CN109416454A - 光学设备 - Google Patents

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CN109416454A CN201780039916.XA CN201780039916A CN109416454A CN 109416454 A CN109416454 A CN 109416454A CN 201780039916 A CN201780039916 A CN 201780039916A CN 109416454 A CN109416454 A CN 109416454A
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optical
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广冈章吾
石末义人
小原良和
栗本秀行
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Abstract

本发明以实现抑制粘接剂流向受光元件，并且将光学部件与传感器直接接合的光学设备为目的，提供光学设备(10)，其包括：基板(11)；安装于上述基板(11)，具有形成有对光进行检测的受光元件被配置的元件形成部(16)的上表面的传感器(12)；与上述传感器(12)的上表面对置，将光引导到上述元件形成部(16)的光学部件(13)；在上述传感器(12)的上表面，将元件形成部(16)的有效的上述受光元件以外的部分与上述光学部件(13)的上述传感器(12)一侧的面接合的第一接合部件(14)；以及防止上述第一接合部件(14)在上述传感器(12)的上表面流到元件形成部(16)的有效的上述受光元件上的防漏机构(15)。

Description

光学设备
技术领域
本发明涉及一种适合作为光学测定设备的光学设备，该光学测定设备具备对入射的光进行检测的传感器。
背景技术
近来，关于被列举为摄像模组、光检测器及光学测距仪等的、具备传感器的光学设备的安装，伴随着多功能化需要高密度的安装。作为安装这些光学设备的基板，多使用柔性印刷电路板(下面，也称为FPC)。FPC通常具有可变部和固定部，光学设备被安装于固定部的情况较多。
如果在固定部产生弯曲，则光学设备中具备的传感器也会跟着弯曲。担忧这会对基于传感器的入射光检测带来影响。因此，在安装光学设备的FPC上，抑制固定部的弯曲是重要的。
作为抑制FPC的弯曲的技术，例如在专利文献1中公开了使FPC的一主面侧与其他主面侧的热膨胀率相等来抑制弯曲的技术。此外，例如在专利文献2中，通过在基材的两面侧形成大体相等的图案来抑制弯曲的技术。
另一方面，移动终端等装置中装载的光学设备在寻求低厚度化，因此光学设备的构成零件的低厚度化、及小型化正在进展中。为了实现低厚度化，也有将传感器中引导入射光的透镜等光学部件配置于传感器的正上方的光学设备。在将光学部件配置于传感器的正上方的情况下，在基板上固定光学部件的情况较多。
与此相对，专利文献3中，公开了通过将形成有微透镜的传感器与层叠透镜用直接粘接剂进行接合，来实现透镜的安装的技术。通过传感器与透镜接合，从而不需要将透镜与基板接合，因此能够将透镜及传感器安装于更窄的基板，因而实现装置整体的小型化。
现有技术文献
专利文件
专利文献1：日本国公开专利公报“日本特开2013-105810号公报(2013年5月30日公开)”
专利文献2：日本国公开专利公报“日本特开2009-158748号公报(2009年7月16日公开)”
专利文献3：日本国公表专利公报“日本特表2009-544226号公报(2009年12月10日公表)”
发明内容
本发明所要解决的技术问题
发明人发现在上述现有技术所公开的、将透镜等光学部件与传感器用粘接剂接合的结构中，存在粘接剂流到传感器的受光元件上，对光的检测带来影响的可能性。例如，考虑到流到受光元件上的粘接剂吸收向受光元件入射的光、或者由于粘接剂而光进行未预料的反射或折射。
本发明是鉴于前述问题而做出的，其目的在于，实现抑制光检测的影响，并且将光学部件与传感器进行直接接合的光学设备。
解决问题的方案
为了解决上述问题，本发明的一个方式所涉及的光学设备的特征在于，包括：基板、具有形成有元件形成部的上表面的传感器、将光引导到上述元件形成部的光学部件、第一接合部件、以及防漏机构，其中，所述元件形成部配置有对光进行检测的受光元件，上述传感器被安装于上述基板，上述光学部件以与上述传感器的上表面对置的方式被配置，上述第一接合部件将上述传感器的上表面的元件形成部以外的部分与上述光学部件的上述传感器一侧的面接合，上述防漏机构防止上述第一接合部件在上述传感器的上表面流到元件形成部的上述受光元件上。
此外，本发明的另一个方式所涉及的光学设备的特征在于，包括：基板、具有形成有元件形成部的上表面的传感器、将光引导到上述元件形成部的光学部件、以及第一接合部件，其中，所述元件形成部配置有对光进行检测的受光元件，上述传感器被安装于上述基板，上述光学部件以与上述传感器的上表面对置的方式被配置，上述第一接合部件将上述传感器的上表面的元件形成部的部分与上述光学部件的上述传感器一侧的面接合。
发明效果
根据本发明的一个方式，不需要考虑粘接剂流向受光元件，在受光元件附近，可进行传感器与光学部件的接合。由此，能够实现更加小型的光学设备。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的光学设备的俯视图。
图2是图1的A-A’向视截面图。
图3是图2的区域B的放大图。
图4是示出本发明的第一实施方式所涉及的突起的配置位置及突起的形状的例子的概略图。
图5是本发明的第二实施方式所涉及的光学设备的截面图。
图6是图5的区域B的放大图。
