JP2008182051A - Optical device, optical device apparatus, camera module and method for manufacturing the optical device apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光を発光または受光する光学デバイスと、光学デバイスを搭載した光学デバイス装置、カメラモジュールおよび光学デバイス装置の製造方法に関する。 The present invention relates to an optical device that emits or receives light, an optical device device that includes the optical device, a camera module, and a method for manufacturing the optical device device.
近年、電子機器の小型化、薄型化、軽量化および高機能化に伴い、半導体装置の実装の主流は、従来のパッケージタイプの実装からベアチップあるいはCSP構成で回路基板等へ実装するフリップチップ実装へと移りつつある。半導体撮像装置においても、このような実装の取り組みが検討されている。 In recent years, as electronic devices have become smaller, thinner, lighter, and more functional, semiconductor devices are mainly mounted from conventional package-type mounting to flip-chip mounting that is mounted on a circuit board or the like in a bare chip or CSP configuration. It is moving. Such mounting approaches are also being considered for semiconductor imaging devices.
半導体撮像装置では、撮像素子上面に透明なカバーガラスを設けることが一般的であるが、上記のような流れのなかでカバーガラスも同様に小型化が検討されており、撮像素子の平面寸法に近づいたものが検討されてきている。 In a semiconductor imaging device, it is common to provide a transparent cover glass on the upper surface of the image sensor. However, in the above flow, the cover glass is also being considered to be downsized. Things that are approaching are being considered.
その中で、カバーガラス側面から入射する光が原因のノイズ光の影響が顕在化してきたため、その対策方法が様々検討されている。
例えば、最も簡単な方法は、カバーガラス自体を、その側面が原因のノイズ光が発生していても撮像素子に到達しない十分な平面寸法をもった大きさにすることである。
Among them, since the influence of noise light caused by light incident from the side surface of the cover glass has become obvious, various countermeasures have been studied.
For example, the simplest method is to make the cover glass itself have a sufficient plane dimension that does not reach the image sensor even if noise light is generated due to the side surface.
この一例を、図13に示す。図13は従来の光学デバイスの構造を示す図であり、図13(a)は光学デバイスの平面図、図13(b)は図13(a)で示すXIIIa−XIIIa断面図である。 An example of this is shown in FIG. 13A and 13B are diagrams showing the structure of a conventional optical device. FIG. 13A is a plan view of the optical device, and FIG. 13B is a cross-sectional view taken along line XIIIa-XIIIa shown in FIG.
概略でいうと、この光学デバイス101は、光学素子10、透明樹脂接着剤24、透明部材110を有している。前記光学デバイス101は幾つかの領域に分かれている。半導体基板12上に、光検知領域14、周辺回路領域16、電極領域18を有する。更に前記電極領域18上には、電極端子20を有する。
Generally speaking, the
この従来例では、透明部材110の側面から入射する光が原因で発生するノイズ光を、光検知領域14に到達しないように、透明部材110の光検知領域14から最も近い透明樹脂接着剤24の側面までの距離を一定以上にし、半導体基板の光学素子10の形成面に平行な方向の寸法である平面寸法を決めている。光学素子10の上面に到達するノイズ光は、例えば、第1の入射光26が透明部材110の側面に入射し、側面で屈折するものである。またもう一つの例は、第2の入射光36が透明部材110の上面に入射し、屈折後に透明部材110の側面で反射するものである。
In this conventional example, noise light generated due to light incident from the side surface of the
また、別の方法として、カバーガラス側面での反射光を低減する別の構成も提案されている。この構成では、半導体基板の上に設けられた固体撮像素子をスペーサーで取り囲み、その上をカバーガラスで封止した形態を有している。その上で、カバーガラスの側端面とスペーサーの内壁面には反射防止膜がそれぞれ形成されている(例えば、特許文献1参照)。
上記の第1の従来例では、前記ノイズ光を光検知領域14に到達させないためには、透明部材110を大きくする必要がある。更に、ワイヤボンディングのためには電極端子20の位置は透明部材110の側面からの距離を確保する必要があり、これに伴って半導体基板12の平面寸法も大きくする必要がある。
In the first conventional example, it is necessary to enlarge the
このため小型化という要望に対しては効果的な方法ではない。
また、上記第2の従来例では、カバーガラスの側面からの入射光が原因のノイズ光に対しての低減効果はなく、逆に増大させることになる。一般的なガラスの表面での反射率は4%前後であり、反射防止膜が形成されていない構成の場合、カバーガラスの側面でのノイズ光のうち損失は4%前後しかない。反射防止膜がある場合にはこれ以上に損失が少ないことになる。
For this reason, it is not an effective method for the demand for downsizing.
Moreover, in the said 2nd prior art example, there is no reduction effect with respect to the noise light resulting from the incident light from the side surface of a cover glass, and it will increase conversely. The reflectance on the surface of a general glass is around 4%, and in the case where the antireflection film is not formed, the loss of noise light on the side surface of the cover glass is only around 4%. When there is an antireflection film, the loss is less than this.
一方、カバーガラス上面から入射し、側面で反射するものは、反射防止膜が形成されていない構成の場合、上面から入射する際に4%前後損失するが、側面での反射の際にはそのうちの4%前後のみが反射するので、結局96.2%前後が損失することになる。反射防止膜がある場合には、上面での損失が減少する代わりに、側面での反射が減少し、結果的には更に大きな損失となる。 On the other hand, the incident light from the upper surface of the cover glass and the light reflected from the side surface loses about 4% when incident from the upper surface in the case where the antireflection film is not formed. Since only about 4% of the light is reflected, about 96.2% is eventually lost. When there is an antireflection film, instead of reducing the loss on the top surface, the reflection on the side surface is reduced, resulting in a larger loss.
このため、これらの点から重要視するのは、側面からの入射光の方であるといえる。
更に、ノイズ光の到達距離について図14を用いて説明する。図14(a)〜(c)は、カバーガラスへの入射光の光路を示すイメージ図である。図14(a)、(b)では、同図上方から角度αでの、屈折率n0の媒質から、屈折率n1の媒質への入射光の光路のイメージ図であり、図14(c)では、更に具体的な条件での光路のイメージ図である。
For this reason, it can be said that the incident light from the side face is important from these points.
Furthermore, the reach distance of the noise light will be described with reference to FIG. FIGS. 14A to 14C are image diagrams showing an optical path of incident light to the cover glass. 14A and 14B are image diagrams of an optical path of incident light from a medium having a refractive index n0 to a medium having a refractive index n1 at an angle α from the upper side of FIG. Furthermore, it is an image figure of the optical path on a more specific condition.
図14(a)のように、屈折率の異なる媒質間の境界では光は屈折するが、この角度はスネルの法則によって求めることができる。カバーガラス上面からの入射光はこの図と同じイメージで屈折する。 As shown in FIG. 14A, light is refracted at the boundary between media having different refractive indexes, but this angle can be obtained by Snell's law. Incident light from the top surface of the cover glass is refracted in the same image as this figure.
