KR102563860B1 - 광학 장치 및 광학 장치의 제조 방법 - Google Patents

광학 장치 및 광학 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

먼지에 의한 오류의 가능성이 낮은 소형의 광학 장치를 제공할 수가 있다. 또, 1회의 공정으로 소자와 투광성 부재를 확실하게 봉지할 수가 있다.　우선, 입체 기판(10)을 이면을 위로 향한 상태로 재치한다. 다음에, 투광성 부재의 제1의 면을 볼록부(14)에 맞닿게 하여, 관통공(12)을 덮도록 오목부(13)의 내부에 투광성 부재(30)를 재치한다. 다음에, 오목부(13)를 덮도록, 입체 기판(10)의 이면에 소자(20)를 재치한다. 다음에, 입체 기판(10)과 소자(20)의 사이, 투광성 부재(30)의 제1의 면과 대향하는 제2의 면과 소자(20)의 사이, 투광성 부재(30)의 측면과 입체 기판(10)의 사이, 및 투광성 부재(30)의 제1의 면과 입체 기판(10)의 사이에 봉지 수지(40)를 충전한다. 이에 의해, 소자(20) 및 투광성 부재(30)를 입체 기판(10)에 일체화한다.

Description

광학 장치 및 광학 장치의 제조 방법
본 발명은 광학 장치 및 광학 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
특허 문헌 1에는 기판과, 기판에 탑재되는 고체 촬상 소자와, 고체 촬상 소자의 촬상 영역부분에 대해서 광학적 공간을 띠우고 기판에 배설되는 투광성 부재를 구비한 고체 촬상 장치가 개시되어 있다. 특허 문헌 1에 기재의 고체 촬상 장치는, 관통 개구부의 주연(周緣)에 형성된 단차부에 접착제를 도포하여 광학 필터를 재치하고, 기판에 고체 촬상 소자를 탑재하고, 기판과 고체 촬상 소자의 사이에 광을 조사하면서 광경화성의 봉지 수지를 충전함으로써 제조된다.
특허 문헌 1 : 일본국 특허공개 제2009－218918호 공보
특허 문헌 1에 기재의 발명에서는, 단차부에 접착제를 도포하는 공정과, 광경화성의 봉지 수지를 충전하는 공정이 별개의 공정이기 때문에, 제조 공정이 많아, 비용이 든다는 문제가 있다. 그리고, 공정 수의 증가에 수반하여, 먼지의 혼입의 가능성, 즉 먼지에 의한 오류가 발생할 가능성이 높아진다.
또, 특허 문헌 1에 기재의 발명에서는, 단차부에 접착제를 도포하는 공정과, 광경화성의 봉지 수지를 충전하는 공정이 별개의 공정이기 때문에, 봉지 수지를 충전할 때에 공기를 뽑기 위한 공기 구멍을 투광성 부재와 기판의 사이에 형성할 필요가 있다. 공기 구멍으로 되는 부분에는 접착제를 도포할 수 없기 때문에, 접착제를 도포하는 공정에 있어서, 단순하게 단차부 전체 면에 접착제를 도포한다고 말할 수 없다. 그 때문에 공정 관리, 예를 들면 접착제를 도포하는 위치, 도포하는 양 등의 관리가 복잡하게 된다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 먼지에 의한 오류의 가능성이 낮은 소형의 광학 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 1회의 공정으로 소자와 투광성 부재를 확실하게 봉지할 수가 있는 광학 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명과 관련되는 광학 장치는, 예를 들면 입체 형상을 가지는 입체 기판과, 상기 입체 기판에 설치되는 소자로서 광을 수광하는 수광 소자 또는 광을 발광하는 발광 소자인 소자와, 상기 입체 기판에 설치되는 투광성 부재를 구비하고, 상기 입체 기판은 이면에 형성된 오목부와, 판두께 방향으로 관통하는 관통공으로서 일단이 상기 오목부의 저면에 형성된 관통공과, 상기 오목부의 저면에 4개 형성된 기둥 모양의 볼록부로서 상기 오목부의 측면과 맞닿지 않게, 또한 상기 관통공의 4개의 모서리를 각각 덮도록 형성된 4개의 볼록부를 가지고, 상기 투광성 부재는 상기 관통공을 덮도록 상기 오목부의 내부에 설치되고, 상기 소자는 상기 오목부를 덮도록 상기 입체 기판의 이면에 설치되고, 상기 투광성 부재의 제1의 면은 상기 볼록부와 맞닿고, 상기 소자 및 상기 투광성 부재는, 상기 입체 기판과 상기 소자의 사이, 상기 투광성 부재의 상기 제1의 면과 대향하는 제2의 면과 상기 소자의 사이, 상기 투광성 부재의 상기 제1의 면 및 제2의 면에 인접하는 측면과 상기 입체 기판의 사이, 및 상기 투광성 부재의 상기 제1의 면과 상기 입체 기판의 사이에 충전되는 봉지 수지에 의해 상기 입체 기판에 일체화되고, 상기 봉지 수지는 입자 모양의 충전재를 포함하고, 상기 볼록부는 상기 충전재의 최대 입경의 2배 이상의 높이로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명과 관련되는 광학 장치에 의하면, 소자 및 투광성 부재는, 입체 기판과 소자의 사이, 투광성 부재의 상기 제1의 면과 대향하는 제2의 면과 소자의 사이, 투광성 부재의 제1의 면 및 제2의 면에 인접하는 측면과 입체 기판의 사이, 및 투광성 부재의 제1의 면과 입체 기판의 사이에 충전되는 봉지 수지에 의해 입체 기판에 일체화된다. 이에 의해, 1회의 공정으로 소자와 투광성 부재를 확실하게 봉지할 수가 있다. 또, 1회의 공정으로 소자와 투광성 부재를 봉지하기 때문에, 먼지에 의한 오류의 가능성을 낮게 할 수가 있다. 또한, 오목부의 저면에 오목부의 측면과 맞닿지 않게, 또한 관통공의 4개의 모서리를 각각 덮도록 형성된 4개의 기둥 모양의 볼록부를 가지기 때문에, 4개의 모서리에 봉지 수지가 충전되는 것을 방지하고, 이에 의해 광학 장치를 소형으로 할 수가 있다.
여기서, 상기 봉지 수지는 입자 모양의 충전재를 포함하고, 상기 볼록부는 상기 충전재의 최대 입경(粒徑)의 2배 이상의 높이로 형성되어도 좋다. 이에 의해, 봉지 수지가 입체 기판과 투광성 부재의 사이에 침투하는 속도를 빠르게 하여 생산성을 향상시킬 수가 있다.
여기서, 상기 오목부의 저면에는 상기 투광성 부재를 가고정하는 접착제가 상기 볼록부의 외측에 도포되어도 좋다. 투광성 부재를 접착제로 가고정함으로써, 봉지 수지를 충전할 때에 투광성 부재가 움직이지 않게 하여, 투광성 부재를 높이 방향으로 위치 결정할 수가 있다.
여기서, 상기 봉지 수지는 차광성을 가지는 수지이며, 상기 봉지 수지가 상기 소자의 이면 전체를 덮어도 좋다. 이에 의해, 소자와 투광성 부재를 1회의 공정으로 입체 기판과 일체화함과 아울러, 소자의 이면으로부터 소자에 광이 들어오지 않게 할 수가 있다.
여기서, 상기 소자의 상기 입체 기판과 대향하고 있지 않은 면에 설치된 대략 판 모양의 전극을 구비하고, 상기 봉지 수지는 상기 전극과 상기 소자, 및 상기 전극과 상기 입체 기판을 일체화하여도 좋다. 이에 의해, 소자의 온도 상승을 억제할 수가 있다. 또, 소자의 이면으로부터 소자에 광이 들어오지 않게 할 수가 있다.
