JP4696192B2 - 固体撮像素子ユニット及びその製造方法並びに撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、固体撮像素子ユニット及びその製造方法並びに撮像装置に関する。

従来より、デジタルカメラやカメラ付携帯電話等の撮像装置が種々提案されている。かかる撮像装置には、被写体の画像光を所定の焦点に集光させるレンズユニットや、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）等の固体撮像素子を有するユニットが搭載されており、現在においては、レンズユニットの光軸に対する固体撮像素子の受光面の垂直度を調整するための技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

ここで、ＣＣＤ等を有するユニット（以下「ＣＣＤユニット」という）をデジタルカメラ（撮像装置）に実装する際に使用されていた従来の方法について、図１３を用いて具体的に説明する。

まず、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、ＣＣＤをパッケージ１１０に収納して受光面を形成し、このパッケージ１１０の背面（受光面と反対側の面）をプレート１２０の表面に接着剤で固定する。次いで、プレート１２０の背面をＰＣＢ（Printed Circuit Board）１３０に取り付け、パッケージ１１０から延出したリード線１１１をＰＣＢ１３０の端子１３１に接続することにより、ＣＣＤユニット１００を構成する。そして、図１３（ｃ）に示すように、このＣＣＤユニット１００をデジタルカメラ２００の鏡筒２１０の背面に取り付けて実装を終了する。
特開平５−１０２４４８号公報

ところで、近年においては、撮像装置の小型化・薄型化の要請が高まってきているため、この撮像装置に組み込まれる各種ユニットの小型化・薄型化を図る必要がある。しかし、前記した方法で構成される従来のＣＣＤユニット１００は、図１３に示すようにパッケージ１１０、プレート１２０及びＰＣＢ１３０を重ね合わせて一体化させたものであるため、その厚さはこれら各部品の厚さを加算した値となり、厚手になるという問題があった。

また、従来のＣＣＤユニット１００を製造する際には、図１３（ａ）に示したプレート１２０の孔１２１から接着剤を注入することにより、パッケージ１１０の背面とプレート１２０の表面とを接着させていたため、ＣＣＤの熱をパッケージ１１０の背面から放散させることが不可能であった。このため、ＣＣＤの温度上昇に起因する種々の弊害（撮像感度の低下やダークノイズの増加等）が生じる場合があった。

一方、ＣＣＤユニット１００の薄型化を図るために、プレート１２０を採用せず、パッケージ１１０を直接ＰＣＢ１３０に取り付けてＣＣＤユニットを構成するという考えもある。しかし、従来のＣＣＤユニット１００を構成するプレート１２０は、デジタルカメラ２００の鏡筒２１０の背面板に組み込まれて、背面板（ひいては鏡筒２１０全体）の剛性を確保するために重要な役割を担うものである。従って、プレート１２０を採用しない場合には、デジタルカメラ２００の鏡筒２１０の剛性が低下するため、光軸に対するＣＣＤ受光面の垂直度の低下及びこれに伴う撮像精度の低下が懸念されることとなる。

