ウェハレベルレンズアレイの製造方法、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニット
【課題】成形されたウェハレベルレンズアレイのレンズ部に損傷を与えることなく、成形型から滑らかに剥すことができるウェハレベルレンズアレイの製造方法及び製造装置、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニットを提供する。
【解決手段】第１型と第２型で基板部１と複数のレンズ部１０とを一体の成形物として成形する工程と、成形物を離型する工程と、を有し、成形物を離型する間又はその前に、第１型及び第２型のうち一方から突出部を突出させ、突出部をレンズ部１０以外の基板部１のみに当接させつつ成形物を離型する側へ押圧する。
【解決手段】第１型と第２型で基板部１と複数のレンズ部１０とを一体の成形物として成形する工程と、成形物を離型する工程と、を有し、成形物を離型する間又はその前に、第１型及び第２型のうち一方から突出部を突出させ、突出部をレンズ部１０以外の基板部１のみに当接させつつ成形物を離型する側へ押圧する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハレベルレンズアレイの製造方法、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの電子機器の携帯端末には、小型で薄型な撮像ユニットが搭載されている。このような撮像ユニットは、一般に、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサなどの固体撮像素子と、固体撮像素子上に被写体像を形成するためのレンズと、を備えている。
【０００３】
携帯端末の小型化・薄型化に伴って撮像ユニットの小型化・薄型化が要請されている。また、携帯端末のコストの低下を図るため、製造工程の効率化が望まれている。
【０００４】
小型且つ多数のレンズを製造する方法としては、基板部に複数のレンズを形成した構成であるウェハレベルレンズアレイを製造し、該基板部を切断して複数のレンズをそれぞれ分離させることでレンズモジュールを量産する方法が知られている。
【０００５】
また、複数のレンズが形成された基板と複数の固体撮像素子が形成された半導体ウェハとを一体に組み合わせ、レンズと固体撮像素子をセットとして含むように基板とともに半導体ウェハを切断することで撮像ユニットを量産する方法が知られている。
【０００６】
ウェハレベルレンズの製造方法としては、例えば下記特許文献１に示すように、基板部とレンズ部とを同じ材料を使用して成形型で一体に成形する方法が提案されている。このウェハレベルレンズは、基板部とレンズ部とを別途に製造する工程や該基板部にレンズ部を組み付ける工程を行う必要がなく、少ない工程数で製造できる利点がある。
【０００７】
成形型によってウェハレベルレンズを成形物として成形した場合には、成形されたウェハレベルレンズを成形型から離すための離型工程を行う必要がある。
【０００８】
下記特許文献２は、樹脂からなる成形物の離型方法に関する。特許文献２の離型方法は、キャビティを有する大気開放の注形型である成形型に、接着効果のあるエポキシ樹脂等の樹脂が注入、加熱されて硬化し、成形物が成形される。成形後、成形物に直接接触するように平板形状の振動子が配設される。振動子から成形物に直接振動が伝達され、成形型から成形物を剥すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第０８／０９３５１６号パンフレット
【特許文献２】特開２００４−７４４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、基板部とレンズとが一体のウェハレベルレンズを成形物として成形する場合には、レンズのみを成形型によって形成する場合に比べて、成形終了後に成形型に対して基板部及びレンズが強く付着し、離型を行うことがより困難になる。この理由としては、成形された基板部が、成形型に対して広い面積で接触するとともに、該基板部の厚さが薄いため、成形されたウェハレベルレンズが成形型に付着しやすくなるためである。また、基板部が薄くて十分な剛性を確保することができないため、成形型に付着したウェハレベルレンズを剥す際に負荷を加えると、基板部やレンズ自体に変形や割れ等の損傷が生じるおそれがある。
【００１１】
上記特許文献２では、振動子を直接成形物に接触させて振動を伝達する離型方法が記載されている。しかし、基板部及びレンズに直接振動子を接触させると、振動によって基板部やレンズに損傷を与えてしまうことが考えられる。
【００１２】
本発明は、成形されたウェハレベルレンズアレイのレンズ部に損傷を与えることなく、成形型から滑らかに剥すことができるウェハレベルレンズアレイの製造方法、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とが形成されたウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
第１型と第２型で前記基板部と前記複数のレンズ部とを一体の成形物として成形する工程と、
前記成形物を離型する工程と、を有し、
前記成形物を離型する前に、前記第１型及び前記第２型のうち一方から突出部を突出させ、前記突出部を前記レンズ部以外の前記基板部のみに当接させつつ前記成形物を離型する側へ押圧するウェハレベルレンズアレイの製造方法である。
【００１４】
また、本発明は、基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とが形成されたウェハレベルレンズアレイの製造装置であって、
第１型と、
前記第１型に対して型閉じすることで、前記基板部と前記複数のレンズ部とを一体の成形物として成形するためのキャビティを形成する第２型と、
前記第１型及び前記第２型のうち一方から突出する突出部を備え、前記成形物を離型する前に、前記突出部が前記レンズ部以外の前記基板部のみに当接して前記成形物を離型する側へ押圧するウェハレベルレンズアレイの製造装置である。
【００１５】
上記のウェハレベルレンズアレイの製造装置及び製造方法は、基板部と複数のレンズとを第１型及び第２型によって成形物として一体成形するとき、前記第１型及び前記第２型のうち一方から突出部を突出させ、突出部によって成形物を離型する側へ押圧する。この押圧によって成形物を型から剥離する。その後、成形物を型から取り出す際に、既に剥離されているので、容易に取り出すことができる。ここで、突出部の突出する方向の先端部がレンズ部に直接接触しないため、レンズ部に損傷が生じることを防止できる。
特に基板部と複数のレンズ部とを一体成形する構成のウェハレベルレンズは、基板部はその厚みが薄く、型に接触する領域の面積が広いため、離型の際に、第１型又は第２型のいずれに付着して離れ難くなる傾向が顕著である。このため、ウェハレベルレンズアレイの製造においては、突出部によって型と成形物との境界を剥離させておくことで、成形物に負荷をかけることなく、成形物を取り出すことができ、有効である。
【００１６】
上記のウェハレベルレンズアレイの製造方法によって得られたウェハレベルレンズアレイは、基板部及び複数のレンズに変形や割れなどの損傷がなく、良好である。
【００１７】
また、上記ウェハレベルレンズを備えたレンズモジュールや撮像ユニットによれば、ウェハレベルレンズアレイの基板部及び複数のレンズに損傷がなく、好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、成形されたウェハレベルレンズアレイのレンズ部に損傷を与えることなく、成形型から滑らかに剥すことができるウェハレベルレンズアレイの製造方法、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ウェハレベルレンズアレイの構成の一例を示す断面図である。
【図２】レンズモジュールの構成の一例を示す断面図である。
【図３】撮像ユニットの構成の一例を示す断面図である。
【図４】ウェハレベルレンズアレイの基板部にレンズ部を成形するための成形型の構成例を示す図である。
【図５】成形型の離型の際の動作の一例を示す図である。
【図６】ウェハレベルレンズアレイの製造方法の手順を示すフローチャートである。
【図７】成形型による成形及び離型の手順を説明する図である。
【図８】図７の成形型において成形物に対して突出部が当接する位置の一例を示す図である。
【図９】他の構成例の成形型による成形及び離型の手順を説明する図である。
【図１０】図９の成形型において成形物に対して突出部が当接する位置の一例を示す図である。
【図１１】成形型からウェハレベルレンズアレイを剥離する工程を説明する図である。
【図１２】ウェハレベルレンズアレイをダイシングする工程を説明する図である。
【図１３】レンズモジュールの製造方法の手順を示す図である。
【図１４】図１３とは別の構成のレンズモジュールを製造する手順を示す図である。
【図１５】撮像ユニットを製造する手順を示す図である。
【図１６】図１５の構成とは別の撮像ユニットを製造する手順を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
先ず、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュールと撮像ユニットの構成について説明する。
【００２１】
図１は、ウェハレベルレンズアレイの構成の一例を示す断面図である。
ウェハレベルレンズアレイは、基板部１と、該基板部１に配列された複数のレンズ部１０とを備えている。複数のレンズ部１０は、基板部１に対して１次元又は２次元に配列されている。以下では、複数のレンズ部１０が、基板部１に対して２次元に配列されている構成を例に説明する。レンズ部１０は、基板部１と同じ材料から構成され、該基板部１に一体成形されたものである。レンズ部１０の形状は、特に限定されず、用途などによって適宜変形される。
【００２２】
図２は、レンズモジュールの構成の一例を示す断面図である。
レンズモジュールは、基板部１と、及び該基板部１に一体成形されたレンズ部１０とを含んだ構成であり、例えば図１に示すウェハレベルレンズアレイの基板部１をダイシングし、レンズ部１０ごとに分離させたものを用いる。基板部１の一方の面には、レンズ部１０の周囲にスペーサ２が設けられている。スペーサ２の作用及び構成については、次に説明する撮像ユニットのものと同じである。
【００２３】
図３は、撮像ユニットの構成の一例を示す断面図である。
撮像ユニットは、上述のレンズモジュールと、センサモジュールとを備える。レンズモジュールのレンズ部１０は、センサモジュール側に設けられた固体撮像素子Ｄに被写体像を結像させる。レンズモジュールの基板部１とセンサモジュールの半導体基板Ｗとが、互いに略同一となるように平面視略矩形状に成形されている。
【００２４】
センサモジュールは、半導体基板Ｗと、半導体基板Ｗに設けられた固体撮像素子Ｄを含んでいる。半導体基板Ｗは、例えばシリコンなどの半導体材料で形成されたウェハを平面視略矩形状に切り出して成形されている。固体撮像素子Ｄは、半導体基板Ｗの略中央部に設けられている。固体撮像素子Ｄは、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサである。センサモジュールは、チップ化された固体撮像素子Ｄを配線等が形成された半導体基板上にボンディングした構成とすることができる。または、固体撮像素子Ｄは、半導体基板Ｗに対して周知の成膜工程、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程、不純物添加工程等を繰り返し、該半導体基板に電極、絶縁膜、配線等を形成して構成されてもよい。
【００２５】
レンズモジュールは、その基板部１がスペーサ２を介してセンサモジュールの半導体基板Ｗの上に重ね合わされている。レンズモジュールのスペーサ２とセンサモジュールの半導体基板Ｗとは、例えば接着剤などを用いて接合される。スペーサ２は、レンズモジュールのレンズ部１０がセンサモジュールの固体撮像素子Ｄ上で被写体像を結像させるように設計され、レンズ部１０がセンサモジュールに接触しないように、該レンズ部１０と固体撮像素子Ｄとの間に所定の距離を隔てる厚みで形成されている。
【００２６】
スペーサ２は、レンズモジュールの基板部１とセンサモジュールの半導体基板Ｗとを所定の距離を隔てた位置関係を保持することができる範囲で、その形状は特に限定されず適宜変形することができる。例えば、スペーサ２は、基板の４隅にそれぞれ設けられる柱状の部材であってもよい。また、スペーサ２は、センサモジュールの固体撮像素子Ｄの周囲を取り囲むような枠状の部材であってもよい。固体撮像素子Ｄを枠状のスペーサ２によって取り囲むことで外部から隔絶すれば、固体撮像素子Ｄにレンズを透過する光以外の光が入射しないように遮光することができる。また、固体撮像素子Ｄを外部から密封することで、固体撮像素子Ｄに塵埃が付着することを防止できる。
【００２７】
なお、図２に示すレンズモジュールは、レンズ部１０が形成された基板部１を１つ備えた構成であるが、レンズ部１０が形成された基板部１を複数備えた構成としてもよい。このとき、互いに重ね合わされる基板部１同士がスペーサ２を介して組み付けられる。
【００２８】
また、レンズ部１０が形成された基板部１を複数備えたレンズモジュールの最下位置の基板部１にスペーサ２を介してセンサモジュールを接合して撮像ユニットを構成してもよい。レンズ部１０が形成された基板部１を複数備えたレンズモジュール及び該レンズモジュールを備えた撮像ユニットの製造方法については後述する。
【００２９】
以上のように構成された撮像ユニットは、携帯端末等に内蔵される図示しない回路基板にリフロー実装される。回路基板には、撮像ユニットが実装される位置に予めペースト状の半田が適宜印刷されており、そこに撮像ユニットが載せられ、この撮像ユニットを含む回路基板に赤外線の照射や熱風の吹付けといった加熱処理が施され、撮像ユニットが回路基板に溶着される。
【００３０】
