(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光部を有するイメージセンサチップと、
このイメージセンサチップに電気的に接続されており、かつそれぞれの一部が実装用の端子部として形成されている複数の導体と、
開口部を有するケース状をしているとともに、上記複数の導体を支持し、かつ上記イメージセンサチップを内部に収容している樹脂成形部と、
上記樹脂成形部の上記開口部を閉塞し、少なくとも一部分が上記受光部に対向するレンズとされたカバー体と、
を具備している、イメージセンサモジュールであって、
上記カバー体は透光性材料からなり、かつ、このカバー体の上面には、上記レンズの一定領域以外の箇所における光の透過を防止する絞りとして機能させるための遮光層が設けられていることを特徴とする、イメージセンサモジュール。
【請求項２】
上記カバー体は、上記開口部に嵌合しており、かつこれらカバー体と上記開口部の周縁部とは、接着剤を介して接着され、または融着されている、請求項１に記載のイメージセンサモジュール。
【請求項３】
上記樹脂成形部は、遮光性を有している、請求項１または２に記載のイメージセンサモジュール。
【請求項４】
上記樹脂成形部内の底部には、上記イメージセンサチップを嵌入させるための凹部が形成されており、かつこの凹部の側壁面は、この凹部の底面に近づくほどこの凹部の幅を狭くする傾斜面とされている、請求項１ないし３のいずれかに記載のイメージセンサモジュール。
【請求項５】
上記遮光層は、遮光性塗料、もしくは遮光性フィルムによって形成されている、請求項１ないし４のいずれかに記載のイメージセンサモジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、デジタルカメラなどの撮像用機器や、スキャナ装置などの画像読み取り機器の構成部品として好適に用いられるイメージセンサモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、イメージセンサモジュールの一例としては、特開平５−２４３５４０号公報に所載のものがあり、これを本願の図８に示す。この従来のイメージセンサモジュールＢは、イメージセンサチップ９０とこのイメージセンサチップ９０に電気的に導通する複数の導体９２とが樹脂成形部９１内に封入された構造を有している。ただし、各導体９２の一部は、樹脂成形部９１の外部に突出した端子部９２ａとされている。樹脂成形部９１は、透光性を有する樹脂９１ａと透光性を有しない樹脂９１ｂとによって構成されている。このイメージセンサモジュールＢを使用するときには、レンズ８０を支持するレンズマウント８１によってこのイメージセンサモジュールＢを覆い、レンズ８０を透過してきた外部からの光をイメージセンサチップ９０の受光部で受光させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のイメージセンサモジュールＢにおいては、その使用時には、このイメージセンサモジュールＢとは別体に形成されたレンズマウント８１と組み合わせる必要があるため、それら全体のコストが高くなる。また、それらを所望の箇所に個々に取り付ける作業も煩雑となる。さらに、レンズマウント８１は、イメージセンサモジュールＢよりも一回り大きなサイズに形成しなければならず、それら全体のサイズも大きくなる。
【０００４】
本願発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、全体の小型化および低コスト化を図ることができるとともに、所望の箇所に取り付けて使用するときの利便性をも高めることができるイメージセンサモジュールを提供することをその課題としている。
【０００５】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００６】
本願発明によって提供されるイメージセンサモジュールは、受光部を有するイメージセンサチップと、このイメージセンサチップに電気的に接続されており、かつそれぞれの一部が実装用の端子部として形成されている複数の導体と、開口部を有するケース状をしているとともに、上記複数の導体を支持し、かつ上記イメージセンサチップを内部に収容している樹脂成形部と、上記樹脂成形部の上記開口部を閉塞し、少なくとも一部分が上記受光部に対向するレンズとされたカバー体と、を具備している、イメージセンサモジュールであって、上記カバー体は透光性材料からなり、かつ、このカバー体の上面には、上記レンズの一定領域以外の箇所における光の透過を防止する絞りとして機能させるための遮光層が設けられていることを特徴としている。
【０００７】
