WO2009116600A1 - ウエハ状光学装置およびその製造方法、電子素子ウエハモジュール、センサウエハモジュール、電子素子モジュール、センサモジュール、電子情報機器 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a plurality of lenses for condensing incident light, or a wafer-like optical device comprising a plurality of optical functional elements for directing or reflecting outgoing light, or bending and guiding incident light in a predetermined direction, and a method for manufacturing the same.
- An image sensor having a plurality of light-receiving portions that photoelectrically convert image light from a subject in correspondence with each lens, or a light-emitting element for generating outgoing light corresponding to each optical function element
- an electronic element wafer module in which a plurality of modules are integrated (integrated) with a light receiving element for receiving incident light, an electronic element module manufactured by batch cutting from the electronic element wafer module, and image light from a subject is photoelectrically generated.
- An imaging device having a plurality of light-receiving portions that convert and image and a lens for imaging incident light on the imaging device are modularized (integrated).
- a digital camera such as a digital video camera and a digital still camera
- an image input camera such as an in-vehicle camera
- an image input device such as an in-vehicle camera is used as an image input device such as an in-vehicle camera.
- the present invention relates to an electronic information device such as a scanner device, a facsimile device, a television phone device, a mobile phone device with a camera and a portable terminal device (PDA), or a pickup device using this electronic element module in an information recording / reproducing unit.
- PDA portable terminal device
- the sensor module as a conventional electronic element module of this type is mainly used as a camera module in a mobile phone device with a camera, a portable terminal device (PDA), a card camera, etc., ceramics, glass-filled epoxy resin, etc.
- the solid-state imaging chip is disposed on the mount substrate and wire-bonded.
- lens modules such as this condenser lens are widely used in various electronic information devices such as camera modules for mobile phones and laser pickup devices.
- a method of manufacturing a small number of lenses under high temperature and high pressure is used for a lens module by a resin injection molding method.
- US Patent Document 1 discloses a method of forming a plurality of lens modules at once. 19 and 20 are examples thereof.
- the lens module 100 has a plurality of holes 102 in the silicon substrate 101, a spherical glass ball 103 is inserted into the hole 102, and the glass ball 103 is fixed by a solder 104 so as not to fall off.
- the glass ball 103 is polished and flattened from the upper side by a predetermined amount to form a condensing lens having a spherical surface on the lower side.
- the lens module 200 forms a lens shape 202 on one side of a glass substrate 201 using a photo / etching method.
- a lens shape (not shown) is formed by etching with a photoresist at a position where the optical axis of the lens shape 202 and the optical axis are transferred to the glass substrate 201 side. , Creating a lens substrate.
- the spherical glass ball 103 is used.
- the spherical glass ball 103 does not focus on the target position, but focuses on the target position. It is necessary to use an aspherical glass ball.
- an aspherical lens cannot be manufactured using this method. . It is also difficult to polish the glass ball 103 uniformly so that desired lens characteristics can be obtained.
- a plurality of holes 102 are formed in the silicon substrate 101 by wet etching so that the frontage is widened.
- the size of the holes 102 varies, and the vertical position of the glass ball 103 changes due to the variation in the size of the holes 102. . For this reason, the final lens thickness changes.
- the variation in the lens thickness is 10 ⁇ m. However, it does not satisfy the condition that it must be within a variation range of several ⁇ m required for lens performance.
- the glass substrate 201 is used as a part of the lens.
- This lens has a hybrid structure of a resist (resin) material (lens shape 202) and a glass material (glass substrate 201), and the refractive index changes in the middle, which increases design constraints.
- the glass substrate (glass substrate 201) has a substrate thickness variation of about +/ ⁇ 5%, even if the glass substrate 201 having a thickness of 100 ⁇ m is used, the total lens thickness is 10 ⁇ m. Variations will occur and the desired lens characteristics cannot be satisfied.
- the present invention solves the above-described conventional problems, and a wafer-like optical device capable of obtaining high optical accuracy by using a single material for an optical component portion such as a lens, a manufacturing method thereof, and the wafer-like optical device.
- Electronic element wafer module using the sensor a sensor wafer module in which the electronic element using the wafer-like optical device is a solid-state image sensor, individual electronic element modules cut together from the electronic element wafer module, and cut together from the sensor wafer module
- the wafer-like optical device includes a base substrate provided with one or a plurality of holes, a resin optical element provided in the hole of the base substrate, and the base around the optical element. And a rib portion provided at the position of the material substrate, whereby the above object is achieved.
- the base substrate in the wafer-like optical device of the present invention is a glass substrate.
- a light-shielding film is provided on the surface of the base substrate in the wafer-like optical device of the present invention.
- the light-shielding film in the wafer-like optical device of the present invention has a two-layer structure of light-shielding chrome plating and low-reflection chrome plating as an underlayer.
- the optical element portion in the wafer-like optical device of the present invention is any one of a lens, a mirror optical element, a waveguide means, a prism, and a hologram element.
- the rib part in the wafer-like optical device of the present invention is composed of at least the base substrate of the base substrate and the same resin material as the optical element unit.
- the same resin material as that of the optical element portion is arranged in a film shape on at least one of the upper surface and the lower surface of the base substrate in the rib portion of the wafer-like optical device of the present invention.
- the rib part in the wafer-like optical device of the present invention is composed of only the base substrate.
- the hole in the wafer-like optical device of the present invention is any one of a circle, an ellipse, a rectangle and a polygon.
- the resin material of the optical element portion in the wafer-like optical device of the present invention is a thermosetting resin material or a photocurable resin material.
- a method for producing a wafer-like optical device is a method for producing a wafer-like optical device, in which a resinous optical element portion is molded at the position of a hole in the substrate, using the substrate as a framework.
- a hole forming step for forming one or a plurality of holes in the substrate, and the optical element resin and the base substrate are sandwiched between the optical element lower mold and the upper mold formed so as to correspond to the holes, and at least the It has the press process which shape
- the hole forming step in the method for manufacturing a wafer-like optical device according to the present invention includes forming a pattern on the base substrate so that the light shielding film corresponds to the position of the hole, and etching using the light shielding film as a mask.
- the hole is formed by processing.
- At least the optical element portion is molded in a state where the base substrate is floated and supported on the lower mold.
- the pressing step in the method of manufacturing a wafer-like optical device according to the present invention controls the distance between the lower mold and the upper mold to control the thickness of the optical element and the peripheral edges of the optical element. Set the thickness of the part.
- the resin curing step in the method of manufacturing a wafer-like optical device according to the present invention includes curing the resin by irradiating light from at least one of an upper surface and a lower surface of the lower mold and the upper mold as a transparent mold.
- the base substrate is a glass substrate
- the resin is cured by light irradiation from the end face side of the glass substrate.
- the resin is cured by irradiating light while rotating the lower mold and the upper mold.
- An electronic element wafer module of the present invention includes an electronic element wafer in which a plurality of electronic elements having through electrodes are disposed, a resin adhesive layer formed in a predetermined region on the electronic element wafer, and the electronic element wafer.
- One of the above wafer-like optical devices of the present invention covered and fixed on the transparent cover member so as to correspond to each of the plurality of electronic elements, or a transparent cover member fixed on the resin adhesive layer, or And the above object is achieved.
- the electronic element in the electronic element wafer module of the present invention is an imaging element having a plurality of light receiving portions that perform image conversion by photoelectrically converting image light from a subject.
- the electronic element in the electronic element wafer module of the present invention has a light emitting element for generating outgoing light and a light receiving element for receiving incident light.
- the electronic element module according to the present invention is cut from the electronic element wafer module according to the present invention one or more at a time, thereby achieving the above object.
- the sensor wafer module of the present invention includes a sensor wafer having a plurality of sensor chip portions having through electrodes, a resin adhesive layer formed in a predetermined region on the sensor wafer, and covering the sensor wafer, the resin adhesive layer A transparent cover member fixed on the transparent cover member, and the wafer-like optical device according to the present invention mounted on the transparent cover member so as to correspond to each of the plurality of image pickup devices and fixedly bonded thereto A plurality of lens modules, and each of the plurality of sensor chip portions is provided with an image pickup device having a plurality of light receiving portions that photoelectrically convert image light from a subject and image it. This achieves the above object.
- the sensor module of the present invention is cut from the sensor wafer module of the present invention one by one or more, and thereby the above-mentioned object is achieved.
- the electronic information device of the present invention uses an electronic element module cut from the electronic element wafer module of the present invention as a sensor module in an imaging unit, thereby achieving the above object.
- the electronic information device uses an electronic element module cut from the electronic element wafer module according to the present invention for an information recording / reproducing unit, thereby achieving the above object.
- a base substrate provided with one or a plurality of holes, a resin optical element portion provided in the hole of the base substrate, and the base substrate substrate around the optical element portion are provided. It has a tobacco part.
- the influence of the overall resin shrinkage is not exerted on the optical component part such as the resin lens, and the optical component part such as the resin lens does not contain the substrate.
- High optical accuracy can be obtained by using a single optical resin material.
- the lens resin formed on the glass substrate absorbs the variation in the thickness of the glass substrate, so that the thickness of the lens collar portion can be accurately controlled, and the distance between the lenses when the lenses are laminated is increased. Variations can be controlled with high accuracy. Furthermore, by forming the lens part only with resin, the refractive index can be kept uniform, the design can be facilitated, the lens thickness can be controlled with high accuracy, and a lens with high optical accuracy can be obtained. Can do.
- FIG. 6 is a partial cross-sectional view schematically showing a state in which a lens resin is dispensed on the central portion of the glass substrate of FIG. 5.
- FIG. 8 is a partial cross-sectional view schematically showing a state in which the lens resin between the lower mold and the upper mold in FIG. 7 is cured with ultraviolet rays.
