(57)【要約】  本光学モジュールは、配線基板と、前記配線基板に搭載された光学素子と、前記光学素子の上面に搭載された第１の透光体と、前記光学素子及び前記第１の透光体の側面部を被覆する遮光性樹脂と、を有し、前記遮光性樹脂はフィラーを含み、前記遮光性樹脂の上面は研削面であり、前記遮光性樹脂の上面に前記フィラーの研削面が露出している。
2017208724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板と、
前記配線基板に搭載された光学素子と、
前記光学素子の上面に搭載された第１の透光体と、
前記光学素子及び前記第１の透光体の側面部を被覆する遮光性樹脂と、を有し、
前記遮光性樹脂はフィラーを含み、前記遮光性樹脂の上面は研削面であり、前記遮光性樹脂の上面に前記フィラーの研削面が露出している光学モジュール。
【請求項２】
前記第１の透光体は、前記光学素子の上面に透光性接着剤を介して搭載されている請求項１に記載の光学モジュール。
【請求項３】
前記第１の透光体は、光学樹脂により形成されている請求項１に記載の光学モジュール。
【請求項４】
前記第１の透光体の上面は、前記遮光性樹脂の前記研削面の上面に対して低い位置にある請求項１に記載の光学モジュール。
【請求項５】
前記第１の透光体の上面と前記遮光性樹脂の上面との境界線が第２の透光体で覆われている請求項１乃至４の何れか一項に記載の光学モジュール。
【請求項６】
前記光学素子は、受光素子又は発光素子である請求項１乃至５の何れか一項に記載の光学モジュール。
【請求項７】
配線基板と、
前記配線基板に搭載されたセンシングデバイスと、
前記センシングデバイスの側面部を被覆する樹脂と、を有し、
前記樹脂はフィラーを含み、前記樹脂の上面は研削面であり、前記樹脂の上面に前記フィラーの研削面が露出しているモジュール。
【請求項８】
前記センシングデバイスは、光、圧力、温度、湿度、ガスの何れか一つを検出するデバイスである請求項７記載のモジュール。
【請求項９】
配線基板を準備する工程と、
前記配線基板の上面に光学素子を搭載する工程と、
第１の透光体を準備する工程と、
前記光学素子の上面に透光性接着剤を塗布する工程と、
前記光学素子の上面の前記透光性接着剤上に前記第１の透光体を搭載し、前記第１の透光体を押圧して前記光学素子の上面に接着する工程と、
前記光学素子及び前記第１の透光体をフィラーを含む遮光性樹脂で被覆する工程と、
前記遮光性樹脂を前記第１の透光体の上面が露出するまで研削する工程と、を有する光学モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記第１の透光体の上面と前記遮光性樹脂の上面との境界線を第２の透光体で覆う工程を含む請求項９に記載の光学モジュールの製造方法。
【請求項１１】
配線基板を準備する工程と、
前記配線基板の上面に光学素子を搭載する工程と、
上面に保護シートを有する第１の透光体を準備する工程と、
前記光学素子の上面に透光性接着剤を塗布する工程と、
前記光学素子の上面の前記透光性接着剤上に前記第１の透光体を搭載し、前記保護シートを有する面から前記第１の透光体を押圧して前記光学素子の上面に接着する工程と、
前記光学素子と前記保護シートを有する前記第１の透光体をフィラーを含む遮光性樹脂で被覆する工程と、
前記遮光性樹脂を前記保護シートの上面が露出するまで研削する工程と、
前記保護シートを前記第１の透光体から剥離する工程と、を有する光学モジュールの製造方法。
【請求項１２】
前記第１の透光体の上面と前記遮光性樹脂の上面との境界線を第２の透光体で覆う工程を含む請求項１１に記載の光学モジュールの製造方法。
【請求項１３】
配線基板を準備する工程と、
前記配線基板の上面に光学素子を搭載する工程と、
前記光学素子の上面に光学樹脂を塗布することによって第１の透光体を形成する工程と、
前記光学素子と前記第１の透光体をフィラーを含む遮光性樹脂で被覆する工程と、
前記遮光性樹脂を前記光学素子の上面が露出するまで研削する工程と、を有する光学モジュールの製造方法。
【請求項１４】
前記第１の透光体の上面と前記遮光性樹脂の上面との境界線を第２の透光体で覆う工程を含む請求項１３に記載の光学モジュールの製造方法。
【請求項１５】
前記光学素子は、受光素子又は発光素子である請求項９乃至１４の何れか一項に記載の光学モジュールの製造方法。
【請求項１６】
配線基板を準備する工程と、
上面に保護シートを有するセンシングデバイスを準備する工程と、
前記配線基板の上面に前記保護シート側を上面として前記センシングデバイスを搭載する工程と、
前記保護シートを有する前記センシングデバイスをフィラーを含む樹脂で被覆する工程と、
前記樹脂を前記保護シートの上面が露出するまで研削する工程と、
前記保護シートを前記センシングデバイスから剥離する工程と、を有するモジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学モジュール、モジュール及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パッケージ基板上に半導体受光素子を搭載し、光路を確保するように部分的に非透光性の樹脂で封止した光学モジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
