JP5165524B2 - ウエハスケールレンズ、ウエハスケールモジュール、および、電子機器 - Google Patents

ウエハスケールレンズ、ウエハスケールモジュール、および、電子機器 Download PDF

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Description

本発明は、ウエハスケールレンズ、ウエハスケールレンズを備えたウエハスケールカメラモジュール、個片に分離されたカメラモジュールを備えた電子機器に関するものである。
カメラ付き携帯電話、デジタルカメラ、監視カメラなどの電子機器への普及に伴い、その電子機器に使用されるカメラモジュール（固体撮像装置）の需要も増大している。しかも、電子機器は益々コンパクト化する傾向にあるため、電子機器に適用されるカメラモジュールに対する小型化の要求が益々高まっている。
そこで、特許文献１には、このような小型化の要求を応えるカメラモジュールが開示されている。具体的には、特許文献１には、小型化の一つの対策として、レンズと、半導体チップ（撮像素子）とが一体型となったウエハスケールカメラモジュールを形成することによって、カメラモジュールの小型化を図ることが提案されている。
図１２は、特許文献１のウエハスケールカメラモジュールの断面図である。図１２のように、ウエハスケールカメラモジュール２００は、レンズウエハ２０１と、撮像素子ウエハ２０２とが、接着部２０３によって接着された構成である。ウエハスケールカメラモジュール２００は、切断ライン２０４で切断することによって、複数個連なったカメラモジュール２０５が、個片のカメラモジュール２０５に分離される。
このように、ウエハスケールでカメラモジュール２０５を形成すると、製造時の実装部品数を低減するとともに、撮像素子ウエハ２０２に光学部分であるレンズウエハ２０１を直接実装することができる。従って、組み立てばらつきが原因となる、レンズ集光能力の低下を招くことなく、実装サイズの小型化を図ることができる。
特開２００４−６３７５１号公報（２００４年２月２６日公開）
しかし、特許文献１のカメラモジュールは、レンズが破損しやすいため、正確な撮像テストを実施することができないという問題がある。
具体的には、カメラモジュールの製造時には、完成したカメラモジュールの撮像テストを実施する。図１３は、図１２のウエハスケールカメラモジュール２００の撮像テストを説明する断面図である。図１３のように、撮像テストは、レンズ光学面２０６から撮像した像を撮像素子２０７で受光する。そして、撮像素子２０７が形成された半導体チップの裏面に形成された電極部２０８にコンタクトピン２０９を接触させて、受光した像の再現性の良否を判定する。
しかし、電極部２０８にコンタクトピン２０９を接触させるときには、レンズ光学面２０６を押し上げる加重がかかる。このため、確実に接触させるためには、レンズを保持する必要がある。レンズの保持は、ウエハスケールカメラモジュール２００の状態で撮像テストを実施する場合でも、個片のカメラモジュール２０５の状態で行う場合でも必要になる。
例えば、図１３のようにウエハスケールカメラモジュール２００を、保持材２１０に保持する必要がある。しかし、この場合、レンズ光学面２０６が突出しているため、電極部２０８にコンタクトピン２０９を接触させるときに、矢印２１１の方向に、レンズ光学面２０６に応力がかかる。その結果、レンズ光学面２０６と保持材２１０とが接触するため、レンズ光学面２０６を傷つけてしまう。このため、電極部２０８に適切な加重をかけて、コンタクトピン２０９を接触させられず、電極部２０８とコンタクトピン２０９とを安定して電気的に接触させられない。従って、正確な撮像テストを実施することができない。
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、レンズの破損を防止しつつ、正確な撮像テストを実施することのできるウエハスケールレンズ、ウエハスケールカメラモジュール、および電子機器を提供することにある。
本発明のウエハスケールレンズは、上記の課題を解決するために、カメラモジュールに用いられるレンズを複数有するウエハスケールレンズであって、
レンズ光学面よりも外側に、レンズ光学面の最も高い位置よりも高く突出した突起部が形成されており、
上記突起部には、互いに隣接するレンズ間を結ぶ経路が形成されていることを特徴としている。
上記の発明によれば、突起部が、レンズ光学面よりも突出している。このため、ウエハスケールレンズを保持して撮像テスト行うと、突起部に加重がかかるのに対し、レンズ光学面には直接加重がかからない。従って、レンズ（レンズ光学面）の破損を防止しつつ、正確な撮像テストを実施することができる。
また、上記の発明によれば、突起部に、隣接レンズ間を結ぶ経路が形成されている。これにより、ウエハスケールレンズを保持材（トレイ等）によって吸着保持する際に、その経路が吸気経路となる。その結果、レンズ形成面全域を確実に吸着できる。従って、ウエハスケールレンズの反りやあおりを矯正および吸収することができる。それゆえ、より正確な撮像テストを実施できる。
