(57)【要約】【課題】ＣＣＤ４１とレンズ基板部１１、１３、１５との間の距離が可変な小型の撮像装置１を提供する【解決手段】ＣＣＤ基板部４０と、コイル部３１が絶縁体を介して積層され、光路領域が空洞の駆動基板部３０と、を有する固定部３と、レンズ基板部１１、１３、１５と、スペーサ基板部１２、１４と、光路領域が空洞の磁性体からなる磁性体基板部２０と、を有する可動部２と、を具備し、複数のＣＣＤ基板部４０Ａおよび駆動基板部３０が格子状に配置された固定部基板３Ａから個片化された固定部３の内周部に、所定の間隔をもって嵌合した、複数のレンズ基板部１１、１３、１５およびスペーサ基板部１２、１４が格子状に配置された可動部基板２Ａから個片化された可動部２が、光軸Ｏ方向に移動可能であることを特徴とする撮像装置１。【選択図】図２
2011133661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を有する撮像素子基板部と、前記撮像素子基板部の前記撮像素子の外周の上部に配設され、複数のコイル部が絶縁体を介して積層され、光路領域が空洞の駆動基板部と、を有する固定部と、
複数のレンズ基板部と、前記レンズ基板部の光軸方向の間隔を定めるための前記光路領域が空洞のスペーサ基板部と、前記光路領域が空洞の磁性体からなる磁性体基板部と、を有する可動部と、を具備し、
複数の前記撮像素子基板部および複数の前記駆動基板部が格子状に配置された固定部基板から個片化された前記固定部の前記駆動基板部の内周部に、所定の間隔をもって嵌合した、複数の前記レンズ基板部および複数の前記スペーサ基板部が前記格子状に配置された可動部基板から個片化された前記可動部が、前記光軸方向に移動可能であることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記コイル部に電流を印加することにより、前記可動部が前記光軸方向に移動することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記駆動基板部の前記コイル部が、薄膜コイルであることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記磁性体基板部が、前記レンズ基板部と前記スペーサ基板部とを有するレンズユニット部に接合されていることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記複数のスペーサ基板部少なくとも一の前記スペーサ基板部が、前記磁性体基板部であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記固定部基板が、前記撮像素子基板の上に前記駆動基板が一体形成されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記可動部が、それぞれ独立して、前記光軸方向に移動可能な複数の前記磁性体基板部と、それぞれの前記複数の磁性体基板部と接合した、それぞれのレンズ基板部と、を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記磁性体基板部の前記磁性体が、磁化されている硬磁性体であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記駆動基板部の上部が、少なくとも前記光路領域が透明材料からなるカバー基板部で覆われている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。
【請求項１０】
前記固定部と前記可動部との間に、摩擦低減のための球体が配設されていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
撮像素子を有する複数の撮像素子基板部が格子状に配置された撮像素子基板を作成する撮像素子基板作成工程と、
複数のコイル部が絶縁体を介して積層され、光路領域が空洞の複数の駆動基板部が前記格子状に配置された駆動基板を作成する駆動基板作成工程と、
レンズ基板部がスペーサ基板部を介して接合された複数のレンズユニット部が前記格子状に配置された可動部基板を作成する可動部基板作成工程と、
前記撮像素子基板および前記駆動基板を切断し、複数の固定部に個片化する固定部個片化工程と、
前記可動部基板を切断し、複数の可動部に個片化する可動部個片化工程と、