여기서, 절연재로 형성된 대략 직사각형 형상의 필름 모양의 기재(基材) 상에, 금속박으로 형성된 회로 패턴이 형성된 플렉서블(flexible) 기판을 구비하고, 상기 소자는 도전성을 가지는 재료로 형성된 범프(bump)를 가지고, 상기 플렉서블 기판은 단부가 상기 입체 기판의 이면 상에 설치되고, 상기 소자는 상기 입체 기판의 이면의 사이에 상기 플렉서블 기판을 사이에 두도록 상기 입체 기판의 이면에 설치되고, 상기 소자가 상기 입체 기판의 이면에 설치되면, 상기 볼록부와 상기 회로 패턴이 맞닿아도 좋다. 이와 같이, 고체 촬상 장치에 플렉서블 기판을 일체화함으로써, 입체 기판에 별도 기판이나 배선을 설치할 필요가 없어진다. 이에 의해, 플렉서블 기판이 일체화된 고체 촬상 장치를 이용하여 제조된 장치를 소형화할 수가 있다. 특히, 내시경 등의 소형화가 필요한 기기에 적용하는 경우에 유효하다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명과 관련되는 광학 장치는, 예를 들면 입체 형상을 가지는 입체 기판과, 상기 입체 기판에 설치되는 2개의 소자인 제1 소자 및 제2 소자로서 광을 수광하는 수광 소자 또는 광을 발광하는 발광 소자인 제1 소자 및 제2 소자와, 상기 입체 기판에 설치되는 제1 투광성 부재 및 제2 투광성 부재를 구비하고, 상기 입체 기판은, 이면에 형성된 제1 오목부 및 제2 오목부와, 판두께 방향으로 관통하는 관통공으로서 일단이 상기 제1 오목부의 저면에 형성된 제1 관통공과, 판두께 방향으로 관통하는 관통공으로서 일단이 상기 제2 오목부의 저면에 형성된 제2 관통공과, 상기 제1 오목부의 저면에 4개 형성된 기둥 모양의 제1 볼록부로서 상기 제1 오목부의 측면과 맞닿지 않게, 또한 상기 제1 관통공의 4개의 모서리를 각각 덮도록 형성된 4개의 제1 볼록부와, 상기 제2 오목부의 저면에 4개 형성된 기둥 모양의 제2 볼록부로서 상기 제2 오목부의 측면과 맞닿지 않게, 또한 상기 제2 관통공의 4개의 모서리를 각각 덮도록 형성된 4개의 제2 볼록부를 가지고, 상기 제1 투광성 부재는 상기 제1 관통공을 덮도록 상기 제1 오목부의 내부에 설치되고, 상기 제2 투광성 부재는 상기 제2 관통공을 덮도록 상기 제2 오목부의 내부에 설치되고, 상기 제1 소자는 상기 제1 오목부를 덮도록 상기 입체 기판의 이면에 설치되고, 상기 제2 소자는 상기 제2 오목부를 덮도록 상기 입체 기판의 이면에 설치되고, 상기 제1 투광성 부재의 제1의 면은, 상기 제1 볼록부와 맞닿고, 상기 제2 투광성 부재의 제3의 면은, 상기 제2 볼록부와 맞닿고, 상기 제1 소자 및 상기 제1 투광성 부재는 상기 입체 기판과 상기 제1 소자의 사이, 상기 제1 투광성 부재의 상기 제1의 면과 대향하는 제2의 면과 상기 제1 소자의 사이, 상기 제1의 면 및 제2의 면에 인접하는 측면과 상기 입체 기판의 사이, 및 상기 제1의 면과 상기 입체 기판의 사이에 충전되는 봉지 수지에 의해 상기 입체 기판에 일체화되고, 상기 제2 소자 및 상기 제2 투광성 부재는, 상기 입체 기판과 상기 제2 소자의 사이, 상기 제2 투광성 부재의 상기 제3의 면과 대향하는 제4의 면과 상기 제1 소자의 사이, 상기 제3의 면 및 제4의 면에 인접하는 측면과 상기 입체 기판의 사이, 및 상기 제3의 면과 상기 입체 기판의 사이에 충전되는 봉지 수지에 의해 상기 입체 기판에 일체화되고, 상기 봉지 수지는 입자 모양의 충전재를 포함하고, 상기 제1 볼록부 및 제2 볼록부는 상기 충전재의 최대 입경의 2배 이상의 높이로 형성되는 것 것을 특징으로 한다. 이와 같이, 각 1회의 공정으로 2개의 소자와 2개의 투광성 부재와 각각을 확실하게 봉지함으로써, 복안 카메라용의 고체 촬상 장치를 적은 공정으로 조립할 수가 있다. 또, 1회의 공정으로 2개의 소자와 2개의 투광성 부재를 봉지하기 때문에, 먼지에 의한 오류의 가능성을 낮게 할 수가 있다. 또한 오목부의 저면에, 오목부의 측면과 맞닿지 않게, 또한 관통공의 4개의 모서리를 각각 덮도록 형성된 4개의 기둥 모양의 볼록부를 가지기 때문에, 4개의 모서리에 봉지 수지가 충전되는 것을 방지하고, 이에 의해 광학 장치를 소형으로 할 수가 있다.
여기서, 상기 입체 기판은 가장 넓은 면이 대략 직사각형의 판 모양의 부재이며, 상기 제1 오목부와 상기 제2 오목부는, 각각 상기 입체 기판의 길이 방향에 있어서의 양단 근방에 형성되어도 좋다. 이에 의해, 소형의 광학 장치에 있어서, 복안 카메라의 기선(基線) 길이를 가능한 한 길게 할 수가 있다.
여기서, 상기 입체 기판의 이면에는 상기 제1 오목부와 상기 제2 오목부의 사이의 영역에 리브(rib)가 형성되고, 상기 리브가 형성된 영역의 외측에 띠모양의 배선이 복수 형성되어도 좋다. 이에 의해, 입체 기판의 휘어진 상태 등을 방지할 수가 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명과 관련되는 광학 장치의 제조 방법은, 예를 들면 입체 형상을 가지는 입체 기판이며, 이면에 형성된 오목부와, 판두께 방향으로 관통하는 관통공으로서 일단이 상기 오목부의 저면에 형성된 관통공과, 상기 오목부의 상기 저면에 4개 형성된 기둥 모양의 볼록부로서 상기 오목부의 측면과 맞닿지 않게, 또한 상기 관통공의 4개의 모서리를 각각 덮도록 입자 모양의 충전재의 최대 입경의 2배 이상의 높이로 형성된 4개의 볼록부를 가지는 입체 기판을 상기 이면을 위로 향한 상태로 재치하는 공정과, 투광성 부재의 제1의 면을 상기 볼록부에 맞닿게 하여, 상기 관통공을 덮도록 상기 오목부의 내부에 상기 투광성 부재를 재치하는 공정과, 상기 오목부를 덮도록 광을 수광하는 수광 소자 또는 광을 발광하는 발광 소자인 소자를 상기 입체 기판의 상기 이면에 재치하는 공정과 상기 입체 기판과 상기 소자의 사이, 상기 투광성 부재의 상기 제1의 면과 대향하는 제2의 면과 상기 소자의 사이, 상기 투광성 부재의 상기 제1의 면 및 제2의 면에 인접하는 측면과 상기 입체 기판의 사이, 및 상기 투광성 부재의 상기 제1의 면과 상기 입체 기판의 사이에 상기 충전재를 포함하는 봉지 수지를 충전하여, 상기 소자 및 상기 투광성 부재를 상기 입체 기판에 일체화하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 1회의 공정으로 소자와 투광성 부재를 확실하게 봉지하여, 먼지에 의한 오류의 가능성을 낮게 할 수가 있다. 또, 오목부의 저면에 상기 오목부의 측면과 맞닿지 않게, 또한 관통공의 4개의 모서리를 각각 덮도록 형성된 4개의 기둥 모양의 볼록부를 가지기 때문에, 봉지 수지를 충전하는 공정에 있어서 4개의 모서리에 봉지 수지가 충전되는 것을 방지하고, 이에 의해 광학 장치를 소형으로 할 수가 있다.
여기서, 상기 입체 기판을 상기 이면을 위로 향한 상태로 재치하는 공정과, 상기 투광성 부재의 제1의 면을 상기 볼록부에 맞닿게 하여, 상기 관통공을 덮도록 상기 오목부의 내부에 상기 투광성 부재를 재치하는 공정 동안에, 상기 오목부의 상기 저면에 있어서의 상기 볼록부의 외측의 위치에, 상기 투광성 부재를 가고정하는 접착제를 도포하는 공정을 포함하여도 좋다. 이에 의해, 봉지 수지를 충전할 때에 투광성 부재가 움직이지 않게 가고정하여, 투광성 부재를 높이 방향으로 위치 결정할 수가 있다.
본 발명에 의하면, 먼지에 의한 오류의 가능성이 낮은 소형의 광학 장치를 제공할 수가 있다. 또, 1회의 공정으로 소자와 투광성 부재를 확실하게 봉지할 수가 있다.
도 1은 본 발명의 제1의 실시의 형태와 관련되는 고체 촬상 장치(1)의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 2는 고체 촬상 장치(1)의 개략을 나타내는 단면도이며, 도 1의 A－A 단면도이다.
도 3은 고체 촬상 장치(1)의 개략을 나타내는 단면도이며, 도 1의 B－B 단면도이다.
도 4는 고체 촬상 장치(1)의 조립 공정을 설명하는 도면이다.
도 5는 고체 촬상 장치(1)의 조립 공정을 설명하는 도면이다.
도 6은 고체 촬상 장치(1)의 조립 공정을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2의 실시의 형태와 관련되는 고체 촬상 장치(2)의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 8은 고체 촬상 장치(2)의 개략을 나타내는 단면도이며, 도 7의 C－C 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제3의 실시의 형태와 관련되는 고체 촬상 장치(3)의 개략을 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제4의 실시의 형태와 관련되는 발광 장치(4)의 개략을 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제5의 실시의 형태와 관련되는 고체 촬상 장치(5)의 개략을 나타내는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제6의 실시의 형태와 관련되는 고체 촬상 장치(6)의 개략을 나타내는 단면도이다.
도 13은 고체 촬상 장치(6)를 기판(100)에 재치한 상태(사용 상태)를 나타내는 도면이다.
도 14는 고체 촬상 장치(7)의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 15는 고체 촬상 장치(7)의 개략을 나타내는 단면도이며, 도 14의 D－D 단면도이다.
도 16은 고체 촬상 장치(8)의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 17은 고체 촬상 장치(8)의 개략을 나타내는 단면도이며, 도 16의 E－E 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명에 있어서의 광학 장치란, 수광 장치와 발광 장치를 포함하는 총칭이다. 광학 장치에는, 예를 들면 고체 촬상 장치, 포토 다이오드 등의 광을 수광하는 수광 소자를 가지는 수광 장치와, 예를 들면 레이저 다이오드(LD), 면발광 다이오드(VCSEL), LED 등의 광을 발광하는 발광 소자를 가지는 발광 장치를 포함한다.
＜제1의 실시의 형태＞
도 1은 본 발명의 일례인 고체 촬상 장치(1)의 개략을 나타내는 평면도이다. 도 2는 고체 촬상 장치(1)의 개략을 나타내는 단면도이며, 도 1의 A－A 단면도이다. 도 3은 고체 촬상 장치(1)의 개략을 나타내는 단면도이며, 도 1의 B－B 단면도이다. 또한, 도 1에서는 주요부를 투시하고 있다. 고체 촬상 장치(1)는 수광 소자인 고체 촬상 소자를 가지는 수광 장치이다.
