專利名稱：攝像裝置和便攜式電話機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將視頻信號轉(zhuǎn)換為電信號并將其作為圖像加以重放的攝像裝置和設(shè)置有該攝像裝置的便攜式電話機(jī)，本發(fā)明特別是涉及小型的攝像裝置和便攜式電話機(jī)。


圖18表示過去的攝像裝置的基本結(jié)構(gòu)。在該圖中，攝像元件102通過管芯焊接于電路主板101的表面上，該攝像元件的輸入輸出端子117和作為電路主板的布線圖形的端子的接合部119通過引線118，實現(xiàn)引線焊接。在該攝像裝置中，來自圖中未示出的成像透鏡的光學(xué)信息通過透光板103，由設(shè)置于攝像元件102上的受光面102a接收，轉(zhuǎn)換為電信號。該電信號從輸入輸出端子117，經(jīng)過引線118和接合部119，傳送給接口部(圖中未示出)。上述透光板103設(shè)置成能使受光面102a被密封，從而其上不附著大氣中的灰塵。對于該過去的攝像裝置，在放置到便攜式終端等中時，其平面的尺寸和厚度過大。
作為減小上述平面尺寸和厚度來使接收光的效率提高的攝像裝置，具有下述形式的攝像裝置(JP特開平09-199701號公報)，其中在開設(shè)開口部的安裝用主板上，安裝有攝像元件，僅僅對受光區(qū)域進(jìn)行氣密密封。在該攝像裝置中，如圖19A和圖19B所示，在安裝用主板101上，形成有開口部101a，攝像元件102以面向下方的方式安裝，以便不妨礙通向受光面102a的光路。安裝用主板101的布線圖形101c的端部119與形成于攝像元件的焊接區(qū)上的凸部117的位置對準(zhǔn)，將兩者焊接在一起。在該攝像裝置中，具有透光板103和由密封樹脂121密封的受光面102a。此外，還考慮到加工精度，使上述安裝用主板中的開口部101a相對攝像元件的受光面的開口充分大，從而不對光接收造成妨礙。在本攝像裝置中，通過上述的方案，減小厚度或平面尺寸，實現(xiàn)體積緊湊的結(jié)構(gòu)。
但是，在采用上述的引線焊接的連接中，呈放射狀將電路主板的面積擴(kuò)大。另外，由于JP特開平09-199701號公報所公開的攝像裝置的布線圖形沿與開口部的邊緣相垂直的方向設(shè)置，故不能夠減小寬度方向的尺寸。即，如圖19A所示，電路主板的布線101c沿與開口部101a的邊緣相垂直的方向，從端部117，朝向攝像元件的外部輪廓一側(cè)布置。由此，電路主板的外部輪廓的平面尺寸大于攝像元件，無法形成小型的攝像裝置。
為了減小這樣的平面尺寸，公開有下述的攝像裝置，其中沿電路主板的開口部的邊緣，將布線環(huán)回(JP特開平5-260393號公報)。但是，由于布線圖形沿開口部的整個周部環(huán)繞，故平面尺寸的減小不充分。為了對應(yīng)現(xiàn)今對便攜式終端的牢固、小型化的要求，必須進(jìn)一步減小平面尺寸。
另外，如上所述，以面向下方的方式將元件安裝于電路主板上的方案不取決于電路主板的種類，其在半導(dǎo)體元件的安裝的場合是眾所周知的。比如，作為安裝半導(dǎo)體元件的電路主板，人們知道，采用玻璃環(huán)氧樹脂系的PCB(Print Circuit Board)，或薄膜狀FPC(Flexible Print Circuit)。但是，人們不知道，有下述攝像裝置，其中作為以面向下方的方式安裝攝像元件的電路主板，采用的是具有使光通過的開口部的薄膜狀電路主板。
于是，本發(fā)明的目的在于提供一種使平面尺寸減小和減薄的攝像裝置和便攜式電話機(jī)。
本發(fā)明的第1方面的攝像裝置包括電路主板，其中開設(shè)有開口部，其上設(shè)置有由多根布線形成的布線圖形，該主板具有接口區(qū)域；攝像元件，該攝像元件包括通過上述開口部，接收來自成像透鏡的光的受光部，該攝像元件設(shè)置于上述電路主板上，上述布線圖形在上述開口部側(cè)方的外框部，設(shè)置于排列有作為各布線的端子的多個接合部的外框部，延伸到上述接口區(qū)域，上述多根布線中的至少1根布線設(shè)置于上述接合部與上述開口部之間。
通過上述的方案，布線圖形不沿與開口部的邊緣相垂直的方向延伸，在包圍開口部的外框部，可將布線圖形沿開口部的邊緣設(shè)置。由此，可減小開口部的外框部的寬度。另外，由于在與具有較大的面積的接合部(布線圖形的端子部)相同的外框部，集中地設(shè)置布線圖形，故可在不環(huán)繞開口部的情況下，緊湊地設(shè)置布線圖形。該布線圖形也可按照限定于凸部與開口部之間的方式設(shè)置，還可在凸部的外側(cè)，設(shè)置布線圖形的全部或局部。
側(cè)方指從前面?zhèn)扔^看電路主板，在將接口部區(qū)域設(shè)置于開口部的上方側(cè)或下方側(cè)的縱向尺寸較長的布置正視圖中的、開口部的橫向部分。其既可為一方的橫向部分，也可為雙方的橫向部分。按照上述的方案，在開口部的上方和下方中的任何一者的外框部，可不設(shè)置布線圖形。比如，在于開口部的上方設(shè)置外框部時，在開口部的下方，設(shè)置接口部的區(qū)域。另外，在于開口部的下方設(shè)置外框部時，在上方，設(shè)置接口部的區(qū)域。由此，可將上方和下方中的任何一個的外框部的框?qū)挾葴p到最小，并且可緊湊地設(shè)置布線圖形。其結(jié)果是，可減小設(shè)置有攝像元件的電路主板的區(qū)域的面積，可形成小型的攝像裝置。另外，在上述描述中，以電路主板為基準(zhǔn)，以設(shè)置攝像裝置的一側(cè)的方向為后側(cè)，以設(shè)置成像透鏡的一側(cè)的方向為前方。元件的前面為該元件的前方一側(cè)的面，后面為該元件的后方一側(cè)的面。