本発明のウエハスケールレンズは、上記の課題を解決するために、カメラモジュールに用いられるレンズを複数有するウエハスケールレンズであって、
レンズ光学面よりも外側に、レンズ光学面の最も高い位置よりも高く突出した突起部が形成されており、上記突起部は、遮光性を有することを特徴としている。
上記の発明によれば、突起部が、レンズ光学面よりも突出している。このため、ウエハスケールレンズを保持して撮像テスト行うと、突起部に加重がかかるのに対し、レンズ光学面には直接加重がかからない。従って、レンズ（レンズ光学面）の破損を防止しつつ、正確な撮像テストを実施することができる。
上記の発明によれば、遮光性を有する突起部によって、画角外の光が遮断または吸収される。これにより、画角外の光の進入および画角外の光の乱反射を防ぐことができる。従って、より正確な撮像テストを実施することができる。
本発明のウエハスケールレンズでは、上記突起部は、個片のレンズに分割するための切断領域上に形成されていてもよい。
上記の発明によれば、突起部が、個片のレンズに分割するための切断領域上に、形成されている。これにより、撮像テスト後に、切断領域に沿ってウエハスケールレンズを切断すると、個片のレンズに分割すると同時に、突起部を除去することができる。従って、レンズ形成面上に突起部が残る場合よりも、ウエハスケールレンズの薄型化が可能となる。
本発明のウエハスケールレンズでは、上記突起部は、レンズ形成面上に形成されていてもよい。
上記の発明によれば、突起部がレンズ形成面上に形成されている。このため、撮像テスト後に、切断領域に沿ってウエハスケールレンズを切断して、個片のレンズに分割しても、突起部は、レンズ形成面上に残る。従って、ウエハスケールレンズを扱う場合も、分割後の個片のレンズを扱う場合も、突起部によって、レンズ光学面の破損を防止することができる。また、突起部によって、レンズ光学面へのゴミの侵入を低減することもできる。
本発明のウエハスケールレンズでは、上記突起部は、互いに隣接するレンズに共通して設けられていてもよい。
上記の発明によれば、突起部が、互いに隣接するレンズ間で共用される。これにより、各レンズに独立した突起部を形成する場合よりも、突起部の数を低減できる。従って、突起部の構成を簡素化することができる。
本発明のウエハスケールレンズでは、上記突起部は、各レンズに形成されていてもよい。
上記の発明によれば、突起部が、各レンズに形成されている。つまり、レンズ形成面に、均一に突起部が配置される。このため、各レンズ光学面の破損を、より確実に防止することができる。また、保持材（トレイ等）によって、ウエハスケールレンズのレンズ形成面を、安定して保持することもできる。
本発明のウエハスケールレンズでは、上記突起部およびレンズ光学面が、一括成型されているが好ましい。
上記の発明によれば、突起部とレンズ光学面とが、一括形成されている。これにより、突起部の高さ（厚さ）の精度が高まるため、突起部の形状のバラツキを失くすことができる。つまり、均一な高さの突起部が形成される。従って、ウエハスケールレンズを傾かせずに、保持材（トレイ等）によって確実に保持することができる。また、製造工程数を削減することもできる。なお、このような一括形成は、例えば、金型成型などにより行うことができる。
本発明のウエハスケールレンズでは、上記突起部には、互いに隣接するレンズ間を結ぶ経路が形成されていることが好ましい。
上記の発明によれば、突起部に、隣接レンズ間を結ぶ経路が形成されている。これにより、ウエハスケールレンズを保持材（トレイ等）によって吸着保持する際に、その経路が吸気経路となる。その結果、レンズ形成面全域を確実に吸着できる。従って、ウエハスケールレンズの反りやあおりを矯正および吸収することができる。それゆえ、より正確な撮像テストを実施できる。
本発明のウエハスケールレンズでは、上記突起部は、光軸方向の断面が凸状であってもよい。
上記の発明によれば、光軸方向の断面が凸形状の突起部が形成される。このため、突起部自体が、凹凸形状となる。これにより、凸部がレンズ光学面の破損を防止する機能を果たす一方、凹部が互いに隣接するレンズ間を結ぶ経路として機能する。従って、ウエハスケールレンズの反りやあおりを矯正および吸収することができる。それゆえ、より正確な撮像テストを実施できる。
本発明のウエハスケールレンズでは、上記突起部の天面が平坦であることが好ましい。
上記の発明によれば、突起部の天面（上面）が平坦であるため、ウエハスケールレンズを保持する保持材（トレイ等）と、突起部の天面とが面接触する。これにより、ウエハスケールレンズを確実に保持することができる。従って、ウエハスケールレンズの反りやあおりを矯正および吸収することができる。それゆえ、より正確な撮像テストを実施できる。
本発明のウエハスケールレンズでは、上記突起部は、遮光性を有することが好ましい。
上記の発明によれば、遮光性を有する突起部によって、画角外の光が遮断または吸収される。これにより、画角外の光の進入および画角外の光の乱反射を防ぐことができる。従って、より正確な撮像テストを実施することができる。
本発明のウエハスケールカメラモジュールは、上記の課題を解決するために、前記いずれかに記載のウエハスケールレンズの各レンズに対応する撮像部を備え、撮像部の裏面に電極部が形成されていることを特徴としている。
