カメラモジュール、およびカメラモジュールの製造方法
【課題】電磁シールドの効果が高く、小型で、機械による組立の容易なカメラモジュールを実現する。
【解決手段】本発明に係るカメラモジュール１は、撮像素子１０と、撮像素子１０に光を導くレンズ７と、基板３と、導体であるシールドケース４とを備える。撮像素子１０は、レンズ７と基板３との間に位置し、基板３は、基板３の角が切り欠かれた形状になっている切り欠き部３ａを有し、切り欠き部３ａの側面に接地のための側面電極部１１を有す。基板３とシールドケース４とは、基板３の切り欠き部３ａの側面とシールドケース４の内側の側面との間に形成される空間に充填された半田５によって接合されている。よって、電磁シールドの効果が高いシールドケース４を用いたカメラモジュールを、小型化することができる。また、半田による接合は一方向から行うことができるのでカメラモジュール１の組立が容易になる。
【解決手段】本発明に係るカメラモジュール１は、撮像素子１０と、撮像素子１０に光を導くレンズ７と、基板３と、導体であるシールドケース４とを備える。撮像素子１０は、レンズ７と基板３との間に位置し、基板３は、基板３の角が切り欠かれた形状になっている切り欠き部３ａを有し、切り欠き部３ａの側面に接地のための側面電極部１１を有す。基板３とシールドケース４とは、基板３の切り欠き部３ａの側面とシールドケース４の内側の側面との間に形成される空間に充填された半田５によって接合されている。よって、電磁シールドの効果が高いシールドケース４を用いたカメラモジュールを、小型化することができる。また、半田による接合は一方向から行うことができるのでカメラモジュール１の組立が容易になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話等の電子機器に搭載されるカメラモジュールに関するものであって、電磁ノイズを遮蔽するカメラモジュールおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話を代表とする移動体通信端末、および携帯型ゲーム機等の電子機器にカメラモジュールが一般的に搭載されるようになっている。携帯電話等の電子機器の小型化が進むにつれ、搭載されるカメラモジュールにも小型化が要求されている。また、小型の電子機器においては、各電子部品間の電磁ノイズの干渉を防ぐために、各電子部品に電磁シールド（ＥＭＩシールド）を施すことが必要である。特に、通信機能を有する携帯電話においては、アンテナとカメラモジュールが近接すると電磁ノイズの干渉が問題になる。例えば、アンテナからの電磁ノイズがカメラモジュールの撮像素子に混入した場合、画像信号が乱れ、撮像した画像の画質が悪くなることがある。また、カメラモジュールの撮像素子またはディジタル信号処理プロセッサから発せられる電磁波によって、アンテナの受信感度が下がってしまうことがある。これら電子機器は、高集積化および高周波数化が進んでいるため、カメラモジュールの電磁シールドに対する要求は高まっている。
【０００３】
特許文献１には、カメラモジュールにおいて、レンズホルダに電磁シールド機能を持たせる構成が記載されている。特許文献１の図４、５に示される例では、導電性樹脂で成型されたレンズホルダの表面に導電性皮膜を形成し、導電性皮膜を接地することにより、電磁シールドを行っている。レンズホルダの下端部の外側に盛られた導電性接着剤によって、基板側のグランド端子とレンズホルダの導電性皮膜とを接続することにより、導電性皮膜の接地を達成している。
【０００４】
特許文献２には、電子部品において、基礎シートに導電層と未硬化接着層を順に形成したシールドシートを用いて電磁シールドを行う構成が記載されている。これによれば、シールドシートを電子部品筐体に合わせて型抜きしてシールド部材を形成する。次に、シールド部材を電子部品筐体に貼着し、電子部品筐体に設けたグランド電極と上記シールド部材の導電層との間に導電性接着剤を形成して、シールド部材を接地する。
【０００５】
特許文献３には、カメラモジュールにおいて、撮像素子を囲うとともに光学部品を保持し、かつ導電性を有するホルダを用いて電磁シールドを行う構成が記載されている。導電性を有するホルダと、撮像素子を搭載した基板とは、ケースの内側に配置され、底蓋によって底面をも覆われる。ホルダは基板の導電層に接しており、接地されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３１８５８５号公報（２００３年１１月７日公開）
【特許文献２】特開２００９−２１２４４６号公報（２００９年９月１７日公開）
【特許文献３】特開２０１０−４１７０９号公報（２０１０年２月１８日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の構成では、導電性を有するレンズホルダと、撮像素子を搭載した基板とが接する角部に、外側から導電性接着剤等を塗布することにより、レンズホルダと基板のグランド端子とを接続している。そのため、基板には導電性接着剤を盛るためのスペースを確保する必要があり、外側に盛られた導電性接着剤の分だけ基板が大型化するという課題がある。これにより、カメラモジュールが大型化してしまう。また、特許文献１の図１に示される構成では、レンズホルダと基板の側面までとを覆うシールドケースを用いている。特許文献１には、シールドケースは基板に半田付けされると記載されているが、その詳細な方法はなんら記載されていない。例えば一般的な方法で、基板とシールドケースとが接する位置に半田を盛って接続すると、半田の厚み分だけカメラモジュールの高さが高くなる。
【０００８】
また、特許文献２に記載の構成では、シールド部材に形成された導電層と電子部品筐体に設けたグランド電極とを接続するために、外側から導電性接着剤を塗布する。そのため、同様に、外側に盛られた導電性接着剤の分だけカメラモジュールが大型化するという課題がある。また、型抜きされたシールド部材を電子部品筐体に貼着し、半田付けを行うために、組立時に電子部品の側面の多方向からアクセスできるようにする必要がある。
【０００９】
特許文献３に記載の構成では、ケースと底蓋とをねじで締結することにより、中にあるホルダと基板とが押圧されて保持されている。このようにホルダと基板とを保持するためには、それらを収めるケースと底蓋とにねじ締結するためのスペースが必要になる。そのため、カメラモジュールが大型化するという課題がある。
【００１０】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電磁シールドの効果が高く、小型で、機械による組立の容易なカメラモジュールを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るカメラモジュールは、撮像素子と、上記撮像素子に光を導くレンズと、基板と、導体であるシールドケースとを備えるカメラモジュールであって、上記の課題を解決するために、上記撮像素子は、上記レンズと上記基板との間に位置し、上記基板は、上記基板の角が切り欠かれた形状になっている切り欠き部を有し、上記切り欠き部の側面に接地のための接地電極を有し、上記基板と上記シールドケースとは、上記基板の上記切り欠き部の側面と上記シールドケースの内側の側面との間に形成される空間に充填された導電接着材料によって接合されていることを特徴としている。
【００１２】
上記の構成によれば、シールドケースと基板との接合は、基板の角に設けられた切り欠き部とシールドケースとの間の空間に導電接着材料を充填することによって行うことができる。よって、基板に導電接着材料を盛る（塗布する）ためのスペースを設けるために基板のサイズを大きくする必要がない。そのため、カメラモジュールを小型化することができる。また、シールドケースと基板との接合は、基板の角に設けられた切り欠き部とシールドケースとの間の空間に、一方向（基板の底面側）から導電接着材料を充填することによって行うことができる。そのため、カメラモジュールの組立を容易に行うことができるので、カメラモジュールの製造装置を簡単な構成にすることができる。また、シールドケースの材質として、例えば電磁シールド性の高い金属を用いることができるので、電磁シールドの効果を高くすることができる。
【００１３】
また、上記シールドケースは、少なくとも上記レンズの側方を覆う構成であってもよい。
【００１４】
また、上記シールドケースは、上記基板の縦横方向におけるサイズが、上記基板より小さい、または上記基板と同じであり、上記基板の上記切り欠き部に対応する上記シールドケースの角の端部は、上記基板の辺に対応する上記シールドケースの辺の端部に比べて突出しており、上記シールドケースの上記突出した端部の内側の側面は、上記基板の上記切り欠き部の側面に対向している構成であってもよい。
【００１５】
上記の構成によれば、基板の縦横方向におけるシールドケースのサイズが、基板と同等以下である。そのため、カメラモジュールをより小型化することができる。また、シールドケースの角の端部は、シールドケースの辺の端部に比べて突出しており、シールドケースの角の突出した端部の内側の側面は、基板の切り欠き部の側面に対向している。そのため、シールドケースが基板より大きくなくとも、基板の角に設けられた切り欠き部とシールドケースの突出した端部との間の空間に導電接着材料を充填することによって、基板とシールドケースとの接合を行うことができる。
