JP2011234127A - 光透過部材の実装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光透過部材による画素領域の封止に用いる紫外線硬化接着剤から放出されたアウトガスに起因する画素領域やこの画素領域と対向する光透過部材の領域の汚染を抑制すること。
【解決手段】本発明のある実施の形態において、実装装置１は、ペルチェ素子駆動部１４がペルチェ素子１３を駆動することで撮像素子３１の受光部３１１近傍を加熱しつつ実装基板３３の開口部３３１の端縁部近傍すなわち受光部３１１の外周囲近傍を冷却する。その後、紫外線ランプ１６３によって開口部３３１の外周囲に紫外線を照射して紫外線硬化接着剤３４を硬化させ、実装基板３３と光学ガラス３５とを接着し固定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画素領域を封止する光透過部材の実装方法に関するものである。

デジタルカメラ等の電子カメラは、受光部に複数の画素が配列された撮像素子を内蔵している。この電子カメラにおいて、撮像素子の画素領域は、一般に、透明なガラス板（光透過部材）によって覆われて封止され、この光透過部材を介して外部からの光を受光する。例えば、特許文献１には、ＣＣＤを接続したＴＡＢテープに対し、ＣＯＧ（Chip On Glass）法によって光学ガラスを接着する技術が開示されている。

特許第３２０７３１９号公報

ところで、光透過部材の接着に用いる接着剤としては、例えば、紫外線を照射することで硬化する紫外線硬化型の接着剤（紫外線硬化接着剤）が用いられる。この紫外線硬化接着剤は、重合性のモノマーを含み、紫外線の照射によって光重合反応を開始して硬化するものであり、硬化時に未反応の残留モノマー等がアウトガスとなって放出される場合がある。ここで、放出されたアウトガスは、封止された画素領域と光透過部材との間の封止空間内に滞留することとなる。このため、画素領域周辺の温度が下がると、封止空間内のアウトガスが凝縮して画素領域に付着したり、あるいは画素領域と対向する光透過部材に付着してしまい、付着物が撮影時に写り込む等の悪影響を及ぼし、撮影品質の低下を招くという問題があった。

本発明は、上記に鑑みなされたものであって、光透過部材による画素領域の封止に用いる紫外線硬化接着剤から放出されたアウトガスに起因する画素領域やこの画素領域と対向する光透過部材の領域の汚染を抑制することができる実装装置および実装方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するための本発明にかかる光透過部材の実装方法は、画素領域を有する被実装部に前記画素領域を封止する光透過部材を実装する光透過部材の実装方法であって、前記被実装部と前記光透過部材との間には、前記画素領域の外周囲部分に紫外線硬化接着剤が配置されており、前記画素領域近傍を加熱する工程と、前記画素領域の外周囲に紫外線を照射して前記紫外線硬化接着剤を硬化させ、前記被実装部と前記光透過部材とを固定する工程と、を含むことを特徴とする。

また、本発明にかかる光透過部材の実装方法は、上記の発明において、前記画素領域近傍を加熱する工程は、前記画素領域近傍を加熱しつつ、前記画素領域の外周囲近傍を冷却することを特徴とする。

また、本発明にかかる光透過部材の実装方法は、上記の発明において、前記画素領域近傍を加熱する工程は、前記画素領域近傍を前記光透過部材側から加熱し、前記画素領域の外周囲近傍を前記光透過部材側から冷却することを特徴とする。

本発明によれば、画素領域を有する被実装部に画素領域を封止する光透過部材を実装する際に、画素領域近傍の温度が画素領域の外周囲近傍の温度と比して高くなるように画素領域近傍を加熱した上で、画素領域の外周囲に紫外線を照射し、紫外線硬化接着剤を硬化させて被実装部と光透過部材とを固定することとした。したがって、紫外線硬化接着剤に紫外線を照射することで封止された画素領域と光透過部材との間の封止空間内に放出されたアウトガスを、画素領域よりも温度が低くなっている画素領域の外周囲近傍で強制的に凝縮させて、画素領域の外周囲近傍部分に付着させることができる。これによれば、紫外線硬化接着剤から放出されたアウトガスに起因する画素領域やこの画素領域と対向する光透過部材の領域の汚染を抑制することができる。

