JP2011154305A - Imaging apparatus and method of manufacturing the same - Google Patents

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秀治 宮原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact imaging apparatus 1 in which distances between a CCD 41 and lens substrate parts 11 and 13 can be varied. <P>SOLUTION: The imaging apparatus 1 includes a fixed part 3 and a movable part 2, wherein the fixed part 3 includes a CCD substrate part 40 having the CCD 41, a piezoelectric element substrate part 30 comprising a piezoelectric substrate part 31 having electrode films 32 and 33 on both sides, and a shaft 20 erected on the piezoelectric element substrate part 30 and transmitting vibration. The movable part 2 is a lens unit part capable of moving in a longitudinal direction of the shaft 20, and the movable part 2 made an individual piece from a movable part substrate 2A is fit to the shaft 20 of a fixed substrate part 50 made an individual piece from a fixed part substrate 50A. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ウエハレベルチップサイズパッケージ技術を用いた撮像装置および撮像装置の製造方法に関する。   The present invention relates to an image pickup apparatus using a wafer level chip size package technique and a method for manufacturing the image pickup apparatus.

CCD等の固体撮像素子を有する撮像装置を具備した電子内視鏡、カメラ付き携帯電話、およびデジタルカメラ等が普及している。撮像装置は、固体撮像素子と、固体撮像素子に被写体の光学像を導光するレンズを有する撮像光学系と、から主要部が構成されている。   Electronic endoscopes, camera-equipped mobile phones, digital cameras, and the like equipped with an imaging device having a solid-state imaging device such as a CCD are widely used. The imaging apparatus includes a main part including a solid-state imaging device and an imaging optical system having a lens that guides an optical image of a subject to the solid-state imaging device.

撮像装置を小型化し大量生産するために、ウエハレベルチップサイズパッケージ(WCSP)法を用いた製造方法が知られている。例えば、特開2003−204053号公報には、CCDを有する半導体ウエハとレンズ等を有する基板とを接合後に切断することで個片化し、撮像装置を得る方法が開示されている。   A manufacturing method using a wafer level chip size package (WCSP) method is known for downsizing and mass-producing an imaging apparatus. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-204053 discloses a method for obtaining an imaging device by cutting a semiconductor wafer having a CCD and a substrate having a lens or the like into pieces after bonding.

一方、特表2007−516688号公報には、圧電基板に付着した移動軸に搭載された移動体が線形に移動する小型超音波リニアモータが開示されている。   On the other hand, Japanese Translation of PCT International Publication No. 2007-516688 discloses a small ultrasonic linear motor in which a moving body mounted on a moving shaft attached to a piezoelectric substrate moves linearly.

しかし、WCSP法を用いて製造された撮像装置は撮像素子とレンズとの間の距離が固定されている固定焦点型であるためフォーカシングおよびズーミングを行うことができなかった。
また前記の小型超音波リニアモータは1個ずつ組立を行う必要があるため、さらなる小型化および量産化は容易ではなかった。
However, since the imaging device manufactured using the WCSP method is a fixed focus type in which the distance between the imaging element and the lens is fixed, focusing and zooming cannot be performed.
Moreover, since it is necessary to assemble the small ultrasonic linear motors one by one, further miniaturization and mass production have not been easy.

特開2003−204053号公報JP 2003-204053 A 特表2007−516688号公報Special table 2007-516688 gazette

本発明は、撮像素子とレンズとの間の距離が可変な小型の撮像装置および前記撮像装置の製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a small-sized imaging device in which a distance between an imaging element and a lens is variable, and a method for manufacturing the imaging device.

上記目的を達成すべく、本発明の実施の形態の撮像装置は、固定部と可動部とを具備する撮像装置であって、前記固定部が、撮像素子を有する撮像素子基板部と、前記撮像素子基板部と接合された、両面に電極膜を有する圧電基板部からなる、膜面方向に振動する圧電素子基板部と、前記圧電素子基板部に立設され、前記圧電素子基板部の振動を伝達するシャフトと、を有し、前記可動部が、前記シャフトの長手方向に移動可能なレンズユニット部であり、前記撮像素子が格子状に配置された撮像素子基板と、前記圧電素子基板部が前記格子状に配置された圧電素子基板と、が接合された固定部基板から個片化された前記固定部の前記シャフトに、複数のレンズ基板部が格子状に配置されたレンズ基板と、複数のスペーサ基板部が前記格子状に配置されたスペーサ基板と、が接合された可動部基板から個片化された前記可動部が、嵌合することを特徴とする。   In order to achieve the above object, an image pickup apparatus according to an embodiment of the present invention is an image pickup apparatus including a fixed portion and a movable portion, and the fixed portion includes an image pickup element substrate portion having an image pickup element, and the image pickup device. A piezoelectric element substrate portion that is bonded to the element substrate portion and has electrode films on both sides and vibrates in the direction of the film surface, and is erected on the piezoelectric element substrate portion, and vibrations of the piezoelectric element substrate portion are A shaft for transmitting, the movable part is a lens unit part movable in a longitudinal direction of the shaft, the imaging element substrate in which the imaging elements are arranged in a lattice shape, and the piezoelectric element substrate part A plurality of lens substrate parts arranged in a lattice form on the shaft of the fixed part separated from a fixed part substrate joined to the piezoelectric element substrate arranged in the lattice form; The spacer substrate part of the lattice And placed spacer substrate, the movable portion which is sectioned from the movable unit substrate bonded is, characterized in that fitted.

また、本発明の別の実施の形態の撮像装置の製造方法は、固定部と可動部とを具備する撮像装置の製造方法であって、撮像素子を有する撮像素子基板部が格子状に配置された撮像素子基板が作成される撮像素子基板作成工程と、圧電基板の両面に電極膜を有する圧電素子基板が作成される圧電素子基板作成工程と、前記圧電素子基板が、前記格子状に配置された複数の圧電素子基板部にパターニングされる圧電素子パターニング工程と、前記撮像素子基板と、前記パターニングされた前記圧電素子基板と、が接合される撮像素子基板/圧電素子基板接合工程と前記撮像素子基板部および前記圧電素子を有する固定部基板が切断され、それぞれの固定基板部に個片化される固定基板部個片化工程と、前記圧電素子基板部の上にシャフトが立設され、固定部が作成されるシャフトセットアップ工程と、複数のレンズ基板部が格子状に配置されたレンズ基板と、複数のスペーサ基板部が前記格子状に配置されたスペーサ基板と、が接合されたレンズユニット基板を切断し、それぞれの可動部に個片化する可動部個片化工程と、前記固定部の前記シャフトと前記可動部とが嵌合される組立工程と、を具備することを特徴とする。   An imaging device manufacturing method according to another embodiment of the present invention is a manufacturing method of an imaging device including a fixed portion and a movable portion, and an imaging element substrate portion having an imaging element is arranged in a grid pattern. The imaging element substrate creating step for creating the image sensing element substrate, the piezoelectric element substrate creating step for creating the piezoelectric element substrate having electrode films on both sides of the piezoelectric substrate, and the piezoelectric element substrate are arranged in the lattice shape. Piezoelectric element patterning step patterned on a plurality of piezoelectric element substrate portions, the imaging element substrate and the patterned piezoelectric element substrate joined together, and the imaging element substrate / piezoelectric element substrate joining step and the imaging element A fixed part substrate having a substrate part and the piezoelectric element is cut and separated into individual fixed substrate parts, and a shaft is erected on the piezoelectric element substrate part. A lens in which a shaft setup process in which a fixing portion is created, a lens substrate in which a plurality of lens substrate portions are arranged in a lattice shape, and a spacer substrate in which a plurality of spacer substrate portions are arranged in the lattice shape are joined A movable part singulation process for cutting the unit substrate into individual movable parts, and an assembly process in which the shaft of the fixed part and the movable part are fitted to each other. To do.

本発明によれば、撮像素子とレンズとの間の距離が可変な小型の撮像装置および前記撮像装置の製造方法を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the small imaging device with which the distance between an image pick-up element and a lens is variable, and the manufacturing method of the said imaging device can be provided.

第1の実施の形態の撮像装置の外観図である。1 is an external view of an imaging apparatus according to a first embodiment. 第1の実施の形態の撮像装置の分解図である。It is an exploded view of the imaging device of a 1st embodiment. 第1の実施の形態の撮像装置の断面構造を説明するための分解図である。It is an exploded view for demonstrating the cross-sectional structure of the imaging device of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の撮像装置の可動部の製造方法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the manufacturing method of the movable part of the imaging device of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の撮像装置の固定部の製造方法を説明するための断面構造を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the cross-sectional structure for demonstrating the manufacturing method of the fixing | fixed part of the imaging device of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の撮像装置の固定部の製造方法を説明するための断面構造を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the cross-sectional structure for demonstrating the manufacturing method of the fixing | fixed part of the imaging device of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の撮像装置の固定部のシャフトの立設方法を説明するための断面構造を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the cross-sectional structure for demonstrating the standing-up method of the shaft of the fixing | fixed part of the imaging device of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の撮像装置の固定部のシャフトの立設方法を説明するための断面構造を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the cross-sectional structure for demonstrating the standing-up method of the shaft of the fixing | fixed part of the imaging device of 1st Embodiment. 第2の実施の形態の撮像装置の断面構造を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the cross-section of the imaging device of 2nd Embodiment. 第3の実施の形態の撮像装置の断面構造を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the cross-section of the imaging device of 3rd Embodiment. 第4の実施の形態の撮像装置の分解図である。It is an exploded view of the imaging device of 4th Embodiment. 第5の実施の形態の撮像装置の断面構造を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the cross-section of the imaging device of 5th Embodiment.