このような光学モジュールにおいて、例えば、封止工程はポッティング法により行われる。しかしながら、ポッティング法では、成形圧力を掛けることができないので、樹脂充填性低下やボイドの発生が懸念される。又、表面張力による形成のため、樹脂上面の平坦性が低下するおそれがある。樹脂上面の平坦性が低下すると、その上に部品搭載等を行う際に支障となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１５４６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、搭載する素子を被覆する樹脂の上面の平坦性を向上させた光学モジュールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本光学モジュール（１）は、配線基板（１０）と、前記配線基板（１０）に搭載された光学素子（２０）と、前記光学素子（２０）の上面に搭載された第１の透光体（３０）と、前記光学素子（２０）及び前記第１の透光体（３０）の側面部を被覆する遮光性樹脂（５０）と、を有し、前記遮光性樹脂（５０）はフィラーを含み、前記遮光性樹脂（５０）の上面は研削面であり、前記遮光性樹脂（５０）の上面に前記フィラーの研削面が露出していることを要件とする。【０００７】
なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。
【発明の効果】
【０００８】
開示の技術によれば、搭載する素子を被覆する樹脂の上面の平坦性を向上させた光学モジュールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】第１の実施の形態に係る光学モジュールを例示する断面図である。
【図１Ｂ】第１の実施の形態に係る光学モジュールを例示する平面図である。
【図２Ａ】第１の実施の形態に係る光学モジュールの製造工程を例示する図（その１）である。
【図２Ｂ】第１の実施の形態に係る光学モジュールの製造工程を例示する図（その２）である。
【図２Ｃ】第１の実施の形態に係る光学モジュールの製造工程を例示する図（その３）である。
【図２Ｄ】第１の実施の形態に係る光学モジュールの製造工程を例示する図（その４）である。
【図２Ｅ】第１の実施の形態に係る光学モジュールの製造工程を例示する図（その５）である。
【図２Ｆ】第１の実施の形態に係る光学モジュールの製造工程を例示する図（その６）である。
【図３Ａ】第１の実施の形態に係る光学モジュールの製造工程を例示する図（その７）である。
【図３Ｂ】第１の実施の形態に係る光学モジュールの製造工程を例示する図（その８）である。
【図３Ｃ】第１の実施の形態に係る光学モジュールの製造工程を例示する図（その９）である。
【図３Ｄ】第１の実施の形態に係る光学モジュールの製造工程を例示する図（その１０）である。
【図４Ａ】第２の実施の形態に係る光学モジュールを例示する斜視図（その１）である。
【図４Ｂ】第２の実施の形態に係る光学モジュールを例示する斜視図（その２）である。
【図５】第３の実施の形態に係る光学モジュールを例示する断面図である。
【図６Ａ】第３の実施の形態に係る光学モジュールの製造工程を例示する図（その１）である。
【図６Ｂ】第３の実施の形態に係る光学モジュールの製造工程を例示する図（その２）である。
【図６Ｃ】第３の実施の形態に係る光学モジュールの製造工程を例示する図（その３）である。
【図６Ｄ】第３の実施の形態に係る光学モジュールの製造工程を例示する図（その４）である。
【図７】第３の実施の形態の変形例１に係る光学モジュールを例示する断面図である。
【図８】第３の実施の形態の変形例２に係る光学モジュールを例示する断面図である。
【図９】第４の実施の形態に係る光学モジュールを例示する断面図である。
【図１０Ａ】第４の実施の形態に係る光学モジュールの製造工程を例示する図（その１）である。
【図１０Ｂ】第４の実施の形態に係る光学モジュールの製造工程を例示する図（その２）である。
【図１０Ｃ】第４の実施の形態に係る光学モジュールの製造工程を例示する図（その３）である。
【図１０Ｄ】第４の実施の形態に係る光学モジュールの製造工程を例示する図（その４）である。
【図１１】第４の実施の形態の変形例１に係る光学モジュールを例示する断面図である。
【図１２】第４の実施の形態の変形例２に係る光学モジュールを例示する断面図である。
【図１３】第５の実施の形態に係る光学モジュールを例示する断面図である。
【図１４】第５の実施の形態の変形例１に係る光学モジュールを例示する断面図である。
【図１５】第６の実施の形態に係るモジュールを例示する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１１】
〈第１の実施の形態〉
［光学モジュールの構造］
図１Ａは、第１の実施の形態に係る光学モジュールを例示する断面図である。図１Ｂは、第１の実施の形態に係る光学モジュールを例示する平面図である。図１Ａ及び図１Ｂを参照するに、第１の実施の形態に係る光学モジュール１は、配線基板１０と、受光素子２０と、透光体３０と、電子部品４０と、遮光性樹脂５０と、金属線６０と、透光性接着剤７０とを有する。なお、透光体３０は本発明に係る第１の透光体の代表的な一例である。以下、各構成部について説明する。
【００１２】
配線基板１０は、受光素子２０等を実装するための基体となる部分であり、例えば、ガラスクロスにエポキシ系樹脂等の絶縁性樹脂を含浸させた所謂ガラスエポキシ基板を用いることができる。配線基板１０として、例えば、セラミック基板やシリコン基板等を用いてもよい。又、配線基板１０は、ビルドアップ基板等の多層配線基板であってもよい。配線基板１０の厚さは、例えば、１００μｍ〜３００μｍ程度とすることができる。
【００１３】
なお、配線基板１０が複数の配線層を有する場合には、各配線層の残銅率差を小さくすることが好ましい。配線基板１０の反りを低減するためである。
【００１４】
