JP5254139B2 - Multilayer lens, laminated wafer lens, and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、ウェハスケールレンズの構造およびウェハスケールレンズを複数重ねた積層型ウェハレンズの接着構造に関し、特に、複数のウェハスケールレンズを重ね合わせた積層型ウェハレンズおよびそれを個々に分割した多層レンズの構造、並びに積層型ウェハレンズの製造方法に関する。 The present invention relates to a wafer scale lens structure and an adhesive structure of a laminated wafer lens in which a plurality of wafer scale lenses are stacked, and more particularly to a stacked wafer lens in which a plurality of wafer scale lenses are stacked and a multilayer lens in which the wafer scale lenses are individually divided. And a method of manufacturing a laminated wafer lens.
カメラ付き携帯電話やディジタルスチルカメラ、監視カメラなどへの普及に伴い、それらに仕様される固体撮像装置の需要も増大し且つ、適用の必要性から小型化への要求が高まっている。この小型化を図る一つの手法として、半導体チップにレンズを搭載した半導体チップとレンズとを一体型にするウェハスケールカメラモジュールの形成する手法が提案されている。上記ウェハスケールカメラモジュールは、複数枚のウェハスケールレンズを貼り合わせた、積層型ウェハレンズを形成することで製造コストの削減が可能となる。 With the widespread use of mobile phones with cameras, digital still cameras, surveillance cameras, and the like, the demand for solid-state imaging devices specified for them has increased, and the demand for miniaturization has increased due to the necessity of application. As one method for reducing the size, there has been proposed a method for forming a wafer scale camera module in which a semiconductor chip having a lens mounted on a semiconductor chip and the lens are integrated. The wafer scale camera module can reduce the manufacturing cost by forming a laminated wafer lens in which a plurality of wafer scale lenses are bonded together.
しかしながら、積層型ウェハレンズを製造する場合、ウェハスケールレンズの重ね合わせが容易でないため、ウェハスケールレンズ間に、位置ズレまたは傾きが発生する。この位置ズレまたは傾きは、積層型ウェハレンズのレンズ特性を劣化させる最大の原因となる。言い換えれば、複数枚のウェハスケールで形成されている積層型ウェハレンズは、各ウェハスケールレンズの中心位置のズレ(光軸のズレ)、および、各ウェハスケールレンズ間の距離(高さ)のズレが、レンズ特性の悪化を招く。従って、積層型ウェハレンズは、非常に高い精度でウェハスケールレンズを重ね合わせることが必要不可欠である。 However, when manufacturing a laminated wafer lens, it is not easy to superimpose the wafer scale lenses, so that a positional shift or inclination occurs between the wafer scale lenses. This positional deviation or inclination is the largest cause of deterioration of the lens characteristics of the laminated wafer lens. In other words, a laminated wafer lens formed of a plurality of wafer scales has a deviation of the center position of each wafer scale lens (deviation of the optical axis) and a deviation of the distance (height) between the wafer scale lenses. However, the lens characteristics are deteriorated. Therefore, it is indispensable for the laminated wafer lens to superimpose the wafer scale lens with very high accuracy.
そこで、例えば、特許文献1には、ウェハスケールレンズ貼り合わせ方法が開示されている。特許文献1では、ウェハスケールレンズ(光学素子基板)の位置合わせの精度を高めるために、ウェハスケールレンズ光学部周辺に塗布された接着剤によって、ウェハスケールレンズが接着される。図7(a)および図7(b)は、特許文献1の積層型ウェハレンズの概略構成を示す断面図である。 Thus, for example, Patent Document 1 discloses a wafer scale lens bonding method. In Patent Document 1, in order to increase the accuracy of alignment of a wafer scale lens (optical element substrate), the wafer scale lens is bonded by an adhesive applied to the periphery of the wafer scale lens optical unit. FIG. 7A and FIG. 7B are cross-sectional views showing a schematic configuration of the laminated wafer lens disclosed in Patent Document 1.
具体的には、図7(a)に記載の方法は、まず、ウェハスケールレンズ101の光学部周辺に、紫外線硬化型接着剤103を塗布する。次に、ウェハスケールレンズ101,102に形成されたアライメントマーク(図示せず)が重なるように位置合わせする。そして、ウェハスケールレンズ101とウェハスケールレンズ102とを重ね合わせて圧着するとき、紫外線照射によって、紫外線硬化型接着剤103を硬化させる。これにより、ウェハスケールレンズ101とウェハスケールレンズ102とが相互に固定される。
Specifically, in the method illustrated in FIG. 7A, first, an ultraviolet
一方、図7(b)に記載の方法は、図7(a)における紫外線硬化型接着剤103の代わりに、スペーサ粒子105aを含んだ接着剤105を使用する点が、図7(a)の方法と異なる。
On the other hand, the method illustrated in FIG. 7B uses an adhesive 105 including
しかし、特許文献1の方法は、ウェハスケールレンズ間の距離が一定にならなかったり、ウェハスケールレンズ間に位置ズレまたは傾きが生じたりする。このため、高い精度でウェハスケールレンズが重ね合わされた積層型ウェハレンズを製造することができないという問題がある。 However, in the method of Patent Document 1, the distance between the wafer scale lenses is not constant, or positional deviation or inclination occurs between the wafer scale lenses. For this reason, there is a problem that it is impossible to manufacture a laminated wafer lens in which wafer scale lenses are superimposed with high accuracy.
