(57)【要約】【課題】取付板を厚くせずとも、被接着物と取付板の接着強度を向上させることである。【解決手段】イメージセンサ取付構造１が、開口部２１を有した取付板２０と、開口部２１内に配置されたイメージセンサ１０と、開口部２１の縁２６とイメージセンサ１０との間に挟まれて、開口部２１の縁２６と前記イメージセンサ１０を接着した接着剤３０と、を備え、開口部２１の縁２６であって取付板２０の裏側の角部に面取り部２７が形成され、接着剤３０の一部３２が面取り部２７に固着していることを特徴とする【選択図】図３
2012079732.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有した取付板と、
前記開口部内に配置された被接着物と、
前記開口部の縁と前記被接着物との間に挟まれて、前記開口部の前記縁と前記被接着物とを接着した接着剤と、を備え、
前記開口部の前記縁の上部或いは下部には、前記接着剤が充填された欠け部が設けられていることを特徴とする接合構造。
【請求項２】
前記被接着物は受光面を備えたセンサであることを特徴とする請求項１に記載の接合構造。
【請求項３】
前記被接着物は、前記受光面と前記受光面と対向する対向面と以外の周面のうち少なくとも一部で前記接着剤と接着されていることを特徴とする請求項２に記載の接合構造。
【請求項４】
前記接着剤は前記縁の下部或いは上部にも塗布されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の接合構造。
【請求項５】
開口部を有した取付板の前記開口部内に配置された被接着物を前記取付板に接着する方法であって、
前記開口部の縁の上部或いは下部に欠け部が形成され、
前記縁の下部或いは上部側から前記開口部の縁と前記被接着物との間に接着剤を注入して、前記接着剤の一部を前記欠け部に充填させて、前記接着剤を硬化させることを特徴とする接着方法。
【請求項６】
前記被接着物は受光面を備えたセンサであることを特徴とする請求項５に記載の接着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合方法及び接着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ベアのイメージセンサをパッケージに封緘する技術が記載されている。このようにパッケージされたイメージセンサは、デジタルカメラやカメラ付携帯電話機等といった撮像装置に用いられる。特許文献１には、パッケージされたイメージセンサを撮像装置のレンズ鏡筒に取り付ける技術が記載されている。
【０００３】
また、パッケージされたイメージセンサをレンズ鏡筒に直接取り付けずに、イメージセンサを枠状の板金に固着した後、その板金をレンズ鏡筒に固定することもある。具体的には、図８に示すように、板金１２０には開口部が形成され、イメージセンサ１１０がその開口部内に配置され、開口部の縁とイメージセンサ１１０の周縁との間の隙間に注入された接着剤１３０によってイメージセンサ１１０と板金１２０が接着され、その板金１２０がレンズ鏡筒に固定されている。
【０００４】
また、特許文献２には、可撓性配線シート（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）を液晶ディスプレイパネルに接合する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２９４７９３号公報
【特許文献２】特開平５−７２５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図８に示す接着剤１３０の接着強度は、接着剤１３０と板金１２０の界面における剪断耐力に影響される。つまり、イメージセンサ１１０を表側から裏側に向けて押し付けたり、逆に裏側から表側に向けて押し付けたりした場合、その押し付ける力が剪断耐力を超えてしまうと、接着剤１３０が板金１２０から剥離してしまう。接着剤１３０と板金１２０の界面における剪断耐力は、接着剤１３０と板金１２０の界面の面積に依存する。つまり、接着剤１３０と板金１２０の界面の面積が大きくなれるにつれて、剪断耐力が向上する。そのため、接着剤１３０と板金１２０の界面の面積を広げるためには、板金１２０を厚くする必要がある。しかし、限られた設計条件のなかで、板金１２０を厚くするのにも限度がある。
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、板金１２０等の取付板を厚くせずとも、イメージセンサ１１０等の被接着物と取付板の接着強度を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するために、本発明に係る接合構造は、
開口部を有した取付板と、前記開口部内に配置された被接着物と、
前記開口部の縁と前記被接着物との間に挟まれて、前記開口部の前記縁と前記被接着物とを接着した接着剤と、を備え、
前記開口部の前記縁の上部或いは下部には、前記接着剤が充填された欠け部が設けられている。
【０００９】
好ましくは、前記被接着物は受光面を備えたセンサである。
好ましくは、前記被接着物は、前記受光面と前記受光面と対向する対向面と以外の周面のうち少なくとも一部で前記接着剤と接着されている。
好ましくは、前記接着剤は前記縁の下部或いは上部にも塗布されている。
【００１０】
本発明に係る接着方法は、
開口部を有した取付板の前記開口部内に配置された被接着物を前記取付板に接着する方法であって、