一方、カバーガラス側面からの入射光の屈折も基本的に同様の屈折をするが、媒質の境界面自体が90°回転しているため、図14(b)で考えた方が理解しやすい。スネルの法則は入射面の垂線に対しての定義角である。入射角をカバーガラス上面に対して定義すると、屈折後の角度はγのようになる。 On the other hand, the refraction of incident light from the side surface of the cover glass is basically the same, but the boundary surface of the medium itself is rotated by 90 °, so that it is easier to understand by considering in FIG. Snell's law is the defined angle of the incident surface with respect to the normal. When the incident angle is defined with respect to the upper surface of the cover glass, the angle after refraction becomes γ.
次に図14(c)のケースを考える。カメラモジュールにおける入射光の角度の最大値は一般的には20°程度であるため、20°の入射光を想定し、屈折率1.5のガラスを想定して、カバーガラス側面からの入射光と、カバーガラス上面からの入射光が側面で反射した場合の、ガラス側面からの到達距離を比較してみる。 Next, consider the case of FIG. Since the maximum value of the incident light angle in the camera module is generally about 20 °, the incident light from the side surface of the cover glass is assumed assuming a 20 ° incident light and a glass having a refractive index of 1.5. Compare the reach distance from the glass side surface when the incident light from the upper surface of the cover glass is reflected by the side surface.
カバーガラス側面からの入射光は、スネルの法則で計算して、カバーガラス上面に対する角度定義で考えると、ガラス内では51.2°の角度となる。一方、カバーガラス上面からの入射光は、ガラス内では13.2°の角度となる。 Incident light from the side surface of the cover glass is calculated according to Snell's law and is considered to be an angle definition with respect to the upper surface of the cover glass. On the other hand, the incident light from the upper surface of the cover glass has an angle of 13.2 ° in the glass.
ここで、カバーガラス厚みをT=0.5mmと想定し、ノイズ光が最も遠くに到達するの入射光としてカバーガラス上面端を想定すると、ガラス側面からの到達距離は次のようになる。カバーガラス側面からの入射光の場合L1=0.62mm、カバーガラス上面からの入射光が側面で反射した場合L2=0.12mm。 Here, assuming that the cover glass thickness is T = 0.5 mm and assuming the upper surface end of the cover glass as the incident light from which the noise light reaches the farthest, the reach distance from the glass side surface is as follows. In the case of incident light from the side surface of the cover glass, L1 = 0.62 mm, and when incident light from the upper surface of the cover glass is reflected by the side surface, L2 = 0.12 mm.
上記のことからわかるように、ノイズ光として優先してケアする必要があるのは、カバーガラス側面からの入射光が原因のノイズ光である。つまり、第2の従来例ではノイズ光の主成分となるこのカバーガラス側面からの入射光が原因のノイズ光への対策がなく、ノイズ光対策としては不十分である。 As can be seen from the above, it is noise light caused by incident light from the side surface of the cover glass that needs to be preferentially treated as noise light. That is, in the second conventional example, there is no countermeasure against the noise light caused by the incident light from the side surface of the cover glass which is the main component of the noise light, which is insufficient as a countermeasure against the noise light.
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、小型、かつ光学的ノイズが抑制された半導体撮像装置などの光学デバイスおよびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an optical device such as a semiconductor imaging device that is small in size and suppresses optical noise, and a method for manufacturing the same.
前記の目的を達成するために、請求項1記載の光学デバイスは、少なくとも入射光を検知し光を出射する領域を具備可能な検知領域および外部回路に接続するための電極端子が形成される電極領域とを有する光学素子と、少なくとも前記検知領域の回路形成面上に配置される少なくとも前記検知領域よりも平面寸法の大きい透明部材と、前記光学素子と前記透明部材とを接着固定する透明な接着剤とを備え、前記透明部材の側面の上端から下端までの全面を前記入射光の最大入射角より大きいテーパ角の逆テーパ面状に形成することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the optical device according to
請求項2記載の光学デバイスは、少なくとも入射光を検知し光を出射する領域を具備可能な検知領域および外部回路に接続するための電極端子が形成される電極領域とを有する光学素子と、少なくとも前記検知領域の回路形成面上に配置される少なくとも前記検知領域よりも平面寸法の大きい第1の透明部材と、前記光学素子と前記第1の透明部材とを接着固定する透明な第1の接着剤と、前記第1の透明部材上に配置される第2の透明部材と、前記第1の透明部材と前記第2の透明部材とを接着固定する透明な第2の接着剤とを備え、前記第2の透明部材側面の上端から下端までの全面を前記入射光の最大入射角より大きいテーパ角の逆テーパ面状に形成することを特徴とする。
The optical device according to
請求項3記載の光学デバイスは、請求項2記載の光学デバイスにおいて、前記第1の透明部材の側面がテーパ面状に形成されることを特徴とする。
請求項4記載の光学デバイスは、少なくとも入射光を検知し光を出射する領域を具備可能な検知領域および外部回路に接続するための電極端子が形成される電極領域とを有する光学素子と、少なくとも前記検知領域の回路形成面上に配置される少なくとも前記検知領域よりも平面寸法の大きい透明部材と、前記光学素子と前記透明部材とを接着固定する透明な接着剤とを備え、前記透明部材の側面に少なくとも上端から内部へ前記入射光の最大入射角より大きい傾斜角度の傾斜面を持つV溝が形成されることを特徴とする。
An optical device according to a third aspect is the optical device according to the second aspect, wherein a side surface of the first transparent member is formed in a tapered shape.
The optical device according to claim 4 includes an optical element having at least a detection region capable of detecting a light incident and emitting a light and an electrode region on which an electrode terminal for connection to an external circuit is formed, and at least A transparent member having a plane dimension larger than at least the detection region and disposed on the circuit forming surface of the detection region; and a transparent adhesive for bonding and fixing the optical element and the transparent member. A V-groove having an inclined surface having an inclination angle larger than the maximum incident angle of the incident light is formed on the side surface from at least the upper end to the inside.
請求項5記載の光学デバイスは、請求項1〜4のいずれかに記載の光学デバイスにおいて、前記電極領域は前記検知領域の周囲に形成されており、前記透明部材は少なくとも前記検知領域の上に配置されることを特徴とする。
The optical device according to
請求項6記載の光学デバイスは、請求項1〜4のいずれかに記載の光学デバイスにおいて、前記光学素子は、前記検知領域上に設けられた複数のマイクロレンズをさらに有しており、前記接着剤は、前記複数のマイクロレンズと異なる屈折率を有することを特徴とする。
The optical device according to
請求項7記載の光学デバイスは、請求項1〜4のいずれかに記載の光学デバイスにおいて、前記透明部材は、光学用ガラス、石英、水晶または光学用透明樹脂のうちいずれか1つの材料で構成されることを特徴とする。
The optical device according to claim 7 is the optical device according to any one of
請求項8記載の光学デバイスは、請求項1〜4のいずれかに記載の光学デバイスにおいて、前記透明部材の側面に反射防止膜が形成されることを特徴とする。
請求項9記載の光学デバイスは、請求項1〜4のいずれかに記載の光学デバイスにおいて、前記光学素子は、受光素子あるいは受光素子および発光素子の両方を含むことを特徴とする。
An optical device according to an eighth aspect is the optical device according to any one of the first to fourth aspects, wherein an antireflection film is formed on a side surface of the transparent member.
