JP4698874B2

JP4698874B2 - イメージセンサモジュール、およびイメージセンサモジュールの製造方法

Info

Publication number: JP4698874B2
Application number: JP2001126101A
Authority: JP
Inventors: 久義藤本; 弘朗大西
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2001-04-24
Filing date: 2001-04-24
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2021-04-24
Also published as: JP2002320150A; US20020154239A1; US7391457B2

Description

【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、カメラ付きの携帯型電話機あるいは腕時計など撮像機能を設けた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、およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、デジタルカメラなどの撮像用機器には、撮像により得られた光学的画像データを電気的信号に変換するためのイメージセンサモジュールが備えられている。従来のイメージセンサモジュールの一例を図８に示す。同図に表われているように、このイメージセンサモジュール２００は、イメージセンサチップ１と、このイメージセンサチップ１と電気的に導通する内部端子Ｔａとがパッケージ２０９内に封入された構造を有している。
【０００３】
イメージセンサチップ１は、その上面に形成された受光部１１で光を受光すると、内部に設けられた光電変換領域がその光量に応じた電荷を発生し、この電荷を電極パッドから出力するように構成されている。パッケージ２０９は、イメージセンサチップ１を保護するためのものであって、上面が開口したケース状に形成されており、その開口部は、カバーガラス２９１により閉止されている。内部端子Ｔａは、パッケージ２０９の外部に突出した外部端子Ｔｂに連続して接続端子Ｔ′をなしている。
【０００４】
このように構成されたイメージセンサモジュール２００は、図９に示すように、被写体からの反射光を上記受光部１１上に結像するためのレンズ１０３と組み合わせて使用される。このイメージセンサモジュール２００を使用する際には、同図に示すように、レンズ１０３を支持するレンズマウント２０４を用意し、このレンズマウント２０４によってこのイメージセンサモジュール２００を覆うようにする。なお、レンズ１０３としては、表裏面の両方が凸状曲面とされている一般的な凸レンズが用いられている。
【０００５】
しかしながら、上記イメージセンサモジュール２００においては、その使用に際して、上記したように、このイメージセンサモジュール２００とは別体に形成されたレンズマウント２０４を用意する必要があるため、それら全体として、部品点数および製造工程数が多くなるとともに、それらを所望の箇所に個々に取り付ける作業も煩雑になり、製造コストが高くなる。また、レンズマウント２０４は、イメージセンサモジュール２００よりも一回り大きなサイズにしなければならないため、全体のサイズも大きくなる。
【０００６】
また、従来のイメージセンサモジュールの他の例としては、特開平１０−４１４９２号公報に所載のものがあり、これを本願の図１０に示す。同図に表われているように、このイメージセンサモジュール１００は、イメージセンサチップ１とレンズ１０３とがフレーム１０４内に組み込まれた構造を有している。
【０００７】
イメージセンサチップ１は、基板２の上面に搭載されており、基板２の下面に形成された接続端子Ｔと電気的に導通している。フレーム１０４は、イメージセンサチップ１を覆うチップケース部１０４ａと、このチップケース部１０４ａの上方側に配置されたレンズマウント部１０４ｂとを有しており、全体として筒状となるように、樹脂により一体形成されている。チップケース部１０４ａ下部の開口部は、その端縁が平坦とされており、上記基板２によって封止される。
【０００８】
一方、レンズマウント部１０４ｂ上部の開口部の周縁部内周には、凹状段部１４０が形成されており、レンズ１０３は、この凹状段部１４０上に配置される。このとき、フレーム１０４は、基板１と、レンズ１０３とによって密封される。レンズ１０３の固定には、レンズマウント部１０４ｂに外嵌するレンズキャップ１０８が用いられ、レンズ１０３は、凹状段部１４０とレンズキャップ１０８の上方壁部１０８ａとの間に挟み込まれることによって固定される。このとき、レンズ１０３とイメージセンサチップ１とは、レンズ１０３の主平面と上記受光部１１とが平行となるように配置される。また、レンズ１０３とイメージセンサチップ１との間の距離は、レンズ１０３に入射した平行光が上記受光部１１上に結像する長さに設定される。
