(57)【要約】【課題】製造工数の削減及び製造時に生じる応力に起因した不具合の発生を抑制できる撮像ユニットの接続方法、撮像ユニット及び撮像装置を提供する。【解決手段】本発明の撮像ユニットの接続方法は、フレキシブル基板の表面に撮像素子を実装する第１工程と、フレキシブル基板を屈曲させ、該フレキシブル基板の裏面同士を接着する第２工程と、屈曲した状態の前記フレキシブル基板の表面を前記基板の表面に当接させた状態で前記フレキシブル基板と前記基板とを接続する第３工程と、フレキシブル基板の裏面同士の接着を解除する第４工程と、撮像レンズと撮像素子との光軸を調整した状態で鏡胴をフレキシブル基板に取り付ける第５工程とを有する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズと該撮像レンズを格納する鏡胴と撮像素子とを備える撮像ユニットの基板への接続方法において、
フレキシブル基板の表面に前記撮像素子を実装する第１工程と、
前記フレキシブル基板を屈曲させ、該フレキシブル基板の裏面同士を接着する第２工程と、
屈曲した状態の前記フレキシブル基板の表面を前記基板の表面に当接させた状態で前記フレキシブル基板と前記基板とを接続する第３工程と、
前記フレキシブル基板の裏面同士の接着を解除する第４工程と、
前記撮像レンズと前記撮像素子との光軸を調整した状態で前記鏡胴を前記フレキシブル基板に取り付ける第５工程とを有することを特徴とする撮像ユニットの接続方法。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像ユニットの接続方法において、
前記第１工程における実装が表面実装であることを特徴とする撮像ユニットの接続方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の撮像ユニットの接続方法において、
前記フレキシブル基板の裏面に、該フレキシブル基板を補強することで前記光軸調整作業を容易にするための補強部材を取り付ける工程を、前記第１工程の前又は前記第１工程と第２工程との間に有することを特徴とする撮像ユニットの接続方法。
【請求項４】
撮像レンズと該撮像レンズを格納する鏡胴と撮像素子とを備える撮像ユニットにおいて、
その表面に撮像素子が実装されたフレキシブル基板が、屈曲によりその裏面同士が当接した状態で接着されていることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項５】
請求項４に記載の撮像ユニットにおいて、
前記実装が表面実装であることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の撮像ユニットにおいて、
前記フレキシブル基板の裏面に、前記撮像素子が実装される部分を補強するための補強部材を有することを特徴とする撮像ユニット。
【請求項７】
請求項６に記載の撮像ユニットにおいて、
前記補強部材がステンレス製であることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項８】
請求項４〜７のいずれか一項に記載の撮像ユニットにおいて、
前記フレキシブル基板の表面であって、屈曲した状態で前記撮像素子が実装されていない側の面に、基板との接続に用いられる電極が形成されていることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれか一項に記載の撮像ユニットにおいて、
前記銅鏡が、前記裏面同士の接着が解除された状態の前記フレキシブル基板に取り付けられることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項１０】
請求項４〜９のいずれか一項に記載の撮像ユニットにおいて、
前記フレキシブル基板の裏面同士の接着に用いられる接着剤の剥離強度が５〜１０Ｎ／ｍであることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項１１】
請求項４〜１０のいずれか一項に記載の撮像ユニットを備えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像ユニットの接続方法、撮像ユニット及び撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えばデジタルカメラ等の撮像装置や、小型の撮像装置を備える携帯電話やパーソナルコンピュータなどの普及に伴い、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅｄ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサあるいはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等の撮像素子を用いる撮像ユニットについて種々の技術が提案されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１に開示されているような一般的な撮像ユニットは、図７に示すように、撮像素子１０１とレンズ１０２を格納した状態の鏡胴１０３により概略構成されており、撮像素子１０１はレンズ１０２に対して光軸調整した状態で固定されている。
また、撮像素子１０１の裏面（レンズ１０２が配置されている側の面とは反対側の面）には、複数の端子１０４が下方に突出して設けられている。
そして、撮像ユニット１００を例えばガラスエポキシ等の可塑性及び可撓性が低い材料で成形されている基板１０５上に接続するには、まず上記複数の端子１０４を、これら端子１０４の位置に対応して基板１０５に設けられている複数の開口に挿通する。そして、各端子１０４の先端を基板１０５の裏面から突出させた状態で、作業者が手作業により基板に半田付けし、その後、基板１０５の裏面側から鏡胴１０３をねじ止めすることにより行なわれる。あるいは、まず基板１０５の裏面側から鏡胴１０３をねじ止めした状態で、基板１０５の裏面から突出する各端子１０４を作業者が手作業により半田付けすることにより行なわれる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２４５７６２号公報（第４図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような従来の撮像ユニットの接続方法では、鏡胴１０３内に固定した状態の撮像素子１０１を基板１０５に取り付ける必要があることから、表面実装による取り付け方法を採用できず、工数が増加し、結果として撮像装置の製造効率の低下や製造コストの増加を招くという問題がある。
