JP2010266665A - ウェハレベルレンズアレイの製造方法、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニット - Google Patents
ウェハレベルレンズアレイの製造方法、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニット Download PDFInfo
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【解決手段】基板部1に配列された複数のレンズ部10が形成されたウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、第1型と第2型で基板部1と複数のレンズ部10とを一体の成形物として成形する工程と、成形物を離型する工程とを有し、成形物を離型する間又はその前に、第1型及び第2型のうち少なくとも一方を冷却する。
【選択図】図7
Description
第1型と第2型で前記基板部と前記複数のレンズ部とを一体の成形物として成形する工程と、
前記成形物を離型する工程とを有し、
前記成形物を離型する間又はその前に、前記第1型及び前記第2型のうち少なくとも一方を、冷却するウェハレベルレンズアレイの製造方法である。
特に基板部と複数のレンズとを一体成形する構成のウェハレベルレンズは、基板部はその厚みが薄く、型に接触する領域の面積が広いため、離型の際に、第1型又は第2型のいずれに付着して離れ難くなる傾向が顕著である。このため、ウェハレベルレンズの製造においては、冷却によって型と成形物との境界に剥離した部位を生じさせておくことで、成形物に負荷をかけることなく、成形物を型から離すことができ、有効である。
ウェハレベルレンズアレイは、基板部1と、該基板部1に配列された複数のレンズ部10とを備えている。複数のレンズ部10は、基板部1に対して1次元又は2次元に配列されている。以下では、複数のレンズ部10が、基板部1に対して2次元に配列されている構成を例に説明する。レンズ部10は、基板部1と同じ材料から構成され、該基板部1に一体成形されたものである。レンズ部10の形状は、特に限定されず、用途などによって適宜変形される。
レンズモジュールは、基板部1と、及び該基板部1に一体成形されたレンズ部10とを含んだ構成であり、例えば図1に示すウェハレベルレンズアレイの基板部1をダイシングし、レンズ部10ごとに分離させたものを用いる。基板部1の一方の面には、レンズ部10の周囲にスペーサ2が設けられている。スペーサ2の作用及び構成については、次に説明する撮像ユニットのものと同じである。
撮像ユニットは、上述のレンズモジュールと、センサモジュールとを備える。レンズモジュールのレンズ部10は、センサモジュール側に設けられた固体撮像素子Dに被写体像を結像させる。レンズモジュールの基板部1とセンサモジュールの半導体基板Wとが、互いに略同一となるように平面視略矩形状に成形されている。
図4は、ウェハレベルレンズアレイの基板部とレンズ部とを一体成形するための成形型の構成例を示す図である。図4は、成形型の型開き状態を示している。図5は、図4の成形型を用いて、ウェハレベルレンズアレイを成形する工程を示している。図5は成形型の型閉じ状態を示している。
この構成例では、下型14の成形物が付着する側の面の反対側の面に共振部22が当接するように設けられている。また、下型14と共振部22を挟んで配置された振動部24を備える。
(1)基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とが形成されたウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
第1型と第2型で前記基板部と前記複数のレンズ部とを一体の成形物として成形する工程と、
前記成形物を離型する工程とを有し、
前記成形物を離型する間又はその前に、前記第1型及び前記第2型のうち少なくとも一方を、冷却するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
(2)上記(1)に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記第1型及び前記第2型のうち少なくとも一方を、冷却路に冷却媒体を流通させることで冷却するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
(3)上記(2)に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記冷却は、前記成形物の一部の領域からその周辺の領域へ向かって徐々に行うウェハレベルレンズアレイの製造方法。
(4)上記(2)又は(3)に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記冷却路が、前記基板部の厚さ方向において、前記成形物と少なくとも一部重なり合う位置に環状の経路を有するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
(5)上記(2)又は(3)に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記冷却路が、前記基板部の厚さ方向において、前記成形物と少なくとも一部重なり合う位置に直線状に延びる複数の経路を有するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
(6)上記(2)又は(3)に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記冷却路が、前記基板部の厚さ方向において、前記成形物と少なくとも一部重なり合う位置に、円状に延びる複数の経路を有し、該複数の経路それぞれが円周の長さが異なり且つ前記成形物の中心に対して同心であるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
(7)上記(5)又は(6)に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記複数の経路のそれぞれについて冷却媒体を流通させる順番を変えることで、前記成形物を、前記基板部における前記複数のレンズ部の配列された2次元の方向に対して平行となる所定の方向に沿って冷却させるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
(8)上記(7)に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記所定の方向が、前記成形物における一方の縁側から反対側の縁側に向かう方向であるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
(9)上記(7)に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記所定の方向が、前記成形物における縁側から中央部に向かう方向、又は、該中央部から前記縁側に向かう方向であるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
(10)上記(2)から(9)のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記第1型及び前記第2型が金属材料からなり、前記第1型及び前記第2型のうち少なくとも一方の内部を通過するように前記冷却路が形成されているウェハレベルレンズアレイの製造方法。
(11)上記(2)から(9)のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記第1型及び前記第2型のうち少なくとも一方に、前記冷却媒体の温度を伝達する均熱部材を介して接するように前記冷却路が設けられているウェハレベルレンズアレイの製造方法。
(12)上記(2)から(11)のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
冷却時に、前記第1型及び前記第2型を閉じて、該型を前記成形物に接触させた状態とするウェハレベルレンズアレイの製造方法。
(13)上記(2)から(12)のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記成形物を硬化させた後、前記第1型又は前記第2型のうち少なくとも一方から超音波振動を加える工程を含むウェハレベルレンズアレイの製造方法。