【０００９】
また、イメージセンサモジュールには、被写界深度を深くして正確なピント合わせを不要とするために、絞り機能が設けられることがある。このイメージセンサモジュール１００においては、レンズキャップ１０８に孔部１０７を貫通形成することにより、レンズキャップ１０８に絞り機能を設けている。
【００１０】
上記した構成を有するイメージセンサモジュール１００は、レンズ１０３が予め組み込まれた構造を有しているので、上記したイメージセンサモジュール２００とは異なり、外部のレンズやこのレンズを支持するための部材を用いる必要がない。そして、このレンズ１０３は、レンズキャップ１０８をフレーム１０４に外嵌させるという単純な作業により固定されるので、組立コストを低減することが可能となる。また、上記したイメージセンサモジュール２００のように、イメージセンサチップ１がパッケージングされておらず、これを直接的に用いているので、特に平面視における占有面積を小型化することが可能となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このイメージセンサモジュール１００では、レンズキャップ１０８といった新たな部材を用いているため、全体として部品コストを低減することができない。
【００１２】
また、近年においては、携帯型電話機や腕時計など厚みが薄い小型機器に撮像機能を具備させることが所望されており、これにともなって、イメージセンサモジュールは、その高さ方向においても小型化が要請されている。上記イメージセンサモジュール１００では、上述したように、平面視における小型化は可能であるが、高さ方向においては、レンズキャップ１０８の厚みなどによって小型化することができないため、このような要請に対応することができないという問題が生じる。
【００１３】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、全体的に小型化することができるとともに部品コストを低減す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。また、本願発明は、そのようなイメージセンサモジュールを適切に製造することができる製造方法を提供することを他の課題としている。
【００１４】
【発明の開示】
上記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。
【００１５】
すなわち、本願発明の第１の側面により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が搭載された基板と、被写体からの反射光を上記受光部上に結像するためのレンズ体と、上記基板および上記レンズ体を支持する樹脂フレームと、を備え、上記基板および上記レンズ体は、それぞれ、上記樹脂フレームに形成された基板基準面およびレンズ基準面に当接することにより位置決めされ、かつ上記樹脂フレームに直接的に固定されている、イメージセンサモジュールであって、上記レンズ体は、レンズ部と、このレンズ部の周囲に形成された支持部を有しているとともに、上記支持部の下面には上記レンズ基準面に当接しうる支持面が形成され、上記支持部の下面における上記支持面より径方向外方には突起が形成されている一方、上記樹脂フレームにおける上記レンズ基準面より径方向外方には上記レンズ基準面より低位の凹状部が形成されており、上記レンズ体は、上記支持部が上記レンズ基準面に直接接触した状態において、上記突起と上記凹状部とが超音波融着することにより、上記樹脂フレームに対して固定されていることを特徴としている。
【００１９】
本願発明の第２の側面により提供されるイメージセンサモジュールの製造方法は、本願発明の第１の側面により提供されるイメージセンサモジュールを製造する方法であって、上記基板を上記樹脂フレームに固定し、中間体を得る工程と、上記中間体を外部の装置に対してリフローソルダリングの手法により半田付けする工程と、上記レンズ体を上記半田付けされた上記中間体における上記樹脂フレームに固定する工程と、を含むことを特徴としており、レンズ体は、中間体を外部の装置に半田付けした後で取り付けられるので、リフロー炉内における加熱によってレンズ体が変形するのを防止することができる。
【００２０】