【００１６】
また、上記基板の辺に対応する上記シールドケースの辺の端部は、上記基板上に当接している構成であってもよい。
【００１７】
上記の構成によれば、シールドケースの突出した端部と基板の角に設けられた切り欠き部とが嵌り合い、シールドケースは基板上に当接して支持されている。よって、外部からの衝撃に強い構造になっている。
【００１８】
上記シールドケースは、上記基板の辺の側面を覆う構成であってもよい。
【００１９】
上記の構成によれば、基板の側面をもシールドケースが覆うことにより、カメラモジュールの電磁シールド性がより高くなる。
【００２０】
本発明に係るカメラモジュールの製造方法は、撮像素子と、上記撮像素子に光を導くレンズと、基板と、導体であるシールドケースとを備えるカメラモジュールの製造方法であって、上記の課題を解決するために、角が切り欠かれた形状になっている切り欠き部を有する上記基板を設ける工程と、上記切り欠き部の側面に接地のための接地電極を形成する工程と、上記基板と上記シールドケースとを組み合わせ、上記基板の上記切り欠き部の側面と上記シールドケースの内側の側面との間に形成される空間に導電接着材料を充填して、上記基板と上記シールドケースとを接合する工程とを含むことを特徴としている。
【００２１】
上記の構成によれば、シールドケースと基板との接合は、基板の角に設けられた切り欠き部とシールドケースとの間の空間に導電接着材料を充填することによって行うことができる。よって、基板に導電接着材料を盛る（塗布する）ためのスペースを設けるために基板のサイズを大きくする必要がない。そのため、カメラモジュールを小型化することができる。また、シールドケースと基板との接合は、基板の角に設けられた切り欠き部とシールドケースとの間の空間に、一方向（基板の底面側）から導電接着材料を充填することによって行うことができる。そのため、カメラモジュールの組立を容易に行うことができるので、カメラモジュールの製造装置を簡単な構成にすることができる。また、シールドケースの材質として、例えば電磁シールド性の高い金属を用いることができるので、電磁シールドの効果を高くすることができる。
【００２２】
また、上記基板と上記シールドケースとを接合する工程では、上記基板の上記切り欠き部と上記シールドケースとで形成されるポケットに、半田ボールを載置し、上記半田ボールを融解することにより、導電接着材料である半田を、上記基板の上記切り欠き部の側面と上記シールドケースの内側の側面との間に形成される空間に充填してもよい。
【００２３】
上記の構成によれば、上記基板の上記切り欠き部と上記シールドケースとで形成されるポケットに、半田ボールを載置することができる。よって、半田ボールを一括でまたは順次、加熱等によって融解させることで、半田によるシールドケースと基板との接合を容易に行うことができる。
【００２４】
また、上記切り欠き部の形状は、扇形の形状であってもよい。
【００２５】
上記の構成によれば、上記基板の上記切り欠き部と上記シールドケースとで形成されるポケットが扇形の形状になり、半田ボールを載置しやすい形状となる。また、融解した半田が切り欠き部の側面に沿って広がりやすく、基板とシールドケースとを強固に接合することができる。
【００２６】
また、上記シールドケースは、上記基板の縦横方向におけるサイズが、上記基板より小さい、または上記基板と同じであり、上記基板の上記切り欠き部に対応する上記シールドケースの角の端部は、上記基板の辺に対応する上記シールドケースの辺の端部に比べて突出しており、上記基板と上記シールドケースとを接合する工程では、上記シールドケースの辺の端部上に上記基板を載置することによって、上記基板と上記シールドケースとを組み合わせるようにしてもよい。
【００２７】
上記の構成によれば、基板とシールドケースとを組み合わせる際に、シールドケースの辺の端部上に基板を載置することができるので、位置合わせおよび組立を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように本発明に係るカメラモジュールは、撮像素子と、上記撮像素子に光を導くレンズと、基板と、導体であるシールドケースとを備えるカメラモジュールであって、上記の課題を解決するために、上記撮像素子は、上記レンズと上記基板との間に位置し、上記基板は、上記基板の角が切り欠かれた形状になっている切り欠き部を有し、上記切り欠き部の側面に接地のための接地電極を有し、上記基板と上記シールドケースとは、上記基板の上記切り欠き部の側面と上記シールドケースの内側の側面との間に形成される空間に充填された導電接着材料によって接合されていることを特徴としている。
【００２９】
よって、カメラモジュールを小型化することができる。また、シールドケースと基板との接合は、基板の角に設けられた切り欠き部とシールドケースとの間の空間に、一方向から導電接着材料を充填することによって行うことができる。そのため、カメラモジュールの組立を容易に行うことができるので、カメラモジュールの製造装置を簡単な構成にすることができる。また、シールドケースの材質として、例えば電磁シールド性の高い金属を用いることができるので、電磁シールドの効果を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係るカメラモジュールの構造を模式的に示す斜視図である。
【図２】上記カメラモジュールの底面の構成を示す平面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図４】図３における領域Ｂの概略構成を示す要部拡大図である。
【図５】（ａ）は、四隅が矩形に切り欠かれた切り欠きを有する基板を示す平面図であり、（ｂ）は、四隅が直線状に切り落とされた形状の切り欠きを有する基板を示す平面図である。
【図６】上記カメラモジュールの概略構成を示す分解図である。
【図７】シールドケースと基板とを接合する工程を示す斜視図である。
【図８】シールドケースと基板とを接合する工程を示す斜視図である。
【図９】シールドケースと基板とを接合する工程を示す斜視図である。
【図１０】半田ボールを融解させる他の方法例を示す側面図である。
【図１１】カメラモジュールの製造工程を示すフロー図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係るカメラモジュールの構造を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
［実施形態１］
以下、本発明の一実施形態について、図１〜図１１に基づいて説明する。
【００３２】
（カメラモジュールの構成）
図１は、本実施形態のカメラモジュール１の構造を模式的に示す斜視図である。カメラモジュール１は、正方形の底面を有する直方体の外形をしている。カメラモジュール１は、光学系を構成する複数のレンズを保持するレンズバレル２と、撮像素子を搭載した基板３と、レンズバレル２および基板３を覆うシールドケース４とを備える。カメラモジュール１の構成の説明において、便宜上、レンズバレル２側を上方、基板３側を下方と表現する。
【００３３】
シールドケース４は、薄い金属で形成されたケースであり、正方形状の上面部４ａと、４つの側面部４ｂとから構成される。シールドケース４は、正方形の上面部４ａの中央に円形の開口部を有する。また、シールドケース４は、下端の四隅に、下方に突出した凸部４ｃを有する。凸部４ｃの下端と、基板３の底面とは、ほぼ同じ高さに位置する。
【００３４】
図２は、カメラモジュール１の底面（基板側）の構成を示す平面図である。基板３は正方形状の外形を有するが、その四隅の角は切り欠かれており、基板３は四隅に切り欠き部３ａを有する。本実施形態では、基板３の四隅の角は、四分円の扇形に切り欠かれている。基板３の切り欠き部３ａに対応するシールドケース４の角の端部である凸部４ｃは、基板３の辺に対応するシールドケース４の辺の端部よりも突出している。よって、カメラモジュール１では、基板３の切り欠き部３ａに、シールドケース４の凸部４ｃが嵌り込むように位置する。基板３の切り欠き部３ａとシールドケース４の凸部４ｃとが対向する空間には半田（導電接着材料）５が充填され（半田５によって半田付けされ）、基板３とシールドケース４とが、四隅の半田５によって強固に接合されている。また、基板３は、底面に複数の外部端子６を備える。外部端子６は、カメラモジュール１を搭載する携帯電話等の電子機器の配線に接続される端子である。外部端子６のうちの１つの端子は、アース接続用端子として、外部のＧＮＤ（グランド）端子に接続される。
【００３５】
図３は、カメラモジュール１の中央と一隅の角を通る断面（図１のＡ−Ａ断面）を示す断面図である。カメラモジュール１の簡単な内部構造について、ここで説明する。カメラモジュール１は、光学系を構成する複数のレンズ７、複数のレンズ７を保持する円筒形状のレンズバレル２、レンズバレル２を保持するレンズホルダ８、レンズホルダ８を覆うシールドケース４、ＩＲカットフィルタ９、撮像素子１０、および、撮像素子１０を搭載する（支持する）基板３を備える。