本発明の課題は、撮像装置の小型化・薄型化を実現させることができる固体撮像素子ユニット及びその製造方法を提供することである。

また、本発明の課題は、前記した固体撮像素子ユニットを備えた撮像装置を提供することである。

以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、固体撮像素子ユニットであって、
レンズ鏡筒の背面板に固定される固体撮像素子ユニットであって、
光を入射させる受光面部と、この受光面部の反対側に設けられる背面部と、これら受光面部及び背面部の外縁に沿って設けられる側面部と、を有し、内部に固体撮像素子が収納される薄板状の筐体と、
前記筐体を所定の間隙を形成しつつ、扁平な状態で嵌め込むための貫通孔又は切欠部を有し、前記レンズ鏡筒の背面板に嵌め込まれる板状体と、
前記筐体の前記背面部に取り付けられる基板と、を備え、
前記筐体が前記板状体の前記貫通孔又は前記切欠部に扁平な状態で嵌め込まれて前記板状体に固定されてなることで、その厚さが前記筐体と前記基板を合わせた厚さに収まることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、筐体を所定の間隙を形成しつつ、扁平な状態で嵌め込むための貫通孔又は切欠部を板状体に設け、この貫通孔又は切欠部に筐体を扁平な状態で嵌め込んで固定し、筐体の背面部に基板を取り付けてユニットを構成する。従って、筐体と板状体と基板とを重ね合わせて構成される従来のユニットと比較すると、その厚さを格段に低減することができる。従って、本発明に係るユニットを撮像装置に組み込むことにより、撮像装置の小型化・薄型化を実現させることができる。また、間隙の形状や幅を自在に変更することにより、板状体に対する筐体の位置合わせを自在に行うことができる。従って、筐体に収納された固体撮像素子の光軸合わせや、固体撮像素子の受光面の垂直度調整を高精度で行うことができる。更に、板状体がレンズ鏡筒の背面板に嵌め込まれることで、レンズ鏡筒の剛性を確保できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の固体撮像素子ユニットにおいて、
前記板状体の前記貫通孔又は前記切欠部の内壁と、前記筐体の側面部と、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り前記筐体が前記板状体に接着固定されてなることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、板状体の貫通孔又は切欠部の内壁と、筐体の側面部と、の間に間隙を形成し、この間隙に接着剤を注入し硬化させて筐体を板状体に接着固定するので、間隙の形状や幅を自在に変更することにより、板状体に対する筐体の位置合わせを自在に行うことができる。従って、筐体に収納された固体撮像素子の光軸合わせ（レンズの光軸と固体撮像素子の中心とを一致させること）や、固体撮像素子の受光面の垂直度調整を高精度で行うことができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の固体撮像素子ユニットにおいて、
前記板状体は、
前記貫通孔又は前記切欠部の周縁部分の少なくとも一部に、絞り加工により形成された絞り段部を有することを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、板状体の貫通孔又は切欠部の周縁部分の少なくとも一部に絞り段部が形成されているので、板状体の曲げ剛性や捩り剛性を高めることができる。従って、板状体の薄型化が可能となるため、ユニットのさらなる薄型化を実現させることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の固体撮像素子ユニットにおいて、
前記絞り段部は、
前記板状体の受光面側から背面側へ向けた絞り加工により、前記板状体の受光面側に凹部を背面側に凸部を各々有するように形成されることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、板状体の絞り段部は、板状体の受光面側から背面側へ向けた絞り加工より、板状体の受光面側に凹部を有し、板状体の背面側に凸部を有するように形成されている。従って、かかる絞り段部により、板状体の貫通孔又は切欠部の内壁の厚さ方向における寸法が増大するため、板状体と筐体との接着面積が増大することとなる。また、板状体の貫通孔又は切欠部の内壁と、筐体の側面部と、の間に形成された間隙に受光面側から接着剤を注入する場合に、絞り段部の凹部に接着剤を溜めて、間隙に充分に接着剤を注入することができる。この結果、板状体と筐体とを確実に接着することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の固体撮像素子ユニットにおいて、
前記絞り段部は、
前記板状体の背面側から受光面側へ向けた絞り加工により、前記板状体の背面側に凹部を受光面側に凸部を各々有するように形成されることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、板状体の絞り段部は、板状体の背面側から受光面側へ向けた絞り加工より、板状体の背面側に凹部を有し、板状体の受光面側に凸部を有するように形成されている。従って、かかる絞り段部により、板状体の貫通孔又は切欠部の内壁の厚さ方向における寸法が増大するため、板状体と筐体との接着面積が増大することとなり、板状体と筐体とを確実に接着することができる。また、板状体の背面側に基板及び固体撮像素子の端子が配置され、この端子と板状体の一部とが接触して「短絡」が発生する場合があるが、本発明に係るユニットの板状体は、絞り段部の凸部が端子と反対側（受光面側）に形成されているので、このような「短絡」の発生を未然に防止することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の固体撮像素子ユニットにおいて、
前記絞り段部は、
前記板状体の背面側に端子が配置される場合に、前記貫通孔又は前記切欠部の周縁部分の端子近傍部分において、前記板状体の背面側から受光面側へ向けた絞り加工により、前記板状体の背面側に凹部を受光面側に凸部を各々有するように形成される一方、前記貫通孔又は前記切欠部の周縁部分の端子近傍部分を除く部分において、前記板状体の受光面側から背面側へ向けた絞り加工により、前記板状体の受光面側に凹部を背面側に凸部を各々有するように形成されることを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、板状体の絞り段部は、板状体の背面側に端子が配置される場合に、貫通孔又は切欠部の周縁部分の端子近傍部分において、板状体の背面側から受光面側へ向けた絞り加工より、板状体の背面側に凹部を受光面側に凸部を有するように形成されている。従って、端子と板状体の一部とが接触することに起因する「短絡」の発生を未然に防止することができる。

また、請求項６に記載の発明によれば、板状体の絞り段部は、板状体の背面側に端子が配置される場合に、貫通孔又は切欠部の周縁部分の端子近傍部分を除く部分において、板状体の受光面側から背面側へ向けた絞り加工により、板状体の受光面側に凹部を背面側に凸部を各々有するように形成されている。従って、受光面側から接着剤を注入する場合に、絞り段部の凹部に接着剤を溜めて、板状体と筐体との間に形成される間隙に充分に接着剤を注入することができる。また、絞り段部により、板状体の貫通孔又は切欠部の内壁の厚さ方向における寸法が増大するため、板状体と筐体との接着面積が増大することとなるので、板状体と筐体とを確実に接着することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１又は２に記載の固体撮像素子ユニットにおいて、
前記板状体は、
ダイキャスト法により成形され、前記貫通孔又は前記切欠部の周縁部分の少なくとも一部に段部を有することを特徴とする。

請求項７に記載の発明によれば、板状体の貫通孔又は切欠部の周縁部分の少なくとも一部に段部が設けられているので、板状体の曲げ剛性や捩り剛性を高めることができる。また、ダイキャスト法を採用することにより、予め段部が設けられている板状体を成形することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１から７の何れか一項に記載の固体撮像素子ユニットにおいて、
前記基板は、
前記固体撮像素子が近接する部分に放熱孔を有することを特徴とする。

請求項８に記載の発明によれば、基板は、固体撮像素子が近接する部分に放熱孔を有するので、固体撮像素子から放出される熱をこの放熱孔から外部に逃がすことができる。従って、固体撮像素子を効果的に冷却することができるので、固体撮像素子の温度上昇に起因する種々の弊害（撮像感度の低下やダークノイズの増加等）の発生を抑制ないし阻止することができる。