また、本発明の電子機器は、上記の課題を解決するために、前記ウエハスケールカメラモジュールを備えることを特徴としている。
従って、レンズ光学面の破損を防止して、正確な撮像テストを実施することができるウエハスケールカメラモジュールまたは電子機器を提供することができる。
本発明のウエハスケールレンズは、以上のように、レンズ光学面よりも外側に、レンズ光学面の最も高い位置よりも高く突出した突起部が形成されており、上記突起部には、互いに隣接するレンズ間を結ぶ経路が形成されている構成である。また、本発明のウエハスケールレンズは、以上のように、レンズ光学面よりも外側に、レンズ光学面の最も高い位置よりも高く突出した突起部が形成されており、上記突起部は、遮光性を有する構成である。それゆえ、レンズ（レンズ光学面）の破損を防止しつつ、正確な撮像テストを実施することができるという効果を奏する。
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図１１に基づいて説明する。図１は、本実施形態のウエハスケールカメラモジュール１００の断面図である。図２は、本実施形態のウエハスケールカメラモジュール１００の斜視図である。
図２のように、ウエハスケールカメラモジュール１００は、複数のカメラモジュール１１０が、マトリックス状に配置された構成である。カメラモジュール１１０は、例えば、携帯電話等の各種電子機器に搭載される。
また、図１のように、ウエハスケールカメラモジュール１００は、レンズウエハ１と撮像素子ウエハ２とが、接着部３によって互いに接着された構成である。ウエハスケールカメラモジュール１００は、切断領域１２に沿って切断されることによって、個々のカメラモジュール１１０に分離される。
レンズウエハ１には、各カメラモジュール１１０に対応する被写体像を形成する撮影光学系（レンズ）が複数配置されている。レンズウエハ１は、例えば、透明なガラス、または、透明樹脂等から構成される。一方、撮像素子ウエハ２には、各カメラモジュール１１０に対応する撮像部が複数配置されている。
なお、本実施形態のウエハスケールカメラモジュール１００では、切断領域１２上に、突起部１１が形成されている。しかし、この突起部１１は、切断領域１２に沿って、ウエハスケールカメラモジュール１００を切断する際に、一緒に切断される。突起部１１の詳細は、後述する。
図３は、個片化されたカメラモジュール１１０の断面図である。カメラモジュール１１０は、接着部３を介して、撮像部２０上に、レンズ１０が積層される。
レンズ１０は、被写体からの光を、撮像部２０に結像するための光学系である。本実施形態では、レンズ面１３に、凸状のレンズ光学面１４を有する凸レンズである。
一方、撮像部２０は、レンズ１０が形成する被写体像を電気信号に変換するものである。撮像部２０は、レンズ１０の裏面との対向面に形成された撮像素子２１と、撮像部２０の裏面に形成された電極部２２とを備えている。
撮像素子２１は、レンズ１０から入射された入射光を光電変換するセンサーデバイスである。撮像素子２１の表面（上面）には、複数の画素がマトリクス状に配置された受光面（図示せず）が形成されている。そして、受光面に結像された光学像を電気信号に変換して、アナログの画像信号として出力する。撮像素子２１は、例えば、ＣＣＤ（charge-coupled device）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（complementary metal-oxide semiconductor）イメージセンサ、ＶＭＩＳイメージセンサ（Threshold Voltage Modulation Image Sensor）である。
なお、撮像部２０は、カメラモジュール１１０を制御するために、図示しない、光軸を調整するためのＤＳＰ（digital signal processor），プログラムに従って各種演算処理を行うＣＰＵ，そのプログラムを格納するＲＯＭ，各処理過程のデータ等を格納するＲＡＭなどの電子部品も備えていてもよい。
一方、電極部２２は、電気信号の入出力を行うものである。すなわち、電極部２２は、撮像素子２１の電気信号を取り出すとともに、その電気信号を外部へ出力する。また、外部の電気信号は、電極部２２を介して撮像部２０に入力される。
このような０による撮像は、レンズ１０を透過した入射光を、Ａ撮像部２０が取り込むことによって行われる。
ここで、ウエハスケールカメラモジュール１００の撮像テストは、ウエハスケールカメラモジュール１００を、例えば、トレイ等の保持材に保持した状態で行う。しかし、従来の撮像テストでは、ウエハスケールカメラモジュールを保持するトレイ上にレンズ光学面が接触するため、レンズが破損しやすく、正確な撮像テストを実施することができない。
そこで、図１のウエハスケールカメラモジュール１００では、レンズウエハ１に、突起部１１が形成されている。この突起部１１は、レンズ光学面１４よりも外側に形成されており、かつ、レンズ光学面１４の高さ（厚さ）よりも、高く（厚く）設定されている。
