(57)【要約】【課題】撮像ユニットのトータルの厚さが低減された構造を有する撮像ユニットを提供する。【解決手段】開口１０ａが設けられた基板１０と、該基板１０の一方の面に、開口１０ａを覆い、且つ、受光面１１ａが開口１０ａと対向するように実装された撮像素子１１と、基板１０の他方の面に、開口１０ａを覆うように固着され、撮像素子１１の受光面１１ａを保護する保護ガラス１３と、該保護ガラス１３を収容可能な開口１５ａが設けられ、開口１５ａ内に保護ガラス１３を収容した状態で基板１０に固定された固定部材１５とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の開口が設けられた基板と、
前記基板の一方の面に、前記第１の開口を覆い、且つ、受光面が前記第１の開口と対向するように実装された撮像素子と、
前記基板の他方の面に、前記第１の開口を覆うように固着され、前記撮像素子の前記受光面を保護する保護ガラスと、
前記撮像素子又は前記保護ガラスを収容可能な第２の開口が設けられ、該第２の開口内に前記撮像素子又は前記保護ガラスを収容した状態で前記基板に固定された固定部材と、
を備えることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項２】
前記基板はフレキシブルプリント基板であることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
【請求項３】
前記固定部材は、前記第２の開口内に前記保護ガラスを収容し、
前記基板の表面に対する前記固定部材の表面の高さは、前記基板の表面に対する前記保護ガラスの表面の高さ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像ユニット。
【請求項４】
前記固定部材は、前記基板に締結されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像ユニット。
【請求項５】
前記撮像素子の前記基板とは反対側の面に設けられ、前記撮像素子が発する熱を放熱する放熱部材をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像ユニット。
【請求項６】
前記放熱部材は、前記固定部材と共に、前記基板に締結されていることを特徴とする請求項５に記載の撮像ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディジタルカメラ等の撮像装置において用いられる撮像ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディジタルカメラ等の撮像装置において用いられる撮像ユニットは、通常、開口が設けられた基板の一方の面に、該開口を覆うように撮像素子をベアチップ実装すると共に、基板の他方の面に、上記開口を覆うように保護ガラスを固着した構造を有する。従来、このような撮像ユニットは、撮像素子の背面（基板とは反対側の面）にアルミニウム板等の固定部材を接着し、この固定部材を介して撮像装置の筐体に固定されていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２２７６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、固定部材を撮像素子の背面に接着する構造では、撮像ユニットのトータルの厚さが固定部材の厚さの分だけ増えてしまう。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、撮像ユニットのトータルの厚さが低減された構造を有する撮像ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る撮像ユニットは、第１の開口が設けられた基板と、前記基板の一方の面に、前記第１の開口を覆い、且つ、受光面が前記第１の開口と対向するように実装された撮像素子と、前記基板の他方の面に、前記第１の開口を覆うように固着され、前記撮像素子の前記受光面を保護する保護ガラスと、前記撮像素子又は前記保護ガラスを収容可能な第２の開口が設けられ、該第２の開口内に前記撮像素子又は前記保護ガラスを収容した状態で前記基板に固定された固定部材とを備えることを特徴とする。
【０００７】
上記撮像ユニットにおいて、前記基板はフレキシブルプリント基板であることを特徴とする。
【０００８】
上記撮像ユニットにおいて、前記固定部材は、前記第２の開口内に前記保護ガラスを収容し、前記基板の表面に対する前記固定部材の表面の高さは、前記基板の表面に対する前記保護ガラスの表面の高さ以下であることを特徴とする。
【０００９】
上記撮像ユニットにおいて、前記固定部材は、前記基板に締結されていることを特徴とする。
【００１０】
上記撮像ユニットにおいて、前記撮像素子の前記基板とは反対側の面に設けられ、前記撮像素子が発する熱を放熱する放熱部材をさらに備えることを特徴とする。
【００１１】
上記撮像ユニットにおいて、前記放熱部材は、前記固定部材と共に、前記基板に締結されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、基板に実装された撮像素子又は基板に固着された保護ガラスを固定部材に設けられた開口内に収容するので、撮像ユニットのトータルの厚さを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る撮像ユニットを示す上面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態２に係る撮像ユニットを示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態３に係る撮像ユニットを示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態４に係る撮像ユニットを示す断面図である。
