(57)【要約】【課題】短時間で構成部品間の高品位の接着を実現するカメラモジュールを提供する。【解決手段】カメラモジュールは、基板と、基板に設けられた発熱体であって、エネルギーが付与されると発熱する発熱体と、発熱体に対向する位置に設けられた構造物と、発熱体と構造物との間に充填された熱硬化性を有する接着剤と、を備え、構造物の熱伝導率と接着剤の熱伝導率との差が、基板の熱伝導率と接着剤の熱伝導率との差と比較して小さい構成を採る。発熱体が発した熱は基板から逃げにくく、発熱体との界面を介して熱硬化性接着剤に効率的に伝わるので、当該界面において熱硬化性接着剤を効率的に硬化することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に設けられた発熱体であって、エネルギーが付与されると発熱する発熱体と、
前記発熱体に対向する位置に設けられた構造物と、
前記発熱体と前記構造物との間に充填された熱硬化性を有する接着剤と、
を備え、
前記構造物の熱伝導率と前記接着剤の熱伝導率との差が、前記基板の熱伝導率と前記接着剤の熱伝導率との差と比較して小さいカメラモジュール。
【請求項２】
前記構造物の熱伝導率と前記接着剤の熱伝導率との差は、０．３４Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である、請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項３】
前記基板が前記発熱体に付与するエネルギーを伝達する導線部を有する、請求項１または２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記発熱体が前記基板の隅に設けられる、請求項１から３のいずれかに記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記発熱体がニクロム線である、請求項１から４のいずれかに記載のカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、カメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラモジュールにおいて撮像素子の高画素化に伴い、レンズ鏡筒とセンサーとの高精度なアライメントを行う必要が生じている。高精度なアライメントの後にレンズ鏡筒とセンサーとを固定する手段として、接着剤が用いられる。例えば、特許文献１には、ハウジングと基板との接着強度を確保することが提案されている。特許文献１においては、接着領域に応じて、紫外線硬化性接着剤と熱硬化性接着剤とを使い分けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−３５８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特に、車載向けのカメラにおいては、アライメントの後に瞬時に接着剤を硬化させ、かつ、高温環境下におけるアライメントの精度を高めるために、紫外線硬化性の分子構造と熱硬化性の分子構造をハイブリットさせた分子構造を有する接着剤が用いられることが多い。一つの理由として、アライメントの後に瞬時に硬化させるためには紫外線硬化性接着剤が適しているが、物理的に紫外線が照射できない場所を硬化させるためには熱硬化性の成分も必要であることが挙げられる。
【０００５】
紫外線を照射しても硬化しない残りの接着剤を硬化するために、硬化した接着剤によって仮固定された中間製品を熱炉に投入することにより残りの接着剤を硬化することが考えられる。しかしながら、熱炉に投入する工程の分だけ時間を浪費する問題がある。さらに、中間製品全体を加熱するために基板に空気抜きの穴を開ける必要があるので、基板設計におけるフットプリントに影響する問題がある。
【０００６】
熱炉に投入する代わりに、短時間（例えば数秒）で硬化する熱硬化性接着剤に、レーザーによって熱を与えることにより、短時間で熱硬化性接着剤を硬化させることも考えられる。
【０００７】
しかしながら、熱硬化性接着剤の熱伝導率と接合する部品の熱伝導率との差が大きい場合、熱硬化性接着剤に熱を与えて熱硬化性接着剤の硬化に適した温度に上昇させようとしても、接合する部品から熱が逃げてしまい、接着界面の温度が十分に上昇しないという問題がある。したがって、レーザーを用いたとしても、一般的には、接着界面において熱硬化性接着剤が十分に硬化しないという問題がある。
【０００８】
また、基板は一般的に銅箔が積層された構造を有することが多く、そのような基板の熱伝導率は大きい。それ故に、基板を熱することにより接着界面を介して熱硬化性接着剤の温度を硬化に適した温度に上昇させようとすると、基板全体の温度を上昇させる必要が生じる。その結果、短時間で熱硬化性接着剤を硬化させるという目的も果たせないばかりでなく、熱硬化性接着剤や他の部品の温度が過度に上昇して、それらが損傷を受けるという問題がある。
【０００９】
また、基板に与えた余熱によって接着剤の硬化を促すことも考えられるが、当該余熱によって接着剤のポットライフが著しく低下してしまう問題がある。
【００１０】
