KR100741344B1 - 광학 장치 모듈, 및 광학 장치 모듈의 제조 방법 - Google Patents

광학 장치 모듈, 및 광학 장치 모듈의 제조 방법 Download PDF

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노부히토 히로스미
타카시 야스도메
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샤프 가부시키가이샤
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Abstract

렌즈를 갖는 광로 획정기(optical path delimiter)가 고체 촬상 소자의 표면에 접착된 투광성 덮개에 접촉되어 배치되며, 또한 접착되지 않고 고정된다. 또한, 투광성 덮개가 접착된 고체 촬상 소자, 접착되지 않고 투광성 덮개에 접촉되어 배치된 광로 획정기, 신호 처리 장치로서 기능하는 DSP, 회로 부품, 및 배선 기판이 합성수지로 밀봉됨으로써 고정된다. 고체 촬상 소자가 배치되는 기판에 구부러짐, 휘어짐 등으로 인한 변형이 생길 경우라도 고체 촬상 소자에 대한 렌즈의 위치 결정 정밀도가 악화되지 않는다. 또한, 외부의 충격에 의해 고체 촬상 소자 또는 신호 처리 장치가 손상되지 않는다.
광학 장치 모듈, 광학 장치 모듈의 제조 방법

Description

광학 장치 모듈, 및 광학 장치 모듈의 제조 방법{OPTICAL DEVICE MODULE, AND METHOD OF FABRICATING THE OPTICAL DEVICE MODULE}
도 1은 본 발명에 의한 광학 장치 모듈의 구조를 도시하는 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 고체 촬상 소자의 평면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 광학 장치 모듈의 외관을 도시하는 측면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 광학 장치 모듈의 외관을 도시하는 평면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 광학 장치 모듈의 광로 획정기의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 6a 내지 6c는 본 발명에 의한 광학 장치 모듈의 제조 공정을 도시하는 개략도이다.
본 발명은 디지털 카메라, 카메라폰 등에 포함되고 피사체의 촬영을 행하기 위한 고체 촬상 소자를 구비한 광학 장치 모듈, 및 그 광학 장치 모듈의 제조 방법에 관한 것이다.
디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라 및 카메라폰 등에 구비되는 고체 촬상 소자는 촬영되는 피사체의 인식을 행하는 것이다. 상기 고체 촬상 소자는 렌즈, 적외선 차광 부재, 및 촬상 소자에 의해 인식된 화상으로부터 변환된 전기 신호를 처리하는 신호 처리 장치 등과 일체로 모듈화되어, 광학 장치 모듈로서 제공된다. 최근, 광학 장치 모듈을 포함하는 디지털 카메라, 카메라폰 등은 소형화되어 가고, 광학 장치 모듈도 또한 소형화되고 있다.
광학 장치 모듈에서는 고체 촬상 소자의 촬상면의 광학 중심과 렌즈의 광학 중심이 일치해야 하며, 또한 촬상면에 의해 형성된 평면과 렌즈의 광축이 직교하지 않으면 안된다. 고체 촬상 소자 중심에 대한 렌즈 광축의 위치 결정의 정밀도가 낮을 경우, 포커스(focus)를 맞출 수 없거나 또는 고체 촬상 소자에 의해 인식된 화상이 어둡다는 등의 문제가 생긴다. 이 때문에, 포커스를 조정하기 위한 조정 기구를 구비하여 광학 장치 모듈을 조립한 후에 포커스 조정을 행한다. 그러나, 조정 기구를 구비하는 것은 광학 장치 모듈의 소형화를 방해한다.
일본 특허공개 2000-125212호 공보는 고체 촬상 소자가 형성된 반도체칩을 세라믹 기판상에 접착하고, 적외선 차광 부재를 유지하는 프레임 부재를 상기 반도체칩을 덮도록 상기 세라믹 기판상에 접착하며, 상기 프레임 부재를 덮도록 렌즈를 유지하는 렌즈 프레임 부재를 세라믹 기판상에 접착한 촬상 모듈을 제안하고 있다. 반도체칩, 프레임 부재 및 렌즈 프레임 부재를 세라믹 기판의 동일 평면상에 접착함으로써 이들의 위치 결정의 정밀도가 향상된다.
일본 특허공개 2004-40287호 공보는 기판상에 이미지 센서 칩을 접착하고, 렌즈 및 광학적 필터를 유지하는 하우징을 상기 이미지 센서를 덮도록 상기 기판상에 접착하며, 탄성 변형되는 렌즈 리테이너(lens retainer)에 의해 렌즈를 하우징에 가압하는 이미지 센서 모듈을 제안하고 있다. 렌즈를 렌즈 리테이너에 의해 하우징에 고정함으로써, 렌즈와 이미지 센서 사이의 거리를 정확하게 규정할 수 있다.
