JP6354297B2 - カバーガラス、および、その製造方法 - Google Patents
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Description
[A]撮像装置1の全体構成
図1は、第1実施形態に係るカバーガラスを有する撮像装置の断面図である。図1では、受光面S11に沿った面(xy面)に対して垂直な面(xz面)について示している。
固体撮像素子10は、たとえば、CCDイメージセンサ、CMOSイメージセンサである。
パッケージ20は、図1に示すように、内部空間SP20を含み、その内部空間SP20に固体撮像素子10を収容している。
カバーガラス30は、図1に示すように、板状であって、パッケージ20に設置されている。カバーガラス30は、パッケージ20に収容された固体撮像素子10の受光面S11に入射する光が、中央部を透過する。そして、カバーガラス30は、中央部の周囲に位置する周縁部において、パッケージ20に接着されており、パッケージ20の内部空間SP20を密封している。
接着層40は、図1に示すように、パッケージ20とカバーガラス30との間に介在しており、パッケージ20とカバーガラス30とを接着している。
図4は、第1実施形態に係るカバーガラスの製造方法を示すフロー図である。
以上のように、本実施形態において、カバーガラス30は、固体撮像素子10を収容するパッケージ20に接着層40を介して接着される接着面S31bと、そのパッケージ20に収容された固体撮像素子10の受光面S11に入射する光(被写体像)が透過する光学有効面S31aとを有し、接着面S31bが光学有効面S31aよりも粗い。このため、本実施形態では、カバーガラス30の接着面S31bは、接着層40を形成するときに用いる接着剤が接触する接触面積が大きい。その結果、本実施形態では、カバーガラス30とパッケージ20との接着強度を大きくすることができる。
[D−1]変形例1−1
上記の実施形態では、パッケージ20に固体撮像素子10とカバーガラス30とが設置される場合(図1参照)について説明したが、これに限らない。
上記の実施形態では、研磨処理の実施(ST2)によって光学有効面S31aを形成した後に、粗化処理の実施(ST3)によって接着面S31bを形成する場合(図4参照)について説明したが、これに限らない。
上記の実施形態では、大盤のガラス板において接着面S31bについて粗化処理を行った後に、そのガラス板を切断することで、カバーガラス30を完成させる場合について説明したが、これに限らない。
[A]撮像装置の全体構成
図5は、第2実施形態に係るカバーガラスを有する撮像装置の断面図である。図5では、図1と同様に、受光面S11に沿った面(xy面)に対して垂直な面(xz面)について示している。
本実施形態において、カバーガラス30bを製造するときには、上記の実施形態の場合と同様に、粗化処理(ST3,図4参照)によって、光学有効面S31aよりも接着面S31bを粗くする。
以上のように、本実施形態のカバーガラス30bは、上記の実施形態の場合と同様に、接着面S31bが光学有効面S31aよりも粗い。このため、本実施形態では、上記の実施形態の場合と同様に、高温高湿の環境下に撮像装置1bが長時間曝された場合であっても、パッケージ20からカバーガラス30bが剥離することを防止することができる。
[A]撮像装置の全体構成
図6は、第3実施形態に係るカバーガラスを有する撮像装置の断面図である。図6では、図1と同様に、受光面S11に沿った面(xy面)に対して垂直な面(xz面)について示している。
本実施形態において、カバーガラス30cを製造するときには、上記の実施形態の場合と同様に、粗化処理(ST3,図4参照)によって、光学有効面S31aよりも接着面S31bを粗くする。
以上のように、本実施形態のカバーガラス30cは、上記の実施形態の場合と同様に、接着面S31bが光学有効面S31aよりも粗い。このため、本実施形態では、上記の実施形態の場合と同様に、高温高湿の環境下に撮像装置1cが長時間曝された場合であっても、パッケージ20からカバーガラス30cが剥離することを防止することができる。
[A]撮像装置の全体構成
図7は、第4実施形態に係るカバーガラスを有する撮像装置の断面図である。図7では、図1と同様に、受光面S11に沿った面(xy面)に対して垂直な面(xz面)について示している。
本実施形態では、上記の実施形態の場合と同様に、粗化処理(ST3,図4参照)によって、光学有効面S31aよりも接着面S31bを粗くする。
以上のように、本実施形態のカバーガラス30は、上記の実施形態の場合と同様に、接着面S31bが光学有効面S31aよりも粗い。このため、本実施形態では、カバーガラス30は接着層40を形成するときに用いる接着剤が接触する面積が大きい。また、本実施形態のカバーガラス30は、その接着面S31bに密着強化層31が被覆されている。そして、その密着強化層31を介して接着層40が接着面S31bに設けられる。