基板部１及びレンズ部１０を構成する材料としては、例えばガラスを用いることができる。ガラスは種類が豊富であり、高屈折率を有するものを選択できるので、大きなパワーを持たせたいレンズの素材として適している。また、ガラスは耐熱性に優れ、上述した撮像ユニットのリフロー実装に好適である。
【００３１】
また、基板部１及びレンズ部１０を構成する材料として、樹脂を用いることもできる。樹脂は加工性に優れており、型等でレンズ面を簡易且つ安価に形成するのに適している。樹脂としては、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれも用いることができるが、上述した撮像ユニットのリフロー実装を考慮すると、軟化点が例えば２００℃以上の比較的高いものが好ましく、２５０℃以上のものがより好ましい。
【００３２】
紫外線硬化性樹脂としては、紫外線硬化性シリコン樹脂、紫外線硬化性エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を例示することができる。エポキシ樹脂としては、線膨張係数が４０〜８０［１０−６／Ｋ］で、屈折率が１．５０〜１．７０、好ましくは１．６０〜１．７０のものを用いることができる。熱硬化性樹脂としては、熱硬化性シリコン樹脂、熱硬化性エポキシ樹脂、熱硬化性フェノール樹脂、熱硬化性アクリル樹脂等を例示できる。例えば、シリコン樹脂としては、線膨張係数が３０〜１６０［１０−６／Ｋ］で、屈折率が１．４０〜１．５５のものを用いることができる。エポキシ樹脂は線膨張係数が４０〜８０［１０−６／Ｋ］で、屈折率が１．５０〜１．７０、好ましくは１．６０〜１．７０のものを用いることができる。フェノール樹脂は、線膨張係数が３０〜７０［１０−６／Ｋ］で、屈折率が１．５０〜１．７０のものを用いることができる。アクリル樹脂としては、線膨張係数が２０〜６０［１０−６／Ｋ］で、屈折率が１．４０〜１．６０、好ましくは１．５０〜１．６０のものを用いることができる。熱硬化性樹脂としては、具体的には、富士高分子工業株式会社製ＳＭＸ−７８５２・ＳＭＸ−７８７７、株式会社東芝製ＩＶＳＭ−４５００、東レ・ダウコーニング社製ＳＲ−７０１０、等を例示することができる。熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂等を例示することができる。ポリカーボネートは、線膨張係数が６０〜７０［１０−６／Ｋ］で、屈折率が１．４０〜１．７０、好ましくは１．５０〜１．６５のものを用いることができる。ポリサルフォン樹脂は、線膨張係数が１５〜６０［１０−６／Ｋ］で、屈折率が１．６３のものを用いることができる。ポリエーテルサルフォン樹脂は、線膨張係数が２０〜６０［１０−６／Ｋ］で、屈折率が１．６５のものを用いることができる。
【００３３】
一般に、光学ガラスの線膨張係数は２０℃で４．９〜１４．３［１０−６／Ｋ］であり、屈折率は波長５８９．３ｎｍで１．４〜２．１である。また、石英ガラスの線膨張係数は０．１〜０．５［１０−６／Ｋ］であり、屈折率は約１．４５である。
【００３４】
また、無機微粒子を樹脂マトリックス中に分散させることによって得られる有機無機複合材料を使用することが好ましい。無機微粒子としては、例えば酸化物微粒子、硫化物微粒子、セレン化物微粒子、テルル化物微粒子が挙げられる。より具体的には、例えば、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、硫化亜鉛等の微粒子を挙げることができる。
【００３５】
無機微粒子は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。また、複数の成分による複合物であってもよい。また、無機微粒子には光触媒活性低減、吸水率低減などの種々の目的から、異種金属をドープしたり、表面層をシリカ、アルミナ等の異種金属酸化物で被覆したり、シランカップリング剤、チナネートカップリング剤、有機酸（カルボン酸類、スルホン酸類、リン酸類、ホスホン酸類等）または有機酸基を持つ分散剤などで表面修飾してもよい。
【００３６】
無機微粒子の数平均粒子サイズは、小さすぎると物質の特性が変化する場合がある。また、樹脂マトリックスと無機微粒子の屈折率差が大きい場合には、無機微粒子の数平均粒子サイズが大きすぎるとレイリー散乱の影響が顕著となる。このため、１ｎｍ〜１５ｎｍが好ましく、２ｎｍ〜１０ｎｍが更に好ましく、３ｎｍ〜７ｎｍが特に好ましい。また、無機微粒子の粒子サイズ分布は狭いほど望ましい。このような単分散粒子の定義の仕方はさまざまであるが、例えば、特開２００６−１６０９９２号に記載されるような数値規定範囲が好ましい粒径分布範囲に当てはまる。ここで、上述の数平均１次粒子サイズとは、例えばＸ線回折（ＸＲＤ）装置あるいは透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などで測定することができる。
【００３７】
無機微粒子の屈折率としては、２２℃、５８９．３ｎｍの波長において、１．９０〜３．００であることが好ましく、１．９０〜２．７０であることが更に好ましく、２．００〜２．７０であることが特に好ましい。
【００３８】
無機微粒子の樹脂に対する含有量は、透明性と高屈折率化の観点から、５質量％以上であることが好ましく、１０〜７０質量％が更に好ましく、３０〜６０質量％が特に好ましい。
【００３９】
有機無機複合材料に用いられる樹脂としては、公知の紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂が使用できる。また、特開２００７−９３８９３号に記載された屈折率１．６０より大きい樹脂、特開２００７−２１１１６４号に記載された疎水性セグメント及び親水性セグメントで構成されるブロック共重合体、特開２００７−２３８９２９号、特願２００８−１２６４５号、同２００８−２０８４２７号、同２００８−２２９６２９号、同２００８−２１９９５２号に記載された高分子末端または側鎖に無機微粒子と任意の化学結合を形成しうる官能基を有する樹脂、特願２００８−１９７０５４号、同２００８−１９８８７８号に記載された熱可塑性樹脂等を挙げることができる。有機無機複合材料には、必要に応じて、可塑剤、分散剤等の添加剤を加えることができる。
【００４０】
次に、ウェハレベルレンズアレイの製造方法について詳細に説明する。
図４は、ウェハレベルレンズアレイの基板部とレンズ部とを一体成形するための成形型の構成例を示す図である。図４は、成形型の型開き状態を示している。図５は、図４の成形型の動作の一例を示している。
【００４１】
図４及び図５に示すように、本構成例の成形型は、上型１２と下型１４とを備えている。上型１２と下型１４とで、レンズ部１０及び基板部１を構成する樹脂などの材料を挟み込むことで、所定の形状のレンズ部及び基板部を一体成形する。
【００４２】
上型１２において、下型１４に対向する側の面には、レンズ部１０の上側の形状を転写するための凹部１２ａと、基板部１におけるレンズ部１０が成形される領域以外の領域に相当する平坦形状を転写するための平面部１２ｂとが設けられている。
【００４３】
下型１４において、上型１２に対向する側の面には、レンズ部１０の下側の形状を転写するための凹部１４ａと、基板部１におけるレンズ部１０が成形される領域以外の領域に相当する平坦形状を転写するための平面部１４ｂとが設けられている。
【００４４】
なお、ここでいう「上」及び「下」とは、本構成例を説明する図中の位置関係を示しているのみであり、例えばその位置関係は上下に入れ替えられてもよい。つまり、成形型は、上型１２及び下型１４のうち一方を第１型、他方を第２型とした場合に、第１型及び第２型を型閉じ状態、型開き状態とすることが可能であればそれらの位置関係は特に限定されない。
【００４５】
上型１２と下型１４とはそれぞれ、型閉じ状態の位置と型開き状態の位置との間で相対的に移動させることができる。つまり、上型１２及び下型１４のうち少なくとも一方を他方に対して近づける方法及び遠ざける方向に移動させることができる。
【００４６】
型開き状態とは、上型１２と下型１４とが一定の距離をおいて離間した状態である。また、型閉じ状態とは、上型１２と下型１４とが接近し、上型１２と下型１４との間に挟みこんだ成形物に所定の圧力を付与しつつ、型と成形物とが完全に密着している状態をいう。
【００４７】
図４に示すように、下型１４には、下型１４に付着する成形物を剥離させる際に、該成形物を押圧する突出部として機能する複数のエジェクタピン１８が設けられている。複数のエジェクタピン１８はそれぞれ長尺円柱形状を有している。各エジェクタピン１８の一方の端部が可動板１６の上面に固定され、他方の端部が可動板１６側の端部より小径に形成され、その先端部１８ａが下型１４を貫通する。なお、エジェクタピン１８の形状は、円柱形状に限定されない。
【００４８】
可動板１６は、下型１４の平面部１４ｂに対して略平行な状態で保持されている。可動板１６の複数のエジェクタピン１８が固定された側の面の反対側の面には、駆動軸１６ｓが連結されている。
【００４９】
図５は、複数のエジェクタピンを突出させた状態を示している。駆動軸１６ｓがその軸方向に駆動すると、可動板１６が、下型１４の平面部１４ｂに対して略平行な状態のまま該下型１４に接近する。すると、複数のエジェクタピン１８それぞれの先端部１８ａが、下型１４の平面部１４ｂの表面から上型１２側へ向かって突出する。下型１４から突出させる先端部１８ａの突出量は、各エジェクタピン１８の寸法や駆動軸１６ｓの軸方向の移動量によって設定される。
【００５０】
成形型を型閉じ状態とすることで、上型１２の凹部１２ａと下型１４の凹部１４ａとによってレンズ部１０の形状が規定される。成形されるレンズ部１０の形状の変更に応じて、成形型の上型１２及び下型１４の種類が適宜変更されてもよい。
【００５１】
図４に示すように、複数のエジェクタピン１８を突出させていない状態においては、各エジェクタピン１８の先端部１８ａが下型１４の平面部１４ｂに対して凹凸しないように面一な状態となる。こうすることで、軟化した成形物が先端部１８ａを貫通させている部分に入り込むことを防止することができる。
【００５２】
レンズ部の材料として紫外線硬化樹脂を使用する場合には、上型１２及び下型１４のうち、紫外線を照射する側に位置する少なくとも一方を紫外線に対して透明体とする。また、基板部１が紫外線を透過する材質であってもよい。
【００５３】
また、図４に示す構成を備えた製造装置について説明する。
この製造装置は、第１型として機能する上型１２と、上型１２に対して型閉じすることで、基板部１と複数のレンズ部１０とを一体の成形物として成形するためのキャビティを形成するための第２型として機能する下型１４と、を備えている。上型１２を第２型とし、下型１４を第１型としてもよい。また、製造装置は、成形物を離型する際に、第１型及び第２型のうち一方から突出する突出部を備えている。図４の構成例では、突出部が複数のエジェクタピン１８を含む。
【００５４】
次に、図６に基づいてウェハレベルレンズの製造方法の手順を説明する。なお、以下の説明では、図４及び図５に示すウェハレベルレンズの製造装置の構成例を適宜参照するものとする。
【００５５】
最初に、上型１２と下型１４とを型開き状態とし、材料を注入する（ステップＳ１）。ここでは、材料として熱硬化性の樹脂を用いることとする。
【００５６】
材料を注入した後、上型１２と下型１４とを型閉じ状態とすることで、材料に所定の圧力を加える（ステップＳ２）。
【００５７】
次に、材料に所定の圧力を加えた状態を維持しつつ、材料を加熱することで硬化させる（ステップＳ３）。材料を加熱する手段としては、例えば、上型１２及び下型１４の少なくとも一方を熱伝導性の良い金属材料で構成し、ヒータなどの加熱部によって上型１２及び下型１４を加熱することで、材料に熱を加えてもよい。
【００５８】
成形物を熱により硬化させた後、上型１２及び下型１４を型開き状態とする（ステップＳ４）。
【００５９】
次に、突出部を駆動して成形物を剥離する（ステップＳ５）。図７（ａ）は、突出部を駆動させる前の状態を示し、図７（ｂ）は、突出部を駆動させた後の状態を示している。
【００６０】
図７（ａ）に示すように、成形の際には、複数のエジェクタピン１８の先端部１８ａは、下型１４の内部に収容された状態であり、成形されるウェハレベルレンズアレイの基板部１に圧力を加えることがないため、成形される基板部１の形状に影響を与えない。
【００６１】
図７（ｂ）に示すように、成形後、可動板１６を上型１２側に移動させることで、該可動板１６に固定された各エジェクタピン１８の先端部１８ａが下型１４から突出し、先端部１８ａが成形物を押圧することで、該成形物を下型１４から剥離させる。
【００６２】
先端部１８ａが成形物を押圧するとき、各先端部１８ａは、ウェハレベルレンズアレイのレンズ部１０に接触することなく、基板部１のみに当接する。
【００６３】
図８は、成形物であるウェハレベルレンズアレイに対して接触するエジェクタピンの先端部の位置を平面視した状態で示すものである。図８に示すように、エジェクタピン１８の先端部１８ａは、レンズ部１０同士の間の基板部１に当接する。図８の例では、斜め方向に配列されたレンズ部１０を列としたとき、１列ごとに同列のレンズ部１０のうち隣り合うレンズ部１０同士の間に先端部１８ａが当接する。
【００６４】
ウェハレベルレンズアレイに対して接触するエジェクタピンの先端部の位置は適宜変更することができる。図８に示す例のように、複数のエジェクタピン１８の先端部１８ａと基板部１とが当接するそれぞれの位置が、成形物の中心に対してほぼ対称となることが好ましい。こうすれば、成形物の全体をエジェクタピンによって均一に押圧することができ、成形物の一部の領域に偏った押圧力が加わることを防止することができる。ウェハレベルレンズアレイは平面視においてほぼ正円形状であるため、複数のエジェクタピン１８の先端部１８ａと基板部１とが当接するそれぞれの位置が、成形物の中心を囲って円状に配列されていることが特に好ましい。こうすれば、ウェハレベルレンズアレイの全体をほぼ均一に押圧することができ、押圧に起因してウェハレベルレンズアレイに変形などの不具合が生じることを防止できる。
【００６５】
