JP2004080774A - イメージセンサモジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】　ピントずれが少なく、鮮明な撮像画像を得ることができるイメージセンサモジュールの製造方法を提供すること。
【解決手段】　主面２ａを上にして基板１上に搭載されたイメージセンサチップ２と、このイメージセンサチップ２の主面２ａの上方にレンズ面３ａが位置するレンズユニット３とを備えたイメージセンサモジュールの製造方法であって、ハンドリング装置７を用いてレンズユニット３と一体となったレンズホルダ４を吸着保持し、イメージセンサチップ２の主面２ａに対するレンズ面３ａの高さ調整を行い、そのレンズ面３ａを高さ調整後の位置に保った状態で紫外線硬化樹脂８を用いてレンズホルダ４を基板１上に接着固定する。
【選択図】　図６

Description

　本願発明は、たとえばデジタルカメラやカメラ付きの携帯電話などに内蔵されるイメージセンサモジュールの製造方法に関する。

　従来より、撮像装置においては、光学的な像を電気信号としての画像として変換取得するための部品として、イメージセンサモジュールが広く用いられている（たとえば、特許文献１参照。）。図２２は、そのようなイメージセンサモジュールの一例を示す断面図である。この図に示すイメージセンサモジュールは、主面１０２ａを上にして基板１０１上に搭載されたイメージセンサチップ１０２、イメージセンサチップ１０２の主面１０２ａの上方にレンズ面１０３ａが位置するレンズユニット１０３、レンズユニット１０３を収容保持した状態で基板１０１上に接合されたレンズホルダ１０４、およびレンズユニット１０３のレンズ面１０３ａを覆って絞り機能を果たすレンズカバー１０５などを有している。

　このようなイメージセンサモジュールの製造にあたっては、光学的観点によりレンズ面１０３ａからイメージセンサチップ１０２までの距離ｔが非常に重要とされ、レンズユニット１０３やレンズホルダ１０４について極めて高い寸法精度や取り付け精度が要求される。そのため、レンズホルダ１０４を基板１０１上に接合する前には、あらかじめレンズユニット１０３をレンズホルダ１０４に正確に組み付けて一体化するようにしている。レンズホルダ１０４は、最終的には接着剤などを用いて基板１０１上に接合され、これによりレンズ面１０３ａが所定の高さに位置決めされる。
特開平１０−４１４９２号（図１）

　しかしながら、上記したようにレンズユニット１０３をレンズホルダ１０４に正確に組み付けて一体化しようとしても、結局のところ、基板１０１とレンズホルダ１０４との接合部位にわずかながらもばらつきが生じるので、レンズ面１０３ａからイメージセンサチップ１０２までの距離ｔが長すぎたり短すぎることがあった。

　より具体的には、単に接着剤などを用いて基板１０１とレンズホルダ１０４とを接合する従来の製造方法では、基板１０１とレンズホルダ１０４との接合間隔が正確に規定されず、また、接着前と後では接合間隔が多少変化するためにイメージセンサチップ１０２に対するレンズ面１０３ａの高さがモジュールごとに微妙に異なってしまっていた。つまり、レンズ面１０３ａが所定の高さに合っていないイメージセンサモジュールでは、ピントが若干ずれるためにイメージセンサチップ１０２上に鮮明な像を結像させることができず、撮像画像が不鮮明になるという問題があった。

　本願発明は、このような事情のもとに考えだされたものであって、ピントずれが少なく、鮮明な撮像画像を得ることができるイメージセンサモジュールの製造方法を提供することを課題としている。

　本願発明では、上記した課題を解決すべく、次の技術的手段を講じている。

　すなわち、本願発明により提供されるイメージセンサモジュールの製造方法は、主面を上にして基板上に搭載されたイメージセンサチップと、このイメージセンサチップの主面の上方にレンズ面が位置するレンズユニットとを備えたイメージセンサモジュールの製造方法であって、上記イメージセンサチップの主面に対する上記レンズ面の高さ調整をする工程と、上記レンズ面を上記高さ調整後の位置に固定保持する工程とを含むことを特徴としている。

　本願発明によれば、イメージセンサチップの主面に対してレンズユニットのレンズ面の高さ調整を行い、そのレンズ面を高さ調整後の位置に固定保持することにより、最終的な完成品としてもレンズ面を所定の高さに保ったイメージセンサモジュールが得られるので、そうして得られたイメージセンサモジュールでは、イメージセンサチップ上の所定の高さに位置合わせされたレンズ面を通して正確にピントを合わせることができ、鮮明な撮像画像を得ることができる。

　本願発明の好ましい実施の形態においては、上記レンズ面の高さ調整工程は、上記レンズ面を通して上記イメージセンサチップにテストチャートを撮像させつつ、このテストチャートの撮像画像が最適となるように上記レンズ面を上記基板の厚み方向に変位させることにより行う構成とすることができる。

　このような構成によれば、上記レンズ面を通して上記テストチャートにピントが合うように上記レンズ面を移動させることにより、ピントが最も良く合う高さに上記レンズ面を留めた状態で、上記レンズ面を固定保持することができる。したがって、上記レンズユニット、レンズホルダおよび基板の製作精度に対する要求を緩和しつつ、鮮明な撮像画像を得ることができる。

