JP2008011144A

JP2008011144A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2008011144A
Application number: JP2006179178A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Yasui; 喜義安井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2008-01-17

Abstract

【課題】立体基板内に形成された開口部とこの開口部を挟んで相対する位置に装着される光学フィルタと撮像素子とにより形成される空間内へのダストの侵入を容易に防ぐことができる撮像装置を得る。
【解決手段】通気孔８を幅広形状として、平坦部８ｂから幅広部８ａの開口端に至る部分をテーパ状に形成する。これにより、通気孔８を封止するための接着剤をスムーズに流し込むことが可能となり、確実且つ迅速な封止作業を実現できる。そして、通気孔８を封止することで開口部５の空間Ｓへのダストの侵入を防ぐことができ、撮像素子２の撮像面や光学フィルタ３の表面にダストが付着することによる黒キズやシミ等の画質低下を抑制することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)やＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor )等の撮像素子を用いた撮像装置に係り、特に、ＭＩＤ(Molded Interconnect Device)と呼ばれる射出成型立体回路基板に、レンズ、光学フィルタ、撮像素子を実装して成る撮像装置に関する。

従来、上述した撮像装置が開発されている(例えば、特許文献１参照)。図９は、従来の撮像装置の表面図、図１０は図９のＢ−Ｂ線矢視断面図、図１１は図９の撮像装置の射出成型立体回路基板(以下、立体基板と呼ぶ)の表面図である。

図９から図１１において、撮像装置１０１の立体基板１０２は、光学フィルタ１０３を収納するフィルタ保護部１０４と、撮像素子１０５を収納する撮像素子保護部１０６と、フィルタ保護部１０４と撮像素子保護部１０６とを連通する開口部１０７とを有して構成される。

フィルタ保護部１０４は光学フィルタ１０３が嵌る程度の大きさに形成されており、撮像素子保護部１０６は撮像素子１０５よりも大きく形成されている。開口部１０７は、撮像素子１０５の撮像面の全面未満且つ有効画素範囲と同等かそれ以上の大きさの長方形状に形成されている。

光学フィルタ１０３は、フィルタ保護部１０４内の座面１０４ａに接着剤を用いて装着され、撮像素子１０５は撮像素子保護部１０６内の座面１０６ａに接着剤を用いて装着される。このように光学フィルタ１０３と撮像素子１０５は開口部１０７を挟んで相対する位置に装着される。光学フィルタ１０３と撮像素子１０５はフィルタ保護部１０４と撮像素子保護部１０６により、工程内での搬送や機器(携帯電話、パソコン等の各種機器)への組込み時の物理的衝撃から保護される。

また、図１０及び図１１に示すように、フィルタ保護部１０４の座面１０４ａの一部分に通気孔１０８が形成されている。この通気孔１０８は、撮像装置１０１の製造工程における加熱によって、開口部１０７の空間(立体基板１０２と光学フィルタ１０３と撮像素子１０５とで形成される空間)Ｓ内の膨張した空気を逃がすために設けられたものである。

加熱を行う製造工程としては、例えば光学フィルタ１０３と撮像素子１０５を立体基板１０２に装着する装着工程(装着に使用する接着剤を熱硬化させる)と、光学フィルタ１０３と撮像素子１０５を取り付けた後の立体基板１０２を携帯電話やパソコン等の各種機器のメイン基板(図示略)に半田付けするリフロー工程がある。
特開２００１−２４５１８６号公報

しかしながら、上述した従来の撮像装置１０１においては、開口部１０７の空間Ｓ内の空気を逃す通気孔１０８からダストが入り易く、そのダストが光学フィルタ１０３の表面や撮像素子１０５の撮像面に付着して不良の原因となる問題がある。特に、図１２(図１１のＣ−Ｃ線断面図)に示すように、通気孔１０８は細く(数十ミクロン程度)形成されているので、接着剤で埋めることによる封止が困難なこともあって、常にダストが入り易い状態となっている。

因みに、ダストは光学フィルタ１０３をフィルタ保護部１０４に装着する際にも発生する。すなわち、光学フィルタ１０３をフィルタ保護部１０４に装着する際に、フィルタ保護部１０４の寸法精度、光学フィルタ１０３の寸法精度、装着位置精度等のばらつきによって立体基板１０２と光学フィルタ１０３が接触して光学フィルタ１０３に欠けが発生し、そのときに落ちた欠片がダストとなる。