請求項９に記載の発明は、撮像装置であって、
請求項１から８の何れか一項に記載の固体撮像素子ユニットを備えることを特徴とする。

請求項９に記載の発明によれば、薄型化が可能な請求項１から８の何れか一項に記載の固体撮像素子ユニットを備えるので、撮像装置の小型化・薄型化を実現させることができる。また、前記した固体撮像素子ユニットは板状体を有しているため、この板状体を撮像装置の鏡筒の背面板に組み込むことにより、鏡筒の剛性の低下を阻止することができる。この結果、光軸に対する固体撮像素子受光面の垂直度の低下やこれに伴う撮像精度の低下を抑制することができる。

請求項１０に記載の発明は、請求項１から８の何れか一項に記載の固体撮像素子ユニットを製造する方法であって、
前記筐体の前記背面部に前記基板を取り付ける基板取付工程と、
前記板状体の前記貫通孔又は前記切欠部に前記筐体を嵌め込む筐体嵌込工程と、
前記板状体の前記貫通孔又は前記切欠部の内壁と前記筐体の側面部との間に形成される間隙に、受光面側から接着剤を注入して硬化させることにより、前記筐体を前記板状体に接着固定する接着剤注入硬化工程と、
を備えることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明によれば、固体撮像素子が収納された筐体の背面部に基板を取り付け、板状体の貫通孔又は切欠部に筐体を嵌め込み、板状体の貫通孔又は切欠部の内壁と筐体の側面部との間に形成される間隙に、「受光面側」から接着剤を注入して硬化させることにより、筐体を板状体に接着固定する。従って、筐体の背面部側に存在する基板の端子（及び固体撮像素子の端子）の個数や位置に関係なく、接着固定作業を行うことができる。

請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の固体撮像素子ユニットの製造方法において、
前記間隙が前記筐体を挟んで相対する位置に同一幅で形成されている場合に、
前記接着剤注入硬化工程で前記接着剤を前記間隙に同時に同量注入することを特徴とする。

請求項１１に記載の発明によれば、板状体の貫通孔又は切欠部の内壁と筐体の側面部との間に形成される間隙が、筐体を挟んで相対する位置に同一幅で形成されている場合において、接着剤をこれら間隙に「同時」に「同量」注入するので、接着剤注入時における筐体の移動を抑制して、接着剤硬化後における筐体の位置のずれを阻止することができる。

請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の固体撮像素子ユニットの製造方法において、
前記接着剤が紫外線硬化型接着剤である場合に、
前記接着剤注入硬化工程で前記間隙に注入した前記接着剤に紫外線を同時に同量照射することを特徴とする。

請求項１２に記載の発明によれば、接着剤として紫外線硬化型接着剤を採用する場合において、筐体を挟んで相対する位置に同一幅で形成された間隙に同時に同量注入した接着剤に、紫外線を「同時」に「同量」照射するので、これら接着剤を同時に硬化させることができる。この結果、接着剤の硬化収縮の影響を抑制して、接着剤硬化後における筐体の位置のずれを阻止することができる。

請求項１３に記載の発明は、請求項１０から１２の何れか一項に記載の固体撮像素子ユニットの製造方法において、
前記基板取付工程の後に前記接着剤注入硬化工程を実施することを特徴とする。

請求項１３に記載の発明によれば、筐体の背面部に基板を取り付ける「基板取付工程」の後に、板状体の貫通孔又は切欠部の内壁と筐体の側面部との間に形成される間隙に接着剤を注入する「接着剤注入硬化工程」を実施する。従って、筐体と基板との間（紫外線照射が不可能な部分）に接着剤が流入するのを阻止することができるので、紫外線硬化型接着剤を採用した場合においても確実に接着剤を硬化させることができる。

本発明によれば、固体撮像素子が収納された筐体を、板状体に設けられた貫通孔又は切欠部に扁平な状態で嵌め込んで固定し、これら筐体及び板状体の背面部に基板を取り付けて固体撮像素子ユニットを構成するので、ユニットの厚さを格段に低減することができる。従って、かかる固体撮像素子ユニットを撮像装置に組み込んで撮像装置の小型化・薄型化を実現させることができる。

以下、本発明の実施の形態を、図を用いて詳細に説明する。なお、以下の各実施の形態においては、本発明に係る撮像装置の例として「デジタルカメラ」を挙げるとともに、本発明に係る固体撮像素子ユニットの例として「ＣＣＤユニット」を挙げて説明することとする。

[第１の実施の形態]
まず、図１、図２及び図５を用いて、本発明の第１の実施の形態に係るデジタルカメラ１の構成の概要を説明する。本実施の形態に係るデジタルカメラ１は、図１に示すように、矩形板状のボディ２を備えるとともに、ボディ２の前面にレンズ３やストロボ発光部４等を設け、ボディ２の上面にシャッタキー５等を設け、ボディ２の背面に各種キー６、光学ファインダ７、表示部８、カバー９等を設けたものである。

デジタルカメラ１のボディ２の背面に設けられたカバー９を外すと、図２に示すようにレンズ鏡筒９ａが露出し、このレンズ鏡筒９ａの背面板９ｂに、本発明の第１の実施の形態に係るＣＣＤユニット１０が固定される。背面板９ｂの中央部には、図５に示すように、孔部９ｃと第１凹部９ｄと第２凹部９ｅとが設けられており、第１凹部９ｄにＣＣＤユニット１０のパッケージ１１（後述）を嵌め込み、第２凹部９ｅにＣＣＤユニット１０のプレート１２（後述）を嵌め込んでネジ止めすることにより、ＣＣＤユニット１０をレンズ鏡筒９ａに固定している。