具体的には、図４は、レンズウエハ１の部分平面図である。図４のように、レンズウエハ１に形成されたレンズ１０は、レンズ面１３に凸状のレンズ光学面１４が形成されている。また、レンズ面１３の周囲には、隣接するレンズ１０を個片のレンズ１０に分離するための切断領域１２（図中斜線部）が形成される。なお、切断領域１２は、隣接するレンズ１０間で共用の領域である。
突起部１１の配置位置は、レンズ光学面１４よりも外側に形成されていれば、特に限定されるものではない。つまり、突起部１１は、図１のように、切断領域１２上に形成されていてもよいし、レンズ面１３上に形成されていてもよいし、切断領域１２およびレンズ面１３のいずれにも形成されていてもよいし、切断領域１２からレンズ面１３に渡って形成されていてもよい。
また、突起部１１は、互いに隣接するレンズ１０間で共通して設けられていてもよいし、各レンズ１０ごとに形成されていてもよい。また、突起部１１は、いくつかのカメラモジュール１１０おきに、形成されていてもよい。
より詳細には、図５は、図１のウエハスケールカメラモジュール１００の撮像テストを示す断面図である。撮像テストは、ウエハスケールカメラモジュール１００を、トレイ４０によって保持した状態で行う。まず、ウエハスケールカメラモジュール１００に形成された各カメラモジュール１１０によって被写体を撮影する。一方、ウエハスケールカメラモジュール１００の裏面の電極部２２にコンタクトピン５０を接触させて、検査対象となるカメラモジュール１１０によって撮影されて出力された被写体の画像データに基づき、カメラモジュール１１０の性能を評価する。
図５のように、本実施形態のウエハスケールカメラモジュール１００では、突起部１１が、レンズ光学面１４よりも突出している。このため、ウエハスケールカメラモジュール１００をトレイ４０に保持して撮像テスト行うと、突起部１１には加重がかかるのに対し、レンズ光学面１４には直接加重がかからない。従って、レンズ１０（レンズ光学面１４）の破損を防止しつつ、正確な撮像テストを実施することができる。
しかも、本実施形態のウエハスケールカメラモジュール１００では、突起部１１は、個片のカメラモジュール１１０に分割するための切断領域１２上に形成されている。これにより、撮像テスト後に、切断領域１２に沿ってウエハスケールカメラモジュール１００を切断すると、個片のカメラモジュール１１０に分割すると同時に、突起部１１を除去することができる。従って、後述のように、レンズ面１３上に突起部１１が残る場合よりも、レンズウエハ１の薄型化、ひいてはカメラモジュール１１０の薄型化が可能となる。
本発明のウエハスケールレンズでは、上記突起部は、互いに隣接するレンズに共通して設けられていてもよい。
また、本実施形態では、突起部１１が、互いに隣接するカメラモジュール１１０間（レンズ１０間）で共用される。これにより、各カメラモジュール１１０に独立した突起部１１を形成する場合よりも、突起部１１の数を低減できる。従って、突起部１１の構成を簡素化することができる。
また、本実施形態では、突起部１１が、各カメラモジュール１１０（各レンズ１０）に形成されている。つまり、各レンズ面１３に、均一に突起部１１が配置される。このため、各レンズ光学面１４の破損を、より確実に防止することができる。また、トレイ４０によって、ウエハスケールカメラモジュール１００を、安定して保持することもできる。
また、本実施形態では、突起部１１の天面（上面）が平坦であるため、ウエハスケールカメラモジュール１００を保持するトレイ４０と、突起部１１の天面とが面接触する。これにより、ウエハスケールカメラモジュール１００を確実に保持することができる。従って、エハスケールカメラモジュール１００の反りやあおりを矯正および吸収することができる。それゆえ、より正確な撮像テストを実施できる。
また、本実施形態では、突起部１１は、カメラモジュール１１０（レンズ１０）の画角を考慮して、テーパ構造となっている。つまり、突起部１１は、レンズ光学面１４から離れるにつれて、細くなっている。これにより、カメラモジュール１１０（レンズ１０）の画角が確保される。このため、カメラモジュール１１０による撮影は、突起部１１によって妨げられない。従って、正確な撮像テストを実施することができる。
図６および図７は、本発明における別のウエハスケールカメラモジュール１０１，１０２の撮像テストを示す断面図である。なお、以下では、主に上述の突起部１１との相違点について説明する。
図６のウエハスケールカメラモジュール１０１では、突起部１１が、切断領域１２だけでなく、レンズ面１３上に渡って形成されている。また、切断領域１２に沿って切断する前の状態（ウエハスケールカメラモジュール１０１の状態）では、突起部１１が、隣接する０に共通して設けられている。より具体的には、切断領域１２を対称軸として、隣接するカメラモジュール１１０間に対称に形成されている。
そして、切断領域１２に沿ってウエハスケールカメラモジュール１０１を切断すると、切断領域１２上に形成された突起部１１は除去されるのに対し、レンズ面１３上に形成された突起部１１は、切断後、突起部１１ａ，１１ｂとして、カメラモジュール１１０上に残る。