　本願発明の好ましい実施の形態においては、上記レンズ面の高さ調整工程は、上記基板に対し、上記レンズユニットを収容保持したレンズホルダを移動させることにより行い、上記レンズ面の固定保持工程は、上記レンズホルダを上記基板に即時硬化性の接着剤を用いて接合する処理を含む。即時硬化性の接着剤は、光硬化樹脂であることが望ましい。

　このような構成によれば、上記レンズホルダを上記基板に速やかに接合可能である。非即時硬化性の接着剤を用いて接合する場合には、接着剤が硬化するまでに長時間を要し、またその硬化の進行に伴って接着対象物に位置ずれなどを生じさせるが、即時硬化性の接着剤を用いれば、固定作業の迅速化が図れ、また、上記レンズ面は、ピントが最も良く合う位置から不当にずれる虞れが少ない。したがって、鮮明な撮像画像が得られる所定の高さにレンズ面を適切に位置合わせすることができる。また、光硬化樹脂によれば、所定の光を照射することのみにより即時硬化させることが可能であり、上記固定保持を容易に行なうことができる。

　本願発明の好ましい実施の形態においては、上記レンズ面の固定保持工程は、上記レンズホルダを上記基板に弾性接着材を用いて接合する処理をさらに含む。このような構成によれば、上記即時硬化性の接着剤の使用量を少なくすることができる。上記即時硬化性の接着剤は、硬化後に振動を受けた場合などに一部が剥離して塵埃となる可能性が高い。一方、上記弾性接着材は、上記即時硬化性の接着剤と比べて、伸びおよび絞りが大きく、粉塵が発生する虞れが少ない。したがって、上記イメージセンサモジュールが取付けられた機器の内部が上記塵埃により汚染されることを適切に抑制することができる。

　本願発明のさらに好ましい実施の形態においては、上記弾性接着材を用いた接合処理においては、上記レンズホルダの下端部の略全周を上記基板の上面に接合する。このような構成によれば、上記レンズホルダを、上記弾性接着材により上記基板に対して高い気密性で確実に接合することができる。また、上記即時硬化性の接着剤の使用量をさらに少なくし、塵埃による汚染を抑制するのに好適である。

　本願発明の好ましい実施の形態においては、上記レンズユニットの下端部には、上記基板と略平行に延出する複数のフランジ部を設けておき、上記即時硬化性の接着剤を用いた接合処理においては、上記各フランジ部を上記基板に接合する。上記即時硬化性の接着剤は、光硬化性の樹脂であることが望ましい。このような構成によれば、上記フランジ部は、上記レンズユニットから延出しているために、上記即時硬化性の接着剤を塗布する際の作業性が良い。特に、上記即時硬化性の接着剤として光硬化性の樹脂を用いた場合には、この光硬化樹脂は、外部に露出するように塗布されることとなり、即時硬化させるための所定の光を適切に照射可能である。したがって、レンズ面の位置合わせを速やかにかつ確実に行なうことができる。また、上記フランジ部の表面は種々の方向を向く複数の面であるために、これらの面を利用した接合は、接合強度を高める上で有利である。

　本願発明の好ましい実施の形態においては、上記レンズ面の高さ調整工程は、上記レンズユニットを収容保持するために上記基板に固定されたレンズホルダに対し、上記レンズユニットを移動させることにより行い、上記レンズ面の固定保持工程は、上記レンズユニットを上記レンズホルダに対して即時硬化性の接着剤を用いて接合することにより行う。この場合も即時硬化性の接着剤は、光硬化樹脂であることが望ましい。

　このような構成によっても、ピントが最も良く合う位置にレンズユニットを速やかにかつ正確に接着固定することができ、鮮明な撮像画像が得られるイメージセンサモジュールを製造可能である。

　本願発明の好ましい実施の形態においては、上記レンズユニットを、その一部が上記レンズホルダの上面から突出する構成としておき、上記レンズユニットの上記レンズホルダに対する接合においては、上記レンズユニットの側面を、上記レンズホルダの上面に即時硬化性の接着剤を用いて接合する。この場合も即時硬化性の接着剤は、光硬化樹脂であるのが望ましい。このような構成によれば、上記光硬化樹脂は、外部に露出するように塗布されることとなり、即時硬化させるための所定の光を適切に照射可能である。したがって、レンズ面の位置合わせを速やかにかつ正確に行なうことができる。

　本願発明の好ましい実施の形態においては、上記レンズユニットを、上記基板または上記イメージセンサチップに直接搭載可能な構造としておき、上記レンズ面の高さ調整工程は、上記基板または上記イメージセンサチップに対し、上記レンズユニットを移動させることにより行い、上記レンズ面の固定保持工程は、上記レンズユニットを上記基板または上記イメージセンサチップに対して即時硬化性の接着剤を用いて接合することにより行う。この場合も即時硬化性の接着剤は、光硬化樹脂であるのが望ましい。このような構成によれば、レンズホルダの構造を簡略化し、イメージセンサモジュールの小型化を図ることができる。