特に、光学フィルタ１０３の四隅は尖端部となっている関係上欠けが発生し易い。そして、光学フィルタ１０３から落ちた欠片がダストとなって通気孔１０８を通して空間Ｓに侵入して、光学フィルタ１０３の表面や撮像素子１０５の撮像面に付着に付着すると、黒キズやシミ等の画質低下が生ずる。

本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、立体基板内に形成された開口部とこの開口部を挟んで相対する位置に装着される光学フィルタと撮像素子とにより形成される空間内へのダストの侵入を容易に防ぐことができる撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の撮像装置は、撮像素子と、光学フィルタと、開口部を有すると共に該開口部と基板本体表面との間を連通する段差構造の通気孔を有し、前記撮像素子と前記光学フィルタとを前記開口部を挟んで相対する位置に装着する立体基板と、を備える。

この構成により、通気孔の経路長を長くとることができるので、通気孔に侵入するダストを通気孔内で滞留させることが可能となり、開口部に到達するダストの量を低減できる。したがって、ダストが光学フィルタの表面や撮像素子の撮像面に付着することによる黒キズやシミ等の画質低下を抑制することができる。

また、本発明の撮像装置は、前記通気孔の形状が、前記開口部から前記基板本体表面に至る経路において前記基板本体表面に向かって広がるテーパ形状となっている。このようにすることによって、通気孔を封止するための接着剤をスムーズに流し込むことが可能となり、確実且つ迅速な封止作業を実現できる。

また、本発明の撮像装置は、前記通気孔が接着剤で封止されている。このようにすることによって、開口部内へのダストの侵入を防ぐことができ、光学フィルタの表面や撮像素子の撮像面にダストが付着することによる黒キズやシミ等の画質低下を抑制することができる。

また、本発明の撮像装置は、前記通気孔に粘着剤が塗布されている。このようにすることによって、開口部内へのダストの侵入を防ぐことができ、光学フィルタの表面や撮像素子の撮像面にダストが付着することによる黒キズやシミ等の画質低下を抑制することができる。

また、本発明の撮像装置は、前記通気孔の表面が前記基板本体の表面の状態よりも粗くなっている。このようにすることによって、通気孔に侵入するダストを通気孔内で滞留させることが可能となり、開口部に到達するダストの量を低減できる。したがって、ダストが光学フィルタの表面や撮像素子の撮像面に付着することによる黒キズやシミ等の画質低下を抑制することができる。

また、本発明の撮像装置は、撮像素子と、光学フィルタと、開口部を有すると共に基板本体の前記光学フィルタを収納するフィルタ保護部の前記光学フィルタの各辺と対向する夫々壁面に少なくとも１つの突起部を有し、前記撮像素子と前記光学フィルタとを前記開口部を挟んで相対する位置に装着する立体基板と、を備える。

この構成により、光学フィルタの端面がフィルタ保護部の壁面に当たることを防止でき、光学フィルタの欠けを起因とするダストの発生を防止できる。

本発明により、立体基板内に形成された開口部とこの開口部を挟んで相対する位置に装着される光学フィルタと撮像素子とにより形成される空間内へのダストの侵入を容易に防ぐことができ、光学フィルタの表面や撮像素子の撮像面にダストが付着することによる黒キズやシミ等の画質低下を抑制することができる。

以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る撮像装置の表面図、図２は本実施の形態に係る撮像装置の裏面図、図３は本実施の形態に係る撮像装置の立体基板の表面図である。図１から図３において、本実施の形態の撮像装置１は、撮像素子２と、光学フィルタ３と、立体基板４とを備えて構成される。

立体基板４は、図９に示す従来の立体基板１０２と同様に、光学フィルタ３を収納するフィルタ保護部７と撮像素子２を収納する撮像素子保護部６とを連通する開口部５を有している。

光学フィルタ３はフィルタ保護部７の座面７ａ上に接着剤等の固着手段により装着されており、撮像素子２はその撮像面を開口部５側に向けて撮像素子保護部６の座面６ａ上に接着剤等の固着手段により装着されている。このように、撮像素子２と光学フィルタ３は立体基板４の開口部５を挟んで相対する位置に装着されている。

撮像素子２は例えばセラミックで構成され、光学フィルタ３は例えばガラスや樹脂等の材質で構成される。なお、光学フィルタ３の表面には赤外光を遮断するコーティングが施される場合もあるし、レンズ機能を持たせる場合もある。

