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KR102278123B1 - 촬상 유닛 및 촬상 장치 - Google Patents

촬상 유닛 및 촬상 장치 Download PDF

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KR102278123B1
KR102278123B1 KR1020217003302A KR20217003302A KR102278123B1 KR 102278123 B1 KR102278123 B1 KR 102278123B1 KR 1020217003302 A KR1020217003302 A KR 1020217003302A KR 20217003302 A KR20217003302 A KR 20217003302A KR 102278123 B1 KR102278123 B1 KR 102278123B1
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substrate
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히로후미 아리마
료이치 스가누마
다쿠야 사토
사토루 스즈키
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가부시키가이샤 니콘
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Abstract

촬상 유닛은, 촬상칩과, 촬상칩이 실장되고, 촬상칩에서 생성된 신호를 외부로 출력하기 위한 제 1 금속층을 갖는 실장 기판을 구비하는 것을 특징으로 한다. 촬상 장치는, 촬상칩과, 촬상칩이 실장되고, 촬상칩에서 생성된 신호를 외부로 출력하기 위한 제 1 금속층을 갖는 실장 기판을 갖는 촬상 유닛을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

촬상 유닛 및 촬상 장치{IMAGING UNIT AND IMAGING APPARATUS}
본 발명은, 촬상 유닛 및 촬상 장치에 관한 것이다.
플라스틱 또는 세라믹 패키지 내에 촬상칩이 실장된, 패키지 구조의 촬상 유닛이 알려져 있다. 또, 최근, 기판에 직접 촬상칩이 실장된, COB (Chip On Board) 구조의 촬상 유닛이 알려져 있다 (특허문헌 1 참조). 세라믹 패키지 내에 촬상칩이 실장된 패키지 구조의 촬상 유닛이 알려져 있다. 배선 패턴이 다층화된 다층 기판이 알려져 있다. 특히 코어층에 금속층을 채용하여, 방열성, 내열성을 강화한 메탈 코어 기판이 알려져 있다.
예를 들어 전자 카메라는, 촬상 장치를 구비하고 있다. 전자 카메라는, 그 촬상 장치를 사용하여 화상 (광학 이미지) 을 취득한다. 하기 특허문헌 4 에는, 촬상 장치에 관한 기술의 일례가 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 2002-118773호 일본 공개특허공보 2007-019423호 일본 공개특허공보 2012-028496호 일본 공개특허공보 2009-164362호
촬상 유닛을 얇게 할 수 없다는 문제가 있었다.
본 발명의 제 1 양태에 있어서는, 촬상 유닛은, 촬상칩과, 촬상칩이 실장되고, 촬상칩에서 생성된 신호를 외부로 출력하기 위한 제 1 금속층을 갖는 실장 기판을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 양태에 있어서는, 촬상 장치는 상기의 촬상 유닛을 구비한다.
또한, 상기의 발명의 개요는, 본 발명의 필요한 특징의 전부를 열거한 것은 아니다. 또, 이들의 특징군의 서브콤비네이션도 또한 발명이 될 수 있다.
도 1 은 제 1 실시형태에 관련된 카메라의 구조를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2 은 촬상 유닛을 모식적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 3 은 촬상 유닛의 모식 단면도이다.
도 4 는 외부의 수분 및 가스의 침입 방지에 대해 설명하는 도면이다.
도 5 는 변형예 1 에 있어서의 촬상 유닛의 모식 단면도이다.
도 6 은 변형예 2 에 있어서의 금속층과 환위 (環圍) 영역의 위치 관계를 설명하는 도면이다.
도 7 은 변형예 3 에 있어서의 촬상 유닛의 모식 단면도이다.
도 8 은 촬상 유닛 (10) 의 구성을 나타내는 도면이다.
도 9 는 카메라 (400) 의 구조를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 10 은 촬상 유닛 (20) 의 모식 단면도이다.
도 11 은 촬상 유닛 (30) 의 모식 단면도이다.
도 12 는 촬상 유닛 (40) 의 모식 단면도이다.
도 13 은 촬상 유닛 (50) 의 모식 단면도이다.
도 14 는 환위 부재의 형상의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 15a 는 구조체 기판을 구비하는 촬상 유닛의 사시도이다.
도 15b 는 도 15a 의 A-A 단면도이다.
도 16 은 셔터 유닛을 구비하는 촬상 유닛의 분해 사시도이다.
도 17 은 다른 예의 구조체 기판을 구비하는 촬상 유닛의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 18 은 촬상 유닛을 구비하는 일안 리플렉스 카메라의 단면도이다.
도 19 는 제 4 실시형태에 관련된 촬상 장치의 일례를 나타내는 분해 사시도이다.
도 20 은 제 4 실시형태에 관련된 촬상 장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 21 은 제 4 실시형태에 관련된 촬상 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 22 는 제 4 실시형태에 관련된 실장 기판의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 23 은 제 4 실시형태에 관련된 실장 기판의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 24 는 제 4 실시형태에 관련된 전자 카메라의 일례를 나타내는 도면이다.
도 25 는 제 4 실시형태에 관련된 전자기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 26 은 촬상 유닛 (90) 의 모식 단면도이다.
이하, 발명의 실시형태를 통하여 본 발명을 설명하는데, 이하의 실시형태는 청구의 범위에 관련된 발명을 한정하는 것은 아니다. 또, 실시형태 중에서 설명되어 있는 특징의 조합의 전부가 발명의 해결 수단에 필수라고는 할 수 없다.
도 1 은, 제 1 실시형태에 관련된 촬상 장치의 일례인 카메라 (400) 의 모식적 단면도이다. 카메라 (400) 는, 렌즈 유닛 (500) 및 카메라 보디 (600) 를 구비한다. 카메라 보디 (600) 에는 렌즈 유닛 (500) 이 장착된다. 렌즈 유닛 (500) 은, 그 경통 내에, 광축 (410) 을 따라 배열된 광학계를 구비하고, 입사되는 피사체 광속을 카메라 보디 (600) 의 촬상 유닛 (300) 에 실장된 촬상칩 (104) 으로 유도한다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 광축 (410) 에 평행한 방향인 전후 방향을 z 축 방향으로 한다. 또, 촬상칩 (104) 의 길이 방향과 평행한 방향인 좌우 방향을 x 축 방향으로 하고, z 축 및 x 축에 직교하는 방향인 상하 방향을 y 축 방향으로 한다.
카메라 보디 (600) 는, 렌즈 마운트 (550) 에 결합되는 보디 마운트 (660) 의 후방에 메인 미러 (672) 및 서브 미러 (674) 를 구비한다. 메인 미러 (672) 는, 렌즈 유닛 (500) 으로부터 입사된 피사체 광속에 경사 형성되는 경사 형성 위치와, 피사체 광속으로부터 퇴피하는 퇴피 위치 사이에서 회전 운동할 수 있게 축지지된다. 서브 미러 (674) 는, 메인 미러 (672) 에 대해 회전 운동할 수 있게 축지지된다.
메인 미러 (672) 가 경사 형성 위치에 있는 경우, 렌즈 유닛 (500) 을 통하여 입사된 피사체 광속의 대부분은 메인 미러 (672) 에 반사되어 핀트판 (652) 으로 유도된다. 핀트판 (652) 은, 촬상칩 (104) 의 촬상면과 공액인 위치에 배치되고, 렌즈 유닛 (500) 의 광학계가 형성한 피사체 이미지를 가시화한다. 핀트판 (652) 에 형성된 피사체 이미지는, 펜타프리즘 (654) 및 파인더 광학계 (656) 를 통하여 파인더 (650) 로부터 관찰된다.
경사 형성 위치에 있는 메인 미러 (672) 로 입사된 피사체 광속의 일부는, 메인 미러 (672) 의 하프 미러 영역을 투과하여 서브 미러 (674) 로 입사된다. 서브 미러 (674) 는, 하프 미러 영역으로부터 입사된 광속의 일부를, 합초 (合焦) 광학계 (680) 를 향하여 반사한다. 합초 광학계 (680) 는, 입사 광속의 일부를 초점 검출 센서 (682) 로 유도한다. 초점 검출 센서 (682) 는, 검출 결과를 보디측 CPU (622) 로 출력한다.
메인 미러 (672) 및 서브 미러 (674) 의 후방에는, 촬상 유닛 (300), 보디 기판 (620) 및 배면 표시부 (634) 가 순차 배치된다. 액정 표시판 등에 의해 형성되는 배면 표시부 (634) 는, 카메라 보디 (600) 의 배면에 나타난다. 보디 기판 (620) 에는, 보디측 CPU (622), 화상 처리 회로 (624) 등의 전자 회로가 실장된다.
도 2 는, 촬상 유닛 (300) 의 모식 분해 사시도이다. 촬상 유닛 (300) 은, 배면 표시부 (634) 측으로부터 순서대로, 실장 기판 (101), 촬상칩 (104), 환위 부재 (105), 광학 소자 (106) 가 배치 형성되어 구성된다.
실장 기판 (101) 은 예를 들어 사각판상이다. 실장 기판 (101) 중 광학 소자 (106) 에 대향하는 주면에는, 볼록부 (1011) 가 형성되어 있다. 여기서는, 볼록부 (1011) 는 직방체상으로 형성되어 있다. 그리고, 볼록부 (1011) 표면 상에 촬상칩 (104) 이 실장되어 있다.
환위 부재 (105) 는, 실장 기판 (101) 의 볼록부 (1011) 를 끼워맞출 수 있는 형상을 갖는다. 여기서는, 볼록부 (1011) 가 직방체상이므로, 환위 부재 (105) 는, 직방체상인 볼록부 (1011) 와 끼워맞출 수 있는 사각 고리형이다. 그리고, 환위 부재 (105) 의 내주면에 실장 기판 (101) 의 볼록부 (1011) 의 외주면이 끼워맞춰진다. 환위 부재 (105) 와 실장 기판 (101) 의 볼록부 (1011) 가 끼워맞춰진 상태에 있어서는, 실장 기판 (101) 은, 환위 부재 (105) 에 환위되는 영역이 다른 영역에 대해 볼록 형상을 이루고 있다고 할 수 있다. 실장 기판 (101) 의 볼록부 (1011) 가 환위 부재 (105) 에 끼워맞춰짐으로써, 실장 기판 (101) 은 환위 부재 (105) 에 고정된다.
광학 소자 (106) 는, 환위 부재 (105) 의 개구부 (1050) 를 봉지할 수 있는 형상 및 크기를 갖는다. 여기서는, 환위 부재 (105) 가 사각 고리형이므로, 광학 소자 (106) 는, 사각 고리형인 환위 부재 (105) 의 개구부 (1050) 를 봉지할 수 있는 크기의 사각판상을 갖는다.
이상과 같이, 제 1 실시형태의 촬상 유닛은, 환위 부재 (105) 에 실장 기판 (101) 의 볼록부 (1011) 를 끼워넣는 구성이므로, 광학 소자 (106) 와 함께, 용이하게 밀봉 공간을 형성할 수 있다.
도 3 은, 촬상 유닛의 모식 단면도이다. 상기 서술한 바와 같이, 촬상 유닛은, 실장 기판 (101), 촬상칩 (104), 환위 부재 (105), 광학 소자 (106) 를 포함하여 구성된다.
실장 기판 (101) 은, 메탈 코어 기판이다. 구체적으로는, 표면에 배선 패턴이 형성된 복수의 수지층 (102) 과, 하나 이상의 금속층 (103) 이 적층된 다층 기판이다. 또한, 배선 패턴은, 도면에 있어서는 생략하였다. 여기서는, 실장 기판 (101) 은, z 축 방향으로 간격을 두고 배치된 2 층의 금속층 (1031, 1032) 을 포함한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 2 층의 금속층 (1031, 1032) 을 특별히 구별하지 않는 경우에는, 이들을 합쳐 금속층 (103) 으로 표현하는 경우도 있다. 금속층 (103) 의 재료로는 구리, 니켈 합금, 철, 알루미늄 등을 들 수 있다. 또, 상기 서술한 바와 같이, 실장 기판 (101) 은, 광학 소자 (106) 와 대향하는 주면에 볼록부 (1011) 를 갖는다. 실장 기판 (101) 의 표면에는 배선 패턴이 형성되어 있다.
촬상칩 (104) 은, 수광한 피사체 이미지를 광전 변환하는 복수의 화소로 이루어지는 화소 영역을 포함한다. 촬상칩 (104) 의 전극부와, 볼록부 (1011) 의 표면 상에 형성되어 있는 배선 패턴은, 본딩 와이어 (107) 에 의해 접속된다. 또한, 촬상칩 (104) 의 전극부와 배선 패턴은, 금속 범프에 의해 접속되어도 된다.
환위 부재 (105) 는, 프레임을 형성하도록 배치되는 금속성의 환위 부재, 즉 금속 프레임체로서, 실장 기판 (101) 의 적어도 일부를 환위함으로써, 실장 기판 (101) 을 고정시킨다. 보다 상세하게는, 환위 부재 (105) 는, 실장 기판 (101) 의 적어도 일부의 측면을 둘러싸고 있다. 그러면, 실장 기판 (101) 의 일부가 환위 부재 (105) 의 내부에 비집고들어간 상태에서 둘러싸이게 된다. 여기서는, 상기 서술한 바와 같이, 실장 기판 (101) 의 볼록부 (1011) 를 환위함으로써, 실장 기판 (101) 을 환위 부재에 대해 고정시키고 있다. 환위 부재 (105) 는, 내수성 및 내가스성이 높은 재료에 의해 구성된다. 구체적으로는, 환위 부재 (105) 의 재료로서 알루미늄, 놋쇠, 철, 니켈 합금 등을 들 수 있다.
여기서, 도면에 나타내는 바와 같이, 환위 부재 (105) 의 폭과 금속층 (103) 의 폭은 동등하게 되어 있다. 그리고, 금속층 (103) 은, 환위 부재 (105) 가 환위하는 영역의 전체에 걸쳐서 형성되어 있다. 따라서, 금속층 (103) 을 촬상칩 (104) 의 실장면 상에 투영한 경우에, 금속층 (103) 은, 환위 부재 (105) 에 환위되는 영역인 환위 영역 (즉 볼록부 (1011) 의 표면 영역) 을 간극없이 덮고 있다. 또한, 여기서는, 환위 부재 (105) 의 폭과 금속층 (103) 의 폭은 동등한 경우를 예시하고 있는데, 금속층 (103) 의 폭이, 환위 영역의 폭보다 넓게 되어 있어도 된다.
광학 소자 (106) 는, 촬상칩 (104) 을 커버하는 커버 유리이다. 광학 소자 (106) 로서 광학 로우 패스 필터를 사용해도 된다. 광학 소자 (106) 는, 실장 기판 (101) 에 대향하여 환위 부재 (105) 에 고착된다. 고착제로는, 실리콘계 고착제를 사용할 수 있다. 시일재 (108) 는, 환위 부재 (105) 와 실장 기판 (101) 의 경계부를 외측으로부터 시일하고 있다. 시일재 (108) 로는, 반도체 성형용 수지를 사용할 수 있다.
환위 부재 (105) 의 실장 기판 (101) 측의 개구부는, 실장 기판 (101) 의 볼록부 (1011) 가 끼워넣어짐으로써 봉지된다. 요컨대, 환위 부재 (105) 는, 실장 기판 (101) 의 볼록부 형상에 접하도록 배치되어 있다고도 할 수 있다. 또, 환위 부재 (105) 의 광학 소자 (106) 측의 개구부는, 광학 소자 (106) 에 의해 봉지된다. 따라서, 환위 부재 (105), 실장 기판 (101), 광학 소자 (106) 에 의해 밀봉 공간이 형성된다. 촬상칩 (104) 은 밀봉 공간 내에 배치되게 된다.
상기 서술한 바와 같이, 실장 기판 (101) 은 수지층 (102) 을 포함한다. 수지층 (102) 은, 외부로부터의 수분 및 가스의 침입 경로가 될 수 있다. 만일 촬상 유닛의 내부에 수분 및 가스가 침입하면, 촬상칩 (104) 의 촬상 성능이 저하된다. 구체적으로는, 수분이 밀봉 공간 내에 침입하면 밀봉 공간 내외의 온도차에 의해 촬상칩 (104), 커버 유리에 결로된다. 결로 및 결로가 원인이 되어 곰팡이가 생기면, 결상되는 광학 이미지를 일그러지게 하므로, 출력되는 화상 품질이 저하된다. 한편, 가스가 밀봉 공간 내에 침입하면, 촬상칩 (104) 내부의 회로의 산화 및 부식을 촉진시켜, 촬상칩 (104) 의 파괴를 초래한다.
제 1 실시형태의 촬상 유닛에서는, 촬상칩 (104) 이 내수성 및 내가스성이 우수한 밀봉 공간 내에 실장되어 있으므로, 외부로부터의 수분 및 가스가 잘 침입되지 않는다. 여기서, 외부로부터의 수분 및 가스의 침입 방지의 메커니즘을 이하에 설명한다.
도 4 는, 외부의 수분 및 가스의 침입 방지에 대해 설명하는 도면이다. 구체적으로는, 도 4 는, 도 3 의 영역 (R) 에 주목한 도면이다. 도면에 있어서, 화살표는 수분 및 가스의 침입을 나타내고 있다. 도면에 나타내는 바와 같이, 수분 및 가스의 침입 경로로서 상하의 금속층 (1031, 1032) 사이에 끼인 수지층 (102) 으로부터 수분 및 가스가 침입되는 것이 생각된다.
그러나, 제 1 실시형태에서는, 환위 영역에 대응하는 영역에는, 금속층 (1031) 이 존재한다. 금속층 (1031) 은, 수지에 비하여 수분 및 가스를 차단하는 능력이 높다. 따라서, 상하의 금속층 (1031, 1032) 사이에 끼인 수지층 (102) 으로부터 침입된 수분 및 가스는, 상측의 금속층 (1031) 에 의해 차단되어, 밀봉 공간까지 침입할 수 없다. 동일하게, 최하층의 수지층으로부터 침입한 수분 및 가스는, 하측의 금속층 (1032) 에 의해 차단되어 밀봉 공간까지 침입할 수 없다.