An optical device according to a ninth aspect is the optical device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the optical element includes a light receiving element or both a light receiving element and a light emitting element.
請求項10記載の光学デバイス装置は、基板と、前記基板上に搭載される請求項1〜9のうちいずれか1つに記載の光学デバイスと、前記光学デバイスを囲むように前記基板上に設けられる枠体と、前記光学デバイスの前記電極端子と電気的に接続する外部端子と、前記光学デバイスを少なくとも前記透明部材上を開口して封止する封止樹脂とを備えることを特徴とする。
The optical device device according to
請求項11記載のカメラモジュールは、請求項10に記載の光学デバイス装置を備えることを特徴とする。
請求項12記載の光学デバイス装置の製造方法は、少なくとも入射光を検知し光を出射する領域を具備可能な検知領域および外部回路に接続するための電極端子が形成される電極領域とを有する光学素子と、少なくとも前記検知領域の回路形成面上に配置される少なくとも前記検知領域よりも平面寸法の大きい第1の透明部材と、前記光学素子と前記第1の透明部材とを接着固定する透明な第1の接着剤とを備える光学デバイスを基板に搭載する工程と、前記光学デバイスの前記電極端子と前記基板に備えられた外部端子を電気的に接続する工程と、側面の上端から下端までの全面を前記入射光の最大入射角より大きいテーパ角の逆テーパ面状に形成された第2の透明部材を前記第1の透明部材の上に接着する工程と、前記光学デバイスを少なくとも前記第2の透明部材上を開口して樹脂封止する工程とを備え、前記光学デバイスの前記電極端子と前記基板に備えられた外部端子を電気的に接続した後で、前記第2の透明部材を接着することを特徴とする。
A camera module according to an eleventh aspect includes the optical device device according to the tenth aspect.
13. The optical device device manufacturing method according to
以上により、光学的ノイズを抑制できると共に、小型化を実現できる。 As described above, optical noise can be suppressed and downsizing can be realized.
本発明の光学デバイスは、光学素子の主面上部に配置される透明部材側面の少なくとも上端部分を最大入射角より大きい角度の逆テーパ面状に形成することで、透明部材側面からの光の受光素子への入射を防ぐことができるため、透明部材側面が原因での光学的ノイズを抑制できると共に、小型化を実現できる。 The optical device of the present invention is configured to receive light from the side surface of the transparent member by forming at least the upper end portion of the side surface of the transparent member arranged at the upper part of the main surface of the optical element in a reverse tapered surface shape having an angle larger than the maximum incident angle. Since the incident on the element can be prevented, optical noise due to the side surface of the transparent member can be suppressed and downsizing can be realized.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、これらの図において、それぞれの厚みや長さ等は図面の作成上から実際の形状とは異なる。また、光学素子上の電極端子も図示しやすい個数としている。さらに、同じ要素については同じ符号を付しており、説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In these drawings, the thickness, length, etc. of each are different from the actual shape from the creation of the drawings. The number of electrode terminals on the optical element is also easy to show. Further, the same elements are denoted by the same reference numerals, and description thereof may be omitted.
(第1の実施形態)
図1は第1の実施形態における光学デバイスの構造を示す図であり、図1(a)は第1の実施形態に係る光学デバイスを示す平面図、図1(b)は図1(a)のIa−Ia線における断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing the structure of an optical device according to the first embodiment. FIG. 1A is a plan view showing the optical device according to the first embodiment, and FIG. It is sectional drawing in the Ia-Ia line.
図1に示すように、本実施形態の光学デバイス1は、半導体基板12、光検知領域14、周辺回路領域16および電極端子20を含む電極領域18を有する光学素子10と、透明部材22と、光学素子10と透明部材22とを接着固定する透明樹脂接着剤24とを備えている。ここで、光学素子10としては、受光素子および発光素子の一方またはその両方が光学デバイス1内に設けられる。受光素子は、例えばCMOSセンサーやCCDセンサーなどのイメージセンサーであり、発光素子は、例えばレーザーや発光ダイオードなどである。光学素子10が受光素子である場合、光検知領域14は撮像領域のことを指す。入射光26としては、使用されるレンズ系(図示せず)での最大入射角をもつ入射光を想定している。
As shown in FIG. 1, the
光検知領域14は半導体基板12の中央部に形成されており、マトリクス状に配置された複数の光電変換素子(図示せず)と、各光電変換素子の上に設けられたカラーフィルタおよびマイクロレンズを有している。
The
周辺回路領域16は、半導体基板12のうち光検知領域14を囲む領域に形成されており、光電変換素子から出力された電気信号を処理する回路を有している。
そして、半導体基板12の最外周領域には、複数の電極端子20を備えた電極領域18が形成されている。電極端子20は外部機器との接続に用いられる。なお、半導体基板12としては、通常シリコン単結晶からなるシリコン基板が用いられるが、その他の半導体基板が用いられていてもよい。
The
An
透明部材22は側面の上端から下端までの全面が逆テーパ面状に形成されており、テーパ角は入射光26よりも大きな角度となっている。例えば、使用されるレンズ系での最大の入射角が15°であれば、テーパ角は20°程度にすることが望ましい。また、この透明部材22の底面は少なくとも光検知領域14よりも面積が大きな形状(以下、大きな平面形状と表現する)を有しており、透明部材22の底面が光学素子10の面上に透明樹脂接着剤24により接着固定される。透明部材22の厚みは、例えば200μm以上で500μm以下であり、350μm程度にすることが好ましい。
The entire surface of the
この透明部材22のうち少なくとも光検知領域14の上方に配置された部分の上面および下面は互いに平行且つ平坦であり、光学的平面を形成している。
なお、透明部材22の構成材料としては、例えば光学用ガラス、石英、水晶または光学用透明樹脂などが用いられる。光学用透明樹脂としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、含フッ素ポリマー、フッ素化ポリイミド等、一般的に光学用に用いられている樹脂材料であれば使用可能である。
An upper surface and a lower surface of at least a portion of the
As a constituent material of the
透明樹脂接着剤24は、光学素子10の、特に光検知領域14と透明部材22とを接着固定するもので、光学的に透明な材料で構成されることが要求される。また、その屈折率は、光検知領域14に形成されているマイクロレンズとは異なることが必要とされ、特にマイクロレンズより低ければ集光効果を期待できるので望ましい。なお、光学素子10が発光素子を有している場合、光検知領域14は発光領域となる。
The transparent resin adhesive 24 is for bonding and fixing the
このような構成とすることにより、テーパ角が入射角より大きいために透明部材側面から入射する光がなくなるため、透明部材22の側面からの入射光が原因のノイズ光を抑制できる。
