图像拾取装置及其制造方法以及便携式终端装置的制作方法

专利名称：图像拾取装置及其制造方法以及便携式终端装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种图像拾取装置、 一种制造该图像拾取装置的方法以及一 种便携式终端装置，更具体地，本发明涉及一种用在作为便携设备的摄像才几 中且能够实现薄型化的图像拾取装置和 一种使用该图像拾取装置的便携式 终端装置。
背景技术：
在现有技术中，作为用在带摄像机的便携式电话中的小尺寸图像拾取装 置，已经提出这样一种图像拾取装置，由于图像拾取元件以倒装方式安装在 半透明基板的形成有布线图案的一个表面上，并且，透镜单元安装在相反侧 的基板表面上，因此其厚度减小了封闭地密封该图像拾取元件的封装件的尺 寸(专利文献1)。在该图像拾取元件中，作为构成部件的半透明基板、图像 拾取元件和透镜单元在模块的厚度方向上以更高的密度安装，因此可以实现 装置的薄型化。此外，在上面的专利文献l中，提出了图像拾取元件可以以 这样的方式实现，即，由于滤光功能由半透明基板提供，因此无需将滤光基 板结合到透镜单元中。
此外，已经提出了图像拾取元件安装在柔性基板上的图像拾取装置(专
利文献2)。在该图像拾取装置中，图像拾取元件和透镜镜筒经由半透明元件
固定以使柔性基板位于它们之间。因此，图像拾取元件和透镜镜筒的端表面 可以设置成彼此平行。结果，图像拾取元件可以与透镜镜筒的光轴容易地对 准，而不受柔性基^1的挠性的影响。
专利文献l: JP-A-2001-203913(第2页
段，图2) 专利文献2: JP-A-2005-278033(第4页
段，图2)

发明内容
本发明要解决的问题
然而，在专利文献l中提出的常规图像拾取装置中，布线图案直接形成在半透明基板上，且导电膜通过气相沉积或镀覆而形成在半透明基板上，然 后通过蚀刻等完成图案形成。通常，在膜形成和图案形成期间施加有因热量、 应力、PH等引起的各种应力。因此，为了针对这些应力稳定光学特性并得 到光学各向同性，主要采用玻璃作为半透明基板。在用树脂构造滤光器的基 板时，必须充分地考虑上述应力，这是限制设计灵活性的一个因素。同时， 已经知道，折射率各不相同的介电膜以必要的层数堆叠在诸如半透明树脂等 的基底材料上，由此，没有导电图案的滤光器形成为反射型过滤器。这里， 假设"光学各向同性"表示基板在透射、折射率等方面没有方向性。
此外，光学玻璃是易碎材料。因此，当该光学玻璃形成得较薄时，因搬 运、冲击等容易引起应力开裂。因此，必须采用厚度达一定程度的半透明基 板以确保强度，这是阻碍薄型化的一个因素。特别地，通过掺杂二价铜离子 等，实现吸收型抗红外线玻璃。在该情况下，已经知道，当厚度减小时，光
程缩短，因此不能充分地吸收红外线。通常需要超过约1 mm的厚度。以此 方式，必须确保期望的光程以切断红外线，这是阻碍图像拾取装置薄型化的 主要因素。
在专利文献2中提出的图像拾取装置中，如上所述，柔性基板放置在透 镜镜筒与图像拾取元件的表面之间，其中透镜镜筒的端表面在光学系统中垂 直于光轴设置。因此，通过利用柔性基板的两个表面平行的事实，图像才合取 元件和透镜镜筒的端表面可以设定为彼此平行。因此，垂直于透镜镜筒的端 表面的光轴可以与图像拾取元件的光轴容易地对准。
在该装置的情况下，光轴可以在装配完成状态下容易地彼此对准。然而， 在装配过程中必须充分地小心搬运，使得图像拾取元件和光学系统的光轴不 受柔性基板的挠性的影响。因此，存在这样一种趋势，即，可作业性和包括 保持夹具的作业步骤受到限制。
此外，提出了可以通过将加强板粘在柔性基板的开口部周围而加强开口 部。该加强板和开口部必须以良好的精度粘在一起，使得在周围像素中不产 生掩蔽(eclipse)。此外，根据柔性基板本身(组成元件，例如基膜、铜箔、粘 合剂层、覆盖膜等)以及加强板和粘合剂层的厚度的变化，加强板粘在基板 上时得到的柔性基板的平行度发生变化。由于这些厚度上的变化使光轴的精 度下降，因此必须足够小心。
出于上述原因，存在构成部件的成本增加的问题。以此方式，在常规的图像拾取装置中，问题在于薄型化、减少成本和可作业性。
已经考虑上面的情况作出本发明，本发明的目的是提供一种能够以低成
本、高精度和高可靠性实现薄型化和尺寸减小的图像拾取装置。
此外，本发明的另一目的是提供一种具有良好的组装可作业性并使便携
式电话尺寸减小的极好的图像拾取装置。解决问题的手段
因此，为了实现上述目的，本发明的图像拾取装置包括板状元件，设置有开口部，并具有围绕开口部的台阶部；滤光器，设置在台阶部的内侧以覆盖开口部；布线基板，布置成嵌合在台阶部上；和图像拾取装置，安装在布线基板上。
才艮据该构造，布置在台阶部内侧的滤光器与布置在台阶部外侧的布线基板之间的位置关系由台阶部进行调节。因此，通过这些部件的组合可以使位置精度保持得较高，而无需特定夹具等。此外，布线基板嵌合到板状元件的台阶部的外侧。因此，布线基板可以以极好的位置精度进行固定。此外，在将半导体图像拾取元件安装在布线基板上时，通常地，半导体图像拾取元件通过利用分别附接到安装基板和半导体图像拾取元件的识别标记进行定位。因此，半导体图像拾取元件可以以良好的精度安装在布线基板上。结果，可以容易地且可靠地进行安装基板的定位。此外，因为滤光器安装在台阶部的内侧，所以板状元件和滤光器可以布置成在光轴方向上彼此重叠。结果，可以实现图像拾取装置的薄型化。
此外，本发明的上述图像拾取装置还包括定位并安装在板状元件上的透镜。
根据该构造，由于透镜定位/安装在板状元件上，因此板状元件用作各组装的基准。因此，公差不会累积，由此可以以良好的精度设置光轴。
此外，本发明包含图像拾取元件以倒装方式安装在布线基板上的上述图像拾取装置。
根据该构造，图像拾取元件以倒装方式安装在布线基板上，从而可以实现薄型化。特别地，在倒装安装中，通常地，半导体图像拾取元件通过利用分别附接到安装基板和半导体图像拾取元件的识别标记来定位。因此，半导体图像拾取元件可以以良好的精度安装在布线基板上。因此，可以容易地、无误地完成安装基板的定位。安装可以在图像拾取元件可表面安装在布线板上时进行，而不使用倒装方式安装，然后可以通过焊线焊接到形成在与图像拾取元件基板的光接收面相反的一侧的表面上的焊盘。
此外，本发明包含板状元件由金属板形成、并且台阶部通过半冲切得到的上述图像拾取装置。
根据该构造，板状元件可以用简单压力作业通过使用金属板作为原料而形成，并可以以低成本获得极好的可作业性。此外，由于尺寸精度高且能够减少步骤的数量，因此可以减少操作工时，还可以实现成本降低。在该情况下，由于通常情况下与树脂不同，金属的杨氏模量较高，因此板状元件可以构造得较薄以获得类似的强度。因此，该板状元件对于图像拾取装置的薄型化是有效的。此外，由于金属的温度各向异性与树脂相比要小，因此可以减小温度对倒装安装部分施加的应力。结果，该板状元件适于提高图像拾取装置的可靠性。
此外，本发明包含金属板由以镍为主要成分的金属材料制成的上述图像拾取装置。
根据该构造，由于可以增强电;兹屏蔽特性，因此EMI特性可以得到改进。因此，能够获得这样的画面质量，该画面质量对于有外部噪声的情况也是稳定的，且具有良好的质量。此外，由于可以减少向便携式终端装置的无用发射，因此可以实现便携式终端装置的高密度封装，并且可以实现便携式终端的小型化。
此外，本发明包含金属板由以铝为主要成分的金属材料制成的上述图像拾取装置。
根据该构造，可以得到重量减轻，且可以提高对图像拾取装置的掉落等的耐沖击性。此外，可以减小便携式终端装置的质量。此外，也可以减小图像拾取装置的质量。结果，可以减小用于保持图像拾取装置的便携式终端装置的壳体的厚度，可以实现便携式终端装置的重量减轻/尺寸减小，而且可以提高方便性。
此外，本发明包含滤光器是反射型滤光器的上述图像拾取装置。
吸收型过滤器薄，因此该滤光器对于图像拾取装置的薄型化是有用的。此外，当通过使用树脂作为基底材料、然后用多层介电膜涂覆表面来构造出滤光器时，与诸如玻璃等的易碎材料不同，即使是薄的滤光器也难于破裂，因此可以使该滤光器进一步变薄。在该情况下，由于抵抗应力断裂的能力，可以提高组装操作性等。结果，可以容易地实现自动组装。
此外，本发明包含台阶部通过蚀刻加工而得到的上述图像拾取装置。根据该构造，可以减小作业时施加到板状元件的应力，并且可以实现更高精度的板状元件。因此，可以更大程度地提高倒装安装部的精度，由于倒装安装时精度的提高，可以提高图像拾取装置的可靠性。此外，因为台阶部通过蚀刻加工而形成，所以内侧部和外侧部可以单独地成形。此外，因为通过蚀刻加工出来的表面变得不平坦，所以可以防止光学上的反射。因此，可以减少开口部的端表面处产生的光斑或双重影象，从而可以获得高质量的图像拾取装置。在该情况下，安装有滤光器的表面的不平坦性可以使粘附面积扩大。因此，可以增加粘附/安装小尺寸滤光器时的粘附强度。
此外，本发明的制造图像拾取装置的方法包括提供板状元件，该板状元件设置有开口部并具有围绕开口部的台阶部；将滤光器附接到板状元件以在台阶部内侧覆盖开口部；安装布线基板以使其嵌合在台阶部上；以及将图像拾取元件安装在布线基板上，使得光接收面朝向滤光器侧。安装滤光器的过程包括在台阶部内侧的内壁中填充粘合剂；和根据由位于台阶部的内壁
根据该方法，滤光器通过由填充在滤光器与位于内侧的台阶部的内壁之间的间隙中的粘合剂产生的弯月面(交联)而进行自对准。滤光器对准成使得滤光器在由填充在位于内侧的台阶部的内壁与滤光器的周边之间的间隙中的粘合剂的表面张力的作用下平衡。因此，滤光器可以在不使用专门的定位夹具的条件下对准在台阶部的内侧，从而可以简化步骤。此外，由于滤光器可以自动对准在台阶部的内侧，因此可以减小滤光器的位置偏移，从而可以减小图像拾取装置的组装变化，可以获得稳定质量的图像拾取装置。此外，由于可以减小滤光器的位置偏移，因此可以在光学有效范围内减小滤光器的尺寸。因此，即使滤光器采用玻璃作为基底材料，也可以实现这种过滤器的尺寸减小。结果，即使当玻璃变薄时，也可以提高滤光器的强度，并且也可以实现图像拾取装置的薄型化。
