(57)【要約】  【課題】  絶縁基体に収容された撮像素子と絶縁基体に固定されるレンズ鏡筒のレンズとの位置合わせが容易な、撮像装置の製造方法を提供する。  【解決手段】  凹部１ａの内側面から側面貫通孔１ｂが形成された絶縁基体１を準備する工程と、貫通孔２ｃを有する本体２ａと、本体２ａから突出した突出部２ｂとを備え、貫通孔２ｃと突出部２ｂの先端とが一定の位置関係にある位置決め用部材２を準備する工程と、凹部１ａ内に突出部２ｂを差し入れて先端を撮像素子４の側面に押し当てる工程と、レンズ３ｂが接合された本体３ａと、レンズ３ｂの光軸に対して一定の位置関係にある凸部３ｃとを備えるレンズ鏡筒３を準備する工程と、凸部３ｃを貫通孔２ｃに挿入し、レンズ３ｂと撮像素子４とを位置合わせする工程とを備える撮像装置９の製造方法である。貫通孔２ｃと凸部３ｃとによりレンズ３ｂと撮像素子４とを高い精度で容易に位置合わせすることができる。【選択図】  図２
2011048121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に撮像素子を収容するための四角形状の凹部を有し、該凹部の内側面から外側面にかけて、前記絶縁基体の前記凹部を取り囲む部分を直線状に貫通する側面貫通孔が形成された絶縁基体を準備する工程と、
厚み方向に貫通する貫通孔を有する板状の本体と、該本体の側面から横方向に直線状に突出した、断面が前記側面貫通孔の開口よりも小さく、長さが前記側面貫通孔の長さよりも長い突出部とを備え、前記貫通孔と前記突出部の先端とが一定の位置関係にある位置決め用部材を準備する工程と、
前記凹部の底面に撮像素子を接合した後、前記絶縁基体の外側から前記側面貫通孔を通して前記凹部内に前記位置決め用部材の突出部を差し入れて、該突出部の先端を前記撮像素子の側面に押し当てながら前記側面貫通孔と前記突出部との間に封止材を充填して、前記位置決め用部材を前記絶縁基体に固定する工程と、
内側面にレンズの外側面が接合された筒状の本体と、該本体から下方に向けて設けられた、前記絶縁基体の前記外側面よりも外側において前記レンズの光軸に対して一定の位置関係にある凸部とを備えるレンズ鏡筒を準備する工程と、
前記凸部を前記位置決め用部材の前記貫通孔に挿入し、前記レンズと前記撮像素子とを位置合わせして、前記レンズ鏡筒を前記絶縁基体に固定する工程と
を備えることを特徴とする撮像装置の製造方法。
【請求項２】
前記絶縁基体を準備する工程および前記位置決め用部材を準備する工程において、前記側面貫通孔を前記凹部の隣り合う辺にそれぞれ形成するとともに、それぞれの前記側面貫通孔に対応させて前記突出部を形成することを特徴とする請求項１記載の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、撮像素子が絶縁基体の凹部に収容され、絶縁基体の上面にレンズ鏡筒が固定されてなる撮像装置を製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラや携帯電話のカメラ部分等に用いられる撮像装置は、一般に、絶縁基体の凹部に収容されたＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の光半導体素子が半導体基板の表面に配列されてなる撮像素子と、筒状の本体の内側面にレンズの外側面が接合されてなり、絶縁基体に固定されたレンズ鏡筒とを備えている。
【０００３】
外部からレンズ鏡筒内に入った光は、レンズを通過して撮像素子の表面で結像し、この表面に配置されたＣＣＤやＣＭＯＳ等の光半導体素子で電気信号に変換される。電気信号は、増幅された後、例えば絶縁基体の凹部の内側から外側にかけて形成された配線導体を通って外部の電気回路（デジタルカメラのメモリやディスプレイの電気回路等）に伝送される。
【０００４】
このような撮像装置は、通常、以下のようにして製作されている。
【０００５】
