JP2004343638A

JP2004343638A - Optical device and its manufacturing method, optical module, and electronic equipment

Info

Publication number: JP2004343638A
Application number: JP2003140581A
Authority: JP
Inventors: Yoichiro Kondo; 陽一郎近藤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-05-19
Filing date: 2003-05-19
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2023-05-19
Also published as: JP4292383B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize an optical device and to enhance its productivity. <P>SOLUTION: This manufacturing method of the optical device includes that (a) a plurality of optical chips having optical parts are loaded on a wiring board having a plurality of openings so that the optical parts turn to any opening, (b) a space is formed between the optical parts and a light transparent board by sticking the light transparent board to the wiring board via an adhesive layer so as to cover the plurality of openings and (c) the wiring board and the light transparent board are cut off so that a plurality of individual pieces are obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光デバイス及びその製造方法、光モジュール並びに電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２０００−１８３３６８号公報
【０００３】
【発明の背景】
ＣＭＯＳセンサなどの光デバイスでは、受光部を含む光学的部分を有する光学チップがパッケージングされている。従来のパッケージング方法によれば、ばらばらに個片切断された後の配線基板に光学チップを搭載しており、作業性及び生産性に優れていなかった。また、従来、光学チップと配線基板との電気的接続を、ワイヤボンディング技術を適用して行うことが多かったが、ワイヤを使用したため小型化に限界があった。
【０００４】
本発明の目的は、光デバイスの小型化及びその生産性の向上を図ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明に係る光デバイスの製造方法は、（ａ）複数の開口部を有する配線基板に、光学的部分を有する複数の光学チップを、前記光学的部分がいずれかの前記開口部を向くように搭載すること、
（ｂ）光透過性基板を、前記複数の開口部を覆うように接着層を介して前記配線基板に貼り付けて、前記光学的部分と前記光透過性基板との間に空間を形成すること、
（ｃ）前記配線基板及び前記光透過性基板を、複数の個片が得られるように切断すること、
を含む。本発明によれば、光学チップを配線基板に搭載し、複数の光デバイスの集合体を製造した後に個片切断するので、作業性及び生産性に非常に優れている。また、光学チップは配線基板にフェースダウンボンディングするので、光デバイスの小型化を図ることができる。
（２）この光デバイスの製造方法において、
前記配線基板には、スリットが形成されており、
前記（ｃ）工程で、前記スリットを通るように切断してもよい。スリットを切断の位置決めに使用してもよい。
（３）この光デバイスの製造方法において、
前記配線基板は、配線を有し、
前記配線は、前記光学チップの搭載領域の外側に電気的接続部を有し、
前記（ｃ）工程で、前記電気的接続部のさらに外側で切断してもよい。こうすることで、電気的接続部を有する複数の個片を得ることができる。
（４）この光デバイスの製造方法において、
前記電気的接続部上に、前記光学チップよりも突出する外部端子を設けることをさらに含んでもよい。
（５）この光デバイスの製造方法において、
前記（ｃ）工程前に、前記光透過性基板に、前記複数の個片を一括して保持するためのシートを貼り付けることをさらに含んでもよい。シートを貼り付けることによって、光透過性基板に対するゴミの付着又は損傷を防止することができる。また、切断後の複数の個片を一括して保持及び管理することができるので、作業性が向上する。
（６）この光デバイスの製造方法において、
前記シートは、第１の粘着材によって前記光透過性基板が貼り付けられる第１の部材と、第２の粘着材によって前記第１の部材における前記光透過性基板とは反対側に貼り付けられる第２の部材と、を含んでもよい。
（７）この光デバイスの製造方法において、
前記（ｃ）工程後に、前記第１の粘着材の粘着力を、前記第２の粘着材の粘着力よりも小さくすることによって、前記第１及び第２の部材が貼り付けられた状態で、前記複数の個片を前記第１の部材から剥離してもよい。
（８）この光デバイスの製造方法において、
前記第２の部材は、前記第１の部材よりも屈曲しにくくてもよい。これによれば、第２の部材によって第１の部材を補強することができ、安定して切断工程を行うことができる。
（９）本発明に係る光デバイスは、光学的部分を有する光学チップと、
開口部を有し、前記光学的部分が前記開口部を向くように前記光学チップが搭載された配線基板と、
前記開口部を覆うように接着層を介して前記配線基板に貼り付けられ、前記光学的部分との間に空間を形成してなる光透過性基板と、
を含み、
前記光透過性基板は、前記配線基板の平面形状を含む大きさを有する。本発明によれば、配線基板が光透過性基板の外側にはみ出ないようになっているので、光デバイスの平面形状の拡大を防止して小型化を図ることができる。また、光透過性基板を基準として、光デバイスに対する位置決めを行うことができる。
（１０）この光デバイスにおいて、
前記配線基板と前記光透過性基板とのそれぞれの側端面は面一になっていてもよい。
（１１）この光デバイスにおいて、
前記配線基板は、配線を有し、
前記配線は、前記光学チップの搭載領域の外側に電気的接続部を有してもよい。
（１２）この光デバイスにおいて、
前記電気的接続部上に、前記光学チップよりも突出する外部端子が設けられていてもよい。
（１３）この光デバイスにおいて、
前記空間に連通するとともに外部に開口してなる穴が形成されていてもよい。これによれば、空間の外部との通気が可能になる。こうすることで、熱膨張によってその体積が増加した気体を、穴から逃がすことができる。すなわち、空間が破壊されることがないので、光デバイスの信頼性が向上する。
（１４）この光デバイスにおいて、
前記穴は、前記配線基板と前記光透過性基板との間に形成されていてもよい。
（１５）この光デバイスにおいて、
前記配線基板には、前記開口部に延びる溝が形成され、
前記穴は、前記溝によって形成されていてもよい。
（１６）この光デバイスにおいて、
前記接着層は、前記開口部に延びる溝を有するように形成され、
前記穴は、前記溝によって形成されていてもよい。
（１７）この光デバイスにおいて、
前記光透過性基板には、前記開口部に延びる溝が形成され、
前記穴は、前記溝によって形成されていてもよい。
（１８）本発明に係る光モジュールは、上記光デバイスと、
前記光デバイスが搭載された基板と、
前記基板に搭載され、前記光学的部分の上方に設けられたレンズを保持する基材と、
を含む。
（１９）本発明に係る電子機器は、上記光デバイス又は光モジュールを含む。
【０００６】
【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。図１は光デバイスの製造方法を説明する図であり、図２は光学チップの断面図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。本実施の形態に係る光デバイスの製造方法では、光学チップ１０と、配線基板３０と、光透過性基板４０と、を使用する。
【０００７】
光学チップ１０は、半導体チップ（例えばシリコンチップ）であってもよい。光学チップ１０は、光学的部分２０を有する。光学的部分２０は、光が入射又は出射する部分である。また、光学的部分２０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２０は、エネルギー変換部（例えば受光部又は発光部）２２を有する。本実施の形態では、エネルギー変換部２２は受光部（例えばフォトダイオード）である。複数の受光部は、２次元状に配列される複数の画素のそれぞれに対応して、画像センシングを行えるように配列されてもよい。すなわち、光デバイスは、イメージセンサ（例えばＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ）であってもよい。
【０００８】
光学的部分２０は、マイクロレンズ２４を有してもよい。マイクロレンズ２４は、複数の受光部のそれぞれに対応して設けられ、受光部に入射する光を絞ることができる。図２に示す例では、複数のマイクロレンズ２４がアレイ状に配置され、マイクロレンズアレイが形成されている。マイクロレンズ２４が設けられる場合に、光学的部分２０の周囲の空間は空気で満たされていることが好ましい。
【０００９】
光学的部分２０は、カラーフィルタ２６を有してもよい。カラーフィルタ２６は、複数の受光部のそれぞれに対応して設けられる。マイクロレンズ２４と受光部との間にカラーフィルタ２６を設けてもよい。例えば、カラーフィルタ２６上に平坦化層２８が設けられ、その上にマイクロレンズ２４が設けられてもよい。
【００１０】
光学チップ１０は、複数の電極１２を有する。電極１２は、パッド（例えばアルミパッド）を含み、図２に示す例ではパッド上のバンプ（例えば金バンプ）をさらに含む。複数の電極１２は、光学的部分２０を囲むように外側に配置されてもよい。図２に示す例では、電極１２は、光学チップ１０のうち光学的部分２０が形成された面に配置されている。複数の電極１２は、光学チップ１０の複数辺（例えば対向する２辺又は４辺）に沿って配列していてもよい。光学チップ１０には、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ、ポリイミド樹脂などからなるパッシベーション膜（絶縁膜）１４が形成されてもよい。パッシベーション膜１４は、光学チップ１０のうち光学的部分２０が形成された面に形成され、電極１２を露出させるとともに、エネルギー変換部２２を覆っている。
【００１１】
配線基板３０は、単層基板又は多層基板のいずれであってもよく、リジッド基板又はフレキシブル基板のいずれであってもよい。配線基板３０は、後述の光透過性基板４０よりも屈曲しやすくてもよい。
【００１２】
配線基板３０は、複数の開口部３２を有する。開口部３２は、光学的部分２０に対する光路を確保するための貫通穴である。１つの開口部３２は、１つの光学チップ１０に対応する。開口部３２の平面形状は、光学的部分２０の領域よりも大きく、図１に示すように光学チップ１０の平面形状よりも小さくてもよい。複数の開口部３２は、（例えば長尺状の配線基板３０に）１方向に配列されていてもよいし、複数行複数列に２次元的に配列されていてもよい。なお、配線基板３０は、開口部３２の内側に空間（光学的部分２０が配置される空間）が形成される程度の厚みを有していてもよい。
【００１３】
配線基板３０は、複数の配線（例えば金属配線）３４を有する。詳しくは、１つの開口部３２（又は１つの光学チップ１０）に対応して１グループ（多くの場合２以上）の配線３４が形成され、１グループの配線３４は独立した１つの配線パターンを構成している。すなわち、配線基板３０には、複数グループの配線３４（又は複数の配線パターン）が形成されている。各グループの配線３４は、開口部３２の周囲の領域に形成されている。
【００１４】
図３に示すように、配線３４は、光学チップ１０の搭載領域の外側に電気的接続部３６を有してもよい。配線３４は、光学チップ１０の搭載領域内から外側に延びている。電気的接続部３６は、配線３４の端部であってもよい。電気的接続部３６は、配線３４の他の部分よりも幅が拡大しているランドであってもよく、表面がメッキ処理されていてもよい。複数の電気的接続部３６は、光学チップ１０の搭載領域を囲むように配列されてもよく、複数行複数列に配列されてもよい。
【００１５】
変形例として、図１の２点鎖線で示されるように、配線基板３０にはスリット（長穴）３７が形成されてもよい。スリット３７は、配線基板３０の貫通穴である。スリット３７は、隣同士の開口部３２の間に形成され、開口部３２の配列方向と交差する方向に延びていてもよい。スリット３７を、後述する切断の位置決めに使用してもよい。
【００１６】
光透過性基板４０は、少なくとも一部（少なくとも光学的部分２０に対応する部分）に光透過性を有する。光透過性基板４０の光透過性部分は、透明であっても着色されていてもよく、その光透過率は０％でなければ１００％である必要はない。光透過性基板４０は、透明基板（例えばガラス基板）であってもよい。光透過性基板４０は、無機系の材料で構成されることが多いが、有機系の材料（例えば樹脂）で構成されても構わない。例えば、光透過性基板４０として、光透過性を有するフレキシブル樹脂基板を使用してもよい。
【００１７】
光透過性基板４０は、光学フィルタを有してもよい。光学フィルタは、特定の波長の光（例えば可視光）のみを透過するもの又は特定の波長の光（例えば可視光）に対して損失が小さいものであってもよい。光学フィルタは、反射防止膜（ＡＲコート）、赤外線遮蔽膜（ＩＲコート）などの光学機能膜を有してもよい。
【００１８】
図３に示すように、複数の光学チップ１０を配線基板３０に搭載する。その場合、光学的部分２０が開口部３２を向くように搭載する。光学チップ１０は、開口部３２の全体を覆うとともに、その周囲にオーバーラップしてもよい。光学チップ１０は、フェースダウンボンディングしてもよい。電極１２及び配線３４の電気的接続には、合金接合（例えばＡｕ−Ａｕ、Ａｕ−Ｓｎ接合）、ろう接合（例えばハンダ接合）、絶縁樹脂接合（例えばＮＣＰ（ＮｏｎＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＰａｓｔｅ）、ＮＣＦ（ＮｏｎＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｉｌｍ）による接合）、異方性導電材料接合（例えばＡＣＰ（ＡｎｉｓｏｔｏｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＰａｓｔｅ）、ＡＣＦ（ＡｎｉｓｏｔｏｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｉｌｍ）による接合）などのすでに知られている接合形態を適用してもよい。両者の電気的接続部は、樹脂などの封止材３８によって封止することが好ましい。封止材３８は、開口部３２の周囲であって、光学チップ１０と配線基板３０との間に設けられる。封止材３８は、光学的部分２０を囲むように連続的に設ける。上述のＮＣＰ，ＮＣＦ，ＡＣＰ，ＡＣＦが封止材３８であってもよい。
