JP2004242166A - 光モジュール及びその製造方法並びに電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】光学的部分及びレンズの両者の光軸を正確に一致させることにある。
【解決手段】光モジュールは、基板３２及びそれに形成された配線パターン３４を含む配線基板３０と、光学的部分１２と、光学的部分１２及び配線パターン３４を電気的に接続する電極２４と、を含む光学チップ１０と、光学的部分１２に集光するレンズ４２を保持する基材４０と、を含む。基材４０は、光学チップ１０に直接的に取り付けられている。
【選択図】 図１
【解決手段】光モジュールは、基板３２及びそれに形成された配線パターン３４を含む配線基板３０と、光学的部分１２と、光学的部分１２及び配線パターン３４を電気的に接続する電極２４と、を含む光学チップ１０と、光学的部分１２に集光するレンズ４２を保持する基材４０と、を含む。基材４０は、光学チップ１０に直接的に取り付けられている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光モジュール及びその製造方法並びに電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１４７３４６号公報
【０００４】
【発明の背景】
ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどの撮像系の光モジュールの構造として、光学チップが配線基板に搭載され、レンズ付きの筐体が配線基板に搭載されている構造が知られている。これによれば、筐体の取り付けは、配線基板の面を基準にして行われるので、レンズが光学チップの光学的部分に対して傾いて取り付けられることがあった。例えば、実装工程中の熱によって、配線基板が反った場合には、光学的部分及びレンズの両者の光軸がずれて、光モジュールの信頼性が損なわれることがあった。
【０００５】
本発明の目的は、光学的部分及びレンズの両者の光軸を正確に一致させることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明に係る光モジュールは、基板及びそれに形成された配線パターンを含む配線基板と、
光学的部分と、前記光学的部分及び前記配線パターンを電気的に接続する電極と、を含む光学チップと、
前記光学的部分に集光するレンズを保持する基材と、
を含み、
前記基材は、前記光学チップに直接的に取り付けられてなる。本発明によれば、基材は、光学チップに直接的に取り付けられている。これによって、基材における光学チップに対する平坦度を確保することが容易になり、光学的部分及びレンズの両者の光軸を正確に一致させることができる。したがって、高信頼性及び高品質（例えば高画質）の光モジュールを提供することができる。
（２）この光モジュールにおいて、
前記基板には、開口部が形成され、
前記光学チップは、前記光学的部分が前記開口部に対向するように、前記配線基板にフェースダウンボンディングされてなり、
前記基材は、前記開口部の内側を通って、前記光学チップに取り付けられていてもよい。これによれば、基材は、開口部の内側に取り付けられるので、配線基板の厚みを省略して、光モジュールの小型化を図ることができる。
（３）この光モジュールにおいて、
前記基材の少なくとも一部は、前記光学チップの前記光学的部分が設けられた面に取り付けられていてもよい。
（４）この光モジュールにおいて、
前記基材と前記配線基板との間に設けられ、前記基材と前記配線基板との間を接着固定する樹脂部をさらに含んでもよい。こうすることで、基材及び配線基板を相互に固定することができる。
（５）この光モジュールにおいて、
前記光学チップは、前記配線基板にフェースアップボンディングされてなり、
前記電極及び前記配線パターンは、ワイヤによって電気的に接続されてなり、
前記樹脂部は、少なくとも前記ワイヤを封止していてもよい。
（６）この光モジュールにおいて、
前記基材には、前記ワイヤを囲む形状をなす空間と、前記空間よりも狭い幅で前記空間から外部に開口する穴と、が形成され、
前記樹脂部は、少なくとも前記空間に充填されていてもよい。これによれば、樹脂部の形成工程が容易になるので、基材及び配線基板の相互の固定及びワイヤの封止を簡単に行うことができる。
（７）この光モジュールにおいて、
前記基材は、前記光学チップのうち前記光学的部分を避けた領域に取り付けられていてもよい。
（８）この光モジュールにおいて、
前記光学チップは、前記光学的部分を覆うように設けられたカバーをさらに含み、
前記基材の少なくとも一部は、前記カバーに取り付けられていてもよい。これによれば、光学的部分にゴミや接着材料などが入るのを防止することができる。
（９）この光モジュールにおいて、
前記カバーは、前記光学的部分の上方に配置されるプレート部と、前記プレート部を支持するスペーサ部と、を含み、
前記スペーサ部は、前記光学チップに取り付けられてなり、
前記基材は、前記プレート部に取り付けられていてもよい。
（１０）この光モジュールにおいて、
前記基材は、接着性を有するシート材によって、前記光学チップに接着されていてもよい。これによれば、シート材は、あらかじめ形状が決められているので、基材の平坦性が損なわれにくい。
（１１）この光モジュールにおいて、
前記基材は、接着剤によって、前記光学チップに接着されていてもよい。
（１２）本発明に係る電子機器は、上記光モジュールを有する。
（１３）本発明に係る光モジュールの製造方法は、基板及びそれに形成された配線パターンを含む配線基板に、光学的部分及び電極を有する光学チップを、前記電極が前記配線パターンに電気的に接続するように実装すること、
前記光学的部分に集光するレンズを保持するための基材を、前記光学チップに直接的に取り付けること、
を含む。本発明によれば、基材を、光学チップに直接的に取り付ける。これによって、基材における光学チップに対する平坦度を確保することが容易になり、光学的部分及びレンズの両者の光軸を正確に一致させることができる。したがって、高信頼性及び高品質（例えば高画質）の光モジュールを製造することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【０００８】
（第１の実施の形態）
図１及び図２は、本発明の第１の実施の形態に係る光モジュール及びその製造方法を説明する図である。詳しくは、図１は光モジュールの断面図であり、図２は光学チップの断面図である。本実施の形態に係る光モジュールは、光学チップ１０と、配線基板３０と、基材４０と、を含む。
【０００９】
光学チップ１０の形状は、直方体であることが多い。光学チップ１０は、半導体チップであってもよい。図２に示すように、光学チップ１０は、光学的部分１２を有する。光学的部分１２は、光が入射又は出射する部分である。また、光学的部分１２は、光エネルギーと他のエネルギー（例えば電気）を変換する。すなわち、光学的部分１２は、複数のエネルギー変換素子（受光素子・発光素子）１４を有する。本実施の形態では、光学的部分１２は受光部である。この場合、光学チップ１０は、受光チップ（例えば撮像チップ）である。複数のエネルギー変換素子（受光素子又はイメージセンサ素子）１４は、二次元的に並べられて、画像センシングを行えるようになっている。すなわち、本実施の形態では、光モジュールは、イメージセンサ（例えばＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサ）である。エネルギー変換素子１４は、パッシベーション膜１６で覆われている。パッシベーション膜１６は、光透過性を有する。光学チップ１０を、半導体基板（例えば半導体ウエハ）から製造する場合、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜などでパッシベーション膜１６が形成されてもよい。
