(57)【要約】【課題】レンズと固体撮像素子との間の光学距離とレンズの結像距離とを一致させるための焦点調整器を不要とすることにより、小型で安価な光学装置用モジュール及びその製造方法を提供する。【解決手段】光学装置用モジュール２０は、導体配線７がパターニング形成された配線基板６と、固体撮像素子１と、画像処理装置として固体撮像素子１の動作を制御し、固体撮像素子１から出力される信号を処理するＤＳＰ８と、固体撮像素子１に対向して配置されて、固体撮像素子１への光路を画定する光路画定器として機能するレンズ保持具１０とを備え、固体撮像素子１の表面に接着された透光性蓋部５とレンズ保持具１０とは結合部１１において結合されているものとする。【選択図】        図５
2004301938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面に有効画素領域を有する固体撮像素子と、前記有効画素領域への光路を画定する光路画定器とを備える光学装置用モジュールにおいて、
前記有効画素領域に対向して配置される透光性蓋部を前記固体撮像素子に接着する接着部と、
前記透光性蓋部及び前記光路画定器を結合する結合部と
を備えることを特徴とする光学装置用モジュール。
【請求項２】
前記結合部は前記透光性蓋部及び前記光路画定器を接着していることを特徴とする請求項１記載の光学装置用モジュール。
【請求項３】
前記透光性蓋部は前記固体撮像素子の前記一面の平面寸法より小さい平面寸法を有することを特徴とする請求項１又は２記載の光学装置用モジュール。
【請求項４】
前記接着部は感光性接着剤を含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の光学装置用モジュール。
【請求項５】
前記有効画素領域及び透光性蓋部の間には空間が形成され、前記接着部は前記一面における有効画素領域の外周部に形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の光学装置用モジュール。
【請求項６】
前記接着部は前記外周部を密封する構成としてあることを特徴とする請求項５記載の光学装置用モジュール。
【請求項７】
前記光路画定器は前記有効画素領域に対向して配置されるレンズを保持することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の光学装置用モジュール。
【請求項８】
前記固体撮像素子は配線基板に接着された画像処理装置の平面部に接着されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の光学装置用モジュール。
【請求項９】
前記光学装置用モジュールはカメラモジュールであることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の光学装置用モジュール。
【請求項１０】
一面に有効画素領域を有する固体撮像素子と、前記有効画素領域への光路を画定する光路画定器とを備える光学装置用モジュールの製造方法において、
前記有効画素領域に対向して配置した透光性蓋部を前記固体撮像素子に接着する工程と、
前記透光性蓋部に前記光路画定器を結合する工程と
を備えることを特徴とする光学装置用モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記透光性蓋部及び光路画定器を結合する工程は、前記透光性蓋部及び光路画定器を接着する工程であることを特徴とする請求項１０記載の光学装置用モジュールの製造方法。
【請求項１２】
前記固体撮像素子及び透光性蓋部の接着は、感光性接着剤を用いて行うことを特徴とする請求項１０又は１１記載の光学装置用モジュールの製造方法。
【請求項１３】
前記感光性接着剤は、前記固体撮像素子の前記一面における有効画素領域の外周部にパターン形成されることを特徴とする請求項１２記載の光学装置用モジュールの製造方法。
【請求項１４】
前記固体撮像素子を配線基板に接着された画像処理装置の平面部に接着する工程を更に備えることを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれかに記載の光学装置用モジュールの製造方法。
【請求項１５】
前記光学装置用モジュールはカメラモジュールであることを特徴とする請求項１０ないし１４のいずれかに記載の光学装置用モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体の撮影を行うカメラモジュールなどに適した光学装置用モジュール及び光学装置用モジュールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、携帯電話などの携帯用電子機器にカメラ機能が搭載されるようになり、カメラモジュールなどの光学装置用モジュールの開発が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１３は従来の光学装置用モジュールの断面を表す断面図である。３０は配線基板であり、その表面（両面）には導体配線３１がパターニング形成されている。配線基板３０の両面に形成された導体配線３１は配線基板３０の内部で適宜相互に接続されている。配線基板３０の上にはＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）３２が接着（ダイボンド）され、ＤＳＰ３２の各接続端子はボンディングワイヤ３２ｗにより、導体配線３１に電気的に接続される。ＤＳＰ３２の平面上には、シート状の絶縁性接着剤であるスペーサ３３が接着され、スペーサ３３の上には固体撮像素子３４が接着（ダイボンド）されている。固体撮像素子３４の各接続端子はボンディングワイヤ３４ｗにより、導体配線３１に電気的に接続される。
