JP2004096638A

JP2004096638A - Imaging device and manufacturing method therefor

Info

Publication number: JP2004096638A
Application number: JP2002258076A
Authority: JP
Inventors: Akira Yamazaki; 山▲崎▼　亮
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-09-03
Filing date: 2002-09-03
Publication date: 2004-03-25

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging device and a manufacturing method therefor, efficiently enabling obtaining compact and high-quality images at low cost. <P>SOLUTION: The imaging device has translucent member 1, lens 2, support member 5 and photoelectric conversion device 16. The translucent member 1 is formed integrally with the photoelectric conversion device 16 via the support member 5, and the lens 2 is formed on the translucent member 5. The lens 2 is formed on the photoelectric conversion device 16 side of the translucent member 1. The translucent member 1 adheres to the support member 5 with an adhesive 15, and the lens 2 and the adhesive 15 do not come into contact. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光電変換装置を有する撮像装置に関し、特に撮像装置の実装および構造等に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年ＣＭＯＳセンサ、ＣＣＤセンサに撮像レンズを一体的に設けた小型の撮像装置が携帯電話や情報端末機器を中心に実用化されている。そして、携帯電話や情報端末機器の小型化に伴い、撮像装置の更なる小型化が求められている。その中でもＣＭＯＳセンサチップ、ＣＣＤセンサチップなどの光電変換素子を含むパッケージングは最も重要な技術である。
【０００３】
現行のセンサチップパッケージは、ワイヤボンディングを用いたセラミックパッケージが量産性に優れ安価な点で多用されている。しかし、小型化の観点から限界があり、各社共それに変わる実装法を開発中である。
【０００４】
図２０は、撮像装置における光電変換素子まわりのパッケージを示し、例えば特開平７−０９９２１４号公報に開示される光電変換装置である。図２０において、光学ガラス１０１の一方の面にＴＡＢテープ１０２を接着剤１０３により接着する。光学ガラス１０１は、光を透過する。なお、ＴＡＢテープ１０２は絶縁シート１０４上に複数の銅リード１０５を形成してなる。また、絶縁シート１０４は、例えば矩形の開口部１０６を有する。開口部１０６は、光学ガラス１０１を介して入光した光を通過させるために形成する。さらに、ＴＡＢテープ１０２上には、異方性導電膜１１１を介してＣＣＤ１１２が接続されている。
【０００５】
なお、図において１１７はＣＣＤ１１２に形成された電極パッド、１１３は各電極パッド１１７に形成されたバンプ、１１１は光学ガラス１０１上の異方性導電膜１１１を覆うように形成された封止樹脂、１１５はＣＣＤ１１２の受光面に形成されたマイクロレンズである。したがって、センサチップ１１２は、光学ガラス１０１、開口部１０６およびマイクロレンズ１１５を介して光を受光する。
【０００６】
図２１は、図２０に示したＴＡＢテープ１０２の斜視図である。ＴＡＢテープ１０２は、絶縁シート１０４上に複数の銅リード１０５を形成してなる。銅リード１０５は、開口部１０６の対向する２辺１０７，１０８の絶縁シート１０４上に一定の間隔をもって形成されている。すなわち、隣接する銅リード１０５間には、常に絶縁シート１０４が存在する。
【０００７】
図２２は、図２０に示したＴＡＢテープ１０２の平面図である。ＴＡＢテープ１０２上には、異方性導電膜１１１を介してＣＣＤ（センサチップ）１１２が接続されている。このように形成された異方性導電膜１１１は、電気的接続の機能の他に、ＴＡＢテープ１０２とセンサチップ１１２とを機械的に接続する機能および開口部１０６等によって生じた中空部を外部から封止する機能も有する。
【０００８】
図２３は、図２０に示したセンサチップ１１２の上面図である。センサチップ１１２の表面には銅リード１０５に対応して、センサチップ１１２の２辺に沿って電極パッド１１７が形成されている。
さらに、上述のセンサチップパッケージに、撮像レンズを保持する保持部材を介して光学ガラス１０１上に取り付けることにより、撮像レンズが一体的に設けられた撮像装置となる。
【０００９】
図２４は、特開平０９‐０２７６０６号公報に記載されたモジュール（撮像装置）の模式的断面図である。図２４に示すモジュールは、レンズ部３、鏡筒（保持部材）５および光電変換素子１０を有する。光電変換素子１０は、ＣＯＧ（ｃｈｉｐ　ｏｎ　ｇｌａｓｓ　）の構成を有する。つまり、ガラス基板（透光性部材）１０１の下面に、半導体チップ１１２が取り付けられる。レンズ部３は、プラスチックまたはガラスで形成され、鏡筒５は、例えば黒色のプラスチックで構成され、左のレンズ３Ｌと右のレンズ３Ｒに入射される光をそれぞれ受光素子部７Ｌおよび７Ｒに導くための光路を有する。鏡筒２の内部は、レンズ３Ｌ，３Ｒに斜めに入射する光を直接受光素子部７Ｌ，７Ｒに反射させない構造であり、レンズ３Ｌ，３Ｒから入射する光による迷光を防止する。
【００１０】
ガラス基板１０１と鏡筒５は、接着剤（例えばＵＶ接着剤）で結合される。ガラス基板１０１の下面には、受光素子部７Ｌ，７Ｒを有する半導体チップ４が設けられる。受光素子部７Ｌ上には、左の像が結像され、受光素子部７Ｒ上には右の像が結像される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例の撮像装置では、以下のような問題点が存在する。
▲１▼透光性部材１０１によりパッケージされた光電変換装置を用いるため、レンズ部３から受光領域（受光素子部７Ｌ，７Ｒ）への光路中に光学ガラス（透光性部材１０１）が存在し、そのために光学系全長が長くなってしまい小型化の観点から好ましくない。
▲２▼レンズ部３のピント調整を行うためには、鏡筒５が必要となり部品点数を増加させてしまう。
▲３▼従来例のような構成では、ピント調整を行うことは可能だが、レンズ部３の傾き調整を行うことができないため、高品質な画像を得ることが困難である。
▲４▼レンズ部３はプラスッチク部品のため周囲の環境変化に対する影響が大きく、高精度に位置を保持することが困難である。また、レンズ部３にガラスモールド成形を用いると極めて高価である。
▲５▼透光性部材１０１を用いた場合でも、センサチップ１１２の受光領域（受光素子部７Ｌ，７Ｒ）に対して光学ガラスの面積が大きく、一般的にパッケージ用の光学ガラスは通常の光学ガラスに比べて高価であるためコストの観点から好ましくない。
【００１２】
本発明はかかる実情に鑑み、コンパクトで高品位な画像を得られ、有効に低コストを実現する撮像装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための本発明の撮像装置は、透光性部材と、レンズ部と、保持部材と、光電変換素子とを有する撮像装置であって、前記透光性部材は前記保持部材を介して前記光電変換素子と一体的に形成され、前記レンズ部が前記透光性部材に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の撮像装置において、前記レンズ部は、前記透光性部材の前記光電変換素子側に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の撮像装置において、前記透光性部材と前記保持部材とは接着剤を介して接着され、且つ前記レンズ部と前記接着剤とは接触しないことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の撮像装置の製造方法は、透光性部材と、レンズ部と、保持部材と、光電変換素子と、配線基板とを有する撮像装置の形成方法であって、前記配線基板と前記保持部材とを接着剤にて接着させる工程と、前記配線基板と前記光電変換素子とを電気的に接続させる工程と、前記保持部材に前記レンズ部が形成された前記透光性部材を接着剤にて接着させる工程とを有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の撮像装置は、透光性部材と、前記透光性部材を保持する保持部材と、配線基板と、前記透光性部材に前記配線基板を挟んで対向配置されると共に、前記配線基板に電気的に接続される光電変換素子とを備えた撮像装置であって、前記透光性部材は前記光電変換素子と対向する側で、該透光性部材の一部分に形成されたレンズ部を備え、前記透光性部材は前記保持部材に接着剤を介して保持され、前記レンズ部と前記接着剤は接触しないことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の撮像装置において、前記接着剤は前記レンズ部を取り囲む環状に形成されることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の撮像装置は、第１の透光性部材と、該第１の透光性部材を保持する保持部材と、配線基板と、前記第１の透光性部材に前記配線基板を挟んで対向配置されると共に、前記配線基板に電気的に接続される光電変換素子とを備えた撮像装置であって、前記第１の透光性部材と前記光電変換素子の間に前記第１の透光性部材部材とは異なる第２の透光性部材を備え、前記光電変換素子の受光面に平行な平面において、前記第１の透光性部材の投影面積をＳ１、前記第２の透光性部材の投影面積をＳ２、前記光電変換素子外形の投影面積をＳ３、前記光電変換素子の受光領域の投影面積をＳ４とするとき、下記式で表される大小関係が成立することを特徴とする。
Ｓ１≧Ｓ２≧Ｓ４またはＳ３≧Ｓ２≧Ｓ４
【００２０】
本発明の一態様によれば、透光性部材の一部に一体的にレンズ部を設け、透光性部材と保持部材を接着する構成としたので、対環境性を向上させると共に撮像装置を小型化することができる。さらには、透光性部材と保持部材の接着剤でレンズ部のピント調整、傾き調整を吸収することも可能となる。
