JP2012034070A

JP2012034070A - 基板の接着方法、基板の実装構造、電子機器、及び基板

Info

Publication number: JP2012034070A
Application number: JP2010170152A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Matsuo; 勝幸松尾
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2010-07-29
Filing date: 2010-07-29
Publication date: 2012-02-16

Abstract

【課題】撮像素子等を搭載する基板の接着強度を向上する。
【解決手段】開口部７１を有するとともに、この開口部７１の周縁に沿って多数の溝７２を有する基板７と、この基板７に重ね合わせる他の基板６と、を接着する方法であって、開口部７１及び多数の溝７２を有する基板７と他の基板６とを位置決めして重ね合わせる。次に、その重ね合わせた両基板６・７の開口部７１の内周に沿って接着剤１０を塗布して、その接着剤１０を開口部７１外側の両基板６・７間に毛管現象により浸み込ませる。その後、開口部７１に沿って露出した接着剤１０部分に紫外線を照射する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、撮像素子等を搭載する基板の接着方法と、その接着方法によって接着される基板の実装構造と、その実装構造による基板を備える電子機器と、以上に用いる基板に関する。

今日、デジタルカメラやカメラ付き携帯電話等の携帯型の撮像装置では、小型化及び薄型化の要望が強く、内部には高集積化且つ高密度化した部品を組み込んでいる。また、撮像装置は、撮像素子の高画素化に伴い、レンズ鏡胴等への撮像素子の固定にも高精度が要求される。
そこで、撮像素子のレンズ鏡胴等へ固定を、撮像素子が接着固定されたプレートをレンズ鏡胴等へねじ止めする方式で行う構成のものにおいては、プレートをレンズ鏡胴等へ取り付けた際にレンズ鏡胴の光軸とプレートに接着固定された撮像素子の受光面中央法線とが正しく一致するように、プレートに対する撮像素子の向きの調整を行い、その状態で撮像素子をプレートに接着固定していた。

また、撮像素子の受光面に異物が付着しないようにするために、光学ローパスフィルタと受光面の間に枠状の弾性体を介在させるなどすることにより、撮像素子の前面に密閉空間を形成して、受光面への異物の付着を防止するようにしていた。

そして、特許文献１には、撮像装置の小型化、薄型化を実現させることができる撮像素子ユニットとして、撮像素子が接着固定されるプレートに、撮像素子の外形形状に対応した矩形の貫通孔を設け、この貫通孔内に撮像素子を嵌め込み、貫通孔の内壁と撮像素子の側面部との間に形成される間隙に接着剤を注入し硬化させることによって撮像素子をプレートに接着固定する構成の撮像素子ユニットが開示されている。

特開２００６−１７３８９０号公報

しかしながら、特許文献１の撮像装置では、撮像素子は貫通孔の内壁と撮像素子の側面部との間に形成される間隙に注入された接着剤によって固定されるだけの構成であるので、撮像素子周辺の強度の確保が困難となり、落下衝撃、経時変化及び環境変化により受光面位置が変化する虞があった。

本発明の課題は、撮像素子等を搭載する基板の接着強度を向上することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、開口部を有するとともに、この開口部の周縁に沿って多数の溝を有する基板と、この基板に重ね合わせる他の基板と、を接着する方法であって、前記開口部及び多数の溝を有する基板と前記他の基板とを位置決めして重ね合わせるステップと、重ね合わせた両基板の前記開口部の内周に沿って接着剤を塗布して、その接着剤を前記開口部外側の両基板間に毛管現象により浸み込ませるステップと、前記開口部に沿って露出した前記接着剤部分に紫外線を照射するステップと、を含むことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板の接着方法であって、前記接着剤として嫌気性紫外線硬化接着剤を用いることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の基板の接着方法であって、前記開口部及び多数の溝を有する基板として紫外線不透過の基板を用いることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の基板の接着方法であって、前記開口部の内方において、前記他の基板に電子部品が搭載されていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の基板の接着方法であって、前記他の基板の前記電子部品と反対面側には撮像素子が搭載されていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、開口部を有するとともに、この開口部の周縁に沿って多数の溝を有する基板と、この基板に重ね合わせる他の基板と、を備え、請求項１から５のいずれか一項に記載の接着方法によって接着される基板の実装構造を特徴とする。