【０００４】
レンズ３７を保持する焦点調整器３６を内周部に備えるレンズ保持具本体３５は配線基板３０に接着されている。焦点調整器３６はレンズ保持具本体３５に対してネジ状に嵌合され、焦点調整器３６を回動して調整することにより相互の位置を変更できるように構成されている。レンズ保持具本体３５及び焦点調整器３６により、レンズ３７を保持するレンズ保持具を構成している。つまり、レンズ３７は配線基板３０を基準にしてレンズ保持具（レンズ保持具本体３５、焦点調整器３６）により位置決めされている。レンズ保持具本体３５には入射光線中の赤外線をカットするためにフィルタ処理を施した光学フィルタ３８が接着されている。
【０００５】
配線基板３０の寸法（特に厚さ方向の寸法）は仕様値の範囲内であるが、製造バラツキによる反り、たわみなどを有している。また、レンズ保持具本体３５を接着した後においても、このような反り、たわみなどは存在している。つまり、レンズ３７の位置決めにおいては、位置決め基準となる配線基板３０（の表面）の反りなどにより、レンズ３７から固体撮像素子３４までの光学距離がレンズ３７の結像距離ｆと一致しないことがある。このような場合には、レンズ３７と固体撮像素子３４との間の光学距離をレンズ３７の結像距離ｆに一致するように調整する必要がある。つまり、焦点調整器３６を回動調整してレンズ３７と固体撮像素子３４との間の光学距離をレンズ３７の結像距離ｆに調整することが必要である。つまり、焦点調整器３６の位置を調整することにより光学装置用モジュールが完成する。
【０００６】
図１４〜図１６は従来の光学装置用モジュールの問題点を説明するための断面図である。図１４は配線基板３０の中央部が凸状態となった場合を示している。レンズ３７と配線基板３０とは平行に保たれているが、配線基板３０の両端が中央に対し凹状態になることから、配線基板３０に接着されたレンズ保持具本体３５が配線基板３０の中央平面に対して下方に移動した状態となり、レンズ３７の位置決め基準が下方に移動した状態となる。つまり、レンズ３７と固体撮像素子３４との間の光学距離がレンズ３７の結像距離ｆと異なり、ｆ−Δｆ（Δｆは配線基板３０の厚さ方向での変形量）となる。したがって、焦点調整器３６により変形量Δｆに相当する調整をして、レンズ３７の結像距離ｆの位置に固体撮像素子３４が位置するようにする必要がある。
【０００７】
図１５は配線基板３０の中央部が凹状態となった場合を示している。レンズ３７と配線基板３０とは平行に保たれているが、配線基板３０の両端が中央に対し凸状態になることから、配線基板３０に接着されたレンズ保持具本体３５が配線基板３０の中央平面に対して上方に移動した状態となり、レンズ３７の位置決め基準が上方に移動した状態となる。つまり、レンズ３７と固体撮像素子３４との間の光学距離がレンズ３７の結像距離ｆと異なり、ｆ＋Δｆ（Δｆは配線基板３０の厚さ方向での変形量）となる。したがって、焦点調整器３６により変形量Δｆに相当する調整をして、レンズ３７の結像距離ｆの位置に固体撮像素子３４が位置するようにする必要がある。
【０００８】
図１６は配線基板３０の板厚が場所により異なる状態となった場合を示している。配線基板３０の右端（図上右端）では板厚が厚く、左端（図上左端）では板厚が薄く左右両端で板厚が異なる状態となった場合、例えば配線基板３０が１０ｍｍ程度の４辺形であり、配線基板３０の両端の間で発生する板厚の差が±０．０１ｍｍ程度とすると、配線基板３０の板厚が規格内であっても、レンズ保持具本体３５を配線基板３０に接着したとき、レンズ保持具本体３５及び焦点調整器３６は固体撮像素子３４の表面（平面）に対し傾いて固定されることになる。レンズ保持具本体３５及び焦点調整器３６が固体撮像素子３０の表面に対し傾いて固定される結果、レンズ３７の光軸と固体撮像素子３０の垂直軸との間で角度θのずれが生じることになり、被写体の像を正確に固体撮像素子３０へ投影することができない。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−１８２２７０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の光学装置モジュールにおいては、配線基板（の表面）をレンズの位置決め基準にして、レンズ保持具（光路画定器、焦点調整器）を配線基板に接着しているため、配線基板の反り、たわみなどのバラツキによりレンズと固体撮像素子との間の光学距離がレンズの結像距離と異なることがあり、また、レンズの光軸と固体撮像素子（表面）の垂直軸とがずれることがあるなどの問題があった。このため、光学装置用モジュールそれぞれについて、レンズと固体撮像素子との間の光学距離をレンズの結像距離に調整する必要があり、このための調整工程が必須であった。この調整工程においては、調整用の高額の設備投資と作業人員が必要であり、調整には熟練を要することから時間が必要であった。また、レンズ保持具には光路画定器と焦点調整器の二つの機構部品が必要であり、構造的に小型化することが困難であった。また、機構部品であることから大量生産が困難であり、材料費など生産コストに占める割合が高く、生産コストのアップをもたらしていた。
