JP2014072287A - 撮像装置、検査装置、及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents
撮像装置、検査装置、及び電子デバイスの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014072287A JP2014072287A JP2012215814A JP2012215814A JP2014072287A JP 2014072287 A JP2014072287 A JP 2014072287A JP 2012215814 A JP2012215814 A JP 2012215814A JP 2012215814 A JP2012215814 A JP 2012215814A JP 2014072287 A JP2014072287 A JP 2014072287A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- light
- pedestal
- translucent
- resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
【解決手段】撮像装置1は、光電変換素子としてのフォトダイオード13が配置されたセンシング領域5を有するセンサー基板10と、センサー基板のセンシング領域が形成された側の面に対向配置され、フォトダイオードに対応する位置に開口部43を有する遮光膜42が形成された遮光基板40と、センシング領域を含み、センサー基板または遮光基板のいずれかに接して配置された透光性の台座31、及び台座とセンサー基板または遮光基板との間に配置された透光性の樹脂35が設けられた透光性部材30と、透光性の樹脂を囲み、台座とセンサー基板または遮光基板との間に配置されたシール材20と、を備えている。
【選択図】図2
Description
このような撮像装置では、受光素子が形成されたセンサー基板に対して、ピンホールが形成された遮光基板が傾斜して配置されると、ピンホールとマイクロレンズとを結ぶ光軸上に受光素子が配置されず、当該受光素子に検査光以外の光が入射するようになる。このような不具合を抑制するために、遮光基板とセンサー基板とを、均一な間隔で対向配置する必要があった。
このように、特許文献1の撮像装置では、遮光基板とセンサー基板とを概略50μm以上の均一な間隔で配置すると、検出ノイズとなる検査光以外の光が受光素子に入射しなくなり、高精度で検出光を検出できるようになる。
このように、遮光基板とセンサー基板とを概略50μm以上の大きな間隔で、均一に配置することが難しいという課題があった。
このため、センサー基板と遮光基板との間には、当該間隔に相当する厚さの透光性部材を形成する必要がある。透光性部材を構成する透光性の樹脂は、製造過程で体積変化(硬化収縮)が発生する。透光性部材を均一な厚さで形成するためには、透光性部材における台座の占有率を大きくし、透光性の樹脂の占有率を小さくし、上記体積変化の影響を小さくすることが好ましい。すなわち、透光性部材における台座の占有率を50%以上90%以下とし、透光性部材における透光性の樹脂の占有率を小さくすることが好ましい。なお、透光性の樹脂の占有率が10%以上あれば、台座表面凹凸などを吸収し透光性部材を均一に配置することができる。
図1は、実施形態1に係る撮像装置の分解斜視図である。図2は、図1のA−A’線に沿った撮像装置の断面図である。まず、図1及び図2を参照して、本実施形態に係る撮像装置1の概略構成を説明する。
本実施形態に係る撮像装置1は、被照射体(図示省略)に光を照射し、被照射体からの反射光を電気信号に変換するイメージセンサーである。撮像装置1は、被照射体を照らす発光素子52や、被照射体から反射された検査対象の光(検査光)を検出する光電変換素子としてのフォトダイオード13などが配置されたセンシング領域5を有している。センシング領域5の形状は正方形であり、図1及び図2において破線で図示されている。
以降、端子14に近接したセンシング領域5の一辺に沿った方向をX軸方向、当該1辺と直交し互いに対向する他の2辺に沿った方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向に直交し、撮像装置1の厚さ方向をZ軸方向として説明する。
また、台座31を遮光基板40側に配置し、透光性の樹脂35をセンサー基板10側に配置する構成であっても良い。
上述したように、センサー基板10と遮光基板40との間には透光性部材30が配置され、開口部43を通過した検査光は、透光性部材30を通過してフォトダイオード13に入射するようになっている。透光性部材30の屈折率は、遮光基板本体41の屈折率と略同等になっている。その結果、開口部43において遮光基板本体41と透光性部材30との境界での界面反射が抑制されるので、検査光の減衰を抑制することができる。
次に、センシング領域5の概要(検査光の検出方法など)を説明する。