本願発明は、イメージセンサモジュールを収容してこれを保護する役割や、導体を支持する役割をもつ樹脂成形部をさらに有効に利用することにより、結像用のレンズを合理的に支持させようとするものである。本願発明によれば、イメージセンサモジュール自体に結像用のレンズが具備されているために、イメージセンサモジュールを使用するときには、従来とは異なり、イメージセンサモジュールとは別体のレンズマウントを用いる必要を無くすことが可能となり、所望箇所への実装作業などが容易化される。さらに重要な効果として、本願発明においては、イメージセンサモジュールの元々の構成要素であった樹脂成形部にレンズを支持させる構成としているために、モジュール全体の部品点数の増加を抑制し、全体の小型化ならびに低コスト化を図ることもできる。
【０００８】
【０００９】
また、本願発明によれば、上記樹脂成形部の内部を上記カバー体を利用して密閉することができ、上記イメージセンサチップの保護や上記樹脂成形部内へのダスト類や湿気の進入防止を適切に図ることが可能となる。このことは、上記イメージセンサチップの受光部が設けられている面を上記樹脂成形部とは別個の透明樹脂を用いて覆う必要性を無くすことができることを意味する。さらに、本願発明によれば、絞りとして機能する遮光層により、外部の光が上記カバー体の上記レンズの一定領域以外の箇所を透過して上記イメージセンサチップに向けて進行しないようにし、撮像画像の質劣化を防止することができる。上記カバー体自体は、透光性材料で形成されているために、このカバー体の一部をたとえば凸状の湾曲面に形成すれば、この部分がレンズとなり、このカバー体の一部をレンズとして簡単に形成することも可能となる。
【００１０】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記カバー体は、上記開口部に嵌合しており、かつこれらカバー体と上記開口部の周縁部とは、接着剤を介して接着され、または融着されている。
【００１１】
このような構成によれば、上記樹脂成形部への上記カバー体の装着が容易かつ確実化されるのに加え、上記カバー体と上記樹脂成形部との嵌合部分に気密シール性をもたせて、上記樹脂成形部内の密封をより確実なものにすることが可能となる。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記樹脂成形部は、遮光性を有している。
【００１５】
このような構成によれば、外部の光が上記樹脂成形部を透過して上記イメージセンサチップに向けて進行しないようにすることが簡単に達成され、撮像画像の質劣化を防止するのにより好ましいものとなる。
【００１６】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記樹脂成形部内の底部には、上記イメージセンサチップを嵌入させるための凹部が形成されており、かつこの凹部の側壁面は、この凹部の底面に近づくほどこの凹部の幅を狭くする傾斜面とされている。
【００１７】
このような構成によれば、このイメージセンサモジュールの製造段階において、上記樹脂成形部内に上記イメージセンサチップを投入したときに、上記傾斜面のガイド作用によって上記イメージセンサチップを上記樹脂成形部内の凹部内に導くことができる。したがって、上記イメージセンサチップの位置決めを容易かつ正確に行なうことができる。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
本願発明のその他の特徴および利点については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２２】
図１および図２は、本願発明に係るイメージセンサモジュールの一例を示している。本実施形態のイメージセンサモジュールＡは、イメージセンサチップ１、複数の導体２、樹脂成形部３、およびカバー体５を具備して構成されている。カバー体５の一部が結像用のレンズ４として形成されている。
【００２３】
樹脂成形部３は、黒色のエポキシ樹脂などの遮光性を有する樹脂からなり、上面が開口したケース状である。より具体的には、この樹脂成形部３は、底壁３０と、この底壁３０から起立する４つの側壁３１とを有しており、これらによって上部開口状の収容空間部３２が形成されている。
【００２４】
イメージセンサチップ１は、たとえば矩形状のＣＣＤチップであり、その上面には受光部１０と複数の電極１１とが設けられている。受光部１０が光を受けたときには、その受光量に対応した複数画素分についての画像信号が複数の電極１１の所定部分から出力可能である。このイメージセンサチップ１は、樹脂成形部３の収容空間部３２内に収容され、かつ底壁３０の上面にボンディングされている。ただし、底壁３０の上面には、矩形の凹部３３が形成されており、イメージセンサチップ１はこの凹部３３に嵌入することによりその位置決めが図られるようになっている。凹部３３を規定する４つの側壁面３３ｂは、凹部３３の底面３３ａに近づくほどこの凹部３３の縦横の幅を狭くする傾斜面となっている。
【００２５】