在上述第1方面的攝像裝置中，多根布線全部設(shè)置于接合部與開口部之間，從平面看，布線圖形可設(shè)置于外框部中的與攝像元件重疊的區(qū)域。
在上述方案中，由于有效地靈活使用電路主板的攝像元件的安裝區(qū)域，從平面看，布線圖形設(shè)置于上述外框部中的與上述攝像元件重疊的區(qū)域，故與將布線圖形設(shè)置于不與攝像元件重疊的區(qū)域的情況相比較，可形成小型的攝像裝置。攝像元件采用固體攝像元件CCD(Charge Coupled Device電偶合元件)或CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor)晶體管。因此，將攝像裝置中的攝像元件安裝區(qū)域減小到接近攝像元件的程度，由此，可在不擴(kuò)大安裝區(qū)域的情況下，設(shè)置上述布線圖形。
在上述第1方面的攝像裝置中，上述各布線分別包括從上述接合部朝向上述開口部并順沿著與上述開口部的側(cè)緣邊交叉的方向的部分，以及從該部分的端部朝向上述接口區(qū)域并順沿著上述開口部的側(cè)緣邊的部分。
按照上述方案，可將具有較大面積的接合部沿外框部的長度方向，呈一排排列，可依次在改變到開口部的邊緣的距離的情況下，沿邊緣設(shè)置與上述接合部保持連續(xù)的布線。由此，可非常緊湊地將包含接合部的布線圖形設(shè)置于外框部，可減小外框部的寬度。
在上述第1方面的攝像裝置中，在上述電路主板與上述攝像元件之間，具有將這兩者粘接的粘接劑，該粘接劑確保上述電路主板上的接合部與上述攝像元件的輸入輸出端子上的凸部之間的導(dǎo)通，將上述以外的部分之間絕緣。
對于將攝像元件安裝于電路主板方面來說，作為電路主板的布線圖形的端子的接合部，與設(shè)置于攝像元件的輸入輸出端子上的凸部實現(xiàn)導(dǎo)通。在過去，一般是在電路主板的安裝側(cè)，疊置有在對應(yīng)于接合部和凸部的位置開設(shè)有開口的絕緣層，以便不使不應(yīng)連接的凸部與布線之間導(dǎo)通，或不在布線之間發(fā)生短路。通過沖壓，對開設(shè)于上述絕緣層中的開口和其外部輪廓進(jìn)行加工。由于加工精度和絕緣層的設(shè)置精度的限制，即使在產(chǎn)生該精度范圍內(nèi)的誤差的情況下，仍不能夠以較小的尺寸，使包含接合部的布線圖形形成優(yōu)良的布置。即，必須使下述距離的最小值大于規(guī)定值，該距離指布線圖形中的接合部與布線的沿開口部的邊緣的方向的部分之間的距離。但是，按照本發(fā)明，由于將攝像元件安裝區(qū)域的絕緣層去除，采用上述的粘接劑，故可將上述接合部與布線的沿開口部邊緣的方向的部分之間的距離的最小值不受上述限制地進(jìn)行縮小。其結(jié)果是，可進(jìn)一步減小包圍開口部的外框部的寬度，可進(jìn)一步促進(jìn)小型攝像裝置的實現(xiàn)。
在上述第1方面的攝像裝置中，粘接劑為各向異性導(dǎo)電膜，其中在絕緣性的粘接劑的樹脂中，分散有導(dǎo)電填料，在各向異性導(dǎo)電膜中，因上述接合部和凸部接近而將上述樹脂壓退的部分，上述導(dǎo)電填料位于上述接合部和凸部之間，使這兩者之間實現(xiàn)導(dǎo)通，在上述各向異性導(dǎo)電膜的其它部分，上述導(dǎo)電填料分散于上述樹脂中，從而確保絕緣。
由于采用上述ACF，故不必將開設(shè)有開口的絕緣層設(shè)置于攝像元件安裝區(qū)域。上述ACF可以較高的可靠性，將接合部與凸部連接，并且可排除其它部位的連接。
在上述第1方面的攝像裝置中，最好使電路主板中的相鄰的布線之間的距離、相鄰的凸部之間的距離、以及相鄰的布線與凸部之間的距離的最小值均大于0.020mm，粒子狀的導(dǎo)電填料的直徑值小于0.010mm。
按照上述的方案，只要粒子狀的導(dǎo)電填料分別分散開，則可避免不應(yīng)連接的部位連接而發(fā)生短路的情況。由于采用這樣的導(dǎo)電填料，即使在未將上述的絕緣層設(shè)置于安裝區(qū)域的情況下，仍可確實將凸部與接合部連接，可排除其它部位的連接。其結(jié)果是，可減小伴隨絕緣層的設(shè)置的接合部與布線之間的最小距離，可減小設(shè)置布線圖形的外框部的寬度，另外可減小平面尺寸。
在上述第1方面的攝像裝置中，最好是電路主板采用薄膜狀電路主板。
由于目前所描述的電路主板采用薄膜狀電路主板，故可減小平面尺寸，另外還可減小厚度。此外，薄膜狀電路主板可在安裝了攝像元件的狀態(tài)下，以翹曲，或緩慢彎曲而放置于制品上。由此，比如，可提高便攜式電話機(jī)的連接部的設(shè)置的自由度，或大幅度減小設(shè)置攝像裝置的制品部分的面積。此外，還可使電路主板的重量減輕。
本發(fā)明的第2方面的攝像裝置包括安裝于電路主板上的攝像元件，在該電路主板上，形成有多根布線形成的布線圖形，上述電路主板包括第1區(qū)域，該第1區(qū)域包括開口部，并且具有與上述攝像元件基本相同，或比其小的外部輪廓；第2區(qū)域，該第2區(qū)域具有接口區(qū)域，上述攝像元件按照接收光的受光面與上述開口部相對的方式，固定于第1區(qū)域上，上述布線圖形形成于上述第1區(qū)域上的開口部的側(cè)方的外框部上，并且在上述接口部上延伸，以便使上述攝像元件與上述第2區(qū)域的接口區(qū)域?qū)ā?br> 按照上述的方案，可有效地利用開口部的外框部，設(shè)置傳遞來自攝像元件的信號的布線圖形。另外，由于上述布線圖形限定于小于攝像元件的外部輪廓的范圍，故外框部的尺寸也限定于較小的尺寸。