図１は、実施の形態１における光透過部材の実装方法を実現するための実装装置の構成を説明する一部断面図である。 図２は、実施の形態１の撮像装置の構成を説明する分解斜視図である。 図３は、実施の形態２における光透過部材の実装方法を実現するための実装装置の構成を説明する一部断面図である。 図４は、実施の形態３における光透過部材の実装方法を実現するための実装装置の構成を説明する一部断面図である。 図５は、実施の形態３の撮像装置の構成を説明する一部断面図である。

以下、図面を参照し、本発明にかかる光透過部材の実装方法の好適な実施の形態について説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における光透過部材の実装方法を実現するための実装装置１の構成を説明する一部断面図である。また、図２は、実施の形態１の実装装置１によって製造される撮像装置３の構成を説明する分解斜視図である。

先ず、図２を参照し、実施の形態１の撮像装置３の構成について説明する。図２に示すように、撮像装置３は、撮像素子３１と、撮像素子３１を実装する実装基板３３と、撮像素子３１の表面（図２の上面）側を保護する光学ガラス３５とを備える。撮像素子３１と実装基板３３との間は例えば絶縁性接着剤３２によって接着・固定され、実装基板３３と光学ガラス３５との間は紫外線硬化接着剤３４によって接着・固定される。

撮像素子３１は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等で構成される。この撮像素子３１は、その表面に受光部３１１を備える。また、撮像素子３１は、図示しないが、撮像素子３１の表面内の受光部３１１を避けた適所において、実装基板３３と電気的に接続するための複数の突起電極（不図示）を備えている。この突起電極は、例えばワイヤボンディング方式で形成された金や銅等のスタッドバンプ、金や銀、銅、インジウム、半田等の金属材料を用いてめっき方式で形成された金属バンプ、前述の金属材料で形成された金属ボール、表面が金属めっき処理された樹脂ボール等で実現される。

受光部３１１は、画素領域に相当し、マイクロレンズや２次元的に配置される複数の画素等で構成される。この受光部３１１は、光学ガラス３５を介して入射される光を受光し、この受光した光を光電変換処理する。撮像素子３１は、このように受光部３１１が光電変換処理した信号をもとに画像信号を生成する。

実装基板３３は、例えば、フレキシブル基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）やリジット基板、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープ等で実現され、基板面である一方の面（図２の下面）に撮像素子３１を配線接続する配線パターン（不図示）が形成されて構成される。この実装基板３３には、撮像素子３１の受光部３１１に対応して設計された開口寸法を有する開口部３３１が形成されている。ここで、実装基板３３には、開口部３３１と撮像素子３１の受光部３１１とを対向させた態様で撮像素子３１が例えばフリップチップ実装される。このとき、撮像素子３１の表面内において備える前述の突起電極は、撮像素子３１と実装基板３３とのフリップチップ実装によって実装基板３３の配線パターンと接触または接合され、これによって、撮像素子３１と実装基板３３との電気的な接続が実現される。このように撮像素子３１を実装した状態の実装基板３３の開口部３３１は、撮像素子３１の受光部３１１に対する光の入射を可能にする。

絶縁性接着剤３２は、上記不図示の突起電極を介した撮像素子３１と実装基板３３との接続を固定するものであり、例えばエポキシ系、フェノール系、シリコン系、ウレタン系、アクリル系等の各種絶縁性接着剤で実現される。この絶縁性接着剤３２は、撮像素子３１の表面内において受光部３１１の外周囲の全周に環状に配置され、撮像素子３１と実装基板３３との間の突起電極の周囲の間隙を閉塞して固定する。

光学ガラス３５は、外部から入射される光を透過させて開口部３３１に導入し、撮像素子３１の受光部３１１へと導く。この光学ガラス３５は、透明な板状の光透過部材であり、受光部３１１への光透過性を損なうことなく実装基板３３の開口部３３１を閉塞する。そして、光学ガラス３５は、受光部３１１への異物の混入を防止し、外力等による破損から受光部３１１を保護する。

紫外線硬化接着剤３４は、実装基板３３と光学ガラス３５とを固定するものであり、例えばアクリル系やエポキシ系等の各種紫外線硬化型の接着剤で実現される。この紫外線硬化接着剤３４は、実装基板３３の裏面である他方の面（図２の上面）内において開口部３３１の外周囲の全周に環状に配置され、実装基板３３と光学ガラス３５との間隙を閉塞して固定する。ここで、紫外線硬化接着剤３４は、上記したように重合性のモノマーを含み、紫外線の照射によって光重合反応を開始して硬化するものであり、硬化時に未反応の残留モノマー等がアウトガスとなって放出される場合がある。