【００２１】
また、本発明の別の態様によれば、光電変換素子をパッケージングする第２の透光性部材の大きさを必要最小限に小さくすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基き、本発明の好適な実施の形態を説明する。
（第１の実施形態）
まずここで、本発明の構成部材と実施形態との対応関係について説明する。実施形態における光学ガラス１が本発明の透光性部材もしくは第１の透光性部材、フレキシブル配線基板１２が配線基板、センサチップ１６が光電変換素子、レンズ部２がレンズ部、接着剤６が接着剤、防塵ガラス５６が第２の透光性部材、受光領域１７が受光領域にそれぞれ対応している。
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施形態を示す撮像装置の模式的断面図である。１は光学ガラス、２は光学ガラス１上に形成されたレンズ部、Ｌはレンズ部２の光軸である。光学ガラス１は、パッケージ用の光学ガラスとしての役割も兼ねるため、その材料はセンサチップのカバーガラスとして使用されているパッケージ用の光学ガラスを選択する必要がある。レンズ部２は、非球面部３とベース部４からなり、レプリカ成形などの手段により光学ガラス１上に容易に形成することが可能である。レプリカ成形を用いた場合、アクリルもしくはエポキシ製の光硬化型樹脂で成形されることが一般的である。なお、このようにして成形されたレンズ部２は、光学ガラス１との体積比差が大きいため、線膨張係数は光学ガラス１の特性が支配的であり、周囲の環境が変化しても高精度に非球面部３の形状を維持することができる。
【００２４】
５はレンズ部２が形成された光学ガラスを保持する保持部材であり、接着剤６により光学ガラス１が接着保持されている。一方、光学ガラス１の上面側には、赤外カット層７が多層膜コーティングにより形成されている。さらに、赤外カット層７の上面には円形開口部８を有する絞り層９が形成されている。絞り層９は印刷により容易に光学ガラス１上に形成することはできるが、液晶のブラックマトッリクス作製に用いられるフォトリソグラフィ工程を利用すれば、より高精度な円形開口を得ることが可能である。
【００２５】
図２（Ａ），（Ｂ）は、レンズ部２、赤外カット層７、絞り層９が光学ガラス１に形成された状態を上面側、下面側から見た図である。図２（Ａ）においては、絞り層９の円形開口部８が観察される。一方、図２（Ｂ）においては、レンズ部２の非球面部３とベース部４が光学ガラス１の中央付近に略円形となって形成されている。同図において点線で囲まれる領域は、図１の接着剤６と光学ガラス１の接着界面であり、レンズ部２を取り囲む環状に形成されている。さらに、接着剤６はレンズ部２には接触しないように形成されている。これは、接着剤６がレンズ部２に接触すると、周囲の環境が変化した際に、接着剤６が収縮、膨張してレンズ部２に無理な応力を与えてしまうからである。
【００２６】
図３は、保持部材５を斜め上方から見た斜視図である。保持部材５の中央部付近は貫通穴部１０が形成されており、レンズ部２の光路を確保している。貫通穴部１０は、図１に示すようにレンズ部２側からテーパー形状、ナイフエッジ構造となっており、ゴースト、フレアを極力低減するような構造となっている。また、保持部材５の上面側には、環状の土手部１１が形成されている。そして、接着剤６はこの土手部１１上に形成されるが、接着剤６の幅はこの土手部１１の幅により規制され、図２（Ｂ）に示すようにレンズ部２に接触しない構成となっている。
【００２７】
図１においてまた、１２はフレキシブル配線基板であり、ベース材の絶縁シート１３、銅箔パターン１４により構成されている。絶縁シート１３としては、一般的にポリイミド・ポリアミド・ポリエステルまたはフェノール・ガラスエポキシ樹脂等と紙・ガラス基材の複合基板が用いられる。そして、フレキシブル配線基板１２は接着剤１５を介して、保持部材５に接着固定される。１６は受光領域１７を有するセンサチップであり、センサチップ１６の周辺部に設けられた電極パッド１８上には金バンプ１９が形成されている。そして、異方性導電ペースト２０を介してフレキシブル配線基板１２と電気的に接合される。
【００２８】
図４（Ａ），（Ｂ）は、フレキシブル配線基板１２とセンサチップ１６の接合を理解し易くするための図であり、図４（Ａ）はフレキシブル配線基板を図１において下面側から、図４（Ｂ）はセンサチップ１６を図１において上面側から見た図である。センサチップ１６の受光領域１７には、多数の画素部が形成され、それぞれの画素部毎にカラーフィルタ、マイクロレンズ、受光部を有し、ベイヤー配列のカラーフィルタ構成となっている（図示せず）。これらの図において、フレキシブル配線基板１２は中央に開口部２１を有し、レンズ部２の光路を確保している。そして、この開口部２１の四辺付近には複数の銅箔パターン１４が形成されている。一方、センサチップ１６にも銅箔パターン１４に対応して、複数の電極パッド１８が設けられている。この電極パッド１８上にはそれぞれ金バンプ１９が形成される。そして、銅箔パターン１４と金バンプ１９とを位置合わせして、異方性導電ペースト２０を介して電気的に接続される。
【００２９】
ここで、フレキシブル配線基板１２の銅箔パターン１４のうち、配線を引き回しているのは上下の二辺のみであるが、左右の二辺にもダミーの銅箔パターン、電極パッドを設けるようにした。こうすることで、フレキシブル配線基板１２とセンサチップ１６の電気的接合の信頼性を向上させることができる。
【００３０】
図４（Ａ），（Ｂ）において点線で囲まれた領域が異方性導電ペースト２０の広がる範囲であり、銅箔パターン１４の接合部、電極パッド１８の周囲を取り囲むように形成されている。したがって、異方性導電ペースト２０は、単に銅箔パターン１４と金バンプ１９の電気的接合を行うのみならず、電気的に接合された各金バンプ１９間の中空部を埋め、外気が内部に侵入してくるのを防ぐ役割も担っている。
【００３１】
図１においてまた、２２はセンサチップ１６まわりを封止している封止剤であり、センサチップ１６の表面が外気に触れ劣化するのを防ぐ役割を果たす。本実施形態では異方性導電ペースト２０により外気を遮断しているが、より信頼性を向上させるため封止剤２２により封止する構造とした。なお、その他の接着剤６および接着剤１５についても、撮像モジュール内部に外気が侵入するのを防ぐために完全に封止された構造となっている。本実施形態における撮像装置は、上記のように構成されている。
【００３２】
次に図５を用いて、撮像モジュールの製造プロセスについて説明する。なお、本実施形態の製造プロセスにおいては、図１に示した撮像装置の上下を反転させたフェイスダウン製造方法を用いる。
図５は、図１に示した撮像装置の製造プロセスを示す図である。まず、絶縁シート１３上に銅箔パターン１４をエッチング法等を用いて形成する（ステップ５０１）。
ステップ５０１で形成されたフレキシブル配線基板１２の銅箔パターン１４が形成されていない面上に、スクリーン印刷等を用いて接着剤１５を形成する（ステップ５０２）。
【００３３】
次に、保持部材５とフレキシブル配線基板１２とを接着剤１５により接着する（ステップ５０３）。ステップ５０３では、接着剤１５として紫外線硬化・熱硬化併用型のものを用いる。これにより保持部材５をフレキシブル配線基板に押し当てた場合にフレキシブル配線基板１２の開口部２１にはみ出してくる接着剤１５を予め上下方光から貫通穴部１０、開口部２１を通して紫外線を照射することで、貫通穴部１０、開口部２１にはみ出してくる接着剤１５をブロックする。そして、高温下に所定時間置くことにより接着剤１５全体を完全硬化することが可能となる。なお、保持部材５はフレキシブル配線基板１２に加圧した状態で接着するため、保持部材５とフレキシブル配線基板１２間に存在する接着剤１５は数ミクロン程度の超微小厚となる。
【００３４】
次に、フレキシブル配線基板１２上に、スクリーン印刷法等を用いて異方性導電ペースト２０を形成する（ステップ５０４）。また、異方性導電ペースト２０の代わりに、額縁形のフィルム状の異方性導電膜をフレキシブル配線基板１２上に載せるようにしてもよい。次に、フレキシブル配線基板１２と既に金バンプ１９が形成されたセンサチップ１６とをフレキシブル配線基板の銅箔パターン１４の接合部と金バンプ１９とを位置合わせをして、異方性導電ペースト２０を介して接続する（ステップ５０５）。
【００３５】
異方性導電ペースト２０による接続は、加熱および加圧によって行われる。したがって、保持部材５のフレキシブル配線基板１２側の面２３において、異方性導電ペースト２０が形成される範囲と重なる領域については平面であることが望ましく、平面性も必要となる。したがって、面２３については貫通穴部１０を除くと全て平面としてある。
【００３６】
さらに、加圧する際には、センサチップ１６の裏面２４と、保持部材５の光学ガラス１側の面２５を治具などで押し付けるために、保持部材５の光学ガラス１側の面にもある程度の平面部が必要となる。本実施形態では、図３で示す土手部１１の上の面２５がこの面に相当し、光軸Ｌに垂直な平面において面２５と異方性導電ペースト２０の形成される範囲についてもほぼ重なるよう構成されている。そうすることで、加圧した際に発生する保持部材５の変形を低減することができ、異方性導電ペースト２０による接続の歩留まりを向上させることができる。ところで、異方性導電ペースト２０はエポキシ樹脂に、直径が１〜１０μｍ程度の金粒子を３〜３０％程度分散させたものを使用する。
【００３７】
次に、異方性導電ペースト２０を覆うよう封止剤２２を加熱あるいは紫外線の照射、あるいはその両方により形成する（ステップ５０６）。なお、フレキシブル配線基板１２とセンサチップ１６とを異方性導電ペースト２０により接続した後に、光学ガラス１とフレキシブル配線基板１２とを接着剤１５により接着してもよい。
【００３８】
次に、撮像装置全体の上下を反転させて保持部材５の土手部１１に接着剤６を塗布する（ステップ５０７）。図６は保持部材５の土手部１１上に接着剤６を塗布した様子を示し、図５のステップ５０７において上面側から見た図である。接着剤６は、スクリーン印刷、ディスペンサ法などにより形成される。接着剤６は環状の土手部１１に合わせて環状に形成するが、接着剤６には一部に切り欠き２６が形成されている。これは後述するステップ５０８の光学ガラス接着工程において、接着剤６に切り欠き２６がない場合撮像装置内部に密閉された空気の逃げ場がなく、温度上昇により密閉された空気が膨張した場合、予期しない箇所で接着剤６が破断し、そこから空気がもれてしまうからである。接着剤６としては紫外線硬化型のエポキシ系接着剤を使用する。
【００３９】