With such a configuration, since the taper angle is larger than the incident angle, there is no light incident from the side surface of the transparent member, so that noise light caused by the incident light from the side surface of the
また、これによって光学デバイスの小型化が可能となるが、図2を元に以下に説明する。図2(a)〜(c)は第1の実施形態における光学デバイスの小型化効果を説明するためのイメージ図であり、図2(a)〜(c)には全てワイヤボンディングをしているときのキャピラリ28の先端を記載した。図2(a)は本発明の第1の実施形態に係る光学デバイスである。また、図2(b)は、平面寸法は(a)と同じだが側面に逆テーパが形成されていない透明部材22を搭載した光学デバイスの側面図である。図2(c)は、側面に逆テーパが形成されていない透明部材22の側面から入射したノイズ光が光検知領域14に到達しないように平面寸法を大きくした、側面に逆テーパを形成していない透明部材22を搭載した光学デバイスの側面図である。
Further, this makes it possible to reduce the size of the optical device, which will be described below with reference to FIG. FIGS. 2A to 2C are image diagrams for explaining the miniaturization effect of the optical device according to the first embodiment. FIGS. 2A to 2C are all wire-bonded. The tip of the capillary 28 was described. FIG. 2A shows an optical device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2B is a side view of the optical device on which the
まず、図2(a)では、透明部材22は、その上面から入射するノイズではない正常な入射光が光検知領域14に到達するように、平面寸法を設定している。このため図2(a)において、光検知領域14の端に到達する最大の入射角度での第1の入射光36も、透明部材22の上面から入射し、光検知領域14の端に到達している。次に、最大入射角度での第2の入射光26は、透明部材22側面に形成された逆テーパの角度よりも小さいため、透明部材22の側面に到達することはない。
First, in FIG. 2A, the
また、ワイヤボンディング時にも、電極端子20上にキャピラリ28が透明部材22に接触しない位置に電極端子20は配置されている。更に、半導体基板の設計ルールに従って、電極端子20と半導体基板12の端面との距離における最小値は制限されるが、この図2(a)ではその最小値に設定されているものとする。ここで、透明部材22端から電極端子20までの距離をA、電極端子20と半導体基板12端面との距離をBとする。
In addition, the
続いて、図2(b)では、前記図2(a)と平面寸法が同じであり、かつ側面には逆テーパは形成されていない透明部材22を配置している。この場合には半導体基板12の平面寸法も図2(a)と同じになっている。この場合にも図2(b)において、光検知領域14の端に到達する最大の入射角度での第1の入射光36も、透明部材22の上面から入射し、光検知領域14の端に到達している。しかし、次に最大入射角度での第2の入射光26は、透明部材22側面の角度よりも大きいため、透明部材22の側面に到達し入射、屈折後に光検知領域14に到達している。つまり、透明部材22の側面が原因のノイズ光が光検知領域14に到達してしまう。
Subsequently, in FIG. 2B, a
このため図2(c)では、前記透明部材22の側面からの入射光が、光検知領域14の外側に到達するように、透明部材22の平面寸法を設定している。このため、最大入射角度での第2の入射光26は、光検知領域14に到達することはない。また、光検知領域14の端に到達する最大の入射角度での第1の入射光36は、透明部材22の上面から入射し、光検知領域14の端に到達している。この場合には、透明部材22の平面寸法が大きくなっているため、透明部材22の平面寸法にAとBを加えた平面基板12の平面寸法も、図2(a)の場合と比較して大きくなっている。
For this reason, in FIG. 2C, the planar dimension of the
つまり本発明の第1の実施形態に係る光学デバイスでは、透明部材22の側面を逆テーパ状に形成することによって、半導体基板12の平面寸法を小さくすることを可能としていることがわかる。
That is, in the optical device according to the first embodiment of the present invention, it can be seen that the planar dimension of the
(第2の実施形態)
図3は第2の実施形態における光学デバイスの構造を示す図であり、図3(a)は第2の実施形態に係る光学デバイスを示す平面図、図3(b)は図3(a)のIIIa−IIIa線における断面図である。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a diagram showing the structure of the optical device according to the second embodiment, FIG. 3A is a plan view showing the optical device according to the second embodiment, and FIG. 3B is FIG. 3A. It is sectional drawing in the IIIa-IIIa line | wire.
図3に示すように、本実施形態の光学デバイス2は、半導体基板12、光検知領域14、周辺回路領域16および電極端子20を含む電極領域18を有する光学素子10と、第1の透明部材30と、光学素子10と第1の透明部材30とを接着固定する第1の透明樹脂接着剤24と、第2の透明部材32と、第1の透明部材30と第2の透明部材32とを接着固定する第2の透明樹脂接着剤34を備えている。ここで、光学素子10としては、受光素子および発光素子の一方またはその両方が光学デバイス2内に設けられる。受光素子は、例えばCMOSセンサーやCCDセンサーなどのイメージセンサーであり、発光素子は、例えばレーザーや発光ダイオードなどである。光学素子10が受光素子である場合、光検知領域14は撮像領域のことを指す。入射光26としては、使用されるレンズ系(図示せず)での最大入射角をもつ入射光を想定している。
As shown in FIG. 3, the
光検知領域14は半導体基板12の中央部に形成されており、マトリクス状に配置された複数の光電変換素子(図示せず)と、各光電変換素子の上に設けられたカラーフィルタおよびマイクロレンズを有している。
The
周辺回路領域16は、半導体基板12のうち光検知領域14を囲む領域に形成されており、光電変換素子から出力された電気信号を処理する回路を有している。
そして、半導体基板12の最外周領域には、複数の電極端子20を備えた電極領域18が形成されている。電極端子20は外部機器との接続に用いられる。なお、半導体基板12としては、通常シリコン単結晶からなるシリコン基板が用いられるが、その他の半導体基板が用いられていてもよい。
The
An
第1の透明部材30は側面がテーパ面状に形成されているのが好ましいが、テーパ面が形成されていなくても構わない。また、この第1の透明部材30の底面は少なくとも光検知領域14よりも大きな平面形状を有しており、第1の透明部材30の底面が光学素子10の面上に透明樹脂接着剤24により接着固定される。
The first
第2の透明部材32は側面の上端から下端までの全面が逆テーパ面状に形成されており、テーパ角は入射光26よりも大きな角度となっている。例えば、使用されるレンズ系での最大の入射角が15°であれば、テーパ角は20°程度にすることが望ましい。また、この第2の透明部材32の底面は少なくとも光検知領域14よりも大きな平面形状を有しており、第2の透明部材32の底面が第1の透明部材30の面上に透明樹脂接着剤34により接着固定される。第2の透明部材32の厚みは、例えば200μm以上で500μm以下であり、350μm程度にすることが好ましい。
The entire surface from the upper end to the lower end of the side surface of the second
これら第1の透明部材30および第2の透明部材32のうち少なくとも光検知領域14の上方に配置された部分の上面および下面は互いに平行且つ平坦であり、光学的平面を形成している。
Of the first
なお、第1の透明部材30および第2の透明部材32の構成材料としては、例えば光学用ガラス、石英、水晶または光学用透明樹脂などが用いられる。光学用透明樹脂としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、含フッ素ポリマー、フッ素化ポリイミド等、一般的に光学用に用いられている樹脂材料であれば使用可能である。
In addition, as a constituent material of the 1st
第1の透明樹脂接着剤24は、光学素子10の、特に光検知領域14と第1の透明部材30とを接着固定するもので、光学的に透明な材料で構成されることが要求される。また、その屈折率は、光検知領域14に形成されているマイクロレンズとは異なることが必要とされ、特にマイクロレンズより低ければ集光効果を期待できるので望ましい。第2の透明樹脂接着剤34についても、光学的に透明な材料で構成されることが要求される。なお、光学素子10が発光素子を有している場合、光検知領域14は発光領域となる。