ウェハレベルレンズアレイは、基板部１と複数のレンズ部１０とを一体成形した構成であり、基板部１の厚みは小さいのに対して、上型１２及び下型１４には広い面積で接触する。このため、硬化後に、成形物であるウェハレベルレンズアレイが上型１２及び下型１４のうちいずれか一方に密着して離型させ難くなる。ウェハレベルレンズアレイに負荷を加えて離型させようとすると、基板部１に変形が生じることや基板部１やレンズ部１０に割れなどの損傷が生じやすい。そこで、ウェハレベルレンズアレイを型から取り出しやすくなるようにするため、成形物を型同士の間から取り出す工程の前に、上型１２及び下型１４を型開きした状態で、上型１２及び下型１４のうち一方から突出部で成形物を押圧して、成形物を型から剥離させておく。すると、突出部からの押圧によって、成形物と型との間に剥離した部位が生じる。
【００６６】
具体的には、突出部による成形物の押圧は、上型１２及び下型１４のうちの、ウェハレベルレンズアレイが付着しやすい側の型から行う。この構成例では、成形されたウェハレベルレンズアレイが下型１４側に付着しやすいことを想定し、下型１４側から突出部であるエジェクタピン１８を突出させる構成とした。成形されたウェハレベルレンズアレイが上型１２側に付着しやすい場合には、上型１２側から同様にエジェクタピンを突出させる構成とすればよい。このとき、エジェクタピン１８に押圧された成形物が完全に剥離して落下することを避けるため、上型１２と下型１４との上下方向の位置を予め反対となるように変更しておけばよい。
【００６７】
なお、ウェハレベルレンズアレイが付着しやすい側としては、離型させる際に、成形物であるウェハレベルレンズアレイがその表面形状や材質などの影響によって付着してしまいやすい側を意味する。
【００６８】
図７に示す構成例では、ウェハレベルレンズが下型１４に付着しているものとして想定される。つまり、下型１４はウェハレベルレンズが付着している側の型に相当し、該下型１４の下面（図中下側の面）はウェハレベルレンズが付着している側の面に対して反対側の面に相当する。
【００６９】
また、基板部の厚み方向とは、複数のレンズ部１０が配列されている２次元の平面方向に対して垂直な方向であり、図中の上下方向に相当する。
【００７０】
突出部としては、上記構成例のように、複数のエジェクタピンのみからなる構成に限定されず、レンズ部１０以外の基板部１のみに当接させつつ前形物を離型する側へ押圧することが可能な構成であれば、適宜変更できる。
【００７１】
図９は、ウェハレベルレンズアレイの製造装置の他の構成例を示す図である。図９（ａ）は、突出部を駆動させる前の状態を示し、図９（ｂ）は、突出部を駆動させた後の状態を示している。
【００７２】
この構成例では、可動板１６に、複数のエジェクタピン１８と可動板の周縁近傍に、エジェクタピン１８の延びる方向に立設されたスリーブ２２とが固定されている。スリーブ２２は、円筒形状を有し、可動板１６に対するエジェクタピン１８の高さと等しい高さで構成されている。複数のエジェクタピン１８とスリーブ２２とが突出部として機能する。
【００７３】
図９（ｂ）に示すように、成形後、可動板１６を上型１２側に移動させることで、該可動板１６に固定された各エジェクタピン１８の先端部１８ａ及びスリーブ２２が下型１４から突出し、先端部１８ａ及びスリーブ２２が成形物を押圧することで、該成形物を下型１４から剥離させるように促す。
【００７４】
先端部１８ａ及びスリーブ２２が成形物を押圧するとき、各先端部１８ａ及びスリーブ２２は、ウェハレベルレンズアレイのレンズ部１０に接触することなく、基板部１のみに当接する。スリーブ２２は、成形物の周縁部に沿って当接する。
【００７５】
図１０は、成形物であるウェハレベルレンズアレイに対して接触するエジェクタピン１８の先端部１８ａ及びスリーブ２２の位置を平面視した状態で示すものである。図１０に示すように、エジェクタピン１８の先端部１８ａは、レンズ部１０同士の間の基板部１に当接する。図１０の例では、斜め方向に配列されたレンズ部１０を列としたとき、１列ごとに同列のレンズ部１０のうち隣り合うレンズ部１０同士の間に先端部１８ａが当接する。また、スリーブ２２は、ウェハレベルレンズアレイの周縁部の形状とほぼ一致し、該周縁部に沿って当接する。
なお、スリーブ２２は、周方向に沿っていくつかに分断された円弧状の複数のリブで構成されてもよい。
【００７６】
図６のフローチャートに戻って製造方法の手順の続きを説明する。成形物を突出部によって押圧して剥離させた後、下型１４上のウェハレベルレンズを取り出す（ステップＳ６）。
【００７７】
図１１は、ウェハレベルレンズアレイを取り出す手段の一例を示している。図１１の例では、ウェハレベルレンズアレイの上面に吸着部３２を吸着させ、上方へ引っ張ることで、ウェハレベルレンズアレイを下型１４から剥離する。このとき、エジェクタピン１８の先端部１８ａがウェハレベルレンズアレイの吸着部３２によって吸着される部位を反対側の面を支持してもよい。こうすれば、ウェハレベルレンズアレイの離型を円滑に行うことができる。
【００７８】
吸着部３２は、例えば、空気吸引を行って負圧を生じさせることでウェハレベルレンズの上面に密着する構成である。吸着部３２は、１つのウェハレベルレンズに対して複数設けられ、各吸着部３２がウェハレベルレンズにおける、レンズ部１０が形成された領域以外の平坦領域に密着するように配置されている。レンズ部１０に吸着部３２が接触することがないため、変形などの損傷が生じることを回避できる。
【００７９】
複数の吸着部３２をウェハレベルレンズアレイの基板部１の上面に密着させた状態で、ウェハレベルレンズアレイを上方に持ち上げることで、下型１４からウェハレベルレンズアレイを取り出すことができる。このとき、下型１４とウェハレベルレンズアレイとの境界には押圧によって既に剥離しているため、ウェハレベルレンズアレイを把持する複数の吸着部３２から強い張力をかけることなく、簡単に取り出すことができる。
【００８０】
こうして、基板部１とレンズ部１０とが一体成形されたウェハレベルレンズアレイを得ることができる。
【００８１】
上記構成例では、基板部１と複数のレンズ１０とを上型１２及び下型１４によって成形物として一体成形するとき、上型１２及び下型１４のうち一方から突出部を突出させ、突出部によって成形物を離型する側へ押圧する。この押圧によって成形物を型から剥離する。その後、成形物を型の間から取り出す際に、既に剥離されているので、容易に取り出すことができる。成形物を押圧する際には、突出部の突出する方向の先端部１８ａがレンズ部１０に直接接触しないため、レンズ部１０に損傷が生じることを防止できる。
【００８２】
特に基板部１と複数のレンズ部１０とを一体成形する構成のウェハレベルレンズは、基板部１はその厚みが薄く、型に接触する領域の面積が広いため、離型の際に、上型１２又は下型１４のいずれに付着して離れ難くなる傾向が顕著である。このため、ウェハレベルレンズアレイの製造においては、突出部によって型と成形物との境界を剥離させておくことで、成形物に負荷をかけることなく、成形物を取り出すことができ、有効である。
【００８３】
次に、ウェハレベルレンズアレイを用いて、更に、レンズモジュール及び撮像ユニットを製造する手順を説明する。
【００８４】
図１２は、ウェハレベルレンズアレイをダイシングする工程を説明する図である。同図（ａ）に示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板１の一方の表面（同図では下方の面）にスペーサ２が接合される。そして、同図（ｂ）に示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部１と、該基板部１と同様にウェハ状に形成された半導体基板Ｗとの位置合わせが行われる。半導体基板Ｗの一方の面（同図では上側の面）には、基板部１に設けられた複数のレンズ部１０の配列と同じ配列で固体撮像素子Ｄが設けられている。そして、ウェハレベルレンズアレイの基板部１がスペーサ２を介して、該基板部１と同様にウェハ状に形成された半導体基板Ｗに重ね合わされ、一体に接合される。その後、一体とされたウェハレベルレンズアレイ及び半導体基板Ｗ並びにスペーサ２は、レンズ部１０及び固体撮像素子Ｄそれぞれの配列の列間に規定される切断ラインに沿って、ブレードＣ等の切断手段を用いて切断され、複数の撮像ユニットに分離される。切断ラインは、例えば基板部１の平面視において格子状である。
【００８５】
なお、同図では、撮像ユニットを製造する際のダイジングを例に説明している。レンズモジュールを製造する際のダイジングは、ウェハレベルレンズアレイの基板部１にスペーサ２を接合した後、半導体基板Ｗに接合させないで、レンズ部１０の配列に応じて切断し、複数のレンズモジュールに分離する。
【００８６】
図１３は、レンズモジュールの製造方法の手順を示す図である。この手順では、１つの基板部１に複数のレンズ部１０が一体成形されたウェハレベルレンズアレイをダイジングして複数のレンズモジュールに分離する例を説明する。
【００８７】
先ず、同図（ａ）に示すように、ウェハレベルレンズアレイを準備する。ウェハレベルレンズアレイは、既に上述した手順で製造することができ、以下の説明では、その手順については説明することなく省略する。
【００８８】
次に、同図（ｂ）に示すように、基板部１の下側の面にスペーサ２を接着剤などによって接合する。
【００８９】
そして、同図（ｃ）に示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部１を、図中点線で示される切断ラインに沿って切断し、複数のレンズモジュールに分離する。このとき、各切断ライン上に重なり合って接合されているスペーサ２も同時に切断され、スペーサ２は、各切断ラインを境界として分割され、各切断ラインに隣接するレンズモジュールにそれぞれ付属する。こうして、レンズモジュールが完成する。
【００９０】
なお、分離されたレンズモジュールは、スペーサ２を介して図示しないセンサモジュールやその他の光学素子を備えた基板に組み付けられてもよい。
【００９１】
このように、ウェハレベルレンズアレイに予めスペーサ２を接合しておき、その後に、スペーサ２ごとウェハレベルレンズアレイの基板部１をダイシング工程で切断すれば、分離されたレンズモジュールにそれぞれスペーサ２を接合する場合に比べて効率良くレンズモジュールを量産することができ、生産性を向上することができる。
【００９２】
図１４は、図１３とは別の構成のレンズモジュールを製造する手順を示す図である。この手順では、２つの基板部１と、各基板部１に複数のレンズ部１０が一体成形されたウェハレベルレンズアレイをダイジングし、複数のレンズモジュールに分離する例を説明する。
【００９３】
先ず、同図（ａ）に示すように、複数のウェハレベルレンズアレイを準備する。ウェハレベルレンズアレイは、既に上述した手順で製造することができ、以下の説明では、その手順については説明することなく省略する。複数のウェハレベルレンズアレイの各基板部１の一方の面にスペーサ２を接着剤などによって接合する。そして、重ね合わせるウェハレベルレンズアレイの基板部１同士の位置合わせを行い、下方に配置するウェハレベルレンズアレイの基板部１の上面に、上方に配置するウェハレベルレンズアレイの基板部１の下面を、スペーサ２を介して接合する。ウェハレベルレンズアレイ同士を重ね合わせた状態で、各基板部１に対してスペーサ２が接合された位置が、各基板部１で同じになるようにする。
【００９４】
そして、同図（ｂ）に示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部１を、図中点線で示される切断ラインに沿って切断し、複数のレンズモジュールに分離する。このとき、各切断ライン上に重なり合って接合されているスペーサ２も同時に切断され、各切断ラインを境界として分割されたスペーサ２が、各切断ラインに隣接するレンズモジュールにそれぞれ付属する。こうして、複数のレンズ部１０を備えたレンズモジュールが完成する。この手順では、重ね合わされるそれぞれの基板部１に対するレンズ部１０及びスペーサ２の位置が同じであるため、分離された複数のレンズモジュールの構成はいずれも同じになる。また、重ね合わされるそれぞれの基板部１のうち、最上部の基板部１を基準に切断ラインの位置を決定し、切断すればよい。
【００９５】
なお、分離されたレンズモジュールは、スペーサ２を介して図示しないセンサモジュールやその他の光学素子を備えた基板に組み付けられてもよい。
【００９６】
このように、複数のウェハレベルレンズアレイ同士をスペーサを介して重ね合わせ、その後に、ウェハレベルレンズアレイの基板部１をスペーサ２ごとダイシング工程で切断すれば、分離されたレンズモジュールを個別に重ね合わせる場合に比べて、効率よくレンズモジュールを量産することができ、生産性が向上する。
【００９７】
図１５は、撮像ユニットを製造する手順を示す図である。この手順では、１つの基板部１と該基板部１に複数のレンズ部１０が一体成形されたレンズモジュールをセンサモジュールに接合してダイジングし、複数の撮像ユニットに分離する例を説明する。
【００９８】
先ず、同図（ａ）に示すように、ウェハレベルレンズアレイを準備する。ウェハレベルレンズアレイは、既に上述した手順で製造することができ、以下の説明では、その手順については説明することなく省略する。そして、基板部１の下側の面にスペーサ２を接着剤などによって接合する。
【００９９】
次に、複数の固体撮像素子Ｄが配列された半導体基板Ｗを準備する。ウェハレベルレンズアレイの基板部１と、半導体基板Ｗとの位置合わせを行った後、該基板部１をスペーサ２を介して半導体基板Ｗの上側の面に接合する。このとき、基板部１に設けられた各レンズ部１０の光軸の延長が固体撮像素子Ｄの中央部とそれぞれ交わるようにする。
【０１００】
そして、同図（ｃ）に示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部１と半導体基板Ｗとを接合した後、基板部１を、図中点線で示される切断ラインに沿って切断し、複数の撮像ユニットに分離する。このとき、各切断ライン上に重なり合って接合されているスペーサ２も同時に切断され、スペーサ２は、各切断ラインを境界として分割され、各切断ラインに隣接する撮像ユニットにそれぞれ付属する。こうして、撮像ユニットが完成する。
