JP2006042230A - Optical module - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly reliable optical module wherein characteristics are not deteriorated even if dust enters a lens holder. <P>SOLUTION: The optical module includes: a substrate 2 with wiring 4 provided thereon; an optical chip 6 including an optical portion 8 provided on the substrate 2 so as to be electrically connected with the wiring 4; a lens unit 12 disposed above the optical portion 8; a lens holder 16 for holding the lens unit 12, the lens holder 16 including a recess 18 and being provided on the substrate 2 so as to dispose the optical chip 6 inside the recess 18 and a space 20 partitioned by the substrate 2; a charged film 30 provided in the space 20 and charged with static electricity; and adhesives 34 provided on the charged film 30 so as to be exposed in the space 20. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光モジュールに関する。   The present invention relates to an optical module.

撮像装置のパッケージに組み込まれる光モジュールは、製造工程中にゴミが進入してしまうことが避けられず、そのゴミの除去のために多くの時間を費やしている。レンズホルダ内に進入したゴミは、その位置が固定されないので、光モジュールの傾き、または振動によってその位置を変える。ときには、光学チップ以外の場所にあったゴミが光学チップの光学的部分に移動する。この問題点を解決するために、レンズホルダ内部の表面に、粘着性材料を塗布する技術を開示している（例えば、特許文献１参照）。
特開昭６２−２６１１５８号公報 The optical module incorporated in the package of the imaging device inevitably has dust entering during the manufacturing process, and spends a lot of time to remove the dust. Since the position of the dust that has entered the lens holder is not fixed, the position is changed by tilting or vibration of the optical module. In some cases, dust that exists in places other than the optical chip moves to the optical portion of the optical chip. In order to solve this problem, a technique of applying an adhesive material to the surface inside the lens holder is disclosed (for example, see Patent Document 1).
JP-A-62-261158

しかし、粘着性材料に接触するゴミに対しては、固着させることができるが、粘着性材料に接触しないゴミに対しては、光学的部分への移動が懸念される。   However, although it is possible to fix the dust that contacts the adhesive material, there is a concern that the dust that does not contact the adhesive material may move to the optical part.

本発明の目的は、レンズホルダ内にゴミが進入しても、光モジュールの特性を低下させることのない信頼性の高い光モジュールを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a highly reliable optical module that does not deteriorate the characteristics of the optical module even if dust enters the lens holder.

（１）本発明に係る光モジュールは、配線が設けられた基板と、
前記基板に前記配線と電気的に接続されるように設けられた、光学的部分を有する光学チップと、
前記光学的部分の上方に配置されたレンズユニットと、
前記レンズユニットを保持するレンズホルダであって、凹部を有し、前記凹部の内側及び前記基板によって区画された空間内に前記光学チップが配置されるように前記基板上に設けられたレンズホルダと、
前記空間内に設けられた、静電気を帯びた帯電フィルムと、
前記帯電フィルム上に、前記空間内に露出するように設けられた粘着材と、
を有する。本発明によれば、レンズホルダ内に粘着材が設けられた静電気を帯びた帯電フィルムを設ける。これにより、作業途中で誤って混入したゴミや、各部品に付着していて、組み立て後、脱落したくず等を静電気の作用で効率よく粘着材に固着させることができ、光モジュールの特性を低下させることのない信頼性の高い光モジュールを提供することができる。
（２）この光モジュールは、
前記帯電フィルム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。
（３）この光モジュールは、
前記粘着剤はアクリル系粘着剤からなるものであってもよい。 (1) An optical module according to the present invention includes a substrate provided with wiring;
An optical chip having an optical part provided to be electrically connected to the wiring on the substrate;
A lens unit disposed above the optical portion;
A lens holder for holding the lens unit, the lens holder having a recess, and provided on the substrate so that the optical chip is disposed inside the recess and in a space defined by the substrate; ,
A statically charged film provided in the space;
On the charging film, an adhesive material provided to be exposed in the space;
Have According to the present invention, an electrostatically charged film having an adhesive material provided in a lens holder is provided. This makes it possible to efficiently attach dust and other debris that are mixed in during the operation, and scraps that fall off after assembly, to the adhesive material by the action of static electricity, degrading the characteristics of the optical module. It is possible to provide a highly reliable optical module that is not allowed to occur.
(2) This optical module
The charged film may transmit visible light but may not transmit light in the infrared region.
(3) This optical module
The pressure-sensitive adhesive may be made of an acrylic pressure-sensitive adhesive.

