JP7541552B2 - センサーシフトアクチュエータ装置、撮像モジュールおよび電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電気部品技術分野に関し、特にセンサーシフトアクチュエータ装置、撮像モジュールおよび電子機器に関する。

センサーシフトアクチュエータ装置（Ｓｅｎｓｏｒ Ｓｈｉｆｔ Ａｃｔｕａｔｏｒ）の設計においては、イメージセンサー（Ｉｍａｇｅ ｓｅｎｓｏｒ）を例として挙げると、イメージセンサーとアクチュエータ（Ａｃｔｕａｔｏｒ）本体とを電気的接続する必要がある。一対一のランド接続で考えた場合、マウント時の位置ずれによりイメージセンサー側とアクチュエータ側のランド同士の接触面積が変わり、インピーダンスが変動してしまうため、イメージセンサーの画像品質が低下する。

本発明の少なくとも一つの実施例は、イメージセンサーとアクチュエータのマウント時のランド位置ずれによるイメージセンサーの画像品質の低下を低減させることができるセンサーシフトアクチュエータ装置、撮像モジュールおよび電子機器を提供する。

上述した技術的課題を解決するために、本発明は、以下のようになされたものである。

第一の面では、本発明の実施例は、センサと、アクチュエータとを含み、前記センサの第１基板と前記アクチュエータの第２基板とはランドにより電気的接続され、前記第１基板におけるランド寸法は、前記第２基板におけるランド寸法と異なる、センサーシフトアクチュエータ装置を提供する。

第二の面では、本発明の実施例は、前述したセンサーシフトアクチュエータ装置を含む、カメラモジュールを提供する。

第三の面では、本発明の実施例は、上述したカメラモジュールを含む、電子機器を提供する。

従来技術と比べて、本発明の実施例が提供するセンサーシフトアクチュエータ装置、カメラモジュールおよび電子機器は、センサの第１基板におけるランド寸法がアクチュエータの第２基板におけるランド寸法と異なるように配置されることで、センサの第１基板とアクチュエータの第２基板とをランドにより電気的接続するときに、第１基板上のランドと第２基板上のランドとの接触面積を大きくし、イメージセンサーとアクチュエータのマウント時のランド位置ずれによる接触面積の減少とイメージセンサーの画像品質に対する影響を低減させることができる。

本発明の実施例に係るセンサーシフトアクチュエータ装置の概要構成図である。 ランド寸法が同じである場合のランド接触面積の概要図である。 本発明の実施例に係るランド寸法が異なる場合のランド接触面積の概要図である。 本発明の実施例に係るランド配置の概要図の一である。 従来技術におけるランド配置の概要図である。 本発明の実施例に係るランド配置の概要図の二である。 本発明の実施例に係るランド配置の概要図の三である。

以下は、本出願の実施例に係る図面に合せて、本出願の実施例に係る技術案を明確且つ完全に記述し、記述されている実施例が本出願の実施例の一部であり、全てではないことは明らかである。本出願に係る実施例に基づいて、当業者が創造的な労働を払わない前提で得られた他の実施例の全てはいずれも、本出願の保護する範囲に属する。

本出願の明細書および特許請求の範囲における「第１」、「第２」などの用語は、類似のオブジェクトを区別するために用いられるものであり、特定の順序または前後順序を記述するためのものではない。このように用いられるデータは、本出願の実施例がここで図示または記述されているこれらの順序以外の順序で実施され得るように、適切な場合において互いに置き換え可能であり、そして、「第１」、「第２」などで区別されるオブジェクトは、通常同類のものであり、オブジェクトの数を限定するものではなく、例えば、第１のオブジェクトは、一つでもよく、複数でもよいと理解されるべきだ。また、明細書および請求項における「及び/又は」は、接続されるオブジェクトのうちの少なくとも一つを表しており、「／」という記号は、一般的に、前後の関連オブジェクトが「または」の関係にあることを表している。

