(57)【要約】  本発明は、リフロー工程に対応可能なレンズ体を有する撮像装置であって、リフロー工程を経ても光学性能が低下するのを抑制することができる撮像装置を提供する。この手段として、受光部を有するイメージセンサ１１が搭載された基板１と、被写体からの反射光を前記受光部上に結像するためのレンズ１６と、レンズ１６を支持するレンズケース１５と、を備え、レンズ１６が、粒子径５０ｎｍ以下の無機微粒子とＳｉ−Ｏ−Ｓｉを主鎖としたシロキサン結合を有する熱硬化性樹脂とを含む有機無機複合材料から構成され、レンズ１６とレンズケース１５とを含むモジュール６が、リフロー工程によって基板１のイメージセンサ１１上に固定されている撮像装置を用いることを特徴とする。
2008120558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光部を有するイメージセンサが搭載された基板と、
被写体からの反射光を前記受光部上に結像するためのレンズ体と、
前記レンズ体を支持する支持体と、
を備え、
前記レンズ体が、粒子径５０ｎｍ以下の無機微粒子とＳｉ−Ｏ−Ｓｉを主鎖としたシロキサン結合を有する熱硬化性樹脂とを含む有機無機複合材料から構成され、
前記レンズ体と前記支持体とを含むモジュールが、リフロー工程によって前記基板のイメージセンサ上に固定されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求の範囲第１項に記載の撮像装置において、
前記有機無機複合材料のガラス転移点ＴｇがＴｇ＜−４０℃または２６０℃＜Ｔｇであることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求の範囲第１項又は第２項に記載の撮像装置において、
前記レンズ体は波長４００ｎｍの光に対する光線透過率が８０％以上であることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求の範囲第１項〜第３項のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記レンズ体の線膨張係数が前記熱硬化性樹脂の線膨張係数より低いことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求の範囲第１項〜第４項のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記無機微粒子が、１種類の物質から構成された単一粒子、複数種類の物質から構成された複合粒子又はコア粒子をシェル層で覆ったコアシェル粒子であることを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
受光部を有するイメージセンサが搭載された基板と、
被写体からの反射光を前記受光部上に結像するためのレンズ体であって、粒子径５０ｎｍ以下の無機微粒子とＳｉ−Ｏ−Ｓｉを主鎖としたシロキサン結合を有する熱硬化性樹脂とを含む有機無機複合材料から構成された前記レンズ体と、
前記レンズ体を支持する支持体と、
を備える撮像装置の製造方法であって、
前記レンズ体と前記支持体とを含むモジュールを、前記基板のイメージセンサ上に載置する工程と、
前記モジュールを載置した前記基板をリフロー処理に供して前記モジュールを前記基板のイメージセンサ上に固定する工程と、
を有することを特徴とする撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置及びその製造方法に関し、特にレンズ体がリフロー工程に対応可能な撮像装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学レンズとして、光学特性や機械的強度等が優れているという観点から一般に無機ガラス材料が用いられていたが、光学レンズが使用される機器の小型化が進むにつれ、レンズの小型化も必要になり、無機ガラス材料では加工性の問題から、曲率（Ｒ）の大きなものや複雑な形状のものを作製することが困難になってきている。【０００３】
このことから加工のしやすいプラスチック材料が検討され、使用されるようになってきた。加工のしやすいプラスチック材料としては、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン等の透明性が良好な熱可塑性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂は比較的低い温度で軟化、溶融するため加工性は良好であるが、成形されたレンズは、熱により変形しやすいという欠点をもつ。レンズを組み込んだ部品が半田リフロー工程を通るような場合はレンズ自体も２６０℃程度のハンダ浴に曝されることになるが、耐熱性の低い熱可塑性樹脂からなるレンズでは形状劣化を起こし、問題となる。【０００４】
