JP2011104844A - Method of manufacturing wafer level lens - Google Patents

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聡 米山
Akira Matsuno
亮 松野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a wafer level lens array by which the adhesion of a resin material to a transferring surface of a mold is kept even in the shrinkage due to the curing of the resin material, the shape of the transferring surface of the mold is precisely transferred and the distance between the lenses is precisely secured. <P>SOLUTION: The method of manufacturing the wafer level lens array having a plurality of lens parts arranged one-dimensionally or two-dimensionally and a substrate part 1 for connecting the lens parts to each other in which the lens parts and the substrate part 1 are integrally formed with the resin material, has a first curing step and a second curing step in this order. In the first curing step, the resin material is arranged between the transferring surface of a first mold 102 conformed to a surface of one side of the lens array and the transferring surface of a second mold 104 conformed to a surface of opposite side of the lens array and the resin material of the lens part is cured. In the second curing step, the resin material of the substrate part including the substrate part is cured. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ウェハレベルレンズの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a wafer level lens.

現在、携帯電話やPDA(Personal Digital Assistant)などの電子機器の携帯端末には、小型で薄型な撮像ユニットが搭載されている。このような撮像ユニットは、一般に、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサやCMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)イメージセンサなどの固体撮像素子と、固体撮像素子上に被写体像を形成するためのレンズと、を備えている。   Currently, portable terminals of electronic devices such as mobile phones and PDAs (Personal Digital Assistants) are equipped with small and thin imaging units. Such an imaging unit generally includes a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) image sensor or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) image sensor, a lens for forming a subject image on the solid-state imaging device, It has.

携帯端末の小型化・薄型化に伴って撮像ユニットの小型化・薄型化が要請されている。また、携帯端末のコストの低下を図るため、製造工程の効率化が望まれている。このような小型かつ多数のレンズを製造する方法としては、基板に複数のレンズを成形した構成であるウェハレベルレンズを製造し、基板を切断して複数のレンズをそれぞれ分離させることでレンズモジュールを量産する方法が知られている。   With the downsizing and thinning of portable terminals, there is a demand for downsizing and thinning of imaging units. Moreover, in order to reduce the cost of the portable terminal, it is desired to increase the efficiency of the manufacturing process. As a method for manufacturing such a small and large number of lenses, a lens module is manufactured by manufacturing a wafer level lens having a configuration in which a plurality of lenses are molded on a substrate, and cutting the substrate to separate each of the plurality of lenses. A method for mass production is known.

また、複数のレンズが形成された基板と複数の固体撮像素子が形成されたセンサ基板とを一体に組み合わせ、レンズと固体撮像素子をセットとして含むように基板とともにセンサ基板を切断することで撮像ユニットを量産する方法が知られている。   In addition, the imaging unit is obtained by integrally combining a substrate on which a plurality of lenses are formed and a sensor substrate on which a plurality of solid-state imaging elements are formed, and cutting the sensor substrate together with the substrate so as to include the lens and the solid-state imaging elements as a set. There are known methods for mass production.

従来、ウェハレベルレンズとしては、例えば下記特許文献に示すものがある。   Conventional wafer level lenses include those shown in the following patent documents, for example.

特許文献1には、複数のレンズが成形された基板を重ね合わせた多層のウェハレベルレンズの構成が記載されている。   Patent Document 1 describes a configuration of a multilayer wafer level lens in which substrates on which a plurality of lenses are molded are overlapped.

特許文献2には、基板上に成形材料を供給し、型によって該基板上にレンズを成形する方法が記載されている。   Patent Document 2 describes a method of supplying a molding material onto a substrate and molding a lens on the substrate using a mold.

また、複数のレンズを有するものとして、上述のウェハレベルレンズとは別に、基板と一体ではない構成を有するマイクロレンズアレイが知られている。
例えば特許文献3には、基板の片面に形成された樹脂層を、孔付き基板に圧着して硬化させることで、型を不要としている。
また、特許文献4においては、二層構造のマイクロレンズアレイを製造するに当たり、一層目を先に形成し、二層目を該一層目を透過させた光で硬化させることにより、2つの層の光軸を合わせる技術が記載されている。
In addition to the wafer level lens described above, a microlens array having a configuration that is not integral with the substrate is known as having a plurality of lenses.
For example, Patent Document 3 eliminates the need for a mold by pressing and curing a resin layer formed on one side of a substrate to a substrate with holes.
Further, in Patent Document 4, in manufacturing a microlens array having a two-layer structure, the first layer is formed first, and the second layer is cured with light transmitted through the first layer. A technique for aligning the optical axis is described.

特表2005−539276号公報JP 2005-539276 A 国際公開第07/107025号International Publication No. 07/1007025 特開平7−248404号公報JP 7-248404 A 特開2003−294912号公報JP 2003-294912 A

樹脂材料からなるレンズを、型を用いて形成する際、樹脂材料は一般的に硬化する過程で収縮し、型との規制によって残留応力が発生し、成形体の収縮を引き起こす。樹脂材料が収縮すると、型との転写面の形状が樹脂材料に正確に転写されず、例えば樹脂材料からなるレンズ部の光学特性の低下が懸念される。
またウェハレベルレンズの場合、複数枚のウェハを貼り合わせることで1つのレンズユニットを構成する。その際に、各ウェハ面内のレンズ間距離(ピッチ)の再現性がよければ毎回各ユニットの光軸は一致するが、面内のレンズ間距離にばらつきが生じると、貼り合わせたユニットの光軸がばらつくため、面内で光学性能のばらつきを引き起こす。結果として、光学特性を満たすユニットの取り数が減少するため、得率の低下を引き起こす。
本発明は、一次元又は二次元に配列された樹脂材料からなる複数のレンズ部を有する造型物の各レンズ部を精度よく形成すること、及び、複数のレンズ部間の距離を精度よく形成することを目的とする。
When a lens made of a resin material is formed using a mold, the resin material generally contracts in the process of curing, and residual stress is generated due to regulation with the mold, causing contraction of the molded body. When the resin material shrinks, the shape of the transfer surface with the mold is not accurately transferred to the resin material, and there is a concern that, for example, the optical characteristics of the lens portion made of the resin material will deteriorate.
In the case of a wafer level lens, one lens unit is configured by bonding a plurality of wafers. At that time, if the reproducibility of the distance (pitch) between the lenses in each wafer surface is good, the optical axis of each unit will be the same every time, but if the distance between the lenses in the surface varies, Since the axis varies, it causes variations in optical performance within the surface. As a result, the number of units satisfying the optical characteristics is reduced, which causes a reduction in yield.
The present invention accurately forms each lens portion of a molded article having a plurality of lens portions made of a resin material arranged one-dimensionally or two-dimensionally, and accurately forms a distance between the plurality of lens portions. For the purpose.

本発明は、基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部からなるウェハレベルレンズアレイをエネルギー硬化性の樹脂で一体に成形するウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
一対の型部材の間に前記樹脂を供給する工程と、
前記一対の型部材の間で前記樹脂を挟み込んだ状態で、前記レンズ部となる前記樹脂にだけエネルギーを付加することにより該樹脂を成形し硬化させる第1の硬化工程と、
その後、少なくとも前記基板部を含む部位の前記樹脂にエネルギーを付加することにより該樹脂を成形し硬化させる第2の硬化工程と、を有するウェハレベルレンズアレイの製造方法である。
The present invention is a method for manufacturing a wafer level lens array, in which a wafer level lens array comprising a substrate portion and a plurality of lens portions arranged on the substrate portion is integrally molded with an energy curable resin,
Supplying the resin between a pair of mold members;
A first curing step of molding and curing the resin by applying energy only to the resin to be the lens portion in a state where the resin is sandwiched between the pair of mold members;
And a second curing step in which the resin is molded and cured by applying energy to the resin in a region including at least the substrate portion.

本発明の製造方法は、レンズ部の樹脂材料を基板部より先に硬化させる工程を含む。これにより、レンズ部の樹脂材料が硬化収縮しても、未硬化の基板部から樹脂材料が流動することが可能なため、レンズ面の残留応力が減少し、レンズ形状の転写精度を高めることができる。この方法によれば、射出成型のように、硬化収縮を見越して樹脂を追加的に供給する必要はなく、簡便に高精度のレンズが成型できる。
また、レンズ部が先に硬化し、レンズ部の流動性が低下するため、レンズアレイ面内の残留応力が分散され、各レンズ間距離を高精度で均一化することが可能となる。
The manufacturing method of this invention includes the process of hardening the resin material of a lens part ahead of a board | substrate part. As a result, even if the resin material of the lens portion is cured and contracted, the resin material can flow from the uncured substrate portion, so that the residual stress on the lens surface is reduced and the transfer accuracy of the lens shape is improved. it can. According to this method, unlike injection molding, it is not necessary to supply additional resin in anticipation of curing shrinkage, and a high-precision lens can be molded easily.
Further, since the lens portion is cured first and the fluidity of the lens portion is lowered, the residual stress in the lens array surface is dispersed, and the distance between the lenses can be made uniform with high accuracy.

本発明のウェハレベルレンズアレイの製造方法によれば、樹脂材料の硬化に伴う収縮によっても、型の転写面と樹脂材料との密着が維持され、型の転写面の形状が正確に転写される。また樹脂内の残留応力が面内に分布されるため、レンズ部間の距離精度が維持される。それにより、樹脂材料からなるレンズ部とレンズ連結部を精度よく形成することができる。   According to the method for manufacturing a wafer level lens array of the present invention, the close contact between the transfer surface of the mold and the resin material is maintained even when the resin material shrinks due to curing, and the shape of the transfer surface of the mold is accurately transferred. . Further, since the residual stress in the resin is distributed in the plane, the distance accuracy between the lens portions is maintained. Thereby, the lens part and lens connection part which consist of resin materials can be formed accurately.

ウェハレベルレンズアレイの構成の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of a structure of a wafer level lens array. 図1に示すウェハレベルレンズアレイの構成のA−A線断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of the configuration of the wafer level lens array shown in FIG. 1. レンズモジュールの構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a structure of a lens module. 撮像ユニットの構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a structure of an imaging unit. ウェハレベルレンズアレイの基板にレンズを成形するための成形型の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the shaping | molding die for shape | molding a lens on the board | substrate of a wafer level lens array. 成形型でウェハレベルレンズアレイを成形する工程を説明する図である。It is a figure explaining the process of shape | molding a wafer level lens array with a shaping | molding die. ウェハレベルレンズセットの製造方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the manufacturing method of a wafer level lens set. 成形型からウェハレベルレンズアレイを離型する工程を説明する図である。It is a figure explaining the process of releasing a wafer level lens array from a shaping | molding die. 基板部の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of a board | substrate part. 10A及び10Bは、ウェハレベルレンズアレイをダイシングする工程を説明する図である。10A and 10B are diagrams illustrating a process of dicing the wafer level lens array. 11A及び11Bは、レンズモジュールの製造方法の手順を示す図である。11A and 11B are diagrams illustrating a procedure of a method for manufacturing a lens module. レンズモジュールを製造する手順の別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the procedure which manufactures a lens module. 13A及び13Bは、撮像ユニットを製造する手順を示す図である。13A and 13B are diagrams illustrating a procedure for manufacturing the imaging unit. 14A及び14Bは、撮像ユニットを製造する手順の別の例を示す図である。14A and 14B are diagrams illustrating another example of a procedure for manufacturing the imaging unit. 露光マスクを示す図である。It is a figure which shows an exposure mask. 16A及び16Bは、露光による第1及び第2の硬化工程を示す図である。16A and 16B are diagrams showing first and second curing steps by exposure. 17A及び17Bは、加熱による第1及び第2の硬化工程を示す図である。17A and 17B are diagrams showing first and second curing steps by heating. 実施例で評価を行ったアレイ上のレンズ間ピッチを示す図である。It is a figure which shows the pitch between the lenses on the array evaluated in the Example. 19A〜19Cは硬化工程における樹脂の流動及び応力について示す概念図である。19A to 19C are conceptual diagrams showing resin flow and stress in the curing step.