【００１０】
光学的部分１２は、カラーフィルタ１８を有していてもよい。カラーフィルタ１８は、パッシベーション膜１６上に形成されている。また、カラーフィルタ１８上に平坦化層２０が設けられ、その上にマイクロレンズアレイ２２が設けられていてもよい。
【００１１】
光学チップ１０には、電極２４（多くの場合複数の電極２４）が形成されている。電極２４は、光学的部分１２に電気的に接続されている。電極２４は、パッド上に形成されたバンプを有するが、パッドのみであってもよい。電極２４は、光学的部分１２の外側に形成されている。光学的部分１２及び電極２４は、光学チップ１０の同一面に設けられてもよい。詳しくは、光学チップ１０の一方の面において、中央部に光学的部分１２が形成され、端部に電極２４が形成されてもよい。光学チップ１０が角形（例えば四辺形）をなす場合、光学チップ１０の複数辺（例えば対向する２辺又は４辺）又は１辺に沿って電極２４を配置してもよい。
【００１２】
配線基板３０は、基板３２と、基板３２に形成された配線パターン３４と、を含む。基板３２は、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）実装又はＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）実装のときに使用されるフィルム（フレキシブル基板）であってもよい。あるいは、基板３２は、リジッド基板であってもよい。
【００１３】
配線パターン３４は、基板３２の一方の面に形成してもよいし、両方の面に形成してもよく、メッキ技術、露光技術などその他の周知技術を適用して形成することができる。配線パターン３４は、複数の配線から構成され、電気的接続部となる複数の端子を有する。端子はランドであってもよい。図１に示すように、光学チップ１０の電極２４は、配線パターン３４の端子に電気的に接続されている。
【００１４】
本実施の形態では、基板３２には、開口部３６が形成されている。開口部３６は、基板３２の貫通穴であり、光学的部分１２の外形よりも大きく形成されていてもよい。
【００１５】
図１に示すように、光学チップ１０は、配線基板３０にフェースダウンボンディングされている。詳しくは、光学チップ１０の電極２４の形成された面は、配線基板３０側を向いている。光学的部分１２は、開口部３６にオーバーラップ、すなわち、開口部３６に対向して配置されており、こうすることで、配線基板３０側から光学的部分１２の光路を確保することができる。配線パターン３４の複数の端子は、開口部３６の周囲に配置され、光学チップ１０の複数の電極２４と対応して配置されている。開口部３６は、光学チップ１０によって覆われていてもよい。電極２４と配線パターン３４との電気的な接続として、異方性導電膜（ＡＣＦ）や異方性導電ペースト（ＡＣＰ）等の異方性導電材料２６を使用して、導電粒子を電極２４と配線パターン３４の間に介在させてもよい。異方性導電材料２６は、光学的部分１２を覆わないように設ける。あるいは、両者間の電気的接続を、Ａｕ−Ａｕ、Ａｕ−Ｓｎ、ハンダなどによる金属接合によって達成してもよい。
【００１６】
図１に示す例とは別に、光モジュールは、光学チップ１０以外の他の電子部品をさらに含んでもよい。電子部品は、配線基板３０に搭載され、配線パターン３４の端子に電気的に接続される。電子部品は、光モジュールの電気信号の処理に用いられる部品であり、能動部品（例えば集積回路チップ）又は受動部品（例えば抵抗器、コンデンサ）などが挙げられる。
【００１７】
基材４０は、光学的部分１２に集光するためのレンズ４２を保持している。基材４０は、光学チップ１０（少なくとも光学的部分１２）の外装であり、筐体と呼ぶこともできる。レンズ４２は、光学的部分１２の上方に設けられている。レンズ４２は、基材４０から着脱可能になっていてもよい。基材４０及びレンズ４２が撮像のために使用される場合、それらを撮像光学系と呼ぶことができる。基材４０は、相互に分離できる部材で構成してもよいし、１つの部材で一体的に構成してもよい。
【００１８】
図１に示す例では、基材４０は、第１及び第２の部分４４，４６を含む。第１の部分４４には、レンズ４２が取り付けられている。すなわち、第１の部分４４は、レンズフォルダである。詳しくは、第１の部分４４は、第１の穴４８を有し、第１の穴４８内にレンズ４２を保持している。レンズ４２は、第１の部分４４の内側に形成されたねじ（図示せず）を用いて第１の穴４８の軸方向に移動させることができる押さえ具を含む押え構造（図示せず）により、第１の穴４８内に固定されてもよい。レンズ４２は、光学チップ１０の光学的部分１２から間隔をあけて保持されている。
【００１９】
図１に示すように、第２の部分４６は、第２の穴５０を有し、第２の穴５０内に第１の部分４４を保持している。第１及び第２の穴４８，５０は、相互に連通して１つの貫通穴を構成している。第１の部分４４の外側と第２の部分４６の第２の穴５０の内側には、第１及び第２のネジ５２，５４が形成され、これらによって、第１及び第２の部分４４，４６が連結されている。そして、第１及び第２のネジ５２，５４によって、第１の部分４４は、第２の部分４６における第２の穴５０の軸方向に沿って位置調整可能になっている。こうして、レンズ４２の焦点を調整することができる。なお、光学的部分１２の上方には、光学フィルタ５６が設けられてもよい。光学フィルタ５６は、光学的部分１２とレンズ４２との間に設けられている。図１に示すように、第２の穴５０内に光学フィルタ５６が設けられてもよい。光学フィルタ５６は、波長によって光の損失を変化させるものであってもよく、特定の波長の光のみを透過するものであってもよい。
【００２０】
基材４０は、光学チップ１０に直接的に取り付けられている。取り付け手段として、接着材料を使用してもよい。ここで、基材４０が光学チップ１０に直接的に取り付けられることは、取り付け手段として使用される部材（例えば接着材料）が光学チップ１０及び基材４０の間に介在することを含む。また、基材４０が光学チップ１０に直接的に取り付けられることは、基材４０が光学チップ１０に接触して取り付けられていることも含む。図１に示す例では、基材４０は、接着性を有するシート材（例えば両面テープ）６０によって、光学チップ１０に接着されている。これによれば、シート材６０は、あらかじめ形状が決められているので、基材４０の平坦性が損なわれにくい。また、基材４０は、液状の接着剤によって、光学チップに接着されていてもよい。
【００２１】
基材４０は、光学チップ１０における電極２４を避けた領域に取り付けられている。光学チップ１０のパッシベーション膜１６上に基材４０を取り付けてもよい。また、基材４０は、後述するように、光学的部分１２を避けた領域に取り付けられている。
【００２２】