在上述第2方面的攝像裝置中，上述電路主板包括作為上述多根布線的端子的多個接合部，該多個接合部沿上述開口部的側(cè)緣邊排列，上述布線圖形形成于上述開口部的側(cè)方的外框部的接合部與上述開口部之間的區(qū)域，沿上述多個接合部的排列方向延伸。
按照上述的方案，由于在與具有較大面積的接合部(布線圖形的端子部)相同的外框部，集中地設(shè)置布線圖形，故可在不環(huán)繞開口部的情況下，緊湊地設(shè)置布線圖形。另外，在開口部的上方和下方中的任何一方的外框部，可不設(shè)置布線圖形。比如，在開口部的上方設(shè)置外框部時，在開口部的下方，設(shè)置接口部的區(qū)域。在開口部的下方設(shè)置外框部時，在上方設(shè)置接口部的區(qū)域。由此，可使上方和下方中的任何一個的外框部的框?qū)挾葹樽钚?，并且可緊湊地設(shè)置布線圖形。其結(jié)果是，可減小設(shè)置攝像元件的電路主板的區(qū)域的面積，可形成小型的攝像裝置。
本發(fā)明的第3方面的攝像裝置包括柔性的薄膜狀電路主板，該主板中開設(shè)有開口部，布線圖形設(shè)置于后面?zhèn)龋粩z像元件，該攝像元件包括受光部，該受光部通過上述開口部，接收來自成像透鏡的光，該攝像元件以面向下方的方式安裝于上述薄膜狀電路主板的后面?zhèn)取?br> 按照上述方案，可促進(jìn)攝像裝置的厚度的減小。另外，薄膜狀電路主板可在安裝攝像元件等的狀態(tài)下，翹曲，或緩慢彎曲地放置于制品上。由此，比如，可提高便攜式電話機(jī)的連接部的設(shè)置的自由度，或大幅度減小設(shè)置攝像裝置的制品部分的面積。另外，還可使電路主板的重量減輕。
在上述的第3方面的攝像裝置中，最好使薄膜狀電路主板的厚度處在0.020～0.050mm的范圍內(nèi)。
由于薄膜狀電路主板的厚度在上述范圍內(nèi)，故可定量地促進(jìn)攝像裝置的厚度的減小。
在上述的第3方面的攝像裝置中，最好是薄膜狀電路主板的開口部由透光板密封。
通過將上述透光板粘接，使薄膜狀電路主板具有剛性，在操作時不彎曲，保持直板狀。由此，容易在制作時進(jìn)行操作。
在上述的第3方面的攝像裝置中，最好使從攝像元件的后面到透光板的前面的厚度T(Total)小于1.2mm。
按照上述方式，由于整個厚度T(Total)的作用，可對厚度進(jìn)行控制，促進(jìn)厚度的減小。
在上述的第3方面的攝像裝置中，最好使透光板通過粘接機(jī)構(gòu)與上述薄膜狀電路主板和上述攝像裝置中的任何一個粘接，該粘接機(jī)構(gòu)包括使上述透光板和上述攝像元件之間的距離大于規(guī)定值的機(jī)構(gòu)。
按照上述方案，即使在采用稱為薄膜狀電路主板的較薄的電路主板的情況下，仍可通過簡便機(jī)構(gòu)，使從透光板通過開口部到達(dá)受光部的距離大于規(guī)定值，獲得良好的成像。
在上述的第3方面的攝像裝置中，最好在將上述透光板與上述薄膜狀電路主板粘接的粘接劑中，含有間隔件。
由于均勻地設(shè)置上述間隔件，故可高精度地使從攝像元件的前面到透光板的后面的厚度T(Clearance)大于規(guī)定值。另外，還具有下述效果，即，使攝像元件的前面與透光板的后面的平行偏離度小于比如0.2度。
在上述的第3方面的攝像裝置中，在上述薄膜狀電路主板中，還開設(shè)有第2開口部，設(shè)置有下述觸變性(thixotropy)粘接劑，該粘接劑穿過上述第2開口部，將上述透光板與上述攝像元件粘接。
觸變性粘接劑，很少在硬化之前的期間發(fā)生變形而破壞，其為高粘性的粘接劑。由于設(shè)置上述的觸變性粘接劑，可容易地確保使從攝像元件的前面到透光板的后面的厚度T(Clearance)大于規(guī)定值。
放置于便攜式電話機(jī)中的上述本發(fā)明的第1方面的攝像裝置按照下述方式設(shè)置，該方式為便攜式電話機(jī)的框體外部的光通過成像透鏡，讓受光部接收光。
由于放置上述的攝像裝置，可減小能夠發(fā)送良好的顯示質(zhì)量的圖形的便攜式電話機(jī)的體積，并且減輕其重量。
在放置于上述便攜式電話機(jī)中的本發(fā)明的攝像裝置中，還設(shè)置有膠質(zhì)連接件和周邊電路元件中的至少1者，上述電路主板為柔性薄膜狀電路主板，將上述薄膜狀電路主板彎曲，上述膠質(zhì)連接件和周邊電路元件中的至少1者的部件表面與上述攝像元件的后面接觸，或在上述至少1者與攝像元件的后面之間，以夾持方式設(shè)置有上述薄膜狀電路主板。
由于采用上述膠質(zhì)連接件，故無需成形連接件等，可減小制造費(fèi)用。另外，由于以雙重方式彎曲而放置于制品中，故可大幅度減小本攝像裝置的占有面積。另外，可通過膠質(zhì)連接件的彈性，獲得抵抗沖擊荷載的緩沖效果。還有，可增加薄膜狀電路主板的設(shè)計自由度。此外，在必須要求周邊電路元件的攝像裝置中，可呈階梯狀設(shè)置攝像裝置與周邊電路元件，使將該攝像裝置放置于制品中的場合的放置面積減小，可節(jié)省空間。