此外，通过使用上述的图像拾取装置来构造便携式终端装置。根据该构造，可以实现图像拾取装置的薄型化，并且可以获得精度的提高。因此，可以通过使用高可靠性的图像拾取装置而实现便携式终端装置的薄型化。此外，可以提高图像拾取装置的可靠性，因此可以增强便携式终端装置的可靠性。
因此，为了达到上述目的，本发明的图像拾取装置包括板状元件，设置有开口部，并在第一表面上具有围绕开口部的凹陷部，并且与第一表面相反的第二表面形成为平的；滤光器，定位并固定到形成在第一表面上的凹陷部以覆盖开口部；布线基板，具有与板状元件中的开口部相对应的开口，并布置在板状元件的第二表面上；和半导体图像拾取元件，安装在布线基板上。
根据该构造，板状元件是平板，并且设置了滤光器安装到其中的凹陷部。因此，使定位容易，制造可作业性良好。此外，由于滤光器安装在形成于板状元件中的凹陷部中，因此可以实现薄型化。此外，滤光器由凹陷部调节。因此，通过这些部件的组合，定位精度就可以保持得较高，而无需特定夹具等。此外，在将半导体图像拾取元件安装在布线基板上时，通常地，半导体图像拾取元件通过分别附接到安装基板和半导体图像拾取元件的识别标记来定位。因此，半导体图像拾取元件可以以良好的精度安装在布线基板上。结果，可以容易地且可靠地完成安装基板的定位。
此外，本发明包含滤光器通过填充在凹陷部与滤光器之间的间隙中的粘合剂而自对准的上迷图像拾取装置。
根据该构造，在填充在设置于板状元件上的凹陷部与滤光器之间的粘合剂的表面张力的作用下，滤光器与凹陷部自对准。因此，可以无需特定夹具而进行定位。结果，可以实现滤光器的安装精度的提高和可作业性的提高。
此外，本发明的图像拾取装置还包括定位/安装在板状元件的第 一表面上的透镜。
根据该构造，由于透镜定位/安装在板状元件上，因此板状元件用作各组装的基准。因此，公差不会累积，由此可以以良好的精度设置光轴。
此外，本发明包含图像拾取元件以倒装方式安装在布线基板上的上述图像拾取装置。
根据该构造，图像拾取元件以倒装方式安装在布线基板上，从而可以实现薄型化。特别地，在倒装安装中，通常地，半导体图像拾取元件通过利用分别附接到安装基板和半导体图像拾取元件的识别标记来定位。因此，半导体图像拾取元件可以以良好的精度安装在布线基板上。因此，可以容易地、无误地完成安装基板的定位。安装可以在图像拾取元件可表面安装在布线基板上时进行，而不使用倒装方式安装，然后可以通过焊线焊接到形成在与图像拾取元件基板的光接收面相反的 一侧的表面上的焊盘。
此外，本发明包含板状元件由金属板形成、并且台阶部利用压力作业通过厚度去除加工形成的上述图像拾取装置。
根据该构造，板状元件可以用简单压力作业通过使用金属板作为原料而形成，并可以以低成本获得极好的可作业性。由于台阶部通过厚度去除加工而形成，因此加工之后的表面可以形成为平的表面。此外，由于尺寸精度高且能够减少步骤的数量，因此可以减少操作工时，还可以实现成本降低。在该情况下，由于通常情况下金属的杨氏模量与树脂相比较高，因此为了获得类似的强度板状元件可以构造得较薄。因此，该板状元件对于图像拾取装置的薄型化是有效的。此外，由于金属的温度各向异性与树脂相比要小，因此可以减小温度对倒装安装部分施加的应力。结果，该板状元件适于提高图像拾取装置的可靠性。
此外，本发明包含凹陷部通过蚀刻加工而形成的上述图^f象拾取装置。
根据该构造，可以减小作业时施加到板状元件的应力，并且可以实现更高精度的板状元件。因此，可以更大程度地提高倒装安装部的精度，由于倒装安装精度的提高，可以提高图像拾取装置的可靠性。此外，因为通过蚀刻加工出来的表面变得不平坦，所以可以防止光学上的反射。因此，可以减少开口部的端表面处产生的光斑或双重影象，从而可以获得高质量的图像拾取装置。在该情况下，安装有滤光器的表面的不平坦性可以-使粘附面积扩大。因此，可以增加粘附/安装小尺寸滤光器时的粘附强度。
此外，本发明包含金属板由以镍为主要成分的金属材料制成的上述图像拾取装置。
根据该构造，由于可以增强电^兹屏蔽特性，因此EMI特性可以得到改进。因此，能够获得这样的画面质量，该画面质量对于有外部噪声的情况也是稳定的，且具有良好的质量。此外，由于可以减少向便携式终端装置的无用发射，因此可以实现便携式终端装置的高密度封装，并且可以实现便携式终端的小型化。
此外，本发明包含金属板由以铝为主要成分的金属材料制成的上述图像拾取装置。
才艮据该构造，可以实现重量减轻，且可以提高对图像拾取装置掉落等的耐沖击性。此外，可以減小便携式终端装置的质量。此外，也可以减小图像拾取装置的质量。结果，可以减小用于保持图像拾取装置的便携式终端装置的壳体的厚度，可以实现便携式终端装置的重量减轻/尺寸减小，而且可以提高方便性。
此外，本发明包含滤光器M射型滤光器的上述图像拾取装置。根据该构造，由于具有相同光学特性(过滤特性)的滤光器可以构造得比吸收型过滤器薄，因此该滤光器对于图像拾取装置的薄型化是有用的。此外，当通过使用树脂作为基底材料、然后用多层介电膜涂覆表面来构造出滤光器时，与诸如玻璃等的易碎材料不同，即使是薄的滤光器也难于破裂，因此可以使该滤光器进一步变薄。在该情况下，由于抵抗应力断裂的能力，可以提高组装操作性等。结果，可以容易地实现自动组装。
此外，本发明的制造图像拾取装置的方法包括制备4反状元件，该板状元件设置有开口部并在第一表面上具有围绕开口部的凹陷部，并且，与第一表面相反的第二表面形成为平的；将滤光器安装在形成于板状元件的第一表面中的凹陷部中以覆盖开口部；将布线基板安装在板状元件的第二表面侧；将图像拾取元件安装在布线基板上，使得光接收面朝向滤光器侧；以及将透镜安装在板状元件的第 一表面侧。
此外，在本发明的图像拾取装置的制造方法中，安装滤光器的过程包括在凹陷部的内壁中填充粘合剂，使得滤光器在由位于台阶部的内壁与滤光器之间的间隙中的粘合剂形成的弯月面的作用下自对准。
根据该方法，滤光器通过由填充在滤光器与位于内侧的台阶部的内壁之间的间隙中的粘合剂产生的弯月面(交联)而进行自对准。滤光器对准成使得滤光器在由填充在位于内侧的台阶部的内壁与滤光器的周边之间的间隙中的粘合剂的表面张力的作用下平衡。因此，滤光器可以无需专门的定位夹具而对准在台阶部的内侧，从而可以简化步骤。此外，由于滤光器可以自动对准在台阶部的内侧，因此可以减小滤光器的位置偏移，从而可以减小图像拾取装置的组装变化，可以获得稳定质量的图像拾取装置。此外，由于可以减小滤光器的位置偏移，因此可以在光学有效范围内减小滤光器的尺寸。因此，即使滤光器采用玻璃作为基底材料，也可以实现这种过滤器的尺寸减小。结果，即使当玻璃变薄时，也可以提高滤光器的强度，还可以实现图像拾取装置的薄型化此外，本发明的制造图像拾取装置的方法还包括从提供板状元件的步骤到安装透镜的步骤，在板状元件经由拉杆而部分地耦接的状态下形成板状元件，然后在该耦接状态下组装板状元件，最后去除拉杆。
根据该构造，板状元件是平的。因此，其容易以片的方式或巻的方式处理，而且可以在耦接状态下完成组装。如果板状元件在组装之后被分割成单个的，则可以以极好的位置精度和良好的可作业性容易地形成板状元件。
此外，在本发明的图像拾取装置的制造方法中，在耦接状态下完成组装，同时将板状元件巻绕在供给辊与巻绕辊之间。
才艮据该构造，板状元件是平的。因此，可以通过巻绕容易地进行组装，并且可以以极好的位置精度容易地形成。
此外，通过使用上述的图像拾取装置构造出便携式终端装置。
根据该构造，可以实现图像拾取装置的薄型化，可以实现精度的提高。因此，可以通过使用高可靠性的图像拾取装置来实现便携式终端装置的薄型化。此外，可以提高图像拾取装置的可靠性，从而可以提高便携式终端装置的可靠性。
本发明的优点
因此，为了实现上述目的，本发明的图像拾取装置包括板状元件，设置有台阶部，在该台阶部的中心具有开口；滤光器，布置在位于台阶部内侧的凹陷部中以覆盖开口部；布线基板，具有与滤光器相对应的开口，并布置在板状元件的第一表面上；半导体图像拾取元件，安装在布线基板上；和透镜，布置在板状元件的第二表面上；其中，开口和透镜布置成在光轴方向上卩波此重叠。
根据该构造，由于透镜、滤光器和板状元件可以定位成在光轴方向上彼此重叠，因此可以更大程度地实现薄型化。此外，滤光器布置在位于台阶部内侧的凹陷中。因此，滤光器的位置通过台阶部调节，从而可以通过这些部件的组合而将位置精度保持得较高，而无需特定夹具等。此外，布线基板安装到板状元件上的台阶部的外侧。因此，布线基板可以以极好的位置精度安装。此外，在将半导体图像拾取元件安装在布线基板上时，通常地，半导体图像拾取元件通过利用分别附接到安装基板和半导体图像拾取元件的识别标记来定位。因此，半导体图像拾取元件可以以良好的精度安装在布线基板上。结果，可以容易地、无误地完成安装基板的定位。此外，由于透镜定位/安装在板状元件上，因此板状元件用作各组装的基准。因此，公差不会累积，由此可以以良好的精度设置光轴。
此外，本发明包含滤光器通过填充在凹陷部与滤光器之间的间隙中的粘合剂而自对准的上述图像拾取装置。
根据该构造，在填充在设置于板状元件上的凹陷部与滤光器之间的粘合剂的表面张力的作用下，滤光器与凹陷部自对准。因此，可以无需特定夹具而进行定位。结果，可以实现滤光器的安装精度的提高和可作业性的提高。
该孔嵌合在滤光器上而定位的上述图像拾取装置，其中所述滤光器嵌合在板状元件中的孔中。
根据该构造，可以无需夹具，使布线基板相对于滤光器定位。因此，可以使定位容易，且可以获得精度的提高。此外，可以实现进一步的薄型化。
此外，本发明包含图像拾取元件以倒装方式安装在布线基板上的上述图像拾取装置。
