WO2020008591A1 - 撮像装置、内視鏡、および、撮像装置の製造方法 - Google Patents

撮像装置、内視鏡、および、撮像装置の製造方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention provides an imaging device including a laminated optical unit and an imaging unit, an endoscope including an imaging device including the laminated optical unit and an imaging unit, and an imaging device including the laminated optical unit and an imaging unit. It relates to a manufacturing method.
  • the endoscope has been reduced in diameter to make it less invasive.
  • an ultra-small-diameter endoscope is required for insertion into an ultra-small lumen, for example, a blood vessel or a bronchiole.
  • JP-A-2012-18993 discloses an imaging device including a wafer-level laminate. This imaging device is manufactured by cutting a plurality of optical element wafers and an imaging element wafer after bonding them.
  • an imaging apparatus including an imaging device in which the imaging surface center axis, which is the center axis of the main surface of the imaging device, is eccentric from the center axis of the light receiving unit, the optical axis of the stacked optical unit and the optical axis of the light receiving unit are aligned.
  • the image pickup device When the image pickup device is disposed in the space, a part of the image pickup device protrudes from a space in which the laminated optical section extends in the optical axis direction. Therefore, the outer dimension of the imaging device in the direction orthogonal to the optical axis becomes large.
  • the yield may decrease due to peeling off in a fixed area around an optical path area.
  • An object of the embodiments of the present invention is to provide a microminiature and easy-to-manufacture imaging device, a minimally invasive and easy-to-manufacture endoscope, and a microminiature imaging device that is easy to manufacture. .
  • the imaging apparatus has a first main surface and a second main surface facing the first main surface, includes an image sensor, and has an external electrode that outputs an image signal and is connected to the second main surface.
  • An imaging unit disposed on the surface, an incident surface on which light is incident, and an exit surface facing the incident surface, and a plurality of optical members are fixed in a fixed region around each optical path region.
  • An endoscope has an imaging device, the imaging device has a first main surface and a second main surface facing the first main surface, and includes an imaging element.
  • An external electrode that outputs a signal has an imaging unit disposed on the second main surface, an incident surface on which light is incident, and an exit surface facing the incident surface, and a plurality of optical members, And a laminated optical unit having the emission surface fixed to the first main surface, wherein the laminated optical unit is fixed at a fixed region around the optical path region. Is decentered from the optical axes of the plurality of optical members.
  • the method for manufacturing an imaging device includes a first main surface and a second main surface opposed to the first main surface, the imaging device includes an imaging element, and the external electrode that outputs an imaging signal includes the first electrode.
  • an imaging unit disposed on the main surface, an incident surface on which light is incident, and an exit surface facing the incident surface, and a plurality of optical members are arranged in a fixed area around each optical path area.
  • an ultra-small and easily manufactured imaging device a minimally invasive and easily manufactured endoscope, and a method of manufacturing an easily manufactured ultra-small imaging device.
  • FIG. 2 is a front view of a laminated optical unit of the imaging device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a front view of an imaging device of the imaging device according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is an exploded cross-sectional view of an imaging device according to a first modification of the first embodiment.
  • 5 is a flowchart illustrating a method for manufacturing the imaging device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view of a laminated optical wafer for describing a method of manufacturing the imaging device of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a top view of the laminated optical wafer for describing the method for manufacturing the imaging device of the first embodiment. It is sectional drawing of the imaging device of 2nd Embodiment.
  • the endoscope system 3 including the endoscope 9 of the present embodiment includes the endoscope 9, a processor 80, a light source device 81, and a monitor 82.
  • the flexible insertion portion 90 is inserted into the body cavity of the subject, captures an in-vivo image of the subject, and outputs an imaging signal.
  • an operation section (intermediate section) 91 provided with various buttons for operating the endoscope 9 is provided.
  • the operation unit 91 has a treatment tool insertion opening of a channel 94 into which a living body forceps, an electric scalpel, an inspection probe, and the like are inserted in the body cavity of the subject.
  • the insertion portion 90 is connected to a rigid distal end portion 90A on which the imaging device 1 is provided, a bendable bending portion 90B connected to the proximal end portion of the distal end portion 90A, and a proximal end portion of the bending portion 90B. And the provided flexible soft portion 90C.
  • the bending section 90 ⁇ / b> B is bent by the operation of the operation section 91.
  • the imaging device 1 transmits an imaging signal via the signal cable 30.
  • the universal cord 92 extending from the operation unit 91 is connected to the processor 80 and the light source device 81 via the connector 93.
  • the processor 80 controls the entire endoscope system 3 and performs signal processing on the image pickup signal to output the image signal as an image signal.
  • the monitor 82 displays an image signal output by the processor 80.
  • the light source device 81 has, for example, a white LED.
  • the illumination light emitted from the light source device 81 is guided to an illumination optical system (not shown) at the distal end portion 90A by passing through a universal cord 92 and a light guide (not shown) passing through the insertion portion 90, and illuminates the subject. I do.
  • the endoscope 9 whose distal end portion 90A has a small diameter is minimally invasive.
  • the endoscope 9 may be a rigid endoscope, and may be used for medical purposes or industrial purposes.
  • the imaging device 1 of the present embodiment includes an imaging unit 10 and a laminated optical unit 20.
  • the imaging unit 10 includes a cover glass 11 and an imaging element 12.
  • the cover glass 11 has a front surface 11SA and a back surface 11SB facing the front surface 11SA.
  • the imaging element 12 has a front surface 12SA and a rear surface 12SB facing the front surface 12SA.
  • the back surface 11SB of the cover glass 11 is fixed to the front surface 12SA of the imaging element 12 by an adhesive layer (not shown).
  • the imaging unit 10 has a first main surface 10SA (a front surface 11SA of the cover glass 11) and a second main surface 10SB (a rear surface 12SB of the imaging element 12) opposed to the first main surface 10SA.
  • a plurality of external electrodes 15 are provided on the second main surface 10SB.