【００１９】
光透過性基板４０を、複数の開口部３２を覆うように接着層４２を介して、配線基板３０に貼り付ける。光透過性基板４０は、配線基板３０における光学チップ１０とは反対側の面に積層する。こうして、光学的部分２０と光透過性基板４０との間に空間（開口部３２の内側を含む）が形成される。その空間は密封封止されていてもよい。
【００２０】
接着層４２は、ペースト状の接着剤であってもよいし、フィルム状の接着シートであってもよい。接着層４２は、絶縁性接着層であってもよい。接着層４２は、配線基板３０又は光透過性基板４０のいずれに設けてもよい。図３に示す例では、接着層４２を、開口部３２を避けて設けている。あるいは、接着層４２が光透過性を有していれば、開口部３２の領域を含めて設けても構わない。
【００２１】
図４に示すように、電気的接続部３６上に外部端子（例えばハンダボール）４４を設けてもよい。外部端子４４は、光学チップ１０よりも高く突出していてもよい。なお、配線基板３０上には、配線３４の一部（例えば電気的接続部３６）を避けて図示しないレジスト層（例えばソルダレジスト）が形成されていてもよい。
【００２２】
上述の例では、複数の光学チップ１０の搭載工程後に、光透過性基板４０を配線基板３０に貼り付けているが、変形例として、光透過性基板４０を配線基板３０に貼り付けた後に、複数の光学チップ１０の搭載工程を行ってもよい。
【００２３】
図４に示すように、配線基板３０及び光透過性基板４０を含む積層体を切断する。こうして、複数の個片（光デバイス（図５参照））を得ることができる。切断方法は、切削ツール（例えばブレード、カッタ）４６によって切削切断してもよいし、レーザビームを照射して切断してもよい。配線基板３０（又は光透過性基板４０）の面に対して垂直方向に切断してもよい。光学チップ１０の周囲に複数の電気的接続部３６が設けられる場合には、複数の電気的接続部３６のさらに外側で切断する。複数の個片の平面形状が四辺形になるように切断してもよい。なお、配線基板３０にスリット３７（図１参照）が設けられる場合には、スリット３７を通るように切断する。
【００２４】
図４に示すように、配線基板３０及び光透過性基板４０を含む積層体を、シート５０によって保持させてもよい。シート５０は、光透過性基板４０に貼り付ける。こうすることで、光透過性基板４０に対するゴミの付着又は損傷を防止することができる。すなわち、光デバイスの信頼性低下を回避することができる。切断工程では、シート５０を切削しなくてもよいし、図４に示すようにシート５０の一部（表面からの上部）を切削してもよい。こうすることで、シート５０上において、複数の個片を一括して保持及び管理することができるので、作業性が向上する。あるいは、シート５０は、複数の個片にあわせて切断しても構わない。
【００２５】
図４に示す例では、シート５０は、第１及び第２の部材５２，５４を含む。第１の部材５２は、第１の粘着材５１によって光透過性基板４０に貼り付けられ、第２の粘着材５３によって第２の部材５４に貼り付けられている。第２の部材５４は、第１の部材５２における光透過性基板４０とは反対側に配置されている。第１の部材５２は、第１及び第２の粘着材５１，５３を有する両面粘着テープであってもよい。第２の部材５４は、第１の部材５２よりも屈曲しにくい性質を有してもよい。これによれば、第２の部材５４によって第１の部材５２を補強することができ、安定して切断工程を行うことができる。図４に示す例では、第１の部材５２は、樹脂テープ（又は樹脂基板）であり、第２の部材５４は、無機系の材料からなるもの（例えばガラス基板）であってもよい。切断工程では、第１の部材５２の少なくとも一部を切削してもよい。シート５０が厚み方向に光透過性を有する場合には、光デバイスをシート５０上に保持した状態で、検査工程を行うことができる。
【００２６】
切断工程の終了後、洗浄工程を行ってもよい。その後、図５に示すように、光デバイス１をシート５０から剥離する。図４に示す例において、第１の粘着材５１の粘着力を、第２の粘着材５３の粘着力よりも小さくすることによって、第１及び第２の部材５２，５４が貼り付けられた状態で、複数の個片（光デバイス１）をシート５０（詳しくは第１の部材５２）から剥離する。第１及び第２の粘着材５１，５３は、相互に粘着材として異なる性質を有してもよい。例えば、第１の粘着材５１は、所定のエネルギー（例えば熱又は光）が加えられて、自ら剥がれる性質を有するいわゆる自己剥離型の粘着材であってもよい。
【００２７】
本実施の形態に係る光デバイスの製造方法によれば、光学チップ１０を配線基板３０に搭載し、複数の光デバイスの集合体を製造した後に個片切断するので、作業性及び生産性に非常に優れている。また、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するので、光デバイスの小型化を図ることができる。
【００２８】
図５に示すように、本実施の形態に係る光デバイスは上記製造方法から得られるものを含み、詳しくは、光学チップ１０と、配線基板３１と、光透過性基板４１と、を含む。配線基板３１及び光透過性基板４１は、個片切断後のものである。光透過性基板４１は、配線基板３１の平面形状（例えば光透過性基板側を向く面の形状）を含む大きさを有する。言い換えれば、配線基板３１は、光透過性基板４１の外側にはみ出ないようになっている。図５に示す例では、配線基板３１と光透過性基板４１とのそれぞれの側端面は面一になっている。すなわち、配線基板３１及び光透過性基板４１の平面形状はほぼ同一であり、それぞれの外周が一致するように積層されている。あるいは、配線基板３１の外周が部分的に、光透過性基板４１の内側に入り込んでいてもよい。例えば、上述したように配線基板３０に形成されたスリット３７（図１参照）を通るように切断すると、スリット３７の内周が部分的に、光透過性基板４１の内側に入り込む。なお、その他の詳細は、上述した光デバイスの製造方法で説明した内容が該当する。
【００２９】
本実施の形態に係る光デバイスによれば、配線基板３１が光透過性基板４１の外側にはみ出ないようになっているので、光デバイスの平面形状の拡大を防止して小型化を図ることができる。また、光透過性基板４１を基準として、光デバイスに対する位置決め（例えば回路基板への搭載、レンズの位置決めなど）を行うことができる。このことは、光透過性基板４１が配線基板３１よりも屈曲しにくい材料で形成されているときに効果的である。
【００３０】
図６〜図９は、本実施の形態の変形例に係る光デバイス及びその製造方法を説明する図である。図６に示す変形例では、光デバイスは、上述の配線基板３１の代わりに、凹部（内部空間）６８が形成された配線基板６０を含む。配線基板６０は、ＭＩＤ（ＭｏｌｄｅｄＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔＤｅｖｉｃｅ）であってもよい。配線基板６０は、凹部６８の内側に連通する開口部６２を有する。開口部６２及び凹部６８は、射出成形して形成してもよい。配線基板６０には、凹部６８の内側から外側に延びる配線６４が形成され、配線６４の一部が電気的接続部６６となっている。電気的接続部６６は、凹部６８の外側（配線基板６０の外周の突出部分）に形成されている。なお、光学チップ１０は、配線基板６０における凹部６８の内側に搭載されている。
【００３１】
図７〜図９に示す変形例では、光デバイスは、光学的部分と光透過性基板４０との間の空間（開口部３２の内側を含む）に連通するとともに、外部に開口してなる穴（通気路）を有する。図７に示す例では、配線基板３０に開口部３２に延びる溝（窪み）７０が形成され、溝７０によって穴が形成されている。穴は、配線基板３０及び光透過性基板４０の間に形成されており、切断工程前の中間生成品では外部に開口していなくてもよい。すなわち、穴は、切断領域に交差するように延びており、切断工程後の光デバイスの側端面に開口する。これによれば、上記空間の外部との通気が可能になる。こうすることで、熱膨張（例えばリフロー工程による熱膨張）によってその体積が増加した気体（例えば空気）を、穴から逃がすことができる。すなわち、空間が破壊されることがないので、光デバイスの信頼性が向上する。
【００３２】
溝７０は、配線基板３０の表面を切削することで形成してもよい。詳しくは、配線基板３０における光透過性基板４０を向く側の表面を切削する。溝７０は、配線基板３０の厚み方向に貫通しないように形成する。溝７０の幅（縦断面積）は、開口部３２の幅（縦断面積）よりも小さくてもよい。これによれば、外部からのゴミが入りにくいので好ましい。溝７０の断面積、断面形状及び深さは限定されるものではない。
【００３３】
溝７０は、開口部３２から外部にかけて、直線状に延びてもよい。これによれば、気体が流れやすくなり、より効果的に通気することができる。溝７０は、個片後の配線基板のいずれか１辺に延びていてもよいし、角部に延びていてもよい。溝７０は１つであってもよい。これによれば、気体を外部に逃がすための通気路のみを形成するので、外部からのゴミが入りにくい。あるいは、複数の溝７０を形成してもよい。例えば、複数の溝７０のそれぞれは、互いに反対方向（例えば個片後の配線基板の対向する各辺の方向）に延びてもよい。あるいは、複数の溝７０のそれぞれは、同一方向（例えば個片後の配線基板のいずれか１辺の方向）に延びてもよい。あるいは、溝７０は、その延びる方向に少なくとも１つの屈曲部を有してもよい。溝７０は、例えばＳ字状（反転形状を含む）又はＷ字状にカーブしてもよい。これによれば、気体が蛇行して流れるので、外部からのゴミが光学的部分に到達しにくい。
【００３４】
図８に示す例では、接着層４２が開口部３２に延びる溝（窪み）７２を有するように形成されている。すなわち、接着層４２が周囲に盛り上がって形成されることにより、溝７２が形成されてもよい。接着層４２は、溝７２の領域を避けていてもよいし、溝７２の領域が周囲よりも薄くなっていてもよい。接着層４２がフィルム状の接着シートであれば、定まった形状が確保しやすいので、溝７２を確実に形成することができる。その他の詳細は、上述した内容を適用することができる。
【００３５】
図９に示す例では、光透過性基板４０に開口部３２に対応する領域（２点鎖線で示される領域）に延びる溝（窪み）７４が形成されている。その他の詳細は、上述した内容を適用することができる。
【００３６】
本実施の形態に係る光モジュールは、上述の光デバイス１と、基板８０と、基材１００と、を含む。この光モジュールは、イメージセンサモジュールであってもよい。
【００３７】
基板８０は、リジッド基板であってもフレキシブル基板であってもよい。基板８０は、配線パターン８２を有する。光デバイス１は、基板８０に搭載されている。そして、電気的接続部３６と配線パターン８２とが電気的に接続されている。両者間に、ろう材（図１０では外部端子４４）を介して接合してもよい。光デバイス１と基板８０との間に、信号処理チップ（半導体チップ）８４が設けられてもよい。信号処理チップ８４は、光学チップ１０に積層され、配線パターン８２に電気的に接続されている。信号処理チップ８４と基板８０との間に、アンダーフィル材８６が設けられてもよい。基板８０には、その他の電子部品８８が搭載されてもよい。電子部品８８は、基板８０の一方の面に搭載してもよいし、両方の面に搭載してもよい。電子部品として、能動部品（集積回路を内蔵した半導体チップ等）、受動部品（抵抗器、コンデンサ等）、機能部品（フィルタ等の入力信号特性を変化させる部品）、接続部品（フレキシブル基板、コネクタ、スイッチ等）、変換部品（センサ等の入力信号を異なるエネルギー系に変換する部品）などが挙げられる。なお、基板８０の端部からフレキシブル基板９０が延出してもよい。例えばフレキシブル基板９０を介して、基板８０をマザーボードに電気的に接続してもよい。あるいは、基板８０がマザーボードであってもよい。
【００３８】
基材１００は、光デバイス１の外装であり、筐体と呼ぶこともできる。基材１００は、遮光性を有する材料（例えば樹脂又は金属）で形成されることが好ましい。基材１００は、射出成形によって形成してもよい。基材１００は、光デバイス１を囲むように基板８０に取り付けられている。基材１００は、基板８０に接着材料１１６によって接着されてもよい。基材１００は、レンズ１０２を保持する。基材１００及びレンズ１０２を撮像光学系と呼ぶことができる。基材１００は、後述するように相互に分離できる複数の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。
【００３９】
基材１００は、第１及び第２の部分１０４，１０６を含む。第１の部分１０４には、レンズ１０２が取り付けられている。すなわち、第１の部分１０４は、レンズフォルダである。詳しくは、第１の部分１０４は、第１の穴１０８を有し、第１の穴１０８内にレンズ１０２を保持している。レンズ１０２は、第１の部分１０４の内側に形成されたねじ（図示せず）によって、第１の穴１０８内に固定されてもよい。レンズ１０２は、光デバイス１の上方に設けられている。
【００４０】
第２の部分１０６は、第２の穴１１０を有し、第２の穴１１０内に第１の部分１０４を保持している。第１及び第２の穴１０８，１１０は、相互に連通した１つの貫通穴を構成する。第２の穴１１０内に光デバイス１が配置されてもよい。本実施の形態によれば、光透過性基板４１を基準にして、光デバイス１に対する基材１００の位置決めを行うことができる。第１の部分１０４の外側と第２の部分１０６の第２の穴１１０の内側には、第１及び第２のネジ１１２，１１４が形成され、これらによって、第１及び第２の部分１０４，１０６が連結されている。そして、第１及び第２のネジ１１２，１１４によって、第１の部分１０４は、第２の部分１０６における第２の穴１１０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１０２の焦点を調整することができる。
【００４１】
本発明の実施の形態に係る電子機器として、図１１に示すノート型パーソナルコンピュータ１０００は、上述の光デバイス又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１２に示すデジタルカメラ２０００は上述の光デバイス等を含む。さらに、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示す携帯電話３０００は、上述の光デバイス等が組み込まれたカメラ３１００を有する。
【００４２】