受光素子２０は、例えば、フォトダイオードやイメージセンサ等であり、配線基板１０の上面に搭載されている。受光素子２０は、例えば、金線や銅線等である金属線６０（ボンディングワイヤ）により、配線基板１０に形成されたパッド（図示せず）と電気的に接続されている。受光素子２０の厚さは、例えば、３０μｍ〜１０００μｍ程度とすることができる。なお、受光素子２０の配線基板１０とは反対側の面（図１Ａ及び図１Ｂでは上面）が受光面となる。
【００１５】
配線基板１０の上面の受光素子２０を実装する領域は、平坦であることが好ましい。例えば、配線基板１０の上面の受光素子２０を実装する領域には配線やスルーホールを形成せず、ベタ銅箔とすることができる。
【００１６】
透光体３０は、受光素子２０の受光面に透光性接着剤７０を介して搭載されている。なお、本願において、受光素子の受光面のことを受光素子の上面と称する場合がある。同様に、発光素子の発光面のことを発光素子の上面と称する場合がある。又、光学素子の上面とは、受光素子の場合は受光面を指し、発光素子の場合は発光面を指す。
【００１７】
透光体３０としては、例えば、硼珪酸ガラス等を用いることができる。透光体３０の厚さは、例えば、１００μｍ〜１ｍｍ程度とすることができる。透光性接着剤７０としては、例えば、フィラーを含有しないシリコーン系やエポキシ系の光学接着剤を用いることができる。透光性接着剤７０の厚さは、例えば、３μｍ〜１０００μｍ程度とすることができる。透光性接着剤７０の光減衰率は、１０％未満であることが好ましい。
【００１８】
なお、透光体３０の側面に、透光性接着剤７０のフィレットが形成されていることが好ましい。透光性接着剤７０に生じるボイドの低減と、受光素子２０の受光面に対する透光体３０の接着強度を向上するためである。
【００１９】
電子部品４０は、配線基板１０の上面に搭載されている。電子部品４０は、トランジスタやＩＣ等の能動部品でもよいし、抵抗やコンデンサ等の受動部品でもよい。或いは、能動部品と受動部品とが混在してもよい。なお、電子部品４０は、必要な場合にのみ搭載すればよい。
【００２０】
遮光性樹脂５０は、受光素子２０及び透光体３０の側面部、並びに電子部品４０を被覆するように、配線基板１０の上面に設けられている。遮光性樹脂５０としては、例えば、剛性に優れたエポキシ系の絶縁性樹脂等を用いることができる。遮光性樹脂５０は、シリカやアルミナ等のフィラーを含んでいる。
【００２１】
遮光性樹脂５０の上面は研削面であり、遮光性樹脂５０の上面にフィラーの研削面が露出している。なお、遮光性樹脂５０の上面は研削面であるから、遮光性樹脂５０の上面に露出するフィラーの研削面を含めて、遮光性樹脂５０の上面全体が平坦面である。遮光性樹脂５０の上面の面粗度は、例えば、Ｒａ０．１μｍ〜５０μｍ程度とすることができる。
【００２２】
光学モジュール１において、透光体３０の上面は、遮光性樹脂５０の上面に対して低い位置にある。平面視において、透光体３０の上面の周囲には、遮光性樹脂５０の上面が位置している。言い換えれば、透光体３０の上面側には凹部５０ｘが形成されている。凹部５０ｘの深さは、例えば、２０μｍ〜１００μｍ程度とすることができる。
【００２３】
［光学モジュールの製造方法］
次に、光学モジュール１の製造方法について説明する。図２Ａ〜図２Ｆ及び図３Ａ〜図３Ｄは、第１の実施の形態に係る光学モジュールの製造工程を例示する図である。
【００２４】
まず、図２Ａに示す工程では、配線基板１０となる複数の領域が画定されたシート基板１０Ｓを準備し、配線基板１０となる各領域に受光素子２０を搭載する。受光素子２０は、例えば、ダイボンダーにより搭載できる。そして、金線や銅線等である金属線６０（ボンディングワイヤ）により、受光素子２０を各領域に形成されたパッド（図示せず）と電気的に接続する（ワイヤボンディング）。
【００２５】
次に、図２Ｂに示す工程では、複数の透光体３０を準備し、各透光体３０の上面に保護シート８０を貼りつける。保護シート８０としては、例えば、ポリイミドテープ等を用いることができる。保護シート８０の厚さは、例えば、２０μｍ〜１００μｍ程度とすることができる。
【００２６】
なお、透光体３０となる複数の領域が画定されたシート状の透光体を準備し、シート状の透光体上に保護シート８０を貼りつけ、その後保護シート８０及び透光体３０を個片化して、保護シート８０が貼り付けられた透光体３０を複数個作製してもよい。又、保護シート８０として、ポリイミドテープ等に代えて、例えば、液状のシリコーン樹脂等をシート状の透光体上にスピンコートし、その後硬化させてもよい。又、透光体３０を形成した後に保護シート８０を貼り付けてもよい。
【００２７】
次に、図２Ｃに示す工程では、各受光素子２０の受光面に透光性接着剤７０を塗布する。そして、透光性接着剤７０上に保護シート８０が貼り付けられた透光体３０を、保護シート８０を上側に向けて搭載する。そして、保護シート８０を有する面側から透光体３０を押圧して、透光体３０を各受光素子２０の受光面に接着する。透光性接着剤７０は、例えば、ディスペンサで塗布できる。保護シート８０が貼り付けられた透光体３０は、例えば、ダイボンダーにより搭載できる。
【００２８】
なお、透光体３０の透光性接着剤７０と接着される面（透光体３０の底面及び側面）に、シランカップリング処理やプラズマ処理を施してから接着することが好ましい。透光体３０と透光性接着剤７０との接着強度を向上するためである。
【００２９】
次に、図２Ｄに示す工程では、シート基板１０Ｓの配線基板１０となる各領域に電子部品４０を搭載する。電子部品４０は、例えば、チップマウンターとリフロー装置を用いて搭載できる。又、電子部品４０は、配線基板１０となる複数の領域が画定されたシート基板１０Ｓを準備し、配線基板１０となる各領域に受光素子２０を搭載する前に搭載してもよい。
【００３０】