各導体２は、銅などの金属製であり、後述する導体フレーム６から作製される。各導体２は、樹脂成形部３の側壁３１をその厚み方向に貫通していることにより樹脂成形部３によって支持されている。各導体２のうち、樹脂成形部３内に位置する一端部は、ワイヤＷを介してイメージセンサチップ１の電極１１と接続されている。これに対し、各導体２のうち、樹脂成形部３の外部に露出した部分は、適宜の形状に屈曲されており、その一部は、底壁３０の下面３０ｂと略面一高さの底面を有する面実装用の端子部２０とされている。
【００２６】
カバー体５は、たとえば透光性を有する樹脂製であり、矩形のプレート状である。レンズ４は、このカバー体５の上面および下面のそれぞれの中央部にレンズ面４０ａ，４０ｂとしての膨出した曲面を形成することによって、このカバー体５と一体に形成されている。カバー体５の上面のうち、レンズ面４０ａ以外の部分には、遮光層５１が設けられている。この遮光層５１は、たとえば遮光性に優れる黒色塗料をカバー体５に塗布することによって形成されたものである。ただし、本願発明はこれに限定されず、たとえば遮光性を有するフィルムをカバー体５に貼付するなどの手段によって遮光層５１を設けてもよい。遮光層５１は、レンズ面４０ａの一部分を覆うように設けられていてもよく、この遮光層５１には、レンズ面４０ａに入射する光を絞る役割をもたせることもできる。
【００２７】
カバー体５は、樹脂成形部３の開口部３４を塞ぐように樹脂成形部３に装着されている。より具体的には、樹脂成形部３の開口部３４の周縁部内周には、凹状段部３５が形成されており、カバー体５はこの凹状段部３５に当接するようにして開口部３４に嵌合している。これにより、レンズ４はイメージセンサチップ１の受光部１０の直上に配置されている。カバー体５と開口部３４の周縁部とは、たとえば接着剤を介して接着されている。
【００２８】
次に、上記構成のイメージセンサモジュールＡの製造方法の一例について、図３〜図７を参照して説明する。
【００２９】
イメージセンサモジュールＡを製造するには、まず図３に示すように、樹脂成形部３を成形する。ただし、その樹脂成形の際には、樹脂成形部３の各側壁３１に導体フレーム６の一部を貫通させるようにする。より具体的には、導体フレーム６は、たとえば銅などの金属板を打ち抜きプレス加工することにより形成されたものであり、図４に示すように、互いに間隔を隔てて一定方向（図面では左右方向）に延びる一対のサイドバンド部６０と、これら一対のサイドバンド部６０どうしを繋ぐ複数のクロスバンド部６１とを有している。各クロスバント部６１および各サイドバンド部６０には、それらによって囲まれた矩形状領域の中央部に向けて突出した帯状の複数のリード部２Ａが連設されている。樹脂成形部３は、トランスファモールド法により成形することが可能であり、その作業に際しては、成形用金型の上型と下型との間に各リード部２Ａの一部分を挟み込ませるようにセッティングする。このようにして樹脂成形部３の成形を行なうと、その側壁３１には各リード部２Ａが貫通した状態となる。樹脂成形部３の成形作業は、導体フレーム６をその長手方向に搬送して金型のセッティング箇所に順次送り込むことにより繰り返して行ない、導体フレーム６の長手方向には複数の樹脂成形部３を一定間隔で並べるように形成していく。
【００３０】
次いで、図５に示すように、イメージセンサチップ１を樹脂成形部３の開口部３４から収容空間部３２内に投入し、底壁３０にボンディングする。その後は、導体フレーム６の各リード部２Ａとイメージセンサチップ１の各電極１１とを接続するためのワイヤＷのボンディング作業を行なう。この作業は、ワイヤボンディング用のキャピラリの先端を開口部３４から樹脂成形部３内に挿入させることによって適切に行なうことができる。樹脂成形部３内へのイメージセンサチップ１の投入に際し、その投入位置に多少の位置ずれが生じた場合には、傾斜状の側壁面３３ｂによってイメージセンサチップ１を凹部３３内に落とし込むようにガイドさせることができる。したがって、イメージセンサチップ１の投入作業を容易にし、かつその正確度をも高めることができる。
【００３１】
その後は、図６に示すように、カバー体５を凹状段部３５に当接させるようにして樹脂成形部３の開口部３４に嵌合し、かつこの嵌合部分においてそれらを接着剤を用いて接着させる。ただし、本願発明においては、これに代えて、たとえば図７に示すような手段を用いることもできる。この手段においては、まず同図（ａ）に示すように、カバー体５の一部を樹脂成形部３の開口部３４の周縁部に嵌合させた状態において、その嵌合部分に超音波を作用させて加熱する。このようにすれば、同図（ｂ）に示すように、互いに嵌合した部分どうしを融着させることができ、それらの間に隙間を生じないようにすることがより徹底される。
【００３２】