本実施の形態では、基材４０は、開口部３６の内側を通って、光学チップ１０に取り付けられている。基材４０の少なくとも一部が、開口部３６内に位置することとなる。すなわち、基材４０は、光学チップ１０のうち、開口部３６から露出する領域に取り付けられている。その場合、基材４０は、光学的部分１２を避けた領域に取り付けられている。言い換えれば、基材４０は、光学的部分１２の上方を避けて、その周囲の領域に取り付けられている。図１に示す例では、基材４０は、光学チップ１０の面上において、光学的部分１２の外側であって、電極２４よりも内側の領域に取り付けられている。これによれば、基材４０は、開口部３６の内側に取り付けられるので、配線基板３０の厚みを省略して、光モジュールの小型化・薄型化を図ることができる。
【００２３】
図１に示すように、基材４０の第２の部分４６のうち、第２の穴５０の開口端部が光学チップ１０への取り付け部５８になっていてもよい。また、基材４０の他の部分が配線基板３０から間隔をあけて保持されるように、取り付け部５８は、光学チップ１０の方向に突起していてもよい。こうすることで、基材４０の平坦度の調整を、光学チップ１０のみを基準にして行うことができる。取り付け部５８の平面形状は、光学的部分１２を囲むように枠状（環状）に形成されていてもよい。こうすることで、基材４０によって光学的部分１２を覆うことができ、光学的部分１２に対する不要な光の入射をカットすることができる。
【００２４】
基材４０と配線基板３０との間に樹脂部６２が設けられてもよい。樹脂部６２は、基材４０と配線基板３０とを接着固定している。樹脂部６２を設けることで、光学チップ１０、基材４０及び配線基板３０のそれぞれを相互に固定することができる。
【００２５】
本実施の形態に係る光モジュールによれば、基材４０は、光学チップ１０に直接的に取り付けられている。これによって、基材４０における光学チップ１０に対する平坦度を確保することが容易になり、光学的部分１２及びレンズ４２の両者の光軸を正確に一致させることができる。したがって、高信頼性及び高品質（例えば高画質）の光モジュールを提供することができる。
【００２６】
本発明に係る光モジュールの製造方法について説明すると、まず、光学チップ１０を配線基板３０に実装する。詳しくは、光学チップ１０を、光学的部分１２が開口部３６にオーバーラップする、すなわち、対向する位置で、配線基板３０にフェースダウンボンディングする。電極２４と配線パターン３４との電気的な接続の詳細はすでに説明した通りである。
【００２７】
次に、基材４０を光学チップ１０に直接的に取り付ける。接着性のシート材６０を介して、基材４０を光学チップ１０に接着してもよい。基材４０は、開口部３６の内側に配置するが、その場合に、位置合わせマークを認識しながら平面位置（縦横及び回転（Ｘ，Ｙ，θ）方向の位置）を特定することが好ましい。位置合わせマークは、光学チップ１０又は配線基板３０のいずれに形成されてもよい。
【００２８】
基材４０の取り付け工程後に、必要に応じて、基材４０及び配線基板３０の間に樹脂部６２を設けてもよい。樹脂部６２は、流動性を有する樹脂を、基材４０及び配線基板３０の間隙に注入することで形成する。樹脂部６２は、接着材料であってもよい。なお、本実施の形態に係る光モジュールの製造方法のその他の事項及び効果は、上述の光モジュールにおいて説明した内容から導くことができるので省略する。
【００２９】
（第２の実施の形態）
図３〜図６は、本発明の第２の実施の形態に係る光モジュール及びその製造方法を説明する図である。詳しくは、図３は光モジュールの断面図であり、図４は光学チップの断面図であり、図５及び図６は変形例に係る光モジュールの断面図である。本実施の形態では、光学チップ１１０と、配線基板３０と、基材４０と、を含む。配線基板３０及び基材４０は、上述の形態で説明した内容を適用することができる。
【００３０】
本実施の形態に係る光学チップ１１０は、光学的部分１２を覆うように設けられたカバー７０を含む。カバー７０は、光学的部分１２に対向する領域を中央部に有し、光学的部分１２と対向しない領域を端部に有する。カバー７０は、少なくとも光学的部分１２と対向する領域に光透過性を有し、光学的部分１２の光路を確保することができるようになっている。カバー７０は、例えば基板であり、その表面は平坦な面になっている。カバー７０は、電極２４を避けて設けられる。カバー７０を設けることで、光学的部分１２にゴミや接着材料などが入るのを防止することができる。カバー７０は、光学的部分１２を封止してもよい。なお、カバー７０の形成工程は、光学チップ１０の実装工程前に行ってもよい。
【００３１】
図４に示すように、カバー７０は、プレート部７２と、スペーサ部７４と、を含む。プレート部７２は、光学的部分１２の上方に配置され、光透過性を有している。プレート部７２として、光学ガラスや光透過性プラスチックを使用することができる。プレート部７２の表面は、平坦な面になっている。プレート部７２は、光が透過するものであれば損失の大きさは問わない。ただし、透過率が高く、損失が少ないもののほうがより好ましい。また、特定の波長の光のみを透過するものであってもよい。例えば、プレート部７２は、可視光を通過させるが赤外線領域の光を通過させないものであってもよい。プレート部７２には、可視光に対する損失量が小さく、赤外線領域の光に対する損失量が大きいものを用いてもよい。そのために、プレート部７２の表面に光学的な処理（例えば所定の膜の形成）を施してもよい。
【００３２】
スペーサ部７４は、プレート部７２を支持する。スペーサ部７４は、パッシベーション膜１６上に設けられる。スペーサ部７４は、光学的部分１２の周囲に連続的に形成される。すなわち、スペーサ部７４の平面形状は、光学的部分１２を囲むように枠状（環状）に形成される。スペーサ部７４は、樹脂（例えば熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂）で形成してもよく、その場合、プレート部７２を直接的に接着することができる。あるいは、金属でスペーサ部７４を形成してもよく、その場合、ろう材又は接着材料含むスペーサ部７４を介してプレート部７２を固定することができる。
【００３３】
図１に示す例では、プレート部７２及びスペーサ部７４は、別体で構成されているが、変形例として、プレート部７２及びスペーサ部７４を一体的に構成してもよい。例えば、樹脂の射出成形でプレート部７２及びスペーサ部７４を一体的に形成してもよい。
【００３４】
あるいは、他の変形例として、スペーサ部７４は、光学的部分１２とプレート部７２との間に設けられ、光学的部分に被着することにより、光学的部分を封止する層であってもよい。すなわち、スペーサ部７４は、マイクロレンズアレイ２２を覆うように形成されている。スペーサ部７４として、樹脂（例えば熱可塑性の樹脂）を使用してもよい。スペーサ部７４の絶対的屈折率は、マイクロレンズアレイ２２が図４に示すように凸レンズであれば、マイクロレンズアレイ２２の絶対的屈折率よりも小さいほうが好ましい。逆に、マイクロレンズアレイ２２が凹レンズであれば、スペーサ部７４の絶対的屈折率は、マイクロレンズアレイ２２の絶対的屈折率よりも大きいほうが好ましい。
【００３５】
本実施の形態では、基材４０は、カバー７０のうち光学的部分１２を避けた領域に取り付けられている。詳しくは、カバー７０の端部（詳しくは上面の端部）に取り付けられている。カバー７０の表面は、平坦な面であるので、光学チップ１０に対する基材４０の平坦度を確保することが容易になる。図３に示す例では、基材４０は、プレート部７２に取り付けられている。なお、その他の事項及び効果は、第１の実施の形態で説明した内容が該当する。
【００３６】