根据该构造，图像拾取元件以倒装方式安装在布线基板上，从而可以实现薄型化。特别地，在倒装安装中，通常地，半导体图像拾取元件通过利用分别附接到安装基板和半导体图像才合取元件的识别标记来定位。因此，半导体图像拾取元件可以以良好的精度安装在布线基板上。因此，可以容易地、无误地完成安装基板的定位。安装可以在图像拾取元件可表面安装在布线基板上时进行，而不使用倒装方式安装，然后可以通过焊线焊接到形成在与图像拾取元件基板的光接收面相反的 一侧的表面上的焊盘。
此外，本发明包含板状元件由金属板形成、并且台阶部通过半冲切得到的上述图像拾取装置。
根据该构造，板状元件可以用简单压力作业通过使用金属板作为原料而形成，并可以以低成本获得极好的可作业性。此外，由于尺寸精度高且能够减少步骤的数量，因此可以减少操作工时，还可以实现成本降低。在该情况下，由于通常情况下与树脂不同，金属的杨氏模量较高，因此为了获得类似的强度，板状元件可以构造得较薄。因此，该板状元件对于图像拾取装置的薄型化是有效的。此外，由于金属的温度各向异性与树脂相比要小，因此可以减小温度对倒装安装部分施加的应力。结果，该板状元件适于提高图像拾取装置的可靠性。此外，本发明包含台阶部通过蚀刻加工而得到的上述图像拾取装置。才艮据该构造，可以减小作业时施加到板状元件的应力，并且可以实现更高精度的板状元件。因此，可以更大程度地提高倒装安装部的精度，由于倒装安装时精度的提高，可以提高图像拾取装置的可靠性。此外，因为台阶部通过蚀刻加工而形成，所以内侧部和外侧部可以单独地成形。此外，因为通过蚀刻加工出来的表面变得不平坦，所以可以防止光学上的反射。因此，可以减少开口部的端表面处产生的光斑或双重影象，从而可以获得高质量的图像拾取装置。在该情况下，安装有滤光器的表面的不平坦性可以使粘附面积扩大。因此，可以增加粘附/安装小尺寸滤光器时的粘附强度。
此外，本发明包含金属板由以镍为主要成分的金属材料制成的上述图像拾取装置。
根据该构造，由于可以增强电磁屏蔽特性，因此EMI特性可以得到改进。因此，能够获得这样的画面质量，该画面质量对于有外部噪声的情况也是稳定的，且具有良好的质量。此外，由于可以减少向便携式终端装置的无用发射，因此可以实现便携式终端装置的更高密度封装，并且可以实现便携式终端的小型化。
此外，本发明包含金属板由以铝为主要成分的金属材料制成的上述图像拾取装置。
根据该构造，可以实现重量减轻，且可以提高对图像拾取装置掉落等的耐冲击性。此外，可以减小便携式终端装置的质量。此外，也可以减小图像拾取装置的质量。结果，可以减小用于保持图像拾取装置的便携式终端装置的壳体的厚度，可以实现便携式终端装置的重量减轻/尺寸减小，而且可以提高方便性。
此外，本发明包含滤光器是反射型滤光器的上述图像拾取装置。
吸收型过滤器薄，因此该滤光器:于于图像拾取i置的薄^化是;用的。此外，当通过使用树脂作为基底材料、然后用多层介电膜涂覆表面来构造出滤光器时，与诸如玻璃等的易碎材料不同，即使薄的滤光器也难于破裂，因此可以使滤光器进一步变薄。在该情况下，由于抵抗应力断裂的能力，可以提高组装操作性等。结果，可以容易地实现自动组装。
此外，本发明的制造图像拾取装置的方法包括提供板状元件，该板状元件在中心设置有开口部，并具有围绕开口部的台阶部；将滤光器安装在位于板状元件的台阶部内侧的凹陷中以覆盖开口部；安装布线基板，该布线基板具有与滤光器相对应的孔并且布置在板状元件的第 一表面上；将图像拾取元件安装在布线基板上，使得光接收面朝向滤光器侧，以及安装透镜，使得安装到板状元件的第二表面上的透镜能够在光轴上重叠。
此外，在本发明的图像拾取装置的制造方法中，安装滤光器的步骤包括在凹陷部的内壁中填充粘合剂，使得滤光器在由位于台阶部的内壁与滤光器之间的间隙中的粘合剂形成的弯月面的作用下自对准。
根据该方法，滤光器通过由填充在滤光器与位于内側的台阶部的内壁之间的间隙中的粘合剂产生的弯月面(交联)而进行自对准。滤光器对准成使得滤光器在由填充在位于内側的台阶部的内壁与滤光器的周边之间的间隙中的粘合剂的表面张力的作用下平衡。因此，滤光器可以无需专门的定位夹具而对准在台阶部的内侧，从而可以简化步骤。此外，由于滤光器可以自动对准在台阶部的内侧，因此可以减小滤光器的位置偏移，从而可以减小图像拾取装置的组装变化，可以获得稳定质量的图像拾取装置。此外，由于可以减小滤光器的位置偏移，因此可以在光学有效范围内减小滤光器的尺寸。因此，即使滤光器采用玻璃作为基底材料，也可以实现这种过滤器的尺寸减小。结果，即使当玻璃变薄时，也可以提高滤光器的强度，还可以实现图像拾取装置的薄型化。
此外，通过使用上述的图像拾取装置构造出便携式终端装置。根据该构造，可以实现图像拾取装置的薄型化，可以实现精度的提高。因此，可以通过使用高可靠性的图像拾取装置来实现便携式终端装置的薄型化。此外，可以提高图像拾取装置的可靠性，从而可以提高便携式终端装置的可靠性。
如上所述，本发明的图像拾取装置包括板状元件，具有围绕开口部的台阶部；滤光器，布置在台阶部的内侧以覆盖开口部；布线基板，布置成嵌合在台阶部的外侧；半导体图像拾取元件，以倒装方式安装在布线基板上；以及透镜，定位/安装在板状元件上；其中，滤光器、透镜、安装有半导体图像拾取元件的基板定位成关于一个部件定位以提高光轴精度。此外，因为滤光器安装在台阶部的内侧，板状元件和滤光器布置成在光轴方向上彼此重叠。因此，可以实现图像拾取装置的薄型化。根据本发明的图像拾取装置，可以通过利用平板元件以良好的位置精度形成板状元件。因此，可以容易地完成图像拾取装置的薄型化，并且可以容易地且没有变形地形成图像拾取装置。
此外，根据本发明的图像拾取装置，板状元件和滤光器布置成在光轴方向上彼此重叠。因此，可以实现图像拾取装置的进一步薄型化。


本发明实施例1的图像拾取装置的相关透视图。 沿着图1中的图像拾取装置中的X-X线剖开的截面图。 图2中的图像拾取装置的A部分的放大截面图。 图3中的图像拾取装置的B部分的放大截面图。 本发明实施例2的图像拾取装置的相关放大截面图。 沿着本发明实施例3的图像拾取装置中的X-X线剖开的截面 图6中的A部分的》史大截面图。 图7中的B部分的^t大截面图。 本发明实施例4的图像拾取装置的相关放大截面图。 沿着本发明实施例5的图像拾取装置中的X-X线剖开的截面图10中的A部分的》丈大截面图。图11中的B部分的放大截面图。
本发明实施例6的图像拾取装置的相关放大截面图。 便携式电话的外观图。
附图标记和符号说明
1 图像拾取装置
2、 2a、 2b 非5求面透4竟
3 透镜架3a 隔膜3b 螺紋
4 基座4a "l妄触面4b 螺纹
5 滤光器
6 半导体图像拾取元件6a 衬垫
7 布线基板7a 导电图案7b 孑L
8、 18 纟反状元件
8A 台阶部
8a、 8b、 18a、 18b壁表面
8c 平面表面
9 开口部
11 粘合剂
15 FPC
16 连接器
20 密封剂
21 泵
30 便携式电话
31 上壳体
32 下壳体
33 扬声器
34 显示屏
35 铰链
36 天线
37 输入键37a 拍照键
38 图像拾取装置
39 麦克风
具体实施方式
(实施例1)下面参照附图解释本发明的实施例1。图1是本发明的图像拾取装置的
相关透视图。图2是本发明图像拾取装置的沿着图1中的X-X线剖开的截面图。图3是图2中的图像拾取装置的A部分的放大截面图。图4是图3中的图像拾取装置的B部分的放大截面图。
图1是示出图像拾取装置1的相关部分的透视图。图像拾取装置1具有位于对象侧(图1中的上侧)的透镜架3，在透镜架3的中心部具有隔膜3a;和用于保持透镜架3以沿光轴移动的基座4。透镜2粘附/固定到透镜架3的内部。透镜2由定位装置(未示出)经由基座4定位，并粘附/固定到板状元件(板状保持元件)8。作为成像元件的半导体图像拾取元件6和滤光器5分别安装到板状元件8。图像拾取装置1构造成使得来自对象的光通过隔膜3a并由透镜2会聚，然后滤光器5对不必要的红外光的透过进行限制，然后得到的光由半导体图像拾取元件6进行光电转换并被拾取作为期望的电信号。
下面参照图2-4更详细地解释图像拾取装置1的构造。台阶部8A设置到板状元件8的中心部，开口部9形成在其中心部。开口部9形成为类似具有大致3:4的比例的矩形，以对应于半导体图像拾取元件6的拍照区域。滤光器5粘附并固定到台阶部8A的内侧以覆盖(阻挡)开口部9。布线基板7布置在台阶部8A的外侧以嵌合在其上，且半导体图像拾取元件6以倒装方式安装在布线基板7上。此外，透镜2由凸起(未示出)等定位，并经由基座4安装到板状元件8。
在滤光器5中，抗IR(红外线)涂层施加到由0.15 mm厚的玻璃制成的基底材料的一个表面。如果需要，可以将用于防止反射的AR(抗反射)涂层施加到另一表面。热膨胀系数为约7xlO"厂C。对于抗IR涂层，例如，由二氧化硅(Si02)、氧化钛(Ti02)等形成且膜厚度为将近几十个nm的介电膜堆叠成几十层。抗IR涂层提供如下光谱特征其半宽波长为约650nm，且波长比该波长长的光的透过受到充分抑制。作为防止反射的AR涂层，例如，采用氧化铝(Al2Cb)、氟化镁(MgF2)、氧化锆(Zr02)等。抗IR涂层和AR涂层通过气相沉积形成在基底材料上。此外，这些涂层可以通过离子辅助溅射而形成。
因为玻璃用作基底材料，所以滤光器5可以抑制紫外线的透射。相反，树脂可以用作基底材料。在该情况下，例如，类似的涂层可以施加到由PET(聚对苯二曱酸乙二酯，polyethyleneterephthalate)等形成的基底材料，或者具有各不相同的折射率的膜可以堆叠起来。由于用作基底材料的树脂与玻璃不同，不是易碎材料，且难于破裂，因此可以使装配搡作中的搬运容易。
因此，当进行自动装配时，可以使选择机械手的灵活性变宽。此外，当膜进行堆叠时，在膜堆叠在基底材料上之后，二轴定向应用于得到的膜，以构成薄膜。因此，得到薄膜是可行的。
