JP2017103347A - Assembly method for substrates - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板同士の組立方法に関する。 The present invention relates to a method for assembling substrates.
一般的に、配線又は機能層が形成された機能面を対向させて2枚の基板同士を組立又は接合する方法として、特許文献1および特許文献2に開示されているように、2枚の基板の機能面にそれぞれ形成されたアライメント用のマークをカメラで撮像し位置合わせすることで、2枚の基板を精度良く位置合わせし、組立又は接合する方法が知られている。
Generally, as a method of assembling or joining two substrates with their functional surfaces on which wirings or functional layers are formed facing each other, as disclosed in
しかしながら、配線又は機能層が形成された機能面を対向させて接合した2枚の基板と、配線又は機能層が形成された機能面を対向させて接合した2枚の基板と、を精度良く位置合わせして組立又は接合しようとすると、特許文献1および特許文献2におけるアライメント用のマークは、それぞれ基板の機能面に形成されている。そのため、アライメント用のマーク同士が基板の厚み分だけ離れてしまい、カメラの焦点距離が異なり、2枚が接合された基板同士を精度良く位置合わせできないという問題があった。
However, the two substrates joined with the functional surfaces on which the wirings or functional layers are formed facing each other and the two substrates joined with the functional surfaces on which the wirings or functional layers are formed facing each other are positioned accurately. When attempting to assemble or join together, the alignment marks in
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]本適用例に係る基板同士の組立方法は、配線又は機能層を有する機能面と対向するアライメントマーク面に形成された第1アライメントマークを有する第1基板の前記アライメントマーク面と、配線又は機能層を有する機能面と対向するアライメントマーク面に形成された第2アライメントマークを有する第2基板の前記アライメントマーク面と、を対向させ、前記第1アライメントマークと前記第2アライメントマークとの相対位置を確認して、前記第1基板と前記第2基板とを接合する工程を有することを特徴とする。 Application Example 1 A method for assembling substrates according to this application example includes the alignment mark surface of a first substrate having a first alignment mark formed on an alignment mark surface facing a functional surface having a wiring or a functional layer. The first alignment mark and the second alignment mark are opposed to the alignment mark surface of the second substrate having the second alignment mark formed on the alignment mark surface facing the functional surface having the wiring or the functional layer. And a step of bonding the first substrate and the second substrate.
本適用例によれば、第1アライメントマークが形成されたアライメントマーク面と、第2アライメントマークが形成されたアライメントマーク面と、を対向させているため、第1アライメントマークと第2アライメントマークとを近接させることができる。そのため、位置合わせするカメラの焦点距離が第1アライメントマークと第2アライメントマークとがそれぞれ略同等となり、第1アライメントマークと第2アライメントマークとの相対位置を正確に確認することができ、第1基板と第2基板とを精度良く位置合わせし接合することができるという効果がある。 According to this application example, since the alignment mark surface on which the first alignment mark is formed and the alignment mark surface on which the second alignment mark is formed are opposed to each other, the first alignment mark and the second alignment mark are Can be brought close together. Therefore, the first alignment mark and the second alignment mark have substantially the same focal length of the camera to be aligned, and the relative position between the first alignment mark and the second alignment mark can be accurately confirmed. There is an effect that the substrate and the second substrate can be accurately aligned and bonded.
[適用例2]上記適用例に記載の基板同士の組立方法において、前記第1基板の前記機能面には、第3基板が接合されていることが好ましい。 Application Example 2 In the method for assembling the substrates according to the application example described above, it is preferable that a third substrate is bonded to the functional surface of the first substrate.
本適用例によれば、第1基板の機能面を第3基板で保護することができ、特性を安定化させることができる。 According to this application example, the functional surface of the first substrate can be protected by the third substrate, and the characteristics can be stabilized.
[適用例3]上記適用例に記載の基板同士の組立方法において、前記第2基板の前記機能面には、第4基板が接合されていることが好ましい。 Application Example 3 In the method for assembling the substrates described in the application example, it is preferable that a fourth substrate is bonded to the functional surface of the second substrate.
本適用例によれば、第2基板の機能面を第4基板で保護することができ、特性を安定化させることができる。 According to this application example, the functional surface of the second substrate can be protected by the fourth substrate, and the characteristics can be stabilized.