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
先ず、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュールと撮像ユニットの構成について説
明する。
図1は、ウェハレベルレンズアレイの構成の一例を示す平面図である。図2は、図1に示すウェハレベルレンズアレイの構成のA−A線断面図である。
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。この構成例では、図1のように、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。実質的に同等の光学特性を有する樹脂とは、基板部1及びレンズ部10のそれぞれの樹脂が硬化したときに、光学特性が実質的に同じになる樹脂の意味である。ここで、実質的に同等の光学特性とは、屈折率(nd)の差が0.01以下であって、かつ、アッベ数(νd)の差が5以下である範囲のものをいう。屈折率(nd)の差は、0.005以下がより好ましく、0.003以下が更に好ましく、0が最も好ましい。アッベ数(νd)の差は、2以下がより好ましく、1以下が更に好ましく、0が最も好ましい。
レンズ部は、その裏表に所定のレンズ面が形成されている。レンズ裏表の形状は同一であっても異なっていても良い。またレンズ形状は凸の球面に限らず、凹の球面や非球面であってもよく、凸若しくは凹の球面、又は非球面を種々に組み合わせることができる。本案では樹脂材料で一体に形成されることにより、基板部の厚み内部に潜り込むようなレンズ形状を採用することも可能となり、レンズ設計の自由度が高まる。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.
First, the configuration of the wafer level lens array, the lens module, and the imaging unit will be described.
FIG. 1 is a plan view showing an example of the configuration of a wafer level lens array. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of the configuration of the wafer level lens array shown in FIG.
The wafer level lens array includes a substrate unit 1 and a plurality of lens units 10 arranged on the substrate unit 1. The plurality of lens units 10 are arranged one-dimensionally or two-dimensionally with respect to the substrate unit 1. In this configuration example, as illustrated in FIG. 1, a configuration in which a plurality of lens units 10 are two-dimensionally arranged with respect to the substrate unit 1 will be described as an example. The lens unit 10 is made of the same material as the substrate unit 1 and is integrally formed with the substrate unit 1. The shape of the lens unit 10 is not particularly limited, and can be appropriately changed depending on the application. The resin having substantially the same optical characteristics means a resin that has substantially the same optical characteristics when the resin of the substrate unit 1 and the lens unit 10 is cured. Here, substantially equivalent optical characteristics are those in which the difference in refractive index (nd) is 0.01 or less and the difference in Abbe number (νd) is 5 or less. The difference in refractive index (nd) is more preferably 0.005 or less, still more preferably 0.003 or less, and most preferably 0. The difference in Abbe number (νd) is more preferably 2 or less, still more preferably 1 or less, and most preferably 0.
The lens part has a predetermined lens surface formed on both sides. The shape of the lens back and front may be the same or different. The lens shape is not limited to a convex spherical surface, and may be a concave spherical surface or an aspherical surface, and various combinations of convex or concave spherical surfaces or aspherical surfaces can be used. In the present proposal, since the resin material is integrally formed, it is possible to adopt a lens shape that is embedded in the thickness of the substrate portion, and the degree of freedom in lens design is increased.

図3は、レンズモジュールの構成の一例を示す断面図である。
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及び図2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。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the lens module.
The lens module includes a substrate unit 1 and a lens unit 10 formed integrally with the substrate unit 1. For example, the substrate unit 1 of the wafer level lens array shown in FIGS. 1 and 2 is diced. Those separated for each lens unit 10 are used. A spacer 2 is provided around the lens unit 10 on one surface of the substrate unit 1. The operation and configuration of the spacer 2 are the same as those of the imaging unit described below.

図4は、撮像ユニットの構成の一例を示す断面図である。
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。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an example of the configuration of the imaging unit.
The imaging unit includes the lens module described above and a sensor module. The lens unit 10 of the lens module forms a subject image on the solid-state imaging device D provided on the sensor module side. The substrate portion 1 of the lens module and the semiconductor substrate W of the sensor module are formed in a substantially rectangular shape in plan view so as to be substantially the same.

センサモジュールは、半導体基板Wと、半導体基板Wに設けられた固体撮像素子Dを含んでいる。半導体基板Wは、例えばシリコンなどの半導体材料で形成されたウェハを平面視略矩形状に切り出して成形されている。固体撮像素子Dは、半導体基板Wの略中央部に設けられている。固体撮像素子Dは、例えばCCDイメージセンサやCMOSイメージセンサである。センサモジュールは、チップ化された固体撮像素子Dを配線等が形成された半導体基板上にボンディングした構成とすることができる。又は、固体撮像素子Dは、半導体基板Wに対して周知の成膜工程、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程、不純物添加工程等を繰り返し、該半導体基板に電極、絶縁膜、配線等を形成して構成されてもよい。   The sensor module includes a semiconductor substrate W and a solid-state imaging device D provided on the semiconductor substrate W. The semiconductor substrate W is formed by cutting a wafer formed of a semiconductor material such as silicon into a substantially rectangular shape in plan view. The solid-state image sensor D is provided at a substantially central portion of the semiconductor substrate W. The solid-state image sensor D is, for example, a CCD image sensor or a CMOS image sensor. The sensor module can have a configuration in which a solid-state imaging device D that is made into a chip is bonded onto a semiconductor substrate on which wirings and the like are formed. Alternatively, the solid-state imaging device D is configured by repeating a well-known film forming process, photolithography process, etching process, impurity adding process, etc. on the semiconductor substrate W, and forming electrodes, insulating films, wirings, etc. on the semiconductor substrate. May be.

レンズモジュールは、その基板部1がスペーサ2を介してセンサモジュールの半導体基板Wの上に重ね合わされている。レンズモジュールのスペーサ2とセンサモジュールの半導体基板Wとは、例えば接着剤などを用いて接合される。スペーサ2は、レンズモジュールのレンズ部10がセンサモジュールの固体撮像素子D上で被写体像を結像させるように設計され、レンズ部10がセンサモジュールに接触しないように、該レンズ部10と固体撮像素子Dとの間に所定の距離を隔てる厚みで形成されている。   The lens module has a substrate portion 1 superimposed on a semiconductor substrate W of the sensor module via a spacer 2. The spacer 2 of the lens module and the semiconductor substrate W of the sensor module are bonded using, for example, an adhesive. The spacer 2 is designed so that the lens unit 10 of the lens module forms a subject image on the solid-state imaging device D of the sensor module, and the lens unit 10 and the solid-state imaging so that the lens unit 10 does not contact the sensor module. It is formed with a thickness separating a predetermined distance from the element D.

スペーサ2は、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とを所定の距離を隔てた位置関係を保持することができる範囲で、その形状は特に限定されず適宜変形することができる。例えば、スペーサ2は、基板の4隅にそれぞれ設けられる柱状の部材であってもよい。また、スペーサ2は、センサモジュールの固体撮像素子Dの周囲を取り囲むような枠状の部材であってもよい。固体撮像素子Dを枠状のスペーサ2によって取り囲むことで外部から隔絶すれば、固体撮像素子Dにレンズを透過する光以外の光が入射しないように遮光することができる。また、固体撮像素子Dを外部から密封することで、固体撮像素子Dに塵埃が付着することを防止できる。   The shape of the spacer 2 is not particularly limited as long as the spacer 2 can maintain a positional relationship with a predetermined distance between the substrate portion 1 of the lens module and the semiconductor substrate W of the sensor module, and can be appropriately modified. For example, the spacer 2 may be a columnar member provided at each of the four corners of the substrate. Further, the spacer 2 may be a frame-shaped member that surrounds the solid-state imaging device D of the sensor module. If the solid-state image pickup device D is surrounded by the frame-shaped spacer 2 to be isolated from the outside, the solid-state image pickup device D can be shielded from light other than the light passing through the lens. Moreover, it can prevent that dust adheres to the solid-state image sensor D by sealing the solid-state image sensor D from the outside.

なお、図3に示すレンズモジュールは、レンズ部10が形成された基板部1を1つ備えた構成であるが、レンズ部10が形成された基板部1を複数備えた構成としてもよい。このとき、互いに重ね合わされる基板部1同士がスペーサ2を介して組み付けられる。   The lens module shown in FIG. 3 is configured to include one substrate unit 1 on which the lens unit 10 is formed, but may be configured to include a plurality of substrate units 1 on which the lens unit 10 is formed. At this time, the substrate portions 1 that are overlapped with each other are assembled together via the spacer 2.

また、レンズ部10が形成された基板部1を複数備えたレンズモジュールの最下位置の基板部1にスペーサ2を介してセンサモジュールを接合して撮像ユニットを構成してもよい。レンズ部10が形成された基板部1を複数備えたレンズモジュール及び該レンズモジュールを備えた撮像ユニットの製造方法については後述する。   The imaging unit may be configured by joining a sensor module via a spacer 2 to the lowermost substrate portion 1 of the lens module including a plurality of substrate portions 1 on which the lens portions 10 are formed. A lens module including a plurality of substrate units 1 on which the lens unit 10 is formed and a method for manufacturing an imaging unit including the lens module will be described later.

以上のように構成された撮像ユニットは、携帯端末等に内蔵される図示しない回路基板にリフロー実装される。回路基板には、撮像ユニットが実装される位置に予めペースト状の半田が適宜印刷されており、そこに撮像ユニットが載せられ、この撮像ユニットを含む回路基板に赤外線の照射や熱風の吹付けといった加熱処理が施され、撮像ユニットが回路基板に溶着される。   The imaging unit configured as described above is reflow-mounted on a circuit board (not shown) built in a portable terminal or the like. The circuit board is preliminarily printed with paste-like solder at a position where the imaging unit is mounted, and the imaging unit is mounted on the circuit board. The circuit board including the imaging unit is irradiated with infrared rays or hot air is blown. Heat treatment is performed, and the imaging unit is welded to the circuit board.

次に、ウェハレベルレンズアレイの製造方法について詳細に説明する。
図5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5は、成形型の型開き状態を示している。図6は、図5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6は成形型の型閉じ状態を示している。
Next, a manufacturing method of the wafer level lens array will be described in detail.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a molding die for integrally molding the substrate portion and the lens portion of the wafer level lens array. FIG. 5 shows the mold open state of the mold. FIG. 6 shows a process of molding a wafer level lens array using the mold of FIG. FIG. 6 shows the mold closed state of the mold.

図5及び図6に示すように、本構成例の成形型は、上型12と下型14とを備えている。上型12と下型14とで、レンズ部10及び基板部1を構成する樹脂などの材料を挟み込むことで、所定の形状のレンズ部及び基板部を一体成形する。
本発明のウェハレベルレンズセットを構成するウェハレベルレンズアレイの少なくとも1つは、基板部と、該基板部とを後述する樹脂組成物で一体に成形し得られる、モノリシックタイプのウェハレベルレンズアレイであり、成型された基板部にレンズを形成するのではなく、流動性を持った樹脂組成物を型に流し込み、基板部とレンズ部を同時に成型したものである。
As shown in FIGS. 5 and 6, the molding die of this configuration example includes an upper die 12 and a lower die 14. By sandwiching a material such as a resin constituting the lens unit 10 and the substrate unit 1 between the upper mold 12 and the lower mold 14, the lens unit and the substrate unit having a predetermined shape are integrally formed.
At least one of the wafer level lens arrays constituting the wafer level lens set of the present invention is a monolithic type wafer level lens array obtained by integrally molding a substrate portion and the substrate portion with a resin composition to be described later. A lens is not formed on the molded substrate portion, but a resin composition having fluidity is poured into a mold, and the substrate portion and the lens portion are molded at the same time.

上型12において、下型14に対向する側の面には、レンズ部10の上側の形状を転写するための凹部12aと、基板部1におけるレンズ部10が成形される領域以外の領域に相当する平坦形状を転写するための平面部12bとが設けられている。   In the upper mold 12, the surface on the side facing the lower mold 14 is equivalent to a region other than the concave portion 12 a for transferring the upper shape of the lens unit 10 and the region in the substrate unit 1 where the lens unit 10 is molded. And a flat portion 12b for transferring the flat shape to be transferred.

下型14において、上型12に対向する側の面には、レンズ部10の下側の形状を転写するための凹部14aと、基板部1におけるレンズ部10が成形される領域以外の領域に相当する平坦形状を転写するための平面部14bとが設けられている。   In the lower mold 14, the surface on the side facing the upper mold 12 is provided with a recess 14 a for transferring the shape of the lower side of the lens unit 10 and a region other than the region where the lens unit 10 is molded in the substrate unit 1. A flat portion 14b for transferring a corresponding flat shape is provided.