【００１１】
本発明は、斯かる問題に鑑みてなされたものであり、レンズと固体撮像素子との間の光学距離とレンズの結像距離とを一致させるための焦点調整器を不要とすることにより、小型で安価な光学装置用モジュールを提供することを目的とする。また、焦点調整器を不要とすることにより、レンズと固体撮像素子との間の光学距離とレンズの結像距離とを一致させるための調整工程が不必要で、製造工程を簡略化した光学装置用モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光学装置用モジュールは、一面に有効画素領域を有する固体撮像素子と、前記有効画素領域への光路を画定する光路画定器とを備える光学装置用モジュールにおいて、前記有効画素領域に対向して配置される透光性蓋部を前記固体撮像素子に接着する接着部と、前記透光性蓋部及び前記光路画定器を結合する結合部とを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る光学装置用モジュールにおいては、前記結合部は前記透光性蓋部及び前記光路画定器を接着していることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る光学装置用モジュールにおいては、前記透光性蓋部は前記固体撮像素子の前記一面の平面寸法より小さい平面寸法を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る光学装置用モジュールにおいては、前記接着部は感光性接着剤を含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る光学装置用モジュールにおいては、前記有効画素領域及び透光性蓋部の間には空間が形成され、前記接着部は前記一面における有効画素領域の外周部に形成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る光学装置用モジュールにおいては、前記接着部は前記外周部を密封する構成としてあることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る光学装置用モジュールにおいては、前記光路画定器は前記有効画素領域に対向して配置されるレンズを保持することを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る光学装置用モジュールにおいては、前記固体撮像素子は配線基板に接着された画像処理装置の平面部に接着されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る光学装置用モジュールにおいては、前記光学装置用モジュールはカメラモジュールであることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る光学装置用モジュールの製造方法は、一面に有効画素領域を有する固体撮像素子と、前記有効画素領域への光路を画定する光路画定器とを備える光学装置用モジュールの製造方法において、前記有効画素領域に対向して配置した透光性蓋部を前記固体撮像素子に接着する工程と、前記透光性蓋部に前記光路画定器を結合する工程とを備えることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る光学装置用モジュールの製造方法においては、前記透光性蓋部及び光路画定器を結合する工程は、前記透光性蓋部及び光路画定器を接着する工程であることを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る光学装置用モジュールの製造方法においては、前記固体撮像素子及び透光性蓋部の接着は、感光性接着剤を用いて行うことを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る光学装置用モジュールの製造方法においては、前記感光性接着剤は、前記固体撮像素子の前記一面における有効画素領域の外周部にパターン形成されることを特徴とする。
【００２５】
本発明に係る光学装置用モジュールの製造方法においては、前記固体撮像素子を配線基板に接着された画像処理装置の平面部に接着する工程を更に備えることを特徴とする。
【００２６】
本発明に係る光学装置用モジュールの製造方法においては、前記光学装置用モジュールはカメラモジュールであることを特徴とする。
【００２７】
