(57)【要約】【課題】安価な構造で、撮像素子を基板に封止するアンダーフィル材の受光部への流れ込みを防止し、さらに基板の孔の内壁や側壁からのゴミ発生を抑止するとともにフレアなどを防止することができるカメラモジュールを提供する。【解決手段】基板６の貫通孔５を囲むようにランド１３，レジスト層１４およびシルク印刷層１５を積層してなるアンダーフィル材流れ防止部が形成される。撮像素子８をフリップチップ実装する際、充填されるアンダーフィル材７はアンダーフィル材流れ防止部によって受光部９への流れ込みが阻止される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を有する基板の一面に、前記貫通孔に受光部が臨むように撮像素子をアンダーフィル材で取り付ける構造のカメラモジュールにおいて、
前記基板の一面に前記貫通孔を囲むアンダーフィル材流れ防止部を設け、
該アンダーフィル材流れ防止部は、ランドと、該ランド上に形成されるレジスト層とからなり、
前記アンダーフィル材充填による前記受光部へのアンダーフィル材流れ込みを前記アンダーフィル材流れ防止部で阻止することを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
前記アンダーフィル材流れ防止部のランドは導体パターンであり、前記レジスト層の上にシルク印刷部を形成したことを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
【請求項３】
前記アンダーフィル材流れ防止部は、導体パターン，レジスト層を繰り返して積層したことを特徴とする請求項１または２記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記基板は樹脂またはセラミックで構成され、該基板の貫通孔の壁にレジスト材または樹脂コーティングを設けたことを特徴とする請求項１乃至３記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記基板は樹脂またはセラミックで構成され、該基板の外周側面にレジスト材または樹脂コーティングを設けたことを特徴とする請求項１乃至４記載のカメラモジュール。
【請求項６】
貫通孔を有する基板の一面に、前記貫通孔に受光部が臨むように撮像素子をアンダーフィル材で取り付ける構造のカメラモジュールの製造方法において、
基板下面のパターン上に、前記受光部が前記基板の貫通孔に臨むように前記撮像素子を位置付けてベアチップ実装する工程と、
中央部分に凹部を持つ突堤を有する治具を用意し、前記基板の貫通孔に前記突堤を挿入し該突堤の凹部に前記受光部を収容して突堤の先端を前記撮像素子に載せる工程と、
前記ベアチップ実装した部分にアンダーフィル材を充填する工程と、
前記治具を取り外す工程と、からなることを特徴とするカメラモジュール製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機，車載用カメラなどに用いられるカメラモジュールおよび該カメラモジュールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカメラモジュールでは、貫通孔を有する基板に撮像素子を取り付ける場合、ベアチップ実装が行われており、ベアチップ実装の後、撮像素子と基板との間を構造的に結合してベアチップ実装部分の変形作用を低減するとともに半田の接合部にかかる剪断応力を軽減（応力緩和）するためにアンダーフィル材が用いられる。
かかる場合、アンダーフィル材が撮像素子の受光部に流れ出すことを阻止する必要がある。
【０００３】
ここで、カメラモジュールの撮像素子と基板との間に用いられるアンダーフィル材は、上記変形作用の低減や剪断応力の軽減の目的の他に、カメラモジュール完成後、内部にゴミ等が侵入しないように密閉し封止材としての機能を持たせることも重要である。アンダーフィル材は例えばエポキシをベースにし粘性，接着性，速効性，耐湿性，硬化，コストなどを考慮し必要に応じて充填材などを入れたもの（液型エポキシ樹脂，一液型エポキシ樹脂など）が多い。アンダーフィル材は基板の材質によっても選択する種類は異なる。例えば基板がエポキシ系樹脂やセラミックであるならば、エポキシ系のアンダーフィル材が用いられ、ポリイミド系であるならば、ポリイミド系のアンダーフィル材が用いられる。
【０００４】
図７に本件出願人が提案したカメラモジュールの断面図を示す。