　本願発明の好ましい実施の形態においては、上記光硬化樹脂は、紫外線硬化樹脂である。さらに、上記紫外線硬化樹脂は、加熱硬化性、湿気硬化性、および嫌気硬化性のうち少なくとも一つをさらに有するものであってもよい。このような構成によれば、上記紫外線硬化樹脂は、可視光によっては硬化されず、紫外線を照射することにより、速やかに硬化させて接合することが可能であり便利である。また、たとえば、加熱硬化性をさらに有する紫外線硬化樹脂を用いれば、紫外線硬化の性質を利用して速やかに固定保持し、その後に、接合箇所を加熱することにより、紫外線の照射が困難な接合箇所についても確実な接合を行なうことができる。

　本願発明のその他の特徴および利点については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかとなるであろう。

　以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。

　なお、本願発明に係るイメージセンサモジュールの製造方法の説明に先立ち、製造対象となるイメージセンサモジュールの構成を図１を参照して簡単に説明する。図１に示すイメージセンサモジュールは、たとえばデジタルカメラやカメラ付きの携帯電話などに内蔵されるものであって、基板１、イメージセンサチップ２、レンズユニット３、レンズホルダ４、絞り部５、および光学フィルタ６などを具備して構成されている。レンズユニット３は、第１および第２の単体レンズ３Ｘ，３Ｙを組み合わせたものである。

　基板１は、たとえばプリント配線基板であり、その上面１ａにイメージセンサチップ２が搭載される。特に図示しないが基板１の下面１ｂには、スルーホールを介してランドに導通する複数の端子が設けられており、これらの端子を介してイメージセンサチップ２からの出力信号が外部に取り出される。

　イメージセンサチップ２は、たとえばＣＣＤ型あるいはＣＭＯＳ型の固体撮像デバイスを備えている。イメージセンサチップ２の主面２ａには、特に図示しないがレンズユニット３を透過してきた光を受ける受光部が設けられており、この主面２ａを上にしてイメージセンサチップ２が基板１の上面１ａに接合されている。また、イメージセンサチップ２は、ワイヤボンディングにより多数のワイヤ２ｂを介して基板１上の図示しないランドに電気的に接続されている。

　レンズユニット３は、イメージセンサチップ２に近い方の第１の単体レンズ３Ｘの上に第２の単体レンズ３Ｙを重ね合わせた構造を有している。第１および第２の単体レンズ３Ｘ，３Ｙは、たとえば透明な合成樹脂製で当初は個別に形成されるが、互いに精度良く組み合わされることでレンズユニット３となり、このレンズユニット３が一部品として取り扱われる。レンズユニット３の全体形状について見ると、イメージセンサチップ２側に向いて凸状に湾曲する凸レンズ面３ａ、凸レンズ面３ａとは反対側の入射レンズ面３ｂ、および凸レンズ面３ａより外側の周部分をなす外周部３ｃがある。これらのうち、特に凸レンズ面３ａは、イメージセンサチップ２の主面２ａを基準面とした場合、その高さが光学的観点から非常に重要とされる。この点を重視して第１の実施形態では、製造方法に特別な工夫を凝らしているが、これについては後述する。

　レンズホルダ４は、遮光性のあるたとえば合成樹脂製であり、概ね円筒状に形成されている。レンズホルダ４の内部には、上から順に上段部４ａ、中間段部４ｂ、下段部４ｃが形成されており、これらの段部４ａ，４ｂ，４ｃに絞り部５、レンズユニット３、光学フィルタ６が設けられている。このようなレンズホルダ４は、レンズユニット３を収容保持しつつイメージセンサチップ２全体を覆うような姿勢でその底面４ｄが基板１上に接着固定され、これにより外部からの光が絞り部５、レンズユニット３、光学フィルタ６を通じてイメージセンサチップ２まで達するようにされている。

　絞り部５は、レンズユニット３に進入する光を絞るための部材であり、ユニット３の入射レンズ面３ｂに光を導く開口部５ａを有している。この絞り部５は、薄板状の部材により構成することが可能であるが、これに代えてレンズユニット３の入射レンズ面３ｂに対して遮光性を有する塗装膜を形成することにより構成することもできる。

　光学フィルタ６は、レンズホルダ４の下段部４ｃに接合され、レンズユニット３とイメージセンサチップ２との間に位置している。光学フィルタ６としては、たとえば赤外線遮断フィルタが用いられる。この赤外線遮断フィルタによれば、レンズユニット３を透過してきた光から赤外線がカットされるため、鮮明な撮像画像を得るのに役立つ。

　次に、本実施形態に係るイメージセンサモジュールの製造方法について、図２〜図６を参照しつつ説明する。

　図１のイメージセンサモジュールを製造するには、まず、図２に示すように、レンズホルダ４の下段部４ｃに光学フィルタ６を接合する。次に、図３に示すように、レンズホルダ４の中段部４ｂにレンズユニット３を接合する。このとき、レンズユニット３は、凸レンズ面３ａを下向きにしてレンズホルダ４に精度良く組み付けられる。これにより、レンズユニット３は、入射レンズ面３ｂがレンズホルダ４の上面と平行な姿勢でレンズホルダ４の内部に収容保持される。

