JPS59110161A - 微小部品の取付け方法 - Google Patents

微小部品の取付け方法

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JPS59110161A
JPS59110161A JP57219205A JP21920582A JPS59110161A JP S59110161 A JPS59110161 A JP S59110161A JP 57219205 A JP57219205 A JP 57219205A JP 21920582 A JP21920582 A JP 21920582A JP S59110161 A JPS59110161 A JP S59110161A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor
cylindrical lens
semiconductor element
micro component
polymer resin
Prior art date
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Pending
Application number
JP57219205A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuo Nakada
康雄 中田
Katsuhiko Akiyama
秋山 克彦
Yuji Kajiyama
梶山 雄次
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPS59110161A publication Critical patent/JPS59110161A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor

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  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体素子上に微小部品を取付ける方法に関
し、例えば撮像装置におけるフォーカス検出用のライン
イメージセンサを構成スるCCD(Charge Co
upled Device )上に円筒レンズやフライ
アイレンズを高精度に位決め固定する場合等に適用され
る微小部品の取付は方法に関する。
〔背景技術とその問題点〕
最近では、半導体技術の進歩によりエレクトロニクス産
業が飛躍的に進歩し、産業の高度化に犬いに寄与してい
る。そして特に、各種集積回路(IC)や大規模集積回
路(LSI)等の半導体素子を形成した所謂半導体チッ
プは、コンピュータに用いられるばかりでなく、身近な
例ではテレビ、ラジオ1、時計、オーディオ装置からカ
メラ、自動車等にも利用され、ロジック(論理回路)と
して、メモリ(記憶素子)として、イメージヤ(撮像素
子)として、増幅用として、さらにはマイクロコンピュ
ータとしてシステム機能を持たせて総合的に機器を制御
するため等に広く用いられている。
ところで、これら半導体チップの利用範囲の多様化に伴
って、上記半導体チップに形成される半導体素子の機能
を拡大するために、例えば工、チングや不純物拡散、イ
オン注入、蒸着等の通常の半導体素子製造工程で形成す
ることのできない微小部品を上記半導体素子の表面に設
ける必要が生じている。
例えば、各種カメラ等の撮像装置に設けられるオートフ
ォーカスシステムにおけるフォーカス検出用のラインイ
メージセンサ等はその代表的なものである。このライン
イメージセンサ1o1は、第1図及び第2図に示すよう
に半導体基板102に一列に形成される複数のCCD1
03がら構成され、これら各CCD103に特定方向か
らの光線だけを照射するために断面略半円形の所謂円筒
レンズ104や球面状の所謂フライアイレンズ等が上記
ラインイメージセンサ101の表面に接着剤105によ
り接着固定されている。そして、図示しない撮影レンズ
から入射される被写体からの光線が上記円筒レンズ10
4によって画角に応じて上記各CCD103に照射され
るとともに、被写体の同一点からの光線のうち撮影レン
ズの上半分を通過したものと下半分を通過したものを別
々のCCD103で受光し、これら各光線の映像照明度
分布のズレをデジタル回路で検出し、ファインダ内に表
示したり、サーボモータにょシこのズレを解消するよう
にヘリコイドギアを回転して撮影レンズを移動したシす
るようになされている。
ところで、上述のラインイメージセンサ101の表面に
上記円筒レンズ104を取付ける場合にはこの円筒レン
ズ104により所定方向からの光線が対応するCCD1
03に正確に焦点を結ぶように高精度に位置決めを図る
必要があり、従来は上記ラインイメージセンサ101に
対応して個々に分割される各半導体チップ110を治具
を用いて精密に位置決めし、別体として形成される円筒
レンズ104を位置ズレを生ずることのないように何ら
かの機械を用いて接着剤105によシ貼シ合わせるとい
う方法が行なわれている。