次に、光学ガラス１と保持部材５を接着する（ステップ５０８）。光学ガラス１には、予めレンズ部２、赤外カット層７、絞り層９が形成されている。そして、光学ガラス１を治具などでチャッキングし、レンズ部２のピント調整、傾き調整を行い、光学ガラス１の位置が確定した後に紫外線を照射し接着剤６を硬化させ、硬化終了後に治具のチャッキングを解放する。このとき光学ガラス１の上面側には赤外カット層７、絞り層９が形成されているため、紫外線は側面側から照射し、光学ガラス１の端面２７、接着剤６による光学ガラス１と土手部１１のギャップ２８を通過した紫外線によって接着剤６を硬化させる。接着剤６の厚みは、各部材の寸法公差、組立誤差を含んだ範囲で上記のような調整が可能な最少厚とした方がよい。これは、環境変化により接着剤６が収縮・膨張した際のレンズ部２とセンサチップ１６の相対的な位置関係を維持するためであり、接着剤６は比較的他の構成部材に比較して変化度合いの大きい部材でもある。
【００４０】
ここで、本実施形態において光学ガラス１上に形成されたレンズ部２は、図２（Ｂ）に示すように光学ガラス１の中央部付近のみである。もし、レンズ部２のベース部４が光学ガラスの全面に形成されていると、端面２７を通過した紫外線が接着剤６に照射されるのを阻害してしまう。これは、レンズ部２が樹脂材料で形成され、紫外線を透過しないという特性を有しているからである。このような理由からも、レンズ部２は光学ガラス１の中央部付近のみに形成し、接着剤６とは接触しない本実施形態のような構成は優れており、紫外線硬化型の接着剤を使用することも可能となる。
【００４１】
なお、レンズ部２のピント調整、傾き調整は、レンズ部２により所定のチャートをセンサチップ１６上に結像させ、センサチップ１６の画像信号を読み出すことで容易に行なうことができる。なお、ステップ５０８の時点で、フレキシブル配線基板１２はセンサチップ１６と電気的に接続されているので、画像信号はフレキシブル配線基板１２を介して読み出せばよい。また、レンズ部２のピント調整、傾き調整は未硬化の接着剤６を挟んだ状態で行い、その状態で光学ガラス１を微小ではあるが動かす必要があるので、接着剤６の粘度、濡れ性は重要である。しかしながら、一般的に接着剤の粘度はフィラーの含有率、種類を変更することで容易に変えることが可能なので、被着体である光学ガラス１、保持部材５の特性に応じて最適化すればよい。
【００４２】
最後に、図６に示す接着剤６の切り欠き２６を封止し、撮像装置が完成する（ステップ５０９）。この封止は図５に示すように側面からディスペンサのノズル２９を近接させ塗布する。このとき接着剤６のギャップ２８は微小であるため、毛細管現象を利用して容易に内部に接着剤を侵入させることが可能である。封止に用いる接着剤は、接着剤６と同じでよい。
【００４３】
なお、上記製造プロセスは半導体部品であるセンサチップ１６を扱うため、クリーンルーム内で製造される。また、上記製造プロセスのステップ５０７〜５０９は、撮像装置の上下を反転させたフェイスダウン製造方法を用いていないが、図７に示すように接着剤６を光学ガラス１側に形成すれば、フェイスダウン製造方法を利用することも可能である。
【００４４】
ところで、フレキシブル配線基板１２とセンサチップ１６の電気的接合は、本実施形態においては異方性導電ペースト２０を用いる。しかしながら、図８に示すように、フレキキシブル配線基板１２の銅箔パターン１４とセンサチップ１６の電極パッド１８上に形成された金バンプ１９の電気的接続を、ボンディング用小型ヒーターツール３０を使用して１ピン毎に超音波併用熱圧着で行うようにしてもよい。この場合、図５に示すプロセスは保持部材５とセンサチップ１６の組立順番が入れ替わる。また、各金バンプ１９間の中空部は封止材２２で満たされることなる。
【００４５】
さらに、フレキシブル配線基板１２は、図中に示すように絶縁シート１３より銅箔パターン１４が開口部２１に飛び出た構造、いわゆるリードフレーム構造となっているため、保持部材５とフレキシブル配線基板１２を接着固定する際は、保持部材５として絶縁材料を選択する必要がある。もし、少しでも導電性のある材料を用いる場合は、銅箔パターン１４と保持部材５が接触しないように保持部材５のフレキシブル配線基板１２側に新たな絶縁シートを設けるなどの対策が必要となる。しかしながら、この製造方法ではフェイスダウンの製造工程が必要なくなり、さらには１ピンの接続に必要なタクトは数秒なので、電極パッド数が少ない場合は異方性導電ペースト２０を用いる場合よりもタクトを短縮できるというメリットがある。
【００４６】
以上のように第１の実施形態における撮像装置が製造される。したがって、小型化を実現すると共に、コスト面、環境性も向上した撮像装置を実現することが可能となる。
【００４７】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、本発明を複眼レンズ型の撮像装置（例えば特開平２００１−７８２１３号参照）に応用した例である。この撮像装置は、色別に設けられた光学系を有し、色別に撮像された画像を合成することでカラー画像を生成することができる。そて、通常の光学系に比べて焦点距離を略１／２にできるという利点を持っている。したがって、本発明を組み合わせることによってより小型の撮像モジュールを実現できる。
【００４８】
以下の実施形態では、第１の実施形態と同じ機能の部材については同様の符号を用い、同様の構成を説明する場合には第１の実施形態の図を用いて説明する。図９は、本発明の第２の実施形態を示す撮像装置を側面側から見た模式的断面図である。光学ガラス１上には４眼レンズ部３２が形成され、それぞれ色別の光を結像する。なお、図９の断面図には４眼レンズのうち２眼のみが表現される。
【００４９】
図１０（Ａ）はこの光学ガラス１を下面側から見た図であり、４つの非球面部３３，３４，３５，３６と１つのベース部４を備える。そして、例えば非球面部３３が赤色、非球面部３４、３５が緑色、非球面部３６が青色に対応した非球面となっており、それぞれ色別の透過波長に合わせて最適化された形状となっている。そして、光学レンズ１の上面側には赤外カット層７、絞り層９の間に、４眼レンズ部３２に対応したカラーフィルタ層３７を備える。
【００５０】
図１０（Ｂ）は光学ガラス１を上面側からみた図であり、４眼レンズ部３２に対応した絞り層９の４つの開口部３８，３９，４０，４１が観察される。そして、図中点線で示す４つの四角がカラーフィルタ層３７のフィルタ部４２，４３，４４，４５である。ここで、非球面部３３が開口部３９、フィルタ部４３に、非球面部３４が開口部３８、フィルタ部４２に、非球面部３５が開口部４１、フィルタ部４５に、非球面部３６が開口部４０、フィルタ部４４にそれぞれ対応している。
【００５１】
図中、フィルタ部４２〜４５は開口部３８〜４１より大きく形成されている。これは、カラーフィルタ層３７が４眼レンズ部３２の瞳面近傍に形成されているため平面性が極めて重要であり、開口部３８〜４１ぎりぎりに形成すると周辺部のダレにより平面性が悪化してしまうためである。そして、カラーフィルタ層３７のフィルタ部４２〜４５以外の部分は、色フィルタ機能を有さない同材料で形成された平坦化層となっており、カラーフィルタ層３７の上面は図９に示すように平面となっている。したがって、その上面の絞り層９は、凹凸のない平面に形成することとなり、製造歩留まりを向上させることができる。
【００５２】
なお、本実施形態ではカラーフィルタ層３７を光学ガラス１側に設けたので、第１の実施形態のようにセンサチップ１６のマイクロレンズ下に設ける必要がない。したがって、マイクロレンズと受光部の間隔を近づけることが可能となり、マイクロレンズの集光範囲を広げることが可能となる。
【００５３】
ところで、このようなカラーフィルタ層３７は、液晶のカラーフィルタ製造に用いられるフォトリソグラフィ法を利用することで容易に製造できる。また、印刷などの手段によっても形成可能である。さらに、本実施形態では、光学ガラス１側から赤外カット層７、カラーフィルタ層３７、絞り層９の順序で形成したが、これに限定されることはなく、任意に変更可能である。
【００５４】
次に図１１は、本実施例のセンサチップ１６を上面側から見た図である。受光領域１７に、４眼レンズ部３２に対応した４の受光領域４６，４７，４８，４９を備える。各受光領域は僅かな隙間部５０を隔てて形成されている。そして、非球面部３３が受光領域４７に、非球面部３４が受光領域４６に、非球面部３５が受光領域４９に、非球面部３６が受光領域４８にそれぞれ対応している。
【００５５】
図１２は保持部材５を下面側から見た図であり、４眼レンズ部に対応した４つの貫通穴部５１，５２，５３，５４を備える。各貫通穴部は図９に示すように薄肉の壁部５５より仕切られており、例えば４眼レンズ部３２の非球面部３３を通過した光束が、隣接する受光領域４６，４９に漏れ込む光クロストークを防ぐ役割を担っている。そして、この壁部５５の下面（図１１中の斜線部）がセンサチップ１６の隙間部５０に対応している。なお、壁部５５は図９の断面に示すように、２つのテーパー形状で形成されているのは、ゴースト、フレア、光クロストークを防ぐと共に、機械的強度を保つためである。
【００５６】
以上説明した第２の実施形態の撮像装置構成において、第１の実施形態に比べて、より小型の撮像モジュールを実現することができる。なお、製造プロセスについては第１の実施形態と同様のため説明を省略する。
なお、本実施形態においても、第１の実施形態の図８で述べたような構成のフレキシブル配線基板１２、センサチップ１６のユニットも使用することはできる。
【００５７】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、第１の実施形態の撮像モジュールに、従来例に示すようなパッケージ用の光学ガラスを追加した例である。したがって、全ての製造プロセスをクリーンルームで行う必要がなく、クリーンルームによる製造工程と通常の環境下における製造工程の２つに分割することが可能であり、設備投資が巨額なクリーンルーム工程を削減する効果がある。
【００５８】
以下の実施形態では、第１および２の実施形態と同じ機能の部材については同様の符号を用い、同様の構成を説明する場合には第１および２の実施形態の図を用いて説明する。
図１３は、本発明の第３の実施形態を示す撮像装置を側面側から見た模式的断面図である。図１３において、保持部材５はセンサチップ１６上にゴミ等が進入するのを防ぐ防塵ガラス５６を保持し、接着剤５７によって接着固定されている。防塵ガラス５６は、センサのカバーガラスとして使用されているパッケージ用の光学ガラスを選択するのがよい。その場合、光学ガラス１は、安価な通常の光学ガラスを使用することができる。
【００５９】
図１４は、保持部材５に防塵ガラス５６が組み込まれた状態を上面側から見た図である。防塵ガラス５６は接着剤５７によって固定されているが、完全に接着剤５７によって封止される構造ではない。半導体封止用の接着剤は高価であり、しかも封止には大量の接着剤を必要とするため、本実施形態では防塵ガラス５６の役割を防塵のみに特化し、接着剤５７としては比較的安価な紫外線硬化型の接着剤を極少量使用できるような構成とした。しがって、コストダウンの効果がある。最終的な封止は光学ガラス１と保持部材５の接着剤６で行うため、外気の内部進入によるセンサチップ１６の劣化についても第１の実施形態と同等以上の効果がある。
【００６０】