具体的には、図7(a)に記載の方法では、ウェハスケールレンズ101,102間に、接着剤103が存在する。このため、紫外線硬化型接着剤103の塗布量、粘度、濃度のバラツキが、紫外線硬化型接着剤103の厚さにバラツキを生じさせる。その結果、ウェハスケールレンズ101,102間の距離(高さ)を一定にすることができない。さらに、ウェハスケールレンズ101,102を平行に貼り合わせることもできない。このため、ウェハスケールレンズ101,102間に位置ズレや傾きも生じ、光軸のズレにつながる。
Specifically, in the method illustrated in FIG. 7A, the adhesive 103 exists between the
一方、図7(b)に記載の方法では、スペーサ粒子105aによって、ウェハスケールレンズ101,102間の距離(高さ)を一定にすることが意図されている。しかし、この距離は、スペーサ粒子105aの重なり等によって、大きく変化する。積層型ウェハレンズにおいては、この距離の精度(バラツキ)がわずか50μm程度であっても、レンズ特性の劣化に大きく影響する。スペーサ粒子105aは、通常、50μm程度である。従って、図7(b)に記載の方法でも、レンズ特性に影響を及ぼさない程度にまで、ウェハスケールレンズ101,102間の距離(高さ)を一定にすることはできない。
On the other hand, in the method described in FIG. 7B, it is intended that the distance (height) between the
さらに、図7(a)に記載の方法の場合、ウェハスケールレンズ101,102を重ね合わせた時点で、ウェハスケールレンズ101,102が、仮接着される。また、図7(b)に記載の方法でも、スペーサ粒子105aに全く接着性が無いことはありえない。このため、ウェハスケールレンズ101,102を重ね合わせた時点で、ウェハスケールレンズ101,102が、仮接着される。つまり、いずれの方法でも、いったんウェハスケールレンズ101,102を重ね合わせた後は、ウェハスケールレンズ101,102の位置を変更することができない。従って、それぞれのウェハスケールレンズ101,102の中心(光軸)がずれたまま接着されたり、ウェハスケールレンズ101,102間の距離がずれたまま接着されたりしても、そのずれを修正できない。従って、積層型ウェハレンズのレンズ特性を満たすことができず、不良品となる。
Furthermore, in the case of the method shown in FIG. 7A, when the
なお、特許文献1の方法は、各ウェハスケールレンズ101,102を重ね合わせると同時に、ウェハスケールレンズ101,102が接着される。このため、確実に接着させるためには、重ね合わせるときに、ウェハスケールレンズ101,102に対し、接着剤103,105に応じた加重を一定時間かける必要がある。しかし、紫外線硬化型接着剤103,接着剤105によっては、過度の加重が必要になる。このため、その加重時にも、ウェハスケールレンズ101,102間に位置ズレまたは傾きが生じる場合もある。
In the method of Patent Document 1, the
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い精度でウェハスケールレンズが重ね合わされた積層型ウェハレンズおよびその製造方法、並びに、積層型ウェハレンズを個々に分割した多層レンズを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and a purpose of the present invention is to provide a laminated wafer lens in which wafer scale lenses are superimposed with high accuracy, a manufacturing method thereof, and a divided wafer lens. Is to provide a multilayer lens.
本発明に係る積層型ウェハレンズは、上記課題を解決するために、複数のレンズ光学部を有するウェハスケールレンズが、複数枚重ね合わされた積層型ウェハレンズであって、互いに隣接する2つのウェハスケールレンズのうち少なくとも一方は、他方との対向面に、その対向面の両端を結ぶ溝が、レンズ光学部を避けて形成されており、上記溝が形成された部分を除いて、上記互いに隣接する2つのウェハスケールレンズの各対向面が、互いに接しており、上記溝に、接着剤が充填されており、上記溝は、上記互いに隣接する2つのウェハスケールレンズのいずれの対向面にも形成されており、上記互いに隣接する2つのウェハスケールレンズの各々に形成された溝が、互いに重なっており、上記互いに隣接する2つのウェハスケールレンズの各対向面は、上記溝およびレンズ光学部が形成された部分を除いて互いに直に接しており、互いの接触部が面接触していることを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, a laminated wafer lens according to the present invention is a laminated wafer lens in which a plurality of wafer scale lenses each having a plurality of lens optical units are overlapped, and two wafer scales adjacent to each other. In at least one of the lenses, a groove connecting both ends of the opposite surface is formed on the surface facing the other, avoiding the lens optical portion, and adjacent to each other except for the portion where the groove is formed. The opposing surfaces of the two wafer scale lenses are in contact with each other, and the groove is filled with an adhesive, and the groove is formed on any opposing surface of the two wafer scale lenses adjacent to each other. The grooves formed in each of the two wafer scale lenses adjacent to each other overlap each other, and the two wafer scale lenses adjacent to each other are overlapped. Each opposing surface of the are in direct contact with each other except where the groove and the lens optic portion is formed, is characterized in that the contact portion of one another are in surface contact.
上記構成によれば、隣接するウェハスケールレンズの少なくとも一方の、他方との対向面(接着面)に、溝が形成されている。そして、その溝に充填された接着剤によって、隣接するウェハスケールレンズが接着されている。さらに、その溝が形成されていない部分については、隣接するウェハスケールレンズの対向面どうしが、互いに直に接している。このため、対向面間に接着剤が存在しない。つまり、接着剤の厚さは、ウェハスケールレンズ間の距離に、関与しない。従って、ウェハスケールレンズ間の距離を一定にすることができる。 According to the said structure, the groove | channel is formed in the opposing surface (adhesion surface) with respect to at least one of the adjacent wafer scale lenses. And the adjacent wafer scale lens is adhere | attached with the adhesive agent with which the groove | channel was filled. Further, in the portion where the groove is not formed, the opposing surfaces of adjacent wafer scale lenses are in direct contact with each other. For this reason, there is no adhesive between the opposing surfaces. That is, the thickness of the adhesive is not related to the distance between the wafer scale lenses. Therefore, the distance between the wafer scale lenses can be made constant.