일본 특허공개 2004-301938호 공보는 배선 기판에 고체 촬상 소자로부터 출력되는 신호를 처리하는 신호 처리 장치를 접착하고, 상기 신호 처리 장치상에 상기 고체 촬상 소자를 접착하며, 상기 고체 촬상 소자의 표면에 투광성 덮개를 접착하고 또한 렌즈를 유지하는 렌즈 홀더(lens holder)를 상기 투광성 덮개에 접착하는 광학 장치 모듈을 제안하고 있다. 고체 촬상 소자의 표면에 접착된 투광성 덮개부에 렌즈 홀더가 접착되기 때문에 고체 촬상 소자에 대한 렌즈의 위치 결정 정밀도가 향상될 수 있다.
그러나, 일본 특허공개 2000-125212호 공보에 기재된 촬상 모듈에 의하면, 렌즈를 유지한 렌즈 프레임 부재가 세라믹 기판에 접착되고, 세라믹 기판은 제조상의 변수가 크기 때문에, 기준면으로서 기능하는 세라믹 기판의 평면에 구부러짐 또는 휘어짐 등으로 인해 변형이 생긴 경우에는 고체 촬상 소자에 대한 렌즈의 위치 결정 정밀도가 악화된다. 마찬가지로, 일본 특허공개 2004-40287호 공보에 기재된 이미지 센서 모듈에 의하면, 렌즈를 유지한 하우징을 기판상에 접착하기 때문에, 기판에 변형이 생길 경우에는 렌즈의 위치 결정 정밀도가 악화된다.
일본 특허공개 2004-301938호 공보에 기재된 광학 장치 모듈에 의하면, 고체 촬상 소자 상에 접착된 투광성 덮개에 렌즈 홀더를 접착하고 고체 촬상 소자와 투광성 덮개가 시트 형상의 접착제에 의해 서로 접착되기 때문에, 투광성 덮개가 고체 촬상 소자에 높은 정밀도로 접착될 수 있으며, 고체 촬상 소자에 대한 렌즈의 위치 결정 정밀도가 높다. 그러나, 신호 처리 장치, 고체 촬상 소자 및 투광성 덮개를 기판상에 적층하고, 또한 투광성 덮개부에 렌즈 홀더를 접착하기 때문에, 렌즈 홀더에 가해진 충격에 의해 고체 촬상 소자, 신호 처리 장치 등이 손상될 우려가 있다.
또한, 종래 구조에 의하면 렌즈를 유지하는 렌즈 홀더를 투광성 덮개 또는 기판에 접착제를 사용해서 접착한다. 접착제를 도포할 경우, 접착제의 두께를 균일하게 하는 것이 어렵고, 접착제의 두께의 오차에 의해 렌즈의 위치에 오차가 생길 가능성이 있으며, 또한 과도한 접착제가 광로 상으로 연장되어 화상으로 캡쳐될 가능성이 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는 렌즈를 갖는 광로 획정기를 고체 촬상 소자의 표면에 접착된 투광성 덮개에 접촉시켜 배치하고, 광로 획정기와 고체 촬상 소자의 상대 위치를 확정시킴으로써 고체 촬상 소자에 대한 렌즈의 위치 결정의 정밀도를 향상시킬 수 있는 광학 장치 모듈을 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적으로 하는 바는 광로 획정기와 투광성 덮개의 접촉 부분을 접착시키지 않고 고정함으로써 접착제의 두께의 오차에 의해 렌즈의 위 치에 오차가 생길 우려가 없고, 또한 접착제가 광로 상으로 연장되어 화상으로 캡쳐될 우려가 없는 광학 장치 모듈을 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적으로 하는 바는 투광성 덮개가 접착된 고체 촬상 소자와, 투광성 덮개에 접착시키지 않고 접촉시켜서 배치된 광로 획정기를 수지로 밀봉해서 고정함으로써 간단하게 제조할 수 있고, 또한 충격에 의해 고체 촬상 소자가 손상될 우려가 없는 광학 장치 모듈을 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적으로 하는 바는 배선 기판, 신호 처리 장치 및 회로 부품을 고체 촬상 소자, 투광성 덮개 및 광로 획정기과 함께 수지로 밀봉해서 고정함으로써 더욱 간단하게 제조할 수 있고, 더욱 충격에 강한 광학 장치 모듈을 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적으로 하는 바는 광로 획정기와 투광성 덮개의 위치를 일의적으로 결정하는 위치 결정부를 광로 획정기에 구비함으로써, 제조 공정에서의 광로 획정기와 투광성 덮개의 위치 결정을 간단하게 