実施の形態１の実装装置１は、前述のように撮像素子３１を実装した状態の実装基板３３を被実装部とし、この実装基板３３の裏面上に光透過部材である光学ガラス３５を実装することで撮像装置３を製造するものであり、図１に示すように、ステージ１１と、ヘッド１６とを備える。ステージ１１には、基板面に撮像素子３１が実装される一方、裏面において開口部３３１の外周囲の全周に紫外線硬化接着剤３４が配置された実装基板３３が、撮像素子３１を下にした状態で載置される。そして、ヘッド１６は、光学ガラス３５をステージ１１の上方に搬送して実装基板３３の裏面上に載置する。ここで、ステージ１１およびヘッド１６は、互いにＸＹＺの各軸方向に相対移動自在に構成されるとともに、互いにＺ軸方向を軸中心として相対回転自在に構成され、これらが相対的に移動し、回転することで実装基板３３と光学ガラス３５とを位置合わせした後、実装基板３３の裏面上に光学ガラス３５を載置するようになっている。これにより、実装基板３３と光学ガラス３５とがその間に紫外線硬化接着剤３４が配置された状態で位置決めされる。

ステージ１１は、上側が開口する箱状の冷却部材１１１と、この冷却部材１１１の開口を覆う板状の加熱部材１１３とで外装が構成され、冷却部材１１１の外周壁の上端面（以下、単に「冷却部材１１１の上端面」という。）と加熱部材１１３の上面とがステージ１１の上面を形成している。ステージ１１の寸法は撮像装置３を構成する各部の寸法に応じて設計され、加熱部材１１３の上面上方に撮像素子３１の受光部３１１が位置する一方、冷却部材１１１の上端面上方には、実装基板３３の開口部３３１の端縁部近傍すなわち受光部３１１の外周囲近傍が位置する。このステージ１１の内部には、ペルチェ素子１３が配設されている。

ここで、ペルチェ素子１３は、ペルチェ素子駆動部１４によって駆動され、ペルチェ効果によって吸熱側と放熱側との間で熱移動を行うものである。実施の形態１では、ペルチェ素子駆動部１４は、下側が吸熱側１３１、上側が発熱側１３３となるようにペルチェ素子１３を駆動する。すなわち、ペルチェ素子１３は、ペルチェ素子駆動部１４によって駆動され、電流が流されると、吸熱側１３１の面である下面が吸熱し、反対側の発熱側１３３の面である上面が発熱する。

冷却部材１１１は、熱伝導性を有する金属材料等で形成される。この冷却部材１１１は、底面がペルチェ素子１３の吸熱側１３１の面（下面）と接触することで冷却され、これにより、冷却部材１１１の上端面上方の図１中に一点鎖線で示す領域Ｅ１１、すなわち受光部３１１の外周囲近傍を冷却する。この冷却部材１１１が撮像装置３（実際には撮像素子３１）に接する箇所は、受光部３１１に対応する面領域以外の箇所に配置されていればよい。

一方、加熱部材１１３は、冷却部材１１１と同様に熱伝導性を有する金属材料等で形成される。この加熱部材１１３は、下面がペルチェ素子１３の発熱側１３３の面（上面）と接触することで加熱され、これにより、加熱部材１１３の上面上方の図１中に二点鎖線で示す領域Ｅ１２、すなわち受光部３１１近傍を加熱する。この加熱部材１１３が撮像装置３（実際には撮像素子３１）に接する箇所は、受光部３１１に対応する面領域の少なくとも一部に配置されていればよい。つまり、領域Ｅ１２の温度が、外周囲（Ｅ１１）よりも高温になるように加熱される。

以上のように、ステージ１１は、ペルチェ素子１３を駆動することで、冷却部材１１１の上端面上方の領域Ｅ１１と加熱部材１１３の上面上方の領域Ｅ１２との間に温度差を生じさせる。なお、この温度差を効率良く生じさせるため、ペルチェ素子１３と冷却部材１１１との間には、冷却部材１１１の外周壁の内壁面に沿ってペルチェ素子１３を囲うように断熱材１５が配設されている。