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、本発明の実施の形態に係る光デバイスの製造方法を説明する図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る光デバイスの製造方法に使用する光学チップを説明する図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る光デバイスの製造方法を説明する図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る光デバイスの製造方法を説明する図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る光デバイスを説明する図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係る光デバイスの変形例を説明する図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係る光デバイス及びその製造方法の変形例を説明する図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態に係る光デバイス及びその製造方法の変形例を説明する図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態に係る光デバイス及びその製造方法の変形例を説明する図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態に係る光モジュールを説明する図である。
【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１３】図１３（Ａ）及び図１３（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２０…光学的部分３０…配線基板３１…配線基板
３２…開口部３４…配線３６…電気的接続部３７…スリット
４０，４１…光透過性基板４２…接着層４４…外部端子５０…シート
５１…第１の粘着材５２…第１の部材５３…第２の粘着材
５４…第２の部材６０…配線基板６２…開口部６４…配線
６６…電気的接続部８０…基板１００…基材１０２…レンズ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical device and a method for manufacturing the same, an optical module, and an electronic apparatus.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1]
JP 2000-183368 A
BACKGROUND OF THE INVENTION
In an optical device such as a CMOS sensor, an optical chip having an optical portion including a light receiving unit is packaged. According to the conventional packaging method, the optical chip is mounted on the wiring board after the individual pieces have been cut, and the workability and productivity are not excellent. Conventionally, electrical connection between an optical chip and a wiring board has been often performed by applying a wire bonding technique. However, since wires are used, miniaturization is limited.
[0004]
An object of the present invention is to reduce the size of an optical device and improve its productivity.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
(1) The method for manufacturing an optical device according to the present invention includes: (a) a wiring board having a plurality of openings, a plurality of optical chips having an optical portion, and the optical portion having any of the openings. To be mounted facing
(B) attaching a light-transmitting substrate to the wiring substrate via an adhesive layer so as to cover the plurality of openings to form a space between the optical portion and the light-transmitting substrate; ,
(C) cutting the wiring substrate and the light-transmitting substrate so that a plurality of pieces are obtained;
including. According to the present invention, since an optical chip is mounted on a wiring board, and an aggregate of a plurality of optical devices is manufactured and then cut into individual pieces, workability and productivity are extremely excellent. Further, since the optical chip is face-down bonded to the wiring board, the size of the optical device can be reduced.
(2) In this method of manufacturing an optical device,
A slit is formed in the wiring board,
In the step (c), cutting may be performed so as to pass through the slit. Slits may be used to position the cut.
(3) In this method of manufacturing an optical device,
The wiring board has wiring,
The wiring has an electrical connection outside the mounting area of the optical chip,
In the step (c), cutting may be performed further outside the electrical connection portion. By doing so, it is possible to obtain a plurality of pieces having an electrical connection portion.
(4) In this method of manufacturing an optical device,
The method may further include providing an external terminal protruding from the optical chip on the electrical connection part.
(5) In this method of manufacturing an optical device,
Before the step (c), the method may further include attaching a sheet for holding the plurality of pieces collectively to the light transmitting substrate. By attaching the sheet, adhesion or damage of dust to the light-transmitting substrate can be prevented. Further, since a plurality of pieces after cutting can be collectively held and managed, workability is improved.
(6) In this method of manufacturing an optical device,
The sheet is attached to a first member to which the light-transmitting substrate is attached by a first adhesive, and is attached to a side of the first member opposite to the light-transmitting substrate by a second adhesive. And a second member.
(7) In this method of manufacturing an optical device,
After the step (c), by making the adhesive force of the first adhesive material smaller than the adhesive force of the second adhesive material, in a state where the first and second members are attached, The plurality of pieces may be peeled from the first member.
(8) In this method of manufacturing an optical device,
The second member may be less likely to bend than the first member. According to this, the first member can be reinforced by the second member, and the cutting step can be stably performed.
(9) An optical device according to the present invention includes: an optical chip having an optical portion;
A wiring board having an opening, the optical chip being mounted such that the optical portion faces the opening,
A light-transmitting substrate that is attached to the wiring board via an adhesive layer so as to cover the opening, and forms a space between the optical part and
Including
The light transmissive substrate has a size including a planar shape of the wiring substrate. According to the present invention, since the wiring substrate does not protrude outside the light transmitting substrate, it is possible to prevent the planar shape of the optical device from being enlarged and to reduce the size. Further, the positioning with respect to the optical device can be performed with reference to the light transmitting substrate.
(10) In this optical device,
Side end surfaces of the wiring substrate and the light transmitting substrate may be flush with each other.
(11) In this optical device,
The wiring board has wiring,
The wiring may have an electrical connection outside the mounting area of the optical chip.
(12) In this optical device,
External terminals protruding from the optical chip may be provided on the electrical connection part.
(13) In this optical device,
A hole communicating with the space and opening to the outside may be formed. According to this, ventilation with the outside of the space becomes possible. By doing so, gas whose volume has increased due to thermal expansion can be released from the hole. That is, since the space is not destroyed, the reliability of the optical device is improved.
(14) In this optical device,
The hole may be formed between the wiring substrate and the light transmitting substrate.
(15) In this optical device,
A groove extending to the opening is formed in the wiring board,
The hole may be formed by the groove.
(16) In this optical device,
The adhesive layer is formed to have a groove extending to the opening,
The hole may be formed by the groove.
(17) In this optical device,