また、図中点線で示す四角６０はセンサチップ１６の外形、６１は受光領域１７を示している。したがって、防塵ガラス５６の外形はセンサの受光領域１７より若干大きく、センサチップ１６の外形より小さくなっている。さらに点線で示す四角６２は光学ガラス１の外形を示し、防塵ガラス５６の外形よりも大きくなっている。したがって、センサチップの受光面に平行な平面において、光学ガラス１の投影面積をＳ１、防塵ガラス５６の投影面積をＳ２、センサチップ１６外形の投影面積をＳ３、センサチップ１６の受光領域１７の投影面積をＳ４とすると、下記式で表される大小関係が成立する。
Ｓ１≧Ｓ２≧Ｓ４またはＳ３≧Ｓ２≧Ｓ４
【００６１】
したがって、本実施形態においては、極めて高価なセンサチップパッケージ用の光学ガラスが必要である防塵ガラス５６の面積Ｓ２を必要最低限にする。さらに、面積の大きい光学ガラス１は安価な通常のガラス板用いることで、コストダウンの効果がある。
【００６２】
図１３においてまた、防塵ガラス５６の上面側には、フレア、ゴーストを防ぐための板状の絞り６３を設け、保持部材５に対して接着剤６４で接着固定されている。
図１５は、絞り６３を上面側から見た図である。絞り６３はレンズ部２の光束に対応した開口部６５を有している。また、接着剤６４としては、熱硬化型の接着剤を使用する。なお、この絞り６３は、防塵ガラス５６の上面側に印刷やフォトリソによって形成してもよい。
【００６３】
次に図１６を用いて、第３の実施形態の製造プロセスについて説明する。なお、図５のステップ５０１〜５０６までは、第１の実施形態と同様の製造プロセスのため説明は省略する。したがって、ステップ１５０１は図５のステップ５０６に相当し、保持部材５、フレキシブル配線基板１２、センサチップ１６が組み立てられた状態である。
【００６４】
次に、ステップ１５０２では防塵ガラス５６を保持部材５に対して接着固定する。防塵ガラス５６のセンサチップ面側には、予めスクリーン印刷法やディスペンサ法などにより接着剤５７を塗布しておき、治具などを使用して防塵ガラス５６を保持部材に押し当てた状態で、図中下方から紫外線を照射し接着剤５７を硬化させる。なお、防塵ガラス５６の保持部材５に対する位置決めは、図中上下方向については保持部材５に突き当てて、左右、手前奥方向については保持部材５の防塵ガラス５６取り付け部に投げ込みとする。
【００６５】
ここまでのプロセスがクリーンルーム内での作業が必要な工程となる。ステップ１５０３以下は通常の環境下での作業が可能な工程である。
【００６６】
ステップ１５０３では、次ステップで接着固定する絞り６３を接着するための接着剤６４をディスペンサにより塗布する。
次にステップ１５０４では絞り６３を保持部材５に治具などを用いて押し当て、接着固定する。このとき絞り６３は遮光部材で紫外線による硬化は困難であるため、前述したように接着剤６４としては熱硬化型の接着剤を使用する。そして、次のステップへ進むが、以降の工程は図５のステップ５０８〜５０９と同様であるため説明は省略する。
【００６７】
以上のプロセスで、第３の実施形態の撮像装置が製造される。本実施形態においては、第１の実施形態と比較して、クリーンルーム内での工程を削減したため、設備投資を削減できる効果がある。さらには、高価な防塵ガラス５６の大きさを必要最低限に小さくでき、小型化、コストダウンの効果もある。また、本実施形態においても、第１の実施形態において図８で述べたような構成のフレキシブル配線基板１２、センサチップ１６のユニットを使用することができる。
【００６８】
（第４の実施形態）
第４の実施形態は第３の実施形態で説明した防塵ガラス５６を使用した構成を第２の実施形態の４眼レンズ部３２を使用した撮像装置（例えば特開平２００１−７８２１３号参照）に適用した例である。以下の実施形態では、第１〜３の実施形態と同じ機能の部材については同様の符号を用い、同様の構成を説明する場合には第１〜３の実施形態の図を用いて説明する。
【００６９】
図１７は、本発明の第４の実施形態を示す撮像装置を側面側から見た模式的断面図である。保持部材５には防塵ガラス５６、絞り６３が接着保持された構成となっている。本実施形態においては、防塵ガラス５６のセンサチップ１６側の面にカラーフィルタ層３７を備える。したがって、光学ガラス１の上面側に形成されるのは、赤外カット層７、絞り層９のみである。
【００７０】
図１８は、防塵ガラス５６をセンサチップ１６側から見た図である。そして、色別のフィルタ部４２，４３，４４，４５を備える。本実施形態においては、カラーフィルタ層３７の上側には何も形成しないため、平坦化処理を行う必要がない。したがって、コストダウンの効果がある。
【００７１】
なお、防塵ガラス５６のカラーフィルタ層３７が形成される面とは反対側の面、すなわち図１７における面７０には４眼レンズ部３２を通過した光束が、面７０上で反射しフレア、ゴーストを生じさせないために反射防止コーティング（図示せず）が施されている。また、この反射防止コーティングの代わりに、赤外カット層７を形成することによっても同等の効果は得られるが、本実施形態においては、樹脂で成形される４眼レンズ部３２を赤外線および紫外線から保護することを目的に光学ガラス１側に形成した。なお、赤外カット層７は一般的に紫外線を透過しないという特性も有している。
【００７２】
図１９は、絞り６３を上面側から見た図である。絞り６３には４眼レンズ部３２の図１０（Ａ）に示される４つの非球面部３３，３４，３５，３６に対応した４つの開口部７１，７２，７３，７４が形成されている。
【００７３】
以上が第４の実施形態における特有の構成であり、その他については同様であるため説明を省略する。なお、製造プロセスについても、第３の実施形態と同様であり説明を省略する。また、本実施形態においても、第１の実施形態の図８で述べたような構成のフレキシブル配線基板１２、センサチップ１６のユニットを使用することができる。
【００７４】
以上のように第４の実施形態の撮像装置においては、カラーフィルタ層３７を防塵ガラス５６上に形成したので平坦化処理を省くことができ、第２および３の実施形態の効果に加えて、大幅なコストダウンという効果も得られる。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の撮像装置によれば、以下のような効果が得られる。
▲１▼光学ガラス上に直接レンズ部を形成するので、光学系全長を短くすることが可能である。
▲２▼レンズ部のピント調整、倒れ調整を容易に行なうことができると共に、このような調整を含んでも部品点数を増加させることがない。
▲４▼樹脂で形成されたレンズ部は光学ガラスをベースとするため、その特性は光学ガラスが支配的であり、周囲の環境変化に対して高精度に位置、形状を維持することができる。
▲５▼センサチップパッケージ用の光学ガラス（実施形態では防塵ガラス）を用いても、光学ガラスの大きさを必要最低限に小さくすることができ、コストダウンの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す撮像装置の模式的断面図である。
【図２】（Ａ）は光学ガラスを上面側から見た図、（Ｂ）は光学ガラスを下面側から見た図である。
【図３】保持部材の斜視図である。
【図４】（Ａ）はフレキシブル配線基板を図１において下面側から見た図、（Ｂ）はセンサチップを図１において上面側から見た図である。
【図５】図１に示した撮像装置の製造プロセスを示す図である。
【図６】保持部材の土手部上に接着剤を塗布した様子を示し、図５のステップ５０７において上面側から見た図である。
【図７】接着剤を光学ガラス側に形成した例を示す図である。
【図８】銅箔パターンと金バンプの電気的接続をボンディング用小型ヒーターツールを使用した超音波併用熱圧着で行う例を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態を示す撮像装置の模式的断面図である。
【図１０】（Ａ）は第２の実施形態における光学ガラスを下面側から見た図、（Ｂ）は該光学ガラスを上面側から見た図である。
【図１１】第２の実施形態においてセンサチップを上面側から見た図である。
【図１２】第２の実施形態において保持部材を下面側から見た図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態を示す撮像装置の模式的断面図である。
【図１４】第３の実施形態において保持部材に防塵ガラスが組み込まれた状態を上面側から見た図である。
【図１５】第３の実施形態において絞りを上面側から見た図である。
【図１６】図１３に示した撮像装置の製造プロセスの一部を示す図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態を示す撮像装置を側面側から見た模式的断面図である。
【図１８】第４の実施形態において防塵ガラスをセンサチップ側から見た図である。
【図１９】第４の実施形態において絞りを上面側から見た図である。
【図２０】従来例の光電変換装置を示す図である。
【図２１】従来例において絶縁シート上に複数の銅リードを形成してなるＴＡＢテープを示す図である。
【図２２】従来例においてＴＡＢテープ上に異方性導電膜を介してセンサチップが接続されている例を示す図である。
【図２３】従来例においてセンサチップの表面に形成された電極パッドを示す図である。
【図２４】従来の撮像装置の模式的断面図である。
【符号の説明】
１　　光学ガラス
２　　レンズ部
５　　保持部材
６　　接着剤
７　　赤外カット層
９　　絞り層
１２　　フレキシブル配線基板
１５　　接着剤
１６　　センサチップ
１８　　電極パッド
１９　　金バンプ
２０　　異方性導電ペースト
２２　　封止材
３２　　４眼レンズ部
３７　　カラーフィルタ層
５６　　防塵ガラス
６３　　絞り[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an imaging device having a photoelectric conversion device, and particularly to the mounting and structure of the imaging device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, a small-sized imaging device in which an imaging lens is provided integrally with a CMOS sensor or a CCD sensor has been put to practical use mainly for mobile phones and information terminal devices. Further, with the downsizing of mobile phones and information terminal devices, further downsizing of imaging devices is required. Among them, packaging including a photoelectric conversion element such as a CMOS sensor chip and a CCD sensor chip is the most important technology.