또, 다른 침입 경로로서 예를 들어 환위 부재 (105) 의 단면 (端面) (1052) 과 실장 기판 (101) 의 접촉 부분으로부터 침입되는 경우도 생각된다. 그러나, 제 1 실시형태에서는, 환위 부재 (105) 의 단면 (1052) 이 상측의 금속층 (1031) 의 층 표면에 접하고 있다. 금속끼리가 접촉되어 있기 때문에, 금속과 수지가 접촉하는 경우에 비하여 밀봉성을 높일 수 있다. 따라서, 수분 및 가스의 침입 방지에 대해 보다 효과적이다.
이상과 같이, 실장 기판 (101) 의 수지층 (102) 으로부터의 수분 및 가스의 침입이 금속층 (103) 에 의해 차단됨과 함께, 환위 부재 (105) 의 단면 (1052) 과 실장 기판 (101) 의 접촉 부분으로부터의 수분 및 가스의 침입도 방지된다. 따라서, 촬상칩 (104) 이 수분 및 가스에 의해 열화되는 것을 방지할 수 있다.
또, 제 1 실시형태의 실장 기판 (101) 은, 일부를 돌출시킴으로써 측면을 형성시키고 있다. 이 측면을 따라 환위면을 접촉시키고 있으므로, 실장 기판 (101) 이 평탄한 경우에 비하여, 결과적으로 연면 거리를 늘릴 수 있다. 여기서, 연면 거리는, 수분 및 가스가 외부로부터 최단으로 밀봉 공간에 침입하려고 한 경우의 거리이다. 연면 거리가 늘어남으로써, 촬상 유닛에 있어서의 수분 및 가스에 대한 내성을 높일 수 있다.
또, 환위 부재 (105) 에 의해 실장 기판 (101) 의 볼록부 (1011) 의 측면이 환위되어 있으므로, 실장 기판 (101) 의 절단면에 생기는 파티클이, 밀봉 공간 내로 침입되는 것을 억제할 수 있다. 이로써, 절단면에 생기는 파티클이 촬상칩 (104) 에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 환위 부재 (105) 는, 실장 기판 (101) 의 단면으로부터 발생하는 기판 티끌이, 촬상칩 (104) 실장 공간 내로 침입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 실장 기판 (101) 의 볼록부 (1011) 와 환위 부재 (105) 의 끼워맞춤에 더하여, 환위 부재 (105) 의 단면 (1052) 과 실장 기판 (101) 의 접촉 부분을 시일재 (108) 에 의해 봉지하고 있기 때문에, 외부로부터의 수분 및 가스의 침입을 한층 더 방지할 수 있다.
＜변형예 1＞
실장 기판의 형상을 바꾼 일 변형예에 대해 설명한다. 변형예 1 의 실장 기판은, 볼록부 대신에 환위 부재를 끼워넣기 위한 홈부를 갖는 점에서, 도 3 의 실장 기판과 상이하다.
도 5 는, 변형예 1 에 있어서의 촬상 유닛 (301) 의 모식 단면도이다. 상기 서술한 바와 같이, 환위 부재 (105) 가 예를 들어 사각 고리형인 경우에는, 실장 기판 (111) 에는, 촬상칩 (104) 의 주위를 둘러싸도록 홈부 (114) 가 형성된다. 또, 여기서는, 금속층 (113) 이 단층인 경우를 나타내고 있다.
변형예 1 에서는, 환위 부재 (105) 가 홈부 (114) 에 끼워넣어진다. 환위 부재 (105) 의 환위면 (1051) 이 홈부 (114) 에 끼워맞춰지면, 환위 부재 (105) 의 외주면 (1053) 과 홈부 (114) 의 측벽 사이에 간극이 생긴다. 변형예 1 에서는, 시일재 (118) 가, 환위 부재 (105) 와 실장 기판 (111) 의 경계부를 외측으로부터 시일함과 함께, 홈부 (114) 와 환위 부재 (105) 의 간극을 메우고 있다.
또, 환위 부재 (105) 의 환위면 (1051) 및 단면 (1052) 에 더하여, 환위 부재 (105) 의 외주면 (1053) 의 일부도 시일재 (118) 를 통하여 실장 기판 (111) 과 접촉하게 된다. 시일재 (118) 는, 수분 및 가스를 봉지하므로, 연면 거리를 더욱 늘릴 수 있다. 결과적으로, 촬상 유닛 (301) 에 있어서의 수분 및 가스에 대한 내성을 더욱 높일 수 있다.
또, 변형예 1 에서는, 수분 및 가스의 침입 경로로서 예를 들어, 실장 기판 (111) 의 표면과 금속층 (113) 사이의 수지층 (112) 으로부터 수분 및 가스가 침입되는 경우도 생각된다. 그러나, 환위 부재 (105) 의 단면 (1052) 이 금속층 (113) 의 층 표면에 접하고 있으므로, 수지층 (112) 으로부터 침입된 수분 및 가스를 환위 부재 (105) 에 의해 차단할 수 있다.
＜변형예 2＞
이상의 설명에서는, 실장 기판에 형성된 배선 패턴에 대해 특별히 언급하지 않았다. 상기 서술한 바와 같이, 1 층의 금속층에 의해 환위 영역의 전체를 덮을 수 있으면, 실제로는, 당해 금속층에 배선 패턴을 삽입 통과시키기 위한 개구를 형성할 수 밖에 없는 경우가 있다. 이 경우에는, 1 층의 금속층으로는, 환위 영역의 전체를 덮을 수 없다. 변형예 2 에서는, 복수의 금속층이 전체로서 촬상칩 (104) 을 덮는 구성을 설명한다.
도 6 은, 변형예 2 에 있어서의 금속층과 환위 영역의 위치 관계를 설명하는 도면이다. 도 6(a) 는, 변형예 2 에 있어서의 촬상 유닛 (302) 의 모식 단면도이다.
실장 기판 (121) 은, 표면에 배선 패턴이 형성된 수지층 (122) 과, 금속층 (123) 이 적층된 다층 기판이다. 여기서는, 실장 기판 (121) 은, z 축 방향으로 간격을 두고 배치된 3 층의 금속층 (1231, 1232, 1233) 을 포함한다.
촬상칩 (104) 에 가장 가까운 금속층 (1231) 에 주목하면, 당해 금속층 (1231) 에는, 배선 패턴 (124) 을 삽입 통과시키기 위한 개구부 (126), 개구부 (127) 가 형성되어 있다. 따라서, 환위 영역에는 당해 금속층 (1231) 으로 덮이지 않은 부분이 존재한다.
도 6(b) 는, 3 층의 금속층 (1231, 1232, 1233) 을 촬상칩 (104) 의 실장면 상에 겹쳐 투영한 도면이다. 도면에 나타내는 바와 같이, 금속층 (1231) 에 형성된 개구부 (126) 에 상당하는 영역은, 금속층 (1232) 에 의해 메워져 있다. 또, 금속층 (1231) 에 형성된 개구부 (127) 에 상당하는 영역은, 금속층 (1233) 에 의해 메워져 있다.
따라서, 3 층의 금속층 (1231, 1232, 1233) 전체적으로 본 경우에는, 환위 영역이 간극없이 덮여 있다. 요컨대, 이 경우에는, 실장 기판 (121) 을 z 축 방향으로 관통하는 관통 비아 (스루홀) 는 형성되어 있지 않다. 여기서는, 도면에 나타내는 바와 같이, 배선 패턴 (124) 은, 실장 기판 (121) 에 있어서의, 시일재 (108) 에 의한 봉지 영역의 외측의 표면으로부터 꺼내어져 있다.
만일 관통 비아가 형성되어 있으면, 관통 비아로부터 수분 및 가스가 침입될 우려가 있다. 변형예 2 의 촬상 유닛에 있어서는, 관통 비아가 형성되어 있지 않기 때문에, 관통 비아가 형성되어 있는 경우에 비하여, 수분 및 가스의 침입을 저감시킬 수 있다.
또한, 여기서는, 3 층의 금속층 (1231, 1232, 1233) 전체적으로 환위 영역이 간극없이 덮여 있지만, 3 층의 금속층 (1231, 1232, 1233) 중 2 층에 의해, 환위 영역이 간극없이 덮여 있어도 된다. 요컨대, 복수의 금속층의 적어도 일부를 촬상칩 (104) 의 실장면 상에 겹쳐 투영한 경우에, 당해 복수의 금속층의 적어도 일부가 환위 부재에 환위되는 영역을 간극없이 덮고 있으면 된다.
또, 변형예 2 에서는, 환위 부재 (125) 는, 그 단면 (1252) 이 계단상으로 형성되어 있다. 이로써, 연면 거리를 더욱 늘릴 수 있다. 계단상으로 형성된 환위 부재 (125) 의 단면 (1252) 의 단수는, 1 단에 한정되지 않고, 복수 단이어도 된다. 이 경우, 더욱 연면 거리를 늘릴 수 있다.
또한, 환위 부재 (125) 의 단면의 형상은, 계단상에 한정되지 않고, 환위 부재 (125) 의 단면 및 실장 기판 (121) 의 일방이 오목부를 갖고, 타방이 오목부에 대응한 형상의 볼록부를 갖고 있으면 된다. 이로써, 연면 거리를 늘릴 수 있다.
＜변형예 3＞
실장 기판 및 환위 부재의 형상을 바꾼 일 변형예에 대해 설명한다. 도 7 은, 변형예 3 에 있어서의 촬상 유닛의 모식 단면도이다. 여기서는, 실장 기판 (131) 의 측면 전체가 환위 부재 (135) 에 환위되어 고정되어 있다. 따라서, 이 경우에는, 수분 및 가스의 침입 경로가 되는, 수지층 (132), 및 환위 부재 (135) 와 실장 기판 (131) 의 접촉 부분은, 촬상칩 (104) 의 실장면과 반대측의 면 만이 된다. 측면 (좌우) 방향으로부터의 수분 및 가스는, 환위 부재 (135) 에 의해 차단되기 때문에, 수분 및 가스의 침입에 대한 내성을 보다 높일 수 있다. 또, 촬상칩 (104) 의 실장면과 반대측에 존재하는, 환위 부재 (135) 와 실장 기판 (131) 의 접촉 부분에는, 시일재 (138) 가 형성되어 있다. 이로써, 촬상칩 (104) 의 실장면과 반대측의 방향으로부터의 수분 및 가스의 침입을 방지할 수 있다.
또, 금속층 (133) 과 환위 영역은, 동일한 크기로 되어 있다. 이 경우로도, 금속층 (133) 에 의해 환위 영역의 전체가 덮이므로, 수분 및 가스의 침입에 대한 내성을 갖는다.
또한, 변형예 3 에 있어서는, 실장 기판 (131) 을 환위하는 환위 부재 (135) 에 있어서, 그 일부가 실장 기판 (131) 의 주면 방향으로 연신하여 형성되어 있다. 그리고, 연신된 부분에는, 촬상칩 (104) 에 대한 위치 기준을 나타내는 위치 결정부인 기준공 (1351) 이 형성되어 있다. 촬상칩 (104) 은, 실장 기판 (131) 에 실장되어 있으므로, 실장 기판 (131) 이 환위 부재 (135) 에 끼워맞춰짐으로써 촬상칩 (104) 은 위치 결정된다. 그리고, 촬상칩 (104) 과 기준공 (1351) 의 상대 위치는 일의적으로 결정된다. 이상과 같이, 환위 부재 (135) 에 기준공 (1351) 이 형성되어 있기 때문에, 촬상칩 (104) 의 장착 정밀도를 향상시킬 수 있다.
연신 부분에는, 추가로 실장 기판 (131), 촬상칩 (104) 및 광학 소자 (106) 이외의 구조물에 장착하기 위한 장착부 (1352) 가 형성되어 있다. 여기서는, 장착부 (1352) 는, 구멍부에 의해 실현되어 있는데, 돌기부에 의해 실현되어도 된다. 장착부 (1352) 는, 예를 들어 카메라 케이싱에 장착된다. 따라서, 변형예 3 의 촬상 유닛에 있어서는, 수분 및 가스의 침입 방지에 더하여, 카메라 케이싱에 대한 장착이 용이하고, 또한 부재수의 삭감에 의한 비용 저감이라는 효과도 있다.
그런데, 실장 기판, 환위 부재, 광학 소자에 의해 형성되는 밀봉 공간의 내부에 있어서, 광의 난반사가 발생하는 경우가 생각된다. 그래서, 밀봉 공간의 내부의 적어도 일부에 반사 방지 도장을 실시해도 된다. 이로써, 밀봉 공간의 내부에서 난반사를 저감시킬 수 있다. 예를 들어, 환위 부재의 환위면에, 반사 방지 도장으로서 저반사 부재를 형성해도 된다. 저반사 부재로서 먹을 사용할 수 있다. 환위 부재의 환위면에 한정되지 않고, 실장 기판에 있어서의, 촬상칩 실장면 이외의 영역에 저반사 부재를 형성해도 된다.
또, 실장 기판의 땜납 레지스트로서 저반사색의 땜납 레지스트를 사용함으로써, 광의 난반사를 저감시킬 수도 있다. 저반사색으로서 검은색, 짙은 녹색 등을 들 수 있다.
이상의 설명에서는, 환위 부재의 폭은 일정한 것으로 하여 설명했지만, 환위 부재의 단면 부분의 폭이, 환위 부재의 다른 부분의 폭보다 넓게 되어 있어도 된다. 이로써, 연면 거리를 더욱 연장시킬 수 있다.
이상의 설명에서는, 환위 부재의 단면이 금속층의 층 표면에 접하고 있는 것으로 했는데, 수지층에 접촉해도 된다. 이 경우, 환위 부재의 단면과 금속층 사이의 수지층에 배선 패턴을 형성해도 된다. 이 구성에 의하면, 금속층에 배선 패턴을 삽입 통과시키기 위한 개구부를 형성하지 않아도, 환위 영역의 외부에 배선 패턴을 꺼낼 수 있다.
이상의 설명에서는, 금속층과 배선 패턴을 별체로 하여 형성했는데, 금속층 (103) 을 배선 패턴으로서 이용해도 된다. 또, 실장 기판은 다층 기판으로 하여 설명했는데, 단층 기판이어도 된다. 또, 제 1 실시형태에 있어서는, 촬상 장치로서 일안 리플렉스 카메라 (400) 를 예로 설명했는데, 카메라 보디 (600) 를 촬상 장치로 인식해도 된다. 또, 촬상 장치는, 미러 유닛을 구비하는 렌즈 교환식 카메라에 한정되지 않고, 미러 유닛을 갖지 않는 렌즈 교환식 카메라, 미러 유닛의 유무에 상관없이 렌즈 일체식 카메라여도 된다. 또한, 촬상 유닛은, 예를 들어 휴대전화에 탑재되는 촬상 유닛에 적용할 수 있다.
이상의 설명에서는, 환위 부재는 금속성인 것으로 설명했는데, 환위 부재의 재료로서 세라믹, 내수성이 높은 플라스틱, 내수재를 도포한 부재 등을 사용해도 된다. 환위 부재의 재료로서 금속 이외의 재료를 사용하는 경우에, 환위 부재 및 광학 소자의 재료가 공통이면, 환위 부재와 광학 소자를 일체적으로 구성해도 된다. 환위 부재의 재료가, 예를 들어 플라스틱인 경우에는, 광학 소자와 일체적으로 구성할 수 있다.
COB 구조의 촬상 유닛은, 소형화, 박형화의 관점에서, 패키지 구조의 촬상 유닛보다 유리한 한편, 수분 및 가스 (예를 들어 대기 중의 아황산 가스) 에 대한 내성이 떨어진다는 문제가 있었다. 그러나, 제 1 실시형태에 있어서의 촬상 유닛에 의하면, 그러한 문제는 감소된다.
도 8 은, 제 2 실시형태의 촬상 유닛 (10) 의 구성을 나타내는 도면이다. 도 8(a) 는, 촬상 유닛 (10) 의 모식적인 상시도 (上視圖) 이다. 도 8(b) 는, 도 8(a) 의 A-A 단면을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 촬상 유닛 (10) 은, 촬상칩 (100) 과, 실장 기판 (120) 과, 촬상칩 (100) 을 환위하는 환위 부재로서의 환위 부재 (140) 와, 광학 소자 (160) 를 포함하여 구성된다.
촬상칩 (100) 은, 표면 조사형의 MOS 이미지 센서이다. 촬상칩 (100) 은, 촬상 영역 (101) 과, 주변 영역 (102) 을 포함하여 구성된다. 촬상 영역 (101) 은, 촬상칩 (100) 의 중앙 부분에 형성된다. 촬상칩 (100) 은, 촬상 영역 (101) 에, 수광한 피사체 이미지를 광전 변환하는 복수의 화소를 갖는다. 주변 영역 (102) 은, 촬상 영역 (101) 의 주변에 형성된다. 촬상칩 (100) 은, 주변 영역 (102) 에, 광전 변환에 의해 얻어진 화소 신호를 판독하여 출력하는 버스 드라이버, 및 출력된 화소 신호의 신호 처리를 실시하는 처리 회로를 갖는다. 처리 회로는, 출력된 화소 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 변환 회로를 포함한다. 촬상칩 (100) 은, 실장 기판 (120) 에 실장되고, 환위 부재 (140) 의 개구부 (141) 에 수용된다.
실장 기판 (120) 은, 촬상칩 (100) 을 실장하는 메탈 코어 기판이다. 구체적으로는, 실장 기판 (120) 은, 제 1 층 (121) 과, 제 2 층 (122) 과, 심층 (123) 을 포함하여 구성된다. 심층 (123) 은, 제 1 층 (121) 및 제 2 층 (122) 에 의해 사이에 끼워져 있다. 실장 기판 (120) 의 두께는, 전체적으로 0.8 ㎜ 내지 3 ㎜ 정도이다.