なお、ここでいう「上」及び「下」とは、本構成例を説明する図中の位置関係を示しているのみであり、例えばその位置関係は上下に入れ替えられてもよい。つまり、成形型は、上型12及び下型14のうち一方を第1型、他方を第2型とした場合に、第1型及び第2型を型閉じ状態、型開き状態とすることが可能であればそれらの位置関係は特に限定されない。   Here, “upper” and “lower” only indicate the positional relationship in the drawing explaining this configuration example. For example, the positional relationship may be switched up and down. That is, in the molding die, when one of the upper die 12 and the lower die 14 is the first die and the other is the second die, the first die and the second die can be in the closed state and the open state. If possible, their positional relationship is not particularly limited.

上型12と下型14とはそれぞれ、型閉じ状態の位置と型開き状態の位置との間で相対的に移動させることができる。つまり、上型12及び下型14のうちの少なくとも一方を他方に対して近づける方法及び遠ざける方向に移動させることができる。   The upper mold 12 and the lower mold 14 can be relatively moved between the position of the mold closed state and the position of the mold open state, respectively. That is, it is possible to move at least one of the upper mold 12 and the lower mold 14 in a method of approaching and moving away from the other.

型開き状態とは、上型12と下型14とが一定の距離をおいて離間した状態である。また、型閉じ状態とは、上型12と下型14とが接近し、上型12と下型14との間に挟みこんだ成形物に所定の圧力を付与しつつ、型と成形物とが完全に密着している状態をいう。   The mold open state is a state in which the upper mold 12 and the lower mold 14 are separated by a certain distance. The mold closed state means that the upper mold 12 and the lower mold 14 are close to each other, and a predetermined pressure is applied to the molded article sandwiched between the upper mold 12 and the lower mold 14. Is in a state of being completely adhered.

図6に示すように、成形型を型閉じ状態とすることで、上型12の凹部12aと下型14の凹部14aとによってレンズ部10の形状が規定される。成形されるレンズ部10の形状の変更に応じて、成形型の上型12及び下型14の種類が適宜変更されてもよい。   As shown in FIG. 6, the shape of the lens portion 10 is defined by the concave portion 12a of the upper die 12 and the concave portion 14a of the lower die 14 when the mold is in the closed state. The types of the upper mold 12 and the lower mold 14 of the mold may be appropriately changed according to the change in the shape of the lens unit 10 to be molded.

レンズ部の材料として紫外線硬化樹脂を使用する場合には、上型12及び下型14のうち、紫外線を照射する側に位置する少なくとも一方を紫外線に対して透明体とする。また、基板部1が紫外線を透過する材質であってもよい。
レンズ部の材料として熱硬化樹脂を使用する場合には、基板部1を上型12及び下型14ごとオーブン等で加熱してもよいし、上型12及び下型14の少なくとも一方をホットプレート等で加熱してもよい。熱硬化樹脂を使用する場合には、型は熱伝導性の高い材料、例えば金属製であることが好ましい。
In the case where an ultraviolet curable resin is used as the material of the lens portion, at least one of the upper mold 12 and the lower mold 14 located on the side irradiated with the ultraviolet light is made transparent to the ultraviolet light. Moreover, the board | substrate part 1 may be the material which permeate | transmits an ultraviolet-ray.
When a thermosetting resin is used as the material of the lens portion, the substrate portion 1 may be heated together with the upper die 12 and the lower die 14 in an oven or the like, and at least one of the upper die 12 and the lower die 14 is a hot plate. You may heat by etc. When using a thermosetting resin, the mold is preferably made of a material having high thermal conductivity, for example, metal.

次に、図7に基づいてウェハレベルレンズの製造方法の手順を説明する。なお、以下の説明では、図5及び図6に示す成形型とウェハレベルレンズの構成を適宜参照するものとする。   Next, the procedure of the wafer level lens manufacturing method will be described with reference to FIG. In the following description, the configurations of the mold and the wafer level lens shown in FIGS. 5 and 6 will be referred to as appropriate.

最初に、上型12と下型14とを型開き状態とし、材料を注入する(ステップS1)。
ここでは、材料として熱硬化性の樹脂を用いることとする。
First, the upper mold 12 and the lower mold 14 are opened, and material is injected (step S1).
Here, a thermosetting resin is used as the material.

材料を注入した後、上型12と下型14とを型閉じ状態とすることで、材料に所定の圧力を加える(ステップS2)。   After injecting the material, a predetermined pressure is applied to the material by closing the upper die 12 and the lower die 14 (step S2).

次に、材料に所定の圧力を加えた状態を維持しつつ、材料を加熱することで硬化させる(ステップS3)。材料を加熱する手段としては、例えば、上型12及び下型14の少なくとも一方を熱伝導性の良い金属材料で構成し、ヒータなどの加熱部によって上型12及び下型14を加熱することで、材料に熱を加えてもよい。   Next, the material is cured by heating while maintaining a state where a predetermined pressure is applied to the material (step S3). As a means for heating the material, for example, at least one of the upper mold 12 and the lower mold 14 is made of a metal material having good thermal conductivity, and the upper mold 12 and the lower mold 14 are heated by a heating unit such as a heater. Heat may be applied to the material.

また、硬化させる際に成形物が収縮するため、この収縮量に応じて上型12及び下型14で成形物に加える圧力を調整してもよい。具体的には、後述する第1の硬化工程及び前記第2の硬化工程のうち少なくとも一方と同時に、又は、第1の硬化工程と前記第2の硬化工程との間で、前記一対の型部材の間隔を小さくして前記樹脂に圧力を加えることが好ましい。
圧力はレンズ形状の転写精度とレンズの機械的な破損(割れ)のバランスをみて適宜調整されるが、一般的に100kgf〜600kgfであり、好ましくは300〜450kgfである。
Further, since the molded product shrinks when cured, the pressure applied to the molded product by the upper mold 12 and the lower mold 14 may be adjusted according to the amount of shrinkage. Specifically, the pair of mold members at the same time as at least one of the first curing step and the second curing step described later, or between the first curing step and the second curing step. It is preferable to apply a pressure to the resin with a small interval.
The pressure is appropriately adjusted in view of the balance between the transfer accuracy of the lens shape and mechanical breakage (cracking) of the lens, but is generally 100 kgf to 600 kgf, preferably 300 to 450 kgf.

硬化後、上型12及び下型14を型開き状態とする(ステップS4)。この構成例では、上型12は、下型14と比較して、ウェハレベルレンズを離型させやすいことを想定しているため、型開きの動作に応じて離型させることができる。   After curing, the upper mold 12 and the lower mold 14 are opened (step S4). In this configuration example, it is assumed that the upper mold 12 is easier to release the wafer level lens than the lower mold 14, and therefore can be released according to the mold opening operation.

次に、下型14からウェハレベルレンズを離型させる(ステップS5)。   Next, the wafer level lens is released from the lower mold 14 (step S5).

図8は、ウェハレベルレンズを離型させる手段の一例を示している。図8の例では、ウェハレベルレンズの上面に吸着部32を吸着させ、上方へ引っ張ることで、ウェハレベルレンズを下型1から離型させ、型の間から取り出す。
吸着部32は、例えば、空気吸引を行って負圧を生じさせることでウェハレベルレンズの上面に密着する構成である。吸着部32は、1つのウェハレベルレンズに対して複数設けられ、各吸着部32がウェハレベルレンズにおける、レンズ部10が形成された領域以外の平坦領域に密着するように配置されている。レンズ部10に吸着部32が接触することがないため、変形などの損傷が生じることを回避できる。
複数の吸着部32をウェハレベルレンズの上面に密着させた状態で、ウェハレベルレンズを上方に持ち上げることで、下型12からウェハレベルレンズを離型させることができる。
こうして、上型12及び下型14によって一体成形されたウェハレベルレンズを得ることができる。
FIG. 8 shows an example of means for releasing the wafer level lens. In the example of FIG. 8, the suction part 32 is attracted to the upper surface of the wafer level lens and pulled upward to release the wafer level lens from the lower mold 1 and take it out from between the molds.
For example, the suction unit 32 is configured to adhere to the upper surface of the wafer level lens by performing air suction to generate a negative pressure. A plurality of suction units 32 are provided for one wafer level lens, and each suction unit 32 is disposed so as to be in close contact with a flat region other than the region where the lens unit 10 is formed in the wafer level lens. Since the suction part 32 does not come into contact with the lens part 10, it is possible to avoid the occurrence of damage such as deformation.
The wafer level lens can be released from the lower mold 12 by lifting the wafer level lens upward in a state where the plurality of suction portions 32 are in close contact with the upper surface of the wafer level lens.
In this way, a wafer level lens integrally molded by the upper mold 12 and the lower mold 14 can be obtained.

図9は、基板部1の他の構成例を示す図である。図9に示すように、基板部1には、レンズ部10を成形する部位を除く領域に、基板部1の反りを防止するため肉厚に形成してなるリブ14が設けられていてもよい。こうすれば、リブを設けた位置の基板部1の剛性が大きくなるため、反りが生じすることを防止できる。リブ14は、基板部1の面に格子状や放射状や円環状に形成することができる。なお、リブ14の形状は特に限定されない。   FIG. 9 is a diagram illustrating another configuration example of the substrate unit 1. As shown in FIG. 9, the substrate portion 1 may be provided with a rib 14 formed to be thick in order to prevent warpage of the substrate portion 1 in a region excluding a portion where the lens portion 10 is molded. . By doing so, the rigidity of the substrate portion 1 at the position where the rib is provided is increased, so that it is possible to prevent warping. The ribs 14 can be formed in a lattice shape, a radial shape, or an annular shape on the surface of the substrate portion 1. The shape of the rib 14 is not particularly limited.

基板部1のレンズ部10を成形する部位を除く領域に、他の部材と重ね合わせるときのスペーサ12が設けられていてもよい。他の部材としては、例えば、他のウェハレベルレンズアレイや半導体基板である。こうすれば、ウェハレベルレンズアレイを他のウェハレベルレンズアレイや半導体基板に重ね合わせるために別途スペーサを設ける工程を省略することができる。
なお、スペーサ12は、基板部1やレンズ部10とは異なる他の材料からなるものを別途取り付けられたものでもよい。
Spacers 12 for overlapping with other members may be provided in a region excluding the part where the lens unit 10 of the substrate unit 1 is molded. Other members include, for example, other wafer level lens arrays and semiconductor substrates. By doing so, it is possible to omit the step of providing a separate spacer in order to superimpose the wafer level lens array on another wafer level lens array or a semiconductor substrate.
The spacer 12 may be separately attached with a material made of another material different from the substrate unit 1 and the lens unit 10.

次に、ウェハレベルレンズアレイを用いて、更に、レンズモジュール及び撮像ユニットを製造する手順を説明する。   Next, a procedure for manufacturing a lens module and an imaging unit using the wafer level lens array will be described.

図10A及び10Bは、ウェハレベルレンズアレイをダイシングする工程を説明する図である。ウェハレベルレンズアレイの基板部1の一方の表面(同図では下方の面)には、スペーサ12が一体に設けられている。
同図10Bに示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部1と、該基板部1と同様にウェハ状に形成された半導体基板Wとの位置合わせが行われる。半導体基板Wの一方の面(同図では上側の面)には、基板部1に設けられた複数のレンズ部10の配列と同じ配列で固体撮像素子Dが設けられている。そして、ウェハレベルレンズアレイの基板部1がスペーサ12(図14参照)を介して、該基板部1と同様にウェハ状に形成された半導体基板Wに重ね合わされ、一体に接合される。その後、一体とされたウェハレベルレンズアレイ及び半導体基板Wは、レンズ部10及び固体撮像素子Dそれぞれの配列の列間に規定される切断ラインに沿って、ブレードC等の切断手段を用いて切断され、複数の撮像ユニットに分離される。切断ラインは、例えば基板部1の平面視において格子状である。
10A and 10B are diagrams illustrating a process of dicing the wafer level lens array. A spacer 12 is integrally provided on one surface (the lower surface in the figure) of the substrate unit 1 of the wafer level lens array.
As shown in FIG. 10B, alignment is performed between the substrate unit 1 of the wafer level lens array and the semiconductor substrate W formed like a wafer in the same manner as the substrate unit 1. On one surface (the upper surface in the figure) of the semiconductor substrate W, the solid-state imaging device D is provided in the same arrangement as the arrangement of the plurality of lens units 10 provided on the substrate unit 1. Then, the substrate portion 1 of the wafer level lens array is superimposed on the semiconductor substrate W formed in a wafer shape similarly to the substrate portion 1 via the spacer 12 (see FIG. 14), and is integrally bonded. Thereafter, the integrated wafer level lens array and the semiconductor substrate W are cut using a cutting means such as a blade C along a cutting line defined between the arrays of the lens unit 10 and the solid-state imaging device D. And separated into a plurality of imaging units. The cutting line is, for example, in a lattice shape in plan view of the substrate unit 1.