[適用例4]上記適用例に記載の基板同士の組立方法において、前記第1基板の前記機能面に、前記配線又は前記機能層のパターンを形成する工程と、前記第1基板の前記アライメントマーク面に、前記第1アライメントマークを形成する工程と、前記第2基板の前記機能面に、前記配線又は前記機能層のパターンを形成する工程と、前記第2基板の前記アライメントマーク面に、前記第2アライメントマークを形成する工程と、を有することが好ましい。 Application Example 4 In the method for assembling the substrates according to the application example described above, a step of forming a pattern of the wiring or the functional layer on the functional surface of the first substrate, and the alignment mark of the first substrate Forming a first alignment mark on a surface, forming a pattern of the wiring or the functional layer on the functional surface of the second substrate, and forming the pattern on the alignment mark surface of the second substrate. Forming a second alignment mark.
本適用例によれば、配線又は機能層を形成する工程とアライメントマークを形成する工程とを分けることにより、第1基板および第2基板の機能面に形成した配線又は機能層に対応して、第1アライメントマークおよび第2アライメントマークを第1基板および第2基板のアライメントマーク面に位置精度良く形成することができる。 According to this application example, by separating the step of forming the wiring or functional layer and the step of forming the alignment mark, corresponding to the wiring or functional layer formed on the functional surface of the first substrate and the second substrate, The first alignment mark and the second alignment mark can be formed with high positional accuracy on the alignment mark surfaces of the first substrate and the second substrate.
[適用例5]上記適用例に記載の基板同士の組立方法において、前記第1基板の前記機能面を露光する工程と、前記第1基板の前記アライメントマーク面を露光する工程と、前記第1基板をエッチングして、前記配線又は前記機能層のパターンと前記第1アライメントマークとを形成するエッチング工程と、を有することが好ましい。 Application Example 5 In the method for assembling the substrates according to the application example, the step of exposing the functional surface of the first substrate, the step of exposing the alignment mark surface of the first substrate, and the first Preferably, the method includes an etching step of etching the substrate to form the wiring or the functional layer pattern and the first alignment mark.
本適用例によれば、第1基板の配線又は機能層のパターンと第1アライメントマークとを同時に形成することができるため、作業効率が向上し、製造コストの低減を図ることができる。 According to this application example, since the wiring of the first substrate or the pattern of the functional layer and the first alignment mark can be formed at the same time, the working efficiency can be improved and the manufacturing cost can be reduced.
[適用例6]上記適用例に記載の基板同士の組立方法において、前記第2基板の前記機能面を露光する工程と、前記第2基板の前記アライメントマーク面を露光する工程と、前記第2基板をエッチングして、前記配線又は前記機能層のパターンと前記第2アライメントマークとを形成するエッチング工程と、を有することが好ましい。 Application Example 6 In the method for assembling the substrates according to the application example, the step of exposing the functional surface of the second substrate, the step of exposing the alignment mark surface of the second substrate, and the second It is preferable to include an etching step of etching the substrate to form the wiring or the functional layer pattern and the second alignment mark.
本適用例によれば、第2基板の配線又は機能層のパターンと第2アライメントマークとを同時に形成することができるため、作業効率が向上し、製造コストの低減を図ることができる。 According to this application example, since the wiring of the second substrate or the pattern of the functional layer and the second alignment mark can be formed at the same time, the working efficiency can be improved and the manufacturing cost can be reduced.
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大又は縮小して表示している。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. Note that the drawings to be used are appropriately enlarged or reduced so that the part to be described can be recognized.
なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接するように配置される場合、又は基板の上に他の構成物を介して配置される場合、又は基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表すものとする。 In the following embodiments, for example, when “on the substrate” is described, the substrate is disposed so as to be in contact with the substrate, or is disposed on the substrate via another component, or the substrate. It is assumed that a part is arranged so as to be in contact with each other and a part is arranged via another component.
(実施形態)
先ず、本実施形態に係る基板同士の組立方法として、撮像装置1を一例として挙げ、図1および図2を参照し説明する。
図1は、本実施形態に係る撮像装置の構成を示す分解斜視図である。図2は、図1のA−A’線に沿った撮像装置の概略断面図である。
(Embodiment)
First, as an assembling method of substrates according to the present embodiment, the
FIG. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of the imaging apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the imaging apparatus along the line AA ′ in FIG.