在本实施例中，滤光器5构造成抑制除了可见光区域以外的光的透射。在该情况下，为了夜视的目的，滤光器可以变型为用于使近红外线透射。滤光器5布置在台阶部8A中的开口部9的上方，并通过紫外线固化和热固粘合剂11固定到板状元件8，以覆盖开口部9。将描述滤光器5在粘附时进行自动定位。
在本实施例中，板状元件8由厚度为0.2 mm的非磁性不锈钢(SUS304等)制成，且矩形的台阶部8A利用压力作业通过半冲切(half die cutting)而形成在^1状元件8的中心部。几乎矩形的开口部9通过沖压而^:置在台阶部8A的中心部。开口部9和台阶部8A的半沖切通过连续压力作业而完成，从而可以以良好的精度设定相互的位置关系。直线的外和内壁表面8a、 8b设置于台阶部8A中，并且安装有半导体图像拾取元件6的布线基板7和滤光器5可以以良好的精度相互定位。由于台阶部8A通过半冲切加工而成，因此可以实现一^:拉拔加工不能达到的精度。此外，由于直线部可以由外和内壁表面8a、 8b提供，因此可以容易地提高位置精度。
在该情况下，除了不锈钢以外，可以采用以镍为主要成分的镍银合金等作为板状元件8。因采用了镍银合金，可以提高对高频电磁波的屏蔽性能。因此，可以改进EMI(电磁干扰无用发射)特性，并且可以防止用^^便携式电话中时接收灵敏度的降低。
此外，铝可以用作板状元件8。在该情况下，存在因低密度而获得重量降低的优点。在诸如便携式电话等的便携式终端装置中，便携性和使用方便性的改进的目标在于应当如何降低装置的重量，而lgr单位的重量降低都是重要的。
采用这样的布线基板7，该布线基板7的基底材料由FR5制成并具有0.15mm的厚度，且布线基板7的铜箔为1/2 0z(18pm)。可以嵌合在设置于板状元件8的台阶部8A中的外壁表面8a中的孔7b设置在布线基板7中，使得该孔7b相对于板状元件8定位。导电图案7a设置在布线基板7的表面上。导电图案7a通过被称为SBB(接线柱金球焊接，stud bump bonding)、 BGA(球起21在设置于半导体图像拾取元件6的表面上的连接焊盘6a上由金形成。在SBB中，诸如Ag膏剂等的导电粘合剂用作粘附到隆起顶端的导电材料。为了在安装时将半导体图像拾取元件6安装在期望的位置，对附接到半导体图像拾取元件6的第一识别标记(未示出)进行识别，然后完成装卡。然后，基于设置在布线基板7上的类似的识别标记(未示出)定位布线基板7，由此将半导体图像拾取元件6安装在布线基板7上。通过这样做，可以将半导体图像拾取元件6的有效像素的中心定位在以板状元件8为基准的期望位置。
布线基板7的布线经由FPC(柔性印刷板)15引到外部。电源、控制信号、输出信号等经由该FPC 15传送至诸如便携式终端装置等的主体或从诸如便携式终端装置等的主体接收到。
作为半导体图像拾取元件6，例如，采用像素数为约两百万的被称为1/4英寸UXGA型的CCD或CMOS。如上所述，半导体图像拾取元件6以倒装方式安装在布线基板7上的原因是在不安装封装件的情况下也能实现图像拾取装置的薄型化。在倒装安装完成之后，用密封剂20粘附并密封半导体图像拾取元件6。在该情况下，布线基板7可以由FPC形成，或者FPC 15和布线基板7可以由一个FPC形成。标记16表示连接到便携式终端装置的连接器。这里，半导体图像拾取装置可以表面安装在布线基板上，而不是利用倒装安装，这样可以通过焊线焊接到形成在与图像拾取装置基板的光接收面相反的一侧的表面上的焊盘。在该情况下，线以及半导体图像拾取装置的焊接表面侧必须用树脂密封。
接下来，将在下面解释透镜。构建在透镜架3中的透镜2包括两片具有不同光学特性的非球面透镜(下面简称为"透镜")2a、 2b,并安装成可以保持预定的位置关系。PPA(聚邻苯二曱酰胺，polyphthalamide)树脂等用作透镜架3,并着色为黑色，以防止来自外部的光透过。相互旋拧的螺紋3b、 4b分别形成在透镜架3的外周上和布置在透镜架外侧的基座4的内侧。可以通过使透镜架3旋转，相对于基座4调节光轴方向的位置。此外，与板状元件8接触的接触表面4a设置于基座4的下表面。作为以透镜2的光轴为基准的定位装置的凸起(未示出)设置于该接触表面4a，并可以嵌合到设置于板状元件8的孔(未示出)中。通过凸起和孔，透镜的光轴可以相对于板状元件8定位。透镜2由满足必要的光学特性诸如透射率、折射率等的树脂材料形成。
在本实施例中，可以通过利用由Nippon Zeon有限^^司制造的名为 "ZEONEX(注册商标)"的产品，实现能够形成位于预定距离之外的对象的 图像的所谓泛焦(pan focus)。更具体地，透镜2设计成使位于超过约30 cm 的对象成为焦点。然而，透镜2的材料、结构和特性不限于本实施例中的这 些，而是可以根据应用场合等适当地改变。此外，可以采用具有微距改变功 能或AF(自动对焦)功能的透镜。
接下来，将在下面解释半导体图像拾取元件6、布线基板7和密封剂20。 正如所熟知的，半导体图像拾取元件6利用作为原材料的单晶硅通过半导体 加工而形成，并具有焊盘，光接收部和周围电路在其中心部连接到所迷焊盘。 通过利用2.25 pm的正方像素的Bayer排歹'J,光4妄收部具有约2.7x3.6 mm的 尺寸。包括OB(光学黑体)块、ADC、 TG(定时发生器)等的周围电路以所谓 单片传感器形式设置在光接收部周围，并且外部形状为约4.9x6.5 mm。半导 体图像拾取元件6通过SBB安装在布线基板7上，并且周围由密封剂20密 封/粘附。密封剂20是环氧基粘合剂，其中混合有可由紫外线和热量固化的 引发剂，并且，在各种条件下调节粘性、引发剂等。在没有安装透镜架3的 状态下，半导体图像拾取元件6通过SBB安装在布线基板7上。密封剂20 涂覆在半导体图像拾取元件6周围，并且紫外线从顶部通过开口部9照射。 因此，粘合剂从开口部9的周围开始固化。因此，可以防止粘合剂进入开口 部9中，从而图像不会发生掩蔽。此后，粘合剂在约125。C的温度下热固化。
接下来，将在下面解释滤光器5的定位。比滤光器5的外部形状略大的 凹陷通过半冲切形成在板状元件8的台阶部8A的内侧。对应于滤光器5的 外部形状的壁8b和对应于滤光器5的下表面的平面表面8c同时形成。根据 半冲切，该凹陷的深度是板厚度的一半，即，0.1 mm。因此，因为滤光器5 的厚度为0.15 mm,所以滤光器5从板状元件8的上表面略突出0.05 mm。 这里，如果假设板状元件8的厚度为Tl,则在半冲切之后该凹陷的深度由 0.5*丁1给出。同时，如果假设滤光器5的厚度为T2,则滤光器5从凹陷突 出的条件由不等式1给出。 T1<2*T2 ...(不等式l)
当滤光器5变得比凹陷低时，可以考虑这样的情形，即，粘合剂11流 到滤光器5的上表面中。通常地，粘合剂的折射率大于l。因此，由于滤光器5给出的光程延长且导致画面质量变差，因此粘合剂流出到图像拾取有效 范围中不是优选的。在该情况下，当粘合剂没有流到开口部9的内侧时，不 一定总是要满足上述的不等式1,而是可以适当地改变。
在本实施例中，滤光器5的外部形状和对应的壁8b之间的间隔设定为 约0.07 mm。在将滤光器5固定到板状元件8时，滤光器5插入到板状元件 8的凹陷中，然后用分配器在周围涂覆粘合剂11。采用UV可固化和热固环 氧基粘合剂作为粘合剂11。作为固化条件，粘合剂通过UV照射暂时固化， 然后在12(TC下完全固化。粘合剂11在涂覆之后即刻是液体。因此，在滤光 器5与凹陷的壁8b之间形成弯月面形状。因此，滤光器5可以在由粘合剂 11的表面张力产生的弯月面的作用下自对准在凹陷的几乎中心。结果，该表 面张力作用为使得滤光器5的外部形状和对应的壁8b之间的间隙变得基本 上均匀，由此可以在不使用特定夹具的情况下以良好的精度完成滤光器5的 定位。
以此方式，半导体图像拾取元件6的有效像素的中心和透镜的光轴可以 以板状元件8为基准定位在期望的位置。此外，从上面的解释明显可知，可 以通过利用台阶部8A的外侧和内侧来布置布线基板7和滤光器5,以使它 们在光轴方向上彼此重叠。因此，这样的布置在使图像拾取装置薄型化方面 是有效的。在本实施例中，厚度可以减小滤光器5和板状元件8之间在光轴 方向上的重叠厚度，即0.1mm(半沖切的深度)。
换言之，在具有相同高度的图像拾取装置中，布线基板7、滤光器5和 板状元件8的厚度可以更大程度地增加，强度可以加强，从而可以改进抵抗 掉落冲击等的特性。特别是，当图像拾取装置用在便携式电话的应用场合时， 需要改进抵抗掉落冲击等的耐受强度。在该情况下，如上所述，强度可以得 到改进，可靠性可以提高。
(实施例2)
接下来，将在下面解释本发明的实施例2。在实施例2中，如图5所示， 解释板状元件(板状保持元件)18的凹陷部18A通过蚀刻而形成的情况。在该 情况下，由于凹陷部18A通过蚀刻而加工，因此板状保持元件18不会被施 加任何机械应力。因此，可以提高平面度的精度。
此外，在压力作业的情况下，仍存在滤光器5的高度差和布线基板7的 高度差。相反，在通过蚀刻的成形加工的情况下，可以自由地决定滤光器5的高度差和布线基板7的高度差的大小，从而增强了设计的灵活性。此外，
通过蚀刻在被加工的表面上形成细的不平坦表面。在粘附/固定滤光器5等 时，该细的不平坦表面用作表面面积的增加。表面面积的增加可以提高粘合 性能，从而可以提高粘合强度。因此，可以得到质量的提高。整个结构可以 通过蚀刻加工而形成。在该情况下，类似引线框架的框架通过压力作业而成 形，然后仅台阶部利用形成在两个表面上的掩模通过蚀刻加工而形成。结果， 板状主体可以极其容易地以良好的可作业性和高尺寸精度形成。