<第1の実施の形態>
以下、図面を用いて本発明の第1の実施の形態の撮像装置1について説明する。図1、図2および図3に示すように、撮像装置1は、固定部3と、固定部3のシャフト20、21と嵌合し光軸O方向に移動可能な可動部2と、を具備する。可動部2および固定部3のCCD基板部40は、後述するように、WCSP法により複数の基板が接合された接合基板を個片化して製造されるために、外形が四角柱状である。なお、基板をブレードダイシングにより切断すると四角柱状となるが、レーザーダイシングなどを用いると多角形柱状や円柱状とすることも可能である。また、図はいずれも説明のための模式図であり、厚さ方向の縮尺も構成要素により異なっている。例えば、厚く図示されている基板部が薄く図示されている基板部よりも厚いとは限らない。また、以下、基板の上面(おもて面)とは被写体側の面を、下面(裏面)とは被写体と反対側の面を意味する。
<First Embodiment>
Hereinafter, the imaging apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the imaging device 1 includes a fixed portion 3 and a movable portion 2 that fits with the shafts 20 and 21 of the fixed portion 3 and can move in the optical axis O direction. To do. As will be described later, the CCD substrate portion 40 of the movable portion 2 and the fixed portion 3 is manufactured by separating a bonded substrate in which a plurality of substrates are bonded by the WCSP method. When the substrate is cut by blade dicing, it becomes a quadrangular columnar shape. However, when laser dicing or the like is used, it can be formed into a polygonal columnar shape or a cylindrical shape. Each figure is a schematic diagram for explanation, and the scale in the thickness direction differs depending on the constituent elements. For example, a thickly illustrated substrate portion is not necessarily thicker than a thinly illustrated substrate portion. Further, hereinafter, the upper surface (front surface) of the substrate means the surface on the subject side, and the lower surface (back surface) means the surface opposite to the subject.

固定部3は、撮像素子基板部であるCCD基板部40と、圧電素子基板部30と、圧電素子基板部30に立設され振動を伝達する駆動シャフトであるシャフト20と、CCD基板部40に立設されたガイドシャフトであるシャフト21と、を有する。   The fixing unit 3 is connected to the CCD substrate unit 40 that is an imaging element substrate unit, the piezoelectric element substrate unit 30, the shaft 20 that is a drive shaft that is erected on the piezoelectric element substrate unit 30 and transmits vibrations, and the CCD substrate unit 40. And a shaft 21 that is a standing guide shaft.

CCD基板部40は、例えば単結晶シリコン基板からなり、上面の略中央に半導体回路作成技術を用いて撮像素子であるCCD41が形成されている。なお撮像素子としてはCMOS等を用いてもよい。CCD基板部40には、図示しない絶縁膜を介してCCD41の電力供給用および信号送信用の貫通配線41Tと、下面に貫通配線41Tと接続した電極42と、が形成されている。   The CCD substrate unit 40 is made of, for example, a single crystal silicon substrate, and a CCD 41 that is an image pickup element is formed in the approximate center of the upper surface using a semiconductor circuit creation technique. A CMOS or the like may be used as the image sensor. The CCD substrate 40 is formed with a through wiring 41T for power supply and signal transmission of the CCD 41 through an insulating film (not shown), and an electrode 42 connected to the through wiring 41T on the lower surface.

CCD基板部40の四隅のひとつに接合されている圧電素子基板部30は、圧電基板部31の両面にそれぞれ電極膜32、33を有し、膜面方向に振動する、いわゆる厚み振動子である。すなわち、圧電基板部31は電界の印加により変形する圧電材料よりなる。   The piezoelectric element substrate portion 30 bonded to one of the four corners of the CCD substrate portion 40 is a so-called thickness vibrator having electrode films 32 and 33 on both surfaces of the piezoelectric substrate portion 31 and vibrating in the film surface direction. . That is, the piezoelectric substrate portion 31 is made of a piezoelectric material that is deformed by application of an electric field.

圧電基板部31は電極膜32、33に印加される電圧が変化すると、電極膜32と電極膜33との間で伸縮変形を繰り返し振動する超音波振動子である。なお、圧電素子基板部30として複数の圧電材料を複数の電極膜を介して積層した積層型圧電素子を用いてもよい。配線32Sは上面の電極膜32と裏面の電極44とを接続する側面配線である。これに対して、電極膜33は貫通配線33Tを介して裏面の電極43と接続している。   The piezoelectric substrate unit 31 is an ultrasonic transducer that repeatedly vibrates and contracts between the electrode film 32 and the electrode film 33 when the voltage applied to the electrode films 32 and 33 changes. Note that a multilayer piezoelectric element in which a plurality of piezoelectric materials are stacked via a plurality of electrode films may be used as the piezoelectric element substrate portion 30. The wiring 32S is a side wiring that connects the electrode film 32 on the top surface and the electrode 44 on the back surface. On the other hand, the electrode film 33 is connected to the electrode 43 on the back surface through the through wiring 33T.

なお、電極膜32は一方の電極膜33よりも厚いことが好ましい。電極膜33は圧電素子基板部30に電圧を印加するための通電機能のみを有していればよいため、例えば1μm未満でよい。これに対して、電極膜32には通電機能に加えて、弾性体としての機能を付与するためである。   The electrode film 32 is preferably thicker than the one electrode film 33. Since the electrode film 33 only needs to have an energization function for applying a voltage to the piezoelectric element substrate portion 30, it may be, for example, less than 1 μm. On the other hand, the electrode film 32 is provided with a function as an elastic body in addition to the energization function.

シャフト20は、電極膜32の上に立設している略円柱状の例えば金属からなる駆動シャフトであり、シャフト20は可動部2の貫通孔2H1と比較的かたく、はまりあっている。すなわち圧電素子基板部30の振動は電極膜32を介してシャフト20に伝達される。これに対して、シャフト21は同じくCCD基板部40の上に立設している略円柱状の例えば金属からなるガイドシャフトである。すなわち、シャフト21は可動部2の貫通孔2H2と比較的ゆるく、はまりあっており、シャフト21は可動部2の上下方向の移動を妨げることはない。   The shaft 20 is a substantially cylindrical drive shaft made up of, for example, metal standing on the electrode film 32, and the shaft 20 is relatively hard and fits with the through hole 2 </ b> H <b> 1 of the movable portion 2. That is, the vibration of the piezoelectric element substrate portion 30 is transmitted to the shaft 20 through the electrode film 32. On the other hand, the shaft 21 is a substantially cylindrical guide shaft, for example, made of metal, which is also erected on the CCD substrate 40. That is, the shaft 21 is relatively loosely fitted with the through hole 2H2 of the movable portion 2, and the shaft 21 does not hinder the vertical movement of the movable portion 2.

なお、図1等においては、シャフト21の外径r2がシャフト20の外形r1よりも小さく、貫通孔2H1と貫通孔2H2とが同じ内径R1の場合を例示しているが、シャフト21の外径とシャフト20の外径とが同じで、貫通孔2H2の内径が貫通孔2H1の内径よりも大きい場合等であってもよい。なお、シャフト20は、例えば、四角柱形状等の多角柱形状等であってもよく、この場合には、可動部2と固定部3の面内方向の相対位置を固定するためのガイドシャフトであるシャフト21は必ずしも配設しなくともよい。すなわち撮像装置1は少なくとも1本の駆動シャフトを有している。   1 and the like illustrate the case where the outer diameter r2 of the shaft 21 is smaller than the outer diameter r1 of the shaft 20 and the through hole 2H1 and the through hole 2H2 have the same inner diameter R1, but the outer diameter of the shaft 21 is illustrated. The outer diameter of the shaft 20 may be the same, and the inner diameter of the through hole 2H2 may be larger than the inner diameter of the through hole 2H1. The shaft 20 may be, for example, a polygonal column shape such as a quadrangular column shape. In this case, the shaft 20 is a guide shaft for fixing the relative position in the in-plane direction of the movable unit 2 and the fixed unit 3. A certain shaft 21 is not necessarily arranged. That is, the imaging device 1 has at least one drive shaft.

逆に、四隅の3箇所に、それぞれガイドシャフトを立設し、3本のガイドシャフトと1本の駆動シャフトを有する固定部と、4個の貫通孔を有する可動部とを嵌合した撮像装置であってもよい。また、形状の異なるシャフトを1個の撮像装置に用いてもよい。   On the contrary, an imaging device in which guide shafts are erected at three locations at four corners, and a fixed portion having three guide shafts and one drive shaft and a movable portion having four through holes are fitted. It may be. Moreover, you may use the shaft from which a shape differs in one imaging device.

一方、可動部2であるレンズユニット部は、複数のレンズ基板部11、13と、レンズ基板部11、13の光軸方向の間隔を定めるための光路領域が空洞部のスペーサ基板部12、14と、を有する。レンズ基板部11、13は、それぞれ略中央に光学系を構成するレンズ部11L、13Lを有する。そして四隅のうちの2箇所に、それぞれ貫通孔2H1、2H2が形成されている。   On the other hand, the lens unit portion which is the movable portion 2 includes a plurality of lens substrate portions 11 and 13 and spacer substrate portions 12 and 14 having a hollow optical path region for determining the distance between the lens substrate portions 11 and 13 in the optical axis direction. And having. The lens substrate portions 11 and 13 have lens portions 11L and 13L constituting an optical system at substantially the center, respectively. And the through-holes 2H1 and 2H2 are formed in two places of four corners, respectively.

すでに説明したように、可動部2はWCSP法により作成されるため上面から観察したときの形状が矩形であるが、四隅は光学的には利用されていない無駄な部分である。撮像装置1では光学的に無駄な部分である四隅に貫通孔2H1、2H2を形成することにより、撮像装置1の外形寸法を大きくすることなく可動部2がシャフト20、21の長手方向に移動可能である。なお、同様に固定部3においても、無駄な部分であった四隅に圧電素子基板部30と、シャフト20、21とを配設しているために、撮像装置1の外形寸法を大きくすることがない。   As already described, since the movable part 2 is formed by the WCSP method, the shape when viewed from above is rectangular, but the four corners are useless parts that are not used optically. By forming the through holes 2H1 and 2H2 at the four corners which are optically useless parts in the imaging apparatus 1, the movable portion 2 can move in the longitudinal direction of the shafts 20 and 21 without increasing the external dimensions of the imaging apparatus 1. It is. Similarly, in the fixed portion 3, since the piezoelectric element substrate portion 30 and the shafts 20 and 21 are disposed at the four corners that are useless portions, the external dimensions of the imaging device 1 can be increased. Absent.