  • the image sensor 12 has a light receiving section (light receiving circuit) 12A formed of a CCD or a CMOS image pickup circuit on the front surface 12SA, and the light receiving section 12A is connected to a plurality of through wirings (not shown).
  • the image sensor 12 may be either a front-side illuminated image sensor or a back-side illuminated image sensor.
  • the light receiving section 12A is connected to the plurality of external electrodes 15 on the rear surface 12SB via respective through wirings (not shown).
  • the plurality of external electrodes 15 are connected to a plurality of signal cables 30 each transmitting an imaging signal.
  • the laminated optical section 20 to which the plurality of optical members 21 to 26 are adhered has an incident surface 20SA on which light is incident and an exit surface 20SB facing the incident surface 20SA.
  • the emission surface 20SB of the multilayer optical unit 20 is bonded to the first main surface 10SA of the imaging unit 10 by an adhesive layer 19.
  • the optical members 21 and 25 are lens wafers formed by resin molding.
  • the optical members 21 and 25 may be hybrid lenses made of a parallel flat transparent glass provided with a resin lens, or may be molded or injection-molded glass.
  • the optical member 26 is a parallel plate filter made of an infrared cut material for removing infrared rays.
  • the optical members 22 and 24 are apertures respectively provided on both sides of the parallel flat glass 23.
  • the optical members 21, 23, 25, 26 are adhered by sandwiching an adhesive layer 29 therebetween.
  • the side surface 20SS of the laminated optical unit 20, which is a wafer-level laminated body, has a cut mark because it is a cut surface.
  • the cutting marks are minute irregularities on the cut surface caused by dicing, laser processing, sand blasting, and etching.
  • the cross-sectional shape orthogonal to the optical axis O is rectangular for both the laminated optical unit 20 and the imaging unit 10.
  • the laminated optical unit 20 has an emission surface 20SB (incident surface 20SA) of 800 ⁇ m ⁇ 1200 ⁇ m and a length in the optical axis direction of 3000 ⁇ m.
  • the first main surface 10SA the second main surface 10SB
  • the length in the optical axis direction is 300 ⁇ m.
  • the cross-sectional shape of the optical path region OZ of the laminated optical unit 20 is circular.
  • the central axis C20 of the optical surface which is the central axis of the laminated optical section 20 (the central axis of the exit surface 20SB), is eccentric from the central axis O20 of the optical path region OZ, that is, the optical axis O.
  • the optical surface center axis C20 passes through the intersection (center of gravity) of the line connecting the vertices of the rectangular exit surface 20SB as shown in FIG. In other words, in the laminated optical unit 20, the optical axis O20 is offset from the center of the outer shape.
  • the central axis C10 of the imaging surface which is the central axis of the first main surface 10SA, is eccentric from the optical axis O10, which is the central axis of the light receiving unit 12A.
  • the optical axis O20 of the laminated optical unit 20 and the optical axis O10 of the imaging unit coincide, and constitute the optical axis O of the imaging device 1.
  • a plurality of optical members (for example, the optical member 23) of the laminated optical unit 20 are bonded to the opposing optical members by an adhesive layer 29 around the respective optical path regions OZ.
  • the fixed area AZ has the first width W1 of the first area AZ1 closer to the optical surface center axis C20 than the optical axis O. It is wider than the second width W2 of the second area AZ2 closer to the optical axis O than C20 from the plane center axis.
  • the first region AZ1 faces the second region AZ2 with the optical axis O interposed therebetween.
  • the imaging surface center axis C10 is eccentric from the optical axis O10 which is the center axis of the light receiving unit 12A.
  • the optical surface center axis C20 is decentered from the optical axis O. For this reason, the outer size of the imaging device 1 in the direction orthogonal to the optical axis does not increase.
  • the imaging device 1 arranges the external electrode 15 connected to the signal cable 30 for transmitting the imaging signal in a region of the second main surface 10SB facing the first region AZ1 of the fixed region AZ. Is established.
  • the stress applied to the signal cable 30 is applied to the fixed region AZ via the external electrode 15. Therefore, a larger stress is applied to the first region AZ1 than to the second region AZ2.
  • the first region AZ1 having a large bonding area has a high bonding strength.
  • the manufactured imaging device includes the defective product. Since the imaging device 1 can use only the imaging unit 10 that has been inspected and determined to be non-defective, the manufacturing yield is high.
  • the imaging device 1 can simultaneously manufacture a plurality of types of imaging devices having image sensors with different specifications.
  • the laminated optical wafer 20W (see FIG. 8) to which the plurality of optical element wafers are bonded is divided into a plurality of laminated optical units 20, a fixed region close to the optical path region OZ is formed. Peeling can be prevented from occurring in AZ2.
  • the fixing region AZ is not limited to the bonding region where the facing region is bonded with the bonding layer 29 interposed therebetween.
  • the fixed region AZ may be a bonding region in which a film made of a metal or an inorganic material in a facing region is directly bonded.
  • the opposite fixing regions are each coated with an inorganic material film such as a metal film or a silicon oxide film, and then both are fixed by thermocompression bonding after activating the film surface.
  • the optical member is made of, for example, glass (silicon oxide)
  • direct joining can be performed without coating a metal film or an inorganic film. That is, at least one of the fixed regions AZ may be a bonding region where a plurality of optical members are directly bonded.
  • At least one of the plurality of fixing regions is an adhesion region adhered by an adhesion layer. At least one of the plurality of fixing regions is a bonding region directly bonded. That is, the plurality of fixing regions of the laminated optical unit 20 may include the bonding region and the bonding region.
  • the adhesive layer 19 may be patterned as in the imaging device 1 ⁇ / b> A of the first modification shown in FIG. 6, and the imaging unit 10 may not have the cover glass 11. That is, the cover glass 11 is not an essential component of the imaging device.
  • the laminated optical unit 20 and the imaging unit 10 are directly bonded, but they may be bonded or bonded with a spacer interposed therebetween.