고체 촬상 장치(1)는 주로, 입체 기판(10)과, 고체 촬상 소자(20)와, 투광성 부재(30)를 가진다. 고체 촬상 소자(20) 및 투광성 부재(30)는, 입체 기판(10)에 설치된다. 고체 촬상 소자(20)의 촬상 영역(22)(후에 상술)과 투광성 부재(30)는, 공간(예를 들면, 20㎛~40㎛)을 띠우고 배치된다. 또한, 도시된 입체 기판(10), 고체 촬상 소자(20), 투광성 부재(30) 등의 형상이나 크기는 일례이며, 이에 한정되는 것은 아니다.
입체 기판(10)의 안쪽(－z측)에는 고체 촬상 소자(20) 및 투광성 부재(30)가 설치된다. 입체 기판(10)과 고체 촬상 소자(20)와 투광성 부재(30)는, 봉지 수지(40)(도 1에서는 도시하지 않음)에 의해 일체화된다. 또, 입체 기판(10)의 바깥쪽(＋z측)에는 렌즈(도시하지 않음), 렌즈에 들어가는 광량을 조절하는 조리개 부재로서 작용하는 홀더(도시하지 않음) 등이 설치된다. 본 실시 형태에서는 광축 X를 따라, 피사체측으로부터 렌즈(도시하지 않음), 투광성 부재(30), 고체 촬상 소자(20)의 순서로 배치된다.
입체 기판(10)은 입체 형상(삼차원 형상)을 가지는 배선 기판이다. 본 실시의 형태에서는 입체 기판(10)으로서 수지 성형품의 표면에 금속막으로 회로를 형성한 MID(Molded　Interconnect　Deｖice)를 이용한다. 입체 기판(10)의 수지 성형품으로서는, PPA(폴리프탈아미드 수지)나 에폭시 수지, 세라믹 등을 이용할 수가 있다. 입체 기판(10)은 외부로부터의 광의 투과를 방지하기 위해 흑색으로 형성된다. 입체 기판(10)(MID)은 이미 공지된 것이기 때문에, 상세한 설명을 생략한다. 다만, 입체 기판(10)은 입체 형상을 가지는 기판이면, MID로 한정되지 않는다.
입체 기판(10)은 주로, 단자부(11)와, 관통공(12)과, 오목부(13)와, 볼록부(14)와, 볼록부(15)를 가진다.
단자부(11)는 외부와의 접속을 위해서, 입체 기판(10)의 이면(10a)(도 1에서는 도시하지 않음)에 설치된다. 단자부(11)는 플렉서블 배선 기판(도시하지 않음) 등에 형성된 접속용 랜드(land)(도시하지 않음)와 전기적으로 접속되어 있다. 또, 단자부(11)는 고체 촬상 소자(20)에 형성된 단자부(도시하지 않음)와 전기적으로 접속된다. 또, 단자부(11)는 납땜 페이스트(paste) 등을 이용하여, 휴대전화, PC 등의 각종 기기의 메인 기판(도시하지 않음)에 전기적으로 접속된다. 도시하지 않지만, 전기적으로 접속하는 방법으로서, 예를 들면 땜납을 이용할 수가 있다.
입체 기판(10)에는 고체 촬상 소자(20)의 촬상 영역(22)이 배치되는 영역에 개구가 형성된다. 이 개구로 되는 관통공(12)은, 도 2 및 도 3에 나타내듯이, 판두께 방향으로, 즉 광축 X를 따라(z방향을 따라) 입체 기판(10)을 관통한다. 관통공(12)은 도 1에 나타내듯이, 고체 촬상 소자(20)의 촬상 영역에 대응하여, 평면시(平面視)로 직사각형 형상으로 형성된다.
입체 기판(10)의 이면(10a)에는, 고체 촬상 소자(20)가 설치된다. 또, 이면(10a)에는 도 2 및 도 3에 나타내듯이, 투광성 부재(30)가 설치되는 오목부(13)가 형성된다. 오목부(13)의 저면(13a)에는 관통공(12)의 일단이 형성된다.
도 3에 나타내듯이, 오목부(13)의 저면(13a)에는 투광성 부재(30)의 표면(30a)이 맞닿는 볼록부(14)가 형성된다. 이에 의해, 입체 기판(10)과 투광성 부재(30)가 소정의 간격을 띠우고 배치된다.
볼록부(14)는 기둥 모양의 부재이며, 오목부(13)의 측면(13b)과 맞닿지 않게, 또한, 관통공(12)의 4개의 모서리를 각각 덮도록 4개소에 형성된다(도 1 참조). 볼록부(14)의 형상은, 평면시로, 관통공(12)과 겹치는 부분이 절결(cutout)된 대략 직사각형 형상이다. 이와 같이, 볼록부(14)를 네 모서리 근방에 형성함으로써, 도 3에 나타내듯이, 볼록부(14)가 형성되어 있지 않은 부분에 대해서는, 투광성 부재(30)의 바깥쪽(＋z측)에 봉지 수지(40)가 충전된다.
또한, 볼록부(14)의 형상은, 기둥 모양이면 도시된 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 볼록부(14)는 평면시로, 관통공(12)과 겹치는 부분이 절결된 대략 원형 형상이라도 좋다. 볼록부(14)의 높이에 대해서는 후에 상술한다.
도 2에 나타내듯이, 오목부(13)의 측면(13b)에는, 대향하는 위치에 볼록부(15)가 형성된다. 볼록부(15)는 투광성 부재(30)의 측면(30b)에 맞닿는다. 여기에서는 볼록부(15)는 각 측면의 중앙부에 형성되어 있지만, 볼록부(15)의 위치는 이에 한정되지 않는다. 또, 볼록부(15)의 형상도 이에 한정되지 않는다.
또한, 도 2의 점선으로 나타내듯이, 입체 기판(10)의 관통공(12)의 주연에, 접착제 굄으로 되는 단차(16)를 형성하여도 좋다. 단차(16)를 설치함으로써, 제조 과정에서 봉지 수지(40)가 관통공(12)의 내부로 비어져나가지 않게 할 수가 있다.
고체 촬상 소자(20)는 바깥쪽(＋z측)의 면(이하, 표면(20a)이라고 함)에 대략 직사각형 형상의 촬상 영역(22)을 가진다. 촬상 영역(22)은 화소 사이즈가 2.25㎛의 정방형 화소로 베이어 배열(bayer array)을 구성하고 있다. 촬상 영역(22)의 주위에는, OB(Optical　Black) 블록, 아날로그-디지털 변환 회로, TG(Timing　Generator) 등을 포함하는 주변 회로가 설치된다. 고체 촬상 소자(20)는 예를 들면, 약 200만 화소수의 1/4 인치 UXGA형으로 불리는 CMOS(상보성 금속산화막 반도체)를 이용한 고체 촬상 소자(CMOS 센서)이며, 베어 칩(bear chip)을 SBB(Stud　Bump Bond)나 초음파 접합, 핸드 범프 접합 등에 의해 플립 칩(flip chip)을 실장함으로써 구성된다.
또한, 고체 촬상 소자(20)는 CMOS 센서에 한정되지 않고, CCD 센서 등이라도 좋다. 즉, 고체 촬상 소자(20)는, 수광한 광에 의한 명암을 전하의 양으로 광전 변환하고, 그것을 순차 읽어내어 전기신호로 변환하는 것이면 좋다.
고체 촬상 소자(20)는 표면(20a)에 형성된 범프(21)를 통해 입체 기판(10)의 이면(10a)(또는, 단자부 (11))에 접속된다. 고체 촬상 소자(20)에 의해 얻어진 영상 신호의 전달이나, 외부로부터의 제어 신호 및 전원 공급은 단자부(11)를 경유하여 행해진다.
투광성 부재(30)는 여기에서는 광학 필터이며, 예를 들면 0.3mm 두께의 유리 기재에 IR(InfraRed)컷 코트(cut coat)가 행해짐으로써 형성된다. IR컷 코트는 예를 들면, 이산화규소(SiO2), 산화 티탄(TiO2), 불화 마그네슘(MgF2), 산화 지르코늄(ZrO2) 등의 투명 유전체막을 증착에 의해 성막함으로써 형성된다.
투광성 부재(30)는 판 모양의 부재이며, 표면(30a)과, 표면(30a)과 대향하는 이면(30c)과, 표면(30a) 및 이면(30c)과 인접하는 4개의 측면(30b)을 가진다. IR컷 코트는 표면(30a)에 실시되어 있다. 투광성 부재(30)는 오목부(13)의 내부에 설치된다.
봉지 수지(40)는 엑폭시계 수지, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 폴리에테르 아미드계 수지 등의 광경화성 수지이다. 또한 봉지 수지(40)는 열강화성도 가진다.
봉지 수지(40)에는 높은 성형성, 고내열성 등을 만족시키기 위해, 매트릭스(모재) 수지인 광경화성 수지에 충전재가 포함되어 있다. 충전재로서는 예를 들면, 실리카(SiO2) 등의 무기 필러를 이용할 수가 있지만, 체질 안료(體質顔料)를 이용하는 것이 바람직하다. 충전재는 입자 모양이며, 직경이 수 100㎚~수 10㎛이다.
다음에, 고체 촬상 장치(1)의 조립 방법에 대하여 설명한다. 도 4 내지 도 6은 고체 촬상 장치(1)의 조립 공정을 설명하는 도면이다.
우선, 도 4에 나타내듯이, 이면(10a)을 위로 향한 상태로 입체 기판(10)을 재치한다. 다음에, 오목부(13)의 내부에 투광성 부재(30)를 재치한다. 이 공정에 있어서, 투광성 부재(30)는, 관통공(12)을 덮도록 재치된다. 투광성 부재(30)는 표면(30a)이 볼록부(14)와 맞닿아, z방향의 위치 결정이 된다. 또, 투광성 부재(30)는 측면(30b)이 볼록부(15)(도 4에서는 도시하지 않음, 도 1 및 도 2 참조)와 맞닿아, x방향 및 y방향의 위치 결정이 된다.