なお、図示しないがシャフト20の外面、または、貫通孔2H1の内面の少なくともいずれかを、サンドブラスト法またはエッチング法等により粗面化処理等して嵌合面の摩擦係数を高くしてもよい。嵌合面の摩擦係数が適度に高い撮像装置は、後述するように慣性力により移動する可動部の駆動特性がよい。   Although not shown, the friction coefficient of the fitting surface may be increased by roughening at least one of the outer surface of the shaft 20 and the inner surface of the through hole 2H1 by a sandblasting method or an etching method. An imaging device having a reasonably high friction coefficient on the fitting surface has good drive characteristics of a movable part that moves by inertial force, as will be described later.

次に、撮像装置1の可動部2の駆動方法について簡単に説明する。撮像装置1では可動部2の移動原理は、すでに説明した公知の小型超音波リニアモータと同じであり、慣性力を利用する。すなわち、圧電素子基板部30とシャフト20と可動部2とは、超音波リニアアクチュエータを構成している。このため、図示しない電源からの電圧信号にもとづいて可動部2はシャフト20の長手方向に上下(前後)に移動可能である。   Next, a method for driving the movable portion 2 of the imaging apparatus 1 will be briefly described. In the imaging apparatus 1, the principle of movement of the movable portion 2 is the same as that of the known small ultrasonic linear motor already described, and utilizes inertial force. That is, the piezoelectric element substrate portion 30, the shaft 20, and the movable portion 2 constitute an ultrasonic linear actuator. For this reason, the movable part 2 can move up and down (front and rear) in the longitudinal direction of the shaft 20 based on a voltage signal from a power source (not shown).

すなわち、圧電素子基板部30の変形速度、言い換えれば、固定部3のシャフト20の移動速度を調整することにより、可動部2は上方向、すなわち被写体方向に移動したり、下方向、すなわちCCD41方向に移動したりする。例えば、所定速度で圧電素子基板部30の厚さがΔL伸び変形すると、シャフト20と嵌合している可動部2も上方向にΔL移動する。しかし瞬間的に、言い換えれば極めて早い速度で圧電素子基板部30がもとの厚さに縮み変形すると、重さのある可動部2は慣性の法則によりシャフト20の移動速度に追従できない。このため、可動部2は固定部3との相対位置では上方向にΔLの位置に留まることになる。再び所定速度で圧電素子基板部30がΔL伸び変形すると、シャフト20と嵌合している可動部2は上方向にさらにΔL移動する。そして再び早い速度で圧電素子基板部30がもとの厚さに縮み変形すると、可動部2は固定部3との相対位置では上方向にΔLの位置に留まることになる。上記動作を繰り返すことにより、可動部2は上方向に移動する。同様に、圧電素子基板部30が所定速度で縮み変形した後に、早い速度でもとの厚さに伸び変形すると、可動部2は下方向に移動する。   That is, by adjusting the deformation speed of the piezoelectric element substrate section 30, in other words, the moving speed of the shaft 20 of the fixed section 3, the movable section 2 moves in the upward direction, that is, the subject direction, or in the downward direction, that is, in the CCD 41 direction. Or move to. For example, when the thickness of the piezoelectric element substrate portion 30 is deformed by ΔL at a predetermined speed, the movable portion 2 fitted to the shaft 20 also moves ΔL upward. However, instantaneously, in other words, when the piezoelectric element substrate portion 30 contracts and deforms to the original thickness at an extremely high speed, the movable portion 2 having a weight cannot follow the moving speed of the shaft 20 due to the law of inertia. For this reason, the movable part 2 stays at a position of ΔL in the upward direction at a relative position to the fixed part 3. When the piezoelectric element substrate portion 30 is again deformed by ΔL at a predetermined speed, the movable portion 2 fitted to the shaft 20 further moves ΔL upward. When the piezoelectric element substrate portion 30 shrinks and deforms to the original thickness again at a high speed, the movable portion 2 stays at a position ΔL in the upward direction relative to the fixed portion 3. By repeating the above operation, the movable portion 2 moves upward. Similarly, after the piezoelectric element substrate section 30 is contracted and deformed at a predetermined speed, and then is deformed to an original thickness at a high speed, the movable section 2 moves downward.

圧電素子基板部30の変形速度(固定部3のシャフト20の移動速度)は電極膜32、33に印加する電圧の変化パターンにより制御可能であり、例えば、鋸波パターンの駆動電圧信号を用いることにより、所定速度による変形と高速変形とを繰り返すことができる。   The deformation speed of the piezoelectric element substrate section 30 (the movement speed of the shaft 20 of the fixed section 3) can be controlled by the change pattern of the voltage applied to the electrode films 32 and 33. For example, a drive voltage signal having a sawtooth pattern is used. Thus, deformation at a predetermined speed and high-speed deformation can be repeated.

なお、可動部2の貫通孔2H1とシャフト20とは比較的かたく嵌合しているために、圧電素子基板部30が非駆動状態では、可動部2はシャフト20に固定された状態であり、可動部2と固定部3との相対位置は変化しない。   Since the through hole 2H1 of the movable portion 2 and the shaft 20 are relatively tightly fitted, the movable portion 2 is fixed to the shaft 20 when the piezoelectric element substrate portion 30 is not driven. The relative position of the movable part 2 and the fixed part 3 does not change.

次に、図4〜図8を用いて本実施の形態の撮像装置の製造方法について説明する。撮像装置1の製造方法では可動部2と固定部3とが、それぞれWCSP法により製造された後に、組立工程において固定部3のシャフト20に可動部2の貫通孔2H1が嵌合される。   Next, a method for manufacturing the imaging device of the present embodiment will be described with reference to FIGS. In the manufacturing method of the imaging device 1, after the movable part 2 and the fixed part 3 are manufactured by the WCSP method, the through hole 2H1 of the movable part 2 is fitted to the shaft 20 of the fixed part 3 in the assembly process.

最初に、可動部2の製造方法について説明する。図4に示すように、可動部2であるレンズユニット部は、複数のレンズ基板11A、13Aと、複数のスペーサ基板12A、14Aと、を接合したレンズユニット基板である可動部基板2Aを、可動部個片化工程において切断線Lに沿って切断することにより、個片化される。レンズ基板11Aは、複数のレンズ基板部11が格子状に配置されている。同様に、レンズ基板13Aは、複数のレンズ基板部13がレンズ基板部11と同じ格子状に配置されている。またスペーサ基板12A、14Aは、複数のスペーサ基板部12、14がレンズ基板部11と同じ格子状に配置されている。   Initially, the manufacturing method of the movable part 2 is demonstrated. As shown in FIG. 4, the lens unit unit that is the movable unit 2 is configured to move the movable unit substrate 2A that is a lens unit substrate in which a plurality of lens substrates 11A and 13A and a plurality of spacer substrates 12A and 14A are joined. By cutting along the cutting line L in the partial singulation process, the individual singulation is performed. The lens substrate 11A has a plurality of lens substrate portions 11 arranged in a lattice pattern. Similarly, in the lens substrate 13 </ b> A, a plurality of lens substrate parts 13 are arranged in the same lattice shape as the lens substrate part 11. In the spacer substrates 12A and 14A, a plurality of spacer substrate portions 12 and 14 are arranged in the same grid as the lens substrate portion 11.

なお、格子状とは上下左右に所定の間隔をおいて配置されている状態だけでなく、斜め方向に所定の間隔をおいて配置されている状態であってもよい。   The lattice shape is not limited to a state in which the grid is arranged at a predetermined interval in the vertical and horizontal directions, but may be a state in which the grid is arranged at a predetermined interval in an oblique direction.

なお、図4の、スペーサ基板14Aに示すように、それぞれの基板の外周部は表示していない。また、図4においては、それぞれの基板に、構成要素が、10×10の格子状に配置された例を表示しているが、量産性のためには20×20以上の格子状に配置されていることが好ましい。   As shown in the spacer substrate 14A in FIG. 4, the outer peripheral portion of each substrate is not shown. FIG. 4 shows an example in which the components are arranged in a 10 × 10 grid on each substrate. However, for mass productivity, the components are arranged in a grid of 20 × 20 or more. It is preferable.

レンズ基板11A、13Aは、例えば2つの金型の間に材料を流し込んだり、平板をプレス成型したりして作成される。レンズ基板11A、13Aの材料としては、透明材料であれば、ガラス、ポリカーボネート、ポリエステル、アクリル等を用いることができる。また単一の材料に限らず、例えば樹脂とガラスとの複合部材であってもよい。さらに、すべてが透明材料から作成されている必要はなく、少なくとも撮像光学系の光路に相当する部分が透明材料で作成されていればよい。   The lens substrates 11A and 13A are formed by, for example, pouring a material between two molds or press-molding a flat plate. As a material of the lens substrates 11A and 13A, glass, polycarbonate, polyester, acrylic, or the like can be used as long as it is a transparent material. Moreover, it is not limited to a single material, and may be a composite member of resin and glass, for example. Furthermore, it is not necessary that all be made of a transparent material, and at least a portion corresponding to the optical path of the imaging optical system is made of a transparent material.

スペーサ基板12A、14Aは、レンズ基板11A等と同様のガラス、または透明樹脂材料から作成してもよいが、透明である必要はなく、ABS樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、金属、シリコン、セラミック材料等から作成してもよい。   The spacer substrates 12A and 14A may be made of the same glass as the lens substrate 11A or the like, or a transparent resin material, but need not be transparent, ABS resin, epoxy resin, phenol resin, metal, silicon, ceramic material You may make from etc.

なお、レンズ基板11A、13Aのレンズ枠部、およびスペーサ基板12A、14Aの周辺部が遮光材料により作成されている撮像装置は外乱光の影響を受けにくい。   Note that an imaging device in which the lens frame portions of the lens substrates 11A and 13A and the peripheral portions of the spacer substrates 12A and 14A are made of a light shielding material is not easily affected by ambient light.