[0003]
In current sensor chip packages, ceramic packages using wire bonding are frequently used because of their excellent mass productivity and low cost. However, there is a limit from the viewpoint of miniaturization, and each company is developing an alternative mounting method.
[0004]
FIG. 20 shows a package around a photoelectric conversion element in an imaging device, which is a photoelectric conversion device disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-099214. In FIG. 20, a TAB tape 102 is adhered to one surface of an optical glass 101 with an adhesive 103. The optical glass 101 transmits light. The TAB tape 102 is formed by forming a plurality of copper leads 105 on an insulating sheet 104. The insulating sheet 104 has, for example, a rectangular opening 106. The opening 106 is formed to allow the light that has entered through the optical glass 101 to pass therethrough. Further, a CCD 112 is connected to the TAB tape 102 via an anisotropic conductive film 111.
[0005]
In the drawing, 117 is an electrode pad formed on the CCD 112, 113 is a bump formed on each electrode pad 117, 111 is a sealing resin formed so as to cover the anisotropic conductive film 111 on the optical glass 101, Reference numeral 115 denotes a microlens formed on the light receiving surface of the CCD 112. Therefore, the sensor chip 112 receives light via the optical glass 101, the opening 106, and the microlens 115.
[0006]
FIG. 21 is a perspective view of the TAB tape 102 shown in FIG. The TAB tape 102 is formed by forming a plurality of copper leads 105 on an insulating sheet 104. The copper leads 105 are formed at regular intervals on the insulating sheet 104 on two sides 107 and 108 of the opening 106 facing each other. That is, the insulating sheet 104 always exists between the adjacent copper leads 105.
[0007]
FIG. 22 is a plan view of the TAB tape 102 shown in FIG. A CCD (sensor chip) 112 is connected to the TAB tape 102 via an anisotropic conductive film 111. The anisotropic conductive film 111 formed in this way has a function of mechanically connecting the TAB tape 102 and the sensor chip 112 and a hollow portion formed by the opening 106 and the like, in addition to the function of electrical connection. It also has the function of sealing from
[0008]
FIG. 23 is a top view of the sensor chip 112 shown in FIG. Electrode pads 117 are formed on the surface of the sensor chip 112 along two sides of the sensor chip 112 corresponding to the copper leads 105.
Furthermore, by attaching to the above-mentioned sensor chip package on the optical glass 101 via a holding member for holding the imaging lens, an imaging device in which the imaging lens is integrally provided is obtained.
[0009]
FIG. 24 is a schematic cross-sectional view of a module (imaging device) described in JP-A-09-027606. The module illustrated in FIG. 24 includes a lens unit 3, a lens barrel (holding member) 5, and a photoelectric conversion element 10. The photoelectric conversion element 10 has a COG (chip on glass) configuration. That is, the semiconductor chip 112 is attached to the lower surface of the glass substrate (translucent member) 101. The lens unit 3 is formed of plastic or glass, and the lens barrel 5 is formed of, for example, black plastic, for guiding light incident on the left lens 3L and the right lens 3R to the light receiving element units 7L and 7R, respectively. Optical path. The inside of the lens barrel 2 has a structure in which light obliquely incident on the lenses 3L and 3R is not directly reflected on the light receiving elements 7L and 7R, and prevents stray light due to light incident from the lenses 3L and 3R.
[0010]
The glass substrate 101 and the lens barrel 5 are joined with an adhesive (for example, a UV adhesive). On the lower surface of the glass substrate 101, a semiconductor chip 4 having light receiving element portions 7L and 7R is provided. A left image is formed on the light receiving element 7L, and a right image is formed on the light receiving element 7R.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional imaging apparatus has the following problems.
{Circle around (1)} Since the photoelectric conversion device packaged by the translucent member 101 is used, optical glass (translucent member 101) is present in the optical path from the lens unit 3 to the light receiving area (light receiving element units 7L and 7R). Therefore, the total length of the optical system becomes longer, which is not preferable from the viewpoint of miniaturization.
{Circle around (2)} In order to adjust the focus of the lens unit 3, the lens barrel 5 is required, and the number of parts increases.
{Circle around (3)} In the configuration as in the conventional example, focus adjustment can be performed, but it is difficult to adjust the tilt of the lens unit 3, and it is difficult to obtain a high-quality image.
{Circle around (4)} Since the lens part 3 is a plastic part, it has a large influence on changes in the surrounding environment, and it is difficult to hold the position with high accuracy. Also, if glass molding is used for the lens portion 3, it is extremely expensive.
(5) Even when the translucent member 101 is used, the area of the optical glass is large with respect to the light receiving area (the light receiving element portions 7L and 7R) of the sensor chip 112, and the optical glass for a package is generally a normal optical glass. Since it is more expensive than glass, it is not preferable from the viewpoint of cost.
[0012]
In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of obtaining a compact and high-quality image and effectively realizing low cost, and a method of manufacturing the same.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to another aspect of the present invention, there is provided an imaging apparatus including a light-transmitting member, a lens unit, a holding member, and a photoelectric conversion element, wherein the light-transmitting member includes the holding member. And the light-transmitting member is formed integrally with the photoelectric conversion element, and the lens portion is formed on the light-transmitting member.
[0014]
In the imaging device according to the aspect of the invention, the lens unit is formed on the light-transmitting member on the photoelectric conversion element side.
[0015]
In the imaging device according to the aspect of the invention, the light-transmitting member and the holding member are bonded via an adhesive, and the lens unit does not contact the adhesive.
[0016]
Further, a method for manufacturing an imaging device according to the present invention is a method for forming an imaging device having a light-transmitting member, a lens portion, a holding member, a photoelectric conversion element, and a wiring substrate, wherein the wiring substrate A step of bonding the holding member with an adhesive, a step of electrically connecting the wiring substrate and the photoelectric conversion element, and a step of bonding the light-transmitting member having the lens portion formed on the holding member with an adhesive. And a bonding step.
[0017]
Further, the imaging device of the present invention is a light-transmitting member, a holding member for holding the light-transmitting member, a wiring board, and disposed to face each other with the wiring substrate sandwiched between the light-transmitting members, An imaging device comprising: a photoelectric conversion element electrically connected to a wiring board; wherein the light-transmitting member is formed on a part of the light-transmitting member on a side facing the photoelectric conversion element. Wherein the light-transmissive member is held by the holding member via an adhesive, and the lens portion does not contact the adhesive.
[0018]
Further, in the imaging device according to the present invention, the adhesive is formed in an annular shape surrounding the lens portion.
[0019]
Further, the imaging apparatus of the present invention includes a first light-transmitting member, a holding member for holding the first light-transmitting member, a wiring board, and the wiring board being attached to the first light-transmitting member. An imaging device comprising: a photoelectric conversion element that is interposed therebetween and electrically connected to the wiring board, wherein the first light-transmitting member and the photoelectric conversion element are disposed between the first light-transmissive member and the photoelectric conversion element. A second light-transmitting member different from the light-transmitting member of (a), and the projected area of the first light-transmitting member is S1 on a plane parallel to the light receiving surface of the photoelectric conversion element, and When the projected area of the translucent member is S2, the projected area of the outer shape of the photoelectric conversion element is S3, and the projected area of the light receiving region of the photoelectric conversion element is S4, the magnitude relationship represented by the following equation is satisfied. Features.
S1 ≧ S2 ≧ S4 or S3 ≧ S2 ≧ S4
[0020]
According to one embodiment of the present invention, a lens portion is provided integrally with a part of a light-transmitting member, and the light-transmitting member and the holding member are bonded to each other. The size can be reduced. Further, the focus adjustment and the tilt adjustment of the lens unit can be absorbed by the adhesive between the translucent member and the holding member.
[0021]
According to another aspect of the present invention, the size of the second light-transmitting member for packaging the photoelectric conversion element can be reduced to a necessary minimum.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1st Embodiment)
First, the correspondence between the components of the present invention and the embodiments will be described. The optical glass 1 in the embodiment is the light-transmitting member or the first light-transmitting member of the present invention, the flexible wiring substrate 12 is a wiring substrate, the sensor chip 16 is a photoelectric conversion element, the lens portion 2 is a lens portion, and the adhesive 6 is The adhesive and the dustproof glass 56 correspond to the second translucent member, and the light receiving area 17 corresponds to the light receiving area.
[0023]
FIG. 1 is a schematic sectional view of an imaging device according to a first embodiment of the present invention. 1 is an optical glass, 2 is a lens part formed on the optical glass 1, and L is an optical axis of the lens part 2. Since the optical glass 1 also functions as an optical glass for a package, it is necessary to select an optical glass for a package used as a cover glass for a sensor chip as a material thereof. The lens section 2 includes an aspherical section 3 and a base section 4, and can be easily formed on the optical glass 1 by means such as replica molding. When replica molding is used, it is common to mold with a photocurable resin made of acrylic or epoxy. Since the lens portion 2 thus formed has a large volume ratio difference from the optical glass 1, the linear expansion coefficient is dominated by the characteristics of the optical glass 1, and is high even when the surrounding environment changes. The shape of the aspherical portion 3 can be maintained with high accuracy.
[0024]
Reference numeral 5 denotes a holding member for holding the optical glass on which the lens portion 2 is formed, and the optical glass 1 is bonded and held by an adhesive 6. On the other hand, on the upper surface side of the optical glass 1, an infrared cut layer 7 is formed by multilayer coating. Further, an aperture layer 9 having a circular opening 8 is formed on the upper surface of the infrared cut layer 7. The aperture layer 9 can be easily formed on the optical glass 1 by printing. However, if a photolithography process used for producing a black matrix of liquid crystal is used, a more accurate circular opening can be obtained. .
[0025]
FIGS. 2A and 2B are views of a state in which the lens portion 2, the infrared cut layer 7, and the aperture layer 9 are formed on the optical glass 1 as viewed from the upper surface side and the lower surface side. In FIG. 2A, a circular opening 8 of the aperture layer 9 is observed. On the other hand, in FIG. 2B, the aspherical portion 3 and the base portion 4 of the lens portion 2 are formed in a substantially circular shape near the center of the optical glass 1. In the figure, a region surrounded by a dotted line is an adhesive interface between the adhesive 6 and the optical glass 1 in FIG. 1 and is formed in an annular shape surrounding the lens portion 2. Further, the adhesive 6 is formed so as not to contact the lens unit 2. This is because, when the adhesive 6 comes into contact with the lens portion 2, when the surrounding environment changes, the adhesive 6 contracts and expands, giving an excessive stress to the lens portion 2.
