながら撮像基板４をレンズ部材２に嵌め込み、撮像素子３により撮像された画像を検査装置画像で確認しながら撮像基板４の位置を位置決めした。また、半田接続用パッドの周縁部上に糸半田をリング状としたものを載置した。そして、この調整された位置で半田接続用パッドの突出部を半導体レーザで表１に示す時間加熱して半田を溶融させ、撮像基板４と支持ピン８とを半田付けすることにより撮像基板４と支持ピン８を接着固定して撮像基板４とレンズ部材２とを接着固定してカメラモジュールを組み立てた。
【００６８】
なお、各試料Ｎｏ．に対応する撮像基板５０枚ずつについて半田付けテストを行ない、半田付け後の撮像基板を顕微鏡で観察して、顕微鏡により半田接続部の周囲について焼損の有無を観察し、焼損が確認されたモジュールの個数およびその主要因を調べた。結果は表１に示した。
【表１】
2008060146.tif 000003
【００６９】
表１から明らかなとおり、半田接続用パッドが周縁部と突出部を有する形状とした試料Ｎｏ．１〜８では、実装時の半田付け不良個数が５個以下と良好な半田付けができた。これに対して、半田接続用パッドの形状が突出部のない従来の形状からなり幅０．１ｍｍと小さい試料Ｎｏ．９では、ソルダレジストの焼損が見られたモジュール個数が多かった。また、半田接続用パッドの形状が突出部のない従来の形状からなり幅０．５ｍｍと大きい試料Ｎｏ．１０では、半田接続用パッドの熱容量が大きくて半田付けに要する時間が長くなるとともに、半田用接続パッドの実装面積が大きいものであった。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の撮像モジュールの実施態様の一例を示し、（ａ）被写体側から見た概略斜視図、（ｂ）被写体と反対側から見た概略斜視図である。
【図２】図１の撮像モジュールにおける、（ａ）Ａ−Ａ断面、（ｂ）Ｂ−Ｂ断面についての概略断面図である。
【図３】図２（ｂ）のＣ部についての要部拡大断面図である。
【図４】（ａ）図２（ｂ）のＣ部をＤ方向から見た要部拡大図、（ｂ）半田接続用パッドと保護パターンの構成を示す模式図である。
【図５】図１のカメラモジュールの実装工程を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００７１】
１      カメラモジュール
２      レンズ部材
２ａ    第１レンズ
２ｂ    第２レンズ
２ｃ    第３レンズ
３      撮像素子
４      撮像基板
５      外装ケース
５ａ    保持部
５ｂ    開口部
７      貫通孔
７ａ    第１貫通孔
７ｂ    第２貫通孔
７ｃ    第３貫通孔
８      支持ピン
９      凹凸
１０    半田
１１ａ  ニッケルメッキ
１１ｂ  金メッキ
１３    リテーナ
１４    サブ基板
１４ａ  キャビティ
１４ｂ  端子
１５    ガラスリッド
１６    電子部品
１７    コネクタ
２０    切欠き
２２    半田接続用パッド
２３    周縁部
２４    突出部
２５    ソルダレジスト
２６    保護パターン
【図１】
2008060146.tif 000004
【図２】
2008060146.tif 000005
【図３】
2008060146.tif 000006
【図４】
2008060146.tif 000007
【図５】
2008060146.tif 000008