まず、セラミック焼結体等の絶縁材料からなる、上面に凹部を有する四角形状の絶縁基体を、セラミックグリーンシート積層法等の方法で製作する。この場合、凹部は、絶縁基体となるセラミックグリーンシートのうち上層側に積層されるものの中央部を打ち抜いて枠状に成形しておけば形成することができる。次に、筒状の本体の内側面に凸レンズ等のレンズの外側面を、樹脂材料やガラス等の接合材で接合してレンズ鏡筒を作製する。次に、絶縁基体の凹部の底面に撮像素子を、樹脂材料やガラス，ろう材等を介して接合する。そして、撮像素子とレンズとを位置合わせして、絶縁基体上にレンズ鏡筒を接合すれば、撮像装置が製作される。
【０００６】
なお、撮像素子とレンズとの位置合わせは、一般に、絶縁基体の外側面を基準にして行なわれている。すなわち、絶縁基体の外側面に対して凹部内に撮像素子を一定の位置関係となるように接合しておくとともに、絶縁基体の外側面に、レンズ鏡筒のレンズに対して一定の位置関係になる部分（例えば下端部分の内側面等）を位置決めしてレンズ鏡筒を固定して、絶縁基体の外側面を基準にして撮像素子とレンズとを位置合わせするようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2002−223378号公報
【特許文献２】特開2006−171248号公報
【特許文献３】特開2007−335507号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来技術の撮像装置の製造方法においては、セラミック焼結体等からなる絶縁基体の外側面にバリ等の寸法上の異常が発生する場合があり、この場合に、絶縁基体の外側面と撮像素子との位置関係がずれてしまう可能性があるという問題点があった。絶縁基体の外側面と撮像素子との位置関係がずれてしまうと、この外側面を基準にして絶縁基体にレンズ鏡筒を位置決めして固定したときに、撮像素子とレンズとの位置がずれてしまい、正常な撮像が難しくなってしまう。
【０００９】
特に、近年、撮像素子に配置される光半導体素子の高密度化に応じて、撮像素子のレンズに対するわずかな位置ずれでも、正常な撮像が妨げられる可能性が高くなってきている。
【００１０】
本発明は上記従来の技術の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、絶縁基体の凹部に収容された撮像素子と、絶縁基体に固定されるレンズ鏡筒のレンズとを高い精度で位置合わせすることが容易な撮像装置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】
【００１１】
本発明の撮像装置の製造方法は、上面に撮像素子を収容するための四角形状の凹部を有し、該凹部の内側面から外側面にかけて、前記絶縁基体の前記凹部を取り囲む部分を直線状に貫通する側面貫通孔が形成された絶縁基体を準備する工程と、厚み方向に貫通する貫通孔を有する板状の本体と、該本体の側面から横方向に直線状に突出した、断面が前記側面貫通孔の開口よりも小さく、長さが前記側面貫通孔の長さよりも長い突出部とを備え、前記貫通孔と前記突出部の先端とが一定の位置関係にある位置決め用部材を準備する工程と、前記凹部の底面に撮像素子を接合した後、前記絶縁基体の外側から前記側面貫通孔を通して前記凹部内に前記位置決め用部材の突出部を差し入れて、該突出部の先端を前記撮像素子の側面に押し当てながら前記側面貫通孔と前記突出部との間に封止材を充填して、前記位置決め用部材を前記絶縁基体に固定する工程と、内側面にレンズの外側面が接合された筒状の本体と、該本体から下方に向けて設けられた、前記絶縁基体の前記外側面よりも外側において前記レンズの光軸に対して一定の位置関係にある凸部とを備えるレンズ鏡筒を準備する工程と、前記凸部を前記位置決め用部材の前記貫通孔に挿入し、前記レンズと前記撮像素子とを位置合わせして、前記レンズ鏡筒を前記絶縁基体に固定する工程とを備えることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の撮像