<撮像装置の概要>
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および図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軸方向および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。
<Outline of imaging device>
The
Hereinafter, the direction along one side of the
図1および図2に示すように、撮像装置1には、Z軸(+)方向に第4基板としてのセンサー基板10、センサー基板10と第2基板としての遮光基板40とに所定の間隔を形成する部材(シール材20、透光性部材30)、遮光基板40、第1基板としての照明基板50、および第3基板としての集光基板60が、この順に積層されている。また、遮光基板40と照明基板50、および照明基板50と集光基板60は、透明な接着剤63(図2)によってそれぞれ接着されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
センサー基板10は、被照射体からの反射光を電気信号に変換する役割を有している。センサー基板10は、センサー基板本体11、並びにセンサー基板本体11のZ軸(+)方向側の面に形成されたフォトダイオード13、回路部12、および端子14などを備えている。センサー基板本体11は、絶縁基板であればよく、ガラス、石英、樹脂、セラミックなどを使用することができる。フォトダイオード13は、例えば、PIN型半導体層を光電変換層とした光電変換素子で構成され、近赤外域の光を検出することができる。センシング領域5には、フォトダイオード13がX方向およびY方向に等間隔で配列され、その間隔(配列ピッチ)は、概略100μmである。回路部12は、例えば、nチャネル型トランジスターとpチャネル型トランジスターとを備えた相補型トランジスターで構成されている。端子14は、外部回路(図示省略)に接続され、外部回路からの制御信号を回路部12に供給している。
The
シール材20は、センサー基板10と遮光基板40との間に所定の間隔(概略100μm)を形成するギャップ材(図示省略)を含み、センシング領域5を囲んで枠状に配置されている。枠状のシール材20によって、センサー基板10と遮光基板40とは、概略100μmの間隔に配置される。
The sealing
透光性部材30は、台座31と、透光性の樹脂35とによって構成され、センサー基板10と遮光基板40との間に、センシング領域5を覆って配置されている。台座31はセンサー基板10側に配置され、台座31の厚さ(Z軸方向の長さ)は概略70μmである。台座31は、センサー基板10のセンシング領域5に配置されているフォトダイオード13を機械的衝撃から保護する役割を有している。透光性の樹脂35は遮光基板40側(台座31と遮光基板40との間)に配置され、透光性の樹脂35の厚さは、概略30μmである。このように、センサー基板10と遮光基板40との間のセンシング領域5には、厚さ100μmの透光性部材30が配置(充填)されているので、センシング領域5におけるセンサー基板10と遮光基板40とを、均一な間隔(概略100μm)で配置することができる。
さらに、シール材20と透光性部材30との間には、空隙39(図2参照)が形成されている。空隙39は、後述する製造工程で台座31からあふれ出た透光性の樹脂35を溜める貯蔵スペースであり、シール材20の外側への透光性の樹脂35のはみ出しを抑制する役割を有している。
なお、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。
The
Further, a gap 39 (see FIG. 2) is formed between the sealing
The base 31 may be disposed on the
遮光基板40は、遮光基板本体41および遮光基板本体41のZ軸(−)方向側の面に配置された遮光膜42で構成されている。遮光基板本体41は、透光性の基板であり、ガラス、石英、樹脂などを使用することができる。遮光膜42は、遮光性を有する膜であればよく、例えばCrなどの金属膜を使用することができる。遮光膜42には、フォトダイオード13に対応する位置に開口部43が形成され、被照射体から反射された検査光7は開口部43を通過し、フォトダイオード13に入射するようになっている。
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7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7の減衰を抑制することができる。
The
As described above, the
照明基板50は、照明基板本体51および照明基板本体51のZ軸(+)方向側の面に形成された発光素子52などを備えている。発光素子52は、Z軸(+)方向に近赤外域の光を射出する有機エレクトロルミネッセンス素子であり、陽極(図示省略)と発光機能層(図示省略)と陰極(図示省略)とで構成されている。また、発光素子52は、センシング領域5にマトリックス状に配列され、被照射体を均一に照らすようになっている。
The
集光基板60は、「集光基板」の一例であり、被照射体から反射された検査対象の光を集光し、フォトダイオード13に導く役割を有している。集光基板60は、集光基板本体61および集光基板本体61のZ軸(−)方向側の面に形成されたマイクロレンズ62などで構成されている。集光基板本体61は、透光性基板であり、ガラス、石英、樹脂などを使用することができる。マイクロレンズ62は、透明樹脂やガラスなどで形成された球面レンズ、または非球面レンズであり、センシング領域5にマトリックス状に配置されている。マイクロレンズ62は、リフロー法、面積階調マスク法、微小レンズ法、成形加工法などを用いて形成することができる。
The condensing
<センシング領域の概要>
次に、センシング領域5の概要(検査光7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、およびマイクロレンズ62などが、マトリックス状に配列され、それぞれ一対一に対応するようになっている。図1および図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7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。
<Overview of sensing area>
Next, an outline of the sensing area 5 (such as a method for detecting the inspection light 7) will be described.