ヘッド１６は、光学ガラス３５と同程度の大きさを有する平面視矩形状に形成され、外周側の適所を上下に貫通する吸引孔１６１を介して接続された不図示の吸引部によって、ヘッド１６の下面で光学ガラス３５を吸引保持する。また、ヘッド１６の内部には、紫外線を照射可能な紫外線ランプ（ＵＶ−ＬＥＤ）１６３が吸引孔１６１の内側に設けられ、下方に向けて紫外線を照射する。より詳細には、紫外線ランプ１６３は、ヘッド１６の下面で吸引保持した光学ガラス３５を上記したようにステージ１１上の実装基板３３の裏面上に載置した際、紫外線硬化接着剤３４が配置された開口部３３１の外周囲と対向する位置に、例えば所定の間隔を隔てて複数個配設されている。

また、実装装置１は、装置内の適所に収められた制御部２０を備える。制御部２０は、マイクロコンピュータ等で構成され、実装装置１を構成する各部の動作を制御して実装装置１を統括的に制御する。

次に、実施の形態１の実装装置１の動作について説明する。実施の形態１では、事前に基板面に撮像素子３１が実装され、裏面において開口部３３１の外周囲の全周に紫外線硬化接着剤３４が配置された実装基板３３が、撮像素子３１を下にした状態でステージ１１上に載置される。そして、不図示の吸引部が駆動することでヘッド１６の下面で光学ガラス３５を吸引保持した後、ステージ１１およびヘッド１６が駆動し、実装基板３３の裏面上に光学ガラス３５を載置する。

一方で、ペルチェ素子駆動部１４が、下側を吸熱側１３１とし、上側を発熱側１３３としてペルチェ素子１３を駆動する。これにより、ペルチェ素子１３の吸熱側１３１と接触している冷却部材１１１が冷却され、冷却部材１１１の上端面上方の受光部３１１の外周囲近傍の領域Ｅ１１が冷却される一方、ペルチェ素子１３の発熱側１３３と接触している加熱部材１１３が加熱され、加熱部材１１３の上面上方の受光部３１１近傍の領域Ｅ１２が加熱される。この結果、領域Ｅ１２の温度と比較して領域Ｅ１１の温度が低くなる。

このように領域Ｅ１１と領域Ｅ１２との間に温度差を生じさせた後、紫外線ランプ１６３が発光し、下方において対向する開口部３３１の外周囲に配置された紫外線硬化接着剤３４に紫外線を照射する。これにより、紫外線硬化接着剤３４を硬化させ、実装基板３３と光学ガラス３５との間を接着・固定する。このとき、上記したように、紫外線硬化接着剤３４から未反応の残留モノマーがアウトガスとなって放出され、このアウトガスが、封止された受光部３１１と光学ガラス３５との間の封止空間、すなわち開口部３３１に滞留する。

ここで、光学ガラス３５を搬送するヘッド１６が冷えていると光学ガラス３５の温度も低くなる。このため、紫外線を照射して紫外線硬化接着剤３４を硬化させる際に前述のように紫外線硬化接着剤３４から放出され、開口部３３１に滞留しているアウトガスが、冷えた光学ガラス３５の付近で凝縮して光学ガラス３５に付着する場合がある。同様に、撮像素子３１を実装した実装基板３３を載置するステージ１１が冷えていると実装基板３３や撮像素子３１の温度も低くなり、紫外線硬化接着剤３４から放出されて開口部３３１に滞留しているアウトガスが冷えた実装基板３３や撮像素子３１の付近で凝縮して実装基板３３や撮像素子３１に付着する場合がある。特に、受光部３１１と対向する光学ガラス３５の領域は、受光部３１１に入射する外部からの光が透過する部分であり、この受光部３１１と対向する光学ガラス３５の領域にアウトガスが凝縮・付着してしまうと、付着物がシミとなって残り、撮影時に写り込む等の悪影響を及ぼす。また、撮像素子３１の受光部３１１も同様に、アウトガスが凝縮・付着してしまうと撮影時に写り込む等の悪影響を及ぼし、この結果、撮像装置３の撮影品質の低下を招く。

これに対し、実施の形態１では、ペルチェ素子１３が駆動することで、領域Ｅ１２（受光部３１１近傍）の温度を高く、領域Ｅ１１（受光部３１１の外周囲近傍）の温度を低くしている。このため、放出されたアウトガスは、受光部３１１の外周囲近傍で凝縮し、紫外線硬化接着剤３４によって実装基板３３と接着・固定される光学ガラス３５の外周部分や、受光部３１１の外周囲近傍において露出する撮像素子３１の表面あるいは実装基板３３の裏面等に付着物１７として付着する。

