JP2012189788A - カメラモジュール、およびカメラモジュールの製造方法 - Google Patents

カメラモジュール、およびカメラモジュールの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】製造コストを低減することが可能なカメラモジュールの製造方法を提供すること。
【解決手段】本実施形態にかかるカメラモジュールの製造方法は、センサ部20を有するセンサ基板17と、レンズ体23およびスペーサ24を有するWLO13と、を備えたカメラモジュール本体14を、第1のシールド16内に、第1のシールド16との間に隙間が形成されるように配置する工程と、第1のシールド16とカメラモジュール本体14との隙間に、遮光性を有する樹脂15を形成する工程と、を具備する。
【選択図】図2

Description

本発明の実施形態は、カメラモジュール、およびカメラモジュールの製造方法に関する。
従来から、光学素子として、レンズ体およびスペーサが一体化されたWLO(Wafer Level Optics)が、センサ部を有する固体撮像装置上に搭載されたカメラモジュールが知られている。WLOは、ウエハレベルで一括して複数形成されるため、低コストで製造可能なものである。
しかし、WLOは、通常は遮光性を有しておらず、また、カメラモジュールの小型化に伴ってスペーサが薄形化されるため、スペーサの機械的強度が不足する問題がある。従って、遮光性を有するレンズホルダを別途形成し、形成されたレンズホルダ内にWLOを組み込むことによって、カメラモジュール側面等からカメラモジュール内に光が入り込むことを抑制するともに、WLOの機械的強度を補強する必要がある。
このようなWLOを備える従来のカメラモジュールにおいては、さらなる低価格化のため、さらに製造コストを低減することが望まれている。
特開2010−118397号公報
本発明の実施形態は、製造コストを低減することが可能なカメラモジュールおよびカメラモジュールの製造方法を提供することを目的とするものである。
本発明の実施形態に係るカメラモジュールの製造方法は、センサ部を有するセンサ基板と、レンズ部およびスペーサを有する光学素子と、を備えたカメラモジュール本体を、第1のシールド内に、前記第1のシールドとの間に隙間が形成されるように配置する工程と、前記第1のシールドと前記カメラモジュール本体との隙間に、遮光性を有する樹脂を形成する工程と、を具備する方法である。
また、本発明の実施形態に係るカメラモジュールは、センサ部を有するセンサ基板と、このセンサ基板上に載置され、レンズ部およびスペーサを有する光学素子と、この光学素子および前記センサ基板を備えたカメラモジュール本体との間に隙間が形成されるように配置された第1のシールドと、この第1のシールドと前記カメラモジュール本体との隙間に形成された、遮光性を有する樹脂と、を具備するものである。
第1の実施形態に係るカメラモジュールを模式的に示す斜視図である。 図1の一点鎖線A−A´に沿って示すカメラモジュールの断面図である。 第1の実施形態に係るカメラモジュールの製造方法において、カメラモジュール本体を形成する工程を説明するための断面図である。 第1の実施形態に係るカメラモジュールの製造方法において、カメラモジュール本体を形成する工程を説明するための断面図である。 第1の実施形態に係るカメラモジュールの製造方法において、カメラモジュール本体を形成する工程を説明するための断面図である。 第1の実施形態に係るカメラモジュールの製造方法において、カメラモジュール本体を形成する工程を説明するための断面図である。 第1の実施形態に係るカメラモジュールの製造方法において、カメラモジュール本体を形成する工程を説明するための断面図である。 第1の実施形態に係るカメラモジュールの製造方法において、カメラモジュール本体を形成する工程を説明するための断面図である。 第1の実施形態に係るカメラモジュールの製造方法において、カメラモジュール本体を第1のシールドに配置する工程を説明するための断面図である。 第1の実施形態に係るカメラモジュールの製造方法において、遮光性の樹脂を形成する工程を説明するための断面図である。 第2の実施形態に係るカメラモジュールを示す、図2に相当する断面図である。 第2の実施形態に係るカメラモジュールの製造方法において、遮光性の樹脂を形成する工程を説明するための断面図である。 第3の実施形態に係るカメラモジュールを示す、図2に相当する断面図である。 第3の実施形態に係るカメラモジュールの製造方法において、カメラモジュール本体に第2のシールドを配置する工程を説明するための断面図である。 第3の実施形態に係るカメラモジュールの製造方法において、カメラモジュール本体に第1のシールドを配置する工程を説明するための断面図である。 第4の実施形態に係るカメラモジュールを示す、図2に相当する断面図である。 第4の実施形態に係るカメラモジュールの製造方法において、遮光性の樹脂を形成する工程を説明するための断面図である。
以下、本発明の実施の形態に係るカメラモジュールおよびカメラモジュールの製造方法について、図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るカメラモジュールを模式的に示す斜視図である。図1に示すように、本実施形態に係るカメラモジュール11は、固体撮像装置12、およびレンズ体およびスペーサが一体化されたWLO13(Wafer Level Optics)からなるカメラモジュール本体14が、遮光性の樹脂15、および電磁波を遮断するための第1のシールド16に覆われたものである。
