專(zhuān)利名稱(chēng)：小型成像組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有例如一個(gè)CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)傳感器，CCD(電荷耦合裝置)傳感器等圖像傳感器的小型成像組件的改進(jìn)，更明確地指一種便宜的小型成像組件，其通過(guò)結(jié)合一樹(shù)脂結(jié)構(gòu)的機(jī)殼和一現(xiàn)有電路基板，可以實(shí)現(xiàn)一種高密度的裝配。
背景技術(shù)：
近來(lái)，出售一種電話，例如移動(dòng)電話、PHS等等，其帶有能夠拍照的數(shù)字照相機(jī)功能，電話使用者能夠?qū)⒄掌鳛殡娮余]件的附件發(fā)送。有許多具有照相機(jī)功能的移動(dòng)電話，其每一個(gè)都包括一個(gè)小型成像組件，在該小型成像組件中，類(lèi)似于數(shù)字照相機(jī)，安裝了一個(gè)固態(tài)成像傳感器，例如CMOS傳感器、CCD傳感器等，和一個(gè)光學(xué)部件，例如一個(gè)透鏡、孔徑光闌等，并將它們?cè)跈C(jī)殼內(nèi)結(jié)合。
在日本專(zhuān)利公開(kāi)2001-245217中公開(kāi)了一種使用上述CMOS傳感器的傳統(tǒng)小型成像組件，在下文中其基本結(jié)構(gòu)將被描述。
圖6和7舉例說(shuō)明了一個(gè)使用CMOS傳感器1的傳統(tǒng)小型成像組件的結(jié)構(gòu)。在圖6和7中，51是一個(gè)由樹(shù)脂形成的機(jī)殼，其帶有一個(gè)鏡頭固定套筒部分51a，配置在鏡頭固定套筒部分51a的下表面上的一個(gè)傳感器容納部分51b，位于鏡頭固定套筒部分51a和傳感器容納部分51b之間的一個(gè)傳感器窗口51c。在鏡頭固定套筒部分51a內(nèi)配置的是一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)部件，其包括從光學(xué)系統(tǒng)部件成像側(cè)(imaging side)依次配置的孔徑光闌部件4，透鏡2和3，和紅外線截止濾光器5。
52是一個(gè)電路基板，在其上通過(guò)引線接合法安裝作為成像傳感器的CMOS傳感器1，CMOS傳感器1的受光部分1b配置在機(jī)殼51的傳感器窗口51c的相對(duì)面。通過(guò)在傳感器容納部分51b內(nèi)包含安裝有CMOS傳感器的電路板52來(lái)構(gòu)成小型成像組件50。
然而，具有上述結(jié)構(gòu)的小型成像組件50趨向于大尺寸，并且不能滿足小型化的要求。
因此，為了進(jìn)一步滿足小型化的要求，在日本專(zhuān)利未審公開(kāi)2001-333332中公開(kāi)了一種改進(jìn)的小型成像組件，在下文中其基本結(jié)構(gòu)將參考圖8和9進(jìn)行描述。
在圖8和9中，相同的數(shù)字表示圖7中的類(lèi)似部分，并省略了重復(fù)的描述。
如圖9所示，在機(jī)殼61的傳感器容納部分61b的內(nèi)表面形成布線圖62。用于安裝CMOS傳感器1的安裝接線端部分62a和延長(zhǎng)至傳感器容納部分61b下表面的外部連接接線端部分62b被完整地形成在布線圖62上。
在安裝接線端部分62a上通過(guò)倒置焊接CMOS傳感器1上提供的凸起1a，可在機(jī)殼61上安裝CMOS傳感器1。在圖9中，CMOS傳感器1被倒置焊接在機(jī)殼61上。
圖8表示在機(jī)殼61上的安裝CMOS傳感器的狀態(tài)，類(lèi)似于圖7，透鏡2、3，孔徑光闌部件4和紅外線截止濾光器5被包含在機(jī)殼61的鏡頭固定套筒部分61a內(nèi)。
將CMOS傳感器1倒裝焊接在傳感器容納部分61b內(nèi)表面上形成的布線圖62的安裝接線端部分62a上，以便構(gòu)造小型成像組件。
在該狀態(tài)中，CMOS傳感器1的受光部分1b配置在機(jī)殼61的傳感器窗口61c的相對(duì)面，并被配置為通過(guò)透鏡等光學(xué)系統(tǒng)部件接收信號(hào)光。由CMOS傳感器1處理的信號(hào)光從外部連接接線端部分62b輸出，通過(guò)布線圖62輸出到外部。