なお、本例では、撮像ユニットを製造する際のダイジングを例に説明している。一方で、レンズモジュールを製造する際のダイジングは、半導体基板Wに接合させないで、レンズ部10の配列に応じて切断して複数のレンズモジュールに分離する。   In this example, the description is given by taking an example of dicing when an imaging unit is manufactured. On the other hand, the dicing when manufacturing the lens module is not bonded to the semiconductor substrate W, but is cut according to the arrangement of the lens portions 10 and separated into a plurality of lens modules.

図11A及び11Bは、レンズモジュールの製造方法の手順を示す図である。この手順では、1つの基板部1に複数のレンズ部10が一体成形されたウェハレベルレンズアレイをダイジングして複数のレンズモジュールに分離する例を説明する。   11A and 11B are diagrams illustrating a procedure of a method for manufacturing a lens module. In this procedure, an example will be described in which a wafer level lens array in which a plurality of lens portions 10 are integrally formed on one substrate portion 1 is diced and separated into a plurality of lens modules.

先ず、図11Aに示すように、ウェハレベルレンズアレイを準備する。ウェハレベルレンズアレイは、既に上述した手順で製造することができ、以下の説明では、その手順については説明することなく省略する。   First, as shown in FIG. 11A, a wafer level lens array is prepared. The wafer level lens array can be manufactured by the procedure described above, and in the following description, the procedure is omitted without being described.

次に、図11Bに示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部1を、図中点線で示される切断ラインに沿って切断し、複数のレンズモジュールに分離する。このとき、各切断ライン上に位置するスペーサ12も同時に切断される。スペーサ12は、各切断ラインを境界として分割され、各切断ラインに隣接するレンズモジュールにそれぞれ付属する。
こうして、レンズモジュールが完成する。
Next, as shown in FIG. 11B, the substrate unit 1 of the wafer level lens array is cut along a cutting line indicated by a dotted line in the drawing, and separated into a plurality of lens modules. At this time, the spacers 12 positioned on each cutting line are also cut simultaneously. The spacer 12 is divided with each cutting line as a boundary, and is attached to each lens module adjacent to each cutting line.
Thus, the lens module is completed.

なお、分離されたレンズモジュールは、スペーサ12を介して図示しないセンサモジュールやその他の光学素子を備えた基板に組み付けられてもよい。   Note that the separated lens module may be assembled to a substrate including a sensor module (not shown) and other optical elements via the spacer 12.

このように、ウェハレベルレンズアレイの基板部1に予めスペーサ12を一体成形しておき、その後に、スペーサ12ごとウェハレベルレンズアレイの基板部1をダイシング工程で切断すれば、分離されたレンズモジュールにそれぞれスペーサ12を接合する場合に比べて効率良くレンズモジュールを量産することができ、生産性を向上することができる。   As described above, if the spacer 12 is integrally formed in advance on the substrate unit 1 of the wafer level lens array, and then the substrate unit 1 of the wafer level lens array is cut together with the spacer 12 in the dicing process, the separated lens module is obtained. As compared with the case where the spacers 12 are bonded to each other, the lens module can be mass-produced more efficiently and the productivity can be improved.

図12は、レンズモジュールを製造する手順の別の例を示す図である。この手順では、2つの基板部1と、各基板部1に複数のレンズ部10が一体成形されたウェハレベルレンズアレイをダイジングし、複数のレンズモジュールに分離する例を説明する。   FIG. 12 is a diagram illustrating another example of a procedure for manufacturing a lens module. In this procedure, an example will be described in which two substrate portions 1 and a wafer level lens array in which a plurality of lens portions 10 are integrally formed on each substrate portion 1 are diced and separated into a plurality of lens modules.

先ず、図12に示すように、複数のウェハレベルレンズアレイを準備する。ウェハレベルレンズアレイは、既に上述した手順で製造することができ、以下の説明では、その手順については説明することなく省略する。複数のウェハレベルレンズアレイの各基板部1の一方の面にスペーサ12が成形されている。そして、重ね合わせるウェハレベルレンズアレイの基板部1同士の位置合わせを行い、下方に配置するウェハレベルレンズアレイの基板部1の上面に、重ね合わせるウェハレベルレンズアレイの基板部1の下面を、スペーサ12を介して接合する。ウェハレベルレンズアレイ同士を重ね合わせた状態で、各基板部1に対してスペーサ12の位置が、各基板部1で同じになるようにする。   First, as shown in FIG. 12, a plurality of wafer level lens arrays are prepared. The wafer level lens array can be manufactured by the procedure described above, and in the following description, the procedure is omitted without being described. A spacer 12 is formed on one surface of each substrate portion 1 of the plurality of wafer level lens arrays. Then, the substrate portions 1 of the wafer level lens array to be overlaid are aligned with each other, and the lower surface of the substrate portion 1 of the wafer level lens array to be overlaid is placed on the upper surface of the substrate portion 1 of the wafer level lens array to be placed below the spacer. 12 is joined. In a state where the wafer level lens arrays are overlapped with each other, the position of the spacer 12 with respect to each substrate unit 1 is set to be the same in each substrate unit 1.

そして、ウェハレベルレンズアレイの基板部1を、図中点線で示される切断ラインに沿って切断し、複数のレンズモジュールに分離する。このとき、各切断ライン上に重なり合う位置のスペーサ12も同時に切断され、各切断ラインを境界として分割されたスペーサ12が、各切断ラインに隣接するレンズモジュールにそれぞれ付属する。こうして、複数のレンズ部10を備えたレンズモジュールが完成する。この手順では、重ね合わされるそれぞれの基板部1に対するレンズ部10及びスペーサ12の位置が同じであるため、分離された複数のレンズモジュールの構成はいずれも同じになる。また、重ね合わされるそれぞれの基板部1のうち、最上部の基板部1を基準に切断ラインの位置を決定し、切断すればよい。   And the board | substrate part 1 of a wafer level lens array is cut | disconnected along the cutting line shown with a dotted line in a figure, and is isolate | separated into a some lens module. At this time, the spacers 12 at the overlapping positions on the respective cutting lines are also cut at the same time, and the spacers 12 divided with the respective cutting lines as boundaries are attached to the lens modules adjacent to the respective cutting lines. Thus, a lens module including a plurality of lens units 10 is completed. In this procedure, since the positions of the lens unit 10 and the spacer 12 with respect to the respective substrate units 1 to be overlaid are the same, the configurations of the plurality of separated lens modules are all the same. Further, the position of the cutting line may be determined based on the uppermost substrate portion 1 among the respective substrate portions 1 to be overlapped and cut.

なお、分離されたレンズモジュールは、スペーサ12を介して図示しないセンサモジュールやその他の光学素子を備えた基板に組み付けられてもよい。   Note that the separated lens module may be assembled to a substrate including a sensor module (not shown) and other optical elements via the spacer 12.

このように、複数のウェハレベルレンズアレイ同士を重ね合わせ、その後に、ウェハレベルレンズアレイの基板部1をスペーサ2ごとダイシング工程で切断すれば、分離されたレンズモジュールを個別に重ね合わせる場合に比べて、効率よくレンズモジュールを量産することができ、生産性が向上する。   In this way, if a plurality of wafer level lens arrays are overlapped, and then the substrate part 1 of the wafer level lens array is cut together with the spacers 2 in the dicing process, compared to the case where the separated lens modules are individually overlapped. Thus, the lens module can be mass-produced efficiently, and the productivity is improved.

図13A及び13Bは、撮像ユニットを製造する手順を示す図である。この手順では、1つの基板部1と該基板部1に複数のレンズ部10が一体成形されたレンズモジュールをセンサモジュールに接合してダイジングし、複数の撮像ユニットに分離する例を説明する。   13A and 13B are diagrams illustrating a procedure for manufacturing the imaging unit. In this procedure, an example will be described in which a single substrate unit 1 and a lens module in which a plurality of lens units 10 are integrally formed on the substrate unit 1 are joined to a sensor module and diced to be separated into a plurality of imaging units.

先ず、図13Aに示すように、ウェハレベルレンズアレイを準備する。ウェハレベルレンズアレイは、既に上述した手順で製造することができ、以下の説明では、その手順については説明することなく省略する。基板部1の下側の面にはスペーサ12が一体成形されている。   First, as shown in FIG. 13A, a wafer level lens array is prepared. The wafer level lens array can be manufactured by the procedure described above, and in the following description, the procedure is omitted without being described. A spacer 12 is integrally formed on the lower surface of the substrate unit 1.

次に、複数の固体撮像素子Dが配列された半導体基板Wを準備する。ウェハレベルレンズアレイの基板部1と、半導体基板Wとの位置合わせを行った後、該基板部1をスペーサ12を介して半導体基板Wの上側の面に接合する。このとき、基板部1に設けられた各レンズ部10の光軸の延長が固体撮像素子Dの中央部とそれぞれ交わるようにする。   Next, a semiconductor substrate W on which a plurality of solid-state imaging elements D are arranged is prepared. After aligning the substrate unit 1 of the wafer level lens array with the semiconductor substrate W, the substrate unit 1 is bonded to the upper surface of the semiconductor substrate W via the spacer 12. At this time, the extension of the optical axis of each lens unit 10 provided on the substrate unit 1 intersects with the central part of the solid-state imaging device D.

そして、図13Bに示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部1と半導体基板Wとを接合した後、基板部1を、図中点線で示される切断ラインに沿って切断し、複数の撮像ユニットに分離する。このとき、各切断ライン上に位置するスペーサ12も同時に切断される。スペーサ12は、各切断ラインを境界として分割され、各切断ラインに隣接する撮像ユニットにそれぞれ付属する。こうして、撮像ユニットが完成する。   Then, as shown in FIG. 13B, after bonding the substrate unit 1 of the wafer level lens array and the semiconductor substrate W, the substrate unit 1 is cut along a cutting line indicated by a dotted line in the drawing, and a plurality of imaging units To separate. At this time, the spacers 12 positioned on each cutting line are also cut simultaneously. The spacer 12 is divided with each cutting line as a boundary, and is attached to each imaging unit adjacent to each cutting line. Thus, the imaging unit is completed.

このように、ウェハレベルレンズアレイに予めスペーサ12を成形しておき、その後に、ウェハレベルレンズアレイの基板と固体撮像素子Dを備えた半導体基板Wを重ね合わせて、基板部1及び半導体基板Wをダイシング工程で一緒に切断すれば、分離されたレンズモジュールにそれぞれスペーサ12を介してセンサモジュールを接合して撮像ユニットを製造する場合に比べて、効率良く撮像ユニットを量産することができ、生産性を向上することができる。   In this way, the spacer 12 is formed in advance on the wafer level lens array, and then the substrate of the wafer level lens array and the semiconductor substrate W provided with the solid-state imaging device D are overlapped to form the substrate unit 1 and the semiconductor substrate W. Can be mass-produced and produced more efficiently than in the case of manufacturing the imaging unit by joining the sensor module to the separated lens modules via the spacers 12, respectively. Can be improved.

図14A及び14Bは、撮像ユニットを製造する手順の別の例を示す図である。この手順では、2つの基板部1と各基板部1に複数のレンズ部10が一体成形されたウェハレベルレンズアレイを、固体撮像素子が設けられた半導体基板に接合してダイジングし、それぞれが2つのレンズ部10を備えた複数の撮像ユニットに分離する例を説明する。   14A and 14B are diagrams illustrating another example of a procedure for manufacturing an imaging unit. In this procedure, two substrate portions 1 and a wafer level lens array in which a plurality of lens portions 10 are integrally formed on each substrate portion 1 are bonded to a semiconductor substrate provided with a solid-state imaging device, and each is dized. An example of separation into a plurality of imaging units including one lens unit 10 will be described.