しかしながら、このように治具を用いて半導体チップ1
10の位置決めをなし、上記円筒レンズ104のような
微小な部品を取付ける方法にあっては、これら円筒レン
ズ104を高精度、例えば数μm程度の精度で正確に配
置して固定することは非常に困難であシ、上記円筒レン
ズ104の取付は位置に僅かな位置ズレを生じて上記ラ
インイメージセンサ101の特性の劣化を招き、このた
め不良率も増加して製造コストが増大してしまつている
。さらに、上述のような方法にあっては、個々の半導体
チップ110を位置決めして接着作業を行なうために製
造工程が複雑化して取付は作業が頻雑なものとな9、生
産効率が著しく低下している。
〔発明の目的〕
そこで本発明は、従来の方法の有する欠点を解消するた
めに提案されたものであシ、微小な部品を高精度に位置
決めをなして半導体素子の表面に取付けることが可能な
取付は方法を提供することを目的とする。
さらに本発明は、取付は作業の簡略化を図9、生産効率
を大幅に向上することが可能な微小部品の取付は方法を
提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
上述した目的を達成するために、本発明は、半導体ウェ
ハに形成されそれぞれが各集積回路を構成する複数の半
導体素子上に高分子樹脂にて固定ガイドを一括形成し、
上記半導体素子上に微小部品を上記固定ガイドにて位置
決めして接着固定することを特徴とするものである。
〔実施例〕
以下、本発明をオートフォーカスシステムのセンサ部分
に用いられるラインイメージセンサの如き半導体素子上
に円筒レンズを取付ける場合に適用した一実施例につい
て、図面に従って詳細に説明する。
ケイ素(シリコン)の単結晶より形成される半導体ウェ
ハ1の表面には、エツチングや不純物拡散、イオン注入
、気相酸化膜被着及び電極用金属蒸着等の工程を経て第
3図のように複数の半導体素子2、この実施例において
は多数のCCDからなるラインイメージセンサが形成さ
れている。そして、この半導体ウェハ1は上記半導体素
子2に対応して後述する分離工程で各半導体チップに分
割される領域1a、la・・に区画されている。
この半導体ウェハ1は、図示しない治具にょシ位置決め
固定されて第4図に示す円筒レンズの取付は工程に移行
される。そして先ず、上記半導体ウェハ1に形成される
各半導体素子2に対応する位置に、第4図(A)に示す
ように上記半導体素子2を保獲するだめの保護層3が塗
布され、硬化されている。さらに、この半導体ウェハ1
の上面には、第4図CB)に示すように全面に亘って高
分子樹脂層4が塗布され竿≠る。この高分子樹脂層4に
は、例えば紫外線の照射によシ硬化するAPR樹脂(旭
化成社製)等の所謂光重合高分子樹脂材料が用いられて
いる。なお、この高分子樹脂材料はフォトリゾグラフィ
が適用できるものであれば何を用いてもよく、例えば、
レジストを併用することによって上記フォトリゾグラフ
ィを行なうことが可能なものであってもよい。
このように高分子樹脂層4を設けた半導体つ工・・1の
上面には、第4図(C)に示すようにあらかじめ作成さ
れたフォトマスク5が重ね合わされ、このフォトマスク
5の上方に位置する図示しない光源からの紫外線等の光
線が上記フォトマスク5に形成されるパターンに応じて
上記高分子樹脂層4に照射されるようになされている。
すなわち、上記フォトマスク5には所定位置に透孔5a
が開設され、との透孔5aを通過して照射される光によ
って上記高分子樹脂層4の対応する部分4aを露光し、
硬化するようになされている。そして、上記フォトマス
ク5によシ遮光される未硬化部分の高分子樹脂層4を例
えば有機溶剤等の現像液により除去し、第4図(D)に
示すような固定ガイド6を一括して形成するようになさ
れている。この固定ガイド6は、第5図に示すように半
導体素子2の長手方向の両側に沿って突条となるように
形成され、一対の固定ガイド6.6間に半導体素子2を
構成するCCDが一列に臨むようになされている。
このように形成される一対の固定ガイド6.6間の溝部
7には、第4図(E)に示すように上記半導体素子2を
構成するCCDと対応して微小部品である断面円形の円
筒レンズ8がこれら固定ガイド6.6によって正確に位
置決めをされて所謂光学接着剤9により接着固定されて
いる。この光学接着剤9は、光に対する透過率や屈折率
等が上記円筒レンズ8と同等のものが用いられ、この光
学接着剤9と円筒レンズ8が一体となって光学レンズの
役割を果すようになっている。そして、上記円筒レンズ
8には、製造が容易なガラスファイバーロッドやプラス
チックファイバーロッド等が用いられ、製造コストを低
減することが可能となっている。
このように半導体素子2上に円筒レンズ8を取付けた半
導体ウェハ1は、例えばダイヤモンドカ7夕やレーザ光
線を用いて第6図に示すような半導体チップ10に切断
され、さらにダイボンディングやモールディングを施さ
れて各種撮像装置のオートフォーカスシステムに組込ま
れている。
このように上記実施例においては、微小部品である円筒
レンズ8の半導体素子2上への取付けを固定ガイド6に
より位置決めをなして行なうために、取付は位置が正確