행할 수 있는 광학 장치 모듈을 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적으로 하는 바는 판 형상의 투광성 덮개의 표면에 광로 획정기를 접촉시켰을 경우, 투광성 덮개의 측면의 2이상의 개소와 맞물리는 클로(claw)를 위치 결정부가 가짐으로써 광로 획정기 및 투광성 덮개의 위치가 일의적으로 정해지기 때문에, 제조 공정에서의 광로 획정기 및 투광성 덮개의 위치 결정을 간단하게 행할 수 있는 광학 장치 모듈을 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적으로 하는 바는 고체 촬상 소자의 표면에 접착된 투광성 덮개에 광로 획정기를 접착시키지 않고 접촉시켜 배치하는 배치 공정을 구비함로써 고체 촬상 소자에 대한 렌즈의 위치 결정을 정밀하게 행할 수 있고, 또한 고체 촬상 소자, 투광성 덮개 및 광로 획정기를 수지로 밀봉하는 밀봉 공정을 구비함으로써 이들을 간단하게 고정할 수 있으며, 충격에 강한 광학 장치 모듈을 제조할 수 있는 광학 장치 모듈의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적으로 하는 바는 밀봉 공정에서 고체 촬상 소자, 투광성 덮개 및 광로 획정기과 함께, 배선 기판 및 신호 처리 장치를 수지에 의해 밀봉함으로써 더욱 제조 공정을 간단하게 할 수 있고, 충격에 의해 신호 처리 장치가 손상될 우려가 없는 광학 장치 모듈을 제조할 수 있는 광학 장치 모듈의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 목적과 특징은 첨부되는 도면과 함께 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백할 것이다.
본 발명에 의한 광학 장치 모듈은 촬상면을 갖는 고체 촬상 소자, 촬상면에 대향해서 배치된 투광성 덮개, 고체 촬상 소자에 투광성 덮개를 접착하는 접착부, 및 촬상면으로의 광로를 획정하는 광로 획정기를 구비하는 광학 장치 모듈에 있어서, 광로 획정기와 고체 촬상 소자의 상대 위치가 광로 획정기를 투광성 덮개에 접촉시킴으로써 확정되고, 광로 획정기와 투광성 덮개의 상대 위치를 고정하기 위해 고정 수단이 설치된다.
또한, 본 발명에 의한 광학 장치 모듈은 광로 획정기와 투광성 덮개의 접촉 부분은 서로 접착되어있지 않다.
또한, 본 발명에 의한 광학 장치 모듈은 고정 수단이 고체 촬상 소자, 투광성 덮개 및 광로 획정기를 수지에 의해 밀봉되어 고정되어 있다.
또한, 본 발명에 의한 광학 장치 모듈은 도체 배선이 형성된 배선 기판과, 배선 기판에 고정되고 도체 배선에 전기적으로 접속되는 신호 처리 장치 및 회로 부품을 더 구비하고, 고정 수단은 고체 촬상 소자, 투광성 덮개 및 광로 획정기와 함께, 배선 기판, 신호 처리 장치 및 회로 부품을 수지에 의해 밀봉해서 고정하고 있다.
또한, 본 발명에 의한 광학 장치 모듈은 광로 획정기가 광로 획정기와 투광성 덮개의 상대 위치를 결정하는 위치 결정부를 갖는다.
또한, 본 발명에 의한 광학 장치 모듈은 투광성 덮개가 판 형상을 이루고, 위치 결정부는 광로 획정기를 투광성 덮개의 일면에 접촉시켰을 경우에 투광성 덮개의 측면의 2개 이상의 개소와 맞물리는 클로를 갖는다.
또한, 본 발명에 의한 광학 장치 모듈의 제조 방법은 촬상면을 갖는 고체 촬상 소자, 촬상면에 대향해서 배치되는 투광성 덮개, 고체 촬상 소자에 투광성 덮개을 접착하는 접착부, 촬상면으로의 광로를 획정하는 광로 획정기를 갖는 광학 장치 모듈의 제조 방법에 있어서, 고체 촬상 소자에 접착된 투광성 덮개에 광로 획정기를 접촉시켜 배치하는 배치 공정과, 고체 촬상 소자, 투광성 덮개 및 광로 획정기를 수지에 의해 밀봉하는 밀봉 공정을 구비한다.
또한, 본 발명에 의한 광학 장치 모듈의 제조 방법은 밀봉 공정에서 도체 배 선이 형성된 배선 기판과, 상기 배선 기판에 고정되고 도체 배선에 전기적으로 접속되는 신호 처리 장치가 또한 수지에 의해 밀봉된다.