そこで、光学レンズとして使用される他のプラスチック材料としてシリコーン樹脂のような熱硬化性樹脂も検討されている（特許文献１参照）。熱硬化性樹脂は、硬化前は液状であるか又は加熱により流動性を示すものであり、熱可塑性樹脂と同様に加工性は良好である。硬化後は熱可塑性樹脂のような流動性を示さないので、熱による変形も小さい。
【特許文献１】特開２００４−１４６５５４号公報（段落0014〜0027等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、光学レンズをシリコーン樹脂のみで構成すると、線膨張係数や焦点距離変動が大きすぎて撮像系の装置に応用しにくい。また、シリコーン樹脂の中で比較的高屈折率のものは光を分散させる傾向があるため（アッベ数が小さいため）、倍率色収差が大きく発生し、結像性能に劣るという不都合を有している。【０００６】
したがって、本発明の主な目的は、リフロー工程に対応可能なレンズ体を有する撮像装置であって、リフロー工程を経ても光学性能が低下するのを抑制することができる撮像装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため本発明の一態様によれば、
受光部を有するイメージセンサが搭載された基板と、
被写体からの反射光を前記受光部上に結像するためのレンズ体と、
前記レンズ体を支持する支持体と、
を備え、
前記レンズ体が、粒子径５０ｎｍ以下の無機微粒子とＳｉ−Ｏ−Ｓｉを主鎖としたシロキサン結合を有する熱硬化性樹脂とを含む有機無機複合材料から構成され、
前記レンズ体と前記支持体とを含むモジュールが、リフロー工程によって前記基板のイメージセンサ上に固定されている撮像装置が提供される。【０００８】
好ましくは、前記有機無機複合材料のガラス転移点ＴｇがＴｇ＜−４０℃または２６０℃＜Ｔｇである。【０００９】
好ましくは、前記レンズ体は波長４００ｎｍの光に対する光線透過率が８０％以上である。【００１０】
好ましくは、前記レンズ体の線膨張係数が前記熱硬化性樹脂の線膨張係数より低い。【００１１】
好ましくは、前記無機微粒子が、１種類の物質から構成された単一粒子、複数種類の物質から構成された複合粒子又はコア粒子をシェル層で覆ったコアシェル粒子である。【００１２】
本発明の他の態様によれば、
受光部を有するイメージセンサが搭載された基板と、
被写体からの反射光を前記受光部上に結像するためのレンズ体であって、粒子径５０ｎｍ以下の無機微粒子とＳｉ−Ｏ−Ｓｉを主鎖としたシロキサン結合を有する熱硬化性樹脂とを含む有機無機複合材料から構成された前記レンズ体と、
前記レンズ体を支持する支持体と、
を備える撮像装置の製造方法であって、
前記レンズ体と前記支持体とを含むモジュールを、前記基板のイメージセンサ上に載置する工程と、
前記モジュールを載置した前記基板をリフロー処理に供して前記モジュールを前記基板のイメージセンサ上に固定する工程と、
を有する撮像装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、レンズ体がＳｉ−Ｏ−Ｓｉを主鎖としたシロキサン結合を有する熱硬化性樹脂（シリコーン樹脂）のみならず、無機微粒子を含む有機無機複合材料から構成されているため、リフロー工程に対応可能であり、リフロー工程を経ても光学性能が低下するのを抑制することができる（下記実施例参照）。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の好ましい実施形態で使用される撮像装置の概略斜視図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態で使用される撮像装置の一部を拡大した概略的な断面図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態における撮像装置の製造方法を概略的に説明するための図面である。
【図４】本発明の好ましい実施例に対する比較のサンプルの光線透過率を示す図面である。
【符号の説明】
【００１５】
１００  撮像装置
１  回路基板
２  カメラモジュール
３  カバーケース
４  撮像用開口
５  基板モジュール
６  レンズモジュール
１０  サブ基板
１０ａ  装着孔
１１  ＣＣＤイメージセンサ
１２  樹脂
１５  レンズケース
１５ａ  ホルダ部
１５ｂ  装着部
１６  レンズ
１７  カラー部材
１８  半田