この提案（特許文献１）はセラミック基板３６の貫通孔４０の周囲に流れ防止突起３６ａを設けてあり、撮像素子３２の金メッキ部３２ａとセラミック基板３６のパターンの金メッキ部３６ｃとの間をバンプ３４でベアチップ実装するものである。
充填されるアンダーフィル材３５は、流れ防止突起３６ａに阻止されて撮像素子３２の受光部に達することはない。
【０００５】
なお、撮像素子３２が取り付けられた後は、ＩＲカットフィルタ３８を溝４１に取り付け、レンズホルダ３０をセラミック基板３６に固定し、レンズ３１を有する鏡筒３９の外周のネジ部３９ａをレンズホルダ３０の内周のネジ部３０ａに螺合することによりカメラモジュールの組み立てが終了する。鏡筒３９のねじ込み量を調整することによって焦点位置を調整可能としている。
【特許文献１】
特願２００２−１８８９４２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このカメラモジュールはセラミック基板に突起物を形成してアンダーフィル材の流れ込みを防止するため、セラミック基板の製造にコストがかかるという問題があった。また、アンダーフィル材流れ込みを防止する他の方法としてアンダーフィル材に上述のように溶剤（充填材）の充填によって流れにくくすることが考えられる。しかしながら、粘性を高めた場合には作業性が悪くなるばかりでなく、アンダーフィル材自体の価格を押し上げるという問題もある。
本発明は上記諸問題を解決するもので、その目的は、安価な構造で、撮像素子を基板に封止するアンダーフィル材の受光部への流れ込みを防止し、さらに基板の孔の内壁や側壁からのゴミ発生を抑止するとともにフレアなどを防止することができるカメラモジュールを提供することにある。
本発明の他の目的は、カメラモジュールに流れ込み防止部を設けることなく、アンダーフィル材の受光部への流れ込みを防止することができるカメラモジュールの製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明の請求項１は、貫通孔を有する基板の一面に、前記貫通孔に受光部が臨むように撮像素子をアンダーフィル材で取り付ける構造のカメラモジュールにおいて、前記基板の一面に前記貫通孔を囲むアンダーフィル材流れ防止部を設け、該アンダーフィル材流れ防止部は、ランドと、該ランド上に形成されるレジスト層とからなり、前記アンダーフィル材充填による前記受光部へのアンダーフィル材流れ込みを前記アンダーフィル材流れ防止部で阻止することを特徴とする。
本発明の請求項２は、請求項１において前記アンダーフィル材流れ防止部のランドは導体パターンであり、前記レジスト層の上にシルク印刷部を形成したことを特徴とする。
本発明の請求項３は、請求項１または２において前記アンダーフィル材流れ防止部は、導体パターン，レジスト層を繰り返して積層したことを特徴とする。
本発明の請求項４は、請求項１乃至３において前記基板は樹脂またはセラミックで構成され、該基板の貫通孔の壁にレジスト材または樹脂コーティングを設けたことを特徴とする。
本発明の請求項５は、請求項１乃至４において前記基板は樹脂またはセラミックで構成され、該基板の外周側面にレジスト材または樹脂コーティングを設けたことを特徴とする。
本発明の請求項６は、貫通孔を有する基板の一面に、前記貫通孔に受光部が臨むように撮像素子をアンダーフィル材で取り付ける構造のカメラモジュールの製造方法において、基板下面のパターン上に、前記受光部が前記基板の貫通孔に臨むように前記撮像素子を位置付けてベアチップ実装する工程と、中央部分に凹部を持つ突堤を有する治具を用意し、前記基板の貫通孔に前記突堤を挿入し該突堤の凹部に前記受光部を収容して突堤の先端を前記撮像素子に載せる工程と、前記ベアチップ実装した部分にアンダーフィル材を充填する工程と、前記治具を取り外す工程とからなることを特徴する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳しく説明する。
図１は、本発明によるカメラモジュールの実施の形態を示す断面図、図２Ａは、図１のアンダーフィル材流れ防止部の詳細を説明するための図である。
基板６は、樹脂基板またはセラミック基板が用いられる。
基板６には貫通孔５が設けられており、貫通孔５の上部に段差部５ａが設けられている。基板６の下面の貫通孔５の周囲にはアンダーフィル材流れ防止部１６のベースとなる銅パターンのランド１３が図２Ａ（ｂ）に示すようにリング状に形成されている。さらにその周囲には撮像素子８をベアチップ実装するための多数の金メッキされた半田ランド６ａが形成されている。