【００３６】
複数のレンズ７は、外部からの光を撮像素子１０に導き結像するためのものである。レンズバレル２は、レンズホルダ８に接着剤によって固定されている。なお、レンズバレル２をレンズホルダ８に固定する際、撮像素子１に対してレンズ７の位置が最適な結像位置になるよう調整されている。また、レンズバレル２とレンズホルダ８とが一体構造であってもよい。レンズホルダ８は、図３に示す断面以外の位置において、基板３の上面に接着され、基板３によって支持されている。なお、基板３は、他の部材を介して撮像素子１０を間接的に支持する構造であってもよい。例えば、撮像素子がレンズホルダに固定され、レンズホルダを基板が支持する構成であってもよい。
【００３７】
ＩＲカットフィルタ９は、レンズ７と撮像素子１０との間に配置され、レンズホルダ８に接着剤によって取り付けられている。ＩＲカットフィルタ９は、レンズ７を通過した赤外線を遮蔽し、可視光を通過させる。撮像素子１０は、基板３上に搭載されており、複数のレンズ７およびＩＲカットフィルタ９を通過した光を受光し、電気信号に変換して出力する。シールドケース４は、レンズホルダ８の上方、および側方を覆う。
【００３８】
図示はしないが、撮像素子１０の出力端子は、基板３の上面に形成された上部端子に、金ワイヤーによって接続されており、上部端子は、基板３に形成されたスルーホールおよび内部配線層等を介して、基板３の下面に形成された外部端子６に接続されている。これらの端子（上部端子、外部端子６）には、半田との接合性を向上させるために金メッキが施されている。
【００３９】
図４は、図３における領域Ｂの概略構成を示す要部拡大図である。基板３のコーナーの切り欠き部３ａの側面には、側面電極部（接地電極）１１が設けられている。側面電極部１１は、切り欠き部３ａの側面に形成された導体の層からなる。側面電極部１１には、半田との接合性を向上させるために金メッキが施されている。側面電極部１１は、基板３の内部に形成された内部配線層１２を介して、基板３の下面に形成されたアース接続用端子１３に接続されている。なお、基板３の上面にも、撮像素子１０の接地のために、下面のアース接続用端子１３に接続された端子１４が設けられている。アース接続用端子１３は、外部のＧＮＤ端子に接続される。なお、側面電極部は、内部配線層を介さずに、基板の上面または下面に形成された配線と直接接続されてもよく、接地されればよい。
【００４０】
基板３の側面に形成された側面電極部１１と、シールドケース４の凸部４ｃの内側の側面とは、半田５によって接続されている。シールドケース４は、アルミニウム、またはステンレス等の金属導体で形成されている。なお、凸部４ｃの内側に、半田５との接合性を向上させるための金メッキ、または錫メッキ等のメッキ処理を施してもよい。また、シールドケース４自体を、メッキ処理なしで高い半田接合性を有する洋銀（洋白）等の金属材料で形成してもよい。
【００４１】
シールドケース４は、半田５および側面電極部１１を介して接地される。そして、図３に示すように電磁波遮蔽性の高い金属製のシールドケース４が、撮像素子１０の周囲を広く覆うので、カメラモジュール１は、高い電磁シールド性を有する。そのため、カメラモジュール１の撮像素子１０は、外部からの電磁ノイズに対して極めて電磁シールド性が高いシールド構造に保護され、外来ノイズの影響が少ない画素信号を出力することができる。また、カメラモジュール１の撮像素子１０および基板３の配線から発せられる電磁波は、シールドケース４によって遮蔽され、例えば携帯電話等のアンテナへの影響を低減することができる。
【００４２】
また、カメラモジュール１では、基板３の四隅に切り欠き部３ａを設け、切り欠き部３ａに半田５を充填することにより、基板３の側面電極部１１とシールドケース４とを接続している。一般的に、外部の基板等の端子との接続しやすさのため、カメラモジュールの外部電極等は基板の辺に沿って配置される。そのため、例えば基板の辺に切り欠き部を設けると、そのスペースを確保するために基板のサイズを大きくしなければならない。これはカメラモジュールの小型化には不利である。また、基板の辺に切り欠き部を設ける場合、接合を強固にするために辺に沿って切り欠き部を長く設けなければならず、はんだ接合の作業時間が長くなってしまう。また、従来のように基板に切り欠き部を設けずに、基板とシールドケースとをそのまま半田で接合する場合も、同様に、半田を盛るスペースを確保するために基板およびシールドケースを大型化する必要がある。
【００４３】
しかしながら、本実施形態のように、基板３の四隅に切り欠き部３ａを設ける場合、基板３のサイズを大きくする必要がない。そして、切り欠き部３ａの側面に接地のための側面電極部１１を設けることにより、基板３のサイズを大きくすることなく基板３とシールドケース４とを電気的に接続することができる。それゆえ、本実施形態のカメラモジュール１は、小型化を実現することができる。また、シールドケース４の内側の角に半田５を充填する構成のため、シールドケース４と基板３とが強固に接合される。
【００４４】
なお、本実施の形態では、基板３の切り欠き部は四分円形状としたが、これに限らない。図５は他の形状の切り欠き部を有する基板の例を示す平面図である。図５（ａ）は、四隅が矩形に切り欠かれた切り欠き部２０ａを有する基板２０を示す。図５（ｂ）は、四隅が直線状に切り落とされた（面取りされた）形状の切り欠き部２１ａを有する基板２１を示す。基板の角の切り欠き部は任意の形状であってよい。
【００４５】
また、本実施形態では、シールドケースの縦横方向（基板の平面における縦横）の外形寸法は、基板とほぼ同じであるが、基板よりも小さくてもよい。シールドケースの縦横方向の外形寸法が基板よりも小さい場合にも、シールドケースの下端の凸部が基板の切り欠き部に勘合する構成であればよい。
【００４６】
（カメラモジュールの製造方法）
以下にカメラモジュールの製造方法について説明する。図１１は、カメラモジュール１の製造工程を示すフロー図である。
【００４７】
まず、四隅の角が四分円の形状に切り欠かれている基板３を準備する（Ｓ１）。なお、基板３の切り欠き部３ａは、四角形の基板の角を切り落として形成してもよいし、あらかじめ切り欠きのある形状の型で打ち抜いたり、成型したりして形成してもよい。
【００４８】
次に、基板３の切り欠き部３ａの側面に側面電極部を形成する（Ｓ２）。なお、あらかじめ基板３には内部配線層、上面の外部端子、下面（底面）の外部端子等を形成しておく。
【００４９】
次に、基板３、撮像素子１０、レンズ７、レンズホルダ８等を組み合わせてカメラアセンブリ２２を組み立てる（Ｓ３）。
【００５０】
図６は、カメラモジュール１の概略構成を示す分解図である。基板３上に撮像素子１０が搭載され、撮像素子１０の出力端子は、基板３の上面に形成された上部端子に、金ワイヤーによって接続される。ＩＲカットフィルタ９は、レンズホルダ８の下部に接着剤によって取り付けられる。レンズホルダ８は、基板３上に配置され、接着剤によって基板３に取り付けられる。レンズホルダ８に、レンズ７を保持するレンズバレル２を挿入し、撮像素子１０上に結像するようレンズバレル２の位置を調整した後、接着剤によってレンズバレル２をレンズホルダ８に固定する。この状態の組立品を、カメラアセンブリ２２とする。なお、レンズバレル２のレンズホルダ８への取り付けは、シールドケース４と基板３とを接合した後に行ってもよい。
【００５１】
次に、カメラアセンブリ２２の基板３と、シールドケース４とを接合する（Ｓ４）。
【００５２】
図７〜図９を参照し、シールドケース４と基板３との接続方法について説明する。図７〜図９は、それぞれシールドケース４と基板３とを接合する工程を示す斜視図である。図７に示すように、シールドケース４の凸部４ｃを上側に向けて配置し、基板３およびレンズホルダ８等を含むカメラアセンブリ２２を、レンズ７を下側、基板３を上側にしてシールドケース４の内側に挿入して配置する。基板３とシールドケース４の外形はほぼ同じ大きさなので、シールドケース４の側面部４ｂの辺の端部の上に、基板３を載せることができる。また、凸部４ｃと基板３の切り欠き部３ａとが対向するように、基板３はシールドケース４に嵌り込む。
【００５３】
カメラアセンブリ２２をシールドケース４の中に配置した後、シールドケース４の角にある凸部４ｃと基板３の切り欠き部３ａとで形成されるポケットに、半田を活性化させるためのフラックス２３を塗布する。
【００５４】
次に、図８に示すように、シールドケース４の角にある凸部４ｃと基板３の切り欠き部３ａとで形成されるポケットに、半田ボール２４を配置する。半田ボール２４は、ポケットの下に落ちない大きさを有する。
【００５５】