- FIG. 2 is a partial cross-sectional view schematically showing a state where the lens module of FIG. 1 is taken out from a lower mold and an upper mold.
- FIG. 10 is a partial cross-sectional view of a lens module schematically showing still another modification of the lens module in FIG. 1. It is a figure which shows typically the cross-section of the prism module of this invention. It is a figure which shows typically the cross-section of a hologram element. It is a longitudinal cross-sectional view which shows the principal part structural example of the sensor module which concerns on Embodiment 2 of this invention.
- Embodiment 3 of this invention it is a block diagram which shows the schematic structural example of the electronic information apparatus which used the sensor module of Embodiment 2 of this invention for the imaging part.
- FIG. 11 is a block diagram illustrating a schematic configuration example of an electronic information device using an electronic element module that is a modification of the second embodiment of the present invention as an information recording / reproducing unit, as a modification of the third embodiment of the present invention. It is sectional drawing which shows typically an example of the conventional lens module currently disclosed by patent document 1. FIG. It is sectional drawing which shows typically another example of the conventional lens module currently disclosed by patent document 1. FIG.
- a lens module as a wafer-like optical device and a manufacturing method thereof according to the first embodiment of the present invention and a sensor wafer module as Embodiment 2 of an electronic element wafer module using the lens module as the wafer-like optical device will be described.
- the third embodiment of an electronic information device such as a mobile phone device with a camera, for example, in which the sensor module obtained by collectively cutting the sensor wafer module is used as an image input device in the imaging unit will be described in detail with reference to the drawings.
- the sensor module obtained by collectively cutting the sensor wafer module is used as an image input device in the imaging unit
- FIG. 1 is a partial vertical cross-sectional view schematically illustrating an exemplary configuration of a main part of a lens module according to Embodiment 1 of the present invention.
- the lens module 10 as the wafer-like optical device according to the first embodiment corresponds to each of the glass substrate 1 as a base material (framework) on which a plurality of holes 11 are formed and the plurality of holes 11. It has a resin lens 2 formed and a peripheral resin portion 3 formed on the upper and lower surfaces of the glass substrate 1 around the resin lens 2 with the same resin material.
- the glass substrate 1 has a thin disk shape with chrome plating 12 applied for light shielding on the surface side, and a plurality of holes 11 are formed in a matrix at equal intervals.
- the glass substrate 1 has an effect of suppressing the overall shrinkage of the resin lens 2.
- the base layer 12a (low reflection chrome plating) side of the chrome plating 12 is an antireflection film, which prevents flare by preventing extra reflected light from returning to the inside.
- These chrome plating 12 and underlying layer 12a can also be used as a mask when the plurality of holes 11 are etched.
- the resin lens 2 is formed of only a single resin material in each of the plurality of holes 11 of the glass substrate 1, and the refractive index in the resin lens 2 is uniform and easy to design.
- the lens film thickness of the resin lens 2 is determined by the resin thickness between the molds and can be mechanically resin molded. Therefore, the variation in the lens thickness can be suppressed to about 1 ⁇ m, and a highly accurate resin The lens 2 can be obtained.
- the lens shape of the resin lens 2 can form a desired aspherical shape having an accurate focal length by transferring the mold shape.
- the glass substrate 1 serves as a base material and does not adversely affect the overall resin shrinkage on the individual resin lenses 2, the aspherical resin lens 2 having high dimensional accuracy and high optical accuracy is formed. Can do.
- the peripheral resin portion 3 is formed on each of the upper and lower surfaces of the glass substrate 1 to absorb the thickness variation of the glass substrate 1, and the total film thickness of the peripheral resin portion 3 and the glass substrate 1 is determined by mechanical accuracy between the molds. Since it can be formed, the thickness variation can be suppressed to about 1 ⁇ m, and the highly accurate lens edge portion 4 as the overlapping portion around the lens can be obtained.
- the lower mold 21 of the lens module 10 is prepared.
- the lower mold 21 may be formed by processing metal, processing glass, or forming a plurality of molds on the glass.
- a lens resin material 22a is applied on the lower mold 21 of the lens module 10 as shown in FIG.
- the application of the lens resin material 22a can be performed by a normal method such as spin coating or dispensing.
- the glass substrate 1 is aligned and placed on the lens resin material 22 a on the lower mold 21.
- a lens resin material 22b made of the same material as the lens resin material 22a is applied onto the center of the glass substrate 1.
- a method for applying the lens resin material 22b a general method can be used.
- the lens resin material 22b is dispensed on the central portion of the glass substrate 1.
- the upper mold 23 is aligned (aligned) with the lower mold 21, and the glass substrate 1 and the lens resin materials 22a and 22b are pressed from above and below with the lower mold 21 and the upper mold 23.
- the lens resin material 22b can be uniformly extended over the entire surface.
- the distance between the upper mold 23 and the lower mold 21 is precisely determined regardless of the thickness of the glass substrate 1 in a state where the glass substrate 1 is held from both sides by the holder 5 as shown in FIG.
- By controlling (controlling the mold interval d) it is possible to suppress the thickness variation of the entire lens module 10 to about 1 ⁇ m.
- the lens collar part 4 around the resin lens 2 including the lens resin and the glass substrate 1 can be controlled to a uniform thickness, and the resin lens 2 with high dimensional accuracy can be manufactured.
- the resin material of the resin lens 2 is cured by light or heat.
- the lower mold 21 and the lower mold 21 and the thickness of the glass substrate 1 sandwiched between the lower mold 21 and the upper mold 23 are orthogonal to each other on the plane.
- the resin lens 2 positioned in the hole 11 of the glass substrate 1 is efficiently transmitted through the glass substrate 1 by uniformly irradiating, for example, ultraviolet rays UV from the end surface of the glass substrate 1 while rotating the upper mold 23. It can be cured.
- the thin peripheral resin The position of the portion 3 does not change due to the upper and lower portions of the glass substrate 1 being fixed, and is cured only at the resin lens 2 portion. For this reason, the glass substrate 1 does not have an adverse effect on the overall resin shrinkage of the lens module 10 and does not affect the individual resin lenses 2, and the resin lens 2 can obtain a high dimensional accuracy by using a single resin material. Can do. Only the portion of the resin lens 2 corresponding to the hole 11 of the glass substrate 1 is torn when the resin is cured. Note that the lower mold 21 and the upper mold 23 are transparent lower molds and upper molds, and the upper and lower planes thereof are irradiated with, for example, ultraviolet UV to cure the lens resin material efficiently and uniformly. You may do it.
- the resin lens 2 is formed corresponding to each of the plurality of holes 11 as shown in FIG. 10, and the periphery of the resin lens 2 is made of the same resin material.
- the peripheral resin portion 3 can also be formed on the glass substrate 1.
- the glass substrate 1 having the plurality of holes 11 as the base material (framework), it is possible to suppress the overall resin shrinkage that occurs at the time of manufacturing, and to provide a plurality of high dimensional accuracy.
- the wafer-state lens module 10 or 10A having a resin lens can be formed. Furthermore, by absorbing the film thickness variation of the glass substrate 1 by the lens resin formed on the glass substrate 1, the thickness of the rib portion 4 or 4A can be accurately controlled. It is possible to control the variation between lenses when laminating with high accuracy. Furthermore, by forming the lens portion of the resin lens 2 with only a single lens resin, the refractive index can be kept uniform, the design can be facilitated, and the film thickness can be controlled with high accuracy. A high condenser lens can be manufactured. Further, since the hard glass substrate 1 is included in the lens collar portion 4 or 4A of the resin lens 2 as a framework, the lens module 10 or 10A itself in the wafer state maintains its shape and is easy to handle.
- the glass substrate 1 is held from both sides by the holder 5, and the resin of the resin lens 2 is placed at the upper and lower positions in a state where the glass substrate 1 is floated from the lower mold 21.
- the present invention is not limited to this, and the glass substrate 1 is mounted directly on the lower mold 21, and the lens resin material 22 b is dispensed on the center of the glass substrate 1. This is aligned with the upper mold and the lower mold, pressed and cured with resin, and then released, and the lens module 10B shown in FIG. 12 is taken out.
- the lens resin does not rotate on the lower surface side of the glass substrate 1, and the lens resin exists only on the upper surface side of the glass substrate 1, thereby constituting the peripheral resin portion 3B. is doing.
- the resin lens 2 is provided in the hole 11 of the glass substrate 1, but the lens resin does not rotate at all on the upper and lower surfaces of the glass substrate 1, and there is no peripheral resin portion 3. State. In this case, it is not necessary to perform thickness control (interval control) using a mold, and it is only necessary to press the upper mold 23 against the glass substrate 1 on the lower mold 21, which is easy in terms of the function of the mold apparatus. Yes, the lens module 10C is mass-productive.
- the thickness of the glass substrate 1 is not uniform (varies by about 5% of the substrate thickness between the substrates, for example, the substrate having a thickness of 200 ⁇ m varies by 10 ⁇ m).
- the dimensional accuracy is higher (an error of about 1 ⁇ m), and the presence of the peripheral resin portion 3 may absorb the thickness non-uniformity of the glass substrate 1.
- the lens modules 10, 10A, 10B, and 10C as wafer-like optical devices have been described.
- the wafer-like optical device may include a plurality of reflectors.
- a plurality of hologram elements for bending incident light or outgoing light in a predetermined direction may be used.
- the prism module 30 as a wafer-like optical device may be manufactured by replacing the resin lens 2 of the first embodiment with the prism 31 and making a mold.
- the prism 31 formed corresponding to each of the plurality of holes 11 of the glass substrate 1 and the same resin material as that on the glass substrate 1 around the prism 31. And a peripheral resin portion 33 formed.