图7是本发明的第三实施方式所涉及的光学设备的截面图。
图8是本发明的第四实施方式所涉及的光学设备的俯视图。
图9是图8的A-A’向视截面图。
图10是示出本发明的第四实施方式所涉及的其他光学设备的例子的截面图。
图11是本发明的第五实施方式所涉及的光学设备的截面图。
图12是示出本发明的第五实施方式所涉及的传感器的防漏机构的形成工序的概略图。
图13是本发明的第六实施方式所涉及的光学设备的俯视图。
图14是图13的A-A’向视截面图。
图15是示出本发明的第六实施方式所涉及的、根据光学部件与传感器之间的折射率的差异而产生的、对入射光的影响的概略图。
图16是示出本发明的第六实施方式所涉及的光学部件的构成例的概略图。
图17是本发明的第七实施方式所涉及的光学设备的截面图。
具体实施方式
〔第一实施方式〕
下面，基于图1～4对本发明的实施方式进行详细说明。另外，只要不特别指出，在对本发明的实施方式进行说明的附图中，将光学设备的基板一侧作为下侧，相对地将光学设备的光学部件一侧作为上侧。
＜光学设备＞
图1是本发明的第一实施方式所涉及的光学设备10的俯视图。此外，
图2是图1的A-A’向视截面图。图3是图2的区域B的放大图。
在本发明的一个实施方式中，光学设备10包括：基板11、具有形成有元件形成部16的上表面的传感器12、将光引导到元件形成部16的光学部件13、粘接剂14(第一接合部件)、以及作为防漏机构发挥功能的槽15，其中，元件形成部16配置有对接受到的光进行检测的受光元件。
传感器12被安装在基板11上，光学部件13以与传感器12的上表面对置的方式被配置。光学部件13是具有透光性的部件，在这里作为例子举出平板状的部件。并且，光学部件13在传感器12一侧的面的至少一部分具有突起17。突起17与传感器12的上表面的至少一部分抵接。
粘接剂14是在传感器12的上表面上将元件形成部16的有效的受光元件以外的部分与光学部件13上的传感器12一侧的面接合的部件。例如，粘接剂14也可以是具有在后述的固化前的状态下具有流动性，但通过实行让时间流逝、紫外线照射等特定的操作而进行固化的性质的部件。这种情况下，粘接剂14也可以设为被涂布到传感器12的上表面、或光学部件13的下表面时具有流动性，但通过实行上述的操作来固化，从而将传感器12与光学部件13接合的部件。
此外，粘接剂14是具有遮光性的部件。如果举具体例，则粘接剂14的颜色优选为黑色或深蓝色。但是，并不限定于此，粘接剂14也可以是褐色或乳白色的部件。
槽15被设于光学部件13的传感器12一侧的面。槽15具有防止粘接剂14在传感器12的上表面上流到元件形成部16的有效的受光元件上的功能。
另外，在本实施方式的传感器12的元件形成部16中，所有的受光元件为通过对检测元件的电压施加等从而能够对入射的光进行检测的、有效的受光元件，但不限定于此。例如，元件形成部16的受光元件的一部分也可以是无效的受光元件。
在这种情况下，传感器12仅检测入射到有效的受光元件的光，入射到无效的受光元件的光不实行检测。这时，也可以在无效的受光元件上通过粘接剂14实行传感器12与光学部件13的接合。
传感器12在上表面的元件形成部16的外侧还具有未图示的端子，传感器12与光学部件13在端子的位置没有通过粘接剂14来接合，基板11与端子通过引线键合(wire bond)18来电连接。
如图1所示，光学设备10自下依次层叠有基板11、传感器12、光学部件13。在传感器12的上表面形成有元件形成部16，在元件形成部16的周围配设有粘接剂14。粘接剂14将传感器12的上表面与光学部件13的下表面接合。并且，基板11与在传感器12的元件形成部16的外侧形成的端子通过引线键合18来电连接。
本实施方式中，作为光学部件13的例子，举出具有透光性的平板部件，但不限定于此。例如，光学部件13可以是透镜，也可以是对光进行反射的部件。
在图1中，因为光学部件13具有透光性，所以能够通过光学部件13从上面确认粘接剂14及元件形成部16。
＜光学部件的槽＞
图2是图1的A-A’向视截面图。如图1所示，A-A’是如穿过基板11、传感器12、光学部件13、粘接剂14、元件形成部16、以及引线键合18那样的直线。只要没有特别说明，以后的截面图表示与上述A-A’向视截面图相同的位置的图。此外，图3是图2的区域B的放大图。另外，区域B是设有槽15及突起17的位置附近。
如图2及图3所示，光学部件13在与传感器12对置的面一侧具备槽15及突起17。槽15被设置在与比接合时涂布粘接剂14的位置更内侧且比元件形成部16更外侧的区域对应的位置。
粘接剂14如果向元件形成部16的方向流出直至槽15附近，则由于毛细管现象而被吸取到槽15中。因此，能够抑制粘接剂14到达元件形成部16上。由此，即使粘接剂14的量稍微较多，粘接剂14也难以侵入到元件形成部16的有效的受光元件上。
槽15的宽度，即光学部件的下表面与同一面上的、从槽15的一方的端部到另一方的端部的距离W1例如为0.01mm。此外，槽15的深度D1，即光学部件13的下表面与槽15的底部的距离例如为0.01mm。但是，槽的尺寸不限定于此。
在槽15的宽度过大的情况下，有上述的毛细管现象不发生的风险。另一方面，在槽15的宽度过小的情况下，有槽15无法吸取粘接剂14的风险。优选以减少以上的风险的方式决定槽15的宽度及深度。
＜突起＞
突起17在与光学部件13的传感器12对置的面上设置于与元件形成部16对应的位置的外侧。突起17的下侧与传感器12的上表面上的、元件形成部16的外侧抵接。由此，能够用突起17的高度保持传感器12与光学部件13之间的空隙。