なお、領域Ｅ１１と領域Ｅ１２との間で必要な温度差は、紫外線硬化接着剤３４の種類によって異なるが、アウトガスが凝縮する程度に領域Ｅ１１が冷却され、この温度に対して領域Ｅ１２の温度が相対的に高くなるようにすればよく、気体状態の残留モノマーが凝縮する温度に応じてペルチェ素子１３に流す電流量を調整すればよい。例えば、紫外線硬化接着剤３４としてアクリル系の種紫外線硬化型の接着剤を用いる場合であれば、受光部３１１近傍の領域Ｅ１２の温度が２５℃程度、受光部３１１の外周囲近傍の領域Ｅ１１の温度が５℃程度となるようにペルチェ素子１３を駆動する。

以上説明したように、実施の形態１によれば、紫外線硬化接着剤３４を硬化させた際に放出されるアウトガスを撮像素子３１の受光部３１１の外周囲近傍で強制的に凝縮させ、光学ガラス３５の外周部分や、受光部３１１の外周囲近傍で露出する撮像素子３１の表面あるいは実装基板３３の裏面等に付着物１７として付着させることができる。これによれば、撮像素子３１の受光部３１１や、受光部３１１に入射する外部からの光が透過する光学ガラス３５の領域（受光部３１１と対向する光学ガラス３５の領域）に凝縮したアウトガスが付着する事態を抑制できるので、紫外線硬化接着剤３４から放出されるアウトガスに起因する撮像素子３１の受光部３１１や受光部３１１と対向する光学ガラス３５の領域の汚染を抑制することができる。したがって、製造された撮像装置３による撮影時の撮影品質の低下を抑制することができる。

（実施の形態２）
図３は、実施の形態２における光透過部材の実装方法を実現するための実装装置１ｂの構成を説明する一部断面図である。図３に示すように、実施の形態２の実装装置１ｂは、ステージ１１ｂと、ヘッド１６ｂとを備える。ステージ１１ｂには、基板面に撮像素子３１が実装される一方、裏面において開口部３３１の外周囲の全周に紫外線硬化接着剤３４が配置された実装基板３３が、撮像素子３１を下にした状態で載置される。そして、ヘッド１６ｂは、光学ガラス３５をステージ１１ｂの上方に搬送して実装基板３３の裏面上に載置する。ここで、ステージ１１ｂおよびヘッド１６ｂは、実施の形態１と同様に、互いにＸＹＺの各軸方向に相対移動自在に構成されるとともに、互いにＺ軸方向を軸中心として相対回転自在に構成され、これらが相対的に移動し、回転することで実装基板３３と光学ガラス３５とを位置合わせした後、実装基板３３の裏面上に光学ガラス３５を載置するようになっている。

実施の形態１では、ステージ１１の内部にペルチェ素子１３が配設された構成を説明した。これに対し、実施の形態２では、ヘッド１６ｂの内部にペルチェ素子１３ｂを配設している。すなわち、ヘッド１６ｂは、下側が開口する箱状の冷却部材１６１ｂと、この冷却部材１６１ｂの開口を覆う板状の加熱部材１６３ｂとで外装が構成され、冷却部材１６１ｂの外周壁の下端面（以下、単に「冷却部材１６１ｂの下端面」という。）と加熱部材１６３ｂの下面とがヘッド１６ｂの下面を形成している。ヘッド１６ｂの寸法は撮像装置３を構成する各部の寸法に応じて設計され、加熱部材１６３ｂの下面下方に撮像素子３１の受光部３１１が位置する一方、冷却部材１６１ｂの下端面下方には、実装基板３３の開口部３３１の端縁部近傍すなわち受光部３１１の外周囲近傍が位置する。このヘッド１６ｂの内部には、ペルチェ素子１３ｂが配設されている。撮像装置３に対する加熱箇所および冷却箇所は、実施の形態１と同様の箇所となる。

そして、実施の形態２では、ペルチェ素子駆動部１４ｂは、上側が吸熱側１３１ｂ、下側が発熱側１３３ｂとなるようにペルチェ素子１３ｂを駆動する。すなわち、ペルチェ素子１３ｂは、ペルチェ素子駆動部１４ｂによって駆動され、電流が流されると、吸熱側１３１ｂの面である上面が吸熱し、反対側の発熱側１３３ｂの面である下面が発熱する。