次に、図９に示すように、レーザー照射装置２５から半田ボール２４に向けてレーザーを照射し、その熱により半田を融解させて、基板３の切り欠き部３ａとシールドケース４の凸部４ｃとの間に半田を充填させ、切り欠き部３ａに形成されている側面電極部とシールドケース４とを接合する。なお、レーザー照射装置２５が１台の場合、各角の半田ボール２４に対して合計４回、レーザーの照射を行う。４台のレーザー照射装置２５が各半田ボール２４の位置に対応するよう配置されている場合は、１つのカメラモジュールに対して４箇所同時にレーザーの照射を行うことにより、作業時間を１／４に短縮することができる。
【００５６】
本実施形態によれば、シールドケース４の凸部４ｃと基板３の切り欠き部３ａとが嵌り合うため、位置合わせが容易である。さらに、基板３をシールドケース４の上に載置することが可能であるため、組立時に組み立てやすい。また、半田ボール２４をシールドケース４の角と基板３の四隅との間にできるポケットの上に配置することができる。半田ボール２４のポケットへの配置と、レーザー照射とを一方向（上方）のみから行うことでシールドケース４と基板３との接合を行うことができるので、組立を容易に行うことができる。すなわち、一方向からのアクセスによってカメラアセンブリ２２とシールドケース４との組立を行うことができるので、カメラモジュール１の製造装置を簡単な構成にすることができる。
【００５７】
また、本実施形態のカメラモジュール１は、凸部４ｃと切り欠き部３ａとが嵌り合うように構成され、シールドケース４の辺の端部が基板３の辺の上面に当接している。それゆえ、カメラモジュール１は耐衝撃性の高い構造になっている。なお、本実施形態では、凸部４ｃと切り欠き部３ａとの嵌り合いには隙間があるが、しまり嵌めでもよい。
【００５８】
（他の製造工程の例）
なお、半田ボールをレーザーで融解する代わりに、他の方法によって融解するようにしてもよい。図１０は、半田ボール２４を融解させる他の方法例を示す側面図である。図１０に示すように、シールドケース４の角にある凸部４ｃと基板３の切り欠き部３ａとで形成されるポケットに、半田ボール２４を配置した後、加熱部材２６を上方から半田ボール２４に押し当てることにより、半田ボール２４に熱を加え、半田ボール２４を融解させてもよい。加熱部材２６は、例えば、加熱された金属部材等を用いることができる。なお、図１０に示す例では、基板３およびその下に位置する撮像素子を加熱しないように、加熱部材２６は、半田ボール２４に対向する位置が下方に突出するよう構成されている。この際、半田ボール２４は、基板３およびシールドケース４の凸部４ｃより上方にでるようなサイズであることが好ましい。
【００５９】
［実施形態２］
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材・構成については、同じ符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【００６０】
図１２は、本実施形態のカメラモジュール３０の構造を模式的に示す斜視図である。図１２では、カメラモジュール３０は、レンズ側を下方に、基板３側を上方に向けて描かれている。カメラモジュール３０は、実施形態１と同様に、光学系を構成する複数のレンズ、複数のレンズを保持する円筒形状のレンズバレル、レンズバレルを保持するレンズホルダ、ＩＲカットフィルタ、撮像素子、および、撮像素子を搭載する基板３を備える。基板３は、切り欠き部３ａを有し、切り欠き部３ａの側面に接地のための側面電極部を備える。
【００６１】
また、カメラモジュール３０は、レンズホルダおよび基板３のレンズ側（図１２では下側）および側面を覆うシールドケース３１を備える。シールドケース３１の側面部３１ｂの基板側端部は、同じ高さに揃っており、かつ、シールドケース３１の側面部３１ｂは、基板３の側面をも覆う。そして、シールドケース３１の側面部３１ｂと、基板３の切り欠き部３ａとで形成される隙間（ポケット）において、半田５を形成することによって半田付けをしている。よって、基板３の切り欠き部３ａの側面の側面電極部と、シールドケース３１とが電気的および物理的に接続される。
【００６２】
シールドケース３１は、基板３の側面の一部だけではなく側面の全体を覆う構成であるので、カメラモジュール３０は、実施形態１に比べて、より高い電磁シールド性を有する。また、本実施形態では、基板３の四隅の切り欠き部３ａとシールドケース３１との間の空間において基板３とシールドケース３１とを接合するので、半田接合に使用するスペースの確保のために基板３およびシールドケース３１を大きくする必要がない。そのため、カメラモジュール３０を小型化することが可能となる。
【００６３】
また、カメラモジュール３０の製造において、シールドケース３１と基板３との接合は、実施形態１と同様に、シールドケース３１の側面部３１ｂと、基板３の切り欠き部３ａとで形成されるポケットに半田ボールを載置し、半田ボールを融解させることで実現することができる。そのため、一方向からのアクセスによって基板３とシールドケース３１との接合を行うことができるので、カメラモジュール３０の製造装置を簡単な構成にすることができる。
【００６４】
なお、上述の説明では、本発明の実施形態を固定焦点型のカメラモジュールを例にとって説明したが、これに限らない。カメラモジュールは、オートフォーカス機構、および光学的手ぶれ補正機構等を含む構成であってもよい。
【００６５】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、携帯電話等の電子機器に搭載されるカメラモジュールに利用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１、３０ カメラモジュール
２ レンズバレル
３、２０、２１ 基板
３ａ、２０ａ、２１ａ 切り欠き部
４、３１ シールドケース
４ａ 上面部
４ｂ、３１ｂ 側面部
４ｃ 凸部
５ 半田（導電接着材料）
６ 外部端子
７ レンズ
８ レンズホルダ
９ ＩＲカットフィルタ
１０ 撮像素子
１１ 側面電極部（接地電極）
１２ 内部配線層
１３ アース接続用端子
１４ 端子
２２ カメラアセンブリ
２３ フラックス
２４ 半田ボール
２５ レーザー照射装置
２６ 加熱部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話等の電子機器に搭載されるカメラモジュールに関するものであって、電磁ノイズを遮蔽するカメラモジュールおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話を代表とする移動体通信端末、および携帯型ゲーム機等の電子機器にカメラモジュールが一般的に搭載されるようになっている。携帯電話等の電子機器の小型化が進むにつれ、搭載されるカメラモジュールにも小型化が要求されている。また、小型の電子機器においては、各電子部品間の電磁ノイズの干渉を防ぐために、各電子部品に電磁シールド（ＥＭＩシールド）を施すことが必要である。特に、通信機能を有する携帯電話においては、アンテナとカメラモジュールが近接すると電磁ノイズの干渉が問題になる。例えば、アンテナからの電磁ノイズがカメラモジュールの撮像素子に混入した場合、画像信号が乱れ、撮像した画像の画質が悪くなることがある。また、カメラモジュールの撮像素子またはディジタル信号処理プロセッサから発せられる電磁波によって、アンテナの受信感度が下がってしまうことがある。これら電子機器は、高集積化および高周波数化が進んでいるため、カメラモジュールの電磁シールドに対する要求は高まっている。
【０００３】
特許文献１には、カメラモジュールにおいて、レンズホルダに電磁シールド機能を持たせる構成が記載されている。特許文献１の図４、５に示される例では、導電性樹脂で成型されたレンズホルダの表面に導電性皮膜を形成し、導電性皮膜を接地することにより、電磁シールドを行っている。レンズホルダの下端部の外側に盛られた導電性接着剤によって、基板側のグランド端子とレンズホルダの導電性皮膜とを接続することにより、導電性皮膜の接地を達成している。
【０００４】
特許文献２には、電子部品において、基礎シートに導電層と未硬化接着層を順に形成したシールドシートを用いて電磁シールドを行う構成が記載されている。これによれば、シールドシートを電子部品筐体に合わせて型抜きしてシールド部材を形成する。次に、シールド部材を電子部品筐体に貼着し、電子部品筐体に設けたグランド電極と上記シールド部材の導電層との間に導電性接着剤を形成して、シールド部材を接地する。
【０００５】
特許文献３には、カメラモジュールにおいて、撮像素子を囲うとともに光学部品を保持し、かつ導電性を有するホルダを用いて電磁シールドを行う構成が記載されている。導電性を有するホルダと、撮像素子を搭載した基板とは、ケースの内側に配置され、底蓋によって底面をも覆われる。ホルダは基板の導電層に接しており、接地されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３１８５８５号公報（２００３年１１月７日公開）
【特許文献２】特開２００９−２１２４４６号公報（２００９年９月１７日公開）