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、本発明を適用した実施の形態に係る光モジュールを示す断面図である。本実施の形態に係る光モジュールは、基板２を有する。基板２は、配線４が設けられている。   FIG. 1 is a sectional view showing an optical module according to an embodiment to which the present invention is applied. The optical module according to the present embodiment has a substrate 2. The substrate 2 is provided with wiring 4.

本実施の形態に係る光モジュールは、光学チップ６を有する。光学チップ６は、基板２に配線４と電気的に接続されるように設けられている。光学チップ６は、光学的部分８を有する。光学的部分８は、光が入射又は出射する部分である。また、光学的部分８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８は、複数のエネルギー変換素子（受光素子・発光素子）を有する。本実施の形態では、光学的部分８は受光部である。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。光学チップ６には、複数の電極１０が形成されている。電極１０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１０は、光学的部分８の外側に形成されている。光学チップ６の複数辺（例えば対向する二辺又は四辺）又は一辺に沿って電極を配置してもよい。   The optical module according to the present embodiment has an optical chip 6. The optical chip 6 is provided on the substrate 2 so as to be electrically connected to the wiring 4. The optical chip 6 has an optical part 8. The optical portion 8 is a portion where light enters or exits. The optical portion 8 converts light energy and other energy (for example, electricity). That is, the optical portion 8 has a plurality of energy conversion elements (light receiving elements / light emitting elements). In the present embodiment, the optical portion 8 is a light receiving portion. That is, in the present embodiment, the optical module is an image sensor (for example, a CCD or CMOS sensor). A plurality of electrodes 10 are formed on the optical chip 6. The electrode 10 has bumps formed on the pad, but may be only the pad. The electrode 10 is formed outside the optical portion 8. The electrodes may be arranged along a plurality of sides (for example, two or four sides facing each other) or one side of the optical chip 6.

本実施の形態に係る光モジュールは、レンズユニット１２を有する。レンズユニット１２は、光学チップ６の光学的部分８の上方に配置されている。レンズユニット１２は、レンズ１４を保持している。   The optical module according to the present embodiment has a lens unit 12. The lens unit 12 is disposed above the optical portion 8 of the optical chip 6. The lens unit 12 holds a lens 14.

本実施の形態に係る光モジュールは、レンズホルダ１６を有する。レンズホルダ１６は、レンズユニット１２を保持する。レンズホルダ１６は、凹部１８を有し、凹部１８の内側及び基板２によって区画された空間内２０に光学チップ６を配置するように基板２に設けられている。レンズユニット１２及びレンズホルダ１６には、光学的部分８の上方において、第１及び第２の開口部２２，２４が形成されている。第１及び第２の開口部２２，２４は、連通する。そして、レンズユニット１２の第１の開口部２２内にレンズ１４が取り付けられている。レンズ１４は、光学チップ６の光学的部分８から間隔をあけて保持されている。レンズユニット１２の外側とレンズホルダ１６の第２の開口部２４の内側には第１及び第２のねじ２６，２８が形成されており、これらによってレンズユニット１２及びレンズホルダ１６は結合されている。したがって、第１及び第２のねじ２６，２８によってレンズユニット１２及びレンズホルダ１６は、第１及び第２の開口部２２，２４の軸に沿った方向に移動する。これにより、レンズ１４の焦点を調整することができる。凹部１８は、開口部を有する。凹部１８の開口部は、光学チップ６の外形よりも大きく形成され、光学チップ６を収容できるようになっている。凹部１８の開口部には、その開口端部に光学チップ６を支持する基板２が設けられている。基板２は、光軸に対して垂直な面を有することが好ましい。光学チップ６は、電極１０の形成面が上方を向くように配置され、電極１０と基板２上の配線４の一部とが電気的に接続されている。それらの電気的な接続は、ワイヤを使用したワイヤボンディングを適用して達成することができる。   The optical module according to the present embodiment has a lens holder 16. The lens holder 16 holds the lens unit 12. The lens holder 16 has a recess 18, and is provided on the substrate 2 so that the optical chip 6 is disposed inside the recess 18 and in a space 20 defined by the substrate 2. First and second openings 22 and 24 are formed in the lens unit 12 and the lens holder 16 above the optical portion 8. The first and second openings 22 and 24 communicate with each other. The lens 14 is attached in the first opening 22 of the lens unit 12. The lens 14 is held at a distance from the optical portion 8 of the optical chip 6. First and second screws 26 and 28 are formed outside the lens unit 12 and inside the second opening 24 of the lens holder 16, and the lens unit 12 and the lens holder 16 are coupled to each other. . Therefore, the lens unit 12 and the lens holder 16 are moved in the direction along the axes of the first and second openings 22 and 24 by the first and second screws 26 and 28. Thereby, the focus of the lens 14 can be adjusted. The recess 18 has an opening. The opening of the recess 18 is formed larger than the outer shape of the optical chip 6 and can accommodate the optical chip 6. A substrate 2 that supports the optical chip 6 is provided at the opening end of the recess 18. The substrate 2 preferably has a surface perpendicular to the optical axis. The optical chip 6 is arranged so that the formation surface of the electrode 10 faces upward, and the electrode 10 and a part of the wiring 4 on the substrate 2 are electrically connected. Their electrical connection can be achieved by applying wire bonding using wires.