装置の製造方法は、上記各工程を備えた製造方法における、前記絶縁基体を準備する工程および前記位置決め用部材を準備する工程において、前記側面貫通孔を前記凹部の隣り合う辺にそれぞれ形成するとともに、それぞれの前記側面貫通孔に対応させて前記突出部を形成することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の撮像装置の製造方法によれば、上記各工程を備え、位置決め用部材を用いて撮像素子とレンズとを位置合わせすることから、撮像素子とレンズとを高い精度で容易に位置合わせすることができる。
【００１４】
すなわち、位置決め用部材は、撮像素子の側面に押し当てられた突出部の先端に対して貫通孔が一定の位置関係にあるので、この貫通孔を、撮像素子に対する位置決め用の基準とすることができる。また、レンズ鏡筒の凸部は、レンズの光軸に対して一定の位置関係にあるので、この凸部を、レンズに対する位置決め用の基準とすることができる。そして、上記製造方法では撮像素子に対する位置決め用の基準としての凸部を、レンズの光軸に対する位置決め用の基準としての貫通孔に挿入して、レンズ鏡筒を絶縁基体に固定しているため、撮像素子とレンズとを高い精度で容易に位置合わせすることができる。
【００１５】
また、本発明の撮像装置の製造方法によれば、上記各工程を備え、絶縁基体を準備する工程および位置決め用部材を準備する工程において、側面貫通孔を凹部の隣り合う辺にそれぞれ形成するとともに、それぞれの側面貫通孔に対応させて突出部を形成することから、レンズ鏡筒について、直交し合う２つの方向（いわゆるＸ−Ｙ方向）の両方で絶縁基体に対して位置合わせすることができるため、撮像素子とレンズとをより高い精度で位置合わせすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は本発明の製造方法で作製された撮像装置の一例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ本発明の撮像装置の製造方法の実施の形態の一例を工程順に示す断面図である。
【図３】図２（ｂ）に示す工程で作製された位置決め用部材の斜視図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の撮像装置の製造方法の実施の形態の他の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の撮像装置の製造方法の実施の形態の例を添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。図１（ａ）は本発明の製造方法で作製された撮像装置の一例を示す平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。また、図２（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ図１に示す撮像装置を製造する方法を工程順に示す断面図である。図１および図２において、１は凹部１ａおよび側面貫通導体１ｂを有する絶縁基体、２は本体２ａと突出部２ｂとを備える位置決め用部材、３は筒状の本体３ａにレンズ３ｂが接合されてなるレンズ鏡筒、４は撮像素子である。撮像素子４を収容した絶縁基体１にレンズ３ｂを接合したレンズ鏡筒３を、位置決め用部材２で位置決めして固定することで撮像装置９が製作されている。なお、図１（ａ）では、見やすくするために、レンズ鏡筒３のうちレンズ３ｂおよびレンズ３ｂが直接接合されている本体３ａの一部のみを示し、他は省略している。
【００１８】
撮像装置９は、レンズ鏡筒３の本体３ａ内に入射した外部の光がレンズ３ｂで屈折して撮像素子４の表面部分で結像し、この光に応じた電気信号が撮像素子４で生じて撮像が行なわれる。この電気信号は、増幅等の処理が施された後、ディスプレイ等の画像表示装置に伝送されて画像を表示したり、記憶装置に伝送されて画像データとして記憶されたりする。