次に、図２Ｅに示す工程では、受光素子２０と保護シート８０を有する透光体３０と電子部品４０とを遮光性樹脂５０で被覆する。遮光性樹脂５０による被覆は、例えば、コンプレッションモールド法により行うことができる。この場合、成形温度を１８０℃未満、成形圧力を６０ｋｇｆ未満とすることが好ましい。
【００３１】
この条件により、成形時に透光体３０と透光性接着剤７０とに掛かる応力を低減し、透光体３０と透光性接着剤７０との剥離や破壊を防止することができる。又、コンプレッションモールド法は、樹脂流速が小さいため、極細な金属線６０への負荷が小さく、樹脂流動による金属線６０の変形を防止できる。
【００３２】
次に、図２Ｆに示す工程では、遮光性樹脂５０の上面を保護シート８０の上面が露出するまで研削する。研削は、例えば、バックグラインダー等を用いて行うことができる。研削後の遮光性樹脂５０の上面と保護シート８０の上面とは略面一となる。
【００３３】
この工程において、遮光性樹脂５０の上面は研削面となり、遮光性樹脂５０の上面にフィラーの研削面が露出する。なお、遮光性樹脂５０の上面は研削面であるから、遮光性樹脂５０の上面に露出するフィラーの研削面を含めて、遮光性樹脂５０の上面全体が平坦面となる。遮光性樹脂５０の上面の面粗度は、例えば、Ｒａ０．１μｍ〜５０μｍ程度とすることができる。
【００３４】
次に、図３Ａに示す工程では、外周部に環状のウェハーリング２１０が設けられた基板固定用テープ２００を準備する。そして、ウェハーリング２１０の内側の基板固定用テープ２００上に、図２Ｆに示す構造体を、保護シート８０を基板固定用テープ２００側に向けて搭載（仮固定）する。
【００３５】
次に、図３Ｂ及び図３Ｃに示す工程では、ブレード３００を用いて光学モジュール１となる複数の領域を個片化し、各構造体を独立させる。
【００３６】
次に、図３Ｄに示す工程では、図３Ｃに示す各構造体を基板固定用テープ２００から剥離する。この際、透光体３０と保護シート８０との粘着力は、保護シート８０と基板固定用テープ２００との粘着力よりも小さいため、透光体３０と保護シート８０との界面が剥離して保護シート８０が透光体３０から除去される。これにより、複数の光学モジュール１が作製される。
【００３７】
なお、保護シート８０として透明な部材を用いると、図２Ｃに示す工程、図２Ｄに示す工程、図２Ｆに示す工程において、透明な保護シート８０を介して受光素子２０の受光面の様子を目視検査できる点で好適である。
【００３８】
このように、光学モジュール１において、遮光性樹脂５０の上面は研削面であるため、平坦性に優れている。そのため、例えば、光学モジュール１をカメラモジュールに組み込む際に、光学モジュール１の遮光性樹脂５０の上面（研削面）に直接レンズモジュール等を搭載することができる。又、遮光性樹脂５０はフィラーを含んでいるため、機械的強度や耐湿性が優れた光学モジュール１を実現することができる。
【００３９】
更に、光学モジュール１において、透光体３０の上面は遮光性樹脂５０の上面に対して低い位置にある。そのため、例えば、光学モジュール１をカメラモジュールに用いた場合に、透光体３０の周囲の遮光性樹脂５０が、受光素子２０の受光面に映り込むフレアやゴーストを防止することができる。
【００４０】
〈第２の実施の形態〉
図４Ａ及び図４Ｂは、第２の実施の形態に係る光学モジュールを例示する斜視図であり、図４Ａは遮光性樹脂５０で封止する前の半完成状態、図４Ｂは遮光性樹脂５０で封止された完成状態を示している。
【００４１】
図４Ａ及び図４Ｂを参照するに、第２の実施の形態に係る光学モジュール２は、電子部品として半導体素子９０を搭載している点が光学モジュール１（図１Ａ及び図１Ｂ参照）と相違する。受光素子２０は、例えば、フォトダイオードであり、半導体素子９０は、例えば、受光素子２０が光電変換した電気信号に対してアナログ信号処理を行う集積回路である。
【００４２】
このような構造により、例えば、フォトダイオードマルチチップモジュールを実現できる。なお、光学モジュール２は、光学モジュール１と同様の製造工程により作製することができる。
【００４３】
光学モジュール２においても、光学モジュール１と同様に、遮光性樹脂５０の上面は研削面であるため、平坦性に優れている。そのため、例えば、光学モジュール２をカメラモジュールに組み込む際に、光学モジュール２の遮光性樹脂５０の上面（研削面）に直接レンズモジュール等を搭載することができる。又、遮光性樹脂５０はフィラーを含んでいるため、機械的強度や耐湿性が優れた光学モジュール２を実現することができる。
【００４４】
更に、光学モジュール２においても、光学モジュール１と同様に、透光体３０の上面は遮光性樹脂５０の上面に対して低い位置にある。そのため、例えば、光学モジュール２をカメラモジュールに用いた場合に、透光体３０の周囲の遮光性樹脂５０が、受光素子２０の受光面に映り込むフレアやゴーストを防止することができる。
【００４５】
〈第３の実施の形態〉
第３の実施の形態では、第１の実施の形態とは異なる透光体を搭載した光学モジュールの例を示す。なお、第３の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
【００４６】
［光学モジュールの構造］
図５は、第３の実施の形態に係る光学モジュールを例示する断面図である。なお、平面図は図１Ｂと同様であるため図示は省略する。図５を参照するに、第３の実施の形態に係る光学モジュール３は、透光体３０が透光体３０Ａに置換され、透光性接着剤７０が設けられていなく、透光性保護膜１１０が設けられた点が光学モジュール１（図１Ａ及び図１Ｂ参照）と相違する。なお、透光体３０Ａは本発明に係る第１の透光体の代表的な一例であり、透光性保護膜１１０は本発明に係る第２の透光体の代表的な一例である。
【００４７】