이하, 본 발명을 그 실시형태를 도시하는 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 광학 장치 모듈의 구조를 도시하는 개략적인 단면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 고체 촬상 소자의 평면도이다. 또한, 도 3은 본 발명에 의한 광학 장치 모듈의 외관을 도시하는 측면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 광학 장치 모듈의 외관을 도시하는 평면도이다. 또한, 도 5는 본 발명에 의한 광학 장치 모듈의 광로 획정기의 구조를 도시하는 사시도이다.
본 발명에 의한 광학 장치 모듈은 외부로부터의 빛을 수광하는 고체 촬상 소자(1), 고체 촬상 소자(1)를 보호하는 투광성 덮개(5), 신호 처리 장치로서 기능하는 DSP(7), 및 외부로부터의 빛을 고체 촬상 소자(1)로 유도하는 광로 획정기(15)를 포함한다. 이들 구성요소는 배선 기판(6)상에 적층된다.
고체 촬상 소자(1)는 실리콘 등의 반도체 기판에 반도체 프로세스 기술을 적용함으로써 형성된다. 고체 촬상 소자(1)의 상면에는 광전 변환을 행하기 위한 촬상면(2)과, 외부 회로와의 접속을 행하고 전기 신호의 입출력 및 전력 공급 등을 행하기 위한 접속 단자로서 기능하는 복수의 본딩 패드(3)가 형성되어 있다. 고체 촬상 소자(1)의 상면에는 투광성 덮개(5)가 촬상면(2)과 대향하도록 접착부(4)에 의해 접착되어 있다. 접착부(4)는 촬상면(2)의 외주부를 둘러싸는 대략 사각형 형상으로 되어있고, 대략 사각형 형상의 투광성 덮개(5)를 고체 촬상 소자(1)에 접착시켜, 촬상면(2)과 투광성 덮개(5) 사이의 공간이 밀폐된다. 촬상면(2)과 투광성 덮개(5) 사이의 공간을 밀폐함으로써 촬상면(2)으로의 습기의 진입과 먼지의 진입 및 부착 등을 방지할 수 있어, 촬상면(2)에서의 불량의 발생을 막을 수 있다.
투광성 덮개(5)는 사각형 판 형상이고, 유리 등의 투광성 재료로 이루어진다. 고체 촬상 소자(1)는 투광성 덮개(5)를 통과하는 외부로부터의 입사광을 받아 들이고, 촬상면(2)에 배치된 복수의 수광 소자에 의해 수광한다.
접착부(4)는 시트 형상의 접착제를 점착한 것이며, 포토리소그래피 기술로 노광 또는 현상 등의 처리를 행해서 패터닝(patterning)함으로써 형성되는 것이 바람직하다. 포토리소그래피 기술을 사용할 경우에는 접착부(4)의 패터닝을 고정밀도로 행할 수 있다. 시트 형상의 접착제를 사용하여 접착부(4)를 형성하기 때문에 접착부(4)의 두께를 균일하게 할 수 있어, 투광성 덮개(5)를 촬상면(2)에 고정밀도로 접착할 수 있다.
투광성 덮개(5)가 접착된 고체 촬상 소자(1)는 DSP(7)와 함께 도체 배선(10)이 패터닝되어 형성된 배선 기판(6)상에 적층되어 설치되어 있다. 적층 구조는 배선 기판(6)상에 DSP(7) 및 회로부품(19)을 탑재하고, 상기 DSP(7)상에는 사각형 판 형상의 실리콘편으로 이루어지는 스페이서(spacer)(8)를 접착하며, 상기 스페이서(8)상에는 고체 촬상 소자(1)를 접착하는 구조로 되어있다. DSP(7)는 고체 촬상 소자(1)의 동작을 제어하고, 고체 촬상 소자(1)로부터 출력된 신호를 처리하는 반도체칩이다. 또한, 회로부품(19)은 DSP(7)의 전원 노이즈 제거용의 콘덴서, 필터 회로의 저항 및 콘덴서, 및 전압 변환 트랜지스터 등이며, 배선 기판(6)상에 복수로 탑재된다. 고체 촬상 소자(1), DSP(7) 및 회로부품(19)을 같은 모듈내에 수용함 으로써 광학 장치 모듈을 구비한 디지털 카메라, 카메라폰 등을 소형화할 수 있다. DSP(7)의 표면에는 전기 신호의 입출력 등을 행하기 위한 복수의 본딩 패드(도시 생략)가 형성되어 있다. 배선 기판(6)상에 DSP(7)를 접착한 후, DSP(7)의 본딩 패드와 배선 기판(6)의 도체 배선(10)을 본딩 와이어(12)에 의해 전기적으로 서로 접속한다.