センシング領域5には、フォトダイオード13、開口部43、発光素子52、及びマイクロレンズ62などが、マトリックス状に配列され、それぞれが一対一に対応するようになっている。図1及び図2において一点鎖線で図示された光軸6は、複数配列されたうちの1つのマイクロレンズ62aの中心と開口部43の中心とを結ぶ仮想線であり、Z軸方向と平行になっている。図2において、符号7が付された矢印は、複数配列されたうちの1つのフォトダイオード13に入射する検査光(以下、検査光7と称す)を示している。なお、当該フォトダイオード13はマイクロレンズ62aと対応している。符号8が付された矢印は、隣り合うマイクロレンズ62bと当該フォトダイオード13とを結ぶ光路上を進行する光、すなわち隣り合うマイクロレンズ62bから当該フォトダイオード13に向かって進行する検査光7以外の光(以下、不要な光8と称す)である。
基板の反りなどで、遮光基板40がセンサー基板10に対して斜めに配置された領域が発生すると、当該領域では、フォトダイオード13は光軸6上に配置されず、検査光7が入射しなくなるという不具合が発生する。このような不具合を回避するためには、遮光基板40とセンサー基板10との間隔を、±5%以下の精度で形成することが好ましい。
本実施形態では、フォトダイオード13の配列ピッチは概略100μmであり、遮光基板40とセンサー基板10とは、概略100μmの均一な間隔で、平行に配置されている。本発明は、遮光基板40とセンサー基板10とを均一な間隔に配置するために好適な製造方法を有しているので、以下にその概要を説明する。
図3は、遮光基板とセンサー基板とを均一な間隔に配置する製造方法を、工程順に示すフローチャートである。図4は、図1のA−A’線に沿った主要な工程ごとの断面図である。図4では、各工程で形成された構成要素の位置が分かるように、センシング領域5が破線で図示されている。以下、図3及び図4を参照しながら、本実施形態に係る製造方法の概要を説明する。
図4(a)は、第1のUV硬化樹脂32の塗布直後の状態を示している。図4(a)に示すように、第1のUV硬化樹脂32の塗布直後においては、X軸方向に沿ってライン状に塗布形成された第1のUV硬化樹脂32が、Y軸方向に複数配列され、台座前駆体33が形成されている。このため、台座前駆体33の表面(Z軸(+)方向側の面)は凹凸を有し、厚さ(Z軸方向の長さ)が周期的に変化している。
図4(b)は、レベリングされた後の台座前駆体33の状態を示している。ステップS2の工程では、第1のUV硬化樹脂32の表面張力及び自重によって、台座前駆体33の表面の面積が最小になるように、第1のUV硬化樹脂32が流動する。その結果、台座前駆体33の表面の凹凸は小さくなり、台座前駆体33は平滑な(平坦な)面を構成するようになる。そして、レベリング後に台座前駆体33は均一な厚さを有する。
図4(c)は、第2のUV硬化樹脂21塗布後の状態を示す図である。図4(c)に示すように、第2のUV硬化樹脂21は、台座31上に配置され、センシング領域5を囲うように含む枠状に形成されている。第2のUV硬化樹脂21は、高粘性(100〜900万cP程度、本例では概略60万cP)の樹脂であり、40μmの厚さに形成しても、形状の変化(厚さの変化)を抑制することができる。なお、内部にギャップ材を分散させる構成を用いれば、第2のUV硬化樹脂21の形状の変化(厚さの変化)をさらに抑制することができる。
図4(d)は、熱硬化性の樹脂36の塗布後の状態を示す図である。熱硬化性の樹脂36は、上述のように低粘度であるので、熱硬化性の樹脂36の表面張力及び自重で台座31表面を流動する(広がる)。その結果、図4(d)に示すように、熱硬化性の樹脂36は、第2のUV硬化樹脂21の枠の内側の台座31の表面を覆って形成される。なお、熱硬化性の樹脂36の塗布量(滴下量)は、後述する。
また、MLA基板60と照明基板50との間隙及び照明基板50と遮光基板40との間隙に配置されている透明な接着剤63の屈折率、MLA基板本体61の屈折率、照明基板本体51の屈折率、並びに遮光基板本体41の屈折率も略同等となっており、同様の界面反射が抑制されている。また、透明な接着剤63、第1のUV硬化樹脂32、第2のUV硬化樹脂21、及び熱硬化性の樹脂36は、減圧雰囲気の中で脱泡処理が行われているので、気泡の混入は抑制されている。
台座31を形成するステップS3の工程(図3)の工程において、台座31を形成する第1のUV硬化樹脂32の体積収縮が発生するが、所定の間隔を形成するステップS6の工程よりも前に台座31を形成しているので、当該体積収縮が当該所定の間隔に影響することはない。
さらに、センサー基板10と遮光基板40との間の空間の体積、すなわち透光性部材30を配置する空間の体積において、台座31の体積占有率が50%以上となるように台座31を形成し、台座31上に設けられたシール材20で囲まれた空間に配置される熱硬化性の樹脂36の体積占有率が50%未満となるように熱硬化性の樹脂36を充填する。このように構成することで、熱硬化性の樹脂36の充填量が小さくなっているので、熱硬化性の樹脂36の固化過程で生じる体積収縮の影響が小さくなり、遮光基板40とセンサー基板10とを、所定の間隔(概略100μm)に配置することができる。