本実施の形態に係る光モジュールは、帯電フィルム３０を有する。帯電フィルム３０は、レンズホルダ１６の凹部１８の内側及び基板２によって区画された空間内２０に設けられている。帯電フィルム３０は、静電気を帯びている。帯電フィルム３０は、静電気の作用でゴミ３２を吸引する。帯電フィルム３０の材料は、静電気を帯びる膜形成材であれば任意の高分子材料、ガラス材料を使用することができるが、一般的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−ブテン共重合体、イオン−架橋オレフィン共重合体、エチレン−アクリル共重合体等のオレフィン系樹脂；ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニル／フッ化ビニリデン共重合体、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（ＰＦＡ樹脂）、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ樹脂）等のフッ素樹脂；ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオレフィン等の塩素樹脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の熱可塑性ポリエステル；ナイロン６、ナイロン１２、ナイロン６，６、ナイロン６，１０等のポリアミド；各種アクリル系樹脂等が単独或いは２種以上の組み合わせで使用される。これらの内でも、ＰＴＦＥ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＦＥＰ樹脂等のフッ素樹脂が静電気の保持性がよく、耐久性もよいことから好ましい。帯電フィルム３０は、摩擦等により静電気を帯びる。例えば、帯電フィルム３０の表面を保護する保護シート（図示せず）を剥がすことによって容易に静電気を帯びる。なお、帯電フィルム３０は、レンズホルダ１６の第２の開口部２４を塞ぐ部分がフィルタであってもよい。フィルタは、特定の光のみを透過させるもの、例えば、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。   The optical module according to the present embodiment has a charging film 30. The charging film 30 is provided inside the recess 18 of the lens holder 16 and in a space 20 defined by the substrate 2. The charging film 30 is charged with static electricity. The charged film 30 attracts dust 32 by the action of static electricity. As the material of the charging film 30, any polymer material or glass material can be used as long as it is a film-forming material that is charged with static electricity. Generally, polyethylene, polypropylene, ethylene-butene copolymer, ion- Olefin-based resins such as cross-linked olefin copolymers and ethylene-acrylic copolymers; polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, vinyl fluoride / vinylidene fluoride copolymers, tetrafluoroethylene resin (PTFE), tetrafluoroethylene -Fluororesin such as perfluoroalkoxyethylene copolymer resin (PFA resin) and tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer resin (FEP resin); Chlorine resin such as polyvinyl chloride and chlorinated polyolefin; Polyethylene terephthalate, polyethylene Thermoplastic polymers such as naphthalate and polybutylene terephthalate Ester; nylon 6, nylon 12, nylon 6,6, polyamide such as nylon 6,10; various acrylic resins are used alone or in combination of two or more thereof. Among these, fluororesins such as PTFE resin, PFA resin, and FEP resin are preferable because they have good static electricity retention and good durability. The charged film 30 is charged with static electricity due to friction or the like. For example, static electricity is easily charged by removing a protective sheet (not shown) that protects the surface of the charging film 30. Note that the charging film 30 may be a filter at a portion that closes the second opening 24 of the lens holder 16. The filter may be a filter that transmits only specific light, for example, a filter that transmits visible light but does not transmit light in the infrared region.