【特許文献３】特開２０１０−４１７０９号公報（２０１０年２月１８日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の構成では、導電性を有するレンズホルダと、撮像素子を搭載した基板とが接する角部に、外側から導電性接着剤等を塗布することにより、レンズホルダと基板のグランド端子とを接続している。そのため、基板には導電性接着剤を盛るためのスペースを確保する必要があり、外側に盛られた導電性接着剤の分だけ基板が大型化するという課題がある。これにより、カメラモジュールが大型化してしまう。また、特許文献１の図１に示される構成では、レンズホルダと基板の側面までとを覆うシールドケースを用いている。特許文献１には、シールドケースは基板に半田付けされると記載されているが、その詳細な方法はなんら記載されていない。例えば一般的な方法で、基板とシールドケースとが接する位置に半田を盛って接続すると、半田の厚み分だけカメラモジュールの高さが高くなる。
【０００８】
また、特許文献２に記載の構成では、シールド部材に形成された導電層と電子部品筐体に設けたグランド電極とを接続するために、外側から導電性接着剤を塗布する。そのため、同様に、外側に盛られた導電性接着剤の分だけカメラモジュールが大型化するという課題がある。また、型抜きされたシールド部材を電子部品筐体に貼着し、半田付けを行うために、組立時に電子部品の側面の多方向からアクセスできるようにする必要がある。
【０００９】
特許文献３に記載の構成では、ケースと底蓋とをねじで締結することにより、中にあるホルダと基板とが押圧されて保持されている。このようにホルダと基板とを保持するためには、それらを収めるケースと底蓋とにねじ締結するためのスペースが必要になる。そのため、カメラモジュールが大型化するという課題がある。
【００１０】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電磁シールドの効果が高く、小型で、機械による組立の容易なカメラモジュールを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るカメラモジュールは、撮像素子と、上記撮像素子に光を導くレンズと、基板と、導体であるシールドケースとを備えるカメラモジュールであって、上記の課題を解決するために、上記撮像素子は、上記レンズと上記基板との間に位置し、上記基板は、上記基板の角が切り欠かれた形状になっている切り欠き部を有し、上記切り欠き部の側面に接地のための接地電極を有し、上記基板と上記シールドケースとは、上記基板の上記切り欠き部の側面と上記シールドケースの内側の側面との間に形成される空間に充填された導電接着材料によって接合されていることを特徴としている。
【００１２】
上記の構成によれば、シールドケースと基板との接合は、基板の角に設けられた切り欠き部とシールドケースとの間の空間に導電接着材料を充填することによって行うことができる。よって、基板に導電接着材料を盛る（塗布する）ためのスペースを設けるために基板のサイズを大きくする必要がない。そのため、カメラモジュールを小型化することができる。また、シールドケースと基板との接合は、基板の角に設けられた切り欠き部とシールドケースとの間の空間に、一方向（基板の底面側）から導電接着材料を充填することによって行うことができる。そのため、カメラモジュールの組立を容易に行うことができるので、カメラモジュールの製造装置を簡単な構成にすることができる。また、シールドケースの材質として、例えば電磁シールド性の高い金属を用いることができるので、電磁シールドの効果を高くすることができる。
【００１３】
また、上記シールドケースは、少なくとも上記レンズの側方を覆う構成であってもよい。
【００１４】
また、上記シールドケースは、上記基板の縦横方向におけるサイズが、上記基板より小さい、または上記基板と同じであり、上記基板の上記切り欠き部に対応する上記シールドケースの角の端部は、上記基板の辺に対応する上記シールドケースの辺の端部に比べて突出しており、上記シールドケースの上記突出した端部の内側の側面は、上記基板の上記切り欠き部の側面に対向している構成であってもよい。
【００１５】
上記の構成によれば、基板の縦横方向におけるシールドケースのサイズが、基板と同等以下である。そのため、カメラモジュールをより小型化することができる。また、シールドケースの角の端部は、シールドケースの辺の端部に比べて突出しており、シールドケースの角の突出した端部の内側の側面は、基板の切り欠き部の側面に対向している。そのため、シールドケースが基板より大きくなくとも、基板の角に設けられた切り欠き部とシールドケースの突出した端部との間の空間に導電接着材料を充填することによって、基板とシールドケースとの接合を行うことができる。
【００１６】
また、上記基板の辺に対応する上記シールドケースの辺の端部は、上記基板上に当接している構成であってもよい。
【００１７】
上記の構成によれば、シールドケースの突出した端部と基板の角に設けられた切り欠き部とが嵌り合い、シールドケースは基板上に当接して支持されている。よって、外部からの衝撃に強い構造になっている。
【００１８】
上記シールドケースは、上記基板の辺の側面を覆う構成であってもよい。
【００１９】
上記の構成によれば、基板の側面をもシールドケースが覆うことにより、カメラモジュールの電磁シールド性がより高くなる。
【００２０】
本発明に係るカメラモジュールの製造方法は、撮像素子と、上記撮像素子に光を導くレンズと、基板と、導体であるシールドケースとを備えるカメラモジュールの製造方法であって、上記の課題を解決するために、角が切り欠かれた形状になっている切り欠き部を有する上記基板を設ける工程と、上記切り欠き部の側面に接地のための接地電極を形成する工程と、上記基板と上記シールドケースとを組み合わせ、上記基板の上記切り欠き部の側面と上記シールドケースの内側の側面との間に形成される空間に導電接着材料を充填して、上記基板と上記シールドケースとを接合する工程とを含むことを特徴としている。
【００２１】
上記の構成によれば、シールドケースと基板との接合は、基板の角に設けられた切り欠き部とシールドケースとの間の空間に導電接着材料を充填することによって行うことができる。よって、基板に導電接着材料を盛る（塗布する）ためのスペースを設けるために基板のサイズを大きくする必要がない。そのため、カメラモジュールを小型化することができる。また、シールドケースと基板との接合は、基板の角に設けられた切り欠き部とシールドケースとの間の空間に、一方向（基板の底面側）から導電接着材料を充填することによって行うことができる。そのため、カメラモジュールの組立を容易に行うことができるので、カメラモジュールの製造装置を簡単な構成にすることができる。また、シールドケースの材質として、例えば電磁シールド性の高い金属を用いることができるので、電磁シールドの効果を高くすることができる。
【００２２】
また、上記基板と上記シールドケースとを接合する工程では、上記基板の上記切り欠き部と上記シールドケースとで形成されるポケットに、半田ボールを載置し、上記半田ボールを融解することにより、導電接着材料である半田を、上記基板の上記切り欠き部の側面と上記シールドケースの内側の側面との間に形成される空間に充填してもよい。
【００２３】
上記の構成によれば、上記基板の上記切り欠き部と上記シールドケースとで形成されるポケットに、半田ボールを載置することができる。よって、半田ボールを一括でまたは順次、加熱等によって融解させることで、半田によるシールドケースと基板との接合を容易に行うことができる。
【００２４】
また、上記切り欠き部の形状は、扇形の形状であってもよい。
【００２５】
上記の構成によれば、上記基板の上記切り欠き部と上記シールドケースとで形成されるポケットが扇形の形状になり、半田ボールを載置しやすい形状となる。また、融解した半田が切り欠き部の側面に沿って広がりやすく、基板とシールドケースとを強固に接合することができる。
【００２６】
また、上記シールドケースは、上記基板の縦横方向におけるサイズが、上記基板より小さい、または上記基板と同じであり、上記基板の上記切り欠き部に対応する上記シールドケースの角の端部は、上記基板の辺に対応する上記シールドケースの辺の端部に比べて突出しており、上記基板と上記シールドケースとを接合する工程では、上記シールドケースの辺の端部上に上記基板を載置することによって、上記基板と上記シールドケースとを組み合わせるようにしてもよい。
【００２７】
上記の構成によれば、基板とシールドケースとを組み合わせる際に、シールドケースの辺の端部上に基板を載置することができるので、位置合わせおよび組立を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように本発明に係るカメラモジュールは、撮像素子と、上記撮像素子に光を導くレンズと、基板と、導体であるシールドケースとを備えるカメラモジュールであって、上記の課題を解決するために、上記撮像素子は、上記レンズと上記基板との間に位置し、上記基板は、上記基板の角が切り欠かれた形状になっている切り欠き部を有し、上記切り欠き部の側面に接地のための接地電極を有し、上記基板と上記シールドケースとは、上記基板の上記切り欠き部の側面と上記シールドケースの内側の側面との間に形成される空間に充填された導電接着材料によって接合されていることを特徴としている。