また、台座31を100μm以上の厚さで形成することも可能であるが、台座前駆体33を構成する第1のUV硬化樹脂32の液だれなどによって、台座31の厚さ(膜厚)が大きくなるほど台座31を所定の形状に作りにくくなる。台座31の製造条件を踏まえると、台座31の厚さは100μm以下が好ましい。
(2)センサー基板10と遮光基板40と間の空間には、台座31と、台座31上に設けられたシール材20で囲まれた空間に配置される熱硬化性の樹脂36による透光性の樹脂35とが形成される。これにより、当該空間に充填される熱硬化性の樹脂36の充填量が小さくなっているので、熱硬化性の樹脂36の固化過程で生じる体積収縮(基板の反り)の影響を小さくし、遮光基板40とセンサー基板10との間隔の変動(基板の反り)を小さくすることができる。
(3)さらに、台座31は、遮光基板40とセンサー基板10とに所定の間隔を形成する工程よりも前工程で形成されているので、台座31の形成する工程で発生する体積収縮が、遮光基板40とセンサー基板10との間隔に影響することを回避できる。
(5)さらに、熱硬化性の樹脂36が充填され、遮光基板40とセンサー基板10とシール材20とで形成された密閉空間は負圧となっている。外部雰囲気を減圧雰囲気から大気圧に変化させると、当該密閉気空間には、当該負圧と大気圧との圧力差に基づく大きな力が均一に作用するので、遮光基板40とセンサー基板10とを所定の間隔に配置することができる。
また、遮光基板40とセンサー基板10とを本実施形態以上の間隔(概略100μm以上の間隔)に配置する場合においても、本実施形態の製造方法を適用させることで、遮光基板40とセンサー基板10とを均一な間隔に配置することができる。
実施形態1の撮像装置1では、台座31と遮光膜42との間に透光性の樹脂35が充填されている(図2参照)。また、透光性の樹脂35は、熱硬化性の樹脂36に熱処理を施すことによって形成された、透明な固体であった。
本変形例の撮像装置では、台座31と遮光膜42との間に充填された透光性材料、すなわち実施形態1における透光性の樹脂35に相当する材料を、流動性を有する透明な材料としてもよい。
流動性を有する透明な材料の他の好適例としては、流動性パラフィン、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどの高粘性液体を挙げることができる。透明な液体の中に気泡が存在した場合に、高粘性を有していると気泡の移動を抑制することができる。
本変形例では、台座31と遮光膜42との間に充填された透光性材料には、実施形態1における熱硬化性の樹脂36の硬化時の体積収縮に相当する体積変化が発生しないので、遮光基板40とセンサー基板10との間隔をより高精度に形成することができる。
<検査装置>
「検査装置の概要」
次に、上述した実施形態1、または変形例1のいずれか一つの撮像装置が搭載された検査装置の例について説明する。図5は、検査装置の構成を示す概略図である。
検査装置100は、指Fの静脈像を撮像して本人認証を行う生体認証装置である。図5に示すように、検査装置100は、検出部110、記憶部140、制御部150、及び出力部160などを備えている。
出力部160は、例えば表示部や音声報知部であり、表示や音声によって認証結果を報知する。
上述した検出部110は、医療、健康分野で常時装着が可能な小型の生体センサーに適用させることができる。さらに、検出部110を搭載した検査装置として、医療、健康などの分野における、例えば脈拍計、パルスオキシメーター、血糖値測定器、果実糖度計などを提供することができる。さらに、検出部110によって、生体認証機能を有するパーソナルコンピューターや携帯電話などを提供することができる。
Claims (12)
- 光電変換素子が配置されたセンシング領域を有するセンサー基板と、
前記センサー基板の前記センシング領域が形成された側の面に対向配置され、前記光電変換素子に対応する位置に開口部を有する遮光膜が形成された遮光基板と、
前記センシング領域を含み、前記センサー基板または前記遮光基板のいずれかに接して配置された透光性の台座、及び前記台座と前記センサー基板または前記遮光基板との間に配置された透光性の樹脂が設けられた透光性部材と、
前記樹脂を囲み、前記台座と前記センサー基板または前記遮光基板との間に配置されたシール材と、
を備えていることを特徴とする撮像装置。 - 前記シール材は、前記センサー基板と前記遮光基板との間に所定の間隔を形成するギャップ材を含んでいることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記透光性部材によって前記センサー基板と前記遮光基板との間に所定の間隔が形成されており、
前記所定の間隔は50μm以上であって、前記透光性部材における前記台座の体積占有率は、50%以上90%以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の撮像装置。 - 前記遮光基板は、透光性基板に前記遮光膜が形成されており、