The first transparent resin adhesive 24 is used to bond and fix the
このような構成とすることにより、第1の実施形態と同様に、第2の透明部材32の側面からの入射光が原因のノイズ光を抑制できる。実際の使用の際には、透明部材30の側面を遮蔽して、透明部材30の側面からの入射光の進入を防ぐ必要がある。また、合わせて光学デバイス2の平面寸法を縮小することができるのだが、図4を元に以下に説明する。
By adopting such a configuration, noise light caused by incident light from the side surface of the second
図4(a)、(b)は第2の実施形態における光学デバイスの小型化効果を説明するためのイメージ図である。図4(a)、(b)は全てワイヤボンディングをしているときのキャピラリ28の先端を記載した光学デバイスの側面図である。図4(a)は本発明の第2の実施形態に係る光学デバイスである。また、図4(b)は本発明の第1の実施形態に係る光学デバイスである。通常、半導体基板の設計ルールに従って、電極端子20と半導体基板12の端面の距離における最小値は制限されるが、この図4(a)、(b)ではその最小値に設定されているものとする。ここで、光検知領域14端から電極端子20までの距離をC、電極端子20と半導体基板12端面との距離をBとする。
4A and 4B are image diagrams for explaining the miniaturization effect of the optical device according to the second embodiment. 4 (a) and 4 (b) are side views of the optical device in which the tip of the capillary 28 is described when wire bonding is performed. FIG. 4A shows an optical device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4B shows an optical device according to the first embodiment of the present invention. Normally, the minimum value in the distance between the
まず、図4(a)では、第1の透明部材30の側面はテーパ面状に形成されているため、上方ほど太くなっているキャピラリ28に接触しにくい形状となっている。このためワイヤボンディング後に第2の透明部材32を接着する製造工程を採用することによって、ワイヤボンディングを光検知領域14に近づけることが可能になる。つまり、電極端子20を、光検知領域14に近づけることが可能になる。
First, in FIG. 4A, since the side surface of the first
次に、図4(b)では、透明部材22の側面は逆テーパ面状に形成されているため、ワイヤボンディング時には、平面寸法が最も大きくなっている上面端において、上方ほど太くなっているキャピラリ28に近づくことになる。このため、電極端子20の位置は透明部材22の平面寸法によって制限される。
Next, in FIG. 4B, since the side surface of the
以上のことから、図4(a)に示す本発明の第2の実施形態に係る光学デバイスでは、図4(b)に示す本発明の第1の実施形態に係る光学デバイスと比較して、光検知領域14端から電極端子20までの距離Cを小さくすることができる。これによって光検知領域14に対して、光検知領域14端から電極端子20までの距離Cと、電極端子20と半導体基板12端面との距離Bを加えた、平面基板12の平面寸法についても、本発明の第2の実施形態に係る光学デバイスでは、小さくすることが可能となっている。
From the above, in the optical device according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 4A, compared with the optical device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. The distance C from the end of the
(第3の実施形態)
図5は第3の実施形態における光学デバイスの構造を示す図であり、図5(a)は第3の実施形態に係る光学デバイスを示す平面図、図5(b)は図5(a)のVa−Va線における断面図である。
(Third embodiment)
FIG. 5 is a view showing the structure of the optical device according to the third embodiment. FIG. 5A is a plan view showing the optical device according to the third embodiment, and FIG. It is sectional drawing in the Va-Va line | wire.
図5に示すように、本実施形態の光学デバイス3は、半導体基板12、光検知領域14、周辺回路領域16および電極端子20を含む電極領域18を有する光学素子10と、透明部材38と、光学素子10と透明部材38とを接着固定する透明樹脂接着剤24とを備えている。ここで、光学素子10としては、受光素子および発光素子の一方またはその両方が光学デバイス3内に設けられる。受光素子は、例えばCMOSセンサーやCCDセンサーなどのイメージセンサーであり、発光素子は、例えばレーザーや発光ダイオードなどである。光学素子10が受光素子である場合、光検知領域14は撮像領域のことを指す。入射光26としては、使用されるレンズ系(図示せず)での最大入射角をもつ入射光を想定している。
As shown in FIG. 5, the
光検知領域14は半導体基板12の中央部に形成されており、マトリクス状に配置された複数の光電変換素子(図示せず)と、各光電変換素子の上に設けられたカラーフィルタおよびマイクロレンズを有している。
The
周辺回路領域16は、半導体基板12のうち光検知領域14を囲む領域に形成されており、光電変換素子から出力された電気信号を処理する回路を有している。
そして、半導体基板12の最外周領域には、複数の電極端子20を備えた電極領域18が形成されている。電極端子20は外部機器との接続に用いられる。なお、半導体基板12としては、通常シリコン単結晶からなるシリコン基板が用いられるが、その他の半導体基板が用いられていてもよい。
The
An
透明部材38は側面に少なくとも上端から内部への傾斜面を持つV溝40が形成されており、V溝上側面42の傾き角は入射光26よりも大きな角度となっている。例えば、使用されるレンズ系での最大の入射角が15°であれば、テーパ角は20°程度にすることが望ましい。実際の使用の際には、V溝下側面を遮蔽して、透明部材38の側面からの入射光の進入を防ぐ必要がある。また、この透明部材38の底面は少なくとも光検知領域14よりも大きな平面形状を有しており、透明部材38の底面が光学素子10の面上に透明樹脂接着剤24により接着固定される。透明部材38の厚みは、例えば200μm以上で500μm以下であり、350μm程度にすることが好ましい。
The
この透明部材38のうち少なくとも光検知領域14の上方に配置された部分の上面および下面は互いに平行且つ平坦であり、光学的平面を形成している。
なお、透明部材38の構成材料としては、例えば光学用ガラス、石英、水晶または光学用透明樹脂などが用いられる。光学用透明樹脂としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、含フッ素ポリマー、フッ素化ポリイミド等、一般的に光学用に用いられている樹脂材料であれば使用可能である。
The upper surface and the lower surface of at least a portion of the
As a constituent material of the
透明樹脂接着剤24は、光学素子10の、特に光検知領域14と透明部材38とを接着固定するもので、光学的に透明な材料で構成されることが要求される。また、その屈折率は、光検知領域14に形成されているマイクロレンズとは異なることが必要とされ、特にマイクロレンズより低ければ集光効果を期待できるので望ましい。なお、光学素子10が発光素子を有している場合、光検知領域14は発光領域となる。
The transparent resin adhesive 24 is for bonding and fixing the
このような構成とすることにより、第2の実施形態と同様に、透明部材38の側面のV溝上側面42からの入射光が原因のノイズ光を抑制できる。
また、これによって光学デバイスの小型化が可能となるが、図6を元に以下に説明する。図6は第3の実施形態における光学デバイスの小型化効果を説明するためのイメージ図であり、全てワイヤボンディングをしているときのキャピラリ28の先端を記載した光学デバイスの側面図である。図6(a)は本発明の第3の実施形態に係る光学デバイスである。また図6(b)は、側面にV溝が形成されていない透明部材38の側面から入射したノイズ光が光検知領域14に到達しないように平面寸法を大きくした、側面にV溝を形成していない透明部材38を搭載した光学デバイスの側面図である。