다음에, 도 5에 나타내듯이 이면(10a)(여기에서는 이면(10a)에 설치된 단자부(11)에 고체 촬상 소자(20)를 재치한다. 이 공정에 있어서, 고체 촬상 소자(20)는 오목부(13)를 덮도록 재치된다.
다음에, 도 6에 나타내듯이 입체 기판(10)과 고체 촬상 소자(20)의 사이에 봉지 수지(40)를 주입한다. 이 공정에 있어서, 입체 기판(10)과 고체 촬상 소자(20)의 사이에 주입된 봉지 수지(40)는, 입체 기판(10)과 투광성 부재(30)의 사이에도 흘러 들어간다. 특히, 본 실시의 형태에서는 오목부(13)의 저면에 기둥 모양의 볼록부(14)가 형성되어 있기 때문에, 투광성 부재(30)의 측면(30b)과 입체 기판(10)의 사이뿐만이 아니라, 투광성 부재(30)의 표면(30a)과 입체 기판(10)의 사이에도 봉지 수지(40)가 충전된다. 동시에, 봉지 수지(40)는 고체 촬상 소자(20)와 투광성 부재(30)의 이면(30c)의 사이에도 충전된다.
볼록부(14)는 봉지 수지(40)에 포함되는 충전재의 최대 입경의 2배 이상의 높이로 형성된다. 볼록부(14)의 높이, 즉 오목부(13)의 저면(13a)과 투광성 부재(30)의 표면(30a)의 간격을 충전재의 최대 입경의 2배 이상으로 함으로써, 봉지 수지(40)가 입체 기판(10)과 투광성 부재(30)의 사이에 침투하는 속도가 빨라진다. 이에 의해, 생산성을 향상시킬 수가 있다.
도 6에 있어서의 하방에서 광 L을 조사하면서(도 6 화살표 참조), 봉지 수지(40)를 주입하기 때문에, 봉지 수지(40)는 관통공(12)의 주위에서 경화한다. 그 후, 봉지 수지(40)의 나머지의 부분을 열경화시킨다. 이에 의해, 고체 촬상 소자(20) 및 투광성 부재(30)가 입체 기판(10)에 장착된다.
본 실시의 형태에서는 고체 촬상 소자(20)와 투광성 부재(30)를 같은 방향(－z방향)으로부터 재치하기 때문에, 고체 촬상 소자(20)나 투광성 부재(30)를 입체 기판(10)에 장착하는 공정 동안, 입체 기판(10)을 뒤집지 않아도 된다. 또, 고체 촬상 소자(20)와 투광성 부재(30)가 1회의 공정으로 입체 기판(10)과 일체화되기 때문에, 공정수를 줄일 수가 있다. 또한 봉지 수지(40)의 양을 엄밀하게 관리할 필요는 없어, 공정 관리가 용이하게 된다.
예를 들면, 종래와 같이 오목부(13)에 접착제를 도포하여 투광성 부재(30)를 접착하고, 그 후 광경화성의 봉지 수지를 충전하는 경우에는, 광경화성의 봉지 수지를 충전할 때에 공기를 빼기 위한 공기 구멍을 투광성 부재(30)와 입체 기판(10)의 사이에 형성할 필요가 있다. 이에 반해, 본 실시의 형태에서는 1회의 봉지 수지(40)를 충전하는 공정에서, 투광성 부재(30)의 표면(30a)과 입체 기판(10)의 사이로부터 공기를 밖으로 빠져나가게 하면서, 고체 촬상 소자(20)와 입체 기판(10)의 사이, 고체 촬상 소자(20)와 투광성 부재(30)의 이면(30c)의 사이, 투광성 부재(30)의 측면(30b)과 입체 기판(10)의 사이, 및 투광성 부재(30)의 표면(30a)과 입체 기판(10)의 사이에 봉지 수지(40)가 주입되기 때문에, 투광성 부재(30)의 표면(30a)과 입체 기판(10)의 사이에 공기 구멍을 형성할 필요가 없다. 따라서, 제조 공정의 관리가 용이하게 된다.
또, 종래와 같이 오목부(13)에 접착제를 도포하여 투광성 부재(30)를 접착하고, 그 후 광경화성의 봉지 수지를 충전하는 경우에는, 투광성 부재(30)를 탑재하는 면 전체 면에 접착제를 도포하기 때문에, 도포량이나 도포 위치의 관리가 곤란하다. 그 때문에, 접착제가 관통공(12)으로 비어져 나와, 광로가 좁아진다고 하는 문제가 있다. 이 문제는 관통공(12)이나 투광성 부재(30)가 작아지면 역시 발생하기 쉽다. 이에 반해, 본 실시의 형태에서는 하방(－z방향)에서 광 L을 조사하면서 봉지 수지(40)를 주입하기 때문에, 봉지 수지(40)가 관통공(12)으로 비어져 나오는 일은 없다.
그 후, 렌즈를 탑재하는 공정을 행하기 위해서 입체 기판(10)을 뒤집는다. 그리고, 렌즈(도시하지 않음), 렌즈 홀더(도시하지 않음)의 순서로, 이들을 입체 기판(10)에 끼워 넣는다. 마지막으로, 렌즈 홀더(도시하지 않음)와 입체 기판(10)의 경계부 부근에 접착제를 도포하여, 경화시킴으로써 고체 촬상 장치(1)의 조립 공정이 완료된다.
다음에, 고체 촬상 장치(1)의 동작을 설명한다. 피사체로부터의 광은, 조리개(도시하지 않음)를 통해, 렌즈(도시하지 않음)에 의해 집광되고 투광성 부재(30)에 입사되어 불필요한 적외광 및 자외광이 제한된다. 투광성 부재(30)를 투과한 광은, 고체 촬상 소자(20)에 입사하여 공지의 마이크로 렌즈 혹은 온칩(on-chip) 렌즈로 불리는 렌즈(도시하지 않음)를 통과하고, 그 아래에 있는 색소계의 색필터(도시하지 않음)를 통과하여, 포토 다이오드(도시하지 않음)에 의해 필요한 전기신호로 변환된다. 그리고, 전기신호는 예를 들면 화면의 어스펙트비(aspect ratio)가 4：3으로, 매초 15 프레임의 프레임 레이트(frame rate)의 화상 신호로서 출력되고, 단자부(11)로부터 외부의 모니터 등으로 출력된다.
본 실시의 형태에 의하면, 고체 촬상 소자(20)와 투광성 부재(30)를 1회의 공정으로 확실하게 봉지할 수가 있다. 또, 고체 촬상 소자(20)와 투광성 부재(30)를 1회의 공정으로 입체 기판(10)과 일체화하기 때문에, 공정수를 줄여 생산성을 향상시키고, 공정 관리를 용이하게 할 수가 있다. 이에 의해, 비용 저하도 가능하다.
또, 본 실시의 형태에 의하면, 관통공(12)의 4개의 모서리를 각각 덮도록 볼록부(14)가 4개소에 형성되기 때문에, 관통공(12)의 4개 모퉁이에 봉지 수지(40)가 유입하지 않는다. 따라서, 관통공(12)의 크기를 작게 하고, 그것에 의해 고체 촬상 장치(1)를 소형화할 수가 있다.
예를 들면, 볼록부(14)가 형성되어 있지 않은 경우에는, 봉지 수지(40)의 표면 장력에 의해, 도 1의 2점 쇄선으로 나타내듯이, 4개 모퉁이에 곡면 R이 형성되어 버린다. 곡면 R의 부분은 광이 들어오지 않기 때문에, 그 만큼 관통공(12)의 크기를 크게 해야 한다. 이에 반해, 볼록부(14)가 4개 모퉁이를 덮음으로써, 모퉁이에 봉지 수지(40)가 충전되지 않고, 그 결과 관통공(12)의 크기를 작게 할 수가 있다.
또한, 관통공(12)의 크기, 즉 표면적이 작아짐으로써, 고체 촬상 소자(2)와 투광성 부재(30)의 사이에 있어서의 먼지(파티클(particle))의 존재 확률이 작게 된다. 따라서, 먼지에 의한 고체 촬상 장치(1)의 오류의 가능성을 줄일 수가 있다.
＜제2의 실시의 형태＞
제1의 실시의 형태에 따른 고체 촬상 장치(1)에서는, 입체 기판(10)에 투광성 부재(30) 및 고체 촬상 소자(20)를 재치하고 나서, 봉지 수지(40)를 주입하였지만, 봉지 수지(40)를 주입하기 전에 투광성 부재(30)를 접착제 등으로 가고정하여도 좋다.
도 7은 제2의 실시의 형태에 따른 고체 촬상 장치(2)의 개략을 나타내는 평면도이다. 도 8은 고체 촬상 장치(2)의 개략을 나타내는 단면도이며, 도 7의 C－C 단면도이다. 고체 촬상 장치(1)와 고체 촬상 장치(2)의 차이는, 볼록부(14A)의 형상과 접착제(42)의 유무뿐이다. 이하, 고체 촬상 장치(2)에 있어서 고체 촬상 장치(1)와 다른 점만 설명한다.
오목부(13)의 저면(13a)에는 볼록부(14A)가 형성된다. 볼록부(14A)는 기둥 모양의 부재이며, 오목부(13)의 측면(13b)과 맞닿지 않게, 또한 관통공(12)의 4개의 모서리를 각각 덮도록 4개소에 형성된다. 볼록부(14A)는 평면시에 있어서, 관통공(12)과 겹치는 부분이 절결(cutout)됨과 아울러, 고체 촬상 장치(2)의 중심으로부터 가장 먼 위치를 포함하는 영역이 원호 형상으로 절결되어 있다. 이 원호 형상의 절결(14a)은 고체 촬상 장치(2)의 중심을 향하여 돌출되어 있다. 저면(13a)에는 절결(14a)의 외측(고체 촬상 장치(2)의 중심으로부터 멀어지는 측)에, 투광성 부재(30)를 가고정하기 위한 접착제(42)가 점 형상으로 도포된다. 접착제(42)는 볼록부(14A) 및 오목부(13)와 접촉하지 않는 위치에 도포된다.