前記固定部の前記駆動基板部の内周部に、前記光路領域が空洞の磁性体からなる磁性体基板部を有する前記可動部を、前記光軸方向に移動可能に所定の間隔をもって嵌合する組立工程と、を具備することを特徴とする撮像装置の製造方法。
【請求項１２】
前記撮像装置が、前記コイル部に電流を印加することにより、前記可動部が前記光軸方向に移動することを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１３】
前記駆動基板部の前記コイル部が、薄膜コイルであることを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１４】
前記磁性体基板部が、前記レンズ基板部と前記スペーサ基板部とを有するレンズユニット部に接合する磁性体基板部接合工程を具備することを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１５】
前記可動部が複数の前記スペーサ基板部を有し、少なくとも一の前記スペーサ基板部が、前記磁性体基板部であることを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１６】
前記固定部基板が、前記撮像素子基板の上に前記駆動基板が一体形成されていることを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１７】
複数の前記可動部を具備し、
それぞれの前記可動部が前記光軸方向に移動可能なそれぞれの前記磁性体基板部と、前記磁性体基板部と接合した、それぞれのレンズ基板部と、を有することを特徴とする請求項１１から請求項１６のいずれか１項に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１８】
前記磁性体基板部の前記磁性体が磁化されている硬磁性体であることを特徴とする請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１９】
前記駆動基板部の上部が、少なくとも前記光路領域が透明材料からなるカバー基板部で覆われていることを特徴とする請求項１１から請求項１８のいずれか１項に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、ウエハレベルチップサイズパッケージ技術を用いた撮像装置および撮像装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ等の固体撮像素子を有する撮像装置を具備した電子内視鏡、カメラ付き携帯電話、およびデジタルカメラ等が普及している。撮像装置は、固体撮像素子と、固体撮像素子に被写体の光学像を導光するレンズを有する撮像光学系と、から主要部が構成されている。
【０００３】
撮像装置を小型化し大量生産するために、ウエハレベルチップサイズパッケージ（ＷＣＳＰ）法を用いた撮像装置の製造方法が知られている。例えば、特開２００３−２０４０５３号公報には、ＣＣＤを有する半導体ウエハとレンズ等を有する基板とを接合後に切断することで個片化し、撮像装置を得る方法が開示されている。
【０００４】
しかし、ＷＣＳＰ法を用いて製造された撮像装置は撮像素子とレンズとの間の距離が固定されている固定焦点型であるためフォーカシングおよびズーミングを行うことができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２０４０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、撮像素子とレンズとの間の距離が可変な小型の撮像装置および前記撮像装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく、本発明の実施の形態の撮像装置は、撮像素子を有する撮像素子基板部と、前記撮像素子基板部の前記撮像素子の外周の上部に配設され、複数のコイル部が絶縁体を介して積層され、光路領域が空洞の駆動基板部と、を有する固定部と、複数のレンズ基板部と、前記レンズ基板部の光軸方向の間隔を定めるための前記光路領域が空洞のスペーサ基板部と、前記光路領域が空洞の磁性体からなる磁性体基板部と、を有する可動部と、を具備し、複数の前記撮像素子基板部および前記駆動基板部が格子状に配置された固定部基板から個片化された前記固定部の前記駆動基板部の内周部に、所定の間隔をもって嵌合した、複数の前記レンズ基板部および前記スペーサ基板部が前記格子状に配置された可動部基板から個片化された前記可動部が、前記光軸方向に移動可能であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の別の実施の形態の撮像装置の製造方法は、撮像素子を有する複数の撮像素子基板部が格子状に配置された撮像素子基板を作成する撮像素子基板作成工程と、複数のコイル部が絶縁体を介して積層され、光路領域が空洞の駆動基板部が前記格子状に配置された駆動基板を作成する駆動基板作成工程と、複数の前記レンズ基板部および前記スペーサ基板部が前記格子状に配置された可動部基板を作成する可動部基板作成工程と、前記撮像素子基板および前記駆動基板を切断し固定部に個片化する固定部個片化工程と、前記可動部基板を切断し可動部に個片化する可動部個片化工程と、前記固定部の前記駆動基板部の内周部に、前記光路領域が空洞の磁性体からなる磁性体基板部を有する前記可動部を、前記光軸方向に移動可能に所定の間隔をもって嵌合する組立工程と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、撮像素子とレンズとの間の距離が可変な小型の撮像装置および前記撮像装置の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態の撮像装置の構造を説明するための外観を示す斜視透過図である。
【図２】第１の実施の形態の撮像装置の断面構造を説明するための組立図である。
【図３】第１の実施の形態のレンズユニット部の製造方法を説明するための斜視図である。
【図４】第１の実施の形態の可動部の製造方法を説明するための斜視図である。
【図５】第１の実施の形態の固定部の製造方法を説明するための図である。
【図６】第１の実施の形態の固定部の製造方法を説明するための図である。
【図７】第１の実施の形態の固定部の製造方法を説明するための図である。
【図８】第１の実施の形態の固定部の薄膜コイルの製造方法を説明するための図である。
【図９】第１の実施の形態の固定部の製造方法を説明するための図である。
【図１０】第１の実施の形態の固定部の製造方法を説明するための図である。
【図１１】第１の実施の形態の撮像装置の動作を説明するための断面図である。
【図１２】第１の実施の形態の撮像装置の動作を説明するための断面図である。
【図１３】第２の実施の形態の撮像装置の断面構造を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１の実施の形態＞
以下、図面を用いて本発明の第１の実施の形態の撮像装置について説明する。最初に本実施の形態の撮像装置１の基本構造について説明する。図１に示すように撮像装置１は固定部３と固定部３の内周部の空洞部３Ｈに、所定の間隔をもって嵌合し、光軸Ｏ方向に移動可能な可動部２とを具備する。固定部３は、撮像素子基板部であるＣＣＤ基板部４０と、ＣＣＤ基板部４０の上部に配設された光路領域が空洞部３Ｈの駆動基板部３０と、駆動基板部３０の上部を覆う、少なくとも光路領域が透明材料からなるカバー基板部３９と、を有する。なお光路領域とは撮像素子への入射光が通過する領域をいう。カバー基板部３９は空洞部３Ｈへの異物混入を防止する効果を有するとともに、可動部２を空洞部３Ｈに留置する効果を有する。
【００１２】
駆動基板部３０の空洞部３Ｈの４方向の側面にはＶ溝５１が形成されており、固定部３との間には、可動部２が光軸Ｏ方向に移動するときの摩擦低減のための球体であるボール５０が配設されている。固定部３と可動部２との間に、摩擦低減のためのボール５０が配設されている撮像装置１は可動部２の移動が滑らかであり、小さな力でも移動可能である。またボール５０を各側面の上下方向に２個以上設けることにより、軸ブレ等を防止することができる。
【００１３】
可動部２および固定部３は、後述するように、ＷＣＳＰ法により複数の基板が接合された接合基板を個片化して製造されるために外形が四角柱状である。なお、基板をブレードダイシングにより切断すると四角形状となるが、レーザーダイシングなどを用いると多角形の柱状や円柱状とすることも可能である。
【００１４】
次に、図２は、図１に示した撮像装置１の、ＩＩ−ＩＩ線に沿った断面構造を説明するための図であるが、説明のために一部の構造は図１とは異なっている。また図はいずれも説明のための模式図であり、厚さ方向の縮尺も構成要素により異なっている。例えば、厚く図示されている基板部が薄く図示されている基板部よりも厚いとは限らない。また、以下、基板の上面（おもて面）とは被写体側の面を、下面（裏面、背面）とは被写体と反対側の面を意味する。また、複数の同じ機能を有する構成要素の符号を、符号の末尾にアルファベット１文字を付して示すことがある。例えば、貫通配線３２Ａ〜３２Ｅ（図６参照）を貫通配線３２という。