此外，形成在开口部9的端表面上的细的不平坦表面对光进行散射。因 此，可以减少因端表面处的反射而产生的双重影象。这对应于无光泽涂层施 加到端表面以防止反射的情形。即使当图像拾取元件芯片薄型化时，这也可 以降低透过背表面的光产生的噪声，并特别有效。根据这种用于防止反射的 无光泽涂层，存在如下可能性，涂覆膜因环境变化、振动冲击等而退化进而 产生微小裂紋等，然后在裂紋脱落时作为粉尘而使画面质量变差，等。相反， 由于基底材料不会从由蚀刻产生的细的不平坦之处脱落，因此可以防止粉尘 的产生，结果可以实现高质量的图像拾取装置。
(实施例3)
接下来，将在下面解释本发明的实施例3。本发明的实施例3的图像拾 取装置的相关透视图与上述实施例1中示出的类似。图6是沿着本发明实施 例3的图像拾取装置中的X-X线剖开的截面图，图7是图6中的图像拾取装 置的A部分的放大截面图，图8是图7中的图像拾取装置的B部分的放大 截面图。
图1是示出图像拾取装置1的相关部分的透视图。图像拾取装置1具有 位于对象侧(图1中的上侧)的透镜架3，在该透镜架3的中心部具有隔膜3a; 和用于保持透镜架3以沿光轴移动的基座4。透镜2粘附/固定到透镜架3的 内部。透镜2由定位装置(未示出)经由基座4定位，并粘附/固定到板状元件 8 。作为成像装置的半导体图像拾取元件6和滤光器5分别安装到板状元件8 。 图像拾取装置1构造成使得来自对象的光通过隔膜3a并由透镜2会聚，然 后滤光器5对不必要的红外光的透过进行限制，然后得到的光由半导体图像 拾取元件6进行光电转换并纟皮拾取作为期望的电信号。
如图6所示，本发明的图像才合取装置包括开口部9，在第一表面8b上具 有围绕开口部9的凹陷部8A，并装备有板状元件8，板状元件8的与第一表面8b相反的第二表面8a形成为平的；定位/固定到形成在第一表面8b上 的凹陷部8A以覆盖开口部9的滤光器5;布线基板7，具有对应于板状元件 8中的开口部9的开口并布置在板状元件8的第二表面8a上；和半导体图像 拾取元件6，安装在布线基板7上。该布线基板7定位在滤光器5的外侧， 并布置成从顶部观察时围绕滤光器5的外周。
下面将参照图6-8更详细地解释图像拾取装置1的构造。凹陷部8A设 置到板状元件8的中心部，开口部9形成在其中心部。开口部9形成为类似 具有大致3:4的比例的矩形，以对应于半导体图像拾取元件6的拍照区域。 滤光器5粘附/固定到凹陷部8A的内侧以覆盖开口部9。布线基板7布置在 外侧以围绕滤光器5，且半导体图像拾取元件6以倒装方式安装在布线基板 7上。此外，透镜2由凸起(未示出)等定位，并经由基座4安装到板状元件8。
在滤光器5中，抗IR(红外线)涂层施加到基底材料的一个表面，该基底 材料由0.15mm厚的玻璃制成。如果需要，可以将用于防止反射的AR(抗反 射)涂层施加到另一表面。热膨胀系数为约7xlO—6/°C。作为抗IR涂层，例如， 由二氧化硅(Si02)、氧化钛(Ti02)等形成且膜厚度为将近几十个nm的介电膜 堆叠成几十层。抗IR涂层提供如下光谱特征其半宽波长为约650nm，且 波长比该波长长的光的透过受到充分抑制。作为防止反射的AR涂层，例如， 采用氧化铝(^203)、氟化镁(MgF2)、氧化锆(Zr02)等。抗IR涂层和AR涂层 通过气相沉积形成在基底材料上。此外，这些涂层可以通过离子辅助'践射而 形成。
因为玻璃用作基底材料，所以滤光器5可以抑制紫外线的透射。相反， 树脂可以用作基底材料。在该情况下，例如，类似的涂层可以施加到由PET(聚 对苯二曱酸乙二酯，polyethyleneterephthalate)等形成的基底材料，或者具有 各不相同的折射率的膜可以堆叠起来。由于用作基底材料的树脂与玻璃不 同，不是易碎材料，且难于破裂，因此可以使装配操作中的搬运容易。
因此，当进行自动装配时，选择机械手的灵活性可以放宽。此外，当膜 堆叠时，在膜堆叠在基底材料上之后，二轴定向应用于得到的膜以构成薄膜。 因此，得到薄膜是可行的。
在本实施例中，滤光器5构造成抑制除了可见光区域以外的光的透射。 在该情况下，为了夜一见的目的，滤光器可以变型为用于使近红外线透射。滤 光器5布置在凹陷部8A中，并通过紫外线固化和热固粘合剂11固定到板状元件8,以覆盖开口部9。将描述滤光器5在粘附时进行自动定位。
在本实施例中，板状元件8由厚度为0.2 mm的非磁性不锈钢(SUS304 等)制成，并且在板状元件8的一部分的厚度减小之后，矩形的凹陷部8A通 过压力作业而形成。几乎为矩形的开口部9通过沖压而"&置在凹陷部8A的 中心部。打开被称为厚度去除加工的导向孔，然后局部减小板状元件8的厚 度，然后利用连续压力作业通过落料(blanking)而形成凹陷部8A和开口部9， 由此相互位置关系可以以良好的精度设置。使作为板状元件8的下表面的第 二表面8a是平的，且滤光器5设置在第一表面8b上，并且安装有半导体图 像拾取元件6的布线基板7和滤光器5可以以良好的精度相互定位。如上所 述，因为凹陷部8A通过厚度去除加工而形成，所以可以获得一般拉拔加工 不能得到的高精度。此外，因为布线基板7安装在作为平表面的板状元件的 第二表面8a上，所以不会引起扭曲，装配可作业性良好，且定位精度高。 此外，由于半导体图像拾取元件6以倒装方式安装在布线基板7上，因此可 以更大程度地实现薄型化。
在该情况下，除了不锈钢以外，可以采用以镍为主要成分的镍银合金等 作为板状元件8。因采用了镍银合金，可以提高对高频电磁波的屏蔽性能。 因此，可以改进EMI(电磁干扰无用发射)特性，并且可以防止用在便携式 电话中时接收灵壽丈度的降低。
此外，铝可以用作板状元件8。在该情况下，存在因低密度而实现重量 降低的优点。在诸如便携式电话的便携式终端装置等中，便携性和使用方便 性的改进的目标在于应当如何降低装置的重量，而lgr单位的重量降低都变 得重要。
采用这样的布线基板7,该布线基板7的基底材料由FR5制成，具有0.15 mm的厚度，且布线基板7的铜箔为1/2 0z(18pm)。定位孔(未示出)设置于 布线基板7中，使得该孔7b相对于板状元件8定位。导电图案7a设置在布 线基板7的表面上。导电图案7a通过被称为SBB(接线柱金球焊接，stud bump bonding)、 BGA(球珊阵列)等的连接方法以倒装方式安装在隆起21上。隆起 21由金形成在设置于半导体图像拾取元件6的表面上的连接焊盘6a上。在 SBB中，诸如Ag膏剂等的导电粘合剂用作附着到隆起顶端的导电材料。为 了在安装时将半导体图像拾取元件6安装在期望的位置，对附接到半导体图 像拾取元件6的第一识别标记(未示出)进行识别，然后完成装卡。然后，基于设置在布线基板7上的类似的识别标记(未示出)定位布线基板7,由此将 半导体图像拾取元件6安装在布线基板7上。通过这样做，可以将半导体图 像拾取元件6的有效像素的中心定位在以板状元件8为基准的期望位置。
布线基板7的布线经由FPC(柔性印刷板)15引到外部。电源、控制信号、 输出信号等经由该FPC 15传送至诸如便携式终端装置等的主体或从诸如便 携式终端装置等的主体接收到。
作为半导体图像拾取元件6，例如，采用像素数为约两百万的被称为1/4 英寸UXGA型的CCD或CMOS。如上所述，半导体图像拾取元件6以倒装 方式安装在布线基板7上的原因是在不安装封装件的情况下也能实现图像 拾取装置的薄型化。在倒装安装完成之后，用密封剂20粘附并密封半导体 图像拾取元件6。在该情况下，布线基板7可以由FPC形成，或者FPC 15 和布线基板7可以由一个FPC形成。标记16表示连接到便携式终端装置的 连接器。这里，半导体图像拾取装置可以表面安装在布线基板上，而不是利 用倒装安装，这样可以通过焊线焊接到形成在与图像拾取装置基板的光接收 面相反的一侧的表面上的焊盘。在该情况下，线以及半导体图像拾取装置的 焊接表面侧必须用树脂密封。
接下来，将在下面解释透镜。构建在透镜架3中的透镜2包括两片具有 不同光学特性的非球面透镜(下面简称为"透镜，，)2a、 2b,并嵌合成可以保 持预定的位置关系。PPA(聚邻苯二曱酰胺，polyphthalamide)树脂等用作透镜 架3,并着色为黑色，以防止来自外部的光透过。相互旋拧的螺紋3b、 4b 分别形成在透镜架3的外周上和布置在透镜架外侧的基座4的内侧。可以通 过使透镜架3旋转，相对于基座4调节光轴方向的位置。此外，与板状元件 8接触的接触表面4a设置于基座4的下表面。作为以透镜2的光轴为基准的 定位装置的凸起(未示出)设置于该接触表面4a，并可以嵌合到设置于板状元 件8的孔(未示出)中。通过凸起和孔，透镜的光轴可以相对于板状元件8定 位。
透镜2由满足必要的光学特性诸如透射率、折射率等的树脂材料形成。 在本实施例中，可以通过利用由Nippon Zeon有限公司制造的名为 "ZEONEX(注册商标)"的产品，实现能够形成位于预定距离之外的对象的 图像的所谓泛焦。更具体地，透镜2设计成使位于超过约30 cm的对象成为 焦点。然而，透镜2的材料、结构和特性不限于本实施例中的这些，而是可以根据应用场合等适当地改变。此外，可以采用具有微距改变功能或AF(自 动对焦)功能的透镜。
接下来，将在下面解释半导体图l象拾取元件6、布线基;f反7和密封剂20。 正如所熟知的，半导体图像拾取元件6利用作为原材料的单晶硅通过半导体 加工而形成，并具有焊盘，光接收部和周围电路在其中心部连接到该焊盘。 通过利用2.25 pm的正方像素的Bayer排列，光接收部具有约2.7x3.6 mm的 尺寸。包括OB(光学黑体)块、ADC、 TG(定时发生器)等的周围电路以所谓 单片传感器形式设置在光接收部周围，并且外部形状为约4.9x6.5 mm。半导 体图像拾取元件6通过SBB安装在布线基板7上，并且周围由密封剂20密 封/粘附。密封剂20是环氧基粘合剂，其中混合有可由紫外线和热量固化的 引发剂，并且，在各种条件下调节粘性、引发剂等。在没有安装透镜架3的 状态下，半导体图像拾取元件6通过SBB安装在布线基板7上。密封剂20 涂覆在半导体图像拾取元件6周围，并且紫外线从顶部通过开口部9照射。 因此，粘合剂从开口部9的周围开始固化。因此，可以防止粘合剂进入开口 部9中，从而图像不会发生掩蔽。此后，粘合剂在约125。C的温度下热固化。