또한, 스페이서(8)상에 접착된 고체 촬상 소자(1)의 본딩 패드(3)와, 배선 기판(6)상의 도체 배선(10)은 본딩 와이어(11)에 의해 전기적으로 접속된다. DSP(7)와 고체 촬상 소자(1)가 배선 기판(6)상의 도체 배선(10)을 통해 전기적으로 접속되기 때문에 서로 전기 신호를 송수신하는 것이 가능하다. 본딩 와이어(11)가 DSP(7) 또는 DSP(7)에 접속된 본딩 와이어(12)와 접촉하는 일이 없도록 스페이서(8)에 의해 고체 촬상 소자(1)와 DSP(7) 사이의 거리를 조정된다.
배선 기판(6)상에 DSP(7) 및 스페이서(8)를 개재하여 배치된 고체 촬상 소자(1)의 투광성 덮개(5)상에는 외부로부터의 빛을 고체 촬상 소자(1)의 촬상면(2)으로 유도하기 위해 광로 획정기(15)가 설치된다. 광로 획정기(15)는 렌즈(16) 및 렌즈(16)를 유지하는 렌즈통(17)을 구비하고 있다. 렌즈통(17)은 대략 원통 형상을 이루고, 렌즈통(17)의 축심과 렌즈(16)의 광축이 일치하도록 렌즈통(17)의 내면에 렌즈(16)가 고정되어 있다. 또한, 렌즈통(17)의 일단측 측면의 사방에는 투광성 덮개(5)의 평면 방향에 대해서 렌즈통(17)과 투광성 덮개(5)의 상대 위치를 결정하는 위치 결정 클로(18)가 설치되어 있다. 위치 결정 클로(18)는 축방향으로 렌즈통(17)의 일단측 측부로부터 개구가 형성된 렌즈통(17)의 단부면 외측으로 돌출한 다. 광로 획정기(15)를 투광성 덮개(5)상에 설치했을 경우, 투광성 덮개(5)의 외주에 4개의 위치 결정 클로(18)가 접촉하여 상기 위치 결정 클로(18)가 투광성 덮개(5)를 사이에 끼워서 지지함으로써 투광성 덮개(5)와 광로 획정기(15)의 상대 위치를 고정한다. 대향하는 2개의 위치 결정 클로(18) 사이의 거리가 투광성 덮개(5)의 대응측의 길이와 대략 동일한 길이로 되어있기 때문에 투광성 덮개(5)와 광로 획정기(15)의 상대 위치에 편차가 생길 일이 없다.
배선 기판(6)상에 적층되어 배치된 DSP(7), 고체 촬상 소자(1) 및 광로 획정기(15) 등은 합성수지에 의해 밀봉됨으로써 고정된다. 합성수지에 의해 형성되는 밀봉부(20)는 배선 기판(6)상에 대략 직육면체 형상으로 형성되어 있고, 밀봉부(20)의 상면으로부터는 광로 획정기(15)의 일부가 돌출되도록 형성된다. 또한, 배선 기판(6)의 하면에는 광학 장치 모듈과 이것을 구비한 디지털 카메라, 카메라폰 등의 사이에서 신호를 입출력하기 위한 복수의 반구 형상의 접속 단자(9)가 돌출된 상태로 설치되어 있다. 접속 단자(9)는 배선 기판(6)의 상면에 형성된 도체 배선(10)과 전기적으로 접속되어 있다.
이상의 구성의 광학 장치 모듈에 있어서는, 광로 획정기(15)가 렌즈통(17)의 일단부를 투광성 덮개(5)의 표면에 접촉시켜 배치되기 때문에 고체 촬상 소자(1)의 촬상면(2)과 렌즈(16) 사이의 거리가 접착부(4) 및 투광성 덮개(5)의 두께와 렌즈통(17)의 단부로부터 렌즈(16)까지의 거리의 합계로 일의적으로 결정된다. 또한, 광로 획정기(15)의 위치 결정 클로(18)가 투광성 덮개(5)의 외주에서 사방으로부터 접촉함으로써 상대 위치를 고정하기 때문에, 투광성 덮개(5)의 평면 방향의 광로 획정기(15)의 위치가 일의적으로 결정된다. 투광성 덮개(5)는 고체 촬상 소자(1)의 촬상면(2)에 대하여 높은 정밀도로 위치 결정되어 접착되기 때문에, 광로 획정기(15)는 투광성 덮개(5)를 기준으로 촬상면(2)에 대하여 높은 정밀도로 위치 결정되어 고정될 수 있다. 또한, 광로 획정기(15)는 단지 투광성 덮개(5)에 접촉되는 것 뿐이고 접착제에 의해 접착되지는 않기 때문에, 접착제의 두께의 편차에 의한 영향이 없다.