図2は、図1の一点鎖線A−A´に沿って示すカメラモジュール11の断面図である。図2に示すように、固体撮像装置12は、センサ基板17と、センサ基板17上に載置、固定された支持基板18と、を有する。
センサ基板17は、シリコン基板19、およびセンサ部20を有する。センサ部20は、例えば水平断面が略正方形のシリコン基板19の略中央に形成されている。図示は省略するが、センサ部20には、例えば複数のフォトダイオードが格子状に配列されている。
センサ基板17の裏面には、複数の外部電極21が形成されている。これらの外部電極21は、例えば半田ボールであり、センサ部20に電気的に接続されている。図示は省略するが、外部電極21は、例えばシリコン基板19の裏面に形成された裏面配線、この裏面配線に接続され、シリコン基板19を貫通する貫通電極、およびシリコン基板19上に形成され、貫通電極に接続された表面配線を介してセンサ部20に接続されている。
支持基板18は、例えばガラス基板等の光透過性基板であり、支持基板18の水平断面は、センサ基板17とほぼ同一の形状である。この支持基板18は、センサ基板17上にセンサ部20を囲うように形成された第1の接着剤22を介して、センサ基板17上に載置、固定される。なお、この支持基板18および第1の接着剤22により、センサ部20は、密閉される。
WLO13は、キューブ状の光学素子であり、レンズ体23およびスペーサ24を一体化することによって形成されている。レンズ体23は、レンズ用基板25と、レンズ用基板25の表面上に形成された第1のレンズ層26と、レンズ用基板25の裏面上に形成された第2のレンズ層27と、を有する。
レンズ用基板25は、ガラス基板等の光透過性を有する基板であり、レンズ用基板25の水平断面は、センサ基板17および支持基板18とほぼ同一の形状である。
第1のレンズ層26は、光透過性の樹脂層であり、半球状に上に突出したレンズ部26aを略中央に有する。第1のレンズ層26は、レンズ用基板25の表面に形成された遮光膜28を介して、レンズ用基板25の表面上に形成されている。
遮光膜28は、例えばクロム膜等の遮光性を有する膜からなり、レンズ部26aの直下に対応する部分に開口部28aを有している。
第2のレンズ層27は、光透過性の樹脂層であり、半球状に下に突出したレンズ部27aを略中央に有する。第2のレンズ層27は、レンズ用基板25の裏面に形成された赤外線遮断フィルタ膜29を介して、レンズ用基板25裏面上に形成されている。
また、スペーサ24は、筒状であり、例えばガラス等の光透過性を有する材料からなる。スペーサ24は、筒状の上端がレンズ体23の裏面(第2のレンズ層27)に固定されている。スペーサ24の高さは、レンズ体23の焦点を、固体撮像装置12のセンサ部20に合致させる高さである。スペーサ24の水平断面形状は、センサ基板17とほぼ同一の略正方形の外周面と、略円形の内周面と、によって構成された枠状である。なお、内周面の径は、高さ方向において連続的に変化しており、筒状の上端および下端が最も長く、上端と下端との中央部分が最も短い。
以上に説明したWLO13は、固体撮像装置12の表面上に載置、固定されている。WLO13は、スペーサ24の下端と、固体撮像装置12の表面と、の間に形成された第2の接着剤30により、固体撮像装置12の表面上に載置、固定されている。なお、レンズ体23の上下方向における位置は、スペーサ24の高さによってほぼ所望の位置に調節されるが、第2の接着剤30の厚さによって微調整される。
WLO13が搭載された固体撮像装置12、すなわちカメラモジュール本体14は、電磁波を遮断するための第1のシールド16で覆われている。第1のシールド16は、筒状部16−1および底部16−2を有する有底筒状の金属からなる。第1のシールド16の高さは、カメラモジュール本体14の第1の高さH1(レンズ部26aを除く第1のレンズ層26の表面から、外部電極21の下端までの距離H1)と略一致する高さである。
第1のシールド16は、カメラモジュール本体14と離間して配置される。すなわち、第1のシールド16の筒状部16−1は、カメラモジュール本体14の側面と離間するようにカメラモジュール本体14の周囲を覆っている。また、第1のシールド16の底部16−2は、固体撮像装置12の裏面(シリコン基板19の裏面)と上下方向に離間している。
第1のシールド16の底部16−2は、開口部16−2aを有する。第1のシールド16は、開口部16−2aから、固体撮像装置12の外部電極21が露出するように配置されている。
第1のシールド16は、接地させることによって、電磁波を遮断することができる。第1のシールド16は、例えば、カメラモジュール11が実装基板(図示せず)に実装される際に、第1のシールド16を、実装基板(図示せず)に形成された接地用配線に接続させることによって接地される。
カメラモジュール本体14と第1のシールド16との隙間には、第1のシールド16内を満たすように遮光性の樹脂15が充填されている。遮光性の樹脂15は、例えばカーボンブラック等の黒色顔料を添加することにより、黒色に形成された樹脂からなる。遮光性の樹脂15は、外部から照射される光が、カメラモジュール本体14の側面および底面から内部に入射することを抑制するとともに、カメラモジュール本体14と第1のシールド16とを接着させる接着剤としても機能する。なお、遮光性の樹脂15は、黒色でなくともよく、遮光性を有する樹脂であればよい。