本願発明によれば、イメージセンサモジュールは、上記樹脂フレーム内においてイメージセンサチップがパッケージングされていないので、この樹脂フレームが平面視において大きくなるのを防止することができる。
【００２１】
また、このイメージセンサモジュールには、結像用のレンズ体が備えられており、このレンズ体は、樹脂フレームに対して直接的に固定されている。したがって、従来とは異なり、使用に際して、外部のレンズやこのレンズを支持するための部材、あるいは、上記レンズ体を樹脂フレームに固定するための専用の部材を必要としない。したがって、イメージセンサモジュールの部品点数を減少させることができ、かつ、上記したレンズ体固定用専用部材によりイメージセンサモジュールが高さ方向に大型化されるのを防止することができる。なお、高さ方向とは、レンズ体の光軸が延びる方向のことである。
【００２２】
したがって、イメージセンサモジュールを全体的に小型化することができ、かつ、部品コストを低減することができる。
【００２３】
また、好ましい実施の形態においては、上記レンズ体の片面には、所定領域以外の箇所における光の透過を防止するための遮光層が設けられている。
【００２４】
さらに、好ましい実施の形態においては、上記遮光層は、遮光性に優れた塗料を印刷塗布することによって形成される。
【００２５】
このような構成によれば、上記遮光層は、上記所定領域に対応した領域に開口部を有することとなり、この遮光層をいわゆる絞りとして機能させることができる。したがって、この開口部の径を小さくすれば、被写界深度が深くなるため、このイメージセンサモジュールあるいはこれを搭載した小型機器に対して、ピント合わせ機構などを不要とすることも可能となる。この場合、これらを小型化することができる。
【００２６】
さらにまた、好ましい実施の形態においては、上記レンズ体の上記レンズ部は、下面が凸状曲面とされておりかつ上面の所定領域が凹状曲面とされているとともにこの所定領域以外の箇所が平坦面とされており、上記平坦面に遮光層が設けられている構成とされている。なお、レンズ体の下面とは、上記イメージセンサチップに対向する側の面のことである。
【００２７】
このような構成によれば、上記遮光層を塗料の塗布によって形成する場合に、たとえば、上記塗料を含ませた印刷用ローラーなどをレンズ体の表面上で回動させる方法を採用することができる。このとき、上記レンズ体は、上記所定領域が凹状曲面とされているので、印刷用ローラーの表面がこの所定領域に当接しないため、たとえばスクリーン印刷のように印刷用のマスクを用いなくとも、レンズ体の所定領域が開口されるように上記遮光層を形成することができる。したがって、印刷用のマスクを印刷対象面上に載置したり、このマスク自体を作成したるする必要がない。その結果、遮光層の形成を効率化することができる。
【００２８】
さらにまた、好ましい実施の形態においては、上記樹脂フレームは、上記イメージセンサチップを覆うためのチップケース部と、このチップケース部の上方側に配置され、上記レンズ体が固定される筒状のレンズマウント部とが互いに連通するようにして形成されており、上記チップケース部は、上記基板と、上記チップケース部とレンズマウント部との間において上記樹脂フレームに直接貼り付けられた光学的フィルタとによって密封されている。
【００２９】
このような構成によれば、上記光学的フィルタは、上記チップケース部とレンズマウント部との間に備えられているので、樹脂フレームに対して、レンズ体に先立って取り付けられることとなる。また、このイメージセンサモジュールを製造する際には、上記基板は、樹脂フレームに対して、レンズ体に先立って取り付けられる。したがって、レンズ体を樹脂フレームに取り付ける前に、基板と光学的フィルタとによって上記チップケース部を密封することができる。その結果、イメージセンサモジュールの製造中、あるいは上記中間体の輸送中などにおいて、上記イメージセンサチップを保護することができる。
【００３０】
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。
【００３１】
【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、図面を参照して具体的に説明する。
【００３２】