In the
マイクロレンズ62a、開口部43、およびフォトダイオード13は、光軸6上に配置され、発光素子52は、光軸6から離れた位置に配置されている。その結果、マイクロレンズ62aで集光された検査光7は、発光素子52によって遮光されることはない。また、照明基板50の光軸6と交差する領域(検査光7が通過する領域)は、透光性を有しており、検査光7は照明基板50を通過(透過)するようになっている。
The
図2に示すように、マイクロレンズ62aで集光され、光軸6に沿って進行する光が、検査光7となる。すなわち、検査光7は、集光基板60のマイクロレンズ62a、照明基板50の透光性領域、遮光基板40の開口部43、および透光性部材30を通過し、センサー基板10のフォトダイオード13に入射するようになっている。換言すれば、マイクロレンズ62aの真上(Z軸方向)からマイクロレンズ62aに入射する光が、光軸6に沿って進行し、フォトダイオード13に入射する。すなわち、センシング領域5では、Z軸方向からマイクロレンズ62aに入射する被写体の画像情報を、撮像することができる。
As shown in FIG. 2, the light condensed by the
マイクロレンズ62aは、いわゆる凸レンズであり、マイクロレンズ62aで集光された光(被写体の画像情報)は、フォトダイオード13の受光面に結像するようになっている。さらに、遮光基板40は、透光性部材30によってセンサー基板10から概略100μm離れて配置されている。遮光基板40とセンサー基板10との間隔は、センサー基板10のセンシング領域5に配列されているフォトダイオード13の配列ピッチ(概略100μm)と同等になっている。センサー基板10と遮光基板40とが概略100μmの間隔で対向配置された状態で、開口部43の開口寸法は、マイクロレンズ62aで集光された検査光7が開口部43を通過可能な最少寸法に加工されている。その結果、隣り合うマイクロレンズ62bから差し込む不要な光8は、遮光基板40の遮光膜42によって反射(遮光)され、フォトダイオード13への入射が抑制される。当該不要な光8以外にも、検査光7以外の光は存在する。これら検査光7以外の光は、全て光軸6に対して斜め方向に進行する光であり、遮光基板40の遮光膜42によって遮光され、フォトダイオード13への入射が抑制されている。検査光7以外の光はフォトダイオード13の検出ノイズとなるので、検査光7以外の光を遮光することによって、フォトダイオード13によって検出ノイズの小さい高精度の画像情報を撮像することができる。
The
このように、不要な光8を遮光し、検査光7をフォトダイオード13に選択的に入射させるためには、遮光基板40とセンサー基板10とを、フォトダイオード13の配列ピッチ以上の間隔で、平行に配置することが重要である。
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。
As described above, in order to shield the
When a region in which the
In the present embodiment, the arrangement pitch of the
<撮像装置の組立方法>
次に、本実施形態に係る基板同士の組立方法である撮像装置1の組立方法について、図3〜図14を参照して説明する。
図3は、本実施形態に係る撮像装置の組立方法を、工程順に示すフローチャートである。
撮像装置1の組立方法は、図3に示すように、第1基板としての照明基板50と第3基板としての集光基板60とを接合する第1基板・第3基板接合工程(Step4)と、第2基板としての遮光基板40と第4基板としてのセンサー基板10とを接合する第2基板・第4基板接合工程(Step8)と、第3基板が接合された第1基板と第4基板が接合された第2基板とを接合する第1基板・第2基板接合工程(Step9)、とを含み構成されている。
<Assembly method of imaging device>
Next, an assembling method of the
FIG. 3 is a flowchart illustrating the assembly method of the imaging apparatus according to the present embodiment in the order of steps.
