JP2006081043A

JP2006081043A - 固体撮像装置およびこれを備えた電子機器

Info

Publication number: JP2006081043A
Application number: JP2004264770A
Authority: JP
Inventors: Motoharu Sakurai; 基晴櫻井
Original assignee: Seiko Precision Inc
Current assignee: Seiko Precision Inc
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2006-03-23

Abstract

【課題】小型化が可能な固体撮像装置およびこれを備えた電子機器を提供する。
【解決手段】基板１７上に撮像素子１６と周辺回路素子２０とが搭載され、これらがワイヤ２１を介して接続されている固体撮像装置１０であって、レンズ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを保持するレンズホルダ１２と、レンズホルダ１２を保持するホルダ１１と、ホルダ１１を基板１７の周辺回路素子２０および撮像素子１６が搭載された面に接着するための接着剤１８とを有し、ホルダ１１は基板１７との接着部分に切欠き部２３を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、固体撮像装置およびこれを備えた電子機器に関する。

従来技術による固体撮像装置９００の構成を図５に示す（例えば特許文献１参照）。図５に示すように、固体撮像装置９００は、基板９０２上に搭載された撮像素子９０４がワイヤＷを用いて基板９０２上に形成された配線パターンにボンディング接続された構成を有する。

また、基板９０２の外周部上には周辺回路素子９０９が搭載されている。ホルダ９０５は、ワイヤＷや周辺回路素子９０９を避けるために、基板９０２側がレンズ９０８保持側よりも幅広となるように形成されている。
特開２００３−１０１０００号公報

しかしながら、上記従来のような構成では、周辺回路素子を収納するためにホルダ幅を拡げる必要があるため、装置が大型化してしまうという問題が存在する。

そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、小型化が可能な固体撮像装置およびこれを備えた電子機器を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、請求項１記載の発明は、基板にワイヤによって接続された撮像素子と、前記基板に接着剤によって接着され前記レンズを有するレンズユニットとを有し、前記レンズユニットの端部には、前記ワイヤに対応する位置に切欠き部が設けられるように構成される。ワイヤに対応してレンズユニットに切欠き部を設けることで、レンズユニットの幅を拡げなくともワイヤを収納するためのスペースを確保することができ、結果として装置の小型化が可能となる。

また、請求項２に記載の発明は、基板上に搭載された撮像素子と、前記基板に接着剤によって接着されレンズを有するレンズユニットと、前記基板上に搭載された回路素子とを有し、前記レンズユニットの端部には、前記回路素子に対応する位置に切欠き部が設けられるように構成される。回路素子に対応してレンズユニットに切欠き部を設けることで、レンズユニットの幅を拡げなくとも回路素子を収納するためのスペースを確保することができ、結果として装置の小型化が可能となる。

また、請求項３に記載の発明は、基板上に搭載された撮像素子と、前記基板に接着剤によって接着されレンズを有するレンズユニットとを有し、前記レンズユニットの端部には、前記撮像素子に対応する位置に切欠き部が設けられるように構成される。撮像素子に対応してレンズユニットに切欠き部を設けることで、レンズユニットの幅を拡げなくとも撮像素子を収納するためのスペースを確保することができ、結果として装置の小型化が可能となる。
また、請求項１乃至３の何れか１項に記載の前記切欠き部には、例えば請求項４記載のように、前記接着剤が充填されているように構成されても良い。接着剤でレンズユニットと基板との隙間を封止することで、ゴミや埃などの侵入を防止することができる。

また、請求項４に記載の前記切欠き部は、例えば請求項５記載のように、階段状であってもよい。切欠き部を階段状とすることで、レンズユニットと接着剤との接触面積を増大させることができ、結果として接着強度を向上させることが可能となる。

また、請求項４または５に記載の前記接着剤は、請求項６記載のように、遮光性を有することが好ましい。遮光性の高い材料で封止することで、接着部分からの不必要な光を遮断することができる。

また、請求項４乃至６の何れか１項に記載の前記切欠き部には、請求項７記載のように、前記レンズユニットの成形時のゲートを配置することが好ましい。切欠き部にゲートを配置することで、ゲートから発生するゴミを接着剤で封止することができる。

また、請求項４乃至７の何れか１項に記載の前記接着剤は、例えば請求項８記載のように、前記ワイヤを覆っていてもよい。接着剤でワイヤを覆うことでワイヤの断線などを防止することができる。

また、請求項１乃至８の何れか１項に記載の前記レンズユニットは、例えば請求項９記載のように、少なくとも３カ所で前記基板に当接するように構成されても良い。レンズユニットと基板とが少なくとも３カ所で当接するように構成することで、接着時にこれらを安定して当接することができる。

また、請求項１０記載の本発明は、請求項１から９の何れか１項に記載の前記固体撮像装置を有することを特徴とした電子機器である。これにより、小型化された電子機器を実現することができる。

本発明によれば、小型化が可能な固体撮像装置およびこれを備えた電子機器を実現することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。