図１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す概略断面図、図２は、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は、本願発明に係るイメージセンサモジュールにおけるレンズ体および樹脂パッケージの他の例を示す概略断面図である。図４は、本願発明に係るイメージセンサモジュールにおけるレンズ体および樹脂パッケージのさらに他の例を示す概略断面図であって、（ａ）および（ｂ）は、それらの固定方法を説明するための一連の図である。また、図５は、本願発明に係るイメージセンサモジュールにおけるレンズ体および樹脂パッケージのさらに他の例を示す概略断面図であって、（ａ）および（ｂ）は、それらの固定方法を説明するための一連の図である。なお、これらの図において、従来例を示す図８ないし図１０に表された部材、部分等と同等のものにはそれぞれ同一の符号を付してある。
【００３３】
図１および図２に表れているように、こ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とレンズ体３Ａとが樹脂フレーム４Ａ内に組み込まれた構造を有している。
【００３４】
上記イメージセンサチップ１は、たとえば、ＣＣＤ型あるいはＭＯＳ型の固体撮像素子であって、図２に示すように、平面視矩形状を呈している。イメージセンサチップ１は、たとえばマトリクス状に配置された複数の光電変換領域（図示略）を有しており、その上面には、光を入射する受光部１１が設けられている。また、このイメージセンサチップ１の上面には、複数の電極パッド１２が形成されている。このイメージセンサチップ１は、受光部１１で光を受光すると、各光電変換領域が受光した光をその光量に応じた電荷に変換し、そして、各光電変換領域の電荷を各電極パッド１２から出力できるように構成されている。このイメージセンサチップ１は、配線パターン（図示略）が表面に形成された基板２に搭載される。
【００３５】
基板２は、図２に示すように、たとえば平面視矩形を呈した平板状のプリント配線基板であって、後述するチップケース部４２における下側の開口部を密閉できるようなサイズとされている。この基板２の表面には、配線パターンの各所に配置された導体パッド２１が形成されており、各導体パッド２１とイメージセンサチップ１の各電極パッド１２とがワイヤＷを介して接続されている。一方、基板２の裏面には、本実施形態では、このイメージセンサモジュールＡを外部の装置に表面実装するための電極端子Ｔが複数設けられている。各電極端子Ｔは、たとえば、基板２の端面に形成された図示しないスルーホールなどを介して、基板２表面の配線パターンと導通している。
【００３６】
上記レンズ体３Ａは、図１に示すように、被写体からの反射光を上記受光部１１上に結像するためのレンズ部３１と、このレンズ部３１の周囲に配置された支持部３２Ａとを有しており、たとえばアクリルやＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）など透光性を有する部材により一体的に形成されている。
【００３７】
上記レンズ部３１は、イメージセンサチップ１に対向する側の面、すなわち下面が凸状曲面３０ａとされている。一方、レンズ部３１の上面は、中央部分の所定領域が凹状曲面３０ｂとされているとともに、この所定領域３０ｂ以外の箇所が平坦面３０ｃとされている。
【００３８】
上記支持部３２Ａの下面側には、レンズ部３１の主平面に対して平行かつ平坦な支持面Ｓが形成されており、支持部３２Ａの上面は、上記レンズ部３１の平坦面３０ｃと連続する平面部３３とされている。このレンズ体３Ａでは、支持部３２Ａの下方側は、レンズ部３１の周囲から下方に向って延びる円筒状に形成されており、その下端面が支持面Ｓとされている。このとき、支持部３２Ａの厚みがレンズ部３１の厚みよりも大となるようにすれば、レンズ部３１の凸状曲面３０ａが支持面Ｓから下方に突出しないため、支持面Ｓを容易に平坦に加工することができる。
【００３９】
また、このレンズ体３Ａには、図２に示すように、上記所定領域３０ｂ以外の箇所における光の透過を防止するための遮光層５が設けられている。遮光層５は、いわゆる絞りとして機能する部分であって、上記所定領域３０ｂに対応する部分に平面視円形状を呈した絞り開口部５１が形成されている。この絞り開口部５１の径を小さくすれば、被写界深度が深くなるため、正確なピント合わせが不要となる。これにより、このイメージセンサモジュールＡあるいはこれを搭載した小型機器に対して、ピント合わせ機構を不要とすることが可能となり、これらを小型化することができる。なお、絞り開口部５１の径を小さくする程、上記イメージセンサチップ１の受光部１１への入射光の光量が小となるので、絞り開口部５１の径は、撮像に際して光量不足とならないような値に規定される。
【００４０】