As shown in FIG. 3, the assembly method of the
先ず、照明基板50と集光基板60とを接合する第1基板・第3基板接合工程(Step4)までの工程について、図4A〜図7を参照して説明する。
図4Aは、本実施形態に係る第1基板の構成を示す概略平面図である。図4Bは、図4AのB−B’線に沿った第1基板の概略断面図である。図5Aは、本実施形態に係る第3基板の構成を示す概略平面図である。図5Bは、図5AのC−C’線に沿った第3基板の概略断面図である。図6は、第1基板と第3基板とのアライメントを説明する概略断面図である。図7は、第1基板のアライメントマークと第3基板のアライメントマークとをアライメントした状態を示す概略平面図である。
First, steps up to the first substrate / third substrate bonding step (Step 4) for bonding the
FIG. 4A is a schematic plan view showing the configuration of the first substrate according to the present embodiment. FIG. 4B is a schematic cross-sectional view of the first substrate along the line BB ′ in FIG. 4A. FIG. 5A is a schematic plan view showing the configuration of the third substrate according to the present embodiment. FIG. 5B is a schematic cross-sectional view of the third substrate taken along the line CC ′ of FIG. 5A. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating alignment between the first substrate and the third substrate. FIG. 7 is a schematic plan view showing a state in which the alignment mark on the first substrate and the alignment mark on the third substrate are aligned.
<第1基板機能パターン形成工程(Step1)>
第1基板機能パターン形成工程(Step1)では、図4Aおよび図4Bに示すように、第1基板としての照明基板50の機能面55aに、Z軸(+)方向に近赤外域の光を射出する有機エレクトロルミネッセンス素子であり、陽極(図示省略)と発光機能層(図示省略)と陰極(図示省略)とで構成されている配線又は機能層の機能パターンとなる発光素子52をセンシング領域5にマトリックス状に配列するように、フォトリゾ技術により形成する。また、機能面55aでセンシング領域5より外側に対角状に中央部が貫通した枠状のアライメントマーク56を、フォトリゾ技術により形成する。
<First Substrate Functional Pattern Formation Step (Step 1)>
In the first substrate functional pattern forming step (Step 1), as shown in FIGS. 4A and 4B, near-infrared light is emitted in the Z-axis (+) direction onto the
<第1アライメントマーク形成工程(Step2)>
第1アライメントマーク形成工程(Step2)では、照明基板50の機能面55aに対向するアライメントマーク面55bに、クロムなどの金属膜を成膜し、アライメントマーク56が形成された位置と反対方向の対角に中央部が貫通した枠状の第1アライメントマーク57を、フォトリゾ技術により形成する。
<First Alignment Mark Formation Step (Step 2)>
In the first alignment mark formation step (Step 2), a metal film such as chrome is formed on the
なお、第1基板機能パターン形成工程(Step1)と第1アライメントマーク形成工程(Step2)とにおいて、照明基板50の機能面55aを露光する工程と、照明基板50のアライメントマーク面55bを露光する工程と、を行った後に、照明基板50をエッチングして、配線又は機能層の機能パターンとなる発光素子52と第1アライメントマーク57とを形成するエッチング工程と、を含んでいても構わない。これにより、照明基板50の配線又は機能層の機能パターンとなる発光素子52と第1アライメントマーク57とを同時に形成することができるため、作業効率が向上し、製造コストの低減を図ることができる。
In the first substrate functional pattern forming step (Step 1) and the first alignment mark forming step (Step 2), the step of exposing the
<第3基板機能パターン形成工程(Step3)>
第3基板機能パターン形成工程(Step3)では、図5Aおよび図5Bに示すように、第3基板としての集光基板60のZ軸(−)方向側の面である機能面65aに、配線又は機能層の機能パターンとなるマイクロレンズ62をセンシング領域5にマトリックス状に配置するように、リフロー法、面積階調マスク法、微小レンズ法、成形加工法などを用いて形成する。また、機能面65aでセンシング領域5より外側に対角状に矩形状のアライメントマーク66を、フォトリゾ技術により形成する。なお、アライメントマーク66の大きさは、照明基板50に形成された枠状のアライメントマーク56の内縁より、小さいことが好ましい。