請求項７に記載の発明は、筐体の内部に収納され、請求項６に記載の実装構造による基板を備える電子機器を特徴とする。

請求項８に記載の発明は、他の部材と接着される基板であって、その接着面側に多数の溝の加工が施されていることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の基板であって、前記多数の溝は、プレス加工により形成されていることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載の基板であって、前記多数の溝は、絞りプレス加工または半抜きプレス加工により形成されることを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、請求項８または９に記載の基板であって、前記多数の溝は、プレス加工によりテーパー状に形成されることを特徴とする。

本発明によれば、撮像素子等を搭載する基板の接着強度を向上することができる。

本発明を適用した電子機器の一実施形態の構成を示すもので、レンズユニットの斜視図である。図１のレンズユニットを背面側から見た斜視図である。図２のレンズユニットとセンサーアッシー等の分解図である。図３のセンサープレートの拡大図である。図４のセンサープレートを裏面側から見た図である。図５のセンサープレートの要部を拡大して一部を破断した図である。図６の矢印Ａ部の拡大図である。図３のセンサー基板の要部とセンサープレートの分解図である。図８のセンサー基板とセンサープレートを重ねて一部を破断した図である。図９の開口部内側に接着剤を塗布した状態の図である。図１０の矢印Ｂ部の拡大図である。半抜きプレス加工を示した断面図である。変形例の絞りプレス加工を示した断面図である。

以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
図１は本発明を適用した電子機器の一実施形態の構成としてレンズユニットを示したもので、図２はそのレンズユニットを背面側から見た図、図３はそのレンズユニットとセンサーアッシー等の分解図である。図中、１はレンズユニット、２はセンサーアッシー、３は光学フィルタ、４はラバー、５はビスである。

図示のように、センサーアッシー２は、センサー基板をなすフレキシブル基板６と、センサープレートをなすステンレス製の金属基板７と、撮像素子８（図８参照）及びその電子回路を構成する電子部品９を備える。
このセンサーアッシー２は、フレキシブル基板６の端部の表裏に搭載した撮像素子８及び電子部品９の部分が、レンズユニット１の内部に、ＯＬＰＦ（Optical Low Pass Filter）による光学フィルタ３、及びその周囲のラバー４を介し、金属基板７の周囲において、複数のビス５により組み付けられる。
なお、金属基板７の矩形の開口部７１の内方に電子部品９が位置している。

図４は金属基板７を拡大したもので、図５はその金属基板７を裏面側から見た図、図６はその金属基板７の要部を拡大して一部を破断した図、図７はその矢印Ａ部の拡大図である。

金属基板７の矩形の開口部７１の周囲には、図示のように、放射状に多数の溝７２が形成されている。この多数の溝７２は、金属基板７の開口部７１の周縁に沿って、その内側に開口して放射状に形成されている。

ここで、多数の溝７２は、図１２に拡大して示すように、金属基板７の板厚よりも段差が小さい半抜きプレス加工により形成されている。

図８はフレキシブル基板６の要部と金属基板７を分解して示したものである。

図示のように、フレキシブル基板６の端部には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）による撮像素子８が下面に搭載されて、その電子回路を構成する電子部品９が上面に搭載されている。

以上において、フレキシブル基板６と金属基板７は、図８に示すように、所定位置に位置決めして、図示しない組立治具上において、図９に示すように、重ね合わされる。

次に、重ね合わせた両基板６・７の開口部７１の多数の溝７２が開口する内周に沿って、図１０に示すように、接着剤１０を塗布して、その接着剤１０を開口部７１の外側の両基板６・７の間に毛管現象により浸み込ませる。

すなわち、嫌気硬化性を具備し、ＵＶ（Ultraviolet ray：紫外線）の照射で硬化する嫌気性ＵＶ硬化接着剤１０を、重ね合わせた両基板６・７の開口部７１の多数の溝７２が開口する内周に沿って塗布する。
この塗布した嫌気性ＵＶ硬化接着剤１０は、図１１に拡大して示したように、開口部７１に開口する多数の溝７２に入り込むとともに、開口部７１の外側の両基板６・７の隙間に毛管現象により浸み込んで行く。