まず、本発明による実施例１について図面を用いて詳細に説明する。図１は本実施例による固体撮像装置１０の構成を示す図である。なお、図１において、（ａ）は固体撮像装置１０の上視図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）は固体撮像装置１０の下視図である。

図１に示すように、固体撮像装置１０は基板１７の一方の面（これを上面とする）にホルダ１１が固定されている。ホルダ１１は例えば上部を円筒形、下部を角筒形とすることができる。その場合、外形寸法は基板１７からはみ出さない程度の大きさとする。ただし、ホルダ１１の形状は上記に限らず、四角柱など如何様にも変形することができる。この際、装置全体の小型化の観点から、ホルダ１１の寸法及び形状は、上又は下から見て基板１７からはみ出さない程度とすることが好ましい。また、ホルダ１１は例えば樹脂などの接着剤１８により基板１７に固定される。

ホルダ１１はレンズホルダ１２を保持する。レンズホルダ１２は基板１７と反対側の面に開口１３を有する。また、レンズホルダ１２は光軸に沿って１枚以上のレンズ（レンズ群１４）を保持する。上記のホルダ１１、レンズホルダ１２及びレンズ群１４から本発明のレンズユニットが形成されている。なお、レンズユニットは上記に限らず、例えばホルダ１１がレンズ群１４を保持しても良い。

また、基板１７の裏面には接続端子２２がパターニングされており、これがＦＰＣ１００の配線パターンに接続される。

次に、固体撮像装置１０のより詳細な構成を、図２および図３を用いて説明する。なお、図２は図１（ａ）のＡ−Ａ断面の拡大図であり、図３は図２のＢ−Ｂ断面図である。

図２および図３に示すように、固体撮像装置１０は、基板１７と、基板１７上に搭載された撮像素子１６と、基板外周部上に搭載された周辺回路素子２０（例えばコンデンサや抵抗等）と、基板１７上に搭載されて撮像素子１６を包囲するホルダ１１と、３枚のレンズ１４ａ，１４ｂ，１４ｃよりなるレンズ群１４を保持すると共にホルダ１１の円筒部に螺合するレンズホルダ１２と、撮像素子１６に対向してホルダ１１内に配置される光学フィルタ１５とを有してなる。レンズホルダ１２の上面の中央、すなわち基板１７と反対側の底部の中央には開口１３が設けられている。また、ホルダ１１の底面の中央、すなわち基板１７側の中央にも開口１９が設けられている。

撮像素子１６は、ワイヤ２１を用いて基板１７上の配線パターン（不図示）に接続される。すなわち、撮像素子１６は基板１７の配線パターンにワイヤボンディングされる。ホルダ１１の底面の端部には、ワイヤ２１や周辺回路素子２０に対応する位置に切欠き部２３が形成される。切欠き部２３と基板１７との間には接着剤１８が充填される。接着剤１８は遮光性を有し且つ粘性の高い材料からなり、ワイヤ２１の全体を覆うように塗布されている。この材料としては、例えばエポキシ系樹脂などを適用することができる。

ここで、切欠き部２３についてより詳細に説明する。切欠き部２３はホルダ１１の内側に形成されることが好ましい。これにより、接着時に固体撮像装置１０の外部へはみ出す接着剤１８の量を低減することができる。また、切欠き部２３は一段だけでなく、例えば二段や三段など、階段状としてもよい。これにより、ホルダ１１と接着剤１８との接触面積が増大するため、接着強度を向上させることが可能となる。さらに、ホルダ１１の底面の端部における切欠きされていない部分、すなわち接着時に基板１７に当接する部分は、少なくとも３箇所形成されている。なお、当接部のそれぞれを結んでできる三角形の少なくとも１つが鋭角三角形となるような位置に形成されることが好ましい。これにより、基板１７にホルダ１１を当接した際、これらを安定させることができる。

また、切欠き部２３には、ホルダ１１を樹脂成形する際のゲート（例えば、ピンゲート、サイドゲート）が配置されている。このようにすれば、切欠き部２３には接着剤１８が充填されているので、成形後のゲート（不図示）から発生するゴミを接着剤１８で封止することができ、ゲートからのゴミが撮像素子１６の受光部１６ａ上に侵入することを防止できる。

以上のように、ホルダ１１に切欠き部２３を設けることで、周辺回路素子２０やワイヤ２１を収納するための拡がりをホルダ１１に持たせる必要がなくなり、装置の省スペース化および小型化を実現することができる。また、切欠き部２３に接着剤１８を充填することで、装置にできるホルダ１１と基板１７との隙間を封止することができるため、ゴミや埃などの侵入を防止することができる。さらに、接着剤１８に遮光性の材料を使用することで、接着部分からの不必要な光を遮断することができる。さらにまた、接着剤１８に粘性の高い材料を使用することで、ホルダ１１と基板１７との接着時に接着剤１８が拡がってホルダ１１や撮像素子１６の受光部１６ａまで至ることを防止できる。さらにまた、接着剤１８によりワイヤ２１を覆うことで、ワイヤ２１の断線などを防止することができる。