この遮光層５は、レンズ体３Ａの上面に対して、たとえば黒色塗料などの遮光性に優れた塗料を印刷塗布することによって形成される。このような場合、塗料は、たとえば、これを含ませた印刷用ローラーなどをレンズ体３Ａの上面に当接させつつ回動させることによって印刷塗布される。このとき、このレンズ体３Ａは、上述したように、上記所定領域３０ｂが凹状曲面とされているので、印刷用ローラーの表面が所定領域３０ｂに当接しない。これにより、印刷用ローラーの操作のみで上記絞り開口部５１を形成することができ、たとえばスクリーン印刷のように、印刷用のマスクを印刷対象面上に載置したり、このマスク自体を作成したりする必要がない。したがって、遮光層５を効率的に形成することができる。
【００４１】
上記樹脂フレーム４Ａは、図２に示すように、イメージセンサチップ１を覆うためのチップケース部４２と、このチップケース部４２の上方側に配置されたレンズマウント部４１Ａとを有しており、図１に示すように、これらが互いに連通するように、たとえば黒色のエポキシ樹脂などの遮光性を有する樹脂により一体形成されている。
【００４２】
チップケース部４２は、図２に示すように、上記基板２の形状に対応して平面視矩形を呈した略箱状に形成されており、レンズマウント部４１Ａは、レンズ体３Ａの形状に対応して略円筒状に形成されている。チップケース部４２には、図１に示すように、基板２を支持するための基板基準面ＢＳ₁が形成されており、レンズマウント部４１Ａには、レンズ体３Ａを支持するためのレンズ基準面ＢＳ₂が形成されている。
【００４３】
上記基板基準面ＢＳ₁は、チップケース部４２における下方側の開口部端縁を平面とすることによって形成されている。一方、レンズマウント部４１Ａにおける上方側の開口部の周縁部内周には、図２に示すように、凹状段部４０Ａが全周にわたって形成されており、レンズ基準面ＢＳ₂は、凹状段部４０Ａの表面を平面とすることによって形成されている。これにより、図１に示すように、基板２とレンズ体３１とを後述するようにして固定した組立状態において、樹脂フレーム４Ａは、基板２およびレンズ体によって密封される。
【００４４】
上記基板基準面ＢＳ₁とレンズ基準面ＢＳ₂とは、互いに平行となるように配置されており、上記組立状態において、レンズ部３１の主平面とイメージセンサモジュール１の上記受光部１１とが互いに平行となるように構成されている。また、基板基準面ＢＳ₁とレンズ基準面ＢＳ₂との間の距離は、上記組立状態において、レンズ部３１に入射した平行光が受光部１１上に結像する長さに設定されている。
【００４５】
このイメージセンサモジュールＡの組み立て時において、上記基板２は、その上面が基板基準面ＢＳ₁に当接することによって位置決めされ、そして、たとえば接着剤などを用いて上記樹脂フレーム４Ａ（チップケース部４２）に直接的に固定される。一方、レンズ体３Ａは、上記支持面Ｓがレンズ基準面ＢＳ₂に当接することによって位置決めされ、かつ上記樹脂フレーム４Ａ（レンズマウント部４１Ａ）に直接的に固定される。この樹脂フレーム４Ａにおいては、レンズ体３Ａは、レンズマウント部４１Ａに対して接着剤で接着されている。
【００４６】
レンズ体のレンズマウント部への固定に際しては、図３に示すように、レンズ体をレンズマウント部の開口部に嵌合させるようにすることもできる。このような場合には、樹脂フレームとして、たとえば、同図に示すように、開口部の内径がレンズ体の外径よりも小とされたレンズマウント部４１Ｂを有する樹脂フレーム４Ｂが適用される。この樹脂フレーム４Ｂにおいては、レンズ体３Ａは、レンズマウント部４１Ｂの弾性力によりその側面が押圧されることによって、樹脂フレーム４Ｂに固定される。また、上記レンズ体３Ａは、上述したように、支持部３２Ａが略円筒状に形成されているため、支持部３２Ａの側面とレンズマウント部４１Ｂの内周面との接触面積を大とすることが可能となるので、確実に樹脂フレーム４Ｂに固定される。
【００４７】
また、レンズ体をレンズマウント部に対して超音波融着させることもできる。このような場合、レンズ体としては、たとえば、図４（ａ）に示すように、周縁部が薄くなるように段形成された支持部３２Ｃを有するレンズ体３Ｃが適用される。このようなレンズ体３Ｃでは、支持部３２Ｃの周縁部下面３３Ｃを平坦面とすることによって、この周縁部下面３３Ｃが支持面Ｓとされる。また、このような場合、レンズマウント部としては、上記した凹状段部４０Ａの代わりに開口部の内周面に超音波融着のための融着面４０Ｃが形成されているレンズマウント部４１Ｃが適用される。このレンズマウント部４１Ｃを有する樹脂フレーム４Ｃでは、レンズマウント部４１Ｃの上端縁が上記したレンズ基準面ＢＳ₂とされている。レンズ体３Ｃを樹脂フレーム４Ｃに固定する際には、図示しない超音波発生装置によりレンズ体３Ｃを振動させながら、これをレンズマウント部４１Ｃに押し付けることにより、レンズ部３１の周縁の角部３１ｃが融着面４０Ｃとの間の摩擦によって溶融し、図４（ｂ）に示すように、この角部３１ｃが融着面４０Ｃに沿うように変形していくことによって、レンズ体４Ｃの支持面Ｓと樹脂フレーム４Ｃのレンズ基準面ＢＳ₂とがやがて当接し、その後、溶融した角部３１ｃが冷却固化することによって、レンズ体３Ｃが固着される。