接下来，将在下面解释滤光器5的定位。比滤光器5的外部形状略大的 凹陷通过施加厚度去除然后进行沖压而形成在板状元件8的凹陷部8A的内 侧。形成了对应于滤光器5的外部形状的壁8b和对应于滤光器5的下表面 的平面表面8c。
当滤光器5的上表面变得比凹陷部低时，可以考虑这样的情形，即，粘 合剂11流到滤光器5的上表面中。通常，粘合剂的折射率大于l。因此，由 于滤光器5给出的光程延长且导致画面质量变差，因此粘合剂流出到图像拾 取有效范围中不是优选的。
在本实施例中，滤光器5的外部形状和对应的壁8c之间的间隔设定为 约0.07 mm。在将滤光器5固定到板状元件8时，滤光器5插入到板状元件 8的凹陷部8A中，然后用分配器在周围涂覆粘合剂11。采用UV固化和热 固环氧基粘合剂作为粘合剂11。对于固化条件，粘合剂通过UV照射暂时固 化，然后在120。C下完全固化。粘合剂11在涂覆之后即刻是液体。因此，在 滤光器5与凹陷的壁8b之间形成弯月面形状。因此，滤光器5可以在由粘 合剂11的表面张力产生的弯月面的作用下自对准在凹陷部8A的几乎中心。 结果，该表面张力作用为使得滤光器5的外部形状和对应的壁8c之间的间隙变得基本上均匀，由此可以在不使用特定夹具的情况下以良好的精度完成
滤光器5的定位。
以此方式，半导体图像拾取元件6的有效像素的中心和透镜的光轴可以 以板状元件8为基准定位在期望的位置。通过利用凹陷部的布置可以实现薄 型化。换言之，在具有相同高度的图4象拾取装置中，布线基板7、滤光器5 和板状元件8的厚度可以更大程度地增加，强度可以加强，从而可以改进抵 抗掉落冲击等的特性。特别是，当图像拾取装置用在便携式电话的应用场合 时，需要改进对掉落沖击等的耐受强度。在该情况下，如上所述，强度可以 得到改进，可靠性可以提高。
在该情况下，滤光器的位置精度是重要的。下面解释原因。透镜设计成 使得从透镜发出的光朝图像拾取装置扩散。精确地，透镜构造成使得光从出 射目艮位置(emergent eye position)发射。这里，要求滤光器的尺寸为板状元件 的开口部加上粘附部分得到的尺寸。
此外，在制造滤光器时，在气相沉积设备中使加工尺寸(分割之前的板 元件)成为均匀膜形成是有限制的。加工尺寸为几乎70 mm,且据说加工尺 寸可以在厚玻璃中设定得大一 点。
当将工件从加工尺寸加工成产品时，采用通过利用金刚石刀片切成小方 块来分割工件的方法。即，成本取决于从加工尺寸获得的产品的数量。为此， 可以通过使包含粘附面积的滤光器的尺寸最小化来P争低成本。
相反，当使用大滤光器时，在从顶部观察时，滤光器和图像拾取装置彼 此重叠。图像拾取装置的中心部被称为有效成像区域，实际上光在那里通过 光电晶体管而转换成电信号。周围电路等设置在该有效区域的外侧，布线电 极设置在更外侧。当布线部与滤光器相互重叠时，在它们之间发生相互干扰， 从而使它们分别布置在厚度方向(光轴方向)上。因此，厚度增加。
出于上述原因，期望的是，应当采用小滤光器，以实现薄型化和成本降 低。因此，为了无误地覆盖射线的有效范围，对定位精度有所要求。事实上， 用在本实施例中的滤光器的外尺寸公差设定成土0.05 mm。供滤光器插入的凹 陷的公差设定成士0.02 mm。
此外，当滤光器的尺寸增加时，取决于安装表面的平面度，产生滤光器 相对于光轴的倾斜。当滤光器倾斜时，入射角稍微改变。特别地，由于反射 型过滤器由多层膜形成，因此当入射角增大时半宽波长( ul,即，电领域中的截止频率fc)缩短。因此，在颜色再现性方面有所变化。为了防止这样， 有利的是，滤光器的尺寸应当尽可能地减小。
此外，除了提供光学功能以外，滤光器还作为结构主体为图像拾取装置 提供机械强度。此外，滤光器对安装精度有影响。作为基底材料的玻璃的杨 氏模量几乎是硅的一半，但比树脂等要高。因此，滤光器构造成作为结构主 体提供强度。结果，在薄型化中，为了增强机械强度，位置精度变得重要。
(实施例4)
接下来，将在下面解释本发明的实施例4。在实施例4中，如图9中的 相关放大视图所示，示出了板状元件18的凹陷部18A通过蚀刻加工的情况。 在该情况下，由于凹陷部通过蚀刻而形成，因此机械应力不会施加到板状元 件18,从而可以提高平面度的精度。与实施例1类似，本实施例的图像拾取 装置包括开口部9，在第一表面18b上具有围绕开口部9的凹陷部18A,并 装备有板状元件18，板状元件18的与第一表面18b相反的第二表面18a 形成为平的；定位/固定到形成在第一表面18b上的凹陷部18A以覆盖开口 部9的滤光器5;布线基板7，具有对应于板状元件18中的开口部9的开口 并布置在板状元件18的第二表面18a上；和半导体图像拾取元件6，安装在 布线基板7上。此外，第一表面18a中的凹陷部由表面18c构造出，该表面 18c具有通过蚀刻而产生的不平坦性。
此外，与压力作业(厚度去除加工)的情况相反，当通过蚀刻而加工出形 状时，可以自由地决定滤光器5的高度差和透镜2b的高度差的大小，还增 强了设计的灵活性。此外，通过蚀刻在被加工的表面上形成细的不平坦表面。 在粘附/固定滤光器5等时，该细的不平坦表面用作表面面积的增加。表面面 积的增加可以提高粘合性能，从而可以提高粘合强度。因此，可以得到质量 的提高。整个结构可以通过蚀刻加工而形成。在该情况下，类似引线框架的 框架通过压力作业而成形，然后4又台阶部利用形成在两个表面上的掩模通过 蚀刻加工而形成。结果，板状主体可以极其容易地以良好的可作业性和高尺 寸精度形成。
此外，形成在开口部9的端表面上的细的不平坦表面对光进行散射。因 此，可以减少因端表面处的反射而产生的双重影象。这对应于无光泽涂层施 加到端表面以防止反射的情形。即使当图像拾取元件芯片薄型化时，这也可 以降低透过背表面的光产生的噪声，并特别有效。根据这种用于防止反射的无光泽涂层，存在如下可能性，涂层膜因环境变化、振动冲击等而变差进而 产生微小裂紋等，然后在裂紋脱落时用作粉尘而使画面质量变差，等。相反， 由于基底材料不会从由蚀刻产生的细的不平坦之处脱落，因此可以防止粉尘
的产生，结果可以实现高质量的图傳4合取装置。 (实施例5)
接下来，将在下面解释本发明的实施例5。图1是与实施例1类似的本 发明的图像拾取装置的相关透视图。图10是沿着本发明的图像拾取装置中 的X-X线剖开的截面图，图11是图10中的图像拾取装置的A部分的放大 截面图，图12是图11中的图像拾取装置的B部分的放大截面图。
图l是示出图像拾取装置1的相关部分的透视图。图像拾取装置1具有 位于对象侧(图1中的上侧)的透镜架3，该透镜架3在其中心部具有隔膜3a; 和用于保持透镜架3以沿光轴移动的基座4。透镜2粘附/固定到透镜架3的 内部。透镜2由定位装置(未示出)经由基座4定位，并粘附/固定到板状元件 8。作为成像装置的半导体图像拾取元件6和滤光器5分别固定到板状元件8。 图像拾取装置1构造成使得来自对象的光通过隔膜3a并由透镜2会聚，然 后滤光器5对不必要的红外光的透过进行限制，然后得到的光由半导体图像 拾取元件6进行光电转换并被拾取为期望的电信号。
如图IO所示，本发明的图像拾取装置的特征在于，滤光器5安装在位 于板状元件8的台阶部8A内侧的凹陷中，其中设置了在中心具有开口的台 阶部，用于覆盖开口部9，具有对应于滤光器5的孔的布线基板7安装在板 状元件8的第二表面8a上，半导体图像拾取元件6安装在布线基板7上， 透镜2安装到板状元件8的第一表面8b，使得开口部9和透镜2沿光轴方向 4皮此重叠。
接下来，将在下面参照图10-12详细解释图像拾取装置1的构造。台阶 部8A设置到4反状元件8的中心部，开口部9形成在其中心部。开口部9形 成为类似具有大致3:4的比例的矩形，以对应于半导体图^f象拾取元件6的拍 照区域。滤光器5粘附/固定到台阶部8A的内侧以覆盖开口部9。布线基板 7布置在外侧以围绕滤光器5的周边，且半导体图像拾取元件6以倒装的方 式安装在布线基板7上。此外，透镜2由凸起(未示出)等定位，并经由基座 4安装到板状元件8。
在滤光器5中，抗IR(红外线)涂层施加到由0.15 mm厚的玻璃制成的基底材料的一个表面。如果需要，可以将用于防止反射的AR(抗反射)涂层施 加到另一表面。热膨胀系数为约7xl(T6/°C。作为抗IR涂层，例如，由二氧 化硅(SiO。、氧化钛(Ti02)等形成且膜厚度为将近几十个nm的介电膜堆叠成 几十层。抗IR涂层提供如下光镨特征其半宽波长为约650nm,且波长比 该波长长的光的透过受到充分抑制。作为防止反射的AR涂层，例如，采用 氧化铝(Al203)、氟化镁(MgF2)、氧化锆(Zr02)等。抗IR涂层和AR涂层通过 气相沉积形成在基底材料上。此外，这些涂层可以通过离子辅助溅射而形成。
因为玻璃用作基底材料，所以滤光器5可以抑制紫外线的透射。相反， 树脂可以用作基底材料。在该情况下，例如，类似的涂层可以施加到由PET(聚 对苯二曱酸乙二酯，polyethyleneterephthalate)等形成的基底材料，或者具有 各不相同的折射率的膜可以堆叠起来。由于用作基底材料的树脂与玻璃不 同，不是易碎材料，且难于破裂，因此可以使装配操作中的搬运容易。
因此，当进行自动装配时，可以使选择机械手的灵活性变宽。此外，当 膜堆叠时，在膜堆叠在基底材料上之后，二轴定向应用于得到的膜，以构成 薄膜。因此，得到薄膜是可行的。
在本实施例中，滤光器5构造成抑制除了可见光区域以外的光的透射。 在该情况下，为了夜视的目的，滤光器可以变型为用于使近红外线透射。滤 光器5布置在台阶部8A中的开口部9的上方，并通过紫外线固化和热固粘 合剂11固定到板状元件8，以覆盖开口部9。将描述滤光器5在粘附时进行 自动定位。