次に、図２〜図７を用いて、本実施の形態に係るデジタルカメラ１に搭載されるＣＣＤユニット１０の構成について説明する。

本実施の形態に係るＣＣＤユニット１０は、図２に示すように、ＣＣＤが収納された矩形薄板状のパッケージ１１と、パッケージ１１を扁平な状態で嵌め込むための貫通孔１２ａが設けられたプレート１２と、パッケージ１１の背面に取り付けられＣＣＤに電気的に接続されるＰＣＢ１３と、を備えて構成されている。ＣＣＤユニット１０は本発明における固体撮像素子ユニットであり、レンズ３を介して合焦された光信号を電気信号に変換して種々の処理を行うものである。

パッケージ１１は本発明における筐体であり、その内部にＣＣＤを収納する。パッケージ１１は、図２、図４及び図６に示すように、光が入射する受光面部１１ａと、受光面部１１ａの反対側に設けられる背面部１１ｂと、これら受光面部１１ａ及び背面部１１ｂの外縁に沿って設けられる側面部１１ｃと、を有している。背面部１１ｂと側面部１１ｃとは連接されてＣＣＤを収納する容器を構成し、この容器の開口部に受光面部１１ａが取り付けられて矩形薄板状の筐体を構成するようになっている。背面部１１ｂの上下２辺とこれに連接される上下の側面部１１ｃには、図６に示すように、ＣＣＤとＰＣＢ１３とを電気的に接続するための端子パッド１１ｄが設けられている。なお、本実施の形態においては、背面部１１ｂ及び側面部１１ｃをセラミックで構成し、受光面部１１ａを透光性を有する材料（ガラス等）で構成している。

プレート１２は本発明における板状体であり、ＣＣＤユニット１０の一部を構成するとともに、デジタルカメラ１のレンズ鏡筒９ａの背面板９ｂ（図５参照）の中央部に嵌め込まれて、レンズ鏡筒９ａの剛性を確保するという機能を果たす。プレート１２には、図３に示すように、パッケージ１１を扁平な状態で嵌め込むための矩形状の貫通孔１２ａが設けられている。貫通孔１２ａの面積は、パッケージ１１の側面部１１ｃで囲われた領域の面積より若干大きく設定され、プレート１２の貫通孔１２ａにパッケージ１１を嵌め込んだときに、図４に示すように貫通孔１２ａの内壁とパッケージ１１の側面部１１ｃとの間に間隙ｄが形成されるようになっている。間隙ｄに紫外線硬化型接着剤１４（後述）を注入して硬化させることにより、パッケージ１１をプレート１２に接着固定することができる。間隙ｄの幅は、パッケージ１１の重量や後述する接着剤の種類等に応じて適宜設定することができる。

また、プレート１２の貫通孔１２ａの矩形状周縁部分には、図３に示すように、絞り加工により形成された絞り段部１２ｂが形成されている。絞り段部１２ｂは、図４及び図６に示すように、プレート１２の受光面側から背面側へ向けた絞り加工により、プレート１２の受光面側に凹部を、プレート１２の背面側に凸部を、各々有するように形成されている。このような絞り段部１２ｂにより、プレート１２の曲げ剛性や捩り剛性が向上することとなる。なお、本実施の形態においては、ステンレスティール等の金属で構成した略円形状のプレート１２を採用しており、レンズ鏡筒９ａに嵌め込む際の位置合わせのためにプレート１２の縁部を部分的に切り欠いている。また、プレート１２の厚さは、パッケージ１１の厚さよりも薄く設定している。

ＰＣＢ１３は本発明における基板であり、デジタルカメラ１に搭載された各種電子機器を制御するための制御回路等が実装されている。ＰＣＢ１３の中央部（パッケージ１１に収納されたＣＣＤに近接する部分）には、図７に示すように、ＣＣＤから放出される熱を背面側から外部に逃がすための放熱孔１３ａが設けられている。かかる放熱孔１３ａによりＣＣＤを効果的に冷却することができるので、ＣＣＤの温度上昇に起因する種々の弊害の発生を抑制ないし阻止することができる。

続いて、本実施の形態に形態に係るＣＣＤユニット１０の製造方法について説明する。

まず、パッケージ１１の背面部１１ｂをＰＣＢ１３に半田付けするとともに、パッケージ１１の背面部１１ｂに設けられた端子パッド１１ｄをＰＣＢ１３の端子に接続して、ＣＣＤとＰＣＢ１３とを電気的に接続する（基板取付工程）。次いで、プレート１２の貫通孔１２ａにパッケージ１１を扁平にした状態で嵌め込み、プレート１２の貫通孔１２ａの内壁とパッケージ１１の側面部１１ｃとの間に間隙ｄを形成する（筐体嵌込工程）。なお、筐体嵌込工程においては、パッケージ１１（及びＰＣＢ１３）とプレート１２との相対的な位置関係を最適な状態に設定することとし、レンズ３に対するＣＣＤの光軸合わせを行う。そして、パッケージ１１の左右に同一幅の間隙ｄを形成する。

次いで、筐体嵌込工程によって形成された左右の間隙ｄに、受光面側から紫外線硬化型接着剤１４を注入して硬化させることにより、パッケージ１１をプレート１２に接着固定する（接着剤注入硬化工程）。接着剤注入硬化工程においては、パッケージ１１の左右に同一幅で形成された間隙ｄに、紫外線硬化型接着剤１４を同時に同量注入するとともに、注入した紫外線硬化型接着剤１４に紫外線を同時に同量照射して硬化させるようにする。以上の工程群を経てＣＣＤユニット１０が製造されることとなる。