제 1 층 (121) 은, 수지층인 프리프레그층 (124) 과, 프리프레그층 (124) 의 표면에 형성된 배선 패턴 (125) 을 포함한다. 배선 패턴 (125) 의 재료로서 니켈과 철의 합금 (예를 들어 42 alloy, 56 alloy), 구리, 알루미늄 등을 사용할 수 있다. 배선 패턴 (125) 은, 배선 (126), 배선 (127), 배선 (128) 을 포함한다. 배선 패턴 (125) 의 두께는 30 ㎛ ∼ 40 ㎛ 정도이다. 배선 (126) 은, 본딩 와이어 (110) 에 의해 촬상칩 (100) 에 전기적으로 접속된다. 배선 (127) 에는 촬상칩 (100) 이 실장되고, 배선 (128) 에는 환위 부재 (140) 가 고착된다. 촬상칩 (100) 은 방열성의 관점에서 전체적으로 배선 (127) 에 접하고 있는 쪽이 좋다. 동일하게 환위 부재 (140) 는, 전체적으로 배선 (128) 에 접하고 있는 쪽이 좋다.
제 1 층 (121) 은 추가로 복수의 서멀 비아 (129) 를 포함한다. 복수의 서멀 비아 (129) 는, 촬상칩 (100) 의 바로 아래에 형성된다. 촬상칩 (100) 의 바로 아래에 형성된 복수의 서멀 비아 (129) 는, 촬상칩 (100) 과 심층 (123) 을 열적으로 연결한다. 따라서, 복수의 서멀 비아 (129) 는, 촬상칩 (100) 에서 발생한 열을 심층 (123) 으로 전달하는 전열 경로로서 기능한다고 할 수 있다. 복수의 서멀 비아 (129) 는, 촬상칩 (100) 의 발열 영역에 대응하여 형성하면 된다. 주변 영역 (102) 은, 화상 영역에 비하여 많은 열이 발생하기 때문에, 복수의 서멀 비아 (129) 는, 주변 영역 (102) 의 바로 아래에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 특히, 발열량이 많은 버스 드라이버 및 AD 변환 회로의 바로 아래에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또, 촬상 영역 (101) 의 바로 아래에 비하여 주변 영역 (102) 의 바로 아래에 보다 많은 서멀 비아 (129) 를 형성해도 된다. 즉, 주변 영역 (102) 에 대응하는 영역에 형성된 서멀 비아의 밀도를, 촬상 영역 (101) 에 대응하는 영역에 형성된 서멀 비아의 밀도보다 높게 해도 된다.
제 1 층 (121) 은 추가로 복수의 서멀 비아 (130) 를 포함한다. 복수의 서멀 비아 (130) 는, 환위 부재 (140) 의 바로 아래에 형성된다. 환위 부재 (140) 의 바로 아래에 형성된 복수의 서멀 비아 (130) 는, 심층 (123) 과 후술하는 금속체 (148) 를 열적으로 연결한다. 따라서, 복수의 서멀 비아 (130) 는, 심층 (123) 으로 전달된 열을 금속체 (148) 로 전달하는 전열 경로로서 기능한다고 할 수 있다.
심층 (123) 은 메탈 코어이다. 심층 (123) 의 재료로서 니켈과 철의 합금 (예를 들어 42 alloy, 56 alloy), 구리, 알루미늄 등을 사용할 수 있다. 심층 (123) 의 두께는, 제 1 층 (121) 의 배선 패턴 (125) 및 후술하는 제 2 층 (122) 의 배선 패턴 (135) 의 두께보다 두껍다. 구체적으로는, 0.1 ㎜ ∼ 0.4 ㎜ 정도이다. 이 때문에, 심층 (123) 의 강성은, 배선 패턴 (125) 및 배선 패턴 (135) 과 심층 (123) 의 재료가 동일하면, 제 1 층 (121) 및 제 2 층 (122) 의 강성보다 높다. 심층 (123) 은, 방열성 및 강성의 관점에서 제 1 층 (121) 의 배선 패턴 (125) 및 제 2 층 (122) 의 배선 패턴 (135) 과 구별된다. 상세하게는 후술하는데, 심층 (123) 은, 특히, 촬상칩 (100) 에서 발생한 열을 방열시키기 위한 방열 경로로서의 기능을 담당하는 점에서, 배선 패턴 (125) 및 배선 패턴 (135) 과 구별된다.
심층 (123) 은, 그라운드로서도 이용할 수 있다. 이 경우에는, 심층 (123) 은, 배선 패턴 (125) 및 배선 패턴 (135) 의 그라운드 라인과 접속되어 있다.
제 2 층 (122) 은, 수지층인 프리프레그층 (136) 과, 프리프레그층 (136) 의 내부 및 심층 (123) 과는 반대측의 면에 형성된 3 층의 배선 패턴 (135) 을 포함한다. 배선 패턴 (135) 은, 배선 (133), 배선 (134) 을 포함한다. 배선 패턴 (135) 의 두께는 30 ㎛ ∼ 40 ㎛ 정도이다. 제 2 층 (122) 중 심층 (123) 과는 반대측의 면의 일부는, 솔더 레지스트 (170) 에 의해 보호되어 있다.
배선 (126) 과 배선 (133) 은, 비아 (131) 에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 비아 (131) 는 절연체 (132) 에 의해 덮여 있다. 촬상칩 (100) 으로부터 출력된 화소 신호는, 배선 (126) 및 비아 (131) 를 통하여 배선 (133) 으로 전송된다.
환위 부재 (140) 는, 중앙 부분에 개구부 (141) 를 갖는다. 또, 환위 부재 (140) 는, 개구부 (141) 의 제 1 변 (142) 을 따른 제 1 주연부 (143) 와, 제 1 변 (142) 에 대향하는 제 2 변 (144) 을 따른 제 2 주연부 (145) 를 갖는다. 제 1 주연부 (143) 및 제 2 주연부 (145) 는 각각 장착부로서 장착공 (146) 을 갖는다. 여기서는, 장착공 (146) 은, 제 1 주연부 (143) 에 있어서의 지면 (紙面) 의 상하단에 각각 1 개 형성됨과 함께, 제 2 주연부 (145) 의 중앙 부분에 1 개 형성되어 있다. 장착공 (146) 은, 다른 구조체를 장착하기 위하여 이용된다. 다른 구조체는, 장착공 (146) 을 통하여 환위 부재 (140) 에 비스 고정된다. 다른 구조체로는, 후술하는 바와 같이, 예를 들어 미러 박스를 들 수 있다.
또한, 제 1 주연부 (143) 및 제 2 주연부 (145) 는 각각, 위치 결정공 (147) 을 갖는다. 여기서는, 제 1 주연부 (143) 에 위치 결정공 (147) 으로서 끼워맞춤공이, 제 2 주연부 (145) 에 위치 결정공 (147) 으로서 장공이 형성되어 있다. 촬상 유닛 (10) 이 미러 박스에 장착되는 경우에는, 미러 박스는 촬상 유닛 (10) 측으로 돌출된 위치 결정핀을 갖는다. 위치 결정공 (147) 은, 위치 결정핀에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 또, 셔터 유닛은 촬상 유닛 (10) 과 미러 박스에 함께 조여진다. 셔터 유닛도, 위치 결정공 (147) 에 삽입된 위치 결정핀에 의해 미러 박스에 대해 정밀하고 정확하게 위치 결정된다.
환위 부재 (140) 는 촬상칩 (100) 을 환위한다. 환위 부재 (140) 는, 수지 (149) 에 금속체 (148) 가 인서트되어 구성되어 있다. 금속체 (148) 는 금속 부재의 일례이다. 금속체 (148) 는, 예를 들어 개구부 (141) 를 둘러싸도록 고리형으로 형성된다. 또, 상세하게는 후술하는데, 금속체 (148) 는, 제 1 주연부 (143) 및 제 2 주연부 (145) 에 있어서는 입체적으로 형성된다. 금속체 (148) 의 재료로서 니켈과 철의 합금 (예를 들어 42 alloy, 56 alloy), 구리, 알루미늄을 사용할 수 있다. 환위 부재 (140) 의 경량화를 중시하는 경우에는, 상기의 재료 중에서 가장 경량인 알루미늄을 사용하면 된다. 한편, 환위 부재 (140) 의 방열 특성을 중시하는 경우에는, 상기의 재료 중에서 가장 열전도율이 높은 구리를 사용하면 된다.
또, 광학 소자 (160) 의 선팽창 계수의 값에 가장 가까운 선팽창 계수의 값을 갖는 56 alloy 를 사용하면, 광학 소자 (160) 와 환위 부재 (140) 의 선팽창 계수의 차이에서 기인되는 휨을 저감시킬 수 있다. 실장 기판 (120) 의 심층 (123), 배선 패턴 (125), 배선 패턴 (135) 의 재료로서 촬상칩 (100) 의 선팽창 계수의 값에 가장 가까운 선팽창 계수의 값을 갖는 42 alloy 를 사용하는 경우에는, 환위 부재 (140) 의 재료로서도 42 alloy 를 사용하면 된다. 이로써, 촬상 유닛 (10) 의 휨을 저감시킬 수 있다.
환위 부재 (140) 의 두께에 대해 설명한다. 환위 부재 (140) 의 두께는, 촬상칩 (100) 의 수광면과 광학 소자 (160) 사이의 거리 확보의 관점, 환위 부재 (140) 의 강성의 관점 등의 여러 가지의 관점에서 적절히 조정된다. 여기서, 광학 소자 (160) 에 먼지, 이물질 등이 부착되거나 흠집이 나거나 하는 경우에는, 광학 소자 (160) 가 촬상칩 (100) 의 수광면으로부터 떨어짐에 따라, 먼지 등의 반사 글레어는 저감될 수 있다. 따라서, 반사 글레어에 의한 영향의 저감이라는 관점에서는, 촬상칩 (100) 의 수광면과 광학 소자 (160) 사이의 거리는 떨어져 있는 쪽이 바람직하다. 따라서, 환위 부재 (140) 의 두께는 두꺼운 쪽이 바람직하다. 반사 글레어는, 촬상칩 (100) 의 사이즈에도 영향을 미친다. 예를 들어, 촬상칩 (100) 의 사이즈가 작을수록 피사계 심도가 깊기 때문에, 촬상칩 (100) 의 수광면과 광학 소자 (160) 사이의 거리를 접근시킨 경우에 영향이 나타나기 쉽다. 따라서, 환위 부재 (140) 의 두께는 두꺼운 쪽이 바람직하다. 추가로, 환위 부재 (140) 의 강성의 관점에서도, 환위 부재 (140) 의 두께는 두꺼운 쪽이 바람직하다.
한편, 촬상칩 (100) 의 수광면과 광학 소자 (160) 사이의 거리는, 다른 구조체와의 균형으로부터, 촬상 유닛 (10) 이 실장되는 촬상 장치의 기종마다 제한된다. 제 2 실시형태에 의하면, 환위 부재 (140) 의 두께에 의해, 기종마다 제한되는 거리로 조정할 수 있다. 또, 두께를 갖게 함으로써, 환위 부재 (140) 그 자체가, 다른 구조물이 직접적으로 결합되는 구조체로서의 기능을 담당할 수 있다.
금속체 (148) 는, 실장 기판 (120) 측에 형성된 하단부 (151) 와, 광학 소자 (160) 측에 형성된 상단부 (152) 와, 하단부 (151) 와 상단부 (152) 를 연결하는 연결부 (153) 를 포함한다. 하단부 (151) 와 상단부 (152) 는, 서로 상이한 평면에 평행하게 형성되어 있다. 금속체 (148) 가 입체적으로 형성됨으로써, 환위 부재 (140) 의 강성을 높일 수 있다. 촬상 유닛 (10) 이 다른 구조체에 장착된 경우에는, 상단부 (152) 는 다른 구조체와 접하게 된다. 따라서, 상단부 (152) 의 면적을 크게 할수록 방열 특성을 높일 수 있다.
하단부 (151) 의 단면, 즉, 환위 부재 (140) 에 있어서의 촬상칩 (100) 측의 단면은, 금속체 (148) 가 노출되어 있지 않다. 금속체 (148) 가 수지 (149) 에 덮여 있으므로, 환위 부재 (140) 의 개구 단면에서 발생할 수 있는 반사를 저감시킬 수 있다. 또, 하단부 (151) 는, 배선 (128) 과 직접 접하고 있다.
상단부 (152) 와 수지 (149) 가 적층되어 있는 부분에 비스 (150) 를 관통시킬 수 있도록 상단부 (152) 및 수지 (149) 를 관통하는 장착공 (146) 이 형성되어 있다. 따라서, 상단부 (152) 는, 장착공 (146) 의 내벽면 (154) 의 일부를 형성한다. 이 때문에, 촬상 유닛 (10) 이 다른 구조체와 비스 고정된 경우에는, 상단부 (152) 와 비스 (150) 가 접촉되게 된다. 상세하게는 후술하는데, 이와 같이 전열 경로를 형성하면, 금속인 비스 (150) 를 통하여 구조체측으로 열을 빠져나가게 할 수 있다. 또한, 장착공 (146) 의 내벽면 (154) 의 전체가 금속체 (148) 에 의해 형성되는 구성으로 하면, 방열 특성을 보다 높일 수 있다.
광학 소자 (160) 는, 촬상칩 (100) 을 커버하는 커버 유리이다. 광학 소자 (160) 는, 개구부 (141) 를 덮도록 환위 부재 (140) 에 고정되고, 실장 기판 (120) 과 함께 개구부 (141) 를 밀봉 공간으로 한다. 구체적으로는, 광학 소자 (160) 는, 환위 부재 (140) 에 접착제에 의해 고착된다. 광학 소자 (160) 의 재료로서 붕규산 유리, 석영 유리, 무알칼리 유리, 내열 유리 등을 사용할 수 있다.
실장 기판 (120) 과, 환위 부재 (140) 와, 광학 소자 (160) 에 의해 밀봉 공간이 형성된다. 촬상칩 (100) 은 밀봉 공간 내에 배치되게 된다. 이로써, 상세하게는 후술하는데, 화소가 외부 환경의 영향을 잘 받지 않게 되기 때문에, 화상 품질의 저하를 방지할 수 있다.
전자 부품 (180) 은, 예를 들어 콘덴서, 레지스터, 저항 등이다. 이들 전자 부품 (180) 은, 촬상칩 (100) 내의 회로에 전력을 공급하는 전원 회로 등을 구성한다. 전자 부품 (180) 은, 제 2 층 (122) 중 심층 (123) 과는 반대측의 면에 실장된다. 전자 부품 (180) 과 제 2 층 (122) 의 배선 (134) 은, 땜납에 의해 전기적으로 접속된다. 제 2 층 (122) 중 심층 (123) 과는 반대측의 면에는, 추가로 커넥터가 실장되어도 된다. 커넥터는, 예를 들어 플렉시블 기판에 접속된다. 이 경우에는, 배선 (133) 에 전송된 화소 신호는, 비아 (137) 를 통하여 배선 (134) 으로 전송된 후, 커넥터 및 플렉시블 기판을 통하여 외부의 처리 회로로 전송된다.
촬상 유닛 (10) 의 전열 경로에 대해 설명한다. 촬상칩 (100) 에서 발생한 열은, 배선 (127) 및 복수의 서멀 비아 (129) 를 통하여 심층 (123) 으로 전달된다. 심층 (123) 으로 전달된 열은, 복수의 서멀 비아 (130) 및 배선 (128) 을 통하여 금속체 (148) 로 전달된다. 금속체 (148) 로 전달된 열은, 비스 (150) 를 통하여 다른 구조체로 방열된다. 이상과 같이 실장 기판 (120) 이 심층 (123) 을 가짐으로써, 촬상칩 (100) 의 열을 금속체 (148) 로 전달하는 방열 경로를 구축할 수 있다.
도 8 에 나타내는 바와 같이, 제 1 층 (121) 은 단층의 배선층인 데 반하여, 제 2 층 (122) 은 다층의 배선층이다. 요컨대, 심층 (123) 은, 촬상칩 (100) 이 실장되는 측에 편위하여 배치 형성되어 있다. 제 1 층 (121) 이 다층의 배선층이면, 제 1 층 (121) 의 프리프레그층의 두께가 증가하기 때문에, 방열 특성이 저하된다.
제 2 실시형태의 촬상 유닛 (10) 에서는, 제 1 층 (121) 이 단층의 배선층이므로, 제 1 층 (121) 이 다층의 배선층인 경우에 비하여, 촬상칩 (100) 과 심층 (123) 이 가깝다. 요컨대, 제 1 층 (121) 이 다층의 배선층인 경우에 비하여, 프리프레그층 (124) 의 두께가 얇다. 전열 경로가 짧아지므로, 제 1 층 (121) 이 다층의 배선층인 경우에 비하여 방열 특성은 높아진다.
실장 기판 (120) 은, 전체적으로 4 층의 배선 패턴을 갖는다. 제 2 실시형태의 촬상 유닛 (10) 에서는, 방열 특성의 관점에서 제 1 층 (121) 을 단층으로 했기 때문에, 그만큼 제 2 층에 배선 패턴이 적층된다. 결과적으로, 배선 패턴의 수는 심층을 중심으로 비대칭으로 되어 있다.
또, 심층 (123) 을 촬상칩 (100) 에 근접시킴으로써, 형성해야 할 서멀 비아의 개수를 줄일 수 있다. 따라서, 심층 (123) 을 촬상칩 (100) 에 근접시키는 구성은, 방열 특성에 더하여, 비용 및 제조 공정의 관점에서도 유리하다.
촬상 유닛 (10) 의 수분 및 가스 (예를 들어 대기 중의 아황산 가스) 에 대한 내성에 대해 설명한다. 촬상 유닛 (10) 의 내부에 수분 및 가스가 침입하면, 촬상칩 (100) 의 촬상 성능이 저하된다. 구체적으로는, 수분이 밀봉 공간 내에 침입하면, 밀봉 공간 내외의 온도차에 의해 촬상칩 (100), 광학 소자 (160) 에 결로된다. 결로 및 결로가 원인이 되어 곰팡이가 생기면, 결상되는 광학 이미지를 일그러지게 하므로, 출력되는 화상 품질이 저하된다. 한편, 가스가 밀봉 공간 내에 침입하면, 촬상칩 (100) 내부의 회로의 산화 및 부식을 촉진시켜, 촬상칩 (100) 의 파괴를 초래한다.