【００４８】
超音波融着を採用した他のレンズ体の固定方法では、たとえば、図５（ａ）に示すレンズ体３Ｄおよび樹脂フレーム４Ｄを適用してもよい。このレンズ体３Ｄでは、レンズ部３１の周囲が、全体として厚みが一定とされた支持部３２Ｄとされており、その下面が支持面Ｓとされている。支持部３２Ｄの表面の各所には、突起３９が設けられている。一方、樹脂フレーム４Ｄは、開口部端縁における上記突起３９に対応する部分が凹状部４９とされているレンズマウント部４１Ｄを有する。このような樹脂フレーム４Ｄでは、レンズマウント部４１Ｄの開口部端縁のうち、凹状部４９が形成されていない平面部分がレンズ基準面ＢＳ₂とされる。レンズ体３Ｄを樹脂フレーム４Ｄに固定する際には、レンズ体３Ｄに対して超音波振動を与えつつこれをレンズマウント部４１Ｄに押し付けることにより、上記突起３９が凹状部４９の底面との間の摩擦によって溶融する。そして、図５（ｂ）に示すように、レンズ体４Ｄの支持面Ｓと樹脂フレーム４Ｄのレンズ基準面ＢＳ₂とが当接した後、溶融した突起３９が冷却固化することによって、レンズ体３Ｄが固着される。
【００４９】
このイメージセンサモジュールＡでは、また、チップケース部４２とレンズマウント部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄとの間には、撮像画像の質を高めるための光学的フィルタ７が備えられている。たとえば、光学的フィルタ７として赤外線遮断フィルタを用いた場合、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１で受光させることによって、撮像対象物の色や輪郭が鮮明にされた撮像画像を得ることが可能となる。
【００５０】
具体的には、樹脂フレーム４Ａの場合、図１に示すように、チップケース部４２とレンズマウント部４１Ａとの間には、レンズマウント部４１の下方側を拡径するようにして段形成したフィルタ取付部４３が設けられており、このフィルタ取付部４３は、光学的フィルタ７が密着できるように形成されている。これにより、チップケース部４２を、上記基板２と光学的フィルタ７とによって密封することができる。なお、樹脂フレーム４Ｂ，４Ｃ，４Ｄについても、これと同様に、図３ないし図５に示すように、上記フィルタ取付部４３を、チップケース部４２とレンズマウント部４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄとの間に形成することができる。ただし、本願発明はこれに限定されず、たとえば、フィルタ取付部として、レンズマウント部４１の下方側の開口端面を単に平面としたものを採用し、この開口端面を光学的フィルタ７で密閉するようにしてもよい。
【００５１】
次に、このようなイメージセンサモジュールＡの製造方法について、図６（ａ）ないし図６（ｃ）を参照して説明する。なお、以下においては、レンズ体および樹脂パッケージとして、それぞれ、レンズ体３Ａおよび樹脂フレーム４Ａを用いているものとする。
【００５２】
イメージセンサモジュールＡを製造するには、まず、樹脂フレーム４Ａのフィルタ取付部４３に対して、接着剤などにより光学的フィルタ７を取り付ける。
【００５３】
光学的フィルタ７の取付作業に前後して、イメージセンサチップ１を基板２の表面にボンディングし、イメージセンサチップ１の電極パッドと基板２の導体パッドとを接続するためのワイヤＷのボンディング作業を行う。この作業では、ワイヤボンディング用のキャピラリを操作することによって行なわれるが、基板２は、上述したように平板状とされているので、キャピラリを操作するのに障害となるものが存在せず、ワイヤボンディングを容易に行うことができる。換言すれば、このイメージセンサモジュールＡでは、樹脂フレーム４Ａ内にイメージセンサチップ１を組み込む作業を容易とするために、基板２を用いているのである。
【００５４】
次いで、図６（ａ）に示すように、イメージセンサチップ１が搭載された基板２を樹脂フレーム４Ａに固定し、中間体Ａ′を得る。基板２は、上述したように、その上面が基板基準面ＢＳ₁に当接することによって位置決めされつつ、上記樹脂フレーム４Ａ（チップケース部４２）に直接的に固定される。
【００５５】