图4是示出本实施方式所涉及的突起17的配置位置及突起的形状的例子的概略图。图4(a)～(d)是示出光学部件13上设置的突起17的位置的例子的图。设置突起17的位置例如可采用如图4(a)那样的三点、如图4(b)那样的两边、如图4(c)那样的日文コ字型、或者如图4(d)那样的口字型等各种各样的配置。不限定为上述配置，也可以是在与至少N角形(其中，3≦N)的各顶点对应的配置、或者与该N角形的至少一边及一点(其中，该一点与该一边的两端不同)对应的配置上设置突起17的结构。只要是上述结构，则在传感器12与光学部件13之间任意处，都能够保持一定的空隙。
图4(e)～(g)举出突起17的形状的例子。突起17的形状可采用如图4(e)的突起17A那样的剖视时为三角形状(例如，圆锥形状)、如图4(f)的突起17B那样的剖视时为四角形状(例如，圆筒形状)、或者如图4(g)的突起17C那样的在剖视下为与椭圆的一半相当的形状(例如，吊钟形状)等各种各样的形状。不限定于上述形状，只要是在上下方向上即使施加力也不变形的形状，则可以是任何形状。此外，突起17的高度例如是0.02mm，但不限定于此。
在本实施方式中，作为保持传感器12与光学部件13的空隙的手段，举出用突起17的高度来保持的例子，但不限定于此。例如，也可以通过使粘接剂14含有填料，从而保持传感器12与光学部件13的空隙。只要是上述结构，则不设置突起17而能够利用填料的粒径来设计传感器12与光学部件13的间隔。这时，如果粘接剂14在元件形成部16的周围，在与至少N角形(其中，3≦N)的各顶点对应的配置、或者该N角形的至少一边及一点(其中，该一点是与该一边的两端不同的点)的位置上将传感器12及光学部件13接合，则在传感器12与光学部件13之间任意处，都能够保持一定的空隙。填料的粒径例如是0.02mm，但不限定于此。
并且，可根据图4(e)～(g)所示的形状形成槽15。即，槽15可采用遵从图4(e)的突起17A的形状的V字型的槽、遵从图4(f)的突起17B的形状的凹字型的槽、或者遵从图4(f)的突起17C的形状的U字型的槽等各种各样的形状。不限定为它们，只要是根据毛细管现象，利用槽15吸取粘接剂14的型的槽，则可以是任何型的槽。
〔第二实施方式〕
基于图5及图6对本发明的其他实施方式进行说明。另外，为了便于说明，对具有与前述实施方式中进行了说明的部件相同功能的部件附注相同符号，并省略器说明。
＜传感器的槽＞
图5是本实施方式所涉及的光学设备10的截面图。此外，图6是图5的区域B的放大图。
本实施方式所涉及的光学设备10包括：基板11、具有形成有元件形成部16的上表面的传感器12、将光引导到元件形成部16的光学部件13、粘接剂14(第一接合部件)、以及作为防漏机构发挥功能的槽15’，其中，元件形成部16配置有受光元件。
本实施方式的光学设备10与第一实施方式相比，设置作为防漏机构发挥功能的槽的位置不同。
传感器12在上表面具备在元件形成部16的有效的受光元件以外的部分设置的槽15’。槽15’例如如图5及图6所示在传感器12的与光学部件13对置的面上设置于与比接合时涂布粘接剂14的位置更内侧，且比元件形成部16更外侧的区域对应的位置。
粘接剂14向元件形成部16的方向流出至槽15’附近，并落入到槽15’内部。因此，能够抑制流出的粘接剂14到达元件形成部16上。由此，即使粘接剂14的量稍微较多，粘接剂14也难以侵入到元件形成部16的有效的受光元件上。槽15’的宽度及深度例如为0.001mm，但不限定于此。在槽15’的宽度过大的情况下，有不发生上述的毛细管现象的风险。另一方面，在槽15’的宽度过小的情况下，有槽15’无法吸取粘接剂14的风险。优选以减少以上的风险的方式决定槽15’的宽度及深度。作为在传感器12设置槽15’的方法，可举出在传感器12的晶圆的蚀刻工序、或切割(dicing)工序中一起进行加工的方法，但不限定于此。
〔第三实施方式〕
基于图7对本发明的其他实施方式进行说明。另外，为了便于说明，对具有与前述实施方式中进行了说明的部件相同功能的部件附注相同符号，并省略器说明。
＜在台阶具有端子的传感器＞
图7是本实施方式所涉及的光学设备的截面图。
在本实施方式中，光学设备10包括：基板11、具有形成有元件形成部16的上表面的传感器12、将光引导到元件形成部16的光学部件13、粘接剂14(第一接合部件)、以及作为防漏机构发挥功能的槽15，其中，元件形成部16配置有受光元件。
本实施方式的光学设备10与第一实施方式相比，传感器12还具备台阶12’，并在台阶12’设置端子的方面不同。
传感器12在上表面的元件形成部16的外侧的至少一部分具有台阶12’。在台阶12上设置端子，该端子连接于引线键合18，由此建立基板11与传感器12的电连接。
台阶12’例如如图7所示，也可以以沿着传感器12的边缘之中的至少对置的两边的各边的方式设置。此外，不限定于此，台阶12’能够以仅在要设置引线键合18的位置形成的方式来进行设计。台阶12’例如可构成为通过在传感器12的晶圆的蚀刻工序中进行加工来设置。这时，通过将金属布线在台阶12’上进行再布线，从而能够形成端子。
如上述结构那样，通过将金属布线在台阶12’进行再布线，从而能够在难以对光学部件13与传感器12的接合以及向传感器12的安装带来较大影响的位置设置端子。此外，台阶12’如图7所示，能够设置于光学部件13的下方。即，不需要将端子设置于比配设粘接剂14的位置更外侧，从而能够将端子设置于更靠元件形成部16附近。因此，传感器12的进一步的小型化成为可能。
〔第四实施方式〕
基于图8及图9对本发明的其他实施方式进行说明。另外，为了便于说明，对具有与前述实施方式中进行了说明的部件相同功能的部件附注相同符号，并省略器说明。
图8是本实施方式所涉及的光学设备10的俯视图，图9是图8的A-A’向视截面图。
在本实施方式中，光学设备10包括：基板11、具有形成有元件形成部16的上表面的传感器12、将光引导到元件形成部16的光学部件13、粘接剂14(第一接合部件)、以及作为防漏机构发挥功能的槽15，其中，元件形成部16配置有受光元件。