先ず、図14Aに示すように、2つのウェハレベルレンズアレイを準備する。ウェハレベルレンズアレイは、既に上述した手順で製造することができ、以下の説明では、その手順については説明することなく省略する。重ね合わせる2つの基板部1それぞれの下側の面には、スペーサ12が予め成形されている。そして、重ね合わせるウェハレベルレンズアレイの基板部1同士の位置合わせを行い、下方に配置するウェハレベルレンズアレイの基板部1の上面に、上方に配置するウェハレベルレンズアレイの基板部1の下面を、スペーサ12を介して接合する。ウェハレベルレンズアレイ同士を重ね合わせた状態で、各基板部1に対するスペーサ12の位置が、各基板部1で同じになるようにする。   First, as shown in FIG. 14A, two wafer level lens arrays are prepared. The wafer level lens array can be manufactured by the procedure described above, and in the following description, the procedure is omitted without being described. A spacer 12 is formed in advance on the lower surface of each of the two substrate portions 1 to be superimposed. Then, the substrate portions 1 of the wafer level lens array to be superimposed are aligned with each other, and the lower surface of the substrate portion 1 of the wafer level lens array disposed above is placed on the upper surface of the substrate portion 1 of the wafer level lens array disposed below. , And joined through the spacer 12. In a state where the wafer level lens arrays are overlapped with each other, the position of the spacer 12 with respect to each substrate unit 1 is set to be the same in each substrate unit 1.

次に、複数の固体撮像素子Dが配列された半導体基板Wを準備する。重ね合わされた状態の複数のウェハレベルレンズアレイの基板部1と、半導体基板Wとの位置合わせを行う。その後、最下部に位置する該基板部1を、スペーサ2を介して半導体基板Wの上側の面に接合する。このとき、基板部1に設けられた各レンズ部10の光軸の延長が固体撮像素子Dの中央部とそれぞれ交わるようにする。   Next, a semiconductor substrate W on which a plurality of solid-state imaging elements D are arranged is prepared. The alignment of the semiconductor substrate W with the substrate portions 1 of the plurality of wafer level lens arrays in a superposed state is performed. Thereafter, the substrate portion 1 located at the bottom is bonded to the upper surface of the semiconductor substrate W via the spacer 2. At this time, the extension of the optical axis of each lens unit 10 provided on the substrate unit 1 intersects with the central part of the solid-state imaging device D.

そして、図14Bに示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部1と半導体基板Wとを接合した後、基板部1及び半導体基板Wを、図中点線で示される切断ラインに沿って切断し、複数の撮像ユニットに分離する。このとき、各切断ライン上に位置するスペーサ12も同時に切断される。スペーサ12は、各切断ラインを境界として分割され、各切断ラインに隣接する撮像ユニットにそれぞれ付属する。こうして、複数のレンズ部10を備えた撮像ユニットが完成する。   Then, as shown in FIG. 14B, after bonding the substrate unit 1 of the wafer level lens array and the semiconductor substrate W, the substrate unit 1 and the semiconductor substrate W are cut along a cutting line indicated by a dotted line in the drawing, Separated into a plurality of imaging units. At this time, the spacers 12 positioned on each cutting line are also cut simultaneously. The spacer 12 is divided with each cutting line as a boundary, and is attached to each imaging unit adjacent to each cutting line. In this way, an imaging unit including a plurality of lens units 10 is completed.

このように、複数のウェハレベルレンズアレイ同士をスペーサ12を介して接合しておき、その後に、最下部のウェハレベルレンズアレイの基板部1と固体撮像素子Dを備えた半導体基板Wを重ね合わせて、基板部1及び半導体基板Wをダイシング工程で一緒に切断している。このような手順によれば、分離されたレンズモジュール同士を重ね合わせ、更に、各レンズモジュールとセンサモジュールとを接合していくことで各撮像ユニットを製造する場合に比べて、効率良く撮像ユニットを量産することができ、生産性を向上することができる。   In this way, a plurality of wafer level lens arrays are bonded to each other via the spacer 12, and then, the substrate portion 1 of the lowermost wafer level lens array and the semiconductor substrate W including the solid-state imaging device D are overlapped. The substrate portion 1 and the semiconductor substrate W are cut together in a dicing process. According to such a procedure, the separated lens modules are overlapped with each other, and further, the image pickup units are more efficiently compared with the case of manufacturing each image pickup unit by joining the lens modules and the sensor modules. Mass production is possible and productivity can be improved.

<樹脂材料>
ウェハレベルレンズは、レンズ部と基板部とは光透過性の樹脂材料で一体に形成されている。
レンズ部及び基板部を形成する樹脂材料としては、光硬化性又は熱硬化性の少なくともいずれかを有することが好ましく、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂やアクリル樹脂、又は光硬化性のエポキシ樹脂やアクリル樹脂、又はこれらの混合物が使用できる。
<Resin material>
In the wafer level lens, the lens portion and the substrate portion are integrally formed of a light transmissive resin material.
The resin material for forming the lens part and the substrate part preferably has at least one of photocuring and thermosetting, such as thermosetting epoxy resin and acrylic resin, or photocurable epoxy resin, Acrylic resins or mixtures thereof can be used.

樹脂材料としては、例えばエネルギー硬化性の樹脂組成物を好適に用いることができる。エネルギー硬化性の樹脂組成物は、熱により硬化する樹脂組成物、あるいは活性エネルギー線(例えば紫外線、電子線)の照射により硬化する樹脂組成物のいずれであってもよい。樹脂材料は活性エネルギー線硬化性と共に熱硬化性を有する樹脂であることも好ましい。   As the resin material, for example, an energy curable resin composition can be suitably used. The energy curable resin composition may be either a resin composition that is cured by heat or a resin composition that is cured by irradiation with active energy rays (for example, ultraviolet rays or electron beams). The resin material is also preferably a resin having thermosetting properties as well as active energy ray curable properties.

樹脂材料は、モールド形状の転写適性等、成形性の観点から硬化前には適度な流動性を有していることが好ましい。具体的には常温で液体であり、粘度が1000〜50000mPa・s程度のものが好ましい。   The resin material preferably has an appropriate fluidity before curing from the viewpoint of moldability, such as mold shape transfer suitability. Specifically, it is liquid at room temperature and has a viscosity of about 1000 to 50000 mPa · s.

また、樹脂材料は、硬化後にはリフロー工程を通しても熱変形しない程度の耐熱性を有していることが好ましい。該観点から、硬化物のガラス転移温度は200℃以上であることが好ましく、250℃以上であることがより好ましく、300℃以上であることが特に好ましい。樹脂材料にこのような高い耐熱性を付与するためには、分子レベルで運動性を束縛することが必要であり、有効な手段としては、(1)単位体積あたりの架橋密度を上げる手段、(2)剛直な環構造を有する樹脂を利用する手段(例えばシクロヘキサン、ノルボルナン、テトラシクロドデカン等の脂環構造、ベンゼン、ナフタレン等の芳香環構造、9,9’-ビフェニルフルオレン等のカルド構造、スピロビインダン等のスピロ構造を有する樹脂、具体的には例えば、特開平9−137043号公報、同10−67970号公報、特開2003−55316号公報、同2007−334018号公報、同2007−238883号公報等に記載の樹脂)、(3)無機微粒子など高Tgの物質を均一に分散させる手段(例えば特開平5−209027号公報、同10−298265号公報等に記載)等が挙げられる。これらの手段は複数併用してもよく、流動性、収縮率、屈折率特性など他の特性を損なわない範囲で調整することが好ましい。   Moreover, it is preferable that the resin material has heat resistance enough to prevent thermal deformation even after the reflow process after curing. From this viewpoint, the glass transition temperature of the cured product is preferably 200 ° C. or higher, more preferably 250 ° C. or higher, and particularly preferably 300 ° C. or higher. In order to impart such high heat resistance to the resin material, it is necessary to constrain the mobility at the molecular level, and effective means include (1) means for increasing the crosslinking density per unit volume, ( 2) Means utilizing a resin having a rigid ring structure (for example, alicyclic structures such as cyclohexane, norbornane, tetracyclododecane, aromatic ring structures such as benzene and naphthalene, cardo structures such as 9,9′-biphenylfluorene, spirobiindane Resins having a spiro structure such as JP-A-9-137043, JP-A-10-67970, JP-A-2003-55316, JP-A-2007-334018, and JP-A-2007-238883. (3) means for uniformly dispersing a substance having a high Tg such as inorganic fine particles (for example, JP-A-5-2090) 27, 10-298265, etc.). A plurality of these means may be used in combination, and it is preferable to make adjustments within a range that does not impair other characteristics such as fluidity, shrinkage rate, and refractive index characteristics.

また、樹脂材料は、形状転写精度の観点からは硬化反応による体積収縮率が小さい樹脂組成物が好ましい。樹脂組成物の硬化収縮率としては10%以下であることが好ましく、5%以下であることがより好ましく、3%以下であることが特に好ましい。硬化収縮率の低い樹脂組成物としては、例えば(1)高分子量の硬化剤(プレポリマ−など)を含む樹脂組成物(例えば特開2001−19740号公報、同2004−302293号公報、同2007−211247号公報等に記載、高分子量硬化剤の数平均分子量は200〜100,000の範囲であることが好ましく、より好ましくは500〜50,000の範囲であり、特に好ましくは1,000〜20,000の場合である。また該硬化剤の数平均分子量/硬化反応性基の数で計算される値が、50〜10,000の範囲にあることが好ましく、100〜5,000の範囲にあることがより好ましく、200〜3,000の範囲にあることが特に好ましい。)、(2)非反応性物質(有機/無機微粒子,非反応性樹脂等)を含む樹脂組成物(例えば特開平6−298883号公報、同2001−247793号公報、同2006−225434号公報等に記載)、(3)低収縮架橋反応性基を含む樹脂組成物(例えば、開環重合性基(例えばエポキシ基(例えば、特開2004−210932号公報等に記載)、オキセタニル基(例えば、特開平8−134405号公報等に記載)、エピスルフィド基(例えば、特開2002−105110号公報等に記載)、環状カーボネート基(例えば、特開平7−62065号公報等に記載)等)、エン/チオール硬化基(例えば、特開2003−20334号公報等に記載)、ヒドロシリル化硬化基(例えば、特開2005−15666号公報等に記載)等)、(4)剛直骨格樹脂(フルオレン、アダマンタン、イソホロン等)を含む樹脂組成物(例えば、特開平9−137043号公報等に記載)、(5)重合性基の異なる2種類のモノマーを含み相互貫入網目構造(いわゆるIPN構造)が形成される樹脂組成物(例えば、特開2006−131868号公報等に記載)、(6)膨張性物質を含む樹脂組成物(例えば、特開2004−2719号公報、特開2008−238417号公報等に記載)等を挙げることができ、本発明において好適に利用することができる。また上記した複数の硬化収縮低減手段を併用すること(例えば、開環重合性基を含有するプレポリマーと微粒子を含む樹脂組成物など)が物性最適化の観点からは好ましい。   The resin material is preferably a resin composition having a small volume shrinkage due to the curing reaction from the viewpoint of shape transfer accuracy. The curing shrinkage rate of the resin composition is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, and particularly preferably 3% or less. Examples of the resin composition having a low curing shrinkage rate include (1) resin compositions containing a high molecular weight curing agent (such as a prepolymer) (for example, JP-A Nos. 2001-19740, 2004-302293, and 2007-). The number average molecular weight of the high molecular weight curing agent is preferably in the range of 200 to 100,000, more preferably in the range of 500 to 50,000, and particularly preferably in the range of 1,000 to 20, as described in Japanese Patent No. 211247. The value calculated by the number average molecular weight of the curing agent / the number of curing reactive groups is preferably in the range of 50 to 10,000, and in the range of 100 to 5,000. More preferably, it is particularly preferably in the range of 200 to 3,000.), (2) Resins containing non-reactive substances (organic / inorganic fine particles, non-reactive resins, etc.) Composition (for example, described in JP-A-6-298883, JP-A-2001-247793, JP-A-2006-225434, etc.), (3) a resin composition containing a low shrinkage crosslinking reactive group (for example, ring-opening polymerization) Sex groups (for example, epoxy groups (for example, described in JP-A No. 2004-210932), oxetanyl groups (for example, described in JP-A No. 8-134405), episulfide groups (for example, JP-A No. 2002-105110) Etc.), cyclic carbonate groups (e.g. described in JP-A-7-62065 etc.), etc., ene / thiol curing groups (e.g. described in JP-A 2003-20334 etc.), hydrosilylation curing groups (e.g. (For example, described in JP-A-2005-15666), etc.), (4) rigid skeleton resins (fluorene, adamantane, isophorone, etc.) (5) Resin composition containing an interpenetrating network structure (so-called IPN structure) containing two types of monomers having different polymerizable groups (for example, described in JP-A-9-137043) For example, described in JP-A-2006-131868), (6) Resin composition containing an expansible substance (for example, described in JP-A-2004-2719, JP-A-2008-238417, etc.), etc. Can be suitably used in the present invention. In addition, it is preferable from the viewpoint of optimizing physical properties to use a plurality of curing shrinkage reducing means in combination (for example, a resin composition containing a prepolymer containing a ring-opening polymerizable group and fine particles).