圖1A，圖1B為表示第1實施例的攝像裝置的圖，圖1A為下述階段的示意性正視圖，在該階段，透光板固定于薄膜狀電路主板的前面，在該主板的后面設(shè)置有攝像元件，圖1B為其縱向剖視圖；圖2A為從后面觀看圖1B的薄膜狀電路主板的正視圖，圖2B為其縱向剖視圖；圖3A為圖1A，圖1B的攝像元件的正視圖，圖3B為其縱向剖視圖；圖4A為第1實施例的攝像元件的剖視圖，圖4B為E1部的放大圖；圖5A為第1實施例的薄膜狀電路主板的正視圖，圖5B為E2部的放大圖；圖6A和圖6B為沿圖5B的Ⅵ-Ⅵ線的剖視圖，圖6A為除了ACF以外的剖視圖，圖6B為以包含ACF的方式表示的剖視圖；圖7A為第1實施例的攝像元件的正視圖，圖7B為E3部的放大圖；圖8為第2實施例的攝像裝置的縱向剖視圖9為第3實施例的攝像裝置的縱向剖視圖；圖10為第4實施例的攝像裝置的縱向剖視圖；圖11為第5實施例的設(shè)置有攝像元件的薄膜狀電路主板的示意性正視圖；圖12A為表示在圖11的狀態(tài)，設(shè)置觸變性樹脂的狀態(tài)的正視圖，圖12B為其縱向剖視圖，圖12C為在觸變性樹脂上貼附有透光性樹脂的階段的縱向剖視圖；圖13為在薄膜狀電路主板的前面?zhèn)?，設(shè)置膠質(zhì)連接件，將其彎曲，使膠質(zhì)連接件安裝區(qū)域的后面與攝像元件的后面實現(xiàn)緊密貼合的階段的剖視圖；圖14為設(shè)置，并彎曲膠質(zhì)連接件之前的狀態(tài)的示意性正視圖；圖15A為膠質(zhì)連接件的正視圖，圖15B為沿圖15A的ⅩⅤ-ⅩⅤ線的剖視圖；圖16為表示在薄膜狀電路主板的后面?zhèn)?，設(shè)置周邊電路元件，將其彎曲，使周邊電路元件的后面與攝像元件的后面實現(xiàn)緊密貼合的階段的剖視圖；圖17A為設(shè)置周邊電路元件的攝像裝置的示意性正視圖，圖17B為其縱向剖視圖；圖18為過去的攝像裝置的剖視圖；圖19A，圖19B為表示過去的另一攝像裝置的圖，圖19A為該攝像裝置的正視圖，圖19B為其剖視圖。
下面通過附圖，對本發(fā)明的實施例進(jìn)行描述。
(第1實施例)圖1A和圖1B為表示本發(fā)明的第1實施例的，便攜式電話機(jī)用的小型攝像裝置的圖。圖1A為從前方看到的，在前方設(shè)置透光板，在后方設(shè)置攝像元件的狀態(tài)的攝像裝置的示意圖，圖1B為縱向剖視圖。在圖1A和圖1B中，在薄膜狀電路主板1中，開設(shè)有開口部1a，攝像元件2按照面向下方的方式設(shè)置于薄膜狀電路主板1的開口部的后面?zhèn)?。另外，透光?設(shè)置于薄膜狀電路主板的開口部的前面?zhèn)?。從成像透鏡(圖中未示出)射出的光通過透光板3和開口部1a，到達(dá)設(shè)置于攝像元件2上的受光面2a上。開口部1a的形狀按照與該受光面2a的形狀相對應(yīng)的方式開口。
攝像元件2在其受光面2a以較高精度與薄膜狀電路主板1的開口部1a相對的同時，以FCB(Flip Chip Bonding)方式面向下方地設(shè)置。另外，透光板3通過粘接劑等，成整體地固定于薄膜狀電路主板上。此外，在上述圖1A和圖1B中，關(guān)于設(shè)置攝像元件2的凸部和ACF(各向異性導(dǎo)電膜)，以及透光板3的粘接劑的圖示省略。
圖2A為從后面?zhèn)瓤吹降?，薄膜狀電路主板中的、面向下方設(shè)置攝像元件的正視圖，另外，圖2B為縱向剖視圖。在圖2A和圖2B中，在設(shè)置攝像元件2的區(qū)域1d，未疊置絕緣層6。在過去，在攝像元件的輸入輸出端與薄膜狀電路主板的端子(接合部)之間的連接處，疊置有絕緣層，在該絕緣層中僅僅與接合部相對應(yīng)的部分開口，防止在接合部以外的部分處發(fā)生短路。但是，如果設(shè)置上述那樣的過去的絕緣層，則從絕緣層的上述開口的加工精度等的方面來說，電路圖案的形狀受到限制，不能夠?qū)⒈∧铍娐分靼宓耐饪虿?8的寬度縮小，由此，不能夠?qū)⒄w寬度縮小。由此，在本實施例中，如圖2B所示，在設(shè)置攝像元件的一側(cè)的安裝區(qū)域1d，將絕緣層去除。即，在該安裝區(qū)域1d，薄膜狀電路主板1由底薄膜4，以及在攝像元件的一側(cè)露出的導(dǎo)體層5構(gòu)成。未設(shè)置攝像元件的薄膜狀電路主板的區(qū)域1f構(gòu)成接口部，該接口部1f與由絕緣層6覆蓋的區(qū)域1e相對應(yīng)。由于按照上述方式，將絕緣層去除，故安裝區(qū)域1d的截面厚度不是特別薄，可將平面的寬度縮小。
圖3A和圖3B為表示本實施例的攝像元件2的具體結(jié)構(gòu)的圖。圖3A為使按照面向下方的方式安裝的面朝向正面的攝像元件的正視圖，另外，圖3B為其縱向剖視圖。圖3B表示在面向下方的面?zhèn)?，形成于攝像元件的輸入輸出端子上的凸部7。該凸部7，與形成于薄膜狀電路主板上的布線圖形的接合部連接。
圖4A為攝像元件以FCB的方式面向下方地設(shè)置于薄膜狀電路主板上的狀態(tài)的剖視圖。另外，圖4B表示圖4A的E1部的放大圖。在攝像元件2的輸入輸出端子部2b上，形成連接用的凸部7。該凸部7通過各向異性導(dǎo)電膜8的導(dǎo)電性填料8b，與作為薄膜狀電路主板1的布線圖形的布線端部的接合部1b連接。上述接合部1b與和該接合部保持連續(xù)而延伸的布線和其它布線一起，疊置于底薄膜4上。在這些接合部的周圍，未設(shè)置用于防止短路的絕緣層。在薄膜狀電路主板中的接合部1b與凸部7之間，壓接有粒子狀的導(dǎo)電性填料8b，從而實現(xiàn)導(dǎo)通。但是，由于在其它的ACF8部分，在粘接劑8a之間，導(dǎo)電性填料以各自分離的狀態(tài)分散開，故將該部分絕緣。如果導(dǎo)電性填料8b的粒徑小于比如10μm，則當(dāng)接合部1b的間距大于20μm時，可防止短路。