A groove extending to the opening is formed in the light transmitting substrate,
The hole may be formed by the groove.
(18) The optical module according to the present invention includes:
A substrate on which the optical device is mounted,
A substrate mounted on the substrate and holding a lens provided above the optical portion,
including.
(19) An electronic apparatus according to the present invention includes the above optical device or optical module.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining a method of manufacturing an optical device, and FIG. 2 is a cross-sectional view of an optical chip. FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. In the method for manufacturing an optical device according to the present embodiment, the optical chip 10, the wiring substrate 30, and the light transmissive substrate 40 are used.
[0007]
The optical chip 10 may be a semiconductor chip (for example, a silicon chip). The optical chip 10 has an optical part 20. The optical portion 20 is a portion where light enters or exits. The optical part 20 also converts light energy and other energy (for example, electricity). That is, the optical part 20 includes an energy conversion unit (for example, a light receiving unit or a light emitting unit) 22. In the present embodiment, the energy conversion unit 22 is a light receiving unit (for example, a photodiode). The plurality of light receiving units may be arranged so as to perform image sensing corresponding to each of the plurality of pixels arranged two-dimensionally. That is, the optical device may be an image sensor (for example, a CCD image sensor or a CMOS image sensor).
[0008]
Optical portion 20 may have microlenses 24. The micro lens 24 is provided corresponding to each of the plurality of light receiving units, and can narrow light incident on the light receiving units. In the example shown in FIG. 2, a plurality of microlenses 24 are arranged in an array to form a microlens array. If a microlens 24 is provided, the space around the optical part 20 is preferably filled with air.
[0009]
The optical part 20 may have a color filter 26. The color filters 26 are provided corresponding to each of the plurality of light receiving units. A color filter 26 may be provided between the micro lens 24 and the light receiving unit. For example, a flattening layer 28 may be provided on the color filter 26, and the microlens 24 may be provided thereon.
[0010]
The optical chip 10 has a plurality of electrodes 12. The electrode 12 includes a pad (for example, an aluminum pad), and further includes a bump (for example, a gold bump) on the pad in the example shown in FIG. The plurality of electrodes 12 may be arranged outside so as to surround the optical part 20. In the example shown in FIG. 2, the electrode 12 is arranged on the surface of the optical chip 10 on which the optical portion 20 is formed. The plurality of electrodes 12 may be arranged along a plurality of sides (for example, two or four sides facing each other) of the optical chip 10. A passivation film (insulating film) 14 made of SiO ₂ , SiN, polyimide resin or the like may be formed on the optical chip 10. The passivation film 14 is formed on the surface of the optical chip 10 where the optical portion 20 is formed, and exposes the electrode 12 and covers the energy conversion unit 22.
[0011]
The wiring board 30 may be a single-layer board or a multilayer board, and may be a rigid board or a flexible board. The wiring substrate 30 may be easier to bend than the light transmitting substrate 40 described later.
[0012]
The wiring board 30 has a plurality of openings 32. The opening 32 is a through hole for securing an optical path for the optical part 20. One opening 32 corresponds to one optical chip 10. The planar shape of the opening 32 may be larger than the area of the optical portion 20 and may be smaller than the planar shape of the optical chip 10 as shown in FIG. The plurality of openings 32 may be arranged in one direction (for example, in the long wiring board 30), or may be arranged two-dimensionally in a plurality of rows and a plurality of columns. Note that the wiring board 30 may have a thickness such that a space (a space where the optical portion 20 is arranged) is formed inside the opening 32.
[0013]
The wiring board 30 has a plurality of wirings (for example, metal wirings) 34. Specifically, one group (often two or more) of wirings 34 is formed corresponding to one opening 32 (or one optical chip 10), and one group of wirings 34 forms one independent wiring pattern. are doing. That is, a plurality of groups of wirings 34 (or a plurality of wiring patterns) are formed on the wiring board 30. The wirings 34 of each group are formed in a region around the opening 32.
[0014]
As shown in FIG. 3, the wiring 34 may have an electrical connection portion 36 outside the mounting area of the optical chip 10. The wiring 34 extends from inside the mounting area of the optical chip 10 to the outside. The electrical connection part 36 may be an end of the wiring 34. The electrical connection portion 36 may be a land whose width is larger than other portions of the wiring 34, and may have a plated surface. The plurality of electrical connection units 36 may be arranged so as to surround the mounting area of the optical chip 10 or may be arranged in a plurality of rows and a plurality of columns.
[0015]
As a modification, as shown by a two-dot chain line in FIG. 1, a slit (a long hole) 37 may be formed in the wiring board 30. The slit 37 is a through hole of the wiring board 30. The slit 37 may be formed between the adjacent openings 32 and may extend in a direction intersecting the arrangement direction of the openings 32. The slit 37 may be used for positioning of cutting described later.
[0016]
The light transmissive substrate 40 has light transmissivity in at least a part (at least a part corresponding to the optical part 20). The light transmitting portion of the light transmitting substrate 40 may be transparent or colored, and its light transmittance need not be 100% unless it is 0%. The light transmitting substrate 40 may be a transparent substrate (for example, a glass substrate). The light transmissive substrate 40 is often made of an inorganic material, but may be made of an organic material (eg, resin). For example, as the light transmitting substrate 40, a flexible resin substrate having light transmitting properties may be used.
[0017]
The light transmitting substrate 40 may have an optical filter. The optical filter may be one that transmits only light of a specific wavelength (for example, visible light) or one that has a small loss with respect to light of a specific wavelength (for example, visible light). The optical filter may have an optical functional film such as an antireflection film (AR coat) and an infrared shielding film (IR coat).