【図６】図６は、実施の形態４の変形例に係る撮像ユニットを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、これら実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、各図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。図面は模式的なものであり、各部の寸法の関係や比率は、現実と異なることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る撮像ユニットの構造を示す上面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
図１及び図２に示すように、撮像ユニット１は、基板１０と、該基板１０の一方の面（図２においては下面）に実装された撮像素子１１と、基板１０の他方の面（図２においては上面）に固着された保護ガラス１３と、基板１０の保護ガラス１３の固着面側に固定された固定部材１５とを備える。
【００１６】
基板１０は、例えば、撮像素子１１の実装面に回路パターンが形成されたフレキシブルプリント基板である。基板１０には、撮像素子１１の外形よりも若干小さいサイズの開口１０ａが設けられている。この開口１０ａの周辺部には、撮像素子１１に設けられた電極（図示せず）と電気的に接続される電極パターンが形成されている。また、基板１０の周縁部には、複数（図１においては２つ）のＵ字状の切り欠き部１０ｂが設けられている。この切り欠き部１０ｂは、後述するように、固定部材１５を基板１０にビス止めする際に用いられる。
【００１７】
撮像素子１１は、例えば、ＣＣＤイメージセンサ等の固体撮像素子からなり、受光面１１ａを基板１０の開口１０ａと対向させ、開口１０ａを覆うようにバンプ１２を介して基板１０にフリップチップ実装されている。撮像素子１１は、保護ガラス１３及び開口１０ａを介して受光面１１ａに入射した光を光電変換し、電気信号を出力する。
【００１８】
保護ガラス１３は、例えば、透明ガラス等の透光性を有する材料により形成された平行平板部材であり、撮像素子１１の外形よりも若干大きなサイズを有する。保護ガラス１３は、基板１０の撮像素子１１が実装された面とは反対側の面に、開口１０ａを覆うように、例えばアクリル系の接着剤１４を用いて固着されている。この保護ガラス１３により開口１０ａを含む空間が封止され、受光面１１ａが保護される。
【００１９】
固定部材１５は、例えば、アルミニウム等の金属又は合金により形成された板状の部材である。固定部材１５の外形は、当該撮像ユニット１が取り付けられるディジタルカメラ等の撮像装置の構造に応じて決定される。また、固定部材１５には、保護ガラス１３を収容可能な、保護ガラス１３の外形よりも若干大きなサイズの開口１５ａが設けられている。さらに、固定部材１５の周縁部には、当該撮像ユニット１を撮像装置の筐体に固定する際に用いられる複数（図１においては３つ）のビス孔１５ｂが設けられている。
【００２０】
ビス１６は、例えばＳＵＳや炭素鋼等の金属又は合金によって形成された締結部材である。
固定部材１５は、開口１５ａ内に保護ガラス１３を収容した状態で、ビス１６によって基板１０に締結されている。
【００２１】
基板１０の表面に対する固定部材１５の表面の高さ（即ち、固定部材１５の厚さ）ｄ1は、好ましくは、基板１０の表面に対する保護ガラス１３の表面の高さ（即ち、保護ガラス１３の厚さ及び接着剤１４の厚さの合計）ｄ2と同程度か、又は高さｄ2よりも小さくすると良い（即ち、ｄ1≦ｄ2）。
【００２２】
なお、図２においては、基板１０に設けられた切り欠き部１０ｂにビス１６を貫通させているが、切り欠き部１０ｂの代わりに、基板１０の周縁部に貫通孔を設け、この貫通孔にビス１６を挿通させるようにしても良い。
【００２３】
以上説明した実施の形態１によれば、基板１０から突出した保護ガラス１３の部分を、固定部材１５に設けられた開口１５ａ内に収容するので、固定部材を撮像素子の背面に接着する場合と比較して、撮像ユニット１のトータルの厚さを低減することが可能となる。
【００２４】
なお、固定部材１５を基板１０に固定する手段は、ビス止めに限定されず、ビス以外の締結部材を用いても良いし、例えばエポキシ系の接着剤を用いても良い。ビス又はその他の締結部材を用いる場合には、接着剤を用いる場合と比較して、簡単且つ短時間に固定部材１５を基板１０に固定することができる。
【００２５】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図３は、実施の形態２に係る撮像ユニットの構造を示す断面図である。
図３に示すように、実施の形態２に係る撮像ユニット２は、図２に示す撮像ユニット１に対し、撮像素子１１の基板１０とは反対側の面（受光面１１ａの背面）に接着剤２２を介して設けられた放熱部材２１をさらに備える。
【００２６】