圖5A表示薄膜狀電路主板，圖5B表示圖5A的E2部的放大圖。E2部表示在薄膜狀電路主板中，在包圍開口部1a的外框部18中，設(shè)置于側(cè)方的外框部的電路圖形。布線1c與作為端部的接合部1b保持連續(xù)，沿開口部1a的側(cè)方邊緣延伸。在圖5B中，各尺寸按照下述方式定義。A=從薄膜狀電路主板的接合部1b到布線1c的彎曲部的最小距離(在這里，最小距離指當(dāng)具有多個布線時，最近的布線之間的間隙)。
B=從薄膜狀電路主板的接合部1b到外部輪廓的距離=從薄膜狀電路主板的布線1c到開口部1a的邊的最小距離(在這里，最小距離為在具有多根布線時，最近的布線之間的間隙)。
L=布線1c的線寬度S=布線之間的間隙下面對上述A、B、L和S的具體數(shù)值進(jìn)行描述。首先，尺寸B最好為0.3mm。在采用攝像元件面向下方地安裝于電路主板上的攝像裝置中，為了接收來自成像透鏡的光，必須在電路主板上，開設(shè)開口部。通常，在印刷電路主板等上，通過沖壓加工，形成該開口部或外部輪廓，但是在該沖壓加工中，必然產(chǎn)生一定范圍的誤差。在過去，必須確保使外部輪廓端面到布線圖形的最小尺寸大于0.3mm，以便即使在沖壓加工中產(chǎn)生誤差的情況下，與攝像元件的凸部的連接方面仍不產(chǎn)生不利情況。另外，必須確保從開口端到布線圖形的最小尺寸大于0.3mm。
距離A可通過去除絕緣層，減小到0.1mm。通常，在印刷電路主板等中，為了防止接合部以外的布線圖形發(fā)生短路，形成絕緣層，該絕緣層在與接合部相對應(yīng)的位置，開設(shè)開口，其由聚酰亞胺形成。為了即使在該絕緣層的開口具有加工精度誤差的情況下，仍保證與攝像元件的端子部的連接，必須在布線圖形與接合部之間，設(shè)置最小值大于0.3mm的設(shè)計公差。即，距離A必須大于0.3mm。但是，按照上述方式，由于已確認(rèn)在不采用絕緣層的情況下，使接合部與攝像元件的凸部之間連接，可防止接合部以外的部分處的短路，故可使距離A為0.1mm。其結(jié)果是，可使設(shè)置有6根布線的布線部的寬度縮窄0.2mm左右。按照上述方式，從攝像元件的安裝區(qū)域中去除絕緣層的效果不使厚度減小，而是使電路主板的布線部的寬度減小，由此，將外框部18的寬度減小，其結(jié)果是，達(dá)到將電路主板的寬度減小的效果。
如果按照當(dāng)前的布線圖形的生產(chǎn)技術(shù)，則布線1c的線寬度L，以及布線之間的間隙S可分別為0.03mm。因此，各布線的最小間距可為0.06mm。另外，在這里，如圖所示，線寬度L和布線之間的間隙S的尺寸指最靠近薄膜狀電路主板的開口部1a的部分的尺寸。在其它的部分，由于其設(shè)置稍有富余，故不必減小到上述尺寸。
圖6A和圖6B表示沿圖5B的Ⅵ-Ⅵ線的剖視圖。圖6A為省略ACF的圖示的剖視圖，圖6B為表示采用ACF8的狀態(tài)的剖視圖。如圖6B所示，在接合部以外的布線的部分，由于凸部這樣的突起部未設(shè)置于攝像元件上，故直徑小于10μm的導(dǎo)電性填料8b分散于粘接劑8a內(nèi)部，相互分離。在本實施例中，按照上述方式，由于布線之間的間隙S即使在最小的場合，仍為0.03mm(30μm)，故該布線之間不會因?qū)щ娦蕴盍隙l(fā)生短路。于是，不同的布線之間不會因?qū)щ娦蕴盍隙l(fā)生短路。圖6A的剖視圖表示布線1c的線寬度L和布線之間的間隙S。
下面從另一觀點(diǎn)，對本實施例進(jìn)行概述。圖7A為攝像元件2的正視圖，圖7B為設(shè)置于受光面的側(cè)方部(框)的輸入輸出端子的放大圖。在使電路主板的布線圖形，與攝像元件的受光面2a的周緣部相對應(yīng)而布置時，由于受光面的周緣部的空間較窄，故上述開口部的周緣部的空間也同樣必須變窄。如果從平面看，電路主板的安裝區(qū)域僅僅進(jìn)入攝像元件的區(qū)域內(nèi)，當(dāng)這樣可以時，在增加圖7B的Z(從攝像元件的受光部的端部到輸出端子的距離)或Y(從攝像元件的輸入輸出端子到外部輪廓的距離)的場合，即使在沖壓加工產(chǎn)生誤差的情況下，仍可沒有問題地在上述條件下進(jìn)行連接。但是，按照本發(fā)明，由于將實現(xiàn)小型化作為最主要的課題，另外按照不產(chǎn)生點(diǎn)空間的方式進(jìn)行設(shè)計，以便減小成本，故Z和Y盡可能地減小，并且從平面看，電路主板的安裝區(qū)域可進(jìn)入攝像元件的區(qū)域內(nèi)。
如上所述，在第1實施例的攝像裝置中，在薄膜狀電路主板的開口部側(cè)方框的部分，按照包含接合部的方式設(shè)置6根布線。該6根布線沿開口部的邊緣設(shè)置。在上述尺寸中，如果對A,B和布線間距進(jìn)行加法運(yùn)算，則可使上述薄膜狀電路主板的開口部的側(cè)方框的寬度小于1mm。由于通過采用這樣較窄的寬度的側(cè)方框，開設(shè)于薄膜狀電路主板中的開口部不對射入攝像元件的受光面的光學(xué)信息造成干涉，可以面向下方的方式將攝像元件安裝于薄膜狀電路主板上。