前記透光性基板の屈折率と、前記透光性部材の屈折率とは、同等であることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の撮像装置。 - 前記センサー基板との間で前記遮光基板を挟むように配置され、前記光電変換素子に対応する位置にマイクロレンズを有する集光基板が備えられていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記遮光基板と前記集光基板との間には、発光素子が複数配置された照明基板が配置されていることを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
- 請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の撮像装置と、
前記撮像装置の検出結果に応じて検査を行う制御部と、を備えていることを特徴とする検査装置。 - 所定の間隔に対向配置された一対の基板を有する電子デバイスの製造方法であって、
前記一対の基板のうちの一方の基板に光硬化性の樹脂を用いて、台座を形成する工程と、
前記一対の基板のうちの他方の基板と対向する前記台座の面上に、ギャップ材を含んだ接着剤を枠状に塗布する工程と、
枠状に塗布された前記接着剤の枠の内側の前記台座の表面に、透光性の樹脂材料を塗布する工程と、
前記他方の基板を前記透光性の樹脂材料に接触させて前記一方の基板に重ね合せ、前記一対の基板を所定の間隔に配置する工程と、
前記接着剤を固化する工程と、
を含むことを特徴とする電子デバイスの製造方法。 - 前記一対の基板を前記所定の間隔に配置する工程を、減圧雰囲気で実施することを特徴とする請求項8に記載の電子デバイスの製造方法。
- 前記接着剤は、光硬化性の樹脂であり、前記透光性の樹脂材料は、熱硬化性の樹脂であることを特徴とする請求項8または請求項9に記載の電子デバイスの製造方法。
- 前記所定の間隔は50μm以上であって、
前記一対の基板の間に配置された前記台座の体積と前記透光性の樹脂材料の体積との和である総体積における、前記台座の体積占有率が50%以上90%以下となるように、前記台座を形成することを特徴とする請求項8ないし請求項10のいずれか一項に記載の電子デバイスの製造方法。 - 前記台座は、光硬化性の樹脂を用いて形成されることを特徴とする請求項8ないし請求項11のいずれか一項に記載の電子デバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012215814A JP2014072287A (ja) | 2012-09-28 | 2012-09-28 | 撮像装置、検査装置、及び電子デバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012215814A JP2014072287A (ja) | 2012-09-28 | 2012-09-28 | 撮像装置、検査装置、及び電子デバイスの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014072287A true JP2014072287A (ja) | 2014-04-21 |
Family
ID=50747262
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012215814A Withdrawn JP2014072287A (ja) | 2012-09-28 | 2012-09-28 | 撮像装置、検査装置、及び電子デバイスの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014072287A (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0281064U (ja) * | 1988-12-12 | 1990-06-22 | ||
JP2009158713A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Sekisui Chem Co Ltd | センサ素子実装体の製造方法 |
JP2010021573A (ja) * | 2005-07-20 | 2010-01-28 | Panasonic Corp | 固体撮像装置及びその製造方法 |
JP2010093124A (ja) * | 2008-10-09 | 2010-04-22 | Hitachi Maxell Ltd | 光学部品、撮像装置、生体情報取得装置、及び光学部品の製造方法 |
JP2012186235A (ja) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
2012