しかも、隣接するウェハスケールレンズの対向面間には接着剤が存在しないため、接着前であれば、重ね合わせたウェハスケールレンズの位置を変更することができる。つまり、積層型ウェハレンズの特性を満たすように位置を修正した上で、ウェハスケールレンズを重ね合わせた後、ウェハスケールレンズを接着することができる。従って、ウェハスケールレンズ間の位置ズレや傾きが生じない。 In addition, since there is no adhesive between the opposing surfaces of adjacent wafer scale lenses, the position of the superimposed wafer scale lenses can be changed before bonding. That is, after correcting the position so as to satisfy the characteristics of the stacked wafer lens, the wafer scale lens can be bonded after being overlapped. Accordingly, there is no positional deviation or tilt between the wafer scale lenses.
このように、上記構成によれば、ウェハスケールレンズ間の距離を一定にしつつ、ウェハスケールレンズ間に位置ズレまたは傾きも生じない。従って、高い精度でウェハスケールレンズが重ね合わされた積層型ウェハレンズを実現することができる。 As described above, according to the above configuration, the distance between the wafer scale lenses is kept constant, and the positional deviation or the inclination between the wafer scale lenses does not occur. Therefore, it is possible to realize a laminated wafer lens in which wafer scale lenses are superimposed with high accuracy.
また、上記構成によれば、隣接するウェハスケールレンズのいずれの対向面にも、溝が形成されている。これにより、一方のウェハスケールレンズに溝が形成されている場合よりも、接着領域が広くなる。従って、接着強度を高めることができる。 Moreover, according to the said structure, the groove | channel is formed in any opposing surface of an adjacent wafer scale lens. As a result, the bonding area becomes wider than when a groove is formed on one of the wafer scale lenses. Therefore, the adhesive strength can be increased.
また、上記構成によれば、隣接するウェハスケールレンズのいずれの対向面にも、溝が形成されている。さらに、各対向面に形成された溝が、互いに重なっており、各溝がつながっている。これにより、重なった溝に、同時に接着剤を充填することができる。従って、接着領域を広くして接着強度を高めつつ、接着剤の充填処理(充填時間)を短縮することができる。 Moreover, according to the said structure, the groove | channel is formed in any opposing surface of an adjacent wafer scale lens. Furthermore, the grooves formed on the opposing surfaces overlap each other, and the grooves are connected. Thereby, it is possible to simultaneously fill the overlapping grooves with the adhesive. Therefore, the adhesive filling process (filling time) can be shortened while widening the adhesive region to increase the adhesive strength.
また、上記積層型ウェハレンズにおいて、上記溝は、上記ウェハスケールレンズのレンズ光学部を包囲するように形成されていることが好ましい。 In the laminated wafer lens, it is preferable that the groove is formed so as to surround a lens optical portion of the wafer scale lens.
上記構成によれば、溝に充填された接着剤によって、各ウェハスケールレンズのレンズ光学部が密封される。これにより、その接着剤によって、外部からレンズ光学部へのゴミの侵入を防ぐことができる。 According to the above configuration, the lens optical part of each wafer scale lens is sealed by the adhesive filled in the groove. Accordingly, the adhesive can prevent dust from entering the lens optical unit from the outside.
また、上記積層型ウェハレンズにおいて、上記溝は、積層型ウェハレンズを個々の多層レンズに分割するための切断領域を含むように形成されていることが好ましい。 In the multilayer wafer lens, the groove is preferably formed so as to include a cutting region for dividing the multilayer wafer lens into individual multilayer lenses.
上記構成によれば、溝が、個々の多層レンズに分割する切断領域を含むように形成されている。これにより、その切断領域に沿って積層型ウェハレンズを切断して多層レンズを形成すると、切断後の多層レンズの側面に、接着剤が残る。このため、切断後の多層レンズにも、積層型ウェハレンズの接着状態が維持される。従って、高い精度でレンズ光学部が重ね合わされた多層レンズを製造することができる。 According to the said structure, the groove | channel is formed so that the cutting area | region divided | segmented into each multilayer lens may be included. Thereby, when the multilayer wafer lens is cut along the cutting region to form a multilayer lens, the adhesive remains on the side surface of the cut multilayer lens. For this reason, the adhesion state of the laminated wafer lens is also maintained in the cut multilayer lens. Accordingly, it is possible to manufacture a multilayer lens in which the lens optical parts are superimposed with high accuracy.
また、上記積層型ウェハレンズにおいて、上記溝は、互いに隣接する多層レンズ間で、共用されるように形成されていることが好ましい。 In the laminated wafer lens, the groove is preferably formed so as to be shared between adjacent multilayer lenses.
上記構成によれば、切断領域を含むように形成された溝が、隣接する多層レンズ間で共用される。これにより、溝の数を少なくしつつ、良好な接着を実現することができる。 According to the said structure, the groove | channel formed so that a cutting area | region may be included is shared between adjacent multilayer lenses. Thereby, favorable adhesion | attachment is realizable, reducing the number of grooves.
本発明の多層レンズは、前記いずれかの積層型ウェハレンズが個片化されたものである。つまり、本発明の多層レンズは、高い精度でウェハスケールレンズが重ね合わされた積層型ウェハレンズが、個片に分割されたものである。従って、高い精度でレンズ光学部が積層された多層レンズを実現することができる。 The multilayer lens of the present invention is obtained by dividing one of the above laminated wafer lenses. That is, the multilayer lens of the present invention is obtained by dividing a laminated wafer lens in which wafer scale lenses are superimposed with high accuracy into individual pieces. Accordingly, it is possible to realize a multilayer lens in which the lens optical parts are laminated with high accuracy.
本発明の積層型ウェハレンズの製造方法は、前記いずれかの積層型ウェハレンズの製造方法であって、複数のウェハスケールレンズを重ね合わせる積層工程と、積層された複数のウェハスケールレンズの位置を調整する位置調整工程と、重ね合わされたウェハスケールレンズを、上記溝に充填した接着剤によって接着する接着工程とを含むことを特徴としている。 A method for manufacturing a laminated wafer lens according to the present invention is a method for producing any one of the above laminated wafer lenses, wherein a lamination step of superposing a plurality of wafer scale lenses and a position of the laminated wafer scale lenses are arranged. It includes a position adjusting process for adjusting, and an adhering process for adhering the overlapped wafer scale lens with an adhesive filled in the groove.