また、樹脂材料は、高−低2種類以上のアッベ数の異なる樹脂の混合物が望まれる。高アッベ数側の樹脂は、アッベ数(νd)が50以上であることが好ましく、より好ましくは55以上であり特に好ましくは60以上である。屈折率(nd)は1.52以上であることが好ましく、より好ましくは1.55以上であり、特に好ましくは1.57以上である。このような樹脂としては、脂肪族の樹脂が好ましく、特に脂環構造を有する樹脂(例えば、シクロヘキサン、ノルボルナン、アダマンタン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等の環構造を有する樹脂、具体的には例えば、特開平10−152551号公報、特開2002−212500号公報、同2003−20334号公報、同2004−210932号公報、同2006−199790号公報、同2007−2144号公報、同2007−284650号公報、同2008−105999号公報等に記載の樹脂)が好ましい。低アッベ数側の樹脂は、アッベ数(νd)が30以下であることが好ましく、より好ましくは25以下であり特に好ましくは20以下である。屈折率(nd)は1.60以上であることが好ましく、より好ましくは1.63以上であり、特に好ましくは1.65以上である。このような樹脂としては芳香族構造を有する樹脂が好ましく、例えば9,9’−ジアリールフルオレン、ナフタレン、ベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール等の構造を含む樹脂(具体的には例えば、特開昭60−38411号公報、特開平10−67977号公報、特開2002−47335号公報、同2003−238884号公報、同2004−83855号公報、同2005−325331号公報、同2007−238883号公報、国際公開2006/095610号公報、特許第2537540号公報等に記載の樹脂等)が好ましい。   Moreover, the resin material is desired to be a mixture of two or more kinds of resins having different Abbe numbers. The resin on the high Abbe number side preferably has an Abbe number (νd) of 50 or more, more preferably 55 or more, and particularly preferably 60 or more. The refractive index (nd) is preferably 1.52 or more, more preferably 1.55 or more, and particularly preferably 1.57 or more. Such a resin is preferably an aliphatic resin, particularly a resin having an alicyclic structure (for example, a resin having a cyclic structure such as cyclohexane, norbornane, adamantane, tricyclodecane, tetracyclododecane, specifically, for example, JP-A-10-152551, JP-A-2002-212500, JP-A-2003-20334, JP-A-2004-210932, JP-2006-199790, JP-2007-2144, JP-2007-284650. And the resin described in JP-A-2008-105999. The resin on the low Abbe number side preferably has an Abbe number (νd) of 30 or less, more preferably 25 or less, and particularly preferably 20 or less. The refractive index (nd) is preferably 1.60 or more, more preferably 1.63 or more, and particularly preferably 1.65 or more. Such a resin is preferably a resin having an aromatic structure. For example, a resin having a structure such as 9,9′-diarylfluorene, naphthalene, benzothiazole, benzotriazole (specifically, for example, JP-A-60-38411). Publication No. 10-667977, No. 2002-47335, No. 2003-238848, No. 2004-83855, No. 2005-325331, No. 2007-238883, International Publication 2006. / 095610 publication, Japanese Patent No. 2537540 publication, etc.) are preferable.

また、樹脂材料には、屈折率を高めたり、アッベ数を調整したりするために、無機微粒子をマトリックス中に分散させることが好ましい。無機微粒子としては、例えば、酸化物微粒子、硫化物微粒子、セレン化物微粒子、テルル化物微粒子が挙げられる。より具体的には、例えば、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ニオブ、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化ランタン、酸化イットリウム、硫化亜鉛等の微粒子を挙げることができる。特に上記高アッベ数の樹脂に対しては、酸化ランタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム等の微粒子を分散させることが好ましく、低アッベ数の樹脂に対しては、酸化チタン、酸化スズ、酸化ジルコニウム等の微粒子を分散させることが好ましい。無機微粒子は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。また、複数の成分による複合物であってもよい。また、無機微粒子には光触媒活性低減、吸水率低減などの種々の目的から、異種金属をドープしたり、表面層をシリカ、アルミナ等異種金属酸化物で被覆したり、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、有機酸(カルボン酸類、スルホン酸類、リン酸類、ホスホン酸類等)又は有機酸基を持つ分散剤などで表面修飾してもよい。無機微粒子の数平均粒子サイズは通常1nm〜1000nm程度とすればよいが、小さすぎると物質の特性が変化する場合があり、大きすぎるとレイリー散乱の影響が顕著となるため、1nm〜15nmが好ましく、2nm〜10nmが更に好ましく、3nm〜7nmが特に好ましい。また、無機微粒子の粒子サイズ分布は狭いほど望ましい。このような単分散粒子の定義の仕方はさまざまであるが、例えば、特開2006−160992号に記載されるような数値規定範囲が好ましい粒径分布範囲に当てはまる。ここで上述の数平均1次粒子サイズとは、例えばX線回折(XRD)装置あるいは透過型電子顕微鏡(TEM)などで測定することができる。無機微粒子の屈折率としては、22℃、589nmの波長において、1.90〜3.00であることが好ましく、1.90〜2.70であることが更に好ましく、2.00〜2.70であることが特に好ましい。無機微粒子の樹脂に対する含有量は、透明性と高屈折率化の観点から、5質量%以上であることが好ましく、10〜70質量%が更に好ましく、30〜60質量%が特に好ましい。   In the resin material, it is preferable to disperse the inorganic fine particles in the matrix in order to increase the refractive index or adjust the Abbe number. Examples of the inorganic fine particles include oxide fine particles, sulfide fine particles, selenide fine particles, and telluride fine particles. More specifically, for example, fine particles of zirconium oxide, titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, niobium oxide, cerium oxide, aluminum oxide, lanthanum oxide, yttrium oxide, zinc sulfide, and the like can be given. In particular, it is preferable to disperse fine particles such as lanthanum oxide, aluminum oxide, and zirconium oxide for the high Abbe number resin, and titanium oxide, tin oxide, zirconium oxide, and the like for the low Abbe number resin. It is preferable to disperse the fine particles. The inorganic fine particles may be used alone or in combination of two or more. Moreover, the composite by several components may be sufficient. In addition, for various purposes such as reducing photocatalytic activity and water absorption, the inorganic fine particles are doped with different metals, the surface layer is coated with different metal oxides such as silica and alumina, silane coupling agents and titanate cups. The surface may be modified with a ring agent, an organic acid (carboxylic acid, sulfonic acid, phosphoric acid, phosphonic acid, etc.) or a dispersant having an organic acid group. The number average particle size of the inorganic fine particles is usually about 1 nm to 1000 nm, but if it is too small, the properties of the substance may change. If it is too large, the influence of Rayleigh scattering becomes remarkable, so 1 nm to 15 nm is preferable. 2 nm to 10 nm are more preferable, and 3 nm to 7 nm are particularly preferable. Further, it is desirable that the particle size distribution of the inorganic fine particles is narrow. There are various ways of defining such monodisperse particles. For example, a numerical value range as described in JP-A No. 2006-160992 applies to a preferable particle size distribution range. Here, the above-mentioned number average primary particle size can be measured by, for example, an X-ray diffraction (XRD) apparatus or a transmission electron microscope (TEM). The refractive index of the inorganic fine particles is preferably 1.90 to 3.00, more preferably 1.90 to 2.70, and more preferably 2.00 to 2.70 at 22 ° C. and a wavelength of 589 nm. It is particularly preferred that The content of the inorganic fine particles with respect to the resin is preferably 5% by mass or more, more preferably 10 to 70% by mass, and particularly preferably 30 to 60% by mass from the viewpoint of transparency and high refractive index.

樹脂材料に微粒子を均一に分散させるためには、例えばマトリックスを形成する樹脂モノマーとの反応性を有する官能基を含む分散剤(例えば特開2007−238884号公報実施例等に記載)、疎水性セグメント及び親水性セグメントで構成されるブロック共重合体(例えば特開2007−211164号公報に記載)、あるいは高分子末端又は側鎖に無機微粒子と任意の化学結合を形成しうる官能基を有する樹脂(例えば特開2007−238929号公報、特開2007−238930号公報等に記載)等を適宜用いて微粒子を分散させることが望ましい。   In order to uniformly disperse the fine particles in the resin material, for example, a dispersant containing a functional group having reactivity with the resin monomer forming the matrix (for example, described in Examples of JP-A-2007-238884), hydrophobic A block copolymer composed of a segment and a hydrophilic segment (for example, described in JP-A-2007-2111164), or a resin having a functional group capable of forming an arbitrary chemical bond with inorganic fine particles at the polymer terminal or side chain It is desirable to disperse the fine particles by using as appropriate (for example, described in JP-A-2007-238929, JP-A-2007-238930).

また、また、樹脂材料には、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル基含有化合物等の公知の離型剤やヒンダードフェノール等の酸化防止剤等の添加剤が適宜配合されていてもよい。   In addition, additives such as known release agents such as silicone-based, fluorine-based, and long-chain alkyl group-containing compounds and antioxidants such as hindered phenols may be appropriately blended in the resin material.

また、樹脂材料には、必要に応じて硬化触媒又は開始剤を配合することができる。具体的には、例えば特開2005−92099号公報(段落番号〔0063〕〜〔0070〕)等に記載の熱又は活性エネルギー線の作用により硬化反応(ラジカル重合あるいはイオン重合)を促進する化合物を挙げることができる。これらの硬化反応促進剤の添加量は、触媒や開始剤の種類、あるいは硬化反応性部位の違いなどによって異なり一概に規定することはできないが、一般的には硬化反応性樹脂組成物の全固形分に対して0.1〜15質量%程度が好ましく、0.5〜5質量%程度がより好ましい。   Moreover, a curing catalyst or an initiator can be mix | blended with a resin material as needed. Specifically, for example, a compound that accelerates a curing reaction (radical polymerization or ionic polymerization) by the action of heat or active energy rays described in JP-A-2005-92099 (paragraph numbers [0063] to [0070]) and the like. Can be mentioned. The amount of these curing reaction accelerators to be added varies depending on the type of catalyst and initiator, or the difference in the curing reactive site, and cannot be specified unconditionally, but in general, the total solid content of the curing reactive resin composition About 0.1-15 mass% is preferable with respect to a minute, and about 0.5-5 mass% is more preferable.

樹脂材料は、上記成分を適宜配合して製造することができる。この際、液状の低分子モノマー(反応性希釈剤)等に他の成分を溶解することができる場合には別途溶剤を添加する必要はないが、このケースに当てはまらない場合には溶剤を用いて各構成成分を溶解することにより硬化性樹脂組成物を製造することができる。該硬化性樹脂組成物に使用できる溶剤としては、組成物が沈殿することなく、均一に溶解又は分散されるものであれば特に制限はなく適宜選択することができ、具体的には、例えば、ケトン類(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)、エステル類(例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル等)、エーテル類(例えば、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等)アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、エチレングリコール等)、芳香族炭化水素類(例えば、トルエン、キシレン等)、水等を挙げることができる。硬化性組成物が溶剤を含む場合には溶剤を乾燥させた後にモールド形状転写操作を行うことが好ましい。   The resin material can be produced by appropriately blending the above components. At this time, if other components can be dissolved in the liquid low molecular weight monomer (reactive diluent), etc., it is not necessary to add a separate solvent, but if this is not the case, use a solvent. A curable resin composition can be produced by dissolving each component. The solvent that can be used in the curable resin composition is not particularly limited as long as the composition is uniformly dissolved or dispersed without precipitation, and specifically, for example, Ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.), esters (eg, ethyl acetate, butyl acetate, etc.), ethers (eg, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, etc.) Alcohols (eg, methanol, ethanol) Isopropyl alcohol, butanol, ethylene glycol, etc.), aromatic hydrocarbons (eg, toluene, xylene, etc.), water and the like. When the curable composition contains a solvent, it is preferable to perform a mold shape transfer operation after drying the solvent.