遮光性の樹脂15は、上層樹脂31および下層樹脂32からなる。下層樹脂32は、紫外線を照射することによって瞬時に硬化する紫外線硬化性樹脂からなる。下層樹脂32は、固体撮像装置12の裏面と第1のシールド16の底部16−2との間を全て埋め、さらに、カメラモジュール本体14の側面と第1のシールド16の筒状部16−1との間を、所望の高さまで埋めるように形成されている。なお、下層樹脂32は、少なくとも第1のシールド16の底部16−2の開口部16−2a近傍(図中のB)と固体撮像装置12の裏面との間を埋めるように形成されていればよい。理由については、後述する。
上層樹脂31は、加熱することによって硬化する熱硬化性樹脂からなる。上層樹脂31は、カメラモジュール本体14の側面と第1のシールド16の筒状部16−1との隙間のうち、下層樹脂32によって埋められていない隙間を全て埋めるように形成されている。
次に、以上に説明したカメラモジュール11の製造方法について、図3乃至図9を参照して説明する。本実施形態におけるカメラモジュール11の製造方法は、複数のカメラモジュール本体14をウエハレベルで一括形成し、カメラモジュール本体14毎に個片化した後、個々のカメラモジュール本体14に対して第1のシールド16を配置し、遮光性の樹脂15を形成する方法である。なお、以降の各実施形態にかかるカメラモジュールの製造方法についても、カメラモジュール本体を形成するまでの工程は、全て同様である。図3乃至図10はそれぞれ、本実施形態に係るカメラモジュール11の製造工程を説明するための、図2に相当する断面図である。
まず、図3に示すように、シリコンウエハ33に格子状に複数のセンサ部20、表面配線(図示せず)を形成する。続いて、シリコンウエハ33の表面にセンサ部20をそれぞれ囲うように第1の接着剤22を形成する。第1の接着剤22を形成した後、シリコンウエハ33上に、第1の接着剤22を介してガラスウエハ34を載置、固定する。なお、シリコンウエハ33は、後の工程においてカメラモジュール本体14毎に個片化した後、シリコン基板19となり、ガラスウエハ34は、カメラモジュール本体14毎に個片化した後、支持基板18となる。
また、図3に示される工程とは別に、図4に示すように、複数の光学素子からなる光学素子の集合体として、複数のWLO13からなるWLO集合体35を形成する。すなわち、後にレンズ用基板25となるガラスウエハ36を基板として、ガラスウエハ36の表面に、格子状に開口部28aが形成された遮光膜28、および格子状にレンズ部26aを有する第1のレンズ層26を形成するとともに、ガラスウエハ36の裏面に、赤外線遮断フィルタ膜29、および格子状にレンズ部27aを有する第2のレンズ層27を形成する。以上の工程を経ることによって、ウエハレベルで、複数のレンズ体23が形成される。さらに、別途ガラスウエハを用意し、このガラスウエハにサンドブラスト等の方法によって格子状に開口部を設けることにより形成された複数のスペーサ24を、複数のレンズ体23の裏面に固定する。以上の工程を経ることによって、WLO集合体35が形成される。
次に、図5に示すように、後に支持基板18となるガラスウエハ34の表面上に、第2の接着剤30を介して、WLO集合体35を載置、固定する。WLO集合体35を載置、固定する時、第2の接着剤30の厚さは、各レンズ体23の焦点が、それぞれのセンサ部20に合致するように調整される。
次に、図6に示すように、シリコンウエハ33を薄膜化する。シリコンウエハ33は、シリコンウエハ33の裏面を、例えばCMP(Chemicla Mechanical Polishing)法によって研磨することによって薄膜化される。
次に、図7に示すように、薄膜化されたシリコンウエハ33の裏面に、センサ部20に電気的に接続されるように、複数の外部電極21を形成する。すなわち、まず薄膜化されたシリコンウエハ33に貫通孔(図示せず)を形成する。次に、貫通孔(図示せず)の側面に表面配線(図示せず)に接続されるように貫通電極(図示せず)を形成する。次に、シリコンウエハ33の裏面に、貫通電極(図示せず)に接続される裏面配線(図示せず)を形成する。複数の外部電極21は、この裏面配線(図示せず)に接するように形成される。なお、複数の外部電極21は、第1のシールド16の底部16−2よりも厚く形成される。
複数の外部電極21を形成することにより、複数のカメラモジュール本体14が、ウエハレベルで一括形成される。
次に、図8に示すように、WLO集合体35、第2の接着剤30、ガラスウエハ34、第1の接着剤22、およびシリコンウエハ33を、スクライブラインに沿ってダイシングする。ダイシングにより、一括形成された複数のカメラモジュール本体14が、個片化される。
次に、図9に示すように、少なくとも紫外線を透過させる支持体37上に第1のシールド16を載置し、この第1のシールド16内に、カメラモジュール本体14を配置する。
カメラモジュール本体14が配置される第1のシールド16として、カメラモジュール本体14の側面との間に隙間が形成される程度に大きく形成された第1のシールド16を適用する。従って、カメラモジュール本体14を第1のシールド16内に配置したとき、カメラモジュール本体14の側面と第1のシールド16の筒状部16−1との間には、隙間が形成される。
さらに、カメラモジュール本体14が配置される第1のシールド16として、第1のシールド16の底部16−2が、外部電極21の高さよりも薄く形成された第1のシールド16を適用する。従って、カメラモジュール本体14の裏面(シリコン基板19の裏面)と第1のシールド16の底部16−2との間にも、所望の隙間が形成される。