リング状のランド１３の上にはレジスト層１４が施され、さらにその上にシルク印刷層１５が形成されている（図２Ａ（ａ）に詳述）。
【０００９】
アンダーフィル材流れ防止部１６は、上記ランド１３，レジスト層１４およびシルク印刷層１５により構成される。アンダーフィル材流れ防止部１６はシルク印刷層１５の先端部が撮像素子８の表面に接触する程度の厚さにしてある。シルク印刷層１５と撮像素子８の間に少し隙間があっても、表面張力によりアンダーフィル材の流れ込みは防止できる。アンダーフィル材流れ防止部１６の実際の厚さは例えば、全体で５０μｍ〜８０μｍ程度になる。なお、５０μｍ以下、または８０μｍ以上になる場合もある。個別の厚さでは、ランド１３は、５μｍ〜３５μｍ程度であり、全体の厚さ調節はこのランド１３の厚さでコントロールする。レジスト層１４は２０μｍ〜３０μｍ程度の厚さ，シルク印刷層１５は２０μｍ〜３０μｍ程度の厚さとなる。
フリップチップ実装のバンプの厚さは５０μｍ程度である。なお、フリップチップ実装のバンプの厚さが５０μｍ以下または以上になってもアンダーフィル材流れ防止部１６の厚さはそれに対応してバンプの厚さより適切な厚み分薄くすることにより、アンダーフィル材の流れ込みを防止することができる。
【００１０】
アンダーフィル材流れ防止部の形状として、図２Ａ（ｃ）に示すようにランド１７を４角形状に形成して囲む形状にすることができる。
貫通孔５を囲む形は、これら形状以外に多角形，リング以外の閉曲線に載る形状を用いることもできる。
アンダーフィル材流れ防止部１６は、基板６のパターン形成時に同時に作ることができ、しかも基板自体に突出部を作ることがないので、製造工程での作業が簡易化し、製造コストも安価となる。
【００１１】
このように基板６を作った後、撮像素子８の受光部９が貫通孔５に臨むように基板６の裏面に位置付けてバンプ１０により金メッキの半田ランド６ａにフリップチップ実装する。フリップチップ実装で、アンダーフィル材流れ防止部１６のシルク印刷層１５が撮像素子１８の上面に接し、受光部９を囲むこととなる。
この後にフリップチップ実装部分へ施すアンダーフィル材７の塗布工程では、アンダーフィル材７が撮像素子９の中央方向に流れ込もうとしてもアンダーフィル材流れ防止部１６で阻止され、受光部９に悪い影響を与えることはない。
次に段差部５ａにＩＲカットフィルタ４が搭載され、さらに基板６の上面にレンズホルダ３が固定され、レンズ１を保持する鏡筒２がレンズホルダ３の内周面に形成されたネジ部に螺合され取り付けられる。
【００１２】
図２Ｂは、アンダーフィル材流れ防止部の他の実施の形態を説明するための図である。
この実施の形態は、アンダーフィル材流れ防止部２１の外側にさらにアンダーフィル材流れ防止部２２を設けて２重に囲むようにしたものである。アンダーフィル材流れ防止部２１はランド１８ａ，レジスト層１９ａ，シルク印刷層２０ａにより、アンダーフィル材流れ防止部２２はランド１８ｂ，レジスト層１９ｂ，シルク印刷層２０ｂによりそれぞれ構成され、図２Ｂ（ｂ）に示すようにランド１８ａ，１８ｂをリング状に形成している。また、図２Ｂ（ｃ）に示すように４角形状のランド２３，２４にすることもできる。さらに貫通孔５を囲む他の形状にすることも可能である。
【００１３】
アンダーフィル材流れ防止部１６，２１，２２はランド，レジスト層，シルク印刷層より構成する例を示したが、以下のような構成することもできる。
銅パターン，レジスト層，銅パターン，レジスト層・・・シルク印刷層のように積層するものである。また、銅パターン，レジスト層・・・銅パタンー，レジスト層のように積層し、最上面にシルク印刷層を施さない構成にすることもできる。これは多層基板を用いる場合に適用できる。
【００１４】
図３は、本発明によるカメラモジュールの基板部分の処理を説明するための図である。本図は基板上のアンダーフィル材流れ防止部および樹脂コーティング付近のみを示したものである。
アンダーフィル材流れ防止部１６によって受光部へのアンダーフィル材の流れ込みを防止して受光部を貫通孔５内に封止し、封止した後にも貫通孔５内部にゴミが生じないように基板６の貫通孔５の内壁に樹脂コーティング２９ｂが施される。さらに周囲側面にも樹脂コーティング２９ａが施される。樹脂コーティング２９ａ，２９ｂによって貫通孔５の壁および外周側面から落ちるゴミを抑止でき、さらに貫通孔５の樹脂コーティング２９ｂはレンズで導かれる光が貫通孔５の内壁に当たってフレアが発生することを防止することができる。なお、樹脂コーティングではなく、レジスト材を用いても同様の効果を得ることができる。