在本实施例中，板状元件8由厚度为0.2 mm的非磁性不锈钢(SUS304
的中心部。几乎为矩形的开口部9通过沖压而设置在台阶部8A的中心部。 开口部9和台阶部8A的半冲切通过连续压力作业而完成，从而可以以良好 的精度设定相互的位置关系。使作为板状元件8的下表面的第二表面8a为 平的，且将滤光器5设置在第一表面8b上，从而安装有半导体图像拾取元 件6的滤光器5和布线基板7可以以良好的精度相互定位。由于台阶部8A 通过半沖切加工而成，因此可以实现一般拉拔加工不能达到的精度。此外， 滤光器的厚度为0.15 mm,并且滤光器从第一表面突出0.05 mm。由于在该 突出部中布线基板7定位成围绕滤光器5的外周，因此装配可作业性良好， 定位精度高。在该情况下，除了不锈钢以外，可以采用以镍为主要成分的镍银合金等
作为板状元件8。因采用了镍银合金，可以提高对高频电磁波的屏蔽性能。 因此，可以改进EMI(电石兹干扰无用发射)特性，并且可以防止用在便携式 电话中时接收灵敏度的降低。
此外，铝可以用作板状元件8。在该情况下，存在因低密度而获得重量 降低的优点。在诸如便携式电话的便携式终端装置等中，便携性和使用方便 性的改进的目标在于应当如何降低装置的重量，而lgr单位的重量降低都变 得重要。
采用这样的布线基板7,该布线基板7的基底材料由FR5制成，具有0.15 mm的厚度，且布线基板7的铜箔为1/2 0z(18pm)。台阶部8A的凹陷部通 过半沖切而形成，凹陷部的深度为0.1 mm。当0.15 mm厚的滤光器5安装 在该凹陷部中时，该滤光器5从板状元件8的第二平表面8a向下突出约0.05 mm。然后，当设置在布线基板7中的孔嵌合在滤光器5的突出部中时，布
位。此外，布线基板7与滤光器5之间在光轴方向上的该重叠允许图像拾取 装置厚度减小。导电图案7a通过被称为SBB(接线柱金球焊接，stud bump bonding), BGA(球珊阵列)等的连接方法以倒装方式安装在隆起21上。隆起 21由金形成在设置于半导体图像拾取元件6的表面上的连接焊盘6a上。在 SBB中，诸如Ag膏剂等的导电粘合剂用作粘附到隆起顶端的导电材料。为 了在安装时将半导体图像拾取元件6安装在期望的位置，对附接到半导体图 像拾取元件6的第一识别标记(未示出)进行识别，然后完成装卡。然后，基 于设置在布线基板7上的类似的识别标记(未示出)定位布线基板7，由此将 半导体图像拾取元件6安装在布线基板7上。通过这样做，可以将半导体图 像拾取元件6的有效像素的中心定位在以板状元件8为基准的期望位置。
布线基板7的布线经由FPC(柔性印刷板)15引到外部。电源、控制信号、 输出信号等经由该FPC 15传送至诸如便携式终端装置等的主体或从诸如便 携式终端装置等的主体接收到。
作为半导体图像拾取元件6，例如，采用像素数为约两百万的被称为1/4 英寸UXGA型的CCD或CMOS。如上所述，半导体图^f象才合取元件6以倒装 方式安装在布线基板7上的原因是在不安装封装件的情况下也能实现图像 拾取装置的薄型化。在倒装安装完成之后，用密封剂20粘附并密封半导体图像拾取元件6。在该情况下，布线基板7可以由FPC形成，或者FPC 15 和布线基板7可以由一个FPC形成。此外，连接器16安装到FPC 15以获 得到便携式终端装置的连接。这里，半导体图像拾取装置可以表面安装在布 线基板上，而不是使用倒装安装，这样可以通过焊线焊接到形成在与图像拾 取装置基板的光接收面相反的一侧的表面上的焊盘。在该情况下，线以及半 导体图像拾取装置的焊接表面侧必须用树脂密封。
接下来，将在下面解释透镜。构建在透镜架3中的透镜2包括两片具有 不同光学特性的非球面透镜(下面简称为"透镜")2a、 2b，并嵌合成可以保 持预定的位置关系。PPA(聚邻苯二曱酰胺，polyphthalamide)树脂等用作透镜 架3，并着色为黑色，以防止来自外部的光透过。相互旋拧的螺紋3b、 4b 分别形成在透镜架3的外周上和布置在透镜架外侧的基座4的内侧。可以通 过使透镜架3旋转，相对于基座4调节光轴方向的位置。此外，与板状元件 8接触的接触表面4a设置于基座4的下表面。作为以透镜2的光轴为基准的 定位装置的凸起(未示出)设置于该接触表面4a,并可以嵌合到设置于板状元 件8的孔(未示出)中。通过凸起和孔，透镜的光轴可以相对于板状元件8定 位。
透镜2由满足必要的光学特性诸如透射率、折射率等的树脂材料形成。 在本实施例中，可以通过利用由Nippon Zeon有限公司制造的名为 "ZEONEX(注册商标)"的产品，实现能够形成位于预定距离之外的对象的 图像的所谓泛焦。更具体地，透镜2设计成使位于超过约30cm的对象成为 焦点。然而，透镜2的材料、结构和特性不限于本实施例中的这些，而是可 以根据应用场合等适当地改变。此外，可以采用具有^^巨改变功能或AF(自 动对焦)功能的透镜。
接下来，将在下面解释半导体图像拾取元件6、布线基板7和密封剂20。 正如所熟知的，半导体图像拾取元件6利用作为原材料的单晶硅通过半导体 加工而形成，并具有焊盘，光接收部和周围电路在其中心部连接到该焊盘。 通过利用2.25 (^m的正方4象素的Bayer排列，光接收部具有约2.7x3.6 mm的 尺寸。包括OB(光学黑体)块、ADC、 TG(定时发生器)等的周围电路以所谓 单片传感器的形式设置在光接收部周围，并且外部形状为约4.9x6.5 mm。半 导体图像拾取元件6通过SBB安装在布线基板7上，并且周围由密封剂20 密封/粘附。密封剂20是环氧基粘合剂，其中混合有可由紫外线和热量固化的引发剂，并且，在各种条件下调节粘性、引发剂等。在没有安装透镜架3
的状态下，半导体图像拾取元件6通过SBB安装在布线基板7上。密封剂 20涂覆在半导体图像拾取元件6周围，并且紫外线从顶部通过开口部9照射。 因此，粘合剂从开口部9的周围开始固化。因此，可以防止粘合剂进入开口 部9中，从而图像不会发生掩蔽。此后，粘合剂在约125。C的温度下热固化。
接下来，将在下面解释滤光器5的定位。比滤光器5的外部形状略大的 凹陷通过半冲切形成在板状元件8的台阶部8A的内侧。对应于滤光器5的 外部形状的壁和对应于滤光器5的上表面的平面表面同时形成。根据半沖切， 该凹陷的深度是板厚度的一半，即，0.1 mm。因此，因为滤光器5的厚度为 0.15 mm，所以滤光器5 /人板状元件8的下表面略突出0.05 mm。 这里,如 果假设板状元件8的厚度为Tl，则在半冲切之后该凹陷的深度由0.5*T1给 出。同时，如果假设滤光器5的厚度为T2,则滤光器5从凹陷突出的条件 由不等式l给出。 T1<2*T2 …(不等式1)
当滤光器5变得比凹陷低时，可以考虑这样的情形，即，粘合剂11流 到滤光器5的上表面中。通常，粘合剂的折射率大于l。因此，由于滤光器 5给出的光程延长且导致画面质量变差，因此粘合剂流出到图像拾取有效范 围中不是优选的。在该情况下，当粘合剂没有流到开口部9的内侧时，不一 定总是要满足上述的不等式1,而是可以适当地改变。
在本实施例中，滤光器5的外部形状和对应的壁8c之间的间隔i殳定为 约0.07 mm。在将滤光器5固定到^=反状元件8时，滤光器5插入到板状元件 8的凹陷中，然后用分配器在周围涂覆粘合剂11。采用UV固化和热固环氧 基粘合剂作为粘合剂11。作为固化条件，粘合剂通过UV照射暂时固化，然 后在12(TC下完全固化。粘合剂11在涂覆之后即刻是液体。因此，在滤光器 5与凹陷的壁8b之间形成弯月面形状。因此，滤光器5可以在由粘合剂11 的表面张力产生的弯月面的作用下自对准在凹陷的几乎中心。结果，该表面 张力作用为使得滤光器5的外部形状和对应的壁8b之间的间隙变得基本上 均匀，由此可以在不使用特定夹具的情况下以良好的精度完成滤光器5的定 位。
以此方式，半导体图像4合取元件6的有效像素的中心和透镜的光轴可以 定位在以板状元件8为基准的期望位置。此外，从上面的解释明显可知，可以通过利用台阶部8A的外侧和内侧来布置板状元件8和透镜2b，以使它们 在光轴方向上彼此重叠。因此，这样的布置在使图像拾取装置薄型化方面是 有效的。在本实施例中，厚度可以减小透镜2b和板状元件8之间在光轴方 向上的重叠厚度，即0.1 mm(半冲切的深度)。
换言之，在具有相同高度的图像拾取装置中，布线基板7、滤光器5和 板状元件8的厚度可以更大程度地增加，强度可以加强，从而可以改进抵抗 掉落冲击等的特性。特别是，当图像拾取装置用在便携式电话的应用场合时， 需要改进抵抗掉落冲击等的耐受强度。在该情况下，如上所述，强度可以得 到改进，可靠性可以提高。
在该情况下，滤光器的位置精度是重要的。下面解释原因。透镜设计成 使得从透镜发出的光朝图像拾取装置扩散。精确地，透镜构造成使得光从出 射眼位置发射。这里，要求滤光器的尺寸为板状元件的开口部加上粘附部分 得到的尺寸。
此外，在制造滤光器时，在气相沉积设备中使加工尺寸(分割之前的板 元件)成为均匀膜形成是有限制的。加工尺寸为几乎70 mm，且据说加工尺 寸可以在厚玻璃中设定得大一点。
当将工件从加工尺寸加工成产品时，采用通过利用金刚石刀片切成小方
块来分割工件的方法。即，成本取决于从加工尺寸获得的产品的数量。为此， 可以通过使包含粘附面积的滤光器的尺寸最小化来降低成本。
相反，当采用大滤光器时，在从顶部观察时，滤光器和图像拾取装置彼 此重叠。图像拾取装置的中心部4皮称为有效成像区域，实际上在那里光通过 光电晶体管而转换成电信号。周围电路等设置在该有效区域的外侧，布线电 极设置在更外侧。当布线部与滤光器相互重叠时，在它们之间发生相互干扰， 从而使它们分别布置在厚度方向(光轴方向)上。因此，厚度增加。
出于上述原因，期望的是，应当采用小滤光器，以实现薄型化和成本降 低。因此，为了无误地覆盖射线的有效范围，对定位精度有所要求。事实上， 用在本实施例中的滤光器的外尺寸公差设定成士0.05 mm。供滤光器插入的凹 陷的公差设定成士0.02 mm。