その後、開口部７１に沿って露出した嫌気性ＵＶ硬化接着剤１０の部分にＵＶを照射する。このＵＶ照射により開口部７１に沿って露出した接着剤部分は硬化する。

そして、金属基板７が邪魔して照射ＵＶが届かない、開口部７１に開口する多数の溝７２に入り込んだ接着剤１０、及び開口部７１の外側のフレキシブル基板６との隙間に浸み込んだ接着剤１０は、自身の嫌気硬化性により徐々に硬化する。

こうして、塗布した接着剤１０は、金属基板７の開口部７１に開口する多数の溝７２及びフレキシブル基板６との隙間の奥まで浸透し易くなり、嫌気効果で硬化する範囲を広げることが可能となる。
更に、多数の溝７２のせん断面を接着面として使用することが可能となり、嫌気効果で硬化する範囲の拡大と合わせて、従来と比較して、接着面積が増えることにより、接着強度の向上を図ることができる。

従って、撮像素子８を搭載するフレキシブル基板６と金属基板７の接着強度を向上することができる。
また、金属基板７の矩形の開口部７１の内方に電子部品９を位置させているので、開口部７１の周囲を、接着剤を塗布する部分として用いるとともに、開口部７１の内方を有効に利用ことができる。

（変形例）
図１３は変形例として絞りプレス加工を示した断面図で、多数の溝７２を、図示のように、板厚よりも段差が大きい絞りプレス加工により形成してもよいが、嫌気性接着材の硬化のしやすさを考えると、段差は小さい方が望ましい。

また、多数の溝７２を、半抜きプレス加工や絞りプレス加工に代えて、図示しないが、プレス加工によりテーパー状に形成してもよい。
金属基板７に多数の溝７２を作る加工は、このようなプレス加工を用いれば、容易に作成することができる。

（他の変形例）
以上の実施形態においては、レンズユニットとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、レンズユニットを備える携帯電話などの機器であってもよい。
また、実施形態では、他の基板をフレキシブル基板としたが、リジット基板でもよい。
さらに、実施形態では、開口部及び多数の溝を有する基板を金属基板としたが、セラミック基板や着色ガラス基板であってもよい。

なお、基板、開口部、溝の形状等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
また、硬化促進剤を併用してもよい。

１レンズユニット
２センサーアッシー
３光学フィルタ
４ラバー
５ビス
６他の基板
７開口部及び多数の溝を有する基板
７１開口部
７２溝
８撮像素子
９電子部品
１０嫌気性紫外線硬化接着剤

Claims

開口部を有するとともに、この開口部の周縁に沿って多数の溝を有する基板と、この基板に重ね合わせる他の基板と、を接着する方法であって、
前記開口部及び多数の溝を有する基板と前記他の基板とを位置決めして重ね合わせるステップと、
重ね合わせた両基板の前記開口部の内周に沿って接着剤を塗布して、その接着剤を前記開口部外側の両基板間に毛管現象により浸み込ませるステップと、
前記開口部に沿って露出した前記接着剤部分に紫外線を照射するステップと、を含むことを特徴とする基板の接着方法。
前記接着剤として嫌気性紫外線硬化接着剤を用いることを特徴とする請求項１に記載の基板の接着方法。
前記開口部及び多数の溝を有する基板として紫外線不透過の基板を用いることを特徴とする請求項１または２に記載の基板の接着方法。
前記開口部の内方において、前記他の基板に電子部品が搭載されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の基板の接着方法。
前記他の基板の前記電子部品と反対面側には撮像素子が搭載されていることを特徴とする請求項４に記載の基板の接着方法。
開口部を有するとともに、この開口部の周縁に沿って多数の溝を有する基板と、
この基板に重ね合わせる他の基板と、を備え、
請求項１から５のいずれか一項に記載の接着方法によって接着されることを特徴とする基板の実装構造。
筐体の内部に収納され、請求項６に記載の実装構造による基板を備えることを特徴とする電子機器。
他の部材と接着される基板であって、
その接着面側に多数の溝の加工が施されていることを特徴とする基板。
前記多数の溝は、プレス加工により形成されていることを特徴とする請求項８に記載の基板。
前記多数の溝は、絞りプレス加工または半抜きプレス加工により形成されることを特徴とする請求項８または９に記載の基板。
前記多数の溝は、プレス加工によりテーパー状に形成されることを特徴とする請求項８または９に記載の基板。