(57)【要約】【課題】位置決め工数を削減でき高精度位置決めが可能な手段を備えた撮像装置を提供。【解決手段】この撮像装置は、像を形成するための光学系１０を保持する保持機構２０と、この保持機構２０の一部であり光学系１０の光軸ＡＸと平行に突出した少なくとも一つの位置決め用突出部２１，２２と、この突出部２１，２２が貫通する穴３１，３２を有しこの穴３１，３２に突出部２１，２２を貫通させることにより保持機構２０の光軸ＡＸと直交する面に装着される透光性基板３０と、この基板３０の表面に形成された撮像素子実装用の電極４０と、前記穴３１，３２を通して透光性基板３０の表面側に突出した突出部２１，２２の側面に対し周辺部を当接させる事により受光面５０ａの所定位置を光学系１０の光軸ＡＸに一致させて電極４０（４１，４２…）に対し実装される撮像素子チップ５０とを備えたことを主たる特徴としている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像を形成するための光学系と、
この光学系を保持するための保持機構と、
この保持機構の一部であり、前記光学系の光軸と平行に突出した少なくとも一つの位置決め用突出部と、
この位置決め用突出部が貫通する穴を有し、この穴に上記位置決め用突出部を貫通させることにより、前記保持機構に対して前記光軸と直交する方向に装着される透光性基板と、
この透光性基板の前記保持機構が装着される面とは反対側の表面に形成された撮像素子実装用の電極と、
前記透光性基板の穴を通して当該透光性基板の前記保持機構が装着される面とは反対側の表面に突出した前記位置決め用突出部の側面に対し、周辺部を当接させる事により、受光面の所定位置を前記光学系の光軸に一致させて前記撮像素子実装用の電極に対しその受光面が前記光学系と対向する方向に実装される撮像素子チップと、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像素子チップの周辺部は、当該撮像素子チップの平行に対向していない二辺であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記保持機構の一部に、前記位置決め用突出部とは別設され、前記透光性基板に別設された穴に対し貫通する少なくとも一つの補強用突出部を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記透光性基板に開けられた位置決め用突出部が貫通する穴および補強用突出部が貫通する穴は、それぞれ前記透光性基板に実装される撮像素子チップの異なる辺の近傍に対応して配設されたことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像素子チップの周辺部に、当該周辺部を全域に亘って封止する封止部材が更に設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＣＣＤ撮像素子やＭＯＳ型センサー等の撮像素子を含む撮像装置に係り、特にデジタルカメラやデジタルカメラを含む複合製品（例えばカメラ付き携帯電話機、カメラ付き携帯情報端末、車載用カメラ、監視カメラ等）にとって好適な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置の薄形化を図る手段として、配線パターンが形成された赤外線カット機能を有する透光性基板の一方の面に撮像素子チップをフリップチップ実装する手段は知られている（特許文献１参照）なおこの文献には、上記手段が技術開発された背景や、この手段のメリット等についても記載されている。
【特許文献１】特開２００１−２０３９１３号公報（段落［０００４］〜［０００７］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１，２に記載されている技術的手段を実施するに当っては、光学系の光軸と撮像素子チップの受像面中心部との位置決めが問題となる。特許文献１に示されている位置決め方法は、透光性基板の上に設けられた位置決めマークを使用して位置決めを行なう方法である（段落［００３３］参照）。しかしこの方法では、光学系の光軸と撮像素子チップの受像面中心との位置決めに要する工数が比較的多く、位置決め作業に時間がかかる。また高精度に位置決めを行なうことが難しい。
【０００４】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、位置決めにかかる工数を削減でき、しかも高精度に位置決めすることのできる手段を備えた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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、下記のような特徴ある構成を有している。なお下記以外の本発明の特徴ある構成については実施形態の中で明らかにする。
【０００６】