  • Imaging Unit Fabrication Step Although not shown, an imaging element wafer provided with a plurality of light receiving units 12A and the like is fabricated using a known semiconductor manufacturing technique on a silicon wafer or the like. Peripheral circuits for performing primary processing of output signals of the light receiving unit 12A and processing of drive control signals may be formed on the imaging element wafer.
  • a cover glass wafer made of, for example, 250 ⁇ m-thick flat glass is bonded or bonded to the imaging element wafer, and the imaging wafer is manufactured.
  • the imaging wafer is subjected to grinding / polishing processing so that the thickness of the imaging element wafer becomes 300 ⁇ m, and then the through wiring connected to the light receiving unit 12A and the external electrode 15 of the second main surface 10SB. Is formed.
  • the cover glass wafer is bonded and sealed on the entire surface of the light receiving section 12A to protect the light receiving section 12A. However, only the periphery of the light receiving section 12A is bonded and sealed, and an air gap (space) is formed facing the light receiving section 12A. It may be formed.
  • the imaging unit 10 is manufactured by dividing the imaging wafer into individual pieces.
  • the operation test of the imaging device 12 is performed on the imaging device wafer or the imaging wafer, and only the imaging unit 10 determined to be non-defective is used in subsequent steps.
  • optical wafers 21W to 26W each having a plurality of optical members formed thereon are produced.
  • the optical wafers 21W, 23W, and 25W are parallel flat wafers made of a transparent material.
  • the optical wafer 23W is a parallel-plate filter wafer made of an infrared cut material for removing infrared rays.
  • the filter wafer may be a transparent wafer or the like on which a bandpass filter that transmits only light of a predetermined wavelength and cuts light of an unnecessary wavelength is disposed on the surface.
  • the optical wafer 25W is a spacer wafer in which a portion serving as an optical path is a through hole.
  • the optical wafers 21W and 23W may be hybrid lens wafers in which resin lenses 21L and 23L are provided on a glass wafer.
  • the configuration of the laminated optical wafer is not limited to the specifications of the present embodiment, but is set in consideration of the characteristics and the price according to the specifications of the laminated optical unit 20.
  • a laminated optical wafer having no filter wafer may be used.
  • the fixed area AZ of the plurality of optical wafers 21W to 26W is adhered by an adhesive layer 29 made of an organic material (resin) or an inorganic material such as water glass, and has a thickness of 3000 ⁇ m. 20 W is produced.
  • the type, thickness, number of layers, and stacking order of the plurality of optical wafers can be appropriately changed. Further, as described above, at least one of the fixing regions AZ of the plurality of optical wafers 21W to 26W may be directly bonded.
  • the plurality of image pickup units 10 (cover glass 11) are bonded to the emission surface 20SB of the laminated optical wafer 20W (laminated optical unit 20) by the bonding layer 19.
  • the imaging unit 10 may be directly bonded to the laminated optical wafer 20W.
  • the laminated optical wafer 20W to which the plurality of imaging units 10 are bonded is cut into a plurality of laminated optical units 20 by cutting using a dicing saw.
  • a dicing saw As shown in FIG. 9, in the laminated optical wafer 20 ⁇ / b> W, two laminated optical units 20 adjacent to each other of the plurality of laminated optical units 20 arranged in a matrix are arranged such that the optical path regions OZ are close to each other.
  • the first side surface closer to the optical surface center axis C20 than the optical axis O among the four side surfaces of the laminated optical unit 20 is cut last.
  • the stacked optical wafer 20W is finally cut along the cutting line CL3 to form a plurality of stacked optical wafers.
  • the unit 20 is singulated.
  • the singulation step may be, for example, a cutting step by laser dicing, or a step of forming a cutting groove by sandblasting or etching.
  • step S10 imaging unit manufacturing step
  • step S40 laminated optical wafer cutting step
  • step S30 imaging section bonding step
  • step S40 single-layer optical wafer singulation step
  • step S40 may be a step of singulating the stacked optical wafer to which the imaging wafer is bonded.
  • the signal cable 30 is joined to the external electrode 15 on the second main surface 10SB of the imaging unit 10.
  • the relay wiring board may be joined to the external electrode 15 provided in the area facing the first fixed area AZ1, and the signal cable 30 may be joined to the relay wiring board.
  • the laminated optical unit 20 having a high yield can be manufactured.
  • the imaging device 1B of the present embodiment is similar to the imaging devices 1 and 1A and has the same effects.
  • the imaging unit 10B includes the stacked element 60 bonded to the imaging element 12.
  • the stacked element 60 is joined in a state where a plurality of semiconductor elements 61 to 64 are stacked.
  • the semiconductor elements 61 to 64 perform primary processing on an image signal output from the image sensor 12, or process a control signal for controlling the image sensor 12.
  • the semiconductor elements 61 to 64 include an AD conversion circuit, a memory, a transmission output circuit, a filter circuit, a thin film capacitor, a thin film inductor, and the like.
  • the number of elements included in the stacked element 60 is, for example, 3 or more and 10 or less.
  • the plurality of semiconductor elements 61 to 64 are electrically connected to each other via a through wiring (not shown).
  • the element wafer includes a plurality of semiconductor elements 61 to 64 such as an AD conversion circuit, a memory, a transmission output circuit, a filter circuit, a thin film capacitor, and a thin film inductor.
  • the imaging unit 10B is manufactured by singulating a cover glass wafer, an imaging element wafer, and a stacked element wafer in which a plurality of element wafers are stacked.
  • the imaging device 1B has the same or substantially the same size (outer dimension in the direction orthogonal to the optical axis) as the imaging device 1 because the imaging device 1B includes the small stacked element 60 that performs the primary processing of the imaging signal. Is also high performance.
  • the endoscopes 9A and 9B having the imaging devices 1A and 1B have the effect of the endoscope 9, and further have the effect of the imaging devices 1A and 1B.
  • the imaging devices 1, 1 ⁇ / b> A, and 1 ⁇ / b> B are not limited to the endoscope imaging device included in the endoscope 9 as long as they are ultra-small imaging devices including a wafer-level stacked body.