【００１５】
図２に示すように、可動部２は、レンズユニット部１０に、光路領域が空洞部の磁性体からなる磁性体基板部２０が接合されている。レンズユニット部１０は、複数のレンズ基板部１１、１３、１５と、レンズ基板部１１、１３、１５の光軸方向の間隔を定めるための光路領域が空洞部のスペーサ基板部１２、１４と、を有する。スペーサ基板部１２、１４の側面にはボール５０を保持するための凹部５２が形成されている。
【００１６】
一方、固定部３は、撮像素子であるＣＣＤ４１を有するＣＣＤ基板部４０と、ＣＣＤ基板部４０のＣＣＤ４１の外周の上部、すなわち光路領域の外周部に配設され、複数のコイル部３１が絶縁体層（図９参照）を介して積層され、光路領域が空洞部３Ｈの駆動基板部３０と、を有する。後述するようにコイル部３１は光路領域を取り囲むように巻回された薄膜スパイラルコイルである。
【００１７】
ＣＣＤ基板部４０は、例えば単結晶シリコン基板からなり、上面の略中央に半導体回路作成技術を用いて撮像素子であるＣＣＤ４１が配設されている。なお撮像素子としてはＣＭＯＳ等を用いてもよいし、別途作成した撮像素子チップをＣＣＤ基板部４０に配設してもよい。ＣＣＤ基板部４０には、図示しない絶縁膜を介してＣＣＤ４１の電力供給用および信号送信用の貫通配線４２と、貫通配線４２と接続した電極４３と、コイル部３１の通電用の貫通配線３２、３３と貫通配線３２、３３と接続した電極４４、４５とが形成されている。
【００１８】
そして、後述するように、コイル部３１に通電することにより発生する磁界により、磁性体基板部２０、すなわち可動部２は光軸Ｏ方向に移動する。
【００１９】
次に、図３〜図１０を用いて本実施の形態の撮像装置の製造方法について説明する。撮像装置１の製造方法では可動部２と固定部３とが、それぞれＷＣＳＰ法により製造された後に、組立工程において可動部２が固定部３の空洞部３Ｈ内に嵌合配置され、さらにカバー基板部３９が接合される。
【００２０】
最初に、可動部２の製造方法について説明する。図３に示すように、可動部２のレンズユニット部１０は、複数のレンズ基板１１Ａ、１３Ａ、１５Ａと、複数のスペーサ基板１２Ａ、１４Ａと、を接合したレンズユニット基板１０Ａを切断線Ｌに沿って切断することにより、個片化される。レンズ基板１１Ａは、複数のレンズ基板部１１が格子状に配置されている。同様に、レンズ基板１３Ａ、１５Ａは、複数のレンズ基板部１３、１５がレンズ基板部１１と同じ格子状に配置されている。またスペーサ基板１２Ａ、１４Ａは、複数のスペーサ基板部１２、１４がレンズ基板部１１と同じ格子状に配置されている。
【００２１】
なお、図３の、レンズ基板１５Ａに示すように、それぞれの基板の外周部は表示していない。また、図３においては、それぞれの基板に、構成要素が、１０×１０の格子状に配置された例を表示しているが、量産性のためには２０×２０以上の格子状に配置されていることが好ましい。
【００２２】
レンズ基板１１Ａ、１３Ａ、１５Ａは、例えば２つの金型の間に材料を流し込んだり、平板をプレス成型したりして作成される。レンズ基板１１Ａ、１３Ａ、１５Ａの材料としては、透明材料であれば、ガラス、ポリカーボネート、ポリエステル、アクリル等を用いることができる。また単一の材料に限らず、例えば樹脂とガラスとの複合部材であってもよい。さらに、すべてが透明材料から作成されている必要はなく、少なくとも撮像光学系の光路に相当する部分が透明材料で作成されていればよい。
【００２３】
スペーサ基板１２Ａ、１４Ａは、レンズ基板１１Ａ等と同様のガラス、または透明樹脂材料から作成してもよいが、透明である必要はなく、ＡＢＳ樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、金属、シリコン、セラミック材料等から作成してもよい。
【００２４】
なお、レンズ基板１１Ａ、１３Ａ、１５Ａのレンズ枠部、およびスペーサ基板１２Ａ、１４Ａが遮光材料により作成されている撮像装置は外乱光の影響を受けにくい。
【００２５】
接合工程においては、レンズ基板１１Ａ、１３Ａ、１５Ａがスペーサ基板１２Ａ、１４Ａを介して接合されてレンズユニット基板１０Ａ（可動部基板２Ａ）が作成される。接合工程では接合面に接着剤が塗布される。接着剤としては公知の各種接着剤を用いることができる。なお接着剤は接合する接合面の全面に塗布する必要はなく、公知の方法、例えばインクジェット法により所定の領域のみに塗布してもよい。