このように、図６の構成では、突起部１１がレンズ面１３上に形成されている。このため、撮像テスト後に、切断領域１２に沿ってウエハスケールカメラモジュール１０１を切断して、個片のカメラモジュール１１０に分割しても、突起部１１ａ，１１ｂは、レンズ面１３上に残る。従って、ウエハスケールカメラモジュール１０１を扱う場合も、分割後の個片のカメラモジュール１１０を扱う場合も、突起部１１によって、レンズ光学面１４の破損を防止することができる。また、突起部１１によって、レンズ光学面１４へのゴミの侵入を低減することもできる。
一方、図７のウエハスケールカメラモジュール１０２では、突起部１１ａ，１１ｂがレンズ面１３上に形成されており、切断領域１２上には形成されていない。つまり、図７の突起部１１は、図６の突起部１１において、切断領域１２上に形成されていない構成である。従って、ウエハスケールカメラモジュール１０２を扱う場合も、分割後の個片のカメラモジュール１１０を扱う場合も、突起部１１ａ，１１ｂによって、レンズ光学面１４の破損を防止することができる。また、突起部１１ａ，１１ｂによって、レンズ光学面１４へのゴミの侵入を低減することもできる。
ここで、ウエハスケールカメラモジュール１００，１０１，１０２（レンズウエハ１）は、ウエハ状態である。このため、トレイ４０によって保持する際に、反りやあおりが発生する場合がある。従って、トレイ４０は、ウエハスケールカメラモジュール１００，１０１，１０２（レンズウエハ１）を、吸着（吸引）保持することが好ましい。これにより、ウエハスケールカメラモジュール１００，１０１，１０２（レンズウエハ１）の反りやあおりを矯正および吸収することができる。
このように、ウエハスケールカメラモジュール１００，１０１，１０２（レンズウエハ１）を、吸着保持する場合、突起部１１に、隣接するカメラモジュール１１０間を結ぶ経路が形成されていることが好ましい。図８〜図１１は、隣接するカメラモジュール１１０間を結ぶ経路Ｐが形成された突起部１１の断面図または上面図である。
図８〜図１１では、カメラモジュール１１０の周囲（レンズ面１３）が全て包囲されないように、突起部１１が形成されている。
具体的には、図８では、突起部１１が、カメラモジュール１１０の周囲に部分的に形成されている。また、図９では、突起部１１が、間隔をあけて形成されている。つまり、突起部１１に、隣接するカメラモジュール１１０（レンズ１０）間を結ぶ経路（エアーパス）Ｐが形成されている。これにより、ウエハスケールカメラモジュールをトレイによって吸着保持する際に、その経路Ｐが吸気経路となる。その結果、レンズ面１３全域を確実に吸着（吸引）できる。従って、ウエハスケールカメラモジュールの反りやあおりを矯正および吸収することができる。それゆえ、より正確な撮像テストを実施できる。
また、突起部１１の光軸方向の断面形状は、図１０のように長方形であってもよいし、図１１のようにであってもよい。図１０では、さらに、突起部１１間に間隔が形成されている。これにより、図８および図９の突起部１１と同様に、この間隔が経路Ｐとなり、ウエハスケールカメラモジュールの反りやあおりを矯正および吸収することができる。それゆえ、より正確な撮像テストを実施できる。
また、図１１の突起部１１は、光軸方向の断面が凸形状である。このため、突起部１１自体が、凹凸形状となる。これにより、凸部がレンズ光学面１４の破損を防止する機能を果たす一方、凹部が互いに隣接するカメラモジュール１１０間を結ぶ経路Ｐとして機能する。従って、ウエハスケールカメラモジュールの反りやあおりを矯正および吸収することができる。それゆえ、より正確な撮像テストを実施できる。
なお、このような突起部１１は、遮光性を有することが好ましい。これにより、遮光性を有する突起部１１によって、画角外の光が遮断または吸収される。このため、画角外の光の進入および画角外の光の乱反射を防ぐことができる。従って、より正確な撮像テストを実施することができる。
また、このような突起部１１は、レンズウエハ１の一部として形成してもよいし、別の部材として形成してもよい。突起部１１は、例えば、金型成型などによって形成することができる。この場合、突起部１１とレンズ光学面１４とが、一括形成される。これにより、突起部１１の高さ（厚さ）の精度が高まるため、突起部１１の形状のバラツキを失くすことができる。つまり、均一な高さの突起部１１が形成される。従って、ウエハスケールカメラモジュール１００，１０１，１０２（レンズウエハ１）を傾かせずに、トレイ４０によって確実に保持することができる。また、製造工程数を削減することもできる。
また、突起部１１の高さ（厚さ）は、特に限定されるものではなく、任意に設定することができる。ただし、個片のカメラモジュール１１０（レンズ１０）に分割後にも突起部１１が残る場合、突起部１１が厚すぎると、個片のカメラモジュール１１０（レンズ１０）自身も厚くなる。一方、突起部１１が薄すぎると、レンズ光学面１４の保護効果、および、レンズ光学面１４への水やゴミの侵入防止効果が、低減される。従って、これらを考慮すると、突起部１１の高さは、３０μｍ以上であることが好ましく、１００μｍ以上であることがより好ましい。
以上のように、本発明は、ウエハスケールレンズのレンズ光学面１４の構造、つまり、突起部１１を備える点に最大の特徴がある。これにより、突起部１１によって、レンズ光学面１４の破損を防止しつつ、正確な撮像テストを実施することができる。なお、この突起部１１は、レンズ面１３に対し最低１個以上の形成すれば効果が得られる。