- a color monitor can be configured by providing filters of three primary colors of RGB (red, green, and blue) in the reflection direction of each prism 31.
- a hologram element 41 can be provided as shown in FIG.
- Embodiment 2 of the electronic element module manufactured by cutting the electronic element wafer module of the present invention as a batch an imaging element having a plurality of light receiving portions that photoelectrically convert image light from a subject, and incident
- One or a plurality of lens modules (which may include any of the lens modules 10, 10A, 10B, and 10C of the first embodiment) for forming an image of light on an image sensor are formed into a plurality of modules (integrated)
- the sensor wafer module is cut and applied to a sensor module manufactured in a batch will be described in detail with reference to FIG.
- FIG. 16 is a longitudinal cross-sectional view illustrating an exemplary configuration of a main part of a sensor module according to Embodiment 2 of the present invention.
- an imaging element 51a including a plurality of light receiving portions that are photoelectric conversion portions (photodiodes) corresponding to a plurality of pixels is provided on the wafer chip surface as an electronic element.
- the through-hole 51b is provided between the front surface and the back surface of the through-wafer 51, which is conductive, the resin adhesive layer 52 formed on the periphery of the imaging element 51a of the through-wafer 51, and the cover that covers the resin adhesive layer 52 A glass plate 53 as glass, and a lens plate 54 provided on the glass plate 53 and laminated with a plurality of lens plates 541 to 543 as optical elements for condensing incident light on the image sensor 51a, and these Lens adhesion layers 55 and 56 for adhering and fixing the lens plates 541 to 543, and the uppermost lens among the lens plates 541 to 543
- the central portion of 541 has an opening as a circular light inlet, and has a light shielding member 57 that shields the other surface portions
- a glass plate 53 and a lens plate 54 are aligned on top of each other in this order, and are bonded up and down by a resin adhesive layer 52 and lens adhesive layers 55 and 56.
- the sensor module 50 according to the second embodiment includes a through wafer 51, a resin adhesive layer 52, a glass plate 53, and a plurality of lens plates 541 to 543 (the lens modules 10, 10A, 10B, and 10C of the first embodiment described above).
- the wafer-level sensor wafer module to which the lens adhesive layers 55 and 56 are bonded together is cut, and then a light shielding member 57 is attached to the wafer-level sensor wafer module from above to manufacture individually. Has been.
- the sensor wafer module is provided with a plurality of imaging elements 51a (a plurality of light receiving portions constituting a plurality of pixels for each imaging element) on each surface side of the sensor wafer provided with the plurality of through wafers 51 before cutting. ) Are arranged in a matrix, the thickness of the through wafer 51 is 100 to 200 ⁇ m, and a plurality of through holes 51b penetrating from the back surface to under the front surface pads are formed. The side wall and the back surface side of the through hole 51b are covered with an insulating film, and a wiring layer having a contact with the pad is formed to the back surface through the through hole 51b.
- Solder resist is formed on the wiring layer and the back surface, and the solder ball is formed on the wiring layer by opening the solder resist and exposing the solder ball to the outside.
- Each layer can be formed by various techniques such as photolithography, etching, plating, and CVD methods used in ordinary semiconductor processes. After the wafer is cut, a sensor substrate (sensor chip portion as an electronic element chip portion) having an element region at the center is formed as the through wafer 51.
- the resin adhesive layer 52 is formed at a predetermined location on the penetrating wafer 51 by a normal photolithography technique, and a glass plate 53 is adhered thereon.
- the resin adhesion layer 52 is formed by using a screen printing technique or a dispensing technique. can do.
- the resin adhesive layer 52 has a shallow groove (air path) formed on a part of the surface on the side to which the glass plate 53 is fixed. This groove can be formed simultaneously with the photolithographic technique when the resin adhesive layer 52 is formed.
- the resin thickness is about 30 ⁇ m to 300 ⁇ m, and the groove depth is about 3 ⁇ m to 20 ⁇ m.
- the groove seals the internal space of the sensor region in which the imaging element 51a as the electronic element on the through wafer 51 is provided, so that condensation does not occur there.
- cutting water, slurry, etc. enter the inner space of the sensor area and have a space area in the middle so that it is difficult to adhere to the sensor surface. It has a structure.
- the groove (air path) for making the space region semi-sealed has a certain distance by making it an oblique straight line, an S-shape or a maze (here, an oblique straight line), or a combination thereof. I will let you.
- the resin adhesive layer 52 is not only formed with a groove for communicating with the outside from the space region on each of the plurality of image pickup devices 51a, but also with another space region that communicates with the space region. A groove for communicating with the outside is further formed through the space region.
- the resin adhesive layer 52 is disposed for each image sensor 51a, and is disposed on a region other than the region of the image sensor 51a and on a region other than the dicing region between the adjacent image sensors 51a. Not only the groove of the resin adhesive layer 52 but also other air paths may be provided, and the material structure (material particles are coarse or moisture is externally and the interior is an air path). Possible materials).
- the lens plate 54 is a transparent resin lens plate, and may include one cut from any of the lens modules 10, 10 ⁇ / b> A, 10 ⁇ / b> B, and 10 ⁇ / b> C of the first embodiment, and has the same configuration as that of the first embodiment. It is.
- the lens plate 54 includes a lens region having a lens function (corresponding to the resin lens 2) and a peripheral lens flange portion (corresponding to the lens flange portion 4) as a spacer portion having a spacer function. Are made of the same kind of resin material.
- the lens plate 54 is formed by inserting the lens resin materials 22a and 22b with the glass substrate 1 as a base material between the molding upper mold 23 and the molding lower mold 21 so as to obtain a predetermined thickness.
- a method is used in which the distance is precisely controlled, the lens resin is cured by a method such as ultraviolet (UV) curing or thermosetting, and further heat treatment is performed to relieve internal stress and stabilize the lens shape. .
- resin lens plates 541 to 543 having a predetermined lens shape and a predetermined lens thickness can be formed.
- the molding upper mold 23 and the molding lower mold 21 may be a glass mold or a metal mold.
- the second embodiment has a structure in which three formed lens plates 541 to 543 are bonded to each other at the lens edge portion. Adhesive members 55 and 56 are used for the bonding, but the adhesive members 55 and 56 may have a light shielding function.
- the plurality of lens plates 54 as optical elements are an aberration correction lens 543, a diffusion lens 542, and a condensing lens 541 (a condensing lens in the case of a single lens), and the lens plate 54 is provided with a lens region in the central portion.
- a lens collar portion as a peripheral portion which is a spacer portion having a predetermined thickness, is provided on the outer peripheral side of the lens region.
- the predetermined thickness provided on each outer peripheral side of the lens plate 54 is provided.
- the spacers having the positions are stacked in this order from the bottom.
- the spacer portion has a positioning function, and the positioning function is constituted by a tapered concave portion and a convex portion or an alignment make.
- the adhesive layers 55 and / or 56 that adhere the three lens plates 4 may also have a light shielding function, and the adhesive layers 55 and 56 may contain a solid that determines a space.
- the electronic element has been described as an imaging element having a plurality of light receiving units that photoelectrically convert image light from a subject to capture an image.
- a light emitting element for generating light
- a light receiving element for receiving incident light.
- the optical element unit may be a hologram element for bending outgoing light and / or incident light in a predetermined direction.
- a plurality of hologram elements at the wafer level can be manufactured as in the wafer-like optical device of the first embodiment.
- the electronic element wafer module in this case covers the electronic element wafer in which a plurality of electronic elements having through electrodes are arranged, a resin adhesive layer formed in a predetermined region on the electronic element wafer, and the electronic element wafer.
- the electronic element module is obtained by cutting the electronic element wafer module into pieces. Therefore, it differs from the case of FIG. 16 in that a light emitting element and a light receiving element are provided instead of the image pickup element 51a in FIG. 16, and a hologram element is provided instead of the lens plate 54 in FIG. Yes.
- FIG. 17 is a block diagram illustrating a schematic configuration example of an electronic information device using the sensor module 50 according to the second embodiment of the present invention as an imaging unit as the third embodiment of the present invention.
- an electronic information device 90 includes a solid-state imaging device 91 that obtains a color image signal by performing various signal processing on the imaging signal from the sensor module 50 according to the second embodiment, and the solid-state imaging device 91.
- a memory unit 92 such as a recording medium that can record data after the predetermined color image signal is processed for recording, and a liquid crystal display after the color image signal from the solid-state imaging device 91 is processed for predetermined display
- Display means 93 such as a liquid crystal display device which can be displayed on a display screen such as a screen, and a transmission / reception device which can perform communication processing after performing predetermined signal processing for color image signals from the solid-state imaging device 91 for communication
- the electronic information device 90 is not limited to this, but in addition to the solid-state imaging device 91, at least one of a memory unit 92, a display unit 93, a communication unit 94, and an image output unit 95 such as a printer. You may have.
- the electronic information device 90 includes, for example, a digital camera such as a digital video camera and a digital still camera, an in-vehicle camera such as a surveillance camera, a door phone camera, and an in-vehicle rear surveillance camera, and a video phone camera.
- a digital camera such as a digital video camera and a digital still camera
- an in-vehicle camera such as a surveillance camera, a door phone camera, and an in-vehicle rear surveillance camera
- a video phone camera a digital camera
- An electronic apparatus having an image input device such as an image input camera, a scanner device, a facsimile device, a television phone device, a camera-equipped mobile phone device, and a portable terminal device (PDA) can be considered.
- PDA portable terminal device
- the second embodiment based on the color image signal from the solid-state imaging device 91, it can be displayed on the display screen, or can be printed out on the paper by the image output device 95. (Printing), communicating this as communication data in a wired or wireless manner, performing a predetermined data compression process in the memory unit 92 and storing it in a good manner, or performing various data processings satisfactorily Can do.