또한, 볼록부(14A)의 형상은 이에 한정되지 않고, 절결(14a)은 필수는 아니다. 예를 들면, 폭이 좁은 대략 L자 형상의 볼록부를 설치하는 경우에는, 절결(14a)은 불필요해진다.
다음에, 고체 촬상 장치(2)의 조립 방법에 대해 설명한다. 우선, 이면(10a)을 위로 향한 상태로 입체 기판(10)을 재치한다. 다음에, 저면(13a)에 있어서의 절결(14a)의 외측의 위치에 접착제(42)를 점 모양으로 도포하고 나서, 투광성 부재(30)를 재치한다. 투광성 부재(30)를 볼록부(14A)와 맞닿도록 재치하면, 접착제(42)가 투광성 부재(30)에 부착하여, 투광성 부재(30)가 가고정된다.
다음에, 이면(10a)에 고체 촬상 소자(20)를 재치하고, 그 후에 입체 기판(10)과 고체 촬상 소자(20)의 사이에 봉지 수지(40)를 주입한다. 봉지 수지(40)의 봉입은, 접착제(42)가 굳어진 다음에 행해진다. 본 실시의 형태에서는 볼록부(14A)에 절결(14a)이 형성되어 있기 때문에, 절결(14a)의 외측의 위치에 접착제(42)를 점 모양으로 도포하였을 때에, 접착제(42)가 볼록부(14A) 및 오목부(13)와 접촉하지 않는다. 따라서, 봉지 수지(40)의 충전에 오류는 생기지 않는다.
봉지 수지(40)의 봉입시에는, 투광성 부재(30)가 접착제(42)에 의해 가고정되어 있기 때문에, 봉지 수지(40)를 주입하여도 투광성 부재(30)의 z방향의 위치가 변하지 않는다. 따라서, 투광성 부재(30)는 높이 방향이 정확하게 위치 결정된다.
또한, 접착제(42)는 볼록부(14A)의 외측에 도포되어 있기 때문에, 만일 접착제(42)의 도포량이 너무 많다고 하여도, 접착제(42)가 관통공(12)으로 비어져 나오는 일은 없다. 또, 접착제(42)는 볼록부(14A) 및 오목부(13)와 접촉하지 않기 때문에, 고체 촬상 장치(1)와 마찬가지로, 투광성 부재(30)의 바깥쪽(＋z측)에 봉지 수지(40)가 충전된다. 그 후의 고체 촬상 장치(2)의 조립 공정은, 고체 촬상 장치(1)와 같기 때문에 설명을 생략한다.
또한, 본 변형예에서는 접착제(42)를 4개소에 도포하였지만, 투광성 부재(30)를 높이 방향으로 위치 결정하기 위해서, 접착제(42)는 적어도 3개소에 도포하면 좋다. 또, 접착제(42)의 도포 위치도, 도시한 위치에 한정되지 않는다. 다만, 접착제(42)는 볼록부(14A)의 외측에 도포하는 것이 바람직하다.
＜제3의 실시의 형태＞
제1의 실시의 형태에 따른 고체 촬상 장치(3)에서는, 입체 기판(10)의 이면측에 판 모양의 투광성 부재(30)를 설치하였지만, 입체 기판의 이면측에 복수의 투광성 부재를 설치해도 좋다.
도 9는 제3의 실시의 형태에 따른 고체 촬상 장치(3)의 개략을 나타내는 단면도이다. 고체 촬상 장치(1)와 고체 촬상 장치(3)의 차이는, 렌즈(31)의 유무와 입체 기판의 형상이다. 이하, 고체 촬상 장치(3)에 대해 고체 촬상 장치(1)와 다른 점만 설명한다.
입체 기판(10A)은 주로, 단자부(11)와, 관통공(12A)과, 오목부(13)와, 볼록부(14)와, 볼록부(15)(도 9에서는 도시하지 않음)와, 오목부(17)와, 볼록부(18)를 가진다. 오목부(17)는 오목부(13)의 저면에 형성된다. 오목부(17)의 저면(17a)에는 관통공(12A)의 일단이 형성된다. 또, 오목부(17)의 저면(17a)에는, 렌즈(31)의 표면이 맞닿는 볼록부(18)가 형성된다.
렌즈(31)는 투광성 부재와 마찬가지로 투광성 부재이며, 판 모양의 부재의 중앙 부분에 형성된 렌즈부(예를 들면, 고정 초점형의 렌즈)(31a)와, 렌즈부(31a)의 주연에 있는 판 모양의 판 모양부(31b)를 가진다. 렌즈부(31a)가 관통공(12A)을 덮도록 판 모양부(31b)가 볼록부(18)에 맞닿는다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 관통공(12A)의 저면(17a)으로부터 ＋z측은 선단이 넓은 대략 각뿔대 형상이지만, 관통공(12A)의 형상은 이에 한정되지 않는다. 다만, 렌즈(31)에 보다 많은 광을 모으기 위해서는, 관통공(12A)을 선단이 넓은 대략 각뿔대 형상으로 하는 것이 바람직하다.
다음에, 고체 촬상 장치(3)의 조립 방법에 대하여 설명한다. 이면(10a)을 위로 향한 상태로 입체 기판(10A)을 재치하여, 그 위에 렌즈(31), 투광성 부재(30), 고체 촬상 소자(20)를 차례로 재치한다.
다음에,＋z방향으로부터 광을 조사하면서, 입체 기판(10A)과 고체 촬상 소자(20)의 사이에 봉지 수지(40)를 주입한다. 이 공정에 있어서, 봉지 수지(40)는 입체 기판(10A)과 투광성 부재(30)의 사이, 입체 기판(10A)과 렌즈(31)의 사이에도 흘러 들어간다. 특히, 본 실시의 형태에서는 봉지 수지(40)는, 입체 기판(10A)과 고체 촬상 소자(20)의 사이, 투광성 부재(30)의 이면(30c)과 고체 촬상 소자(20)의 사이, 투광성 부재(30)의 측면(30b)과 입체 기판(10A)의 사이, 및 투광성 부재(30)의 표면(30a)과 입체 기판(10A)의 사이, 렌즈(31)의 이면(31d)과 투광성 부재(30)의 표면(30a)의 사이, 렌즈(31)의 판 모양부(31b)의 측면과 입체 기판(10A)의 사이, 및 렌즈(31)의 표면(31c)과 입체 기판(10A)의 사이에 충전된다.
광을 조사하고 있기 때문에, 봉지 수지(40)는 관통공(12A)의 주위에서 경화한다. 관통공(12A)이 대략 각뿔대 형상이기 때문에, 봉지 수지(40)는 －z방향으로 나아감에 따라 퍼진 상태(대략 각뿔대 형상)로 경화한다.
그 후, 봉지 수지(40)의 나머지의 부분을 열경화시킨다. 이에 의해, 고체 촬상 소자(20), 투광성 부재(30) 및 렌즈(31)가 입체 기판(10A)에 장착된다.
본 실시의 형태에 의하면, 복수의 투광성 부재(여기에서는, 투광성 부재(30) 및 렌즈(31))와 고체 촬상 소자(20)를 동시에 입체 기판(10A)에 장착할 수가 있다.
＜제4의 실시의 형태＞
제1의 실시의 형태에 따른 발광 장치(4)에서는, 수광 소자인 고체 촬상 소자(20)를 이용하였지만, 고체 촬상 소자(20) 대신에 발광 소자를 이용하여도 좋다.
도 10은 제4의 실시의 형태에 따른 발광 장치(4)의 개략을 나타내는 단면도이다. 고체 촬상 장치(1)와 발광 장치(4)의 차이는, 소자의 차이와 입체 기판의 형상과 투광성 부재의 형상이다. 이하, 발광 장치(4)에 대해서 고체 촬상 장치(1)와 다른 점만 설명한다.
입체 기판(10B)은 주로, 단자부(11)와, 관통공(12B)과, 오목부(13)와, 볼록부(14)와, 볼록부(15)(도 10에서는 도시하지 않음)를 가진다. 오목부(13)의 저면(13a)에는 관통공(12B)의 일단이 형성된다.
입체 기판(10B)의 이면(10a)에는, 발광 소자(25)가 설치된다. 발광 소자(25)는 바깥쪽(＋z측)의 면(이하, 표면(25a)이라고 함)에 대략 직사각형 형상의 발광 영역(27)을 가진다. 발광 영역(27)에는, 예를 들면 레이저 다이오드(LD), 면발광 다이오드(VCSEL), LED 등의 광을 발광하는 전자소자가 형성된다. 발광 소자(25)는 표면(25a)에 형성된 범프(26)를 통해 입체 기판(10B)의 이면(10a)(또는, 단자부(11))에 접속된다.
투광성 부재(32)는, 예를 들면 유리 기재에 의해 형성된 판 모양의 부재이며, 판 모양부(32a)와 원통부(32b)와 렌즈부(32c)를 가진다. IR컷 코트는 렌즈부(32c)의 표면에 실시되어 있다. 판 모양부(32a)는 관통공(12B)을 덮도록, 오목부(13)의 내부에 설치된다. 판 모양부(32a)는 볼록부(14)에 맞닿는다. 또, 원통부(32b)의 측면이 관통공(12B)에 맞닿는다.
다음에, 발광 장치(4)의 조립 방법에 대하여 설명한다. 이면(10a)을 위로 향한 상태로 입체 기판(10B)을 재치하고, 그 위에 투광성 부재(32), 발광 소자(25)를 차례로 재치한다.