本発明の関連技術案の理解のために、以下は、本発明に係る関連の概念を説明する。

センサーシフトアクチュエータ装置におけるセンサは、イメージセンサー、または、ほかの機能のセンサなどであってもよい。イメージセンサーを例に挙げると、その信号は多数に渡り、それぞれ高周波数の信号が通る為、接続のインピーダンスの変動を抑える必要がある。

図１に示すように、本発明の実施例は、センサ１１と、アクチュエータ１２とを含み、前記センサ１１の第１基板１３と前記アクチュエータ１２の第２基板１４とがランド１０１により電気的接続され、前記第１基板１３におけるランド寸法が前記第２基板１４におけるランド寸法と異なる、センサーシフトアクチュエータ装置１０、を提供する。

選択的な実施例としては、前記第１基板１３におけるランド寸法は、前記第２基板１４におけるランド寸法より大きくてもよい。別の選択的な実施例としては、前記第２基板１４におけるランド寸法は、前記第１基板１３におけるランド寸法より大きくてもよい。

ランド１０１の形状は、円形、多角形、または、不規則図形などであってもよく、本発明の実施例は限定的なものではない。組み付けの便宜のために、第１基板１３上のランド１０１の形状は第２基板１４上のランド１０１の形状と同一または近似するのが好ましい。ランド１０１の形状として、円形を例に挙げると、当該ランド１０１の寸法は、円形の直径を指すことができ、多角形または不規則図形を例に挙げると、ランド１０１の寸法は、内接円の直径、または、外接円の直径、または、図形の面積などにより表すことができる。

選択的な実施例としては、接続インピーダンスを抑えるのに有利になるために、前記センサ１１の第１基板１３上の複数のランド１０１は、前記アクチュエータ１２の第２基板１４上の複数のランド１０１と一対一に電気的接続される。

フリップチップ接続のように２枚の基板のランド同士をあわせて電気的接続するような場合、２枚の基板におけるランド寸法が同じである場合、位置ずれにより、接続する面積が変動する。図２（ａ）には、ランド寸法が同じであるときに位置ずれがない場合におけるランド溶接時の概要図は示されており、図２（ｂ）には、ランド寸法が同じであるときに位置ずれがある場合におけるランド溶接時の概要図は示されている。これらの図面から明らかなように、ランド寸法が同じであるときに、マウント誤差により、接触面積が大きく変わりインピーダンスの変動が大きい場合、映像信号をやり取りするうえでスピードの変動やノイズの発生源となり、映像の信号品質の悪化につながる。

ランド寸法が同じである場合と比べて、本発明の実施例におけるセンサーシフトアクチュエータ装置１０では、センサ１１の第１基板１３におけるランド寸法がアクチュエータ１２の第２基板１４におけるランド寸法と異なるように配置されることで、センサ１１の第１基板１３とアクチュエータ１２の第２基板１４とをランド１０１により電気的接続するときに、図３に示すように、位置ずれがない場合または位置ずれがある場合のいずれにおいても、第１基板１３上のランド１０１が第２基板１４上のランド１０１の範囲内にあるのを可能な限り確保するか、第２基板１４上のランド１０１が第１基板１３上のランド１０１の範囲内にあるのを可能な限り確保することができるので、２枚の基板のランド同士をあわせて電気的接続するような場合に、位置がずれても、ランドの接触面積も変わらず、第１基板１３上のランド１０１と第２基板１４上のランド１０１との接触面積を大きくし、さらにセンサ１１とアクチュエータ１２のマウント時のランド位置ずれによる接触面積の減少とイメージセンサーの画像品質に対する影響を低減させることができる。

選択的な実施例としては、前記第１基板１３におけるランド寸法と前記第２基板１４におけるランド寸法との差は、前記センサ１１と前記アクチュエータ１２との組み付け誤差に基づいて決定されるものである。