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Abstract

撮像装置１は、第１の主面１０ＳＡと第２の主面１０ＳＡとを有し、撮像素子１２を含み、撮像信号を出力する外部電極１５が前記第２の主面１０ＳＢに配設されている撮像部１０と、入射面２０ＳＡと出射面２０ＳＢとを有し、複数の光学部材２１～２６が、それぞれの光路領域ＯＺの周囲の固定領域ＡＺにおいて接着されており、前記出射面２０ＳＢが第１の主面１０ＳＡに接着されている積層光学部２０と、を具備し、前記積層光学部２０は前記出射面２０ＳＢの中心軸である光学面中心軸Ｏ２０が、前記複数の光学部材２１～２６の光軸Ｏから偏心している

Description

撮像装置、内視鏡、および、撮像装置の製造方法
　本発明は、積層光学部と撮像部とを具備する撮像装置、積層光学部と撮像部とを具備する撮像装置を有する内視鏡、および、積層光学部と撮像部とを具備する撮像装置の製造方法に関する。
　低侵襲化のため内視鏡の細径化が図られている。一方、超細径の管腔、例えば、血管や細気管支に挿入するためには、超細径の内視鏡が必要となる。しかし、低侵襲化のための細径化技術の延長では、例えば直径１．５ｍｍ未満という超細径の内視鏡を得ることは容易ではない。
　特開２０１２－１８９９３号公報（米国特許出願公開第２０１２／０００８９３４号明細書）には、ウエハレベル積層体からなる撮像装置が開示されている。この撮像装置は、複数の光学素子ウエハと撮像素子ウエハとを接着後に、切断することで作製されている。
　撮像素子の主面の中心軸である撮像面中心軸が、受光部の中心軸から偏心している撮像素子を含む撮像装置では、積層光学部の光軸と、受光部の光軸が一致するように撮像素子を配置すると、撮像素子の一部が積層光学部を光軸方向に延長した空間から突出する。このため、撮像装置の光軸直交方向の外寸が大きくなる。
　複数の光学素子ウエハが接着されている積層光学ウエハを、複数の積層光学部に個片化するときに、光路領域の周囲の固定領域に、はがれが生じることによって、歩留まりが低下することがあった。
特開２０１２－１８９９３号公報
　本発明の実施形態は、超小型かつ製造の容易な撮像装置、低侵襲かつ製造の容易な内視鏡、および、製造が容易な超小型の撮像装置の製造方法を提供することを目的とする。
　実施形態の撮像装置は、第１の主面と前記第１の主面と対向する第２の主面とを有し、撮像素子を含み、撮像信号を出力する外部電極が前記第２の主面に配設されている撮像部と、光が入射する入射面と前記入射面と対向する出射面とを有し、複数の光学部材が、それぞれの光路領域の周囲の固定領域において固定されており、前記出射面が前記第１の主面に固定されている積層光学部と、を具備し、前記積層光学部は、前記出射面の中心軸である光学面中心軸が、前記複数の光学部材の光軸から偏心している。
　実施形態の内視鏡は、撮像装置を有し、前記撮像装置は、第１の主面と前記第１の主面と対向する第２の主面とを有し、撮像素子を含み、撮像信号を出力する外部電極が前記第２の主面に配設されている撮像部と、光が入射する入射面と前記入射面と対向する出射面とを有し、複数の光学部材が、それぞれの光路領域の周囲の固定領域において固定されており、前記出射面が前記第１の主面に固定されている積層光学部と、を具備し、前記積層光学部は、前記出射面の中心軸である光学面中心軸が、前記複数の光学部材の光軸から偏心している。
　実施形態の撮像装置の製造方法は、第１の主面と前記第１の主面と対向する第２の主面とを有し、撮像素子を含み、撮像信号を出力する外部電極が前記第２の主面に配設されている撮像部と、光が入射する入射面と前記入射面と対向する出射面とを有し、複数の光学部材が、それぞれの光路領域の周囲の固定領域において固定されており、前記出射面の前記固定領域が前記第１の主面に接着されている積層光学部と、を具備し、前記積層光学部は前記出射面の中心軸である光学面中心軸が、前記複数の光学部材の光軸から偏心している撮像装置の製造方法であって、複数の積層光学部がマトリックス状に配置されている積層光学ウエハを個片化する工程において、前記積層光学部の４側面のうち、前記光軸よりも前記光学面中心軸に近い第１の側面が、最後に前記積層光学ウエハから分離される。
　本発明の実施形態によれば、超小型かつ製造の容易な撮像装置、低侵襲かつ製造の容易な内視鏡、および、製造が容易な超小型の撮像装置の製造方法を提供できる。
実施形態の内視鏡の斜視図である。 第１実施形態の撮像装置の斜視図である。 第１実施形態の撮像装置の分解断面図である。 第１実施形態の撮像装置の積層光学部の正面図である 第１実施形態の撮像装置の撮像素子の正面図である 第１実施形態の変形例１の撮像装置の分解断面図である。 第１実施形態の撮像装置の製造方法を説明するためのフローチャートである。 第１実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための積層光学ウエハの斜視図である。 第１実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための積層光学ウエハの上面図である。 第２実施形態の撮像装置の断面図である。
＜第１実施形態＞
＜内視鏡の構成＞
　図１に示すように、本実施形態の内視鏡９を含む内視鏡システム３は、内視鏡９と、プロセッサ８０と、光源装置８１と、モニタ８２と、を具備する。例えば、内視鏡９は、可撓性の挿入部９０が被検体の体腔内に挿入され、被検体の体内画像を撮影し撮像信号を出力する。
　内視鏡９の挿入部９０の基端部には、内視鏡９を操作する各種ボタン類が設けられた操作部（中間部）９１が配設されている。操作部９１には、被検体の体腔内に、生体鉗子、電気メスおよび検査プローブ等を挿入するチャンネル９４の処置具挿入口がある。
　挿入部９０は、撮像装置１が配設されている硬性の先端部９０Ａと、先端部９０Ａの基端部に連設された湾曲自在な湾曲部９０Ｂと、湾曲部９０Ｂの基端部に連設された可撓性の軟性部９０Ｃとによって構成される。湾曲部９０Ｂは、操作部９１の操作によって湾曲する。撮像装置１は信号ケーブル３０を経由することによって撮像信号を伝送する。