本实施方式的光学设备10与第一实施方式相比，在以下三点上结构不同。
＜贯通端子＞
在第一点上，传感器12在上表面的元件形成部16以外的部分具有从传感器12的上表面贯通传感器12的贯通端子18’。贯通端子通过与基板11电连接，从而建立基板11与传感器12的电连接。如图8所示，贯通端子18’也可以以与在传感器12的元件形成部16的周围相互相对的两边对应的方式针对每条边各设置多个。
如图9所示，贯通端子18’也可以设置于光学部件13的正下方。只要是上述结构，则不需要避开粘接剂14地设置连接基板11与传感器12的布线的工序。由此，光学设备10的设计及制造变得容易。此外，不需要在基板11上在安装传感器12的位置的外侧设置建立基板11与传感器12的电连接的布线所用的端子。因此，能够减小光学设备10的安装面积，从而更加小型化。
＜突出部＞
在第二点上，光学部件13具有在光学部件13的凸缘部13’突出的突出部17’。突出部17’突出至传感器12的侧面的周围。在这里凸缘部13’是指光学部件13的有效区域的周围的区域，即比元件形成部16的正上方更外侧的区域。
如图9所示，光学部件13的凸缘部13’超出传感器12的侧面而形成。此外，突出部17’朝向凸缘部13’的下方，沿着传感器12的侧面突出。突出部17’可以与传感器12抵接，也可以构成为不抵接而相邻。
只要是上述结构，则在安装光学部件13时，当光学部件13在与传感器12的上表面水平的方向上偏移，突出部17’就与传感器12的侧面抵接。因此，在与传感器12的上表面水平的方向上，光学部件13的位置偏移被降低。由此，能够将光学部件13更精密地安装到传感器12上。
在本实施方式中，突出部17’与传感器12的全周围抵接或相邻，用贯通端子18构成传感器12的所有端子，但不限定于此。例如，一部分端子的连接也可以通过引线键合18(参照图1)来实行。这时，未设置凸缘部13’及突出部17’的位置位于上述光学部件13的一部分，由此可确保配设引线键合18的区域。换言之，这时，凸缘部13’及突出部17’在传感器12与光学元件13粘接后，优选地设为如避开引线键合18的形状。
＜与传感器以外接合的光学部件＞
在第三点上，光学部件13还与除了传感器12以外的光学设备10的部件经由粘接剂14’(第二接合部件)接合。例如，如图9所示，光学部件13上的突出部17’的下部与基板11经由粘接剂14’接合。粘接剂14可以是由与粘接剂14相同的材料构成，也可以是由不同的材料构成。如图9所示，在光学设备10中是传感器12与突出部17’的下部经由粘接剂14’接合的结构，但不限定于此，也可以构成为粘接剂14’仅将基板11及突出部17’的下部接合。
除此之外，经由粘接剂14’，光学部件13与除了传感器12以外的部件接合的结构也可以是在图10中举出的结构。
例如，如图10(a)所示，也可以凸缘部13’超出引线键合18，向元件形成部16一侧的相反侧的方向延伸，基板11与凸缘部13’经由粘接剂14’接合。此外，如图10(b)所示，也可以凸缘部13’超出引线键合18，向传感器12的外侧方向延伸，安装于基板11的基板安装部件11’与凸缘部13’经由粘接剂14’接合。关于基板安装部件11’，例如可举出光学设备10的盖、或用于驱动设置于光学部件13的上方的光学设备10的驱动机构(未图示)的致动器等，但不限定于此。
只要是上述结构，则可构成为不仅使光学部件13与传感器12接合，而且也与各种各样的部件的接合。因此，能够更牢固地固定设置光学部件13。由此，降低光学部件13的位置偏移，光学设备10的更精密的设计成为可能。
〔第五实施方式〕
基于图11及图12对本发明的其他实施方式进行说明。另外，为了便于说明，对具有与前述实施方式中进行了说明的部件相同功能的部件附注相同符号，并省略器说明。
＜具有浸液部的传感器＞
图11是本发明的第五实施方式所涉及的光学设备20的截面图。
本实施方式所涉及的光学设备20包括：基板11、具有形成有元件形成部16的上表面的传感器12、将光引导到元件形成部16的光学部件13、粘接剂14(第一接合部件)、以及作为防漏机构发挥功能的浸液部25，其中，元件形成部16配置有受光元件。
本实施方式的光学设备20与第一实施方式的光学设备10相比，新设浸液部25来取代没有设置作为防漏机构发挥功能的槽的方面不同。
浸液部25在传感器12的上表面上设置于元件形成部16的有效的受光元件以外的部分。浸液部25的特征在于，对粘接剂14的亲和性比传感器12的上表面的浸液部25以外的部分的亲和性高。
如图11所示，浸液部25在传感器12的上表面的元件形成部16外侧与元件形成部16隔开距离地形成。因为浸液部25与粘接剂14的亲和性高，所以配设于浸液部25上的粘接剂14想继续留在浸液部25上。即，能够抑制粘接剂14向浸液部25以外，特别是如元件形成部16的有效的受光元件那样的与粘接剂14的亲和性低的部分流出。
＜浸液部的形成＞
图12是示出本发明的第五实施方式所涉及的传感器12即具有浸液部25的传感器12的制造工序的概略图。
在上表面成形有元件形成部16的传感器12经蚀刻工序及切割工序而被个体化。接着，如图12(a)所示，将掩模29以覆盖元件形成部16及其附近的方式形成于传感器12的上表面。
其后，从传感器12的上方照射氩等离子体、氧等离子体、或臭氧UV(紫外光：ultraviolet light)等。由此，传感器12的上表面被实施改性处理，如图12(b)所示，形成对粘接剂14的亲和性提高的浸液部25。可是，在存在掩模29的位置即元件形成部16及其附近，因为照射被掩模29遮断，所以没有形成浸液部25。
最后，通过用有机溶剂等的适当的药液进行处理，去除掩模29。通过以上工序，能够制造形成有浸液部25的传感器12。另外，上述例子中，举出了以掩模29覆盖元件形成部16整体的方式将掩模29成形的例子，但不限定于此。例如，也可以仅将掩模29形成于元件形成部16的有效的受光元件上及其附近，进行改性处理。