<Third substrate functional pattern forming step (Step 3)>
In the third substrate functional pattern forming step (Step 3), as shown in FIG. 5A and FIG. 5B, the
<第1基板・第3基板接合工程(Step4)>
第1基板・第3基板接合工程(Step4)では、図6に示すように、照明基板50の機能面55a上に、集光基板60の機能面65aを対向させて近接するように配置し、矢印方向から見て、図7に示すように、照明基板50の機能面55a上に形成されたアライメントマーク56の中央部に集光基板60の機能面65a上に形成されたアライメントマーク66が配置されるように、位置調整する。その後、照明基板50と集光基板60との間隔を広げ、照明基板50上に透明な接着剤63(図12参照)を略均一の厚みに塗布し、再度、照明基板50と集光基板60との間隔を狭めて、アライメントマーク56とアライメントマーク66との位置調整を行い、集光基板60側から加圧する。その後、加熱処理することにより、接着剤63が固まり、照明基板50と集光基板60とが接合される。なお、照明基板50のアライメントマーク56と集光基板60のアライメントマーク66との間隔は、接着剤63の介在する厚みのため非常に小さく、カメラの焦点距離がずれ難いので照明基板50と集光基板60とを精度良く位置合わせし接合することができる。
<First substrate / third substrate bonding step (Step 4)>
In the first substrate / third substrate bonding step (Step 4), as shown in FIG. 6, the
次に、遮光基板40とセンサー基板10とを接合する第2基板・第4基板接合工程(Step8)までの工程について、図8A〜図11を参照して説明する。
図8Aは、本実施形態に係る第2基板の構成を示す概略平面図である。図8Bは、図8AのD−D’線に沿った第2基板の概略断面図である。図9Aは、本実施形態に係る第4基板の構成を示す概略平面図である。図9Bは、図9AのE−E’線に沿った第4基板の概略断面図である。図10は、第2基板と第4基板とのアライメントを説明する概略断面図である。図11は、第2基板のアライメントマークと第4基板のアライメントマークとをアライメントした状態を示す概略平面図である。
Next, steps up to the second substrate / fourth substrate bonding step (Step 8) for bonding the
FIG. 8A is a schematic plan view showing the configuration of the second substrate according to the present embodiment. FIG. 8B is a schematic cross-sectional view of the second substrate along the line DD ′ of FIG. 8A. FIG. 9A is a schematic plan view showing the configuration of the fourth substrate according to the present embodiment. FIG. 9B is a schematic cross-sectional view of the fourth substrate along the line EE ′ of FIG. 9A. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining alignment between the second substrate and the fourth substrate. FIG. 11 is a schematic plan view showing a state in which the alignment mark on the second substrate and the alignment mark on the fourth substrate are aligned.
<第2基板機能パターン形成工程(Step5)>
第2基板機能パターン形成工程(Step5)では、図8Aおよび図8Bに示すように、第2基板としての遮光基板40のZ軸(−)方向側の面である機能面45aに、Crなどの金属膜を成膜し、後述するセンサー基板10上に形成されたフォトダイオード13に対応する位置に開口部43を有する配線又は機能層の機能パターンとなる遮光膜42を、フォトリゾ技術により形成する。また、機能面45aでセンシング領域5より外側に対角状に中央部が貫通した枠状のアライメントマーク46を、フォトリゾ技術により形成する。
<Second substrate functional pattern forming step (Step 5)>
In the second substrate functional pattern forming step (Step 5), as shown in FIGS. 8A and 8B, the
<第2アライメントマーク形成工程(Step6)>
第2アライメントマーク形成工程(Step6)では、遮光基板40の機能面45aに対向するアライメントマーク面45bに、クロムなどの金属膜を成膜し、アライメントマーク46が形成された位置と反対方向の対角に矩形状の第2アライメントマーク47を、フォトリゾ技術により形成する。なお、第2アライメントマーク47の大きさは、照明基板50に形成された枠状の第1アライメントマーク57の内縁より、小さいことが好ましい。