前記開口部の縁の上部或いは下部に欠け部が形成され、
前記縁の下部或いは上部側から前記開口部の縁と前記被接着物との間に接着剤を注入して、前記接着剤の一部を前記欠け部に充填させて、前記接着剤を硬化させる。
【００１１】
好ましくは、前記被接着物は受光面を備えたセンサである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、取付板を厚くせずとも、接着剤と取付板の界面における接着強度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係るイメージセンサ取付構造を示した平面図である。
【図２】II−II断面図である。
【図３】II−II断面の一部を拡大して示した拡大図である。
【図４】本発明の別の実施の形態に係るイメージセンサ取付構造の平面図である。
【図５】更に別の実施の形態に係るイメージセンサ取付構造の拡大断面図である。
【図６】更に別の実施の形態に係るイメージセンサ取付構造の拡大断面図である。
【図７】イメージセンサを接着する方法を説明するための拡大断面図である。
【図８】従来のイメージセンサ取付構造の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１５】
図１は、イメージセンサ取付構造１を示した平面図である。図２は、II−IIに沿った面の矢視断面図である。イメージセンサ取付構造１は、本発明に係る接合構造を適用したものであって、イメージセンサ１０、取付板２０及び接着剤３０等を備える。
【００１６】
イメージセンサ１０は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Devices）型又はＣＭＯＳ（Complementary Metal-oxide Semiconductor）型の固体撮像素子である。イメージセンサ１０は、パッケージされたものが好ましい。イメージセンサ１０は、その受光面に対して垂直な方向に見て正方形又は長方形を呈している。なお、図示を省略するが、イメージセンサ１０は、可撓性配線シート（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）に表面実装されていることが好ましい。
【００１７】
イメージセンサ１０の受光面にはカバー１１が取り付けられている。カバー１１は、例えば、透明な保護カバー又は光学特性を有した光学カバー（例えば、ローパスフィルタ）である。
【００１８】
取付板２０は、枠状に設けられた板であって、金属材料、樹脂材料、セラミック材料その他の組成物からなる。取付板２０の中央部には、正方形又は長方形の開口部２１が形成されている。開口部２１は、取付板２０の表側の面２２から裏側の面２３に貫通している。開口部２１の周囲には、開口部２１を囲うように段差部２４が設けられている。取付板２０の表側では、段差部２４がその周囲の部分２５よりも凹んでおり、取付板２０の裏側では、段差部２４がその周囲の部分２５よりも隆起している。
【００１９】
図３に示すように、開口部２１の縁２６であって取付板２０の裏側の角部が角面で面取りされて、欠け部としての面取り部２７がその角部に形成されている。なお、面取り部２７は、丸面で面取りされたものでもよい。
【００２０】
図１、図２に示すように、イメージセンサ１０が開口部２１内に配置され、取付板２０の表側の面２２とイメージセンサ１０の受光面がほぼ平行になっている。取付板２０がイメージセンサ１０の厚さよりも薄く、イメージセンサ１０の受光面側が取付板２０の表側の面２２から突出しているとともに、イメージセンサ１０の裏面側が取付板２０の裏面２３から突出している。
【００２１】
イメージセンサ１０が被接着物であり、イメージセンサ１０と取付板２０が接着剤３０によって接着されている。接着剤３０は、イメージセンサ１０の周面１２と開口部２１の縁２６との間に挟まれているとともに、イメージセンサ１０の周面１２及び開口部２１の縁２６に固着している。
【００２２】
図３に示すように、取付板２０の表側では、接着剤３０の一部３１が、イメージセンサ１０の周面１２と開口部２１の縁２６との間の隙間から取付板２０の表側に盛り上がって、段差部２４の表側に固着している。そのため、イメージセンサ１０が表側から裏側に向かうような剪断力が接着剤３０に作用しても、接着剤３０の一部３１が開口部２１の周囲で取付板２０に引っ掛かっているから、イメージセンサ１０が取付板２０から外れにくい。従って、接着強度が向上している。
【００２３】
取付板２０の裏側では、接着剤３０の一部３２が、面取り部２７に盛り上がっているとともに、その面取り部２７に固着している。そのため、イメージセンサ１０が裏側から表側に向かうような剪断力が接着剤３０に作用しても、接着剤３０の一部３２が面取り部２７に引っ掛かっているから、イメージセンサ１０が取付板２０から外れにくい。
面取り部２７によって接着剤３０と取付板２０の界面が広くなるから、アンカー効果が増大し、接着剤３０の接着強度が向上する。
従って、取付板２０を薄くして、接着剤３０の量を減らしたものとしても、面取り部２７におけるアンカー効果や接着剤３０の一部３２の引っ掛かりによって接着強度を維持することができる。具体的に説明すると、取付板２０の厚さが０．５ｍｍである場合、面取り部２７が形成されていなければ、接着強度（イメージセンサ１０を裏側から表側に向けて押し付けた場合の破壊荷重）が４．６５Ｋｇｆである。それに対して、面取り部２７がＣ０．１である場合、接着強度が９．００Ｋｇｆであり、面取り部２７がＣ０．２である場合、接着強度が１０．３Ｋｇｆである。