제 2 실시형태의 촬상 유닛 (10) 에서는, 심층 (123) 은 메탈 코어이다. 금속은, 수지에 비하여 수분 및 가스를 차단하는 능력이 높다. 실장 기판 (120) 에 있어서의 촬상칩 (100) 과 반대측의 면으로부터 침입한 수분 및 가스는, 심층 (123) 에 의해 차단된다. 따라서, 내수성 및 내가스성을 높일 수 있다.
도 9 는, 제 2 실시형태에 관련된 촬상 장치의 일례인 카메라 (400) 의 모식적 단면도이다. 카메라 (400) 는, 렌즈 유닛 (500) 및 카메라 보디 (600) 를 구비한다. 카메라 보디 (600) 에는, 렌즈 유닛 (500) 이 장착된다. 렌즈 유닛 (500) 은, 그 경통 내에 광축 (410) 을 따라 배열된 광학계를 구비하고, 입사되는 피사체 광속을 카메라 보디 (600) 의 촬상 유닛 (10) 으로 유도한다.
카메라 보디 (600) 는, 렌즈 마운트 (550) 에 결합되는 보디 마운트 (660) 의 후방에 메인 미러 (672) 및 서브 미러 (674) 를 구비한다. 메인 미러 (672) 는, 렌즈 유닛 (500) 으로부터 입사한 피사체 광속에 경사 형성되는 경사 형성 위치와, 피사체 광속으로부터 퇴피하는 퇴피 위치 사이에서 회전 운동할 수 있게 축지지된다. 서브 미러 (674) 는, 메인 미러 (672) 에 대해 회전 운동할 수 있게 축지지된다.
핀트판 (652), 펜타프리즘 (654), 메인 미러 (672), 서브 미러 (674) 는, 구조체로서의 미러 박스 (670) 에 지지된다. 이와 같이 미러 박스 (670) 는, 여러 가지의 구조체가 장착되는, 카메라 (400) 에 있어서 중심이 되는 구조체이다. 이 때문에, 미러 박스 (670) 는, 금속 등의 강성이 높은 재료에 의해 형성된다. 또, 미러 박스 (670) 에는, 촬상 유닛 (10) 의 열이 방열되므로, 비열 용량이 큰 재료에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 상기 서술한 바와 같이, 미러 박스 (670) 는, 장착공 (146) 을 통하여 촬상 유닛 (10) 에 장착된다. 미러 박스 (670) 에 촬상 유닛 (10) 이 직접 장착되기 때문에, 미러 박스 (670) 와 촬상칩 (100) 의 상대적인 위치 관계의 오차를 저감시킬 수 있다. 미러 박스 (670) 는 기준이 되는 구조체이므로, 광축에 대해 엄밀하게 위치 맞춤할 수 있다. 메인 미러 (672) 및 서브 미러 (674) 가 퇴피 위치로 퇴피되고, 셔터 유닛 (340) 의 선막 및 후막이 열린 상태로 되면, 렌즈 유닛 (500) 을 투과하는 피사체 광속은, 촬상칩 (100) 의 수광면에 도달한다.
촬상 유닛 (10) 의 후방 (z 축 플러스 방향) 에는, 보디 기판 (620) 및 배면 표시부 (634) 가 순차 배치된다. 액정 패널 등이 채용되는 배면 표시부 (634) 는, 카메라 보디 (600) 의 배면에 나타난다. 배면 표시부 (634) 는, 촬상칩 (100) 으로부터의 출력 신호로부터 생성되는 화상을 표시한다. 배면 표시부 (634) 는, 심층 (123) 에 대해 촬상칩 (100) 과는 반대측에 배치 형성된다.
보디 기판 (620) 에는, CPU (622), 화상 처리 ASIC (624) 등의 전자 회로가 실장된다. 촬상칩 (100) 의 출력 신호는, 플렉시블 기판 (621) 을 통하여 당해 출력 신호를 처리하는 처리칩인 화상 처리 ASIC (624) 로 인도된다. 화상 처리 ASIC (624) 는, 심층 (123) 에 대해 촬상칩 (100) 과는 반대측에 배치 형성된다.
촬상 유닛 (10) 의 후단에 배치된 화상 처리 ASIC (624) 등의 전자 회로, TFT 드라이버, 액추에이터 등은 노이즈의 발생원이 될 수 있다. 이들 노이즈의 발생원과 촬상칩 (100) 사이에 심층 (123) 이 배치되어 있으므로, 당해 노이즈의 발생원으로부터 발생하는 전자파를, 심층 (123) 에 의해 차단할 수 있다. 또, 촬상 유닛 (10) 의 후단에 배치된 화상 처리 ASIC (624) 등의 전자 회로로부터의 복사열도 차단할 수 있다.
이상의 설명에서는, 환위 부재 (140) 는 금속과 수지가 인서트 성형된 재료를 사용하는 것으로 했지만, 환위 부재 (140) 의 재료는 이것에 한정되지 않는다. 도 10 은, 변형예 1 에 관련된 촬상 유닛 (20) 의 모식 단면도이다. 도 10 에 있어서, 도 8 과 동일한 부호를 붙인 요소는, 도 8 에 있어서 설명한 요소와 동일한 기능 및 구성을 갖는다.
촬상 유닛 (20) 에서는, 환위 부재 (140) 는, 금속 단체에 의해 형성되어 있다. 이 경우에는, 금속과 수지가 인서트 성형된 재료를 사용하는 경우에 비하여, 더욱 방열 특성을 높일 수 있다. 또한, 환위 부재 (140) 와 다른 구조체의 장착이라는 관점에서는, 환위 부재 (140) 는, 구조체로의 장착에 요구되는 강성을 만족하는 수지 단체에 의해 형성되어도 된다. 이 경우에는, 촬상칩 (100) 과 광학 소자 (160) 사이의 거리를 유지하면서, 환위 부재 (140) 를 경량화시킬 수 있다.
이상의 설명에서는, 환위 부재 (140) 는 일정한 두께를 갖는 것으로 했지만, 구조체로의 장착에 요구되는 강성 등을 만족하는 것이면, 환위 부재 (140) 는 일정한 두께에 한정되지 않는다. 도 11 은, 변형예 2 에 관련된 촬상 유닛 (30) 의 모식 단면도이다. 도 11 에 있어서, 도 8 과 동일한 부호를 붙인 요소는, 도 8 에 있어서 설명한 요소와 동일한 기능 및 구성을 갖는다.
촬상 유닛 (30) 에서는, 환위 부재 (140) 에 있어서의 실장 기판 (120) 및 광학 소자 (160) 로부터 외측으로 연신된 연신 부분 (156) 의 두께가, 실장 기판 (120) 과 광학 소자 (160) 사이에 끼인 본체 부분 (155) 의 두께보다 얇게 되어 있다. 이로써, 촬상칩 (100) 과 광학 소자 (160) 사이의 거리를 유지하면서, 환위 부재 (140) 를 경량화시킬 수 있다. 연신 부분 (156) 은, 밀링에 의해 형성할 수 있다. 한편, 환위 부재 (140) 의 재료로서 금속이 사용되고 있으면, 연신 부분 (156) 의 두께를, 본체 부분 (155) 의 두께보다 두껍게 함으로써, 환위 부재 (140) 의 방열 특성을 높일 수도 있다. 연신 부분 (156) 의 두께를 두껍게 함으로써, 환위 부재 (140) 의 강성도 높일 수 있다.
이상의 설명에서는, 촬상칩 (100) 의 화소 신호는 본딩 와이어 (110) 를 통하여 배선 (126) 으로 전송되었는데, 화소 신호의 전송 방법은, 본딩 와이어 (110) 를 통한 방법에 한정되지 않는다. 도 12 는, 변형예 3 에 관련된 촬상 유닛 (40) 의 모식 단면도이다. 도 12 에 있어서, 도 8 과 동일한 부호를 붙인 요소는, 도 8 에 있어서 설명한 요소와 동일한 기능 및 구성을 갖는다.
촬상 유닛 (40) 에서는, 촬상칩 (100) 은, 이면 조사형의 MOS 이미지 센서이다. 이면 조사형의 MOS 이미지 센서에서는, 화소 신호를 전송하는 배선층은, 화소보다 실장 기판 (120) 측에 배치되어 있다. 따라서, 촬상칩 (100) 에 있어서의 실장 기판 (120) 측의 면으로부터 화소 신호를 취출할 수 있다. 여기서는, 촬상칩 (100) 은, 배선 (126) 과 범프 (138) 에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 이로써, 촬상칩의 화소 신호를 실장 기판 (120) 에 전송할 수 있다.
촬상칩 (100) 과 실장 기판 (120) 을 범프 접합하는 경우에는, 촬상칩 (100) 의 배치 위치는, 범프 (138) 의 높이 분만큼 실장 기판 (120) 으로부터 떨어진다. 따라서, 촬상칩 (100) 의 하면에 배선 패턴의 배선으로서 방열용 배선을 형성하는 대신에, 촬상칩 (100) 과 실장 기판 (120) 사이를 메우는 히트 싱크 (139) 를 별도 형성해도 된다. 이로써, 촬상칩 (100) 의 열을 실장 기판 (120) 으로 빠져나가게 할 수 있다.
도 13 은, 변형예 4 에 관련된 촬상 유닛 (50) 의 모식 단면도이다. 도 13 에 있어서, 도 8 과 동일한 부호를 붙인 요소는, 도 8 에 있어서 설명한 요소와 동일한 기능 및 구성을 갖는다. 촬상 유닛 (50) 은, 촬상칩 (100) 의 적어도 일부를 수용하는 오목부 (138) 가 심층 (123) 에 형성되어 있는 점에서, 도 8 에 나타낸 촬상 유닛 (10) 의 구성과 상이하다. 오목부 (138) 는 바닥면과 내벽면으로 형성되어 있다. 촬상칩 (100) 은 오목부 (138) 의 바닥면 상에 실장되어 있다.
오목부 (138) 는 심층 (123) 을 가공함으로써 형성된다. 오목부 (138) 는 예를 들어 밀링에 의해 형성된다. 이와 같이 오목부 (138) 에 가공을 실시함으로써, 오목부 (138) 의 바닥면의 평면성도 향상시킬 수 있다. 또한, 오목부 (138) 의 바닥면에 실장되는 촬상칩 (100) 의 평탄성을 확보할 수 있다.
촬상칩 (100) 이 오목부 (138) 에 수용되는 구성에서는, 촬상칩 (100) 의 측면과 오목부 (138) 의 내벽면 사이를 열전도성이 높은 수지재 (139) 로 충전하면 된다. 이로써, 촬상칩 (100) 의 측면으로부터도 당해 수지재 (139) 를 통하여 심층 (123) 으로 방열할 수 있다.
또, 촬상칩 (100) 이 오목부 (138) 에 수용됨으로써, 촬상칩 (100) 과 광학 소자 (160) 의 간격을 넓힐 수 있다. 광학 소자 (160) 에 먼지, 이물질 등이 부착되거나 광학 소자 (160) 에 흠집이 나거나 하는 경우에는, 촬상 화상에 그것들이 반사되어 찍힐 우려가 있는데, 촬상칩 (100) 과 광학 소자 (160) 의 간격을 넓힘으로써, 반사 글레어에 의한 영향을 저감시킬 수 있다. 또, 촬상칩 (100) 이 오목부 (138) 에 수용되므로, 그 만큼 환위 부재 (140) 의 두께를 얇게 할 수도 있다.
오목부 (138) 의 깊이가, 촬상칩 (100) 의 두께보다 깊은 경우에는, 오목부 (138) 의 개구면보다 촬상칩 (100) 의 수광면이 낮아진다. 이 때문에, 촬상칩 (100) 의 주변부에 대해 경사 방향으로부터 입사되는 광이 도달하지 않는 경우가 있다. 이 경우에는, 경사 방향으로부터 입사되는 광이 촬상칩 (100) 에 도달하도록, 오목부 (138) 의 내벽을 모따기하여 테이퍼 형상으로 하면 된다. 또한, 오목부 (138) 대신에, 심층 (123) 은 평면 가공이 실시된 볼록부를 갖고, 촬상칩 (100) 은 당해 볼록부에 실장되어도 된다. 또한, 오목부 (138) 대신에, 심층 (123) 은 프리프레그층 (124) 에 개구가 형성됨으로써 노출된 노출면을 갖고, 촬상칩 (100) 은 당해 노출면에 실장되어도 된다.
촬상 유닛의 광학 소자 (160) 로서 수정 로우 패스 필터를 사용할 수도 있다. 카메라 (400) 에 수정 로우 패스 필터가 복수로 나누어 배치되는 경우에는, 그 중의 하나를 광학 소자 (160) 대신에 배치해도 된다.
금속체 (148) 에 있어서의 촬상칩 (100) 측의 단부에 기립 굽힘 가공을 실시할 수도 있다. 이 경우에는, 금속체 (148) 에 있어서의 촬상칩 (100) 측의 단부는, 실장 기판 (120) 측의 면으로부터 광학 소자 (160) 측의 면을 향하여 연신되는 부분을 갖는 것이 된다. 따라서, 환위 부재 (140) 의 강성을 더욱 높일 수 있다.
이상의 설명에서는, 심층 (123) 은, 실장 기판 (120) 의 주면 방향의 전체에 걸쳐 형성되어 있었는데, 심층 (123) 은, 적어도 촬상칩 (100) 에 대응하는 영역에 형성되어 있으면 된다. 촬상칩 (100) 에 대응하는 영역에 심층 (123) 이 형성되어 있으면, 서멀 비아 (130) 에 의해 촬상칩 (100) 의 열을 심층 (123) 으로 전달할 수 있다. 또, 내수성 및 내가스성의 관점에서는, 실장 기판 (120) 에 심층 (123), 즉 강성이 높은 금속층이 형성되어 있지 않아도, 강성에 관계없이 금속층이 형성되어 있으면 된다. 당해 금속층의 두께는, 예를 들어 배선 패턴 (125) 및 배선 패턴 (135) 과 동일해도 된다. 금속층은, 다층으로 형성되어 있어도 된다. 이 경우에는, 다층으로 형성된 금속층을 촬상칩 (100) 의 실장면 상에 겹쳐 투영한 경우에, 다층으로 형성된 금속층이 전체적으로 환위 부재에 환위되는 영역을 간극없이 덮고 있으면 된다. 이로써, 다층으로 형성된 금속층 전체로서 수분 및 가스의 침입을 차단할 수 있다.
이상의 설명에서는, 실장 기판 (120) 의 심층 (123) 은 금속으로 형성되는 것으로 했지만, 환위 부재 (140) 와 다른 구조체의 장착이라는 관점에서는, 실장 기판 (120) 의 강성 자체는 문제가 되지 않기 때문에, 수지 등의 절연 재료로 형성되어도 된다. 즉, 심층 (123) 은 수지 코어여도 된다. 절연 재료로서 예를 들어 FR4 를 사용할 수 있다. 동일하게, 환위 부재 (140) 와 다른 구조체의 장착이라는 관점에서는, 실장 기판은 코어 기판에 한정되지 않고, 유기 기판이어도 되고 세라믹 기판이어도 된다. 이상과 같이, 환위 부재 (140) 가 구조체로의 장착에 요구되는 강성을 만족시키면 되므로, 실장 기판의 선택에 대한 자유도는 높다.
이상의 설명에서는, 환위 부재 (140) 는 장착부로서 장착공 (146) 을 갖는 것으로 했는데, 장착부는 돌기부에 의해 실현되어도 된다. 이 경우에는, 금속을 사용하여 돌기부를 형성함으로써, 장착된 구조체에 대해 효율적으로 방열할 수 있다. 또한, 환위 부재 (140) 는 다른 구조체에 직접 장착되는 것으로 했지만, 방열의 관점에서는, 열적으로 별도의 구조체에 연결되어 있으면, 환위 부재 (140) 가 직접 별도의 구조체에 장착되어 있지 않아도 된다. 또, 다른 구조체 이외에 추가로 별도의 구조체를 환위 부재 (140) 에 장착하는 경우에는, 당해 다른 구조체를 장착하기 위한 다른 장착부가 추가로 형성되어 있어도 된다. 이 경우에는, 당해 별도의 장착공에 나사 홈을 형성해도 된다. 이로써, 비스 고정한 경우의 체결의 강도를 높일 수 있다.
이상의 설명에서는, 촬상칩 (100) 은 배선 (127) 에 실장되는 것으로 했는데, 제 1 층 (121) 의 중앙 부분에 개구를 형성하고, 개구가 형성됨으로써 노출된 심층 (123) 에 직접 실장되어도 된다. 이 경우에는, 전열 경로는, 촬상칩 (100) 이 제 1 층 (121) 을 통하지 않고 심층 (123) 에 접촉 배치된 접촉면으로서 형성된다. 촬상칩 (100) 과 심층 (123) 이 직접 접하고 있으므로, 촬상칩 (100) 에서 발생하는 열에 대한 방열 특성을 보다 높일 수 있다.
환위 부재의 형상의 배리에이션에 대해 설명한다. 도 14 는, 환위 부재의 형상의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 14 에 있어서, 도 8 과 동일한 부호를 붙인 요소는, 도 8 에 있어서 설명한 요소와 동일한 기능 및 구성을 갖는다. 도 14(a) 는, 촬상 유닛 (50) 을 광학 소자 (160) 측에서 본 도면이다. 도 14(b) 는 촬상 유닛 (50) 의 측면도이다. 도 14(c) 는 촬상 유닛 (50) 을 실장 기판 (120) 측에서 본 도면이다. 도 14(d) 는, 도 14(a) 의 B-B 단면을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 또한, 여기서는 환위 부재의 형상의 설명을 의도하고 있기 때문에, 실장 기판 (120) 에 대해서는 간략화하여 도시하고 있다. 또, 촬상 유닛 (50) 에서는, 실장 기판 (120) 의 면적은, 광학 소자 (160) 의 면적보다 약간 크다.