또한, 배선 기판(6)상의 DSP(7), 고체 촬상 소자(1) 및 광로 획정기(15) 등을 합성수지에 의해 밀봉하기 때문에 광로 획정기(15)를 투광성 덮개(5)에 접착제를 사용하지 않고 고정하는 것이 가능하다. 또한, DSP(7), 고체 촬상 소자(1) 및 광로 획정기(15)가 합성수지에 의해 견고하게 고정되기 때문에, 밀봉부(20) 또는 광로 획정기(15)에 외부로부터 충격이 가해졌을 경우에 고체 촬상 소자(1) 및 DSP(7) 등이 손상되지 않는다.
도 6a ~ 6c는 본 발명에 의한 광학 장치 모듈의 제조 공정을 도시하는 개략도이다. 도 6a는 투광성 덮개(5)에 광로 획정기(15)를 배치하는 배치 공정이다. 배선 기판(6)상에 DSP(7) 및 고체 촬상 소자(1) 등을 적층해서 배치하고, 본딩 와이어(12)에 의해 DSP(7)와 배선 기판(6)의 도체 배선(10)을 접속하며, 본딩 와이어(11)에 의해 고체 촬상 소자(1)와 도체 배선(10)을 접속한다. 그 다음, 광로 획정기(15)를 고체 촬상 소자(1)에 접착된 투광성 덮개(5)상에 배치한다. 이 때, 광로 획정기(15)의 위치 결정 클로(18)에 의해 투광성 덮개(5)와 광로 획정기(15)의 상대 위치는 일의적으로 결정되기 때문에 투광성 덮개(5)상에 광로 획정기(15)를 적재하기만 한다.
도 6b는 배선 기판(6)상에 적층해서 배치된 DSP(7), 고체 촬상 소자(1) 및 광로 획정기(15) 등을 합성수지를 유입시키기 위한 금형(50)으로 넣는 공정이다. 금형(50)은 대략 직육면체 상자형이며, 외측의 대략 중앙에서 덮개부(50a) 및 저부(50b)의 2개 부분으로 나뉘어져 있다. 저부(50b)의 상측 가장자리 부분에는 홈(55)이 형성되고, 덮개부(50a)의 하측 가장자리 부분에는 홈(55)에 맞물리는 돌출부(54)가 형성되어 있다. 돌출부(54)와 홈(55)을 서로 맞물림으로써 상기 금형(50)을 밀폐할 수 있다.
덮개부(50a)의 상부에는 합성수지를 주입하기 위한 주입구(51)가 형성되어 있다. 또한, 덮개부(50a)의 내측의 상면에는 광로 획정기(15)의 상단 부분을 수용하는 오목부(52)가 형성되어 있다. 상기 오목부(52)에 수용된 광로 획정기(15)의 상단은 밀봉부(20)의 상면으로부터 돌출된다.
저부(50b)의 내측 저면은 배선 기판(6)과 대략 동등한 크기로 되어 있다. 저부(50b)의 내측 저면과 배선 기판(6)의 하면이 서로 밀착되도록 배선 기판(6)의 하면에 배치된 접속 단자(9)를 수용하기 위한 복수의 반구 형상의 오목부(53)가 형성되어 있다. 저부(50b)의 내측 저면과 배선 기판(6)의 하면을 서로 밀착시킴으로써 배선 기판(6)의 하면으로 합성수지가 유입되지 않도록 한다.
배선 기판(6)상에 적층되어 배치된 DSP(7), 고체 촬상 소자(1) 및 광로 획정기(15) 등을 금형(50)의 저부(50b)에 배치하고, 덮개부(50a)로 덮는다. 그 다음, 덮개부(50a)의 돌출부(54)와 저부(50b)의 홈(55)을 서로 맞물려 금형(50)을 밀폐하 여, 금형(50)의 내부와 외부가 주입구(51)만을 통해 연통되도록 한다.
도 6c는 금형(50) 내의 DSP(7), 고체 촬상 소자(1) 및 광로 획정기(15) 등을 합성수지에 의해 밀봉하는 밀봉 공정이다. 금형(50)의 주입구(51)에 원통 형상의 주입관(60)을 삽입하고, 주입관(60)에 통해 합성수지를 금형(50)의 내부로 주입한다. 그 후, 합성수지가 경화되어 도 3 및 도 4에 도시한 외관의 광학 장치 모듈이 완성된다.