、かつ確実なものと々シ、また、取付は作業も非常に簡
単なものとなる。
さらに上記実施例においては、複数の半導体素子2が半
導体ウェハ1に形成された状態で固定ガイド6を一括し
て形成しているために作業の能率を非常に向上すること
ができるとともに、上記固定ガイド6の位置決めも、半
導体ウニ・・1とフォトマスク5の位置合わせの如き通
常の半導体素子製造時に用いられる位置合わせと同様の
操作により行なうことができ、非常に容易なものとなっ
ている。
ところで、本発明は上述の実施例に限定されるものでは
なく、例えば第7図に示すように円筒レンズ80両側に
設けられる固定ガイド6の上面にアルミニウム蒸着膜等
の遮光膜11を設けて、この遮光膜11により不要有害
光が半導体素子2に照射されることを防止し、採光効率
を改善して感度の向上を図るようにすることも可能であ
る。また、この場合、上記固定ガイド6を形成する高分
子樹脂材料に染料等の遮光材料を添加して、この固定ガ
イド6自体が上記遮光膜11の役割を果す↓うになして
も同様の効果を得ることができる。
さらにまた、上記固定ガイド6を第8図に示すように円
筒レンズ80両端部のみに設けても高精度に位置決めを
図ることが可能となっている。
なお、これら各実施例を示す第7図及び第8図において
は、上述の実施例と同一の部材には同一の符号を付して
、その詳細な説明は省略する。
ところで、上記円筒レンズ8は、例えば上記固定ガイド
部6を形成した半導体ウェハ1を各半導体チップ10に
分割しこれら各半導体チップ10を例えば合成樹脂によ
り形成されるパッケージに収納した後に取付けても同様
の効果を得ることができる。
さらに本発明は、これらラインイメージセンサへの円筒
レンズ8の取付けばかりでなく、各種半導体素子へ光学
部品やスリット、ピンホール、カバー、遮光マスク等の
微小部品を取付ける場合に適用することが可能なもので
ちる。
〔発明の効果〕
上述した実施例の説明からも明らかなように、本発明に
おいては、微小部品を高精度に位置決めをなして半導体
素子の表面に取付けることが可能となるとともに、取付
は作業の簡略化を図り、生産効率を著しく向上すること
が可能となっている。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の方法により微小部品を取付けた半導体チ
ップを示す平面図、第2図は第1図X −X線における
縦断面図である。 第3図は本発明の一実施例に用いられる半導体ウェハの
平面図、第4図(A)〜(E)は本発明による微小部品
取付は方法の各工程を示す要部縦断面図であり、第4図
(A)は半導体ウエノ・への保護膜形成工程、第4図(
B)は高分子樹脂層形成工程、第4図(C)はフォトマ
スクを用いた露光工程、第4図(D)は未硬化高分子樹
脂層の除去工程、第4図(E)は微小部品の取付は工程
を示すものである。第5図は未硬化樹脂除去工程によシ
形成される固定ガイドを示す平面図、第6図は半導体素
子表面に微小部品を取付けてなる半導体チップの外観斜
視図、第7図は本発明の他の実施例を示す外観斜視図、
第8図は本発明のさらに他の実施例を示す外観斜視図で
ある。 1 半導体ウエノ・ 2 半導体素子 4・・高分子樹脂層 6 固定ガイド 8 円筒レンズ(微小部品) 特 許 出 願 人  ソニー株式会社代理人  弁理
士   小 池   見回          1) 
利  榮  −第1図 1o2 1o1 第3図 第5図 第6図 第7図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体ウェハに形成され、それぞれが各集積回路を構成
    する複数の半導体素子上に高分子樹脂にて固定ガイドを
    一括形成し、上記半導体素子上に微小部品を上記固定ガ
    イドにて位置決めして接着固定することを特徴とする微
    小部品の取付は力先
JP57219205A 1982-12-16 1982-12-16 微小部品の取付け方法 Pending JPS59110161A (ja)

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JPS59110161A true JPS59110161A (ja) 1984-06-26

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001024177A (ja) * 1999-07-07 2001-01-26 Citizen Electronics Co Ltd 密着イメージスキャナ用読み取りレンズ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001024177A (ja) * 1999-07-07 2001-01-26 Citizen Electronics Co Ltd 密着イメージスキャナ用読み取りレンズ
JP4585056B2 (ja) * 1999-07-07 2010-11-24 シチズン電子株式会社 密着イメージスキャナ

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