　操作部９１から延設されているユニバーサルコード９２は、コネクタ９３を経由することによってプロセッサ８０および光源装置８１に接続されている。
　プロセッサ８０は内視鏡システム３の全体を制御するとともに、撮像信号に信号処理を行い画像信号として出力する。モニタ８２は、プロセッサ８０が出力する画像信号を表示する。
　光源装置８１は、例えば、白色ＬＥＤを有する。光源装置８１が出射する照明光は、ユニバーサルコード９２および挿入部９０を挿通するライトガイド（不図示）を経由することによって先端部９０Ａの照明光学系（不図示）に導光され、被写体を照明する。
　後述するように、撮像装置１は、光軸直交方向の寸法が小さいため、先端部９０Ａが細径の内視鏡９は、低侵襲である。
　なお、内視鏡９は、硬性鏡であってもよいし、用途は医療用でも工業用でもよい。
＜撮像装置の構成＞
　図２および図３に示すように本実施形態の撮像装置１は、撮像部１０と積層光学部２０と、を具備する。
　なお、以下の説明において、各実施の形態に基づく図面は、模式的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、夫々の部分の厚さの比率および相対角度などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、一部の構成要素の図示および符号の付与を省略する場合がある。また、被写体の方向を、「前」という。
　撮像部１０は、カバーガラス１１と撮像素子１２とを含む。カバーガラス１１は、おもて面１１ＳＡとおもて面１１ＳＡと対向する裏面１１ＳＢとを有する。撮像素子１２は、前面１２ＳＡと前面１２ＳＡと対向する後面１２ＳＢとを有する。カバーガラス１１の裏面１１ＳＢは、撮像素子１２の前面１２ＳＡに接着層（不図示）によって固定されている。
　撮像部１０は第１の主面１０ＳＡ（カバーガラス１１のおもて面１１ＳＡ）と第１の主面１０ＳＡと対向する第２の主面１０ＳＢ（撮像素子１２の後面１２ＳＢ）とを有し、第２の主面１０ＳＢには、複数の外部電極１５が配設されている。
　撮像素子１２は、前面１２ＳＡにＣＣＤまたはＣＭＯＳ撮像回路からなる受光部（受光回路）１２Ａを有し、受光部１２Ａは、複数の貫通配線（不図示）と接続されている。撮像素子１２は、表面照射型イメージセンサまたは裏面照射型イメージセンサのいずれでもよい。受光部１２Ａは後面１２ＳＢの複数の外部電極１５と、それぞれの貫通配線（不図示）を経由することによって接続されている。複数の外部電極１５は、それぞれ撮像信号を伝送する複数の信号ケーブル３０と接続されている。
　複数の光学部材２１～２６が接着された積層光学部２０は、光が入射する入射面２０ＳＡと入射面２０ＳＡと対向する出射面２０ＳＢとを有する。積層光学部２０の出射面２０ＳＢは、撮像部１０の第１の主面１０ＳＡに接着層１９によって接着されている。
　光学部材２１、２５は、樹脂成型されたレンズウエハである。光学部材２１、２５は、樹脂レンズが配設された平行平板の透明ガラスからなるハイブリッドレンズでもよいし、モールド成型または射出成型されたガラスでもよい。光学部材２６は赤外線を除去する赤外線カット材料からなる平行平板のフィルタである。光学部材２２、２４は、並行平板ガラス２３の両面に、それぞれ配設された、絞りである。光学部材２１、２３，２５、２６は、接着層２９を間に挾むことで接着されている。
　後述するように、ウエハレベル積層体である積層光学部２０の側面２０ＳＳは、切断面であるため切断痕がある。切断痕は、ダイシング加工、レーザ加工、サンドブラスト、エッチング加工により生じる、切断面の微小な凹凸である。
　図４および図５に示すように、撮像装置１では、光軸Ｏに直交する断面形状が、積層光学部２０も撮像部１０も長方形である。例えば、積層光学部２０は出射面２０ＳＢ（入射面２０ＳＡ）が、８００μｍ×１２００μｍであり、光軸方向の長さは、３０００μｍである。一方、撮像部１０は、第１の主面１０ＳＡ（第２の主面１０ＳＢ）が６００μｍ×１０００μｍであり、光軸方向の長さは、３００μｍである。
　積層光学部２０の光路領域ＯＺの断面形状は円形である。そして、積層光学部２０の中心軸（出射面２０ＳＢの中心軸）である光学面中心軸Ｃ２０は、光路領域ＯＺの中心軸Ｏ２０、すなわち、光軸Ｏから偏心している。光学面中心軸Ｃ２０は、図４に示すように長方形の出射面２０ＳＢの頂点をつなぐ線分の交点（重心）を経由する。言い替えれば、積層光学部２０は、光軸Ｏ２０が、外形中心からオフセットしている。
　図５に示すように、撮像部１０も、第１の主面１０ＳＡの中心軸である撮像面中心軸Ｃ１０が、受光部１２Ａの中心軸である光軸Ｏ１０から偏心している。しかし、積層光学部２０の光軸Ｏ２０と撮像部の光軸Ｏ１０とは一致しており、撮像装置１の光軸Ｏを構成している。
　図４に示すように、積層光学部２０の複数の光学部材（例えば、光学部材２３）の、それぞれの光路領域ＯＺの周囲には、対向配置されている光学部材と接着層２９によって、接着されている額縁状の接着領域である固定領域ＡＺがある。
　積層光学部２０は、光軸Ｏ２０が、外形中心からオフセットしているため、固定領域ＡＺは、光軸Ｏよりも光学面中心軸Ｃ２０に近い第１領域ＡＺ１の第１の幅Ｗ１が、光学面中心軸よＣ２０よりも光軸Ｏに近い第２領域ＡＺ２の第２の幅Ｗ２よりも広い。第１領域ＡＺ１は、光軸Ｏをはさんで第２領域ＡＺ２と対向している。
　撮像装置１は、撮像面中心軸Ｃ１０が、受光部１２Ａの中心軸である光軸Ｏ１０から偏心している。しかし、光学面中心軸Ｃ２０が光軸Ｏから偏心している。このため、撮像装置１は、光軸直交方向の外寸が大きくなることはない。
　さらに、撮像装置１は撮像信号を伝送する信号ケーブル３０と接続されている外部電極１５が、第２の主面１０ＳＢの、固定領域ＡＺのうちの第１領域ＡＺ１と対向している領域に配設されている。信号ケーブル３０に印加された応力は、外部電極１５を経由して固定領域ＡＺに印加される。このため、第１領域ＡＺ１には第２領域ＡＺ２よりも大きな応力が印加される。しかし、幅が広いために接着面積の広い第１領域ＡＺ１は接着強度が高い。