例えば、予めセンサ側とアクチュエータ側のランドのマウント誤差を予測して得られた搭載精度に基づき、第１基板１３上のランドと第２基板１４上のランドの寸法変動を決定し、第１基板１３におけるランド寸法と第２基板１４におけるランド寸法との差を付けることで、センサ１１の第１基板１３とアクチュエータ１２の第２基板１４とをランド１０１により電気的接続するときに、第１基板１３上のランド１０１と第２基板１４上のランド１０１との接触面積を大きくし、さらにセンサ１１とアクチュエータ１２のマウント時のランド位置ずれによる接触面積の減少とイメージセンサーの画像品質に対する影響を低減させることができると確保する。

選択的な実施例としては、前記第１基板１３上の複数のランド１０１と前記第２基板１４上の複数のランド１０１はいずれも複数行配置され、隣接する２行のランドは千鳥配置される。

図４に示すように、イメージセンサー側のランド配置とアクチュエータ側のランド配置はいずれも千鳥配置であり、すなわち隣接する２行のランドは千鳥配置される。ランドの千鳥配置とは、隣接する２行のランドのうち、１行のランドの各々が別の行の任意２つのランドの間に配置されることを指し、つまり、図５に示す隣接の２行のランドの整列配置と比べて言われる千鳥配置である。

当該実施例では、複数のランドの配置で考えた場合、複数のランド１０１を千鳥格子状に配置することにより、基板上のランド１０１の占有面積を小さくし、例えば、図４では、千鳥配置されるランドの占有面積が２８．４２ｍｍ^２であり、図５では、整列配置されるランドの占有面積が３０．６９ｍｍ^２である。これによって、電気的接続を安定して行えるようになり、イメージセンサーの画像信号の安定化を実現することが出来る。また、ランド１０１の占有面積が減ることにより、ランド配置を余裕をもって行うことが出来、製品の小型化を実現するのに有利である。

選択的な実施例としては、ランドの行数が奇数である異なる行のランドは整列配置され、ランドの行数が偶数である異なる行のランドは整列配置される。

引き続き図４を参照すると、１行目のランドと３行目のランド１０１とは整列配置され、２行目のランドと４行目のランド１０１とは整列配置され、かつ、１行目のランド１０１と２行目のランド１０１とは千鳥配置される。これによって、各行に配置可能なランド１０１の数が同じであることを確保すると同時に、基板上のランド１０１の占有面積を小さくし、製品の小型化を実現するのにより有利である。

選択的な実施例としては、前記第１基板１３と前記第２基板１４のうちの少なくとも一つは、長方形であり、かつ、前記長方形は、長さが小さくなるものか、幅が大きくなるものである。

例えば、前記第１基板１３と前記第２基板１４のうちの少なくとも一つが長方形であるとは、第１基板１３が長方形であること、または、第２基板１４が長方形であること、または、第１基板１３と第２基板１４がいずれも長方形であることを指す。

また、例えば、基板が長方形の場合、構造上長手方向の反りが大きくなる。このため、該実施例では、基板に配置されたランドを長手方向に小さくする、すなわち基板が長手方向に小さくなるようにすることにより、反りの影響を小さくする。あるいは、基板に配置されたランドを幅方向に大きくする、すなわち基板が幅方向に大きくなるようにすることにより、反りの影響を小さくする。あるいは、基板に配置されたランドを長手方向に小さくして幅方向に大きくする、すなわち基板が長手方向に小さくなって幅方向に大きくなるようにすることにより、反りの影響を小さくする。図６に示すように、基板上のランドを縦５×横８とし、基板上のランドを縦４×横１０とする図４と比べて、ランドの数を確保すると同時に、長手方向を短くする。そこで、ランド配置を長手方向が小さくなるような配置にすることで反りの影響を小さくすることが出来る。その結果、請求項２で示されるイメージセンサーの電気信号のインピーダンス変動を小さくすることが出来、より映像信号を安定して得ることが出来る。