本発明の光学装置用モジュール及びその製造方法においては、透光性蓋部の表面をレンズの位置決め基準として、透光性蓋部及びレンズ保持具を結合（接着）するので、レンズと固体撮像素子との間の光学距離をレンズの結像距離に精密に一致させることができ、また、レンズの光軸と固体撮像素子（有効画素領域）における垂直軸を精密に一致させることができる。
【００２８】
本発明の光学装置用モジュール及びその製造方法においては、透光性蓋部の平面寸法（サイズ）を固体撮像素子の一面（有効画素を有する面）における平面寸法（サイズ）より小さく形成することにより、光学装置用モジュールの小型化が可能となる。特にカメラモジュールとした場合にはカメラの小型化を更に可能とすることができる。
【００２９】
本発明の光学装置用モジュール及びその製造方法においては、固体撮像素子及び透光性蓋部を接着する接着部は感光性接着剤を含むことから、フォトリソグラフィ技術を用いてパターン形成することができ、接着部を容易かつ高精度に効率よく形成することができる。また、接着部は固体撮像素子及び透光性蓋部のいずれの側を利用しても同様に形成できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
図１は本発明における固体撮像素子の平面形状を表す平面図である。図２は図１の矢符ＡＡにおける断面図である。１は固体撮像素子であり、シリコンなどの半導体基板に半導体プロセス技術を適用して形成される。固体撮像素子１の一面には光電変換を行うための有効画素領域２及び外部回路との接続を行い、電気信号などの入出力を行うためのボンディングパッド３が接続端子として形成されている。有効画素領域２が形成された一面には、有効画素領域２に対向して配置された透光性蓋部５が接着部４を介して接着されている。透光性蓋部５は有効画素領域２（の表面）を外部の湿気、ダスト（ゴミ、切りくず）などから保護する。接着部４は固体撮像素子１の一面において有効画素領域２の外周部に形成され透光性蓋部５を固体撮像素子１に接着している。固体撮像素子１は透光性蓋部５を通過する外部からの入射光を内部に取り込み、有効画素領域２に配置された有効画素（受光素子）により受光（光検出）をする。透光性蓋部５は、ガラスなどの透光性材料からなり、有効画素領域２に対向して少なくとも有効画素領域２を覆うことにより有効画素領域２を外部から保護する。透光性蓋部５の平面寸法（サイズ）は、固体撮像素子１の一面の平面寸法（サイズ）より小さく形成されているので、光学装置用モジュールの小型化が図れ、特に、カメラモジュールとした場合には携帯性の良い小型化したカメラを実現できる。
【００３１】
固体撮像素子１の一面において、有効画素領域２を除く領域（有効画素領域２の外周部）と透光性蓋部５とを接着部４により接着する場合に、有効画素領域２と透光性蓋部５との間は空間を構成することが好ましい。有効画素領域２と透光性蓋部５との間を空間にすることにより、透光性蓋部５を介して取り込んだ外部からの光はそのまま有効画素領域２へ入射されることになり、光路途中での光損失を生じることがない。つまり、有効画素領域２と透光性蓋部５との間を空間にすることにより、透光性蓋部５を形成した後においても透光性を維持することができる。
【００３２】
接着部４においては、相互に対向して配置される有効画素領域２及び透光性蓋部５の間に形成される空間の外周部を接着剤により完全に密封することが好ましい。有効画素領域２と透光性蓋部５との間に形成される空間の外周部を完全に密封することにより、その後の工程において、有効画素領域２（の表面）への湿気の進入、ダストの進入付着、ひっかき傷などによる有効画素領域２での不良の発生を防ぐことができ、製造歩留まりの良い、信頼性の高い固体撮像素子（更には光学装置用モジュール）を実現することができる。
【００３３】
なお、カメラ、ビデオレコーダーカメラなどの光学装置に固体撮像素子１を搭載する場合には、透光性蓋部５は有効画素領域２の表面をダスト、傷などから保護すること以外に、外部からの赤外線を遮断することも必要となる。この場合には、透光性蓋部５の表面に赤外線遮断膜を形成して光学フィルタを兼ねることができる。
【００３４】
接着部４は感光性接着剤（例えばアクリル系樹脂であるＵＶ硬化樹脂）及び熱硬化樹脂（例えばエポキシ系樹脂）を混合した接着剤を固体撮像素子１（又は透光性蓋部５）の一面に均一に塗布した後、周知のフォトリソグラフィ技術を用いてパターン形成（パターニング）を行うことにより形成できる。複数の固体撮像素子１が半導体ウエハ状態にある場合には、複数の固体撮像素子１のそれぞれに対して接着部４を同時に形成することができる。また、複数の透光性蓋部５が個別に切断される前の透光性板材（透光性蓋部５の母材）の状態にある場合には、複数の透光性蓋部５のそれぞれに対して接着部４を同時に形成することができる。つまり、効率よく接着部４を形成することができる。
【００３５】