これらの工程群を経て製造されたＣＣＤユニット１０は、図５に示した背面板９ｂに嵌め込まれて固定される。この際、図６に示すように、背面板９ｂの第１凹部９ｄにＣＣＤユニット１０のパッケージ１１を嵌め込んでＣＣＤの受光面を背面板９ｂの孔部９ｃから露出させるとともに、背面板９ｂの第２凹部９ｅにＣＣＤユニット１０のプレート１２を嵌め込む。そして、図示されていないネジを用いてプレート１２を背面板９ｂに固定するようにする。

以上説明した実施の形態に係るＣＣＤユニット１０は、パッケージ１１を扁平な状態で嵌め込むための貫通孔１２ａをプレート１２に設け、この貫通孔１２ａにパッケージ１１を扁平な状態で嵌め込んで固定し、パッケージ１１の背面部１１ｂにＰＣＢ１３を取り付けて構成したものである。従って、パッケージ１１０とプレート１２０とＰＣＢ１３０とを重ね合わせて構成した従来のユニット１００（図１３参照）と比較すると、その厚さを格段に低減することができる。従って、本実施の形態に係るＣＣＤユニット１０を用いることにより、デジタルカメラ１の小型化・薄型化を実現させることができる。

また、以上説明した実施の形態に係るＣＣＤユニット１０においては、プレート１２の貫通孔１２ａの内壁と、パッケージ１１の側面部１１ｃと、の間に間隙ｄを形成し、この間隙ｄに紫外線硬化型接着剤１４を注入し硬化させてパッケージ１１をプレート１２に接着固定するので、間隙ｄの形状や幅を自在に変更することにより、プレート１２に対するパッケージ１１の位置合わせを自在に行うことができる。従って、パッケージ１１に収納されたＣＣＤの光軸合わせ（レンズ３の光軸とＣＣＤの中心とを一致させること）や、ＣＣＤの受光面の垂直度調整を高精度で行うことができる。

また、以上説明した実施の形態に係るＣＣＤユニット１０においては、プレート１２の貫通孔１２ａの矩形状周縁部分に絞り段部１２ｂが形成されているので、プレート１２の曲げ剛性や捩り剛性を高めることができる。従って、プレート１２の薄型化が可能となるため、ユニットのさらなる薄型化を実現させることができる。

また、以上説明した実施の形態に係るＣＣＤユニット１０においては、プレート１２の絞り段部１２ｂが、プレート１２の受光面側から背面側へ向けた絞り加工より、プレート１２の受光面側に凹部を有し、プレート１２の背面側に凸部を有するように形成されている。従って、かかる絞り段部１２ｂにより、プレート１２の貫通孔１２ａの内壁の厚さ方向における寸法が増大するため、プレート１２とパッケージ１１との接着面積が増大することとなる。また、プレート１２の貫通孔１２ａの内壁と、パッケージ１１の側面部と、の間に形成された間隙ｄに受光面側から紫外線硬化型接着剤１４を注入する際に、絞り段部１２ｂの凹部に紫外線硬化型接着剤１４を溜めて、間隙ｄに充分に紫外線硬化型接着剤１４を注入することができる。この結果、プレート１２とパッケージ１１とを確実に接着することができる。

また、以上説明した実施の形態に係るＣＣＤユニット１０においては、ＰＣＢ１３のＣＣＤが近接する部分に放熱孔１３ａが設けられているので、ＣＣＤから放出される熱をこの放熱孔１３ａから外部に逃がすことができる。従って、ＣＣＤを効果的に冷却することができるので、ＣＣＤの温度上昇に起因する種々の弊害（撮像感度の低下やダークノイズの増加等）の発生を抑制ないし阻止することができる。

また、以上説明した実施の形態に係るデジタルカメラ１は、薄型化を達成したＣＣＤユニット１０を備えるので、小型化・薄型化が可能となる。また、ＣＣＤユニット１０を構成するプレート１２を、デジタルカメラ１のレンズ鏡筒９ａの背面板９ｂに組み込むことにより、レンズ鏡筒９ａの剛性の低下を阻止することができる。この結果、光軸に対するＣＣＤ受光面の垂直度の低下やこれに伴う撮像精度の低下を抑制することができる。

また、以上説明した実施の形態に係るＣＣＤユニット１０の製造方法においては、プレート１２の貫通孔１２ａにパッケージ１１を嵌め込み、プレート１２の貫通孔１２ａの内壁とパッケージ１１の側面部１１ｃとの間に形成される間隙ｄに、「受光面側」から紫外線硬化型接着剤１４を注入して硬化させることにより、パッケージ１１をプレート１２に接着固定する。従って、プレート１２の背面部側に存在する端子パッド１１ｄやＰＣＢ１３の端子の個数・位置に関係なく、接着固定作業を行うことができる。

また、以上説明した実施の形態に係るＣＣＤユニット１０の製造方法においては、プレート１２の貫通孔１２ａの内壁とパッケージ１１の側面部１１ｃとの間に形成される間隙ｄが、パッケージ１１の左右に同一幅で形成され、これら間隙ｄに紫外線硬化型接着剤１４を同時に同量注入するので、接着剤注入時におけるパッケージ１１の移動を抑制して、接着剤硬化後におけるパッケージ１１の位置のずれを阻止することができる。