選択的な実施例としては、２つ同士の間の距離が最も近い複数のランドにより構成される最小図形は正三角形である。

引き続き図４を参照すると、基板のランド１０１の配置を正三角形の千鳥格子状にし、基板のランド１０１の配置を正方形の格子状にする図５と比べて、基板上のランド１０１の占有面積を小さくすることができ、例えば、図４では、千鳥配置されるランドの占有面積が２８．４２ｍｍ^２であり、図５では、整列配置されるランドの占有面積が３０．６９ｍｍ^２である。これによって、基板の反りがあった場合でも、ランド１０１同士の反りによるギャップは小さくなる。ギャップが小さくなることで、フリップチップ接続を安定して行うことが出来るので、イメージセンサーの電気信号のインピーダンス変動が小さくなり、映像信号を安定して得ることができる。

また、ランド配列の正三角形の方向を変えることで、長手方向を短くすることもできる。例えば、図６に示すランド配置は、図７に示すランド配置と比べて、寸法がより小さいである。

以上の各実施例が提供するセンサーシフトアクチュエータ装置を基に、本発明の実施例は、図１に示す投光装置を含む撮像モジュールをさらに提供する。また、撮像モジュールは、レンズアセンブリ、画像処理モジュールなどを含んでもよく、本発明の実施例は限定的なものではない。

さらに、本発明の実施例は、上述した撮像モジュールを含むスマートフォンなどの電子機器をさらに提供する。

なお、本発明の実施例では、撮像モジュールに適用されるセンサーシフトアクチュエータ装置を例として、寸法が異なって、千鳥配置されるランドの配置を用いることは提起されているが、本発明の実施例は、撮像モジュールにおけるセンサーシフトアクチュエータ装置に適用できるだけでなく、基本なランドにより配置されるその他の装置にも適用可能である。

以上、図面に合せて、本発明に係る実施例について記述したが、本発明は上述した具体的な実施形態に限られず、上述した具体的な実施形態は例示的なものだけであり、限定的なものではない。当業者は、本発明による啓示のもとで、本発明の主旨および請求項で保護する範囲を逸脱しない場合、さまざまな形態をさらになさることができ、それらはいずれも本発明の保護に属する。

Claims (8)

1. センサと、
   アクチュエータとを含み、
   前記センサの第１基板と前記アクチュエータの第２基板とはランドにより電気的接続され、
   前記第１基板におけるランド寸法は、前記第２基板におけるランド寸法と異なる、ことを特徴とするセンサーシフトアクチュエータ装置。
2. 前記センサの第１基板上の複数のランドは、前記アクチュエータの第２基板上の複数のランドと一対一に電気的接続される、ことを特徴とする請求項１に記載のセンサーシフトアクチュエータ装置。
3. 前記第１基板におけるランド寸法と前記第２基板におけるランド寸法との差は、前記センサと前記アクチュエータとの組み付け誤差に基づいて決定されるものである、ことを特徴とする請求項１に記載のセンサーシフトアクチュエータ装置。
4. 前記第１基板と前記第２基板とをランドにより電気的接続するときに、前記第１基板上のランドが前記第２基板上のランドの範囲内にあるか、前記第２基板上のランドが前記第１基板上のランドの範囲内にある、ことを特徴とする請求項３に記載のセンサーシフトアクチュエータ装置。
5. 前記第１基板上の複数のランドと前記第２基板上の複数のランドはいずれも複数行配置され、隣接する２行のランドは千鳥配置される、ことを特徴とする請求項１に記載のセンサーシフトアクチュエータ装置。
6. 前記第１基板と前記第２基板のうちの少なくとも一つは、長方形である、ことを特徴とする請求項１に記載のセンサーシフトアクチュエータ装置。
7. 請求項１～６のいずれか１項に記載のセンサーシフトアクチュエータ装置を含むことを特徴とする、撮像モジュール。
8. 請求項７に記載の撮像モジュールを含むことを特徴とする、電子機器。