図５の変形例に示すように、基材１２０は、カバー７０の角部をガイドしてもよい。詳しくは、基材１２０の取り付け部１２２にはＬ字型の溝が形成され、基材１２０は、カバー７０（詳しくはプレート部７２）の上面及び側面に取り付けられてもよい。これによれば、基材１２０と光学チップ１１０の両者の位置合わせが容易になる。
【００３７】
図６の変形例に示すように、カバー７０が配線基板３０の面よりも上方に突出している場合には、取り付け部１３２は、基材１３０の平坦な面の一部であってもよい。
【００３８】
（第３の実施の形態）
図７〜図９は、本発明の第３の実施の形態に係る光モジュール及びその製造方法を説明する図である。詳しくは、図７は光モジュールの断面図であり、図８及び図９は変形例に係る光モジュールの断面図である。本実施の形態では、光学チップ１０と、配線基板８０と、基材４０と、を含み、光学チップ１０は配線基板８０にフェースアップボンディングされている。配線基板８０は、基板８２と、基板８２に形成された配線パターン８４と、を含み、開口部が形成されてないことを除いて、第１の実施の形態で説明した内容を適用することができる。
【００３９】
図７に示すように、光学チップ１０の電極２４の形成された面は、配線基板８０とは反対側を向いている。光学的部分１２は、配線基板８０とは反対側に配置されている。配線パターン８４の複数の端子は、光学チップ１０の周囲に配置されている。電極２４と配線パターン８４との電気的な接続としては、ワイヤ９０を使用することができる。
【００４０】
基材４０は、配線基板８０上の光学チップ１０のさらに上方に配置されている。基材４０の取り付けは、第１の実施の形態で説明した内容を適用することができる。基材４０と配線基板８０との間に樹脂部９２が設けられてもよい。樹脂部９２は、基材４０と配線基板３０とを接着固定している。樹脂部９２を設けることで、光学チップ１０、基材４０及び配線基板８０のそれぞれを相互に固定することができる。図７に示す例では、樹脂部９２は、少なくともワイヤ９０を封止している。詳しくは、樹脂部９２は、電極２４、ワイヤ９０及び配線パターン８４の端子などの電気的接続部を封止している。樹脂部９２は、基材４０の取り付け工程前にあらかじめ配線基板８０に設けておいてもよいし、基材４０の取り付け工程後に基材４０と配線基板８０との間に設けてもよい。なお、その他の事項及び効果は、第１又は第２の実施の形態で説明した内容が該当する。
【００４１】
図８の変形例に示すように、基材１４０の取り付け部１４２は、レンズを有する本体部から分離可能になっていてもよい。例えば、光学的部分１２を囲む枠状（環状）の取り付け部１４２を光学チップ１０に直接的に取り付け、その後に、基材１４０の残りの本体部を取り付け部１４２に固定する。本体部は、接着性のシート材６０を介して取り付け部１４２に接着してもよい。本変形例によれば、基材１４０を段階的にセットするので、基材１４０の平坦度を確認しながら工程を行うことができる。
【００４２】
図９の変形例に示すように、基材１５０には、取り付け部１５２の外側に設けられた空間１５４と、空間１５４から外部に開口する穴１５６と、が形成されてもよい。樹脂部９２は、少なくとも空間１５４（図９では空間１５４及び穴１５６）に充填されている。空間１５４は、ワイヤ９０を囲む形状をなす。例えば、空間１５４は、複数のワイヤ９０を囲むように、複数の電極２４の配列に沿って形成されてもよい。光学チップ１０の全てのワイヤ９０を囲むように、一体的な空間１５４を形成してもよい。空間１５４は、取り付け部１５２の外側で枠状（環状）に形成されてもよい。穴１５６は、空間１５４よりも狭い幅を有する。穴１５６は、空間１５４への樹脂部９２の材料の通路となり、その形態は限定されるものではない。本変形例によれば、樹脂部９２の形成工程が容易になり、ワイヤ９０の封止及び基材４０と配線基板３０との接着固定の工程が容易になる。
【００４３】
本発明の実施の形態に係る電子機器として、図１０に示すノート型パーソナルコンピュータ１０００は、光モジュールが組み込まれたカメラ１１００を有する。また、図１１に示すデジタルカメラ２０００は光モジュールを有する。さらに、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に示す携帯電話３０００は、光モジュールが組み込まれたカメラ３１００を有する。
【００４４】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光モジュールを示す図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係る光学チップを示す図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施の形態に係る光モジュールを示す図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施の形態に係る光学チップを示す図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施の形態の変形例に係る光モジュールを示す図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施の形態の変形例に係る光モジュールを示す図である。
【図７】図７は、本発明の第３の実施の形態に係る光モジュールを示す図である。
【図８】図８は、本発明の第３の実施の形態の変形例に係る光モジュールを示す図である。
【図９】図９は、本発明の第３の実施の形態の変形例に係る光モジュールを示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態に係る電子機器を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態に係る電子機器を示す図である。
【図１２】図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る電子機器を示す図である。
【符号の説明】
１０ 光学チップ １２ 光学的部分 ２４ 電極 ３０ 配線基板
３２ 基板 ３４ 配線パターン ３６ 開口部 ４０ 基材 ４２ レンズ
６０ シート材 ６２ 樹脂部 ７０ カバー ７２ プレート部
７４ スペーサ部 ８０ 配線基板 ８２ 基板 ８４ 配線パターン
９０ ワイヤ ９２ 樹脂部 １１０ 光学チップ １２０ 基材
１３０ 基材 １４０ 基材 １５０ 基材 １５４ 空間 １５６ 穴
【発明の属する技術分野】
本発明は、光モジュール及びその製造方法並びに電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１４７３４６号公報
【０００４】
【発明の背景】
ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどの撮像系の光モジュールの構造として、光学チップが配線基板に搭載され、レンズ付きの筐体が配線基板に搭載されている構造が知られている。これによれば、筐体の取り付けは、配線基板の面を基準にして行われるので、レンズが光学チップの光学的部分に対して傾いて取り付けられることがあった。例えば、実装工程中の熱によって、配線基板が反った場合には、光学的部分及びレンズの両者の光軸がずれて、光モジュールの信頼性が損なわれることがあった。
【０００５】
本発明の目的は、光学的部分及びレンズの両者の光軸を正確に一致させることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明に係る光モジュールは、基板及びそれに形成された配線パターンを含む配線基板と、