本開示の目的は、短時間で構成部品間の高品位の接着を実現するカメラモジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本開示の一態様に係るカメラモジュールは、基板と、前記基板に設けられた発熱体であって、エネルギーが付与されると発熱する発熱体と、前記発熱体に対向する位置に設けられた構造物と、前記発熱体と前記構造物との間に充填された熱硬化性を有する接着剤と、を備え、前記構造物の熱伝導率と前記接着剤の熱伝導率との差が、前記基板の熱伝導率と前記接着剤の熱伝導率との差と比較して小さい、構成を採る。
【発明の効果】
【００１２】
本開示によれば、短時間で構成部品間の高品位の接着を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示の実施の形態１に係るカメラモジュールの斜視図である。
【図２】本開示の実施の形態１に係るカメラモジュールの基板の正面図である。
【図３】本開示の実施の形態１に係るカメラモジュールの基板の背面図である。
【図４】本開示の実施の形態２に係るカメラモジュールの基板の正面図である。
【図５】本開示の実施の形態３に係るカメラモジュールの基板の正面図である。
【図６Ａ】本開示の実施の形態４に係るカメラモジュールの基板の正面図である。
【図６Ｂ】本開示の実施の形態４に係るカメラモジュールの基板の側面図である。
【図７Ａ】本開示の実施の形態５に係るカメラモジュールの基板の正面図である。
【図７Ｂ】本開示の実施の形態５に係るカメラモジュールの基板の側面図である。
【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、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本開示の実施の形態１に係るカメラモジュール１００の斜視図である。図２は、本開示の実施の形態１に係るカメラモジュール１００の基板１の正面図である。図３は、本開示の実施の形態１に係るカメラモジュール１００の基板１の背面図である。カメラモジュール１００は、基板１と、基板１に接着させる構造物と、熱硬化性接着剤３と、発熱体７とを備える。図１−３に示される実施の形態１においては、当該構造物は、レンズ鏡筒２である。
【００１６】
基板１は、イメージセンサ６を備える。図１−３に示される実施の形態１においては、基板１は、発熱体７に付与するエネルギーを伝達する導線部を備え、当該導線部は、ランド８と、スルーホール９とを備える。例えば、基板１は、ガラスエポキシからなる少なくとも１つの絶縁層と銅箔からなる導電層である少なくとも１つの電源層とを交互に積層した構造を有する。基板１の表面には絶縁層が露出しており、当該絶縁層の上に回路パターンである導電性トラックが設けられる。トラックおよび導電層の間は、ビアを用いて電気的に接続される。
【００１７】
レンズ鏡筒２は、レンズ４とレンズ枠５とを備える。レンズ鏡筒２は、発熱体７に対向する位置に設けられる。レンズ鏡筒２は、通常、前面ケース（図示せず）と後面ケース(図示せず）とに封入される。後面ケース(図示せず）には、外部との信号のやり取りをするコネクタおよび電力の供給を受けるコネクタが設けられる。
【００１８】
熱硬化性接着剤３は、発熱体７とレンズ鏡筒２との間に充填され、基板１とレンズ鏡筒２とを接着により接合する。より詳細には、熱硬化性接着剤３は、レンズ鏡筒２のレンズ枠５と基板１とを接着により接合する。熱硬化性接着剤３は、熱が与えられると硬化する接着剤（熱硬化性を有する接着剤）である限りにおいて、その材質に特に制限はない。熱硬化性接着剤３は、他の硬化性（光硬化性、紫外線硬化性等）を併せて有してもよい。例えば、熱硬化性接着剤３は、エポキシ樹脂をベースとする材料を用いた熱硬化性接着剤である。一例において、熱硬化性接着剤３の熱伝導率は、０．２１Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。
【００１９】
レンズ枠５は、レンズ４を保持する。一例において、レンズ枠５は樹脂製である。例えば、レンズ枠５は、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）またはポリアミド（ＰＡ）をベースとする材料を用いて形成される。熱硬化性接着剤３の熱伝導率とレンズ枠５の熱伝導率との差が小さい限りにおいて、レンズ枠５の材料は、特に限定されない。一例において、レンズ枠５の熱伝導率は、０．２４Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上０．５５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である。この場合、熱硬化性接着剤３の熱伝導率とレンズ枠５の熱伝導率との差は、０．３４Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であり、基板１の熱伝導率３．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）や、銅の熱伝導率３８６Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上４０２Ｗ／（ｍ・Ｋ）と比較して十分小さい。さらに、この場合、レンズ枠５の熱伝導率と熱硬化性接着剤３の熱伝導率との差が、基板１の熱伝導率と熱硬化性接着剤３の熱伝導率との差の略０．１２倍以下となる。
