JP4615936B2

JP4615936B2 - 積層型の光学素子の製造方法

Info

Publication number: JP4615936B2
Application number: JP2004250584A
Authority: JP
Inventors: 和也高橋; 聡志杉原
Original assignee: Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2024-08-30
Also published as: JP2006065226A

Description

本発明は積層型の光学素子及びその製造方法を産業上の技術分野とし、特に生産性を高めた光学素子に関する。

（発明の背景）光学素子は各種の光学系を伴う電子機器に内蔵され、例えば光学ローパスフィルタはカメラ等の撮像素子の前方に配置されて、色ボケ等を解消する。近年では、光学系内蔵の電子機器も増大して需要も多く、生産性の高くて安価な光学素子が求められている。

（従来技術の一例）第６図は積層型とした光学素子の断面図である。光学素子１は、ガラスや水晶等を材料とした複数枚の光学チップ、例えば第１〜第３とした３枚の光学チップ１（ａｂｃ）を積層してなる。各光学チップ１（ａｂｃ）は平板状の矩形状とし、例えば紫外線硬化型の接着剤２によって接合される。通常では、先ず、材料である３枚の光学ウェハ３（ａｂｃ）を接合して積層光学ウェハ３を得る。次に、図示しないダイシングソーやスクライバーによって、積層光学ウェハ３を図に示す切断線に沿って切断分割し（第７図の平面図）、積層された個々の光学素子１を得る。

（従来技術の問題点）しかしながら、上記構成による光学素子及びその製造方法では、３枚の光学ウェハ３（ａｂｃ）を積層した後、個々の光学素子１に分割して形成する。このため、例えば３枚の光学ウェハ３（ａｂｃ）のいずれかの例えば３ａの一部にひび等の欠陥があった場合には、欠陥を有する光学チップ１ａが積層された分割後の光学素子１は不良品となる。したがって、良品である他の光学チップ１（ｂｃ）例えば高価な水晶チップまでを廃棄しなければならず、材料の無駄があって生産性を低下させる問題があった。

このことから、例えば光学ウェハ３（ａｂｃ）を予め多数の光学チップ１（ａｂｃ）に分割して欠陥のある光学チップを排除した後、良品のみの光学チップ１（ａｂｃ）を接着剤２によって接合することが考えられた。しかし、この場合には、第８図に示したように光学チップ１（ａｂｃ）の接合面の接着剤２が側面に食み出して拭き取る作業を要し、製造工程を増やす等の問題があった。

（発明の目的）本発明は生産性を向上した光学素子及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の光学素子は、３枚以上の光学チップを接着剤によって接合してなる積層型の光学素子において、前記光学チップのうちの上下層の光学チップより中間層の光学チップの外形を小さくした構成とする。

本発明の光学素子の製造方法は、３枚以上の光学チップを接着剤によって接合してなる積層型とした光学素子の製造方法において、光学ウェハを外形の異なる大小の光学チップに分割する分割工程と、前記外形の大きい光学チップを上下層として前記外形の小さい光学チップを中間層として接合した接合工程とを備える製造方法とする。

前記した本発明の光学素子であれば、光学大チップを上下層として、光学小チップを上下層間の中間層とする。したがって、積層面間の接着剤は光学小チップの外周側面に食み出して滞留することから、拭き取り作業を不要にする。したがって、拭き取り作業の製造工程を省略して生産性を高められる。

前記した本発明の光学素子の製造方法であれば、光学ウェハを分割した光学チップを積層するので、欠陥のある光学チップのみを廃棄すればよい。そして、前記と同様に拭き取り作業を不要にするので、生産性を高められる。

前記した本発明の光学素子における前記光学チップは３枚又は４枚とすることが好ましい。これにより、光学チップが３枚の場合は外形の小さい中間層を２層目とし、光学チップが４枚の場合は外形の小さい中間層は２層目及び３層目として、これらの外周に接着剤が滞留する。したがって、本発明を具体的に達成できる。

また、前記した本発明の光学素子における前記光学チップは５枚であって前記中間層のうちの３層目は前記上下層の光学チップと同一外形とすることも好ましい。これにより、外形の小さい中間層を２層目及び４層目として、２層目及び４層目の外周に接着剤が滞留する。したがって、本発明を具体的に達成できる。

さらに、前記した本発明の光学素子における前記光学チップは６枚であって前記中間層の３層目又は４層目は前記上下層の光学チップと同一外形とすることも好ましい。これにより、外形の小さい中間層を２層目４層目及び５層目として、又は２層目３層目及び５層目として、これらの外周に接着剤が滞留する。したがって、本発明を具体的に達成できる。