このとき、上記チップケース部４２は、基板２と光学的フィルタ７とによって密封されるので、この工程以降において、チップケース部４２内にダスト類や湿気が侵入するのを防止することができる。したがって、たとえば、中間体Ａ′を一次的に保管しておいたり、外部の加工工場など他の場所に輸送しても、イメージセンサモジュールＡの製造工程全体を通じて、イメージセンサチップ１あるいはワイヤＷをダスト類や湿気あるいは破損などから保護することができる。
【００５６】
次いで、図６（ｂ）に示すように、上記中間体Ａ′を、このイメージセンサモジュールＡを搭載すべき外部装置（たとえばプリント回路基板など）Ｃに取り付ける。この工程では、リフローソルダリングの手法を用いた半田付けが行なわれる。すなわち、まず、外部装置Ｃの所定箇所に予め半田ペーストを塗布しておき、その上に上記基板２の裏面の電極端子Ｔが載るように中間体Ａ′を載置する。そして、リフロー炉内において半田ペーストを加熱溶融させた後、これを冷却固化する。
【００５７】
そして、図６（ｃ）に示すように、上記レンズ体３Ａを上記樹脂フレーム４Ａに固定する。レンズ体３Ａは、上述したように、その支持面Ｓがレンズ基準面ＢＳ₂に当接することによって位置決めされつつ、上記樹脂フレーム４Ａ（レンズマウント部４１Ａ）に直接的に固定される。
【００５８】
この製造工程中において、リフロー炉内の温度は、約２２０度とされており、レンズ体３Ａの耐熱温度（約１７０度）よりも高温であるが、レンズ体３Ａは、半田付けの後で樹脂フレーム４Ａに取り付けられるので、加熱によって変形するのが防止される。
【００５９】
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。
【００６０】
このイメージセンサモジュールＡは、レンズ体３Ａ，３Ｃ，３Ｄが予め組み込まれた構造を有しており、しかも、レンズ体３Ａ，３Ｃ，３Ｄは、樹脂フレーム４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄに形成されたレンズ基準面ＢＳ₂に当接することによって位置決めされる。したがって、イメージセンサモジュールＡの使用に際しては、上記した従来のイメージセンサモジュール２００のように、外部のレンズやこのようなレンズを支持する部材を別途準備する必要がなく、さらに、このレンズをイメージセンサチップ１に対して所定の位置に配置するといった煩わしさを無くすことが可能となる。すなわち、全体として、部品点数の増加および製造工程の複雑化を抑制することができる。
【００６１】
また、このイメージセンサモジュールＡでは、上記した従来のイメージセンサモジュール２００のように、イメージセンサチップ１がパッケージングされておらず、直接的に用いられているので、平面視における占有面積を小型化することが可能となる。また、このイメージセンサモジュールＡでは、レンズ体３Ａ，３Ｃ，３Ｄは、上記した従来のイメージセンサモジュール１００のように、レンズキャップ１０８といった専用の部材によって固定されておらず、樹脂フレーム４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄに対して直接的に固定されている。したがって、このイメージセンサモジュールＡは、高さ方向の大きさを増加させうる他の部材を有していないこととなる、高さ方向においても小型化することが可能となる。したがって、このイメージセンサモジュールＡを全体的に小型化することができる。また、レンズキャップ１０８が無いので、部品点数をより少なくすることができ、部品コストをさらに低減することができる。
【００６２】
本願発明の範囲は、上述した実施の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、種々に設計変更自在である。
【００６３】
たとえば、上記実施形態においては、レンズ体３Ａ，３Ｃ，３Ｄの一部がレンズ部３１として形成されているが、本願発明では、これに限定されず、たとえばレンズ体３Ａ，３Ｃ，３Ｄの全体がレンズ部３１とされていてもかまわない。この場合、レンズ部３１の表面形状に対応して上記レンズ基準面ＢＳ₂が曲面状になるようにすればよい。
【００６４】
また、レンズ部３１として、その上面の所定領域３０ｂが凹状曲面とされているとともに、この所定領域３０ｂ以外の箇所が平坦面３０ｃとされたものが採用されているが、たとえば、図７に示すように、上面の所定領域が凸状曲面３０ｂ′とされたレンズ部３１′を有するものを採用してもよい。この場合、レンズ部３１′において、この所定領域以外の箇所の平坦面３０ｃにおける高さレベルを、凸状曲面３０ｂ′の頂点の高さレベルよりも高くなるようにすれば、レンズ部３１（レンズ体３Ａ，３Ｃ，３Ｄ）の場合と同様に、印刷用ローラーを用いた印刷によって、上記遮光層５を効率的に形成することができる。
【００６５】