なお、カメラモジュール本体14の側面と離間する程度に大きいサイズの第1のシールド16を適用することにより、カメラモジュール本体14のサイズに製造誤差があっても、カメラモジュール本体14を容易に第1のシールド16内に配置することができる。
次に、図10に示すように、カメラモジュール本体14と第1のシールド16との隙間に、下層樹脂32を形成する。すなわち、カメラモジュール本体14と第1のシールド16との隙間に、黒色に形成された紫外線硬化性樹脂38を、例えば固体撮像装置12が全て覆われる程度まで充填する。次に、充填された紫外線硬化性樹脂38に、支持体37の裏面に有する紫外線光源39−1から紫外線39−2を照射する。紫外線39−2の照射によって、紫外線硬化性樹脂38は瞬時に硬化し、下層樹脂32が形成される。
この工程において、紫外線硬化性樹脂38を瞬時に硬化させることによって、シリコン基板19の裏面と第1のシールド16の底部16−2との隙間から、充填された紫外線硬化性樹脂38が流れ出すことを抑制している。
最後に、第1のシールド16とカメラモジュール本体14との隙間に、第1のシールド16を満たすように熱硬化性樹脂を充填する。第1のシールド16の高さは、カメラモジュール本体14の第1の高さH1と略一致するため、熱硬化性樹脂は、第1のシールド16の筒状部16−1とカメラモジュール本体14の側面との隙間のみに充填される。充填された熱硬化性樹脂を加熱して硬化させることにより、上層樹脂31が形成され、図1、図2に示されるカメラモジュール11が製造される。
熱硬化性樹脂を充填する工程において、シリコン基板19の裏面と第1のシールド16の底部16−2との隙間には、予め下層樹脂32が形成されている。従って、シリコン基板19の裏面と第1のシールド16の底部16−2との隙間から熱硬化性樹脂が流れ出ることはない。なお、上述のように、下層樹脂32は、少なくとも第1のシールド16の底部16−2の開口部16−2a近傍(図中のB)と固体撮像装置12の裏面との間を埋めるように形成されていればよい。少なくとも図10中のBの位置に予め下層樹脂32を形成しておくことにより、シリコン基板19の裏面と第1のシールド16の底部16−2との隙間から熱硬化性樹脂が流れ出ることは抑制される。
以上に示すように、本実施形態に係るカメラモジュール11およびカメラモジュール11の製造方法によれば、カメラモジュール本体14と第1のシールド16との間に、遮光性を有する紫外線硬化性樹脂38および熱硬化性樹脂を流し込み、これらを硬化させることによって、遮光性の樹脂15を形成する。従って、従来のレンズホルダを別途形成する必要がなく、レンズホルダを加工する際の金型設計、金型、金型管理も不要となる。さらに、レンズホルダにWLO13を組み込む工程も不要である。よって、製造コストを低減することが可能なカメラモジュールおよびカメラモジュールの製造方法を提供することができる。
また、本実施形態に係るカメラモジュール11およびカメラモジュール11の製造方法によれば、WLO13だけでなく、カメラモジュール本体14の側面全体が遮光性の樹脂15および第1のシールド16で覆われるため、カメラモジュール本体14の内部に光および電磁波が入り込むことを抑制する効果に優れたカメラモジュール11およびカメラモジュール11の製造方法を提供することができる。
(第2の実施形態)
図11は、第2の実施形態に係るカメラモジュールを示す、図2に相当する断面図である。第2の実施形態に係るカメラモジュール41は、第1の実施形態に係るカメラモジュール11と比較して、遮光性の樹脂体42を構成する上層樹脂43、WLO44のレンズ体45、および第1のシールド46が異なる。以下に、上層樹脂43、レンズ体45、および第1のシールド46について説明する。なお、他の各構造については第1の実施形態に係るカメラモジュールと同様であるため、同一符号を付すとともに説明を省略する。
図11に示すように、第2の実施形態に係るカメラモジュール41において、上層樹脂43は、カメラモジュール本体47の側面と第1のシールド46の筒状部46−1との間を充填する他、さらに、カメラモジュール本体47の上面にも形成されている。カメラモジュール本体47の上面にも上層樹脂43が形成されるため、カメラモジュール41の上方から照射される光のうち、第1のレンズ層26のレンズ部26a以外に照射される光は遮断される。上層樹脂43は、レンズ部26aの少なくとも一部を除くカメラモジュール本体47の上面に形成されている。
また、カメラモジュール本体47の上面に上層樹脂43が形成されるため、WLO44のレンズ体45には、遮光膜28が含まれない。すなわち、レンズ体45において、レンズ用基板25の表面には、直接第1のレンズ層26が形成されている。
また、カメラモジュール本体47の上面に上層樹脂43を形成するため、第1のシールド46の高さは、カメラモジュール本体47の第1の高さH1より高く、かつ、カメラモジュール本体47の第2の高さH2(第1のレンズ層26のレンズ部26aの頂点から、外部電極21の下端までの距離H2)より低い。
次に、第2の実施形態に係るカメラモジュール41の製造方法について説明する。この製造方法は、第1の実施形態に係るカメラモジュール11の製造方法と比較して、下層樹脂32を形成する工程までは同様であり、上層樹脂43を形成する工程が異なる。以下に、図12を参照して、第2の実施形態に係るカメラモジュール41の製造方法を説明する。