前記した本発明の光学素子の製造方法は、前記分割工程後に前記光学チップの不良品を排除する選別工程を有することが好ましい。これにより、光学チップの不良品の排除を確実にする。

第１図は本発明の一実施例を説明する積層型とした光学素子の断面図、第２図は製造工程を示す光学ウェハの断面図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。

積層型とした光学素子１は、前述同様に３枚の光学チップ１（ａｂｃ）を接着剤２によって接合してなる（第１図）。そして、ここでは、先ず、前述のダイシングソーやスクライバーによって、第１から第３の光学ウェハ３（ａｂｃ）をそれぞれ多数の光学チップ１（ａｂｃ）に分割する（第２図）。例えば上下層となる第１と第３の光学ウェハ３（ａｃ）は、外形を１×１〜３０×３０ｍｍとした光学チップ１（ａｃ）に分割される。また、中間層となる第２の光学ウェハ３ｂは外形を０．７×０．７〜２９．７×２９．７ｍｍとした光学チップ１ｂに分割される。

要するに、第１〜第３の光学チップ１（ａｂｃ）の中間層となる第２光学チップ１ｂは上下層となる第１及び第３の光学チップ１（ａｃ）より０．３ｍｍ程度小さく外形加工される。次に、各光学チップ１（ａｂｃ）を外観検査等によって、ひび等の欠陥のある不良品を排除して良品のみを選別する。最後に、第１〜第３の光学チップ１（ａｂｃ）の中心を一致させて接着する。

このような構成であれば、第１〜第３の光学ウェハ３（ａｂｃ）が接合される以前に多数の光学チップ１（ａｂｃ）に分割されるので、欠陥のある光学チップ１（ａｂｃ）を外観検査等によって排除できる。したがって、良品の光学チップ１（ａｂｃ）のみを選別できるので、特に高価な水晶チップを含む場合は製造単価を安くして生産性を高めることができる。

（他の事項）上記実施例では光学素子１は３枚の光学チップ１（ａｂｃ）の積層としたが、例えば４枚であってもよい。この場合、第３図に示したように光学チップ１（ａｂｃｄ）の中間層である２層目及び３層目１（ｂｃ）の外形を小さくする。また、光学素子１を５枚の光学チップ１（ａｂｃｄｅ）の積層とした場合は、例えば３層目１ｃを１層目１ａと５層目１ｅの外形の大きい上下層と同一として、２層目１ｂと４層目１ｄの外形を小さくする（第４図）。あるいは、図示はしないが、２〜４層目１（ｂｃｄ）の外形を小さくしてもよい。

さらには、６枚の光学チップ１（ａｂｃｄｅｆ）の積層とした場合は、第５図に示したように３層目１ｃを外形の大きい上下層１（ａｆ）と同一として接合する。あるいは、４層目１ｄを上下層１（ａｆ）と同一とする。又は、上下層１（ａｆ）のみの外形を大きくし、２〜５層の中間層１（ｂｃｄｅ）の外形を小さくする。これらの場合でも、実施例と同様の効果を奏する。また、光学チップ１（ａｂｃ）に対応した光学ウェハ３（ａｂｃ）を用いたが、例えば光学素子１の上下層が同一材等である場合には同一光学ウェハから分割した光学チップを共用できる。

本発明の一実施例を説明する光学チップの３枚を積層した光学素子の断面図である。本発明の一実施例を説明する製造工程中の光学ウェハの断面図である。本発明の他の実施例を説明する光学チップの４枚を積層した光学素子の断面図である。本発明の他の実施例を説明する光学チップの５枚を積層した光学素子の断面図である。本発明の他の実施例を説明する光学チップの６枚を積層した光学素子の断面図である。従来例を説明する光学チップの３枚を積層した光学素子の断面図である。従来例を説明する積層光学ウェハの平面図である。従来例の問題点を説明する光学素子の断面図である。

１光学素子、１ａ〜１ｆ光学チップ、２接着剤、３積層光学ウェハ、３ａ〜３ｃ光学ウェハ。

Claims

３枚以上の光学チップを接着剤によって接合してなる積層型とした光学素子の製造方法において、光学ウェハを外形の異なる大小の光学チップに分割する分割工程と、前記外形の大きい光学チップを上下層として前記外形の小さい光学チップ中間層をとして接合した接合工程とを備え、前記分割工程後に前記光学チップの不良品を排除する選別工程を有する、積層型とした光学素子の製造方法。