다음에,＋z방향으로부터 광을 조사하면서, 입체 기판(10B)과 발광 소자(25)의 사이에 봉지 수지(40)를 주입한다. 이 공정에 있어서, 봉지 수지(40)는 입체 기판(10B)과 투광성 부재(30)의 사이, 입체 기판(10B)과 투광성 부재(32)의 사이에도 흘러 들어간다. 광을 조사하고 있기 때문에, 봉지 수지(40)는 원통부(32b)의 외주면의 위치에서 경화한다.
그 후, 봉지 수지(40)의 나머지의 부분을 열경화시킨다. 이에 의해, 발광 소자(25) 및 투광성 부재(32)가 입체 기판(10B)에 장착된다. 이와 같이, 본 발명은 수광 소자를 가지는 수광 장치에 한정하지 않고, 발광 소자를 가지는 발광 장치에도 적용할 수가 있다.
＜제5의 실시의 형태＞
본 발명의 제5의 실시의 형태는, 봉지 수지를 이용하여 고체 촬상 소자(20)의 이면을 차광하는 형태이다. 이하, 제5의 실시의 형태에 따른 고체 촬상 장치(5)에 대하여 설명한다. 또한 제1의 실시의 형태와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
도 11은 고체 촬상 장치(5)의 개략을 나타내는 단면도이다. 발광 장치(4)는 주로, 입체 기판(10)과 고체 촬상 소자(20)와 투광성 부재(30)를 가진다. 입체 기판(10)과 고체 촬상 소자(20)와 투광성 부재(30)는 차광 수지(41)에 의해 일체화된다.
차광 수지(41)는 광경화성 및 열강화성을 가지는 수지인 봉지 수지(40)를 흑색, 흑회색, 갈색, 흑갈색 등의 암색계의 색으로 착색한 것이다. 본 실시의 형태에서는 카본의 분말을 봉지 수지(40)에 첨가함으로써, 봉지 수지(40)를 흑색으로 착색하여 차광 수지(41)로 한다. 이에 의해, 차광 수지(41)에 차광성을 갖게 할 수가 있다.
또한, 광경화성과 차광성의 양쪽 모두의 성능을 만족하기 위해서는, 차광 수지(41)의 전체 고형 성분에 대한 카본의 분말의 함유량을 1% 이하(바람직하게는 0.5% 이하)로 하는 것이 바람직하다. 이 경우에 있어서, 차광 효과가 얻어지도록 하려면, 고체 촬상 소자(20)를 덮는 부분에 있어서 차광 수지(41)의 두께는 대략 100㎛로 하는 것이 바람직하다.
입체 기판(10)과 고체 촬상 소자(20)의 사이에 차광 수지(41)를 주입하는 공정(도 6 참조)에 있어서, 입체 기판(10)과 고체 촬상 소자(20)의 사이, 입체 기판(10)과 투광성 부재(30)의 사이, 및 고체 촬상 소자(20)와 투광성 부재(30)의 사이에 차광 수지(41)를 주입함과 아울러, 고체 촬상 소자(20)를 덮도록 차광 수지(41)를 도포한다. 이에 의해, 고체 촬상 소자(20)의 이면(20b) 전체가 차광 수지(41)로 덮인다.
따라서, 고체 촬상 소자(20)와 투광성 부재(30)를 1회의 공정으로 입체 기판(10)과 일체화함과 아울러, 고체 촬상 소자(20)의 이면(20b)으로부터 고체 촬상 소자(20)에 광이 들어오지 않게 할 수가 있다.
＜제6의 실시의 형태＞
본 발명의 제6의 실시의 형태는, 고체 촬상 소자(20)의 이면(20b)에 접지 전극을 설치하는 형태이다. 이하, 제6의 실시의 형태에 따른 고체 촬상 장치(6)에 대해 설명한다. 또한, 제1의 실시의 형태와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
도 12는 고체 촬상 장치(6)의 개략을 나타내는 단면도이다. 고체 촬상 장치(6)는 주로, 입체 기판(10)과 고체 촬상 소자(20)와 투광성 부재(30)와 접지 전극(50)을 가진다. 입체 기판(10)과 고체 촬상 소자(20)와 투광성 부재(30)와 접지 전극(50)은 봉지 수지(40)에 의해 일체화된다.
접지 전극(50)은 열전도율이 높은 재료, 예를 들면 금속에 의해 형성된다. 접지 전극(50)은 판 모양의 부재이며, 고체 촬상 소자(20)의 이면(20b)에 맞닿도록 설치된다.
또한, 본 실시의 형태에서는 접지 전극(50)은 이면(20b) 전체를 덮고 있지만, 접지 전극(50)의 크기는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 고체 촬상 소자(20)의 이면(20b)의 일부만을 덮는 크기로 형성되어 있어도 좋다. 다만, 열제거의 효과를 높게 하기(후에 상술) 위해서는, 접지 전극(50)이 이면(20b) 전체를 덮는 것이 바람직하다.
접지 전극(50)에는 복수의 볼록부(51)가 형성된다. 볼록부(51)는 선단의 높이(z방향의 위치)가, 입체 기판(10)의 이면(10a)의 주연에 형성된 볼록부에 설치된 단자부(11)의 높이와 대략 동일하게 되도록 형성된다(도 12 점선 참조).
또한, 도 12에서는 볼록부(51)는 단면이 대략 직사각형 형상이지만, 볼록부(51)의 형상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 볼록부(51)는 단면이 대략 반구 형상이라도 좋다. 또, 볼록부(51)는 기둥 모양이라도 좋고, 리브(rib) 모양이라도 좋다.
다음에, 고체 촬상 장치(6)의 조립 방법에 대해 설명한다. 우선, 입체 기판(10)을 재치하는 공정, 오목부(13)에 투광성 부재(30)를 재치하는 공정(도 4 참조), 이면(10a)에 고체 촬상 소자(20)를 재치하는 공정(도 5 참조)을 행한다.
그리고, 접지 전극(50)의 볼록부(51)가 형성되어 있지 않은 면을 고체 촬상 소자(20)의 이면(20b) 상에 재치하는 공정을 행한다. 그 상태에서, 입체 기판(10)과 고체 촬상 소자(20)의 사이에, 하방으로부터 광 L을 조사하면서 봉지 수지(40)를 주입하는 공정을 행한다.
이때 봉지 수지(40)는 접지 전극(50)의 측면(50a)을 덮도록 주입된다. 봉지 수지(40)는 접지 전극(50)과 고체 촬상 소자(20) 및, 접지 전극(50)과 입체 기판(10)을 일체화한다. 이에 의해, 1회의 공정으로 고체 촬상 소자(20) 및 투광성 부재(30)를 입체 기판(10)에 설치함과 아울러, 접지 전극(50)을 고체 촬상 소자(20)에 설치할 수가 있다.
도 13은 고체 촬상 장치(6)를 기판(100)에 재치한 상태(사용 상태)를 나타내는 도면이다. 단자부(11) 중의 이면(10a)의 주연 근방의 볼록부에 설치된 부분이, 기판(100)에 맞닿는다. 또, 볼록부(51)의 선단도 기판(100)에 맞닿는다.
기판(100)의 볼록부(51)의 선단이 맞닿는 위치에 금속으로 접지 패턴을 형성함으로써, 별도 배선을 형성하는 일이 없이, 고체 촬상 소자(20)와 접지 패턴을 전기적으로 접속할 수가 있다. 또, 접지 전극(50) 및 기판(100) 상의 접지 패턴을 통해, 고체 촬상 소자(20)의 열이 기판(100)에 전해지기(도 13의 2점 쇄선 화살표 참조) 때문에, 고체 촬상 소자(20)의 온도 상승을 억제할 수가 있다.
또, 고체 촬상 소자(20)의 이면(20b)에 접지 전극(50)을 설치함으로써, 고체 촬상 소자(20)의 이면으로부터 고체 촬상 소자(20)에 광이 들어가지 않게 할 수가 있다.
＜제7의 실시의 형태＞
본 발명의 제7의 실시의 형태는 고체 촬상 장치에 플렉서블 기판이 일체화된 형태이다. 이하, 제7의 실시의 형태에 따른 고체 촬상 장치(7)에 대해 설명한다. 또한, 제1의 실시의 형태와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
도 14는 고체 촬상 장치(7)의 개략을 나타내는 평면도이다. 도 15는 고체 촬상 장치(7)의 개략을 나타내는 단면도이며, 도 14의 D－D 단면도이다. 또한, 도 14에서는 주요부를 투시하고 있다.
고체 촬상 장치(7)는 주로, 입체 기판(10A)과, 고체 촬상 소자(20A)와, 투광성 부재(30)와, 플렉서블 기판(60)을 가진다. 입체 기판(10A)과 입체 기판(10)의 차이는 형상뿐이기 때문에, 입체 기판(10A)에 대한 상세한 설명을 생략한다. 또, 고체 촬상 소자(20)와 고체 촬상 소자(20A)의 차이는 범프(후에 상술)의 재질뿐이기 때문에, 고체 촬상 소자(20A)에 대한 상세한 설명을 생략한다.
플렉서블 기판(60)은, 가요성을 가지는 프린트 배선판이며, 절연재(예를 들면 플라스틱)로 형성된 대략 직사각형 형상의 필름 모양(12㎛~50㎛ 정도의 박막)의 기재(61) 상에, 동 등의 도전재로 형성된 금속박(62)으로 회로 패턴이 형성되어 있다. 또, 단자부나 땜납부 이외에는, 금속박(62) 상에 절연체(63)가 씌워져 있다. 또한, 입체 기판(10A)에 인접하는 부분에 대해서는 보강을 위해 판재(64)가 설치되어 있다.
플렉서블 기판(60)은, 미리 입체 기판(10A)과 일체화되어 있다. 플렉서블 기판(60)은, 입체 기판(10A)의 이면(10a) 상에 배치된다. 고체 촬상 소자(20A)가 입체 기판(10A)에 설치되면, 플렉서블 기판(60)은, 고체 촬상 소자(20A)와 입체 기판(10A)에 끼워진다.