また、以上説明した実施の形態に係るＣＣＤユニット１０の製造方法においては、パッケージ１１の左右の間隙ｄに注入した紫外線硬化型接着剤１４に、紫外線を同時に同量照射するので、注入した接着剤を同時に硬化させることができる。この結果、接着剤の硬化収縮の影響を抑制して、接着剤硬化後におけるパッケージ１１の位置のずれを阻止することができる。

また、以上説明した実施の形態に係るＣＣＤユニット１０の製造方法においては、パッケージ１１の背面部１１ｂにＰＣＢ１３を取り付けた後に、プレート１２の貫通孔１２ａの内壁とパッケージ１１の側面部１１ｃとの間に形成される間隙ｄに紫外線硬化型接着剤１４を注入するので、パッケージ１１とＰＣＢ１３との間（紫外線照射が不可能な部分）に紫外線硬化型接着剤１４が流入するのを阻止することができる。従って、確実に紫外線硬化型接着剤１４を硬化させることができる。

[第２の実施の形態]
次に、図８及び図９を用いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態に係るＣＣＤユニット１０のプレート１２の構成を一部変更したものであり、その他の構成については第１の実施の形態と実質的に同一である。このため、変更した構成についてのみ説明することとし、重複する構成については説明を省略する。また、第１の実施の形態と実質的に同一の構成を説明で用いる場合には、第１の実施の形態と同一の符号を付すこととする。

本実施の形態に係るＣＣＤユニットのプレート１２Ａには、図８に示すように、パッケージ１１を扁平な状態で嵌め込むための矩形状の貫通孔１２Ａａが設けられている。そして、この貫通孔１２Ａａの矩形状周縁部分には、図８に示すように、絞り加工により形成された絞り段部１２Ａｂが形成されている。絞り段部１２Ａｂは、図８及び図９に示すように、プレート１２Ａの背面側から受光面側へ向けた絞り加工により、プレート１２Ａの背面側に凹部を、プレート１２の受光面側に凸部を、各々有するように形成されている。

以上説明した実施の形態に係るＣＣＤユニットにおいては、プレート１２Ａの絞り段部１２Ａｂが、プレート１２Ａの背面側から受光面側へ向けた絞り加工より、プレート１２Ａの背面側に凹部を有し、プレート１２Ａの受光面側に凸部を有するように形成されている。従って、かかる絞り段部１２Ａｂにより、プレート１２Ａの貫通孔１２Ａａの内壁の厚さ方向における寸法が増大するため、プレート１２Ａとパッケージ１１との接着面積が増大することとなり、プレート１２Ａとパッケージ１１とを確実に接着することができる。また、プレート１２Ａの背面側にパッケージ１１の端子パッドやＰＣＢの端子が配置され、これら端子とプレート１２Ａの一部とが接触して「短絡」が発生する場合があるが、本実施の形態に係るＣＣＤユニットのプレート１２Ａは、絞り段部１２Ａｂの凸部が端子と反対側（受光面側）に形成されているので、このような「短絡」の発生を未然に防止することができる。

[第３の実施の形態]
次に、図１０を用いて、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態に係るＣＣＤユニット１０のプレート１２の構成を一部変更したものであり、その他の構成については第１の実施の形態と実質的に同一である。このため、変更した構成についてのみ説明することとし、重複する構成については説明を省略する。

本実施の形態に係るＣＣＤユニットのプレート１２Ｂには、図１０に示すように、パッケージを扁平な状態で嵌め込むための矩形状の貫通孔１２Ｂａが設けられている。貫通孔１２Ｂａの上下周縁部分近傍の背面側には、パッケージの端子パッドやＰＣＢの端子が配置される。このため、本実施の形態においては、貫通孔１２Ｂａの上下周縁部分に、図１０に示すように、プレート１２Ｂの背面側から受光面側へ向けた絞り加工により、プレート１２Ｂの背面側に凹部を受光面側に凸部を各々有するように形成した絞り段部１２Ｂｂを設けている。一方、プレート１２Ｂの貫通孔１２Ｂａの左右周縁部分近傍の背面側には、端子が配置されておらず、この左右周縁部分近傍の間隙に紫外線硬化型接着剤が注入される。このため、本実施の形態においては、貫通孔１２Ｂａの左右周縁部分に、図１０に示すように、プレート１２Ｂの受光面側から背面側へ向けた絞り加工により、プレート１２Ｂの受光面側に凹部を背面側に凸部を各々有するように形成した絞り段部１２Ｂｃを設けている。

以上説明した実施の形態に係るＣＣＤユニットにおいては、パッケージの端子パッドやＰＣＢの端子の近傍に配置されるプレート１２Ｂの貫通孔１２Ｂａの上下周縁部分に、絞り段部１２Ｂｂを設け、この絞り段部１２Ｂｂは、背面側から受光面側へ向けた絞り加工により背面側に凹部を受光面側に凸部を有するように形成されている。従って、端子とプレート１２Ｂの一部とが接触することに起因する「短絡」の発生を未然に防止することができる。

また、以上説明した実施の形態に係るＣＣＤユニットにおいては、端子近傍部分を除くプレート１２Ｂの左右周縁部分に、絞り段部１２Ｂｃを設け、この絞り段部１２Ｂｃは、受光面側から背面側へ向けた絞り加工により受光面側に凹部を背面側に凸部を各々有するように形成されている。従って、受光面側から接着剤を注入する際に、絞り段部１２Ｂｃの凹部に接着剤を溜めて、プレート１２Ｂとパッケージとの間に形成される間隙に充分に接着剤を注入することができる。また、絞り段部１２Ｂｃにより、プレート１２Ｂの貫通孔１２Ｂａの内壁の厚さ方向における寸法が増大するため、プレート１２Ｂとパッケージとの接着面積が増大することとなる。この結果、プレート１２Ｂとパッケージとを確実に接着することができる。