　さらに、図４に示すように、レンズホルダ４の上段部４ａとレンズユニット３の入射レンズ面３ｂ上には、レンズユニット３の入射レンズ面３ｂから凸レンズ面３ａへと光を導く開口部５ａを有するように絞り部５を設ける。これにより、レンズホルダ４に対し、レンズユニット３、絞り部５、ならびに光学フィルタ６が固定して組み付けられたものが得られる。

　レンズホルダ４は、イメージセンサチップ２が搭載された基板１に接合されるが、このとき、このレンズホルダ４は、図５に示すように、ハンドリング装置７により吸着保持された状態で、イメージセンサチップ２上から基板１の上面１ａに向けて近づけられる。基板１の上面１ａにおける接合箇所には、即時硬化性の接着剤としての紫外線硬化樹脂８があらかじめ塗布されている。なお、本願発明でいう即時硬化性の接着剤とは、接着対象物どうしを所望の状態で速やかに固定保持するという使用目的を達成し得るように、充分に短い時間で硬化し接着可能なものをいい、紫外線硬化樹脂に加え、たとえばシアノアクリレート系接着剤なども含む概念である。

　ハンドリング装置７は、吸着ユニット７Ｘおよび本体ユニット７Ｙのほか、図外の真空ポンプや駆動機構などにより構成される。吸着ユニット７Ｘには、レンズホルダ４や絞り部５の上面に接して吸引作用により密着する多数の吸引口７ａや、後述するテストチャートを絞り部５、レンズユニット３、光学フィルタ６を通じてイメージセサチップ２に撮像させるための中央開口部７ｂが形成されている。一方、本体ユニット７Ｙにも、上記と同様の理由で中央開口部７ｃが形成されているほか、真空ポンプの接続口７ｄから吸着ユニット７Ｘの吸引口７ａまでの流路をなす溝７ｅや、駆動機構に連結するためのアーム７ｆが形成されている。このような吸着ユニット７Ｘおよび本体ユニット７Ｙは、中央開口部７ｂ，７ｃ同士や吸引口７ａと溝７ｅとを連接させるようにして一体化されている。このようなハンドリング装置７によれば、上記真空ポンプを作動させると、吸引口７ａから溝７ｅを通じて接続口７ｄの方面へと空気の流れが生じ、これにより吸引口７ａ付近では負圧が発生することでレンズホルダ４が保持される。こうしてレンズホルダ４を保持した状態の吸着ユニット７Ｘおよび本体ユニット７Ｙは、アーム７ｆを介して駆動機構によりイメージセンサチップ２の上方の所定位置まで移動させられ、さらにそれから下方に移動させられる結果、レンズホルダ４の底面４ｄが紫外線硬化樹脂８にめり込んだ状態とされる。

　本実施形態においては、図６に示すように、レンズホルダ４の高さを微調整しつつテストチャート９の撮像を行なう。そして、そのピントが最も良く合う位置にレンズホルダ４を留めたままの状態で、紫外線硬化樹脂８を硬化させる。

　より具体的には、ハンドリング装置７がレンズホルダ４を保持しつつ、レンズホルダ４の底面４ｄが紫外線硬化樹脂８にめり込んだ状態で、レンズホルダ４の移動を一旦停止させる。この際、レンズユニット３の凸レンズ面３ａは、イメージセンサチップ２の主面２ａに対して最もピントが合う高さに停止しているとは限らない。そのために、レンズホルダ４の高さについて、以下の微調整をさらに行なう。

　まず、本体ユニット７Ｙの上方でイメージセンサチップ２から一定距離の高さに、テストチャート９を配置する。このテストチャート９としては、たとえばピント調整用パターンが映し出された液晶ディスプレイを用いることができる。次に、一旦停止させたレンズホルダ４を、ハンドリング装置７により上下方向に往復移動させつつ、イメージセンサチップ２を一時的に作動させて、テストチャート９を撮像する。イメージセンサチップ２の出力信号は外部に取り出され、テストチャート９の撮像画像が図外のモニタに映し出される。この撮像画像が鮮明であれば、ピントが良く合っていると判断することにより、テストチャート９に最もピントが合うレンズホルダ４の高さが特定される。そして、ハンドリング装置７による上下移動を停止し、レンズホルダ４を、最もピントが合う高さに保持する。このとき、レンズホルダ４の底面４ｄは、紫外線硬化樹脂８にめり込みつつも基板１の上面１ａから若干浮いた状態にあるのが望ましい。これにより、レンズユニット３の凸レンズ面３ａがイメージセンサチップ２の主面２ａに対して適切な高さに保たれる。