如圖8、9所示的結(jié)構(gòu)被稱(chēng)為一個(gè)MID，其中在不使用如圖7所示的電路基板52的情況下，在樹(shù)脂結(jié)構(gòu)的機(jī)殼61上形成一個(gè)三維傳導(dǎo)電路，從而通過(guò)三維傳導(dǎo)電路同時(shí)進(jìn)行CMOS傳感器1的安裝和外部連接接線端部分的形成。
作為一種用于在樹(shù)脂結(jié)構(gòu)的殼體上形成三維傳導(dǎo)電路的方法，有一次形成方法，其通過(guò)變換方法在樹(shù)脂結(jié)構(gòu)的殼體表面上形成傳導(dǎo)圖，和二次形成方法，其通過(guò)電鍍級(jí)(plating grade)樹(shù)脂首先形成圖案形成部分，通過(guò)非電鍍級(jí)(non-plating grade)樹(shù)脂其次形成圖案非形成部分，并通過(guò)電鍍級(jí)的差異部分地形成電鍍圖案。
由上述MID構(gòu)造的小型成像組件有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是與如圖7所示使用電路基板的小型成像組件相比可實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步小型化，但是也有如下的一些問(wèn)題。
換言之，以用于傳統(tǒng)電路基板圖案形成的圖形蝕刻法來(lái)形成精細(xì)圖案是困難的，該方法用于在樹(shù)脂結(jié)構(gòu)殼體上形成三維傳導(dǎo)電路的方法。因此，如果使用一個(gè)具有多象素高分辨率的CMOS傳感器作為圖像傳感器，則對(duì)狹窄焊盤(pán)(pad)之間距離就有要求，因?yàn)檫@需要許多的接線端，而MID工藝不能符合要求。
此外，在MID結(jié)構(gòu)的小型成像組件中，因?yàn)樾枰芏嗟纳a(chǎn)過(guò)程，因此制造的成本比較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題而做出，其目的是提供一個(gè)小型成像組件，能實(shí)現(xiàn)類(lèi)似于MID系統(tǒng)的小型化，安裝具有多象素的CMOS，和降低整個(gè)生產(chǎn)成本。
為達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，小型成像組件包括一個(gè)機(jī)殼，一個(gè)連接在機(jī)殼上的光學(xué)系統(tǒng)部件，一個(gè)具有布線圖并被配置鄰近在光學(xué)系統(tǒng)部件的成像側(cè)光學(xué)系統(tǒng)部件的位置、連接在機(jī)殼上的電路基板，配置在電路基板上的電極和一個(gè)安裝在電路基板上并電連接到電極上的成像傳感器。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)方面，一種小型成像組件包括一個(gè)具有鏡頭固定套筒部分的機(jī)殼，一個(gè)嵌入到鏡頭固定套筒部分內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)部件，一個(gè)具有布線圖并在光學(xué)面的成像側(cè)配置有齒刃電極的電路基板，一個(gè)安裝在與光學(xué)系統(tǒng)部件相對(duì)的電路基板表面的成像傳感器，和一個(gè)在電路基板外圍提供的框架部件。
在光學(xué)系統(tǒng)部件的成像側(cè)提供一個(gè)機(jī)殼，其包括一個(gè)具有傳感器窗口的基板安裝表面。
電路基板通過(guò)粘合薄膜連接在機(jī)殼的基板安裝表面上。
框架部件包括傳導(dǎo)電極，用于導(dǎo)出安裝在電路基板上的成像傳感器的信號(hào)。


圖1.是本發(fā)明第一實(shí)施例的小型成像組件的剖視圖。
圖2.是如圖1所示的小型成像組件裝配狀態(tài)的分解透視圖。
圖3.是本發(fā)明第二實(shí)施例的小型成像組件的剖視圖。
圖4.是如圖3所示的小型成像組件框架部件的透視圖。