透光体３０Ａは、受光素子２０の受光面に直接搭載されている。透光体３０Ａの側面は、例えば、湾曲面とすることができる。透光体３０Ａとしては、例えば、フィラーを含有しないシリコーン系やエポキシ系の光学樹脂を用いることができる。透光体３０Ａの厚さは、例えば、１００μｍ〜１ｍｍ程度とすることができる。透光体３０Ａの光減衰率は、１０％未満であることが好ましい。
【００４８】
透光性保護膜１１０は、透光体３０Ａの上面及び遮光性樹脂５０の上面を連続的に被覆するように形成されている。透光性保護膜１１０は、透光体３０Ａよりも水分及び酸素の透過率が低い材料（バリア性の高い材料）により形成されている。これにより、酸素による透光体３０Ａの白濁や、水分による受光素子２０の腐食等を防止することができる。
【００４９】
具体的には、透光性保護膜１１０としては、例えば、シリコーン系樹脂を用いることができる。透光性保護膜１１０の厚さは、１０μｍ〜１００μｍ程度とすることが好ましい。
【００５０】
［光学モジュールの製造方法］
次に、光学モジュール３の製造方法について説明する。図６Ａ〜図６Ｄは、第３の実施の形態に係る光学モジュールの製造工程を例示する図である。
【００５１】
まず、図２Ａと同様の工程を実行後、図６Ａに示す工程では、各受光素子２０の受光面に未硬化の光学樹脂からなる透光体３０Ａを配置する。透光体３０Ａは、例えば、液状又はペースト状の光学樹脂を、ディスペンサにより、各受光素子２０の受光面に塗布することができる。或いは、未硬化のフィルム状の光学樹脂を、各受光素子２０の受光面にラミネートしてもよい。
【００５２】
なお、透光体３０Ａの形状は、ドーム状等の任意の形状に形成することができる。又、未硬化の透光体３０Ａは接着性を有しているため、透光体３０Ａを受光素子２０上に搭載する際に透光性接着剤７０は不要である。
【００５３】
次に、図６Ｂに示す工程では、透光体３０Ａを加熱や紫外線照射等により硬化させた後、図２Ｄに示す工程と同様にしてシート基板１０Ｓの配線基板１０となる各領域に電子部品４０を搭載し、更に図２Ｅに示す工程と同様にして受光素子２０と透光体３０Ａと電子部品４０とを遮光性樹脂５０で被覆する。但し、電子部品４０は、配線基板１０となる複数の領域が画定されたシート基板１０Ｓを準備し、配線基板１０となる各領域に受光素子２０を搭載する前に搭載してもよい。又、遮光性樹脂５０による被覆の具体的な方法や条件は前述の通りである。
【００５４】
次に、図６Ｃに示す工程では、遮光性樹脂５０の上面を、透光体３０Ａの上面の必要な面積が露出するまで研削する。研削は、例えば、バックグラインダー等を用いて行うことができる。研削後の遮光性樹脂５０の上面と透光体３０Ａの上面とは略面一となる。なお、透光体３０Ａの上面の必要な面積とは、例えば、受光素子２０の受光部の面積以上の面積である。
【００５５】
この工程において、遮光性樹脂５０の上面は研削面となり、遮光性樹脂５０の上面にフィラーの研削面が露出する。なお、遮光性樹脂５０の上面は研削面であるから、遮光性樹脂５０の上面に露出するフィラーの研削面を含めて、遮光性樹脂５０の上面全体が平坦面となる。遮光性樹脂５０の上面の面粗度は、例えば、Ｒａ０．１μｍ〜５０μｍ程度とすることができる。
【００５６】
次に、図６Ｄに示す工程では、透光体３０Ａの上面及び遮光性樹脂５０の上面を連続的に被覆するように、例えば塗布や樹脂封止法により、透光性保護膜１１０を形成する。図６Ｄに示す工程の後、図３Ａ〜図３Ｄに示す工程と同様にして、図６Ｄに示す構造体を個片化する。これにより、複数の光学モジュール３が作製される。
【００５７】
光学モジュール３においても、光学モジュール１と同様に、遮光性樹脂５０はフィラーを含んでいるため、機械的強度や耐湿性が優れた光学モジュール３を実現することができる。又、透光体３０Ａの上面及び遮光性樹脂５０の上面は透光性保護膜１１０により被覆されているため、酸素による透光体３０Ａの白濁や、水分による受光素子２０の腐食等を防止することができる。
【００５８】
〈第３の実施の形態の変形例１〉
第３の実施の形態の変形例１では、透光性保護膜の形状が異なる例を示す。なお、第３の実施の形態の変形例１において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
【００５９】
図７は、第３の実施の形態の変形例１に係る光学モジュールを例示する断面図である。なお、平面図は図１Ｂと同様であるため図示は省略する。図７を参照するに、第３の実施の形態の変形例１に係る光学モジュール３Ａは、透光性保護膜１１０が透光性保護膜１１０Ａに置換された点が光学モジュール３（図５参照）と相違する。なお、透光性保護膜１１０Ａは、本発明に係る第２の透光体の代表的な一例である。
【００６０】
図５に示す透光性保護膜１１０が透光体３０Ａの上面及び遮光性樹脂５０の上面の全体を被覆していたのに対し、図７に示す透光性保護膜１１０Ａは透光体３０Ａの上面及び遮光性樹脂５０の上面の一部を被覆している。透光性保護膜１１０Ａは、少なくとも透光体３０Ａの上面と遮光性樹脂５０の上面との境界線を被覆するように形成される。透光性保護膜１１０Ａの材料や厚さは、例えば、透光性保護膜１１０と同様とすることができる。
【００６１】
透光性保護膜１１０Ａを形成するには、図６Ｄに示す工程において、少なくとも透光体３０Ａの上面と遮光性樹脂５０の上面との境界線を被覆するように、透光性保護膜１１０Ａを塗布又はラミネートし、硬化させればよい。或いは、図６Ｃに示す工程の後、図６Ｃに示す構造体を個片化し、個片化後の構造体の少なくとも透光体３０Ａの上面と遮光性樹脂５０の上面との境界線を被覆するように、透光性保護膜１１０Ａを塗布又はラミネートし、硬化させてもよい。
【００６２】