フィルタ保護部７と撮像素子保護部６は、立体基板４に撮像素子２と光学フィルタ３を組み込んだ後の製造工程内での搬送時や、携帯電話やパソコン等の各種機器への組み込み時に、撮像素子２と光学フィルタ３を保護するためのものであり、いずれにおいても図９に示す従来の立体基板１０２と同様の形状に形成されている。

図１又は図３に示すように、フィルタ保護部７の４つの壁面夫々には、フィルタ保護部７の角部７ｂの近傍に２つの凸状の突起部７ｃが形成されている。突起部７ｃは光学フィルタ３の角部３ａを両側から支持して該角部３ａがフィルタ保護部７の壁面に当たるのを防ぐものである。

光学フィルタ３の角部３ａがフィルタ保護部７の壁面に当たらなくなることで光学フィルタ３に欠けが発生することが無くなり、この光学フィルタ３の欠けを起因とするダストの発生が無くなる。

このように、フィルタ保護部７に光学フィルタ３の角部３ａを両側から支持する突起部７ｂを設けることで、光学フィルタ３を立体基板４に装着する際に、光学フィルタ３の角部３ａが立体基板４に当たることなく、装着位置に案内することができ、光学フィルタ３の欠けを起因とするダストの発生を防止できる。

また、フィルタ保護部７の一部分には、開口部５と連通する通気孔８が設けられている。この通気孔８は、図９に示す従来の通気孔１０８と同様に、撮像装置１の製造工程における加熱によって膨張する空間(図５に示すように、開口部５とこの開口部５を挟んで対向配設される撮像素子２と光学フィルタ３とにより形成される空間Ｓ)内の空気を逃がすためのものである。

空間Ｓ内の膨張した空気を逃すことで立体基板４に取り付けた撮像素子２と光学フィルタ３が外れたり、破損したりすることがない。なお、加熱を要する工程とは、例えば撮像素子２と光学フィルタ３を立体基板４に装着する装着工程(装着に使用する接着剤を熱硬化させる)と、撮像素子２と光学フィルタ３を取り付けた後の立体基板４を携帯電話やパソコン等の各種機器のメイン基板(図示略)に半田付けするリフロー工程がある。

本実施の形態では、通気孔８は、図９に示す従来の通気孔１０８と比べて形状が大きく、またフィルタ保護部７の表面に露出する開口端から開口部５の空間Ｓに至る経路長が長くなっている。

図４は図１における通気孔８の拡大図、図５は図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。図４及び図５に示すように、通気孔８は、幅広部８ａと、平坦部８ｂと、通気部８とからなり、幅広部８ａと平坦部８ｂとで段差を持たせて経路長を稼いでいる。幅広部８ａは平坦部８ｂと通気部８ｃ夫々よりも幅広であり、平坦部８ｂから幅広部８ａの開口端に至るテーパ状に広がった切り欠き形状としてフィルタ保護部７上に設けられる。

このように、通気孔８を幅広形状として、平坦部８ｂから幅広部８ａの開口端に至る部分をテーパ状とすることで、立体基板４に撮像素子２と光学フィルタ３を装着した後に、通気孔８の幅広部８ａ側より接着剤を流し込んで通気孔８を封止することができる。

この際、図６に示すように通気孔８を封止するための接着剤１０がスムーズに流れ込むので、確実且つ迅速な封止作業を実現できる。そして、通気孔８を封止することで開口部５の空間Ｓへのダストの侵入を防ぐことができ、撮像素子２の撮像面や光学フィルタ３の表面にダストが付着することによる黒キズやシミ等の画質低下を抑制することができる。

また、通気孔８を段差構造とすることでダストが侵入する経路長を長くとることができ、これによって立体基板４に撮像素子２と光学フィルタ３を装着して通気孔８を封止するまでの間も、通気孔８に侵入するダストが通気孔８内の平坦部８ｂまでの間に滞留することから、開口部５の空間Ｓに到達するダストの量を低減できる。

また、通気孔８を接着剤によって封止しない場合でも、通気孔８の全体あるいはその一部に粘着性の物質を塗布することによりダストの侵入を食い止めることができる。あるいは通気孔８の表面状態を粗にすることにより、見掛けの表面積を増やし、ダスト侵入の経路長を稼ぐことも可能である。

また、通気孔８の接着剤による封止は、撮像素子２と光学フィルタ３を取り付けた後の立体基板４を携帯電話やパソコン等の各種機器のメイン基板(図示略)に半田付けするリフロー工程の前でも後でも良いが、リフロー時の熱の影響を受けるようなことがあればリフロー工程後が好適である。