熱硬化樹脂に感光性接着剤を混合する理由は、接着剤に感光性を持たせることができるのでフォトリソグラフィ技術で露光、現像などの処理をすることにより、接着部４のパターンニングが容易に、高精度で行えるからである。接着部４のパターンニングは高精度にできるので、有効画素領域２以外の領域が狭い場合にも高精度に接着部４を形成することができる。また、接着部４のパターンニング方法としては、フォトリソグラフィ技術の他に接着剤（例えばエポキシ樹脂など）を印刷法にてパターンニングする方法、接着剤をディスペンス法にてパターンニングする方法、枠状に形成した接着シートを用いる方法などがあり、必要に応じていずれかの方法を適宜選択することが可能である。
【００３６】
透光性蓋部５は固体撮像素子１に対し個別に接着しても良いが、固体撮像素子１がウエハ状態にある場合にはウエハ上の複数の固体撮像素子１全てに対して同時に透光性蓋部５を接着することができ、透光性蓋部５を効率的に形成することができる。例えば、半導体ウエハ状態にある全ての固体撮像素子１に透光性板材（透光性蓋部５の母材）を対向配置して、全ての固体撮像素子１に対応して形成された接着部４に透光性板材を同時に接着し、透光性板材を固体撮像素子１に対応して切断することにより形成することができる。また、これとは逆に、接着部４を固体撮像素子１に対応して透光性板材に予め形成しておき、半導体ウエハ状態にある固体撮像素子１に透光性板材（透光性蓋部５）を接着し、その後個々の透光性蓋部５に切離して形成しても良い。また、このようにして形成した透光性蓋部５は固体撮像素子１の一面の平面寸法より小さい平面寸法とすることになるので、固体撮像素子の小型化が可能となる。なお、透光性蓋部５は固体撮像素子１の有効画素領域２を外部の環境から保護するものであり、このような効果が得られるものであれば、どのような方法によって形成しても良い。
【００３７】
図３は本発明における固体撮像素子の平面形状を表す平面図である。図４は図３の矢符ＢＢにおける断面図である。基本的には図１、図２の場合と同様な構成であり、同一部分には同一の符号を付して説明は省略する。透光性蓋部５が固体撮像素子１より大きい平面寸法（図上横方向の寸法）を有する場合を示している。固体撮像素子１に対して大きい平面寸法を有する透光性蓋部５を接着する必要がある場合などにおいて用いることができる。
【００３８】
図５は本発明に係る光学装置用モジュールの断面を表す断面図である。なお、光学装置用モジュールの平面図は省略するが、基本形状は平面視矩形状（正方形、長方形）であり、必要に応じて適宜変更することができる。また、図１〜図４と同一の部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３９】
光学装置用モジュール２０は、導体配線７がパターニング形成された配線基板６と、固体撮像素子１と、画像処理装置として固体撮像素子１の動作を制御し、固体撮像素子１から出力される信号を処理するＤＳＰ８と、固体撮像素子１に対向して配置されて、固体撮像素子１（図５では図示しない有効画素領域２）への光路を画定する光路画定器として機能するレンズ保持具１０とを備え、固体撮像素子１の表面に接着された透光性蓋部５とレンズ保持具１０とは結合部１１において結合されている。レンズ保持具１０は、その先端部内周においてレンズ１３を保持している。図１〜図４に示したとおり、本発明における固体撮像素子１は一面に有効画素領域２を有し、透光性蓋部５が有効画素領域２を覆って接着部４により接着されている。固体撮像素子１の一面の平面寸法より小さい平面寸法の透光性蓋部５が固体撮像素子１の有効画素領域２に対向して装着（接着部４による接着）された固体撮像素子１を実装することにより光学装置用モジュールの小型（薄型、軽量）化が可能となる。また、配線基板６、ＤＳＰ８、固体撮像素子１、透光性蓋部５を積層構造とするので、更に薄型化を実現できる。
【００４０】
光学装置用モジュール２０は、概略次のようにして組み立てることができる。まず、ＤＳＰ８を導体配線７が形成された配線基板６の上に載置して接着（ダイボンド）し、さらに、ＤＳＰ８の各接続端子をボンディングワイヤ８ｗにより導体配線７に接続する。なお、配線基板６の上にはＤＳＰ８の他に抵抗などの受動部品（不図示）を搭載しても良い。次に、固体撮像素子１の透光性蓋部５が接着されていない面をＤＳＰ８の平面部の上にシート状の絶縁性接着剤であるスペーサ９を介して載置して接着（ダイボンド）する。さらに、固体撮像素子１の各接続端子をボンディングワイヤ１ｗにより導体配線７に接続する。なお、ＤＳＰ８は小型化の観点では半導体チップ（ベアチップ）が好ましいが、例えばチップサイズパッケージ技術などによりパッケージ（樹脂封止）されたものであっても良い。ＤＳＰ８がパッケージされている場合にはスペーサ９、ボンディングワイヤ８ｗは不要であり、パッケージから導出された接続端子を導体配線７に直接接続し、またパッケージの平面部上に固体撮像素子１を直接接着すれば良い。
【００４１】