次に、固体撮像装置１０の組立手順について説明する。この手順では、まず、基板１７上に周辺回路素子２０や撮像素子１６などの電子部品を搭載し、これらと基板１７上の配線パターンとをワイヤボンディングする。次に、予め光学フィルタ１５を取り付けておいたホルダ１１の切欠き部２３に接着剤１８を塗布し、これと基板１７とを接着する。その後、接着剤１８が乾いたら、予めレンズ群１４を接着剤等で固定しておいたレンズホルダ１２をホルダ１１に螺合させた後、ピント調整を行う。このように組立た後、螺合部分に接着剤を塗布してホルダ１１とレンズホルダ１２とを固定し、更に基板１７の裏面にＦＰＣ１００を接続する。

なお、以上の手順において、基板１７とホルダ１１との接着時に基板１７側に接着剤１８を塗布しても良い。ただし、ワイヤ２１を避けて接着剤１８をノズル等で塗布する必要が有り、接着剤１８が拡がってしまう可能性があるため、上述したようにホルダ１１の切欠き部２３に接着剤１８を塗布することが好ましい。

次に、図４を用いて実施例２について説明する。なお、図４（ａ）は図３の変形例であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。実施例１ではワイヤ２１や回路素子２０に対応して切欠き部２３を設けたが、本実施例では図４に示すように、撮像素子１６に対応して切欠き部２３ａを設けている。このようにすれば、実施例１よりもホルダ１１及び基板１７を小型化でき、ひいては装置を小型化できる。ここで、他の構成及び製造方法については実施例１と同様であるので、説明を省略する。

なお、上記各実施例では基板１７と外部回路との電気的な接続にＦＰＣ１００を用いたが、本発明はこれに限定されず、例えば基板１７裏面にコネクタを直接設けても良い。この場合、撮像素子１６等の電子部品を基板１７に搭載する際、コネクタも同時に搭載することが好ましい。これにより、手順を簡略化することができる。

また、上記各実施例では、撮像素子１６をワイヤ２１によって基板１７に接続したが、例えばＢＧＡ等によって接続しても良い。また、撮像素子１６とレンズモジュールとを基板１７の同一面に搭載したが、撮像素子１６を基板１７のレンズモジュールとは反対側の面に搭載しても良い。

さらにまた、上記各実施例による固体撮像装置１０は例えばデジタルカメラや携帯電話機など、小型化が要求される電子機器に搭載されて好適である。ただし、これらに限定されず、種々の電子機器に搭載できることはいうまでもない。

なお、上記各実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。

本発明の実施例１による固体撮像装置１０の構成を示す図であり、（ａ）はその上視図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）はその裏面図である。図１（ｂ）に示す固体撮像装置１０の拡大図である。図２におけるＢ−Ｂ断面図である。本発明の実施例２による固体撮像装置１０の構成を示す図であり、（ａ）は図３に対応する断面図であり、（ｂ）はそのＣ−Ｃ断面図である。従来技術による固体撮像装置９００の構成を示す断面図である。

符号の説明

１０固体撮像装置
１１ホルダ
１２レンズホルダ
１３、１９開口
１４レンズ群
１４ａ、１４ｂ、１４ｃレンズ
１５光学フィルタ
１６撮像素子
１６ａ受光部
１７基板
１８接着剤
２０周辺回路素子
２１ワイヤ
２２接続端子
２３、２３ａ切欠き部
１００ＦＰＣ

Claims

基板にワイヤによって接続された撮像素子と、
前記基板に接着剤によって接着されレンズを有するレンズユニットとを有し、
前記レンズユニットの端部には、前記ワイヤに対応する位置に切欠き部が設けられていることを特徴とする固体撮像装置。
基板上に搭載された撮像素子と、
前記基板に接着剤によって接着されレンズを有するレンズユニットと、
前記基板上に搭載された回路素子とを有し、
前記レンズユニットの端部には、前記回路素子に対応する位置に切欠き部が設けられていることを特徴とする固体撮像装置。
基板上に搭載された撮像素子と、
前記基板に接着剤によって接着されレンズを有するレンズユニットとを有し、
前記レンズユニットの端部には、前記撮像素子に対応する位置に切欠き部が設けられていることを特徴とする固体撮像装置。
前記切欠き部には、前記接着剤が充填されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の固体撮像装置。
前記切欠き部は、階段状であることを特徴とする請求項４に記載の固体撮像装置。
前記接着剤は、遮光性を有することを特徴とする請求項４または５に記載の固体撮像装置。
前記切欠き部には、前記レンズユニットの成形時のゲートが配置されていることを特徴とする請求項４乃至６の何れか１項に記載の固体撮像装置。
前記接着剤は前記ワイヤを覆っていることを特徴とする請求項４乃至７の何れか１項に記載の固体撮像装置。
前記レンズユニットは少なくとも３カ所で前記基板に当接していることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の固体撮像装置。
請求項１から９の何れか１項に記載の前記固体撮像装置を有することを特徴とする電子機器。