このように本実施の形態に係る撮像装置１によれば、通気孔８を幅広形状として、平坦部８ｂから幅広部８ａの開口端に至る部分をテーパ状に形成したので、通気孔８を封止するための接着剤をスムーズに流し込むことが可能となり、確実且つ迅速な封止作業を実現できる。

そして、通気孔８を封止することで開口部５の空間Ｓへのダストの侵入を防ぐことができ、撮像素子２の撮像面や光学フィルタ３の表面にダストが付着することによる黒キズやシミ等の画質低下を抑制することができる。

また、立体基板４側の形状のみを変更することで対応可能であるので、従来の製造工程を大幅に変更することなく、製造を継続することができる。これにより、部品コストのアップも殆どなく同等にでき、かつダストが侵入することによる不良品を大幅に削減することができる。

また、本実施の形態に係る撮像装置１によれば、フィルタ保護部７に光学フィルタ３の角部３ａを両側から支持する突起部７ｂを設けて光学フィルタ３の角部３ａがフィルタ保護部７の角部７ｂに当たらないようにしたので、立体基板４への光学フィルタ３の装着時にダストの原因となる光学フィルタ３の欠けを抑制することができる。

なお、本実施の形態では、通気孔８には接着剤注入のための幅広部８ａを設けたが、幅広部８ａの開口部５側及び平坦部８ｂは通気部８ｃと同幅であっても幅広部８ａの外周側が幅広であれば、接着剤注入の平易性には問題がない。図７に応用例の通気孔８周辺の拡大図を示す。この図に示す応用例では、平坦部８ｂを幅広部８ａよりも緩やかなテーパ形状とすることで、さらにスムーズに接着剤を流し込むことが可能となる。

また、本実施の形態では、通気孔８の経路に２段の段差を設けたが、この段差の数に限定はなく任意である。

また、本実施の形態では、突起部７ｃをフィルタ保護部７の４つの壁面夫々に対して２つ設けたが、その個数は光学フィルタ４のサイズに応じて適宜決定すれば良い。したがって、少なくとも１つあれば良い。逆に、フィルタ保護部７の四隅の角部７ａのみを逃がす形状であっても同様の効果が期待できる。そのようにした一例を図８に示す。

本発明は、立体基板内に形成された開口部の空間内へのダストの侵入を容易に防ぐことができると言った効果を有し、立体基板内に形成された開口部とこの開口部を挟んで相対する位置に装着される光学フィルタと撮像素子とにより形成される撮像装置への適用が可能である。

本発明の一実施の形態に係る撮像装置の表面図実施の形態に係る撮像装置の裏面図実施の形態に係る撮像装置の立体基板の表面図実施の形態に係る撮像装置の立体基板における通気孔周辺の拡大図図１のＡ−Ａ線断面図実施の形態に係る撮像装置の立体基板における通気孔の封止状態を示す断面図実施の形態の応用例である立体基板における通気孔周辺の拡大図実施の形態の応用例である立体基板におけるフィルタ保護部の表面図従来の撮像装置の表面図図９のＢ−Ｂ線矢視断面図従来の撮像装置の立体基板の表面図図１１のＣ−Ｃ線断面図

符号の説明

１撮像装置
２撮像素子
３光学フィルタ
３ａ、７ｂ角部
４立体基板
５開口部
６撮像素子保護部
６ａ、７ａ座面
７フィルタ保護部
７ｃ突起部
８通気孔
８ａ幅広部
８ｂ平坦部
８ｃ通気部
１０接着剤
Ｓ空間

Claims

撮像素子と、
光学フィルタと、
開口部を有すると共に該開口部と基板本体表面との間を連通する段差構造の通気孔を有し、前記撮像素子と前記光学フィルタとを前記開口部を挟んで相対する位置に装着する立体基板と、
を備える撮像装置。
前記通気孔は、前記開口部から前記基板本体表面に至る経路において前記基板本体表面に向かって広がるテーパ形状を成す請求項１に記載の撮像装置。
前記通気孔が接着剤で封止されている請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
前記通気孔に粘着剤が塗布されている請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
前記通気孔の表面が前記基板本体の表面の状態よりも粗くなっている請求項１から請求項４の何れかに記載の撮像装置。
撮像素子と、
光学フィルタと、
開口部を有すると共に基板本体の前記光学フィルタを収納するフィルタ保護部の前記光学フィルタの各辺と対向する夫々壁面に少なくとも１つの突起部を有し、前記撮像素子と前記光学フィルタとを前記開口部を挟んで相対する位置に装着する立体基板と、
を備える撮像装置。