- Print communicating this as communication data in a wired or wireless manner, performing a predetermined data compression process in the memory unit 92 and storing it in a good manner, or performing various data processings satisfactorily Can do.
- the electronic information device 90 of the second embodiment but also an electronic information device such as a pickup device or an information recording / reproducing device using the electronic element module (for example, a light emitting element / light receiving element module) of the present invention for an information recording / reproducing unit.
- the optical element such as a pickup apparatus or an information recording / reproducing apparatus is an optical functional element (for example, a hologram optical element) that emits the emitted light straightly and emits the incident light in a predetermined direction.
- a light emitting element for example, a semiconductor laser element or a laser chip
- a light receiving element for example, a photo IC
- the electronic information device 90 ⁇ / b> A using an electronic element module for example, a light emitting element / light receiving element module
- the above light emitting element / light receiving element module is used.
- a memory unit 92A such as a recording medium that can record data later, and a predetermined data signal from the information recording / reproducing unit 91A can be displayed on a display screen such as a liquid crystal display screen after being subjected to predetermined signal processing for display.
- the display means 93A such as a liquid crystal display device and a predetermined data signal from the information recording / reproducing unit 91A are subjected to predetermined signal processing for communication.
- Communication means 94A such as a transmission / reception device that enables communication processing later
- image output means 95A such as a printer that enables print processing after predetermined signal processing for printing a predetermined data signal from the information recording / reproducing unit 91A.
- the electronic information device 90A is not limited to the information recording / reproducing unit 91A, but includes a memory unit 92A, a display unit 93A, a communication unit 94A, and an image output unit 95A such as a printer. You may have at least any.
- a base material substrate (glass substrate 1) provided with one or a plurality of holes and a resin-made material provided in the holes 11 of the base material substrate. It has an optical element part (resin lens 2) and a lens collar part 4 provided at a base substrate position around the optical element part.
- the use of the base material such as the glass substrate 1 does not affect the overall resin shrinkage of the optical component part such as the resin lens 2, and the optical part part such as the resin lens 2 has no base material.
- High optical accuracy can be obtained by using a single optical resin material that is not included in the framework.
- the present invention relates to a plurality of lenses for condensing incident light, or a wafer-like optical device comprising a plurality of optical functional elements for directing or reflecting outgoing light, or bending and guiding incident light in a predetermined direction, and a method for manufacturing the same.
- An image sensor having a plurality of light-receiving portions that photoelectrically convert image light from a subject in correspondence with each lens, or a light-emitting element for generating outgoing light corresponding to each optical function element
- an electronic element wafer module in which a plurality of modules are integrated (integrated) with a light receiving element for receiving incident light, an electronic element module manufactured by batch cutting from the electronic element wafer module, and image light from a subject is photoelectrically generated.
- An imaging device having a plurality of light-receiving portions that convert and image and a lens for imaging incident light on the imaging device are modularized (integrated).
- a digital camera such as a digital video camera and a digital still camera
- an image input camera such as an in-vehicle camera
- an image input device such as an in-vehicle camera is used as an image input device such as an in-vehicle camera.
- the lens resin formed on the glass substrate absorbs the variation in the thickness of the glass substrate, so that the thickness of the lens collar portion can be accurately controlled, and the distance between the lenses when the lenses are laminated is increased. Variations can be controlled with high accuracy. Furthermore, by forming the lens part only with resin, the refractive index can be kept uniform, the design can be facilitated, the lens thickness can be controlled with high accuracy, and a lens with high optical accuracy can be obtained. Can do.
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Abstract
レンズなどの光学部品部分には単一の材料を用いて高い光学精度を得る。複数の穴１１を持つガラス基板１を基材（骨組み）として用いることにより、製造時に発生する全体的な樹脂収縮を抑制し、寸法精度の高い複数の樹脂レンズを持つウエーハ状態のレンズモジュール１０を形成することができる。さらに、ガラス基板１上に形成されるレンズ樹脂によって、ガラス基板１の膜厚ばらつきを吸収することにより、こば部分４または４Ａの厚さを正確に制御することができて、樹脂レンズ２を積層するときのレンズ間ばらつきを高精度にコントロールすることができる。さらに、樹脂レンズ２のレンズ部分は、単一のレンズ樹脂のみで形成することにより、屈折率を一様に保ち、設計を容易とすると共に、膜厚を精度良くコントロールすることができ、精度の高い集光レンズを製造する。