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。【００１７】
本実施形態に係る撮像装置１００は、図１に示す通り、携帯電話などの移動情報端末機器の電子回路を構成する電子部品が実装される回路基板１を有しており、回路基板１にはカメラモジュール２が実装されている。カメラモジュール２はＣＣＤイメージセンサとレンズを組み合わせた小型の基板実装用カメラであり、電子部品が実装された回路基板１をカバーケース３内に組み込んだ完成状態では、カバーケース３に設けられた撮像用開口４を介して撮像対象の画像取込ができるようになっている。なお、図１では、カメラモジュール２以外の電子部品の図示を省略している。【００１８】
図２に示す通り、カメラモジュール２は基板モジュール５（図３（ａ）参照）とレンズモジュール６（図３（ｃ）参照）より構成され、基板モジュール５を回路基板１に実装することにより、カメラモジュール２全体が回路基板１に実装される。基板モジュール５は、撮像用の受光素子であるＣＣＤイメージセンサ１１をサブ基板１０上に実装した受光モジュールであり、ＣＣＤイメージセンサ１１上面は樹脂１２で封止されている。【００１９】
ＣＣＤイメージセンサ１１の上面には、光電変換を行う画素が多数格子状に配列された受光部（図示略）が形成されており、この受光部に光学画像を結像させることにより各画素に蓄電された電荷を画像信号として出力する。サブ基板１０は鉛フリーの半田１８によって回路基板１に実装され、これによりサブ基板１０が回路基板１に固定されるとともに、サブ基板１０の接続用電極（図示略）と回路基板１上面の回路電極（図示略）とが電気的に導通する。【００２０】
レンズモジュール６はレンズ１６を支持するレンズケース１５を備えている。レンズケース１５の上部にはレンズ１６が保持されており、レンズケース１５の上部はレンズ１６を保持するホルダ部１５ａとなっている。レンズケース１５の下部はサブ基板１０に設けられた装着孔１０ａ内に挿通されてレンズモジュール６をサブ基板１０に固定する装着部１５ｂとなっている。この固定には、装着部１５ｂを装着孔１０ａに圧入して固定する方法や、接着材によって接着する方法などが用いられる。【００２１】
レンズ１６は、被写体からの反射光をＣＣＤイメージセンサ１１の受光部上に結像するためのものであり、波長４００ｎｍの光に対する光線透過率が８０％以上という高透過率を有している。レンズ１６は熱硬化性樹脂に対し無機微粒子が分散された有機無機複合材料から構成されており、その有機無機複合材料はガラス転移点ＴｇがＴｇ＜−４０℃または２６０℃＜Ｔｇという特性を有している。またレンズ１６はその線膨張係数が当該有機無機複合材料中の熱硬化性樹脂の線膨張係数より低くなっている。なお、レンズケース１５もレンズ１６と同様の材料から構成されており、レンズ１６と同様の特性を有している。【００２２】
上記有機無機複合材料のガラス転移点Ｔｇの測定は、例えば、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製のEXSTAR6000 TMAにて測定することができる。【００２３】
レンズ１６を構成する有機無機複合材料中の熱硬化性樹脂は、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉを主鎖としたシロキサン結合を有するシリコーン樹脂である。当該シリコーン樹脂として、所定量のポリオルガノシロキサン樹脂よりなるシリコーン系樹脂が使用可能である（例えば特開平６−９９３７号公報参照）。【００２４】
熱硬化性のポリオルガノシロキサン樹脂は、加熱による連続的加水分解−脱水縮合反応によって、シロキサン結合骨格による三次元網状構造となるものであれば、特に制限はなく、一般に高温、長時間の加熱で硬化性を示し、一度硬化すると過熱により再軟化し難い性質を有する。【００２５】
このようなポリオルガノシロキサン樹脂は、下記一般式（Ａ）が構成単位として含まれ、その形状は鎖状、環状、網状形状のいずれであってもよい。【００２６】
（（Ｒ１）（Ｒ２）ＳｉＯ）ｎ  …  （Ａ）
上記一般式（Ａ）中、「Ｒ１」及び「Ｒ２」は同種又は異種の置換もしくは非置換の一価炭化水素基を示す。具体的には、「Ｒ１」及び「Ｒ２」として、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基、またはこれらの基の炭素原子に結合した水素原子をハロゲン原子、シアノ基、アミノ基などで置換した基、例えばクロロメチル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、シアノメチル基、γ−アミノプロピル基、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピル基などが例示される。「Ｒ１」及び「Ｒ２」は水酸基およびアルコキシ基から選択される基であってもよい。また、上記一般式（Ａ）中、「ｎ」は５０以上の整数を示す。【００２７】