【０１０１】
このように、ウェハレベルレンズアレイに予めスペーサ２を接合しておき、その後に、ウェハレベルレンズアレイの基板と固体撮像素子Ｄを備えた半導体基板Ｗを重ね合わせて、基板部１及び半導体基板Ｗをダイシング工程で一緒に切断すれば、分離されたレンズモジュールにそれぞれスペーサ２を介してセンサモジュールを接合して撮像ユニットを製造する場合に比べて、効率良く撮像ユニットを量産することができ、生産性を向上することができる。
【０１０２】
図１６は、図１５の構成とは別の撮像ユニットを製造する手順を示す図である。この手順では、２つの基板部１と各基板部１に複数のレンズ部１０が一体成形されたウェハレベルレンズアレイを、固体撮像素子が設けられた半導体基板に接合してダイジングし、それぞれが２つのレンズ部１０を備えた複数の撮像ユニットに分離する例を説明する。
【０１０３】
先ず、同図（ａ）に示すように、２つのウェハレベルレンズアレイを準備する。ウェハレベルレンズアレイは、既に上述した手順で製造することができ、以下の説明では、その手順については説明することなく省略する。そして、重ね合わせる２つの基板部１それぞれの下側の面にスペーサ２を接着剤などによって接合する。そして、重ね合わせるウェハレベルレンズアレイの基板部１同士の位置合わせを行い、下方に配置するウェハレベルレンズアレイの基板部１の上面に、上方に配置するウェハレベルレンズアレイの基板部１の下面を、スペーサ２を介して接合する。ウェハレベルレンズアレイ同士を重ね合わせた状態で、各基板部１に対してスペーサ２が接合された位置が、各基板部１で同じになるようにする。
【０１０４】
次に、複数の固体撮像素子Ｄが配列された半導体基板Ｗを準備する。重ね合わされた状態の複数のウェハレベルレンズアレイの基板部１と、半導体基板Ｗとの位置合わせを行う。その後、最下部に位置する該基板部１を、スペーサ２を介して半導体基板Ｗの上側の面に接合する。このとき、基板部１に設けられた各レンズ部１０の光軸の延長が固体撮像素子Ｄの中央部とそれぞれ交わるようにする。
【０１０５】
そして、同図（ｃ）に示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部１と半導体基板Ｗとを接合した後、基板部１及び半導体基板Ｗを、図中点線で示される切断ラインに沿って切断し、複数の撮像ユニットに分離する。このとき、各切断ライン上に重なり合って接合されているスペーサ２も同時に切断され、スペーサ２は、各切断ラインを境界として分割され、各切断ラインに隣接する撮像ユニットにそれぞれ付属する。こうして、複数のレンズ部１０を備えた撮像ユニットが完成する。
【０１０６】
このように、複数のウェハレベルレンズアレイ同士をスペーサ２を介して接合しておき、その後に、最下部のウェハレベルレンズアレイの基板部１と固体撮像素子Ｄを備えた半導体基板Ｗを重ね合わせて、基板部１及び半導体基板Ｗをダイシング工程で一緒に切断している。このような手順によれば、分離されたレンズモジュール同士を重ね合わせ、更に、各レンズモジュールとセンサモジュールとを接合していくことで各撮像ユニットを製造する場合に比べて、効率良く撮像ユニットを量産することができ、生産性を向上することができる。
【０１０７】
本明細書は以下の内容を開示する。
（１）基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とが形成されたウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
第１型と第２型で前記基板部と前記複数のレンズ部とを一体の成形物として成形する工程と、
前記成形物を離型する工程と、を有し、
前記成形物を離型する工程において、前記第１型及び前記第２型のうち一方から突出部を突出させ、前記突出部を前記レンズ部以外の前記基板部のみに当接させつつ前記成形物を離型する側へ押圧するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（２）上記（１）に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記突出部が複数のエジェクタピンを含み、前記複数のエジェクタピンの突出する方向の先端部を、前記レンズ部を除く前記基板部のみに当接させるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（３）上記（１）又は（２）に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記突出部が円筒形状を有するスリーブを含み、前記スリーブの突出する方向の先端部を、前記基板部における周縁部のみに当接させるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（４）上記（２）又は（３）に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記複数のエジェクタピンの先端部と前記基板部とが当接するそれぞれの位置が、前記成形物の中心に対してほぼ対称となるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（５）上記（２）から（４）のうちいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記複数のエジェクタピンの先端部と前記基板部とが当接するそれぞれの位置が、前記成形物の中心を囲って円状に配列されているウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（６）上記（１）から（５）のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、前記基板部及び前記複数のレンズ部の材料が紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のうちいずれかであるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（７）上記（１）から（６）のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法によって得られたウェハレベルレンズアレイ。
（８）上記（７）に記載の前記ウェハレベルレンズアレイの前記基板部をダイシングして、前記レンズ部ごとに分断してなるレンズモジュール。
（９）上記（８）に記載のレンズモジュールであって、
前記基板部の前記レンズ部の周囲にスペーサが設けられたレンズモジュール。
（１０）上記（８）に記載のレンズモジュールであって、
前記レンズ部が形成された前記基板部を複数備え、複数の前記基板部同士がそれら間にスペーサを挟んで重ね合わされたレンズモジュール。
（１１）上記（９）又は（１０）に記載のレンズモジュールを備えた撮像ユニットであって、
撮像素子と、
前記撮像素子が設けられた半導体基板とを備え、
前記基板部と前記半導体基板とが、前記スペーサを介して一体に接合された撮像ユニット。
（１２）基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とが形成されたウェハレベルレンズアレイの製造装置であって、
第１型と、
前記第１型に対して型閉じすることで、前記基板部と前記複数のレンズ部とを一体の成形物として成形するためのキャビティを形成する第２型と、
前記第１型及び前記第２型のうち一方から突出する突出部を備え、前記成形物を離型するときに、前記突出部が前記レンズ部以外の前記基板部のみに当接して前記成形物を離型する側へ押圧するウェハレベルレンズアレイの製造装置。
（１３）上記（１２）に記載のウェハレベルレンズアレイの製造装置であって、
前記突出部が複数のエジェクタピンを含み、前記複数のエジェクタピンの突出する方向の先端部が、前記レンズ部を除く前記基板部のみに当接するウェハレベルレンズアレイの製造装置。
（１４）上記（１２）又は（１３）に記載のウェハレベルレンズアレイの製造装置であって、
前記突出部が円筒形状を有するスリーブを含み、前記スリーブの突出する方向の先端部が、前記基板部における周縁部のみに当接するウェハレベルレンズアレイの製造装置。
（１５）上記（１３）又は（１４）に記載のウェハレベルレンズアレイの製造装置であって、
前記複数のエジェクタピンの先端部と前記基板部とが当接するそれぞれの位置が、前記成形物の中心に対してほぼ対称となるウェハレベルレンズアレイの製造装置。
（１６）上記（１３）から（１５）のうちいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造装置であって、
前記複数のエジェクタピンの先端部と前記基板部とが当接するそれぞれの位置が、前記成形物の中心を囲って円状に配列されているウェハレベルレンズアレイの製造装置。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
上記ウェハレベルレンズアレイの製造方法及び製造装置は、デジタルカメラ、内視鏡装置、携帯型電子機器等の撮像部に設けられる撮像レンズを製造する際に適用することができる。
【符号の説明】
【０１０９】
１ 基板部
１０ レンズ
１２ 上型
１４ 下型
１８ エジェクタピン
２２ スリーブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハレベルレンズアレイの製造方法、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの電子機器の携帯端末には、小型で薄型な撮像ユニットが搭載されている。このような撮像ユニットは、一般に、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサなどの固体撮像素子と、固体撮像素子上に被写体像を形成するためのレンズと、を備えている。
【０００３】
携帯端末の小型化・薄型化に伴って撮像ユニットの小型化・薄型化が要請されている。また、携帯端末のコストの低下を図るため、製造工程の効率化が望まれている。
【０００４】
小型且つ多数のレンズを製造する方法としては、基板部に複数のレンズを形成した構成であるウェハレベルレンズアレイを製造し、該基板部を切断して複数のレンズをそれぞれ分離させることでレンズモジュールを量産する方法が知られている。
【０００５】
また、複数のレンズが形成された基板と複数の固体撮像素子が形成された半導体ウェハとを一体に組み合わせ、レンズと固体撮像素子をセットとして含むように基板とともに半導体ウェハを切断することで撮像ユニットを量産する方法が知られている。
【０００６】
ウェハレベルレンズの製造方法としては、例えば下記特許文献１に示すように、基板部とレンズ部とを同じ材料を使用して成形型で一体に成形する方法が提案されている。このウェハレベルレンズは、基板部とレンズ部とを別途に製造する工程や該基板部にレンズ部を組み付ける工程を行う必要がなく、少ない工程数で製造できる利点がある。
【０００７】
成形型によってウェハレベルレンズを成形物として成形した場合には、成形されたウェハレベルレンズを成形型から離すための離型工程を行う必要がある。
【０００８】
下記特許文献２は、樹脂からなる成形物の離型方法に関する。特許文献２の離型方法は、キャビティを有する大気開放の注形型である成形型に、接着効果のあるエポキシ樹脂等の樹脂が注入、加熱されて硬化し、成形物が成形される。成形後、成形物に直接接触するように平板形状の振動子が配設される。振動子から成形物に直接振動が伝達され、成形型から成形物を剥すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第０８／０９３５１６号パンフレット
【特許文献２】特開２００４−７４４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、基板部とレンズとが一体のウェハレベルレンズを成形物として成形する場合には、レンズのみを成形型によって形成する場合に比べて、成形終了後に成形型に対して基板部及びレンズが強く付着し、離型を行うことがより困難になる。この理由としては、成形された基板部が、成形型に対して広い面積で接触するとともに、該基板部の厚さが薄いため、成形されたウェハレベルレンズが成形型に付着しやすくなるためである。また、基板部が薄くて十分な剛性を確保することができないため、成形型に付着したウェハレベルレンズを剥す際に負荷を加えると、基板部やレンズ自体に変形や割れ等の損傷が生じるおそれがある。
【００１１】
上記特許文献２では、振動子を直接成形物に接触させて振動を伝達する離型方法が記載されている。しかし、基板部及びレンズに直接振動子を接触させると、振動によって基板部やレンズに損傷を与えてしまうことが考えられる。
【００１２】
本発明は、成形されたウェハレベルレンズアレイのレンズ部に損傷を与えることなく、成形型から滑らかに剥すことができるウェハレベルレンズアレイの製造方法、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とが形成されたウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
第１型と第２型で前記基板部と前記複数のレンズ部とを一体の成形物として成形する工程と、
前記成形物を離型する工程と、を有し、
前記成形物を離型する前に、前記第１型及び前記第２型のうち一方から突出部を突出させ、前記突出部を前記レンズ部以外の前記基板部のみに当接させつつ前記成形物を離型する側へ押圧するウェハレベルレンズアレイの製造方法である。
【００１４】
また、本発明は、基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とが形成されたウェハレベルレンズアレイの製造装置であって、
第１型と、
前記第１型に対して型閉じすることで、前記基板部と前記複数のレンズ部とを一体の成形物として成形するためのキャビティを形成する第２型と、
前記第１型及び前記第２型のうち一方から突出する突出部を備え、前記成形物を離型する前に、前記突出部が前記レンズ部以外の前記基板部のみに当接して前記成形物を離型する側へ押圧するウェハレベルレンズアレイの製造装置である。