【００２６】
接着剤が塗布された基板は重ね合わせた状態で、加圧しながら接着剤を硬化処理することにより接合される。なお、すべての基板を一度に接合する必要はなく、また接合する順番も下方または上方の基板から接合する必要もない。また接着剤を用いないで、高温状態とした樹脂基板を接合してもよいし、陽極接合により接合してもよい。
【００２７】
さらに必要に応じて、接着剤硬化後に接合基板の全体としての平面度調整等が行われる。なお以下で説明する他の接合工程も上記と同様である。
【００２８】
そして個片化工程において、レンズユニット基板１０Ａが切断線Ｌに沿って切断されることにより、それぞれのレンズユニット部１０に個片化される。個片化工程において、レンズユニット基板１０Ａは固定用フィルム等（不図示）で固定した状態で、切断され個片化される。切断にはワイヤーソー、ブレードダイシング装置、またはレーザーダイシング装置等を用いることができる。そして、切断後に固定用フィルム等から個々のレンズユニット部１０が分離される。なお以下で説明する他の個片化工程も上記と同様である。
【００２９】
なお、ボール５０を保持するための凹部５２は、レーザ加工または機械加工等により個片化後に形成される。
【００３０】
そして、図４に示すように、個片化されたレンズユニット部１０の下部に、光路領域が空洞部２０Ｈの磁性体からなる磁性体基板部２０が接合されることで、可動部２が製造される。磁性体基板部２０の磁性体は、磁界により力を受ける強磁性体であれば、鉄、ニッケル、コバルト、パーマロイ、インバー、フェライト、コバルト白金、ＳｍＣｏ、ＮｄＦｅＢ等の公知の材料を用いることができる。特に磁化された硬磁性体である磁石を用いることにより、磁界による駆動力を向上することができる。また磁性体基板部２０として、磁性体と樹脂とを混合したプラスチックマグネット、または、スパッタ法、もしくは、めっき法等により成膜された磁性体膜、例えばＮｄＦｅＢ膜、または、磁性体と非磁性体とを積層した構造体等を用いてもよい。
【００３１】
レンズユニット部１０に磁性体基板部２０を接合する可動部２では、磁性体基板部２０がＷＣＳＰ法の適用が容易ではない焼結磁石等の高性能磁性材料を用いることができる。このため可動部２は、小さな磁界、すなわち低電流で移動する。
【００３２】
以上の説明のように、光路領域が空洞部の駆動基板３０Ａは、それぞれが薄膜コイルであるコイル部３１を有する５層のコイル層３５Ａ〜３５Ｅが、それぞれ絶縁体層３４Ａ〜３４Ｅを介して積層された構造の上に、もう１層の絶縁体層に相当するスペーサ基板３０ＺＡが積層されている。そして、ＣＣＤ基板４０Ａの上に駆動基板３０Ａが一体形成されている。すなわち、ＣＣＤ基板４０Ａの上に絶縁体層３４およびコイル層３５が積層されている。
【００３３】
次に、固定部３の製造方法について説明する。図５に示すように、固定部３は、撮像素子基板であるＣＣＤ基板４０Ａと、駆動基板３０Ａと、からなる固定部基板３Ａを切断線Ｌに沿って切断することにより、個片化される。ＣＣＤ基板４０Ａは、ＣＣＤ４１を有する複数のＣＣＤ基板部４０が格子状に配置されている。駆動基板３０Ａは複数の駆動基板部３０が格子状に配置されている。なお、図５においては、駆動基板３０Ａは最上層の絶縁層として光路領域が空洞部の中間基板部を有する中間基板３０ＺＡを有する例を示している。
【００３４】
次に、図６〜図１０を用いて固定部基板３Ａの製造方法について説明する。図６〜図８、図１０等において（Ａ）は、固定部基板の作成工程において１個の固定基板部を上面から見たときの図であり、（Ｂ）は、その断面構造を説明するための図である。
【００３５】
図６に示すように、ＣＣＤ４１を有するＣＣＤ基板４０Ａが作成される。シリコン基板を用いることにより、半導体作成技術を用いてＣＣＤ４１を内部に作成することができる。なおＣＣＤ基板４０Ａは貫通配線３２、３３、４２の作成を容易にするために、裏面側から研磨加工され、全厚が例えば１００μｍ以下に加工される。
【００３６】
公知のエッチング処理方法等により形成された貫通孔の内部に導体が形成されて貫通配線３２、３３、４２が作成される。さらに貫通配線３２、３３、４２と導通のある電極４３、４４、４５が、裏面側に形成される。電極４３、４４、４５は、撮像装置１を他の基板上に実装するときの接続用バンプであるが、駆動基板部３０と一体化した固定部基板３Ａとなってから作成してもよい。なお以下の図では電極４３、４４、４５は表示しないことがある。
【００３７】