按照上述方式，在本發(fā)明的第1實施例的攝像裝置中，將電信號的輸入輸出所必需的薄膜狀電路主板上的布線圖形，沿排列有接合部的開口部邊緣設(shè)置。其結(jié)果是，可使上述主板的安裝部的體積減小。即，從平面看，可按照包含于攝像元件中的方式，使上述主板的安裝部的體積減小。在減小其體積時，為了防止上述主板的布線之間的短路，在上述安裝部，將過去設(shè)置的絕緣層去除的措施也是有幫助的。即，下述方面對于允許在與連接部相對應(yīng)的位置開設(shè)的絕緣層的開口部的設(shè)置誤差，是大大有益的，該方面指隨著絕緣層的去除，可將過去較大的接合部與布線之間的間隙的最小距離A，縮短0.2mm左右。
另外，在本實施例中，采用柔性的薄膜狀電路主板。因此，在安裝到便攜式電話機(jī)的場合，在將受光部設(shè)置到接收來自成像透鏡的光的位置上并將接口區(qū)域的端子與便攜式電話機(jī)內(nèi)的連接件連接時，可實現(xiàn)柔性連接。由此，可增加便攜式電話機(jī)內(nèi)的連接件的設(shè)置自由度，可進(jìn)一步使其體積縮小，使其重量減輕。
此外，在本實施例中，給出的是薄膜狀電路主板的電路圖案布線為單面布線的實例。但是，單面布線具有不可能將電路圖案全部接納的情況，在這樣的場合，也可進(jìn)行雙面布線，或3層以上的多層布線。作為部件成本，其價格高于單面主板，但是，在優(yōu)選考慮形成小型的攝像裝置的場合，可進(jìn)行雙面布線以上的多層布線，仍適合采用本實施例。即，沿開口邊緣，設(shè)置薄膜狀電路主板的布線圖形，并且將安裝部的絕緣層去除，可縮短接合部與布線之間的最小距離。按照上述方式，在單層布線、雙面布線以及多層布線的場合，均適合采用本實施例，可促進(jìn)攝像裝置的體積減小。
(第2實施例)在圖8中，在薄膜狀電路主板1中開設(shè)有開口部，透光板3通過粘接劑9固定于成像透鏡(圖中未示出)一側(cè)的面上。另外，在與透光板相反的面上，通過ACF8，按照面向下方的方式，設(shè)置有將凸部7與接合部(圖中未示出)連接的攝像元件2。在該圖中，薄膜狀電路主板1的厚度T(FPC)在0.028～0.040mm的范圍內(nèi)。在FCB方式中，將薄膜狀電路主板1與攝像元件2連接的ACF8的厚度T(ACF)控制在0.040～0.050mm的范圍內(nèi)，另外，將攝像元件2的厚度T(LST)控制在0.400～0.450mm的范圍內(nèi)。由此，可使從攝像元件2的后面(最右面)到薄膜狀電路主板的前面的厚度小于0.540mm。
另外，在該圖中，如果透光板3的厚度T(Plate)的最大值為0.550mm，透光板與薄膜狀電路主板1之間的粘接劑的厚度T(Adhesive)在0.015～0.020mm的范圍內(nèi)，則從攝像元件2的后面到透光板的頂面的厚度T(Total)可為1.110mm。
按照上述方式，對于本第2實施例的攝像裝置，即使在考慮粘接劑的厚度的誤差的情況下，仍可使T(Total)小于1.20mm，可獲得薄型的攝像裝置。
(第3實施例)在圖9中，上述攝像裝置中的各部件與第2實施例的相同。在第3實施例的攝像裝置中，通過對形成于攝像元件2的輸入輸出端子上的凸部7的高度進(jìn)行控制，對ACF8的厚度進(jìn)行控制。在本實施例中，凸部7的高度的誤差為粘接后的ACF8的誤差。在本實施例中，該凸部7的高度T(bump)(基本上等于T(ACF))可在0.040～0.050mm的范圍內(nèi)。另外，在薄膜狀電路主板中，如圖所示，同樣由于將絕緣層去除，故可使該主板的厚度在底薄膜4與導(dǎo)體層5的誤差的范圍內(nèi)，在0.028～0.040mm的范圍內(nèi)。另外，可將透光板3與薄膜主電路主板粘接的粘接劑9的厚度控制在0.015～0.020mm的范圍內(nèi)。如果單純地對上述3個層的范圍進(jìn)行加法運(yùn)算，則其在0.083～0.110mm的范圍內(nèi)。以中心值為基準(zhǔn)的誤差范圍為±0.0135mm。
在上述第3實施例的攝像裝置中，由于對凸部高度T(bump)，薄膜狀電路主板的厚度T(FPC)和粘接劑厚度T(adhesive)進(jìn)行控制，故可使上述攝像裝置中的、攝像元件頂面與透光板底面之間的間隙T(Clearance)的誤差相對中心值，小于±0.015mm。
此外，在上述第3實施例的攝像裝置中，可使對重放時的顯示質(zhì)量造成影響的攝像元件面與透光板的平行偏離度(平行度)小于0.2°。
(第4實施例)在圖10中，薄膜狀電路主板1與透光板3通過粘接劑9粘接，該粘接劑9包含塑料顆粒等的粒徑穩(wěn)定的間隔件10。其它部件的名稱與第1～3實施例中的帶有相對應(yīng)的標(biāo)號的部件相同。在通過面向下方的方式將攝像元件安裝于薄膜狀電路主板上，且在相反面設(shè)置透光板的攝像裝置中，會產(chǎn)生干涉條紋等的光學(xué)方面的不利情況。由此，必須使透光板與攝像元件的受光面2a之間的間隙大于0.100mm。按照本實施例，由于在透光板3的粘接劑9中含有間隔件10，故可使從具有受光面2a的攝像元件2的頂面到透光板的底面之間的間隙T(Clearance)大于0.100mm。另外，可抑制該間隙T(Clearance)的誤差，可抑制攝像元件的頂面與透光板的底面的平行偏離度(平行度)。
還有，作為通過加熱將粘接劑9硬化的類型，可通過采用具有在加熱硬化后，體積收縮的性質(zhì)的粘接劑，使透光板3與薄膜狀電路主板1和攝像元件的粘接力提高，可使攝像元件2與透光板3之間的間隙T(Clearance)的值保持穩(wěn)定。