【００１９】
絶縁基体１は、撮像素子４を位置決めして気密に収容するためのものであり、例えば直方体状で、上面に撮像素子４を収容するための四角形状等の凹部１ａを有している。
【００２０】
絶縁基体１は、例えば酸化アルミニウム質焼結体や窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，ガラスセラミック焼結体等の絶縁材料で形成されている。
【００２１】
撮像素子４としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子が半導体基板の表面に配列されてなるイメージセンサ素子が挙げられる。
【００２２】
位置決め用部材２は、撮像素子４に対してレンズ鏡筒３のレンズ３ｂを位置決めする際の基準となる部材であり、板状の本体２ａから横方向に、先端が撮像素子４の側面に接する突出部２ｂが設けられている。また、本体２ａには突出部２ｂの先端と一定の位置関係にある貫通孔２ｃが設けられている。つまり、貫通孔２ｃは、撮像素子４に対して一定の位置関係にある。
【００２３】
位置決め用部材２は、例えば酸化アルミニウム質焼結体や窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，ガラスセラミック焼結体等のセラミック材料や、鉄−ニッケル−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等の金属材料、またはエポキシ樹脂等の樹脂材料で形成されている。
【００２４】
レンズ鏡筒３は、外部の光を凹部１ａに収容された撮像素子４に導いて結像させるための光学系の部材であり、筒状の本体３ａの内側面に、例えば円形状の凸レンズ等のレンズ３ｂの外側面が接合されている。このレンズ鏡筒３の本体３ａは、例えばエポキシ樹脂等の樹脂材料や、鉄−ニッケル合金等の金属材料により形成されている。
【００２５】
また、レンズ鏡筒３の本体３ａから下方に向けて、絶縁基体１の外側面よりも外側においてレンズ３ｂの光軸に対して一定の位置関係にある凸部３ｃが設けられている。凸部３ｃは、レンズ３ｂに対する位置合わせの基準となる部位であり、凸部３ｃを位置決め用部材２の貫通孔２ｃに挿入すれば、この貫通孔２ｃに対して一定の位置関係にある撮像素子４と、凸部３ｃに対して一定の位置関係にあるレンズ３ｂとを位置合わせすることができる。
【００２６】
図１および図２に示す例では、筒状の本体３ａの下端部分が絶縁基体１の外側面よりも外側に張り出すとともに、絶縁基体１の外側面に沿って下方に折れ曲がった形状となっており、この張り出した部分の下面に凸部３ｃが形成されている。レンズ鏡筒３は、このような下端部分等の一部が張り出した形状に限らず、本体３ａの太さが全体的に太く、その外側面が絶縁基体１の外側面よりも外側に位置するような形状（図示せず）であってもよい。
【００２７】
なお、この撮像装置９において、凹部１ａに収容した撮像素子４をより確実に気密封止するために、ガラスや樹脂材料からなる透明な蓋体６で凹部１ａを塞ぐようにしてもよい。図１に示す例では、円板状の蓋体６の外側面を、円形状のレンズ鏡筒３の本体３ａの内側面の全周にわたって接合しており、この蓋体６よりも下側の部分（本体３ａ内部および凹部１ａ）封止している。蓋体６は、絶縁基体１の上面の凹部１ａを取り囲む部分（符号なし）に接合してよい。
【００２８】
また、図１に示した例において、凹部１ａの対向する２つの内側面には、撮像素子４の電極（図示せず）を電気的に接続するための複数の接続パッド（符合なし）が配列されている。これらの接続パッドおよび接続パッドに接続される撮像素子４の電極は、例えば絶縁基体１の内部に形成された配線導体（図示せず）を介して外部電気回路（図示せず）に電気的に接続される。撮像素子４の電極と接続パッドとの電気的な接続は、ボンディングワイヤ等の導電性接続材（図示せず）を用いて行なうことができる。また、外部電気回路は、例えばデジタルカメラの画像表示装置（ディスプレイ等）や記憶装置を構成する電気回路である。