なお、本実施形態では、ウエハスケールカメラモジュールの撮像テストを例に挙げて説明した。しかし、ウエハスケールレンズの撮像テストは、ウエハスケールレンズをカメラモジュールと見立てて撮像テストを実施するため、ウエハスケールカメラモジュールの撮像テストと同様である。すなわち、ウエハスケールレンズの撮像テストの場合、ウエハスケールレンズに形成された各レンズによって被写体を撮影する。一方、ウエハスケールレンズの裏面に撮像部（受光部）を接近または接触させて、検査対象となるレンズによって撮影された被写体を、撮像部で受光する。そして、撮像部から出力された画像データに基づき、レンズの性能を評価する。従って、ウエハスケールレンズであっても、レンズ（レンズ光学面）の破損を防止しつつ、正確な撮像テストを実施することができる。また、ウエハレベルでの撮像テストが可能であるため、撮像テストを速く、大量に、高品質で行えるため、製造コストが大幅に削減でき、品質を向上することもできる。
また、本発明では、ウエハスケールカメラモジュール１００，１０１，１０２（レンズウエハ１）に突起部１１を設けているが、トレイ４０に突起部１１を設けても同様の効果が得られる。つまり、突起部１１をトレイ４０に設置した場合も、レンズ光学面１４に接触することなく撮像テストができる。
本発明は、以下のように表現することもできる。
〔１〕本発明のウエハスケールカメラモジュールは、レンズ光学面よりレンズ光学面の外側の部分が突出した突出部（突起部）を有している。この突出部は、少なくとも１つ形成されている構成であるともいえる。これにより、従来複数個連なったウエハスケールカメラモジュールを複数個一括でテストすることが可能となるだけでなく、半導体チップ（撮像素子）裏面の電極部に対しコンタクトピンで加重をかけた場合のレンズ光学面にかかる加重を抑えるための保持をレンズ光学面に影響を与えないで半導体チップ裏面の電極に最適な加重でコンタクトすることが出来、安定したテスを実現することが可能となる。
〔２〕上記〔１〕に記載のウエハスケールカメラモジュールにおいて、本発明のウエハスケールカメラモジュールは、上記突出部に、凹凸が形成されている構成であってもよい。
〔３〕上記〔１〕に記載のウエハスケールカメラモジュールにおいて、少なくとも２個以上の複数個連なって形成されている場合、個片化に切断するエリアに、上記突出部が形成されていてもよい。
〔４〕上記〔１〕に記載のウエハスケールカメラモジュールにおいて、レンズ光学面より突出した部分に凹凸を持ちエアーパスを形成していてもよい。このように、突起部に凹凸を形成することで保持材（トレイ）にエアー吸着など密着固定することが出来、ウエハスケールカメラモジュールのテスト中の可動によりウエハスケールカメラモジュールに設置した保持材がズレや外れがなく安定したテストが可能となる。
〔５〕上記〔１〕に記載のウエハスケールカメラモジュールにおいて、レンズ光学面外の、個片に切断する切断領域にレンズ光学面より突出した上記突出部が形成されていてもよい。
〔６〕上記〔１〕に記載のウエハスケールカメラモジュールにおいて、外周部に少なくとも１箇所以上のレンズ光学面より突出した上記突出部が形成されていてもよい。
〔７〕上記〔６〕に記載のウエハスケールカメラモジュールにおいて、上記突出部は、隣接したウエハスケールカメラモジュールと共用のレンズ光学面より突出した部分を有していてもよい。ウエハスケールカメラモジュールの撮像素子電極面のみを保持する事を特徴とするウエハトレイ。これにより、ウエハスケールカメラモジュールの撮像素子電極面に接するトレイのみでウエハを固定する事ができる。
〔８〕上記〔６〕に記載のウエハスケールカメラモジュールにおいて、上記突出部は、隣接したウエハスケールカメラモジュールそれぞれのレンズ光学面より突出した部分を有していてもよい。
本発明のウエハスケールレンズは、カメラモジュールに用いられるレンズを複数有するウエハスケールレンズであって、レンズ光学面よりも外側に、レンズ光学面の最も高い位置よりも高く突出した突起部が形成されている構成であってもよい。
上記の発明によれば、突起部が、レンズ光学面よりも突出している。このため、ウエハスケールレンズを保持して撮像テスト行うと、突起部に加重がかかるのに対し、レンズ光学面には直接加重がかからない。従って、レンズ（レンズ光学面）の破損を防止しつつ、正確な撮像テストを実施することができる。
本発明のウエハスケールレンズでは、上記突起部は、個片のレンズに分割するための切断領域上に形成されていてもよい。
上記の発明によれば、突起部が、個片のレンズに分割するための切断領域上に、形成されている。これにより、撮像テスト後に、切断領域に沿ってウエハスケールレンズを切断すると、個片のレンズに分割すると同時に、突起部を除去することができる。従って、レンズ形成面上に突起部が残る場合よりも、ウエハスケールレンズの薄型化が可能となる。
本発明のウエハスケールレンズでは、上記突起部は、レンズ形成面上に形成されていてもよい。