図６（Ａ）に示すように、コイル部３１に電流を印加するための貫通配線は、コイル部３１Ａ〜３１Ｅのそれぞれに固有の貫通配線３２Ａ〜３２Ｅと、１本の共通の貫通配線３３と、から構成される。後述するように、共通の貫通配線３３と選択した一のコイル部３１の固有の貫通配線３２との間に電流が印加されると、その選択したコイル部３１だけが駆動する。
【００３８】
図７に示すように、駆動基板３０Ａの作成ではＣＣＤ基板４０Ａの上に最初に、絶縁体層３４Ａが形成される。絶縁体層３４Ａは、例えば、感光性ポリイミド樹脂またはノボラック樹脂等のフォトレジスト等からなり、それぞれの略中央部の光路領域に空洞部３４ＡＨを有し、貫通配線３２、３３が形成されている。
【００３９】
次に、図８に示すように、絶縁体層３４Ａの上に、コイル層３５Ａが形成される。図８（Ａ）に示すようにコイル層３５Ａは、光路領域を中心とするスパイラル構造を有するコイル部３１Ａを有し、コイル部３１Ａの端部は共通の貫通配線３３と固有の貫通配線３２Ａと接続されている。またコイル層３５Ａは略中央部の光路領域に空洞部３５ＡＨを有し、貫通配線３２、３３も形成されている。
【００４０】
ここで、図９を用いて薄膜コイルであるコイル部３１Ａの作成方法について簡単に説明する。最初に図９（Ａ）に示すように絶縁体層３４Ａの上に導電層６０がスパッタ法等により成膜される。次に、図９（Ｂ）に示すようにフォトレジスト等を用いてコイルとなる部分がパターニングされた、いわゆるフレーム６１が形成される。そして、図９（Ｃ）に示すように導電層６０を陰極として電気めっき法により導体６２、例えば銅膜がフレーム内に形成される。図９（Ｄ）に示すようにフレーム６１を除去した後に、アルゴンイオンミリング法等により導電層６０が除去されると、図９（Ｅ）に示すようなコイル部３１Ａが作成される。なお、フレーム６１を除去した部分には、上層の絶縁体層を形成するときに絶縁体が埋め込まれる。もちろん上層の絶縁体層形成の前にポリイミドまたは非導電性ダイヤモンド等の絶縁体を埋め込んでもよい。
【００４１】
コイル部３１Ａの作成方法は上記説明のフレームめっき法、または導電性ペースト等をスクリーン印刷する等のアディティブ法に限られるものではなく、例えばスパッタ法により成膜後エッチング処理するサブトラクト法を用いてもよい。
【００４２】
駆動基板３０Ａのコイル部３１は薄膜コイルであるためにウエハプロセスを用いて作成可能である。このため、駆動基板３０ＡはＷＣＳＰ法により作成できる。
【００４３】
そして、図１０に示すように、絶縁体層３４形成と、コイル層３５形成とが繰り返し行われる。すなわち、絶縁体層３４Ｂ、コイル層３５Ｂ、絶縁体層３４Ｃ、コイル層３５Ｃ、絶縁体層３４Ｄ、コイル層３５Ｄ、絶縁体層３４Ｅ、およびコイル層３５Ｅ、が順にＣＣＤ基板４０Ａの上に積層される。駆動基板３０Ａは多数の層を積層するために、ＣＭＰ法等による平坦化処理を行ってもよい。なお、コイル部３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ、３１Ｄの一方の端部は、それぞれ貫通配線３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ、３２Ｅと接続されている。
【００４４】
なお上記では、それぞれの絶縁体層３４およびそれぞれのコイル層３５の作成時に、光路領域の空洞部と貫通配線のための貫通孔を形成する場合について説明した。これに対して、空洞部および貫通孔の少なくとも一部は、積層後に、エッチング、メカニカルドリルを用いた機械加工またはレーザ加工等により形成してもよい。
【００４５】
以上の説明のように、可動部２と固定部３とが、それぞれＷＣＳＰ法により製造された後に、組立工程において可動部２が固定部３の空洞部３Ｈ内に嵌合配置され、さらにカバー基板部３９が接合される。
【００４６】
撮像装置１はＷＣＳＰ法を多用して製造されているため、大量に一括生産可能であり、高歩留まり、低コストが実現できる。
【００４７】
次に、図１１および図１２を用いて、撮像装置１の動作について説明する。コイル部３１に通電すると空間上に所定の分布を有する磁界が発生する。そしてコイル部３１は薄膜コイルであるため、最も強い磁界となるのは中央の磁路領域Ｍである。このため、図１１に示すように、コイル部３１Ｂに通電した場合には、磁性体基板部２０はコイル部３１Ｂが形成されている位置まで移動する。すなわち、可動部２は上方に移動する。同様に図１２に示すように、コイル部３１Ｅに通電した場合には、磁性体基板部２０はコイル部３１Ｅが形成されている位置まで移動する。
【００４８】