【００１５】
上記のウェハレベルレンズアレイの製造装置及び製造方法は、基板部と複数のレンズとを第１型及び第２型によって成形物として一体成形するとき、前記第１型及び前記第２型のうち一方から突出部を突出させ、突出部によって成形物を離型する側へ押圧する。この押圧によって成形物を型から剥離する。その後、成形物を型から取り出す際に、既に剥離されているので、容易に取り出すことができる。ここで、突出部の突出する方向の先端部がレンズ部に直接接触しないため、レンズ部に損傷が生じることを防止できる。
特に基板部と複数のレンズ部とを一体成形する構成のウェハレベルレンズは、基板部はその厚みが薄く、型に接触する領域の面積が広いため、離型の際に、第１型又は第２型のいずれに付着して離れ難くなる傾向が顕著である。このため、ウェハレベルレンズアレイの製造においては、突出部によって型と成形物との境界を剥離させておくことで、成形物に負荷をかけることなく、成形物を取り出すことができ、有効である。
【００１６】
上記のウェハレベルレンズアレイの製造方法によって得られたウェハレベルレンズアレイは、基板部及び複数のレンズに変形や割れなどの損傷がなく、良好である。
【００１７】
また、上記ウェハレベルレンズを備えたレンズモジュールや撮像ユニットによれば、ウェハレベルレンズアレイの基板部及び複数のレンズに損傷がなく、好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、成形されたウェハレベルレンズアレイのレンズ部に損傷を与えることなく、成形型から滑らかに剥すことができるウェハレベルレンズアレイの製造方法、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ウェハレベルレンズアレイの構成の一例を示す断面図である。
【図２】レンズモジュールの構成の一例を示す断面図である。
【図３】撮像ユニットの構成の一例を示す断面図である。
【図４】ウェハレベルレンズアレイの基板部にレンズ部を成形するための成形型の構成例を示す図である。
【図５】成形型の離型の際の動作の一例を示す図である。
【図６】ウェハレベルレンズアレイの製造方法の手順を示すフローチャートである。
【図７】成形型による成形及び離型の手順を説明する図である。
【図８】図７の成形型において成形物に対して突出部が当接する位置の一例を示す図である。
【図９】他の構成例の成形型による成形及び離型の手順を説明する図である。
【図１０】図９の成形型において成形物に対して突出部が当接する位置の一例を示す図である。
【図１１】成形型からウェハレベルレンズアレイを剥離する工程を説明する図である。
【図１２】ウェハレベルレンズアレイをダイシングする工程を説明する図である。
【図１３】レンズモジュールの製造方法の手順を示す図である。
【図１４】図１３とは別の構成のレンズモジュールを製造する手順を示す図である。
【図１５】撮像ユニットを製造する手順を示す図である。
【図１６】図１５の構成とは別の撮像ユニットを製造する手順を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
先ず、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュールと撮像ユニットの構成について説明する。
【００２１】
図１は、ウェハレベルレンズアレイの構成の一例を示す断面図である。
ウェハレベルレンズアレイは、基板部１と、該基板部１に配列された複数のレンズ部１０とを備えている。複数のレンズ部１０は、基板部１に対して１次元又は２次元に配列されている。以下では、複数のレンズ部１０が、基板部１に対して２次元に配列されている構成を例に説明する。レンズ部１０は、基板部１と同じ材料から構成され、該基板部１に一体成形されたものである。レンズ部１０の形状は、特に限定されず、用途などによって適宜変形される。
【００２２】
図２は、レンズモジュールの構成の一例を示す断面図である。
レンズモジュールは、基板部１と、及び該基板部１に一体成形されたレンズ部１０とを含んだ構成であり、例えば図１に示すウェハレベルレンズアレイの基板部１をダイシングし、レンズ部１０ごとに分離させたものを用いる。基板部１の一方の面には、レンズ部１０の周囲にスペーサ２が設けられている。スペーサ２の作用及び構成については、次に説明する撮像ユニットのものと同じである。
【００２３】
図３は、撮像ユニットの構成の一例を示す断面図である。
撮像ユニットは、上述のレンズモジュールと、センサモジュールとを備える。レンズモジュールのレンズ部１０は、センサモジュール側に設けられた固体撮像素子Ｄに被写体像を結像させる。レンズモジュールの基板部１とセンサモジュールの半導体基板Ｗとが、互いに略同一となるように平面視略矩形状に成形されている。
【００２４】
センサモジュールは、半導体基板Ｗと、半導体基板Ｗに設けられた固体撮像素子Ｄを含んでいる。半導体基板Ｗは、例えばシリコンなどの半導体材料で形成されたウェハを平面視略矩形状に切り出して成形されている。固体撮像素子Ｄは、半導体基板Ｗの略中央部に設けられている。固体撮像素子Ｄは、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサである。センサモジュールは、チップ化された固体撮像素子Ｄを配線等が形成された半導体基板上にボンディングした構成とすることができる。または、固体撮像素子Ｄは、半導体基板Ｗに対して周知の成膜工程、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程、不純物添加工程等を繰り返し、該半導体基板に電極、絶縁膜、配線等を形成して構成されてもよい。
【００２５】
レンズモジュールは、その基板部１がスペーサ２を介してセンサモジュールの半導体基板Ｗの上に重ね合わされている。レンズモジュールのスペーサ２とセンサモジュールの半導体基板Ｗとは、例えば接着剤などを用いて接合される。スペーサ２は、レンズモジュールのレンズ部１０がセンサモジュールの固体撮像素子Ｄ上で被写体像を結像させるように設計され、レンズ部１０がセンサモジュールに接触しないように、該レンズ部１０と固体撮像素子Ｄとの間に所定の距離を隔てる厚みで形成されている。
【００２６】
スペーサ２は、レンズモジュールの基板部１とセンサモジュールの半導体基板Ｗとを所定の距離を隔てた位置関係を保持することができる範囲で、その形状は特に限定されず適宜変形することができる。例えば、スペーサ２は、基板の４隅にそれぞれ設けられる柱状の部材であってもよい。また、スペーサ２は、センサモジュールの固体撮像素子Ｄの周囲を取り囲むような枠状の部材であってもよい。固体撮像素子Ｄを枠状のスペーサ２によって取り囲むことで外部から隔絶すれば、固体撮像素子Ｄにレンズを透過する光以外の光が入射しないように遮光することができる。また、固体撮像素子Ｄを外部から密封することで、固体撮像素子Ｄに塵埃が付着することを防止できる。
【００２７】
なお、図２に示すレンズモジュールは、レンズ部１０が形成された基板部１を１つ備えた構成であるが、レンズ部１０が形成された基板部１を複数備えた構成としてもよい。このとき、互いに重ね合わされる基板部１同士がスペーサ２を介して組み付けられる。
【００２８】
また、レンズ部１０が形成された基板部１を複数備えたレンズモジュールの最下位置の基板部１にスペーサ２を介してセンサモジュールを接合して撮像ユニットを構成してもよい。レンズ部１０が形成された基板部１を複数備えたレンズモジュール及び該レンズモジュールを備えた撮像ユニットの製造方法については後述する。
【００２９】
以上のように構成された撮像ユニットは、携帯端末等に内蔵される図示しない回路基板にリフロー実装される。回路基板には、撮像ユニットが実装される位置に予めペースト状の半田が適宜印刷されており、そこに撮像ユニットが載せられ、この撮像ユニットを含む回路基板に赤外線の照射や熱風の吹付けといった加熱処理が施され、撮像ユニットが回路基板に溶着される。
【００３０】
基板部１及びレンズ部１０を構成する材料としては、例えばガラスを用いることができる。ガラスは種類が豊富であり、高屈折率を有するものを選択できるので、大きなパワーを持たせたいレンズの素材として適している。また、ガラスは耐熱性に優れ、上述した撮像ユニットのリフロー実装に好適である。
【００３１】
また、基板部１及びレンズ部１０を構成する材料として、樹脂を用いることもできる。樹脂は加工性に優れており、型等でレンズ面を簡易且つ安価に形成するのに適している。樹脂としては、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれも用いることができるが、上述した撮像ユニットのリフロー実装を考慮すると、軟化点が例えば２００℃以上の比較的高いものが好ましく、２５０℃以上のものがより好ましい。
【００３２】
紫外線硬化性樹脂としては、紫外線硬化性シリコン樹脂、紫外線硬化性エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を例示することができる。エポキシ樹脂としては、線膨張係数が４０〜８０［１０−６／Ｋ］で、屈折率が１．５０〜１．７０、好ましくは１．６０〜１．７０のものを用いることができる。熱硬化性樹脂としては、熱硬化性シリコン樹脂、熱硬化性エポキシ樹脂、熱硬化性フェノール樹脂、熱硬化性アクリル樹脂等を例示できる。例えば、シリコン樹脂としては、線膨張係数が３０〜１６０［１０−６／Ｋ］で、屈折率が１．４０〜１．５５のものを用いることができる。エポキシ樹脂は線膨張係数が４０〜８０［１０−６／Ｋ］で、屈折率が１．５０〜１．７０、好ましくは１．６０〜１．７０のものを用いることができる。フェノール樹脂は、線膨張係数が３０〜７０［１０−６／Ｋ］で、屈折率が１．５０〜１．７０のものを用いることができる。アクリル樹脂としては、線膨張係数が２０〜６０［１０−６／Ｋ］で、屈折率が１．４０〜１．６０、好ましくは１．５０〜１．６０のものを用いることができる。熱硬化性樹脂としては、具体的には、富士高分子工業株式会社製ＳＭＸ−７８５２・ＳＭＸ−７８７７、株式会社東芝製ＩＶＳＭ−４５００、東レ・ダウコーニング社製ＳＲ−７０１０、等を例示することができる。熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂等を例示することができる。ポリカーボネートは、線膨張係数が６０〜７０［１０−６／Ｋ］で、屈折率が１．４０〜１．７０、好ましくは１．５０〜１．６５のものを用いることができる。ポリサルフォン樹脂は、線膨張係数が１５〜６０［１０−６／Ｋ］で、屈折率が１．６３のものを用いることができる。ポリエーテルサルフォン樹脂は、線膨張係数が２０〜６０［１０−６／Ｋ］で、屈折率が１．６５のものを用いることができる。
【００３３】
一般に、光学ガラスの線膨張係数は２０℃で４．９〜１４．３［１０−６／Ｋ］であり、屈折率は波長５８９．３ｎｍで１．４〜２．１である。また、石英ガラスの線膨張係数は０．１〜０．５［１０−６／Ｋ］であり、屈折率は約１．４５である。
【００３４】
また、無機微粒子を樹脂マトリックス中に分散させることによって得られる有機無機複合材料を使用することが好ましい。無機微粒子としては、例えば酸化物微粒子、硫化物微粒子、セレン化物微粒子、テルル化物微粒子が挙げられる。より具体的には、例えば、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、硫化亜鉛等の微粒子を挙げることができる。
【００３５】
無機微粒子は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。また、複数の成分による複合物であってもよい。また、無機微粒子には光触媒活性低減、吸水率低減などの種々の目的から、異種金属をドープしたり、表面層をシリカ、アルミナ等の異種金属酸化物で被覆したり、シランカップリング剤、チナネートカップリング剤、有機酸（カルボン酸類、スルホン酸類、リン酸類、ホスホン酸類等）または有機酸基を持つ分散剤などで表面修飾してもよい。
【００３６】
無機微粒子の数平均粒子サイズは、小さすぎると物質の特性が変化する場合がある。また、樹脂マトリックスと無機微粒子の屈折率差が大きい場合には、無機微粒子の数平均粒子サイズが大きすぎるとレイリー散乱の影響が顕著となる。このため、１ｎｍ〜１５ｎｍが好ましく、２ｎｍ〜１０ｎｍが更に好ましく、３ｎｍ〜７ｎｍが特に好ましい。また、無機微粒子の粒子サイズ分布は狭いほど望ましい。このような単分散粒子の定義の仕方はさまざまであるが、例えば、特開２００６−１６０９９２号に記載されるような数値規定範囲が好ましい粒径分布範囲に当てはまる。ここで、上述の数平均１次粒子サイズとは、例えばＸ線回折（ＸＲＤ）装置あるいは透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などで測定することができる。
【００３７】
無機微粒子の屈折率としては、２２℃、５８９．３ｎｍの波長において、１．９０〜３．００であることが好ましく、１．９０〜２．７０であることが更に好ましく、２．００〜２．７０であることが特に好ましい。
【００３８】
無機微粒子の樹脂に対する含有量は、透明性と高屈折率化の観点から、５質量％以上であることが好ましく、１０〜７０質量％が更に好ましく、３０〜６０質量％が特に好ましい。
【００３９】
有機無機複合材料に用いられる樹脂としては、公知の紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂が使用できる。また、特開２００７−９３８９３号に記載された屈折率１．６０より大きい樹脂、特開２００７−２１１１６４号に記載された疎水性セグメント及び親水性セグメントで構成されるブロック共重合体、特開２００７−２３８９２９号、特願２００８−１２６４５号、同２００８−２０８４２７号、同２００８−２２９６２９号、同２００８−２１９９５２号に記載された高分子末端または側鎖に無機微粒子と任意の化学結合を形成しうる官能基を有する樹脂、特願２００８−１９７０５４号、同２００８−１９８８７８号に記載された熱可塑性樹脂等を挙げることができる。有機無機複合材料には、必要に応じて、可塑剤、分散剤等の添加剤を加えることができる。