図12は、本実施形態に係るカメラモジュール41の製造工程を説明するための、図11に相当する断面図である。図12に示すように下層樹脂32を形成した後、第1のシールド46とカメラモジュール本体44との隙間、およびカメラモジュール本体44のレンズ部26aを除く上面に、第1のシールド46を満たすように熱硬化性樹脂を充填する。第1のシールド46の高さは、カメラモジュール本体47の第1の高さH1より高く、かつ第2の高さH2より低いため、熱硬化性樹脂は、第1のシールド46の筒状部46−1とカメラモジュール本体47の側面との隙間、およびレンズ部26aを除く第1のレンズ層26の上面に充填される。充填された熱硬化性樹脂を加熱して硬化させることにより、上層樹脂43が形成され、図11に示されるカメラモジュール41が製造される。
以上に示すように、本実施形態に係るカメラモジュール41およびカメラモジュール41の製造方法であっても、カメラモジュール本体47と第1のシールド46との間に、遮光性を有する紫外線硬化性樹脂31および熱硬化性樹脂を流し込み、これらを硬化させることによって、遮光性の樹脂42を形成する。従って、従来のレンズホルダを別途形成する必要がなく、レンズホルダを加工する際の金型設計、金型、金型管理も不要となる。さらに、レンズホルダにWLO44を組み込む工程も不要である。よって、製造コストを低減することが可能なカメラモジュールおよびカメラモジュールの製造方法を提供することができる。
また、本実施形態に係るカメラモジュール41およびカメラモジュール41の製造方法によれば、カメラモジュール本体47の側面全体が遮光性の樹脂42および第1のシールド46で覆われるため、カメラモジュール本体47の内部に光および電磁波が入り込むことを抑制する効果に優れたカメラモジュール41およびカメラモジュール41の製造方法を提供することができる。
また、本実施形態に係るカメラモジュール41およびカメラモジュール41の製造方法によれば、上層樹脂43が、レンズ部26aを除く第1のレンズ層26の上面を覆うため、レンズ体45に遮光膜28を設ける必要はない。従って、従来よりもレンズ体45の製造工程が簡略化され、レンズ体45の製造コストが低減される。従って、より製造コストを低減することが可能なカメラモジュールおよびカメラモジュールの製造方法を提供することができる。
(第3の実施形態)
図13は、第3の実施形態に係るカメラモジュールを示す、図2に相当する断面図である。第3の実施形態に係るカメラモジュール51は、第1の実施形態に係るカメラモジュール11と比較して、第2のシールド52を有する点が異なる他、第1のシールド53が異なる。以下に、第2のシールド52、および第1のシールド53について説明する。なお、他の各構造については第1の実施形態に係るカメラモジュール11と同様であるため、同一符号を付すとともに説明を省略する。なお、第3の実施形態に係るカメラモジュール51におけるWLO44のレンズ体45、およびこのWLO44を備えたカメラモジュール本体47は、第2の実施形態に係るカメラモジュール41のレンズ体45、およびカメラモジュール本体47と同一の構成であるため、同一符号を付すとともに説明を省略する。
図13に示すように、第3の実施形態に係るカメラモジュール51において、第2のシールド52は、筒状部52−1および天板52−2からなる金属により形成されている。第2のシールド52は、筒状部52−1がWLO44の側面に接してWLO44の側面を覆い、天板52−2がWLO44の上面に接してWLO44の上面を覆うように配置されている。また、第2のシールド52の天板52−2には開口部52−2aが形成されており、第2のシールド52は、天板52−2の開口部52−2aから、第1のレンズ層26のレンズ部26aの少なくとも一部が露出するように配置されている。なお、第2のシールドは遮光性を有する。従って、カメラモジュール51の上方から照射される光のうち、第1のレンズ層26のレンズ部26a以外に照射される光は遮断される。
また、WLO44の上面に第2のシールド52が配置されるため、WLO44のレンズ体45には、遮光膜28が含まれていない。
また、WLO44の上面に第2のシールド52が配置されるため、第1のシールド53の高さは、カメラモジュール本体47の第1の高さH1に、第2のシールド52の天板52−2の厚さhを加えた高さである。
なお、上層樹脂31は、第2のシールド52を備えたカメラモジュール本体47と第1のシールド53との間に形成される。
次に、第3の実施形態に係るカメラモジュール51の製造方法について説明する。この製造方法は、第1の実施形態に係るカメラモジュール11の製造方法と比較して、カメラモジュール本体47を形成する工程までは同様である。以下に、図14、図15を参照して、第3の実施形態に係るカメラモジュール51の製造方法を説明する。
図14、図15は、本実施形態に係るカメラモジュール51の製造工程を説明するための、図13に相当する断面図である。まず図14に示すように、形成されたカメラモジュール本体47に、第2のシールド52を配置する。第2のシールド52は、WLO44に接するとともに、第1のレンズ層26のレンズ部26aの少なくとも一部が、天板52−2の開口部52−2aから露出するように配置される。
次に、図15に示すように、第2のシールド52が配置されたカメラモジュール本体47を、これらが第1のシールド53と接触しないように第1のシールド53内に配置する。