上記の発明によれば、突起部がレンズ形成面上に形成されている。このため、撮像テスト後に、切断領域に沿ってウエハスケールレンズを切断して、個片のレンズに分割しても、突起部は、レンズ形成面上に残る。従って、ウエハスケールレンズを扱う場合も、分割後の個片のレンズを扱う場合も、突起部によって、レンズ光学面の破損を防止することができる。また、突起部によって、レンズ光学面へのゴミの侵入を低減することもできる。
本発明のウエハスケールレンズでは、上記突起部は、互いに隣接するレンズに共通して設けられていてもよい。
上記の発明によれば、突起部が、互いに隣接するレンズ間で共用される。これにより、各レンズに独立した突起部を形成する場合よりも、突起部の数を低減できる。従って、突起部の構成を簡素化することができる。
本発明のウエハスケールレンズでは、上記突起部は、各レンズに形成されていてもよい。
上記の発明によれば、突起部が、各レンズに形成されている。つまり、レンズ形成面に、均一に突起部が配置される。このため、各レンズ光学面の破損を、より確実に防止することができる。また、保持材（トレイ等）によって、ウエハスケールレンズのレンズ形成面を、安定して保持することもできる。
本発明のウエハスケールレンズでは、上記突起部およびレンズ光学面が、一括成型されているが好ましい。
上記の発明によれば、突起部とレンズ光学面とが、一括形成されている。これにより、突起部の高さ（厚さ）の精度が高まるため、突起部の形状のバラツキを失くすことができる。つまり、均一な高さの突起部が形成される。従って、ウエハスケールレンズを傾かせずに、保持材（トレイ等）によって確実に保持することができる。また、製造工程数を削減することもできる。なお、このような一括形成は、例えば、金型成型などにより行うことができる。
本発明のウエハスケールレンズでは、上記突起部には、互いに隣接するレンズ間を結ぶ経路が形成されていることが好ましい。
上記の発明によれば、突起部に、隣接レンズ間を結ぶ経路が形成されている。これにより、ウエハスケールレンズを保持材（トレイ等）によって吸着保持する際に、その経路が吸気経路となる。その結果、レンズ形成面全域を確実に吸着できる。従って、ウエハスケールレンズの反りやあおりを矯正および吸収することができる。それゆえ、より正確な撮像テストを実施できる。
本発明のウエハスケールレンズでは、上記突起部は、光軸方向の断面が凸状であってもよい。
上記の発明によれば、光軸方向の断面が凸形状の突起部が形成される。このため、突起部自体が、凹凸形状となる。これにより、凸部がレンズ光学面の破損を防止する機能を果たす一方、凹部が互いに隣接するレンズ間を結ぶ経路として機能する。従って、ウエハスケールレンズの反りやあおりを矯正および吸収することができる。それゆえ、より正確な撮像テストを実施できる。
本発明のウエハスケールレンズでは、上記突起部の天面が平坦であることが好ましい。
上記の発明によれば、突起部の天面（上面）が平坦であるため、ウエハスケールレンズを保持する保持材（トレイ等）と、突起部の天面とが面接触する。これにより、ウエハスケールレンズを確実に保持することができる。従って、ウエハスケールレンズの反りやあおりを矯正および吸収することができる。それゆえ、より正確な撮像テストを実施できる。
本発明のウエハスケールレンズでは、上記突起部は、遮光性を有することが好ましい。
上記の発明によれば、遮光性を有する突起部によって、画角外の光が遮断または吸収される。これにより、画角外の光の進入および画角外の光の乱反射を防ぐことができる。従って、より正確な撮像テストを実施することができる。
本発明のウエハスケールカメラモジュールは、前記いずれかに記載のウエハスケールレンズの各レンズに対応する撮像部を備え、撮像部の裏面に電極部が形成されている構成であってもよい。
また、本発明の電子機器は、前記ウエハスケールカメラモジュールを備える構成であってもよい。
従って、レンズ光学面の破損を防止して、正確な撮像テストを実施することができるウエハスケールカメラモジュールまたは電子機器を提供することができる。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合せて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は、デジタルスチルカメラ、カメラ付携帯電話、監視カメラなどカメラモジュールを備えた各種電子機器に好適に利用できる。
本発明のウエハスケールカメラモジュールの断面図である。 図１のウエハスケールカメラモジュールの斜視図である。 図１のウエハスケールカメラモジュールから形成されたカメラモジュールの断面図である。 図１のウエハスケールカメラモジュールが備えるウエハスケールレンズの平面図である。 図１のウエハスケールカメラモジュールの撮像テストを示す断面図である。 本発明の別のウエハスケールカメラモジュールの撮像テストを示す断面図である。 本発明の別のウエハスケールカメラモジュールの撮像テストを示す断面図である。 本発明のウエハスケールレンズに形成される突起部を示す上面図である。 本発明のウエハスケールレンズに形成される突起部を示す上面図である。 本発明のウエハスケールレンズに形成される突起部を示す斜視図である。 本発明のウエハスケールレンズに形成される突起部を示す斜視図である。 特許文献１のウエハスケールカメラモジュールの断面図である。 図１２のウエハスケールカメラモジュールの撮像テストを示す断面図である。