<Second Alignment Mark Forming Step (Step 6)>
In the second alignment mark formation step (Step 6), a metal film such as chrome is formed on the
なお、第2基板機能パターン形成工程(Step5)と第2アライメントマーク形成工程(Step6)とにおいて、遮光基板40の機能面45aを露光する工程と、遮光基板40のアライメントマーク面45bを露光する工程と、を行った後に、遮光基板40をエッチングして、配線又は機能層の機能パターンとなる遮光膜42と第2アライメントマーク47とを形成するエッチング工程と、を含んでいても構わない。これにより、遮光基板40の配線又は機能層の機能パターンとなる遮光膜42と第2アライメントマーク47とを同時に形成することができるため、作業効率が向上し、製造コストの低減を図ることができる。
In the second substrate functional pattern forming step (Step 5) and the second alignment mark forming step (Step 6), the step of exposing the
<第4基板機能パターン形成工程(Step7)>
第4基板機能パターン形成工程(Step7)では、図9Aおよび図9Bに示すように、第4基板としてのセンサー基板10のZ軸(+)方向側の面である機能面15aに、配線又は機能層の機能パターンとなるセンシング領域5内でX方向およびY方向に等間隔で配列されたフォトダイオード13、回路部12、および端子14を、フォトリゾ技術により形成する。また、機能面15aでシール材20より外側に対角状に矩形状のアライメントマーク16を、フォトリゾ技術により形成する。その後、フォトダイオード13や回路部12を囲むようにシール材20を形成する。
<Fourth Substrate Functional Pattern Formation Step (Step 7)>
In the fourth substrate functional pattern forming step (Step 7), as shown in FIGS. 9A and 9B, wiring or functions are provided on the
<第2基板・第4基板接合工程(Step8)>
第2基板・第4基板接合工程(Step8)では、図10に示すように、センサー基板10の機能面15a上のシール材20の内側に台座31を形成した後に、台座31上に透光性の樹脂35を略均一の厚みに塗布し、透光性部材30を形成する。その後、機能面15a上に、遮光基板40の機能面45aを対向させて近接するように配置し、矢印方向から見て、図11に示すように、センサー基板10の機能面15a上に形成されたアライメントマーク16が遮光基板40の機能面45a上に形成されたアライメントマーク46の中央部に配置されるように、位置調整する。その後、遮光基板40側から加圧し、加熱処理することにより、シール材20上に設けられている接着剤(図示せず)が固まり、センサー基板10と遮光基板40とが接合される。なお、センサー基板10のアライメントマーク16と遮光基板40のアライメントマーク46との間隔は、シール材20が介在するためカメラの焦点距離が多少ずれるがセンサー基板10と遮光基板40とを精度良く位置合わせし接合することができる。
<Second substrate / fourth substrate bonding step (Step 8)>
In the second substrate / fourth substrate bonding step (Step 8), as shown in FIG. 10, after the
最後に、集光基板60が接合された照明基板50と、センサー基板10が接合された遮光基板40と、を接合する第1基板・第2基板接合工程(Step9)について、図12〜図14を参照して説明する。
図12は、第3基板が接合された第1基板と第4基板が接合された第2基板とのアライメントを説明する概略断面図である。図13は、第1基板の第1アライメントマークと第2基板の第2アライメントマークとをアライメントした状態を示す概略平面図である。図14は、組立を完了した撮像装置を示す概略断面図である。
Finally, a first substrate / second substrate bonding step (Step 9) for bonding the
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view for explaining alignment between the first substrate to which the third substrate is bonded and the second substrate to which the fourth substrate is bonded. FIG. 13 is a schematic plan view showing a state in which the first alignment mark on the first substrate and the second alignment mark on the second substrate are aligned. FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing the imaging device that has been assembled.