[D−1]変形例4−1
上記の実施形態では、密着強化層31を接着面S31bの全体に形成する場合について説明したが(図9参照)、これに限らない。
上記の実施形態では、密着強化層31が単層である場合について説明したが(図9参照)、これに限らない。
上記の実施形態では、密着強化層31がカバーガラス30において接着面S31bを被覆するように形成され、接着面S31bと同じ面に位置する光学有効面S31aには密着強化層31が形成されていない場合について説明したが(図9参照)、これに限らない。
[例1]
例1においてカバーガラスを作製する際には、まず、フツリン酸ガラスのガラス板(商品面:NF−50,AGCテクノグラス社製,厚み0.3mm)を準備した。
例2においてカバーガラス30を作製する際には、まず、例1と同様な組成で形成されたガラス板について、粗化処理を行うことによって接着面を形成した。具体的には、例1の場合と同様に1次ラップ加工(#500〜#600)を行った後に、2次ラップ加工(#1500)を更に行うことによって、粗化処理を行った。
例3においてカバーガラス30を作製する際には、まず、例1と同様な組成で形成されたガラス板について接着面を形成した。具体的には、例1の場合と同様に1次ラップ加工(#500〜#600)を行った後に、例2の場合と同様に2次ラップ加工(#1500)を更に行った。そして、更に、ポリッシュ加工を行って、接着面を形成した。
上記のように、各例において作製したカバーガラス30について、接着強度(シェア強度)の測定を行った。
・温度:85℃
・相対湿度:85%
・試験時間:250時間
上記した実施形態等は、例として示したものであり、発明の要旨を逸脱しない範囲において、省略、置き換え、変更などを適宜行うことができる。
Claims (10)
- 固体撮像素子を収容するパッケージに設置されるカバーガラスであって、
前記固体撮像素子の受光面に入射する光が透過する光学有効面と、
接着層を介して前記パッケージに接着される接着面と、
前記接着面を直接的に被覆する密着強化層と
を有し、
前記カバーガラスは、非架橋状態のリン(P)元素をガラス成分として含有し、
前記接着面は、前記光学有効面よりも粗く、
前記密着強化層を介して前記接着層が前記接着面に設けられるものであり、
前記密着強化層は、シリコン元素を含むことを特徴とする、
カバーガラス。 - 前記光学有効面は、表面粗さRaが下記式(A)を満たし、
前記接着面は、表面粗さRaが下記式(B)を満たす、
請求項1に記載のカバーガラス。
0.1nm≦Ra≦10nm ・・・(A)
0.1μm≦Ra≦3μm ・・・(B) - 前記接着面が位置する部分は、前記光学有効面が位置する部分よりも薄い、
請求項1または2に記載のカバーガラス。 - 前記接着面が位置する部分が、前記光学有効面が位置する部分から離れるに伴って薄くなるように、前記接着面が前記光学有効面に対して傾斜している、
請求項1または2に記載のカバーガラス。 - 近赤外線をカットするように構成されている、
請求項1から4のいずれかに記載のカバーガラス。 - 組成中にフッ素元素を含む、
請求項1から5のいずれかに記載のカバーガラス。 - 固体撮像素子を収容するパッケージに接着層を介して接着される接着面と、前記固体撮像素子の受光面に入射する光が透過する光学有効面とを有するカバーガラスの製造方法であって、
前記光学有効面よりも前記接着面の方が粗くなるように粗化処理を行う粗化工程と、
前記粗化工程において前記粗化処理が行われた接着面を直接的に被覆するように、密着強化層を形成する密着強化層形成工程とを
を有し、
前記カバーガラスは、非架橋状態のリン(P)元素をガラス成分として含有し、
前記密着強化層は、シリコン元素を含むことを特徴とする、
カバーガラスの製造方法。 - 前記光学有効面を形成する部分を研磨することによって、前記光学有効面を形成する研磨工程
を更に有する、
請求項7に記載のカバーガラスの製造方法。 - 前記粗化工程では、前記カバーガラスにおいて前記接着面が位置する部分が、前記光学有効面が位置する部分よりも薄くなるように、前記粗化処理を行う、
請求項7または8に記載のカバーガラスの製造方法。 - 前記粗化工程では、前記カバーガラスにおいて前記接着面が位置する部分が、前記光学有効面が位置する部分から離れるに伴って薄くなるように、前記接着面を前記光学有効面に対して傾斜させる、
請求項7または8に記載のカバーガラスの製造方法。
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