【００２９】
よって、カメラモジュールを小型化することができる。また、シールドケースと基板との接合は、基板の角に設けられた切り欠き部とシールドケースとの間の空間に、一方向から導電接着材料を充填することによって行うことができる。そのため、カメラモジュールの組立を容易に行うことができるので、カメラモジュールの製造装置を簡単な構成にすることができる。また、シールドケースの材質として、例えば電磁シールド性の高い金属を用いることができるので、電磁シールドの効果を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係るカメラモジュールの構造を模式的に示す斜視図である。
【図２】上記カメラモジュールの底面の構成を示す平面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図４】図３における領域Ｂの概略構成を示す要部拡大図である。
【図５】（ａ）は、四隅が矩形に切り欠かれた切り欠きを有する基板を示す平面図であり、（ｂ）は、四隅が直線状に切り落とされた形状の切り欠きを有する基板を示す平面図である。
【図６】上記カメラモジュールの概略構成を示す分解図である。
【図７】シールドケースと基板とを接合する工程を示す斜視図である。
【図８】シールドケースと基板とを接合する工程を示す斜視図である。
【図９】シールドケースと基板とを接合する工程を示す斜視図である。
【図１０】半田ボールを融解させる他の方法例を示す側面図である。
【図１１】カメラモジュールの製造工程を示すフロー図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係るカメラモジュールの構造を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
［実施形態１］
以下、本発明の一実施形態について、図１〜図１１に基づいて説明する。
【００３２】
（カメラモジュールの構成）
図１は、本実施形態のカメラモジュール１の構造を模式的に示す斜視図である。カメラモジュール１は、正方形の底面を有する直方体の外形をしている。カメラモジュール１は、光学系を構成する複数のレンズを保持するレンズバレル２と、撮像素子を搭載した基板３と、レンズバレル２および基板３を覆うシールドケース４とを備える。カメラモジュール１の構成の説明において、便宜上、レンズバレル２側を上方、基板３側を下方と表現する。
【００３３】
シールドケース４は、薄い金属で形成されたケースであり、正方形状の上面部４ａと、４つの側面部４ｂとから構成される。シールドケース４は、正方形の上面部４ａの中央に円形の開口部を有する。また、シールドケース４は、下端の四隅に、下方に突出した凸部４ｃを有する。凸部４ｃの下端と、基板３の底面とは、ほぼ同じ高さに位置する。
【００３４】
図２は、カメラモジュール１の底面（基板側）の構成を示す平面図である。基板３は正方形状の外形を有するが、その四隅の角は切り欠かれており、基板３は四隅に切り欠き部３ａを有する。本実施形態では、基板３の四隅の角は、四分円の扇形に切り欠かれている。基板３の切り欠き部３ａに対応するシールドケース４の角の端部である凸部４ｃは、基板３の辺に対応するシールドケース４の辺の端部よりも突出している。よって、カメラモジュール１では、基板３の切り欠き部３ａに、シールドケース４の凸部４ｃが嵌り込むように位置する。基板３の切り欠き部３ａとシールドケース４の凸部４ｃとが対向する空間には半田（導電接着材料）５が充填され（半田５によって半田付けされ）、基板３とシールドケース４とが、四隅の半田５によって強固に接合されている。また、基板３は、底面に複数の外部端子６を備える。外部端子６は、カメラモジュール１を搭載する携帯電話等の電子機器の配線に接続される端子である。外部端子６のうちの１つの端子は、アース接続用端子として、外部のＧＮＤ（グランド）端子に接続される。
【００３５】
図３は、カメラモジュール１の中央と一隅の角を通る断面（図１のＡ−Ａ断面）を示す断面図である。カメラモジュール１の簡単な内部構造について、ここで説明する。カメラモジュール１は、光学系を構成する複数のレンズ７、複数のレンズ７を保持する円筒形状のレンズバレル２、レンズバレル２を保持するレンズホルダ８、レンズホルダ８を覆うシールドケース４、ＩＲカットフィルタ９、撮像素子１０、および、撮像素子１０を搭載する（支持する）基板３を備える。
【００３６】
複数のレンズ７は、外部からの光を撮像素子１０に導き結像するためのものである。レンズバレル２は、レンズホルダ８に接着剤によって固定されている。なお、レンズバレル２をレンズホルダ８に固定する際、撮像素子１に対してレンズ７の位置が最適な結像位置になるよう調整されている。また、レンズバレル２とレンズホルダ８とが一体構造であってもよい。レンズホルダ８は、図３に示す断面以外の位置において、基板３の上面に接着され、基板３によって支持されている。なお、基板３は、他の部材を介して撮像素子１０を間接的に支持する構造であってもよい。例えば、撮像素子がレンズホルダに固定され、レンズホルダを基板が支持する構成であってもよい。
【００３７】
ＩＲカットフィルタ９は、レンズ７と撮像素子１０との間に配置され、レンズホルダ８に接着剤によって取り付けられている。ＩＲカットフィルタ９は、レンズ７を通過した赤外線を遮蔽し、可視光を通過させる。撮像素子１０は、基板３上に搭載されており、複数のレンズ７およびＩＲカットフィルタ９を通過した光を受光し、電気信号に変換して出力する。シールドケース４は、レンズホルダ８の上方、および側方を覆う。
【００３８】
図示はしないが、撮像素子１０の出力端子は、基板３の上面に形成された上部端子に、金ワイヤーによって接続されており、上部端子は、基板３に形成されたスルーホールおよび内部配線層等を介して、基板３の下面に形成された外部端子６に接続されている。これらの端子（上部端子、外部端子６）には、半田との接合性を向上させるために金メッキが施されている。
【００３９】
図４は、図３における領域Ｂの概略構成を示す要部拡大図である。基板３のコーナーの切り欠き部３ａの側面には、側面電極部（接地電極）１１が設けられている。側面電極部１１は、切り欠き部３ａの側面に形成された導体の層からなる。側面電極部１１には、半田との接合性を向上させるために金メッキが施されている。側面電極部１１は、基板３の内部に形成された内部配線層１２を介して、基板３の下面に形成されたアース接続用端子１３に接続されている。なお、基板３の上面にも、撮像素子１０の接地のために、下面のアース接続用端子１３に接続された端子１４が設けられている。アース接続用端子１３は、外部のＧＮＤ端子に接続される。なお、側面電極部は、内部配線層を介さずに、基板の上面または下面に形成された配線と直接接続されてもよく、接地されればよい。
【００４０】
基板３の側面に形成された側面電極部１１と、シールドケース４の凸部４ｃの内側の側面とは、半田５によって接続されている。シールドケース４は、アルミニウム、またはステンレス等の金属導体で形成されている。なお、凸部４ｃの内側に、半田５との接合性を向上させるための金メッキ、または錫メッキ等のメッキ処理を施してもよい。また、シールドケース４自体を、メッキ処理なしで高い半田接合性を有する洋銀（洋白）等の金属材料で形成してもよい。
【００４１】
シールドケース４は、半田５および側面電極部１１を介して接地される。そして、図３に示すように電磁波遮蔽性の高い金属製のシールドケース４が、撮像素子１０の周囲を広く覆うので、カメラモジュール１は、高い電磁シールド性を有する。そのため、カメラモジュール１の撮像素子１０は、外部からの電磁ノイズに対して極めて電磁シールド性が高いシールド構造に保護され、外来ノイズの影響が少ない画素信号を出力することができる。また、カメラモジュール１の撮像素子１０および基板３の配線から発せられる電磁波は、シールドケース４によって遮蔽され、例えば携帯電話等のアンテナへの影響を低減することができる。
【００４２】
また、カメラモジュール１では、基板３の四隅に切り欠き部３ａを設け、切り欠き部３ａに半田５を充填することにより、基板３の側面電極部１１とシールドケース４とを接続している。一般的に、外部の基板等の端子との接続しやすさのため、カメラモジュールの外部電極等は基板の辺に沿って配置される。そのため、例えば基板の辺に切り欠き部を設けると、そのスペースを確保するために基板のサイズを大きくしなければならない。これはカメラモジュールの小型化には不利である。また、基板の辺に切り欠き部を設ける場合、接合を強固にするために辺に沿って切り欠き部を長く設けなければならず、はんだ接合の作業時間が長くなってしまう。また、従来のように基板に切り欠き部を設けずに、基板とシールドケースとをそのまま半田で接合する場合も、同様に、半田を盛るスペースを確保するために基板およびシールドケースを大型化する必要がある。
【００４３】