<第1基板・第2基板接合工程(Step9)>
第1基板・第2基板接合工程(Step9)では、図12に示すように、センサー基板10が接合された遮光基板40のアライメントマーク面45b上に、集光基板60が接合された照明基板50のアライメントマーク面55bを対向させて近接するように配置し、矢印方向から見て、図13に示すように、遮光基板40のアライメントマーク面45b上に形成された第2アライメントマーク47に、照明基板50のアライメントマーク面55b上に形成された第1アライメントマーク57の中央部が配置されるように、位置調整する。その後、遮光基板40と照明基板50との間隔を広げ、遮光基板40上に透明な接着剤63(図14参照)を略均一の厚みに塗布し、再度、遮光基板40と照明基板50との間隔を狭めて、第2アライメントマーク47と第1アライメントマーク57との位置調整を行い、集光基板60側から加圧する。その後、加熱処理することにより、接着剤63が固まり、センサー基板10が接合された遮光基板40と、集光基板60が接合された照明基板50と、が接合される。
<First substrate / second substrate bonding step (Step 9)>
In the first substrate / second substrate bonding step (Step 9), as shown in FIG. 12, the
なお、遮光基板40の第2アライメントマーク47と照明基板50の第1アライメントマーク57との間隔は、接着剤63の介在する厚みのため非常に小さく、カメラの焦点距離がずれ難いのでセンサー基板10が接合された遮光基板40と、集光基板60が接合された照明基板50と、を精度良く位置合わせし接合することができる。
Note that the distance between the
1…撮像装置、5…センシング領域、6…光軸、7…検査光、8…不要な光、10…第4基板としてのセンサー基板、11…センサー基板本体、12…回路部、13…フォトダイオード、14…端子、15a…機能面、16…アライメントマーク、20…シール材、30…透光性部材、31…台座、35…透光性の樹脂、39…空隙、40…第2基板としての遮光基板、41…遮光基板本体、42…遮光膜、43…開口部、45a…機能面、45b…アライメントマーク面、46…アライメントマーク、47…第2アライメントマーク、50…第1基板としての照明基板、51…照明基板本体、52…発光素子、55a…機能面、55b…アライメントマーク面、56…アライメントマーク、57…第1アライメントマーク、60…第3基板としての集光基板、61…集光基板本体、62…マイクロレンズ、63…接着剤、65a…機能面、66…アライメントマーク。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
配線又は機能層を有する機能面と対向するアライメントマーク面に形成された第2アライメントマークを有する第2基板の前記アライメントマーク面と、
を対向させ、
前記第1アライメントマークと前記第2アライメントマークとの相対位置を確認して、前記第1基板と前記第2基板とを接合する工程を有することを特徴とする基板同士の組立方法。 The alignment mark surface of the first substrate having the first alignment mark formed on the alignment mark surface facing the functional surface having the wiring or functional layer;
The alignment mark surface of the second substrate having a second alignment mark formed on the alignment mark surface facing the functional surface having the wiring or functional layer;
Facing each other,
A method for assembling substrates, comprising the step of confirming a relative position between the first alignment mark and the second alignment mark and bonding the first substrate and the second substrate.
前記第1基板の前記アライメントマーク面に、前記第1アライメントマークを形成する工程と、
前記第2基板の前記機能面に、前記配線又は前記機能層のパターンを形成する工程と、
前記第2基板の前記アライメントマーク面に、前記第2アライメントマークを形成する工程と、
を有することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の基板同士の組立方法。 Forming a pattern of the wiring or the functional layer on the functional surface of the first substrate;
Forming the first alignment mark on the alignment mark surface of the first substrate;
Forming a pattern of the wiring or the functional layer on the functional surface of the second substrate;
Forming the second alignment mark on the alignment mark surface of the second substrate;
4. The method for assembling substrates according to any one of claims 1 to 3, wherein:
前記第1基板の前記アライメントマーク面を露光する工程と、
前記第1基板をエッチングして、前記配線又は前記機能層のパターンと前記第1アライメントマークとを形成するエッチング工程と、
を有することを特徴とする請求項4に記載の基板同士の組立方法。 Exposing the functional surface of the first substrate;
Exposing the alignment mark surface of the first substrate;
An etching step of etching the first substrate to form a pattern of the wiring or the functional layer and the first alignment mark;
The method for assembling the substrates according to claim 4, wherein:
前記第2基板の前記アライメントマーク面を露光する工程と、
前記第2基板をエッチングして、前記配線又は前記機能層のパターンと前記第2アライメントマークとを形成するエッチング工程と、
を有することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の基板同士の組立方法。 Exposing the functional surface of the second substrate;
Exposing the alignment mark surface of the second substrate;
Etching the second substrate to form a pattern of the wiring or the functional layer and the second alignment mark;
6. The method for assembling substrates according to claim 4 or 5, wherein:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015235450A JP2017103347A (en) | 2015-12-02 | 2015-12-02 | Assembly method for substrates |
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WO2020079735A1 (en) * | 2018-10-15 | 2020-04-23 | オリンパス株式会社 | Optical device for endoscope, endoscope, and method for manufacturing optical device for endoscope |
WO2021140936A1 (en) * | 2020-01-06 | 2021-07-15 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Light-receiving device |
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2015
- 2015-12-02 JP JP2015235450A patent/JP2017103347A/en active Pending
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