また、基板１０５と撮像素子１０１と鏡胴１０３とを互いに接合することになるので、撮像素子１０１を基板１０５に半田付けした状態で鏡胴１０３を基板１０５にねじ止めする際や、鏡胴１０３を基板１０５にねじ止めした状態で撮像素子１０１の端子１０４を基板１０５に半田付けする際に、これら接合部に応力が作用し、撮像素子１０１の破損や位置ずれ等の不具合が生じるという問題がある。
【０００６】
本発明の課題は、上述の問題を考慮したものであり、製造工数の削減及び製造時に生じる応力に起因した不具合の発生を抑制できる撮像ユニットの接続方法、撮像ユニット及び撮像装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、撮像レンズと該撮像レンズを格納する鏡胴と撮像素子とを備える撮像ユニットの基板への接続方法において、フレキシブル基板の表面に前記撮像素子を実装する第１工程と、前記フレキシブル基板を屈曲させ、該フレキシブル基板の裏面同士を接着する第２工程と、屈曲した状態の前記フレキシブル基板の表面を前記基板の表面に当接させた状態で前記フレキシブル基板と前記基板とを接続する第３工程と、前記フレキシブル基板の裏面同士の接着を解除する第４工程と、前記撮像レンズと前記撮像素子との光軸を調整した状態で前記鏡胴を前記フレキシブル基板に取り付ける第５工程とを有することを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、従来の撮像ユニットの接続方法のように、基板と撮像素子と鏡胴とを互いに接合する構成ではないので、これら部材の接合部に応力が作用せず、撮像素子の破損や位置ずれ等の不具合の発生を未然に防止できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮像ユニットの接続方法において、前記第１工程における実装が表面実装であることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、従来のように作業者が手作業により撮像素子の各端子を基板に半田付けする必要がなくなり、撮像装置の製造効率の向上及び製造コストの削減を達成できる。なお、本明細書中における「表面実装」には、ワイヤボンディングによる接続方法も含むものとする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の撮像ユニットの接続方法において、前記フレキシブル基板の裏面に、該フレキシブル基板を補強することで前記光軸調整作業を容易にするための補強部材を取り付ける工程を、前記第１工程の前又は前記第１工程と第２工程との間に有することを特徴とする。
請求項３に記載の発明によれば、撮像素子のフレキシブル基板への取り付け強度を向上できる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、撮像レンズと該撮像レンズを格納する鏡胴と撮像素子とを備える撮像ユニットにおいて、その表面に撮像素子が実装されたフレキシブル基板が、屈曲によりその裏面同士が当接した状態で接着されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、従来の撮像ユニットの接続方法のように、基板と撮像素子と鏡胴とを互いに接合する構成ではないので、これら部材の接合部に応力が作用せず、撮像素子の破損や位置ずれ等の不具合の発生を未然に防止できる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の撮像ユニットにおいて、前記実装が表面実装であることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、従来のように作業者が手作業により撮像素子の各端子を基板に半田付けする必要がなくなり、撮像装置の製造効率の向上及び製造コストの削減を達成できる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の撮像ユニットにおいて、前記フレキシブル基板の裏面に、前記撮像素子が実装される部分を補強するための補強部材を有することを特徴とする。
請求項６に記載の発明によれば、撮像素子のフレキシブル基板への取り付け強度を向上できる。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の撮像ユニットにおいて、前記補強部材がステンレス製であることを特徴とする。
請求項７に記載の発明によれば、ステンレスを用いることで、軽量かつ耐熱性に優れた撮像ユニットを得られる。また、補強部材の厚みを抑えることができるので、撮像ユニットをその光軸方向に小型化することができ、基板への実装作業の作業性を向上できる。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、請求項４〜７のいずれか一項に記載の撮像ユニットにおいて、前記フレキシブル基板の表面であって、屈曲した状態で前記撮像素子が実装されていない側の面に、基板との接続に用いられる電極が形成されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、請求項４〜８のいずれか一項に記載の撮像ユニットにおいて、前記銅鏡が、前記裏面同士の接着が解除された状態の前記フレキシブル基板に取り付けられることを特徴とする。