【００４０】
次に、ウェハレベルレンズアレイの製造方法について詳細に説明する。
図４は、ウェハレベルレンズアレイの基板部とレンズ部とを一体成形するための成形型の構成例を示す図である。図４は、成形型の型開き状態を示している。図５は、図４の成形型の動作の一例を示している。
【００４１】
図４及び図５に示すように、本構成例の成形型は、上型１２と下型１４とを備えている。上型１２と下型１４とで、レンズ部１０及び基板部１を構成する樹脂などの材料を挟み込むことで、所定の形状のレンズ部及び基板部を一体成形する。
【００４２】
上型１２において、下型１４に対向する側の面には、レンズ部１０の上側の形状を転写するための凹部１２ａと、基板部１におけるレンズ部１０が成形される領域以外の領域に相当する平坦形状を転写するための平面部１２ｂとが設けられている。
【００４３】
下型１４において、上型１２に対向する側の面には、レンズ部１０の下側の形状を転写するための凹部１４ａと、基板部１におけるレンズ部１０が成形される領域以外の領域に相当する平坦形状を転写するための平面部１４ｂとが設けられている。
【００４４】
なお、ここでいう「上」及び「下」とは、本構成例を説明する図中の位置関係を示しているのみであり、例えばその位置関係は上下に入れ替えられてもよい。つまり、成形型は、上型１２及び下型１４のうち一方を第１型、他方を第２型とした場合に、第１型及び第２型を型閉じ状態、型開き状態とすることが可能であればそれらの位置関係は特に限定されない。
【００４５】
上型１２と下型１４とはそれぞれ、型閉じ状態の位置と型開き状態の位置との間で相対的に移動させることができる。つまり、上型１２及び下型１４のうち少なくとも一方を他方に対して近づける方法及び遠ざける方向に移動させることができる。
【００４６】
型開き状態とは、上型１２と下型１４とが一定の距離をおいて離間した状態である。また、型閉じ状態とは、上型１２と下型１４とが接近し、上型１２と下型１４との間に挟みこんだ成形物に所定の圧力を付与しつつ、型と成形物とが完全に密着している状態をいう。
【００４７】
図４に示すように、下型１４には、下型１４に付着する成形物を剥離させる際に、該成形物を押圧する突出部として機能する複数のエジェクタピン１８が設けられている。複数のエジェクタピン１８はそれぞれ長尺円柱形状を有している。各エジェクタピン１８の一方の端部が可動板１６の上面に固定され、他方の端部が可動板１６側の端部より小径に形成され、その先端部１８ａが下型１４を貫通する。なお、エジェクタピン１８の形状は、円柱形状に限定されない。
【００４８】
可動板１６は、下型１４の平面部１４ｂに対して略平行な状態で保持されている。可動板１６の複数のエジェクタピン１８が固定された側の面の反対側の面には、駆動軸１６ｓが連結されている。
【００４９】
図５は、複数のエジェクタピンを突出させた状態を示している。駆動軸１６ｓがその軸方向に駆動すると、可動板１６が、下型１４の平面部１４ｂに対して略平行な状態のまま該下型１４に接近する。すると、複数のエジェクタピン１８それぞれの先端部１８ａが、下型１４の平面部１４ｂの表面から上型１２側へ向かって突出する。下型１４から突出させる先端部１８ａの突出量は、各エジェクタピン１８の寸法や駆動軸１６ｓの軸方向の移動量によって設定される。
【００５０】
成形型を型閉じ状態とすることで、上型１２の凹部１２ａと下型１４の凹部１４ａとによってレンズ部１０の形状が規定される。成形されるレンズ部１０の形状の変更に応じて、成形型の上型１２及び下型１４の種類が適宜変更されてもよい。
【００５１】
図４に示すように、複数のエジェクタピン１８を突出させていない状態においては、各エジェクタピン１８の先端部１８ａが下型１４の平面部１４ｂに対して凹凸しないように面一な状態となる。こうすることで、軟化した成形物が先端部１８ａを貫通させている部分に入り込むことを防止することができる。
【００５２】
レンズ部の材料として紫外線硬化樹脂を使用する場合には、上型１２及び下型１４のうち、紫外線を照射する側に位置する少なくとも一方を紫外線に対して透明体とする。また、基板部１が紫外線を透過する材質であってもよい。
【００５３】
また、図４に示す構成を備えた製造装置について説明する。
この製造装置は、第１型として機能する上型１２と、上型１２に対して型閉じすることで、基板部１と複数のレンズ部１０とを一体の成形物として成形するためのキャビティを形成するための第２型として機能する下型１４と、を備えている。上型１２を第２型とし、下型１４を第１型としてもよい。また、製造装置は、成形物を離型する際に、第１型及び第２型のうち一方から突出する突出部を備えている。図４の構成例では、突出部が複数のエジェクタピン１８を含む。
【００５４】
次に、図６に基づいてウェハレベルレンズの製造方法の手順を説明する。なお、以下の説明では、図４及び図５に示すウェハレベルレンズの製造装置の構成例を適宜参照するものとする。
【００５５】
最初に、上型１２と下型１４とを型開き状態とし、材料を注入する（ステップＳ１）。ここでは、材料として熱硬化性の樹脂を用いることとする。
【００５６】
材料を注入した後、上型１２と下型１４とを型閉じ状態とすることで、材料に所定の圧力を加える（ステップＳ２）。
【００５７】
次に、材料に所定の圧力を加えた状態を維持しつつ、材料を加熱することで硬化させる（ステップＳ３）。材料を加熱する手段としては、例えば、上型１２及び下型１４の少なくとも一方を熱伝導性の良い金属材料で構成し、ヒータなどの加熱部によって上型１２及び下型１４を加熱することで、材料に熱を加えてもよい。
【００５８】
成形物を熱により硬化させた後、上型１２及び下型１４を型開き状態とする（ステップＳ４）。
【００５９】
次に、突出部を駆動して成形物を剥離する（ステップＳ５）。図７（ａ）は、突出部を駆動させる前の状態を示し、図７（ｂ）は、突出部を駆動させた後の状態を示している。
【００６０】
図７（ａ）に示すように、成形の際には、複数のエジェクタピン１８の先端部１８ａは、下型１４の内部に収容された状態であり、成形されるウェハレベルレンズアレイの基板部１に圧力を加えることがないため、成形される基板部１の形状に影響を与えない。
【００６１】
図７（ｂ）に示すように、成形後、可動板１６を上型１２側に移動させることで、該可動板１６に固定された各エジェクタピン１８の先端部１８ａが下型１４から突出し、先端部１８ａが成形物を押圧することで、該成形物を下型１４から剥離させる。
【００６２】
先端部１８ａが成形物を押圧するとき、各先端部１８ａは、ウェハレベルレンズアレイのレンズ部１０に接触することなく、基板部１のみに当接する。
【００６３】
図８は、成形物であるウェハレベルレンズアレイに対して接触するエジェクタピンの先端部の位置を平面視した状態で示すものである。図８に示すように、エジェクタピン１８の先端部１８ａは、レンズ部１０同士の間の基板部１に当接する。図８の例では、斜め方向に配列されたレンズ部１０を列としたとき、１列ごとに同列のレンズ部１０のうち隣り合うレンズ部１０同士の間に先端部１８ａが当接する。
【００６４】
ウェハレベルレンズアレイに対して接触するエジェクタピンの先端部の位置は適宜変更することができる。図８に示す例のように、複数のエジェクタピン１８の先端部１８ａと基板部１とが当接するそれぞれの位置が、成形物の中心に対してほぼ対称となることが好ましい。こうすれば、成形物の全体をエジェクタピンによって均一に押圧することができ、成形物の一部の領域に偏った押圧力が加わることを防止することができる。ウェハレベルレンズアレイは平面視においてほぼ正円形状であるため、複数のエジェクタピン１８の先端部１８ａと基板部１とが当接するそれぞれの位置が、成形物の中心を囲って円状に配列されていることが特に好ましい。こうすれば、ウェハレベルレンズアレイの全体をほぼ均一に押圧することができ、押圧に起因してウェハレベルレンズアレイに変形などの不具合が生じることを防止できる。
【００６５】
ウェハレベルレンズアレイは、基板部１と複数のレンズ部１０とを一体成形した構成であり、基板部１の厚みは小さいのに対して、上型１２及び下型１４には広い面積で接触する。このため、硬化後に、成形物であるウェハレベルレンズアレイが上型１２及び下型１４のうちいずれか一方に密着して離型させ難くなる。ウェハレベルレンズアレイに負荷を加えて離型させようとすると、基板部１に変形が生じることや基板部１やレンズ部１０に割れなどの損傷が生じやすい。そこで、ウェハレベルレンズアレイを型から取り出しやすくなるようにするため、成形物を型同士の間から取り出す工程の前に、上型１２及び下型１４を型開きした状態で、上型１２及び下型１４のうち一方から突出部で成形物を押圧して、成形物を型から剥離させておく。すると、突出部からの押圧によって、成形物と型との間に剥離した部位が生じる。
【００６６】
具体的には、突出部による成形物の押圧は、上型１２及び下型１４のうちの、ウェハレベルレンズアレイが付着しやすい側の型から行う。この構成例では、成形されたウェハレベルレンズアレイが下型１４側に付着しやすいことを想定し、下型１４側から突出部であるエジェクタピン１８を突出させる構成とした。成形されたウェハレベルレンズアレイが上型１２側に付着しやすい場合には、上型１２側から同様にエジェクタピンを突出させる構成とすればよい。このとき、エジェクタピン１８に押圧された成形物が完全に剥離して落下することを避けるため、上型１２と下型１４との上下方向の位置を予め反対となるように変更しておけばよい。
【００６７】
なお、ウェハレベルレンズアレイが付着しやすい側としては、離型させる際に、成形物であるウェハレベルレンズアレイがその表面形状や材質などの影響によって付着してしまいやすい側を意味する。
【００６８】
図７に示す構成例では、ウェハレベルレンズが下型１４に付着しているものとして想定される。つまり、下型１４はウェハレベルレンズが付着している側の型に相当し、該下型１４の下面（図中下側の面）はウェハレベルレンズが付着している側の面に対して反対側の面に相当する。
【００６９】
また、基板部の厚み方向とは、複数のレンズ部１０が配列されている２次元の平面方向に対して垂直な方向であり、図中の上下方向に相当する。
【００７０】
突出部としては、上記構成例のように、複数のエジェクタピンのみからなる構成に限定されず、レンズ部１０以外の基板部１のみに当接させつつ前形物を離型する側へ押圧することが可能な構成であれば、適宜変更できる。
【００７１】
図９は、ウェハレベルレンズアレイの製造装置の他の構成例を示す図である。図９（ａ）は、突出部を駆動させる前の状態を示し、図９（ｂ）は、突出部を駆動させた後の状態を示している。
【００７２】
この構成例では、可動板１６に、複数のエジェクタピン１８と可動板の周縁近傍に、エジェクタピン１８の延びる方向に立設されたスリーブ２２とが固定されている。スリーブ２２は、円筒形状を有し、可動板１６に対するエジェクタピン１８の高さと等しい高さで構成されている。複数のエジェクタピン１８とスリーブ２２とが突出部として機能する。
【００７３】
図９（ｂ）に示すように、成形後、可動板１６を上型１２側に移動させることで、該可動板１６に固定された各エジェクタピン１８の先端部１８ａ及びスリーブ２２が下型１４から突出し、先端部１８ａ及びスリーブ２２が成形物を押圧することで、該成形物を下型１４から剥離させるように促す。
【００７４】
先端部１８ａ及びスリーブ２２が成形物を押圧するとき、各先端部１８ａ及びスリーブ２２は、ウェハレベルレンズアレイのレンズ部１０に接触することなく、基板部１のみに当接する。スリーブ２２は、成形物の周縁部に沿って当接する。
【００７５】
図１０は、成形物であるウェハレベルレンズアレイに対して接触するエジェクタピン１８の先端部１８ａ及びスリーブ２２の位置を平面視した状態で示すものである。図１０に示すように、エジェクタピン１８の先端部１８ａは、レンズ部１０同士の間の基板部１に当接する。図１０の例では、斜め方向に配列されたレンズ部１０を列としたとき、１列ごとに同列のレンズ部１０のうち隣り合うレンズ部１０同士の間に先端部１８ａが当接する。また、スリーブ２２は、ウェハレベルレンズアレイの周縁部の形状とほぼ一致し、該周縁部に沿って当接する。
なお、スリーブ２２は、周方向に沿っていくつかに分断された円弧状の複数のリブで構成されてもよい。
【００７６】
図６のフローチャートに戻って製造方法の手順の続きを説明する。成形物を突出部によって押圧して剥離させた後、下型１４上のウェハレベルレンズを取り出す（ステップＳ６）。
【００７７】
図１１は、ウェハレベルレンズアレイを取り出す手段の一例を示している。図１１の例では、ウェハレベルレンズアレイの上面に吸着部３２を吸着させ、上方へ引っ張ることで、ウェハレベルレンズアレイを下型１４から剥離する。このとき、エジェクタピン１８の先端部１８ａがウェハレベルレンズアレイの吸着部３２によって吸着される部位を反対側の面を支持してもよい。こうすれば、ウェハレベルレンズアレイの離型を円滑に行うことができる。
【００７８】
吸着部３２は、例えば、空気吸引を行って負圧を生じさせることでウェハレベルレンズの上面に密着する構成である。吸着部３２は、１つのウェハレベルレンズに対して複数設けられ、各吸着部３２がウェハレベルレンズにおける、レンズ部１０が形成された領域以外の平坦領域に密着するように配置されている。レンズ部１０に吸着部３２が接触することがないため、変形などの損傷が生じることを回避できる。
【００７９】
複数の吸着部３２をウェハレベルレンズアレイの基板部１の上面に密着させた状態で、ウェハレベルレンズアレイを上方に持ち上げることで、下型１４からウェハレベルレンズアレイを取り出すことができる。このとき、下型１４とウェハレベルレンズアレイとの境界には押圧によって既に剥離しているため、ウェハレベルレンズアレイを把持する複数の吸着部３２から強い張力をかけることなく、簡単に取り出すことができる。
【００８０】
こうして、基板部１とレンズ部１０とが一体成形されたウェハレベルレンズアレイを得ることができる。
【００８１】