その後、透光性蓋部５の露出面（図上、上側表面）の外周部（結合部１１に対応する部分）に接着剤を塗布し、透光性蓋部５とレンズ保持具１０とを位置決めして、結合部１１に塗布された接着剤により透光性蓋部５とレンズ保持具１０とを結合（接着）して光学装置用モジュール２０を形成する。つまり、透光性蓋部５の表面をレンズ１３の位置決め基準にしてレンズ保持具１０の位置決めが可能となる。なお、結合部１１において用いる接着剤としては薄く塗布できるように粘度を調整したエポキシ系樹脂などが適しているが、結合部１１に対応して４辺形の枠型に予め整形したシート状の接着剤を用いても良い。透光性蓋部５の表面をレンズ１３の位置決め基準にしてレンズ保持具１０（及びレンズ１３）の位置決めをするので、固体撮像素子１とレンズ１３との間の光学距離をレンズ１３の結像距離ｆに正確かつ精密に一致させることができる。この際、接着部４、透光性蓋部５の厚さなどを予め考慮しておくことは言うまでも無い。レンズ保持具１０は、レンズ１３を保持する機能の他に、固体撮像素子１（透光性蓋部５）への光路を画定する光路画定器としての機能、さらには固体撮像素子１、ＤＳＰ８などを外部環境から保護する保護手段としての機能を有する。レンズ１３とレンズ保持具１０とは予め一体に形成したものが好ましいが、これに限らず、レンズ１３を別途組み立てる構成にしても良い。レンズ１３を別途組み立てる構成とした場合には、レンズの仕様を自由に変更することが可能となり、さらに汎用性の広い光学装置用モジュールとすることができる。また、レンズ保持具１０にはシャッター機能を持たせても良い。
【００４２】
なお、図においては、効果を説明する関係から配線基板６とレンズ保持具１０との間に調整部１２を示しているが、この調整部１２に接着剤を充填して、配線基板６及びレンズ保持具１０を接着するようにしても良い。調整部１２において配線基板６とレンズ保持具１０とを接着剤で接着した場合には、配線基板６及びレンズ保持具１０により、固体撮像素子１、ＤＳＰ８などの半導体素子を完全に封止する形態にできるので、固体撮像素子１、ＤＳＰ８などへの外部からの影響を防止することができ、信頼性などを更に向上できる。調整部１２を接着剤で接着した場合、配線基板６の反り、たわみによる影響をレンズ保持具１０においては結合部１１と調整部１２との間で吸収し、配線基板６においてはＤＳＰ８の端部と調整部１２との間で吸収するように構成すれば、調整部１２を接着したことにより結合部１１に生じるストレスなどの影響を防止できる。また、調整部１２に用いる接着剤を結合部１１に用いる接着剤より柔軟性の大きいものにすれば配線基板６の変形に伴い結合部１１に加わるストレスの影響を更に低減できる。
【００４３】
透光性蓋部５とレンズ保持具１０とは接着により結合する場合を例にして説明したが結合部１１における結合方法は接着に限らず、透光性蓋部５とレンズ保持具１０が相互に嵌合するようにしても良い。例えば、ネジによる嵌合（螺合）、又ははめ込み機構などの方法を取ることができる。つまり、透光性蓋部５（の表面）をレンズ１３の位置決め基準として透光性蓋部５とレンズ保持具１０とを結合することができればどのような結合方法であっても良い。レンズ保持具１０はレンズ１３の保持と透光性蓋部５への結合が可能な構成であれば良いことから、従来の光学装置用モジュールにおいて必要であった焦点調整器などが不要になるので、構造が簡単になり、小型（軽量）化、低コスト化を実現できる。
【００４４】
図６〜図９は本発明に係る光学装置用モジュールの製造方法を説明するための各工程における断面図である。図５と同一の部分には同一の符号を付して説明は適宜省略する。図６に配線基板６を複数連結した多連配線基板２１を示す。多連配線基板２１は、個々の光学装置用モジュール２０に対応する個々の配線基板６を複数、例えばマトリックス状、長尺状などに連結したものである。多連配線基板２１を用いることにより、各配線基板６に対応させて光学装置用モジュール２０を同時に複数製造することができる。多連配線基板２１は分割線６ａにおいて個々の配線基板６に対応する領域に区分され、最終的には分割線６ａにおいて分割され、個々の配線基板６（個々の光学装置用モジュール２０）に分離される。以下、多連配線基板２１を用いて光学装置用モジュール２０を複数同時に製造する工程について説明する。なお、多連配線基板２１を用いず、当初から個々に分離された個別の配線基板６により光学装置用モジュール２０を製造しても良い。
【００４５】
多連配線基板２１としては、セラミック基板、ガラスエポキシ樹脂基板、アルミナ基板などを用いることができる。多連配線基板２１の厚さは、例えば機械的強度を維持するために０．０５〜２．００ｍｍ程度とする。多連配線基板２１には、個々の配線基板６に対応させて導体配線７がパターニング形成されている。導体配線７を多連配線基板２１の両面に形成した場合を示す。導体配線７は多連配線基板２１の片面にのみ形成しても良いが、実装密度などを考慮すれば両面に形成し、配線基板６の固体撮像装置１が実装される面と反対の面から外部との接続をするための接続端子を取り出す方が好ましい。なお、両面に形成された導体配線７は配線基板６の内部において相互に接続される（不図示）。また、導体配線７は目的とする光学装置用モジュール２０の仕様に応じて適宜設計される。相互に連結されて隣接する配線基板６においても同時に同様な処理がなされるので、１個の配線基板６における製造工程について説明し、隣接する配線基板６に関する説明は適宜省略する。
【００４６】
