JP6640341B2 - 内視鏡用光学ユニットの製造方法、内視鏡用光学ユニット、および内視鏡 - Google Patents
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Description
図1に示すように、本実施形態の内視鏡用光学ユニット1(以下、「光学ユニット1」ともいう。)は内視鏡9の挿入部3の先端部3Aに配設される。
図2〜図4に示す様に、内視鏡用光学ユニット1は、撮像素子50を含む複数の光学素子10〜55が積層された積層体である。複数の光学素子10〜55は、図示しないが、それぞれの間に配設した樹脂接着剤、例えば紫外線硬化型樹脂により接着されている。
次に図5に示すフローチャートに沿って、実施形態の光学ユニットの製造方法を説明する。光学ユニット1は、それぞれに複数の光学素子がマトリックス状に配置されている複数の素子ウエハを積層し接着した接合ウエハ60W(図8参照)を切断し個片化することで製造されるウエハレベル光学ユニットである。
図6に示す様に、複数の光学素子10〜51をそれぞれが含む複数の光学素子ウエハ10W〜59Wが作製される。
図7に示す様に、複数の素子ウエハ10W〜59Wが積層され接着されて、接合ウエハ60Wが作製される。複数の素子ウエハ10W〜59Wは図示しない樹脂接着剤、例えば紫外線硬化型樹脂により接着される。接合ウエハ60Wの最上部には、複数の撮像素子50を含む撮像素子ウエハ50Wが積層されている。
図8および図9に示す様に、接合ウエハ60Wの第1の素子ウエハ10Wの第1の主面10SAが、例えばダイシングテープに固定される。そして、個片化のための切断線CLに沿って、接合ウエハ60Wに溝T90が形成される。すなわち、接合ウエハ60Wの、撮像素子ウエハ50Wの裏面50SBに開口のある溝T90が形成される。
図10に示す様に、接合ウエハ60Wの溝T90の内部に補強部材70Wが充填される。例えば、エポキシ樹脂が、溝T90にインクジェット法により充填される。また、カーボン粒子が分散された遮光材料であるエポキシ樹脂を溝T90の内部に充填することもできる。補強部材70Wとして、めっき膜を用いる場合には、溝T90にSiO2等の絶縁層および下地導電膜を配設後に、ビアフィルめっき法により、銅等が配設される。この場合には、撮像素子ウエハ50Wの裏面50SBは予め保護レジスト等で覆われる。補強部材70Wを銅めっき膜により構成する場合には、撮像素子ウエハ50Wの裏面50SBの電極52の配設を補強部材70Wの配設と同時に行ってもよい。
図11に示す様に、接合ウエハ60Wが、切断線CLに沿って、切断され、複数の光学ユニット1に個片化される。切りしろ(cutting margin:切断によって失われてしまう部分)の幅はW91である。すなわち接合ウエハ60Wは、幅がW91の第2のダイシングブレード91により切断される。切りしろの幅W91は、溝の幅W90よりも小さい。このため、接合ウエハ60Wの切断面、すなわち、光学ユニット1の側面は、第1の素子ウエハ10Wの一部の切断面および補強部材70の切断面からなる。切断はレーザーダイシングまたはプラズマダイシングを用いてもよい。
次に第1実施形態の変形例の光学ユニット1A〜1Cについて説明する。光学ユニット1A〜1Cは、光学ユニット1と類似し同じ効果を有しているので、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
図12に示す様に本変形例の光学ユニット1Aでは、接合ウエハ60WAでは、補強部材70WAは、溝T90の壁面(内面)にコーティングされており溝T90の内部を完全には充填していない。
図13に示す様に、光学ユニット1Bは、側面の切り欠きが2段階の深さを有する。光学ユニット1Bは、接合ウエハに第1の溝を形成した後に、幅が第1の溝よりも狭く、深さが第1の溝よりも深い第2の溝を形成し、個片化することで製造される。もちろん、接合ウエハに第2の溝を形成した後に、幅が第2の溝よりも広く、深さが第2の溝よりも浅い第1の溝を形成してもよい。
図14の底面図(撮像素子50の裏面50SB)に示す様に、光学ユニット1Cでは、対向する2つの側面にだけ補強部材70Cが配設されている。