[第４の実施の形態]
次に、図１１及び図１２を用いて、本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態に係るＣＣＤユニット１０のプレート１２の構成を変更したものであり、その他の構成については第１の実施の形態と実質的に同一である。このため、変更した構成についてのみ説明することとし、重複する構成については説明を省略する。また、第１の実施の形態と実質的に同一の構成を説明で用いる場合には、第１の実施の形態と同一の符号を付すこととする。

本実施の形態に係るＣＣＤユニット１０Ｃのプレート１２Ｃは、図１１及び図１２に示すように、パッケージ１１の形状に近い略矩形状を呈するものであり、ダイキャスト法を採用して製作されている。プレート１２Ｃの面積は、第１〜第３の実施の形態で説明したプレート（１２、１２Ａ、１２Ｂ）の面積よりも小さくされているため、ＣＣＤユニット１０Ｃの一層の小型化が可能となる。また、プレート１２Ｃには、図１１及び図１２に示すように、パッケージ１１を扁平な状態で嵌め込むための矩形状の貫通孔１２Ｃａが設けられており、この貫通孔１２Ｃａの矩形状周縁部分には段部１２Ｃｂが形成されている。また、本実施の形態においては、プレート１２Ｃの厚さを、第１〜第３の実施の形態で説明したプレートの厚さよりも厚くし、パッケージ１１の厚さと同等にすることにより、剛性を確保すると同時に薄型化を達成している。

以上説明した実施の形態に係るＣＣＤユニット１０Ｃにおいては、プレート１２Ｃの貫通孔１２Ｃａの矩形状周縁部分に段部１２Ｃｂが設けられているので、プレート１２Ｃの曲げ剛性や捩り剛性を高めることができる。また、ダイキャスト法を採用することにより、予め段部１２Ｃｂが設けられているプレート１２Ｃを成形することができる。

なお、以上の各実施の形態においては、ＣＣＤユニットを構成するパッケージとして、背面部に端子パッドを設けたもの（リード線を外部に延出させないもの）を採用した例を示したが、図１３に示すようにリード線１１１を外部に延出させる従来のパッケージ１１０を採用した場合においても、本発明を適用することができる。

また、以上の各実施の形態においては、ＣＣＤユニットを構成するパッケージの平面形状として「矩形状」を採用するとともに、プレートに設ける貫通孔の形状として「矩形状」を採用した例を示したが、パッケージの平面形状や貫通孔の形状はこれに限定されるものではなく、例えば円形状や多角形状を採用することもできる。

また、以上の各実施の形態においては、ＣＣＤユニットを構成するプレートに「貫通孔」を設け、この「貫通孔」にパッケージを扁平な状態で嵌め込んで接着固定した例を示したが、このような「貫通孔」に代えてプレートに「切欠部」を設け、この「切欠部」にパッケージを扁平な状態で嵌め込んで接着固定してもよい。このような「切欠部」を採用した場合においても、「貫通孔」を採用した場合と同様にＣＣＤユニットの薄型化を達成することができる。

また、以上の各実施の形態においては、パッケージの左右に同一幅の間隙を形成し、これら左右の間隙に接着剤を注入した例について説明したが、パッケージを挟んで上下に同一幅の間隙を形成し、これら上下の間隙に接着剤を注入して硬化させることもできる。この際には、上下の間隙に紫外線硬化型接着剤を同時に同量注入し、注入後の接着剤に紫外線を同時に同量照射して硬化させるようにする。また、パッケージの上下左右に間隙を設け、これら上下左右の間隙全てに接着剤を注入して硬化させることにより、パッケージをプレートに対してより強固に固定することができる。

また、以上の各実施の形態においては、本発明を「デジタル（スティル）カメラ」に適用した例を示したが、カメラ付携帯電話やデジタルビデオカメラ等の他の撮像装置に本発明を適用することもできる。また、以上の実施の形態においては、ＣＣＤ等を備えた「ＣＣＤユニット」に本発明を適用した例を示したが、他の固体撮像素子（例えばＣＭＯＳ）から構成される固体撮像素子ユニットに本発明を適用することもできる。

（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係るデジタルカメラの正面側の斜視図であり、（ｂ）は本発明の第１の実施の形態に係るデジタルカメラの背面側の斜視図である。 本実施の形態に係るＣＣＤユニットが図１に示したデジタルカメラの鏡筒の背面に取り付けられた状態を説明するための説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係るＣＣＤユニットを構成するプレートの斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係るＣＣＤユニットを受光面側から見た場合の斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係るＣＣＤユニットが取り付けられる鏡筒の背面板の斜視図である。 図５に示した背面板に本発明の第１の実施の形態に係るＣＣＤユニットを取り付けた状態を背面側から場合の斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係るＣＣＤユニットを背面側から見た場合の斜視図である。 本発明の第２の実施の形態に係るＣＣＤユニットを構成するプレートの斜視図である。 本発明の第２の実施の形態に係るＣＣＤユニットを受光面側から見た場合の斜視図である。 本発明の第３の実施の形態に係るＣＣＤユニットを構成するプレートの斜視図である。 本発明の第４の実施の形態に係るＣＣＤユニットを構成するプレートの斜視図である。 本発明の第４の実施の形態に係るＣＣＤユニットを受光面側から見た場合の斜視図である。 （ａ）は従来のＣＣＤユニットを構成する部品（パッケージ、プレート及びＰＣＢ）を説明するための説明図であり、（ｂ）は（ａ）に示したパッケージをプレートに接着固定した状態を示す説明図であり、（ｃ）は従来のＣＣＤユニットをデジタルカメラの鏡筒の背面部に取り付けた状態を示す説明図である。