【００２９】
本発明の撮像装置９の製造方法について、以下に説明する。
【００３０】
まず、図２（ａ）に示すように、上面に撮像素子４を収容するための四角形状の凹部１ａを有し、凹部１ａの内側面から外側面にかけて、絶縁基体１の凹部１ａを取り囲む部分を直線状に貫通する側面貫通孔１ｂが形成された絶縁基体１を準備する。
【００３１】
絶縁基体１は、例えば酸化アルミニウム質焼結体からなる場合であれば、次のようにして製作することができる。すなわち、酸化アルミニウムおよび酸化ケイ素等の原料粉末に適当な有機バインダおよび有機溶剤を添加混合して作製したスラリーをドクターブレード法やリップコータ法等のシート成形技術でシート状に成形することによって複数枚のセラミックグリーンシート（図示せず）を作製して、その後、セラミックグリーンシートを切断加工や打ち抜き加工によって適当な形状とするとともにこれを複数枚積層し、最後にこの積層したセラミックグリーンシートを還元雰囲気中において約1300〜1500℃の温度で焼成することによって製作することができる。
【００３２】
この場合に、一部のセラミックグリーンシートを枠状に加工しておいて、この枠状のセラミックグリーンシートを、打ち抜き加工を施していない平板状のセラミックグリーンシートの上面に積層すれば、絶縁基体１の上面に凹部１ａを設けることができる。
【００３３】
側面貫通導体１ｃは、例えば、セラミックグリーンシートを積層する際に、枠状のセラミックグリーンシートの一部に、凹部１ａの内側から外側にかけて直線状に切り欠き（図示せず）を設けておき、その上に他の枠状のセラミックグリーンシートを積層すれば、形成することができる。
【００３４】
また、側面貫通孔１ｂは、作製したセラミックグリーンシートの凹部１ａを取り囲む部分にレーザ加工等の孔あけ加工を施して形成してもよい。
【００３５】
次に、図２（ｂ）に示すように、厚み方向に貫通する貫通孔２ｃを有する板状の本体２ａと、本体２ａの側面から横方向に直線状に突出した、断面が側面貫通孔１ｂの開口よりも小さく、長さが側面貫通孔１ｂの長さよりも長い突出部２ｂとを備え、貫通孔２ｃと突出部２ｂの先端とが一定の位置関係にある位置決め用部材２を準備する。
【００３６】
なお、この位置決め用部材２は、例えば図３に示すように、本体２ａが四角板状であり、その長辺側の側面から横方向に、細長い長方形状の２つの突出部２ｂが並んで配置された形状である。また、貫通孔２ｃは、例えば図３に示すように、突出部２ｂの幅方向の中心の延長線上に中心が位置する円形状であるが、特にこのような位置および形状に限らず、突出部２ｂの先端に対して一定の位置関係にあるものであれば、他の位置や形状のものであってもよい。なお、図３は、図２（ｂ）で示す工程で作製された位置決め用部材２の斜視図である。図３において図１および図２と同様の部位には同様の符号を付している。
【００３７】
位置決め用部材２の本体２ａは、突出部２ｂを保持して位置決め用部材２の取り扱いを容易とするとともに、後述するようにレンズ鏡筒３の凸部３ｃを挿入して、撮像素子４とレンズ３ｂ（光軸）との位置合わせをするための貫通孔２ｃを形成するためのものである。
【００３８】
また、位置決め用部材２の突出部２ｂは、次の工程でその先端が撮像素子４の側面に押し当てられて、撮像素子４と貫通孔２ｃとの位置関係を一定の位置関係とするためのものである。突出部２ｂは、絶縁基体１の側面貫通孔１ｂを通して凹部１ａ内に差し入れて撮像素子４の側面に押し当てられるので、断面が側面貫通孔１ｂの開口よりも小さく、長さが側面貫通孔１ｂの長さよりも長いものとする必要がある。
【００３９】
なお、突出部２ｂは、図３に示したような細長い長方形板状に限らず、四角柱状や円柱状や楕円柱状等でも構わない。貫通孔２ｃも、前述したように、開口が円形状のものに限らず、開口が楕円形状や四角形状，またはこれらの形状であって外周の一部に凹凸があるようなものでも構わない。また、貫通孔２ｃは、複数設ける場合に、その開口の大きさが互いに異なるものとしても構わない。