환위 부재 (240) 는, 전체적으로 지면의 상하 방향으로 긴, 모서리가 둥근 장방 형상이다. 환위 부재 (240) 는, 중앙 부분에 개구부 (181) 를 갖는다. 촬상칩 (100) 은, 환위 부재 (240) 의 개구부 (181) 에 배치되어 있다. 환위 부재 (240) 에 있어서, 촬상칩 (100) 을 사이에 둔 지면의 상하의 영역인 상부 영역 (184), 하부 영역 (185) 에는, 전체의 장방 형상에 대해 절결부 (186, 187, 188) 가 형성되어 있다.
절결부 (186) 는, 상부 영역 (184) 에 있어서의 상단의 중앙 부분에 형성되어 있다. 한편, 절결부 (187, 188) 는, 하부 영역 (185) 에 있어서의 하단의 좌우의 양단 부분에 각각 형성되어 있다. 절결부 (186) 는, 파인더 광학계의 밀어냄 부분을 피하도록 형성되어 있다. 따라서, 촬상 유닛 (50) 이 카메라에 실장된 경우에는, 촬상 유닛 (50) 과 파인더 광학계는 서로 간섭하지 않는다. 절결부 (187) 는, 외부 배터리와 접속하기 위한 커넥터 등을 피하도록 형성되어 있다. 따라서, 촬상 유닛 (50) 이 카메라에 실장된 경우에는, 촬상 유닛 (50) 과 외부 배터리와 접속하기 위한 커넥터 등은 서로 간섭하지 않는다. 절결부 (188) 는, 비디오 신호 출력용 커넥터 등이 배치 형성되어 있는 인터페이스 기판을 피하도록 형성되어 있다. 따라서, 촬상 유닛 (50) 이 카메라에 실장된 경우에는, 촬상 유닛 (50) 과 인터페이스 기판은 서로 간섭하지 않는다. 이와 같이, 카메라의 구성 부재에 따른 절결부 (186, 187, 188) 가 형성됨으로써, 카메라의 구성 부재에 간섭하지 않고 카메라에 촬상 유닛 (50) 을 배치할 수 있다. 또, 절결부 (186, 187, 188) 가 형성됨으로써, 환위 부재 (140) 의 경량화도 도모할 수 있다.
상부 영역 (184) 및 하부 영역 (185) 은 각각 장착부로서 장착공 (182) 을 갖는다. 여기서는, 장착공 (182) 은, 상부 영역 (184) 에 있어서의 상단의 좌우 양단에 각각 1 개 형성됨과 함께, 하부 영역 (185) 의 하단의 중앙 부분에 1 개 형성되어 있다. 보다 상세하게는, 2 개의 장착공 (182) 이, 절결부 (186) 를 사이에 두고 절결부 (186) 의 양측에 각각 형성되어 있다. 나머지 하나의 장착공 (182) 이, 절결부 (187) 와 절결부 (188) 사이에 끼인 영역에 형성되어 있다. 이와 같이 3 개의 장착공 (182) 이 각각의 사이의 거리를 넓혀 형성되어 있기 때문에, 촬상 유닛 (50) 이 다른 구조체에 장착되는 경우에 당해 다른 구조체에 대한 장착 각도를 보다 정밀하고 정확하게 조정할 수 있다.
상부 영역 (184) 및 하부 영역 (185) 은 각각 위치 결정공 (183) 을 갖는다. 여기서는, 위치 결정공 (183) 으로서 끼워맞춤공이 상부 영역 (184) 의 상단에 1 개 형성됨과 함께, 위치 결정공 (183) 으로서 장공이 하부 영역 (185) 의 하단에 1 개 형성되어 있다. 보다 상세하게는, 끼워맞춤공이 절결부 (186) 의 측부에 형성되고, 장공이 절결부 (187) 와 절결부 (188) 사이에 끼인 영역에 형성되어 있다. 이와 같이 2 개의 위치 결정공 (183) 이 당해 위치 결정공 (183) 사이의 거리를 넓혀 형성되어 있기 때문에, 위치 결정 정밀도를 높일 수 있다.
환위 부재 (240) 는, 촬상칩 (100) 이 배치된 영역의 주변에 라이트닝 홀부 (189) 를 갖는다. 여기서는, 촬상칩 (100) 의 좌우의 변, 및 윗변의 주변에 각각 라이트닝 홀부 (189) 를 갖는다. 이로써, 환위 부재 (140) 를 경량화시킬 수 있다.
환위 부재 (240) 의 개구부 (181) 의 내벽면에 반사 방지막이 형성되어 있어도 된다. 반사 방지막은 예를 들어, 개구부 (181) 의 내벽면을 흑색으로 도장함으로써 형성할 수 있다.
이상의 설명에서는, 절결부 (187) 는, 외부 배터리와 접속하기 위한 커넥터 등을 피하도록 형성되어 있는 것으로 했지만, 절결부 (187) 는, FPC 의 땜납 실장 스페이스에 사용되는 경우도 있다. 즉, 이 경우에는, 절결부 (187) 는 실장 스페이스를 확보할 목적으로 형성되어 있다.
촬상 유닛의 후단에 형성된 화상 처리 ASIC 등이 실장된 기판에 촬상 유닛을 장착하면, 미러 박스에 대한 촬상칩의 위치 결정에 누적 오차가 축적되기 쉬웠다. 그러나, 제 2 실시형태에 있어서의 촬상 유닛에 의하면, 그러한 문제는 감소된다.
도 15a 는, 제 3 실시형태에 관련된, 실장 기판의 일례로서의 구조체 기판 (100) 을 구비하는 촬상 유닛 (300) 의 사시도이다. 구조체 기판 (100) 은, 구조체로서 기능하는 메탈 코어 기판이다. 제 3 실시형태에 있어서의 구조체 기판 (100) 은, 메탈 코어 기판을 형성하는 코어로서의 금속층 (110) 이, 수지층 (120) 의 외부 가장자리부보다 신연 (伸延) 된다. 금속층 (110) 은 구리, 알루미늄, 니켈 합금 등의 금속에 의해 형성되고, 요구되는 강성에 알맞은 두께를 갖는다.
제 3 실시형태에 있어서의 촬상 유닛 (300) 은, 전자기기의 일례로서 일안 리플렉스 카메라에 적용되는 경우를 상정하는데, 전자기기에 사용되는 경우의 금속층 (110) 의 두께는, 0.2 ㎜ 이상 2.0 ㎜ 미만이 바람직하다. 이 정도의 두께를 갖게 함으로써, 메탈 코어 기판 그 자체가 다른 구조물이 직접적으로 결합되는 구조체로서의 기능을 담당할 수 있다.
수지층 (120) 의 표면에는, 회로 패턴이 형성되어 있고, 입사되는 피사체 광속을 광전 변환하는 촬상칩 (130) 이 COB 실장에 의해 실장되어 있다. COB 실장은, 실장되는 촬상칩 (130) 을, 예를 들어 비스를 통하여 구조체에 장착되는 종래의 마운트보다, 구조체로서의 구조체 기판 (100) 에 대해 양호한 정밀도로 위치 결정할 수 있다. 따라서, 일안 리플렉스 카메라에 촬상 유닛 (300) 을 장착하는 경우, 구조체 기판 (100) 은, 공차의 축적을 저감시킬 수 있으므로, 촬상칩 (130) 에 대한 다른 구조체의 장착 오차를 억제할 수 있다.
또한, 제 3 실시형태의 촬상 유닛 (300) 에 있어서는, 피사체 광속이 촬상칩 (130) 으로 입사되는 방향을 z 축 방향, 촬상칩 (130) 의 길이 방향을 x 축 방향, 폭 방향을 y 축 방향으로 정한다. 특히 ＋ 방향을 도시하는 바와 같이 정한다. 도 15b 내지 도 18 에 있어서, 도 15a 의 좌표축을 기준으로 하여 각각의 도면의 방향을 알 수 있도록 좌표축을 표시한다.
수지층 (120) 의 표면에는, 촬상칩 (130) 외에도, 여러 가지 회로 소자 (140), 커넥터 (150) 등이 실장된다. 커넥터 (150) 는, 예를 들어 플렉시블 기판에 접속되어, 촬상칩 (130) 의 출력을 외부의 처리 회로로 인도하는 역할을 담당한다.
제 3 실시형태에 관련된 구조체 기판 (100) 은, 코어로서의 금속층 (110) 이외에도 회로 패턴으로서의 금속층과 절연층으로서의 수지층이 교대로 적층된 다층 기판이다. 예를 들어 회로 소자 (140) 은, 비아를 통하여 내층의 회로 패턴에 접속되어 있다. 또, 금속층 (110) 은, 그라운드로서의 역할을 담당한다. 따라서, 금속층 (110) 은 회로 패턴의 그라운드 라인과 접속되어 있다.
수지층 (120) 의 외부 가장자리부보다 신연된 금속층 (110) 은, 신연된 부위인 신연부에 굽힘부를 갖고, 굽힘부에 의해 촬상칩의 실장 방향으로 굽혀진 신연부는 벽부를 형성한다. 벽부는, 촬상칩 (130) 의 폭 방향에 평행한 2 개의 수직 벽부 (111) 와 길이 방향에 평행한 2 개의 수평 벽부 (112) 를 포함한다. 즉, 수직 벽부 (111) 와 수평 벽부 (112) 는, 수지층 (120) 을 환위하도록 형성되어 있다. 따라서, 외부로부터 촬상칩 (130) 으로 돌아들어가는 미광 (迷光) 을 억제할 수 있다. 또, 외란 노이즈를 억제할 수도 있다. 수직 벽부 (111) 의 각각은, 부분적인 굽힘부를 추가로 2 개 지점 갖고, 각각의 굽힘부의 끝에 장착부 (113) 를 구비한다. 장착부 (113) 는 수지층 (120) 이 적층되는 평탄부와 평행하게 형성된다.
수직 벽부 (111), 수평 벽부 (112) 및 장착부 (113) 를 갖는 금속층 (110) 은, 전단 가공, 프레스 가공에 의해 금속판으로부터 형성한다. 그리고, 평탄부에 절연층으로서의 수지층과 회로 패턴으로서의 금속층을 교대로 적층하여 구조체 기판 (100) 을 형성한다. 또한, 수직 벽부 (111) 와 수평 벽부 (112) 를 드로잉 가공에 의해 형성하면, 각각의 단에 있어서 서로 연속하는 상자형 형상을 실현할 수 있다. 상자형 형상을 이루는 경우, 외부로부터의 미광을 보다 억제할 수 있다.
장착부 (113) 는 비스 (210) 를 유삽 (遊揷) 하기 위한 구멍부를 갖고, 다른 구조체는, 장착부 (113) 를 통하여 구조체 기판 (100) 에 비스 고정된다. 다른 구조체로는, 후술하는 바와 같이, 예를 들어 미러 박스를 들 수 있다. 미러 박스는, 구조체 기판 (100) 측으로 돌출된 위치 결정핀 (211) 을 갖는다. 장착부 (113) 의 일부는, 위치 결정핀 (211) 에 대응하는 위치 결정공 등을 갖는다.
도 15b 는, 도 15a 의 A-A 단면도이다. 상기 서술한 바와 같이, 촬상칩 (130) 은, 수지층 (120) 의 표면에 형성된 회로 패턴에 COB 실장되어 있다. 또한, 회로 패턴을 형성하는 금속층은 얇은 층이므로, 도면에 있어서는 생략하고 있다. 또, 도면에 있어서는, 촬상칩 (130) 이 실장된 수지층 (120) 과 금속층 (110) 을 사이에 두고 반대측에 적층된 수지층 (120) 을 대표하여 나타내는데, 상기 서술한 바와 같이, 다층화되어 있어도 된다.
금속층 (110) 에는, 수지층 (120) 에 실장된 내장 회로 소자 (141) 를 수용하는 수용 공간 (114) 이 형성되어 있다. 또, 촬상칩 (130) 이 실장된 수지층 (120) 과 금속층 (110) 을 사이에 두고 반대측에 적층된 수지층 (120) 의 표면에는, 서멀 버퍼판 (160) 이 적층되어 있다. 서멀 버퍼판 (160) 은, 방열판으로서의 기능을 담당하고, 예를 들어, 조면 가공된 금속판이 사용된다.
촬상칩 (130) 은, 환위 부재로서의 환위 부재 (131) 에 의해 환위된다. 환위 부재 (131) 는, 수지층 (120) 의 표면에 고착됨과 함께, 촬상칩 (130) 과 대향하도록 광학 소자 (132) 를 접착 지지한다. 이와 같은 구조에 의해, 촬상칩 (130) 은, 수지층 (120), 환위 부재 (131) 및 광학 소자 (132) 에 둘러싸인 밀봉 공간에 배치되게 된다. 따라서, 촬상칩 (130) 은, 외부로부터 침입하는 진애, 습기, 유해 가스로부터 보호된다. 또한, 밀봉 공간에 면하는 수지층 (120) 의 표면, 및 환위 부재 (131) 의 표면은, 반사 방지 도장이 실시되어 있다. 광학 소자 (132) 는 커버 유리여도 된다.
도 15a 를 사용하여 설명한 바와 같이, 수직 벽부 (111) 와 수평 벽부 (112) 는, 수지층 (120) 을 환위하도록 형성되어 있는데, 그 단면까지의 높이 (z 축 마이너스 방향의 거리) 는, 도 15b 에 나타내는 바와 같이, 촬상칩 (130) 의 수광면보다 높다. 이와 같은 높이로 설정함으로써, 외부로부터 진입하려고 하는 미광을 효과적으로 차단할 수 있다. 또한, 단면까지의 높이를, 도 15b 에 나타내는 바와 같이, 광학 소자 (132) 보다 높게 하면, 보다 효과적으로 미광을 차단할 수 있다.
도 16 은, 셔터 유닛 (340) 을 구비하는 촬상 유닛 (300) 의 분해 사시도이다. 셔터 유닛 (340) 은, 각각 전개 상태와 수용 상태를 취할 수 있는 선막과 후막으로 이루어지는 포컬 플레인 셔터와 이들을 구동하는 구동 유닛에 의해 구성된다.
셔터 유닛 (340) 은 촬상칩 (130) 과의 사이에서, 마스크 고무 (310), 광학 로우 패스 필터 (320), 누름판 (330) 을 협지하도록, 구조체 기판 (100) 의 장착부 (113) 에 장착된다. 구체적으로는, 셔터 유닛 (340) 및 누름판 (330) 은, 구조체 기판 (100) 의 장착부 (113) 와 동일한 장착부 (341, 331) 를 각각 구비한다. 장착부 (341, 331) 에 형성된 구멍부, 및 장착부 (113) 에 형성된 구멍부를 관통하는 비스 (210) 에 의해, 촬상 유닛 (300) 은 일체화된다. 또, 장착부 (341, 331) 은, 장착부 (113) 와 동일한 위치 결정공 등을 갖고, 셔터 유닛 (340) 및 누름판 (330) 도, 위치 결정핀 (211) 에 의해 구조체 (예를 들어 미러 박스) 에 대해 정밀하고 정확하게 위치 결정된다.
포컬 플레인 셔터는, 막 주행에 의해 정전기를 발생시키는 경우가 있다. 정전기는, 원활한 막 주행에 지장을 초래할 뿐만 아니라, 촬상칩 (130) 의 출력에 노이즈 성분이 혼입하는 요인이 되기도 한다. 그래서, 발생하는 정전기를 그라운드로 빠져나가게 하기 위하여, 포컬 플레인 셔터를 금속층 (110) 과 전기적으로 접속한다. 구체적으로는, 셔터 유닛 (340) 의 장착부 (341) 를 금속으로 형성하고, 포컬 플레인 셔터의 링크 기구와 접속한다. 그리고, 금속의 비스 (210) 를 채용함으로써, 장착부 (341) 와 금속층 (110) 의 일부인 장착부 (113) 를 전기적으로 접속한다. 이 경우, 장착부 (341) 는, 정전기를 빠져나가게 하는 접속부의 기능을 담당한다. 또한, 접속부는 금속층 (110) 의 다른 부위에 형성해도 된다.
도 17 은, 제 3 실시형태의 다른 예의 구조체 기판 (100) 을 구비하는 촬상 유닛 (300) 의 일부를 나타내는 사시도이다. 특히 도 17(a) 는, 촬상칩 (130) 이 관찰되는 방향으로부터의 사시도이고, 도 17(b) 는, 그 반대측에서의 사시도이다. 상기 서술한 제 3 실시형태와 다른 점을 중심으로 설명한다.
도 16 을 사용하여 설명한 실시형태에 의한 촬상 유닛 (300) 은, 누름판 (330) 을, 셔터 유닛 (340) 과 함께 조이는 구성이었다. 도 17 에 나타내는 촬상 유닛 (300) 은, 누름판 (330) 을, 셔터 유닛 (340) 과는 독립적으로 구조체 기판 (100) 에 고정시킨다. 구체적으로는, 누름판 (330) 은, 도 16 에서 나타내는 장착부 (331) 대신에, 수지층 (120) 측에 장착하기 위한 장착부 (332) 를 구비한다.
금속층 (110) 에 적층된 수지층 (120) 은, 장착부 (332) 의 비스공에 대응하는 스필 포트 (122) 를 갖는다. 또, 금속층 (110) 은, 도 17(b) 에 나타내는 바와 같이, 배면측으로 돌출되는 비스 받이부 (115) 를 구비한다. 비스 (212) 는, 장착부 (332) 측으로부터 비스 받이부 (115) 에 나사 삽입되어, 누름판 (330) 을 구조체 기판 (100) 에 고정시킨다. 이 때, 마스크 고무 (310) 및 광학 로우 패스 필터 (320) 도 협지되어, 구조체 기판 (100) 에 고정된다. 즉, 비스 받이부 (115) 는, 수지층 (120) 의 외부 가장자리부의 내측에 형성되고, 셔터 유닛 (340) 과 구조체 기판 (100) 사이에 끼인 공간에 위치하는 구조체인 누름판 (330), 마스크 고무 (310) 및 광학 로우 패스 필터 (320) 를 고정시키는 고정부로서의 역할을 담당한다. 이와 같이 구성함으로써, 예를 들어 광학 로우 패스 필터 (320) 에 첩착 (貼着) 되는 진동 소자를, 수지층 (120) 상의 회로 패턴에 접속하기 쉬워진다.