[0018]
As shown in FIG. 3, a plurality of optical chips 10 are mounted on a wiring board 30. In that case, mounting is performed so that the optical part 20 faces the opening 32. The optical chip 10 may cover the entire opening 32 and overlap the periphery thereof. The optical chip 10 may be face-down bonded. For the electrical connection between the electrode 12 and the wiring 34, alloy bonding (for example, Au-Au, Au-Sn bonding), brazing bonding (for example, solder bonding), insulating resin bonding (for example, NCP (Non Conductive Paste), NCF (Non Conductive Paste)) A known bonding mode such as bonding using an anisotropic conductive material (for example, ACP (Anisotropic Conductive Paste) or ACF (Anisotropic Conductive Film)) may be applied. The electrical connection between the two is preferably sealed with a sealing material 38 such as a resin. The sealing material 38 is provided around the opening 32 and between the optical chip 10 and the wiring board 30. The sealing material 38 is provided continuously so as to surround the optical part 20. The above-mentioned NCP, NCF, ACP, ACF may be the sealing material 38.
[0019]
The light-transmitting substrate 40 is attached to the wiring substrate 30 via the adhesive layer 42 so as to cover the plurality of openings 32. The light transmissive substrate 40 is laminated on the surface of the wiring substrate 30 opposite to the optical chip 10. Thus, a space (including the inside of the opening 32) is formed between the optical part 20 and the light-transmitting substrate 40. The space may be hermetically sealed.
[0020]
The adhesive layer 42 may be a paste-like adhesive or a film-like adhesive sheet. The adhesive layer 42 may be an insulating adhesive layer. The adhesive layer 42 may be provided on either the wiring substrate 30 or the light transmitting substrate 40. In the example shown in FIG. 3, the adhesive layer 42 is provided so as to avoid the opening 32. Alternatively, as long as the adhesive layer 42 has optical transparency, the adhesive layer 42 may be provided including the region of the opening 32.
[0021]
As shown in FIG. 4, external terminals (for example, solder balls) 44 may be provided on the electrical connection portion 36. The external terminal 44 may protrude higher than the optical chip 10. Note that a resist layer (for example, a solder resist) (not shown) may be formed on the wiring board 30 so as to avoid a part of the wiring 34 (for example, the electrical connection portion 36).
[0022]
In the above-described example, the light-transmitting substrate 40 is attached to the wiring substrate 30 after the mounting process of the plurality of optical chips 10. However, as a modified example, after the light-transmitting substrate 40 is attached to the wiring substrate 30, A mounting process of a plurality of optical chips 10 may be performed.
[0023]
As shown in FIG. 4, the laminate including the wiring substrate 30 and the light transmitting substrate 40 is cut. Thus, a plurality of pieces (optical devices (see FIG. 5)) can be obtained. As a cutting method, cutting may be performed by a cutting tool (for example, blade or cutter) 46, or cutting may be performed by irradiating a laser beam. The wiring substrate 30 (or the light transmitting substrate 40) may be cut in a direction perpendicular to the surface thereof. When a plurality of electrical connection portions 36 are provided around the optical chip 10, the cutting is performed further outside the plurality of electrical connection portions 36. The plurality of pieces may be cut so that the planar shape becomes a quadrilateral. If the wiring board 30 is provided with a slit 37 (see FIG. 1), the wiring board 30 is cut so as to pass through the slit 37.
[0024]
As shown in FIG. 4, a laminate including the wiring substrate 30 and the light-transmitting substrate 40 may be held by the sheet 50. The sheet 50 is attached to the light transmitting substrate 40. By doing so, it is possible to prevent adhesion or damage of dust to the light transmissive substrate 40. That is, a decrease in the reliability of the optical device can be avoided. In the cutting step, the sheet 50 may not be cut, or a part of the sheet 50 (an upper part from the surface) may be cut as shown in FIG. By doing so, a plurality of pieces can be collectively held and managed on the sheet 50, so that workability is improved. Alternatively, the sheet 50 may be cut in accordance with a plurality of pieces.
[0025]
In the example shown in FIG. 4, the sheet 50 includes first and second members 52 and 54. The first member 52 is attached to the light transmissive substrate 40 with a first adhesive 51 and is attached to a second member 54 with a second adhesive 53. The second member 54 is arranged on the first member 52 on the side opposite to the light transmitting substrate 40. The first member 52 may be a double-sided pressure-sensitive adhesive tape having first and second pressure-sensitive adhesive materials 51 and 53. The second member 54 may have a property that it is harder to bend than the first member 52. According to this, the first member 52 can be reinforced by the second member 54, and the cutting step can be stably performed. In the example shown in FIG. 4, the first member 52 may be a resin tape (or a resin substrate), and the second member 54 may be made of an inorganic material (for example, a glass substrate). In the cutting step, at least a part of the first member 52 may be cut. When the sheet 50 has light transmittance in the thickness direction, the inspection process can be performed while the optical device is held on the sheet 50.
[0026]
After the cutting step, a cleaning step may be performed. Thereafter, as shown in FIG. 5, the optical device 1 is peeled from the sheet 50. In the example shown in FIG. 4, the first and second members 52 and 54 are attached by setting the adhesive strength of the first adhesive 51 to be smaller than the adhesive strength of the second adhesive 53. Then, the plurality of pieces (optical device 1) are peeled from the sheet 50 (specifically, the first member 52). The first and second adhesives 51 and 53 may have mutually different properties as adhesives. For example, the first adhesive 51 may be a so-called self-peeling adhesive having a property of being peeled off by itself when a predetermined energy (for example, heat or light) is applied thereto.
[0027]
According to the method of manufacturing an optical device according to the present embodiment, since the optical chip 10 is mounted on the wiring board 30 and an aggregate of a plurality of optical devices is manufactured and then cut into individual pieces, workability and productivity are extremely low. Is excellent. Further, since the optical chip 10 is face-down bonded to the wiring board 30, the size of the optical device can be reduced.