符号の説明

１ デジタルカメラ（撮像装置）
１０ ＣＣＤユニット（固体撮像素子ユニット）
１０Ｃ ＣＣＤユニット（固体撮像素子ユニット）
１１ パッケージ（筐体）
１１ａ 受光面部
１１ｂ 背面部
１１ｃ 側面部
１１ｄ 端子パッド
１２ プレート（板状体）
１２ａ 貫通孔
１２ｂ 絞り段部
１２Ａ プレート（板状体）
１２Ａａ 貫通孔
１２Ａｂ 絞り段部
１２Ｂ プレート（板状体）
１２Ｂａ 貫通孔
１２Ｂｂ 絞り段部
１２Ｂｃ 絞り段部
１２Ｃ プレート（板状体）
１２Ｃａ 貫通孔
１２Ｃｂ 段部
１３ ＰＣＢ（基板）
１３ａ 放熱孔
１４ 紫外線硬化型接着剤
ｄ 間隙

Claims (13)

1. レンズ鏡筒の背面板に固定される固体撮像素子ユニットであって、
   光を入射させる受光面部と、この受光面部の反対側に設けられる背面部と、これら受光面部及び背面部の外縁に沿って設けられる側面部と、を有し、内部に固体撮像素子が収納される薄板状の筐体と、
   前記筐体を所定の間隙を形成しつつ、扁平な状態で嵌め込むための貫通孔又は切欠部を有し、前記レンズ鏡筒の背面板に嵌め込まれる板状体と、
   前記筐体の前記背面部に取り付けられる基板と、を備え、
   前記筐体が前記板状体の前記貫通孔又は前記切欠部に扁平な状態で嵌め込まれて前記板状体に固定されてなることで、その厚さが前記筐体と前記基板を合わせた厚さに収まることを特徴とする固体撮像素子ユニット。
2. 前記板状体の前記貫通孔又は前記切欠部の内壁と、前記筐体の前記側面部と、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り前記筐体が前記板状体に接着固定されてなることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子ユニット。
3. 前記板状体は、
   前記貫通孔又は前記切欠部の周縁部分の少なくとも一部に、絞り加工により形成された絞り段部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の固体撮像素子ユニット。
4. 前記絞り段部は、
   前記板状体の受光面側から背面側へ向けた絞り加工により、前記板状体の受光面側に凹部を背面側に凸部を各々有するように形成されることを特徴とする請求項３に記載の固体撮像素子ユニット。
5. 前記絞り段部は、
   前記板状体の背面側から受光面側へ向けた絞り加工により、前記板状体の背面側に凹部を受光面側に凸部を各々有するように形成されることを特徴とする請求項３に記載の固体撮像素子ユニット。
6. 前記絞り段部は、
   前記板状体の背面側に端子が配置される場合に、前記貫通孔又は前記切欠部の周縁部分の端子近傍部分において、前記板状体の背面側から受光面側へ向けた絞り加工により、前記板状体の背面側に凹部を受光面側に凸部を各々有するように形成される一方、前記貫通孔又は前記切欠部の周縁部分の端子近傍部分を除く部分において、前記板状体の受光面側から背面側へ向けた絞り加工により、前記板状体の受光面側に凹部を背面側に凸部を各々有するように形成されることを特徴とする請求項３に記載の固体撮像素子ユニット。
7. 前記板状体は、
   ダイキャスト法により成形され、前記貫通孔又は前記切欠部の周縁部分の少なくとも一部に段部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の固体撮像素子ユニット。
8. 前記基板は、
   前記固体撮像素子が近接する部分に放熱孔を有することを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の固体撮像素子ユニット。
9. 請求項１から８の何れか一項に記載の固体撮像素子ユニットを備えることを特徴とする撮像装置。
10. 請求項１から８の何れか一項に記載の固体撮像素子ユニットを製造する方法であって、
    前記筐体の前記背面部に前記基板を取り付ける基板取付工程と、
    前記板状体の前記貫通孔又は前記切欠部に前記筐体を嵌め込む筐体嵌込工程と、
    前記板状体の前記貫通孔又は前記切欠部の内壁と前記筐体の側面部との間に形成される間隙に、受光面側から接着剤を注入して硬化させることにより、前記筐体を前記板状体に接着固定する接着剤注入硬化工程と、
    を備えることを特徴とする固体撮像素子ユニットの製造方法。
11. 前記間隙が前記筐体を挟んで相対する位置に同一幅で形成されている場合に、
    前記接着剤注入硬化工程で前記接着剤を前記間隙に同時に同量注入することを特徴とする請求項１０に記載の固体撮像素子ユニットの製造方法。
12. 前記接着剤が紫外線硬化型接着剤である場合に、
    前記接着剤注入硬化工程で前記間隙に注入した前記接着剤に紫外線を同時に同量照射することを特徴とする請求項１１に記載の固体撮像素子ユニットの製造方法。
13. 前記基板取付工程の後に前記接着剤注入硬化工程を実施することを特徴とする請求項１０から１２の何れか一項に記載の固体撮像素子ユニットの製造方法。

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