光学モジュール３Ａにおいても、光学モジュール３と同様に、遮光性樹脂５０はフィラーを含んでいるため、機械的強度や耐湿性が優れた光学モジュール３Ａを実現することができる。又、少なくとも透光体３０Ａの上面と遮光性樹脂５０の上面との境界線を被覆するように透光性保護膜１１０Ａが形成されているため、光学モジュール３と同様に、酸素による透光体３０Ａの白濁や、水分による受光素子２０の腐食等を防止することができる。
【００６３】
〈第３の実施の形態の変形例２〉
第３の実施の形態の変形例２では、透光性保護膜を設けない例を示す。なお、第３の実施の形態の変形例２において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
【００６４】
図８は、第３の実施の形態の変形例２に係る光学モジュールを例示する断面図である。なお、平面図は図１Ｂと同様であるため図示は省略する。図８を参照するに、第３の実施の形態の変形例２に係る光学モジュール３Ｂは、透光性保護膜１１０が設けられていない点が光学モジュール３（図５参照）と相違する。このように、透光性保護膜１１０は必要に応じて設ければよい。
【００６５】
光学モジュール３Ｂにおいても、光学モジュール１と同様に、遮光性樹脂５０の上面は研削面であるため、平坦性に優れている。そのため、例えば、光学モジュール３Ｂをカメラモジュールに組み込む際に、光学モジュール３Ｂの遮光性樹脂５０の上面（研削面）に直接レンズモジュール等を搭載することができる。又、遮光性樹脂５０はフィラーを含んでいるため、機械的強度や耐湿性が優れた光学モジュール３Ｂを実現することができる。
【００６６】
〈第４の実施の形態〉
第４の実施の形態では、第３の実施の形態とは異なる透光体を搭載した光学モジュールの例を示す。なお、第４の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
【００６７】
［光学モジュールの構造］
図９は、第４の実施の形態に係る光学モジュールを例示する断面図である。なお、平面図は図１Ｂと同様であるため図示は省略する。図９を参照するに、第４の実施の形態に係る光学モジュール４は、透光体３０Ａが透光体３０Ｂに置換され、透光性接着剤７０が設けられた点が光学モジュール３（図５参照）と相違する。なお、透光体３０Ｂは本発明に係る第１の透光体の代表的な一例である。
【００６８】
透光体３０Ｂは、受光素子２０の受光面に透光性接着剤７０を介して搭載されている。透光体３０Ｂの側面は、例えば、平面とすることができる。透光体３０Ｂとしては、例えば、光学樹脂成形品やガラス等を用いることができる。透光体３０Ｂの厚さは、例えば、１００μｍ〜１ｍｍ程度とすることができる。
【００６９】
なお、透光体３０Ｂの側面に、透光性接着剤７０のフィレットが形成されていることが好ましい。透光性接着剤７０に生じるボイドの低減と、受光素子２０の受光面に対する透光体３０Ｂの接着強度を向上するためである。
【００７０】
［光学モジュールの製造方法］
次に、光学モジュール４の製造方法について説明する。図１０Ａ〜図１０Ｄは、第４の実施の形態に係る光学モジュールの製造工程を例示する図である。
【００７１】
まず、図２Ａと同様の工程を実行後、図１０Ａに示す工程では、図２Ｃに示す工程と同様にして、各受光素子２０の受光面に透光性接着剤７０を塗布し、透光性接着剤７０上に透光体３０Ｂを搭載する。そして、透光体３０Ｂを押圧して、透光体３０Ｂを各受光素子２０の受光面に接着する。なお、透光体３０Ｂの透光性接着剤７０と接着される面（透光体３０Ｂの底面及び側面）に、シランカップリング処理やプラズマ処理を施してから接着することが好ましい。透光体３０Ｂと透光性接着剤７０との接着強度を向上するためである。
【００７２】
次に、図１０Ｂに示す工程では、透光性接着剤７０を加熱や紫外線照射等により硬化させた後、図２Ｄに示す工程と同様にしてシート基板１０Ｓの配線基板１０となる各領域に電子部品４０を搭載し、更に図２Ｅに示す工程と同様にして受光素子２０と透光体３０Ｂと電子部品４０と透光性接着剤７０とを遮光性樹脂５０で被覆する。但し、電子部品４０は、配線基板１０となる複数の領域が画定されたシート基板１０Ｓを準備し、配線基板１０となる各領域に受光素子２０を搭載する前に搭載してもよい。又、遮光性樹脂５０による被覆の具体的な方法や条件は前述の通りである。
【００７３】
次に、図１０Ｃに示す工程では、遮光性樹脂５０の上面を、透光体３０Ｂの上面が露出するまで研削する。研削は、例えば、バックグラインダー等を用いて行うことができる。研削後の遮光性樹脂５０の上面と透光体３０Ｂの上面とは略面一となる。
【００７４】
この工程において、遮光性樹脂５０の上面は研削面となり、遮光性樹脂５０の上面にフィラーの研削面が露出する。なお、遮光性樹脂５０の上面は研削面であるから、遮光性樹脂５０の上面に露出するフィラーの研削面を含めて、遮光性樹脂５０の上面全体が平坦面となる。遮光性樹脂５０の上面の面粗度は、例えば、Ｒａ０．１μｍ〜５０μｍ程度とすることができる。
【００７５】
次に、図１０Ｄに示す工程では、透光体３０Ｂの上面及び遮光性樹脂５０の上面を連続的に被覆するように、例えば塗布や樹脂封止法により、透光性保護膜１１０を形成する。図１０Ｄに示す工程の後、図３Ａ〜図３Ｄに示す工程と同様にして、図１０Ｄに示す構造体を個片化する。これにより、複数の光学モジュール４が作製される。
【００７６】
光学モジュール４においても、光学モジュール３と同様に、遮光性樹脂５０はフィラーを含んでいるため、機械的強度や耐湿性が優れた光学モジュール４を実現することができる。又、透光体３０Ｂの上面及び遮光性樹脂５０の上面は透光性保護膜１１０により被覆されているため、酸素による透光体３０Ｂの白濁や、水分による受光素子２０の腐食等を防止することができる。
【００７７】
〈第４の実施の形態の変形例１〉