此外，如上所述，举出了通过照射氩等离子体、氧等离子体、或臭氧UV等来进行改性处理的例子，但不限定于此。只要是形成对粘接剂14的亲和性提高的浸液部25的处理，则能够应用现有公知的各种各样的改性处理。
〔第六实施方式〕
基于图13～图16对本发明的其他实施方式进行说明。另外，为了便于说明，对具有与前述实施方式中进行了说明的部件相同功能的部件附注相同符号，并省略器说明。
图13是本发明的第六实施方式所涉及的光学设备30的俯视图，图14是图13的A-A’向视截面图。
本实施方式所涉及的光学设备30包括：基板11、具有形成有元件形成部16的上表面的传感器12、将光引导到元件形成部16的光学部件13、以及粘接剂34(第一接合部件)，其中，元件形成部16配置有受光元件。传感器12被安装于基板11，光学部件13以与传感器12的上表面对置的方式被配置。
粘接剂34是具有透光性，并具有比光学部件13的折射率低的折射率的接合部件。粘接剂34以填充传感器12与光学部件13之间的空间的方式被配设，将传感器12与光学部件13接合。即，粘接剂34在传感器12的上表面将元件形成部16的有效的受光元件的部分与光学部件13的传感器12一侧的面接合。
如图13所示，光学设备30自下依次层叠有基板11、传感器12、光学部件13。在传感器12的上表面形成有元件形成部16。如图14所示，粘接剂34填充传感器12与光学部件13之间，将传感器12的上表面与光学部件13的下表面接合。并且，基板11与在传感器12的元件形成部16的外侧形成的端子通过引线键合18来电连接。
光学部件13及粘接剂34具有透光性。因此，如图13所示，如果从上方观察光学设备30，则能够透过光学部件13与粘接剂34，确认元件形成部16。但是，不限定于此，粘接剂34也可以是与上述实施方式中说明的粘接剂14同样地具有遮光性的部件。这种情况下，可构成为粘接剂34以仅覆盖元件形成部16的有效的受光元件的一部分的方式被配设，由此能使用未被粘接剂34覆盖的受光元件来进行光检测。
如图14所示，光学部件13在传感器一侧的面的至少一部分具有突起17。突起17与传感器12的上表面的至少一部分抵接。与前述实施方式同样地，突起17的下侧与传感器12的上表面上的、元件形成部16的外侧抵接。由此，可利用突起17的高度保持传感器12与光学部件13之间的空隙。只要是在至少三点以上、或者一点及一边的位置设置突起17的结构，则在传感器12与光学部件13之间任意处都能够保持一定的空隙。
并且，在本实施方式中，通过在如口字型那样地围绕元件形成部16的全周围的位置配设突起17，从而能够对突起17赋予防止填充到传感器12与光学部件13之间的粘接剂34向传感器12的外侧方向流出的功能。此外，作为防止粘接剂34向传感器12的外侧方向流出的机构，也可以将上述实施方式中已说明的槽及浸液部形成于传感器12的周围与元件形成部16之间。
＜粘接剂的折射率＞
接下来，用图15对在元件形成部16上设置粘接剂34所造成的影响进行说明。
图15是示出本发明的第六实施方式所涉及的根据粘接剂34的折射率的差异而产生的、对入射光的影响的概略图。
图15中，为了说明上述影响，在传感器12与光学部件13之间除了配设粘接剂34以外，还示出配设具有比粘接剂34的折射率高的折射率的粘接剂34’。此外，也存在不配设粘接剂即在传感器12与光学部件13之间用空气填满的空间。在图15中，箭头表示向传感器12入射的光的路径。
入射到光学部件13的光透过光学部件13，到达光学部件13的下表面。另外，在这里不考虑光学部件13的上表面处的反射。到达光学部件13的下表面的光透过传感器12与光学部件13的空间，到达至传感器12上。
＜传感器与光学部件之间的反射的产生＞
然而，在传感器12与光学部件13之间被空气34”填满的位置，到达光学部件13的下表面的光的一部分在光学部件13与空气34”的边界处被反射。反射光在光学部件13的上表面再次反射，朝向传感器12入射。此外，在光学部件13与空气34”的边界处不反射而到达传感器12上表面的光的一部分也在传感器12上表面反射，并且通过在光学部件13与空气34”的边界处进行反射而再次到达传感器12上表面。这种光学部件13与空气34”的边界处的反射较强地发生是因为光学部件13与空气34”的折射率之差较大。
如上所述，在传感器12与光学部件13之间，如果重复多次反射的光入射到传感器12的受光元件，则在本来不应检测的位置，光被检测，成为误检测的原因。这种误检测例如可成为在摄像模组中重像的发生、在光检测器中过度检测等各种各样不良的原因。
为了防止这样的反射，需要在光学部件13的下表面形成防反射膜的工序。此外，在防反射膜的形成工序中，因为有时异物进入到传感器12与光学部件13的空间，所以这也成为不良的原因。
＜粘接剂的效果＞
另一方面，在传感器12与光学部件13之间，在配设有粘接剂34及粘接剂34’的位置，光学部件13与粘接剂34的边界或者光学部件13与粘接剂34’的边界处的反射被降低。这是因为粘接剂34及粘接剂34’的折射率高于空气34”的折射率。即，是因为粘接剂34及粘接剂34’的折射率与光学部件13的折射率之差较小。
由此，通过将粘接剂34及粘接剂34’填充到传感器12与光学部件13之间，从而减少在传感器12与光学部件13之间重复多次反射的光入射到传感器12的受光元件的情况。因此，在本来不应检测的位置，光被检测的情况减少。此外，因为不需要设置防反射膜，所以能够简化制造工序。而且，因为能够对传感器12与光学部件13的空间进行填充，所以异物不进入空间，也能够使成品率提高。
＜由粘接剂的折射率较小而产生的效果＞