[0028]
As shown in FIG. 5, the optical device according to the present embodiment includes one obtained by the above-described manufacturing method, and specifically includes the optical chip 10, the wiring substrate 31, and the light-transmitting substrate 41. The wiring substrate 31 and the light-transmitting substrate 41 are obtained after cutting individual pieces. The light-transmitting substrate 41 has a size including a planar shape of the wiring substrate 31 (for example, a shape of a surface facing the light-transmitting substrate side). In other words, the wiring board 31 does not protrude outside the light transmissive board 41. In the example shown in FIG. 5, the side end surfaces of the wiring substrate 31 and the light transmissive substrate 41 are flush with each other. That is, the planar shapes of the wiring substrate 31 and the light-transmitting substrate 41 are almost the same, and the wiring substrates 31 and the light-transmitting substrate 41 are stacked such that their outer peripheries coincide. Alternatively, the outer periphery of the wiring board 31 may partially enter the inside of the light transmitting substrate 41. For example, when cutting is performed so as to pass through the slit 37 (see FIG. 1) formed in the wiring board 30 as described above, the inner periphery of the slit 37 partially enters the inside of the light transmitting substrate 41. The other details correspond to those described in the above-described method for manufacturing an optical device.
[0029]
According to the optical device according to the present embodiment, the wiring substrate 31 does not protrude outside the light-transmitting substrate 41, so that the planar shape of the optical device can be prevented from expanding and the size can be reduced. it can. Further, positioning with respect to the optical device (for example, mounting on a circuit board, positioning of a lens, etc.) can be performed with reference to the light transmissive substrate 41. This is effective when the light transmissive substrate 41 is formed of a material that is harder to bend than the wiring substrate 31.
[0030]
6 to 9 are diagrams illustrating an optical device according to a modification of the present embodiment and a method for manufacturing the same. In the modification shown in FIG. 6, the optical device includes a wiring board 60 in which a concave portion (internal space) 68 is formed instead of the above-described wiring board 31. The wiring board 60 may be a MID (Molded Interconnect Device). The wiring board 60 has an opening 62 communicating with the inside of the recess 68. The opening 62 and the recess 68 may be formed by injection molding. A wiring 64 extending from the inside of the concave portion 68 to the outside is formed on the wiring board 60, and a part of the wiring 64 serves as an electrical connection portion 66. The electrical connection portion 66 is formed outside the concave portion 68 (a protruding portion on the outer periphery of the wiring board 60). The optical chip 10 is mounted inside the concave portion 68 in the wiring board 60.
[0031]
In the modified examples shown in FIGS. 7 to 9, the optical device communicates with a space (including the inside of the opening 32) between the optical portion and the light-transmitting substrate 40 and has a hole that is open to the outside. (Air passage). In the example shown in FIG. 7, a groove (dent) 70 extending to the opening 32 is formed in the wiring substrate 30, and a hole is formed by the groove 70. The hole is formed between the wiring substrate 30 and the light-transmitting substrate 40, and may not be opened to the outside in the intermediate product before the cutting step. That is, the hole extends so as to intersect the cutting region, and opens in the side end surface of the optical device after the cutting step. According to this, ventilation with the outside of the space becomes possible. By doing so, gas (for example, air) whose volume has increased due to thermal expansion (for example, thermal expansion by a reflow process) can be released from the hole. That is, since the space is not destroyed, the reliability of the optical device is improved.
[0032]
The groove 70 may be formed by cutting the surface of the wiring board 30. Specifically, the surface of the wiring substrate 30 on the side facing the light transmitting substrate 40 is cut. The groove 70 is formed so as not to penetrate in the thickness direction of the wiring board 30. The width (vertical cross-sectional area) of the groove 70 may be smaller than the width (vertical cross-sectional area) of the opening 32. This is preferable because dust from the outside hardly enters. The cross-sectional area, cross-sectional shape, and depth of the groove 70 are not limited.
[0033]
The groove 70 may extend linearly from the opening 32 to the outside. According to this, the gas flows easily, and the gas can be more effectively ventilated. The groove 70 may extend to any one side of the wiring board after the individual pieces, or may extend to a corner. The number of the grooves 70 may be one. According to this, since only a ventilation path for allowing gas to escape to the outside is formed, dust from the outside hardly enters. Alternatively, a plurality of grooves 70 may be formed. For example, each of the plurality of grooves 70 may extend in a direction opposite to each other (for example, in a direction of each of the opposing sides of the wiring board after the individual pieces). Alternatively, each of the plurality of grooves 70 may extend in the same direction (for example, the direction of any one side of the wiring board after the individual pieces). Alternatively, the groove 70 may have at least one bent portion in the extending direction. The groove 70 may be curved in, for example, an S shape (including an inverted shape) or a W shape. According to this, since the gas flows meandering, dust from the outside hardly reaches the optical portion.
[0034]
In the example shown in FIG. 8, the adhesive layer 42 is formed so as to have a groove (dent) 72 extending to the opening 32. That is, the groove 72 may be formed by forming the adhesive layer 42 so as to protrude around. The adhesive layer 42 may avoid the region of the groove 72, or the region of the groove 72 may be thinner than the surroundings. If the adhesive layer 42 is a film-like adhesive sheet, a fixed shape is easily ensured, so that the groove 72 can be formed reliably. For other details, the contents described above can be applied.
[0035]