　そうして、最もピントが合う高さにレンズホルダ４を留めた状態で紫外線硬化樹脂８に紫外線を数秒程度照射する。その結果、紫外線硬化樹脂８が直ちに硬化し、レンズホルダ４の基板１への接着固定が速やかに完了する。そのために、上記接着固定に引き続いて、ハンドリング装置７の吸引動作を停止し、ハンドリング装置７によるレンズホルダ４の保持を解いた後も、レンズホルダ４の位置が不当にずれる虞れが少ない。したがって、レンズユニット３の凸レンズ面３ａがイメージセンサチップ２の主面２ａに対して適切な高さに保たれたままの状態とされる。また、上記紫外線照射からレンズホルダ４の保持を解くまでに、長時間を要することが無く、作業時間の短縮が図られる。なお、紫外線硬化樹脂８をより完全に硬化させるべく、加熱硬化性をさらに有する紫外線硬化樹脂を用いて、上記紫外線照射を行った後さらに加熱処理を行うようにしても良い。本実施形態においては、基板１としては、いわゆる集合基板が用いられており、上記一連の工程を繰り返すことにより、基板１上には複数のイメージセンサチップ２およびレンズホルダ４などが設けられる。そして最終的には基板１をカットして図１に示すようなイメージセンサモジュールの完成品が得られる。

　このように、上記製造方法により得られたイメージセンサモジュールでは、イメージセンサチップ２上の適切な高さに位置合わせされたレンズユニット３の凸レンズ面３ａなどを通して正確にピントを合わせることができ、鮮明な撮像画像が得られるイメージセンサモジュールをできる限り短い時間で効率良く製造することができる。

　次に、本願発明の第２の実施形態について図７〜図１１を参照しつつ説明する。なお、図７以降の図面においては、上記第１の実施形態と同一または類似の要素には、上記第１の実施形態と同一の符号を付しており、上記第１の実施形態と同様の点については、適宜説明を省略する。

　本実施形態において製造対象となるイメージセンサモジュールの構成を図７および図８に示す。図示されたイメージセンサモジュールにおいては、レンズホルダ１４は、２つのフランジ部１４ｅを備えている。これらのフランジ部１４ｅは、レンズホルダ１４の両側面の下端部に設けられており、基板１１の上面１１ａに対して平行に延出している。フランジ部１４ｅは、後述するように、レンズホルダ１４を基板１１に対して接合するために利用されるものである。

　次に、上記イメージセンサモジュールの製造方法について、図９〜図１１を参照しつつ説明する。本実施形態においては、レンズホルダ１４の基板１１に対する接合のために、紫外線硬化樹脂に加えて弾性接着材が用いられており、この点が上記第１の実施形態とは相違する。なお、本願発明でいう弾性接着材とは、一定条件下で硬化する性質を利用して複数の部材を接合するために用いられる材料であって、硬化後においても機械的性質である伸びおよび絞りが大きい、いわゆる弾性体としての性質を有する材料をいう。

　本実施形態においては、図９に示すように、基板１１の上面１１ａにおける接合箇所に、シリコーン系樹脂１９をあらかじめ塗布しておく。シリコーン系樹脂１９は、本願発明でいう弾性接着材の一例に相当するものである。レンズホルダ１４を下降させて、フランジ部１４ｅを除く底面１４ｄが、シリコーン系樹脂１９にめり込んだ状態とする。そして、図１０に示すように、レンズホルダ１４についてピント合わせを行い、ピントが最も良く合う位置にレンズホルダ１４を留めたままの状態で紫外線硬化樹脂１８をフランジ部１４ｅを覆うようにポッティングし、この紫外線硬化樹脂１８に紫外線を数秒程度照射する。その結果、紫外線硬化樹脂１８が直ちに硬化することでフランジ部１４ｅが基板１１に対して接着固定される。なお、紫外線硬化樹脂１８をポッティングした後に、上記ピント合わせを行い、その後に紫外線硬化樹脂１８を硬化させるようにしても良い。

　この紫外線硬化樹脂１８による接合は、レンズホルダ１４のうち２つのフランジ部１４ｅのみを基板１１に対して接合するものであり、少なくともシリコーン系樹脂１９による接合が完了するまでの期間において、レンズホルダ１４を最もピントの合う状態に保持しておくことを目的とする。フランジ部１４ｅは、種々の方向を向く複数の表面を有しているために、これらの表面を利用した接合は、接合強度の向上が図られており、上記目的が達成されている。一方、紫外線硬化樹脂１８を用いた接合と並行して、シリコーン系樹脂１９が、時間の経過とともに次第に硬化し、レンズホルダ１４のうちフランジ部１４ｅを除く底面１４ｄが、シリコーン系樹脂１９により基板１１に対して接着固定される。そして、最終的には、図１１によく表われているように、シリコーン系樹脂１９によりレンズホルダ１４の下端部の略全周が基板１１に接合されることとなる。この後は、上記第１の実施形態と同様の方法により、図７に示すようなイメージセンサモジュールの完成品が得られる。