接着，将透过光学部件13的光的路径与透过粘接剂34及粘接剂34’的光的路径进行比较。如图15所示，透过粘接剂34的光的方向在光学部件13与粘接剂34的边界处较大地改变。这是因为粘接剂34的折射率小于光学部件13。另一方面，透过粘接剂34’的光的方向在光学部件13与粘接剂34’的边界处没有较大地改变。这是因为粘接剂34’的折射率大于粘接剂34的折射率，比较接近光学部件13的折射率。
根据上述说明，例如，在采用透镜作为光学部件13的情况下，采用折射率较低的粘接剂34更能够使透过透镜后的光的收敛性或发散性变强。
＜透镜的种类＞
在采用透镜作为光学部件13的情况下，在图16示出作为例子举出的结构。如图16(a)所示，光学部件13也可以是凸透镜，如图16(b)所示，光学部件13也可以是凹透镜。此外，如图16(c)及(d)所示，也可以在作为凸透镜及凹凸镜的光学部件13之下，配设具有透光性的平板玻璃13A，与传感器12经由粘接剂34接合。但不限定于此，例如，也可以采用LOC(芯片上透镜：Lens On Chip)透镜。关于光学部件13的材料，也可采用玻璃、树脂等公知的各种各样的材料。采用这些哪个透镜，可按照光学设备的种类等来适当设计。
＜粘接剂的种类＞
本实施方式中使用的粘接剂43可采用现有公知的各种各样的接合部件。例如，粘接剂34也可以是油状物质、凝胶状物质、液状物质、固体物质等接合部件。采用这些哪个接合部件可按照光学设备的种类等适当设计。此外，优选以气泡不进入粘接剂34内部的方式进行设置。由此，由于透过粘接剂34的光通过气泡，因而能够避免路径改变等对入射光的未设想的影响。
优选地，粘接剂34具有与传感器12及光学部件13同程度的热膨胀率。只要是上述结构，则即使由于光学设备等的发热，传感器12及光学部件13热膨胀，粘接剂43也能够以跟着其膨胀的方式变形。因此，通过内部应力在粘接剂34起作用，能够减少光学部件13从传感器12剥离的情况。
〔第七实施方式〕
基于图17对本发明的其他实施方式进行说明。另外，为了便于说明，对具有与前述实施方式中进行了说明的部件相同功能的部件附注相同符号，并省略器说明。
图17是本实施方式所涉及的光学设备40的截面图。
本实施方式所涉及的光学设备40包括：基板11、具有形成有元件形成部16的上表面的传感器12、将光引导到元件形成部16的光学部件43、以及粘接剂34(第一接合部件)，其中，元件形成部16配置有受光元件。
本实施方式的光学设备40与第六实施方式的光学设备30相比，采用光学部件43来取代光学部件13的方面不同。
光学部件43的与传感器12对置的面、以及该面的相反侧的上表面具有朝向传感器12的为凸形的曲面部。此外，光学部件43在其周围具有与传感器12的上表面抵接的凸缘部43’。凸缘部43’被设置于光学部件43的曲面的周围，其下部与传感器12的上表面抵接。与凸缘部43’相比内部的曲面部的壁厚不论位置如何而为大致一定。在被曲面部与凸缘部43’围成的空间中填充有粘接剂34。
因此，光学部件43的上表面与传感器12的距离从光学部件43的中心向周围渐渐变长。如上所述，粘接剂34兼具光学性质，因此光学设备40在光学上可视作为在传感器12上具有将粘接剂34与光学部件43合并而成的凹透镜。
只要是上述结构，则如光学部件43那样，即使采用壁厚不均性较小的光学部件，也能够实现获得与透镜相同的光学性质的光学设备。因此，能够使用简单且廉价的部件来构成光学设备，牵涉到制造时间的缩短、低成本化。
本实施方式中，构成为光学部件43具有与传感器12抵接的凸缘部43’，但不限定于此。例如，也可以将仅具有曲面部(即，省略凸缘部43’)的光学部件43用粘接剂43接合。
〔总结〕
本发明的方式1所涉及的光学设备10·20的特征在于，包括：基板11、具有形成有元件形成部16的上表面的传感器12、将光引导到上述元件形成部16的光学部件13、第一接合部件(粘接剂14)、以及防漏机构(槽15·槽15’·浸液部25)，其中，所述元件形成部16配置有对光进行检测的受光元件，上述传感器12被安装于上述基板11上，上述光学部件13以与上述传感器12的上表面对置的方式被配置，上述第一接合部件(粘接剂14)将上述传感器12的上表面的元件形成部16以外的部分与上述光学部件13的上述传感器12一侧的面接合，上述防漏机构(槽15·槽15’·浸液部25)防止上述第一接合部件(粘接剂14)在上述传感器12的上表面流到元件形成部16的上述受光元件上。
根据上述结构，即使将光学部件在传感器上表面接合，也能够利用防漏机构防止粘接剂等接合部件流到受光元件上。因此，能够降低向受光元件入射的光因被接合部件吸收而未到达受光元件，或光量减少的情况。或者，能够降低因被接合部件反射或折射而光路改变的情况。由此，即使将光学部件与传感器在受光元件的附近接合，也能够实现具有传感器的良好的受光品质的光学设备。
因为将光学部件与传感器在受光元件的附近接合成为可能，所以能够缩小传感器及光学部件的安装面积，因此光学设备的小型化成为可能。此外，不需要将光学部件与基板直接接合，伴随基板的变化而传感器及光学部件发生变形的情况被抑制。
就本发明的方式2所涉及的光学设备10而言，在上述方式1中，上述防漏机构(槽15·槽15’·浸液部25)也可以具有在上述光学部件13的上述传感器12一侧的面的至少一部分上设置的槽15。
根据上述结构，试图流到受光元件上的接合部件由于毛细管现象而被吸取到光学部件上设置的槽中。由此，能够防止接合部件流到受光元件上。
就本发明的方式3所涉及的光学设备10而言，在上述方式1或2中，上述防漏机构(槽15·槽15’·浸液部25)也可以具有在上述传感器12的上表面的上述元件形成部16的上述受光元件以外的部分的至少一部分设置的槽15’。
根据上述结构，试图流出的接合部件流下进传感器上设置的槽中。由此，能够防止接合部件流到受光元件上。
就本发明的方式4所涉及的光学设备20而言，在上述方式1-3中，上述防漏机构(槽15·槽15’·浸液部25)也可以包含浸液部25，所述浸液部25是上述传感器12的上表面的上述元件形成部16以外的部分的至少一部分，且是对上述第一接合部件(粘接剂14)的亲和性比上述元件形成部16的对上述第一接合部件(粘接剂14)的亲和性高的部分。