光学的部分と、前記光学的部分及び前記配線パターンを電気的に接続する電極と、を含む光学チップと、
前記光学的部分に集光するレンズを保持する基材と、
を含み、
前記基材は、前記光学チップに直接的に取り付けられてなる。本発明によれば、基材は、光学チップに直接的に取り付けられている。これによって、基材における光学チップに対する平坦度を確保することが容易になり、光学的部分及びレンズの両者の光軸を正確に一致させることができる。したがって、高信頼性及び高品質（例えば高画質）の光モジュールを提供することができる。
（２）この光モジュールにおいて、
前記基板には、開口部が形成され、
前記光学チップは、前記光学的部分が前記開口部に対向するように、前記配線基板にフェースダウンボンディングされてなり、
前記基材は、前記開口部の内側を通って、前記光学チップに取り付けられていてもよい。これによれば、基材は、開口部の内側に取り付けられるので、配線基板の厚みを省略して、光モジュールの小型化を図ることができる。
（３）この光モジュールにおいて、
前記基材の少なくとも一部は、前記光学チップの前記光学的部分が設けられた面に取り付けられていてもよい。
（４）この光モジュールにおいて、
前記基材と前記配線基板との間に設けられ、前記基材と前記配線基板との間を接着固定する樹脂部をさらに含んでもよい。こうすることで、基材及び配線基板を相互に固定することができる。
（５）この光モジュールにおいて、
前記光学チップは、前記配線基板にフェースアップボンディングされてなり、
前記電極及び前記配線パターンは、ワイヤによって電気的に接続されてなり、
前記樹脂部は、少なくとも前記ワイヤを封止していてもよい。
（６）この光モジュールにおいて、
前記基材には、前記ワイヤを囲む形状をなす空間と、前記空間よりも狭い幅で前記空間から外部に開口する穴と、が形成され、
前記樹脂部は、少なくとも前記空間に充填されていてもよい。これによれば、樹脂部の形成工程が容易になるので、基材及び配線基板の相互の固定及びワイヤの封止を簡単に行うことができる。
（７）この光モジュールにおいて、
前記基材は、前記光学チップのうち前記光学的部分を避けた領域に取り付けられていてもよい。
（８）この光モジュールにおいて、
前記光学チップは、前記光学的部分を覆うように設けられたカバーをさらに含み、
前記基材の少なくとも一部は、前記カバーに取り付けられていてもよい。これによれば、光学的部分にゴミや接着材料などが入るのを防止することができる。
（９）この光モジュールにおいて、
前記カバーは、前記光学的部分の上方に配置されるプレート部と、前記プレート部を支持するスペーサ部と、を含み、
前記スペーサ部は、前記光学チップに取り付けられてなり、
前記基材は、前記プレート部に取り付けられていてもよい。
（１０）この光モジュールにおいて、
前記基材は、接着性を有するシート材によって、前記光学チップに接着されていてもよい。これによれば、シート材は、あらかじめ形状が決められているので、基材の平坦性が損なわれにくい。
（１１）この光モジュールにおいて、
前記基材は、接着剤によって、前記光学チップに接着されていてもよい。
（１２）本発明に係る電子機器は、上記光モジュールを有する。
（１３）本発明に係る光モジュールの製造方法は、基板及びそれに形成された配線パターンを含む配線基板に、光学的部分及び電極を有する光学チップを、前記電極が前記配線パターンに電気的に接続するように実装すること、
前記光学的部分に集光するレンズを保持するための基材を、前記光学チップに直接的に取り付けること、
を含む。本発明によれば、基材を、光学チップに直接的に取り付ける。これによって、基材における光学チップに対する平坦度を確保することが容易になり、光学的部分及びレンズの両者の光軸を正確に一致させることができる。したがって、高信頼性及び高品質（例えば高画質）の光モジュールを製造することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【０００８】
（第１の実施の形態）
図１及び図２は、本発明の第１の実施の形態に係る光モジュール及びその製造方法を説明する図である。詳しくは、図１は光モジュールの断面図であり、図２は光学チップの断面図である。本実施の形態に係る光モジュールは、光学チップ１０と、配線基板３０と、基材４０と、を含む。
【０００９】
光学チップ１０の形状は、直方体であることが多い。光学チップ１０は、半導体チップであってもよい。図２に示すように、光学チップ１０は、光学的部分１２を有する。光学的部分１２は、光が入射又は出射する部分である。また、光学的部分１２は、光エネルギーと他のエネルギー（例えば電気）を変換する。すなわち、光学的部分１２は、複数のエネルギー変換素子（受光素子・発光素子）１４を有する。本実施の形態では、光学的部分１２は受光部である。この場合、光学チップ１０は、受光チップ（例えば撮像チップ）である。複数のエネルギー変換素子（受光素子又はイメージセンサ素子）１４は、二次元的に並べられて、画像センシングを行えるようになっている。すなわち、本実施の形態では、光モジュールは、イメージセンサ（例えばＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサ）である。エネルギー変換素子１４は、パッシベーション膜１６で覆われている。パッシベーション膜１６は、光透過性を有する。光学チップ１０を、半導体基板（例えば半導体ウエハ）から製造する場合、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜などでパッシベーション膜１６が形成されてもよい。
【００１０】
光学的部分１２は、カラーフィルタ１８を有していてもよい。カラーフィルタ１８は、パッシベーション膜１６上に形成されている。また、カラーフィルタ１８上に平坦化層２０が設けられ、その上にマイクロレンズアレイ２２が設けられていてもよい。
【００１１】
光学チップ１０には、電極２４（多くの場合複数の電極２４）が形成されている。電極２４は、光学的部分１２に電気的に接続されている。電極２４は、パッド上に形成されたバンプを有するが、パッドのみであってもよい。電極２４は、光学的部分１２の外側に形成されている。光学的部分１２及び電極２４は、光学チップ１０の同一面に設けられてもよい。詳しくは、光学チップ１０の一方の面において、中央部に光学的部分１２が形成され、端部に電極２４が形成されてもよい。光学チップ１０が角形（例えば四辺形）をなす場合、光学チップ１０の複数辺（例えば対向する２辺又は４辺）又は１辺に沿って電極２４を配置してもよい。
【００１２】
配線基板３０は、基板３２と、基板３２に形成された配線パターン３４と、を含む。基板３２は、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）実装又はＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）実装のときに使用されるフィルム（フレキシブル基板）であってもよい。あるいは、基板３２は、リジッド基板であってもよい。
【００１３】
配線パターン３４は、基板３２の一方の面に形成してもよいし、両方の面に形成してもよく、メッキ技術、露光技術などその他の周知技術を適用して形成することができる。配線パターン３４は、複数の配線から構成され、電気的接続部となる複数の端子を有する。端子はランドであってもよい。図１に示すように、光学チップ１０の電極２４は、配線パターン３４の端子に電気的に接続されている。