도 18 은, 촬상 유닛 (300) 을 구비하는 일안 리플렉스 카메라 (400) 의 단면도이다. 일안 리플렉스 카메라 (400) 는, 렌즈 유닛 (500) 및 카메라 보디 (600) 를 구비한다. 카메라 보디 (600) 에는 렌즈 유닛 (500) 이 장착된다. 렌즈 유닛 (500) 은, 그 경통 내에, 광축 (410) 을 따라 배열된 광학계를 구비하고, 입사되는 피사체 광속을 카메라 보디 (600) 의 촬상 유닛 (300) 으로 유도한다.
카메라 보디 (600) 는, 렌즈 마운트 (550) 에 결합되는 보디 마운트 (660) 의 후방에 메인 미러 (672) 및 서브 미러 (674) 를 구비한다. 메인 미러 (672) 는, 렌즈 유닛 (500) 으로부터 입사된 피사체 광속에 경사 형성되는 경사 형성 위치와, 피사체 광속으로부터 퇴피하는 퇴피 위치 사이에서 회전 운동할 수 있게 축지지된다. 서브 미러 (674) 는, 메인 미러 (672) 에 대해 회전 운동할 수 있게 축지지된다.
메인 미러 (672) 가 경사 형성 위치에 있는 경우, 렌즈 유닛 (500) 을 통하여 입사된 피사체 광속의 대부분은 메인 미러 (672) 에 반사되어 핀트판 (652) 으로 유도된다. 핀트판 (652) 은, 촬상칩 (130) 의 수광면과 공액 위치에 배치되고, 렌즈 유닛 (500) 의 광학계가 형성한 피사체 이미지를 가시화한다. 핀트판 (652) 에 형성된 피사체 이미지는, 펜타프리즘 (654) 및 파인더 광학계 (656) 를 통하여 파인더 (650) 로부터 관찰된다. 경사 형성 위치에 있는 메인 미러 (672) 로 입사된 피사체 광속의 일부는, 메인 미러 (672) 의 하프 미러 영역을 투과하여 서브 미러 (674) 로 입사된다. 서브 미러 (674) 는, 하프 미러 영역으로부터 입사된 광속의 일부를, 합초 광학계 (680) 를 향하여 반사한다. 합초 광학계 (680) 는, 입사 광속의 일부를 초점 검출 센서 (682) 로 유도한다.
핀트판 (652), 펜타프리즘 (654), 메인 미러 (672), 서브 미러 (674) 는, 구조체로서의 미러 박스 (670) 에 지지된다. 상기 서술한 바와 같이, 미러 박스 (670) 는, 장착부 (113) 를 통하여 촬상 유닛 (300) 에 장착된다. 메인 미러 (672) 및 서브 미러 (674) 가 퇴피 위치로 퇴피하고, 셔터 유닛 (340) 의 선막 및 후막이 열린 상태가 되면, 렌즈 유닛 (500) 을 투과하는 피사체 광속은, 촬상칩 (130) 의 수광면에 도달한다.
촬상 유닛 (300) 의 후방 (z 축 플러스 방향) 에는, 보디 기판 (620) 및 배면 표시부 (634) 가 순차 배치된다. 액정 패널 등이 채용되는 배면 표시부 (634) 는, 카메라 보디 (600) 의 배면에 나타난다. 보디 기판 (620) 에는, CPU (622), 화상 처리 ASIC (624) 등의 전자 회로가 실장된다. 촬상칩 (130) 의 출력은, 플렉시블 기판을 통하여 화상 처리 ASIC (624) 로 인도된다.
이상의 제 3 실시형태에 있어서는, 구조체 기판 (100) 을 다층 기판으로 하여 설명했는데, 단층 기판이어도 된다. 또, 구조체 기판 (100) 은, 장착부 (113) 에 의해 미러 박스 (670) 에 장착하는 예를 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어, 배면 표시부 (634) 를 포함하는 표시 유닛에 장착해도 된다. 혹은, 미러 박스 (670) 와 함께 표시 유닛에 장착해도 된다.
또, 제 3 실시형태에 있어서는, 수지층 (120) 은 금속층 (110) 의 평탄부에 적층되고, 신연부는 금속층 (110) 이 노출되는 형태를 설명하였다. 그러나, 예를 들어, 굽힘부 끝의 신연부에 충분한 영역을 형성하고, 당해 영역에 독립된 수지층 및 금속층을 적층시킴으로써, 평탄부에 적층한 메탈 코어 기판과는 별도의 메탈 코어 기판을 형성해도 된다. 즉, 코어가 되는 금속층 (110) 을 공통으로 하고, 복수 영역에 수지층과 회로 패턴을 적층한 다층 기판을 형성할 수 있다. 예를 들어, 독립된 다층 기판에, 포컬 플레인 셔터를 구동하는 구동 회로를 형성할 수 있다. 이와 같이 구성함으로써, 공간 절약화와 상호의 전기 간섭의 억제를 동시에 도모할 수 있다.
또, 제 3 실시형태에 있어서는, 촬상 장치로서 일안 리플렉스 카메라 (400) 를 예로 설명했는데, 카메라 보디 (600) 를 촬상 장치로 인식해도 된다. 또, 촬상 장치는, 미러 유닛을 구비하는 렌즈 교환식 카메라에 한정되지 않고, 미러 유닛을 갖지 않는 렌즈 교환식 카메라, 미러 유닛의 유무에 상관없이, 렌즈 일체식 카메라여도 된다. 또한, 구조체 기판 (100) 은, 촬상 장치로의 적용에 한정하지 않고, 여러가지 전자기기에도 적용할 수 있다.
제 3 실시형태에 특징적인 점을 나타낸다. 구조체 기판은, 금속층과 수지층이 적층된 메탈 코어 기판 중 적어도 하나의 상기 금속층이 상기 수지층의 외부 가장자리부보다 신연된 신연부를 갖고, 상기 신연부에 다른 구조체를 장착하기 위한 장착부가 형성되어 있다. 당해 구조체 기판은, 신연부에 있어서 굽힘부를 갖는다. 또, 굽힘부에 의해 촬상칩의 실장 방향으로 굽혀진 벽부의 단면은, 촬상칩의 수광면보다 높다. 또, 신연부를 갖는 금속층에, 셔터 유닛의 동작시에 발생하는 정전기를 빠져나가게 하는 접속부를 구비한다. 또, 신연부를 갖는 금속층은, 외부 가장자리부의 내측에, 셔터 유닛과 구조체 기판 사이에 끼인 공간에 위치하는 구조체를 고정시키는 고정부를 갖는다. 또, 구조체 기판은, 메탈 코어 기판을 형성하는 수지층과 금속층과는 독립적인 수지층과 금속층이 신연부에 적층된 다른 메탈 코어 기판을 갖는다.
또한, 제 2 실시형태에 있어서는, 환위 부재가, 다른 구조체를 장착하기 위한 장착부를 갖고 있다. 제 3 실시형태에 있어서의 촬상 유닛에 있어서는, 실장 기판이, 다른 구조체를 장착하기 위한 장착부를 갖고 있다. 다른 구조체에 장착하기 위한 장착부는, 환위 부재 및 실장 기판의 쌍방이 가져도 된다.
이하, 제 4 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명하는데, 발명은 이것에 한정되지 않는다. 제 4 실시형태의 설명에 있어서는, 적절히 XYZ 직교 좌표계를 설정하고, 그 XYZ 직교 좌표계를 참조하면서 각 부의 위치 관계에 대해 설명한다.
도 19 는, 제 4 실시형태에 관련된 촬상 장치 (1) 의 일례를 나타내는 분해 사시도, 도 20 은 단면도이다. 도 19 및 도 20 에 있어서, 촬상 장치 (1) 는 촬상칩 (2) 과 촬상칩 (2) 이 실장되는 실장 기판 (3) 을 구비하고 있다.
촬상칩 (2) 은, 촬상 센서 (반도체 이미지 센서) 를 포함한다. 촬상 센서는 고체 촬상 소자를 포함한다. 촬상 센서는 CCD 이미지 센서를 포함한다. 또한, 촬상 센서가 CMOS 이미지 센서를 포함해도 된다.
제 4 실시형태에 있어서, 실장 기판 (3) 은 메탈층을 갖는 배선판이다. 배선판은 예를 들어 프린트 배선판을 포함한다. 메탈층을 갖는 배선판의 일례로는, 메탈 코어 다층 프린트 배선판 (메탈 코어 기판으로도 불린다) 이, 이 특징을 가장 구현화하고 있다. 또한, 실장 기판 (3) 이 메탈층을 갖는 배선판과, 그 메탈층을 갖는 배선판과는 별도의 판을 포함해도 된다. 예를 들어, 실장 기판 (3) 이 메탈층을 갖는 배선판과 그 메탈층을 갖는 배선판을 지지하는 지지판을 포함해도 된다.
촬상칩 (2) 은, 표면 (2A) 과, 표면 (2A) 의 반대 방향을 향하는 이면 (2B) 을 갖는다. 실장 기판 (3) 은, 표면 (3A) 과, 표면 (3A) 의 반대 방향을 향하는 이면 (3B) 을 갖는다. 촬상칩 (2) 은, 실장 기판 (3) 의 표면 (3A) 과 대향하도록 배치된다. 촬상칩 (2) 의 이면 (2B) 과 실장 기판 (3) 의 표면 (3A) 이 대향한다.
촬상칩 (2) 의 표면 (2A) 은, 물체 (피사체) 로부터의 광이 입사되는 입사면을 포함한다. 촬상칩 (2) 은, 피사체로부터의 광이 입사되는 광학 소자 (렌즈) 와, 광학 소자로부터의 광이 입사되는 컬러 필터와, 컬러 필터로부터의 광이 입사되는 광전 변환 소자 (포토 다이오드) 를 갖는다.
도 20 에 나타내는 바와 같이, 촬상칩 (2) 은, 접속 부재 (10) 를 통하여, 실장 기판 (3) 과 전기적으로 접속된다. 제 4 실시형태에 있어서, 접속 부재 (10) 는 와이어를 포함한다. 촬상칩 (2) 은, 와이어를 통하여 실장 기판 (3) 과 전기적으로 접속된다. 즉, 제 4 실시형태에 있어서, 촬상칩 (2) 은, 실장 기판 (3) 에 와이어 본딩 (wire bonding) 실장된다. 와이어는 금속선이다. 와이어는 금 (Au) 으로 형성되어도 되고, 알루미늄 (Al) 으로 형성되어도 된다. 와이어 본딩 실장의 경우, 촬상칩 (2) 에 배치되는 패드와, 실장 기판 (3) 에 배치되는 패드가, 와이어를 통하여 전기적으로 접속된다.
또한, 촬상칩 (2) 이, 도 21 에 나타내는 같은 접속 부재 (11) 를 통하여, 실장 기판 (3) 과 전기적으로 접속되어도 된다. 도 21 에 있어서, 접속 부재 (11) 은, 범프로 불리는 돌기 전극을 포함한다. 촬상칩 (2) 은, 돌기 전극을 통하여 실장 기판 (3) 과 전기적으로 접속된다. 즉, 촬상칩 (2) 은, 실장 기판 (3) 에 플립 칩 실장 (flip chip mounting) 되어도 된다. 플립 칩 실장의 경우, 촬상칩 (2) 에 배치되는 단자와, 실장 기판 (3) 에 배치되는 단자가, 돌기 전극을 통하여 전기적으로 접속된다.
도 22 는, 실장 기판 (3) 의 일례를 나타내는 단면도이다. 도 22 에 나타내는 바와 같이, 실장 기판 (3) 은, 메탈층을 갖는 배선판을 포함하고, 금속층 (31) 과 절연층 (32) 을 갖는다. 또, 실장 기판 (3) 은 외층 회로 (33) 와, 스루홀 (34) 을 갖는다. 금속층 (31) 은, 베이스 메탈층, 혹은 금속 코어층으로도 불린다. 금속층 (31) 은, 예를 들어 구리 (Cu) 로 형성되어도 되고, 알루미늄 (Al) 으로 형성되어도 된다. 절연층 (32) 은 합성 수지로 형성된다. 또한, 절연층 (32) 이 무기 필러를 함유해도 된다. 스루홀 (34) 의 내부에, 예를 들어 도금법에 의해 금속막 (35) 이 형성된다.
도 22 에 나타내는 예에서는, 금속층 (31) 의 양측에 절연층 (32) 이 배치된다. 실장 기판 (3) 의 표면 (3A) 의 적어도 일부, 및 이면 (3B) 의 적어도 일부는 절연층 (32) 의 표면을 포함한다.
또한, 도 23 에 나타내는 바와 같이, 실장 기판 (30) 이, 절연층 (32) 과, 절연층 (32) 의 양측에 배치되는 금속층 (31) 을 포함해도 된다. 도 23 에 나타내는 예에서는, 실장 기판 (30) 의 표면 (3A) 의 적어도 일부, 및 이면 (3B) 의 적어도 일부는, 금속층 (31) 의 표면을 포함한다.
도 19 및 도 20 에 나타내는 바와 같이, 제 4 실시형태에 있어서, 촬상 장치 (1) 는 실장 기판 (3) 의 내부에 배치되는 전자 부품 (5) 을 구비하고 있다. 즉, 제 4 실시형태에 있어서, 실장 기판 (3) 은 전자 부품 (5) 을 내장한다.
제 4 실시형태에 있어서, 전자 부품 (5) 은, 예를 들어 신호 처리 회로를 포함한다. 또한, 전자 부품 (5) 이 저항기, 콘덴서, 및 인덕터 등의 수동 소자를 포함해도 된다. 또한, 전자 부품 (5) 이 집적 회로, 및 트랜지스터 등의 능동 소자를 포함해도 된다. 또한, 전자 부품 (5) 이 레귤레이터를 포함해도 된다. 또한, 전자 부품 (5) 이 촬상 센서로부터의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기를 포함해도 된다.
도 20 에 나타내는 바와 같이, 전자 부품 (5) 은 촬상칩 (2) 의 이면 (2B) 과 대향하도록 배치되어도 된다. 또, 도 19 에 나타내는 바와 같이, 전자 부품 (5) 은 촬상칩 (2) 의 주위의 적어도 일부에 배치되어도 된다. 바꾸어 말하면, 전자 부품 (5) 은 실장 기판 (3) 에 있어서, 촬상칩 (2) 과 대향하지 않도록 배치되어도 된다.
또, 제 4 실시형태에 있어서, 촬상 장치 (1) 는, 실장 기판 (3) 의 표면 (3A) 에 배치되는 전자 부품 (8) 을 구비하고 있다. 전자 부품 (8) 은 촬상칩 (2) 의 주위의 적어도 일부에 배치된다.
또한, 제 4 실시형태에 있어서, 실장 기판 (3) 의 내부에 전자 부품 (5) 이 배치되지 않아도 된다. 또한, 제 4 실시형태에 있어서, 표면 (3A) 에 전자 부품 (8) 이 배치되지 않아도 된다.
도 19 및 도 20 에 나타내는 바와 같이, 제 4 실시형태에 있어서, 촬상 장치 (1) 는 실장 기판 (3) 의 이면 (3B) 에 대향하도록 배치되고, 촬상칩 (2) 의 온도 변화를 억제하기 위한 억제 부재 (4) 를 구비하고 있다. 억제 부재 (4) 는 플레이트상으로서, 실장 기판 (3) 의 이면 (3B) 이 대향하는 표면 (4A) 과, 표면 (4A) 의 반대 방향을 향하는 이면 (4B) 을 갖는다. 제 4 실시형태에 있어서, 실장 기판 (3) 의 이면 (3B) 과 억제 부재 (4) 의 표면 (4A) 은 접촉된다. 또한, 이면 (3B) 과 표면 (4A) 의 적어도 일부가 떨어져도 된다. 제 4 실시형태에 있어서, 실장 기판 (3) 의 외형과 억제 부재 (4) 의 외형은 실질적으로 동등하다. 또한, 억제 부재 (4) 가 실장 기판 (3) 의 외형보다 작아도 되고, 커도 된다. 또한, 억제 부재 (4) 가 실장 기판 (3) 에 대해 복수 배치되어도 된다. 바꾸어 말하면, 실장 기판 (3) 의 이면 (3B) 의 복수의 영역과 대향하도록, 복수의 억제 부재 (4) 가 배치되어도 된다. 또, 억제 부재 (4) 는 블록상이어도 된다. 바꾸어 말하면, X 축 방향에 관한 억제 부재 (4) 의 치수가, Y 축 방향 또는 Z 축 방향에 관한 억제 부재 (4) 의 치수보다 커도 된다.
제 4 실시형태에 있어서, 억제 부재 (4) 는 구리 (Cu) 에 의해 형성된다. 또한, 억제 부재 (4) 는, 알루미늄 (Al) 에 의해 형성되어도 되고, 니켈 합금에 의해 형성되어도 된다. 니켈 합금은 예를 들어 42 알로이를 포함한다.
제 4 실시형태에 있어서, 억제 부재 (4) 는, 촬상칩 (2) 의 열을 방산하는 히트 싱크로서 기능한다. 촬상칩 (2) 이 발하는 열은, 실장 기판 (3) 을 통하여, 억제 부재 (4) 로부터 방산된다. 이로써, 촬상칩 (2) 이 작동된 경우, 그 촬상칩 (2) 의 온도 상승이 억제된다. 또한, 억제 부재 (4) 는 전자 부품 (5, 8) 등의 열을 방산시킬 수도 있다.