上記の方法によれば、位置調整工程を行った後、接着工程を行う。このため、積層工程で重ね合わせたウェハスケールレンズ間に位置ズレまたは傾きが生じていたとしても、位置調整工程で、その位置ズレまたは傾きを修正することができる。これにより、積層型ウェハレンズの特性を満たすように位置を修正した上で、ウェハスケールレンズを接着することができる。従って、高い精度でウェハスケールレンズが重ね合わされた積層型ウェハレンズを製造することができる。 According to said method, after performing a position adjustment process, an adhesion process is performed. For this reason, even if a positional deviation or inclination occurs between the wafer scale lenses superimposed in the laminating process, the positional deviation or inclination can be corrected in the position adjusting process. Thereby, the wafer scale lens can be bonded after correcting the position so as to satisfy the characteristics of the laminated wafer lens. Therefore, it is possible to manufacture a laminated wafer lens in which wafer scale lenses are superimposed with high accuracy.
本発明の積層型ウェハレンズは、互いに隣接する2つのウェハスケールレンズのうち、少なくとも一方のウェハスケールレンズの対向面に、溝が形成されており、その溝に接着剤が充填されており、かつ、その溝が形成された部分を除いて、隣接する2つのウェハスケールレンズの対向面が、互いに接している構成である。この構成に加えて、本発明の積層型ウェハレンズは、上記溝は、上記互いに隣接する2つのウェハスケールレンズのいずれの対向面にも形成されており、上記互いに隣接する2つのウェハスケールレンズの各々に形成された溝が、互いに重なっており、上記互いに隣接する2つのウェハスケールレンズの各対向面は、上記溝およびレンズ光学部が形成された部分を除いて互いに直に接しており、互いの接触部が面接触している構成である。それゆえ、高い精度でウェハスケールレンズが重ね合わされた積層型ウェハレンズを実現することができるという効果を奏する。 In the laminated wafer lens of the present invention, a groove is formed on the facing surface of at least one of the two wafer scale lenses adjacent to each other, the groove is filled with an adhesive, and Except for the portion where the groove is formed, the opposing surfaces of two adjacent wafer scale lenses are in contact with each other. In addition to this configuration, in the laminated wafer lens of the present invention, the groove is formed on any facing surface of the two wafer scale lenses adjacent to each other, and the groove of the two wafer scale lenses adjacent to each other is formed. The grooves formed in each of them overlap each other, and the opposing surfaces of the two wafer scale lenses adjacent to each other are in direct contact with each other except for the portion where the groove and the lens optical unit are formed. This is a configuration in which the contact portion is in surface contact. Therefore, it is possible to realize a laminated wafer lens in which wafer scale lenses are superimposed with high accuracy.
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図6に基づいて、詳細に説明する。まず、本発明の実施の一形態に係る積層型ウェハレンズについて、図1,2を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. First, a laminated wafer lens according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、本実施形態の積層型ウェハレンズ20の概略構造を示す斜視図である。同図に示すように、積層型ウェハレンズ20は、互いに隣接する2枚の円盤状のウェハスケールレンズ201,202が重ね合わさったものである。ウェハスケールレンズ201,202は、複数のレンズ光学部を有している。具体的には、ウェハスケールレンズ201には、複数のレンズ光学部201aがマトリクス状に配列されている。図示しないが、ウェハスケールレンズ202も同様に、各レンズ光学部201aに対応する複数のレンズ光学部が形成されている。なお、ウェハスケールレンズ201,202は、ガラスまたは樹脂などの材料により形成される。
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic structure of a
ウェハスケールレンズ201,202は、ぞれぞれ、互いの対向面に、凹溝(溝)201b,202bが形成されている。各凹溝201b,202bには、接着剤203が充填されており、この接着剤203によって、ウェハスケールレンズ201,202が接着されている。凹溝201b,202bの詳細は、後述する。
As for
ウェハスケールレンズ201,202の互いの対向面は、凹溝201b,202bが形成された部分を除いて、互いに直に接している。このため、凹溝201b,202bが形成された部分以外は、ウェハスケールレンズ201のウェハスケールレンズ202との接触部201cと、ウェハスケールレンズ202のウェハスケールレンズ201との接触部202cとが、互いに面接触している。従って、接触部201c,202c間には、接着剤203が存在しない。
The opposing surfaces of the
次に、図2〜図4に基づいて、積層型ウェハレンズ20について、詳細に説明する。図2は、積層型ウェハレンズ20を分解した断面図であり、ウェハスケールレンズ201,202の概略構成を示している。図3は、ウェハスケールレンズ202の平面図である。図4は、積層型ウェハレンズ20の断面図である。
Next, the
図2に示すように、ウェハスケールレンズ201の裏面(ウェハスケールレンズ202との対向面)に、凹溝201bが形成されている。凹溝201bは、各レンズ光学部201aを避けて形成されている。さらに、凹溝201bは、ウェハスケールレンズ201の裏面の端から端に渡って、複数列形成されている。