接合工程においては、レンズ基板11A、13Aがスペーサ基板12A、14Aを介して接合されて可動部基板2Aが作成される。接合工程では接合面に接着剤が塗布される。接着剤としては公知の各種接着剤を用いることができる。なお接着剤は接合する接合面の全面に塗布する必要はなく、公知の方法、例えばインクジェット法により所定の領域のみに塗布してもよい。   In the bonding step, the lens substrates 11A and 13A are bonded via the spacer substrates 12A and 14A, thereby creating the movable part substrate 2A. In the joining process, an adhesive is applied to the joining surfaces. Various known adhesives can be used as the adhesive. Note that the adhesive need not be applied to the entire joining surface to be joined, and may be applied only to a predetermined region by a known method, for example, an inkjet method.

接着剤が塗布された基板は重ね合わせた状態で、加圧しながら接着剤を硬化処理することにより接合される。なお、すべての基板を一度に接合する必要はなく、また接合する順番も下方または上方の基板から接合する必要もない。また接着剤を用いないで、高温状態とした樹脂基板を接合してもよいし、陽極接合により接合してもよい。   The substrates to which the adhesive has been applied are joined together by curing the adhesive while being pressed in a state of being overlaid. Note that it is not necessary to bond all the substrates at the same time, and it is not necessary to bond them from the lower or upper substrate. Moreover, the resin substrate made into the high temperature state may be joined without using an adhesive, or may be joined by anodic bonding.

さらに必要に応じて、接着剤硬化後に接合基板の全体としての平面度調整等が行われる。なお以下で説明する他の接合工程も上記と同様である。   Further, if necessary, the flatness of the bonded substrate as a whole is adjusted after the adhesive is cured. The other bonding steps described below are the same as described above.

そして、可動部基板2Aの、それぞれの可動部2の四隅、すなわち光学系の外周部に、貫通孔2H1、2H2が形成される。なお、貫通孔はエッチング、メカニカルドリルを用いた機械加工またはレーザ加工等により形成できる。または、貫通孔は接合前の各基板に形成しておいてもよい。なお、貫通孔の内面を粗面化処理する場合には、量産性の観点から個片化工程前に行っておくことが好ましい。   And the through-holes 2H1 and 2H2 are formed in the four corners of each movable part 2, ie, the outer peripheral part of an optical system, of the movable part substrate 2A. The through hole can be formed by etching, machining using a mechanical drill, laser machining, or the like. Or you may form the through-hole in each board | substrate before joining. In addition, when roughening the inner surface of a through-hole, it is preferable to carry out before the singulation process from a viewpoint of mass productivity.

なお、以上の説明では、レンズユニット部として2枚のレンズ基板部と2枚のスペーサ基板部からなる場合を説明した。しかし、より高い光学特性が必要な撮像装置では、より多くの数のレンズ基板部が、それぞれスペーサ基板部を介して接合されているレンズユニット部を用いてもよい。さらに、平板の透明材料からなるカバー基板部が接合されたレンズユニット部を用いてもよい。   In the above description, the case where the lens unit portion includes two lens substrate portions and two spacer substrate portions has been described. However, in an imaging device that requires higher optical characteristics, a lens unit unit in which a larger number of lens substrate units are joined via a spacer substrate unit may be used. Furthermore, a lens unit portion to which a cover substrate portion made of a flat transparent material is bonded may be used.

そして個片化工程において、可動部基板2Aが切断線Lに沿って切断されることにより、それぞれの可動部2(レンズユニット部)に個片化される。個片化工程において、可動部基板2Aは固定用基板等(不図示)で固定した状態で、切断され個片化される。切断にはワイヤーソー、ブレードダイシング装置、またはレーザーダイシング装置等を用いることができる。そして、切断後に固定用基板等から個々のレンズユニット部を分離する分離工程が行われる。切断後であっても分離工程前の段階では、可動部2は個片化されているが、格子状に配置された状態を維持している。このため後述するように基板単位で一括して処理を行うことが可能である。なお以下で説明する他の個片化工程も上記と同様である。   Then, in the individualization step, the movable part substrate 2A is cut along the cutting line L, so that it is separated into individual movable parts 2 (lens unit parts). In the individualization step, the movable part substrate 2A is cut and separated into pieces while being fixed by a fixing substrate or the like (not shown). For the cutting, a wire saw, a blade dicing apparatus, a laser dicing apparatus, or the like can be used. Then, a separation step of separating the individual lens unit portions from the fixing substrate or the like after the cutting is performed. Even after cutting, at the stage before the separation step, the movable part 2 is separated into individual pieces, but the state of being arranged in a lattice shape is maintained. For this reason, as will be described later, it is possible to perform processing in batches in units of substrates. The other singulation steps described below are the same as described above.

次に、固定部3の製造方法について説明する。固定部3は、複数のCCD41が格子状に配置された撮像素子基板であるCCD基板40Aと、複数の圧電素子基板部30が格子状に配置された圧電素子基板30Aが接合された固定部基板50Aに、さらに、シャフトセットアップ工程において、シャフト20が圧電素子基板30Aに、シャフト21がCCD基板40Aに、それぞれ立設、すなわち垂直に配設されることにより作成される。なお、基板単位で可動部2と固定部3とを組立処理しない場合には、可動部基板2Aの格子状配置と固定部基板50Aの格子状配置は、異なっていてもよい。   Next, the manufacturing method of the fixing | fixed part 3 is demonstrated. The fixed portion 3 is a fixed portion substrate in which a CCD substrate 40A, which is an image pickup device substrate in which a plurality of CCDs 41 are arranged in a lattice shape, and a piezoelectric element substrate 30A in which a plurality of piezoelectric element substrate portions 30 are arranged in a lattice shape are joined. Further, in the shaft setup process, the shaft 20 is formed on the piezoelectric element substrate 30A, and the shaft 21 is provided on the CCD substrate 40A in a standing manner, that is, vertically. When the movable unit 2 and the fixed unit 3 are not assembled in units of substrates, the lattice arrangement of the movable substrate 2A and the lattice arrangement of the fixed substrate 50A may be different.

図5(A)に示すように、圧電素子基板作成工程において、圧電材料よりなる圧電基板31Aの両面にスパッタ法、または、めっき法等により電極膜32Aおよび電極膜33Aが形成され圧電素子基板30Aが作成される。圧電材料としては、水晶、ニオブ酸リチウム(LN)、リン酸二水素カリウム(KDP)、リン酸二水素アンモニウム(ADP)、硫酸リチウム、ロッシェル塩、酸化亜鉛、または有機圧電材料のポリフッ化ビニリデン(PVDF)等に加えて、電歪効果を有するチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等も用いることができる。すなわち圧電材料と電歪材料とは厳密には異なる効果を有する材料であるが、本発明の説明においては同一の効果を有するため、同一のものとして扱う。
圧電材料としてはスパッタ法等による薄膜材料を用いることもできるが、高特性を得るためには焼結材料を用いることが好ましい。
As shown in FIG. 5A, in the piezoelectric element substrate forming step, the electrode film 32A and the electrode film 33A are formed on both surfaces of the piezoelectric substrate 31A made of a piezoelectric material by sputtering or plating, and the piezoelectric element substrate 30A. Is created. Examples of the piezoelectric material include quartz, lithium niobate (LN), potassium dihydrogen phosphate (KDP), ammonium dihydrogen phosphate (ADP), lithium sulfate, Rochelle salt, zinc oxide, or polyvinylidene fluoride of an organic piezoelectric material ( In addition to PVDF, etc., lead zirconate titanate (PZT) having an electrostrictive effect can also be used. That is, the piezoelectric material and the electrostrictive material are materials having strictly different effects, but in the description of the present invention, they are treated as the same because they have the same effect.
A thin film material obtained by sputtering or the like can be used as the piezoelectric material, but a sintered material is preferably used in order to obtain high characteristics.

なお、電極膜32Aの成膜には一方の電極膜33Aよりも厚く成膜するため、厚膜成膜が容易な電気銅めっき法を用いることが好ましい。すなわち、電極膜32Aは銅等の導電性金属膜であるが、膜厚1μm以上、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上である。前記範囲以上であればシャフト20に振動を伝達しやすい。電極膜32Aの膜厚の上限は特にないが製造上の制約から例えば1mm程度である。なお、電極膜32Aは単層の金属膜である必要はなく、異なる種類の材料を積層してもよい。さらに電極膜32Aを、導電膜の上に樹脂等からなる非導電性の弾性体膜を積層した複合膜とし、その上にシャフト20を立設してもよい。   In addition, since the electrode film 32A is formed thicker than the one electrode film 33A, it is preferable to use an electrolytic copper plating method that facilitates thick film formation. That is, the electrode film 32A is a conductive metal film such as copper, but has a film thickness of 1 μm or more, preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more. If it is more than the said range, it will be easy to transmit a vibration to the shaft 20. FIG. The upper limit of the film thickness of the electrode film 32A is not particularly limited, but is, for example, about 1 mm due to manufacturing restrictions. The electrode film 32A need not be a single-layer metal film, and different types of materials may be laminated. Furthermore, the electrode film 32A may be a composite film in which a non-conductive elastic film made of resin or the like is laminated on a conductive film, and the shaft 20 may be erected thereon.

次に、図5(B)に示す圧電素子基板/保持基板接合工程において、圧電基板31Aの電極膜32A側が保持基板39Aと接合される。保持基板39Aは圧電素子基板30Aを一時的に固定しておくための固定用フィルム等であり、後にUV照射または熱発泡処理により、容易に剥離可能な基板である。   Next, in the piezoelectric element substrate / holding substrate bonding step shown in FIG. 5B, the electrode film 32A side of the piezoelectric substrate 31A is bonded to the holding substrate 39A. The holding substrate 39A is a fixing film or the like for temporarily fixing the piezoelectric element substrate 30A, and is a substrate that can be easily peeled later by UV irradiation or thermal foaming treatment.