第４の実施の形態の変形例１では、透光性保護膜の形状が異なる例を示す。なお、第４の実施の形態の変形例１において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
【００７８】
図１１は、第４の実施の形態の変形例１に係る光学モジュールを例示する断面図である。なお、平面図は図１Ｂと同様であるため図示は省略する。図１１を参照するに、第４の実施の形態の変形例１に係る光学モジュール４Ａは、透光性保護膜１１０が透光性保護膜１１０Ａに置換された点が光学モジュール４（図９参照）と相違する。
【００７９】
図７に示す光学モジュール３Ａと同様に、図１１に示す透光性保護膜１１０Ａは透光体３０Ｂの上面及び遮光性樹脂５０の上面の一部を被覆している。透光性保護膜１１０Ａは、少なくとも透光体３０Ｂの上面と遮光性樹脂５０の上面との境界線を被覆するように形成される。
【００８０】
光学モジュール４Ａにおいても、光学モジュール３Ａと同様に、遮光性樹脂５０はフィラーを含んでいるため、機械的強度や耐湿性が優れた光学モジュール４Ａを実現することができる。又、少なくとも透光体３０Ｂの上面と遮光性樹脂５０の上面との境界線を被覆するように透光性保護膜１１０Ａが形成されているため、光学モジュール３Ａと同様に、酸素による透光体３０Ｂの白濁や、水分による受光素子２０の腐食等を防止することができる。
【００８１】
〈第４の実施の形態の変形例２〉
第４の実施の形態の変形例２では、透光性保護膜を設けない例を示す。なお、第４の実施の形態の変形例２において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
【００８２】
図１２は、第４の実施の形態の変形例２に係る光学モジュールを例示する断面図である。なお、平面図は図１Ｂと同様であるため図示は省略する。図１２を参照するに、第４の実施の形態の変形例２に係る光学モジュール４Ｂは、透光性保護膜１１０が設けられていない点が光学モジュール４（図９参照）と相違する。このように、透光性保護膜１１０は必要に応じて設ければよい。
【００８３】
光学モジュール４Ｂにおいても、光学モジュール１と同様に、遮光性樹脂５０の上面は研削面であるため、平坦性に優れている。そのため、例えば、光学モジュール４Ｂをカメラモジュールに組み込む際に、光学モジュール４Ｂの遮光性樹脂５０の上面（研削面）に直接レンズモジュール等を搭載することができる。又、遮光性樹脂５０はフィラーを含んでいるため、機械的強度や耐湿性が優れた光学モジュール４Ｂを実現することができる。
【００８４】
〈第５の実施の形態〉
第５の実施の形態では、第１の実施の形態に係る光学モジュールに透光性保護膜を設ける例を示す。なお、第５の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
【００８５】
図１３は、第５の実施の形態に係る光学モジュールを例示する断面図である。なお、平面図は図１Ｂと同様であるため図示は省略する。図１３を参照するに、第５の実施の形態に係る光学モジュール５は、透光性保護膜１１０が設けられた点が光学モジュール１（図１Ａ及び図１Ｂ参照）と相違する。
【００８６】
透光性保護膜１１０は、透光体３０の上面、遮光性樹脂５０の凹部５０ｘの内壁面、及び遮光性樹脂５０の上面を連続的に被覆するように形成されている。透光性保護膜１１０は、凹部５０ｘを完全に充填するように形成してもよいし、凹部５０ｘの一部を残すように形成してもよい。
【００８７】
光学モジュール５においても、光学モジュール１と同様に、遮光性樹脂５０はフィラーを含んでいるため、機械的強度や耐湿性が優れた光学モジュール５を実現することができる。又、透光体３０の上面、遮光性樹脂５０の凹部５０ｘの内壁面、及び遮光性樹脂５０の上面は透光性保護膜１１０により被覆されているため、酸素による透光体３０の白濁や、水分による受光素子２０の腐食等を防止することができる。
【００８８】
〈第５の実施の形態の変形例１〉
第５の実施の形態の変形例１では、透光性保護膜の形状が異なる例を示す。なお、第５の実施の形態の変形例１において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
【００８９】
図１４は、第５の実施の形態の変形例１に係る光学モジュールを例示する断面図である。なお、平面図は図１Ｂと同様であるため図示は省略する。図１４を参照するに、第５の実施の形態の変形例１に係る光学モジュール５Ａは、透光性保護膜１１０が透光性保護膜１１０Ａに置換された点が光学モジュール５（図１３参照）と相違する。
【００９０】
図７に示す光学モジュール３Ａや図１１に示す光学モジュール４Ａと同様に、図１４に示す透光性保護膜１１０Ａは透光体３０の上面及び遮光性樹脂５０の上面の一部を被覆している。透光性保護膜１１０Ａは、少なくとも透光体３０の上面と遮光性樹脂５０の上面との境界線を被覆するように形成される。
【００９１】
光学モジュール５Ａにおいても、光学モジュール３Ａや４Ａと同様に、遮光性樹脂５０はフィラーを含んでいるため、機械的強度や耐湿性が優れた光学モジュール５Ａを実現することができる。又、少なくとも透光体３０の上面と遮光性樹脂５０の上面との境界線を被覆するように透光性保護膜１１０Ａが形成されているため、光学モジュール３Ａや４Ａと同様に、酸素による透光体３０の白濁や、水分による受光素子２０の腐食等を防止することができる。
【００９２】
〈第６の実施の形態〉
第６の実施の形態では、第１の実施の形態において配線基板にセンシングデバイスを搭載する例を示す。なお、第６の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
【００９３】