As shown in FIG. 2, a
ウェハスケールレンズ202のおもて面(ウェハスケールレンズ201との対向面)にも、凹溝201bと同様の凹溝202bが形成されている。すなわち、ウェハスケールレンズ202のおもて面に、ウェハスケールレンズ201のレンズ光学部201aと対応する位置に、レンズ光学部202aが形成されている。凹溝202bは、このレンズ光学部202aを避けて形成されている。さらに、凹溝202bは、ウェハスケールレンズ202のおもて面の端から端に渡って、複数列形成されている。
A
凹溝201b,202bは、レンズ光学部201a,202aを避けて形成されていれば、特に限定されるものではない。本実施形態の積層型ウェハレンズ20では、凹溝201b,202bが、以下の特徴的構成を有している。
The
具体的には、図3は、積層型ウェハレンズ20を構成するウェハスケールレンズ202を示す平面図(上面図)である。積層型ウェハレンズ20では、凹溝202bは、ウェハスケールレンズ202のおもて面(ウェハスケールレンズ201との対向面)に、格子状に形成されている。すなわち、同図のように、縦方向および横方向に直交する複数の凹溝202bが形成されている。このため、図3のウェハスケールレンズ202では、レンズ光学部202aが、凹溝202bに包囲される。一方、ウェハスケールレンズ201の裏面にも、同様に、格子状の凹溝201bが形成されている。これにより、ウェハスケールレンズ201の接触部201cと、ウェハスケールレンズ202の接触部202cとを重ね合わせると、凹溝201b,202bによって、両端が開放された空間が形成される。具体的には、ウェハスケールレンズ201,202の各対向面に対し平行方向に横断または縦断する空間が形成される。
Specifically, FIG. 3 is a plan view (top view) showing the
さらに、積層型ウェハレンズ20では、接触部201cと、接触部202cとを重ね合わせたときに、凹溝201bと凹溝202bとが、互いに重なるようになっている(図2の破線部参照)。つまり、凹溝201bと凹溝202bとがつながった単一の(共通の)凹溝が形成されることになる。より詳細には、本実施形態では、図2のように、凹溝201bおよび凹溝202bは、いずれも、光軸方向の断面が半円である。そして、ウェハスケールレンズ201,202を重ねると、図4のように、光軸方向の断面が半円の凹溝201bおよび凹溝201bが重なり、同断面が円(または楕円)となる。従って、重なった凹溝201b,202bによって、ウェハスケールレンズ201,202の各対向面に対し平行方向に横断する、無底円筒状の中空空間が形成されることになる。そして、この空間に充填された接着剤203によって、ウェハスケールレンズ201,202が接着されている。
Further, in the
さらに、後述のように、図4のように、積層型ウェハレンズ20は、最終的に、ダイシング刃10等によって切断され、個々の多層レンズBに分割される。多層レンズBは、積層されたレンズ光学部201aおよびレンズ光学部202aによってレンズ機能を発揮する。積層型ウェハレンズ20では、凹溝201bおよび凹溝201bが、ダイシング刃10による切断ライン(切断領域)を含むように形成されている。しかも、凹溝201bおよび凹溝201bは、互いに隣接する多層レンズB間で、共用されるようになっている。
Further, as will be described later, as shown in FIG. 4, the
このように、積層型ウェハレンズ20は、ウェハスケールレンズ201,202の互いの対向面(接着面)に、それぞれ、凹溝201b,202bが形成されている。そして、その溝に充填された接着剤203によって、隣接するウェハスケールレンズ201,202が接着されている。さらに、凹溝201b,202bが形成されていない部分については、ウェハスケールレンズ201,202の対向面どうし(接触部201c,202c)が、互いに直に接しているため、接触部201c,202c間に接着剤203が存在しない。このため、接着剤203の厚さは、ウェハスケールレンズ201,202間の距離(高さ)に、関与しない。さらに、ウェハスケールレンズ201の接触部201cと、ウェハスケールレンズ202の接触部202cとが、互いに面接触しているため、ウェハスケールレンズ201,202は、互いに平行である。従って、ウェハスケールレンズ201,202間の距離は、どの部分でも一定である。
As described above, in the
しかも、接触部201c,202c間に接着剤203が存在しないため、凹溝201b,202bに接着剤203が充填されていない状態または接着剤203が充填され仮接着の状態であれば、重ね合わせたウェハスケールレンズ201,202の位置を変更することができる。つまり、積層型ウェハレンズ20の特性を満たすように位置を修正した上で、ウェハスケールレンズ201,202を重ね合わせた後、ウェハスケールレンズ201,202を接着することができる。従って、ウェハスケールレンズ201,202間の位置ズレや傾きが生じない。
Moreover, since the adhesive 203 does not exist between the
それゆえ、積層型ウェハレンズ20によれば、高い精度でウェハスケールレンズが重ね合わされた積層型ウェハレンズ20を実現することができる。
Therefore, according to the
また、積層型ウェハレンズ20では、ウェハスケールレンズ201,202のいずれの対向面にも、凹溝201b,202bが形成されている。これにより、一方のウェハスケールレンズに溝が形成されている場合よりも、接着領域が広くなる。従って、接着強度を高めることができる。
In the
次に、図2および図4に基づいて、積層型ウェハレンズ20の製造方法について説明する。積層型ウェハレンズ20は、ウェハスケールレンズ201,202を重ね合わせる積層工程と、積層されたウェハスケールレンズ201,202の位置を調整する位置調整工程と、凹溝201b,202bに充填した接着剤によって位置調整されたウェハスケールレンズ201,202を接着する接着工程とによって製造することができる。
Next, a method for manufacturing the
具体的には、まず、積層工程では、図2のように、ウェハスケールレンズ201と、ウェハスケールレンズ202とを重ね合わせる。すなわち、ウェハスケールレンズ202の接触部202c上に、ウェハスケールレンズ201の接触部201cを配置する。これにより、凹溝201bと凹溝202bとが重なる。
Specifically, first, in the stacking step, the
次に、位置調整工程では、重ね合わせたウェハスケールレンズ201,202を接着する前に、積層型ウェハレンズ20としての特性を測定する。例えば、ウェハスケールレンズ201,202の光軸のズレ(レンズ光学部201a,202aの中止のズレ)または傾きが生じていないかどうかを測定によって確認する。そして、光軸のズレまたは傾き等によって必要な特性が得られていない場合、必要な特性を満足するように、ウェハスケールレンズ201,202の相対的な位置を調整する。例えば、再度積層工程を行い、ウェハスケールレンズ201,202を重ね合わせ直す。
Next, in the position adjustment step, the characteristics of the
なお、積層型ウェハレンズ20では、ウェハスケールレンズ202の接触部202c上に、直にウェハスケールレンズ201の接触部201cが配置されるため、ウェハスケールレンズ201,202間の距離は、基本的に一定である。しかし、接触部201cまたは接触部202c上にゴミなどが存在していて、その距離がずれている可能性もある。このため、積層型ウェハレンズ20としての特性を測定する際には、その距離も測定することが好ましい。