上記構成例では、基板部１と複数のレンズ１０とを上型１２及び下型１４によって成形物として一体成形するとき、上型１２及び下型１４のうち一方から突出部を突出させ、突出部によって成形物を離型する側へ押圧する。この押圧によって成形物を型から剥離する。その後、成形物を型の間から取り出す際に、既に剥離されているので、容易に取り出すことができる。成形物を押圧する際には、突出部の突出する方向の先端部１８ａがレンズ部１０に直接接触しないため、レンズ部１０に損傷が生じることを防止できる。
【００８２】
特に基板部１と複数のレンズ部１０とを一体成形する構成のウェハレベルレンズは、基板部１はその厚みが薄く、型に接触する領域の面積が広いため、離型の際に、上型１２又は下型１４のいずれに付着して離れ難くなる傾向が顕著である。このため、ウェハレベルレンズアレイの製造においては、突出部によって型と成形物との境界を剥離させておくことで、成形物に負荷をかけることなく、成形物を取り出すことができ、有効である。
【００８３】
次に、ウェハレベルレンズアレイを用いて、更に、レンズモジュール及び撮像ユニットを製造する手順を説明する。
【００８４】
図１２は、ウェハレベルレンズアレイをダイシングする工程を説明する図である。同図（ａ）に示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板１の一方の表面（同図では下方の面）にスペーサ２が接合される。そして、同図（ｂ）に示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部１と、該基板部１と同様にウェハ状に形成された半導体基板Ｗとの位置合わせが行われる。半導体基板Ｗの一方の面（同図では上側の面）には、基板部１に設けられた複数のレンズ部１０の配列と同じ配列で固体撮像素子Ｄが設けられている。そして、ウェハレベルレンズアレイの基板部１がスペーサ２を介して、該基板部１と同様にウェハ状に形成された半導体基板Ｗに重ね合わされ、一体に接合される。その後、一体とされたウェハレベルレンズアレイ及び半導体基板Ｗ並びにスペーサ２は、レンズ部１０及び固体撮像素子Ｄそれぞれの配列の列間に規定される切断ラインに沿って、ブレードＣ等の切断手段を用いて切断され、複数の撮像ユニットに分離される。切断ラインは、例えば基板部１の平面視において格子状である。
【００８５】
なお、同図では、撮像ユニットを製造する際のダイジングを例に説明している。レンズモジュールを製造する際のダイジングは、ウェハレベルレンズアレイの基板部１にスペーサ２を接合した後、半導体基板Ｗに接合させないで、レンズ部１０の配列に応じて切断し、複数のレンズモジュールに分離する。
【００８６】
図１３は、レンズモジュールの製造方法の手順を示す図である。この手順では、１つの基板部１に複数のレンズ部１０が一体成形されたウェハレベルレンズアレイをダイジングして複数のレンズモジュールに分離する例を説明する。
【００８７】
先ず、同図（ａ）に示すように、ウェハレベルレンズアレイを準備する。ウェハレベルレンズアレイは、既に上述した手順で製造することができ、以下の説明では、その手順については説明することなく省略する。
【００８８】
次に、同図（ｂ）に示すように、基板部１の下側の面にスペーサ２を接着剤などによって接合する。
【００８９】
そして、同図（ｃ）に示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部１を、図中点線で示される切断ラインに沿って切断し、複数のレンズモジュールに分離する。このとき、各切断ライン上に重なり合って接合されているスペーサ２も同時に切断され、スペーサ２は、各切断ラインを境界として分割され、各切断ラインに隣接するレンズモジュールにそれぞれ付属する。こうして、レンズモジュールが完成する。
【００９０】
なお、分離されたレンズモジュールは、スペーサ２を介して図示しないセンサモジュールやその他の光学素子を備えた基板に組み付けられてもよい。
【００９１】
このように、ウェハレベルレンズアレイに予めスペーサ２を接合しておき、その後に、スペーサ２ごとウェハレベルレンズアレイの基板部１をダイシング工程で切断すれば、分離されたレンズモジュールにそれぞれスペーサ２を接合する場合に比べて効率良くレンズモジュールを量産することができ、生産性を向上することができる。
【００９２】
図１４は、図１３とは別の構成のレンズモジュールを製造する手順を示す図である。この手順では、２つの基板部１と、各基板部１に複数のレンズ部１０が一体成形されたウェハレベルレンズアレイをダイジングし、複数のレンズモジュールに分離する例を説明する。
【００９３】
先ず、同図（ａ）に示すように、複数のウェハレベルレンズアレイを準備する。ウェハレベルレンズアレイは、既に上述した手順で製造することができ、以下の説明では、その手順については説明することなく省略する。複数のウェハレベルレンズアレイの各基板部１の一方の面にスペーサ２を接着剤などによって接合する。そして、重ね合わせるウェハレベルレンズアレイの基板部１同士の位置合わせを行い、下方に配置するウェハレベルレンズアレイの基板部１の上面に、上方に配置するウェハレベルレンズアレイの基板部１の下面を、スペーサ２を介して接合する。ウェハレベルレンズアレイ同士を重ね合わせた状態で、各基板部１に対してスペーサ２が接合された位置が、各基板部１で同じになるようにする。
【００９４】
そして、同図（ｂ）に示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部１を、図中点線で示される切断ラインに沿って切断し、複数のレンズモジュールに分離する。このとき、各切断ライン上に重なり合って接合されているスペーサ２も同時に切断され、各切断ラインを境界として分割されたスペーサ２が、各切断ラインに隣接するレンズモジュールにそれぞれ付属する。こうして、複数のレンズ部１０を備えたレンズモジュールが完成する。この手順では、重ね合わされるそれぞれの基板部１に対するレンズ部１０及びスペーサ２の位置が同じであるため、分離された複数のレンズモジュールの構成はいずれも同じになる。また、重ね合わされるそれぞれの基板部１のうち、最上部の基板部１を基準に切断ラインの位置を決定し、切断すればよい。
【００９５】
なお、分離されたレンズモジュールは、スペーサ２を介して図示しないセンサモジュールやその他の光学素子を備えた基板に組み付けられてもよい。
【００９６】
このように、複数のウェハレベルレンズアレイ同士をスペーサを介して重ね合わせ、その後に、ウェハレベルレンズアレイの基板部１をスペーサ２ごとダイシング工程で切断すれば、分離されたレンズモジュールを個別に重ね合わせる場合に比べて、効率よくレンズモジュールを量産することができ、生産性が向上する。
【００９７】
図１５は、撮像ユニットを製造する手順を示す図である。この手順では、１つの基板部１と該基板部１に複数のレンズ部１０が一体成形されたレンズモジュールをセンサモジュールに接合してダイジングし、複数の撮像ユニットに分離する例を説明する。
【００９８】
先ず、同図（ａ）に示すように、ウェハレベルレンズアレイを準備する。ウェハレベルレンズアレイは、既に上述した手順で製造することができ、以下の説明では、その手順については説明することなく省略する。そして、基板部１の下側の面にスペーサ２を接着剤などによって接合する。
【００９９】
次に、複数の固体撮像素子Ｄが配列された半導体基板Ｗを準備する。ウェハレベルレンズアレイの基板部１と、半導体基板Ｗとの位置合わせを行った後、該基板部１をスペーサ２を介して半導体基板Ｗの上側の面に接合する。このとき、基板部１に設けられた各レンズ部１０の光軸の延長が固体撮像素子Ｄの中央部とそれぞれ交わるようにする。
【０１００】
そして、同図（ｃ）に示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部１と半導体基板Ｗとを接合した後、基板部１を、図中点線で示される切断ラインに沿って切断し、複数の撮像ユニットに分離する。このとき、各切断ライン上に重なり合って接合されているスペーサ２も同時に切断され、スペーサ２は、各切断ラインを境界として分割され、各切断ラインに隣接する撮像ユニットにそれぞれ付属する。こうして、撮像ユニットが完成する。
【０１０１】
このように、ウェハレベルレンズアレイに予めスペーサ２を接合しておき、その後に、ウェハレベルレンズアレイの基板と固体撮像素子Ｄを備えた半導体基板Ｗを重ね合わせて、基板部１及び半導体基板Ｗをダイシング工程で一緒に切断すれば、分離されたレンズモジュールにそれぞれスペーサ２を介してセンサモジュールを接合して撮像ユニットを製造する場合に比べて、効率良く撮像ユニットを量産することができ、生産性を向上することができる。
【０１０２】
図１６は、図１５の構成とは別の撮像ユニットを製造する手順を示す図である。この手順では、２つの基板部１と各基板部１に複数のレンズ部１０が一体成形されたウェハレベルレンズアレイを、固体撮像素子が設けられた半導体基板に接合してダイジングし、それぞれが２つのレンズ部１０を備えた複数の撮像ユニットに分離する例を説明する。
【０１０３】
先ず、同図（ａ）に示すように、２つのウェハレベルレンズアレイを準備する。ウェハレベルレンズアレイは、既に上述した手順で製造することができ、以下の説明では、その手順については説明することなく省略する。そして、重ね合わせる２つの基板部１それぞれの下側の面にスペーサ２を接着剤などによって接合する。そして、重ね合わせるウェハレベルレンズアレイの基板部１同士の位置合わせを行い、下方に配置するウェハレベルレンズアレイの基板部１の上面に、上方に配置するウェハレベルレンズアレイの基板部１の下面を、スペーサ２を介して接合する。ウェハレベルレンズアレイ同士を重ね合わせた状態で、各基板部１に対してスペーサ２が接合された位置が、各基板部１で同じになるようにする。
【０１０４】
次に、複数の固体撮像素子Ｄが配列された半導体基板Ｗを準備する。重ね合わされた状態の複数のウェハレベルレンズアレイの基板部１と、半導体基板Ｗとの位置合わせを行う。その後、最下部に位置する該基板部１を、スペーサ２を介して半導体基板Ｗの上側の面に接合する。このとき、基板部１に設けられた各レンズ部１０の光軸の延長が固体撮像素子Ｄの中央部とそれぞれ交わるようにする。
【０１０５】
そして、同図（ｃ）に示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部１と半導体基板Ｗとを接合した後、基板部１及び半導体基板Ｗを、図中点線で示される切断ラインに沿って切断し、複数の撮像ユニットに分離する。このとき、各切断ライン上に重なり合って接合されているスペーサ２も同時に切断され、スペーサ２は、各切断ラインを境界として分割され、各切断ラインに隣接する撮像ユニットにそれぞれ付属する。こうして、複数のレンズ部１０を備えた撮像ユニットが完成する。
【０１０６】
このように、複数のウェハレベルレンズアレイ同士をスペーサ２を介して接合しておき、その後に、最下部のウェハレベルレンズアレイの基板部１と固体撮像素子Ｄを備えた半導体基板Ｗを重ね合わせて、基板部１及び半導体基板Ｗをダイシング工程で一緒に切断している。このような手順によれば、分離されたレンズモジュール同士を重ね合わせ、更に、各レンズモジュールとセンサモジュールとを接合していくことで各撮像ユニットを製造する場合に比べて、効率良く撮像ユニットを量産することができ、生産性を向上することができる。
【０１０７】
本明細書は以下の内容を開示する。
（１）基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とが形成されたウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
第１型と第２型で前記基板部と前記複数のレンズ部とを一体の成形物として成形する工程と、
前記成形物を離型する工程と、を有し、
前記成形物を離型する工程において、前記第１型及び前記第２型のうち一方から突出部を突出させ、前記突出部を前記レンズ部以外の前記基板部のみに当接させつつ前記成形物を離型する側へ押圧するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（２）上記（１）に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記突出部が複数のエジェクタピンを含み、前記複数のエジェクタピンの突出する方向の先端部を、前記レンズ部を除く前記基板部のみに当接させるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（３）上記（１）又は（２）に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記突出部が円筒形状を有するスリーブを含み、前記スリーブの突出する方向の先端部を、前記基板部における周縁部のみに当接させるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（４）上記（２）又は（３）に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記複数のエジェクタピンの先端部と前記基板部とが当接するそれぞれの位置が、前記成形物の中心に対してほぼ対称となるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（５）上記（２）から（４）のうちいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記複数のエジェクタピンの先端部と前記基板部とが当接するそれぞれの位置が、前記成形物の中心を囲って円状に配列されているウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（６）上記（１）から（５）のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、前記基板部及び前記複数のレンズ部の材料が紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のうちいずれかであるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（７）上記（１）から（６）のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法によって得られたウェハレベルレンズアレイ。