　このように上記製造方法によれば、レンズホルダ１４は、比較的少量の紫外線硬化樹脂１８により最もピントの合う状態で速やかに固定され、弾性接着材１９により固定の確実化が図られる。一般的に紫外線硬化樹脂１８は、硬化後において靭性の小さい、いわゆる脆性材料となるものが多い。このような材料が用いられた接合部は、たとえば強い振動を受けて、その微小部分が剥離する場合がある。このような剥離した微小部分は、塵埃となり、イメージセンサモジュール自体、もしくはイメージセンサモジュールが取付けられた機器の内部を汚染する虞れがある。一方、シリコーン系樹脂などの弾性接着材は、硬化後において伸びおよび絞りの大きい、いわゆる弾性体となるため、たとえば強い振動を受けても、その振動にあわせて適当に変形可能であり、その一部が剥離することが容易には生じない。しかも、本実施形態においては、フランジ部１４ｅのみを紫外線硬化樹脂１８により接合することにより、紫外線硬化樹脂１８の使用量を必要最低限なものとすることができる。したがって、剥離による塵埃の発生が抑制され、上記機器内部などの汚染を防止可能である。

　また、レンズホルダ１４の下端部の略全周が、基板１に対して上記シリコーン系樹脂１９により接合される。そのために、レンズホルダ１４は、その内部が高い気密性を有するように、確実に接合可能である。したがって、塵埃が外部から上記イメージセンサモジュール内部に侵入することなどによる汚染を防止するのに好ましい。

　なお、本実施形態においてはフランジ部１４ｅを利用して、紫外線硬化樹脂１８による接合が行なわれているが、本願発明はこれに限定されない。たとえば、レンズホルダにはフランジ部が設けられない構成とし、フランジ部に代えてレンズホルダの下端部の側面を利用して、紫外線硬化樹脂による接合を行なっても良い。

　次に、本願発明の第３の実施形態について図１２〜図１５を参照しつつ説明する。

　本実施形態において製造対象となるイメージセンサモジュールを図１２に示す。図示されたイメージセンサモジュールにおいては、レンズユニット２３が第１および第２の単体レンズ２３Ｘ，２３Ｙと、絞り部としての機能を兼ねた瓶蓋状のレンズキャップ２３Ｚとを一体化した構造を有する。

　図１２のイメージセンサモジュールを製造するには、まず、図１３に示すように、レンズキャップ２３Ｚの内部に第１および第２の単体レンズ２３Ｘ，２３Ｙをはめ合わせてレンズユニット２３を形成しておく。また、図１４に示すように、レンズホルダ２４についても、下段部２４ｃに光学フィルタ２６をすでに接合した状態で底面２４ｄを基板２１上の所定箇所にあらかじめ接合しておく。

　本実施形態においては、レンズユニット２３は、基板２１上のレンズホルダ２４に対して接合される。レンズホルダ２４の内部における接合箇所に、即時硬化性の接着剤としての紫外線硬化樹脂２８をあらかじめ塗布しておく。この紫外線硬化樹脂２８は、加熱硬化性をさらに有するものである。そして、図１５に示すように、レンズユニット２３についてピント合わせを行い、ピントが最も良く合う位置にレンズユニット２３を留めたままの状態で紫外線を数秒照射し、紫外線硬化樹脂２８を硬化させる。この後に、紫外線硬化樹脂２８の加熱硬化性を利用して、より確実に硬化させるべく加熱処理を行う。最終的には基板２１をカットして図１２に示すようなイメージセンサモジュールの完成品が得られる。

　このように、上記製造方法により得られたイメージセンサモジュールによっても、イメージセンサチップ２２上の適切な高さに位置合わせされたレンズユニット２３の凸レンズ面２３ａなどを通して正確にピントを合わせることができ、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、レンズユニット２３とレンズホルダ２４とに挟まれた広い領域が、加熱硬化性を有する紫外線硬化樹脂２８によって接合されるために、レンズユニット２３をより確実に固定保持することができる。加熱硬化性を有する紫外線硬化樹脂２８を用いれば、レンズユニット２３とレンズホルダ２４とに挟まれた領域のように、外部に露出していないために紫外線の照射が困難である領域であっても、加熱硬化させることにより適切な接合が可能である。なお、紫外線硬化樹脂２８は、加熱硬化性に代えて、湿気硬化性もしくは嫌気硬化性を有するものであっても良い。このような紫外線硬化樹脂を用いた場合には、接合箇所を加熱することに代えて、湿度の高い状態に保持すること、もしくは接合面どうしに挟まれた状態におくなどして空気との接触を遮断することにより、確実な硬化が期待できる。

　さらに、本願発明の第４の実施形態について図１６〜図１８を参照しつつ説明する。

　本実施形態の製造対象となるイメージセンサモジュールを図１６に示す。図示されたイメージセンサモジュールにおいては、レンズホルダ３４の上面３４ｆのうち、一部がレンズホルダ３４の内側に向けて傾斜した傾斜面３４ｆ’とされている。また、レンズユニット３３は、その一部がレンズホルダ３４の上面３４ｆから突出する構成とされている。

　上記イメージセンサモジュールを製造するには、図１７に示すように、レンズユニット３３を下降させて、レンズホルダ３４に対して勘合させる。次に図１８に示すように、紫外線硬化樹脂３８を傾斜面３４ｆ’とレンズユニット３３の側面３３ｄとに挟まれた空間にポッティングする。そして、レンズユニット３３についてピント合わせを行い、このレンズユニット３３をピントが最も良く合う位置に留めたままの状態で、紫外線硬化樹脂３８に紫外線を照射して硬化させる。そして、最終的には図１６に示すようなイメージセンサモジュールの完成品が得られる。