圖5.是如圖3所示的小型成像細(xì)件安裝在母板上的狀態(tài)剖視圖。
圖6.是傳統(tǒng)小型成像組件結(jié)構(gòu)的外部透視圖。
圖7.是如圖6所示的小型成像組件的剖視圖。
圖8.是第二個(gè)傳統(tǒng)小型成像組件的剖視圖。
圖9.是如圖8所示小型成像組件的裝配狀態(tài)的分解透視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例將結(jié)合下面的附圖詳細(xì)的說(shuō)明。
圖1和2說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明小型成像組件的第一個(gè)實(shí)施例。在圖1和2中，相同的數(shù)字表示圖7中的類(lèi)似部分，并省略了重復(fù)的描述。
在圖1和2中，10是一個(gè)小型成像組件，11是一個(gè)機(jī)殼。如圖2所示，機(jī)殼11包括一個(gè)用于容納上述光學(xué)系統(tǒng)部件的鏡頭固定套筒部分11a和一個(gè)帶有在鏡頭固定套筒部分11a下表面?zhèn)?，也就是說(shuō)，在光學(xué)系統(tǒng)部件的成像側(cè)提供的傳感器窗口11c的底面部分11b，由樹(shù)脂完整地構(gòu)成鏡頭固定套筒部分11a和底面部分11b以形成機(jī)殼11。12是粘接薄膜，13是對(duì)應(yīng)電路基板的柔性印刷電路(在下文稱(chēng)作FPC)。通過(guò)傳統(tǒng)圖形蝕刻技術(shù)形成具有精細(xì)圖的電路基板13。
15是一個(gè)框架部件，它包括一個(gè)樹(shù)脂框架16，其具有和FPC13相同的外徑。在樹(shù)脂框架16的上、下表面16a和16b上提供齒刃電極(landelectrode)17a和17b。框架部件15在齒刃電極17a和17b之間形成的通孔16c中設(shè)置有傳導(dǎo)電極17c。
同時(shí)，通過(guò)傳統(tǒng)雙面電路基板的通孔電極或側(cè)電極的形成方法，框架部件15能夠很容易被制造。更確切的說(shuō)，在雙面附著銅的玻璃環(huán)氧樹(shù)脂的雙面電路基板上，通過(guò)圖形蝕刻法，形成齒刃電極17a和17b之后，在齒刃電極17a和17b之間形成通孔16c，并在通孔16c內(nèi)部通過(guò)電鍍形成傳導(dǎo)電極17c。其后，在玻璃環(huán)氧樹(shù)脂等的電路基板內(nèi)處理出內(nèi)周孔16d，進(jìn)一步地處理出每個(gè)通孔16c的中心(通過(guò)側(cè)的情況)和外側(cè)(通孔的情況)，以便形成樹(shù)脂框架16的外圍，從而完成框架部件15。
接下來(lái)，將描述小型成像組件10的裝配方法。
在圖2中，F(xiàn)PC13首先通過(guò)粘合薄膜12粘著在機(jī)殼11上的底面部分11b上。然后將CMOS傳感器1安裝在與光學(xué)系統(tǒng)部件相對(duì)的在機(jī)殼11上粘著的FPC13的表面。從而，將FPC13配置成鄰近光學(xué)系統(tǒng)部件并在光學(xué)系統(tǒng)部件和CMOS傳感器1之間。作為一個(gè)安裝過(guò)程，通過(guò)顛倒圖2狀態(tài)的CMOS傳感器1，通過(guò)倒焊將CMOS傳感器1的凸起1a安裝在FPC13內(nèi)提供的安裝電極14a上。
最后框架部件15連接在FPC13上，以便完成小型成像組件10的傳感器安裝部分。
框架部件15的安裝方法是按如下進(jìn)行的。
通過(guò)傳導(dǎo)粘接劑或焊料再流動(dòng)的方法將FPC13外圍形成的連接電極14b和框架部件15的齒刃電極17a直接地、傳導(dǎo)性地相連接，或者通過(guò)緊密接觸連接電極和齒刃電極14b、17a，用稱(chēng)為NCP(非導(dǎo)電性膠)的粘接劑固定其外圍，由于NCP的熱收縮引起的導(dǎo)電連接，使連接電極14b和齒刃電極17a被電氣地、機(jī)械地緊固在一起。
隨后，如圖1所示，通過(guò)在機(jī)殼11的鏡頭固定套筒部分11a內(nèi)包含光學(xué)系統(tǒng)部件從而完成小型成像組件10，其中光學(xué)部件包括透鏡2和3，孔徑光闌4，紅外線截止濾光器5等等。