（８）上記（７）に記載の前記ウェハレベルレンズアレイの前記基板部をダイシングして、前記レンズ部ごとに分断してなるレンズモジュール。
（９）上記（８）に記載のレンズモジュールであって、
前記基板部の前記レンズ部の周囲にスペーサが設けられたレンズモジュール。
（１０）上記（８）に記載のレンズモジュールであって、
前記レンズ部が形成された前記基板部を複数備え、複数の前記基板部同士がそれら間にスペーサを挟んで重ね合わされたレンズモジュール。
（１１）上記（９）又は（１０）に記載のレンズモジュールを備えた撮像ユニットであって、
撮像素子と、
前記撮像素子が設けられた半導体基板とを備え、
前記基板部と前記半導体基板とが、前記スペーサを介して一体に接合された撮像ユニット。
（１２）基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とが形成されたウェハレベルレンズアレイの製造装置であって、
第１型と、
前記第１型に対して型閉じすることで、前記基板部と前記複数のレンズ部とを一体の成形物として成形するためのキャビティを形成する第２型と、
前記第１型及び前記第２型のうち一方から突出する突出部を備え、前記成形物を離型するときに、前記突出部が前記レンズ部以外の前記基板部のみに当接して前記成形物を離型する側へ押圧するウェハレベルレンズアレイの製造装置。
（１３）上記（１２）に記載のウェハレベルレンズアレイの製造装置であって、
前記突出部が複数のエジェクタピンを含み、前記複数のエジェクタピンの突出する方向の先端部が、前記レンズ部を除く前記基板部のみに当接するウェハレベルレンズアレイの製造装置。
（１４）上記（１２）又は（１３）に記載のウェハレベルレンズアレイの製造装置であって、
前記突出部が円筒形状を有するスリーブを含み、前記スリーブの突出する方向の先端部が、前記基板部における周縁部のみに当接するウェハレベルレンズアレイの製造装置。
（１５）上記（１３）又は（１４）に記載のウェハレベルレンズアレイの製造装置であって、
前記複数のエジェクタピンの先端部と前記基板部とが当接するそれぞれの位置が、前記成形物の中心に対してほぼ対称となるウェハレベルレンズアレイの製造装置。
（１６）上記（１３）から（１５）のうちいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造装置であって、
前記複数のエジェクタピンの先端部と前記基板部とが当接するそれぞれの位置が、前記成形物の中心を囲って円状に配列されているウェハレベルレンズアレイの製造装置。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
上記ウェハレベルレンズアレイの製造方法及び製造装置は、デジタルカメラ、内視鏡装置、携帯型電子機器等の撮像部に設けられる撮像レンズを製造する際に適用することができる。
【符号の説明】
【０１０９】
１ 基板部
１０ レンズ
１２ 上型
１４ 下型
１８ エジェクタピン
２２ スリーブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とが形成されたウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
第１型と第２型で前記基板部と前記複数のレンズ部とを一体の成形物として成形する工程と、
前記成形物を離型する工程と、を有し、
前記成形物を離型する工程において、前記第１型及び前記第２型のうち一方から突出部を突出させ、前記突出部を前記レンズ部以外の前記基板部のみに当接させつつ前記成形物を離型する側へ押圧するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記突出部が複数のエジェクタピンを含み、前記複数のエジェクタピンの突出する方向の先端部を、前記レンズ部を除く前記基板部のみに当接させるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記突出部が円筒形状を有するスリーブを含み、前記スリーブの突出する方向の先端部を、前記基板部における周縁部のみに当接させるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記複数のエジェクタピンの先端部と前記基板部とが当接するそれぞれの位置が、前記成形物の中心に対してほぼ対称となるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項５】
請求項２から４のうちいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記複数のエジェクタピンの先端部と前記基板部とが当接するそれぞれの位置が、前記成形物の中心を囲って円状に配列されているウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、前記基板部及び前記複数のレンズ部の材料が紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のうちいずれかであるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法によって得られたウェハレベルレンズアレイ。
【請求項８】
請求項７に記載の前記ウェハレベルレンズアレイの前記基板をダイシングして、前記レンズ部ごとに分断してなるレンズモジュール。
【請求項９】
請求項８に記載のレンズモジュールであって、
前記基板部の前記レンズ部の周囲にスペーサが設けられたレンズモジュール。
【請求項１０】
請求項８に記載のレンズモジュールであって、
前記レンズ部が形成された前記基板部を複数備え、複数の前記基板部同士がそれら間にスペーサを挟んで重ね合わされたレンズモジュール。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載のレンズモジュールを備えた撮像ユニットであって、
撮像素子と、
前記撮像素子が設けられた半導体基板とを備え、
前記基板部と前記半導体基板とが、前記スペーサを介して一体に接合された撮像ユニット。
【請求項１２】
基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とが形成されたウェハレベルレンズアレイの製造装置であって、
第１型と、
前記第１型に対して型閉じすることで、前記基板部と前記複数のレンズ部とを一体の成形物として成形するためのキャビティを形成する第２型と、
前記第１型及び前記第２型のうち一方から突出する突出部を備え、前記成形物を離型するときに、前記突出部が前記レンズ部以外の前記基板部のみに当接して前記成形物を離型する側へ押圧するウェハレベルレンズアレイの製造装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のウェハレベルレンズアレイの製造装置であって、
前記突出部が複数のエジェクタピンを含み、前記複数のエジェクタピンの突出する方向の先端部が、前記レンズ部を除く前記基板部のみに当接するウェハレベルレンズアレイの製造装置。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載のウェハレベルレンズアレイの製造装置であって、
前記突出部が円筒形状を有するスリーブを含み、前記スリーブの突出する方向の先端部が、前記基板部における周縁部のみに当接するウェハレベルレンズアレイの製造装置。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載のウェハレベルレンズアレイの製造装置であって、
前記複数のエジェクタピンの先端部と前記基板部とが当接するそれぞれの位置が、前記成形物の中心に対してほぼ対称となるウェハレベルレンズアレイの製造装置。
【請求項１６】
請求項１３から１５のうちいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造装置であって、
前記複数のエジェクタピンの先端部と前記基板部とが当接するそれぞれの位置が、前記成形物の中心を囲って円状に配列されているウェハレベルレンズアレイの製造装置。
【請求項１】
基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とが形成されたウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
第１型と第２型で前記基板部と前記複数のレンズ部とを一体の成形物として成形する工程と、
前記成形物を離型する工程と、を有し、
前記成形物を離型する工程において、前記第１型及び前記第２型のうち一方から突出部を突出させ、前記突出部を前記レンズ部以外の前記基板部のみに当接させつつ前記成形物を離型する側へ押圧するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記突出部が複数のエジェクタピンを含み、前記複数のエジェクタピンの突出する方向の先端部を、前記レンズ部を除く前記基板部のみに当接させるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記突出部が円筒形状を有するスリーブを含み、前記スリーブの突出する方向の先端部を、前記基板部における周縁部のみに当接させるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記複数のエジェクタピンの先端部と前記基板部とが当接するそれぞれの位置が、前記成形物の中心に対してほぼ対称となるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項５】
請求項２から４のうちいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記複数のエジェクタピンの先端部と前記基板部とが当接するそれぞれの位置が、前記成形物の中心を囲って円状に配列されているウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、前記基板部及び前記複数のレンズ部の材料が紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のうちいずれかであるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法によって得られたウェハレベルレンズアレイ。
【請求項８】
請求項７に記載の前記ウェハレベルレンズアレイの前記基板をダイシングして、前記レンズ部ごとに分断してなるレンズモジュール。
【請求項９】
請求項８に記載のレンズモジュールであって、
前記基板部の前記レンズ部の周囲にスペーサが設けられたレンズモジュール。
【請求項１０】
請求項８に記載のレンズモジュールであって、
前記レンズ部が形成された前記基板部を複数備え、複数の前記基板部同士がそれら間にスペーサを挟んで重ね合わされたレンズモジュール。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載のレンズモジュールを備えた撮像ユニットであって、
撮像素子と、
前記撮像素子が設けられた半導体基板とを備え、
前記基板部と前記半導体基板とが、前記スペーサを介して一体に接合された撮像ユニット。
【請求項１２】
基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とが形成されたウェハレベルレンズアレイの製造装置であって、
第１型と、
前記第１型に対して型閉じすることで、前記基板部と前記複数のレンズ部とを一体の成形物として成形するためのキャビティを形成する第２型と、
前記第１型及び前記第２型のうち一方から突出する突出部を備え、前記成形物を離型するときに、前記突出部が前記レンズ部以外の前記基板部のみに当接して前記成形物を離型する側へ押圧するウェハレベルレンズアレイの製造装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のウェハレベルレンズアレイの製造装置であって、
前記突出部が複数のエジェクタピンを含み、前記複数のエジェクタピンの突出する方向の先端部が、前記レンズ部を除く前記基板部のみに当接するウェハレベルレンズアレイの製造装置。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載のウェハレベルレンズアレイの製造装置であって、
前記突出部が円筒形状を有するスリーブを含み、前記スリーブの突出する方向の先端部が、前記基板部における周縁部のみに当接するウェハレベルレンズアレイの製造装置。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載のウェハレベルレンズアレイの製造装置であって、
前記複数のエジェクタピンの先端部と前記基板部とが当接するそれぞれの位置が、前記成形物の中心に対してほぼ対称となるウェハレベルレンズアレイの製造装置。
【請求項１６】
請求項１３から１５のうちいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造装置であって、
前記複数のエジェクタピンの先端部と前記基板部とが当接するそれぞれの位置が、前記成形物の中心を囲って円状に配列されているウェハレベルレンズアレイの製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−２６６６６６（Ｐ２０１０−２６６６６６Ａ）
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１７５９１（Ｐ２００９−１１７５９１）
【出願日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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