本発明の撮像装置は、像を形成するための光学系と、この光学系を保持するための保持機構と、この保持機構の一部であり、前記光学系の光軸と平行に突出した少なくとも一つの位置決め用突出部と、この位置決め用突出部が貫通する穴を有し、この穴に上記位置決め用突出部を貫通させることにより、前記保持機構に対して前記光軸と直交する方向に装着される透光性基板と、この透光性基板の前記保持機構が装着される面とは反対側の表面に形成された撮像素子実装用の電極と、前記透光性基板の穴を通して当該透光性基板の前記保持機構が装着される面とは反対側の表面に突出した前記位置決め用突出部の側面に対し、周辺部を当接させる事により、受光面の所定位置を前記光学系の光軸に一致させて前記撮像素子実装用の電極に対しその受光面が前記光学系と対向する方向に実装される撮像素子チップと、を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光学系の光軸と撮像素子チップとを機構的に位置決めできる構造が付加されている。このため、位置決めにかかる工数を削減でき、しかも高精度に位置決めでき、製造コストの低減をはかり得る撮像装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る撮像装置の撮像モジュールＩＭの構成を示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は封止部材７０を取り除いた状態で底面側から見た平面図である。また図２は撮像モジュールＩＭの分解斜視図である。図１の（ａ）（ｂ）及び図２に示す保持機構２０は、一般に鏡枠と呼ばれる部分であり、合成樹脂などで筒状に一体成形されている。その軸心中空部には、開口部１１を通して入射する被写体からの光に基づいて像を形成するためのレンズ１２を含む光学系１０が収容保持されている。
【０００９】
保持機構２０の一部すなわち後端開口部には、前記光学系１０の光軸ＡＸと平行に突出した少なくとも一つ（本実施形態では二つ）の位置決め用突出部２１，２２が設けられている。また前記保持機構２０の他の一部には、前記位置決め用突出部２１，２２とは別に、少なくとも一つ（本実施形態では二つ）の補強用突出部２３，２４が設けられている。
【００１０】
透光性基板３０は、たとえば赤外線カット機能を有するガラス基板であり、その一面には配線パターン３０ａが形成されている。この透光性基板３０には、前記位置決め用突出部２１，２２が貫通する穴３１，３２及び補強用突出部２３，２４が貫通する穴３３，３４が設けられている。かくしてこの透光性基板３０は、穴３１，３２に上記位置決め用突出部２１，２２を貫通させると共に、穴３３，３４に補強用突出部２３，２４を貫通させることにより、前記保持機構２０の前記光軸ＡＸと直交する後端面に対し装着される。透光性基板３０の表面、すなわち前記配線パターン３０ａが形成されている一面の所定領域には、撮像素子実装用の電極４０（４１，４２…）が形成されている。
【００１１】
上記所定領域とは、前記保持機構２０の後端開口部の周辺部に対応する領域であって、前記位置決め用突出部２１，２２よりも後端開口部の中心側に位置する四角形状の閉ループ状領域Ｅ（二点鎖線で図示）である。
【００１２】
撮像素子チップ５０は、前記光学系１０により形成された像を電気信号に変換するための素子である。この撮像素子チップ５０は、透光性基板３０に対し、主として次のような組立て工程により位置決めされる。
【００１３】
先ずはじめに、図３に示すように、透光性基板３０に対して撮像素子チップ５０を位置決めしてフリップチップ実装する。すなわち、透光性基板３０上の電極４０の上に各々電気接続用のバンプ６０を実装する。この状態で透光性基板３０の表面上に設けられた認識マーク（不図示）を、ＴＶカメラ（不図示）等で認識しながら撮像素子チップ５０の回路面すなわち受光面５０ａが下向きとなるようにして、撮像素子チップ５０の位置を高精度に位置合わせしながら太矢印で示すように透光性基板３０上に実装する。
【００１４】
次に図４に示すように、上部から所定の圧力Ｐにて押圧する。こうすることにより、バンプ６０は変形して撮像素子チップ５０上に設けられた電極（不図示）と透光性基板３０上の電極４０との電気接続が確実に行なわれる。
【００１５】
この状態で、図５に示すように、撮像素子チップ５０の要所を透光性基板３０上に接着剤Ａで仮接着する。こうすることにより透光性基板３０に対して撮像素子チップ５０の位置がずれないようにする。なお上記要所とは、前記位置決め用突出部２１，２２が突出しないところに対応する箇所を指す。
【００１６】
次に図６に示すように、前記位置決め用突出部２１，２２及び補強用突出部２３，２４を、透光性基板３０の穴３１，３２及び３３，３４にそれぞれ貫通させ、当該透光性基板３０の表面側に突出させる。透光性基板３０の表面側に突出した位置決め用突出部２１，２２の突出部側面に対し、図７に示すように、撮像素子チップ５０の平行に対向してない二辺すなわち隣接する二辺５１，５２を当接させる。こうすることにより、撮像素子チップ５０の受光面５０ａの所定位置であるところの中心部Ｏ（図１参照）は、前記光学系１０の光軸ＡＸに正確に一致する。
【００１７】