In the example shown in FIG. 9, a groove (dent) 74 is formed in the light transmitting substrate 40 so as to extend to a region corresponding to the opening 32 (a region indicated by a two-dot chain line). For other details, the contents described above can be applied.
[0036]
The optical module according to the present embodiment includes the above-described optical device 1, a substrate 80, and a base material 100. This optical module may be an image sensor module.
[0037]
The substrate 80 may be a rigid substrate or a flexible substrate. The substrate 80 has a wiring pattern 82. The optical device 1 is mounted on a substrate 80. Then, the electrical connection portion 36 and the wiring pattern 82 are electrically connected. The two may be joined via a brazing material (the external terminal 44 in FIG. 10). A signal processing chip (semiconductor chip) 84 may be provided between the optical device 1 and the substrate 80. The signal processing chip 84 is stacked on the optical chip 10 and is electrically connected to the wiring pattern 82. An underfill material 86 may be provided between the signal processing chip 84 and the substrate 80. Other electronic components 88 may be mounted on the substrate 80. The electronic component 88 may be mounted on one surface of the substrate 80 or may be mounted on both surfaces. Electronic components include active components (semiconductor chips with built-in integrated circuits, etc.), passive components (resistors, capacitors, etc.), functional components (components that change input signal characteristics such as filters), connection components (flexible substrates, connectors, etc.). Switch, etc.) and conversion parts (parts for converting an input signal of a sensor or the like into a different energy system). The flexible substrate 90 may extend from an end of the substrate 80. For example, the board 80 may be electrically connected to the motherboard via the flexible board 90. Alternatively, the substrate 80 may be a motherboard.
[0038]
The base material 100 is an exterior of the optical device 1 and can be called a housing. The substrate 100 is preferably formed of a material having a light-shielding property (eg, resin or metal). The substrate 100 may be formed by injection molding. The substrate 100 is attached to the substrate 80 so as to surround the optical device 1. The substrate 100 may be adhered to the substrate 80 by an adhesive material 116. The substrate 100 holds the lens 102. The substrate 100 and the lens 102 can be called an imaging optical system. The base material 100 may be formed of a plurality of members that can be separated from each other as described later, or may be integrally formed of one member.
[0039]
The substrate 100 includes first and second portions 104 and 106. The lens 102 is attached to the first portion 104. That is, the first portion 104 is a lens folder. More specifically, the first portion 104 has a first hole 108 and holds the lens 102 in the first hole 108. Lens 102 may be secured within first hole 108 by a screw (not shown) formed inside first portion 104. The lens 102 is provided above the optical device 1.
[0040]
The second portion 106 has a second hole 110 and holds the first portion 104 in the second hole 110. The first and second holes 108 and 110 constitute one through hole communicating with each other. The optical device 1 may be arranged in the second hole 110. According to the present embodiment, the base 100 can be positioned with respect to the optical device 1 with reference to the light-transmitting substrate 41. Outside the first part 104 and inside the second hole 110 of the second part 106, first and second screws 112, 114 are formed, by which the first and second parts 104, 114 are formed. 106 are connected. The position of the first portion 104 can be adjusted along the axial direction of the second hole 110 in the second portion 106 by the first and second screws 112 and 114. Thus, the focus of the lens 102 can be adjusted.
[0041]
As an electronic apparatus according to an embodiment of the present invention, a notebook personal computer 1000 illustrated in FIG. 11 includes a camera 1100 in which the above-described optical device or optical module is incorporated. A digital camera 2000 shown in FIG. 12 includes the above-described optical device and the like. Further, the mobile phone 3000 illustrated in FIGS. 13A and 13B includes a camera 3100 in which the above-described optical device or the like is incorporated.
[0042]
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications are possible. For example, the invention includes configurations substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, a configuration having the same function, method, and result, or a configuration having the same object and result). Further, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. Further, the invention includes a configuration having the same operation and effect as the configuration described in the embodiment, or a configuration capable of achieving the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a method for manufacturing an optical device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an optical chip used in a method for manufacturing an optical device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a method for manufacturing an optical device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a method for manufacturing an optical device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating an optical device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a modification of the optical device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a modified example of the optical device and the method of manufacturing the optical device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a modification of the optical device and the method of manufacturing the same according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating a modification of the optical device and the method of manufacturing the optical device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating an optical module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating an electronic apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram illustrating an electronic device according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 13A and 13B are diagrams illustrating an electronic device according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Optical chip 20 ... Optical part 30 ... Wiring board 31 ... Wiring board 32 ... Opening 34 ... Wiring 36 ... Electrical connection part 37 ... Slits 40 and 41 ... Light transmissive board 42 ... Adhesive layer 44 ... External terminal 50 ... Sheet 51 First adhesive 52 First member 53 Second adhesive 54 Second member 60 Wiring board 62 Opening 64 Wiring 66 Electrical connection 80 Substrate 100 Base material 102 ... Lens