ポリオルガノシロキサン樹脂は、通常、トルエン、キシレン、石油系溶剤のような炭化水素系溶剤、またはこれらと極性溶剤との混合物に溶解して用いられる。また、相互に溶解しあう範囲で、組成の異なるものを配合して用いても良い。【００２８】
ポリオルガノシロキサン樹脂の製造方法は、特に限定されるものではなく、公知のいずれの方法も用いることができる。例えば、オルガノハロゲノシランの一種または二種以上の混合物を加水分解ないしアルコリシスすることによって得ることができ、ポリオルガノシロキサン樹脂は、一般にシラノール基またはアルコキシ基等の加水分解性基を含有し、これらの基をシラノール基に換算して１〜１０重量％含有する。【００２９】
これらの反応は、オルガノハロゲノシランを溶融しうる溶媒の存在下に行うのが一般的である。また、分子鎖末端に水酸基、アルコキシ基またはハロゲン原子を有する直鎖状のポリオルガノシロキサンを、オルガノトリクロロシランと共加水分解して、ブロック共重合体を合成する方法によっても得ることができる。このようにして得られるポリオルガノシロキサン樹脂は一般に残存するＨＣｌを含むが、本実施形態の組成物においては、保存安定性が良好なことから、１０ｐｐｍ以下、好ましくは１ｐｐｍ以下のものを使用するのが良い。【００３０】
他方、レンズ１６を構成する有機無機複合材料中の無機微粒子としては、酸化物微粒子、金属塩微粒子、半導体微粒子などが挙げられ、この中から、光学素子として使用する波長領域において吸収、発光、蛍光等が生じないものを適宜選択して使用することができる。【００３１】
酸化物微粒子としては、金属酸化物を構成する金属が、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｌａ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｗ、Ｉｒ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ及び希土類金属からなる群より選ばれる１種または２種以上の金属である金属酸化物を用いることができ、具体的には、例えば、酸化珪素、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化インジウム、酸化錫、酸化鉛、これら酸化物より構成される複酸化物であるニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム、タンタル酸リチウム、アルミニウム・マグネシウム酸化物（ＭｇＡｌ2Ｏ4）等が挙げられる。【００３２】
その他の酸化物微粒子として希土類酸化物を用いることもでき、具体的には酸化スカンジウム、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化ネオジム、酸化サマリウム、酸化ユウロピウム、酸化ガドリニウム、酸化テルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ホルミウム、酸化エルビウム、酸化ツリウム、酸化イッテルビウム、酸化ルテチウム等も挙げられる。金属塩微粒子としては、炭酸塩、リン酸塩、硫酸塩などが挙げられ、具体的には炭酸カルシウム、リン酸アルミニウム等が挙げられる。【００３３】
半導体微粒子とは、半導体結晶組成の微粒子を意味し、該半導体結晶組成の具体的な組成例としては、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、錫等の周期表第１４族元素の単体、リン（黒リン）等の周期表第１５族元素の単体、セレン、テルル等の周期表第１６族元素の単体、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等の複数の周期表第１４族元素からなる化合物、酸化錫（IV）（ＳｎＯ2）、硫化錫（II，IV）（Ｓｎ（II）Ｓｎ（IV）Ｓ3）、硫化錫（IV）（ＳｎＳ2）、硫化錫（II）（ＳｎＳ）、セレン化錫（II）（ＳｎＳｅ）、テルル化錫（II）（ＳｎＴｅ）、硫化鉛（II）（ＰｂＳ）、セレン化鉛（II）（ＰｂＳｅ）、テルル化鉛（II）（ＰｂＴｅ）等の周期表第１４族元素と周期表第１６族元素との化合物、窒化ホウ素（ＢＮ）、リン化ホウ素（ＢＰ）、砒化ホウ素（ＢＡｓ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、リン化アルミニウム（