　このように本実施形態によれば、紫外線硬化樹脂３８は、傾斜面３４ｆ’と側面３３ｄとに挟まれた空間にポッティングされるために、外部に露出することとなり、紫外線を容易かつ確実に照射可能である。したがって、紫外線硬化性のみを有する紫外線硬化樹脂３８によって、適切な接合を行なうことができる。紫外線硬化性のみを有する紫外線硬化樹脂３８による接合は、たとえば加熱処理などを追加して行なうことを必要としないために作業時間の短縮に有利である。また、加熱硬化性などをさらに有する紫外線硬化樹脂を用いる場合と比べて、接着剤のコストの抑制を図ることができる。

　さらに、本願発明の第５の実施形態について図１９〜図２１を参照しつつ説明する。

　本実施形態の製造対象となるイメージセンサモジュールを図１９に示す。図示されたイメージセンサモジュールにおいては、レンズユニット４３は、第１の単体レンズ４３Ｘから下方に延び出た底面４３ｄを直接イメージセンサチップ４２の主面４２ａに接着するようにして固定されている。ハウジング４４は、レンズユニット４３の上からはめ合わされ、底面４４ｄを基板４１上に接合することにより固定されている。

　上記イメージセンサモジュールを製造するには、図２０に示すように、イメージセンサチップ４２の主面４２ａにおける接合箇所に、即時硬化性の接着剤としての紫外線硬化樹脂４８をあらかじめ塗布しておく。そして、レンズユニット４３についてピント合わせを行い、ピントが最も良く合う位置にレンズユニット４３を留めたままの状態で紫外線を照射して紫外線硬化樹脂４８を硬化させる。この後に、図２１に示すようにハウジング４４を基板４１に接合する。このようにして、最終的に図１９に示すようなイメージセンサモジュールの完成品が得られる。

　このように、上記製造方法により得られたイメージセンサモジュールによっても、イメージセンサチップ４２上の適切な高さに位置合わせされたレンズユニット４３の凸レンズ面４３ａなどを通して正確にピントを合わせることができ、上記第１ないし第４の実施形態と同様の効果を得ることができる。

　なお、本願発明は、上記の各実施形態に限定されるものではない。

　第５の実施形態の変形例としては、レンズユニット４３とハウジング４４とをあらかじめ組み付けておき、それをハンドリング装置７で吸着保持しながらテストチャート９を用いてピント合わせを行う。そして、最もピントが合う高さが決まった後、紫外線を照射することにより紫外線硬化樹脂４８を介してハウジング４４の底面４４ｄを基板４１上に接合するようにしても良い。

　さらには、ハンドリング装置７を用いた吸着保持やピント合わせについては同様としつつも、レンズユニット４３やハウジング４４を一回り大きい構造としてレンズユニット４３の底面４３ｄを紫外線硬化樹脂４８の塗布部分に接合するようにしても良い。これらの変形例によっても、上記第１ないし第４の実施形態と同様の効果を得ることができる。

　ハンドリング装置７は、イメージセンサチップ２，１２，２２，３２，４２がテストチャート９を撮像できる形状であれば、たとえばロボットアームなどを介して直接レンズユニット３，１３，２３，３３，４３を把持するものとしても良い。

　本願発明でいう光硬化樹脂は、紫外線硬化樹脂に限定されない。たとえば、可視光硬化樹脂を用いてもかまわない。また、即時硬化性の接着剤としては、光硬化樹脂に限定されず、本願発明の意図する効果が発揮されるように十分速やかに接合対象物を接合可能なものであれば良い。

本願発明の第１の実施形態に係るイメージセンサモジュールの断面構造を示す断面図である。 図１のイメージセンサモジュールを製造するプロセスを説明するための説明図である。 図１のイメージセンサモジュールを製造するプロセスを説明するための説明図である。 図１のイメージセンサモジュールを製造するプロセスを説明するための説明図である。 図１のイメージセンサモジュールを製造するプロセスを説明するための説明図である。 図１のイメージセンサモジュールを製造するプロセスを説明するための説明図である。 第２の実施形態に係るイメージセンサモジュールの断面構造を示す断面図である。 図７のイメージセンサモジュールの平面図である。 図７のイメージセンサモジュールを製造するプロセスを説明するための説明図である。 図７のイメージセンサモジュールを製造するプロセスを説明するための説明図である。 図７のイメージセンサモジュールを製造するプロセスを説明するための説明図である。 第３の実施形態に係るイメージセンサモジュールの断面構造を示す断面図である。 図１２のイメージセンサモジュールを製造するプロセスを説明するための説明図である。 図１２のイメージセンサモジュールを製造するプロセスを説明するための説明図である。 図１３のイメージセンサモジュールを製造するプロセスを説明するための説明図である。 第４の実施形態に係るイメージセンサモジュールの断面構造を示す断面図である。 図１６のイメージセンサモジュールを製造するプロセスを説明するための説明図である。 図１６のイメージセンサモジュールを製造するプロセスを説明するための説明図である。 第５の実施形態に係るイメージセンサモジュールの断面構造を示す断面図である。 図１９のイメージセンサモジュールを製造するプロセスを説明するための説明図である。 図１９のイメージセンサモジュールを製造するプロセスを説明するための説明図である。 イメージセンサモジュールの一例を示す断面図である。