　信号ケーブル３０に応力が印加されても、固定領域ＡＺが剥離するおそれがないため、撮像装置１は信頼性が高い。
　また、撮像素子ウエハに不良品の撮像素子が含まれていると、製造された撮像装置には不良品が含まれてしまう。撮像装置１は、検査を行って、良品と判定された撮像部１０だけを用いることができるため、製造歩留まりが高い。
　また、内視鏡は少量多品種であるが、撮像装置１は、異なる仕様の撮像素子を具備する複数の種類の撮像装置を同時に製造できる。
　さらに、後述するように、複数の光学素子ウエハが接着された積層光学ウエハ２０Ｗ（図８参照）を複数の積層光学部２０に個片化するときに、光路領域ＯＺに近接している固定領域ＡＺ２に、はがれが生じることを防止できる。
　なお、固定領域ＡＺは、対向している領域が接着層２９を間にはさんで接着されている接着領域に限られるものではない。例えば、固定領域ＡＺは、対向している領域の金属または無機材料からなる膜が直接接合されている接合領域でもよい。直接接合では、対向する固定領域に、それぞれ金属膜またはシリコン酸化膜等の無機材料膜をコーティングしてから、膜表面を活性化処理後に熱圧着することによって両者が固定される。また、光学部材が、例えば、ガラス（酸化シリコン）からなる場合には、金属膜または無機膜をコーティングしなくとも、直接接合することができる。すなわち、固定領域ＡＺの少なくともいずれかは複数の光学部材が直接接合されている接合領域であってもよい。
　複数の固定領域の少なくともいずれかは、接着層によって接着されている接着領域である。また、複数の固定領域の少なくともいずれかは、直接接合されている接合領域である。すなわち、積層光学部２０の複数の固定領域が、接着領域および接合領域を含んでいてもよい。
　なお、図６に示す変形例１の撮像装置１Ａのように、接着層１９もパターニングされていてもよいし、撮像部１０がカバーガラス１１を有していなくともよい。すなわち、カバーガラス１１は撮像装置の必須の構成要素ではない。
　また、撮像装置１Ａでは、積層光学部２０と撮像部１０とは、直接、接着されているが、スペーサを間に挾んで両者が接着、または接合されていてもよい。
＜撮像装置の製造方法＞
　図７のフローチャートに沿って、撮像装置１の製造方法について説明する。
＜ステップＳ１０＞撮像部作製工程
　図示しないが、シリコンウエハ等に公知の半導体製造技術を用いて、複数の受光部１２Ａ等が配設された撮像素子ウエハが作製される。撮像素子ウエハには、受光部１２Ａの出力信号を１次処理したり、駆動制御信号を処理したりする周辺回路が形成されていてもよい。
　撮像素子ウエハの受光部１２Ａを保護するために、例えば厚さ２５０μｍの平板ガラスからなるカバーガラスウエハが撮像素子ウエハに接着または接合され、撮像ウエハが作製される。撮像ウエハは、例えば、厚さが３００μｍになるように撮像素子ウエハが研削加工／研磨加工が行われてから、受光部１２Ａと接続されている貫通配線および第２の主面１０ＳＢの外部電極１５が形成される。カバーガラスウエハは受光部１２Ａの全面を接合封止し、受光部１２Ａを保護しているが、受光部１２Ａの周囲だけを接合封止し、受光部１２Ａに対向してエアギャップ（空間）を形成してもよい。そして、撮像ウエハの個片化によって、撮像部１０が作製される。
　なお、撮像素子ウエハまたは撮像ウエハにおいて撮像素子１２の動作試験が行われ、良品と判定された撮像部１０だけが、以降の工程において使用されることが好ましい。
＜ステップＳ２０＞積層光学ウエハ作製工程
　図８に示すように、それぞれに複数の光学部材が形成された光学ウエハ２１Ｗ～２６Ｗが作製される。例えば、光学ウエハ２１Ｗ、２３Ｗ、２５Ｗは、平行平板の透明材料からなるウエハである。光学ウエハ２３Ｗは、赤外線を除去する赤外線カット材料からなる平行平板のフィルタウエハである。フィルタウエハとしては、所定波長の光だけを透過し、不要波長の光をカットするバンドパスフィルタが表面に配設されている透明ウエハ等でもよい。光学ウエハ２５Ｗは、光路となる部分が貫通孔となっているスペーサーウエハである。光学ウエハ２１Ｗ、２３Ｗは、ガラスウエハに樹脂レンズ２１Ｌ、２３Ｌが配設されているハイブリッドレンズウエハでもよい。
　積層光学ウエハの構成は、本実施形態の仕様に限られるものではなく、積層光学部２０の仕様に応じて、特性および価格を考慮し、設定される。例えば、フィルタウエハを有していない積層光学ウエハであってもよい。
　図８に示すように、複数の光学ウエハ２１Ｗ～２６Ｗの固定領域ＡＺが、有機材料（樹脂）または水ガラス等の無機材料からなる接着層２９によって接着されて、厚さが３０００μｍの積層光学ウエハ２０Ｗが作製される。なお、複数の光学ウエハの種類、厚さ、積層枚数および積層順序は適宜、変更可能である。また、すでに説明したように、複数の光学ウエハ２１Ｗ～２６Ｗの固定領域ＡＺの少なくともいずれかは、直接接合されていてもよい。
＜ステップＳ３０＞撮像部接着工程
　積層光学ウエハ２０Ｗ（積層光学部２０）の出射面２０ＳＢに、複数の撮像部１０（カバーガラス１１）が、接着層１９によって接着される。撮像部１０は積層光学ウエハ２０Ｗに直接接合されてもよい。
＜ステップＳ４０＞積層光学ウエハ個片化工程
　複数の撮像部１０が接着された積層光学ウエハ２０Ｗが、ダイシングソーを用いて切断することによって、複数の積層光学部２０に個片化される。図９に示すように、積層光学ウエハ２０Ｗでは、マトリックス状に配置されている複数の積層光学部２０の隣り合う２つの積層光学部２０は、光路領域ＯＺが近接するように配置されている。
　個片化工程では、積層光学部２０の４側面のうち、光軸Ｏよりも光学面中心軸Ｃ２０に近い第１の側面が、最後に切断される。
　すなわち、図９に示すように、積層光学ウエハ２０Ｗは、切断線ＣＬ１に沿った切断および切断線ＣＬ２に沿った切断が行われた後に、最後に切断線ＣＬ３に沿った切断によって複数の積層光学部２０に個片化される。
　個片化工程において、はがれが生じやすいのは、最後の切断が行われるときである。切断線ＣＬ３は、複数の切断線の中で光路領域ＯＺから最も離れた位置にあるため、たとえ固定領域ＡＺの一部に、剥離が生じても光路領域ＯＺに悪影響が及びにくい。このため、本製造方法によれば、積層光学部２０の製造歩留まりが高い。