本実施の形態に係る光モジュールは、粘着材３４を有する。粘着材３４は、帯電フィルム３０上に、空間内２０に露出するように設けられている。粘着材３４は、帯電フィルム３０が静電気の作用で吸引したゴミ３２を固着する。粘着材３４は、例えばアクリル系粘着材を使用すれば、硬化することなく、長期に渡りゴミ等を固着させることができる。なお、粘着材３４は、粘着テープであってもよい。   The optical module according to the present embodiment has an adhesive material 34. The adhesive material 34 is provided on the charging film 30 so as to be exposed in the space 20. The adhesive 34 fixes the dust 32 sucked by the charged film 30 due to static electricity. For example, if an acrylic adhesive material is used as the adhesive material 34, dust and the like can be fixed for a long time without being cured. The adhesive material 34 may be an adhesive tape.

以上述べたように本発明によれば、作業途中で誤って混入したゴミなどや、各部品に付着していて、組み立て後、脱落したくず等を静電気の作用で効率よく粘着材に固着させることができ、光モジュールの特性を低下させることのない信頼性の高い光モジュールを提供することができる。   As described above, according to the present invention, dust or the like mistakenly mixed in the middle of work or attached to each component, and after assembly, the scraps dropped off can be efficiently fixed to the adhesive by the action of static electricity. Therefore, it is possible to provide a highly reliable optical module that does not deteriorate the characteristics of the optical module.

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。さらに、本発明は、実施の形態で説明した技術的事項のいずれかを限定的に除外した内容を含む。あるいは、本発明は、上述した実施の形態から公知技術を限定的に除外した内容を含む。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, the present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same purposes and results). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that achieves the same effect as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment. Furthermore, the present invention includes contents that exclude any of the technical matters described in the embodiments in a limited manner. Or this invention includes the content which excluded the well-known technique limitedly from embodiment mentioned above.

本発明の実施の形態に係る光モジュールを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical module which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

２…基板 ４…配線 ６…光学チップ ８…光学的部分 １０…電極 １２…レンズユニット １４…レンズ １６…レンズホルダ １８…凹部 ２０…空間内 ２２…第１の開口部 ２４…第２の開口部 ２６…第１のねじ ２８…第２のねじ ３０…帯電フィルム ３２…ゴミ ３４…粘着材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Board | substrate 4 ... Wiring 6 ... Optical chip 8 ... Optical part 10 ... Electrode 12 ... Lens unit 14 ... Lens 16 ... Lens holder 18 ... Recessed part 20 ... In the space 22 ... 1st opening part 24 ... 2nd opening part 26 ... First screw 28 ... Second screw 30 ... Charged film 32 ... Dust 34 ... Adhesive

Claims (3)

配線が設けられた基板と、
前記基板に前記配線と電気的に接続されるように設けられた、光学的部分を有する光学チップと、
前記光学的部分の上方に配置されたレンズユニットと、
前記レンズユニットを保持するレンズホルダであって、凹部を有し、前記凹部の内側及び前記基板によって区画された空間内に前記光学チップが配置されるように前記基板上に設けられたレンズホルダと、
前記空間内に設けられた、静電気を帯びた帯電フィルムと、
前記帯電フィルム上に、前記空間内に露出するように設けられた粘着材と、
を有する光モジュール。 A substrate provided with wiring;
An optical chip having an optical part provided to be electrically connected to the wiring on the substrate;
A lens unit disposed above the optical portion;
A lens holder for holding the lens unit, the lens holder having a recess, and provided on the substrate so that the optical chip is disposed inside the recess and in a space defined by the substrate; ,
A statically charged film provided in the space;
On the charging film, an adhesive material provided to be exposed in the space;
An optical module. 請求項１記載の光モジュールにおいて、
前記帯電フィルム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ることを特徴とする光モジュール。 The optical module according to claim 1,
An optical module, wherein the charging film allows visible light to pass but does not allow light in an infrared region to pass. 請求項１記載の光モジュールにおいて、
前記粘着剤はアクリル系粘着剤からなることを特徴とする光モジュール。 The optical module according to claim 1,
The optical module is characterized in that the adhesive is made of an acrylic adhesive.
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