さらに、遮光層として、塗料の印刷塗布により形成された遮光層５の代わりに、たとえば、遮光性を有するフィルムをレンズ体に貼付するなどの手段によって形成したものを採用してもよい。
【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概略断面図である。
【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】本願発明に係るイメージセンサモジュールにおけるレンズ体および樹脂パッケージの他の例を示す概略断面図である。
【図４】本願発明に係るイメージセンサモジュールにおけるレンズ体および樹脂パッケージのさらに他の例を示す概略断面図であって、（ａ）および（ｂ）は、それらの固定方法を説明するための一連の図である。
【図５】本願発明に係るイメージセンサモジュールにおけるレンズ体および樹脂パッケージのさらに他の例を示す概略断面図であって、（ａ）および（ｂ）は、それらの固定方法を説明するための一連の図である。
【図６】（ａ）ないし（ｃ）は、図１に示すイメージセンサモジュールの製造工程を説明するための一連の断面図である。
【図７】図１、図３、図４（ａ）、図４（ｂ）、図５（ａ）、および図５（ｂ）におけるレンズ体の他の例を拡大して示す概略断面図である。
【図８】従来のイメージセンサモジュールの一例を示す概略断面図である。
【図９】図７に示すイメージセンサモジュールを使用した装置の一例を示す概略断面図である。
【図１０】従来のイメージセンサモジュールの他の例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１イメージセンサチップ
２基板
３Ａ，３Ｃ，３Ｄレンズ体
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ樹脂フレーム
５遮光層
１１受光部
４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄレンズマウント部
４２チップケース部
Ａイメージセンサモジュール
ＢＳ₁ 基板基準面
ＢＳ₂ レンズ基準面

Claims

受光部を有するイメージセンサチップが搭載された基板と、被写体からの反射光を上記受光部上に結像するためのレンズ体と、上記基板および上記レンズ体を支持する樹脂フレームと、を備え、上記基板および上記レンズ体は、それぞれ、上記樹脂フレームに形成された基板基準面およびレンズ基準面に当接することにより位置決めされ、かつ上記樹脂フレームに直接的に固定されている、イメージセンサモジュールであって、
上記レンズ体は、レンズ部と、このレンズ部の周囲に形成された支持部を有しているとともに、上記支持部の下面には上記レンズ基準面に当接しうる支持面が形成され、上記支持部の下面における上記支持面より径方向外方には突起が形成されている一方、上記樹脂フレームにおける上記レンズ基準面より径方向外方には上記レンズ基準面より低位の凹状部が形成されており、
上記レンズ体は、上記支持部が上記レンズ基準面に直接接触した状態において、上記突起と上記凹状部とが超音波融着することにより、上記樹脂フレームに対して固定されていることを特徴とする、イメージセンサモジュール。
上記レンズ体の片面には、所定領域以外の箇所における光の透過を防止するための遮光層が設けられている、請求項１に記載のイメージセンサモジュール。
上記遮光層は、遮光性に優れた塗料を印刷塗布することによって形成される、請求項２に記載のイメージセンサモジュール。
上記レンズ体の上記レンズ部は、下面が凸状曲面とされておりかつ上面の所定領域が凹状曲面とされているとともにこの所定領域以外の箇所が平坦面とされており、上記平坦面に遮光層が設けられている、請求項１に記載のイメージセンサモジュール。
上記樹脂フレームは、上記イメージセンサチップを覆うためのチップケース部と、このチップケース部の上方側に配置され、上記レンズ体が固定される筒状のレンズマウント部とが互いに連通するようにして形成されており、
上記チップケース部は、上記基板と、上記チップケース部とレンズマウント部との間において上記樹脂フレームに直接貼り付けられた光学的フィルタとによって密封されている、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。
請求項１ないし５のいずれかに記載のイメージセンサモジュールを製造する方法であって、
上記基板を上記樹脂フレームに固定し、中間体を得る工程と、
上記中間体を外部の装置に対してリフローソルダリングの手法により半田付けする工程と、
上記レンズ体を上記半田付けされた上記中間体における上記樹脂フレームに固定する工程と、
を含むことを特徴とするイメージセンサモジュールの製造方法。