【００１４】
本実施の形態では、基板３２には、開口部３６が形成されている。開口部３６は、基板３２の貫通穴であり、光学的部分１２の外形よりも大きく形成されていてもよい。
【００１５】
図１に示すように、光学チップ１０は、配線基板３０にフェースダウンボンディングされている。詳しくは、光学チップ１０の電極２４の形成された面は、配線基板３０側を向いている。光学的部分１２は、開口部３６にオーバーラップ、すなわち、開口部３６に対向して配置されており、こうすることで、配線基板３０側から光学的部分１２の光路を確保することができる。配線パターン３４の複数の端子は、開口部３６の周囲に配置され、光学チップ１０の複数の電極２４と対応して配置されている。開口部３６は、光学チップ１０によって覆われていてもよい。電極２４と配線パターン３４との電気的な接続として、異方性導電膜（ＡＣＦ）や異方性導電ペースト（ＡＣＰ）等の異方性導電材料２６を使用して、導電粒子を電極２４と配線パターン３４の間に介在させてもよい。異方性導電材料２６は、光学的部分１２を覆わないように設ける。あるいは、両者間の電気的接続を、Ａｕ−Ａｕ、Ａｕ−Ｓｎ、ハンダなどによる金属接合によって達成してもよい。
【００１６】
図１に示す例とは別に、光モジュールは、光学チップ１０以外の他の電子部品をさらに含んでもよい。電子部品は、配線基板３０に搭載され、配線パターン３４の端子に電気的に接続される。電子部品は、光モジュールの電気信号の処理に用いられる部品であり、能動部品（例えば集積回路チップ）又は受動部品（例えば抵抗器、コンデンサ）などが挙げられる。
【００１７】
基材４０は、光学的部分１２に集光するためのレンズ４２を保持している。基材４０は、光学チップ１０（少なくとも光学的部分１２）の外装であり、筐体と呼ぶこともできる。レンズ４２は、光学的部分１２の上方に設けられている。レンズ４２は、基材４０から着脱可能になっていてもよい。基材４０及びレンズ４２が撮像のために使用される場合、それらを撮像光学系と呼ぶことができる。基材４０は、相互に分離できる部材で構成してもよいし、１つの部材で一体的に構成してもよい。
【００１８】
図１に示す例では、基材４０は、第１及び第２の部分４４，４６を含む。第１の部分４４には、レンズ４２が取り付けられている。すなわち、第１の部分４４は、レンズフォルダである。詳しくは、第１の部分４４は、第１の穴４８を有し、第１の穴４８内にレンズ４２を保持している。レンズ４２は、第１の部分４４の内側に形成されたねじ（図示せず）を用いて第１の穴４８の軸方向に移動させることができる押さえ具を含む押え構造（図示せず）により、第１の穴４８内に固定されてもよい。レンズ４２は、光学チップ１０の光学的部分１２から間隔をあけて保持されている。
【００１９】
図１に示すように、第２の部分４６は、第２の穴５０を有し、第２の穴５０内に第１の部分４４を保持している。第１及び第２の穴４８，５０は、相互に連通して１つの貫通穴を構成している。第１の部分４４の外側と第２の部分４６の第２の穴５０の内側には、第１及び第２のネジ５２，５４が形成され、これらによって、第１及び第２の部分４４，４６が連結されている。そして、第１及び第２のネジ５２，５４によって、第１の部分４４は、第２の部分４６における第２の穴５０の軸方向に沿って位置調整可能になっている。こうして、レンズ４２の焦点を調整することができる。なお、光学的部分１２の上方には、光学フィルタ５６が設けられてもよい。光学フィルタ５６は、光学的部分１２とレンズ４２との間に設けられている。図１に示すように、第２の穴５０内に光学フィルタ５６が設けられてもよい。光学フィルタ５６は、波長によって光の損失を変化させるものであってもよく、特定の波長の光のみを透過するものであってもよい。
【００２０】
基材４０は、光学チップ１０に直接的に取り付けられている。取り付け手段として、接着材料を使用してもよい。ここで、基材４０が光学チップ１０に直接的に取り付けられることは、取り付け手段として使用される部材（例えば接着材料）が光学チップ１０及び基材４０の間に介在することを含む。また、基材４０が光学チップ１０に直接的に取り付けられることは、基材４０が光学チップ１０に接触して取り付けられていることも含む。図１に示す例では、基材４０は、接着性を有するシート材（例えば両面テープ）６０によって、光学チップ１０に接着されている。これによれば、シート材６０は、あらかじめ形状が決められているので、基材４０の平坦性が損なわれにくい。また、基材４０は、液状の接着剤によって、光学チップに接着されていてもよい。
【００２１】
基材４０は、光学チップ１０における電極２４を避けた領域に取り付けられている。光学チップ１０のパッシベーション膜１６上に基材４０を取り付けてもよい。また、基材４０は、後述するように、光学的部分１２を避けた領域に取り付けられている。
【００２２】
本実施の形態では、基材４０は、開口部３６の内側を通って、光学チップ１０に取り付けられている。基材４０の少なくとも一部が、開口部３６内に位置することとなる。すなわち、基材４０は、光学チップ１０のうち、開口部３６から露出する領域に取り付けられている。その場合、基材４０は、光学的部分１２を避けた領域に取り付けられている。言い換えれば、基材４０は、光学的部分１２の上方を避けて、その周囲の領域に取り付けられている。図１に示す例では、基材４０は、光学チップ１０の面上において、光学的部分１２の外側であって、電極２４よりも内側の領域に取り付けられている。これによれば、基材４０は、開口部３６の内側に取り付けられるので、配線基板３０の厚みを省略して、光モジュールの小型化・薄型化を図ることができる。
【００２３】
図１に示すように、基材４０の第２の部分４６のうち、第２の穴５０の開口端部が光学チップ１０への取り付け部５８になっていてもよい。また、基材４０の他の部分が配線基板３０から間隔をあけて保持されるように、取り付け部５８は、光学チップ１０の方向に突起していてもよい。こうすることで、基材４０の平坦度の調整を、光学チップ１０のみを基準にして行うことができる。取り付け部５８の平面形状は、光学的部分１２を囲むように枠状（環状）に形成されていてもよい。こうすることで、基材４０によって光学的部分１２を覆うことができ、光学的部分１２に対する不要な光の入射をカットすることができる。
【００２４】
基材４０と配線基板３０との間に樹脂部６２が設けられてもよい。樹脂部６２は、基材４０と配線基板３０とを接着固定している。樹脂部６２を設けることで、光学チップ１０、基材４０及び配線基板３０のそれぞれを相互に固定することができる。
【００２５】
本実施の形態に係る光モジュールによれば、基材４０は、光学チップ１０に直接的に取り付けられている。これによって、基材４０における光学チップ１０に対する平坦度を確保することが容易になり、光学的部分１２及びレンズ４２の両者の光軸を正確に一致させることができる。したがって、高信頼性及び高品質（例えば高画質）の光モジュールを提供することができる。
【００２６】
本発明に係る光モジュールの製造方法について説明すると、まず、光学チップ１０を配線基板３０に実装する。詳しくは、光学チップ１０を、光学的部分１２が開口部３６にオーバーラップする、すなわち、対向する位置で、配線基板３０にフェースダウンボンディングする。電極２４と配線パターン３４との電気的な接続の詳細はすでに説明した通りである。