なお、面取り部２７が形成されている範囲は、開口部２１の縁２６全体にわたってでもよいし、開口部２１の縁２６の一部にわたってでもよいし、接着剤３０が形成されている範囲全体にわたってでもよいし、接着剤３０が形成されている範囲の一部にわたっていてもよい。
【００２４】
接着剤３０の表面と取付板２０の裏面２３が面一に揃っている。なお、接着剤３０の表面が取付板２０の裏面２３から隆起していてもよい。
【００２５】
イメージセンサ１０が可撓性配線シートに実装されていても、イメージセンサ１０が剛体の取付板２０に接着されているから、取付板２０等を別の部材（例えば、レンズユニットの鏡筒、電子機器のフレーム等）に取り付けることで、イメージセンサ１０の位置が正確に定まる。
【００２６】
図１、図２に示すように、イメージセンサ１０の周面１２のうち相対する二面が接着剤３０によって取付板２０に接着されている。一方、図４に示すように、接着剤３０がイメージセンサ１０の全周にわたって塗布され、イメージセンサ１０の周全体が接着剤３０によって取付板２０に接着されていてもよい。
【００２７】
図５に示すように、接着剤３０が取付板２０の表側に盛り上っていなくてもよい。また、図６に示すように、開口部２１の周囲が段差となっていなくてもよい。
【００２８】
続いて、イメージセンサ取付構造１の製造方法及びイメージセンサ１０の接着方法について説明する。
図７に示すように、取付板２０及びイメージセンサ１０を準備する。取付板２０の開口部２１の縁２６であって取付板２０の裏側の角部が面取りされていなければ、その角部の面取り加工をして、面取り部２７を形成する。
【００２９】
次に、イメージセンサ１０を吸着ノズル等によって保持して、イメージセンサ１０を取付板２０の開口部２１内に配置する。次に、取付板２０に対するイメージセンサ１０の傾きや位置を微調整し、取付板２０の表側の面２２とイメージセンサ１０の受光面を平行にする。
【００３０】
次に、イメージセンサ１０と取付板２０の姿勢を保った状態で、取付板２０の表側からディスペンサー６０の先端を開口部２１の縁２６とイメージセンサ１０の周面１２の間の隙間に向ける。そして、ディスペンサー６０から接着剤３０を吐出して、接着剤３０をイメージセンサ１０の周面１２と開口部２１の縁２６の間の隙間に注入する。その隙間に注入された接着剤３０の一部が、取付板２０の裏側に回り込んで、面取り部２７に盛り上がる。面取り部２７が形成されていない場合と比較しても、接着剤３０の注入量が少なくても、接着剤３０を取付板２０の裏側に回り込ませることができる。そのため、接着剤３０の量を少なくすることができる。
【００３１】
また、吐出された接着剤３０の一部が段差部２４の表側に盛り上がる。そのため、接着剤３０がイメージセンサ１０の受光面やカバー１１の上に堆積しない。
【００３２】
ディスペンサー６０から接着剤３０を吐出している時に、ディスペンサー６０を移動させて、ディスペンサー６０の先端で開口部２１の縁２６をなぞる。この際、イメージセンサ１０の全周にわたってイメージセンサ１０の周囲をディスペンサー６０の先端でなぞってもよいし、イメージセンサ１０の周面１２のうち相対する二面に沿ってなぞってもよい。
【００３３】
次に、接着剤３０の塗布後、接着剤３０を硬化させる。例えば、接着剤３０が熱硬化性接着剤であれば、接着剤３０を加熱することで硬化させ、接着剤３０が光硬化性の接着剤であれば、光（例えば、紫外線）を接着剤３０に照射することによって、接着剤３０を硬化させる。なお、接着剤３０を自然硬化させてもよい。
【００３４】
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本発明の実施形態によれば、取付板２０の縁２６の下部に角面で面取りした面取り部を設けたが、これに限らず、取付板２０の縁２６の下部の一部が欠けた欠け部が設けられていれば、面取りでなくてもよい。
また、以上の実施形態では、取付板２０に接着される被接着物がイメージセンサ１０であり、本発明に係る接合構造をイメージセンサ取付構造１に適用している。それに対して、取付板２０に取り付けられる被接着物が、イメージセンサ１０以外の電気部品（例えば、半導体ベアチップ、パッケージされた半導体チップ、液晶ディスプレイパネル、有機ＥＬディスプレイパネル、各種センサチップ、回路基板）であってもよいし、その他の部材（例えば、光学フィルタ、カラーフィルタ、ガラス基板）であってもよい。取付板２０に接着される被接着物は、イメージセンサ１０と同様に、開口部２１よりもサイズの小さい板状又はチップ状であることが好ましい。
【符号の説明】
【００３５】
１  イメージセンサ取付構造
１０  イメージセンサ
１２  周面
２０  取付板
２１  開口部
２２  表側の面
２３  裏側の面
２６  縁
２７  面取り部（欠け部）
３０  接着剤
【図１】
2012079732.tif 000003
【図２】
2012079732.tif 000004
【図３】
2012079732.tif 000005
【図４】
2012079732.tif 000006
【図５】
2012079732.tif 000007
【図６】
2012079732.tif 000008
【図７】
2012079732.tif 000009
【図８】
2012079732.tif 000010