By adopting such a configuration, similarly to the second embodiment, noise light caused by incident light from the V-groove
Further, this makes it possible to reduce the size of the optical device, which will be described below with reference to FIG. FIG. 6 is an image diagram for explaining the miniaturization effect of the optical device according to the third embodiment, and is a side view of the optical device in which the tip of the capillary 28 is described when wire bonding is performed. FIG. 6A shows an optical device according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 6B, the planar dimension is increased so that noise light incident from the side surface of the
まず、図6(a)では、透明部材38は、その上面から入射するノイズではない正常な入射光が光検知領域14に到達するように、平面寸法を設定している。このため、図6(a)において、光検知領域14の端に到達する最大の入射角度での第1の入射光36も、透明部材22の上面から入射し、光検知領域14の端に到達している。次に、最大入射角度での第2の入射光26は、透明部材38側面に形成されたV溝40のV溝上側面42の傾き角よりも小さいため、透明部材38の側面のV溝上側面42に到達することはない。また、ワイヤボンディング時にも、キャピラリ28が透明部材38に接触しない位置に、電極端子20は配置されている。更に半導体基板の設計ルールに従って、電極端子20と半導体基板12の端面の距離の最小値は制限されるが、この図6(a)ではその最小値に設定されているものとする。ここで、透明部材38端から電極端子20までの距離をA、電極端子20と半導体基板12端面との距離をBとする。
First, in FIG. 6A, the
図6(b)では、前記透明部材38の側面からの入射光が、光検知領域14の外側に到達するように、透明部材38の平面寸法を設定している。このため、最大入射角度での第2の入射光26は、光検知領域14に到達することはない。また、光検知領域14の端に到達する最大の入射角度での第1の入射光30も、透明部材38の上面から入射し、光検知領域14の端に到達している。この場合には、透明部材38の平面寸法が大きくなっているため、透明部材38の平面寸法にAとBを加えた平面基板12の平面寸法も、図6(a)の場合と比較して大きくなっている。
In FIG. 6B, the planar dimension of the
つまり、本発明の第3の実施形態に係る光学デバイスでは、透明部材38の側面にV溝を形成することによって、半導体基板12の平面寸法を小さくすることを可能としていることがわかる。
That is, it can be seen that in the optical device according to the third embodiment of the present invention, the planar dimension of the
(第4の実施形態)
本発明の第4の実施形態として、第1の実施形態とその変形例に係る光学デバイスを用いた光学デバイス装置とその製造方法を説明する。
(Fourth embodiment)
As a fourth embodiment of the present invention, an optical device apparatus using the optical device according to the first embodiment and its modification and a manufacturing method thereof will be described.
図7は第4の実施形態における光学デバイス装置を示す断面図である。
同図に示すように、本実施形態の光学デバイス装置5は、基板54と、接着剤52を用いて基板54上に搭載され、第1の実施形態で説明した電極端子20を有する光学デバイス1と、基板54上に設けられ、光学デバイス1を囲む枠体58と、光学デバイス1の外表面(ここでは底面)に露出し、例えば金属細線60によって電極端子20に接続される外部端子56と、光学デバイス1の一部および金属細線60を封止し、枠体58内に充填される封止樹脂62とを備えている。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an optical device device according to the fourth embodiment.
As shown in the figure, the
封止樹脂62は、透明部材22の上面端の位置まで充填されるのが望ましいが、透明部材22上面に樹脂バリなどが発生しないようにするのは技術的に難しく、透明部材22のわずか下側まで封止樹脂62を充填するのが好ましい。このため、本実施形態の光デバイス装置5では、透明部材22の側面上側が露出することになる。しかし、透明部材22は側面が逆テーパ面状に形成されているため、入射光26は透明部材22の側面には入射しない。
The sealing
また、光学デバイス装置5においては、カメラモジュールなどに好ましく用いられる。
−第1の変形例−
図8は第1の変形例における光学デバイス装置を示す断面図である。
The
-First modification-
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an optical device device according to a first modification.
図8に示すように、第1の変形例に係る光学デバイス装置6の光学デバイス2は、第4の実施形態で用いられた光学素子の上に、第4の実施形態とは異なる形状の第1の透明部材30を搭載し、更にその上に第2の透明部材32を第2の透明樹脂接着剤34を介して搭載したもので、光学デバイス2は第2の実施形態と同一であり、その他の部材は第4の実施形態の光学デバイス装置と同一である。
As shown in FIG. 8, the
本変形例の光学デバイス装置6において、封止樹脂62の充填量は、第2の透明部材32の側面まで到達している事が必須である。
以上のような構成の光学デバイス装置6は、第4の実施形態に係る光学デバイスと同様に、光学素子や金属細線上部が封止樹脂で覆われるため、光学素子や金属細線表面を原因とするノイズ光が発生しない。
In the
As in the optical device according to the fourth embodiment, the
また、光学デバイス2を搭載しているので、第2の実施形態で説明した通り、光学デバイスの平面寸法を小さくすることが可能である。このため光学デバイス装置の平面寸法も小さくすることが可能である。
In addition, since the
以下、本第1の変形例に係る光学デバイス装置6の製造方法を図9および図10を用いて説明する。
まず、図9は第1の変形例の光学デバイス装置の製造方法における第1の透明部材の接着固定工程を示す工程断面図である。
Hereinafter, a method for manufacturing the
First, FIG. 9 is a process cross-sectional view illustrating the first transparent member bonding and fixing process in the method of manufacturing the optical device device of the first modification.
まず、図9(a)に示すように、第1の変形例の形態で説明した光学素子10を準備する。
次に、図9(b)に示すように、光学素子10のうち光検知領域14と周辺回路領域16を含む領域の回路形成面上に第1の透明樹脂接着剤24を塗布する。
First, as shown in FIG. 9A, the
Next, as shown in FIG. 9B, the first transparent resin adhesive 24 is applied on the circuit formation surface of the region including the
次いで、図9(c)に示すように、光学素子10の光検知領域14に対して第1の透明部材30を位置合せした後、第1の透明樹脂接着剤24により当該光学素子10上に第1の透明部材30を接着固定する。このとき、第1の透明樹脂接着剤24が紫外線硬化タイプであれば、光学素子10のうち第1の透明部材30が接着された領域のみに紫外線を照射して硬化させる。
Next, as shown in FIG. 9C, after the first
ここで、透明部材の構成材料としては、第1の実施形態で説明したように、ガラス、石英、水晶等の無機材料だけでなく、透明樹脂材料も用いることができる。
またここで、便宜上、図9で完成したものを、光学素子+透明部材11と呼ぶ。
Here, as the constituent material of the transparent member, as described in the first embodiment, not only an inorganic material such as glass, quartz, and quartz, but also a transparent resin material can be used.