또, 고체 촬상 소자(20)가 입체 기판(10A)에 설치되면, 범프(28)(도 15 참조)가 금속박(62)에 맞닿아, 범프(28)(즉, 고체 촬상 소자(20))와 금속박(62)(즉, 플렉서블 기판(60))이 전기적으로 접속된다. 또한, 범프(28)는 표면(20a)에 형성된 볼록부이며, 도전성을 가지는 재료로 형성된다. 고체 촬상 소자(20)에 의해 얻어진 영상 신호의 전달이나, 외부로부터의 제어 신호 및 전원 공급은 플렉서블 기판(60)을 경유하여 행해진다.
다음에, 고체 촬상 장치(7)의 조립 방법에 대해 설명한다. 우선, 미리 플렉서블 기판(60)이 일체화된 입체 기판(10A)을, 이면(10a)을 위로 향한 상태로 재치한다. 다음에, 오목부(13)의 내부에 투광성 부재(30)를 재치한다.
다음에, 이면(10a)에 설치된 플렉서블 기판(60) 위에, 고체 촬상 소자(20A)를 재치한다. 이 공정에 있어서, 고체 촬상 소자(20A)는 오목부(13)를 덮도록 재치된다. 또, 범프(28)가 금속박(62) 상에 재치된다.
그 후, 입체 기판(10A)과 고체 촬상 소자(20A)의 사이에 봉지 수지(40)를 주입한다. 이 공정에 있어서, 입체 기판(10A)과 고체 촬상 소자(20A)의 사이, 고체 촬상 소자(20A)와 투광성 부재(30)의 사이, 입체 기판(10A)과 투광성 부재(30)의 사이, 플렉서블 기판(60)과 고체 촬상 소자(20A)의 사이에 봉지 수지(40)가 충전된다. 이에 의해, 고체 촬상 소자(20A) 및 투광성 부재(30)는, 플렉서블 기판(60)이 설치된 입체 기판(10A)에 장착된다.
본 실시의 형태에 의하면, 적은 공정으로, 플렉서블 기판(60)이 일체화된 고체 촬상 장치(7)를 제조할 수가 있다.
또, 본 실시의 형태에 의하면, 입체 기판(10A)에 별개의 기판이나 배선을 설치할 필요가 없기 때문에, 고체 촬상 장치(7)를 이용하여 제조된 장치를 소형화할 수가 있다. 따라서, 고체 촬상 장치(7)는 내시경 등의 소형화가 필요한 기기에 적용하는 경우에 특히 유효하다.
＜제8의 실시의 형태＞
본 발명의 제8의 실시의 형태는, 고체 촬상 소자(20) 및 투광성 부재(30)를 2개 구비하는 형태이다. 이하, 제8의 실시의 형태에 따른 고체 촬상 장치(8)에 대해 설명한다. 또한, 제1의 실시의 형태와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
도 16은 고체 촬상 장치(8)의 개략을 나타내는 평면도이다. 도 17은 고체 촬상 장치(8)의 개략을 나타내는 단면도이며, 도 16의 E－E 단면도이다. 또한, 도 16에서는 주요부를 투시하고 있다.
고체 촬상 장치(8)는 주로, 입체 기판(10B)과, 2개의 고체 촬상 소자(20)(본 발명의 제1 소자, 제2 소자에 상당)과, 2개의 투광성 부재(30)(본 발명의 제1 투광성 부재, 제2 투광성 부재에 상당)를 가진다.
입체 기판(10B)은 가장 넓은 면(표면(10b), 이면(10c))이 대략 장방형의 판 모양의 부재이다. 본 실시의 형태에서는 중앙부가 다른 부분보다 가늘게 되어 있지만, 입체 기판(10B)의 형상은 이에 한정되지 않는다.
관통공(12a, 12b)(본 발명의 제1 관통공, 제2 관통공에 상당)는, 관통공(12)과 마찬가지로, 고체 촬상 소자(20)의 촬상 영역(22)이 배치되는 영역에 형성된다. 관통공(12a, 12b)은 입체 기판(10B)의 길이 방향(x방향)에 있어서의 양단 근방에 형성된다. 또한, 관통공(12a, 12b)의 형상은 관통공(12)과 마찬가지이다.
이면(10c)에는 투광성 부재(30)가 설치되는 오목부(13c, 13d)(본 발명의 제1 오목부, 제2 오목부에 상당)가 형성된다. 오목부(13c)의 저면에는 관통공(12a)의 일단이 형성되고, 오목부(13d)의 저면에는 관통공(12b)의 일단이 형성된다. 따라서, 오목부(13c, 13d)는, 관통공(12a, 12b)과 마찬가지로, 입체 기판(10B)의 양단 근방에 형성된다.
오목부(13c, 13d)의 형상은 오목부(13)와 마찬가지이다. 오목부(13c, 13d)에는 오목부(13)와 마찬가지로, 4개의 모서리를 각각 덮도록 각각 4개의 볼록부(14)(본 발명의 제1 볼록부, 제2 볼록부에 상당)가 형성된다(도 16 참조).
2개의 투광성 부재(30)는 각각, 오목부(13c, 13d)의 내부에 설치된다. 또, 2개의 고체 촬상 소자(20)는 각각, 오목부(13c, 13d)를 덮도록 이면(10c)에 재치된다.
이면(10c)에는 전체 둘레에 걸쳐서 리브(10d)가 형성되어 있다. 또, 이면(10c)의 오목부(13c)와 오목부(13d)의 사이의 영역에는, 리브(10e)가 형성된다. 이에 의해, 입체 기판의 휘어짐 등을 방지할 수가 있다. 도시하지 않지만, 이면(10c)의 리브(10e)가 형성된 영역의 외측에는, 띠모양의 배선이 복수 형성된다.
입체 기판(10B)에는 관통홀(10f)이 형성되어 있다. 관통홀(10f)은 도전성 부재(예를 들면, 동)로 내주면 및 그 근방이 덮여 있고, 이면(10c)에 형성된 배선과, 표면(10B)에 형성된 배선(도시하지 않음)을 연결한다.
리브(10d)에는 단자부(11)(도 16 및 도 17에서는 도시 생략)가 설치되어 있다. 단자부(11)는 이면(10c)에 형성된 배선과 전기적으로 접속된다.
다음에, 고체 촬상 장치(8)의 조립 방법에 대해 설명한다. 우선, 이면(10c)을 위로 향한 상태에서 입체 기판(10B)을 재치한다. 다음에, 오목부(13c, 13d)의 각각에 있어서, 볼록부(14) 상에 투광성 부재(30)를 재치한다. 다음에, 오목부(13c, 13d)를 각각 덮도록, 2개의 고체 촬상 소자(20)를 이면(10c)에 재치한다. 그 후에 입체 기판(10B)과 고체 촬상 소자(20)의 사이에 봉지 수지(40)를 주입한다. 이에 의해, 2개의 고체 촬상 소자(20), 투광성 부재(30)가 입체 기판(10B)에 장착된다.
본 실시의 형태에 의하면, 복안 카메라용의 고체 촬상 장치를 적은 공정으로 조립할 수가 있다. 또, 관통공(12a, 12b) 및 오목부(13c, 13d)를 입체 기판(10B)의 양단 근방에 형성함으로써, 복안 카메라의 기선 길이를 가능한 한 길게 할 수가 있다.
또한, 본 실시의 형태에서는 2개의 촬상 유니트(고체 촬상 소자(20), 투광성 부재(30) 및 도시하지 않는 렌즈 등)의 광축이 평행하지만, 입체 기판(10B)의 형상을 변경함으로써 임의의 폭주각(輻輳角)을 갖게 하는 것도 가능하다.
이상, 이 발명의 실시 형태를, 도면을 참조하여 상술해 왔지만, 구체적인 구성은 이 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 이 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계 변경 등도 포함된다. 예를 들면, 상기의 실시예는 본 발명을 알기 쉽게 설명하기 위해서 상세하게 설명한 것이며, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되는 것은 아니다. 또, 실시 형태의 구성의 일부를 다른 실시 형태의 구성으로 치환하는 것이 가능하고, 또 실시 형태의 구성에 다른 구성의 추가, 삭제, 치환 등을 하는 것이 가능하다.
또, 본 발명에 있어서, 「대략」이란, 엄밀하게 동일한 경우뿐만 아니라, 동일성을 잃지 않는 정도의 오차나 변형을 포함하는 개념이다. 예를 들면, 「대략 직사각형 형상」이란, 엄밀하게 직사각형 형상의 경우에는 한정되지 않고, 다소의 오차(예를 들면, 일부에 곡선을 포함하는 등)를 포함하는 개념이다. 또, 예를 들면 단지 직사각형 형상 등으로 표현하는 경우에 있어서, 엄밀하게 직사각형 형상 등의 경우뿐만 아니라, 대략 직사각형 형상 등의 경우를 포함하는 것으로 한다.
또, 본 발명에 있어서「근방」이란, 기준으로 되는 위치의 가까이에 있는 범위(임의로 정할 수가 있다)의 영역을 포함하는 것을 의미한다. 예를 들면, 「주연 근방」이란, 주연의 가까이 있는 범위의 영역이며, 주연을 포함하고 있어도 포함하지 않아도 좋은 것을 나타내는 개념이다.