　個片化工程は、例えば、レーザダイシングによる切断工程、サンドブラストまたはエッチングによる切断溝を形成する工程でもよい。
　なお、ステップＳ１０（撮像部作製工程）が、ステップＳ２０（積層光学ウエハ作製工程）の後に行われてもよいことは言うまでも無い。さらに、ステップＳ４０（積層光学ウエハ切断工程）の後に、ステップＳ３０（撮像部接着工程）が行われてもよい。
　さらに、撮像ウエハを撮像部に個片化しないで、積層光学ウエハ２０Ｗに接着してから、撮像ウエハが接着された積層光学ウエハを個片化してもよい。すなわち、ステップＳ４０（積層光学ウエハ個片化工程）が、撮像ウエハが接着された積層光学ウエハを個片化する工程であってもよい。
＜ステップＳ５０＞ケーブル接合工程
　信号ケーブル３０が、撮像部１０の第２の主面１０ＳＢの外部電極１５と接合される。なお、第１の固定領域ＡＺ１と対向する領域に配設されている外部電極１５に、中継配線板が接合され、信号ケーブル３０が中継配線板に接合されてもよい。
　本実施形態の製造方法によれば、高い歩留まりの積層光学部２０を作製できる。
＜第２実施形態＞
　本実施形態の撮像装置１Ｂは、撮像装置１、１Ａと類似し、同じ効果を有するため、同じ機能の構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
　図１０に示すように、撮像装置１Ｂでは、撮像部１０Ｂが、撮像素子１２に接合されている積層素子６０を具備する。積層素子６０は、複数の半導体素子６１～６４が積層された状態で接合されている。
　半導体素子６１～６４は、撮像素子１２が出力する撮像信号を１次処理したり、撮像素子１２を制御する制御信号を処理したりする。例えば、半導体素子６１～６４は、ＡＤ変換回路、メモリ、伝送出力回路、フィルタ回路、薄膜コンデンサ、および、薄膜インダクタ等を含んでいる。積層素子６０が含む素子の数は例えば、３以上１０以下である。複数の半導体素子６１～６４は、それぞれが貫通配線（不図示）を経由することによって電気的に接続されている。
　撮像装置１Ｂの製造方法では、撮像部作製（Ｓ１０）において、カバーガラスウエハおよび撮像素子ウエハに加えて、それぞれに半導体素子が形成された複数の素子ウエハが作製される。素子ウエハは、それぞれがＡＤ変換回路、メモリ、伝送出力回路、フィルタ回路、薄膜コンデンサ、および、薄膜インダクタ等の複数の半導体素子６１～６４を含んでいる。
　カバーガラスウエハ、撮像素子ウエハおよび複数の素子ウエハが積層された積層素子ウエハの個片化によって、撮像部１０Ｂが作製される。
　撮像装置１Ｂは、撮像信号を１次処理する小型の積層素子６０を具備するため、撮像装置１と同じまたは略同一の大きさ（光軸直交方向の外寸）であるが、撮像装置１よりも高性能である。
　なお、撮像装置１Ａ、１Ｂを有する内視鏡９Ａ、９Ｂが、内視鏡９の効果を有し、さらに、撮像装置１Ａ、１Ｂの効果を有することは言うまでも無い。また、撮像装置１、１Ａ、１Ｂは、ウエハレベル積層体を含む超小型の撮像装置であれば、内視鏡９に含まれる内視鏡用撮像装置に限られるものではない。
　本発明は、上述した実施形態および変形例等に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、組み合わせおよび応用が可能である。
１、１Ａ、１Ｂ・・・撮像装置
３・・・内視鏡システム
９・・・内視鏡
１０・・・撮像部
１０ＳＡ・・・第１の主面
１０ＳＢ・・・第２の主面
１１・・・カバーガラス
１２・・・撮像素子
１２Ａ・・・受光部
１５・・・外部電極
１９・・・接着層
２０・・・積層光学部
２０ＳＡ・・・入射面
２０ＳＢ・・・出射面
２０ＳＳ・・・側面
２０Ｗ・・・積層光学ウエハ
２９・・・接着層
３０・・・信号ケーブル
６０・・・積層素子
ＡＺ・・・固定領域
ＡＺ１・・・第１領域
ＡＺ２・・・第２領域
Ｃ１０・・・撮像面中心軸
Ｃ２０・・・光学面中心軸

Claims (11)

  1. 　第１の主面と前記第１の主面と対向する第２の主面とを有し、撮像素子を含み、撮像信号を出力する外部電極が前記第２の主面に配設されている撮像部と、
    　光が入射する入射面と前記入射面と対向する出射面とを有し、複数の光学部材が、それぞれの光路領域の周囲の固定領域において固定されており、前記出射面が前記第１の主面に固定されている積層光学部と、を具備し、
    　前記積層光学部は、前記出射面の中心軸である光学面中心軸が、前記複数の光学部材の光軸から偏心していることを特徴とする撮像装置。
  2. 　前記固定領域の少なくともいずれかは、対向している領域が接着剤によって接着されている接着領域であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
  3. 　前記固定領域の少なくともいずれかは、対向している領域の金属膜または無機材料膜が直接接合されている接合領域であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
  4. 　前記固定領域の少なくともいずれかは、前記複数の光学部材が直接接合されている接合領域であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
  5. 　前記複数の光学部材の側面に切断痕があることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
  6. 　額縁状の前記固定領域は、前記光軸よりも前記光学面中心軸に近い第１領域の幅が、前記光学面中心軸よりも前記光軸に近い第２領域の幅よりも広いことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置。
  7. 　前記撮像部は、前記第１の主面の中心軸である撮像面中心軸が、前記光軸から偏心していることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