Here, for the sake of convenience, what is completed in FIG. 9 is referred to as an optical element +
次に、図10は第1の変形例の光学デバイス装置の製造方法を示す工程断面図であり、本変形例の光学デバイス装置6の製造工程のうち、光学素子+透明部材11を基板54の上に搭載し、ワイヤボンディング後に樹脂封止する工程を示す断面図である。
Next, FIG. 10 is a process cross-sectional view showing the manufacturing method of the optical device device of the first modified example, and in the manufacturing process of the
まず、図10(a)に示すように、基板54を準備し、基板の凹部54Aに、光学素子+透明部材11を搭載するための所定の位置に接着剤52を塗布する。ここでは接着剤を使用したが、粘着シートなどでもよい。
First, as shown in FIG. 10A, a
次に、図10(b)に示すように、光学素子+透明部材11を位置合せした後、接着剤52により基板54上に光学素子+透明部材11を接着固定する。この図では更に、ワイヤボンディングのために電極端子20上に接近したキャピラリ28を記載した。これをみると、ワイヤボンディング時に、キャピラリ28は第1の透明部材30と干渉していないことがわかる。
Next, as shown in FIG. 10B, after aligning the optical element +
次に、図10(c)に示すように、金属細線60によって、光学素子10上に形成された電極端子20と、基板54上に形成された外部電極56を接続する。
続いて、図10(d)に示すように、第1の透明部材30の上面に接着剤52を塗布し、光学素子10に対して第2の透明部材32を位置合せした後、第2の透明樹脂接着剤34により第1の透明部材30上に第2の透明部材32を接着固定する。このとき、第2の透明樹脂接着剤34においても、第1の透明樹脂接着剤と同様に、紫外線硬化タイプであれば、第2の透明部材32が接着された領域のみに紫外線を照射して硬化させる。
Next, as shown in FIG. 10C, the
Subsequently, as shown in FIG. 10D, an adhesive 52 is applied to the upper surface of the first
また、透明部材の構成材料としても、第1の透明樹脂接着剤と同様に、ガラス、石英、水晶等の無機材料だけでなく、透明樹脂材料も用いることができる。
最後に、図10(e)に示すように、基板の枠体58の内部に封止樹脂62を注入し、光学デバイス装置5を得る。
Further, as a constituent material of the transparent member, not only an inorganic material such as glass, quartz, crystal, etc., but also a transparent resin material can be used as in the first transparent resin adhesive.
Finally, as shown in FIG. 10 (e), the sealing
第2の実施形態でも説明したように、本第1の変形例に係る光学デバイス装置6の製造方法において、ワイヤボンディングの後に逆テーパを形成した第2の透明部材を搭載することにより、ワイヤボンディングに用いるキャピラリが第2の透明部材と干渉することを防ぐことができ、光学デバイスの平面寸法を小さくすることが可能であり、このため光学デバイス装置の平面寸法も小さくすることが可能である。
As described in the second embodiment, in the method of manufacturing the
−第2の変形例−
図11は第2の変形例における光学デバイス装置を示す断面図である。
図11に示すように、第2の変形例に係る光学デバイス装置7の光学デバイス3は、第4の実施形態で用いられた光学素子10の上に、第4の実施形態とは異なる形状の透明部材38を搭載したもので、光学デバイス3は第3の実施形態と同一であり、その他の部材は第4の実施形態の光学デバイス装置と同一である。
-Second modification-
FIG. 11 is a cross-sectional view showing an optical device device according to a second modification.
As shown in FIG. 11, the
本変形例の光学デバイス装置7において、封止樹脂62の充填量は、透明部材38のV溝上側面42まで到達している事が必須である。
以上のような構成の光学デバイス装置7は、第4の実施形態に係る光学デバイスと同様に、光学素子や金属細線上部が封止樹脂で覆われるため、光学素子や金属細線表面を原因とするノイズ光が発生しない。
In the optical device device 7 of this modification, it is essential that the filling amount of the sealing
The optical device device 7 configured as described above is caused by the optical element and the surface of the fine metal wire since the upper portion of the optical element and the fine metal wire is covered with the sealing resin, similarly to the optical device according to the fourth embodiment. Noise light is not generated.
また、光学デバイス3を搭載しているので、本発明の第3の実施形態の説明の通り、透明部材38の側面のV溝上側面42からの入射光が原因のノイズ光を抑制できる。更に、透明部材が1枚のみであるため、前記第1の変形例と比較して、光学デバイス装置を薄くすることが可能である。
Further, since the
また、第3の実施形態でも説明したように、本第2の変形例に係る光学デバイス装置7では、光学デバイスの平面寸法を小さくすることが可能であり、このため光学デバイス装置の平面寸法も小さくすることが可能である。 Further, as described in the third embodiment, in the optical device device 7 according to the second modified example, the planar size of the optical device can be reduced, and thus the planar size of the optical device device is also increased. It can be made smaller.
(第5の実施形態)
本発明の第5の実施形態として、第4の実施形態に係る光学デバイス装置を備えたカメラモジュールについて説明する。
(Fifth embodiment)
As a fifth embodiment of the present invention, a camera module including the optical device device according to the fourth embodiment will be described.
図12は第5の実施形態におけるカメラモジュールを示す断面図である。ここで言うカメラモジュールとは、例えばデジタルカメラ、監視カメラ、ビデオカメラ、携帯電話用のカメラなど、種々の装置のことを指す。なお、カメラモジュールに用いられる場合、光学デバイス中の光学素子はイメージセンサーなどの受光素子である。 FIG. 12 is a cross-sectional view showing a camera module according to the fifth embodiment. The camera module here refers to various devices such as a digital camera, a surveillance camera, a video camera, and a camera for a mobile phone. When used in a camera module, the optical element in the optical device is a light receiving element such as an image sensor.
本実施形態のカメラモジュールは、配線基板201と、配線基板201上に搭載された光学デバイス装置5と、配線基板201上であって光学デバイス装置5の周囲に配置された位置決めスペーサー203と、位置決めスペーサー203を挟んで配線基板201の上方に固定され、光検知領域(図1など参照)の上方に筒状の開口部か形成された鏡筒ベース205と、光検知領域の上方に配置され、鏡筒ベース205の開口部の底部に固定されたガラス板207と、鏡筒ベース205の開口部内に設けられたレンズ収納部209と、レンズ収納部209内に固定されたレンズホルダー213と、レンズホルダー213によって支持され、光検知領域の上方に配置されたレンズ211と備えている。配線基板201に設けられた配線は、光学デバイス装置5の外部端子56に接続されている。
The camera module of this embodiment includes a
光学デバイス装置5の平面寸法が小さくなっているため、本実施形態のカメラモジュールの平面寸法小さくなっている。また、光学部材が光学素子の面上に配置されているので光軸のずれが小さくなっており、鮮明な画像を撮影することができる。また、透明部材側面から入射するノイズ光が抑制されるため、スミアやフレアの発生が抑えられた画像を得ることができる。
Since the planar dimension of the
本実施形態においては、搭載する光学デバイス装置として、第4の実施形態の2つの変形事例である、光学デバイス装置6および光学デバイス装置7を搭載してもよい。
In the present embodiment, the
本発明は、光学的ノイズを抑制できると共に、小型化を実現でき、光を発光または受光する光学デバイスと、光学デバイスを搭載した光学デバイス装置、カメラモジュールおよび光学デバイス装置の製造方法等に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can suppress optical noise, achieve downsizing, and is useful for an optical device that emits or receives light, an optical device device that includes the optical device, a camera module, and a method for manufacturing the optical device device. is there.