次に、図5(C)、図5(D)、図5(E)に示すように、圧電素子パターニング工程において、マスク層38Aによりマスクされた領域を除く圧電基板31A、電極膜32A、33Aがエッチング処理等により取り除かれ、格子状に配置された複数の圧電素子基板部30にパターニングされる。
なお、圧電素子基板部30の形状は、矩形に限られるものではなく、円形、楕円形、または多角形等の任意の形状であってもよい。
Next, as shown in FIGS. 5C, 5D, and 5E, in the piezoelectric element patterning step, the piezoelectric substrate 31A and the electrode films 32A, 33A excluding the region masked by the mask layer 38A. Are removed by etching or the like, and patterned into a plurality of piezoelectric element substrate portions 30 arranged in a lattice pattern.
The shape of the piezoelectric element substrate portion 30 is not limited to a rectangle, and may be any shape such as a circle, an ellipse, or a polygon.

一方、図6(A)に示すように、撮像素子基板作成工程において、CCD41を有する複数のCCD基板部40が格子状に配置されている撮像素子基板であるCCD基板40Aが作成される。CCD基板40Aとしてシリコン基板を用いることにより、半導体作成技術を用いてCCD41を内部に作成することができる。なおCCD基板40Aは貫通配線41T等の作成を容易にするために、裏面側から研磨加工され、全厚が例えば100μm以下に加工される。公知のエッチング処理方法等により形成された貫通孔の内部に導体が形成されて貫通配線41T、33Tが作成される。さらに貫通配線41T、33Tと導通のある電極42、43が、裏面側に形成される。電極42、43は、撮像装置1を他の基板上に実装するときの接続用バンプであるが、後の工程で作成してもよい。なお以下の図では電極42、43は表示しないことがある。
また、電極膜32を図示しない電源と接続するための接続端子は、必ずしも裏面側に形成する必要はなく、実装方法に応じて適宜、表面側または側面側に形成してもよい。
On the other hand, as shown in FIG. 6A, in the imaging element substrate creation step, a CCD substrate 40A, which is an imaging element substrate in which a plurality of CCD substrate portions 40 having CCDs 41 are arranged in a grid, is created. By using a silicon substrate as the CCD substrate 40A, the CCD 41 can be formed inside using a semiconductor fabrication technique. Note that the CCD substrate 40A is polished from the back side to facilitate the formation of the through wiring 41T and the like, and the total thickness is processed to 100 μm or less, for example. A conductor is formed inside a through hole formed by a known etching method or the like, and through wirings 41T and 33T are created. Further, electrodes 42 and 43 that are electrically connected to the through wirings 41T and 33T are formed on the back surface side. The electrodes 42 and 43 are connection bumps when the imaging device 1 is mounted on another substrate, but may be formed in a later step. In the following drawings, the electrodes 42 and 43 may not be displayed.
Further, the connection terminal for connecting the electrode film 32 to a power source (not shown) is not necessarily formed on the back surface side, and may be formed on the front surface side or the side surface as appropriate depending on the mounting method.

そして、図6(B)に示すように、CCD基板40Aと、圧電素子基板30Aとが接合される撮像素子基板/圧電素子基板接合工程が行われる。このとき、電極膜33は貫通配線33Tと接続される。そして保持基板分離工程において保持基板39Aが圧電素子基板30Aを含む固定部基板50Aから分離される。   Then, as shown in FIG. 6B, an imaging element substrate / piezoelectric element substrate bonding step in which the CCD substrate 40A and the piezoelectric element substrate 30A are bonded is performed. At this time, the electrode film 33 is connected to the through wiring 33T. In the holding substrate separating step, the holding substrate 39A is separated from the fixed portion substrate 50A including the piezoelectric element substrate 30A.

一方、図7(A)に示すように、別途、多数のシャフトを一括してセットアップするためのセットアップ基板29Aが準備される。セットアップ基板29Aは所定の位置にシャフト20が挿入可能な多数の穴20Aとシャフト21が挿入可能な多数の穴21Aとが所定の格子状に形成されている。穴20Aおよび21Aの底部には真空吸引のための小穴28が設けられている。   On the other hand, as shown in FIG. 7A, a setup board 29A for separately setting up a large number of shafts is prepared. In the setup board 29A, a large number of holes 20A into which the shaft 20 can be inserted and a large number of holes 21A into which the shaft 21 can be inserted are formed in a predetermined lattice shape at predetermined positions. Small holes 28 for vacuum suction are provided at the bottoms of the holes 20A and 21A.

そして、穴20Aの径は穴21Aの径よりも大きい。このため、セットアップ基板29A上に多数のシャフト20を載せた状態でセットアップ基板29Aを、いわゆる振り込み(振動セットアップ)装置にて揺動/振動すると、図7(B)に示すように、複数のシャフト20が一括して、それぞれの穴20Aに挿入される。次にセットアップ基板29A上に多数のシャフト21を載せた状態でセットアップ基板29Aを、揺動/振動すると、図7(C)に示すように、複数のシャフト21が一括して、それぞれの穴21Aに挿入される。   The diameter of the hole 20A is larger than the diameter of the hole 21A. For this reason, when the setup board 29A is swung / vibrated with a so-called transfer (vibration setup) device with a large number of shafts 20 mounted on the setup board 29A, as shown in FIG. 20 are collectively inserted into the respective holes 20A. Next, when the setup board 29A is swung / vibrated in a state where a large number of shafts 21 are placed on the setup board 29A, as shown in FIG. Inserted into.

そして図8(A)に示すように、小穴28から吸引しながらセットアップ基板29Aに固定されている複数のシャフト20を圧電素子基板部30に、複数のシャフト21をCCD基板部40に、一括して接合するシャフトセットアップ工程が行われる。図8(B)に示すように、接合後に、セットアップ基板29Aを取り去ることにより複数の固定部3が格子状に配置された固定部基板3Aが作成される。
なお、図8(A)においてはセットアップ基板29Aに固定されているシャフト20を上側に表示しているが、固定部基板50Aを上側に接合してもよい。
Then, as shown in FIG. 8A, the plurality of shafts 20 fixed to the setup substrate 29A while sucking from the small holes 28 are integrated into the piezoelectric element substrate unit 30, and the plurality of shafts 21 are integrated into the CCD substrate unit 40. The shaft setup process for joining is performed. As shown in FIG. 8B, after the bonding, the fixed substrate 3A in which a plurality of fixed portions 3 are arranged in a lattice shape is created by removing the setup substrate 29A.
In FIG. 8A, the shaft 20 fixed to the setup board 29A is shown on the upper side, but the fixed part board 50A may be joined on the upper side.

また、図8(A)および図8(B)ではシャフト20、21を接合前にCCD基板部40および圧電素子基板部30を有する固定部基板50Aを一時的に固定しておくための保持基板49Aに接合してから切断し分離しない状態で基板単位で処理する場合を例示している。すなわち図8(A)においては、切断線にそって切断された切りしろL1、L2により個片化された固定基板部50を示している。もちろん、シャフトセットアップ後に切断してもよい。   8A and 8B, a holding substrate for temporarily fixing a fixed portion substrate 50A having the CCD substrate portion 40 and the piezoelectric element substrate portion 30 before the shafts 20 and 21 are joined. The case where it processes by a board | substrate unit in the state which cut | disconnects and does not isolate | separate after joining to 49A is illustrated. That is, FIG. 8A shows the fixed substrate portion 50 separated into pieces by the cutting margins L1 and L2 cut along the cutting line. Of course, you may cut | disconnect after a shaft setup.

そして、組立工程において固定部3のシャフト20、21と可動部2の貫通孔2H1、2H2とが嵌合される。このとき、所望の駆動特性を得るためには、シャフト20と貫通孔2H1とを、適度にかたく嵌合する必要がある。このため、貫通孔2H1を形成する材料と、シャフト20の材料とを、熱膨張係数が異なる材料で構成しておくことが好ましい。例えば、貫通孔2H1を形成する材料、すなわちレンズ基板部11、13、スペーサ基板部12、14をガラス等の熱膨張係数の小さい材料で構成し、シャフト20を熱膨張係数の大きい金属、例えばSUSで構成しておく。例えば、ガラスの熱膨張係数αは3.2ppm/degreeであり、SUSの熱膨張係数αは17.3ppm/degreeである。このため、所定の外径のシャフト20と常温においてシャフト20の外径と略同じ外径の貫通孔2H1であっても、冷却しながら組立工程を行うことにより、容易にシャフト20を貫通孔2H1内に挿入することができる。そして、組立後に常温になったときに、シャフト20は貫通孔2H1と、かたく嵌合する。   In the assembly process, the shafts 20 and 21 of the fixed portion 3 and the through holes 2H1 and 2H2 of the movable portion 2 are fitted. At this time, in order to obtain a desired drive characteristic, it is necessary to fit the shaft 20 and the through hole 2H1 in a moderately hard manner. For this reason, it is preferable that the material forming the through hole 2H1 and the material of the shaft 20 are made of materials having different thermal expansion coefficients. For example, the material for forming the through-hole 2H1, that is, the lens substrate portions 11 and 13 and the spacer substrate portions 12 and 14 are made of a material having a low thermal expansion coefficient such as glass, and the shaft 20 is a metal having a high thermal expansion coefficient, for example, SUS. It consists of. For example, the thermal expansion coefficient α of glass is 3.2 ppm / degree and the thermal expansion coefficient α of SUS is 17.3 ppm / degree. For this reason, even if the shaft 20 has a predetermined outer diameter and the through hole 2H1 has an outer diameter that is substantially the same as the outer diameter of the shaft 20 at room temperature, the shaft 20 can be easily inserted into the through hole 2H1 by performing an assembly process while cooling. Can be inserted in. And when it becomes normal temperature after an assembly, the shaft 20 fits hard with the through-hole 2H1.

または、貫通孔2H1を形成する材料を、シャフト20の材料である例えばSUSよりも熱膨張係数の大きい樹脂で構成し、加熱しながら組立工程を行ってもよい。   Alternatively, the material forming the through hole 2H1 may be made of a resin having a thermal expansion coefficient larger than that of the material of the shaft 20, for example, SUS, and the assembly process may be performed while heating.