將描述小型成像組件10的操作。
來(lái)自外部的信號(hào)光通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)部件，從機(jī)殼11的傳感器窗口11c進(jìn)入CMOS傳感器1的受光部分1b，并通過(guò)CMOS傳感器1將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。電信號(hào)通過(guò)FPC13的安裝和連接電極14a、14b傳輸?shù)娇蚣懿考?5，并從齒刃電極17b通過(guò)框架部件15的齒刃和傳導(dǎo)電極17a、17c傳到外部。
換句話說(shuō)，齒刃電極17b對(duì)應(yīng)外部連接電極。
具有上述結(jié)構(gòu)的小型成像組件10的有益效果是，在具有MID結(jié)構(gòu)的小型成像組件的相同形狀上可實(shí)現(xiàn)它的最小化，并且其中布線圖上的布線密度能夠由傳統(tǒng)的電路基板技術(shù)獲得。此外，因?yàn)橥ㄟ^(guò)傳統(tǒng)的電路基板技術(shù)能夠制造FPC13和框架部件15，所以本發(fā)明具有降低生產(chǎn)小型成像組件的成本的有益效果。
圖3和4舉例說(shuō)明了本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的小型成像組件20。
在圖3和4中，相同數(shù)字表示圖1中類(lèi)似部分，并省略了重復(fù)的描述。
如圖4所示框架部件25與如圖2所示的框架部件15不同，其不同在于作為屏蔽薄膜的金屬薄膜27d在樹(shù)脂框架26的內(nèi)周孔26d的全部表面上形成，以及金屬薄膜27d與齒刃電極27a’連接，該齒刃電極與CMOS傳感器1的電源接線端連接。
具有上述結(jié)構(gòu)的小型成像組件20具有如下有益效果。
如圖3所示，通過(guò)在環(huán)繞CMOS傳感器1的框架部件25的內(nèi)周孔26d上形成金屬薄膜27d的屏蔽效應(yīng)，可保護(hù)CMOS傳感器不受外部噪聲電場(chǎng)和穿過(guò)玻璃環(huán)氧樹(shù)脂框架26的噪聲光等等的影響。
圖5表示在母板29上安裝小型成像組件20的狀態(tài)。母板29被提供帶有一個(gè)連接電極29a，該電極29a配置在小型成像組件20的外部連接接線端27b或者齒刃電極對(duì)應(yīng)的位置上，作為屏蔽電極的金屬薄膜29b配置在框架部件25的內(nèi)周孔26d的覆蓋區(qū)域上，金屬薄膜29b與一個(gè)齒刃電極27b’連接，該齒刃電極27b’與CMOS傳感器1的電源接線端連接。
因此，通過(guò)采用如圖5所示的小型成像組件的裝配結(jié)構(gòu)，可保護(hù)CMOS傳感器1的側(cè)面和底面都不受噪聲光和噪聲電場(chǎng)影響從而執(zhí)行非常穩(wěn)定的操作。
雖然實(shí)施例說(shuō)明的系統(tǒng)，其機(jī)殼11、FPC13、框架部件15等等部分中的每一個(gè)都可被單獨(dú)制造，但是在不局限于實(shí)施例的情況下，小型成像組件可以通過(guò)裝配后的許多組件和減少的組件來(lái)形成全部或部分部件從而被制造。
按上述描述，因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的小型成像組件，在具有MID結(jié)構(gòu)的小型成像組件的相同形狀上可實(shí)現(xiàn)最小化，并且其布線圖的布線密度能夠由傳統(tǒng)的電路基板技術(shù)獲得，因此盡管使用CMOS傳感器，仍然提供了一個(gè)足夠小型化的小型成像組件。
此外，通過(guò)框架部件的內(nèi)周孔上形成金屬薄膜并與CMOS傳感器的電源接線端連接，可保護(hù)CMOS傳感器不受噪聲光和噪聲電場(chǎng)的影響。進(jìn)一步，通過(guò)在具有屏蔽電極的母板上配置小型成像組件可增強(qiáng)保護(hù)效果。