(第5實施例)本實施例的特征在于采用高粘性的觸變性液態(tài)粘接劑，以便使第4實施例的T(Clearance)大于0.100mm。圖11為從正面看到的，本實施例中的，在薄膜狀電路主板1的后面，以面向下方的方式安裝攝像元件的狀態(tài)的示意圖。該薄膜狀電路主板的開口部不僅設(shè)置有與攝像元件的受光面相對應(yīng)的開口部1a，而且按照與其下方保持連續(xù)的方式，設(shè)置有第2開口部1k。圖12A，圖12B和圖12C表示設(shè)置上述觸變性液態(tài)樹脂19的部位。該觸變性樹脂指可在從設(shè)置到硬化的期間，保持大于0.1mm的厚度的樹脂。既也可象第4實施例那樣，通過使粘接劑9中含有間隔件，使從攝像元件2的頂面到透光板的底面之間的間隙T(Clearance)大于0.100mm，也可象本實施例那樣，采用觸變性樹脂。
(第6實施例)在圖13中，在薄膜狀電路主板1的前面的接口部，安裝有膠質(zhì)連接件(gom connector)。將該薄膜狀電路主板1緩慢彎曲，使膠質(zhì)連接件11與攝像元件2的后面粘接而形成一體。在將攝像裝置安裝于制品的基板上時，通過保持件等，施加將攝像裝置緊密貼合于主板上的壓力。通過該壓力，攝像元件2便與膠質(zhì)連接件11連接，并與薄膜狀電路主板導(dǎo)通。在薄膜狀電路主板中的攝像元件安裝區(qū)域和膠質(zhì)連接件安裝區(qū)域，分別設(shè)置有規(guī)定長度的電路圖案部。如圖13所示，即使在將薄膜狀電路主板彎曲，將薄膜狀電路主板的膠質(zhì)連接件安裝區(qū)域的內(nèi)面，與攝像元件的后面粘接而形成一體的情況下，仍形成有較緩的曲面，不產(chǎn)生應(yīng)力。
如圖14所示，膠質(zhì)連接件本身安裝于薄膜狀電路主板上。圖15A和圖15B具有膠質(zhì)連接件11的結(jié)構(gòu)，如果在所設(shè)置的制品之間，處于加壓狀態(tài)，則形成導(dǎo)通。在圖15A和圖15B中，導(dǎo)電部件11b按照與接口部的端子相對應(yīng)的方式排列，硅橡膠等的彈性體11a填充于其間。上述膠質(zhì)連接件由富士高分子工業(yè)(株式會社)等生產(chǎn)。
按照上述的本實施例，在將攝像裝置放置到制品的主板上時，由于設(shè)置于薄膜狀電路主板上的接合部與膠質(zhì)連接件通過壓力接觸而實現(xiàn)導(dǎo)通，故無需成形連接件等的部件。由此，由于可降低成本，并且安裝面積也可減小，故還可增加薄膜狀電路主板的設(shè)計自由度。另外，由于因膠質(zhì)連接件的彈性的作用，可同時具有向攝像元件施加應(yīng)力時的緩沖作用，可防止攝像裝置的破損。
(第7實施例)在圖16中，在薄膜狀電路主板1上，安裝有作為周邊電路元件的ASIC(Application Specific Integrated Circuit)12。其它的部件與第1～5實施例中的攝像裝置中的帶對應(yīng)標(biāo)號的部件相同。在本實施例的攝像裝置中，如圖17A和圖17B所示，在安裝有攝像元件的面相同的一側(cè)，按照面向下方的方式安裝有ASIC等的周邊電路元件12。將薄膜狀電路主板緩慢彎曲，將攝像裝置的后面與周邊電路元件的后面粘接而形成一體。在薄膜狀電路主板1中，在攝像元件的安裝區(qū)域與ASIC等的周邊電路元件的安裝區(qū)域，設(shè)置有規(guī)定長度的電路圖案部，如圖16所示，即使在將薄膜狀電路主板緩慢彎曲，將攝像元件2的后面與ASIC等的周邊電路元件的后面粘接而形成一體的情況下，仍形成有較緩的曲面，不產(chǎn)生應(yīng)力。
按照本實施例，在必需設(shè)置周邊電路元件的攝像裝置中，在欲將攝像元件與周邊電路元件構(gòu)成為呈階梯狀的結(jié)構(gòu)時，不必設(shè)置特別的安裝部件，可容易呈階梯狀設(shè)置，可減小放置攝像裝置的制品主板上的占有面積。另外，本實施例的攝像裝置的接口部也可采用上述第6實施例給出的膠質(zhì)連接件。
在上面描述中，對本發(fā)明的實施例進(jìn)行了描述，但是上面給出的本發(fā)明的實施例完全是例舉性的，本發(fā)明的范圍不限于這些發(fā)明的實施例。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求的請求保護(hù)范圍給出，另外包括與權(quán)利要求的請求保護(hù)范圍等同含義和范圍內(nèi)的全部變化形式。
權(quán)利要求
1．一種攝像裝置，其包括電路主板，其中開設(shè)有開口部(1a)，其上設(shè)置有由多根布線(1c)形成的布線圖形，該主板具有接口區(qū)域(1f)；攝像元件(2)，該攝像元件包括通過上述開口部，接收來自成像透鏡的光的受光部(2a)，該攝像元件設(shè)置于上述電路主板上；上述布線圖形在上述開口部側(cè)方的外框部(18)，設(shè)置于排列有作為各布線(1c)的端子的多個接合部(1b)的外框部，延伸到上述接口區(qū)域，上述多根布線中的至少1根布線設(shè)置于上述接合部與上述開口部之間。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于上述多根布線(1c)全部設(shè)置于上述接合部(1b)與上述開口部(1a)之間，從平面看，上述布線圖形設(shè)置于上述外框部(18)中的與上述攝像元件(2)重疊的區(qū)域。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像裝置，其特征在于上述各布線(1c)分別包括從上述接合部(1b)朝向上述開口部(1a)并順沿著與上述開口部的側(cè)緣邊交叉的方向的部分，以及從該部分的端部朝向上述接口區(qū)域(1f)并順沿著上述開口部的側(cè)緣邊的部分。