【００４０】
位置決め用部材２の本体２ａと突出部２ｂとは、例えば、前述したような材料を用いて一体的に作製することができる。
【００４１】
例えば、位置決め用部材２が、本体２ａおよび突出部２ｂが同様の金属材料（鉄−ニッケル−コバルト等）からなるものである場合であれば、板状の金属材料に対して打ち抜き加工やエッチング加工，研磨加工等の金属加工を施して所定の形状および寸法に加工する方法で作製することができる。
【００４２】
また、貫通孔２ｃは、ドリルを用いた機械的な孔あけ加工や、レーザ光による孔あけ加工，エッチング加工等の加工を位置決め用部材２の本体２ａ部分に施すことで形成することができる。
【００４３】
この場合、突出部２ｂの先端と貫通孔２ｃとは、画像認識装置等の位置決め方法を用いて、互いに一定の位置関係になるようにしておく必要がある。一定の位置関係とは、例えば後の工程で準備するレンズ鏡筒３におけるレンズ３ｂの光軸と凸部３ｃ（例えば平面視で円形状の凸部３ｃの中心）との間の距離と、撮像素子４の中央部と貫通孔２ｃ（例えば平面視で円形状の貫通孔２ｃの中心）との間の距離が同じ距離になるような位置関係である。
【００４４】
次に、図２（ｃ）に示すように、絶縁基体１の凹部１ａの底面に撮像素子４を接合した後、絶縁基体１の外側から側面貫通孔１ｂを通して凹部１ａ内に位置決め用部材２の突出部２ｂを差し入れて、突出部２ｂの先端を撮像素子４の側面に押し当てながら側面貫通孔１ｂと突出部２ｂとの間に封止材５を充填して、位置決め用部材２を絶縁基体１に固定する。
【００４５】
封止材５としては、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂，ポリイミド樹脂等の樹脂材料を用いることができる。この場合、封止材５に黒色や濃い青色，緑色，褐色等の着色剤を添加して、外部の光が封止材５を通って凹部１ａ内に入り込むことをより確実に防ぐようにすることが好ましい。
【００４６】
また、凹部１ａの底面に対する撮像素子４の接合は、例えば金−シリコンろう材等のろう材やガラス，樹脂接着剤等の接合材を用いて行なうことができる。例えば、凹部１ａの底面に金−シリコンろう材のシートを介して撮像素子４を位置決めして載せ、その後、ろう材を加熱溶融すれば、撮像素子４の接合を行なうことができる。
【００４７】
次に、図２（ｄ）に示すように、内側面にレンズ３ｂの外側面が接合された筒状の本体３ａと、本体３ａから下方に向けて設けられた、絶縁基体１の外側面よりも外側においてレンズ３ｂの光軸に対して一定の位置関係にある凸部３ｃとを備えるレンズ鏡筒３を準備する。
【００４８】
凸部３ｃは、図１および図２に示す例では、開口が円形状の貫通孔２ｃにちょうど収まるような円柱状である。貫通孔２ｃの開口の形状が前述したように楕円形状や四角形状等であれば、これらの形状に合わせた形状にすればよい。
【００４９】
レンズ鏡筒３の本体３ａは、例えば上記の材料の１つまたは複数を組み合わせて、機械的な加工で所定の筒状に一体的に成形する方法、または別々に作製した部分を組み立てる方法で作製することができる。
【００５０】
この本体３ａの作製に併せて、例えば樹脂材料で本体３ａを作製するための金型（図示せず）内に凸部３ｃに相当する部分を設けておけば、凸部３ｃを備えた本体３ａを一体成形で作製することができる。また、本体３ａを、凸部３ｃを備えていない状態で作製した後に、別に作製した円柱状等の部材を、接合材を介した接合やねじ留め等の方法で本体３ａの下面等に取り付けて凸部３ｃを設けるようにしてもよい。
【００５１】
レンズ３ｂは、例えば円形状の凸レンズであり、その外側面が本体３ａの内側面に樹脂接着剤やガラス等の接合材で接合されている。この場合、本体３ａの内側面にレンズ３ｂの外周部分を機械的に保持するような凹凸部分を設けて、レンズ３ｂの接合をより容易に行なえるようにしてもよい。
【００５２】