放熱部材２１は、例えば、厚さが０．２ｍｍ程度の銅板によって形成されており、撮像素子１１が発する熱を放熱する。接着剤２２は、例えば無機フィラー入りのエポキシ系の接着部材であり、放熱部材２１を撮像素子１１に固着すると共に、放熱部材２１と撮像素子１１との間を絶縁する。
【００２７】
このような実施の形態２においては、撮像素子１１が発する熱を放熱部材２１を介して放熱させることができるので、撮像素子１１を効率良く動作させることが可能となる。また、固定部材１５の開口１５ａ内に保護ガラス１３を収容したことにより、撮像素子１１の背面に放熱部材２１を設けても、なお、固定部材を撮像素子の背面に固着した場合と比較して、撮像ユニット２のトータルの厚さを低減することが可能となる。
【００２８】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。図４は、実施の形態３に係る撮像ユニットの構造を示す断面図である。
図４に示すように、実施の形態３に係る撮像ユニット３は、図２に示す撮像ユニット１に対し、撮像素子１１の基板１０とは反対側の面（受光面１１ａの背面）にゴム状シート部材３２を介して配設された放熱部材３１をさらに備える。
【００２９】
放熱部材３１は、例えば、厚さが０．２ｍｍ程度の銅板によって形成されている。この放熱部材３１には、ゴム状シート部材３２を介して撮像素子１１と当接する第１平板部３１ａと、該第１平板部３１ａとの間で段差を有し、基板１０の開口１０ａの周囲領域と当接する第２平板部３１ｂとが設けられている。第２平板部３１ｂには、ビス１６を貫通させる複数（図４においては２つ）のビス孔３１ｃが形成されている。放熱部材３１は、ビス１６によって基板１０及び固定部材１５と共に締結される。
【００３０】
ゴム状シート部材３２は、例えば、シリコーンゴム等の樹脂材料によって形成されており、放熱部材３１と撮像素子１１との間を絶縁すると共に、両者を密着させて伝熱性を向上させる。
【００３１】
このような実施の形態３によれば、ビス１６によって放熱部材３１を基板１０に固定するので、接着剤等を用いる場合と比較して、簡単且つ短時間に撮像ユニット３を作製することが可能となる。
【００３２】
また、実施の形態３によれば、放熱部材３１がビス１６を介して固定部材１５と連結されるので、撮像素子１１が発する熱を、放熱部材３１から直接空気中に放熱するだけでなく、固定部材１５を介して放熱することも可能となる。従って、撮像素子１１の冷却効率を向上させることが可能となる。
【００３３】
なお、放熱部材３１を基板１０に固定する手段は、ビス止めに限定されず、ビス以外の締結部材を用いても良いし、接着剤を用いても良い。
また、ゴム状シート部材３２の材料としては、シリコーンゴムの他にも、絶縁性と、放熱部材３１と撮像素子１１とを密着させることができる程度の弾性と、伝熱性とを有する材料であれば用いることができる。或いは、ゴム状シート部材３２の代わりに、実施の形態２と同様に、伝熱性を有する接着剤（無機フィラー入りエポキシ系接着剤等）を用いても良い。
【００３４】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。図５は、実施の形態４に係る撮像ユニットの構造を示す断面図である。
図５に示すように、実施の形態４に係る撮像ユニット４は、図２に示す撮像ユニット１とは反対に、固定部材１５を基板１０における撮像素子１１の実装面側に固定し、開口１５ａ内に撮像素子１１を収容する。
【００３５】
このように、基板１０に対する固定部材１５の配置を変更した場合であっても、基板１０から突出した撮像素子１１の部分を開口１５ａ内に収容することにより、固定部材を撮像素子の背面に接着する場合と比較して、撮像ユニット４のトータルの厚さを低減することが可能となる。
【００３６】
なお、図５においては、基板１０の表面に対する固定部材１５の表面の高さ（即ち、固定部材１５の厚さ）が、基板１０の表面に対する撮像素子１１の表面（図の下側の面）の高さ（即ち、撮像素子１１の厚さ及びバンプ１２の厚さの合計）よりも大きくなっているが、固定部材１５をさらに薄くして、基板１０の表面に対する固定部材１５の表面の高さを撮像素子１１の表面の高さと同程度かそれよりも小さくすると、なお好ましい。
【００３７】
（変形例）
次に、実施の形態４の変形例について説明する。図６は、本変形例に係る撮像ユニットの構造を示す断面図である。
図６に示すように、本変形例に係る撮像ユニット５は、基板１０の開口１０ａ周囲の領域を撓ませ、基板１０の表面に対する固定部材１５の表面の高さ（即ち、固定部材１５の厚さ）ｄ1部分が、固定部材１５の基板１０への固定面から見た撮像素子１１表面の高さｄ3と同程度か、又はそれよりも低くなるようにしている（即ち、ｄ1≦ｄ3）。これにより、固定部材１５を撮像素子１１の実装面側に設ける場合であっても、撮像ユニット５のトータルの厚さをより一層低減することが可能となる。
【符号の説明】
【００３８】
１〜５  撮像ユニット
１０  基板
１０ａ  開口
１０ｂ  切り欠き部
１１  撮像素子
１１ａ  受光面
１２  バンプ
１３  保護ガラス
１４、２２  接着剤
１５  固定部材
１５ａ  開口
１５ｂ  ビス孔
１６  ビス
２１、３１  放熱部材
３１ａ  第１平板部
３１ｂ  第２平板部
３１ｃ  ビス孔
３２  ゴム状シート部材
【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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