この後、第2のシールド52が配置されたカメラモジュール本体47と第1のシールド53との隙間に、図13に示される遮光性の樹脂15を、第1の実施形態に係るカメラモジュール11の製造方法と同様に形成する。以上の工程を経ることにより、図13に示されるカメラモジュール51が製造される。
第1のシールド53は、カメラモジュール本体47の第1の高さH1に、第2のシールド52の天板52−2の厚さhを加えた高さである。従って、第1のシールド53と、第2のシールド52を備えたカメラモジュール本体47との隙間に、第1のシールド53を満たすように熱硬化性樹脂を充填すると、熱硬化性樹脂は、第2のシールド52が配置されたカメラモジュール本体47の側面と第1のシールド53との隙間のみに充填される。すなわち、上層樹脂31は、第2のシールド52を備えたカメラモジュール本体47と第1のシールド53との間に形成される。
なお、第2のシールド52は、カメラモジュール本体47を第1のシールド53内に配置した後に、カメラモジュール本体47に配置してもよい。
以上に示すように、本実施形態に係るカメラモジュール51およびカメラモジュール51の製造方法であっても、第2のシールド52を備えたカメラモジュール本体47と第1のシールド53との間に、遮光性を有する紫外線硬化性樹脂38および熱硬化性樹脂を流し込み、これを硬化させることによって、遮光性の樹脂15を形成する。従って、従来のレンズホルダを別途形成する必要がなく、レンズホルダを加工する際の金型設計、金型、金型管理も不要となる。さらに、レンズホルダにWLO44を組み込む工程も不要である。よって、製造コストを低減することが可能なカメラモジュールおよびカメラモジュールの製造方法を提供することができる。
また、本実施形態に係るカメラモジュール51およびカメラモジュール51の製造方法によれば、カメラモジュール本体47の側面全体が遮光性の樹脂15および第1のシールド53で覆われるため、カメラモジュール本体47の内部に光および電磁波が入り込むことを抑制する効果に優れたカメラモジュール51およびカメラモジュール51の製造方法を提供することができる。
また、本実施形態に係るカメラモジュール51およびカメラモジュール51の製造方法によれば、第2のシールド52が、レンズ部26aを除く第1のレンズ層26の上面を覆うため、レンズ体45に遮光膜28を設ける必要はない。従って、従来よりもレンズ体45の製造工程が簡略化され、レンズ体45の製造コストが低減される。従って、より製造コストを低減することが可能なカメラモジュールおよびカメラモジュールの製造方法を提供することができる。
また、本実施形態に係るカメラモジュール51およびカメラモジュール51の製造方法によれば、カメラモジュール本体47の上面の大部分は第2のシールド52で覆われるため、外的負荷に対する耐性を向上させることができるカメラモジュール51およびカメラモジュール51の製造方法を提供することができる。
なお、本実施形態に係るカメラモジュール51およびカメラモジュール51の製造方法によれば、例えば第1のシールド53と第2のシールド52とを、同一金属とすれば、外観が統一されるという利点もある。
(第4の実施形態)
図16は、本発明の第4の実施形態に係るカメラモジュールを示す、図2に相当する断面図である。第4の実施形態に係るカメラモジュール61は、第1の実施形態に係るカメラモジュール11と比較して、遮光性の樹脂62が異なる。以下に、遮光性の樹脂62について説明する。なお、他の各構造については第1の実施形態に係るカメラモジュール11と同様であるため、同一符号を付すとともに説明を省略する。
図16に示すように、第4の実施形態に係るカメラモジュール61において、遮光性の樹脂62は、熱硬化性が併用された紫外線硬化性樹脂である。この紫外線硬化性樹脂は、例えばカーボンブラック等の黒色顔料を添加することにより、黒色に形成されている。従って、遮光性の樹脂62は、第1の実施形態にかかるカメラモジュール11の遮光性の樹脂15と同様に、外部から照射される光が、カメラモジュール本体14の側面および底面から内部に入射することを抑制するとともに、カメラモジュール本体14と第1のシールド16とを接着する接着剤としても機能する。なお、遮光性の樹脂62は、黒色でなくともよく、遮光性を有する樹脂であればよい点は、第1の実施形態にかかるカメラモジュール11の遮光性の樹脂15と同様である。
以下に、第4の実施形態に係るカメラモジュール61の製造方法を説明する。このカメラモジュール61の製造方法は、第1の実施形態に係るカメラモジュール11の製造方法と比較して、カメラモジュール本体14と第1のシールド16との間に遮光性の樹脂62を充填する工程が異なる他は、全て同様である。以下に、遮光性の樹脂62を充填する工程について、図17を参照して説明する。
図17は、第4の実施形態に係るカメラモジュール61の製造方法を説明するための、図16に相当する断面図である。図17に示すように、第1のシールド16内にカメラモジュール本体14を配置した後、カメラモジュール本体14と第1のシールド16との隙間に、第1のシールド16を満たすように熱硬化性樹脂が併用された紫外線硬化性樹脂63を充填する。
第1のシールド16内に熱硬化性樹脂が併用された紫外線硬化性樹脂63を充填した後、支持体37の裏面から、この紫外線硬化性樹脂63に紫外線光源39−1から出射される紫外線39−2を照射することにより、紫外線硬化性樹脂63を硬化させる。紫外線硬化性樹脂63は、少なくともシリコン基板19の裏面と第1のシールド16の底部16−2との隙間から紫外線硬化性樹脂63が流れ出ない程度に硬化されればよい。