【００２７】
次に、基材４０を光学チップ１０に直接的に取り付ける。接着性のシート材６０を介して、基材４０を光学チップ１０に接着してもよい。基材４０は、開口部３６の内側に配置するが、その場合に、位置合わせマークを認識しながら平面位置（縦横及び回転（Ｘ，Ｙ，θ）方向の位置）を特定することが好ましい。位置合わせマークは、光学チップ１０又は配線基板３０のいずれに形成されてもよい。
【００２８】
基材４０の取り付け工程後に、必要に応じて、基材４０及び配線基板３０の間に樹脂部６２を設けてもよい。樹脂部６２は、流動性を有する樹脂を、基材４０及び配線基板３０の間隙に注入することで形成する。樹脂部６２は、接着材料であってもよい。なお、本実施の形態に係る光モジュールの製造方法のその他の事項及び効果は、上述の光モジュールにおいて説明した内容から導くことができるので省略する。
【００２９】
（第２の実施の形態）
図３〜図６は、本発明の第２の実施の形態に係る光モジュール及びその製造方法を説明する図である。詳しくは、図３は光モジュールの断面図であり、図４は光学チップの断面図であり、図５及び図６は変形例に係る光モジュールの断面図である。本実施の形態では、光学チップ１１０と、配線基板３０と、基材４０と、を含む。配線基板３０及び基材４０は、上述の形態で説明した内容を適用することができる。
【００３０】
本実施の形態に係る光学チップ１１０は、光学的部分１２を覆うように設けられたカバー７０を含む。カバー７０は、光学的部分１２に対向する領域を中央部に有し、光学的部分１２と対向しない領域を端部に有する。カバー７０は、少なくとも光学的部分１２と対向する領域に光透過性を有し、光学的部分１２の光路を確保することができるようになっている。カバー７０は、例えば基板であり、その表面は平坦な面になっている。カバー７０は、電極２４を避けて設けられる。カバー７０を設けることで、光学的部分１２にゴミや接着材料などが入るのを防止することができる。カバー７０は、光学的部分１２を封止してもよい。なお、カバー７０の形成工程は、光学チップ１０の実装工程前に行ってもよい。
【００３１】
図４に示すように、カバー７０は、プレート部７２と、スペーサ部７４と、を含む。プレート部７２は、光学的部分１２の上方に配置され、光透過性を有している。プレート部７２として、光学ガラスや光透過性プラスチックを使用することができる。プレート部７２の表面は、平坦な面になっている。プレート部７２は、光が透過するものであれば損失の大きさは問わない。ただし、透過率が高く、損失が少ないもののほうがより好ましい。また、特定の波長の光のみを透過するものであってもよい。例えば、プレート部７２は、可視光を通過させるが赤外線領域の光を通過させないものであってもよい。プレート部７２には、可視光に対する損失量が小さく、赤外線領域の光に対する損失量が大きいものを用いてもよい。そのために、プレート部７２の表面に光学的な処理（例えば所定の膜の形成）を施してもよい。
【００３２】
スペーサ部７４は、プレート部７２を支持する。スペーサ部７４は、パッシベーション膜１６上に設けられる。スペーサ部７４は、光学的部分１２の周囲に連続的に形成される。すなわち、スペーサ部７４の平面形状は、光学的部分１２を囲むように枠状（環状）に形成される。スペーサ部７４は、樹脂（例えば熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂）で形成してもよく、その場合、プレート部７２を直接的に接着することができる。あるいは、金属でスペーサ部７４を形成してもよく、その場合、ろう材又は接着材料含むスペーサ部７４を介してプレート部７２を固定することができる。
【００３３】
図１に示す例では、プレート部７２及びスペーサ部７４は、別体で構成されているが、変形例として、プレート部７２及びスペーサ部７４を一体的に構成してもよい。例えば、樹脂の射出成形でプレート部７２及びスペーサ部７４を一体的に形成してもよい。
【００３４】
あるいは、他の変形例として、スペーサ部７４は、光学的部分１２とプレート部７２との間に設けられ、光学的部分に被着することにより、光学的部分を封止する層であってもよい。すなわち、スペーサ部７４は、マイクロレンズアレイ２２を覆うように形成されている。スペーサ部７４として、樹脂（例えば熱可塑性の樹脂）を使用してもよい。スペーサ部７４の絶対的屈折率は、マイクロレンズアレイ２２が図４に示すように凸レンズであれば、マイクロレンズアレイ２２の絶対的屈折率よりも小さいほうが好ましい。逆に、マイクロレンズアレイ２２が凹レンズであれば、スペーサ部７４の絶対的屈折率は、マイクロレンズアレイ２２の絶対的屈折率よりも大きいほうが好ましい。
【００３５】
本実施の形態では、基材４０は、カバー７０のうち光学的部分１２を避けた領域に取り付けられている。詳しくは、カバー７０の端部（詳しくは上面の端部）に取り付けられている。カバー７０の表面は、平坦な面であるので、光学チップ１０に対する基材４０の平坦度を確保することが容易になる。図３に示す例では、基材４０は、プレート部７２に取り付けられている。なお、その他の事項及び効果は、第１の実施の形態で説明した内容が該当する。
【００３６】
図５の変形例に示すように、基材１２０は、カバー７０の角部をガイドしてもよい。詳しくは、基材１２０の取り付け部１２２にはＬ字型の溝が形成され、基材１２０は、カバー７０（詳しくはプレート部７２）の上面及び側面に取り付けられてもよい。これによれば、基材１２０と光学チップ１１０の両者の位置合わせが容易になる。
【００３７】
図６の変形例に示すように、カバー７０が配線基板３０の面よりも上方に突出している場合には、取り付け部１３２は、基材１３０の平坦な面の一部であってもよい。
【００３８】
（第３の実施の形態）
図７〜図９は、本発明の第３の実施の形態に係る光モジュール及びその製造方法を説明する図である。詳しくは、図７は光モジュールの断面図であり、図８及び図９は変形例に係る光モジュールの断面図である。本実施の形態では、光学チップ１０と、配線基板８０と、基材４０と、を含み、光学チップ１０は配線基板８０にフェースアップボンディングされている。配線基板８０は、基板８２と、基板８２に形成された配線パターン８４と、を含み、開口部が形成されてないことを除いて、第１の実施の形態で説明した内容を適用することができる。
【００３９】
図７に示すように、光学チップ１０の電極２４の形成された面は、配線基板８０とは反対側を向いている。光学的部分１２は、配線基板８０とは反対側に配置されている。配線パターン８４の複数の端子は、光学チップ１０の周囲に配置されている。電極２４と配線パターン８４との電気的な接続としては、ワイヤ９０を使用することができる。
【００４０】
基材４０は、配線基板８０上の光学チップ１０のさらに上方に配置されている。基材４０の取り付けは、第１の実施の形態で説明した内容を適用することができる。基材４０と配線基板８０との間に樹脂部９２が設けられてもよい。樹脂部９２は、基材４０と配線基板３０とを接着固定している。樹脂部９２を設けることで、光学チップ１０、基材４０及び配線基板８０のそれぞれを相互に固定することができる。図７に示す例では、樹脂部９２は、少なくともワイヤ９０を封止している。詳しくは、樹脂部９２は、電極２４、ワイヤ９０及び配線パターン８４の端子などの電気的接続部を封止している。樹脂部９２は、基材４０の取り付け工程前にあらかじめ配線基板８０に設けておいてもよいし、基材４０の取り付け工程後に基材４０と配線基板８０との間に設けてもよい。なお、その他の事項及び効果は、第１又は第２の実施の形態で説明した内容が該当する。