しかしながら、本実施形態のように、基板３の四隅に切り欠き部３ａを設ける場合、基板３のサイズを大きくする必要がない。そして、切り欠き部３ａの側面に接地のための側面電極部１１を設けることにより、基板３のサイズを大きくすることなく基板３とシールドケース４とを電気的に接続することができる。それゆえ、本実施形態のカメラモジュール１は、小型化を実現することができる。また、シールドケース４の内側の角に半田５を充填する構成のため、シールドケース４と基板３とが強固に接合される。
【００４４】
なお、本実施の形態では、基板３の切り欠き部は四分円形状としたが、これに限らない。図５は他の形状の切り欠き部を有する基板の例を示す平面図である。図５（ａ）は、四隅が矩形に切り欠かれた切り欠き部２０ａを有する基板２０を示す。図５（ｂ）は、四隅が直線状に切り落とされた（面取りされた）形状の切り欠き部２１ａを有する基板２１を示す。基板の角の切り欠き部は任意の形状であってよい。
【００４５】
また、本実施形態では、シールドケースの縦横方向（基板の平面における縦横）の外形寸法は、基板とほぼ同じであるが、基板よりも小さくてもよい。シールドケースの縦横方向の外形寸法が基板よりも小さい場合にも、シールドケースの下端の凸部が基板の切り欠き部に勘合する構成であればよい。
【００４６】
（カメラモジュールの製造方法）
以下にカメラモジュールの製造方法について説明する。図１１は、カメラモジュール１の製造工程を示すフロー図である。
【００４７】
まず、四隅の角が四分円の形状に切り欠かれている基板３を準備する（Ｓ１）。なお、基板３の切り欠き部３ａは、四角形の基板の角を切り落として形成してもよいし、あらかじめ切り欠きのある形状の型で打ち抜いたり、成型したりして形成してもよい。
【００４８】
次に、基板３の切り欠き部３ａの側面に側面電極部を形成する（Ｓ２）。なお、あらかじめ基板３には内部配線層、上面の外部端子、下面（底面）の外部端子等を形成しておく。
【００４９】
次に、基板３、撮像素子１０、レンズ７、レンズホルダ８等を組み合わせてカメラアセンブリ２２を組み立てる（Ｓ３）。
【００５０】
図６は、カメラモジュール１の概略構成を示す分解図である。基板３上に撮像素子１０が搭載され、撮像素子１０の出力端子は、基板３の上面に形成された上部端子に、金ワイヤーによって接続される。ＩＲカットフィルタ９は、レンズホルダ８の下部に接着剤によって取り付けられる。レンズホルダ８は、基板３上に配置され、接着剤によって基板３に取り付けられる。レンズホルダ８に、レンズ７を保持するレンズバレル２を挿入し、撮像素子１０上に結像するようレンズバレル２の位置を調整した後、接着剤によってレンズバレル２をレンズホルダ８に固定する。この状態の組立品を、カメラアセンブリ２２とする。なお、レンズバレル２のレンズホルダ８への取り付けは、シールドケース４と基板３とを接合した後に行ってもよい。
【００５１】
次に、カメラアセンブリ２２の基板３と、シールドケース４とを接合する（Ｓ４）。
【００５２】
図７〜図９を参照し、シールドケース４と基板３との接続方法について説明する。図７〜図９は、それぞれシールドケース４と基板３とを接合する工程を示す斜視図である。図７に示すように、シールドケース４の凸部４ｃを上側に向けて配置し、基板３およびレンズホルダ８等を含むカメラアセンブリ２２を、レンズ７を下側、基板３を上側にしてシールドケース４の内側に挿入して配置する。基板３とシールドケース４の外形はほぼ同じ大きさなので、シールドケース４の側面部４ｂの辺の端部の上に、基板３を載せることができる。また、凸部４ｃと基板３の切り欠き部３ａとが対向するように、基板３はシールドケース４に嵌り込む。
【００５３】
カメラアセンブリ２２をシールドケース４の中に配置した後、シールドケース４の角にある凸部４ｃと基板３の切り欠き部３ａとで形成されるポケットに、半田を活性化させるためのフラックス２３を塗布する。
【００５４】
次に、図８に示すように、シールドケース４の角にある凸部４ｃと基板３の切り欠き部３ａとで形成されるポケットに、半田ボール２４を配置する。半田ボール２４は、ポケットの下に落ちない大きさを有する。
【００５５】
次に、図９に示すように、レーザー照射装置２５から半田ボール２４に向けてレーザーを照射し、その熱により半田を融解させて、基板３の切り欠き部３ａとシールドケース４の凸部４ｃとの間に半田を充填させ、切り欠き部３ａに形成されている側面電極部とシールドケース４とを接合する。なお、レーザー照射装置２５が１台の場合、各角の半田ボール２４に対して合計４回、レーザーの照射を行う。４台のレーザー照射装置２５が各半田ボール２４の位置に対応するよう配置されている場合は、１つのカメラモジュールに対して４箇所同時にレーザーの照射を行うことにより、作業時間を１／４に短縮することができる。
【００５６】
本実施形態によれば、シールドケース４の凸部４ｃと基板３の切り欠き部３ａとが嵌り合うため、位置合わせが容易である。さらに、基板３をシールドケース４の上に載置することが可能であるため、組立時に組み立てやすい。また、半田ボール２４をシールドケース４の角と基板３の四隅との間にできるポケットの上に配置することができる。半田ボール２４のポケットへの配置と、レーザー照射とを一方向（上方）のみから行うことでシールドケース４と基板３との接合を行うことができるので、組立を容易に行うことができる。すなわち、一方向からのアクセスによってカメラアセンブリ２２とシールドケース４との組立を行うことができるので、カメラモジュール１の製造装置を簡単な構成にすることができる。
【００５７】
また、本実施形態のカメラモジュール１は、凸部４ｃと切り欠き部３ａとが嵌り合うように構成され、シールドケース４の辺の端部が基板３の辺の上面に当接している。それゆえ、カメラモジュール１は耐衝撃性の高い構造になっている。なお、本実施形態では、凸部４ｃと切り欠き部３ａとの嵌り合いには隙間があるが、しまり嵌めでもよい。
【００５８】
（他の製造工程の例）
なお、半田ボールをレーザーで融解する代わりに、他の方法によって融解するようにしてもよい。図１０は、半田ボール２４を融解させる他の方法例を示す側面図である。図１０に示すように、シールドケース４の角にある凸部４ｃと基板３の切り欠き部３ａとで形成されるポケットに、半田ボール２４を配置した後、加熱部材２６を上方から半田ボール２４に押し当てることにより、半田ボール２４に熱を加え、半田ボール２４を融解させてもよい。加熱部材２６は、例えば、加熱された金属部材等を用いることができる。なお、図１０に示す例では、基板３およびその下に位置する撮像素子を加熱しないように、加熱部材２６は、半田ボール２４に対向する位置が下方に突出するよう構成されている。この際、半田ボール２４は、基板３およびシールドケース４の凸部４ｃより上方にでるようなサイズであることが好ましい。
【００５９】
［実施形態２］
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材・構成については、同じ符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【００６０】
図１２は、本実施形態のカメラモジュール３０の構造を模式的に示す斜視図である。図１２では、カメラモジュール３０は、レンズ側を下方に、基板３側を上方に向けて描かれている。カメラモジュール３０は、実施形態１と同様に、光学系を構成する複数のレンズ、複数のレンズを保持する円筒形状のレンズバレル、レンズバレルを保持するレンズホルダ、ＩＲカットフィルタ、撮像素子、および、撮像素子を搭載する基板３を備える。基板３は、切り欠き部３ａを有し、切り欠き部３ａの側面に接地のための側面電極部を備える。
【００６１】
また、カメラモジュール３０は、レンズホルダおよび基板３のレンズ側（図１２では下側）および側面を覆うシールドケース３１を備える。シールドケース３１の側面部３１ｂの基板側端部は、同じ高さに揃っており、かつ、シールドケース３１の側面部３１ｂは、基板３の側面をも覆う。そして、シールドケース３１の側面部３１ｂと、基板３の切り欠き部３ａとで形成される隙間（ポケット）において、半田５を形成することによって半田付けをしている。よって、基板３の切り欠き部３ａの側面の側面電極部と、シールドケース３１とが電気的および物理的に接続される。
【００６２】
シールドケース３１は、基板３の側面の一部だけではなく側面の全体を覆う構成であるので、カメラモジュール３０は、実施形態１に比べて、より高い電磁シールド性を有する。また、本実施形態では、基板３の四隅の切り欠き部３ａとシールドケース３１との間の空間において基板３とシールドケース３１とを接合するので、半田接合に使用するスペースの確保のために基板３およびシールドケース３１を大きくする必要がない。そのため、カメラモジュール３０を小型化することが可能となる。
【００６３】
また、カメラモジュール３０の製造において、シールドケース３１と基板３との接合は、実施形態１と同様に、シールドケース３１の側面部３１ｂと、基板３の切り欠き部３ａとで形成されるポケットに半田ボールを載置し、半田ボールを融解させることで実現することができる。そのため、一方向からのアクセスによって基板３とシールドケース３１との接合を行うことができるので、カメラモジュール３０の製造装置を簡単な構成にすることができる。