図７にＤＳＰ８の実装状況を示す。導体配線７が形成された配線基板６（多連配線基板２１）の表面上にＤＳＰ８を載置してダイボンドにより接着する。この後、ボンディングワイヤ８ｗにより、ＤＳＰ８（の接続端子）と導体配線７とをワイヤボンディングして電気的に接続する。接続方法としては、ワイヤボンディングではなくフリップチップボンディングを用いても良い。
【００４７】
図８に固体撮像素子１の実装状況を示す。ＤＳＰ８の平面部の上にシート状の絶縁性接着剤であるスペーサ９を載置してＤＳＰ８とスペーサ９とを接着する。スペーサ９は絶縁性と接着性を備え、ＤＳＰ８の表面に影響を及ぼさないように接着時に多少の緩衝性を有するものが適している。スペーサ９としては、例えば、アクリルなどの樹脂をシート状にした厚さ０．０５〜１．００ｍｍ程度のものを用いる。次に、スペーサ９の上に固体撮像素子１を載置して、固体撮像素子１をスペーサ９に接着（ダイボンド）する。この後、ボンディングワイヤ１ｗにより、固体撮像素子１（の接続端子）と導体配線７とをワイヤボンディングして電気的に接続する。なお、透光性蓋部５は固体撮像素子１の一面に予め（スペーサ９の上に固体撮像素子１を載置する前に）形成してあることが固体撮像素子１の表面での引っかき傷などの不良の発生を防止する点から好ましい。
【００４８】
図９にレンズ保持具１０の実装状況を示す。配線基板６のそれぞれにおいて、透光性蓋部５の結合部１１に接着剤を塗布した後、透光性蓋部５にレンズ保持具１０（レンズ１３）を適宜位置決めし、結合部１１に塗布してある接着剤により透光性蓋部５とレンズ保持具１０とを接着する。なお、調整部１２に柔軟性のある接着剤を塗布することにより配線基板６とレンズ保持具１０とを接着しても良い。図９の工程により、多連配線基板２１には配線基板６のそれぞれに対応して（レンズ一体型の）光学装置用モジュール２０が複数形成される。この後、多連配線基板２１上に形成されている複数の光学装置用モジュール２０を分割線６ａにおいて、ダイシング、ルータ、プレス金型などを用いて、分割（切断）し、個片化することにより、個々の光学装置用モジュール２０（図５）が形成される。
【００４９】
レンズ１３とレンズ保持具１０を一体化して透光性蓋部５にレンズ保持具１０を結合した場合には、以降の工程において固体撮像素子１、ＤＳＰ８の保護を確実にすることができ、また、より小型化した光学装置用モジュールとすることができる。さらに、レンズ１３と固体撮像素子１との位置決めを簡略化、精密化することができ、光学装置用モジュールの光学特性の均一化が図れる。なお、レンズ保持具１０は個々の配線基板６に対応させて個別のものとしたが、多連配線基板２１に対応させて複数のレンズ保持具１０を相互に連結した多連レンズ保持具としても良い。多連レンズ保持具とした場合には透光性蓋部５とレンズ保持具１０との位置決め工程をさらに簡略化できる。
【００５０】
透光性蓋部５により有効画素領域２を保護した固体撮像素子１を光学装置用モジュール２０に実装することから、固体撮像素子１を実装した以降の工程では、固体撮像素子１の有効画素領域２の表面にダストが付着することがないので、クリーン度の低い生産環境の下でも製造が可能となる。したがって、歩留まりの向上、工程の簡略化、低価格化が可能な光学装置用モジュール及びその製造方法を実現できる。また、配線基板６を複数連結した多連配線基板２１を用いることにより、複数の光学装置用モジュール２０を同時に製造することができるので、光学装置用モジュールの生産効率をさらに向上でき、また光学装置用モジュールの特性を均一化できる。
【００５１】
図１０〜図１２は本発明に係る光学装置用モジュールにおける効果を説明するための断面図である。図１０は配線基板６の中央部が凸状態となった場合を示している。配線基板６の両端が中央に対し凹状態になることから、調整部１２の間隔は大きくなる。しかし、透光性蓋部５とレンズ保持具１０とは結合部１１において接着されていることから、レンズ１３と固体撮像素子１との間の光学距離はレンズの結像距離ｆと同一に維持され、また、レンズ１３と固体撮像素子１とは平行に保たれる。つまり、配線基板６が変形してもレンズ１３の焦点には位置の変動が生じないので固体撮像素子１に対するレンズ１３の位置を調整する必要がない。また、レンズ１３と固体撮像素子１とは平行に保たれているので被写体の像が固体撮像素子１に正確に投影される。
【００５２】
図１１は配線基板６の中央部が凹状態となった場合を示している。配線基板６の両端が中央に対し凸状態になることから、調整部１２の間隔は小さくなる。しかし、透光性蓋部５とレンズ保持具１０とは結合部１１において接着されていることから、レンズ１３と固体撮像素子１との間の光学距離はレンズの結像距離ｆと同一に維持され、また、レンズ１３と固体撮像素子１とは平行に保たれる。つまり、配線基板６が変形してもレンズ１３の焦点には位置の変動が生じないので固体撮像素子１に対するレンズ１３の位置を調整する必要がない。また、レンズ１３と固体撮像素子１とは平行に保たれているので被写体の像が固体撮像素子１に正確に投影される。
【００５３】