符号の説明

　１，１１，２１，３１，４１　　　　　　基板
　２，１２，２２，３２，４２　　　　　　イメージセンサチップ
　２ａ，１２ａ，２２ａ，３２ａ，４２ａ　主面
　３，１３，２３，３３，４３　　　　　　レンズユニット
　３ａ，１３ａ，２３ａ，３３ａ，４３ａ　凸レンズ面
　３Ｘ，１３Ｘ，２３Ｘ，３３Ｘ，４３Ｘ　第１の単体レンズ
　３Ｙ，１３Ｙ，２３Ｙ，３３Ｙ，４３Ｙ　第２の単体レンズ
　３３ｄ　　　　　　　　　　　　　　　　レンズユニットの側面
　２３Ｚ，３３Ｚ　　　　　　　　　　　　レンズキャップ
　４，１４，２４，３４　　　　　　　　　レンズホルダ
　４４　　　　　　　　　　　　　　　　　ハウジング
　１４ｅ　　　　　　　　　　　　　　　　フランジ部
　３４ｆ　　　　　　　　　　　　　　　　レンズホルダの上面
　３４ｆ’　　　　　　　　　　　　　　　レンズホルダの上向き傾斜面
　５，１５，２３Ｚ，３３Ｚ，４３Ｚ　　　絞り部
　６，１６，２６，３６　　　　　　　　　光学フィルタ
　７　　　　　　　　　　　　　　　　　　ハンドリング装置
　８，１８，２８，３８，４８　　　　　　紫外線硬化樹脂（即時硬化性の接着剤）
　１９　　　　　　　　　　　　　　　　　シリコーン系樹脂（弾性接着材）
　９　　　　　　　　　　　　　　　　　　テストチャート

Claims (12)

1. 　主面を上にして基板上に搭載されたイメージセンサチップと、このイメージセンサチップの主面の上方にレンズ面が位置するレンズユニットとを備えたイメージセンサモジュールの製造方法であって、
   　上記イメージセンサチップの主面に対する上記レンズ面の高さ調整をする工程と、
   　上記レンズ面を上記高さ調整後の位置に固定保持する工程と、
   　を含むことを特徴とする、イメージセンサモジュールの製造方法。
2. 　上記レンズ面の高さ調整工程は、上記レンズ面を通して上記イメージセンサチップにテストチャートを撮像させつつ、このテストチャートの撮像画像が最適となるように上記レンズ面を上記基板の厚み方向に変位させることにより行う、請求項１に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
3. 　上記レンズ面の高さ調整工程は、上記基板に対し、上記レンズユニットを収容保持したレンズホルダを移動させることにより行い、
   　上記レンズ面の固定保持工程は、上記レンズホルダを上記基板に即時硬化性の接着剤を用いて接合する処理を含む、請求項１または２に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
4. 　上記レンズ面の固定保持工程は、上記レンズホルダを上記基板に弾性接着材を用いて接合する処理をさらに含む、請求項３に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
5. 　上記弾性接着材を用いた接合処理においては、上記レンズホルダの下端部の略全周を上記基板の上面に接合する、請求項４に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
6. 　上記レンズユニットの下端部には、上記基板と略平行に延出する複数のフランジ部を設けておき、
   　上記即時硬化性の接着剤を用いた接合処理においては、上記各フランジ部を上記基板に接合する、請求項４または５に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
7. 　上記レンズ面の高さ調整工程は、上記レンズユニットを収容保持するために上記基板に固定されたレンズホルダに対し、上記レンズユニットを移動させることにより行い、
   　上記レンズ面の固定保持工程は、上記レンズユニットを上記レンズホルダに対して即時硬化性の接着剤を用いて接合することにより行う、請求項１または２に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
8. 　上記レンズユニットを、その一部が上記レンズホルダの上面から突出する構成としておき、
   　上記レンズユニットの上記レンズホルダに対する接合においては、上記レンズユニットの側面を、上記レンズホルダの上面に即時硬化性の接着剤を用いて接合する、請求項７に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
9. 　上記レンズユニットを、上記基板または上記イメージセンサチップに直接搭載可能な構造としておき、
   　上記レンズ面の高さ調整工程は、上記基板または上記イメージセンサチップに対し、上記レンズユニットを移動させることにより行い、
   　上記レンズ面の固定保持工程は、上記レンズユニットを上記基板または上記イメージセンサチップに対して即時硬化性の接着剤を用いて接合することにより行う、請求項１または２に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
10. 　上記即時硬化性の接着剤は、光硬化樹脂である、請求項３ないし９のいずれかに記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
11. 　上記光硬化樹脂は、紫外線硬化樹脂である、請求項１０に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
12. 　上記紫外線硬化樹脂は、加熱硬化性、湿気硬化性、および嫌気硬化性のうち少なくとも一つをさらに有する、請求項１１に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。

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