撮像装置1は、貫通孔を形成する材料と、シャフトの材料とが、熱膨張係数が異なり、組立工程において加熱または冷却しながら、嵌合されるため、使用時、すなわち常温において所望の嵌合強度を得ることが容易である。なお貫通孔を形成する材料と、シャフトの材料との熱膨張係数の差は、所望する嵌合強度、シャフト径等に応じて適宜選択されるが、5ppm/degree以上100ppm/degree以下が好ましく、特に好ましくは10ppm/degree以上75ppm/degree以下である。前記範囲以上であれば組立が容易であり、前記範囲以下であれば使用温度による駆動特性変化の影響が小さい。   In the imaging apparatus 1, the material forming the through hole and the material of the shaft have different coefficients of thermal expansion and are fitted while being heated or cooled in the assembly process. It is easy to obtain strength. The difference in coefficient of thermal expansion between the material for forming the through hole and the material for the shaft is appropriately selected according to the desired fitting strength, shaft diameter, etc., but is preferably 5 ppm / degree to 100 ppm / degree, Especially preferably, it is 10 ppm / degree or more and 75 ppm / degree or less. If it is more than the said range, an assembly is easy, and if it is less than the said range, the influence of the drive characteristic change by use temperature is small.

なお、組立工程は切断/分離処理した1個の固定部3に対して、切断/分離処理した可動部2を1個ずつ嵌合してもよいが、図8(B)に示すように、保持基板49Aに保持され格子状に配置された状態の切断処理した固定部3に対して切断処理した1個の可動部2を基板単位で嵌合することが生産性向上の観点から好ましい。   In the assembly process, the movable parts 2 that have been cut / separated may be fitted one by one to the single fixed part 3 that has been cut / separated, but as shown in FIG. From the viewpoint of improving productivity, it is preferable to fit one movable portion 2 that has been cut to the fixed portion 3 that has been cut and held on the holding substrate 49A and arranged in a lattice shape, in terms of productivity.

なお組立工程後または個片化後の固定部3に導電性ペースト等を用いて配線32Sが形成される。   In addition, the wiring 32S is formed in the fixing part 3 after the assembly process or after being singulated using a conductive paste or the like.

以上の説明のように、可動部2と固定部3とが、それぞれWCSP法により製造された後に、組立工程において可動部2が固定部と嵌合される撮像装置1は大量に一括生産可能であり、高歩留まり、低コストが実現できる。   As described above, after the movable part 2 and the fixed part 3 are manufactured by the WCSP method, the imaging device 1 in which the movable part 2 is fitted to the fixed part in the assembly process can be mass-produced in large quantities. Yes, high yield and low cost can be realized.

撮像装置1では、可動部2の移動を制御することにより固定部3のCCD41と、レンズユニット部のレンズ部11L等との間の距離が可変であるため、フォーカシングを行うことができる。   In the imaging apparatus 1, since the distance between the CCD 41 of the fixed unit 3 and the lens unit 11 </ b> L of the lens unit unit can be controlled by controlling the movement of the movable unit 2, focusing can be performed.

以上の説明のように、撮像装置1は、WCSP法を用いて製造されている小型の撮像装置であるが、フォーカシングを行うことができる。すなわち、本実施の形態の撮像装置の製造方法は、フォーカシングを行うことができる小型の撮像装置を大量に一括生産可能であり、高歩留まり、低コストが実現できる。また撮像装置1は小型の撮像装置であるため内視鏡、特にカプセル型内視鏡、またはカメラ付携帯電話に好ましく用いることができる。   As described above, the imaging device 1 is a small imaging device manufactured using the WCSP method, but can perform focusing. In other words, the imaging device manufacturing method of the present embodiment can mass-produce small imaging devices that can perform focusing, and can achieve high yield and low cost. Since the imaging device 1 is a small imaging device, it can be preferably used for an endoscope, particularly a capsule endoscope, or a camera-equipped mobile phone.

<第2の実施の形態>
次に、本発明の第2の実施の形態の撮像装置1Bおよび撮像装置1Bの製造方法について説明する。本実施の形態の撮像装置1Bおよび撮像装置1Bの製造方法は第1の実施の形態の撮像装置1および撮像装置1の製造方法と類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
<Second Embodiment>
Next, the imaging device 1B and the manufacturing method of the imaging device 1B according to the second embodiment of the present invention will be described. Since the imaging device 1B and the manufacturing method of the imaging device 1B according to the present embodiment are similar to the imaging device 1 and the manufacturing method of the imaging device 1 according to the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, Description is omitted.

撮像装置1Bは、図1等に示した撮像装置1と外観は略同様であるが、図9に示すように固定部3Bは2つの圧電素子基板部30、30Bを有し、シャフト20Bが、可動部2Bの貫通孔2H3とかたく嵌合している。すなわち、固定部3Bが、2つの圧電素子基板部30、30Bと、2本のシャフト20、20Bと、を有し、可動部2Bが、2本のシャフト20、20Bのそれぞれと嵌合する2つの貫通孔2H1、2H3を有する。   The imaging device 1B has substantially the same appearance as the imaging device 1 shown in FIG. 1 and the like, but as shown in FIG. 9, the fixing portion 3B has two piezoelectric element substrate portions 30 and 30B, and the shaft 20B It fits tightly with the through hole 2H3 of the movable part 2B. That is, the fixed portion 3B has two piezoelectric element substrate portions 30, 30B and two shafts 20, 20B, and the movable portion 2B is fitted to each of the two shafts 20, 20B. There are two through holes 2H1 and 2H3.

また、固定部3Bでは、圧電素子基板部30の上面の電極膜32は貫通配線32Tを介して裏面の電極45と接続されている。そして圧電素子基板部30Bは、圧電基板部31Bと、圧電基板部31Bの両面に、貫通配線32TB、33TBを介して電極43B、45Bと接続されている電極膜32B、33Bと、を有する。   In the fixing portion 3B, the electrode film 32 on the upper surface of the piezoelectric element substrate portion 30 is connected to the electrode 45 on the back surface through the through wiring 32T. The piezoelectric element substrate portion 30B includes the piezoelectric substrate portion 31B and electrode films 32B and 33B connected to the electrodes 43B and 45B via the through wirings 32TB and 33TB on both surfaces of the piezoelectric substrate portion 31B.

撮像装置1Bは撮像装置1と同じ効果を有し、さらに2本の駆動シャフトを同期して駆動することにより、撮像装置1よりも可動部2Bの駆動特性を向上することができる。また側面配線を有しないため個片化後の製造工程が簡単である。   The imaging device 1B has the same effect as the imaging device 1, and can further improve the drive characteristics of the movable portion 2B than the imaging device 1 by driving the two drive shafts in synchronization. Moreover, since there is no side wiring, the manufacturing process after separation is simple.

<第3の実施の形態>
次に、本発明の第3の実施の形態の撮像装置1Cおよび撮像装置1Cの製造方法について説明する。本実施の形態の撮像装置1Cおよび撮像装置1Cの製造方法は第1の実施の形態の撮像装置1および撮像装置1の製造方法と類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
<Third Embodiment>
Next, an imaging device 1C and a manufacturing method of the imaging device 1C according to the third embodiment of the present invention will be described. Since the imaging device 1C and the manufacturing method of the imaging device 1C according to the present embodiment are similar to the imaging device 1 and the manufacturing method of the imaging device 1 according to the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, Description is omitted.

図10に示すように、撮像装置1Cの可動部2Cは、固定部3Cのシャフト20と嵌合するための貫通孔15Hを有する嵌合用基板部15を有する。そしてレンズ基板部11、13、スペーサ基板部12、14に形成された貫通孔2H1の内径は、貫通孔15Hよりも大きい。   As shown in FIG. 10, the movable portion 2C of the imaging device 1C includes a fitting substrate portion 15 having a through hole 15H for fitting with the shaft 20 of the fixed portion 3C. And the internal diameter of the through-hole 2H1 formed in the lens board | substrate parts 11 and 13 and the spacer board | substrate parts 12 and 14 is larger than the through-hole 15H.

嵌合用基板部15の材料としては、例えば耐磨耗性に優れた金属またはセラミック等を用いる。すなわち、レンズユニット部の光学系を構成するレンズ基板部またはスペーサ基板部と異なり、嵌合用基板部15は材料選択の制限がないために嵌合に適した材料から選択することができる。   As a material for the mating substrate portion 15, for example, a metal or ceramic having excellent wear resistance is used. That is, unlike the lens substrate portion or the spacer substrate portion constituting the optical system of the lens unit portion, the fitting substrate portion 15 can be selected from materials suitable for fitting since there is no material selection restriction.

撮像装置1Cは撮像装置1と同じ効果を有し、さらに駆動シャフトと嵌合するのが可動部2を構成する部材のうち嵌合用基板部15だけであるために、嵌合の強さの調整が容易であるとともに、例えば耐磨耗性に優れた材料により嵌合用基板部15を構成することにより、長期間の使用においても駆動特性が変化しない。   The image pickup apparatus 1C has the same effect as the image pickup apparatus 1. Further, since only the fitting substrate portion 15 among the members constituting the movable portion 2 is fitted to the drive shaft, the fitting strength is adjusted. For example, when the mating substrate portion 15 is made of a material having excellent wear resistance, the driving characteristics are not changed even during long-term use.

なお、第1の実施の形態の撮像装置1等においても、貫通孔2H1の内壁のすべての場所で、シャフト20と、かたく嵌合している必要はなく、少なくとも1枚の基板部、例えば、レンズ基板部11のみがシャフト20と、かたく嵌合し、他のレンズ基板部13およびスペーサ基板部12、14はシャフト20と、ゆるく嵌合していてもよい。
また、スペーサ基板部に嵌合用基板部の機能を付与してもよい。また、可動部の複数の基板部が嵌合用基板部の機能を有していてもよい。
In the imaging device 1 and the like according to the first embodiment, it is not necessary to be tightly fitted to the shaft 20 at all locations on the inner wall of the through hole 2H1, but at least one substrate portion, for example, Only the lens substrate portion 11 may be fitted tightly with the shaft 20, and the other lens substrate portion 13 and the spacer substrate portions 12 and 14 may be loosely fitted with the shaft 20.
Moreover, you may provide the function of the board | substrate part for a fitting to a spacer board | substrate part. Further, the plurality of substrate portions of the movable portion may have the function of the mating substrate portion.