根据上述结构，接合部件容易留在传感器上设置的浸液部，能够降低试图流入到受光元件的情况。由此，能够防止接合部件流到受光元件上。
就本发明的方式5所涉及的光学设备10·20而言，在上述方式1-4中，上述第一接合部件(粘接剂14)也可以具有遮光性。
根据上述结构，降低试图入射到受光元件的光被接合部件反射或散射。由此，难以发生光路及光量的变化，传感器的光检测的可靠性提高。
就本发明的方式6所涉及的光学设备10·20而言，在上述方式1-5中，上述第一接合部件(粘接剂14)也可以含有填料。
根据上述结构，能够利用填料的粒径保持传感器与光学部件的一定的空隙。由此，能够将光学部件更精密地安装于传感器。
就本发明的方式7所涉及的光学设备10·20而言，在上述方式1-6中，也可以上述光学部件13在上述传感器12一侧的面的至少一部分具有突起17，上述突起17与上述传感器12的上表面的至少一部分抵接。
根据上述结构，能够利用突起的高度保持传感器与光学部件的一定的空隙。由此，能够将光学部件更精密地安装于传感器。
就本发明的方式8所涉及的光学设备10·20而言，在上述方式1-7中，也可以上述传感器12在上表面的元件形成部16的外侧具有端子，上述传感器12与上述光学部件13在上述端子的位置没有通过上述第一接合部件(粘接剂14)接合，上述基板11与上述端子电连接。
如果在端子上存在接合部件，则无法设置布线。此外，即使在实行布线后进行接合部件的配置，也存在由于接合部件而布线损伤，或者被切断的风险。根据上述结构，能够将连接基板与传感器的布线避开接合部件地设置。因此，设计及制造变得容易，电连接的可靠性提高。
就本发明的方式9所涉及的光学设备10·20而言，在上述方式8中，也可以上述传感器12在上表面的元件形成部16的外侧的至少一部分具有台阶12’，在该台阶12’设置上述端子。
根据上述结构，通过在台阶将金属布线进行再布线，能够在难以对光学部件的安装带来影响的位置设置端子。因此，能够更容易地避开接合部件地设置连接基板与传感器的布线，因此设计及制造变得更容易。此外，与不具有台阶的情况相比，能够将端子设置在更内侧。即，能够在传感器的元件形成部附近设置端子。因此传感器的小型化成为可能，并牵涉到光学设备的小型化。
就本发明的方式10所涉及的光学设备10·20而言，在上述方式1-7中，也可以上述传感器12在上表面的元件形成部16以外的部分具有从上述传感器12的上表面贯通上述传感器12的贯通端子18’，上述基板11与上述贯通端子18’电连接。
根据上述结构，经由贯通端子建立基板与传感器的电连接。因此，不需要避开接合部件地设置连接基板与传感器的布线的工序。由此，设计及制造变得容易。此外，不需要在基板上在安装传感器的位置的外侧设置用于布线的端子。因此，能够进一步减小安装面积，使光学设备小型化。
就本发明的方式11所涉及的光学设备10·20而言，在上述方式1-10中，上述光学部件13也可以具有突出部17’，所述突出部17’是在上述光学部件13的有效区域的周围(凸缘部13’)突出的突出部17’，且突出至上述传感器12的侧面的周围。
根据上述结构，可构成为在传感器上安装的光学部件的突出部与传感器的侧面抵接或相邻。因此，在与传感器的上表面水平的方向上，光学部件的对位变得容易，因此降低光学部件的位置偏移变得容易。由此，能够将光学部件更精密地安装到传感器上。
本发明的方式12所涉及的光学设备30·40的特征在于，包括：基板11、具有形成有元件形成部16的上表面的传感器12、将光引导到上述元件形成部16的光学部件13·43、以及第一接合部件(粘接剂34)，其中，所述元件形成部16配置有对光进行检测的受光元件，上述传感器12被安装于上述基板11，上述光学部件13·43以与上述传感器12的上表面对置的方式被配置，上述第一接合部件(粘接剂34)将上述传感器12的上表面的元件形成部16的部分与上述光学部件13·43的上述传感器12一侧的面接合。
根据上述结构，能够构成为通过将受光元件与光学部件直接接合，来将光学部件安装于传感器上。因此，能够使传感器及光学部件的安装面积变窄，因此光学设备的小型化成为可能。此外，不需要将光学部件与基板直接接合，伴随基板的变化而传感器及光学部件变形的情况被抑制。
并且，因为故意使接合部件存在于受光元件上，所以不需要考虑接合部件流向传感器，从而不需要用于防止流出的防漏机构。因此，与设置该防漏机构的情况相比，光学设备的设计变得简单，能够缩减成本及制造时间。
并且，通过故意使接合部件存在于受光元件上，钻入到传感器与光学设备之间的异物不会与受光元件接触。因此，能够降低异物映入、或由于异物而受光元件损伤的情况。
就本发明的方式13所涉及的光学设备30·40而言，在上述方式12中，上述第一接合部件(粘接剂34)也可以具有透光性。
在设置接合部件的位置，光学部件与接合部件的折射率之差小于光学部件与空气的折射率之差。因此，在设置接合部件的位置，在光学部件与接合部件接触的边界处的光的反射被降低。
根据上述结构，减少透过光学部件的光在上述空间中多次反射后入射到受光元件的情况，因此重像的发生被抑制。因此，对于光学部件不需要用于设置预防重像的发生的防反射膜的加工。并且，接合部件能够以兼具光学部件的功能的方式进行设计，作为光学部件而不需要复杂的构造，各种各样的设计成为可能。
就本发明的方式14所涉及的光学设备30·40而言，在上述方式13中，上述第一接合部件(粘接剂34)也可以填充于上述传感器12与上述光学部件13·43之间。