[0026]
FIG. 3 is a perspective view of the holding member 5 as viewed obliquely from above. A through hole 10 is formed near the center of the holding member 5 to secure an optical path of the lens unit 2. As shown in FIG. 1, the through-hole portion 10 has a tapered shape and a knife-edge structure from the lens portion 2 side, and has a structure that minimizes ghost and flare. On the upper surface side of the holding member 5, an annular bank portion 11 is formed. The adhesive 6 is formed on the bank 11, and the width of the adhesive 6 is restricted by the width of the bank 11, and does not contact the lens 2 as shown in FIG. Has become.
[0027]
In FIG. 1, reference numeral 12 denotes a flexible wiring board, which is constituted by an insulating sheet 13 of a base material and a copper foil pattern 14. As the insulating sheet 13, a composite substrate of a polyimide / polyamide / polyester or phenol / glass epoxy resin and a paper / glass base material is generally used. Then, the flexible wiring board 12 is bonded and fixed to the holding member 5 via the adhesive 15. Reference numeral 16 denotes a sensor chip having a light receiving area 17, and a gold bump 19 is formed on an electrode pad 18 provided around the sensor chip 16. Then, it is electrically connected to the flexible wiring board 12 via the anisotropic conductive paste 20.
[0028]
FIGS. 4A and 4B are diagrams for facilitating understanding of the connection between the flexible wiring board 12 and the sensor chip 16, and FIG. 4A is a view of the flexible wiring board from the lower surface side in FIG. 1. FIG. 4B is a view of the sensor chip 16 as viewed from the upper surface side in FIG. A large number of pixel portions are formed in the light receiving region 17 of the sensor chip 16, and each pixel portion has a color filter, a micro lens, and a light receiving portion, and has a Bayer color filter configuration (not shown). ). In these figures, the flexible wiring board 12 has an opening 21 at the center, and secures an optical path of the lens unit 2. A plurality of copper foil patterns 14 are formed near the four sides of the opening 21. On the other hand, the sensor chip 16 is also provided with a plurality of electrode pads 18 corresponding to the copper foil pattern 14. A gold bump 19 is formed on each of the electrode pads 18. Then, the copper foil pattern 14 and the gold bump 19 are aligned and electrically connected via the anisotropic conductive paste 20.
[0029]
Here, among the copper foil patterns 14 of the flexible wiring board 12, only the upper and lower two sides route the wiring, but dummy copper foil patterns and electrode pads are provided on the two left and right sides. . By doing so, the reliability of the electrical connection between the flexible wiring board 12 and the sensor chip 16 can be improved.
[0030]
4A and 4B, a region surrounded by a dotted line is a range where the anisotropic conductive paste 20 spreads, and is formed so as to surround a joint portion of the copper foil pattern 14 and the periphery of the electrode pad 18. . Therefore, the anisotropic conductive paste 20 not only performs the electrical connection between the copper foil pattern 14 and the gold bump 19 but also fills the hollow portion between the electrically bonded gold bumps 19, and the outside air is filled inside. It also plays a role in preventing intrusion.
[0031]
In FIG. 1, reference numeral 22 denotes a sealant that seals the periphery of the sensor chip 16 and serves to prevent the surface of the sensor chip 16 from being deteriorated by contact with the outside air. In the present embodiment, the outside air is shut off by the anisotropic conductive paste 20, but the structure is sealed with the sealant 22 to further improve the reliability. The other adhesives 6 and 15 are also completely sealed to prevent outside air from entering the inside of the imaging module. The imaging device according to the present embodiment is configured as described above.
[0032]
Next, a manufacturing process of the imaging module will be described with reference to FIG. In the manufacturing process of the present embodiment, a face-down manufacturing method in which the imaging device shown in FIG. 1 is turned upside down is used.
FIG. 5 is a diagram illustrating a manufacturing process of the imaging device illustrated in FIG. 1. First, the copper foil pattern 14 is formed on the insulating sheet 13 by using an etching method or the like (Step 501).
The adhesive 15 is formed on the surface of the flexible wiring board 12 formed in Step 501 on which the copper foil pattern 14 is not formed by using screen printing or the like (Step 502).
[0033]
Next, the holding member 5 and the flexible wiring board 12 are bonded with the adhesive 15 (Step 503). In step 503, a UV-curing / thermo-curing type adhesive is used as the adhesive 15. Thereby, when the holding member 5 is pressed against the flexible wiring board, the adhesive 15 which protrudes into the opening 21 of the flexible wiring board 12 is irradiated with ultraviolet rays from the upper and lower lights through the through hole 10 and the opening 21 in advance. Then, the adhesive 15 protruding into the through hole 10 and the opening 21 is blocked. Then, it is possible to completely cure the entire adhesive 15 by placing it at a high temperature for a predetermined time. Since the holding member 5 is bonded to the flexible wiring board 12 in a pressurized state, the adhesive 15 existing between the holding member 5 and the flexible wiring board 12 has a very small thickness of about several microns.
[0034]
Next, the anisotropic conductive paste 20 is formed on the flexible wiring board 12 by using a screen printing method or the like (Step 504). Further, instead of the anisotropic conductive paste 20, a frame-shaped anisotropic conductive film may be placed on the flexible wiring board 12. Next, the flexible wiring board 12 and the sensor chip 16 on which the gold bumps 19 are already formed are aligned with the bonding portions of the copper foil pattern 14 of the flexible wiring board and the gold bumps 19, and the anisotropic conductive paste 20 is formed. (Step 505).
[0035]
The connection by the anisotropic conductive paste 20 is performed by heating and pressing. Therefore, in the surface 23 of the holding member 5 on the side of the flexible wiring board 12, a region overlapping with the range in which the anisotropic conductive paste 20 is formed is desirably a flat surface, and flatness is also required. Therefore, the surface 23 is all flat except for the through hole 10.
[0036]
Further, when pressing, the back surface 24 of the sensor chip 16 and the surface 25 of the holding member 5 on the optical glass 1 side are pressed with a jig or the like, so that a certain amount of the surface of the holding member 5 on the optical glass 1 side is applied. A flat part is required. In the present embodiment, the surface 25 on the bank portion 11 shown in FIG. 3 corresponds to this surface, and the surface 25 and the range in which the anisotropic conductive paste 20 is formed substantially overlap in a plane perpendicular to the optical axis L. It is configured as follows. By doing so, it is possible to reduce the deformation of the holding member 5 generated when the pressure is applied, and it is possible to improve the yield of connection by the anisotropic conductive paste 20. By the way, as the anisotropic conductive paste 20, an epoxy resin in which gold particles having a diameter of about 1 to 10 μm are dispersed by about 3 to 30% is used.
[0037]
Next, the sealing agent 22 is formed so as to cover the anisotropic conductive paste 20 by heating, irradiation of ultraviolet rays, or both (Step 506). After connecting the flexible wiring board 12 and the sensor chip 16 with the anisotropic conductive paste 20, the optical glass 1 and the flexible wiring board 12 may be bonded with the adhesive 15.
[0038]
Next, the adhesive 6 is applied to the bank 11 of the holding member 5 by turning the entire image pickup device upside down (step 507). FIG. 6 shows a state in which the adhesive 6 has been applied onto the bank portion 11 of the holding member 5, and is a view seen from the upper surface side in step 507 of FIG. The adhesive 6 is formed by screen printing, a dispenser method, or the like. The adhesive 6 is formed in an annular shape in accordance with the annular bank portion 11, and the adhesive 6 is partially formed with a cutout 26. This is because, in the optical glass bonding step of step 508 described below, if the adhesive 6 does not have the notch 26, there is no escape space for the sealed air inside the imaging device, and if the sealed air expands due to temperature rise, unexpected This is because the adhesive 6 breaks at a location and air leaks from the adhesive. As the adhesive 6, an ultraviolet-curable epoxy-based adhesive is used.
[0039]
Next, the optical glass 1 and the holding member 5 are bonded (Step 508). On the optical glass 1, a lens portion 2, an infrared cut layer 7, and an aperture layer 9 are formed in advance. Then, the optical glass 1 is chucked with a jig or the like, the focus adjustment and the tilt adjustment of the lens unit 2 are performed, and after the position of the optical glass 1 is determined, ultraviolet rays are irradiated to cure the adhesive 6. Release the tool chucking. At this time, since the infrared cut layer 7 and the aperture layer 9 are formed on the upper surface side of the optical glass 1, ultraviolet rays are irradiated from the side surface, and the end surface 27 of the optical glass 1, the optical glass 1 by the adhesive 6 and the bank The adhesive 6 is cured by the ultraviolet rays passing through the gap 28 of the portion 11. The thickness of the adhesive 6 is preferably set to the minimum thickness that allows the above adjustment within a range including dimensional tolerances and assembly errors of each member. This is for maintaining the relative positional relationship between the lens portion 2 and the sensor chip 16 when the adhesive 6 contracts and expands due to an environmental change, and the adhesive 6 is relatively compared with other constituent members. It is also a member with a large degree of change.
[0040]
Here, the lens portion 2 formed on the optical glass 1 in this embodiment is only near the center of the optical glass 1 as shown in FIG. If the base portion 4 of the lens portion 2 is formed on the entire surface of the optical glass, the irradiation of the adhesive 6 with the ultraviolet rays passing through the end surface 27 is hindered. This is because the lens portion 2 is formed of a resin material and has a characteristic of not transmitting ultraviolet light. For this reason, the lens part 2 is formed only near the center of the optical glass 1 and does not come into contact with the adhesive 6 as in this embodiment. It is also possible to do.
[0041]
The focus adjustment and the tilt adjustment of the lens unit 2 can be easily performed by forming an image of a predetermined chart on the sensor chip 16 by the lens unit 2 and reading out an image signal of the sensor chip 16. At the time of step 508, since the flexible wiring board 12 is electrically connected to the sensor chip 16, the image signal may be read out via the flexible wiring board 12. In addition, the focus adjustment and the tilt adjustment of the lens unit 2 are performed with the uncured adhesive 6 sandwiched therebetween. In this state, the optical glass 1 needs to be moved, though it is minute, so that the viscosity and wettability of the adhesive 6 Is important. However, in general, the viscosity of the adhesive can be easily changed by changing the content and type of the filler. Therefore, if the viscosity is optimized according to the characteristics of the optical glass 1 and the holding member 5 as the adherend, Good.