Description
本発明は、入射光を集光する複数のレンズまたは、出射光を直進させたり反射させたり入射光を所定方向に曲げて導いたりする複数の光学機能素子からなるウエハ状光学装置およびその製造方法、各レンズにそれぞれ対応して、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子または、各光学機能素子にそれぞれ対応して、出射光を発生させるための発光素子および入射光を受光するための受光素子とが複数モジュール化（一体化）された電子素子ウエハモジュール、この電子素子ウエハモジュールから一括切断されて製造される電子素子モジュール、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子と、入射光を撮像素子上に結像するためのレンズとが複数モジュール化（一体化）されたセンサウエハモジュール、これを切断したセンサモジュールを、車載用カメラなどの画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、車載用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置（ＰＤＡ）または、この電子素子モジュールを情報記録再生部に用いたピックアップ装置などの電子情報機器に関する。
この種の従来の電子素子モジュールとしてのセンサモジュールは、主に、カメラモジュールとして、カメラ付き携帯電話装置や携帯端末装置（ＰＤＡ）、さらにはカードカメラなどに用いられ、セラミックスやガラス入りエポキシ樹脂などのマウント基板上に、被写体からの画像光をそれぞれ光電変換して被写体を撮像する複数の受光部を有する電子素子としての撮像素子を有する固体撮像チップと、入射光を撮像素子上に結像するための集光レンズを固定したホルダー部材とが設けられている。この場合に、固体撮像チップはマウント基板上に配設されてワイヤボンディングされている。
一方、この集光レンズなどのレンズモジュールは、携帯電話用カメラモジュールやレーザピックアップ装置などの各種の電子情報機器に広く用いられている。従来、レンズモジュールは、樹脂射出形成手法により、少数のレンズを高温高圧下で製造する手法が用いられている。
米国特許の特許文献１には、複数のレンズモジュールを一括で形成する手法が開示されている。図１９および図２０はそれぞれその一例である。図１９に示すように、レンズモジュール１００は、シリコン基板１０１に複数の穴１０２を開け、その穴１０２に球状のガラスボール１０３を入れ、このガラスボール１０３を半田１０４で脱落しないように固定し、ガラスボール１０３を上側から所定量だけ研磨して平らにすることにより下側が球面の集光レンズを形成するものである。
図２０に示すように、レンズモジュール２００は、ガラス基板２０１の片面にフォト／エッチング方法を用いてレンズ形状２０２を形成する。この反対側の面２０３に、このレンズ形状２０２と光軸が合う位置にフォトレジストでエッチング処理してフォトレジスト形状をガラス基板２０１側に転写させてレンズ形状（図示せず）を形成することにより、レンズ基板を作成している。
これらはいずれも、複数の集光レンズを所定のウエハ形状に一括形成する手法として示されている。
ＵＳ６０４９４３０号公報
図１９に示される上記従来の構成では、球面のガラスボール１０３を使用しているが、球面のガラスボール１０３では目的とする位置に焦点が合わず、目的とする位置に焦点を合わすためには、非球面形状のガラスボールを用いる必要がある。ところが、非球面形状のガラスボールを、所望のレンズ特性が確保できるようにコントロールして穴１０２に搭載する技術は現在存在しないため、非球面形状のレンズを本手法を用いて製造することはできない。また、所望のレンズ特性を得ることができるほど均一にガラスボール１０３を研磨することも困難である。さらに、シリコン基板１０１にウェットエッチングにより複数の穴１０２を間口が広がるように形成されるが、その穴１０２の大きさがばらつき、この穴１０２の大きさのばらつきによりガラスボール１０３の上下位置が変わる。このため、最終的なレンズ厚さが変化する。厚さ１ｍｍの集光レンズを製造するために、ガラスボール１０３の大きさが７００μｍ、基板厚さを５００μｍとすると、エッチングばらつきを２パーセントとしても、レンズ厚さに換算すると、１０μｍものばらつきが発生し、レンズ性能に要求される数μｍのばらつき範囲内に収めなければならないという条件を満足しない。
図２０に示される上記従来の構成では、ガラス基板２０１をレンズの一部として用いる。このレンズは、レジスト（樹脂）材料（レンズ形状２０２）とガラス材料（ガラス基板２０１）とのハイブリッド構造となり、屈折率が途中で変化するため、設計制約が大きくなる。また、ガラス基材（ガラス基板２０１）は、基板間の基板厚さのばらつきが＋／－５パーセント程度発生するため、厚みが１００μｍのガラス基板２０１を用いたとしても、トータルで１０μｍのレンズ厚ばらつきが発生することになり、所望のレンズ特性を満足することができない。
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、レンズなどの光学部品部分に単一の材料を用いて高い光学精度を得ることができるウエハ状光学装置およびその製造方法、このウエハ状光学装置を用いた電子素子ウエハモジュール、このウエハ状光学装置を用いた電子素子が固体撮像素子であるセンサウエハモジュール、この電子素子ウエハモジュールから一括切断した個々の電子素子モジュール、このセンサウエハモジュールから一括切断した個々のセンサモジュール、このセンサモジュールなどの電子素子モジュールを画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器を提供することを目的とする。
本発明のウエハ状光学装置は、一または複数の穴が設けられた基材基板と、該基材基板の穴に設けられた樹脂製の光学素子部と、該光学素子部の周辺の該基材基板位置に設けられたこば部とを有したものであり、そのことにより上記目的が達成される。
また、好ましくは、本発明のウエハ状光学装置における基材基板はガラス基板である。
さらに、好ましくは、本発明のウエハ状光学装置における基材基板の表面には遮光膜が設けられている。
さらに、好ましくは、本発明のウエハ状光学装置における遮光膜は、遮光用のクロムメッキと、その下地層としての低反射用のクロムメッキとの２層構造である。
さらに、好ましくは、本発明のウエハ状光学装置における光学素子部は、レンズ、ミラー光学素子、導波路手段、プリズムおよびホログラム素子のいずれかである。
さらに、好ましくは、本発明のウエハ状光学装置におけるこば部は、前記基材基板、および前記光学素子部と同一の樹脂材料のうちの少なくとも該基材基板で構成されている。
さらに、好ましくは、本発明のウエハ状光学装置におけるこば部には、前記基材基板の上面および下面の少なくともいずれかに前記光学素子部と同一の樹脂材料が膜状に配設されている。
さらに、好ましくは、本発明のウエハ状光学装置におけるこば部は、前記基材基板だけで構成されている。
さらに、好ましくは、本発明のウエハ状光学装置における穴は、円形、楕円形、長方形および多角形のいずれかである。
さらに、好ましくは、本発明のウエハ状光学装置における光学素子部の樹脂材料は、熱硬化性樹脂材料または光硬化性樹脂材料である。
本発明のウエハ状光学装置の製造方法は、基材基板を骨組として該基材基板の穴の位置に樹脂製の光学素子部を成形するウエハ状光学装置の製造方法であって、該基材基板に一または複数の穴を形成する穴形成工程と、該穴に対応するように形成された光学素子用下金型および上金型により光学素子用樹脂および該基材基板を挟み込んで少なくとも該光学素子部を成形するプレス工程と、熱または光を用いて該樹脂を硬化させる樹脂硬化工程とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
また、好ましくは、本発明のウエハ状光学装置の製造方法における穴形成工程は、前記基材基板上に、遮光膜を前記穴の位置に対応させてパターン形成し、該遮光膜をマスクとしてエッチング処理により該穴を形成する。
さらに、好ましくは、本発明のウエハ状光学装置の製造方法におけるプレス工程では、前記下金型上に前記基材基板を浮かせて支持した状態で少なくとも前記光学素子部を成形する。
さらに、好ましくは、本発明のウエハ状光学装置の製造方法におけるプレス工程は、前記下金型と前記上金型の間隔を制御して前記光学素子の厚さおよび該光学素子の周辺のこば部の厚さを設定する。
さらに、好ましくは、本発明のウエハ状光学装置の製造方法における樹脂硬化工程は、前記下金型と前記上金型を透明金型としてその上面および下面の少なくともいずれかから光照射して樹脂硬化させる。
さらに、好ましくは、本発明のウエハ状光学装置の製造方法における樹脂硬化工程は、前記基材基板をガラス基板として、該ガラス基板の端面側から光照射して樹脂硬化させる。
さらに、好ましくは、本発明のウエハ状光学装置の製造方法における樹脂硬化工程は、前記下金型および前記上金型を回転させつつ光照射して樹脂硬化させる。
本発明の電子素子ウエハモジュールは、貫通電極を有する複数の電子素子が配設された電子素子ウエハと、該電子素子ウエハ上の所定領域に形成された樹脂接着層と、該電子素子ウエハ上を覆い、該樹脂接着層上に固定された透明カバー部材と、該複数の電子素子のそれぞれに対応するように該透明カバー部材上に接着固定された本発明の上記ウエハ状光学装置の一または、積層された複数とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
また、好ましくは、本発明の電子素子ウエハモジュールにおける電子素子は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子である。
さらに、好ましくは、本発明の電子素子ウエハモジュールにおける電子素子は、出射光を発生させるための発光素子および入射光を受光するための受光素子を有している。
本発明の電子素子モジュールは、本発明の上記電子素子ウエハモジュールから一または複数個毎に切断されたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
本発明のセンサウエハモジュールは、貫通電極を有する複数のセンサチップ部が配設されたセンサウエハと、該センサウエハ上の所定領域に形成された樹脂接着層と、該センサウエハ上を覆い、該樹脂接着層上に固定された透明カバー部材と、該透明カバー部材上に、該複数の撮像素子にそれぞれ対応するように搭載されて接着固定された本発明の上記ウエハ状光学装置としての一または、積層された複数のレンズモジュールとを有し、該複数のセンサチップ部はそれぞれ、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子が設けられているものであり、そのことにより上記目的が達成される。
本発明のセンサモジュールは、本発明の上記センサウエハモジュールから一または複数個毎に切断されたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
本発明の電子情報機器は、本発明の上記電子素子ウエハモジュールから切断された電子素子モジュールをセンサモジュールとして撮像部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