ところで前記透光性基板３０に開けられた位置決め用突出部２１，２２が貫通する穴３１，３２、および、補強用突出部２３，２４が貫通する穴３３，３４は、それぞれ前記透光性基板３０に実装される撮像素子チップ５０の異なる辺の近傍に対応して配設されている。そして上記穴３３，３４は、撮像素子チップ５０の異なる二辺５３，５４から若干離れた位置に配設される。かくして上記穴３３，３４に貫通する補強用突出部２３，２４は、前記位置決め用突出部２１，２２による撮像素子チップ５０の位置決め操作には何ら干渉しない。
【００１８】
上記の如く位置決めが行なわれた撮像素子チップ５０の周辺部全域は、接着剤を兼ねた封止部材７０によって封止される。このとき撮像素子チップ５０の周辺部に存在している前記突出部２１．２２．２３．２４が貫通している透光性基板３０の各穴３１，３２，３３，３４の隙間部分にも、上記接着剤を兼ねた封止部材７０が充填される。このため上記突出部と穴との各貫通部も封止部材７０により封止固定化される。
【００１９】
これにより保持機構２０が透光性基板３０に固定されるだけでなく、透光性基板３０に設けられた貫通穴３１〜３４などから撮像素子受光面上に侵入するゴミなどを排除することができる。
【００２０】
本実施形態の撮像装置においては、位置決め用突出部２１，２２の側面に対し、撮像素子チップ５０の二辺５１，５２を単に当て付けるだけで、光学系１０の光軸ＡＸと撮像素子チップ５０の受光面５０ａの中心部Ｏとを簡単且つ正確に位置決めすることができる。
【００２１】
(第２実施形態)
図８は本発明の第２実施形態に係る撮像装置の撮像モジュールＩＭの構成を示す斜視図である。この第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、位置決め用突出部２１，２２および補強用突出部２３，２４を円柱状のピン８１〜８４で構成し、これに対応して透光性基板３０にあける穴３１〜３４も比較的小さな長円孔９１〜９４とした点である。このような構成であっても第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００２２】
(第３実施形態)
図９は本発明の第３実施形態に係る撮像装置の撮像モジュールＩＭの構成を示す斜視図である。この第３実施形態が第２実施形態と異なる点は、保持機構２０に設ける補強用突出部８３，８４を省いた点である。この第３実施形態においては、保持機構２０と透光性基板３０との結合力は第３実施形態に比べて若干劣るものとなる。しかし、構成は簡単化するため製作が容易化する利点がある。
【００２３】
第1〜第3実施形態においては、位置決め用突出部２１，２２を撮像素子チップ５０の二辺に当て付けることにより、撮像素子のＸ−Ｙ方向の位置（光軸ＡＸと直交するＸ−Ｙ平面上の位置）の位置決めをするようにしたが、撮像素子チップ５０の単一の面だけに当て付けてＸ−Ｙ方向のどちらか一方だけの位置決めを行なうようにしても良い。この場合、他方の位置決めについては、従来技術による別の方法による位置決めが必要になる。
【００２４】
また第1〜第3実施形態においては、撮像素子チップ５０の受光面の中心部Ｏと光軸ＡＸの位置を合わせるようにしたが、これに限られるものではなく、受光面の中心部でない所定位置と光軸ＡＸとの位置決めを行なうようにしても良い。例えば撮影される被写体の中心部が撮影範囲の中心部より上部にあることが分かっている場合、撮影範囲の中心部より若干上の位置に光軸ＡＸを位置合わせしてこの部分の描写性がベストになるようにしても良い。（光軸直下の描写性がベストとなり、光軸より離れるに従って描写性は低下する）
（実施形態における特徴点)
［１］実施形態に示された撮像装置は、
像を形成するための光学系１０（レンズ１２等を含む）と、
この光学系１０を保持するための保持機構２０と、
この保持機構２０の一部であり、前記光学系１０の光軸ＡＸと平行に突出した少なくとも一つの位置決め用突出部２１，２２と、
この位置決め用突出部２１，２２が貫通する穴３１，３２を有し、この穴３１，３２に上記位置決め用突出部２１，２２を貫通させることにより、前記保持機構２０に対して前記光軸ＡＸと直交する方向に装着される透光性基板３０と、
この透光性基板３０の前記保持機構２０が装着される面とは反対側の表面に形成された撮像素子実装用の電極４０（４１，４２…）と、
前記透光性基板３０の穴３１，３２を通して当該透光性基板３０の前記保持機構２０が装着される面とは反対側の表面に突出した前記位置決め用突出部２１，２２の側面に対し、周辺部を当接させる事により、受光面５０ａの所定位置を前記光学系１０の光軸ＡＸに一致させて前記撮像素子実装用の電極４０（４１，４２…）に対しその受光面５０ａが前記光学系１０と対向する方向に実装される撮像素子チップ５０と、
を備えたことを特徴とする。
【００２５】
上記撮像装置においては、位置決め用突出部２１，２２の側面に対し、撮像素子チップ５０の周辺部を単に当て付けるだけで、光学系１０の光軸ＡＸと撮像素子チップ５０の受光面５０ａの所定位置とを簡単且つ正確に位置決めすることができる。つまり機構的に位置決めできるので、位置決めにかかる工数を大幅に削減できる上、高精度な位置決めを行なえる。
【００２６】
［２］実施形態に示された撮像装置は、前記［１］に記載の撮像装置であって、
前記撮像素子チップ５０の周辺部は、当該撮像素子チップ５０の平行に対向していない二辺５１，５５であることを特徴とする。
【００２７】