基板６が樹脂の場合に特に有効であり、セラミック基板でも加工後の貫通孔の内壁や外周側面がざらざらの場合にはゴミ発生抑止に効果がある。
【００１５】
図４は、本発明によるアンダーフィル材の流れを防止する治具の実施の形態を説明するための断面図である。図５は、図４の流れ防止部の先端部の形状の例を説明するための図である。
この実施の形態は、基板６にパターン層によるアンダーフィル材流れ防止部を設けるのではなく、樹脂を材料とする治具２５によりアンダーフィル材７の流れ込みを防止するものである。
治具２５の下面に円筒形の流れ防止部２６が設けられている。流れ防止部２６の円筒形は受光部９の周囲を囲み、かつその底面が受光部９の表面に接触しない深さが確保されている。
貫通孔５に治具２５を挿入したときの流れ防止部２６の先端形状２６ａを図５（ａ）に示す。このように撮像素子８の受光部９の周囲を囲った状態でアンダーフィル材７を充填する。
流れ防止部は円筒形ではなく、多角の筒形にすることも可能である。図５（ｂ）に４角の筒形の先端形状２７ａを示す。流れ防止部は、楕円の筒形やその他の筒形にすることも可能である。
【００１６】
図６は本発明によるカメラモジュールの製造工程の実施の形態を説明するための工程図である。
まず、基板６の下面側に貫通孔５に受光素子９を臨むように撮像素子８をバンプ１０によって実装する（ステップ（以下「Ｓ」という）００１）。
つぎに治具２５の流れ防止部２６を貫通孔５に挿入し、その先端部を撮像素子８の表面に接触させる（Ｓ００２）。受光素子９が流れ防止部２６の内側に収容された形となる。この状態でアンダーフィル材７を塗布する（Ｓ００３）。
アンダーフィル材７塗布の後、治具２５を基板６から外すことにより撮像素子８の基板６への実装が完了する（Ｓ００４）。この後、レンズを搭載する工程に移行することとなる。
この方法は、基板６の下面にアンダーフィル材の流れを防止するランドを設けないものであり、基板の下面が他の回路パターンで混み合っていてアンダーフィル防止用のランドを作ることが困難な場合などに、ランドを設けることなく安価にアンダーフィル材流れ込みを防止できるものである。
【００１７】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、安価な構造で、アンダーフィル材流れ防止部を有するカメラモジュールを実現できる。
また、樹脂基板またはセラミック基板（孔の壁などがざらついているもの）を用いた場合、基板の貫通孔の壁や外周側面からのゴミ発生を抑えることができ、さらには貫通孔の壁で発生するフレヤーを抑制することができる。さらに簡易な治具を用いてアンダーフィル材が流れ込まないような工程を有するカメラモジュール製造方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるカメラモジュールの実施の形態を示す断面図である。
【図２Ａ】図１のアンダーフィル材流れ防止部の詳細を説明するための図である。
【図２Ｂ】アンダーフィル材流れ防止部の他の実施の形態を説明するための図である。
【図３】本発明によるカメラモジュールの基板部分の処理を説明するための図である。
【図４】本発明によるアンダーフィル材の流れを防止する治具の実施の形態を説明するための断面図である。
【図５】図４の流れ防止部の先端部の形状の例を説明するための図である。
【図６】本発明によるカメラモジュールの製造方法の実施の形態を説明するための工程図である。
【図７】本件出願人が提案したカメラモジュールの断面図である。
【符号の説明】
１  レンズ
２  鏡筒
３  レンズホルダ
４  ＩＲカットフィルタ
５  貫通孔
６，２８  基板
７  アンダーフィル材
８  撮像素子
９  受光部
１０  バンプ
１３，１８ａ，１８ｂ  ランド（銅パターン）
１４，１９ａ，１９ｂ  レジスト層
１５，２０ａ，２０ｂ  シルク印刷層
１６，１７，２１，２２，２３，２４  アンダーフィル材流れ防止部
２５  治具
２６  流れ防止部
２６ａ，２７ａ  流れ防止部の先端形状
２９ａ，２９ｂ  樹脂コーティング
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004235547.tif 000009
【図７】
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