冷却部材１６１ｂは、熱伝導材料を有する金属材料等で形成される。この冷却部材１６１ｂは、天井面がペルチェ素子１３ｂの吸熱側１３１ｂの面（上面）と接触することで冷却され、これにより、冷却部材１６１ｂの下端面下方の図３中に一点鎖線で示す領域Ｅ２１、すなわち受光部３１１の外周囲近傍を冷却する。

一方、加熱部材１６３ｂは、冷却部材１６１ｂと同様に熱伝導材料を有する金属材料等で形成される。この加熱部材１６３ｂは、上面がペルチェ素子１３ｂの発熱側１３３ｂの面（下面）と接触することで加熱され、これにより、加熱部材１６３ｂの下面下方の図３中に二点鎖線で示す領域Ｅ２２、すなわち受光部３１１近傍を加熱する。

以上のように、ヘッド１６ｂは、ペルチェ素子１３ｂを駆動することで、冷却部材１６１ｂの下端面下方の領域Ｅ２１と加熱部材１６３ｂの下面下方の領域Ｅ２２との間に相対的な温度差を生じさせる。なお、ペルチェ素子１３ｂと冷却部材１６１ｂとの間には、実施の形態１と同様に、冷却部材１６１ｂの外周壁の内壁面に沿ってペルチェ素子１３ｂを囲うように断熱材１５ｂが配設されている。

また、以上のように構成されるヘッド１６ｂにおいて冷却部材１６１ｂの外周壁の適所には、上面と下端面とを上下に貫通する吸引孔１６１を介して接続された不図示の吸引部によって、ヘッド１６ｂの下面で光学ガラス３５を吸引保持する。さらに、冷却部材１６１ｂの外周壁内部において、吸引孔１６１の内側には、ヘッド１６ｂの下面で吸引保持した光学ガラス３５を上記したようにステージ１１ｂ上の実装基板３３の裏面上に載置した際、紫外線硬化接着剤３４が配置された開口部３３１の外周囲と対向するように、例えば所定の間隔を隔てて紫外線ランプ１６３が複数個配設されている。

また、実装装置１ｂは、装置内の適所に収められた制御部２０ｂを備える。制御部２０ｂは、マイクロコンピュータ等で構成され、実装装置１ｂを構成する各部の動作を制御して実装装置１ｂを統括的に制御する。

次に、実施の形態２の実装装置１ｂの動作について説明する。実施の形態２では、実施の形態１と同様に、事前に基板面に撮像素子３１が実装され、裏面において開口部３３１の外周囲の全周に紫外線硬化接着剤３４が配置された実装基板３３が、撮像素子３１を下にした状態でステージ１１ｂ上に載置される。そして、不図示の吸引部が駆動することでヘッド１６ｂの下面で光学ガラス３５を吸引保持した後、ステージ１１ｂおよびヘッド１６ｂが駆動し、実装基板３３の裏面上に光学ガラス３５を載置する。

一方で、ペルチェ素子駆動部１４ｂが、上側を吸熱側１３１ｂとし、下側を発熱側１３３ｂとしてペルチェ素子１３ｂを駆動する。これにより、ペルチェ素子１３ｂの吸熱側１３１ｂと接触している冷却部材１６１ｂが冷却され、冷却部材１６１ｂの下端面下方の領域Ｅ２１（受光部３１１の外周囲近傍）が冷却される一方、ペルチェ素子１３ｂの発熱側１３３ｂと接触している加熱部材１６３ｂが加熱され、加熱部材１６３ｂの下面下方の領域Ｅ２２（受光部３１１近傍）が加熱される。この結果、領域Ｅ２２の温度と比較して領域Ｅ２１の温度が低くなる。

このように領域Ｅ２１と領域Ｅ２２との間に温度差を生じさせた後、紫外線ランプ１６３が発光し、下方において対向する開口部３３１の外周囲に配置された紫外線硬化接着剤３４に紫外線を照射する。これにより、紫外線硬化接着剤３４を硬化させ、実装基板３３と光学ガラス３５との間を接着・固定する。このとき、領域Ｅ２２（受光部３１１近傍）の温度が高く、領域Ｅ２１（受光部３１１の外周囲近傍）の温度が低くなっているため、実施の形態１と同様に、紫外線ランプ１６３から放出されたアウトガスは受光部３１１の外周囲近傍で凝縮し、例えば紫外線硬化接着剤３４によって実装基板３３と接着・固定される光学ガラス３５の外周部分に付着物１７ｂとして付着する。なお、図３では図示していないが、アウトガスが凝縮した付着物は、実施の形態１と同様に、光学ガラス３５の外周部分だけでなく受光部３１１の外周囲近傍で露出する撮像素子３１の表面あるいは実装基板３３の裏面等にも付着し得る。