【００２０】
イメージセンサ６は、レンズ４を通って入射した光を電気信号に変換する。イメージセンサ６は、基板１の中心部分に設けられる。例えば、イメージセンサ６は、ＣＭＯＳイメージセンサまたはＣＣＤイメージセンサである。
【００２１】
発熱体７は、基板１に設けられる。図２に示される発熱体７は、基板１の表面の四隅に実装されているが、熱硬化性接着剤３に熱を与えることができる限り、発熱体７の構成に制限はない。例えば、発熱体７は、基板１に内蔵されてもよく、埋め込まれてもよい。
【００２２】
発熱体７は、エネルギーが付与されると発熱する。一例において、発熱体７はニクロム線で構成される。この場合、エネルギーは電力を介して付与される。レンズ鏡筒２の光学的な軸とイメージセンサ６の軸とのアライメントの後に、導線部より発熱体７にエネルギーを供給する。すると、基板１側から基板１と熱硬化性接着剤３との界面を介して熱硬化性接着剤３に熱が伝わり、当該界面における熱硬化性接着剤３の硬化が可能となる。
【００２３】
ランド８は、発熱体７を発熱させるための電力を供給する端子である。ランド８は、基板１の裏側に設けられる。スルーホール９は、基板１の表側に設けられた発熱体７と基板の裏側に設けられたランド８とを電気的に接続する。こうすると、発熱体７を発熱させるための電力を基板１の裏側から供給することができる。
【００２４】
次に、カメラモジュール１００を完成させるまでの手順を説明する。まず、レンズ鏡筒２を基板１に搭載した状態で、レンズ鏡筒２の光学的な軸とイメージセンサ６の軸とのアライメントを行う。ここで、接合に使われる熱硬化性接着剤３は、あらかじめ発熱体７上に塗布されている。アライメントの完了直後に、ランド８からの電力供給を開始する。すると、発熱体７が発熱し、発熱体７と熱硬化性接着剤３との界面を介して熱が熱硬化性接着剤３全体に伝わり、熱硬化性接着剤３の硬化が完了する。その後、ランド８からの電力供給を停止する。このようにして、カメラモジュール１００を完成させる。
【００２５】
本開示のカメラモジュール１００の構成においては、発熱体７が発した熱は、基板１から逃げにくく、発熱体７から界面を介して熱硬化性接着剤３に効率的に伝わる。したがって、より短時間で熱硬化性接着剤３を硬化させることが可能である。また、当該手順において、補助的にレーザーなどを使って接着剤を局所的に加熱することで、さらに安定的に熱硬化接着剤を硬化させることができる。
【００２６】
（実施の形態２）
図４は、本開示の実施の形態２に係るカメラモジュール１００の基板１の正面図である。実施の形態２においては、発熱体７を基板１の四隅に設ける構成に代えて、イメージセンサ６を取り囲むように配線された一本のニクロム線からなる発熱体７が基板１上に設けられている。こうすると、基板１とレンズ鏡筒２との接着界面をイメージセンサ６の周囲全体に亘って設けることができ、基板１とレンズ鏡筒２とをより強固に接着することができる。さらに、発熱体７をメアンダ状に配線することにより、当該接着界面に幅を持たせることができる。
【００２７】
（実施の形態３）
図５は、本開示の実施の形態３に係るカメラモジュール１００の基板１の正面図である。実施の形態３においては、イメージセンサ６を複数回周回するように配線された一本のニクロム線からなる発熱体７が基板１上に設けられている。この構成においても、基板１とレンズ鏡筒２との接着界面を、イメージセンサ６の周囲全体に設けることができ、基板１とレンズ鏡筒２とをより強固に接着することができる。さらに、当該接着界面に幅を持たせることもできる。
【００２８】
（実施の形態４）
図６Ａは、本開示の実施の形態４に係るカメラモジュール１００の基板１の正面図である。図６Ｂは、本開示の実施の形態４に係るカメラモジュール１００の基板１の側面図である。実施の形態４においては、平板状の発熱体７が設けられている。こうすると、熱硬化性接着剤３により均質に熱を与えることができる。
【００２９】
（実施の形態５）
図７Ａは、本開示の実施の形態５に係るカメラモジュール１００の基板１の正面図である。図７Ｂは、本開示の実施の形態５に係るカメラモジュール１００の基板１の側面図である。実施の形態５においては、発熱体７にエネルギーを供給する導線部を設ける代わりに、発熱体７に電磁波を照射するコイル１０を使用する。発熱体７はコイル１０から照射される電磁波を熱に変換し、その熱により熱硬化性接着剤３が硬化する。この場合、発熱体７は、電磁波を熱に変換できる限りにおいて、その材料に特に制限はない。例えば、発熱体７は、誘導加熱が可能である金属である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本開示に係るカメラモジュールは、主に車載を目的としたカメラに用いるのに好適である。
【符号の説明】
【００３１】
１  基板
２  レンズ鏡筒
３  熱硬化性接着剤
４  レンズ
５  レンズ枠
６  イメージセンサ
７  発熱体
８  ランド
９  スルーホール
１０  コイル
１００  カメラモジュール
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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