なお、図10に示すように、撮像装置1Cはガイドシャフトであるシャフト21も駆動シャフトであるシャフト20と同様の圧電素子基板部30Bの上に立設されている。このためシャフト20とシャフト21とは同じ長さである。また、シャフト20とシャフト21とは同じ外径である。このためシャフトセットアップ工程のセットアップ基板へのシャフト挿入処理が1回でよい。なお、圧電素子基板部30Bはシャフトの長さ調整のために配設しているため、駆動のための配線等は接続されていない。   As shown in FIG. 10, in the imaging apparatus 1 </ b> C, a shaft 21 that is a guide shaft also stands on a piezoelectric element substrate portion 30 </ b> B that is the same as the shaft 20 that is a drive shaft. For this reason, the shaft 20 and the shaft 21 have the same length. Further, the shaft 20 and the shaft 21 have the same outer diameter. For this reason, the shaft insertion process to the setup board | substrate of a shaft setup process is sufficient once. Since the piezoelectric element substrate portion 30B is provided for adjusting the length of the shaft, wiring for driving is not connected.

<第4の実施の形態>
次に、本発明の第4の実施の形態の撮像装置1Dおよび撮像装置1Dの製造方法について説明する。本実施の形態の撮像装置1Dおよび撮像装置1Dの製造方法は第1の実施の形態の撮像装置1および撮像装置1の製造方法と類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
<Fourth embodiment>
Next, an imaging device 1D and a manufacturing method of the imaging device 1D according to the fourth embodiment of the present invention will be described. Since the imaging device 1D and the manufacturing method of the imaging device 1D of the present embodiment are similar to the imaging device 1 and the manufacturing method of the imaging device 1 of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, Description is omitted.

図11に示すように、撮像装置1Dは、複数の可動部4、5を有し、それぞれが独立して光軸O方向に移動可能である。すなわち、可動部4、5のそれぞれが、シャフト20、20Bのそれぞれと嵌合する貫通孔2H1、2H4を有する。可動部4はレンズ基板部11D、13D、15D、スペーサ基板部12D、13Dを有する第1のレンズユニット部であり、可動部5はレンズ基板部11、13、スペーサ基板部12、13を有する第2のレンズユニット部である。   As illustrated in FIG. 11, the imaging device 1D includes a plurality of movable parts 4 and 5 that are independently movable in the optical axis O direction. That is, each of the movable parts 4 and 5 has through holes 2H1 and 2H4 that are fitted to the shafts 20 and 20B, respectively. The movable portion 4 is a first lens unit portion having lens substrate portions 11D, 13D, and 15D and spacer substrate portions 12D and 13D, and the movable portion 5 is a first lens unit portion having lens substrate portions 11 and 13 and spacer substrate portions 12 and 13. 2 is a lens unit portion.

そして、可動部4の貫通孔2H5は固定部3Dのシャフト20と、ゆるく嵌合する内径となっており、貫通孔2H4はシャフト20Bと、かたく嵌合する内径となっている。一方、可動部5の貫通孔2H1はシャフト20と、かたく嵌合する内径となっており、貫通孔2H6はシャフト20Bと、ゆるく嵌合する内径となっている。すなわち、シャフト20は可動部5に対しては駆動シャフトとしての機能を有し、可動部4に対してはガイドシャフトとしての機能を有している。同様にシャフト20Bは可動部5に対してはガイドシャフトとしての機能を有し、可動部4に対しては駆動シャフトとしての機能を有している。   The through hole 2H5 of the movable part 4 has an inner diameter that fits loosely with the shaft 20 of the fixed part 3D, and the through hole 2H4 has an inner diameter that fits tightly with the shaft 20B. On the other hand, the through hole 2H1 of the movable portion 5 has an inner diameter that fits tightly with the shaft 20, and the through hole 2H6 has an inner diameter that fits loosely with the shaft 20B. That is, the shaft 20 has a function as a drive shaft for the movable part 5 and functions as a guide shaft for the movable part 4. Similarly, the shaft 20 </ b> B functions as a guide shaft for the movable portion 5, and functions as a drive shaft for the movable portion 4.

本実施の形態の撮像装置1Dは、第1の実施の形態の撮像装置1と同じ効果を有し、さらに、それぞれがレンズユニット部である2つの可動部4、5の間の距離が可変であるため、ズーミングが可能である。   The imaging device 1D according to the present embodiment has the same effects as the imaging device 1 according to the first embodiment, and further, the distance between the two movable parts 4 and 5 each of which is a lens unit part is variable. Therefore, zooming is possible.

<第5の実施の形態>
次に、本発明の第5の実施の形態の撮像装置1Eおよび撮像装置1Eの製造方法について説明する。本実施の形態の撮像装置1Eおよび撮像装置1Eの製造方法は第1の実施の形態の撮像装置1および撮像装置1の製造方法と類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
<Fifth embodiment>
Next, an imaging device 1E and a manufacturing method of the imaging device 1E according to the fifth embodiment of the present invention will be described. Since the imaging device 1E and the manufacturing method of the imaging device 1E of the present embodiment are similar to the imaging device 1 and the manufacturing method of the imaging device 1 of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, Description is omitted.

図12に示すように、撮像装置1Eの固定部3EはCCD基板部40Eと、電極膜32E、33Eを有する圧電基板部31Eからなる圧電素子基板部30E1と、圧電素子基板部30E2と、平板状の2本の駆動シャフトであるシャフト20E1、20E2と、平板状の2本のガイドシャフトであるシャフト21E1、21E2と、を有し、シャフト20E1、20E2、21E1、21E2の間に可動部6が嵌合する。嵌合面には駆動特性向上のための弾性体20M1、20M2が配設されている。配線32S1、32S2は、圧電素子基板部30E1、30E2の上面電極膜の側面配線である。可動部6はレンズ基板部11E、13E、スペーサ基板部12E、13Eを有するレンズユニット部である。   As shown in FIG. 12, the fixing unit 3E of the imaging device 1E includes a CCD substrate unit 40E, a piezoelectric element substrate unit 30E1 including a piezoelectric substrate unit 31E having electrode films 32E and 33E, a piezoelectric element substrate unit 30E2, and a flat plate shape. The two drive shafts 20E1 and 20E2 and two flat guide shafts 21E1 and 21E2, and the movable portion 6 is fitted between the shafts 20E1, 20E2, 21E1 and 21E2. Match. Elastic bodies 20M1 and 20M2 for improving driving characteristics are disposed on the fitting surface. The wirings 32S1 and 32S2 are side wirings of the upper electrode film of the piezoelectric element substrate portions 30E1 and 30E2. The movable portion 6 is a lens unit portion having lens substrate portions 11E and 13E and spacer substrate portions 12E and 13E.

撮像装置1Eでは、圧電素子基板部30E1、30E2を同期駆動することにより、可動部6が上下方向に移動する。なお、駆動シャフトが可動部6の4方向の側面を取り囲むようにしてもよい。また、シャフトを複数の柱状に分割してもよい。   In the imaging device 1E, the movable portion 6 moves in the vertical direction by synchronously driving the piezoelectric element substrate portions 30E1 and 30E2. Note that the drive shaft may surround four side surfaces of the movable portion 6. Further, the shaft may be divided into a plurality of columns.

撮像装置1Eは撮像装置1と同じ効果を有し、さらに嵌合面の面積が広いために駆動特性が優れている。   The image pickup apparatus 1E has the same effect as the image pickup apparatus 1, and has excellent driving characteristics due to the large area of the fitting surface.

本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等ができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

1、1B、1C、1D、1E…撮像装置、2、2B、2C…可動部、2A…可動部基板、2H1、2H2、2H3、2H4、2H5、2H6…貫通孔、3、3A、3B、3E…固定部、3A…固定部基板、4、5、6…可動部、11、11D、11E…レンズ基板部、11A…レンズ基板、11L、13L…レンズ部、12、12D、12E…スペーサ基板部、12A…スペーサ基板、13、13E…レンズ基板部、13A…レンズ基板、14、14E…スペーサ基板部、14A…スペーサ基板、15…嵌合用基板部、15H…貫通孔、20、20B、20E1、20E2、21、21E1、21E2…シャフト、20A、21A…穴、20M…弾性体、28…小穴、29A…セットアップ基板、30、30B、30E1、30E2…圧電素子基板部、30A…圧電素子基板、31、31B…圧電基板部、31A、31E…圧電基板、32、32A、32B、32E…電極膜、32T、32TB…貫通配線、32S、32S1、32S2…配線、33、33A、33B、33E…電極膜、33T…貫通配線、38A…マスク層、39A…保持基板、40、40B、40C、40E…CCD基板部、40A…CCD基板、41T…貫通配線、42、43、43B、44、45…電極、49A…保持基板、50…固定基板部、50A…固定部基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1B, 1C, 1D, 1E ... Imaging device 2, 2B, 2C ... Movable part, 2A ... Movable part substrate, 2H1, 2H2, 2H3, 2H4, 2H5, 2H6 ... Through-hole, 3, 3A, 3B, 3E ... fixed portion, 3A ... fixed portion substrate, 4, 5, 6 ... movable portion, 11, 11D, 11E ... lens substrate portion, 11A ... lens substrate, 11L, 13L ... lens portion, 12, 12D, 12E ... spacer substrate portion , 12A ... spacer substrate, 13, 13E ... lens substrate portion, 13A ... lens substrate, 14, 14E ... spacer substrate portion, 14A ... spacer substrate, 15 ... fitting substrate portion, 15H ... through hole, 20, 20B, 20E1, 20E2, 21, 21E1, 21E2 ... shaft, 20A, 21A ... hole, 20M ... elastic body, 28 ... small hole, 29A ... setup substrate, 30, 30B, 30E1, 30E2 ... piezoelectric element Substrate portion, 30A ... piezoelectric element substrate, 31, 31B ... piezoelectric substrate portion, 31A, 31E ... piezoelectric substrate, 32, 32A, 32B, 32E ... electrode film, 32T, 32TB ... through wiring, 32S, 32S1, 32S2 ... wiring, 33, 33A, 33B, 33E ... electrode film, 33T ... through wiring, 38A ... mask layer, 39A ... holding substrate, 40, 40B, 40C, 40E ... CCD substrate portion, 40A ... CCD substrate, 41T ... through wiring, 42, 43, 43B, 44, 45 ... electrodes, 49A ... holding substrate, 50 ... fixed substrate portion, 50A ... fixed portion substrate