1、2、3、101 光学デバイス
5、6、7 光学デバイス装置
10 光学素子
11 光学素子+透明部材
12 半導体基板
14 光検知領域
16 周辺回路領域
18 電極領域
20 電極端子
22、30、32、38、110 透明部材
24、34 透明樹脂接着剤
26、36 入射光
28 キャピラリ
40 V溝
42 V溝の上側面
52 接着剤
54A 基板の凹部
54 基板
56 外部端子
58 枠体
60 金属細線
62 封止樹脂
201 配線基板
203 位置決めスペーサー
205 鏡筒ベース
207 ガラス板
209 レンズ収納部
211 レンズ
213 レンズホルダー
1, 2, 3, 101
Claims (12)
少なくとも前記検知領域の回路形成面上に配置される少なくとも前記検知領域よりも平面寸法の大きい透明部材と、
前記光学素子と前記透明部材とを接着固定する透明な接着剤と
を備え、前記透明部材の側面の上端から下端までの全面を前記入射光の最大入射角より大きいテーパ角の逆テーパ面状に形成することを特徴とする光学デバイス。 An optical element having at least a detection region capable of detecting an incident light and emitting a light and an electrode region on which an electrode terminal for connection to an external circuit is formed;
A transparent member having a plane dimension larger than at least the detection region disposed on at least the circuit formation surface of the detection region;
A transparent adhesive for bonding and fixing the optical element and the transparent member, and the entire surface from the upper end to the lower end of the side surface of the transparent member is formed in a reverse tapered surface shape having a taper angle larger than the maximum incident angle of the incident light. An optical device formed.
少なくとも前記検知領域の回路形成面上に配置される少なくとも前記検知領域よりも平面寸法の大きい第1の透明部材と、
前記光学素子と前記第1の透明部材とを接着固定する透明な第1の接着剤と、
前記第1の透明部材上に配置される第2の透明部材と、
前記第1の透明部材と前記第2の透明部材とを接着固定する透明な第2の接着剤と
を備え、前記第2の透明部材側面の上端から下端までの全面を前記入射光の最大入射角より大きいテーパ角の逆テーパ面状に形成することを特徴とする光学デバイス。 An optical element having at least a detection region capable of detecting an incident light and emitting a light and an electrode region on which an electrode terminal for connection to an external circuit is formed;
A first transparent member having a plane dimension larger than at least the detection region disposed on a circuit forming surface of at least the detection region;
A transparent first adhesive that bonds and fixes the optical element and the first transparent member;
A second transparent member disposed on the first transparent member;
A transparent second adhesive for adhering and fixing the first transparent member and the second transparent member, and the maximum incidence of the incident light on the entire surface from the upper end to the lower end of the side surface of the second transparent member An optical device, wherein the optical device is formed in a reverse tapered surface shape having a taper angle larger than the corner.
少なくとも前記検知領域の回路形成面上に配置される少なくとも前記検知領域よりも平面寸法の大きい透明部材と、
前記光学素子と前記透明部材とを接着固定する透明な接着剤とを備え、
前記透明部材の側面に少なくとも上端から内部へ前記入射光の最大入射角より大きい傾斜角度の傾斜面を持つV溝が形成されることを特徴とする光学デバイス。 An optical element having at least a detection region capable of detecting an incident light and emitting a light and an electrode region on which an electrode terminal for connection to an external circuit is formed;
A transparent member having a plane dimension larger than at least the detection region disposed on at least the circuit formation surface of the detection region;
A transparent adhesive that bonds and fixes the optical element and the transparent member;
An optical device, wherein a V-groove having an inclined surface having an inclination angle larger than a maximum incident angle of the incident light is formed at least on the side surface of the transparent member from the upper end to the inside.
前記透明部材は少なくとも前記検知領域の上に配置されることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光学デバイス。 The electrode region is formed around the detection region,
The optical device according to claim 1, wherein the transparent member is disposed at least on the detection region.
前記接着剤は、前記複数のマイクロレンズと異なる屈折率を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光学デバイス。 The optical element further includes a plurality of microlenses provided on the detection region,
The optical device according to claim 1, wherein the adhesive has a refractive index different from that of the plurality of microlenses.
前記基板上に搭載される請求項1〜9のうちいずれか1つに記載の光学デバイスと、
前記光学デバイスを囲むように前記基板上に設けられる枠体と、
前記光学デバイスの前記電極端子と電気的に接続する外部端子と、
前記光学デバイスを少なくとも前記透明部材上を開口して封止する封止樹脂とを備えることを特徴とする光学デバイス装置。 A substrate,
The optical device according to any one of claims 1 to 9, which is mounted on the substrate;
A frame provided on the substrate so as to surround the optical device;
An external terminal electrically connected to the electrode terminal of the optical device;
An optical device apparatus comprising: a sealing resin that opens and seals at least the transparent member on the optical device.
前記光学デバイスの前記電極端子と前記基板に備えられた外部端子を電気的に接続する工程と、
側面の上端から下端までの全面を前記入射光の最大入射角より大きいテーパ角の逆テーパ面状に形成された第2の透明部材を前記第1の透明部材の上に接着する工程と、
前記光学デバイスを少なくとも前記第2の透明部材上を開口して樹脂封止する工程と
を備え、前記光学デバイスの前記電極端子と前記基板に備えられた外部端子を電気的に接続した後で、前記第2の透明部材を接着することを特徴とする光学デバイス装置の製造方法。 An optical element having at least a detection region capable of detecting an incident light and emitting a light and an electrode region on which an electrode terminal for connection to an external circuit is formed, and at least on a circuit formation surface of the detection region An optical device comprising a first transparent member having a planar dimension larger than at least the detection region and a transparent first adhesive that bonds and fixes the optical element and the first transparent member to a substrate. Mounting process,
Electrically connecting the electrode terminal of the optical device and an external terminal provided on the substrate;
Bonding the second transparent member formed on the entire surface from the upper end to the lower end of the side surface in a reverse tapered surface shape having a taper angle larger than the maximum incident angle of the incident light on the first transparent member;
A step of opening the optical device on at least the second transparent member and sealing with resin, and after electrically connecting the electrode terminal of the optical device and the external terminal provided on the substrate, A method for manufacturing an optical device device, comprising bonding the second transparent member.
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