上記撮像装置においては、位置決め用突出部２１，２２の側面に対して当て付けるべき二辺が、一つのコーナーを挟んで隣接している。このため、位置決め作業性が極めてすぐれている。従って迅速かつ的確な位置決め操作を行なえる。
【００２８】
［３］実施形態に示された撮像装置は、前記［１］に記載の撮像装置であって、
前記保持機構２０の一部に、前記位置決め用突出部２１，２２とは別設され、前記透光性基板３０に別設された穴３３，３４に対し貫通する少なくとも一つ（本実施形態では二つ）の補強用突出部２３，２４を更に備えたことを特徴とする。
【００２９】
上記撮像装置においては、位置決め用突出部２１，２２と穴３１，３２との貫通部における固定力と、補強用突出部２３，２４と穴３３，３４との貫通部における固定力とが総合的に働く。このため保持機構２０と透光性基板３９との固定強度を著しく高めることができる。
【００３０】
［４］実施形態に示された撮像装置は、前記［３］に記載の撮像装置であって、
前記透光性基板３０に開けられた位置決め用突出部２１，２２が貫通する穴３１，３２、および、補強用突出部２３，２４が貫通する穴３３，３４は、それぞれ前記透光性基板３０に実装される撮像素子チップ５０の異なる辺の近傍に対応して配設されたことを特徴とする。
【００３１】
上記撮像装置においては、突出部と穴との貫通部における封止部材の固定力が、撮像素子チップ５０の各周辺部に対して略均一にバランスよく働く。このため保持機構２０と透光性基板３９との固定強度を効率よく高めることができる。
【００３２】
［５］実施形態に示された撮像装置は、前記［１］ないし［４］のいずれか一つに記載の撮像装置であって、
前記撮像素子チップ５０の周辺部に、当該周辺部を全域に亘って封止する封止部材７０が更に設けられていることを特徴とする。
【００３３】
上記撮像装置においては、撮像素子チップ５０を外部から密封することができる。その結果、撮像素子チップ５０の受光面５０ａの耐湿性、防塵性等を高めることができ、長期に亘って良好な撮像機能を維持することができる。
【００３４】
（変形例）
前記実施形態に示された撮像装置は、下記の変形例を含んでいる。
【００３５】
(1) 二つの位置決め用突出部２１，２２の代わりに、保持機構２０の後端開口部の一辺から隣接する他の一辺に亘って連続する単一のＬ字形突出部を用いると共に、透光性基板３０には上記Ｌ字形突出部と係合する単一のＬ字形の穴を形成したもの。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本装置を用いることによって、薄形化および製造コストの低減を強く要求されるデジタルカメラやデジタルカメラを含む複合製品（例えばカメラ付き携帯電話機、カメラ付き携帯情報端末、車載用カメラ、監視カメラ等）を安定に供給可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の撮像モジュールの構成を示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は封止部材７０を取り除いた状態で底面側から見た平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の撮像モジュールの構成を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の撮像モジュールの第１組立て工程を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の撮像モジュールの第２組立て工程を示す斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の撮像モジュールの第３組立て工程を示す斜視図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の撮像モジュールの第４組立て工程を示す斜視図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の撮像モジュールの第５組立て工程を示す斜視図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る撮像装置の撮像モジュールの構成を示す分解斜視図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る撮像装置の撮像モジュールの構成を示す要部斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０…光学系、１２…レンズ、２０…保持機構、２１，２２…位置決め用突出部、２３，２４…補強用突出部、３０…透光性基板、３０ａ…配線パターン、３１，３２…位置決め用の穴、３３，３４…補強用の穴、４０（４１，４２〜）…電極、５０…撮像素子チップ、５１、５２…撮像素子チップの隣接する二辺、６０…バンプー、７０…封止部材。
【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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