  8. 　前記撮像信号を伝送する信号ケーブルと接続されている前記外部電極が、前記第１領域と対向している領域に配設されていることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
  9. 　前記撮像部が、前記撮像素子に接合されている、複数の半導体素子を含む積層半導体を含むことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の撮像装置。
  10. 　請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の撮像装置を有することを特徴とする内視鏡。
  11. 　第１の主面と前記第１の主面と対向する第２の主面とを有し、撮像素子を含み、撮像信号を出力する外部電極が前記第２の主面に配設されている撮像部と、光が入射する入射面と前記入射面と対向する出射面とを有し、複数の光学部材が、それぞれの光路領域の周囲の固定領域において固定されており、前記出射面の前記固定領域が前記第１の主面に接着されている積層光学部と、を具備し、前記積層光学部は前記出射面の中心軸である光学面中心軸が、前記複数の光学部材の光軸から偏心している撮像装置の製造方法であって、複数の積層光学部がマトリックス状に配置されている積層光学ウエハを個片化する工程において、前記積層光学部の４側面のうち、前記光軸よりも前記光学面中心軸に近い第１の側面が、最後に前記積層光学ウエハから分離されることを特徴とする撮像装置の製造方法。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002329849A (ja) * 2001-04-27 2002-11-15 Olympus Optical Co Ltd 撮像装置
JP2003204053A (ja) * 2001-03-05 2003-07-18 Canon Inc 撮像モジュール及び該撮像モジュールの製造方法、デジタルカメラ
WO2009125654A1 (ja) * 2008-04-08 2009-10-15 コニカミノルタオプト株式会社 レンズブロックの製造方法、レンズブロック、撮像レンズ、撮像装置及び携帯端末
JP2012203195A (ja) * 2011-03-25 2012-10-22 Fujifilm Corp レンズモジュールの製造方法及び撮像装置
JP2017030252A (ja) * 2015-07-31 2017-02-09 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 積層レンズ構造体及びその製造方法、電子機器、型及びその製造方法、並びに、基板
JP2017032797A (ja) * 2015-07-31 2017-02-09 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 積層レンズ構造体およびその製造方法、並びに電子機器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040012698A1 (en) 2001-03-05 2004-01-22 Yasuo Suda Image pickup model and image pickup device
JP5329903B2 (ja) * 2008-10-15 2013-10-30 オリンパス株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法
JP2012018993A (ja) 2010-07-06 2012-01-26 Toshiba Corp カメラモジュールおよびその製造方法
JP2012133185A (ja) * 2010-12-22 2012-07-12 Olympus Corp 撮像装置
JP5698879B2 (ja) * 2012-12-05 2015-04-08 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡装置
EP2987448A4 (en) * 2013-04-18 2016-11-30 Olympus Corp IMAGING DEVICE AND ELECTRONIC ENDOSCOPE
JP5977892B1 (ja) * 2014-09-18 2016-08-24 オリンパス株式会社 撮像ユニットおよびこの撮像ユニットを備えた電子内視鏡
JP5951093B1 (ja) 2015-08-31 2016-07-13 パナソニック株式会社 内視鏡

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003204053A (ja) * 2001-03-05 2003-07-18 Canon Inc 撮像モジュール及び該撮像モジュールの製造方法、デジタルカメラ
JP2002329849A (ja) * 2001-04-27 2002-11-15 Olympus Optical Co Ltd 撮像装置
WO2009125654A1 (ja) * 2008-04-08 2009-10-15 コニカミノルタオプト株式会社 レンズブロックの製造方法、レンズブロック、撮像レンズ、撮像装置及び携帯端末
JP2012203195A (ja) * 2011-03-25 2012-10-22 Fujifilm Corp レンズモジュールの製造方法及び撮像装置
JP2017030252A (ja) * 2015-07-31 2017-02-09 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 積層レンズ構造体及びその製造方法、電子機器、型及びその製造方法、並びに、基板
JP2017032797A (ja) * 2015-07-31 2017-02-09 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 積層レンズ構造体およびその製造方法、並びに電子機器

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