【００６４】
なお、上述の説明では、本発明の実施形態を固定焦点型のカメラモジュールを例にとって説明したが、これに限らない。カメラモジュールは、オートフォーカス機構、および光学的手ぶれ補正機構等を含む構成であってもよい。
【００６５】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、携帯電話等の電子機器に搭載されるカメラモジュールに利用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１、３０ カメラモジュール
２ レンズバレル
３、２０、２１ 基板
３ａ、２０ａ、２１ａ 切り欠き部
４、３１ シールドケース
４ａ 上面部
４ｂ、３１ｂ 側面部
４ｃ 凸部
５ 半田（導電接着材料）
６ 外部端子
７ レンズ
８ レンズホルダ
９ ＩＲカットフィルタ
１０ 撮像素子
１１ 側面電極部（接地電極）
１２ 内部配線層
１３ アース接続用端子
１４ 端子
２２ カメラアセンブリ
２３ フラックス
２４ 半田ボール
２５ レーザー照射装置
２６ 加熱部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、上記撮像素子に光を導くレンズと、基板と、導体であるシールドケースとを備えるカメラモジュールであって、
上記撮像素子は、上記レンズと上記基板との間に位置し、
上記基板は、上記基板の角が切り欠かれた形状になっている切り欠き部を有し、上記切り欠き部の側面に接地のための接地電極を有し、
上記基板と上記シールドケースとは、上記基板の上記切り欠き部の側面と上記シールドケースの内側の側面との間に形成される空間に充填された導電接着材料によって接合されていることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
上記シールドケースは、少なくとも上記レンズの側方を覆うことを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項３】
上記シールドケースは、上記基板の縦横方向におけるサイズが、上記基板より小さい、または上記基板と同じであり、
上記基板の上記切り欠き部に対応する上記シールドケースの角の端部は、上記基板の辺に対応する上記シールドケースの辺の端部に比べて突出しており、
上記シールドケースの上記突出した端部の内側の側面は、上記基板の上記切り欠き部の側面に対向していることを特徴とする請求項１または２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
上記基板の辺に対応する上記シールドケースの辺の端部は、上記基板上に当接していることを特徴とする請求項３に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
上記シールドケースは、上記基板の辺の側面を覆うことを特徴とする請求項１または２に記載のカメラモジュール。
【請求項６】
撮像素子と、上記撮像素子に光を導くレンズと、基板と、導体であるシールドケースとを備えるカメラモジュールの製造方法であって、
角が切り欠かれた形状になっている切り欠き部を有する上記基板を設ける工程と、
上記切り欠き部の側面に接地のための接地電極を形成する工程と、
上記基板と上記シールドケースとを組み合わせ、上記基板の上記切り欠き部の側面と上記シールドケースの内側の側面との間に形成される空間に導電接着材料を充填して、上記基板と上記シールドケースとを接合する工程とを含むことを特徴とするカメラモジュールの製造方法。
【請求項７】
上記基板と上記シールドケースとを接合する工程では、上記基板の上記切り欠き部と上記シールドケースとで形成されるポケットに、半田ボールを載置し、上記半田ボールを融解することにより、導電接着材料である半田を上記基板の上記切り欠き部の側面と上記シールドケースの内側の側面との間に形成される空間に充填することを特徴とする請求項６に記載のカメラモジュールの製造方法。
【請求項８】
上記切り欠き部の形状は、扇形の形状であることを特徴とする請求項７に記載のカメラモジュールの製造方法。
【請求項９】
上記シールドケースは、上記基板の縦横方向におけるサイズが、上記基板より小さい、または上記基板と同じであり、
上記基板の上記切り欠き部に対応する上記シールドケースの角の端部は、上記基板の辺に対応する上記シールドケースの辺の端部に比べて突出しており、
上記基板と上記シールドケースとを接合する工程では、上記シールドケースの辺の端部上に上記基板を載置することによって、上記基板と上記シールドケースとを組み合わせることを特徴とする請求項６から８のいずれか一項に記載のカメラモジュールの製造方法。
【請求項１】
撮像素子と、上記撮像素子に光を導くレンズと、基板と、導体であるシールドケースとを備えるカメラモジュールであって、
上記撮像素子は、上記レンズと上記基板との間に位置し、
上記基板は、上記基板の角が切り欠かれた形状になっている切り欠き部を有し、上記切り欠き部の側面に接地のための接地電極を有し、
上記基板と上記シールドケースとは、上記基板の上記切り欠き部の側面と上記シールドケースの内側の側面との間に形成される空間に充填された導電接着材料によって接合されていることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
上記シールドケースは、少なくとも上記レンズの側方を覆うことを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項３】
上記シールドケースは、上記基板の縦横方向におけるサイズが、上記基板より小さい、または上記基板と同じであり、
上記基板の上記切り欠き部に対応する上記シールドケースの角の端部は、上記基板の辺に対応する上記シールドケースの辺の端部に比べて突出しており、
上記シールドケースの上記突出した端部の内側の側面は、上記基板の上記切り欠き部の側面に対向していることを特徴とする請求項１または２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
上記基板の辺に対応する上記シールドケースの辺の端部は、上記基板上に当接していることを特徴とする請求項３に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
上記シールドケースは、上記基板の辺の側面を覆うことを特徴とする請求項１または２に記載のカメラモジュール。
【請求項６】
撮像素子と、上記撮像素子に光を導くレンズと、基板と、導体であるシールドケースとを備えるカメラモジュールの製造方法であって、
角が切り欠かれた形状になっている切り欠き部を有する上記基板を設ける工程と、
上記切り欠き部の側面に接地のための接地電極を形成する工程と、
上記基板と上記シールドケースとを組み合わせ、上記基板の上記切り欠き部の側面と上記シールドケースの内側の側面との間に形成される空間に導電接着材料を充填して、上記基板と上記シールドケースとを接合する工程とを含むことを特徴とするカメラモジュールの製造方法。
【請求項７】
上記基板と上記シールドケースとを接合する工程では、上記基板の上記切り欠き部と上記シールドケースとで形成されるポケットに、半田ボールを載置し、上記半田ボールを融解することにより、導電接着材料である半田を上記基板の上記切り欠き部の側面と上記シールドケースの内側の側面との間に形成される空間に充填することを特徴とする請求項６に記載のカメラモジュールの製造方法。
【請求項８】
上記切り欠き部の形状は、扇形の形状であることを特徴とする請求項７に記載のカメラモジュールの製造方法。
【請求項９】
上記シールドケースは、上記基板の縦横方向におけるサイズが、上記基板より小さい、または上記基板と同じであり、
上記基板の上記切り欠き部に対応する上記シールドケースの角の端部は、上記基板の辺に対応する上記シールドケースの辺の端部に比べて突出しており、
上記基板と上記シールドケースとを接合する工程では、上記シールドケースの辺の端部上に上記基板を載置することによって、上記基板と上記シールドケースとを組み合わせることを特徴とする請求項６から８のいずれか一項に記載のカメラモジュールの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−４７８１６（Ｐ２０１２−４７８１６Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８７３９７（Ｐ２０１０−１８７３９７）
【出願日】平成２２年８月２４日（２０１０．８．２４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２４日（２０１０．８．２４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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