根据上述结构，上述空间全部被接合部件填充。因此，空间中的光学性质为全部一样，因此能够容易地预测透过光学部件的光的路径。因此，光学设备的设计是容易的。并且，因为用接合部件覆盖受光元件的整个上部，所以更强地防止在上述空间中多次反射的光入射到受光元件，进一步减少重像的发生。此外，因为能够更强地抑制钻入到上述空间中的异物，能够更强地减少所以异物附着于受光元件的情况。
就本发明的方式15所涉及的光学设备30·40而言，在上述方式13或14中，上述第一接合部件(粘接剂34)的折射率也可以低于上述光学部件13·43的折射率。
根据上述结构，例如在光学部件为透镜的情况下，接合部件能够以较强地具有作为透镜的功能的方式进行设计。因此，不需要壁厚不均性高的透镜等、设计困难且高价的部件，而能够实现光的收敛性或发散性强的光学部件。
就本发明的方式16所涉及的光学设备30·40而言，在上述方式12-15中，上述第一接合部件(粘接剂34)也可以是油状物质、凝胶状物质、液状物质、固体物质之中的某一种。
根据上述结构，能够将恰当的部件按照所使用的传感器及光学设备的种类、用途进行各种各样地变更而作为接合部件。
就本发明的方式17所涉及的光学设备10·20·30·40而言，在上述方式1-16中，上述光学部件13也可以还与除了上述传感器12以外的上述光学设备10·20·30·40的部件经由第二接合部件(粘接剂14’)接合。
根据上述结构，可构成为不但将光学部件与传感器接合，而且也与光学设备的其他部件接合。因此，能够更牢固地固定设置光学部件。由此，降低光学部件的位置偏移，光学设备的更精密的设计成为可能。
本发明并不限定于上述的各实施方式，可以在权利要求所示的范围内进行各种变更，将不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合而得到的实施方式也包括在本发明的技术范围内。并且，通过将各实施方式中分别公开的技术手段组合，能够形成新的技术特征。
附图标记说明
10·20·30·40 光学设备
11 基板
11’ 基板安装部件
12 传感器
13·43 光学部件
13’·43’ 凸缘部
13A 平板玻璃
14·14’·34·34’ 粘接剂
15·15’ 槽
16 元件形成部
17·17A·17B·17C 突起
17’ 突出部
18 引线键合
18’ 贯通端子
25 浸液部
29 掩模
34” 空气。

Claims (17)

1.一种光学设备，其特征在于，包括：基板、具有形成有元件形成部的上表面的传感器、将光引导到所述元件形成部的光学部件、第一接合部件、以及防漏机构，其中，所述元件形成部配置有对光进行检测的受光元件，
所述传感器被安装于所述基板上，
所述光学部件以与所述传感器的上表面对置的方式被配置，
所述第一接合部件将所述传感器的上表面的元件形成部以外的部分与所述光学部件的所述传感器一侧的面接合，
所述防漏机构防止所述第一接合部件在所述传感器的上表面流到元件形成部的所述受光元件上。
2.如权利要求1所述的光学设备，其特征在于，
所述防漏机构具有在所述光学部件的所述传感器一侧的面的至少一部分上设置的槽。
3.如权利要求1或2所述的光学设备，其特征在于，
所述防漏机构具有在所述传感器的上表面的元件形成部以外的部分的至少一部分上设置的槽。
4.如权利要求1-3中的任一项所述的光学设备，其特征在于，
所述防漏机构包含浸液部，所述浸液部是所述传感器的上表面的所述元件形成部以外的部分的至少一部分，且是对所述第一接合部件的亲和性比所述元件形成部的对所述第一接合部件的亲和性高的部分。
5.如权利要求1-4中的任一项所述的光学设备，其特征在于，
所述第一接合部件具有遮光性。
6.如权利要求1-5中的任一项所述的光学设备，其特征在于，
所述第一接合部件含有填料。
7.如权利要求1-6中的任一项所述的光学设备，其特征在于，
所述光学部件在所述传感器一侧的面的至少一部分上具有突起，所述突起与所述传感器的上表面的至少一部分抵接。
8.如权利要求1-7中的任一项所述的光学设备，其特征在于，
所述传感器在上表面的元件形成部的外侧具有端子，所述传感器与所述光学部件在所述端子的位置没有通过所述第一接合部件接合，所述基板与所述端子电连接。
9.如权利要求8所述的光学设备，其特征在于，
所述传感器在上表面的元件形成部的外侧的至少一部分具有台阶，在该台阶上设置所述端子。
10.如权利要求1-7中的任一项所述的光学设备，其特征在于，
所述传感器在上表面的元件形成部以外的部分具有从所述传感器的上表面贯通所述传感器的贯通端子，所述基板与所述贯通端子电连接。
11.如权利要求1-10中的任一项所述的光学设备，其特征在于，
所述光学部件具有突出部，所述突出部是在所述光学部件的有效区域的周围突出的突出部，且突出至所述传感器的侧面的周围。
12.一种光学设备，其特征在于，包括：基板、具有形成有元件形成部的上表面的传感器、将光引导到所述元件形成部的光学部件、以及第一接合部件，其中，所述元件形成部配置有对光进行检测的受光元件，
所述传感器被安装于所述基板上，
所述光学部件以与所述传感器的上表面对置的方式被配置，
所述第一接合部件将所述传感器的上表面的元件形成部的部分与所述光学部件的所述传感器一侧的面接合。
13.如权利要求12所述的光学设备，其特征在于，
所述第一接合部件具有透光性。
14.如权利要求13所述的光学设备，其特征在于，
所述第一接合部件填充于所述传感器与所述光学部件之间。
15.如权利要求13或14所述的光学设备，其特征在于，
所述第一接合部件的折射率低于所述光学部件的折射率。
16.如权利要求12-15中的任一项所述的光学设备，其特征在于，
所述第一接合部件是油状物质、凝胶状物质、液状物质、固体物质之中的某一种。
17.如权利要求1-16中的任一项所述的光学设备，其特征在于，
所述光学部件还经由第二接合部件与除了所述传感器以外的所述光学设备的部件接合。
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