なお、コイル部３１Ｂに通電するには共通の貫通配線３３と固有の貫通配線３２Ｂ、すなわち、電極４５と電極４４Ｂとを用い、コイル部３１Ｅに通電するには電極４５と電極４４Ｅとを用いる。撮像装置１は、フォーカシングを行うための複数のコイル部３１が共通の貫通配線３３を有するため、構造が簡単であり生産性が高い。
【００４９】
なお、２つのコイル部３１に同時に通電することにより、２つのコイル部３１の中間に磁性体基板部２０を移動することが可能である。さらに２つのコイル部３１に異なる電流を通電することにより所望の位置に磁性体基板部２０を移動することが可能である。また磁性体基板部２０を、より高速に移動するために複数のコイル部３１に同時に通電した後、所望の位置に停止するように制御してもよい。
【００５０】
撮像装置１では、磁性体基板部２０は磁界に応じて移動するため、磁界分布および磁界強度を制御することにより可動部２の移動を制御することができる。このため、撮像装置１は、固定部３のＣＣＤ４１と、レンズユニット部１０のレンズとの間の距離が可変であるため、フォーカシングを行うことができる。
【００５１】
以上の説明のように、撮像装置１は、ＷＣＳＰ法を用いて製造されている小型の撮像装置であるが、フォーカシングを行うことができる。すなわち、本実施の形態の撮像装置の製造方法は、フォーカシングを行うことができる小型の撮像装置を大量に一括生産可能であり、高歩留まり、低コストが実現できる。また撮像装置１は小型の撮像装置であるため内視鏡、特にカプセル型内視鏡、またはカメラ付携帯電話に好ましく用いることができる。
【００５２】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態の撮像装置１Ｂおよび撮像装置１Ｂの製造方法について説明する。本実施の形態の撮像装置１Ｂおよび撮像装置１Ｂの製造方法は第１の実施の形態の撮像装置１および撮像装置１の製造方法と類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００５３】
図１３に示すように、撮像装置１Ｂは、２つの可動部４、５を有する。それぞれの可動部４、５は、光軸Ｏ方向に移動可能な磁性体基板部であるスペーサ基板部１４Ｍ１、１４Ｍ２と、スペーサ基板部１４Ｍ１、１４Ｍ２と接合した、それぞれのレンズ基板部１３Ｂ１、１５Ｂ１、１３Ｂ２、１５Ｂ２と、を有するそして、固定部３Ｂは可動部４を移動するための磁界を発生するコイル部３１と、可動部５を移動するためのコイル部３６と、を有する。さらに、撮像装置１Ｂの固定部３Ｂは駆動基板部３０Ｂが透明なベース基板部３０Ｄを有し、駆動基板部３０ＢとＣＣＤ基板部４０とは別々に個片化された後に接合されている。
【００５４】
最初に、磁性体基板部であるスペーサ基板部１４Ｍ１、１４Ｍ２について説明する。撮像装置１Ｂの第１の可動部４は、撮像装置１の可動部２と同様に複数のレンズ基板部１１Ｂ１、１３Ｂ１、１５Ｂ１と、レンズ基板部１１Ｂ１、１３Ｂ１、１５Ｂ１の光軸方向の間隔を定めるための光路領域が空洞部の複数のスペーサ基板部１２Ｂ１、１４Ｍ１と、を有するレンズユニット部１０Ｂ１である。
【００５５】
可動部４であるレンズユニット部１０Ｂ１には磁性体基板部２０が接合されていない。しかし、複数のスペーサ基板部１２Ｂ１、１４Ｍ１のうちの一のスペーサ基板部であるスペーサ基板部１４Ｍ１が磁性体基板部である。すなわち、スペーサ基板部１４Ｍ１はレンズ基板部の光軸方向の間隔を定めるスペーサ基板部の機能に加えて、光路領域が空洞の磁性体からなる磁性体基板部の機能を有する。なお、複数のスペーサ基板部のうち２以上が磁性体基板部であってもよいし、スペーサ基板部１４Ｍ１のすべてが磁性体である必要はなく、一部が磁性体で一部は樹脂等であってもよい。
【００５６】
レンズユニット部１０Ｂ１の作成時には、複数のスペーサ基板部１４Ｍ１がレンズ基板部１１Ｂ１と同じ格子状に配置されているスペーサ基板１４Ｍ１Ａが作成され、他の基板と接合され、レンズユニット基板でもある可動部基板２ＡＢが作成される。スペーサ基板１４Ｍ１Ａは、例えば２つの金型の間に材料を流し込んだり、平板をプレス成型したりして作成される。スペーサ基板部１４Ｍ１の材料には磁性体と樹脂との混合プラスチック、特に希土類磁石粉末と樹脂とからなるプラスチックマグネットを好ましく用いることができる。
【００５７】
図１３に示すように、第２の可動部５（レンズユニット部１０Ｂ２）のスペーサ基板１４Ｍ１Ｂの基本的な構成は、スペーサ基板１４Ｍ１Ａと略同じであるが、レンズ基板部１１Ｂ２、１３Ｂ２、１５Ｂ２、スペーサ基板１２Ｂ１は、光学設計に応じて異なっている。