1, 2, 3, 5, 6, 7, 8：고체 촬상 장치 4　　　　　　　 ：발광 장치
10, 10A, 10B　　 　：입체 기판 10a, 10c　　　　 ：이면
10b　　　　　　　 ：표면 10d, 10e　　　 　 ：리브
10f　　　　　　　　：관통홀 11　　　　　　　　 ：단자부
12, 12a, 12b　 　 ：관통공 13, 13c, 13d　　　 ：오목부
13a　　　　　　　　：저면 13b　　　　　　　　：측면
14, 14A 　　　　　 ：볼록부 15　　　　　　　　 ：볼록부
16　　　　　　　　 ：단차 17　　　　　　　　 ：오목부
17a　　　　　　　　：저면 18　　　　　　　　 ：볼록부
20, 20A　　 　　　 ：고체 촬상 소자 20a　　　　　　　 ：표면
20b　　　　　　　　：이면 21, 26, 28　　　　 ：범프
22　　　　　　　　 ：촬상 영역 25　　　　　　　　 ：발광 소자
27　　　　　　　　 ：발광 영역 30　　　　　　　　 ：투광성 부재
30a　　　　　　　　：표면 30b　　　　　　　 ：측면
30c　　　　　　　　：이면 31　　　　　　　　 ：렌즈
32　　　　　　　　 ：투광성 부재 40　　　　　　　　 ：봉지 수지
41　　　　　　　　 ：차광 수지 42　　　　　　　　 ：접착제
50　　　　　　　　 ：접지 전극 50a　　　　　　　　：측면
51　　　　　　　　 ：볼록부 60　　　　　　　　 ：플렉서블 기판
61　　　　　　　　 ：기재 62　　　　　　　　 ：금속박
63　　　　　　　　 ：절연체 64　　　　　　　 　：판재
100 ：기판

Claims (11)

  1. 입체 형상을 가지는 입체 기판과,
    상기 입체 기판에 설치되는 소자로서 광을 수광하는 수광 소자 또는 광을 발광하는 발광 소자인 소자와,
    상기 입체 기판에 설치되는 투광성 부재를 구비하고,
    상기 입체 기판은, 이면에 형성된 오목부와, 판두께 방향으로 관통하는 관통공으로서 일단이 상기 오목부의 저면에 형성된 관통공과, 상기 오목부의 저면에 4개 형성된 기둥 모양의 볼록부로서 상기 오목부의 측면과 맞닿지 않게, 또한 상기 관통공의 4개의 모서리를 각각 덮도록 형성된 4개의 볼록부를 가지고,
    상기 투광성 부재는 상기 관통공을 덮도록 상기 오목부의 내부에 설치되고,
    상기 소자는 상기 오목부를 덮도록 상기 입체 기판의 이면에 설치되고,
    상기 투광성 부재의 제1의 면은, 상기 볼록부와 맞닿고,
    상기 소자 및 상기 투광성 부재는 상기 입체 기판과 상기 소자의 사이, 상기 투광성 부재의 상기 제1의 면과 대향하는 제2의 면과 상기 소자의 사이, 상기 투광성 부재의 상기 제1의 면 및 제2의 면에 인접하는 측면과 상기 입체 기판의 사이, 및 상기 투광성 부재의 상기 제1의 면과 상기 입체 기판의 사이에 충전되는 봉지 수지에 의해 상기 입체 기판에 일체화되고,
    상기 봉지 수지는 입자 모양의 충전재를 포함하고,
    상기 볼록부는 상기 충전재의 최대 입경의 2배 이상의 높이로 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,　
    상기 오목부의 저면에는 상기 투광성 부재를 가고정하는 접착제가 상기 볼록부의 외측에 도포되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 봉지 수지는 차광성을 가지는 수지이며,
    상기 봉지 수지가 상기 소자의 이면 전체를 덮는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 소자의 상기 입체 기판과 대향하고 있지 않은 면에 설치된 판 모양의 전극을 구비하고,
    상기 봉지 수지는 상기 전극과 상기 소자 및 상기 전극과 상기 입체 기판을 일체화하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  6. 제1항에 있어서,　
    절연재로 형성된 직사각형 형상의 필름 모양의 기재 상에, 금속박으로 형성된 회로 패턴이 형성된 플렉서블 기판을 구비하고,
    상기 소자는 도전성을 가지는 재료로 형성된 범프를 가지고,
    상기 플렉서블 기판은, 단부가 상기 입체 기판의 이면 상에 설치되고,
    상기 소자는 상기 입체 기판의 이면과의 사이에 상기 플렉서블 기판을 사이에 두도록 상기 입체 기판의 이면에 설치되고,
    상기 소자가 상기 입체 기판의 이면에 설치되면, 상기 볼록부와 상기 회로 패턴이 맞닿는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  7. 입체 형상을 가지는 입체 기판과,
    상기 입체 기판에 설치되는 2개의 소자인 제1 소자 및 제2 소자로서 광을 수광하는 수광 소자 또는 광을 발광하는 발광 소자인 제1 소자 및 제2 소자와,
    상기 입체 기판에 설치되는 제1 투광성 부재 및 제2 투광성 부재를 구비하고,
    상기 입체 기판은 이면에 형성된 제1 오목부 및 제2 오목부와, 판두께 방향으로 관통하는 관통공으로서 일단이 상기 제1 오목부의 저면에 형성된 제1 관통공과, 판두께 방향으로 관통하는 관통공으로서 일단이 상기 제2 오목부의 저면에 형성된 제2 관통공과, 상기 제1 오목부의 저면에 4개 형성된 기둥 모양의 제1 볼록부로서 상기 제1 오목부의 측면과 맞닿지 않게, 또한 상기 제1 관통공의 4개의 모서리를 각각 덮도록 형성된 4개의 제1 볼록부와, 상기 제2 오목부의 저면에 4개 형성된 기둥 모양의 제2 볼록부로서 상기 제2 오목부의 측면과 맞닿지 않게, 또한 상기 제2 관통공의 4개의 모서리를 각각 덮도록 형성된 4개의 제2 볼록부를 가지고,
    상기 제1 투광성 부재는 상기 제1 관통공을 덮도록 상기 제1 오목부의 내부에 설치되고,
    상기 제2 투광성 부재는 상기 제2 관통공을 덮도록 상기 제2 오목부의 내부에 설치되고,
    상기 제1 소자는 상기 제1 오목부를 덮도록 상기 입체 기판의 이면에 설치되고,
    상기 제2 소자는 상기 제2 오목부를 덮도록 상기 입체 기판의 이면에 설치되고,
    상기 제1 투광성 부재의 제1의 면은, 상기 제1 볼록부와 맞닿고, 상기 제2 투광성 부재의 제3의 면은 상기 제2 볼록부와 맞닿고,
    상기 제1 소자 및 상기 제1 투광성 부재는, 상기 입체 기판과 상기 제1 소자의 사이, 상기 제1 투광성 부재의 상기 제1의 면과 대향하는 제2의 면과 상기 제1 소자의 사이, 상기 제1의 면 및 제2의 면에 인접하는 측면과 상기 입체 기판의 사이, 및 상기 제1의 면과 상기 입체 기판의 사이에 충전되는 봉지 수지에 의해 상기 입체 기판에 일체화되고,
    상기 제2 소자 및 상기 제2 투광성 부재는, 상기 입체 기판과 상기 제2 소자의 사이, 상기 제2 투광성 부재의 상기 제3의 면과 대향하는 제4의 면과 상기 제1 소자의 사이, 상기 제3의 면 및 제4의 면에 인접하는 측면과 상기 입체 기판의 사이, 및 상기 제3의 면과 상기 입체 기판의 사이에 충전되는 봉지 수지에 의해 상기 입체 기판에 일체화되고,
    상기 봉지 수지는 입자 모양의 충전재를 포함하고,
    상기 제1 볼록부 및 제2 볼록부는 상기 충전재의 최대 입경의 2배 이상의 높이로 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 입체 기판은 가장 넓은 면이 직사각형의 판 모양의 부재이며,
    상기 제1 오목부와 상기 제2 오목부는, 각각, 상기 입체 기판의 길이 방향에 있어서의 양단 근방에 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 입체 기판의 이면에는 상기 제1 오목부와 상기 제2 오목부의 사이의 영역에 리브가 형성되고, 상기 리브가 형성된 영역의 외측에 띠모양의 배선이 복수 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  10. 입체 형상을 가지는 입체 기판으로서, 이면에 형성된 오목부와, 판두께 방향으로 관통하는 관통공으로서 일단이 상기 오목부의 저면에 형성된 관통공과, 상기 오목부의 상기 저면에 4개 형성된 기둥 모양의 볼록부로서 상기 오목부의 측면과 맞닿지 않게, 또한 상기 관통공의 4개의 모서리를 각각 덮도록, 입자 모양의 충전재의 최대 입경의 2배 이상의 높이로 형성된 4개의 볼록부를 가지는 입체 기판을 상기 이면을 위로 향한 상태로 재치하는 공정과,
    투광성 부재의 제1의 면을 상기 볼록부에 맞닿게 하여, 상기 관통공을 덮도록 상기 오목부의 내부에 상기 투광성 부재를 재치하는 공정과,
    상기 오목부를 덮도록, 광을 수광하는 수광 소자 또는 광을 발광하는 발광 소자인 소자를 상기 입체 기판의 상기 이면에 재치하는 공정과,
    상기 입체 기판과 상기 소자의 사이, 상기 투광성 부재의 상기 제1의 면과 대향하는 제2의 면과 상기 소자의 사이, 상기 투광성 부재의 상기 제1의 면 및 제2의 면에 인접하는 측면과 상기 입체 기판의 사이, 및 상기 투광성 부재의 상기 제1의 면과 상기 입체 기판의 사이에 상기 충전재를 포함하는 봉지 수지를 충전하고, 상기 소자 및 상기 투광성 부재를 상기 입체 기판에 일체화하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 입체 기판을 상기 이면을 위로 향한 상태로 재치하는 공정과 상기 투광성 부재의 제1의 면을 상기 볼록부에 맞닿게 하여, 상기 관통공을 덮도록 상기 오목부의 내부에 상기 투광성 부재를 재치하는 공정 동안에, 상기 오목부의 상기 저면에 있어서의 상기 볼록부의 외측의 위치에, 상기 투광성 부재를 가고정하는 접착제를 도포하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 제조 방법.
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