In the
最後に、図4のように、接着工程では、位置調整工程で位置調整されたウェハスケールレンズ201,202の凹溝201b,202bに接着剤203を充填する。前述のように、凹溝201b,202bによって、ウェハスケールレンズ201,202の各対向面に対し平行方向に、両端が開放された空間が形成される。このため、例えば、積層型ウェハレンズ20の側方から、その空間に接着剤203を注入することができる。なお、前述のように、凹溝201b,202bは、レンズ光学部201a,202aを避けて形成されており、接触部201cと接触部201cとは、互いに直に接している。このため、凹溝201b,202bに接着剤203を充填しても、レンズ光学部201a,202aに接着剤203が流れ込むことはない。
Finally, as shown in FIG. 4, in the bonding step, the adhesive 203 is filled into the
このようにして、積層型ウェハレンズ20の製造が完了する。なお、積層型ウェハレンズ20は、図4のように、ダイシング刃10によって、隣接する多層レンズB間が切断され、個々の多層レンズBに分割される。
In this way, the manufacture of the
以上のように、位置調整工程を行った後、接着工程を行うため、積層工程で重ね合わせたウェハスケールレンズ201,202間に位置ズレまたは傾きが生じていたとしても、位置調整工程で、その位置ズレまたは傾きを修正することができる。これにより、積層型ウェハレンズ20の特性を満たすように位置を修正した上で、ウェハスケールレンズ201,202を接着することができる。ウェハスケールレンズ201,202を特性の一番良い条件で重ね合わせて、積層型ウェハレンズ20を製造することができる。従って、高い精度でウェハスケールレンズ201,202が重ね合わされた積層型ウェハレンズ20を製造することができる。また、積層型ウェハレンズ20を、個片の多層レンズBに分割することによって、高い精度でレンズ光学部201a,202aが積層された多層レンズBを実現することができる。
As described above, since the bonding process is performed after the position adjusting process, even if a positional shift or inclination occurs between the
また、積層型ウェハレンズ20では、積層工程で、ウェハスケールレンズ201と、ウェハスケールレンズ202とを重ね合わせると、凹溝201b,202bが互いに重なり、凹溝201b,202bがつながった単一の(共通の)凹溝が形成される。このため、凹溝201b,202bに、同時に接着剤203を充填することができる。従って、接着領域を広くして接着強度を高めつつ、接着剤203の充填処理(充填時間)を短縮することができる。
In the
また、図3のように、積層型ウェハレンズ20では、凹溝201b,202bは、ウェハスケールレンズ201,202のレンズ光学部201a,202aを包囲するように形成されている。このため、凹溝201b,202bに接着剤203を充填すると、充填された接着剤203によって、レンズ光学部201a,202aが密封される。従って、充填された接着剤203によって、外部からレンズ光学部201a,202aへのゴミの侵入を防ぐことができる。
As shown in FIG. 3, in the
また、図4のように、凹溝201b,202bは、個々の多層レンズBに分割する切断ライン(切断領域)を含むように形成されている。すなわち、凹溝201b,202bの幅は、ダイシング刃10の幅よりも大きい。これにより、ダイシング刃10によりその切断領域に沿って積層型ウェハレンズ20を切断して多層レンズBを形成すると、切断後の多層レンズBの側面に、接着剤203が残る。このため、切断後の多層レンズBにも、積層型ウェハレンズ20の接着状態が維持される。従って、高い精度でレンズ光学部201a,202aを重ね合わせた多層レンズBを製造することができる。
Further, as shown in FIG. 4, the
さらに、図4のように、凹溝201b,202bは、互いに隣接する多層レンズB間で、共用される。これにより、凹溝201b,202bの数を少なくしつつ、良好な接着を実現することができる。
Further, as shown in FIG. 4, the
また、図4のように、積層型ウェハレンズ20では、凹溝201b,202bが重なると、光軸方向の断面が円(または楕円)となる。このため、接着剤203を均一に充填できる。また、この断面が円(または楕円)であると、応力に対して強くなる。
As shown in FIG. 4, in the
また、接着工程で接着剤203を充填した直後であれば、ウェハスケールレンズ201,202の位置を修正することができる。つまり、再度、位置調整工程を行うことができる。これにより、より高い精度でウェハスケールレンズ201,202が重ね合わされた積層型ウェハレンズ20を製造することができる。
Further, the position of the
また、位置調整工程と接着工程とを、同時に行うこともできる。すなわち、積層工程によって2つのウェハスケールレンズ201,202を重ね合わせた後、凹溝201b,202bに接着剤203を充填すると共に、ウェハスケールレンズ201,202の位置修正などの調整を行うこともできる。
Further, the position adjustment process and the adhesion process can be performed simultaneously. That is, after the two
なお、積層型ウェハレンズ20の凹溝201b,202bは、以下の構成とすることも可能である。図5(a),図5(b),図6(a),および図6(b)は、それぞれ、別の積層型ウェハレンズ30,30’,40,40’を分解した構成を示す断面図である。以下の構成であっても、積層型ウェハレンズ20と同様に、高い精度でウェハスケールレンズが重ね合わされた積層型ウェハレンズ30,30’,40,40’を実現することができる。以下、積層型ウェハレンズ20との相違点を中心に説明する。
The
積層型ウェハレンズ20では、ウェハスケールレンズ201とウェハスケールレンズ202とを重ね合わせたとき、凹溝201bと、凹溝202bとが互いに重なっていた。
In the
これに対し、図5(a)の積層型ウェハレンズ30では、ウェハスケールレンズ301とウェハスケールレンズ302とを重ね合わせたとき、凹溝301bの一部と凹溝302bの一部とが重なる。この積層型ウェハレンズ30でも、凹溝301bと凹溝302bとによって、凹溝301bと凹溝302bとがつながった単一の(共通の)凹溝が形成されることになる。このため、凹溝301b,302bに、同時に接着剤(図示せず)を充填することができる。従って、接着領域を広くして接着強度を高めつつ、接着剤の充填処理(充填時間)を短縮することができる。
On the other hand, in the
一方、図5(b)のように、積層型ウェハレンズ30では、ウェハスケールレンズ301とウェハスケールレンズ302とを重ね合わせたとき、凹溝301bと凹溝302bとが、全く重ならない。この場合、凹溝301bと、ウェハスケールレンズ302のおもて面とによって形成される空間、および、凹溝302bと、ウェハスケールレンズ301の裏面とによって形成される空間に、接着剤(図示せず)を充填することによって、高い精度でウェハスケールレンズ301,302が重ね合わされた積層型ウェハレンズ30’を実現することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, in the