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于在上述電路主板與上述攝像元件之間，具有將這兩者粘接的粘接劑，該粘接劑確保上述電路主板上的接合部(1b)與上述攝像元件(2)的輸入輸出端子(2b)上的凸部(7)之間的導(dǎo)通，將上述以外的部分之間絕緣。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的攝像裝置，其特征在于上述粘接劑(8)為各向異性導(dǎo)電膜，其中在絕緣性的粘接劑的樹脂(8a)中，分散有導(dǎo)電填料(8b)，在各向異性導(dǎo)電膜中的，因上述接合部(1b)和凸部(7)接近而將上述樹脂壓退的部分，上述導(dǎo)電填料位于上述接合部和凸部之間，使這兩者之間實現(xiàn)導(dǎo)通，在上述各向異性導(dǎo)電膜的其它部分，上述導(dǎo)電填料分散于上述樹脂中，從而確保絕緣。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于上述電路主板為柔性薄膜狀電路主板。
7．一種攝像裝置，其包括安裝于電路主板上的攝像元件(2)，在該電路主板上，形成有多根布線(1c)形成的布線圖形；上述電路主板包括第1區(qū)域，該第1區(qū)域包括開口部(1a)，并且具有與上述攝像元件基本相同，或比其小的外部輪廓；第2區(qū)域，該第2區(qū)域具有接口區(qū)域(1f)；上述攝像元件(2)按照接收光的受光面(2a)與上述開口部(1a)相對的方式，固定于第1區(qū)域上；上述布線圖形形成于上述第1區(qū)域上的開口部的側(cè)方的外框部(18)上，并且向上述接口部延伸，以便將上述攝像元件(2)與上述第2區(qū)域的接口區(qū)域(1f)導(dǎo)通。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的攝像裝置，其特征在于上述電路主板包括作為上述多根布線(1c)的端子的多個接合部(1b)，該多個接合部沿上述開口部(1a)的側(cè)緣邊排列，上述布線圖形形成于上述開口部的側(cè)方的外框部(18)的上述接合部(1b)與上述開口部(1a)之間的區(qū)域，沿上述多個接合部的排列方向延伸。
9．一種攝像裝置，其包括柔性的薄膜狀電路主板，該主板中開設(shè)有開口部(1a)，布線圖形設(shè)置于后面?zhèn)?；攝像元件(2)，該攝像元件包括受光部(2a)，該受光部通過上述開口部，接收來自成像透鏡的光，該攝像元件以面向下方的方式安裝于上述薄膜狀電路主板的后面?zhèn)取?br> 10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的攝像裝置，其特征在于上述薄膜狀電路主板的開口部(2a)通過透光板(3)密封。
11．根據(jù)權(quán)利要求9所述的攝像裝置，其特征在于上述透光板(3)通過粘接機(jī)構(gòu)與上述薄膜狀電路主板和上述攝像裝置中的任何一個粘接，該粘接機(jī)構(gòu)包括使上述透光板(3)和上述攝像元件(2)之間的距離大于規(guī)定值的機(jī)構(gòu)。
12．根據(jù)權(quán)利要求11所述的攝像裝置，其特征在于在將上述透光板(3)與上述薄膜狀電路主板粘接的粘接劑(9)中，含有間隔件(10)。
13．根據(jù)權(quán)利要求11所述的攝像裝置，其特征在于在上述薄膜狀電路主板中，還開設(shè)有第2開口部(1k)，設(shè)置有下述觸變性粘接劑(19)，該粘接劑穿過上述第2開口部，將上述透光板與上述攝像元件粘接。
14．一種設(shè)置于便攜式電話機(jī)中的權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于其按照下述方式設(shè)置，該方式為上述便攜式電話機(jī)的殼體外部的光通過上述成像透鏡由上述受光部(2a)接收到。
15．根據(jù)權(quán)利要求14所述的攝像裝置，其特征在于在上述攝像裝置中，還設(shè)置有膠質(zhì)連接件(11)和周邊電路元件(12)中的至少1個，上述電路主板為柔性薄膜狀電路主板，將上述薄膜狀電路主板彎曲，上述膠質(zhì)連接件(11)和周邊電路元件(12)中的至少1個的部件表面與上述攝像元件(2)的后面接觸，或在上述至少1個與攝像元件的后面之間，以夾持方式設(shè)置有上述薄膜狀電路主板。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于獲得一種平面尺寸減小的、薄型的攝像裝置和便攜式電話機(jī)。該攝像裝置包括電路主板(1),該主板(1)具有開口部(1a),其中設(shè)置有布線圖形,該主板具有接口區(qū)域;攝像元件(2),其具有受光部(2a),設(shè)置于電路主板上,上述布線圖形在開口部的側(cè)方的外框部,沿與排列有作為布線(1c)的端子的接合部(1b)的外框部(18)相同的外框部設(shè)置,延伸至接口區(qū)域(1f)。
文檔編號H04N5/335GK1318961SQ01119260
公開日2001年10月24日 申請日期2001年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月10日
發(fā)明者三宅博之 申請人:三菱電機(jī)株式會社