以上説明したように、実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果を奏することができ、紫外線硬化接着剤３４から放出されるアウトガスに起因する撮像素子３１の受光部３１１や受光部３１１と対向する光学ガラス３５の領域の汚染を抑制することができる。したがって、製造された撮像装置３による撮影時の撮影品質の低下を抑制することができる。

また、紫外線の照射時には、紫外線ランプ１６３自体も発熱する。このため、紫外線ランプ１６３は、使用を継続することで劣化する。実施の形態２では、ペルチェ素子１３ｂが駆動することで冷却される冷却部材１６１ｂの外周壁部分に紫外線ランプ１６３を配設しており、光学ガラス３５の実装時に紫外線ランプ１６３の冷却も同時に行うことができる。したがって、実施の形態２によれば、自身の発熱による紫外線ランプ１６３の劣化を抑制することができる。

（実施の形態３）
図４は、実施の形態３における光透過部材の実装方法を実現するための実装装置１ｃの構成を説明する一部断面図である。また、図５は、実施の形態３の実装装置１ｃによって製造される撮像装置３ｃの構成を説明する一部断面図である。

先ず、図５を参照し、実施の形態３の撮像装置３ｃの構成について説明する。図５に示すように、実施の形態３の撮像装置３ｃは、撮像素子３１の裏面側に設けられ、ペルチェ素子３７ｃを内部に配設した温度調整部材３６ｃを備える。詳細には、温度調整部材３６ｃは、上側が開口する箱部材３６１ｃと、この箱部材３６１ｃの開口を覆う板部材３６２ｃとで外装が構成され、内部にペルチェ素子３７ｃが配設されている。箱部材３６１ｃと板部材３６２ｃとは、熱伝導性を有する金属材料等で形成される。また、ペルチェ素子３７ｃと箱部材３６１ｃとの間には、箱部材３６１ｃの外周壁の内壁面に沿ってペルチェ素子３７ｃを囲うように断熱材３６３ｃが配設されている。

また、撮像装置３ｃは、ペルチェ素子３７ｃを駆動するペルチェ素子駆動部３６４ｃと、ペルチェ素子駆動部３６４ｃの駆動を制御して撮像素子３１の受光部３１１近傍のおよび受光部３１１の外周囲近傍の温度を制御する温度制御部３６５ｃとを備える。これらペルチェ素子駆動部３６４ｃおよび温度制御部３６５ｃは、撮像装置３ｃ内の適所に収められる。

実施の形態３の実装装置１ｃは、前述のように裏面側に温度調整部材３６ｃを備えた撮像素子３１を実装した状態の実装基板３３の裏面上に光学ガラス３５を実装することで撮像装置３ｃを製造するものであり、図４に示すように、実施の形態２と同様に構成されるステージ１１ｂと、実施の形態１と同様に構成されるヘッド１６とを備える。

そして、実施の形態３では、実装装置１ｃが実装基板３３の裏面上に光学ガラス３５を実装する際には、温度制御部３６５ｃは、実装装置１ｃの制御部２０ｃの制御のもと、ペルチェ素子駆動部３６４ｃの駆動を制御する。そして、ペルチェ素子駆動部３６４ｃは、この温度制御部３６５ｃの制御のもと、下側が吸熱側３７１ｃ、上側が発熱側３７３ｃとなるようにペルチェ素子３７ｃを駆動する。なお、図４では、ペルチェ素子駆動部３６４ｃおよび温度制御部３６５ｃを温度調整部材３６ｃの内側に破線で示している。これにより、ペルチェ素子３７ｃは、吸熱側３７１ｃの面である下面が吸熱し、反対側の発熱側３７３ｃの面である上面が発熱する。したがって、箱部材３６１ｃは、底面がペルチェ素子３７ｃの吸熱側３７１ｃの面（下面）と接触することで冷却され、これにより、箱部材３６１ｃの上端面（箱部材３６１ｃの外周壁の上端面）上方の図４中に一点鎖線で示す領域Ｅ３１、すなわち受光部３１１の外周囲近傍を冷却する。一方、板部材３６２ｃは、下面がペルチェ素子３７ｃの発熱側３７３ｃの面（上面）と接触することで加熱され、これにより、板部材３６２ｃの上面上方の図４中に二点鎖線で示す領域Ｅ３２、すなわち受光部３１１近傍を加熱する。撮像装置３に対する加熱箇所および冷却箇所は、実施の形態１と同様の箇所となる。