１ レンズウエハ（ウエハスケールレンズ）
２ 撮像素子ウエハ
３ 接着部
１０ レンズ
１１ 突起部
１２ 切断領域
１３ レンズ面（レンズ形成面）
１４ レンズ光学面
２０ 撮像部
２１ 撮像素子
２２ 電極部
４０ トレイ（保持材）
５０ コンタクトピン
１００，１０１，１０２ ウエハスケールカメラモジュール
Ｐ 経路

Claims (13)

  1. カメラモジュールに用いられるレンズを複数有するウエハスケールレンズであって、
    レンズ光学面よりも外側に、レンズ光学面の最も高い位置よりも高く突出した突起部が形成されており、
    上記突起部には、互いに隣接するレンズ間を結ぶ経路が形成されていることを特徴とするウエハスケールレンズ。
  2. カメラモジュールに用いられるレンズを複数有するウエハスケールレンズであって、
    レンズ光学面よりも外側に、レンズ光学面の最も高い位置よりも高く突出した突起部が形成されており、
    上記突起部は、遮光性を有することを特徴とするウエハスケールレンズ。
  3. 上記突起部は、個片のレンズに分割するための切断領域上に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のウエハスケールレンズ。
  4. 上記突起部は、レンズ形成面上に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のウエハスケールレンズ。
  5. 上記突起部は、互いに隣接するレンズに共通して設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のウエハスケールレンズ。
  6. 上記突起部は、各レンズに形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のウエハスケールレンズ。
  7. 上記突起部およびレンズ光学面が、一括成型されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のウエハスケールレンズ。
  8. 上記突起部には、互いに隣接するレンズ間を結ぶ経路が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のウエハスケールレンズ。
  9. 上記突起部は、光軸方向の断面が凸状であることを特徴とする請求項８に記載のウエハスケールレンズ。
  10. 上記突起部の天面が平坦であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のウエハスケールレンズ。
  11. 上記突起部は、上記レンズ光学面から離れるにつれて細くなっていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のウエハスケールレンズ。
  12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載のウエハスケールレンズの各レンズに対応する撮像部を備え、撮像部の裏面に電極部が形成されていることを特徴とするウエハスケールカメラモジュール。
  13. 請求項１２に記載のウエハスケールカメラモジュールが分離された個片のカメラモジュールを備えた電子機器。
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JP5965984B2 (ja) * 2014-12-26 2016-08-10 オリンパス株式会社 撮像装置
JP6619174B2 (ja) * 2015-07-31 2019-12-11 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 製造装置および方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004063751A (ja) * 2002-07-29 2004-02-26 Fuji Photo Film Co Ltd 固体撮像素子およびその製造方法
JPWO2006109638A1 (ja) * 2005-04-08 2008-11-06 コニカミノルタオプト株式会社 固体撮像素子及びその製造方法
TWI289352B (en) * 2005-07-06 2007-11-01 Asia Optical Co Inc Micro lens and its manufacturing method
JP2007129164A (ja) * 2005-11-07 2007-05-24 Sharp Corp 光学装置用モジュール、光学装置用モジュールの製造方法、及び、構造体
JP2007288025A (ja) * 2006-04-19 2007-11-01 Dainippon Printing Co Ltd 固体撮像装置およびその製造方法

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