또, 억제 부재 (4) 는 표면 (4A) 측의 열이 이면 (4B) 측으로 전달되는 것을 억제한다. 또, 억제 부재 (4) 는, 이면 (4B) 측의 열이 표면 (4A) 측으로 전달되는 것을 억제한다. 예를 들어, 억제 부재 (4) 에 의해 촬상칩 (2) (혹은 전자 부품 (5, 8) 등) 의 열이, 이면 (4B) 이 면하는 공간으로 전달되는 것이 억제된다. 이로써, 표면 (4A) 측에 배치되는 촬상칩 (2) (혹은 전자 부품 (5, 8) 등) 이 열을 발해도, 이면 (4B) 이 면하는 공간에 배치되는 부재 (예를 들어 전기 회로, 제어 회로 등) 의 온도 변화 (온도 상승) 가 억제된다.
또, 억제 부재 (4) 에 의해, 이면 (4B) 이 면하는 공간에 배치되는 부재 (예를 들어 전기 회로, 제어 회로 등) 의 열이, 표면 (4A) 측에 배치되어 있는 촬상칩 (2) (혹은 전자 부품 (5, 8) 등) 으로 전달되는 것이 억제된다. 이로써, 이면 (4B) 이 면하는 공간에 배치되는 부재 (예를 들어 전기 회로, 제어 회로 등) 가 열을 발해도, 표면 (4A) 측에 배치되어 있는 촬상칩 (2) (혹은 전자 부품 (5, 8) 등) 의 온도 변화 (온도 상승) 가 억제된다.
또한, 억제 부재 (4) 는 생략되어도 된다. 예를 들어, 촬상칩 (2) (혹은 전자 부품 (5, 8) 등) 의 열이 실장 기판 (3) 으로부터 방산되어도 된다. 또, 억제 부재 (4) 를 생략한 경우에 있어서, 실장 기판 (3) 의 이면 (3B) 이 면하는 공간에 열을 발하는 부재 (예를 들어 전기 회로, 제어 회로 등) 가 배치되는 경우, 그 부재의 열이, 실장 기판 (3) 으로부터 방산되어도 된다. 또, 실장 기판 (3) 은 표면 (3A) 측의 열이 이면 (3B) 측으로 전달되는 것을 억제할 수 있고, 이면 (3B) 측의 열이 표면 (3A) 측으로 전달되는 것을 억제할 수 있다.
또, 제 4 실시형태에 있어서, 촬상 장치 (1) 는, 적어도 일부가 실장 기판 (3) 에 배치되고, 실장 기판 (3) 과 지지 부재 (100) 의 위치 맞춤을 하기 위한 얼라이먼트부 (6) 를 구비한다. 얼라이먼트부 (6) 는, 실장 기판 (3) 에 배치된 개구 (61) 와, 억제 부재 (4) 에 배치된 개구 (62) 를 포함한다. 또한, 억제 부재 (4) 가 생략되는 경우, 얼라이먼트부 (6) 는 개구 (61) 를 포함하고, 개구 (62) 를 포함하지 않는다.
제 4 실시형태에 있어서, 얼라이먼트부 (6) 는 촬상칩 (2) 의 주위에 2 개 배치된다. 또한, 얼라이먼트부 (6) 는 촬상칩 (2) 의 주위에 1 개 배치되어도 되고, 3 개 이상의 임의의 수만큼 배치되어도 된다.
제 4 실시형태에 있어서, 얼라이먼트부 (6) (개구 (61, 62)) 에, 지지 부재 (100) 의 돌기부 (101) 가 배치된다. 지지 부재 (100) 의 돌기부 (101) 가 개구 (61, 62) 에 배치됨으로써, 실장 기판 (3) 과 지지 부재 (100) 가 위치 맞춤된다. 또, 얼라이먼트부 (6) 에 의해 실장 기판 (3) 에 실장된 촬상칩 (2) 과 지지 부재 (100) 가 위치 맞춤된다.
또한, 얼라이먼트부 (6) 가, 실장 기판 (3) 및 억제 부재 (4) 의 적어도 일방에 배치된 돌기부를 포함해도 된다. 그 돌기부가 지지 부재 (100) 에 형성된 개구에 배치됨으로써, 실장 기판 (3) (촬상칩 (2)) 과 지지 부재 (100) 가 위치 맞춤된다.
또, 촬상 장치 (1) 는, 실장 기판 (3) 을 지지 부재 (100) 에 고정시킴과 함께, 실장 기판 (3) 에 실장된 촬상칩 (2) 과 지지 부재 (100) 의 위치를 조정할 수 있는 조정 기구 (7) 를 구비하고 있다. 도 19 및 도 20 에 나타내는 예에서는, 조정 기구 (7) 는 촬상칩 (2) 의 표면 (2A) 과 YZ 평면이 실질적으로 평행해지도록, 실장 기판 (3) 을 지지 부재 (100) 에 고정시킨다.
제 4 실시형태에 있어서, 조정 기구 (7) 는, 실장 기판 (3) 에 형성된 개구 (71) 와, 억제 부재 (4) 에 형성된 개구 (72) 와, 개구 (71, 72) 에 적어도 일부가 배치 가능한 고정 부재 (70) 를 갖는다.
얼라이먼트부 (6) 에 의해 실장 기판 (3) 및 억제 부재 (4) 와 지지 부재 (100) 가 위치 맞춤되면, 개구 (71) 의 위치와 개구 (72) 의 위치는 일치한다. 고정 부재 (70) 는 로드상이고, 고정 부재 (70) 의 적어도 일부는, 위치가 일치하고 있는 개구 (71, 72) 에 배치할 수 있다.
제 4 실시형태에 있어서, 고정 부재 (70) 는 수나사 부재를 포함한다. 고정 부재 (70) 는, 수나사 홈이 형성된 로드부 (70L) 와, 로드부 (70L) 의 일단에 배치된 플랜지부 (70F) 를 갖는다. 지지 부재 (100) 에는, 암나사 홈이 형성된 구멍 (100H) 이 형성된다. 로드부 (70L) 는, 지지 부재 (100) 의 구멍 (100H) 에 배치할 수 있다.
제 4 실시형태에 있어서, 개구 (71, 72) 는, 촬상칩 (2) 의 주위에 있어서, 3 개 배치된다. 고정 부재 (70), 및 지지 부재 (100) 의 구멍 (100H) 도, 개구 (71, 72) 에 대응하도록, 3 개 배치된다. 또한, 개구 (71, 72), 고정 부재 (70), 및 지지 부재 (100) 의 구멍 (100H) 이, 2 개 배치되어도 되고, 4 개 이상의 임의의 복수만큼 배치되어도 된다. 또한, 개구 (71, 72), 고정 부재 (70), 및 지지 부재 (100) 의 구멍 (100H) 은 1 개여도 된다.
고정 부재 (70) 가 개구 (71, 72) 에 배치된 상태에서, 고정 부재 (70) 의 로드부 (70L) 를 지지 부재 (100) 의 구멍 (100H) 에 비틀어넣음으로써, 실장 기판 (3) 및 억제 부재 (4) 가 지지 부재 (100) 에 고정된다. 또, 고정 부재 (70) 의 삽입량을 조정함으로써, 실장 기판 (3) (실장 기판 (3) 에 실장된 촬상칩 (2)) 과 지지 부재 (100) 의 위치가 조정된다. 예를 들어, 고정 부재 (70) 의 삽입량을 조정함으로써, X 축 방향에 관한 실장 기판 (3) (촬상칩 (2)) 의 위치가 조정된다. 또, 복수의 고정 부재 (70) 의 삽입량의 각각을 조정함으로써 θY, 및 θZ 방향에 관한 실장 기판 (3) (촬상칩 (2)) 의 위치가 조정된다.
또, 촬상 장치 (1) 는, 적어도 일부가 실장 기판 (3) 의 표면 (3A) 에 지지되고, 실장 기판 (3) 과의 사이에 있어서 촬상칩 (2) 이 배치되는 공간을 형성하는 커버 부재 (9) 를 구비하고 있다. 제 4 실시형태에 있어서, 커버 부재 (9) 는, 촬상칩 (2) 의 주위에 배치되는 환위 부재로서의 환위 부재 (92) 와, 환위 부재 (92) 에 지지되는 광학 소자 (91) 를 갖는다. 광학 소자 (91) 는, 촬상칩 (2) 의 표면 (2A) 과 대향하도록 배치된다. 피사체로부터의 광은, 광학 소자 (91) 를 통하여 촬상칩 (2) 의 표면 (2A) 으로 입사된다. 광학 소자 (91) 는, 커버 유리여도 된다. 커버 유리는 유리 플레이트여도 된다.
도 24 는, 제 4 실시형태에 관련된 촬상 장치 (1) 를 구비하는 전자 카메라 (200) 의 일례를 나타내는 도면이다. 제 4 실시형태에 있어서, 촬상 장치 (1) 는, 전자 카메라 (200) 의 보디 (100B) 에 고정된다. 조정 기구 (7) 의 고정 부재 (70) 는, 실장 기판 (3) 을 보디 (100B) 에 고정시킨다. 조정 기구 (7) 는, 촬상칩 (2) 과 보디 (100B) 의 위치를 조정할 수 있다. 또, 조정 기구 (7) 는, 촬상칩 (2) 과 전자 카메라 (200) 의 렌즈 (200L) 의 위치를 조정할 수 있다. 예를 들어, 조정 기구 (7) 는, 렌즈 (200L) 의 광축에 대한 촬상칩 (2) 의 표면 (2A) 의 위치를 조정할 수 있다.
도 25 는, 제 4 실시형태에 관련된 촬상 장치 (1) 를 구비하는 정보 단말 (300) 의 일례를 나타내는 도면이다. 도 25 에 있어서, 정보 단말 (300) 은, 표시부 (300A) 와, 촬상 장치 (1) 를 수용하는 하우징 (300B) 을 갖는다. 또, 정보 단말 (300) 은, 렌즈 (300L) 를 포함하고, 피사체로부터의 광은, 렌즈 (300L) 를 통하여 촬상 장치 (1) 로 입사된다. 촬상 장치 (1) 는, 렌즈 (300L) 를 통하여 피사체의 화상 (광학 이미지) 을 취득한다.
또한, 촬상 장치 (1) 가 탑재되는 전자기기는, 전자 카메라, 정보 단말 뿐만 아니라, 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화 등이어도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 제 4 실시형태에 의하면, 촬상칩 (2) 을 실장 기판 (3) 에 실장하도록 했으므로, 촬상 장치 (1) 의 대형화를 억제할 수 있다. 예를 들어, 촬상칩을 패키지 내에 봉입하는 구성의 경우, 그 패키지를 추가로 지지 기판으로 지지할 필요가 있는 등, 촬상 장치가 대형화될 가능성이 있다. 제 4 실시형태에 의하면, 촬상칩 (2) 을 실장 기판 (3) 에 직접 실장함으로써, 촬상 장치 (1) 의 소형화를 실현할 수 있다. 또, 제 4 실시형태에 의하면, 촬상칩 (2) 을 패키지 내에 봉입하지 않고, 촬상 장치 (1) 를 제조할 수 있다. 또, 제 4 실시형태에 의하면, 실장 기판 (3) 을 지지 부재 (100) (예를 들어 전자 카메라 (200) 의 보디 (100B)) 에 직접 고정시킬 수 있다. 따라서, 제조 비용이 저감된다.
또, 제 4 실시형태에 의하면, 실장 기판 (3) 으로서 강도가 높은 메탈층을 갖는 배선판을 사용하기 때문에, 촬상칩 (2) 이 대형화되더라도, 그 대형의 촬상칩 (2) 을 강도가 높은 실장 기판 (3) 으로 양호하게 지지할 수 있다. 또, 실장 기판 (3) 의 강도가 높기 때문에, 그 실장 기판 (3) 을 지지 부재 (100) (보디 (100B) 등) 에 고정시킨 경우, 그 지지 부재 (100) (보디 (100B) 등) 의 강도의 향상에도 기여할 수 있다. 또, 실장 기판 (3) 을 보디 (100B) 의 일부로서 사용할 수도 있다. 또, 실장 기판 (3) 의 강도가 높기 때문에, 그 실장 기판 (3) 에, 다른 부재나 기구 (예를 들어 전자 카메라 (100D) 의 셔터 기구의 적어도 일부) 를 장착할 수 있다.
또, 제 4 실시형태에 의하면, 촬상칩 (2) 을 실장 기판 (3) 에 직접 고정시키기 때문에 배선 (회로부) 의 길이를 짧게 할 수 있다. 따라서, 촬상 장치 (1) 의 전기 특성의 저하가 억제된다.
또, 제 4 실시형태에 있어서, 실장 기판 (3) 의 내부에 전자 부품 (5) 을 배치 (내장) 함으로써, 촬상 장치 (1) 의 고밀도화, 소형화가 실현된다. 또, 촬상칩 (2) 과 전자 부품 (5) 의 거리가 짧아지기 때문에, 촬상 장치 (1) 의 전기 특성의 저하가 억제된다.
또, 제 4 실시형태에 의하면, 메탈층을 갖는 배선판을 포함하는 실장 기판 (3) 에 의해 촬상칩 (2) 의 온도 변화를 억제할 수 있다. 또, 억제 부재 (4) 를 형성한 경우, 촬상칩 (2) 의 온도 변화를 한층 더 억제할 수 있다. 따라서, 촬상 장치 (1) 의 성능의 저하가 억제된다.
촬상 장치가 대형화되면, 그 촬상 장치가 탑재되는 전자 카메라 등의 전자기기가 대형화될 가능성이 있다. 그 결과, 전자기기의 조작성이 저하될 가능성이 있다. 그러나, 제 4 실시형태에 의하면 그러한 문제는 감소된다.
또한, 상기 서술한 각 실시형태의 요건은, 적절히 조합할 수 있다. 또, 일부의 구성 요소를 사용하지 않는 경우도 있다. 또, 법령으로 허용되는 한에 있어서, 상기 서술한 각 실시형태 및 변형예에서 인용한 모든 공개공보 및 미국 특허의 개시를 원용하여 본문의 기재의 일부로 한다.
제 1 실시형태에 있어서의 광학 소자 (106), 제 2 실시형태에 있어서의 광학 소자 (160), 제 3 실시형태에 있어서의 광학 소자 (132) 및 제 4 실시형태에 있어서의 광학 소자 (91) 는 서로 대응하는 요소이다. 제 1 실시형태에 있어서의 환위 부재 (105), 제 2 실시형태에 있어서의 환위 부재 (140), 제 3 실시형태에 있어서의 환위 부재 (131) 및 제 4 실시형태에 있어서의 환위 부재 (92) 는 서로 대응하는 요소이다. 환위 부재는, 촬상칩을 환위하는 프레임이어도 된다. 프레임은 지지 구조체여도 된다. 프레임은, 적어도 광학 소자를 지지하는 구조체여도 된다.
제 1 실시형태에 있어서의 실장 기판 (105), 제 2 실시형태에 있어서의 실장 기판 (120), 제 3 실시형태에 있어서의 구조체 기판 (100) 및 제 4 실시형태에 있어서의 실장 기판 (3) 은 서로 대응하는 요소이다.
제 1 실시형태에 있어서의 수지층 (102), 제 2 실시형태에 있어서의 프리프레그층 (135), 제 3 실시형태에 있어서의 수지층 (120) 및 제 4 실시형태에 있어서의 절연층 (32) 은 서로 대응하는 요소이다. 제 1 실시형태에 있어서의 수지층 (102) 에 형성된 배선 패턴, 제 2 실시형태에 있어서의 배선 패턴 (135), 제 3 실시형태에 있어서의 회로 패턴 및 제 4 실시형태에 있어서의 실장 기판 (3) 이 갖는 배선판은 서로 대응하는 요소이다.
제 1 실시형태에 있어서의 금속층 (103), 금속층 (113), 금속층 (123) 및 금속층 (133), 제 2 실시형태에 있어서의 심층 (123), 제 3 실시형태에 있어서의 금속층 (110) 그리고 제 4 실시형태에 있어서의 금속층 (31) 은 서로 대응하는 요소이다. 제 1 실시형태에 있어서의 금속층 (103), 금속층 (113), 금속층 (123) 및 금속층 (133), 제 2 실시형태에 있어서의 심층 (123), 제 3 실시형태에 있어서의 금속층 (110) 그리고 제 4 실시형태에 있어서의 금속층 (31) 은, 다른 2 개의 층에 접하여 사이에 끼인 중간층이다. 또한, 제 1 실시형태에 있어서의 금속층 (103), 금속층 (113), 금속층 (123) 및 금속층 (133), 제 2 실시형태에 있어서의 심층 (123), 제 3 실시형태에 있어서의 금속층 (110) 그리고 제 4 실시형태에 있어서의 금속층 (31) 은 금속을 포함하여 형성되는 것으로 했는데, 금속을 포함하지 않고 형성되어도 된다. 예를 들어, 수지로 형성되어도 된다. 예를 들어, 강성이 높은 수지 등의 절연 재료로 형성된다. 수지로 형성되는 경우, 수지 코어로 간주할 수 있다. 강성이 높은 절연 재료로서 예를 들어 FR4 를 사용할 수 있다.
제 1 실시형태 내지 제 4 실시형태에 있어서 설명한 각 요소의 구성은, 임의의 조합으로 조합하여 촬상 유닛 또는 촬상 장치 등에 적용할 수 있다. 예를 들어, 제 1 실시형태 내지 제 4 실시형태에 있어서 설명한 각 요소의 구성은, 임의의 조합으로 대응하는 요소에 적용할 수 있다.
도 26 은, 제 5 실시형태의 촬상 유닛 (90) 의 구성을 나타내는 도면이다. 촬상 유닛 (90) 은, 촬상칩 (6100) 과, 실장 기판 (6120) 과, 촬상칩 (6100) 을 환위하는 환위 부재 (6140) 와, 광학 소자 (6160) 를 포함하여 구성된다. 실장 기판 (6120) 은, 절연층 (6136a) 과, 절연층 (6136b) 과, 절연층 (6136c) 과, 절연층 (6136d) 과, 절연층 (6136e) 과, 제 1 금속층 (6135) 과, 제 2 금속층 (6123) 과, 제 3 금속층 (6190a), 제 4 금속층 (6190b) 을 갖는다.