カバー体５の装着を終えた後には、図６の符号ｎ１で示す箇所において導体フレーム６の各リード部２Ａを切断し、樹脂成形部３の外部に各リード部２Ａの一部を突出させた状態に残存させる。この切断工程により、最終製品に近いイメージセンサモジュールの中間品を導体フレーム６から分離させることができる。その後は、各リード部２Ａのフォーミング加工を行い、面実装用の端子部２０を形成する。上記した一連の工程によれば、図１および図２に示した構成のイメージセンサモジュールＡが適切に製造される。
【００３３】
次に、イメージセンサモジュールＡの作用について説明する。
【００３４】
このイメージセンサモジュールＡは、結像用のレンズ４を具備している。したがって、このイメージセンサモジュールＡの使用に際しては、レンズ４の代替となる他のレンズやこのレンズを支持する部材を別途準備しておいてからそのレンズをイメージセンサモジュールＡの正面に設けるといった煩わしさを無くすことが可能となる。レンズ４は、樹脂成形部３に支持されているために、レンズ４を支持するための専用の部品を用いる場合と比較すると、部品点数の増加を抑制し、製造コストを低くすることもできる。このイメージセンサモジュールＡは、面実装型として構成されているために、その実装に際してはハンダリフローの手法を用いた面実装が可能であり、その実装作業を自動化することもできる。
【００３５】
このイメージセンサモジュールＡを利用して撮像を行なう場合、樹脂成形部３および遮光層５１は、いずれも外部の光を遮断するため、レンズ４を透過する光以外には、樹脂成形部３内への光の進入が生じないこととなる。したがって、外乱光の影響を受けない、またはその影響の少ない質の高い撮像画像を得ることが可能となる。
【００３６】
樹脂成形部３の収容空間部３２は、カバー体５によって密閉されている。このため、収容空間部３２内にダスト類や湿気などが進入することを防止することができる。したがって、イメージセンサチップ１やワイヤＷの保護が図られるとともに、受光部１０の汚れ防止を図ることができる。一般に、イメージセンサチップの保護を図る場合には、透明樹脂によってイメージセンサチップを囲み込むといった手段が採用されるが、本実施形態においてはそのような手段を採用しなくても、イメージセンサチップ１を適切に保護することが可能である。
【００３７】
本願発明の内容は、上述の実施形態に限定されない。本願発明に係るイメージセンサモジュールの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。本願発明に係るイメージセンサモジュールの製造方法の各工程の具体的な構成は、種々に変更自在である。
【００３８】
上記実施形態においては、カバー体５の一部がレンズ４として形成されているが、本願発明はこれに限定されず、たとえばカバー体の全体がレンズとされていてもかまわない。また、樹脂成形部は、イメージセンサチップの全体を取り囲んだ形態に形成することも可能であり、要は、複数の導体を支持し、かつイメージセンサチップを内部に収容するものとして形成されていればよい。
【００３９】
本願発明のイメージセンサモジュールには、その機能を高めるための種々の要素を追加して設けることも可能である。たとえば、赤外線遮断フィルムを追加して設けることにより、赤外線を含まない、または赤外線が少なくされた光をイメージセンサチップで受光させるようにし、撮像画像の質を高めることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本願発明に係るイメージセンサモジュールの一例を示す断面図である。
【図２】  図１に示すイメージセンサモジュールの分解斜視図である。
【図３】  図１に示すイメージセンサモジュールの製造工程の一部を示す断面図である。
【図４】  図３に示す工程で用いられる導体フレームの要部平面図である。
【図５】  図１に示すイメージセンサモジュールの製造工程の一部を示す断面図である。
【図６】  図１に示すイメージセンサモジュールの製造工程の一部を示す断面図である。
【図７】  （ａ），（ｂ）は、カバー体を樹脂成形部に嵌合させて融着させる工程の要部断面図である。
【図８】  従来技術の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
Ａ  イメージセンサモジュール
１  イメージセンサチップ
２  導体
２Ａ  リード部
３  樹脂成形部
４  レンズ
５  カバー体
６  導体フレーム
１０  受光部
２０  端子部
３０  底壁（樹脂成形部の）
３１  側壁（樹脂成形部の）
３２  収容空間部
３３  凹部
３３ｂ  側壁面
３４  開口部（樹脂成形部の）
５１  遮光層
【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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