図１５は、第６の実施の形態に係るモジュールを例示する断面図である。なお、平面図は図１Ｂと同様であるため図示は省略する。図１５を参照するに、第６の実施の形態に係るモジュール６は、受光素子２０がセンシングデバイス１２０に置換された点が光学モジュール１（図１Ａ及び図１Ｂ参照）と主に相違する。
【００９４】
センシングデバイス１２０は、配線基板１０上にフリップチップ実装されている。アンダーフィル樹脂１３０は、センシングデバイス１２０と配線基板１０との接合部（図示せず）やセンシングデバイス１２０の側面部の一部を被覆している。遮光性樹脂５０は、センシングデバイス１２０の側面部の残部を被覆している。センシングデバイス１２０上に、透光体は設けられていない。
【００９５】
センシングデバイス１２０は、例えば、光、圧力、温度、湿度、ガスの何れか一つを検出するデバイスである。なお、センシングデバイス１２０が光を検出するデバイスでない場合には、遮光性樹脂５０において遮光性は要求されないため、遮光性を有していない樹脂を用いても構わない。
【００９６】
モジュール６は、図２Ａに示す工程で、シート基板１０Ｓの配線基板１０となる各領域にセンシングデバイス１２０をフリップチップ実装する以外は、第１の実施の形態と同様にして作製することができる。
【００９７】
但し、センシングデバイス１２０の配線基板１０への搭載方法は、フリップチップ実装には限定されず、第１の実施の形態と同様の方法（接着剤による固定及びワイヤボンディング）を用いてもよい。
【００９８】
モジュール６においても、光学モジュール１と同様に、遮光性樹脂５０（又は遮光性を有していない樹脂）はフィラーを含んでいるため、機械的強度や耐湿性が優れたモジュール６を実現することができる。又、センシングデバイス１２０の上面が露出しているので、被検出対象に対して、直接的にセンシングすることができる。
【００９９】
以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【０１００】
例えば、上記の各実施の形態に係る光学モジュールでは、受光素子を用いる例を示したが、受光素子に代えて発光素子を用い、発光素子の発光面に直接又は透光性接着剤を介して透光体を搭載してもよい。発光素子としては、例えば、レーザダイオードや発光ダイオード等が挙げられる。このように、本発明に係る光学モジュールでは、光学素子の上面（受光素子の場合は受光面、発光素子の場合は発光面）に、直接又は透光性接着剤を介して、透光体を搭載することができる。
【０１０１】
又、遮光性樹脂５０の凹部５０ｘを埋めるように透光体を設けてもよい。透光体としては、所定の波長帯の光を透過させるフィルタ等を用いることができる。或いは、透光体として防湿効果を有する樹脂等を用いてもよい。なお、これらの場合にもフレアやゴーストを防止する効果に変わりはない。
【０１０２】
本国際出願は２０１６年５月３０日に出願した日本国特許出願２０１６−１０７４９７号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願２０１６−１０７４９７号の全内容を本国際出願に援用する。
【符号の説明】
【０１０３】
１、２、３、３Ａ、３Ｂ、４、４Ａ、４Ｂ、５、５Ａ  光学モジュール
６  モジュール
１０  配線基板
１０Ｓ  シート基板
２０  受光素子
３０、３０Ａ、３０Ｂ  透光体
４０  電子部品
５０  遮光性樹脂
５０ｘ  凹部
６０  金属線
７０  透光性接着剤
８０  保護シート
９０  半導体素子
１１０、１１０Ａ  透光性保護膜
【図１Ａ】
2017208724.tif 000003
【図１Ｂ】
2017208724.tif 000004
【図２Ａ】
2017208724.tif 000005
【図２Ｂ】
2017208724.tif 000006
【図２Ｃ】
2017208724.tif 000007
【図２Ｄ】
2017208724.tif 000008
【図２Ｅ】
2017208724.tif 000009
【図２Ｆ】
2017208724.tif 000010
【図３Ａ】
2017208724.tif 000011
【図３Ｂ】
2017208724.tif 000012
【図３Ｃ】
2017208724.tif 000013
【図３Ｄ】
2017208724.tif 000014
【図４Ａ】
2017208724.tif 000015
【図４Ｂ】
2017208724.tif 000016
【図５】
2017208724.tif 000017
【図６Ａ】
2017208724.tif 000018
【図６Ｂ】
2017208724.tif 000019
【図６Ｃ】
2017208724.tif 000020
【図６Ｄ】
2017208724.tif 000021
【図７】
2017208724.tif 000022
【図８】
2017208724.tif 000023
【図９】
2017208724.tif 000024
【図１０Ａ】
2017208724.tif 000025
【図１０Ｂ】
2017208724.tif 000026
【図１０Ｃ】
2017208724.tif 000027
【図１０Ｄ】
2017208724.tif 000028
【図１１】
2017208724.tif 000029
【図１２】
2017208724.tif 000030
【図１３】
2017208724.tif 000031
【図１４】
2017208724.tif 000032
【図１５】
2017208724.tif 000033
【国際調査報告】
2017208724.tif 000034
2017208724.tif 000035
2017208724.tif 000036
2017208724.tif 000037