また、積層型ウェハレンズ20では、ウェハスケールレンズ201には凹溝201bが形成され、ウェハスケールレンズ202には凹溝202bが形成されていた。しかし、凹溝201b,202bは、ウェハスケールレンズ201,202の少なくとも一方に形成されていればよい。
In the
すなわち、図6(a)の積層型ウェハレンズ40では、ウェハスケールレンズ201の裏面に凹溝201bが形成されているのに対し、ウェハスケールレンズ401のおもて面(ウェハスケールレンズ201との対向面)には、凹溝は形成されていない。この場合も、積層型ウェハレンズ30’と同様に、凹溝201bと、ウェハスケールレンズ401のおもて面とによって形成される空間に、接着剤(図示せず)を充填することによって、高い精度でウェハスケールレンズ201,401が重ね合わされた積層型ウェハレンズ40’を実現することができる。
That is, in the
一方、図6(b)の積層型ウェハレンズ40’では、逆に、ウェハスケールレンズ402の裏面には凹溝は形成されていないのに対し、ウェハスケールレンズ202のおもて面(ウェハスケールレンズ402との対向面)には、凹溝202bが形成されている。この場合も、積層型ウェハレンズ30’と同様に、凹溝202bと、ウェハスケールレンズ402の裏面とによって形成される空間に、接着剤(図示せず)を充填することによって、高い精度でウェハスケールレンズ201,401が重ね合わされた積層型ウェハレンズ40’を実現することができる。
On the other hand, in the
本発明に係る積層型ウェハレンズは、複数のレンズ光学部を有するウェハスケールレンズが、複数枚重ね合わされた積層型ウェハレンズであって、互いに隣接する2つのウェハスケールレンズのうち少なくとも一方は、他方との対向面に、その対向面の両端を結ぶ溝が、レンズ光学部を避けて形成されており、上記溝が形成された部分を除いて、上記互いに隣接する2つのウェハスケールレンズの各対向面が、互いに接しており、上記溝に、接着剤が充填されている構成であってもよい。The multilayer wafer lens according to the present invention is a multilayer wafer lens in which a plurality of wafer scale lenses each having a plurality of lens optical units are overlapped, and at least one of two wafer scale lenses adjacent to each other is the other. Grooves that connect both ends of the facing surface are formed on the facing surface of the two wafer scale lenses so as to avoid the lens optical portion, and each of the two wafer scale lenses adjacent to each other except for the portion where the groove is formed. The surfaces may be in contact with each other, and the groove may be filled with an adhesive.
上記構成によれば、隣接するウェハスケールレンズの少なくとも一方の、他方との対向面(接着面)に、溝が形成されている。そして、その溝に充填された接着剤によって、隣接するウェハスケールレンズが接着されている。さらに、その溝が形成されていない部分については、隣接するウェハスケールレンズの対向面どうしが、互いに直に接している。このため、対向面間に接着剤が存在しない。つまり、接着剤の厚さは、ウェハスケールレンズ間の距離に、関与しない。従って、ウェハスケールレンズ間の距離を一定にすることができる。 According to the said structure, the groove | channel is formed in the opposing surface (adhesion surface) with respect to at least one of the adjacent wafer scale lenses. And the adjacent wafer scale lens is adhere | attached with the adhesive agent with which the groove | channel was filled. Further, in the portion where the groove is not formed, the opposing surfaces of adjacent wafer scale lenses are in direct contact with each other. For this reason, there is no adhesive between the opposing surfaces. That is, the thickness of the adhesive is not related to the distance between the wafer scale lenses. Therefore, the distance between the wafer scale lenses can be made constant.
しかも、隣接するウェハスケールレンズの対向面間には接着剤が存在しないため、接着前であれば、重ね合わせたウェハスケールレンズの位置を変更することができる。つまり、積層型ウェハレンズの特性を満たすように位置を修正した上で、ウェハスケールレンズを重ね合わせた後、ウェハスケールレンズを接着することができる。従って、ウェハスケールレンズ間の位置ズレや傾きが生じない。 In addition, since there is no adhesive between the opposing surfaces of adjacent wafer scale lenses, the position of the superimposed wafer scale lenses can be changed before bonding. That is, after correcting the position so as to satisfy the characteristics of the stacked wafer lens, the wafer scale lens can be bonded after being overlapped. Accordingly, there is no positional deviation or tilt between the wafer scale lenses.
このように、上記構成によれば、ウェハスケールレンズ間の距離を一定にしつつ、ウェハスケールレンズ間に位置ズレまたは傾きも生じない。従って、高い精度でウェハスケールレンズが重ね合わされた積層型ウェハレンズを実現することができる。 As described above, according to the above configuration, the distance between the wafer scale lenses is kept constant, and the positional deviation or the inclination between the wafer scale lenses does not occur. Therefore, it is possible to realize a laminated wafer lens in which wafer scale lenses are superimposed with high accuracy.