此外，当滤光器的尺寸增加时，取决于安装表面的平面度，产生滤光器 相对于光轴的倾斜。当滤光器倾斜时，入射角稍微改变。特别地，由于反射 型过滤器由多层膜形成，因此当入射角增大时半宽波长(Xd，即，电领域中的截止频率fc)缩短。因此，在颜色再现性方面有所变化。为了防止这样， 有利的是，滤光器的尺寸应当尽可能地减小。
此外，除了提供光学功能以外，滤光器还作为结构主体为图像拾取装置 提供机械强度。此外，滤光器对安装精度有影响。作为基底材料的玻璃的杨 氏模量几乎是硅的一半，但比树脂等要高。因此，滤光器构造成作为结构主 体提供强度。结果，在薄型化中，为了增强机械强度，位置精度变得重要。
(实施例6)
接下来，将在下面解释本发明的实施例6。在实施例6中，如图13中的 相关放大截面图所示，示出了板状元件18的凹陷部18A通过蚀刻加工的情 况。与实施例l类似，本实施例的特征在于，滤光器5安装在位于台阶部的 内侧的凹陷中以覆盖开口 ，具有对应于滤光器5的孔的布线基^反7安装在板 状元件18的第二表面18a上，半导体图像拾取元件6安装在该布线基板7 上，透镜2安装在板状元件18的第一表面18b上，使得开口和透镜2在光 轴方向上彼此重叠，并且第一和第二表面18a、 18b的一部分由具有不平坦 性的表面18c构造出，该不平坦性通过蚀刻获得。在该情况下，由于凹陷部 18A通过蚀刻而加工出来，因此机械应力不会施加到板状保持元件18。因此， 可以4是高平面度的4青度。
此外，在压力作业的情况下，仍保持着滤光器5的高度差和布线基板7 的高度差。相反，在通过蚀刻的成形加工的情况下，可以自由地决定滤光器 5的高度差和布线基板7的高度差的大小，从而增强了设计的灵活性。此外， 在通过蚀刻加工成的表面上形成细的不平坦表面。在粘附/固定滤光器5等 时，该细的不平坦表面用作表面面积的增加。表面面积的增加可以提高粘合 性能，从而可以提高粘合强度。因此，可以得到质量的提高。整个结构可以 通过蚀刻加工而形成。在该情况下，类似引线框架的框架通过压力作业而成 形，然后仅台阶部利用形成在两个表面上的掩模通过蚀刻加工而形成。结果， 板状主体可以极其容易地以良好的可作业性和高尺寸精度形成。
此外，形成在开口部9的端表面上的细的不平坦表面对光进行散射。因 此，可以减少因端表面处的反射而产生的双重影象。这对应于无光泽涂层施 加到端表面以防止反射的情形。即使当图像拾取元件芯片薄型化时，这也可 以降低透过背表面的光产生的噪声，并特别有效。根据这种用于防止反射的 无光泽涂层，存在如下可能性，涂层膜因环境变化、振动冲击等而变差进而产生微小裂紋等，然后在裂紋脱落时用作粉尘而使画面质量变差，等。相反， 由于基底材料不会从由蚀刻产生的细的不平坦之处脱落，因此可以防止粉尘 的产生，结果可以实现高质量的图像才合取装置。
(实施例7)
图14是利用本发明的实施例1-6中的图像拾取装置的便携式电话30的 平面图。在本实施例中，示出了本发明的图像拾取装置安装到折叠型便携式 电话30中的示例，获得了尺寸减小和方便性的改进。在图14中，便携式电 话30构造成使得上壳体31和下壳体32可以经由铰链35折叠。液晶显示屏 34、扬声器33、用于传送/接收的天线36、图像拾取装置38等安装到上壳体 31中。输入键37、麦克风39等安装到下壳体32中。采用本发明实施例1 中的图像拾取装置1作为图像拾取装置38。图像拾取装置38的拍照方向设 定在垂直于图14的纸面的方向上。采用上壳体31和下壳体32在使用中打 开而在不使用时关闭的模式。通过推压输入键37中的拍照键37a而执行拍 照操作。通过安装该薄型的图像拾取装置，可以实现便携式电话30的薄型 化。
为了重量减轻的目的，当用在图像拾取装置38中的板状元件8由铝制 成时，板状元件8的重量可以减小为是具有相同形状的板状元件由SUS制 成的情况的1/3。此外，为了防止便携式电话30的接收灵敏度的降低，当以 镍为主要成分的镍银合金等被用作板状元件8时，可以使便携式电话30具 有电磁屏蔽效应。考虑这样做的原因是，可以减少接收时因与基站的通信状 态经由供电线而导致的噪声串扰。除了减轻重量以外，当镍、银等通过镀覆 等附着到铝基座而具有屏蔽效应时，可以使板状元件8具有多功能。此外， 可以通过使用包覆材料而使板状元件具有多功能。
此外，由于图像拾取装置38的重量减轻可以增强抵抗掉落沖击等的强 度，因此可以提高便携式电话30的可靠性。本发明的便携式终端装置不限 于上述构造，而是本发明可以应用于各种模式的便携式终端装置。例如，显 然地，本发明可以应用于诸如PDA(个人数字助理)、个人计算机、个人计算 机的外设等的便携式终端装置。本发明不限于上述实施例，而是可以在各种
模式下实现。 工业适用性
在本发明的图像拾取装置1中，通过利用板状元件8的台阶部8A，半导体图像拾取元件6、滤光器5和透镜2相互定位。因此，可以以台阶部8A 为基准组装这些部件，由此光轴可以以良好的精度设置。此外，板状元件8 和滤光器5可以定位成在光轴方向上彼此重叠，从而可以获得图像拾取装置 的薄型化。因此，本发明的图像拾取装置1对于安装到诸如图像拾取装置、 便携式电话等的便携式终端装置等中的摄像机应用场合是有用的。
权利要求
1.一种图像拾取装置，包括板状元件，设置有开口部，并具有围绕开口部的台阶部；滤光器，设置在台阶部的内侧以覆盖开口部；布线基板，布置成嵌合在台阶部上；和图像拾取元件，安装在布线基板上，使得图像拾取元件的光接收面朝向滤光器侧。
2. 根据权利要求1的图像拾取装置，还包括 透镜，定位并附接到板状元件。
3. 根据权利要求2的图像拾取装置，其中，图像拾取元件以倒装方式安 装在布线基板上。
4. 根据权利要求1-3中任一项的图像拾取装置，其中，板状元件由金属 板形成，并且台阶部通过半冲切得到。
5. 根据权利要求4的图像拾取装置，其中，金属板由以镍为主要成分的 金属材料制成。
6. 根据权利要求4的图像拾取装置，其中，金属板由以铝为主要成分的 金属材料制成。
7. 根据权利要求l-6中任一项的图像拾取装置，其中，滤光器是反射型 滤光器。
8. 根据权利要求1-3中任一项的图像拾取装置，其中，台阶部通过蚀刻 加工而得到。
9. 一种制造图像拾取装置的方法，包括提供板状元件，该板状元件设置有开口部并具有围绕开口部的台阶部； 将滤光器附接到板状元件，以在台阶部的内侧覆盖开口部； 附接布线基板，以使其嵌合在台阶部上；以及将图像拾取元件安装在布线基板上，使得图像拾取元件的光接收面朝向 滤光器侧，其中，附接滤光器的过程包括在台阶部内侧的内壁中填充粘合剂；和根据由台阶部的内壁与滤光器之间的间隙中的粘合剂形成的弯月面，使滤光器自对准。
10. —种便携式终端装置，使用权利要求1-8中任一项所述的图像拾取 装置。
11. 一种图像拾取装置，包括板状元件，设置有开口部，并在第一表面上具有围绕开口部的凹陷部，并且其中，与第一表面相反的第二表面形成为平的；滤光器，定位并固定到形成在第一表面上的凹陷部，以覆盖开口部； 布线基板，具有与板状元件中的开口部相对应的开口，并布置在板状元件的第二表面上；和半导体图像拾取元件，安装在布线基板上。
12. 根据权利要求11的图像拾取装置，其中，滤光器根据填充在凹陷部 与滤光器之间的间隙中的粘合剂而自对准。
13. 根据权利要求11的图像拾取装置，还包括 透镜，定位并附接到板状元件的第一表面。
14. 一种制造图像拾取装置的方法，包括提供板状元件，该板状元件设置有开口部并在第 一表面上具有围绕开口 部的凹陷部，并且其中，与第一表面相反的第二表面形成为平的；将滤光器附接到形成在板状元件的第一表面中的凹陷部，以覆盖开口部；将布线基板附接到板状元件的第二表面侧；将图像拾取元件安装在布线基板上，使得图像拾取元件的光接收面朝向 滤光器侧，以及将透镜附接到板状元件的第一表面侧。
15. —种图像才合取装置，包括板状元件，设置有台阶部，在该台阶部的中心具有开口；滤光器，布置在台阶部内侧的凹陷部中，以覆盖开口；布线基板，具有与滤光器相对应的开口，并布置在板状元件的第一表面上；半导体图像拾取元件，安装在布线基板上；和透镜，布置在板状元件的第二表面上；其中，开口和透4竟布置成在光轴方向上彼此重叠。
16. 根据权利要求15的图像拾取装置，其中，滤光器根据填充在凹陷部 与滤光器之间的间隙中的粘合剂而自对准。
17. 根据权利要求15的图像拾取装置，其中，布线基板具有嵌合在滤光 器的外周上的孔，并且通过使该孔嵌合在滤光器上来定位，所述滤光器嵌合 在板状元件中的孔中。
18. —种制造图^象"l合取装置的方法，包括提供板状元件，该板状元件在中心设置有开口部，并具有围绕开口部的 台阶部；将滤光器附接到板状元件的台阶部的内侧的凹陷，以覆盖开口部； 附接具有与滤光器相对应的孔的布线基板，以使其布置在板状元件的第 一表面上；将图像拾取元件安装在布线基板上，使得图像拾取元件的光接收面朝向 滤光器侧，以及附接透镜，使得附接到板状元件的第二表面的透镜能够在光轴方向上重叠。
全文摘要
一种通过利用简单结构实现的紧凑、薄型化且具有良好性能的成像装置和一种通过使用该成像装置实现的薄型化便携式终端装置。该薄型化成像装置包括板状元件(8)，该板状元件(8)具有围绕开口(9)的台阶(8A)；滤光器(5)，用于闭合位于台阶(8A)的内侧的开口；布线基板(7)，可配合地置于台阶的外侧；半导体成像元件(6)，通过倒装焊接安装在布线基板(7)上；以及透镜(2)，定位并安装在板状元件(8)上。
文档编号H04N5/357GK101601275SQ20088000392
公开日2009年12月9日 申请日期2008年2月1日 优先权日2007年2月2日
发明者宇川康治, 小林达夫, 西泽宏 申请人:松下电器产业株式会社