一方、撮像装置３ｃとして製造された後、実際に使用される時には、ペルチェ素子駆動部３６４ｃは、温度制御部３６５ｃの制御のもと、図５に示すように、上側が吸熱側３７１ｃ、下側が発熱側３７３ｃとなるようにペルチェ素子３７ｃを駆動する。これにより、ペルチェ素子３７ｃは、撮像素子３１が駆動することで発生する熱を板部材３６２ｃを介して吸熱し、吸熱した熱を箱部材３６１ｃに伝導させて放熱する。

以上説明したように、実施の形態３によれば、撮像素子３１の裏面側に設けられた温度調整部材３６ｃにより、光学ガラス３５の実装時には、実施の形態１と同様の効果を奏することができ、紫外線硬化接着剤３４から放出されるアウトガスに起因する撮像素子３１の受光部３１１や受光部３１１と対向する光学ガラス３５の領域の汚染を抑制することができる。したがって、製造された撮像装置３ｃによる撮影時の撮影品質の低下を抑制することができる。一方、光学ガラス３５が実装されて撮像装置３ｃとして製造された後、使用される時には、温度調整部材３６ｃによって、撮像素子３１から発生する熱を放熱することができる。

なお、上記した各実施の形態では、ペルチェ素子を用いることで撮像素子３１の受光部３１１近傍の領域を加熱しつつ、受光部３１１の外周囲近傍の領域を冷却することとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、受光部３１１近傍の温度が受光部３１１の外周囲近傍の温度と比して高くなるように受光部３１１近傍を例えばヒータ等を用いて加熱する構成としてもよい。

また、例えば実施の形態１で説明した加熱部材１１３および冷却部材１１１に熱電対を埋め込むことで温度を検出し、その温度を制御部２０へ入力することで、温度制御をより正確に行うことも可能である。実施の形態２の加熱部材１６３ｂおよび冷却部材１６１ｂや、実施の形態３の板部材３６２ｃおよび箱部材３６１ｃも同様である。

以上のように、本発明の光透過部材の実装方法は、光透過部材による画素領域の封止に用いる紫外線硬化接着剤から放出されたアウトガスに起因する画素領域やこの画素領域と対向する光透過部材の領域の汚染を抑制するのに適している。

１，１ｂ，１ｃ 実装装置
１１，１１ｂ ステージ
１１１ 冷却部材
１１３ 加熱部材
１３，１３ｂ，３７ｃ ペルチェ素子
１３１，１３１ｂ，３７１ｃ 吸熱側
１３３，１３３ｂ，３７３ｃ 発熱側
１４，１４ｂ，３６４ｃ ペルチェ素子駆動部
１６ ヘッド
１６３ 紫外線ランプ
１６１ｂ 冷却部材
１６３ｂ 加熱部材
２０，２０ｂ，２０ｃ 制御部
３，３ｃ 撮像装置
３１ 撮像素子
３１１ 受光部
３２ 絶縁性接着剤
３３ 実装基板
３３１ 開口部
３４ 紫外線硬化接着剤
３５ 光学ガラス
１７，１７ｂ 付着物
３６ｃ 温度調整部材
３６１ｃ 箱部材
３６２ｃ 板部材
３６５ｃ 温度制御部

Claims (3)

1. 画素領域を有する被実装部に前記画素領域を封止する光透過部材を実装する光透過部材の実装方法であって、
   前記被実装部と前記光透過部材との間には、前記画素領域の外周囲部分に紫外線硬化接着剤が配置されており、
   前記画素領域近傍を加熱する工程と、
   前記画素領域の外周囲に紫外線を照射して前記紫外線硬化接着剤を硬化させ、前記被実装部と前記光透過部材とを固定する工程と、
   を含むことを特徴とする光透過部材の実装方法。
2. 前記画素領域近傍を加熱する工程は、前記画素領域近傍を加熱しつつ、前記画素領域の外周囲近傍を冷却することを特徴とする請求項１に記載の光透過部材の実装方法。
3. 前記画素領域近傍を加熱する工程は、前記画素領域近傍を前記光透過部材側から加熱し、前記画素領域の外周囲近傍を前記光透過部材側から冷却することを特徴とする請求項２に記載の光透過部材の実装方法。

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