<硬化>
本発明の製造方法においては、
前記一対の型部材の間で前記樹脂を挟み込んだ状態で、前記レンズ部となる前記樹脂にだけエネルギーを付加することにより該樹脂を成形し硬化させる第1の硬化工程と、
その後、少なくとも前記基板部を含む部位(好ましくはウェハレベルレンズアレイ全面)の前記樹脂にエネルギーを付加することにより該樹脂を成形し硬化させる第2の硬化工程と、を有する。
<Curing>
In the production method of the present invention,
A first curing step of molding and curing the resin by applying energy only to the resin to be the lens portion in a state where the resin is sandwiched between the pair of mold members;
Thereafter, a second curing step is performed in which the resin is molded and cured by applying energy to the resin in at least a portion including the substrate portion (preferably the entire surface of the wafer level lens array).

硬化工程におけるエネルギーの種類は限定されないが、紫外線等のエネルギー線又は熱が付与されることが好ましい。   The type of energy in the curing step is not limited, but it is preferable that energy rays such as ultraviolet rays or heat is applied.

硬化工程が光により行われる場合、光源は可視光でも赤外光でも紫外光でも良いが、効果のエネルギー及び取り扱いの容易さから紫外光が好ましく、例えば波長460nm以下、好ましくは波長410〜190nm、より好ましくは波長380nm〜280nmの光を用いることができる。
露光は型部材を通して行われることが好ましい。そのため、紫外光を用いて効果する場合には、石英ガラス等の露光に用いる光に対して透明な材料で型の少なくともレンズ部を作ることが好ましい。
When the curing step is performed by light, the light source may be visible light, infrared light, or ultraviolet light, but ultraviolet light is preferable from the energy of the effect and ease of handling, for example, a wavelength of 460 nm or less, preferably a wavelength of 410 to 190 nm, More preferably, light having a wavelength of 380 nm to 280 nm can be used.
The exposure is preferably performed through a mold member. Therefore, when using ultraviolet light, it is preferable to make at least the lens portion of the mold with a material transparent to light used for exposure such as quartz glass.

第1の硬化工程を光で行う場合、前記一対の型部材のうち少なくとも一方(通常はいずれか一方)の型部材の外側から、露光マスク等を介してレンズ部に相当する部位にのみ光を照射することが好ましい。
光をレンズ部のみに照射する方法としては、例えば、光源をレーザー光とし、アレイのうちレンズ部のみに照射(直描)させることもできるし、基板部を遮蔽するマスクを介して露光を行うこともできる。
When the first curing step is performed with light, light is emitted only from the outside of at least one (usually any one) of the pair of mold members to a portion corresponding to the lens portion via an exposure mask or the like. Irradiation is preferred.
As a method of irradiating only the lens part, for example, the light source can be laser light, and only the lens part of the array can be irradiated (direct drawing), or exposure is performed through a mask that shields the substrate part. You can also.

また、第1の硬化を光で行い、第2の硬化を熱により行うことも好ましい。この場合、レンズ部を透明な材料、基板部を不透明な材料で構成した型を用いてもよい。
図15は、レンズに対応する箇所に穴112が開いた露光マスク111を表す。露光マスク111は露光光源に対して不透明である。レンズ部112は穴が開いていても、露光光源に対して透明な部材であっても良い。
図16Aは、型部材102、104を用い、マスク111を介して紫外光により第1の硬化工程を行う概念図である。マスク111は図15におけるマスク111のB−B線断面を表す。マスク111により基板部は遮光されるため、アレイ1はレンズ部のみ露光されて紫外線硬化反応が進行する。
図16Bは、紫外光により第2の硬化工程を行う概念図である。本工程においてはマスクを介さず、アレイ1の全面を露光し、基板部も硬化させる。
It is also preferable to perform the first curing with light and the second curing with heat. In this case, a mold in which the lens portion is made of a transparent material and the substrate portion is made of an opaque material may be used.
FIG. 15 shows an exposure mask 111 having a hole 112 at a position corresponding to the lens. The exposure mask 111 is opaque to the exposure light source. The lens unit 112 may be a hole or a transparent member with respect to the exposure light source.
FIG. 16A is a conceptual diagram in which the first curing process is performed with ultraviolet light through the mask 111 using the mold members 102 and 104. The mask 111 represents a cross section taken along line BB of the mask 111 in FIG. Since the substrate portion is shielded by the mask 111, only the lens portion of the array 1 is exposed and the ultraviolet curing reaction proceeds.
FIG. 16B is a conceptual diagram in which the second curing step is performed with ultraviolet light. In this step, the entire surface of the array 1 is exposed without using a mask, and the substrate portion is also cured.

硬化工程が熱により行われる場合は通常熱硬化性樹脂が用いられる。与えられる熱量は熱硬化性樹脂の硬化温度に合わせて適宜設定される。   When the curing step is performed by heat, a thermosetting resin is usually used. The amount of heat applied is appropriately set according to the curing temperature of the thermosetting resin.

第1の硬化を熱により行う場合には、レンズ部を選択的に硬化させるため、例えば加熱手段(例えばホットプレート)をレンズ部のみに接触させることができる。また、レンズ部と基板部とが異なる温度に設定した加熱手段を用いることもできる。また、レンズ部と基板部のどちらか一方、又はそれに対応する型部材に断熱材を挟んで加熱を行うこともできる。
前記第1の硬化工程では、前記一対の型部材のうち一方の型部材の外側に、レンズ部の配置パターンに対応する位置に設けられた加熱部を配置し、該加熱部によってレンズ部に相当する部位にのみ熱を供給することが好ましい。
図17Aは、レンズ部のみが型部材102、104に接触するホットプレート113、114を用いて第1の硬化工程を行う概念図である。ホットプレート113、114はレンズ部に相当する部位のみが型部材に接触し、アレイ1のレンズ部のみで熱硬化反応が進行する。
図17Bは、熱により第2の硬化工程を行う概念図である。本工程においてはホットプレート115、116が型部材102、104の全面に接触するため、アレイ1の全面を加熱し、基板部も硬化させる。なお、115、116の加熱手段はホットプレートに限定されず、例えば第2の硬化工程においては、アレイ全体を型部材に挟み込んだままオーブン等で全面を加熱してもよい。
第1・第2の両硬化工程を共に熱により行う場合、前述のように型部材は透明である必要はなく、例えば金属による型を用いることもできる。
また第1の硬化工程を温度により行う場合、型部材のレンズ部と基板部との間で温度の伝導率が低いことが好ましく、例えば型部材のレンズ部と基板部との間に断熱部を設けることもできるし、型部材のレンズ部と基板部のどちらか一方(好ましくは基板部)に熱伝導率の低い材料を用いることもできる。
When the first curing is performed by heat, in order to selectively cure the lens unit, for example, a heating unit (for example, a hot plate) can be brought into contact with only the lens unit. In addition, a heating unit in which the lens unit and the substrate unit are set to different temperatures can be used. Further, heating can be performed by sandwiching a heat insulating material between one of the lens portion and the substrate portion, or a mold member corresponding thereto.
In the first curing step, a heating part provided at a position corresponding to the arrangement pattern of the lens part is disposed outside one of the pair of mold members, and the heating part corresponds to the lens part. It is preferable to supply heat only to the part to be performed.
FIG. 17A is a conceptual diagram in which the first curing process is performed using hot plates 113 and 114 in which only the lens portion is in contact with the mold members 102 and 104. Only portions corresponding to the lens portions of the hot plates 113 and 114 are in contact with the mold member, and the thermosetting reaction proceeds only by the lens portions of the array 1.
FIG. 17B is a conceptual diagram in which the second curing step is performed by heat. In this step, since the hot plates 115 and 116 are in contact with the entire surfaces of the mold members 102 and 104, the entire surface of the array 1 is heated and the substrate portion is also cured. The heating means 115 and 116 are not limited to hot plates. For example, in the second curing step, the entire surface may be heated in an oven or the like while the entire array is sandwiched between mold members.
When both the first and second curing steps are performed by heat, the mold member does not need to be transparent as described above, and for example, a metal mold can be used.
When the first curing step is performed by temperature, it is preferable that the temperature conductivity is low between the lens portion of the mold member and the substrate portion. For example, a heat insulating portion is provided between the lens portion of the mold member and the substrate portion. A material having low thermal conductivity can be used for either the lens portion or the substrate portion (preferably the substrate portion) of the mold member.

図19Aは紫外光(UV)による第1の硬化工程が進行する際の樹脂材料の流動について示した概念図である。マスク111を介した露光により、レンズ部121のみ硬化が進行する。この際樹脂材料に硬化収縮が生じるが、この時点で基板部122の樹脂材料は硬化していないため流動性があり、矢印のように樹脂材料が基板部122からレンズ部121に流動し、レンズ部121の体積の減少が抑制される。   FIG. 19A is a conceptual diagram showing the flow of the resin material when the first curing process by ultraviolet light (UV) proceeds. By the exposure through the mask 111, only the lens part 121 is cured. At this time, the resin material is cured and shrunk, but at this point, the resin material of the substrate portion 122 is not cured, and thus has fluidity. A decrease in the volume of the portion 121 is suppressed.

図19Bは、先にレンズ部を硬化せずに、全面を紫外光で露光し硬化させた際に、レンズアレイ120内に生じる内部応力を示す概念図である。樹脂が硬化する際の収縮するため、矢印のようにレンズアレイの中心部に向かって内部応力が溜め込まれる。この内部応力によりレンズ間の距離のばらつきやレンズ形状の転写精度に影響を及ぼすことが懸念される。
図19Cは、本発明の方法、即ち第一の硬化工程でレンズ部のみを硬化させ、ついで第2の硬化工程でアレイ全体を硬化させた際に、レンズアレイ内に生じる内部応力を示す概念図である。樹脂が硬化するものの、レンズ部は上述のように基板部122から樹脂材料が流動することにより内部応力は緩和される。また基板部122は内部応力が残るものの、レンズ部121が先に硬化しているので、レンズ部121が固定末端となり、応力の影響は相対的に小さくなる。なお、レンズアレイを光学素子とした際に、基板部121の厚さが減少してもレンズの機能には影響しない。よって、レンズ形状の転写精度及びレンズ間の距離の均一性が改善する。
FIG. 19B is a conceptual diagram showing internal stress generated in the lens array 120 when the entire surface is exposed to ultraviolet light and cured without first curing the lens portion. Since the resin shrinks when it hardens, internal stress is accumulated toward the center of the lens array as indicated by the arrow. There is concern that this internal stress may affect the variation in distance between lenses and the transfer accuracy of the lens shape.
FIG. 19C is a conceptual diagram showing internal stress generated in the lens array when only the lens portion is cured in the method of the present invention, that is, in the first curing step, and then the entire array is cured in the second curing step. It is. Although the resin is cured, the internal stress is relieved in the lens portion as the resin material flows from the substrate portion 122 as described above. In addition, although the internal stress remains in the substrate portion 122, the lens portion 121 is hardened first, so that the lens portion 121 becomes a fixed end, and the influence of the stress becomes relatively small. When the lens array is an optical element, the function of the lens is not affected even if the thickness of the substrate 121 is reduced. Therefore, the transfer accuracy of the lens shape and the uniformity of the distance between the lenses are improved.

第1の硬化は、レンズ部がある程度硬化した状態とし、第2の硬化で全体を硬化させることが好ましい。具体的には、第1の硬化でレンズ部の30%以上の樹脂において硬化反応が進行させた後、第2の硬化に移行して全体を硬化させることが好ましい。更に好ましくは、第1の硬化でレンズ部の硬化反応が50%以上進行した後に第2の硬化に移行して全体を硬化させることが好ましい。   In the first curing, it is preferable that the lens portion is cured to some extent, and the whole is cured by the second curing. Specifically, it is preferable that after the curing reaction proceeds in the resin of 30% or more of the lens portion in the first curing, the whole is cured by moving to the second curing. More preferably, after the curing reaction of the lens portion has progressed by 50% or more in the first curing, it is preferable to shift to the second curing and cure the whole.