熱硬化性樹脂が併用された紫外線硬化性樹脂63に紫外線39を照射した後、この紫外線硬化性樹脂63を加熱し、紫外線硬化性樹脂63をさらに強固に硬化させることにより、遮光性の樹脂62が形成される。以上の工程を経ることにより、図16に示されるカメラモジュール61が製造される。
以上に示すように、本実施形態に係るカメラモジュール61およびカメラモジュール61の製造方法であっても、カメラモジュール本体14と第1のシールド16との間に、遮光性を有する熱硬化性を併用した紫外線硬化性樹脂63を流し込み、これを硬化させることによって、遮光性の樹脂62を形成する。従って、従来のレンズホルダを別途形成する必要がなく、レンズホルダを加工する際の金型設計、金型、金型管理も不要となる。さらに、レンズホルダにWLO13を組み込む工程も不要である。よって、製造コストを低減することが可能なカメラモジュールおよびカメラモジュールの製造方法を提供することができる。
また、本実施形態に係るカメラモジュール61およびカメラモジュール61の製造方法によれば、カメラモジュール本体14の側面全体が遮光性の樹脂62および第1のシールド16で覆われるため、カメラモジュール本体14の内部に光および電磁波が入り込むことを抑制する効果に優れたカメラモジュール61およびカメラモジュール61の製造方法を提供することができる。
また、本実施形態に係るカメラモジュール61およびカメラモジュール61の製造方法によれば、遮光性の樹脂62は、1種類の熱硬化性樹脂が併用された紫外線硬化性樹脂63のみにより形成される。従って、遮光性の樹脂62の形成工程はより容易になるため、より容易にカメラモジュール61を製造することができる。従って、より製造コストを低減することが可能なカメラモジュール61およびカメラモジュール61の製造方法を提供することができる。
なお、この第4の実施形態にかかるカメラモジュールの製造方法を、第2、第3の実施形態にかかるカメラモジュールの製造方法に対して適用しても、同様の理由により、製造コストを低減することが可能なカメラモジュールおよびカメラモジュールの製造方法を提供することができる。
以上に、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
例えば、遮光性の樹脂15、42、62は、シリコン基板19の裏面と第1のシールド16、46、53との間に流し込む樹脂が、硬化前に、シリコン基板19の裏面と第1のシールド16、46、53との間から流れ出さない程度の高い粘性を有する樹脂であってもよい。
また、シリコン基板19の裏面と第1のシールド16、46、53との間に流し込む樹脂は、遮光性を有しており、かつシリコン基板19の裏面と第1のシールド16、46、53との間から流れ出さなければよく、例えば自然硬化型樹脂、嫌気硬化型樹脂等であってもよい。
また、本発明においては、カメラモジュール本体14、47の構造は限定されない。従って、例えば第2、第3の実施形態に係るカメラモジュール41、51において、遮光膜28を有するWLO13を適用してもよい。遮光膜28を有するWLO13を適用することにより、第2、第3の実施形態に係るカメラモジュール41、51の遮光性能は、より向上する。
11、41、51、61・・・カメラモジュール
12・・・固体撮像装置
13、44・・・WLO
14、47・・・カメラモジュール本体
15、42、62・・・遮光性の樹脂
16、46、53・・・第1のシールド
16−1、46−1、53−1・・・筒状部
16−2・・・底部
16−2a・・・開口部
17・・・センサ基板
18・・・支持基板
19・・・シリコン基板
20・・・センサ部
21・・・外部電極
22・・・第1の接着剤
23、45・・・レンズ体
24・・・スペーサ
25・・・レンズ用基板
26・・・第1のレンズ層
26a・・・レンズ部
27・・・第2のレンズ層
27a・・・レンズ部
28・・・遮光膜
28a・・・開口部
29・・・赤外線遮断フィルタ膜
30・・・第2の接着剤
31、43・・・上層樹脂
32・・・下層樹脂
33・・・シリコンウエハ
34・・・ガラスウエハ
35・・・WLO集合体
36・・・ガラスウエハ
37・・・支持体
38・・・紫外線硬化性樹脂
39−1・・・紫外線光源
39−2・・・紫外線
52・・・第2のシールド
52−1・・・筒状部
52−2・・・天板
52−2a・・・開口部
63・・・熱硬化性樹脂が併用された紫外線硬化性樹脂

Claims (15)

  1. センサ部を有するセンサ基板と、レンズ部およびスペーサを有する光学素子と、を備えたカメラモジュール本体を、第1のシールド内に、前記第1のシールドとの間に隙間が形成されるように配置する工程と、
    前記第1のシールドと前記カメラモジュール本体との隙間に、遮光性を有する樹脂を形成する工程と、
    を具備することを特徴とするカメラモジュールの製造方法。
  2. 前記遮光性を有する樹脂を形成する工程は、黒色に形成された樹脂を形成する工程であることを特徴とする請求項1に記載のカメラモジュールの製造方法。
  3. 前記センサ基板の裏面に、前記センサ部に電気的に接続される外部電極を形成する工程をさらに具備し、