本発明の電子情報機器は、本発明の上記電子素子ウエハモジュールから切断された電子素子モジュールを情報記録再生部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。
本発明においては、一または複数の穴が設けられた基材基板と、基材基板の穴に設けられた樹脂製の光学素子部と、光学素子部の周辺の該基材基板位置に設けられたこば部とを有している。
これによって、ガラスなどの基材を用いることにより全体的な樹脂収縮の影響が、樹脂レンズなどの光学部品部分に及ぼされることがなく、樹脂レンズなどの光学部品部分には基材は入っておらず単一の光学樹脂材料を用いて高い光学精度が得られる。
以上により、本発明によれば、穴の空いたガラス基板を基材として用いることにより、製造時に発生する樹脂収縮を抑制し、精度の高いウエーハ状態のレンズモジュールを形成することができる。さらに、ガラス基板上に形成されるレンズ樹脂によって、ガラス基板の厚さばらつきを吸収することにより、レンズこば部分の厚さを正確に制御することができて、レンズを積層するときのレンズ間ばらつきを高精度にコントロールすることができる。さらに、レンズ部分は、樹脂のみで形成することにより、屈折率を一様に保ち、設計を容易とすると共に、レンズ厚さを精度良くコントロールすることができて、光学精度の高いレンズを得ることができる。
１ ガラス基板
１１ 穴
１２ クロムメッキ
１２ａ 下地層（低反射クロムメッキ）
２ 樹脂レンズ
２２ａ，２２ｂ レンズ樹脂材料
２１ 下金型
２３ 上金型
３ 周辺樹脂部
４、４Ａ，４Ｂ レンズこば部分
５ 保持具（ガラス基板支持部材）
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ レンズモジュール
ｄ 型間隔
３０ プリズムモジュール
３１ プリズム
４１ ホログラム素子
５０ センサモジュール
５０Ａ 電子素子モジュール
５１ 貫通ウエハ
５１ａ 撮像素子
５１ｂ 貫通孔
５２ 樹脂接着層
５３ ガラス板
５４、５４１～５４３ レンズ板
５５、５６ レンズ接着層
５７ 遮光部材
９０，９０Ａ 電子情報機器
９１ 固体撮像装置
９１Ａ 情報記録再生部
９２，９２Ａ メモリ部
９３，９３Ａ 表示手段
９４，９４Ａ 通信手段
９５，９５Ａ 画像出力手段
１１ 穴
１２ クロムメッキ
１２ａ 下地層（低反射クロムメッキ）
２ 樹脂レンズ
２２ａ，２２ｂ レンズ樹脂材料
２１ 下金型
２３ 上金型
３ 周辺樹脂部
４、４Ａ，４Ｂ レンズこば部分
５ 保持具（ガラス基板支持部材）
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ レンズモジュール
ｄ 型間隔
３０ プリズムモジュール
３１ プリズム
４１ ホログラム素子
５０ センサモジュール
５０Ａ 電子素子モジュール
５１ 貫通ウエハ
５１ａ 撮像素子
５１ｂ 貫通孔
５２ 樹脂接着層
５３ ガラス板
５４、５４１～５４３ レンズ板
５５、５６ レンズ接着層
５７ 遮光部材
９０，９０Ａ 電子情報機器
９１ 固体撮像装置
９１Ａ 情報記録再生部
９２，９２Ａ メモリ部
９３，９３Ａ 表示手段
９４，９４Ａ 通信手段
９５，９５Ａ 画像出力手段
以下に、本発明のウエハ状光学装置としてのレンズモジュールおよびその製造方法の実施形態１および、このウエハ状光学装置としてのレンズモジュールを用いた電子素子ウエハモジュールの実施形態２としてセンサウエハモジュールに適用する場合、さらには、センサウエハモジュールを一括切断して得られるセンサモジュールを画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の実施形態３について図面を参照しながら詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るレンズモジュールの要部構成例を模式的に示す一部縦断面図である。
図１は、本発明の実施形態１に係るレンズモジュールの要部構成例を模式的に示す一部縦断面図である。
図１において、本実施形態１のウエハ状光学装置としてのレンズモジュール１０は、複数の穴１１が形成された基材（骨組）としてのガラス基板１と、複数の穴１１のそれぞれに対応して形成された樹脂レンズ２およびこれと同じ樹脂材質で樹脂レンズ２の周辺のガラス基板１の上下面に形成された周辺樹脂部３とを有している。
ガラス基板１は、図２に示すように、表面側に遮光用にクロムメッキ１２が施された薄い円盤状で、複数の穴１１が均等な間隔でマトリクス状に形成されている。このガラス基板１は、樹脂レンズ２の全体的な収縮を抑制する効果を有している。図１３に示すように、このクロムメッキ１２の下地層１２ａ（低反射クロムメッキ）側は反射防止膜になっており、余計な反射光が内部に戻らないようにしてフレアを防止している。これらのクロムメッキ１２および下地層１２ａ（低反射クロムメッキ）は、複数の穴１１をエッチング加工するときのマスクとしても用いることができる。
樹脂レンズ２は、ガラス基板１の複数の穴１１にそれぞれ単一の樹脂材料のみで形成されており、樹脂レンズ２中での屈折率は一様で設計がし易い。この樹脂レンズ２のレンズ膜厚は、金型間の樹脂厚さによって決定し、機械樹脂成形が可能であるため、レンズ厚さのばらつきを１μｍ程度に抑えることが可能であり、高精度の樹脂レンズ２を得ることができる。また、樹脂レンズ２のレンズ形状は、金型形状を転写することにより、正確な焦点距離を持つ所望の非球面形状を形成することができる。また、ガラス基板１が基材となって全体的な樹脂収縮の悪影響を個々の樹脂レンズ２に及ぼすことがないため、寸法精度がよく光学精度の高い非球面形状の樹脂レンズ２を形成することができる。
周辺樹脂部３は、ガラス基板１の上下面側にそれぞれ形成され、ガラス基板１の厚さばらつきを吸収し、周辺樹脂部３およびガラス基板１のトータル膜厚は、金型間の機械精度で形成可能であるため、その厚さばらつきを１μｍ程度に抑えることができ、レンズ周辺の重ね合わせ部としての高精度のレンズコバ部４を得ることができる。
上記構成の本実施形態１のレンズモジュール１０の製造方法について説明する。
まず、図３に示すようにレンズモジュール１０の下金型２１を準備する。下金型２１は、金属を加工しても、ガラスを加工しても、あるいはガラス上に複数の型を形成してもよい。
次に、図４に示すようにレンズモジュール１０の下金型２１上にレンズ樹脂材料２２ａを塗布する。このレンズ樹脂材料２２ａの塗布は、スピンコートやディスペンスなどの通常手法で実施することが可能である。
続いて、図５に示すように下金型２１上のレンズ樹脂材料２２ａ上にガラス基板１をアライメントをとって載置する。
その後、図６に示すようにガラス基板１の中心部上に、レンズ樹脂材料２２ａと同じ材質のレンズ樹脂材料２２ｂを塗布する。このレンズ樹脂材料２２ｂの塗布方法は、一般的な手法を用いることが可能であるが、図６では、ガラス基板１の中心部上にディスペンスする。
さらに、図７に示すように上金型２３を下金型２１と位置あわせ（アライメント）して、下金型２１および上金型２３でガラス基板１およびレンズ樹脂材料２２ａおよび２２ｂを上下からプレスすることにより、レンズ樹脂材料２２ｂを全面に均一に伸ばすことができる。このとき、上金型２３と下金型２１との間隔を、図８に示すように保持具５によりガラス基板１を両側から保持した状態で、ガラス基板１の厚さに関係なく精密に機械制御（型間隔ｄを制御）することにより、レンズモジュール１０の全体の厚さばらつきを１μｍ程度に抑えることが可能となる。これにより、レンズ樹脂およびガラス基板１を含む樹脂レンズ２の周辺のレンズこば部分４を均一な厚さに制御することができ、寸法精度の高い樹脂レンズ２を製造することが可能である。
この後、光または熱により樹脂レンズ２の樹脂材料を硬化させる。この場合、図９に示すように例えば平面視で下金型２１と上金型２３で挟まれたガラス基板１の厚み部分に対して平面上で互いに直交する４方向から、下金型２１および上金型２３を回転させつつ均一に、例えば紫外線ＵＶをガラス基板１の端面から照射することによりガラス基板１を光透過さて効率よく、ガラス基板１の穴１１に位置する各樹脂レンズ２を樹脂硬化させることができる。ガラス基板１の穴１１に対応した樹脂レンズ２の部分と、レンズこば部分４に対応したガラス基板１上下の周辺樹脂部３とにおいて、樹脂レンズ２の部分が硬化するときに、薄い周辺樹脂部３はガラス基板１上下の固着によって位置が変化せず、樹脂レンズ２の部分だけで硬化する。このため、レンズモジュール１０の全体的な樹脂収縮の悪影響をガラス基板１が食い止めて個々の樹脂レンズ２に及ぼすことがなくなり、樹脂レンズ２は単一の樹脂材料を用いて高い寸法精度を得ることができる。ガラス基板１の穴１１に対応した樹脂レンズ２の部分だけが樹脂硬化時にちじむことになる。なお、下金型２１と上金型２３を透明な下金型と上金型として、その上下平面に対してそれぞれ例えば紫外線ＵＶを照射することによりレンズ樹脂材料をいっせいに効率よく均一に樹脂硬化させるようにしてもよい。
続いて、下金型２１および上金型２３を外すことにより、図１０に示すように複数の穴１１のそれぞれに対応して樹脂レンズ２をそれぞれ形成すると共に、同じ樹脂材質で樹脂レンズ２周辺のガラス基板１上にも周辺樹脂部３を形成することができる。
この他、上金型２３と下金型２１との間隔を更に広く設定し、金型の形状を変化させることにより、図１１に示すように、レンズ樹脂およびガラス基板１を含むレンズ周辺のレンズこば部分４Ａが厚いレンズモジュール１０Ａを形成することもできる。このように、レンズ周辺のレンズこば部分４Ａの形状を、レンズモジュール１０Ａの全体膜厚は均一に保ちながら、自由に変更することが可能である。
以上により、本実施形態１によれば、複数の穴１１を持つガラス基板１を基材（骨組み）として用いることにより、製造時に発生する全体的な樹脂収縮を抑制し、寸法精度の高い複数の樹脂レンズを持つウエーハ状態のレンズモジュール１０または１０Ａを形成することができる。さらに、ガラス基板１上に形成されるレンズ樹脂によって、ガラス基板１の膜厚ばらつきを吸収することにより、こば部分４または４Ａの厚さを正確に制御することができて、樹脂レンズ２を積層するときのレンズ間ばらつきを高精度にコントロールすることができる。さらに、樹脂レンズ２のレンズ部分は、単一のレンズ樹脂のみで形成することにより、屈折率を一様に保ち、設計を容易とすると共に、膜厚を精度良くコントロールすることができ、精度の高い集光レンズを製造することができる。さらに、樹脂レンズ２のレンズこば部分４または４Ａには硬いガラス基板１が骨組みとして入っているので、ウエーハ状態のレンズモジュール１０または１０Ａ自体が形状を保持して扱いやすい。
なお、本実施形態１では、図８に示すように保持具５によりガラス基板１を両側から保持し、ガラス基板１を下金型２１から浮かした状態で、その上下位置に樹脂レンズ２の樹脂材料を位置させるように構成したが、これに限らず、下金型２１上にガラス基板１を直に搭載し、そのガラス基板１の中心部上にレンズ樹脂材料２２ｂをディスペンスする。それを上金型と下金型でアライメントを取ってプレスして樹脂硬化させた後に離型して、図１２に示すレンズモジュール１０Ｂを取り出す。レンズモジュール１０Ｂのレンズ周辺のレンズこば部分４Ｂでは、ガラス基板１の下面側にレンズ樹脂が回っておらず、ガラス基板１の上面側にのみレンズ樹脂が存在して、周辺樹脂部３Ｂを構成している。また、図１３のレンズモジュール１０Ｃに示すようにガラス基板１の穴１１に樹脂レンズ２が設けられるが、ガラス基板１の上下面側にレンズ樹脂が全く回っておらず、周辺樹脂部３がない状態である。この場合、金型による厚さ制御（間隔制御）を行う必要がなく、下金型２１上のガラス基板１に上金型２３を単に押え付けるだけでよく、金型装置の機能上、容易であり、レンズモジュール１０Ｃは量産性がある。なお、ガラス基板１の厚さは均一ではない（基板間で基板厚さの５パーセント程度ばらつく、例えば厚さ２００μｍの基板で厚さ１０μｍばらつく）ので、金型による厚さ制御（間隔制御）の方が寸法精度が高く（１μｍ程度の誤差）、周辺樹脂部３が存在する方が、ガラス基板１の厚さの不均一性が吸収されてよい。