請求項９に記載の発明によれば、撮像素子をフレキシブル基板に取り付けた状態で任意の方向に自在に移動させることが可能なので、撮像レンズと撮像素子との光軸調整が容易になるともに、鏡胴をフレキシブル基板に取り付ける際の撮像素子の端子への応力の発生を未然に防止できる。さらに、撮像素子の配設位置に関する設計の自由度が増すので、光軸方向の厚みを抑えた撮像ユニットを得ることができる。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は、請求項４〜９のいずれか一項に記載の撮像ユニットにおいて、前記フレキシブル基板の裏面同士の接着に用いられる接着剤の剥離強度が５〜１０Ｎ／ｍであることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明によれば、フレキシブル基板の裏面同士の接着の解除作業の作業性を向上できる。
【００２１】
請求項１１に記載の発明は、請求項４〜１０のいずれか一項に記載の撮像ユニットを備えることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、撮像素子１０は、屈曲によりその裏面同士が当接した状態で接着されたフレキシブル基板２０の表面に実装されている。フレキシブル基板２０の裏面には、フレキシブル基板２０を補強するための補強部材３０が取り付けられている。そして、詳しい説明は後述するが、図２に示すように、撮像レンズ４０を格納する鏡胴５０を、接着剤６０による裏面同士の接着が解除された状態のフレキシブル基板２０の表面に取り付けることで本発明に係る撮像ユニット７０が構成されている。
【００２３】
次に、撮像ユニット７０の基板８０への接続方法について説明する。
まず、図３に示すように、フレキシブル基板２０の表面に撮像素子１０を実装する（第１工程）。
本発明においては、撮像素子１０を鏡胴５０内に固定する前にまず撮像素子１０をフレキシブル基板２０に実装するので、撮像素子１０の種類として挿入実装用だけでなく表面実装用のものを用いることができる。本実施の形態においては、図３に示すように、表面実装用の撮像素子１０として、端子１１が側面から突出するタイプを用いている。
【００２４】
このように、フレキシブル基板２０への撮像素子１０の実装を、表面実装により行なうものとすれば、実装に要する工数を従来と比較して大幅に削減することが可能となる。
なお、詳しい説明は後述するが、フレキシブル基板２０の表面には、基板８０との接続に用いられる電極２１が予め形成されている。
【００２５】
次に、図４に示すように、フレキシブル基板２０の裏面に、撮像素子１０の実装部分を補強するための補強部材３０を取り付ける。補強部材３０としては、例えばステンレス等の軽量かつ耐熱性に優れた部材を用いることが好ましい。なお、補強部材３０の取り付け作業を、上記第１工程の前に行うこととしても良い。
次に、図５に示すように、フレキシブル基板２０を屈曲させることで、フレキシブル基板２０の裏面同士を接着剤６０を用いて接着する（第２工程）。
【００２６】
そして、図１に示すように、裏面同士が接着した状態のフレキシブル基板２０の表面を基板８０の表面に当接させ、フレキシブル基板２０の表面に形成されている電極２１と基板８０に形成されている電極とを接続する（第３工程）。
【００２７】
次に、図６に示すように、フレキシブル基板２０の裏面同士の接着を解除する（第４工程）。この作業は、例えば作業者の手作業や機械的手段により行なわれることになるが、作業性を高める観点から、フレキシブル基板２０の裏面同士の接着に用いる接着剤６０の剥離強度は５〜１０Ｎ／ｍの範囲内であることが好ましい。
５Ｎ／ｍより小さい場合には、第４工程に至る以前に裏面同士が剥がれてしまう不都合が生じ、１０Ｎ／ｍより大きい場合には接着の解除に時間がかかるという不都合が生じる。
【００２８】
そして、図２に示すように、作業者は、撮像レンズ４０と撮像素子１０との光軸調整を行ないながら鏡胴５０をフレキシブル基板２０に取り付ける（第５工程）。
この時点では、フレキシブル基板２０に取り付けられた状態の撮像素子１０を任意の方向に自在に移動させることが可能となっているので、光軸調整が容易になると共に、鏡胴５０をフレキシブル基板２０に取り付ける際に撮像素子１０の端子１１に応力が作用する事態を防止できる。
【００２９】
以上のように、本実施の形態に示した撮像ユニット７０の接続方法及び撮像ユニット７０によれば、従来の接続方法のように、基板８０と撮像素子１０と鏡胴５０とを互いに接合する構成ではないので、撮像素子１０の端子１１に応力が作用せず、撮像素子１０の破損や位置ずれ等の不具合の発生を未然に防止できる。
また、撮像素子１０をフレキシブル基板２０に表面実装するものとすれば、従来のように作業者が手作業により撮像素子１０の各端子１１を基板８０に半田付けする必要がなくなり、撮像装置の製造効率を向上させることができる。
なお、図示は省略するが、本発明の撮像ユニット７０は、デジタルカメラ、携帯電話、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、ＡＶ装置、テレビ、家庭電化製品などの種々の撮像装置に組み込むことが可能である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、製造工程の削減及び製造時に生じる応力に起因した不具合の発生を抑制できる撮像ユニットの接続方法、撮像ユニット及び撮像装置を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る撮像ユニットの一部を示す正面図である。
【図２】撮像ユニットを示す正面図である。
【図３】撮像ユニットの接続方法を示す正面図である。
【図４】撮像ユニットの接続方法を示す正面図である。
【図５】撮像ユニットの接続方法を示す正面図である。
【図６】撮像ユニットの接続方法を示す正面図である。
【図７】従来の撮像ユニットを示す正面図である。
【符号の説明】
１０    撮像素子
２０    フレキシブル基板
２１    電極
３０    補強部材
４０    撮像レンズ
５０    鏡胴
６０    接着剤
７０    撮像ユニット
８０    基板
【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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