Claims

(A) mounting, on a wiring board having a plurality of openings, a plurality of optical chips having an optical portion such that the optical portion faces one of the openings;
(B) attaching a light-transmitting substrate to the wiring substrate via an adhesive layer so as to cover the plurality of openings to form a space between the optical portion and the light-transmitting substrate; ,
(C) cutting the wiring substrate and the light-transmitting substrate so that a plurality of pieces are obtained;
An optical device manufacturing method including:

The method for manufacturing an optical device according to claim 1,
A slit is formed in the wiring board,
In the step (c), a method for manufacturing an optical device, wherein the optical device is cut so as to pass through the slit.

The method for manufacturing an optical device according to claim 1 or 2,
The wiring board has wiring,
The wiring has an electrical connection outside the mounting area of the optical chip,
In the step (c), a method for manufacturing an optical device, wherein the optical device is further cut outside the electrical connection portion.

The method for manufacturing an optical device according to claim 3,
A method for manufacturing an optical device, further comprising providing external terminals protruding from the optical chip on the electrical connection part.

The method for manufacturing an optical device according to any one of claims 1 to 4,
A method for manufacturing an optical device, further comprising: before the step (c), attaching a sheet for holding the plurality of pieces collectively to the light-transmitting substrate.

The method for manufacturing an optical device according to claim 5,
The sheet is attached to a first member to which the light-transmitting substrate is attached by a first adhesive, and is attached to a side of the first member opposite to the light-transmitting substrate by a second adhesive. And a second member.

The method for manufacturing an optical device according to claim 6,
After the step (c), by making the adhesive force of the first adhesive material smaller than the adhesive force of the second adhesive material, in a state where the first and second members are attached, A method for manufacturing an optical device, wherein the plurality of pieces are separated from the first member.

The method for manufacturing an optical device according to claim 6 or 7,
The method for manufacturing an optical device, wherein the second member is less likely to bend than the first member.

An optical chip having an optical portion;
A wiring board having an opening, the optical chip being mounted such that the optical portion faces the opening,
A light-transmitting substrate that is attached to the wiring board via an adhesive layer so as to cover the opening, and forms a space between the optical part and
Including
An optical device having a size including the planar shape of the wiring substrate.

The optical device according to claim 9,
An optical device in which side end surfaces of the wiring substrate and the light transmitting substrate are flush with each other.

The optical device according to claim 9 or claim 10,
The wiring board has wiring,
An optical device in which the wiring has an electrical connection outside a mounting area of the optical chip.

The optical device according to claim 11,
An optical device comprising an external terminal protruding from the optical chip on the electrical connection portion.

The optical device according to any one of claims 9 to 12,
An optical device having a hole communicating with the space and opening to the outside.

The optical device according to claim 13,
The optical device, wherein the hole is formed between the wiring substrate and the light transmitting substrate.

The optical device according to claim 13 or claim 14,
A groove extending to the opening is formed in the wiring board,
The optical device, wherein the hole is formed by the groove.

The optical device according to claim 13 or claim 14,
The adhesive layer is formed to have a groove extending to the opening,
The optical device, wherein the hole is formed by the groove.

The optical device according to claim 13 or claim 14,
A groove extending to the opening is formed in the light transmitting substrate,
The optical device, wherein the hole is formed by the groove.

An optical device according to any one of claims 9 to 17,
A substrate on which the optical device is mounted,
A substrate mounted on the substrate and holding a lens provided above the optical portion,
Optical module including.

An electronic apparatus comprising the optical device or the optical module according to claim 9.