凸部３ｃは、次の工程で撮像素子４に対して一定の位置関係にある位置決め用部材２の貫通孔２ｃに挿入されて、レンズ３ｂを撮像素子４に対して位置合わせするためのものである。そのため、凸部３ｃは、レンズ３ｂの光軸に対して一定の位置関係にあるようにしておく必要がある。この場合の一定の位置関係も、例えば前述した位置決め用部材２における場合と同様に、レンズ鏡筒３におけるレンズ３ｂの光軸と凸部３ｃ（例えば平面視で円形状の凸部３の中心）との間の距離と、撮像素子４の中央部と貫通孔２ｃ（例えば平面視で円形状の貫通孔２ｃの中心）との間の距離が同じ距離になるような位置関係である。
【００５３】
レンズ３ｂに対して凸部３ｃが一定の位置関係になるように凸部３ｃを形成するには、レンズ鏡筒３の本体３ａを前述した一体成形の方法で作製する際に、本体３ａに接合されるレンズ３ｂの想定される光軸の位置に対して一定の位置関係となる位置において本体３ａの下面に凸部３ｃが形成されるように金型を作製すればよい。また、凸部３ｃを設けずに作製した本体３ａの下面等に、想定されるレンズ３ｂの光軸の位置に対して画像処理装置で位置決めして、前述した円柱状等の部材を固定するようにしてもよい。
【００５４】
そして、レンズ鏡筒３の凸部３ｃを位置決め用部材２の貫通孔２ｃに挿入し、レンズ３ｂと撮像素子４とを位置合わせして、レンズ鏡筒３を絶縁基体１に固定すれば、図１に示したような撮像装置９が完成する。
【００５５】
このような撮像装置９の製造方法によれば、上記各工程を備え、位置決め用部材２を用いて撮像素子４とレンズ３ｂとを位置合わせすることから、撮像素子４とレンズ３ｂとを高い精度で容易に位置合わせすることができる。
【００５６】
すなわち、位置決め用部材２は、撮像素子４の側面に押し当てられた突出部２ｂの先端に対して貫通孔２ｃが一定の位置関係にあるので、この貫通孔２ｃを、撮像素子４に対する位置決め用の基準とすることができる。また、レンズ鏡筒３の凸部３ｃは、レンズ３ｂの光軸に対して一定の位置関係にあるので、この凸部３ｃを、レンズ３ｂに対する位置決め用の基準とすることができる。そして、上記製造方法では撮像素子４に対する位置決め用の基準としての凸部３ｃを、レンズ３ｂの光軸に対する位置決め用の基準としての貫通孔２ｃに挿入して、レンズ鏡筒３を絶縁基体１に固定しているため、撮像素子４とレンズ３ｂとを高い精度で容易に位置合わせすることができる。
【００５７】
レンズ鏡筒３の絶縁基体１に対する固定は、例えば樹脂接着剤やガラス等の接合材でレンズ鏡筒３の下端部分を絶縁基体１の上面や側面に接合する方法で行なうことができる。また、レンズ鏡筒３の絶縁基体１に対する固定は、接合材による接合に限らず、ねじを用いた固定や、はめ込みによる固定等の他の方法でも構わない。
【００５８】
なお、以上の説明では、位置決め用部材２の本体２ａに２つの突出部２ｂを設けた例を示したが、突出部２ｂは、例えば図４（ａ）に示すように１つでも構わない。突出部２ｂが１つの場合も、突出部２ｂの先端を撮像素子４の側面に押し当てれば、位置決め用部材２の貫通孔２ｃを撮像素子４に対して一定の位置関係とすることができる。この場合には、挿入するレンズ鏡筒３の凸部３ｃも、同様に１つにしておく必要がある。
【００５９】
また、本発明の撮像装置９の製造方法は、上記構成において、例えば図４（ｂ）に示すように、絶縁基体１を準備する工程および位置決め用部材２を準備する工程において、側面貫通孔１ｂを凹部１ａの隣り合う辺にそれぞれ形成するとともに、それぞれ側面貫通孔１ｂに対応させて突出部２ｂを形成することから、レンズ鏡筒３について、直交し合う２つの方向（いわゆるＸ−Ｙ方向）の両方で絶縁基体１に対して位置合わせすることができるため、撮像素子４とレンズ３ｂとをより高い精度で位置合わせすることができる。
【００６０】
この場合、凹部１ａの隣り合う辺のそれぞれに、前述したような接続パッド等が配置されていないことが好ましい。このような接続パッド等が配置されていると、その配置された側面において凹部１ａの内側面に側面貫通孔１ｂを形成するスペースを確保することが難しくなる可能性がある。