ＡｌＰ）、砒化アルミニウム（ＡｌＡｓ）、アンチモン化アルミニウム（ＡｌＳｂ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、砒化インジウム（ＩｎＡｓ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）等の周期表第１３族元素と周期表第１５族元素との化合物（あるいはIII−Ｖ族化合物半導体）、硫化アルミニウム（Ａｌ2Ｓ3）、セレン化アルミニウム（Ａｌ2Ｓｅ3）、硫化ガリウム（Ｇａ2Ｓ3）、セレン化ガリウム（Ｇａ2Ｓｅ3）、テルル化ガリウム（Ｇａ2Ｔｅ3）、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、硫化インジウム（Ｉｎ2Ｓ3）、セレン化インジウム（Ｉｎ2Ｓｅ3）、テルル化インジウム（Ｉｎ2Ｔｅ3）等の周期表第１３族元素と周期表第１６族元素との化合物、塩化タリウム（Ｉ）（ＴｌＣｌ）、臭化タリウム（Ｉ）（ＴｌＢｒ）、ヨウ化タリウム（Ｉ）（ＴｌＩ）等の周期表第１３族元素と周期表第１７族元素との化合物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、硫化水銀（ＨｇＳ）、セレン化水銀（ＨｇＳｅ）、テルル化水銀（ＨｇＴｅ）等の周期表第１２族元素と周期表第１６族元素との化合物（あるいはII−VI族化合物半導体）、硫化砒素（III）（Ａｓ2Ｓ3）、セレン化砒素（III）（Ａｓ2Ｓｅ3）、テルル化砒素（III）（Ａｓ2Ｔｅ3）、硫化アンチモン（III）（Ｓｂ2Ｓ3）、セレン化アンチモン（III）（Ｓｂ2Ｓｅ3）、テルル化アンチモン（III）（Ｓｂ2Ｔｅ3）、硫化ビスマス（III）（Ｂｉ2Ｓ3）、セレン化ビスマス（III）（Ｂｉ2Ｓｅ3）、テルル化ビスマス（III）（Ｂｉ2Ｔｅ3）等の周期表第１５族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ2Ｏ）、セレン化銅（Ｉ）（Ｃｕ2Ｓｅ）等の周期表第１１族元素と周期表第１６族元素との化合物、塩化銅（Ｉ）（ＣｕＣｌ）、臭化銅（Ｉ）（ＣｕＢｒ）、ヨウ化銅（Ｉ）（ＣｕＩ）、塩化銀（ＡｇＣｌ）、臭化銀（ＡｇＢｒ）等の周期表第１１族元素と周期表第１７族元素との化合物、酸化ニッケル（II）（ＮｉＯ）等の周期表第１０族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化コバルト（II）（ＣｏＯ）、硫化コバルト（II）（ＣｏＳ）等の周期表第９族元素と周期表第１６族元素との化合物、四酸化三鉄（Ｆｅ3Ｏ4）、硫化鉄（II）（ＦｅＳ）等の周期表第８族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化マンガン（II）（ＭｎＯ）等の周期表第７族元素と周期表第１６族元素との化合物、硫化モリブデン（IV）（ＭｏＳ2）、酸化タングステン（IV）（ＷＯ2）等の周期表第６族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化バナジウム（II）（ＶＯ）、酸化バナジウム（IV）（ＶＯ2）、酸化タンタル（Ｖ）（Ｔａ2Ｏ5）等の周期表第５族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化チタン（ＴｉＯ2、Ｔｉ2Ｏ5、Ｔｉ2Ｏ3、Ｔｉ5Ｏ9等）等の周期表第４族元素と周期表第１６族元素との化合物、硫化マグネシウム（ＭｇＳ）、セレン化マグネシウム（ＭｇＳｅ）等の周期表第２族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化カドミウム（II）クロム（III）（ＣｄＣｒ2Ｏ4）、セレン化カドミウム（II）クロム（III）（ＣｄＣｒ2Ｓｅ4）、硫化銅（II）クロム（III）（ＣｕＣｒ2Ｓ4）、セレン化水銀（II）クロム（III）（ＨｇＣｒ2Ｓｅ4）等のカルコゲンスピネル類、バリウムチタネート（ＢａＴｉＯ3）等が挙げられる。なお、Ｇ．Ｓｃｈｍｉｄら；Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，４巻，４９４頁（１９９１）に報告されている（ＢＮ）７５（ＢＦ２）１５Ｆ１５や、Ｄ．Ｆｅｎｓｋｅら；Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．Ｅｎｇｌ．，２９巻，１４５２頁（１９９０）に報告されているＣｕ146Ｓｅ73（トリエチルホスフィン）22のように構造の確定されている半導体クラスターも同様に例示される。【００３４】