第2実施形態の内視鏡用光学ユニット1Dは、光学ユニット1〜1Cと類似し同じ効果を有しているので、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
第3実施形態の内視鏡用光学ユニット1Eは、光学ユニット1〜1Dと類似し同じ効果を有しているので、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
9・・・内視鏡
10、20、30、40、50、55・・・光学素子
10W、20W、30W、40W、50W、55W・・・素子ウエハ
11、31・・・樹脂レンズ
60W・・・接合ウエハ
70・・・補強部材
90、91・・・ダイシングブレード
Claims (13)
- 入光面である第1の主面と前記第1の主面の反対側の第2の主面とを有している平行平板ガラスを基体とする第1の光学素子を含む、前記入光面から入射した光を結像するように構成されている複数の光学素子をそれぞれが含む複数の光学素子ウエハを積層し接合ウエハを作製する工程と、
個片化のための切断線に沿って、前記第1の光学素子を含み、平行平板ガラスウエハを基体とする、最下部の光学素子ウエハ内に底面を有するように、前記接合ウエハに、溝を形成する溝形成工程と、
前記接合ウエハを前記切断線に沿って前記溝の幅よりも狭い切りしろで、切断し個片化する切断工程と、を具備し、
さらに、前記溝に、補強部材を配設する工程を具備することを特徴とする内視鏡用光学ユニットの製造方法。 - 前記補強部材を配設する工程が、前記切断工程の前に行われる、前記接合ウエハの前記溝に前記補強部材を配設する工程であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用光学ユニットの製造方法。
- 前記補強部材が、遮光材料からなることを特徴とする請求項2に記載の内視鏡用光学ユニットの製造方法。
- 前記補強部材が、前記溝に充填された樹脂材料からなることを特徴とする請求項3に記載の内視鏡用光学ユニットの製造方法。
- 前記補強部材が、前記溝の内面にコーティングされた無機材料膜またはめっき膜であることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の内視鏡用光学ユニットの製造方法。
- 前記接合ウエハの最上部に、複数の撮像素子を含む撮像素子ウエハが積層されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の内視鏡用光学ユニットの製造方法。
- 入光面である第1の主面と前記第1の主面の反対側の第2の主面とを有している平行平板ガラスを基体とする第1の光学素子を含む、前記入光面から入射した光を結像するように構成されている複数の光学素子が積層されており、
側面の切り欠きにより、前記第1の主面が、他の複数の光学素子のいずれの主面よりも大きくなっており、前記切り欠きは、前記第1の光学素子の側面の途中まで形成されており、
前記切り欠きの内部に補強部材が収容されており、
前記第1の主面が前記第2の主面よりも大きいことを特徴とする内視鏡用光学ユニット。 - 前記補強部材が、遮光材料からなることを特徴とする請求項7に記載の内視鏡用光学ユニット。
- 前記補強部材が、樹脂材料からなることを特徴とする請求項7または請求項8に記載の内視鏡用光学ユニット。
- 前記補強部材が、無機材料膜またはめっき膜からなることを特徴とする請求項7または請求項8に記載の内視鏡用光学ユニット。
- 前記複数の光学素子が結像した光を受光する受光部が受光面に形成された撮像素子が、更に積層されていることを特徴とする請求項7から請求項10のいずれか1項に記載の内視鏡用光学ユニット。
- 前記撮像素子の前記受光面の大きさが前記第1の光学素子の前記第2の主面の大きさ未満であることを特徴とする請求項11に記載の内視鏡用光学ユニット。
- 請求項7から請求項12のいずれか1項に記載の内視鏡用光学ユニットを、挿入部の先端部に具備することを特徴とする内視鏡。
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