- 2012-09-28 JP JP2012215814A patent/JP2014072287A/ja not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0281064U (ja) * | 1988-12-12 | 1990-06-22 | ||
JP2010021573A (ja) * | 2005-07-20 | 2010-01-28 | Panasonic Corp | 固体撮像装置及びその製造方法 |
JP2009158713A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Sekisui Chem Co Ltd | センサ素子実装体の製造方法 |
JP2010093124A (ja) * | 2008-10-09 | 2010-04-22 | Hitachi Maxell Ltd | 光学部品、撮像装置、生体情報取得装置、及び光学部品の製造方法 |
JP2012186235A (ja) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置の製造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6065470B2 (ja) | 撮像装置、検査装置、及び電子デバイスの製造方法 | |
JP6065508B2 (ja) | 撮像装置の製造方法 | |
US10387712B2 (en) | Display panel and display apparatus | |
TWI514482B (zh) | Manufacturing method of semiconductor device | |
TWI695517B (zh) | 小型光電模組 | |
US20200302142A1 (en) | Fingerprint identification apparatus and electronic device | |
JP6076123B2 (ja) | 半導体基板、撮像素子、および撮像装置 | |
TWI425597B (zh) | 具有黑色膠體之影像感測器封裝結構 | |
JP6201411B2 (ja) | 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器 | |
TW201511218A (zh) | 小型光電模組及其製造方法 | |
JP2006005029A (ja) | 撮像装置及びその製造方法 | |
TWI630557B (zh) | 取像模組及其製造方法 | |
JP2008205317A (ja) | 固体撮像装置及びその製造方法及びそれを用いた電子機器 | |
EP3050502A1 (en) | Information acquisition apparatus | |
TW201340302A (zh) | 光學裝置及光電模組及其製造方法 | |
JP6269112B2 (ja) | 画像取得装置、画像取得装置の製造方法、電子機器 | |
CN210691343U (zh) | 生物特征成像装置及电子装置 | |
JP2015170638A (ja) | 撮像素子パッケージ及び撮像装置 | |
JP2014072287A (ja) | 撮像装置、検査装置、及び電子デバイスの製造方法 | |
JP2016219488A (ja) | 情報取得機器の製造方法 | |
JP2016171285A (ja) | 情報取得機器、情報取得機器の製造方法 | |
JP6770830B2 (ja) | 受発光モジュール、電子機器および受発光モジュールの製造方法 | |
US11373916B2 (en) | Method and apparatus | |
US20180359437A1 (en) | Solid-state imaging device, manufacturing method of solid-state imaging device, and electronic device | |
CN112055133B (zh) | 图像采集装置及电子设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20150108 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150902 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20160609 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20160623 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160721 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160802 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20160928 |