本明細書は以下の内容を開示する。
1.
基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部からなるウェハレベルレンズアレイをエネルギー硬化性の樹脂で一体に成形するウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
一対の型部材の間に前記樹脂を供給する工程と、
前記一対の型部材の間で前記樹脂を挟み込んだ状態で、前記レンズ部となる前記樹脂にだけエネルギーを付加することにより該樹脂を成形し硬化させる第1の硬化工程と、
その後、少なくとも前記基板部を含む部位の前記樹脂にエネルギーを付加することにより該樹脂を成形し硬化させる第2の硬化工程と、を有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、
前記樹脂が、熱硬化性又は光硬化性の少なくともいずれかを有する樹脂であるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
3.
上記1又は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、
前記第1の硬化工程では、前記一対の型部材のうち一方の型部材の外側から、レンズ部に相当する部位にのみ光を照射するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
4.
上記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、
前記第2の硬化工程では、前記一対の型部材のうち一方の型部材の外側から、ウェハレベルレンズアレイ全体に熱を供給するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
5.
上記1又は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、
前記第1の硬化工程では、前記一対の型部材のうち一方の型部材の外側に、レンズ部の配置パターンに対応する位置に設けられた加熱部を配置し、該加熱部によってレンズ部に相当する部位にのみ熱を供給するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
6.
上記1〜5のいずれか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の硬化工程及び前記第2の硬化工程のうち少なくとも一方と同時に、又は、前記第1の硬化工程と前記第2の硬化工程との間で、前記一対の型部材の間隔を小さくして前記樹脂に圧力を加えるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
This specification discloses the following contents.
1.
A wafer level lens array manufacturing method in which a wafer level lens array comprising a substrate portion and a plurality of lens portions arranged on the substrate portion is integrally molded with an energy curable resin,
Supplying the resin between a pair of mold members;
A first curing step of molding and curing the resin by applying energy only to the resin to be the lens portion in a state where the resin is sandwiched between the pair of mold members;
And a second curing step in which the resin is molded and cured by applying energy to the resin in a region including at least the substrate portion.
2.
A manufacturing method of the wafer level lens array according to the above 1,
A method for producing a wafer level lens array, wherein the resin is a resin having at least one of thermosetting and photosetting.
3.
The method for producing a wafer level lens array according to 1 or 2,
In the first curing step, a method of manufacturing a wafer level lens array in which light is irradiated only to a portion corresponding to a lens portion from the outside of one of the pair of mold members.
4).
A method for producing a wafer level lens array as described in 3 above,
In the second curing step, a wafer level lens array manufacturing method for supplying heat to the entire wafer level lens array from the outside of one of the pair of mold members.
5.
The method for producing a wafer level lens array according to 1 or 2,
In the first curing step, a heating part provided at a position corresponding to the arrangement pattern of the lens part is disposed outside one of the pair of mold members, and the heating part corresponds to the lens part. A method for manufacturing a wafer level lens array that supplies heat only to a portion to be heated.
6).
A method for producing the wafer level lens array according to any one of 1 to 5,
The distance between the pair of mold members is reduced simultaneously with at least one of the first curing step and the second curing step, or between the first curing step and the second curing step. A method of manufacturing a wafer level lens array in which pressure is applied to the resin.

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these.

[使用樹脂]
硬化性樹脂としてアクリル系モノマーであるビスコート#700(大阪有機化学(株))99.5重量%に対して光重合開始剤としてイルガキュア907(チバ・スペシャリティケミカルズ(株))を0.5重量部混合攪拌したものを使用した。
[Resin used]
0.5 parts by weight of Irgacure 907 (Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) as a photopolymerization initiator with respect to 99.5% by weight of biscoat # 700 (Osaka Organic Chemical Co., Ltd.), an acrylic monomer as a curable resin What was mixed and stirred was used.

[使用型]
厚さ1.0mm、直径80.0mmの石英ガラス基板に、ウェットエッチングによりΦ2.0mmの凸レンズに対応するくぼみを面内に20.0mm間隔で形成した。更に樹脂と型とするガラス基板の離型性を改良するために、エッチング処理を施した後にシランカップリング剤を用いて表面をフッ素化処理し、1対のガラス製の型部材を作成した。
[Use type]
On the quartz glass substrate having a thickness of 1.0 mm and a diameter of 80.0 mm, recesses corresponding to a convex lens having a diameter of 2.0 mm were formed in the plane at intervals of 20.0 mm by wet etching. Further, in order to improve the releasability of the glass substrate used as a resin and a mold, the surface was fluorinated using a silane coupling agent after the etching treatment, and a pair of glass mold members was prepared.

[硬化方法]
上述の型の上にレンズ部位及び基板部位が満たされるように光硬化性樹脂をディスペンサ(super Σx:武蔵エンジニアリング社製)を用いて滴下し、700μmのスペーサーを外周部に設置した後、もう一方の型部材を載せて、UV露光又は加熱を行った。
[Curing method]
After the photocurable resin is dropped using a dispenser (super Σx: manufactured by Musashi Engineering Co., Ltd.) so that the lens portion and the substrate portion are filled on the mold, a spacer of 700 μm is installed on the outer periphery, and the other side. The mold member was placed, and UV exposure or heating was performed.

[UV露光装置]
UV露光装置としては超高圧水銀灯を有するプロキシミティー型露光機(日立電子エンジニアリング株式会社製)を用いて、主波長365nm、露光量70mJ/cmで露光を行った。またパターン露光を行う場合、レンズ部位以外を遮光部とした石英露光マスクを型部材の上に直接設置し、パターン露光を行った。
[UV exposure equipment]
As a UV exposure apparatus, a proximity type exposure machine (manufactured by Hitachi Electronics Engineering Co., Ltd.) having an ultrahigh pressure mercury lamp was used for exposure at a main wavelength of 365 nm and an exposure amount of 70 mJ / cm 2 . When pattern exposure was performed, a quartz exposure mask having a light shielding portion other than the lens part was directly placed on the mold member, and pattern exposure was performed.

[評価装置]
成形したレンズアレイ基板のレンズピッチ測定には、レーザー変位計(LT−9000:キーエンス社製)を用いて作製した基板の面内の厚み分布を測定することでレンズ頂点部間の距離を測定した。また同様の手法を用いて、型部材のピッチ間隔を事前に測定している。同条件で作製したレンズアレイ基板を3枚作製し、型部材のピッチ間隔との差をバラツキとして評価した。また一枚のレンズアレイ基板上で、図18のa〜hに示すように計8箇所のレンズ間の距離(ピッチ)の測定を行った。
[Evaluation equipment]
For measuring the lens pitch of the molded lens array substrate, the distance between the lens apexes was measured by measuring the in-plane thickness distribution of the substrate produced using a laser displacement meter (LT-9000: manufactured by Keyence Corporation). . Moreover, the pitch interval of the mold member is measured in advance using the same method. Three lens array substrates produced under the same conditions were produced, and the difference from the pitch interval of the mold members was evaluated as variations. Further, on a single lens array substrate, a distance (pitch) between a total of eight lenses was measured as shown in FIGS.

[比較例1]
上述の型で加圧した樹脂を、マスクを介さずに型部材の上面から面内全体に露光を行った。その後、型から樹脂成形体を剥離し、レンズピッチ間の評価を行った。
[Comparative Example 1]
The entire surface of the mold member was exposed from the upper surface of the mold member without using a mask to press the resin pressed by the mold described above. Thereafter, the resin molded body was peeled from the mold, and evaluation between lens pitches was performed.

[実施例1]
上述の型で加圧した樹脂を、上記露光マスクを介して型部材の上面からパターン露光を行った。その際、レンズ部位のみ透光性を有するフォトマスクを使用し、IR測定からレンズ部位の樹脂の50%に達する条件で露光を行った。続いて、フォトマスクを取り外して二回目の露光を全体に行った。その後、型から樹脂成形体を剥離し、レンズピッチ間の評価を行った。
[Example 1]
The resin pressurized with the above-mentioned mold was subjected to pattern exposure from the upper surface of the mold member through the exposure mask. At that time, a photomask having translucency only at the lens part was used, and exposure was performed under a condition that reached 50% of the resin at the lens part from IR measurement. Subsequently, the photomask was removed and the second exposure was performed on the entire surface. Thereafter, the resin molded body was peeled from the mold, and evaluation between lens pitches was performed.

[実施例2]
上述の型で加圧した樹脂を型部材の上面からパターン露光を行った。その際、レンズ部位のみ透光性を有するフォトマスクを使用した。続いて、フォトマスクを取り外した上で樹脂成形体を型と共にマッフル炉に投入し、90℃1時間加熱を行った。その後、型から樹脂成形体を剥離し、レンズピッチ間の評価を行った。
[Example 2]
Pattern exposure was performed from the upper surface of the mold member for the resin pressurized by the mold described above. At that time, a photomask having translucency only at the lens portion was used. Subsequently, after removing the photomask, the resin molded body was put into a muffle furnace together with a mold, and heated at 90 ° C. for 1 hour. Thereafter, the resin molded body was peeled from the mold, and evaluation between lens pitches was performed.

[結果比較]
結果を下記の表に示す。実施例1、2は、比較例1と比較して、各アレイ内でのピッチ均一性も、製造した複数のアレイ間でのピッチ均一性も高いことがわかる。
[Result comparison]
The results are shown in the table below. It can be seen that Examples 1 and 2 have higher pitch uniformity within each array and higher pitch uniformity among a plurality of manufactured arrays as compared with Comparative Example 1.

Figure 2011104844
Figure 2011104844

Claims (6)

基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部からなるウェハレベルレンズアレイをエネルギー硬化性の樹脂で一体に成形するウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
一対の型部材の間に前記樹脂を供給する工程と、
前記一対の型部材の間で前記樹脂を挟み込んだ状態で、前記レンズ部となる前記樹脂にだけエネルギーを付加することにより該樹脂を成形し硬化させる第1の硬化工程と、
その後、少なくとも前記基板部を含む部位の前記樹脂にエネルギーを付加することにより該樹脂を成形し硬化させる第2の硬化工程と、を有するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
A wafer level lens array manufacturing method in which a wafer level lens array comprising a substrate portion and a plurality of lens portions arranged on the substrate portion is integrally molded with an energy curable resin,
Supplying the resin between a pair of mold members;
A first curing step of molding and curing the resin by applying energy only to the resin to be the lens portion in a state where the resin is sandwiched between the pair of mold members;
And a second curing step in which the resin is molded and cured by applying energy to the resin in a region including at least the substrate portion.
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、
前記樹脂が、熱硬化性又は光硬化性の少なくともいずれかを有する樹脂であるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
A method of manufacturing a wafer level lens array according to claim 1,
A method for producing a wafer level lens array, wherein the resin is a resin having at least one of thermosetting and photosetting.
請求項1又は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、
前記第1の硬化工程では、前記一対の型部材のうち一方の型部材の外側から、レンズ部に相当する部位にのみ光を照射するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
A method for producing a wafer level lens array according to claim 1 or 2,
In the first curing step, a method of manufacturing a wafer level lens array in which light is irradiated only to a portion corresponding to a lens portion from the outside of one of the pair of mold members.
請求項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、
前記第2の硬化工程では、前記一対の型部材のうち一方の型部材の外側から、ウェハレベルレンズアレイ全体に熱を供給するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
A method for producing a wafer level lens array according to claim 3,
In the second curing step, a wafer level lens array manufacturing method for supplying heat to the entire wafer level lens array from the outside of one of the pair of mold members.
請求項1又は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、
前記第1の硬化工程では、前記一対の型部材のうち一方の型部材の外側に、レンズ部の配置パターンに対応する位置に設けられた加熱部を配置し、該加熱部によってレンズ部に相当する部位にのみ熱を供給するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
A method for producing a wafer level lens array according to claim 1 or 2,
In the first curing step, a heating part provided at a position corresponding to the arrangement pattern of the lens part is disposed outside one of the pair of mold members, and the heating part corresponds to the lens part. A method for manufacturing a wafer level lens array that supplies heat only to a portion to be heated.
請求項1〜5のいずれか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の硬化工程及び前記第2の硬化工程のうち少なくとも一方と同時に、または、前記第1の硬化工程と前記第2の硬化工程との間で、前記一対の型部材の間隔を小さくして前記樹脂に圧力を加えるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
A method for producing a wafer level lens array according to any one of claims 1 to 5,
The distance between the pair of mold members is reduced simultaneously with at least one of the first curing step and the second curing step, or between the first curing step and the second curing step. A method of manufacturing a wafer level lens array in which pressure is applied to the resin.
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