(14)上記(2)から(13)のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記冷却媒体が、エア、ガス、水、油のうち少なくとも一つを含むウェハレベルアレイの製造方法。
(15)上記(1)か(14)のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、前記基板部及び前記複数のレンズ部の材料が紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のうちいずれかであるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
(16)上記(1)から(15)のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
冷却時には、前記成形物の温度を室温以下とするウェハレベルレンズアレイの製造方法。
(17)上記(1)から(16)のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法によって得られたウェハレベルレンズアレイ。
(18)上記(17)に記載の前記ウェハレベルレンズアレイの前記基板をダイシングして、前記レンズごとに分断してなるレンズモジュール。
(19)上記(18)に記載のレンズモジュールであって、
前記基板部の前記レンズの周囲にスペーサが設けられたレンズモジュール。
(20)上記(18)に記載のレンズモジュールであって、
前記レンズが形成された前記基板を複数備え、複数の前記基板同士がそれら間にスペーサを挟んで重ね合わされるレンズモジュール。
(21)上記(19)又は(20)に記載のレンズモジュールを備えた撮像ユニットであって、
撮像素子と、
前記撮像素子が設けられた半導体基板とを備え、
前記基板部と前記半導体基板とが、前記スペーサを介して一体に接合された撮像ユニット。
10 レンズ
12 上型
14 下型
14c 冷却路
Claims (21)
- 基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とが形成されたウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
第1型と第2型で前記基板部と前記複数のレンズ部とを一体の成形物として成形する工程と、
前記成形物を離型する工程とを有し、
前記成形物を離型する間又はその前に、前記第1型及び前記第2型のうち少なくとも一方を、冷却するウェハレベルレンズアレイの製造方法。 - 請求項1に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記第1型及び前記第2型のうち少なくとも一方を、冷却路に冷却媒体を流通させることで冷却するウェハレベルレンズアレイの製造方法。 - 請求項2に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記冷却は、前記成形物の一部の領域からその周辺の領域へ向かって徐々に行うウェハレベルレンズアレイの製造方法。 - 請求項2又は3に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記冷却路が、前記基板部の厚さ方向において、前記成形物と少なくとも一部重なり合う位置に環状の経路を有するウェハレベルレンズアレイの製造方法。 - 請求項2又は3に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記冷却路が、前記基板部の厚さ方向において、前記成形物と少なくとも一部重なり合う位置に直線状に延びる複数の経路を有するウェハレベルレンズアレイの製造方法。 - 請求項2又は3に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記冷却路が、前記基板部の厚さ方向において、前記成形物と少なくとも一部重なり合う位置に、円状に延びる複数の経路を有し、該複数の経路それぞれが円周の長さが異なり且つ前記成形物の中心に対して同心であるウェハレベルレンズアレイの製造方法。 - 請求項5又は6に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記複数の経路のそれぞれについて冷却媒体を流通させる順番を変えることで、前記成形物を、前記基板部における前記複数のレンズ部の配列された2次元の方向に対して平行となる所定の方向に沿って冷却させるウェハレベルレンズアレイの製造方法。 - 請求項7に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記所定の方向が、前記成形物における一方の縁側から反対側の縁側に向かう方向であるウェハレベルレンズアレイの製造方法。 - 請求項7に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記所定の方向が、前記成形物における縁側から中央部に向かう方向、又は、該中央部から前記縁側に向かう方向であるウェハレベルレンズアレイの製造方法。 - 請求項2から9のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記第1型及び前記第2型が金属材料からなり、前記第1型及び前記第2型のうち少なくとも一方の内部を通過するように前記冷却路が形成されているウェハレベルレンズアレイの製造方法。 - 請求項2から9のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記第1型及び前記第2型のうち少なくとも一方に、前記冷却媒体の温度を伝達する均熱部材を介して接するように前記冷却路が設けられているウェハレベルレンズアレイの製造方法。 - 請求項2から11のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
冷却時に、前記第1型及び前記第2型を閉じて、該型を前記成形物に接触させた状態とするウェハレベルレンズアレイの製造方法。 - 請求項2から12のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記成形物を硬化させた後、前記第1型又は前記第2型のうちの少なくとも一方から超音波振動を加える工程を含むウェハレベルレンズアレイの製造方法。 - 請求項2から13のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記冷却媒体が、エア、ガス、水、油のうち少なくとも一つを含むウェハレベルアレイの製造方法。 - 請求項1か14のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、前記基板部及び前記複数のレンズ部の材料が紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のうちいずれかであるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
- 請求項1から15のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
冷却時には、前記成形物の温度を室温以下とするウェハレベルレンズアレイの製造方法。 - 請求項1から16のいずれか1つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法によって得られたウェハレベルレンズアレイ。
- 請求項17に記載の前記ウェハレベルレンズアレイの前記基板をダイシングして、前記レンズごとに分断してなるレンズモジュール。
- 請求項18に記載のレンズモジュールであって、
前記基板部の前記レンズの周囲にスペーサが設けられたレンズモジュール。 - 請求項18に記載のレンズモジュールであって、
前記レンズが形成された前記基板を複数備え、複数の前記基板同士がそれら間にスペーサを挟んで重ね合わされるレンズモジュール。 - 請求項19又は20に記載のレンズモジュールを備えた撮像ユニットであって、
撮像素子と、
前記撮像素子が設けられた半導体基板とを備え、
前記基板部と前記半導体基板とが、前記スペーサを介して一体に接合された撮像ユニット。
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