雖然描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例，對(duì)實(shí)施例能夠做出各種變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種小型成像組件，包括一機(jī)殼；一連接到所述機(jī)殼的光學(xué)系統(tǒng)部件；一具有布線圖的電路基板，它被配置成鄰近在光學(xué)系統(tǒng)部件的成像側(cè)的所述光學(xué)系統(tǒng)部件，并被連接在機(jī)殼上；多個(gè)配置在電路基板上的電極；和一安裝在電路基板上的成像傳感器，它連接電極以導(dǎo)出成像傳感器的信號(hào)。
2.一種小型成像組件，包括一具有鏡頭固定套筒部分的機(jī)殼；一包含在所述鏡頭固定套筒部分內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)部件；一配置在光學(xué)系統(tǒng)部件成像側(cè)的具有布線圖的電路基板；多個(gè)配置在電路基板上的電極；一成像傳感器，它被配置在電路基板的表面、所容納的光學(xué)系統(tǒng)部件的相對(duì)面，以連接配置在電路基板上的電極；和一在電路基板外圍提供的框架部件，所述機(jī)殼包括一具有傳感器窗口的基板安裝表面，所述電路基板連接到機(jī)殼的基板安裝表面上，所述框架部件包括傳導(dǎo)電極，其通過(guò)配置在電路基板上的電極，導(dǎo)出安裝在電路基板上的成像傳感器信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的小型成像組件，其中多個(gè)電極包括齒刃電極和連接電極。
4.如權(quán)利要求1或2所述的小型成像組件，其中所述電路基板包括柔性印刷電路。
5.如權(quán)利要求1或2所述的小型成像組件，其中所述框架部件的傳導(dǎo)電極包括在框架部件的外圍部分形成的通孔電極或側(cè)電極。
6.如權(quán)利要求1所述的小型成像組件，其中在框架部件的內(nèi)周部分提供屏蔽薄膜以屏蔽成像傳感器。
7.如權(quán)利要求6所述的小型成像組件，其中所述屏蔽薄膜是金屬薄膜，并與成像傳感器的電源接線端連接。
8.如權(quán)利要求1或2所述的小型成像組件，其中所述電路基板通過(guò)粘接薄膜粘接到機(jī)殼的基板安裝表面。
9.如權(quán)利要求1或2所述的小型成像組件，其中所述框架部件有一個(gè)從圖像傳感器外部端面伸出的外部端面，和每個(gè)傳導(dǎo)電極的末端配置在框架部件的外部端面上。
10.如權(quán)利要求9所述的小型成像組件，其中當(dāng)小型成像組件被安裝在母板上時(shí)，配置在框架部件的外部端面上的傳導(dǎo)電極連接到母板的布線圖上。
11.一種光學(xué)設(shè)備，包括如權(quán)利要求1或2所述的小型成像組件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種小型成像組件，包括、一具有鏡頭固定套筒部分的機(jī)殼，一包含在所述鏡頭固定套筒部分內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)部件，一配置在光學(xué)系統(tǒng)部件成像側(cè)的具有布線圖的電路基板，多個(gè)配置在電路基板上的電極，在容納的光學(xué)系統(tǒng)部件相對(duì)的電路基板表面上配置的圖像傳感器，和一設(shè)置在電路基板外圍的框架部件，所述機(jī)殼包括一具有傳感器窗口的基板安裝表面，所述電路基板連接到機(jī)殼的基板安裝表面上，所述框架部件包括傳導(dǎo)電極，用于導(dǎo)出安裝在電路基板上的圖像傳感器信號(hào)。
文檔編號(hào)H04N5/374GK1599428SQ20041008808
公開(kāi)日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2004年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月13日
發(fā)明者萱沼安昭, 渡邊明人 申請(qǐng)人:西鐵城電子股份有限公司, 河口湖精密株式會(huì)社