また、本実施形態１では、ウエハ状光学装置としてのレンズモジュール１０、１０Ａ，１０Ｂおよび１０Ｃについて説明したが、これに限らず、ウエハ状光学装置として、複数の反射板であってもよく、複数の導波路であってもよく、入射光または出射光を所定方向に曲げたりするための複数のホログラム素子であってもよい。例えば複数の反射板の場合、図１４に示すようにウエハ状光学装置としてのプリズムモジュール３０は、上記実施形態１の樹脂レンズ２をプリズム３１に置き換えて金型を製作すればよい。この場合も、上記実施形態１の場合と同様に、ガラス基板１の複数の穴１１のそれぞれに対応して形成されたプリズム３１およびこれと同じ樹脂材質でプリズム３１の周辺のガラス基板１上に形成された周辺樹脂部３３とを有している。各プリズム３１の反射方向にＲＧＢ（赤、緑、青）の３原色の各フィルタを設けてカラーモニタを構成することもできる。また、このプリズム３１の代わりに、図１５に示すようにホログラム素子４１を設けることもできる。
ここで、本発明の電子素子ウエハモジュールを切断して一括製造された電子素子モジュールの実施形態２として、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子と、入射光を撮像素子上に結像するための一または複数のレンズモジュール（上記実施形態１のレンズモジュール１０、１０Ａ，１０Ｂおよび１０Ｃのいずれかを含んでいてもよい）とが複数モジュール化（一体化）されたセンサウエハモジュールを切断して一括製造されたセンサモジュールに適用した場合について、図１６を参照しながら詳細に説明する。
（実施形態２）
図１６は、本発明の実施形態２に係るセンサモジュールの要部構成例を示す縦断面図である。
図１６は、本発明の実施形態２に係るセンサモジュールの要部構成例を示す縦断面図である。
図１６において、本実施形態２のセンサモジュール５０は、ウエハチップ表面に、複数の画素に対応した各光電変換部（フォトダイオード）である複数の受光部からなる撮像素子５１ａが電子素子として設けられ、貫通孔５１ｂが表面と裏面間に設けられて導通した貫通ウエハ５１と、この貫通ウエハ５１の撮像素子５１ａの周囲上に形成された樹脂接着層５２と、この樹脂接着層５２上を覆うカバーガラスとしてのガラス板５３と、このガラス板５３上に設けられ、撮像素子５１ａに入射光を集光させるための光学素子としての複数のレンズ板５４１～５４３が積層されたレンズ板５４と、これらのレンズ板５４１～５４３を接着して固定するためのレンズ接着層５５および５６と、各レンズ板５４１～５４３のうちの最上位置のレンズ板５４１の中央部を円形の光取入口として開口すると共に、それ以外の表面部分および、各レンズ板５４１～５４３およびガラス板５３の側面部分を遮光する遮光部材５７とを有しており、貫通ウエハ５１上に、ガラス板５３およびレンズ板５４がこの順に互いにアライメントをとって樹脂接着層５２およびレンズ接着層５５および５６などにより上下に貼り合わされている。この本実施形態２のセンサモジュール５０は、貫通ウエハ５１と、樹脂接着層５２と、ガラス板５３と、複数のレンズ板５４１～５４３（上記実施形態１のレンズモジュール１０、１０Ａ，１０Ｂおよび１０Ｃのいずれから一括切断したものでもよい）と、レンズ接着層５５および５６とが貼り合わされたウエハレベルのセンサウエハモジュールを切断した後にこれに遮光部材５７を上側から装着することにより個々に一括して製造されている。
センサウエハモジュールは、切断前の複数の貫通ウエハ５１が設けられたセンサウエハの各表面側には、複数の撮像素子５１ａ（撮像素子毎に複数の画素を構成する複数の受光部が設けられている）がマトリクス状に配列されており、貫通ウエハ５１の厚さが１００～２００μｍであり、その裏面から表面のパッド下に貫通する複数の貫通穴５１ｂが明けられている。この貫通穴５１ｂの側壁と裏面側は絶縁膜で覆われており、そのパッドにコンタクトを持つ配線層が貫通穴５１ｂを介して裏面まで形成されている。この配線層上および裏面にはソルダーレジストが形成され、配線層上に半田ボールが形成される部分はソルダーレジストが窓明けされて半田ボールが外部に露出して形成されている。各層の形成方法は通常の半導体プロセスに使われるフォトリソ、エッチング、メッキおよびＣＶＤ法などの各種の技術によって形成が可能である。なお、ウエハ切断後は、貫通ウエハ５１として、中央部に素子領域を有するセンサ基板（電子素子チップ部としてのセンサチップ部）を構成する。
樹脂接着層５２は、貫通ウエハ５１上の所定場所に通常のフォトリソ技術により形成され、その上にガラス板５３が接着されるが、このフォトリソ技術の他にスクリーン印刷手法またはディスペンス手法を用いて形成することができる。この樹脂接着層５２は、ガラス板５３が固定される側の表面の一部に浅い溝（エアーパス）が形成されている。この溝は、樹脂接着層５２を形成するときに、同時にフォトリソ技術により形成が可能である。樹脂厚は３０μｍ～３００μｍ、溝の深さは３μｍ～２０μｍ程度である。この溝は、半導体表面上方が、ガラス板５３で覆われる場合に、貫通ウエハ５１上の電子素子としての撮像素子５１ａが設けられたセンサ領域の内部空間が密閉されてそこに結露が生じないようにするためであるが、後で個々のモジュールにダイシングするときに、切削水、スラリーなどもセンサ領域の内部空間内に侵入してセンサ表面上に付着し難いように途中にたまり空間領域を持つ構造となっている。空間領域を半密閉状にするための溝（エアーパス）を斜めの直線状、Ｓ字状または迷路状（ここでは斜めの直線状にしている）にしたりこれらを組み合わせたりしてある程度の距離を持たせるようにする。
さらに、樹脂接着層５２は、ここでは、複数の撮像素子５１ａそれぞれ上の空間領域から外部に連通させるための溝が形成されているだけではなく、さらに、この空間領域と溝で連通した別の空間領域を介してさらに外部と連通させるための溝が形成されている。また、樹脂接着層５２は、各撮像素子５１ａ毎に配設され、撮像素子５１ａの領域以外の領域上および、隣接する撮像素子５１ａ間のダイシング領域以外の領域上に配設されている。このような樹脂接着層５２の溝に限らず、他のエアーパスが設けられていてもよく、材料的に内部と連通可能な素材構成（材料粒子が粗くまたは材質的に水分を外部と内部がエアーパス可能な材料）とされていてもよい。
レンズ板５４は、透明樹脂レンズ板であり、上記実施形態１のレンズモジュール１０、１０Ａ，１０Ｂおよび１０Ｃのいずれから一括切断したものを含んでいてもよく、上記実施形態１の場合と同様の構成である。このレンズ板５４において、レンズ機能を有するレンズ領域（樹脂レンズ２に対応）と、スペーサ機能を有するスペーサ部としての周囲のレンズこば部（レンズこば部分４に対応）とで構成され、全体は同じ種類の樹脂材料で形成されている。このレンズ板５４の形成方法は、成形上型２３と成形下型２１間に、ガラス基板１を基材としてレンズ樹脂材料２２ａおよび２２ｂを入れて、所定の厚さになるように成形型間の距離を精密にコントロールし、紫外線（ＵＶ）硬化または熱硬化などの手法によりレンズ樹脂を硬化させ、さらに熱処理を行うことにより、内部応力を緩和してレンズ形状を安定化させて形成する方法を用いる。これにより、所定のレンズ形状、所定のレンズ厚さの樹脂製のレンズ板５４１～５４３を形成することが可能である。
前述したが、成形上型２３と成形下型２１は、ガラス型でも、金属型でもよい。本実施形態２では、形成されたレンズ板５４１～５４３が３枚、レンズこば部分で貼り合わされた構造となっている。これらの貼り合わせには、接着部材５５および５６を用いるが、接着部材５５および５６は、遮光機能を有していてもよい。
光学素子としての複数枚のレンズ板５４は、収差補正レンズ５４３、拡散レンズ５４２および集光レンズ５４１であり（１枚の場合は集光レンズ）、レンズ板５４は、中央部分にレンズ領域が設けられ、そのレンズ領域の外周側に所定厚さを持つスペーサ部である周囲部分としてのレンズこば部分が設けられているが、それらのレンズ板５４の各外周側にそれぞれ設けられた所定厚さを持つ各スペーサ部が下からこの順に積層されて配置されている。このスペーサ部は位置決め機能を有しており、その位置決め機能は、テーパの付いた凹部と凸部またはアライメントメークで構成されている。３枚のレンズ板４を接着する接着層５５および／または５６は、遮光機能を兼ねていてもよく、接着層５５および５６は、スペースを決定する固体が含有されていてもよい。
なお、本実施形態２では、電子素子として、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子の場合について説明したが、これに限らず、電子素子として、出射光を発生させるための発光素子および入射光を受光するための受光素子を有していてもよい。この場合、光学素子部は出射光および／または入射光を所定方向に曲げるためのホログラム素子であってもよい。ウエハレベルの複数のホログラム素子を上記実施形態１のウエハ状光学装置のように製造することができる。この場合の電子素子ウエハモジュールは、貫通電極を有する複数の電子素子が配設された電子素子ウエハと、電子素子ウエハ上の所定領域に形成された樹脂接着層と、電子素子ウエハ上を覆い、樹脂接着層上に固定された透明カバー部材と、複数の電子素子のそれぞれに対応するように該透明カバー部材上に接着固定された一または、積層された複数のウエハ状光学装置とを有している。この電子素子ウエハモジュールから切断され個片化されて電子素子モジュールが得られる。したがって、図１６の撮像素子５１ａの代わりに発光素子および受光素子を有している点と、図１６のレンズ板５４の代りにホログラム素子が設けられている点が、図１６の場合と異なっている。
次に、この電子素子モジュールを用いた完成品を実施形態３として、本実施形態２のセンサモジュールを撮像部に用いる電子情報機器および、本実施形態２の変形例として、電子素子モジュールを情報記録再生部に用いる電子情報機器を図面を参照しながら詳細に説明する。
（実施形態３）
図１７は、本発明の実施形態３として、本発明の実施形態２のセンサモジュール５０を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
（実施形態３）
図１７は、本発明の実施形態３として、本発明の実施形態２のセンサモジュール５０を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
図１７において、本実施形態３の電子情報機器９０は、上記実施形態２のセンサモジュール５０からの撮像信号を各種信号処理してカラー画像信号を得る固体撮像装置９１と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を記録用に所定の信号処理した後にデータ記録可能とする記録メディアなどのメモリ部９２と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示可能とする液晶表示装置などの表示手段９３と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を通信用に所定の信号処理をした後に通信処理可能とする送受信装置などの通信手段９４と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を印刷用に所定の信号処理をした後に印刷処理可能とするプリンタなどの画像出力手段９５とを有している。なお、この電子情報機器９０として、これに限らず、固体撮像装置９１の他に、メモリ部９２と、表示手段９３と、通信手段９４と、プリンタなどの画像出力手段９５とのうちの少なくともいずれかを有していてもよい。