【００４１】
図８の変形例に示すように、基材１４０の取り付け部１４２は、レンズを有する本体部から分離可能になっていてもよい。例えば、光学的部分１２を囲む枠状（環状）の取り付け部１４２を光学チップ１０に直接的に取り付け、その後に、基材１４０の残りの本体部を取り付け部１４２に固定する。本体部は、接着性のシート材６０を介して取り付け部１４２に接着してもよい。本変形例によれば、基材１４０を段階的にセットするので、基材１４０の平坦度を確認しながら工程を行うことができる。
【００４２】
図９の変形例に示すように、基材１５０には、取り付け部１５２の外側に設けられた空間１５４と、空間１５４から外部に開口する穴１５６と、が形成されてもよい。樹脂部９２は、少なくとも空間１５４（図９では空間１５４及び穴１５６）に充填されている。空間１５４は、ワイヤ９０を囲む形状をなす。例えば、空間１５４は、複数のワイヤ９０を囲むように、複数の電極２４の配列に沿って形成されてもよい。光学チップ１０の全てのワイヤ９０を囲むように、一体的な空間１５４を形成してもよい。空間１５４は、取り付け部１５２の外側で枠状（環状）に形成されてもよい。穴１５６は、空間１５４よりも狭い幅を有する。穴１５６は、空間１５４への樹脂部９２の材料の通路となり、その形態は限定されるものではない。本変形例によれば、樹脂部９２の形成工程が容易になり、ワイヤ９０の封止及び基材４０と配線基板３０との接着固定の工程が容易になる。
【００４３】
本発明の実施の形態に係る電子機器として、図１０に示すノート型パーソナルコンピュータ１０００は、光モジュールが組み込まれたカメラ１１００を有する。また、図１１に示すデジタルカメラ２０００は光モジュールを有する。さらに、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に示す携帯電話３０００は、光モジュールが組み込まれたカメラ３１００を有する。
【００４４】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光モジュールを示す図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係る光学チップを示す図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施の形態に係る光モジュールを示す図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施の形態に係る光学チップを示す図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施の形態の変形例に係る光モジュールを示す図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施の形態の変形例に係る光モジュールを示す図である。
【図７】図７は、本発明の第３の実施の形態に係る光モジュールを示す図である。
【図８】図８は、本発明の第３の実施の形態の変形例に係る光モジュールを示す図である。
【図９】図９は、本発明の第３の実施の形態の変形例に係る光モジュールを示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態に係る電子機器を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態に係る電子機器を示す図である。
【図１２】図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る電子機器を示す図である。
【符号の説明】
１０ 光学チップ １２ 光学的部分 ２４ 電極 ３０ 配線基板
３２ 基板 ３４ 配線パターン ３６ 開口部 ４０ 基材 ４２ レンズ
６０ シート材 ６２ 樹脂部 ７０ カバー ７２ プレート部
７４ スペーサ部 ８０ 配線基板 ８２ 基板 ８４ 配線パターン
９０ ワイヤ ９２ 樹脂部 １１０ 光学チップ １２０ 基材
１３０ 基材 １４０ 基材 １５０ 基材 １５４ 空間 １５６ 穴
Claims (13)
- 基板及びそれに形成された配線パターンを含む配線基板と、
光学的部分と、前記光学的部分及び前記配線パターンを電気的に接続する電極と、を含む光学チップと、
前記光学的部分に集光するレンズを保持する基材と、
を含み、
前記基材は、前記光学チップに直接的に取り付けられてなる光モジュール。 - 請求項１記載の光モジュールにおいて、
前記基板には、開口部が形成され、
前記光学チップは、前記光学的部分が前記開口部に対向するように、前記配線基板にフェースダウンボンディングされてなり、
前記基材は、前記開口部の内側を通って、前記光学チップに取り付けられてなる光モジュール。 - 請求項１又は請求項２記載の光モジュールにおいて、
前記基材の少なくとも一部は、前記光学チップの前記光学的部分が設けられた面に取り付けられてなる光モジュール。 - 請求項１から請求項３のいずれかに記載の光モジュールにおいて、
前記基材と前記配線基板との間に設けられ、前記基材と前記配線基板との間を接着固定する樹脂部をさらに含む光モジュール。 - 請求項４記載の光モジュールにおいて、
前記光学チップは、前記配線基板にフェースアップボンディングされてなり、
前記電極及び前記配線パターンは、ワイヤによって電気的に接続されてなり、
前記樹脂部は、少なくとも前記ワイヤを封止してなる光モジュール。 - 請求項５記載の光モジュールにおいて、
前記基材には、前記ワイヤを囲む形状をなす空間と、前記空間よりも狭い幅で前記空間から外部に開口する穴と、が形成され、
前記樹脂部は、少なくとも前記空間に充填されてなる光モジュール。 - 請求項１から請求項６のいずれかに記載の光モジュールにおいて、
前記基材は、前記光学チップのうち前記光学的部分を避けた領域に取り付けられてなる光モジュール。 - 請求項１から請求項７のいずれかに記載の光モジュールにおいて、
前記光学チップは、前記光学的部分を覆うように設けられたカバーをさらに含み、
前記基材の少なくとも一部は、前記カバーに取り付けられてなる光モジュール。 - 請求項８記載の光モジュールにおいて、
前記カバーは、前記光学的部分の上方に配置されるプレート部と、前記プレート部を支持するスペーサ部と、を含み、
前記スペーサ部は、前記光学チップに取り付けられてなり、
前記基材は、前記プレート部に取り付けられてなる光モジュール。 - 請求項１から請求項９のいずれかに記載の光モジュールにおいて、
前記基材は、接着性を有するシート材によって、前記光学チップに接着されてなる光モジュール。 - 請求項１から請求項９のいずれかに記載の光モジュールにおいて、
前記基材は、接着剤によって、前記光学チップに接着されてなる光モジュール。 - 請求項１から請求項１１のいずれかに記載の光モジュールを有する電子機器。
- 基板及びそれに形成された配線パターンを含む配線基板に、光学的部分及び電極を有する光学チップを、前記電極が前記配線パターンに電気的に接続するように実装すること、
前記光学的部分に集光するレンズを保持するための基材を、前記光学チップに直接的に取り付けること、
を含む光モジュールの製造方法。
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