이상의 공정의 제조 방법에 의해, 광로 획정기(15)를 접착제를 사용하지 않고 투광성 덮개(5)에 고정할 수 있다. 또한, DSP(7), 고체 촬상 소자(1) 및 광로 획정기(15) 등을 합성수지에 의해 견고하게 고정할 수 있기 때문에 외부로부터의 충격에 강한 광학 장치 모듈을 제조할 수 있다. 또한, 배선 기판, DSP(7), 고체 촬상 소자(1) 및 광로 획정기(15) 등을 모두 합성수지에 의해 밀봉하기 때문에 제조 공정이 간단하다.
또한, 본 실시예에 있어서는 광로 획정기(15)가 위치 결정 클로(18)를 구비하는 구성을 나타냈지만 구비하지 않는 구성이라도 좋다. 이 경우, 배치 공정에서 투광성 덮개(5)의 평면 방향의 위치를 조절한다. 또한, 고체 촬상 소자(1), 및 신호 처리 장치인 DSP(7)를 다른 반도체칩으로서 적층하는 구성을 나타냈지만, 1개의 반도체칩으로 구성해도 좋다. 또한, DSP(7) 이외의 반도체칩을 고체 촬상 소자(1)와 적층하는 구성이라도 좋다. 또한, 다수의 반도체칩을 적층하는 구성이라도 좋다. 또한, 합성수지의 봉입을 행하기 위한 금형의 형상은 일례이며, 이것에 한정되지 않는다. 또한, 광로 획정기(15)를 투광성 덮개(5)에 접착하지 않는 구성을 나타 냈지만, 접착하는 구성으로 해도 좋다. 이 경우, 시트 형상의 접착제를 사용하여 접착제에 의한 두께의 오차가 생기지 않도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 렌즈를 갖는 광로 획정기를 고체 촬상 소자의 표면에 접착된 투광성 덮개에 접촉시켜 배치하여, 광로 획정기와 고체 촬상 소자의 상대 위치를 확정한다. 고체 촬상 소자가 배치되는 기판에 구부러짐 또는 휘어짐 등으로 인해 변형이 생겼을 경우라도 투광성 덮개는 고체 촬상 소자에 대해서 높은 정밀도로 접착하는 것이 가능하기 때문에, 고체 촬상 소자에 대한 렌즈의 위치 결정의 정밀도가 높아진다. 이것에 의해, 제조 후에 포커스 조정을 행하는 기구가 필요없어, 광학 장치 모듈을 소형화할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 광로 획정기와 투광성 덮개의 접촉 부분을 접착하지 않고 고정한다. 이것에 의해, 접착제의 두께의 오차에 의해 렌즈의 위치에 오차가 생기는 일이 없고, 고체 촬상 소자에 대한 렌즈의 위치 결정 정밀도가 악화되지 않는다. 또한, 접착제가 광로 상으로 연장되어 화상으로 캡쳐될 우려가 없다.
또한, 본 발명에 의하면, 투광성 덮개가 접착된 고체 촬상 소자와, 투광성 덮개에 접착되지 않고 접촉시켜 설치된 광로 획정기를 수지로 밀봉하여 고정한다. 이것에 의해, 광학 장치 모듈을 간단하게 제조할 수 있어 제조 비용을 삭감할 수 있다. 또한, 고체 촬상 소자, 투광성 덮개 및 광로 획정기를 견고하게 고정할 수 있고, 이것은 광학 장치 모듈의 구조를 향상시키기 때문에, 충격에 의해 고체 촬상 소자가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 배선 기판, 신호 처리 장치 및 회로 부품을 고체 촬상 소자, 투광성 덮개 및 광로 획정기과 함께 수지로 밀봉하여 고정한다. 이것에 의해, 광학 장치 모듈을 간단하게 제조할 수 있어 제조 비용을 삭감할 수 있다. 또한, 배선 기판, 신호 처리 장치, 회로 부품, 고체 촬상 소자, 투광성 덮개 및 광로 획정기를 견고하게 고정할 수 있기 때문에, 충격에 의해 고체 촬상 소자 및 신호 처리 장치 등이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 광로 획정기와 투광성 덮개의 위치를 정하는 위치 결정부를 광로 획정기에 구비하여, 광학 장치 모듈의 조립을 행할 경우에 광로 획정기를 투광성 덮개에 접촉시킴으로써 일의적으로 위치가 결정될 수 있도록 한다. 이것에 의해, 제조 공정에서의 광로 획정기와 투광성 덮개의 위치 결정을 간단하게 행할 수 있기 때문에 제조 공정의 간략화를 꾀할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 판 형상의 투광성 덮개의 표면에 광로 획정기를 접촉시켰을 경우에 위치 결정부의 클로가 투광성 덮개의 측면의 2개 이상의 개소에 맞물림으로써, 광로 획정기와 투광성 덮개의 상대 위치를 고정한다. 이것에 의해, 광로 획정기를 투광성 덮개에 접촉시키는 것만으로 광로 획정기와 투광성 덮개의 위치가 일의적으로 정해져, 광로 획정기와 투광성 덮개의 위치 결정을 간단하게 행할 수 있기 때문에 제조 공정의 간략화를 꾀할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 배치 공정에서 고체 촬상 소자의 표면에 접착된 투광성 덮개에 광로 획정기를 접착하지 않고 접촉시켜 배치한다. 