上記の無機微粒子の中でも、本発明で用いられるシリコーン樹脂の屈折率が１．４〜１．５６程度である場合が多いことから、これに近い屈折率をもつ酸化物微粒子が、本実施形態において好ましく用いられる。具体的には、シリカ（酸化ケイ素）、炭酸カルシウム、リン酸アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、アルミニウム・マグネシウム酸化物などが挙げられる。任意に屈折率を調節できるという観点から、ＳｉとＳｉ以外の金属元素を含む複合酸化物微粒子がさらに好ましく用いられる。【００３５】
本実施形態において好ましく用いられる複合酸化物微粒子の組成分布は特に限定されず、シリカと他の金属酸化物が、ほぼ均一に分散していても、コアシェルを形成していても良い。また、本実施形態で好ましく用いられる複合酸化物を構成する、シリカおよび他の金属酸化物はそれぞれ、結晶として存在していても良いし、非晶質であっても良い。また、本実施形態で好ましく用いられる複合酸化物において、シリカとシリカ以外の金属酸化物の含有比は、金属酸化物の種類や作製する無機微粒子の屈折率値により任意に決めることができる。【００３６】
本実施形態で用いられる複合酸化物微粒子がコアシェル構造（コア粒子をシェル層で覆った構造）を有する場合、内部コア粒子としては酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛などが、比較的微細な粒子を形成できることから、好ましく用いられる。内部コアを覆うシェル層を酸化ケイ素とすることにより、金属酸化物微粒子全体の屈折率を所望の屈折率に調整できるとともに、粒子表面を有機化合物により改質することが容易になり、粒子の吸湿抑制、および樹脂への良好な分散性を達成することができる。シェル層厚としては１〜５ｎｍであり、１．５〜４ｎｍが好ましい。１ｎｍ未満では、内部コア粒子を完全に被覆することができないため、粒子の表面改質が十分にできず、５ｎｍを越えると、シェル形成時の原料濃度が高くなるため、粒子間の凝集が生じたり、シェル層厚の粒子間変動が大きくなるため屈折率分布が大きくなることから好ましくない。【００３７】
本実施形態において使用される無機微粒子は、光線透過率を劣化させない範囲であれば、１種類の物質で構成された単一の無機微粒子を用いてもよく、また複数種類の物質から構成された複合無機微粒子を用いてもよい。異なる性質を有する複数種類の複合無機微粒子を用いることで、必要とされる特性を更に効率よく向上させることもできる。【００３８】
無機微粒子の平均一次粒子径は、１〜５０ｎｍであることが好ましく、１〜２０ｎｍであることがより好ましく、１〜１０ｎｍであることが特に好ましい。無機微粒子の平均一次粒子径は、無機微粒子を同体積の球に換算したときの直径の平均値を示し、この値は透過型電子顕微鏡写真から評価することができる。【００３９】
無機微粒子の形状は、特に限定されるものではないが、球状の微粒子が好適に用いられる。具体的には、粒子の最小径（微粒子の外周に接する２本の接線を引く場合における当該接線間の距離の最小値）／最大径（微粒子の外周に接する２本の接線を引く場合における当該接線間の距離の最大値）が０．５〜１．０であることが好ましく、０．７〜１．０であることが更に好ましい。【００４０】
また、無機微粒子の熱硬化性樹脂に対する含有量は、1〜60体積％が好ましい。【００４１】
また、粒子径の分布に関しても特に制限されるものではないが、広範な分布を有するものよりも、比較的狭い分布を持つものが好適に用いられる。【００４２】
続いて、図３を参照しながら、本実施形態に係る撮像装置１００の製造方法について説明する。【００４３】
始めに、基板モジュール５とレンズモジュール６とを組み立て、図３（ａ）に示す通り、レンズケース１５内に予め装着されたカラー部材１７の下端部がサブ基板１０の上面に当接するまでレンズケース１５の装着部１５ｂをサブ基板１０の装着孔１０ａに挿通・固定し、カメラモジュール２を形成する。【００４４】
その後、図３（ｂ）に示す通り、予め半田１８が塗布（ポッティング）された回路基板１の所定の実装位置にカメラモジュール２やその他の電子部品を載置する。その後、図３（ｃ）に示す通り、カメラモジュール２やその他の電子部品を載置した回路基板１をベルトコンベア等でリフロー炉（図示略）に移送し、当該回路基板１をリフロー処理に供して２６０℃程度の温度で加熱する。その結果、半田１８が溶融してカメラモジュール２がその他の電子部品と一緒に回路基板１に実装される。【００４５】
以上の本実施形態によれば、レンズ１６がシリコーン樹脂のみならず、無機微粒子を含む有機無機複合材料から構成されているため、リフロー工程に対応可能であり、製造コストを抑えることができる（リフロー後においてカメラモジュール２を別途基板１に実装するためのコストが不要となる）とともに、リフロー工程を経てもレンズ１６の光学性能が低下するのを抑制することができる（下記実施例参照）。すなわち、レンズ１６を構成する構成材料には無機微粒子が含まれているから、その構成材料がシリコーン樹脂を母体としていても線膨張係数を抑えることができるとともに、その構成材料のアッベ数も大きくすることができ、倍率色収差の発生を低減することもできる。【００４６】
またレンズ１６を構成する構成材料に無機微粒子が含まれると、その無機微粒子の粒子径を制御することでレンズ１６の成形に最適な粘度に調整することができるし、構成材料自体の熱伝導率も大きくなるので硬化時間を短縮することもできる。更には、レンズ１６の表面に反射防止用等の膜を形成する場合も、無機微粒子の影響で密着性が向上してコートし易く、上記の通りに線膨張係数を抑えられるからその膜にクラックが入るのを抑制することもできる。
【実施例】
【００４７】
（１）サンプルの作製
［実施例］
シリコーン系樹脂（東レダウコーニング製シリコーンSR7010のＢ剤）に対しＳｉＯ２を主体とした無機微粒子（粒子径１０ｎｍ程度）を２５体積％添加した。その後、SR7010Ａ剤とＢ剤を混合して、１１０℃で金型に押し出した後、１５０℃で３分間加圧成形させ、３ｍｍ厚のテストピースを得てこれを実施例のサンプルとした。
［比較例１］
シリコーン系樹脂（東レダウコーニング製シリコーンSR7010）のＡ剤とＢ剤を混合して、１１０℃で金型に押し出した後、１５０℃５分間加圧成形させ、３mm厚のテストピースを得てこれを比較例１のサンプルとした（比較例１のサンプルは実施例のサンプルとは無機微粒子が添加されていない点で異なっている。）。
［比較例２］
比較例１のシリコーン系樹脂に代えてアクリル系樹脂（ダイソー製CF-055）を用いた。それ以外は比較例１と同様の方法で比較例２のサンプルを作製した。
［比較例３］
比較例１のシリコーン系樹脂に代えてエポキシ系樹脂（ジャパンエポキシレジン製828-US）を用いた。それ以外は比較例１と同様の方法で比較例３のサンプルを作製した。
［比較例４］
比較例１のシリコーン系樹脂に代えてウレタン系樹脂（日本化薬製ウレタンアクリレート樹脂）を用いた。それ以外は比較例１と同様の方法で比較例４のサンプルを作製した。
（２）各サンプルの評価
実施例，比較例１〜４の各サンプルをリフロー試験（ピーク温度：２６０℃、所要時間：約６分間の加熱処理）に供してそのリフロー後に、各サンプルについて、光線透過率等を測定した。その測定結果を下記表１と図４に示す。表１中、「面形状変化」は、試験前と試験後に３次元測定機（松下電器産業製UA3P）にて測定し、その形状差を測定したものである。また、リフロー試験とは別に、各サンプルについて、２０℃の温度変化に供した際の焦点位置移動量や線膨張係数等も測定した。なお、焦点位置移動量の測定の際には、実施例、比較例１〜４とそれぞれ同様の材料を用いて、Ｆナンバー２．８８、焦点距離２．８ｍｍのレンズを成形し、測定に用いた。その測定結果も下記表１に示す。【００４８】
なお、図４中、線Ａは「比較例１」（シリコーン系）、線Ｂは「比較例２」（アクリル系）、線Ｃは「比較例３」（エポキシ系）、線Ｄは「比較例４」（ウレタン系）を示す。【００４９】
【表１】
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【００５０】
（３）結果
実施例のサンプルでは、リフロー後の透過率変動はほとんど無く、面形状の変化も小さかった。これに対し、比較例１のサンプルでは、リフロー前後での透過率劣化は少ないが、温度変化時の焦点距離変動量が大きかった。比較例２のサンプルでは、リフロー後の透過率劣化が−１０．２％と大きく、面形状の変化が約７００ｎｍあり、光学レンズとしては使用不可能なレベルであることが判明した。また比較例２のサンプルでは、硬化させるのに１３０℃で１時間もかかった。比較例３のサンプルでは、リフロー後の透過率劣化が−１５．３％となり劣化が大きかった。比較例４のサンプルでは、リフロー後の透過率劣化が−５８．１％と大きく、面形状の変化量も１μｍを超えていた。【００５１】
以上から、シリコーン樹脂と無機微粒子とを含む有機無機複合材料で光学素子を構成すると、その光学素子はリフロー工程に対応可能であり、その光学素子においてはリフロー工程を経ても光学性能が低下するのを抑制できることがわかる。
【図４】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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