    前記第1のシールド内に前記カメラモジュール本体を配置する工程は、底部および筒状部からなる前記第1のシールドの前記底部に形成された開口部から前記外部電極が露出し、かつ前記カメラモジュール本体の側面および裏面が、前記第1のシールドと離間するように配置する工程であることを特徴とする請求項1または2に記載のカメラモジュールの製造方法。
  4. 前記遮光性を有する樹脂は、上層樹脂および下層樹脂からなり、これらの上層樹脂および下層樹脂からなる遮光性を有する樹脂を形成する工程は、
    少なくとも前記カメラモジュール本体の裏面と前記第1のシールドとの間に、紫外線硬化性樹脂を充填する工程と、
    この紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射し、前記紫外線硬化性樹脂を硬化することにより、下層樹脂を形成する工程と、
    前記工程により前記下層樹脂を形成した後に、前記第1のシールドを満たすように、熱硬化性樹脂を充填する工程と、
    この熱硬化性樹脂を加熱し、前記熱硬化性樹脂を硬化することにより、上層樹脂を形成する工程と、
    を具備することを特徴とする請求項3に記載のカメラモジュールの製造方法。
  5. 前記遮光性を有する樹脂を形成する工程は、
    前記カメラモジュール本体の側面および裏面と前記第1のシールドとの間に、前記第1のシールドを満たすように、熱硬化性樹脂が併用された紫外線硬化性樹脂を充填する工程と、
    前記熱硬化性樹脂が併用された紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射することにより、前記熱硬化性樹脂が併用された紫外線硬化性樹脂を硬化する工程と、
    前記熱硬化性樹脂が併用された紫外線硬化性樹脂を加熱することにより、前記熱硬化性樹脂が併用された紫外線硬化性樹脂をさらに硬化する工程と、
    を具備することを特徴とする請求項3に記載のカメラモジュールの製造方法。
  6. 前記遮光性を有する樹脂を形成する工程は、前記第1のシールドと前記カメラモジュール本体との隙間、および前記カメラモジュール本体のレンズ部の少なくとも一部を除く上面に遮光性を有する樹脂を形成する工程であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のカメラモジュールの製造方法。
  7. 前記第1のシールド内に、前記カメラモジュール本体を配置する工程は、前記カメラモジュール本体の側面およびレンズ部の少なくとも一部を除く上面を覆う第2のシールドが形成されたカメラモジュール本体を、前記第1のシールドとの間に隙間が形成されるように配置する工程であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のカメラモジュールの製造方法。
  8. 前記カメラモジュール本体は、複数のセンサ部が形成されたウエハ上に、複数の前記光学素子からなる光学素子の集合体を載置し、
    前記ウエハおよび前記光学素子の集合体を切断することにより形成されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のカメラモジュールの製造方法。
  9. センサ部を有するセンサ基板と、
    このセンサ基板上に載置され、レンズ部およびスペーサを有する光学素子と、
    この光学素子および前記センサ基板を備えたカメラモジュール本体との間に隙間が形成されるように配置された第1のシールドと、
    この第1のシールドと前記カメラモジュール本体との隙間に形成された、遮光性を有する樹脂と、
    を具備することを特徴とするカメラモジュール。
  10. 前記遮光性を有する樹脂は、黒色に形成された樹脂であることを特徴とする請求項9に記載のカメラモジュール。
  11. 前記センサ基板は、前記センサ基板の裏面に、前記センサ部に電気的に接続される外部電極をさらに具するとともに、
    底部および筒状部からなる前記第1のシールドの前記底部は、前記外部電極を露出する開口部をさらに具備し、
    この開口部を有する前記底部および前記筒状部からなる第1のシールドは、前記カメラモジュール本体の側面および裏面との間に隙間が形成されるように配置されたことを特徴とする請求項9または10に記載のカメラモジュール。
  12. 前記遮光性を有する樹脂は、
    少なくとも前記カメラモジュール本体の裏面と前記第1のシールドとの間に形成され、紫外線硬化性樹脂からなる下層樹脂と、
    前記カメラモジュール本体の側面と前記第1のシールドとの間に形成され、熱硬化性樹脂からなる上層樹脂と、
    を具備することを特徴とする請求項11に記載のカメラモジュール。
  13. 前記遮光性を有する樹脂は、前記カメラモジュール本体の側面および裏面と前記第1のシールドとの間に形成され、熱硬化性樹脂が併用された紫外線硬化性樹脂からなることを特徴とする請求項11に記載のカメラモジュール。
  14. 前記遮光性を有する樹脂は、前記第1のシールドと前記カメラモジュール本体との隙間、および前記カメラモジュール本体のレンズ部の少なくとも一部を除く上面に形成されたことを特徴とする請求項9乃至13のいずれかに記載のカメラモジュール。
  15. 前記カメラモジュール本体は、カメラモジュール本体の側面およびレンズ部の少なくとも一部を除く上面を覆う第2のシールドをさらに具備することを特徴とする請求項9乃至13のいずれかに記載のカメラモジュール。
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