[0042]
Finally, the notch 26 of the adhesive 6 shown in FIG. 6 is sealed to complete the imaging device (step 509). As shown in FIG. 5, the sealing is performed by applying the nozzle 29 of the dispenser in close proximity from the side. At this time, since the gap 28 of the adhesive 6 is minute, it is possible to easily make the adhesive enter the inside by utilizing the capillary phenomenon. The adhesive used for sealing may be the same as the adhesive 6.
[0043]
Note that the above manufacturing process handles the sensor chip 16 which is a semiconductor component, and thus is manufactured in a clean room. Further, the steps 507 to 509 of the above manufacturing process do not use the face-down manufacturing method in which the imaging device is turned upside down, but if the adhesive 6 is formed on the optical glass 1 side as shown in FIG. It is also possible to use a down manufacturing method.
[0044]
The electrical connection between the flexible wiring board 12 and the sensor chip 16 uses an anisotropic conductive paste 20 in the present embodiment. However, as shown in FIG. 8, the electrical connection between the copper foil pattern 14 of the flexible wiring board 12 and the gold bump 19 formed on the electrode pad 18 of the sensor chip 16 is performed by using the small heater tool 30 for bonding. It may be performed by ultrasonic combined thermocompression bonding for each pin. In this case, in the process shown in FIG. 5, the assembling order of the holding member 5 and the sensor chip 16 is changed. Further, the hollow portion between the gold bumps 19 is filled with the sealing material 22.
[0045]
Further, since the flexible wiring board 12 has a so-called lead frame structure in which the copper foil pattern 14 protrudes from the insulating sheet 13 into the opening 21 as shown in the drawing, the holding member 5 and the flexible wiring board 12 are separated. When bonding and fixing, it is necessary to select an insulating material for the holding member 5. If a slightly conductive material is used, it is necessary to take measures such as providing a new insulating sheet on the flexible wiring board 12 side of the holding member 5 so that the copper foil pattern 14 does not contact the holding member 5. . However, this manufacturing method eliminates the need for a face-down manufacturing process, and the tact required for connecting one pin is several seconds. Therefore, when the number of electrode pads is small, the tact is shorter than when the anisotropic conductive paste 20 is used. There is a merit that can be.
[0046]
As described above, the imaging device according to the first embodiment is manufactured. Therefore, it is possible to realize an image pickup device that is reduced in size and has improved cost and environmental friendliness.
[0047]
(Second embodiment)
The second embodiment is an example in which the present invention is applied to a compound-eye lens type imaging apparatus (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-78213). This imaging device has an optical system provided for each color, and can generate a color image by combining images captured for each color. In addition, there is an advantage that the focal length can be reduced to approximately 比べ as compared with a normal optical system. Therefore, a smaller imaging module can be realized by combining the present invention.
[0048]
In the following embodiments, members having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and when describing the same configuration, the description will be made with reference to the drawings of the first embodiment. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of an imaging device according to a second embodiment of the present invention, as viewed from a side. A four-lens part 32 is formed on the optical glass 1 and forms light of each color. Note that only two eyes of the four-lens are shown in the cross-sectional view of FIG.
[0049]
FIG. 10A is a view of the optical glass 1 as viewed from the lower surface side, and includes four aspherical portions 33, 34, 35, 36 and one base portion 4. Then, for example, the aspherical portion 33 is red, the aspherical portions 34 and 35 are green, and the aspherical portion 36 is an aspheric surface corresponding to blue, and each has an optimized shape according to the transmission wavelength of each color. Has become. A color filter layer 37 corresponding to the four-lens portion 32 is provided between the infrared cut layer 7 and the aperture layer 9 on the upper surface side of the optical lens 1.
[0050]
FIG. 10B is a view of the optical glass 1 as viewed from the upper surface side, and four openings 38, 39, 40, 41 of the aperture layer 9 corresponding to the four-lens part 32 are observed. In addition, four squares indicated by dotted lines in the figure are filter portions 42, 43, 44, and 45 of the color filter layer 37. Here, the aspherical portion 33 is in the opening portion 39 and the filter portion 43, the aspherical portion 34 is in the opening portion 38 and the filter portion 42, the aspherical portion 35 is in the opening portion 41 and the filter portion 45, and the aspherical portion 36 is in the filter portion 45. It corresponds to the opening 40 and the filter 44, respectively.
[0051]
In the drawing, the filter portions 42 to 45 are formed larger than the openings 38 to 41. This is because flatness is extremely important because the color filter layer 37 is formed near the pupil plane of the four-lens portion 32. When the color filter layer 37 is formed very close to the openings 38 to 41, the flatness deteriorates due to sagging of the peripheral portion. This is because Portions of the color filter layer 37 other than the filter portions 42 to 45 are flattened layers made of the same material having no color filter function, and the upper surface of the color filter layer 37 is as shown in FIG. Is flat. Therefore, the aperture layer 9 on the upper surface is formed on a flat surface without unevenness, and the production yield can be improved.
[0052]
In this embodiment, since the color filter layer 37 is provided on the optical glass 1 side, it is not necessary to provide the color filter layer 37 below the microlens of the sensor chip 16 as in the first embodiment. Therefore, the distance between the microlens and the light receiving unit can be reduced, and the light collection range of the microlens can be increased.
[0053]
By the way, such a color filter layer 37 can be easily manufactured by using a photolithography method used for manufacturing a liquid crystal color filter. It can also be formed by means such as printing. Further, in the present embodiment, the infrared cut layer 7, the color filter layer 37, and the aperture layer 9 are formed in this order from the optical glass 1 side, but the present invention is not limited to this and can be arbitrarily changed.
[0054]
Next, FIG. 11 is a diagram of the sensor chip 16 of the present embodiment viewed from the upper surface side. The light receiving area 17 includes four light receiving areas 46, 47, 48, and 49 corresponding to the four-lens part 32. Each light receiving area is formed with a slight gap 50 therebetween. The aspherical portion 33 corresponds to the light receiving region 47, the aspherical portion 34 corresponds to the light receiving region 46, the aspherical portion 35 corresponds to the light receiving region 49, and the aspherical portion 36 corresponds to the light receiving region 48.
[0055]
FIG. 12 is a view of the holding member 5 viewed from the lower surface side, and includes four through-holes 51, 52, 53, and 54 corresponding to the four-lens part. Each through-hole is partitioned by a thin wall portion 55 as shown in FIG. 9. For example, a light beam that has passed through the aspherical portion 33 of the four-lens portion 32 leaks into the adjacent light receiving regions 46 and 49. It plays a role in preventing crosstalk. The lower surface of the wall 55 (the hatched portion in FIG. 11) corresponds to the gap 50 of the sensor chip 16. The wall portion 55 is formed in two tapered shapes as shown in the cross section of FIG. 9 in order to prevent ghost, flare and optical crosstalk and to maintain mechanical strength.
[0056]
In the configuration of the imaging apparatus according to the second embodiment described above, a smaller imaging module can be realized as compared with the first embodiment. Note that the manufacturing process is the same as in the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
Note that, also in the present embodiment, the unit of the flexible wiring board 12 and the sensor chip 16 having the configuration described in FIG. 8 of the first embodiment can be used.
[0057]
(Third embodiment)
The third embodiment is an example in which an optical glass for a package as shown in a conventional example is added to the imaging module of the first embodiment. Therefore, it is not necessary to perform all the manufacturing processes in a clean room, and it is possible to divide the manufacturing process into two processes: a clean room manufacturing process and a normal environment manufacturing process. is there.
[0058]
In the following embodiments, members having the same functions as those of the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and when describing the same configuration, the description will be made with reference to the drawings of the first and second embodiments.
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of an imaging device according to a third embodiment of the present invention, as viewed from a side. In FIG. 13, the holding member 5 holds a dustproof glass 56 for preventing dust and the like from entering the sensor chip 16, and is fixed by an adhesive 57. As the dustproof glass 56, an optical glass for a package used as a cover glass of the sensor is preferably selected. In that case, the optical glass 1 can use inexpensive normal optical glass.
[0059]
FIG. 14 is a diagram illustrating a state in which the dust-proof glass 56 is incorporated in the holding member 5 as viewed from above. The dustproof glass 56 is fixed by the adhesive 57, but is not completely sealed by the adhesive 57. Since the adhesive for semiconductor encapsulation is expensive, and a large amount of adhesive is required for encapsulation, in this embodiment, the role of the dustproof glass 56 is specialized to dustproof only, and the adhesive 57 is relatively small. The configuration is such that a very small amount of inexpensive UV-curable adhesive can be used. Therefore, there is an effect of cost reduction. Since the final sealing is performed by the adhesive 6 between the optical glass 1 and the holding member 5, the deterioration of the sensor chip 16 due to the invasion of the outside air has an effect equal to or more than that of the first embodiment.
[0060]
Further, a square 60 indicated by a dotted line in the figure indicates the outer shape of the sensor chip 16, and 61 indicates the light receiving area 17. Therefore, the outer shape of the dustproof glass 56 is slightly larger than the light receiving area 17 of the sensor and smaller than the outer shape of the sensor chip 16. Further, a square 62 shown by a dotted line indicates the outer shape of the optical glass 1 and is larger than the outer shape of the dustproof glass 56. Therefore, on a plane parallel to the light receiving surface of the sensor chip, the projected area of the optical glass 1 is S1, the projected area of the dustproof glass 56 is S2, the projected area of the outer shape of the sensor chip 16 is S3, and the projected area of the light receiving area 17 of the sensor chip 16 is projected. Assuming that the area is S4, a magnitude relationship represented by the following equation is established.
S1 ≧ S2 ≧ S4 or S3 ≧ S2 ≧ S4
[0061]
Therefore, in the present embodiment, the area S2 of the dust-proof glass 56, which requires extremely expensive optical glass for a sensor chip package, is minimized. Further, the use of an inexpensive ordinary glass plate for the optical glass 1 having a large area has an effect of cost reduction.
[0062]
In FIG. 13, a plate-shaped aperture 63 for preventing flare and ghost is provided on the upper surface side of the dust-proof glass 56, and is fixed to the holding member 5 with an adhesive 64.