図１２は配線基板６の板厚が場所により異なる状態となった場合を示している。配線基板６の右端（図上右端）では板厚が厚く、左端（図上左端）では板厚が薄く板厚が左右両端で異なる状態となった場合、例えば配線基板６が１０ｍｍ程度の４辺形であり、配線基板６の両端の間で発生する板厚の差が±０．０１ｍｍ程度とすると、配線基板６の板厚が規格内であっても、配線基板６の左端では中央に対し凹状態になることから、調整部１２の間隔は大きくなり、配線基板６の右端では中央に対し凸状態になることから、調整部１２の間隔は小さくなる。しかし、透光性蓋部５とレンズ保持具１０とは結合部１１において接着されていることから、レンズ１３と固体撮像素子１との間の光学距離はレンズの結像距離ｆと同一に維持され、また、レンズ１３と固体撮像素子１とは平行に保たれる。つまり、配線基板６の板厚が場所により異なる場合でもレンズ１３の焦点には位置の変動が生じないので固体撮像素子１に対するレンズ１３の位置を調整する必要がない。また、レンズ１３の光軸と固体撮像素子１の垂直軸とは一致し、レンズ１３と固体撮像素子１とは平行に保たれているので、被写体の像が固体撮像素子１に正確に投影される。
【００５４】
【発明の効果】
以上に詳述した如く、本発明にあっては、透光性蓋部の表面をレンズの位置決め基準として、透光性蓋部とレンズ保持具を結合（接着）するので、レンズと固体撮像素子との間の位置関係を正確、かつ精密に固定することができる。つまり、レンズと固体撮像素子との光学距離をレンズの結像距離に精密に一致させ、また、レンズの光軸と固体撮像素子（有効画素領域の表面）の垂直軸とを精密に一致させること（レンズと固体撮像素子とを平行に配置すること）ができるので、配線基板が変形した場合でも固体撮像素子とレンズとの間の光学距離を調整する必要がない。また、配線基板の板厚が異なる場合でもレンズの光軸と固体撮像素子の垂直軸とを一致させることができるので被写体の像を固体撮像素子へ正確に投影することができる。したがって、従来の光学装置用モジュールにおいて必要であったレンズと固体撮像素子との光学距離を調整する焦点調整器が不要となり、また焦点調整のための工程が不要になる。
【００５５】
本発明にあっては、焦点調整器が不要となることから、構成部品数を削減でき、光学装置用モジュールを小型化（薄型、軽量化）できる。また、製造設備の簡略化、製造工程の簡略化ができることから、歩留まり向上、材料費及び生産コストの低減、低価格化が可能となる。
【００５６】
本発明にあっては、透光性蓋部の平面寸法（平面の縦横のサイズ）を固体撮像素子の一面（有効画素を有する面）における平面寸法（平面の縦横のサイズ）より小さく形成することにより、光学装置用モジュールの小型化が可能となる。特にカメラモジュールとした場合にはカメラの小型化を更に可能とすることができる。
【００５７】
本発明にあっては、固体撮像素子及び透光性蓋部を接着する接着部は感光性接着剤を含むことから、フォトリソグラフィ技術を用いてパターン形成することができ、接着部を容易かつ高精度に効率よく形成することができる。また、接着部は固体撮像素子及び透光性蓋部のいずれの側を利用しても同様に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における固体撮像素子の平面形状を表す平面図である。
【図２】図１の矢符ＡＡにおける断面図である。
【図３】本発明における固体撮像素子の平面形状を表す平面図である。
【図４】図３の矢符ＢＢにおける断面図である。
【図５】本発明に係る光学装置用モジュールの断面を表す断面図である。
【図６】本発明に係る光学装置用モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【図７】本発明に係る光学装置用モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【図８】本発明に係る光学装置用モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【図９】本発明に係る光学装置用モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【図１０】本発明に係る光学装置用モジュールにおける効果を説明するための断面図である。
【図１１】本発明に係る光学装置用モジュールにおける効果を説明するための断面図である。
【図１２】本発明に係る光学装置用モジュールにおける効果を説明するための断面図である。
【図１３】従来の光学装置用モジュールの断面を表す断面図である。
【図１４】従来の光学装置用モジュールの問題点を説明するための断面図である。
【図１５】従来の光学装置用モジュールの問題点を説明するための断面図である。
【図１６】従来の光学装置用モジュールの問題点を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１  固体撮像素子
２  有効画素領域
４  接着部
５  透光性蓋部
６  配線基板
８  ＤＳＰ（画像処理装置）
１０  レンズ保持具（光路画定器）
１１  結合部
１２  調整部
１３  レンズ
２０  光学装置用モジュール
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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