この電子情報機器９０としては、前述したように例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラ、ドアホンカメラ、車載用後方監視カメラなどの車載用カメラおよびテレビジョン電話用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置（ＰＤＡ）などの画像入力デバイスを有した電子機器が考えられる。
したがって、本実施形態２によれば、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号に基づいて、これを表示画面上に良好に表示したり、これを紙面にて画像出力装置９５により良好にプリントアウト（印刷）したり、これを通信データとして有線または無線にて良好に通信したり、これをメモリ部９２に所定のデータ圧縮処理を行って良好に記憶したり、各種データ処理を良好に行うことができる。
なお、上記実施形態２の電子情報機器９０に限らず、本発明の電子素子モジュール（例えば発光素子・受光素子モジュール）を情報記録再生部に用いたピックアップ装置や情報記録再生装置などの電子情報機器であってもよい。この場合のピックアップ装置や情報記録再生装置などの光学素子としては、出射光を直進させて出射させると共に、入射光を曲げて所定方向に入射させる光学機能素子（例えばホログラム光学素子）である。また、ピックアップ装置や情報記録再生装置などの電子素子としては、出射光を発生させるための発光素子（例えば半導体レーザ素子またはレーザチップ）および入射光を受光するための受光素子（例えばフォトＩＣ）を有している。
図１７の場合と同様に、例えば図１８に示すように、電子素子モジュール（例えば発光素子・受光素子モジュール）を情報記録再生部に用いた電子情報機器９０Ａとしては、上記発光素子・受光素子モジュールである電子素子モジュール５０Ａからのデータ信号を各種信号処理して所定のデータ信号を得る情報記録再生部９１Ａと、この情報記録再生部９１Ａからの所定のデータ信号を記録用に所定の信号処理した後にデータ記録可能とする記録メディアなどのメモリ部９２Ａと、この情報記録再生部９１Ａからの所定のデータ信号を表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示可能とする液晶表示装置などの表示手段９３Ａと、この情報記録再生部９１Ａからの所定のデータ信号を通信用に所定の信号処理をした後に通信処理可能とする送受信装置などの通信手段９４Ａと、この情報記録再生部９１Ａからの所定のデータ信号を印刷用に所定の信号処理をした後に印刷処理可能とするプリンタなどの画像出力手段９５Ａとを有している。なお、この電子情報機器９０Ａとして、これに限らず、この情報記録再生部９１Ａの他に、メモリ部９２Ａと、表示手段９３Ａと、通信手段９４Ａと、プリンタなどの画像出力手段９５Ａとのうちの少なくともいずれかを有していてもよい。
なお、本実施形態１では、特に詳細には説明してないが、一または複数の穴が設けられた基材基板（ガラス基板１）と、基材基板の穴１１に設けられた樹脂製の光学素子部（樹脂レンズ２）と、光学素子部の周辺の基材基板位置に設けられたレンズこば部４とを有している。これによって、ガラス基板１などの基材を用いることにより全体的な樹脂収縮の影響を、樹脂レンズ２などの光学部品部分に及ぼすことがなく、樹脂レンズ２などの光学部品部分には基材が骨組みとして入っておらず単一の光学樹脂材料を用いて高い光学精度が得られる。
以上のように、本発明の好ましい実施形態１～３を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１～３に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１～３の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
本発明は、入射光を集光する複数のレンズまたは、出射光を直進させたり反射させたり入射光を所定方向に曲げて導いたりする複数の光学機能素子からなるウエハ状光学装置およびその製造方法、各レンズにそれぞれ対応して、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子または、各光学機能素子にそれぞれ対応して、出射光を発生させるための発光素子および入射光を受光するための受光素子とが複数モジュール化（一体化）された電子素子ウエハモジュール、この電子素子ウエハモジュールから一括切断されて製造される電子素子モジュール、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子と、入射光を撮像素子上に結像するためのレンズとが複数モジュール化（一体化）されたセンサウエハモジュール、これを切断したセンサモジュールを、車載用カメラなどの画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、車載用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置（ＰＤＡ）または、この電子素子モジュールを情報記録再生部に用いたピックアップ装置などの電子情報機器の分野において、穴のあいたガラス基板を基材として用いることにより、製造時に発生する樹脂収縮を抑制し、精度の高いウエーハ状態のレンズモジュールを形成することができる。さらに、ガラス基板上に形成されるレンズ樹脂によって、ガラス基板の厚さばらつきを吸収することにより、レンズこば部分の厚さを正確に制御することができて、レンズを積層するときのレンズ間ばらつきを高精度にコントロールすることができる。さらに、レンズ部分は、樹脂のみで形成することにより、屈折率を一様に保ち、設計を容易とすると共に、レンズ厚さを精度良くコントロールすることができて、光学精度の高いレンズを得ることができる。
Claims (25)
- 一または複数の穴が設けられた基材基板と、該基材基板の穴に設けられた樹脂製の光学素子部と、該光学素子部の周辺の該基材基板位置に設けられたこば部とを有したウエハ状光学装置。
- 前記基材基板はガラス基板である請求項１に記載のウエハ状光学装置。
- 前記基材基板の表面には遮光膜が設けられている請求項１に記載のウエハ状光学装置。
- 前記遮光膜は、遮光用のクロムメッキと、その下地層としての低反射用のクロムメッキとの２層構造である請求項３に記載のウエハ状光学装置。
- 前記光学素子部は、レンズ、ミラー光学素子、導波路手段、プリズムおよびホログラム素子のいずれかである請求項１に記載のウエハ状光学装置。
- 前記こば部は、前記基材基板、および前記光学素子部と同一の樹脂材料のうちの少なくとも該基材基板で構成されている請求項１に記載のウエハ状光学装置。
- 前記こば部には、前記基材基板の上面および下面の少なくともいずれかに前記光学素子部と同一の樹脂材料が膜状に配設されている請求項１または６に記載のウエハ状光学装置。
- 前記こば部は、前記基材基板だけで構成されている請求項１または６に記載のウエハ状光学装置。
- 前記穴は、円形、楕円形、長方形および多角形のいずれかである請求項１に記載のウエハ状光学装置。
- 前記光学素子部の樹脂材料は、熱硬化性樹脂材料または光硬化性樹脂材料である請求項１に記載のウエハ状光学装置。
- 基材基板を骨組として該基材基板の穴の位置に樹脂製の光学素子部を成形するウエハ状光学装置の製造方法であって、
該基材基板に一または複数の穴を形成する穴形成工程と、
該穴に対応するように形成された光学素子用下金型および上金型により光学素子用樹脂および該基材基板を挟み込んで少なくとも該光学素子部を成形するプレス工程と、
熱または光を用いて該樹脂を硬化させる樹脂硬化工程とを有するウエハ状光学装置の製造方法。 - 前記穴形成工程は、前記基材基板上に、遮光膜を前記穴の位置に対応させてパターン形成し、該遮光膜をマスクとしてエッチング処理により該穴を形成する請求項１１に記載のウエハ状光学装置の製造方法。
- 前記プレス工程では、前記下金型上に前記基材基板を浮かせて支持した状態で少なくとも前記光学素子部を成形する請求項１１に記載のウエハ状光学装置の製造方法。
- 前記プレス工程は、前記下金型と前記上金型の間隔を制御して前記光学素子の厚さおよび該光学素子の周辺のこば部の厚さを設定する請求項１１または１３に記載のウエハ状光学装置の製造方法。
- 前記樹脂硬化工程は、前記下金型と前記上金型を透明金型としてその上面および下面の少なくともいずれかから光照射して樹脂硬化させる請求項１１に記載のウエハ状光学装置の製造方法。
- 前記樹脂硬化工程は、前記基材基板をガラス基板として、該ガラス基板の端面側から光照射して樹脂硬化させる請求項１１に記載のウエハ状光学装置の製造方法。
- 前記樹脂硬化工程は、前記下金型および前記上金型を回転させつつ光照射して樹脂硬化させる請求項１１、１５および１６のいずれかに記載のウエハ状光学装置の製造方法。
- 貫通電極を有する複数の電子素子が配設された電子素子ウエハと、
該電子素子ウエハ上の所定領域に形成された樹脂接着層と、
該電子素子ウエハ上を覆い、該樹脂接着層上に固定された透明カバー部材と、
該複数の電子素子のそれぞれに対応するように該透明カバー部材上に接着固定された請求項１～１０のいずれかに記載の一または、積層された複数のウエハ状光学装置とを有する電子素子ウエハモジュール。 - 前記電子素子は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子である請求項１８に記載の電子素子ウエハモジュール。
- 前記電子素子は、出射光を発生させるための発光素子および入射光を受光するための受光素子を有している請求項１８に記載の電子素子ウエハモジュール。
- 請求項１８～２０のいずれかに記載の電子素子ウエハモジュールから一または複数個毎に切断された電子素子モジュール。
- 貫通電極を有する複数のセンサチップ部が配設されたセンサウエハと、
該センサウエハ上の所定領域に形成された樹脂接着層と、
該センサウエハ上を覆い、該樹脂接着層上に固定された透明カバー部材と、
該透明カバー部材上に、該複数の撮像素子にそれぞれ対応するように搭載されて接着固定された請求項１～１０のいずれかに記載のウエハ状光学装置としての一または、積層された複数のレンズモジュールとを有し、
該複数のセンサチップ部はそれぞれ、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子が設けられているセンサウエハモジュール。 - 請求項２２に記載のセンサウエハモジュールから一または複数個毎に切断されたセンサモジュール。
- 請求項１９に記載の電子素子ウエハモジュールから切断された電子素子モジュールをセンサモジュールとして撮像部に用いた電子情報機器。
- 請求項２０に記載の電子素子ウエハモジュールから切断された電子素子モジュールを情報記録再生部に用いた電子情報機器。
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| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 09721228 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 12736175 Country of ref document: US |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 09721228 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |