(57)【要約】【課題】本発明は均等な厚みの接着層が効率的に得られ、しかも位置合せと接着が容易となるウエハレベルモジュールの構造と製造方法を提示する。【解決手段】先ず第１固形接着剤フィルムを供給し、その第１表面と第２表面にそれぞれ第１セパレートフィルムと第２セパレートフィルムを被覆する。続いて、パターン化して第１固形接着剤フィルムを貫通する複数個の孔を形成する。第１セパレートフィルムを除去して第１固形接着剤フィルムの第１表面を暴露した後、暴露された第１表面を位置合せして第１基板に固着する。【選択図】図５Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハレベルモジュールの製造方法であって、
第１固形接着剤フィルムを供給し、その第１表面と第２表面にそれぞれ第１セパレートフィルムと第２セパレートフィルムを被覆する工程と、
パターン化して前記第１固形接着剤フィルムを貫通する複数個の孔を形成する工程と、
前記第１セパレートフィルムを除去して前記第１固形接着剤フィルムの第１表面を暴露する工程と、
前記暴露された第１表面を位置合せして第１基板に固着する工程と、
を含むことを特徴とする、ウエハレベルモジュールの製造方法。
【請求項２】
前記第２セパレートフィルムを除去して前記第１固形接着剤フィルムの第２表面を暴露する工程と、
前記暴露された第２表面を位置合せして第２基板に固着することにより、ウエハレベルモジュールを形成する工程と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のウエハレベルモジュールの製造方法。
【請求項３】
前記第１基板は第１スペーサ層を含み、前記第２基板はレンズ基板を含み、さらに
パターン化された第２固形接着剤フィルムによって、第３基板を位置合わせして前記第２基板に固着する工程と、
パターン化された第３固形接着剤フィルムによって、ダイヤフラム層を位置合わせして前記第３基板に固着する工程と、
を含むことを特徴とする、請求項２に記載のウエハレベルモジュールの製造方法。
【請求項４】
ウエハレベルモジュールであって、
第１基板と、
前記第１基板に位置合わせして固着する第１固形接着剤フィルムと、
を含み、前記第１固形接着剤フィルムはパターン化されて複数個の孔を有することを特徴とする、ウエハレベルモジュール。
【請求項５】
前記第１固形接着剤フィルムの暴露された表面に位置合わせして固着することによってウエハレベルモジュールを形成する第２基板をさらに含むことを特徴とする、請求項４に記載のウエハレベルモジュール。
【請求項６】
上記第１基板は第１スペーサ層を含み、前記第２基板はレンズ基板を含み、前記ウエハレベルモジュールはさらに、
パターン化された第２固形接着剤フィルムによって前記第２基板に位置合わせして固着する第３基板と、
パターン化された第３固形接着剤フィルムによって前記第３基板に位置合わせして固着することによって、複数個のウエハレベルのレンズモジュールを形成するダイヤフラム層と、
を含むことを特徴とする、請求項５に記載のウエハレベルモジュール。
【請求項７】
前記第１基板に位置合わせして固着する第４固形接着剤フィルムと、
前記第４固形接着剤フィルムに位置合わせして固着することによって、複数個のウエハレベルのカメラモジュールを形成する画像センサと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載のウエハレベルモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はウエハレベルモジュールに関し、特に固形接着剤フィルムを備えるウエハレベルモジュールの構造と製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウエハレベル（ｗａｆｅｒ  ｌｅｖｅｌ）の光学技術は半導体製造工程を使用してレンズモジュールやカメラモジュールのようなウエハレベルの小型光学装置を製造する。
この種のウエハレベルの光学技術は携帯タイプやハンディタイプの電子装置に適用される。従来のウエハレベルの光学素子を製造する際、通常スクリーン印刷したり塗布したりする方法によって液体接着剤で２つの基板を貼り合せる。然しながら、液体接着剤の特性は形成された接着層の厚みを一定に保つことができない。
その上、図１Ａや図１Ｂに示すように、基板１２と基板１４の間の液体接着剤１０がオーバーフローする状況を引き起こす。さらには液体接着剤が移動して基板間のズレ（ｍｉｓａｌｉｇｎｍｅｎｔ）が生じることで、機能しないモジュールを形成してしまう。
従って、従来のモジュールはパターン（ｐａｔｔｅｒｎ）を設計する際、通常大きめの安全マージン（ｍａｒｇｉｎ）をとる。こうするとウエハが製造できるモジュール数が少なくなってしまう。
また、液体接着剤を塗布したりスクリーン印刷したりする際、特に複雑なパターンである場合、相当長時間費やす必要がある。
【０００３】
液体接着剤が均等な厚みを有することができないため、ウエハレベルのレンズモジュールは通常ネジのような余計な調整手段を使用して機械方式で必要な焦点距離をとる必要が有る。
上記の従来のウエハレベルモジュールが効率的に設計、製造することができないことから、前述の欠点を解決するための新規的な手段を提示することが必要となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記に鑑みて、本発明に係る実施形態の目的の一つは、均等な厚みの接着層が効率的に得られ、しかも位置合せと接着が容易となるウエハレベルモジュールの構造と製造方法を提示することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態１に基づき、先ず第１固形接着剤フィルムを供給し、その第１表面と第２表面にそれぞれ第１セパレートフィルムと第２セパレートフィルムを被覆する。
続いて、パターン化して第１固形接着剤フィルムを貫通する複数個の孔を形成する。
第１セパレートフィルムを除去して第１固形接着剤フィルムの第１表面を暴露した後、暴露された第１表面に位置を合せて第１基板に固着する。
第２セパレートフィルムを除去して前記第１固形接着剤フィルムの第２表面を暴露した後、暴露された第２表面に位置を合せて第２基板に固着することにより、ウエハレベルモジュールを形成する。
【０００６】
本発明の実施形態２に基づき、第１基板は第１スペーサ層を含み、第２基板はレンズ基板を含み、第２固形接着剤フィルムをパターン化することによって、第３基板を位置合わせして前記第２基板に固着する。
第３固形接着剤フィルムをパターン化することによって、ダイヤフラム層を位置合わせして前記第３基板を固着する。
【０００７】
本発明の実施形態３に基づき、第４固形接着剤フィルムを位置合わせして第１基板を固着し、第４固形接着剤フィルムはセパレートフィルムを被覆する。
切断してセパレートフィルムを被覆した複数個のウエハレベルのレンズモジュールを形成する。
【０００８】
本発明の実施形態４に基づき、セパレートフィルムを除去して第４固形接着剤フィルムを暴露し、続いて暴露された第４固形接着剤フィルムを画像センサに位置合わせして固着する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】従来の液体接着剤のオーバーフローを示している。
【図１Ｂ】従来の液体接着剤のオーバーフローを示している。
【図２Ａ】本発明に係る実施形態１のウエハレベルモジュールの構造とその製造方法を示している。
【図２Ｂ】本発明に係る実施形態１のウエハレベルモジュールの構造とその製造方法を示している。
【図２Ｃ】本発明に係る実施形態１のウエハレベルモジュールの構造とその製造方法を示している。
【図２Ｄ】本発明に係る実施形態１のウエハレベルモジュールの構造とその製造方法を示している。
【図２Ｅ】本発明に係る実施形態１のウエハレベルモジュールの構造とその製造方法を示している。
【図２Ｆ】本発明に係る実施形態１のウエハレベルモジュールの構造とその製造方法を示している。
【図３Ａ】本発明に係る実施形態２のウエハレベルモジュールの構造とその製造方法を示している。
【図３Ｂ】本発明に係る実施形態２のウエハレベルモジュールの構造とその製造方法を示している。
【図３Ｃ】本発明に係る実施形態２のウエハレベルモジュールの構造とその製造方法を示している。
【図４Ａ】本発明に係る実施形態３のウエハレベルモジュールの構造とその製造方法を示している。
【図４Ｂ】本発明に係る実施形態３のウエハレベルモジュールの構造とその製造方法を示している。
【図５Ａ】本発明に係る実施形態４のウエハレベル小型カメラモジュール（ＣＣＭ）の構造とその製造方法を示している。
【図５Ｂ】本発明に係る実施形態４のウエハレベル小型カメラモジュール（ＣＣＭ）の構造とその製造方法を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［実施例１］
図２Ａから図２Ｆは本発明に係る実施形態１のウエハレベルモジュールの構造とその製造方法を示している。本実施形態では、先ず図２Ａ（上面図）や図２Ｂ（断面図）に示すような（透明な）固形接着剤フィルム２１を供給する。
固形接着剤フィルム２１の上、下表面は通常それぞれ第１セパレート（ｒｅｌｅａｓｅ）フィルム（又は保護フィルム）２２Ａと第２セパレートフィルム２２Ｂを被覆する。固形接着剤フィルム２１を使用する前に、第１／第２セパレートフィルム２２Ａ／Ｂは固形接着剤フィルム２１を遮蔽（又は保護）するのに用いることができる。
本実施形態の固形接着剤フィルム２１は主にエポキシ樹脂のような熱硬化性（ｔｈｅｒｍｏｓｅｔｔｉｎｇ）材質で製造され、先ず予め硬化（ｐｒｅ−ｃｕｒｅ）させて固体の接着剤フィルムを形成する。
【００１１】
第１／第２セパレートフィルム２２Ａ／Ｂを被覆した固形接着剤フィルム２１は、図２Ｃに示すように、パターン化（ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ）工程を実行して固形接着剤フィルム２１と第１／第２セパレートフィルム２２Ａ／Ｂを貫通する複数個の孔２３を形成する。
孔２３は円形、方形、多辺形又はその他の形状のように、どのような形状にも設計することができる。孔２３のパターン化工程は物理的方法（例：押し抜きやレーザー穿孔）或いは化学的方法（露光エッチング方法）を使用することができる。
【００１２】
続いて、セパレートフィルム（例：第２セパレートフィルム２２Ｂ）を剥離して固形接着剤フィルム２１の一表面（例：下表面）を暴露する。固形接着剤フィルム２１の暴露表面は図２Ｄに示すように、位置合せして第１基板２４に固着する。
第１基板２４は半導体ウエハ、ガラス基板、レンズ基板又はその他のウエハレベルの製造に適した基板でよい。図２Ｄで形成された製品は運送や販売用に仕掛品や半製品でよく、それらは処理されて完成品とすることができる。
【００１３】
続いて、別のセパレートフィルム（例：第１セパレートフィルム２２Ａ）を剥離して固形接着剤フィルム２１の別の表面（例：上表面）を暴露して、図２Ｅに示す構造を形成する。
固形接着剤フィルム２１の暴露された表面は、図２Ｆに示すように、位置合せしてから第２基板２５に固着する。第１基板２４と第２基板２５の間の固着強度を強化するため、加熱又は/且つ圧力を加えることができる。加熱又は加圧の強度は使用する際に応じて変化させる。
例えば、ある使用例では、図２Ｆの構造は平方ミリメートル当り１-１０ニュートン（Ｎ／ｍｍ2）の圧力と摂氏１５０-１８０度の温度を加えることができる。
別の実施形態では、図２Ｆの構造は紫外線照射に変えて実施することができる。第２基板２５は半導体ウエハ、ガラス基板、レンズ基板又はその他のウエハレベルの製造に適した基板でよい。
前記第１基板２４と第２基板２５は同様の材質に限定されるものではない。光電池（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  ｃｅｌｌ）（例：太陽電池）又は発光ダイオード（ＬＥＤ）を例に取ると、第１基板２４は半導体（例：サファイア）基板でよく、第２基板は２５はレンズの基板でよい。
図２Ｆの構造を切断すると、複数個のウエハレベルの太陽電池や発光ダイオードモジュールが得られる。前記図２Ａから図２Ｆに示す製造工程は従来のサイズのモジュールの製造にも適用できる。
【００１４】
前記実施形態に基づき、前記第１基板２４と第２基板２５の間にある接着層（つまり、固形接着剤フィルム２１）の厚みは固定値を維持することができ、従来の液体接着剤を使用する効果より遥かに良好である。
また、本実施形態の固形接着剤フィルム２１はたとえ圧力を加えても接着剤がオーバーフローしたり移動したりすることがないため、接着層（つまり、固形接着剤フィルム２１）のパターンサイズは精確に制御することができ、過大な安全マージンは必要が無く、従って１つのウエハで製造可能なモジュール数を引き上げることができると共に、生産能力やコスト効果を向上させることもできる。
また、本実施形態の接着層（つまり、固形接着剤フィルム２１）は、事前にパターン化され、従来の塗布（例：スクリーン印刷）方法によらないため、大量に時間を節約することができ、しかも一層複雑なパターンを形成することができる。
【００１５】
［実施例２］
図３Ａから図３Ｃは本発明に係る実施形態２のウエハレベルモジュールの構造とその製造方法を示している。
しかし、その製造順序は必ずしも図３Ａから図３Ｃに示すものに限定されるものではなく、逆の順序で実施することもできる。
図３Ａに示すように、先ず第１基板３１を（パターン化された）第１固形接着剤フィルム３２によって第２基板３３に固着する。図面を簡素化して理解し易くするために、図面では１つのモジュールを示すに留める。
本実施形態では、第１基板３１は（パターン化された）第１スペーサ層（ｓｐａｃｅｒ）であり、第２基板３３はレンズ基板である。第１基板３１とレンズ基板３３の間の固着工程と第１固形接着剤フィルム３２のパターン化工程は既に前記実施形態１で記述しているので、ここでは記載を省略する。  
【００１６】
続いて、図３Ｂに示すように、第２基板（例：レンズ基板）３３は（パターン化された）第２固形接着剤フィルム３４によって第３基板３３（例：第２スペーサ層）３５に固着する。
図に示すように、第１固形接着剤フィルム３２と第２固形接着剤フィルム３４のパターン（例：円形孔）のサイズはおよそレンズ基板３３のレンズ３３０のサイズに相当する。
【００１７】
続いて、図３Ｃに示すように、ダイヤフラム層３７は（パターン化された）第３固形接着剤フィルム３６によって第３基板（例：第２スペーサ層）３５に固着する。
本実施形態では、ダイヤフラム層３７はカメラモジュールに必要なダイヤフラムを供給し、それは事前に染色された固形接着剤フィルムであり、光線を遮断するためのものである。
最後に、切断すると、図３Ｃに示すような複数個のウエハレベルのレンズモジュールが得られる。
【００１８】
前記実施形態２に基づき、第１／第２／第３固形接着剤フィルム３２／３４／３６は、実施形態１で提示された長所を備える。
また、本実施形態の第１／第２／第３固形接着剤フィルム３２／３４／３６の厚みは事前に選択して形成されたレンズモジュールの焦点距離を事前に決めることができ、従来のようにさらにネジ等の調整手段を使用する必要がない。
【００１９】
［実施例３］  
図４Ａから図４Ｂは本発明に係る実施形態３のウエハレベルモジュールの構造とその製造方法を示している。
一部の部材記号は前記実施形態の部材記号を援用し、図面を簡素化して理解し易くするために、図面では１つのモジュールを示すに留める。
図４Ａに示すように、先ず切断されていない図３Ｃ構造を供給する。
続いて、図４Ｂに示すように、第４固形接着剤フィルム４１を位置合せして第１基板（つまり、第１スペーサ層）３１の下表面に固着する。
図に示すように、セパレートフィルム４２は依然として第４固形接着剤フィルム４１の下表面を被覆している。ウエハを切断すると、図４Ｂに示す個別のウエハレベルのレンズモジュールが得られる。
図４Ｂで形成された製品は運送や販売用に仕掛品や半製品でよく、それらは処理されて完成品とすることができる。例えば、ある人がこの半製品（図４Ｂ）を入手すると、セパレートフィルム４２を剥離して第４固形接着剤フィルム４１の下表面を暴露して、暴露された表面を画像センサ（図示せず）に固着することによって、ウエハレベルのレンズモジュールが形成される。
【００２０】
［実施例４］
図５Ａから図５Ｂは本発明に係る実施形態４のウエハレベル小型カメラモジュール（ｃｏｍｐａｃｔ  ｃａｍｅｒａ  ｍｏｄｕｌｅ，ＣＣＭ）の構造とその製造方法を示している。
一部の部材記号は前記実施形態の部材記号を援用する。図５Ａに示すように、先ず図４Ｂのウエハレベルのレンズモジュールを供給する。前記モジュールは切断していなくても切断していてもよい。
続いて、図５Ｂに示すように、第４固形接着剤フィルム４１のセパレートフィルム４２を剥離し、続いて位置合せして、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）画像センサや電荷結合素子（ＣＣＤ）のような画像センサ５１に固着する。
レンズモジュールがまだ切断されていない場合、ウエハが切断されることから、図５に示すような複数個のウエハレベルの小型カメラモジュールが得られる。
【００２１】
前記実施形態４は前述の幾つかの実施形態で提示された長所を備える。さらに、第４固形接着剤フィルム４１はたとえ圧力が加わっても接着剤がオーバーフローしたり移動したりすることがないため、画像センサ５１は従来のように接着剤がオーバーフローして不適切に遮断されることはない。
【００２２】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【００２３】
１０  液体接着剤
１２  基板
１４  基板
２１  固形接着剤フィルム
２２Ａ  第１セパレートフィルム
２２Ｂ  第２セパレートフィルム
２３  孔
２４  第１基板
２５  第２基板
３１  第１基板
３２  第１固形接着剤フィルム
３３  第２基板
３３０  レンズ
３４  第２固形接着剤フィルム
３５  第３基板
３６  第３固形接着剤フィルム
３７  ダイヤフラム層
４１  第４固形接着剤フィルム
４２  セパレートフィルム
５１  画像センサ
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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