Claims (15)

固定部と可動部とを具備する撮像装置であって、
前記固定部が、
撮像素子を有する撮像素子基板部と、
前記撮像素子基板部と接合された、両面に電極膜を有する圧電基板部からなる、膜面方向に振動する圧電素子基板部と、
前記圧電素子基板部に立設され、前記圧電素子基板部の振動を伝達するシャフトと、を有し、
前記可動部が、
前記シャフトの長手方向に移動可能なレンズユニット部であり、
前記撮像素子が格子状に配置された撮像素子基板と、前記圧電素子基板部が前記格子状に配置された圧電素子基板と、が接合された固定部基板から個片化された前記固定部の前記シャフトに、
複数のレンズ基板部が格子状に配置されたレンズ基板と、複数のスペーサ基板部が前記格子状に配置されたスペーサ基板と、が接合された可動部基板から個片化された前記可動部が、嵌合することを特徴とする撮像装置。
An imaging device comprising a fixed part and a movable part,
The fixing part is
An image sensor substrate having an image sensor;
A piezoelectric element substrate unit that is bonded to the imaging element substrate unit and that is composed of a piezoelectric substrate unit having electrode films on both sides thereof, and vibrates in a film surface direction;
A shaft that is erected on the piezoelectric element substrate portion and transmits vibrations of the piezoelectric element substrate portion;
The movable part is
A lens unit movable in the longitudinal direction of the shaft;
An image sensor substrate in which the image sensor is arranged in a grid pattern and a piezoelectric element substrate in which the piezoelectric element substrate unit is arranged in a grid pattern are separated from the fixed unit substrate to which the fixed element is separated. On the shaft,
The movable portion separated from a movable portion substrate in which a lens substrate in which a plurality of lens substrate portions are arranged in a lattice shape and a spacer substrate in which a plurality of spacer substrate portions are arranged in the lattice shape are joined. An imaging device characterized by being fitted.
前記可動部基板に格子状に複数の貫通孔が形成されており、
前記可動部が前記貫通孔を介して前記固定部の前記シャフトと嵌合することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
A plurality of through holes are formed in a lattice shape on the movable part substrate,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the movable portion is fitted to the shaft of the fixed portion through the through hole.
前記シャフトが立設する前記電極膜の膜厚が、一方の前記電極膜の膜厚よりも厚いことを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 2, wherein a film thickness of the electrode film provided upright by the shaft is larger than a film thickness of one of the electrode films. 前記可動部の上面から観察したときの形状が矩形であり、前記矩形の四隅の少なくともいずれかに、前記貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 3, wherein the shape when observed from the upper surface of the movable portion is a rectangle, and the through hole is formed in at least one of the four corners of the rectangle. 前記固定部が、複数の前記圧電素子基板部と、複数の前記シャフトと、を有し、
前記可動部に、前記複数のシャフトのそれぞれと嵌合する複数の貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
The fixed portion includes a plurality of the piezoelectric element substrate portions and a plurality of the shafts,
The imaging device according to claim 4, wherein a plurality of through holes that fit into the plurality of shafts are formed in the movable portion.
複数の前記可動部を有し、
前記固定部が、複数の前記圧電素子基板部と、複数の前記シャフトと、を有し、
前記複数の可動部のそれぞれに、前記複数のシャフトのそれぞれと嵌合する貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
A plurality of the movable parts;
The fixed portion includes a plurality of the piezoelectric element substrate portions and a plurality of the shafts,
The imaging apparatus according to claim 4, wherein each of the plurality of movable portions is formed with a through hole that fits with each of the plurality of shafts.
前記貫通孔を形成する材料と、前記シャフトの材料とが、熱膨張係数が異なることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の撮像装置。   The imaging device according to any one of claims 1 to 6, wherein a material forming the through hole and a material of the shaft have different thermal expansion coefficients. 固定部と可動部とを具備する撮像装置の製造方法であって、
撮像素子を有する撮像素子基板部が格子状に配置された撮像素子基板が作成される撮像素子基板作成工程と、
圧電基板の両面に電極膜を有する圧電素子基板が作成される圧電素子基板作成工程と、
前記圧電素子基板が、前記格子状に配置された複数の圧電素子基板部にパターニングされる圧電素子パターニング工程と、
前記撮像素子基板と、前記パターニングされた前記圧電素子基板と、が接合される撮像素子基板/圧電素子基板接合工程と
前記撮像素子基板部および前記圧電素子を有する固定部基板が切断され、それぞれの固定基板部に個片化される固定基板部個片化工程と、
前記圧電素子基板部の上にシャフトが立設され、固定部が作成されるシャフトセットアップ工程と、
複数のレンズ基板部が格子状に配置されたレンズ基板と、複数のスペーサ基板部が前記格子状に配置されたスペーサ基板と、が接合されたレンズユニット基板を切断し、それぞれの可動部に個片化する可動部個片化工程と、
前記固定部の前記シャフトと前記可動部とが嵌合される組立工程と、を具備することを特徴とする撮像装置の製造方法。
A method for manufacturing an imaging device including a fixed portion and a movable portion,
An imaging element substrate creating step in which an imaging element substrate having an imaging element substrate portion having an imaging element is arranged in a grid pattern; and
A piezoelectric element substrate creating step in which a piezoelectric element substrate having electrode films on both sides of the piezoelectric substrate is created;
A piezoelectric element patterning step in which the piezoelectric element substrate is patterned on the plurality of piezoelectric element substrate portions arranged in the lattice pattern;
The imaging element substrate / piezoelectric element substrate joining step in which the imaging element substrate and the patterned piezoelectric element substrate are joined, and the imaging element substrate part and the fixed part substrate having the piezoelectric element are cut, A fixed substrate part singulation process separated into fixed substrate parts;
A shaft setup process in which a shaft is erected on the piezoelectric element substrate portion and a fixed portion is created,
A lens unit substrate in which a lens substrate in which a plurality of lens substrate portions are arranged in a lattice pattern and a spacer substrate in which a plurality of spacer substrate portions are arranged in the lattice shape is cut, and cut into individual movable portions. The movable part singulation process to be separated,
An assembly process in which the shaft of the fixed part and the movable part are fitted to each other.
前記レンズユニット基板に、前記格子状に配置された複数の貫通孔が形成されており、
前記組立工程において、前記シャフトと前記貫通孔とが嵌合されることを特徴とする請求項8に記載の撮像装置の製造方法。
In the lens unit substrate, a plurality of through holes arranged in the lattice shape are formed,
The method of manufacturing an imaging apparatus according to claim 8, wherein the shaft and the through hole are fitted in the assembly step.
圧電素子パターニング工程の前に、前記圧電素子基板が保持基板に接合される圧電素子基板/保持基板接合工程を具備し、
撮像素子基板/圧電素子基板接合工程の後に、前記保持基板が前記圧電素子基板
から分離される保持基板分離工程を具備することを特徴とする請求項9に記載の撮像装置の製造方法。
Before the piezoelectric element patterning step, the piezoelectric element substrate / holding substrate bonding step in which the piezoelectric element substrate is bonded to the holding substrate,
The method for manufacturing an imaging apparatus according to claim 9, further comprising a holding substrate separation step in which the holding substrate is separated from the piezoelectric element substrate after the imaging element substrate / piezoelectric element substrate bonding step.
前記圧電素子基板部の上面の前記電極膜の膜厚が、下面の前記電極膜の膜厚よりも厚いことを特徴とする請求項10に記載の撮像装置の製造方法。   The method of manufacturing an imaging apparatus according to claim 10, wherein a film thickness of the electrode film on the upper surface of the piezoelectric element substrate portion is larger than a film thickness of the electrode film on the lower surface. 前記可動部が上面から観察したときの形状が矩形であり、前記矩形の四隅の少なくともいずれかに、前記貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項11に記載の撮像装置の製造方法。   12. The method of manufacturing an imaging device according to claim 11, wherein the shape of the movable part when viewed from above is a rectangle, and the through hole is formed in at least one of the four corners of the rectangle. . 前記固定部が、複数の前記圧電素子基板部と、複数の前記シャフトと、を有し、
前記可動部に、前記複数のシャフトのそれぞれと嵌合する複数の貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項11に記載の撮像装置の製造方法。
The fixed portion includes a plurality of the piezoelectric element substrate portions and a plurality of the shafts,
The method of manufacturing an imaging apparatus according to claim 11, wherein the movable portion is formed with a plurality of through-holes that fit into the plurality of shafts.
複数の前記可動部を有し、
前記固定部が、複数の前記圧電素子基板部と、複数の前記シャフトと、を有し、
前記複数の可動部のそれぞれに、前記複数のシャフトのそれぞれと嵌合する貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項11に記載の撮像装置の製造方法。
A plurality of the movable parts;
The fixed portion includes a plurality of the piezoelectric element substrate portions and a plurality of the shafts,
The method of manufacturing an imaging apparatus according to claim 11, wherein each of the plurality of movable portions is formed with a through hole that fits with each of the plurality of shafts.
前記貫通孔を形成する材料と、前記シャフトの材料とが、熱膨張係数が異なり、
前記組立工程において、加熱または冷却しながら、前記貫通孔に前記シャフトが嵌合されることを特徴とする請求項8から請求項14のいずれか1項に記載の撮像装置の製造方法。
The material that forms the through hole and the material of the shaft are different in thermal expansion coefficient.
The method of manufacturing an imaging apparatus according to claim 8, wherein the shaft is fitted into the through hole while being heated or cooled in the assembly step.
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