FIG. 15 is a diagram in which the stop 63 is viewed from the upper surface side. The diaphragm 63 has an opening 65 corresponding to the light beam of the lens unit 2. As the adhesive 64, a thermosetting adhesive is used. The aperture 63 may be formed on the upper surface of the dust-proof glass 56 by printing or photolithography.
[0063]
Next, a manufacturing process of the third embodiment will be described with reference to FIG. Note that steps 501 to 506 in FIG. 5 are the same manufacturing processes as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. Therefore, Step 1501 corresponds to Step 506 in FIG. 5, and the holding member 5, the flexible wiring board 12, and the sensor chip 16 are assembled.
[0064]
Next, in step 1502, the dustproof glass 56 is bonded and fixed to the holding member 5. An adhesive 57 is applied in advance to the sensor chip surface side of the dustproof glass 56 by a screen printing method, a dispenser method, or the like, and the dustproof glass 56 is pressed against the holding member using a jig or the like. The adhesive 57 is cured by irradiating ultraviolet rays from the middle and lower parts. The positioning of the dust-proof glass 56 with respect to the holding member 5 is such that the dust-proof glass 56 is abutted against the holding member 5 in the vertical direction in the drawing, and is thrown into the dust-proof glass 56 mounting portion of the holding member 5 in the left, right, front and rear directions.
[0065]
The process up to this point is a process that requires work in a clean room. Step 1503 and subsequent steps are steps that can be performed in a normal environment.
[0066]
In step 1503, an adhesive 64 for bonding the aperture 63 to be bonded and fixed in the next step is applied by a dispenser.
Next, in step 1504, the stop 63 is pressed against the holding member 5 using a jig or the like, and is adhered and fixed. At this time, since the aperture 63 is a light shielding member and is hard to be cured by ultraviolet rays, a thermosetting adhesive is used as the adhesive 64 as described above. Then, the process proceeds to the next step, but the subsequent steps are the same as steps 508 to 509 in FIG.
[0067]
Through the above process, the imaging device according to the third embodiment is manufactured. In the present embodiment, compared to the first embodiment, the number of steps in the clean room is reduced, so that there is an effect that capital investment can be reduced. Furthermore, the size of the expensive dustproof glass 56 can be reduced to the minimum necessary, and there are also effects of miniaturization and cost reduction. Also in this embodiment, the unit of the flexible wiring board 12 and the sensor chip 16 having the configuration described in FIG. 8 in the first embodiment can be used.
[0068]
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, the configuration using the dust-proof glass 56 described in the third embodiment is applied to an imaging device using the four-lens unit 32 of the second embodiment (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-78213). This is an example. In the following embodiments, members having the same functions as those of the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and when describing the same configuration, the description will be made with reference to the drawings of the first to third embodiments.
[0069]
FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of an imaging device according to a fourth embodiment of the present invention as viewed from a side. The holding member 5 has a configuration in which a dustproof glass 56 and a diaphragm 63 are adhesively held. In the present embodiment, a color filter layer 37 is provided on the surface of the dustproof glass 56 on the sensor chip 16 side. Therefore, only the infrared cut layer 7 and the aperture layer 9 are formed on the upper surface side of the optical glass 1.
[0070]
FIG. 18 is a view of the dustproof glass 56 viewed from the sensor chip 16 side. And, it has filter units 42, 43, 44, 45 for each color. In this embodiment, since nothing is formed above the color filter layer 37, there is no need to perform a planarization process. Therefore, there is an effect of cost reduction.
[0071]
The surface of the dust-proof glass 56 opposite to the surface on which the color filter layer 37 is formed, that is, the surface 70 in FIG. An anti-reflection coating (not shown) is applied to prevent the occurrence of the light. The same effect can be obtained by forming the infrared cut layer 7 in place of the antireflection coating. However, in the present embodiment, the four-lens part 32 formed of resin is protected from infrared rays and ultraviolet rays. It was formed on the optical glass 1 side for the purpose of protection. In addition, the infrared cut layer 7 also has a characteristic of generally not transmitting ultraviolet light.
[0072]
FIG. 19 is a diagram of the stop 63 viewed from the upper surface side. The aperture 63 has four openings 71, 72, 73, 74 corresponding to the four aspherical portions 33, 34, 35, 36 shown in FIG.
[0073]
The above is the specific configuration of the fourth embodiment, and the other configuration is the same, and thus the description is omitted. The manufacturing process is the same as that of the third embodiment, and the description is omitted. Also in this embodiment, the unit of the flexible wiring board 12 and the sensor chip 16 having the configuration as described in FIG. 8 of the first embodiment can be used.
[0074]
As described above, in the imaging device according to the fourth embodiment, since the color filter layer 37 is formed on the dust-proof glass 56, the flattening process can be omitted, and in addition to the effects of the second and third embodiments, The effect of significant cost reduction is also obtained.
[0075]
【The invention's effect】
As described above, according to the imaging apparatus of the present invention, the following effects can be obtained.
(1) Since the lens portion is formed directly on the optical glass, it is possible to shorten the entire length of the optical system.
{Circle around (2)} The focus adjustment and the tilt adjustment of the lens unit can be easily performed, and the number of parts is not increased even if such adjustment is included.
(4) Since the lens portion formed of resin is based on optical glass, the characteristics thereof are dominated by optical glass, and the position and shape of the lens portion can be maintained with high accuracy against changes in the surrounding environment.
(5) Even if optical glass (dust-proof glass in the embodiment) for the sensor chip package is used, the size of the optical glass can be reduced to the minimum necessary, which has an effect of cost reduction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of an imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a diagram of the optical glass viewed from the upper surface side, and FIG. 2B is a diagram of the optical glass viewed from the lower surface side.
FIG. 3 is a perspective view of a holding member.
4A is a diagram of the flexible wiring board viewed from the lower surface side in FIG. 1, and FIG. 4B is a diagram of the sensor chip viewed from the upper surface side in FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a manufacturing process of the imaging device illustrated in FIG. 1;
6 is a view showing a state in which an adhesive is applied on a bank portion of the holding member, as viewed from the upper surface side in Step 507 of FIG. 5;
FIG. 7 is a diagram showing an example in which an adhesive is formed on the optical glass side.
FIG. 8 is a diagram showing an example in which electrical connection between a copper foil pattern and a gold bump is performed by thermocompression combined with ultrasonic waves using a small heater tool for bonding.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of an imaging device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10A is a diagram of the optical glass according to the second embodiment viewed from the lower surface side, and FIG. 10B is a diagram of the optical glass viewed from the upper surface side.
FIG. 11 is a view of a sensor chip according to the second embodiment as viewed from the upper surface side.
FIG. 12 is a view of a holding member in a second embodiment viewed from a lower surface side.
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of an imaging device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram illustrating a state where dustproof glass is incorporated in a holding member according to the third embodiment, as viewed from above.
FIG. 15 is a diagram of the stop according to the third embodiment as viewed from above.
16 is a diagram illustrating a part of the manufacturing process of the imaging device illustrated in FIG.
FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of an imaging device according to a fourth embodiment of the present invention as viewed from a side.
FIG. 18 is a view of a dust-proof glass according to a fourth embodiment as viewed from a sensor chip side.
FIG. 19 is a diagram of a diaphragm as viewed from above from the fourth embodiment.
FIG. 20 is a diagram showing a conventional photoelectric conversion device.
FIG. 21 is a diagram showing a TAB tape in which a plurality of copper leads are formed on an insulating sheet in a conventional example.
FIG. 22 is a diagram showing an example in which a sensor chip is connected to a TAB tape via an anisotropic conductive film in a conventional example.
FIG. 23 is a diagram showing electrode pads formed on the surface of a sensor chip in a conventional example.
FIG. 24 is a schematic cross-sectional view of a conventional imaging device.
[Explanation of symbols]
1 Optical glass
2 Lens section
5 Holding member
6 adhesive
7 Infrared cut layer
9 Aperture layer
12 Flexible wiring board
15 Adhesive
16 Sensor chip
18 electrode pad
19 Gold Bump
20 Anisotropic conductive paste
22 Sealant
32 4-eye lens
37 color filter layer
56 dustproof glass
63 aperture

Claims

An imaging device having a light-transmitting member, a lens unit, a holding member, and a photoelectric conversion element,
The imaging device, wherein the light-transmitting member is formed integrally with the photoelectric conversion element via the holding member, and the lens portion is formed on the light-transmitting member.

The imaging device according to claim 1, wherein the lens unit is formed on the light-transmitting member on a side of the photoelectric conversion element.

The imaging device according to claim 1, wherein the translucent member and the holding member are bonded via an adhesive, and the lens unit does not contact the adhesive.

A method for manufacturing an imaging device including a light-transmitting member, a lens unit, a holding member, a photoelectric conversion element, and a wiring board,
Bonding the wiring board and the holding member with an adhesive,
Electrically connecting the wiring substrate and the photoelectric conversion element,
Adhering the translucent member on which the lens portion is formed to the holding member with an adhesive.

A light-transmitting member, a holding member for holding the light-transmitting member, a wiring board, and the light-transmitting member being opposed to the light-transmitting member with the wiring board interposed therebetween, and being electrically connected to the wiring board. An imaging device including a photoelectric conversion element,
The light-transmissive member includes a lens portion formed on a part of the light-transmissive member on a side facing the photoelectric conversion element, and the light-transmissive member is held by the holding member via an adhesive, The image pickup device, wherein the lens unit and the adhesive do not contact each other.

The imaging device according to claim 5,
The imaging device according to claim 1, wherein the adhesive is formed in an annular shape surrounding the lens unit.

A first light-transmitting member, a holding member that holds the first light-transmitting member, a wiring board, and the first light-transmitting member, which are opposed to each other with the wiring board interposed therebetween, and An imaging device including a photoelectric conversion element electrically connected to a wiring board,
A second light-transmissive member different from the first light-transmissive member between the first light-transmissive member and the photoelectric conversion element;
On a plane parallel to the light receiving surface of the photoelectric conversion element, the projected area of the first light transmitting member is S1, the projected area of the second light transmitting member is S2, and the projected area of the outer shape of the photoelectric conversion element is S1. S3, an imaging apparatus characterized in that when a projected area of a light receiving region of the photoelectric conversion element is S4, a magnitude relationship represented by the following equation is established.
S1 ≧ S2 ≧ S4 or S3 ≧ S2 ≧ S4