【００６１】
なお、図４（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の撮像装置９の製造方法の実施の形態の他の例を示す平面図である。図４において図１と同様の部位には同様の符号を付している。図４においても、図１と同様に、レンズ鏡筒３のうちレンズ３ｂおよびレンズ３ｂが直接接合されている本体３ａの一部のみを示し、他は省略している。
【実施例】
【００６２】
本発明の製造方法によって、酸化アルミニウム質焼結体で作製した絶縁基体にＣＭＯＳ型の撮像素子を収容し、エポキシ樹脂を用いて円筒状の本体を作製したレンズ鏡筒を絶縁基体に固定して撮像装置を作製し、この実施例の撮像装置について撮像素子とレンズの光軸との位置の精度を確認した。また、従来の製造方法で同様の撮像装置を作製し、撮像素子とレンズの光軸との位置の精度を確認し、本発明の製造方法との比較を行なった。
【００６３】
絶縁基体は、セラミックグリーンシートを積層して焼成する方法で、平面視で１辺の長さが約20ｍｍの正方形状で、厚さが約２ｍｍの四角板状のものを準備し、その上面に１辺の長さが約15ｍｍの正方形状で深さが約1.2ｍｍの凹部を設けた。この絶縁基体の凹部を取り囲む部分に、開口の寸法が約0.75×0.75ｍｍの側面貫通孔を、セラミックグリーンシートに直線状の切り欠きを設けておく方法で形成した。
【００６４】
撮像素子は、ＣＭＯＳ型の光半導体素子を用い、金−シリコンろう材で絶縁基体の凹部の底面に接合した。
【００６５】
位置決め用部材は、鉄−ニッケル−コバルト合金を用いて、四角板状の本体および突出部を一体成形して作製した。位置決め用部材は、本体が、平面視で辺の長さが約10×５ｍｍの長方形で、厚みが約１ｍｍの板状であり、突出部が、断面が約0.5×0.5ｍｍの寸法の正方形状で長さが約10ｍｍの細長い板状のものであった。突出部は１つであり、本体の長辺側の側面から突出させて設けた。また、本体には、突出部の先端に対して所定の位置関係の貫通孔を設けた。貫通孔は、開口の直径が約１ｍｍの円形状であり、ドリル加工で設けた。
【００６６】
レンズは、直径が10ｍｍの凸レンズを用い、この外側面を上記の本体の内側面にエポキシ樹脂接着剤を用いて接合してレンズ鏡筒を作製した。また、本体の下端部分に、外側に張り出した部分を設けて、その張り出した部分の下面に直径が約0.9ｍｍの円柱状の凸部を、レンズの光軸と所定の位置関係になるように設けた。
【００６７】
そして、撮像素子を凹部の底面に接合し、この撮像素子の側面に位置決め用部材の先端を押し当てた絶縁基体にレンズ鏡筒を、位置決め用部材の貫通孔にレンズ鏡筒を凸部を挿入することで位置決めした後に、ろう付けして固定し、レンズと撮像素子との位置合わせの精度を確認した。精度の確認はレンズの光軸と撮像素子の中心とのずれを画像測定器で測定して行なった。
【００６８】
また、従来技術の製造方法で、位置決め用部材を用いないこと以外は上記の実施例における材料および方法と同様にして撮像装置を製作し、同様にレンズと撮像素子との位置合わせの精度を確認した。
【００６９】
その結果、実施例の撮像装置では最大で約100μｍのずれが確認されたのに対して、比較例では最大で約300μｍのずれが確認された。以上のように、本発明の製造方法によれば、レンズと撮像素子との位置合わせの精度を高くすることができることが確認できた。
【符号の説明】
【００７０】
１・・・絶縁基体
１ａ・・凹部
１ｂ・・側面貫通孔
２・・・位置決め用部材
２ａ・・位置決め用部材の本体
２ｂ・・突出部
２ｃ・・貫通孔
３・・・レンズ鏡筒
３ａ・・レンズ鏡筒の本体
３ｂ・・レンズ
３ｃ・・凸部
４・・・撮像素子
５・・・封止材
９・・・撮像装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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