촬상 유닛 (90) 에 있어서 광학 소자 (6160) 는, 제 1 실시형태에 있어서의 광학 소자 (106), 제 2 실시형태에 있어서의 광학 소자 (160), 제 3 실시형태에 있어서의 광학 소자 (132), 제 4 실시형태에 있어서의 광학 소자 (91) 에 대응한다.
환위 부재 (6140) 는, 제 1 실시형태에 있어서의 환위 부재 (105), 제 2 실시형태에 있어서의 환위 부재 (140), 제 3 실시형태에 있어서의 환위 부재 (131), 제 4 실시형태에 있어서의 환위 부재 (92) 등에 대응한다.
실장 기판 (6120) 은, 제 1 실시형태에 있어서의 실장 기판 (105), 제 2 실시형태에 있어서의 실장 기판 (120), 제 3 실시형태에 있어서의 구조체 기판 (100), 제 4 실시형태에 있어서의 실장 기판 (3) 등에 대응한다.
절연층 (6136a), 절연층 (6136b), 절연층 (6136c), 절연층 (6136d) 및 절연층 (6136e) 은 예를 들어 수지층이다. 절연층 (6136a), 절연층 (6136b), 절연층 (6136c), 절연층 (6136d) 및 절연층 (6136e) 은 제 1 실시형태에 있어서의 수지층 (102), 제 2 실시형태에 있어서의 프리프레그층 (135), 제 3 실시형태에 있어서의 수지층 (120), 제 4 실시형태에 있어서의 절연층 (32) 등에 대응한다.
제 1 금속층 (6135) 은 예를 들어 배선층이다. 제 1 금속층 (6135) 은, 제 1 실시형태에 있어서의 수지층 (102) 에 형성된 배선 패턴, 제 2 실시형태에 있어서의 배선 패턴 (135), 제 3 실시형태에 있어서의 회로 패턴, 제 4 실시형태에 있어서의 실장 기판 (3) 이 갖는 배선판 등에 대응한다.
제 2 금속층 (6123) 은 중간층의 일례이다. 제 2 금속층 (6123) 은 심층의 일례이다. 제 2 금속층 (6123) 은, 제 1 실시형태에 있어서의 금속층 (103), 금속층 (113), 금속층 (123) 및 금속층 (133), 제 2 실시형태에 있어서의 심층 (123), 제 3 실시형태에 있어서의 금속층 (110), 제 4 실시형태에 있어서의 금속층 (31) 등에 대응한다.
따라서, 촬상 유닛 (90) 이 갖는 촬상칩 (6100), 환위 부재 (6140), 광학 소자 (6160), 절연층 (6136a), 절연층 (6136b), 절연층 (6136c), 절연층 (6136d), 절연층 (6136e), 제 1 금속층 (6135) 및 제 2 금속층 (6123) 에는, 제 1 실시형태 내지 제 4 실시형태에 있어서의 대응하는 요소가 갖는 임의의 구성과 동일한 구성을 적용할 수 있으므로, 설명을 생략한다.
실장 기판 (6120) 에 있어서, 광축을 따라, 촬상칩 (6100), 절연층 (6136a), 제 3 금속층 (6190a), 절연층 (6136b), 제 1 금속층 (6135), 절연층 (6136c), 제 2 금속층 (6123), 절연층 (6136d), 제 4 금속층 (6190b), 절연층 (6136e) 의 순서로 배치된다. 촬상칩 (6100) 은 절연층 (6136a) 상에 실장된다.
제 3 금속층 (6190a) 은, 절연층 (6136a) 에 있어서 촬상칩 (6100) 이 실장된 면과 반대측의 면에 위치한다. 제 3 금속층 (6190a) 은, 절연층 (6136a) 및 절연층 (6136a) 에 접하여 사이에 끼워져 있다. 제 1 금속층 (6135) 은, 절연층 (6136b) 및 절연층 (6136c) 에 접하여 사이에 끼워져 있다. 제 2 금속층 (6123) 은, 절연층 (6136c) 및 절연층 (6136d) 에 접하여 사이에 끼워져 있다. 제 3 금속층 (6190b) 은, 절연층 (6136d) 및 절연층 (6136e) 에 접하여 사이에 끼워져 있다.
제 3 금속층 (6190a) 의 재료로는, 구리, 니켈 합금, 철, 알루미늄 등을 들 수 있다. 제 3 금속층 (6190a) 은 일례로서 두꺼운 구리층이다. 제 3 금속층 (6190a) 은, 실질적으로 금속성의 평판이어도 된다. 제 3 금속층 (6190a) 은, 접지로서 사용되어도 된다. 제 3 금속층 (6190a) 은, 배선으로서 사용되어도 된다. 제 4 금속층 (6190b) 의 재료로는, 구리, 니켈 합금, 철, 알루미늄 등을 들 수 있다. 제 4 금속층 (6190b) 은, 일례로서 두꺼운 구리층이다. 제 4 금속층 (6190b) 은 실질적으로 금속성의 평판이어도 된다. 제 4 금속층 (6190b) 은, 접지로서 사용되어도 된다. 제 4 금속층 (6190b) 은, 배선으로서 사용되어도 된다.
실장 기판 (6120) 에 있어서는, 제 3 금속층 (6190a) 및 제 4 금속층 (6190b) 이 형성되도록 했는데, 제 3 금속층 (6190a) 및 제 4 금속층 (6190b) 중 어느 금속층만을 형성하도록 해도 된다. 제 3 금속층 (6190a) 만을 형성하는 경우, 제 3 금속층 (6190a) 은, 제 2 금속층 (6123) 보다 촬상칩 (6100) 측에 형성하도록 해도 된다. 제 3 금속층 (6190a) 은, 제 2 금속층 (6123) 보다 촬상칩 (6100) 측이고, 또한, 제 1 금속층 (6135) 보다 촬상칩 (6100) 측에 형성하도록 해도 된다. 제 3 금속층 (6190a) 은, 실장 기판 (6120) 에 형성되는 금속층 중 가장 촬상칩 (6100) 측에 형성하도록 해도 된다. 제 3 금속층 (6190a) 을 촬상칩 (6100) 의 보다 근방에 형성함으로써, 실장 기판 (6120) 은, 촬상칩 (6100) 을 실장하는 실장면의 평면성을 향상시킬 수 있다. 또한, 실장 기판 (6120) 에 실장되는 촬상칩 (6100) 의 평탄성을 확보할 수 있다.
실장 기판 (6120) 에 있어서는, 제 3 금속층 (6190a) 및 제 4 금속층 (6190b) 에 더하여, 제 3 금속층 (6190a) 및 제 4 금속층 (6190b) 과 동일한 강성을 갖는 금속층을 1 개 이상 형성하도록 해도 된다. 이로써, 실장 기판 (6120) 은, 촬상칩 (6100) 을 실장하는 실장면의 평면성을 향상시킬 수 있다. 또한, 실장 기판 (6120) 에 실장되는 촬상칩 (6100) 의 평탄성을 확보할 수 있다.
실장 기판 (6120) 에 있어서는, 제 3 금속층 (6190a) 및 제 4 금속층 (6190b) 에 더하여, 제 3 금속층 (6190a) 및 제 4 금속층 (6190b) 과 동일한 두께를 갖는 금속층을 1 개 이상 형성하도록 해도 된다. 이로써, 실장 기판 (6120) 은, 촬상칩 (6100) 을 실장하는 실장면의 평면성을 향상시킬 수 있다. 또한, 실장 기판 (6120) 에 실장되는 촬상칩 (6100) 의 평탄성을 확보할 수 있다.
제 2 금속층 (6123) 은, 제 3 금속층 (6190a) 보다 강성이 높다. 제 2 금속층 (6123) 은, 제 4 금속층 (6190b) 보다 강성이 높다. 제 2 금속층 (6123) 은, 실장 기판 (6120) 에 포함되는 층 중 어느 것보다 강성이 높다. 제 2 금속층 (6123) 은 접지로서 사용되어도 된다. 제 2 금속층 (6123) 은 배선으로서 사용되어도 된다.
절연층 (6136) 의 두께는 30 ㎛ ∼ 40 ㎛ 정도이다. 제 1 금속층 (6135) 의 두께는 30 ㎛ ∼ 40 ㎛ 정도이다. 제 3 금속층 (6190a) 의 두께는 30 ㎛ ∼ 50 ㎛ 정도이다. 제 4 금속층 (6190b) 의 두께는 30 ㎛ ∼ 50 ㎛ 정도이다. 제 2 금속층 (6123) 의 두께는 100 ㎛ ∼ 400 ㎛ 정도이다. 예를 들어, 제 2 금속층 (6123) 이 금속으로 형성되는 경우, 제 2 금속층 (6123) 의 두께는 100 ㎛ ∼ 400 ㎛ 정도이다. 제 2 금속층 (6123) 의 두께는, 제 3 금속층 (6190a) 보다 두껍다. 제 2 금속층 (6123) 의 두께는 제 4 금속층 (6190b) 보다 두껍다. 제 2 금속층 (6123) 의 두께는 실장 기판 (6120) 에 포함되는 층 중 두께가 가장 두껍다.
제 2 금속층 (6123) 은, 제 3 금속층 (6190a) 의 두께의 적어도 2 배의 두께를 갖는다. 제 2 금속층 (6123) 은 제 3 금속층 (6190a) 의 두께의 10 배 이상이어도 된다. 제 3 금속층 (6190a) 의 두께는 제 1 금속층 (6135) 의 두께보다 두꺼워도 된다. 제 3 금속층 (6190a) 의 두께는, 절연층 (6136a), 절연층 (6136b), 절연층 (6136c), 절연층 (6136d) 및 절연층 (6136e) 중 어느 것의 두께보다 두꺼워도 된다. 제 4 금속층 (6190b) 의 두께는 제 1 금속층 (6135) 의 두께보다 두꺼워도 된다. 제 4 금속층 (6190b) 의 두께는 절연층 (6136a), 절연층 (6136b), 절연층 (6136c), 절연층 (6136d) 및 절연층 (6136e) 중 어느 것의 두께보다 두꺼워도 된다. 실장 기판 (6120) 의 두께는 0.8 ㎜ ∼ 3 ㎜ 정도여도 된다. 실장 기판 (6120) 의 두께는 제 2 금속층 (6123) 의 두께의 배 이상이어도 된다. 실장 기판 (6120) 의 두께는, 제 2 금속층 (6123) 의 두께의 3 배 이하여도 된다.
실장 기판 (6120) 에 있어서는, 제 1 금속층 (6135) 에 더하여, 제 1 금속층 (6135) 과 동일한 강성을 갖는 금속층을 1 개 이상 형성하도록 해도 된다. 이 경우, 당해 금속층은, 제 2 금속층 (6123) 에 대해 촬상칩 (6100) 측에 형성하도록 해도 되고, 제 2 금속층 (6123) 에 대해 촬상칩 (6100) 의 반대측에 형성하도록 해도 된다. 실장 기판 (6120) 에 있어서는, 제 1 금속층 (6135) 을 형성하지 않아도 된다. 이 경우, 제 1 금속층 (6135) 과 동일한 강성을 갖는 금속층을 1 개 이상, 제 2 금속층 (6123) 에 대해 촬상칩 (6100) 의 반대측에 형성하도록 해도 된다.
또한, 제 2 금속층 (6123) 대신에 중간층을 수지로 형성해도 된다. 제 2 금속층 (6123) 대신에 중간층을 수지로 형성한 경우, 중간층의 두께는 200 ㎛ ∼ 400 ㎛ 정도이다. 제 2 금속층 (6123) 대신에 중간층을 수지로 형성한 경우, 실장 기판 (6120) 에 있어서, 중간층은, 복수의 금속층에 접하여 사이에 끼워지도록 해도 되고, 복수의 수지층에 접하여 사이에 끼워지도록 해도 되고, 금속층 및 수지층에 접하여 사이에 끼워지도록 해도 된다.
이상, 본 발명을 실시형태를 사용하여 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시형태에 기재된 범위에는 한정되지 않는다. 상기 실시형태에 다양한 변경 또는 개량을 부가하는 것이 가능하다는 것이 당업자에게 분명하다. 그와 같은 변경 또는 개량을 부가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있는 것이, 청구의 범위의 기재로부터 분명하다. 상기의 각 실시형태 상호간에 있어서 서로 대응하는 요소에 동일한 부호가 붙여져 있는 경우가 있는데, 서로 대응하는 요소에 동일한 부호가 붙여져 있지 않은 경우도 있고, 동일한 부호가 붙여져 있는 요소가 서로 대응하는 요소가 아닌 경우도 있다.
청구의 범위, 명세서, 및 도면 중에 있어서 나타낸 장치, 시스템, 프로그램, 및 방법에 있어서의 동작, 순서, 스텝, 및 단계 등의 각 처리의 실행 순서는, 특별히 「보다 전에」, 「앞서」등으로 명시하고 있지 않으며, 또, 전의 처리의 출력을 후의 처리에서 사용하는 것이 아닌 한, 임의의 순서로 실현될 수 있는 것에 유의해야 한다. 청구의 범위, 명세서, 및 도면 중의 동작 플로우에 관하여, 편의상 「먼저」,「다음으로」등을 사용하여 설명했다고 하더라도, 이 순서로 실시하는 것이 필수인 것을 의미하는 것은 아니다.
1, 400 : 카메라, 5 : 전자 부품, 6 : 얼라이먼트부,
7 : 조정 기구, 8 : 전자 부품, 9 : 커버 부재,
11 : 접속 부재, 31 : 금속층, 32 : 절연층,
33 : 외층 회로, 34 : 스루홀, 35 : 금속막,
40 : 촬상 유닛, 50 : 촬상 유닛, 61, 62, 71, 72 : 개구,
90 : 촬상 유닛, 91 : 광학 소자, 92, 140 : 환위 부재,
104 : 촬상칩, 103 : 금속층, 107 : 본딩 와이어,
108 : 시일재, 118 : 시일재, 128 : 배선,
129 : 서멀 비아, 134 : 배선, 136 : 프리프레그층,
137 : 비아, 142 : 제 1 변, 143 : 제 1 주연부,
144 : 제 2 변, 145 : 제 2 주연부, 146 : 장착공,
147 : 구멍, 148 : 금속체, 149 : 수지,
151 : 하단부, 152 : 상단부, 153 : 연결부,
154 : 내벽면, 155 : 본체 부분, 156 : 연신 부분,
106 : 광학 소자, 170 : 솔더 레지스트, 180 : 전자 부품,
181 : 개구부, 182 : 장착공, 183 : 구멍,
184 : 상부 영역, 185 : 하부 영역, 186 : 절결부,
187 : 절결부, 188 : 절결부, 189 : 라이트닝 홀부,
210 : 비스, 211 : 핀, 212 : 비스,
240 : 환위 부재, 301, 302 : 촬상 유닛, 310 : 마스크 고무,
320 : 광학 로우 패스 필터, 330 : 누름판, 331 : 장착부,
332 : 장착부, 340 : 셔터 유닛, 341 : 장착부,
400 : 카메라, 410 : 광축, 500 : 렌즈 유닛,
550 : 렌즈 마운트, 600 : 카메라 보디, 620 : 보디 기판,
621 : 플렉시블 기판, 622 : CPU, 634 : 배면 표시부,
650 : 파인더, 652 : 핀트판, 654 : 펜타프리즘,
656 : 파인더 광학계, 660 : 보디 마운트, 670 : 미러 박스,
672 : 메인 미러, 674 : 서브 미러, 680 : 합초 광학계,
682 : 초점 검출 센서, 1011 : 볼록부, 1031 : 금속층,
1032 : 금속층, 1050 : 개구부, 1051 : 환위면,
1052 : 단면, 1053 : 외주면, 1231 : 금속층,
1232 : 금속층, 1233 : 금속층, 1252 : 단면,
1351 : 기준공, 1352 : 장착부, 6100 : 촬상칩,
6120 : 실장 기판, 6123 : 제 2 금속층, 6135 : 제 1 금속층,
6136 : 절연층, 6140 : 환위 부재, 6160 : 광학 소자,
6190 : 금속층

Claims (12)

  1. 피사체를 촬상하는 촬상칩과,
    상기 촬상칩으로 촬상된 피사체의 화상 신호를 출력하는 커넥터와,
    상기 촬상칩이 배치되는 제 1 면과, 상기 커넥터가 배치되는 상기 제 1 면과는 반대측의 제 2 면을 갖는 기판을 구비하고,
    상기 기판은, 상기 제 1 면과 상기 제 2 면 사이에 배치되고, 배선 패턴이 형성되는 수지층과, 상기 제 1 면으로부터 상기 제 2 면을 향하는 방향에 있어서 상기 수지층보다 두께를 갖는 심층을 포함하는, 촬상 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 커넥터의 적어도 일부는, 상기 제 2 면의, 상기 제 1 면에 있어서 상기 촬상칩이 배치되는 영역과는 반대측의 영역에 배치되는, 촬상 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 면에 있어서 상기 촬상칩이 배치되는 영역의 외측에 배치되고, 상기 기판과 함께 상기 촬상칩이 수용되는 공간을 형성하는 부재를 구비하는, 촬상 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 부재는, 다른 구조체에 장착되기 위한 장착부를 갖는, 촬상 유닛.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 부재는, 수지에 의해 구성되는, 촬상 유닛.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 부재는, 금속에 의해 구성되는, 촬상 유닛.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 부재는, 수지와 금속에 의해 구성되는, 촬상 유닛.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 기판 및 상기 부재와 함께 상기 촬상칩이 수용되는 공간을 형성하는 광학 소자를 구비하는, 촬상 유닛.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 촬상 유닛을 구비하는, 촬상 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 촬상 유닛과,
    상기 촬상칩으로 촬상된 피사체의 화상이 표시되는 표시부를 구비하는, 촬상 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 촬상 유닛과,
    상기 촬상 유닛에 접속되고, 화상 처리를 실시하는 화상 처리부를 구비하는, 촬상 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 화상 처리부는, 상기 커넥터를 통하여 상기 촬상 유닛에 접속되는, 촬상 장치.
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