また、上記積層型ウェハレンズにおいて、上記溝は、上記互いに隣接する2つのウェハスケールレンズのいずれの対向面にも形成されていることが好ましい。 In the laminated wafer lens, it is preferable that the groove is formed on any facing surface of the two wafer scale lenses adjacent to each other.
上記構成によれば、隣接するウェハスケールレンズのいずれの対向面にも、溝が形成されている。これにより、一方のウェハスケールレンズに溝が形成されている場合よりも、接着領域が広くなる。従って、接着強度を高めることができる。 According to the said structure, the groove | channel is formed in any opposing surface of an adjacent wafer scale lens. As a result, the bonding area becomes wider than when a groove is formed on one of the wafer scale lenses. Therefore, the adhesive strength can be increased.
また、上記積層型ウェハレンズにおいて、上記互いに隣接する2つのウェハスケールレンズの各々に形成された溝が、互いに重なっていることが好ましい。 In the laminated wafer lens, it is preferable that grooves formed in each of the two wafer scale lenses adjacent to each other overlap each other.
上記構成によれば、隣接するウェハスケールレンズのいずれの対向面にも、溝が形成されている。さらに、各対向面に形成された溝が、互いに重なっており、各溝がつながっている。これにより、重なった溝に、同時に接着剤を充填することができる。従って、接着領域を広くして接着強度を高めつつ、接着剤の充填処理(充填時間)を短縮することができる。 According to the said structure, the groove | channel is formed in any opposing surface of an adjacent wafer scale lens. Furthermore, the grooves formed on the opposing surfaces overlap each other, and the grooves are connected. Thereby, it is possible to simultaneously fill the overlapping grooves with the adhesive. Therefore, the adhesive filling process (filling time) can be shortened while widening the adhesive region to increase the adhesive strength.
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わ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。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
例えば、上述の例では、ウェハスケールレンズの形状または材料、凹溝の形状、凹溝の配列形状、およびウェハスケールレンズの積層個数などに対して一例を挙げて説明したが、この一例に限定されるものではない。 For example, in the above-described example, an example has been described for the shape or material of the wafer scale lens, the shape of the groove, the array shape of the groove, and the number of laminated wafer scale lenses. However, the example is limited to this example. It is not something.
本発明は、特に、カメラ付き携帯電話、ディジタルスチルカメラ、防犯カメラ,または、携帯電話用・車両搭載用・インタホン用のカメラ等、種々の電子機器に好適に利用できる。 In particular, the present invention can be suitably used for various electronic devices such as a camera-equipped mobile phone, a digital still camera, a security camera, or a camera for a mobile phone, a vehicle, or an interphone.
20 積層型ウェハレンズ
201,202 ウェハスケールレンズ
201a,202a レンズ光学部
201b,202b 凹溝(溝)
203 接着剤
20
203 Adhesive
Claims (6)
互いに隣接する2つのウェハスケールレンズのうち少なくとも一方は、他方との対向面に、その対向面の両端を結ぶ溝が、レンズ光学部を避けて形成されており、
上記溝が形成された部分を除いて、上記互いに隣接する2つのウェハスケールレンズの各対向面が、互いに接しており、
上記溝に、接着剤が充填されており、
上記溝は、上記互いに隣接する2つのウェハスケールレンズのいずれの対向面にも形成されており、
上記互いに隣接する2つのウェハスケールレンズの各々に形成された溝が、互いに重なっており、
上記互いに隣接する2つのウェハスケールレンズの各対向面は、上記溝およびレンズ光学部が形成された部分を除いて互いに直に接しており、互いの接触部が面接触していることを特徴とする積層型ウェハレンズ。 A wafer scale lens having a plurality of lens optical units is a laminated wafer lens in which a plurality of sheets are superimposed,
At least one of the two wafer scale lenses adjacent to each other has a groove connecting both ends of the opposing surface formed on the opposing surface of the other, avoiding the lens optical part,
Except for the portion where the groove is formed, the opposing surfaces of the two wafer scale lenses adjacent to each other are in contact with each other,
The groove is filled with an adhesive ,
The groove is formed on any facing surface of the two wafer scale lenses adjacent to each other.
The grooves formed in each of the two wafer scale lenses adjacent to each other overlap each other,
The opposing surfaces of the two wafer scale lenses adjacent to each other are in direct contact with each other except for the portion where the groove and the lens optical part are formed, and the contact parts are in surface contact with each other. Laminated wafer lens.
複数のウェハスケールレンズを重ね合わせる積層工程と、
積層された複数のウェハスケールレンズの位置を調整する位置調整工程と、
上記溝に接着剤を充填し、位置調整されたウェハスケールレンズを接着する接着工程とを含み、
上記積層工程では、
互いに隣接する2つのウェハスケールレンズのいずれの対向面にも形成された溝を互いに重ねると共に、
上記互いに隣接する2つのウェハスケールレンズの各対向面が、上記溝およびレンズ光学部が形成された部分を除いて互いに直に接しており、互いの接触部が面接触するようにウェハスケールレンズを重ね合わせることを特徴とする積層型ウェハレンズの製造方法。 It is a manufacturing method of a lamination type wafer lens given in any 1 paragraph of Claims 1-4 ,
A laminating process for superimposing a plurality of wafer scale lenses;
A position adjusting step for adjusting the position of the plurality of laminated wafer scale lenses;
Filled with an adhesive to the grooves, seen including a bonding step of bonding the wafer scale lens adjusted position,
In the above lamination process,
Overlapping grooves formed on any facing surface of two wafer scale lenses adjacent to each other,
The opposing surfaces of the two wafer scale lenses adjacent to each other are in direct contact with each other except for the portion where the groove and the lens optical part are formed, and the wafer scale lens is mounted so that the contact parts are in surface contact with each other. A method for manufacturing a laminated wafer lens, characterized by superposing them.
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