【００５８】
スペーサ基板部１４Ｍ１、１４Ｍ２が磁性体基板部である撮像装置１Ｂは、可動部４、５をＷＣＳＰ法により作成できるため、撮像装置１よりも量産性に優れている。
【００５９】
また、撮像装置１Ｂの駆動基板部３０Ｂは、ベース基板部３０Ｄの上にコイル部３１等を積層した駆動基板から個片化される。そして、固定部３Ｂは、個片化した駆動基板部３０ＢをＣＣＤ基板４０Ａから個片化したＣＣＤ基板部４０と接合することで作成される。撮像装置１Ｂの製造方法では、所定面積のＣＣＤ基板４０Ａの中に、より多くのＣＣＤ基板部４０を作成できるために低コスト化が可能である。また接合前にＣＣＤ基板部４０のＣＣＤ４１の特性を評価し、所定の特性を満たさないＣＣＤ４１を使用しないことで、撮像装置の製造歩留まりを向上することができる。
【００６０】
さらに、撮像装置１Ｂの駆動基板部３０Ｂは、比較的厚さが厚い絶縁層に相当する中間基板３０Ｆを有する。すなわち、駆動基板部３０Ｂは、ベース基板部３０Ｄの上にコイル層３１と絶縁層３０Ｅとが積層され、その上に中間基板３０Ｆが接合され、その上にコイル層３６と絶縁層３０Ｇとが積層され、その上に中間基板部３０Ｚが接合されている。なお、中間基板３０Ｆの替わりにベース基板部３０Ｄと同様の透明材料からなる中間基板上にコイル層３６と絶縁層３０Ｇとを積層した積層基板を絶縁層３０Ｅの上に接合してもよい。さらに、絶縁層３０Ｅと絶縁層３０Ｅとの間に配設する透明材料からなる中間基板が、レンズ機能を有していてもよい。
駆動基板部３０Ｂを構成する絶縁層が中間基板３０Ｆからなる撮像装置１Ｂは製造工程が簡単になる。またレンズ機能を有する中間基板を有する撮像装置は光学性能を改善することが容易である。
【００６１】
そして、２つの可動部４、５は、それぞれが独立して光軸Ｏ方向に移動可能である。可動部４はコイル部３１の５個のコイルのいずれかに通電を行うことにより移動し、可動部５はコイル部３６の５個のコイルのいずれかに通電を行うことにより移動する。なおコイル部３１とコイル部３６とは異なる数のコイル部を有していてもよいし、コイル層間の絶縁体層の厚さが異なっていてもよい。
【００６２】
本実施の形態の撮像装置１Ｂは、第１の実施の形態の撮像装置１と同様の効果を有し、さらに、２つのレンズユニット部１０Ｂ１、１０Ｂ２の間の距離が可変であるため、ズーミングが可能である。
【００６３】
また、撮像装置１Ｂでは、カバー基板部３９Ｂは平凹レンズ部を有する。すなわち、カバー基板部３９Ｂは、空洞部３Ｈに異物が混入するのを防止する機能に加えてレンズ機能を有する。なお空洞部３Ｈ内部の空気が、可動部の移動を妨げるおそれがある場合には、空気を排気した状態でカバー基板部３９Ｂを接合してもよい。または可動部の移動のときに空洞部３Ｈの空気の移動を容易にするための通気部を配設しておいてもよい。
【００６４】
なお、以上の説明では、レンズユニット部として３枚のレンズ基板部と２枚のスペーサ基板部からなる場合を説明した。しかし、より高い光学特性が必要な撮像装置では、より多くの数のレンズ基板部が、それぞれスペーサ基板部を介して接合されているレンズユニット部を用いてもよい。
【００６５】
本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等ができる。
【符号の説明】
【００６６】
１、１Ｂ…撮像装置、２…可動部、２Ａ…可動部基板、３、３Ｂ…固定部、３Ａ…固定部基板、３Ｈ…空洞部、４、５…可動部、１０…レンズユニット部、１０Ａ…レンズユニット基板、１１…レンズ基板部、１１Ａ…レンズ基板、１２…スペーサ基板部、１２Ａ…スペーサ基板、１３…レンズ基板部、１３Ａ…レンズ基板、１３Ｂ１…レンズ基板部、１４Ｍ１…スペーサ基板部、１５Ａ…レンズ基板、２０…磁性体基板部、２０Ｈ…空洞部、３０…駆動基板部、３０Ａ…駆動基板、３０Ｚ…中間基板部、３１…コイル部、３２…貫通配線、３３…貫通配線、３４…絶縁体層、３４ＡＨ…空洞部、３５…コイル層、３６…コイル部、３９、３９Ｂ…カバー基板部、４０…ＣＣＤ基板部、４０Ａ…ＣＣＤ基板、４１…ＣＣＤ、４２…貫通配線、４３、４４、４５…電極、５０…ボール、５１…Ｖ溝、５２…凹部、６０…導電層、６１…フレーム、６２…導体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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