이것에 의해, 고체 촬상 소자에 대한 렌즈의 위치 결정을 정밀하게 행할 수 있기 때문에 제조 후에 포 커스 조정을 행하는 기구가 필요없어 광학 장치 모듈을 더욱 소형화할 수 있다. 또한, 밀봉 공정에서 고체 촬상 소자, 투광성 덮개 및 광로 획정기를 수지로 밀봉한다. 이것에 의해, 이들을 간단하게 또한 견고하게 고정할 수 있고, 충격에 강한 광학 장치 모듈을 간단하게 제조할 수 있어, 충격에 의해 고체 촬상 소자가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 밀봉 공정에서 고체 촬상 소자, 투광성 덮개 및 광로 획정기와 함께, 배선 기판, 및 신호 처리 장치를 수지로 밀봉한다. 이것에 의해, 광학 장치 모듈의 제조를 더욱 간단히 행할 수 있고, 또한 더욱 충격에 강한 광학 장치 모듈을 제조할 수 있어, 충격에 의해 고체 촬상 소자 및 신호 처리 장치 등이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (8)

  1. 촬상면을 갖는 고체 촬상 소자, 상기 촬상면에 대향해서 배치된 투광성 덮개, 상기 고체 촬상 소자에 상기 투광성 덮개를 접착하는 접착부, 및 상기 촬상면으로의 광로를 획정하는 광로 획정기를 구비하는 광학 장치 모듈에 있어서;
    상기 광로 획정기와 상기 고체 촬상 소자의 상대 위치는 상기 광로 획정기를 상기 투광성 덮개에 접촉시킴으로써 확정되고,
    상기 광로 획정기와 상기 투광성 덮개의 상대 위치를 고정하는 고정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 장치 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광로 획정기와 상기 투광성 덮개의 접촉 부분은 서로 접착되어있지 않은 것을 특징으로 하는 광학 장치 모듈.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 고정 수단은 상기 고체 촬상 소자, 상기 투광성 덮개 및 상기 광로 획정기를 수지에 의해 밀봉해서 고정하고 있는 것을 특징으로 하는 광학 장치 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    도체 배선이 형성된 배선 기판과,
    상기 배선 기판에 고정되고 상기 도체 배선에 전기적으로 접속되는 신호 처리 장치 및 회로부품을 더 구비하고,
    상기 고정 수단은 상기 고체 촬상 소자, 상기 투광성 덮개 및 상기 광로 획정기와 함께 상기 배선 기판, 상기 신호 처리 장치 및 상기 회로부품을 수지에 의해 밀봉해서 고정하고 있는 것을 특징으로 하는 광학 장치 모듈.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광로 획정기는 상기 광로 획정기와 상기 투광성 덮개의 상대 위치를 결정하는 위치 결정부를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 장치 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 투광성 덮개는 판 형상을 이루고,
    상기 위치 결정부는 상기 광로 획정기를 상기 투광성 덮개의 일면에 접촉시켰을 경우에 상기 투광성 덮개 측면의 2이상의 개소와 맞물리는 클로를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 장치 모듈.
  7. 촬상면을 갖는 고체 촬상 소자, 상기 촬상면에 대향해서 배치된 투광성 덮개, 상기 고체 촬상 소자에 상기 투광성 덮개를 접착하는 접착부, 및 상기 촬상면으로의 광로를 획정하는 광로 획정기를 갖는 광학 장치 모듈의 제조 방법에 있어서;
    상기 고체 촬상 소자에 접착된 상기 투광성 덮개에 상기 광로 획정기를 접촉시키도록 배치하는 배치 공정과,
    상기 고체 촬상 소자, 상기 투광성 덮개 및 상기 광로 획정기를 수지로 밀봉하는 밀봉 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 장치 모듈의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 밀봉 공정은 도체 배선이 형성된 배선 기판, 및 상기 배선 기판에 고정되고 상기 도체 배선에 전기적으로 접속되는 신호 처리 장치를 또한 수지로 밀봉하는 것을 특징으로 하는 광학 장치 모듈의 제조 방법.
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