專利名稱：光學(xué)裝置及其制造方法以及電子裝置的制作方法
專利說明光學(xué)裝置及其制造方法以及電子裝置 [發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域]本發(fā)明涉及光學(xué)裝置及其制造方法以及電子裝置。已知有封裝了固體攝像元件這樣的光元件的光學(xué)裝置。光元件被安裝在電路基板上，光元件的受光部或發(fā)光部朝向在電路基板上所形成的通孔。另外，將蓋板玻璃粘貼在電路基板上以便覆蓋通孔。這樣，如果采用現(xiàn)有的光學(xué)裝置，則由于將蓋板玻璃粘貼在電路基板上，所以存在厚度增大的問題?；蛘撸绻松w板玻璃以外還安裝透鏡，則存在光學(xué)裝置的厚度更加增大的問題。
本發(fā)明就是要解決這樣的問題的發(fā)明，其目的在于提供一種薄型的光學(xué)裝置及其制造方法以及電子裝置。(1)本發(fā)明的光學(xué)裝置有形成了通孔的基板；使光學(xué)部分朝向上述通孔安裝在上述基板上的光元件；以及配置在上述通孔中的透光性構(gòu)件。
如果采用本發(fā)明，則由于將透光性構(gòu)件配置在通孔中，所以光學(xué)裝置能做到薄型化、小型化、輕量化。
(2)在該光學(xué)裝置中，在上述基板和上述光元件之間、以及在上述透光性構(gòu)件和上述光元件之間可設(shè)有透光性的孔型材料。
如果這樣做，則能利用孔型材料防止水分侵入光學(xué)部分。
(3)在該光學(xué)裝置中，在上述光元件和上述透光性構(gòu)件之間可插入隔離片。
如果這樣做，則能防止透光性構(gòu)件與光元件接觸，能進行透光性構(gòu)件的定位。
(4)在該光學(xué)裝置中，上述透光性構(gòu)件可呈透鏡形狀。
如果這樣做，則由于透光性構(gòu)件本身成為透鏡，所以不增加厚度，能附加透鏡功能。
(5)本發(fā)明的光學(xué)裝置有形成了通孔的基板；使光學(xué)部分朝向上述通孔安裝在上述基板上的光元件；以及覆蓋著上述通孔設(shè)置在上述基板上的透鏡。
如果采用本發(fā)明，則由于利用透鏡覆蓋通孔，所以不需要蓋板玻璃，光學(xué)裝置能做到薄型化、小型化、輕量化。
(6)在該光學(xué)裝置中，在上述基板和上述光元件之間、以及在上述透鏡和上述光元件之間最好設(shè)有透光性的孔型材料。
如果這樣做，則能利用孔型材料防止水分侵入光學(xué)部分。
(7)在該光學(xué)裝置中，在上述光基板和上述透鏡之間可插入隔離片。
如果這樣做，則能根據(jù)透鏡的焦距等調(diào)整透鏡的位置。
(8)在該光學(xué)裝置中，在上述基板上除了上述光元件以外，也可以安裝電子部件。
(9)本發(fā)明的電子裝置有上述光學(xué)裝置。
(10)本發(fā)明的光學(xué)裝置的制造方法包括使其光學(xué)部分朝向上述通孔，將光元件安裝在形成了通孔的基板上，將透光性的孔型材料設(shè)置在上述基板和上述光元件之間，將透光性構(gòu)件配置在上述通孔中。
如果采用本發(fā)明，則由于將透光性構(gòu)件配置在通孔中，所以光學(xué)裝置能做到薄型化、小型化、輕量化。
(11)在該光學(xué)裝置的制造方法中，可利用隔離片調(diào)整上述光元件和上述透光性構(gòu)件的間隔。
如果這樣做，則能防止透光性構(gòu)件與光元件接觸，能進行透光性構(gòu)件的定位。
(12)在該光學(xué)裝置的制造方法中，可在設(shè)置了上述孔型材料之后，將上述透光性構(gòu)件配置在上述通孔中。
如果這樣做，則由于在通孔呈開口狀態(tài)下設(shè)置孔型材料，所以也能排出空氣，避免產(chǎn)生氣泡。
(13)在該光學(xué)裝置的制造方法中，可在將上述透光性構(gòu)件配置在上述通孔中之后，設(shè)置上述孔型材料。
如果這樣做，則能防止孔型材料從通孔流出。
(14)在該光學(xué)裝置的制造方法中，可在將上述光元件安裝在上述基板上之后，將上述透光性構(gòu)件配置在上述通孔中。
如果這樣做，則不會使透光性構(gòu)件受到安裝光元件時的影響。
(15)在該光學(xué)裝置的制造方法中，可在將上述透光性構(gòu)件配置在上述通孔中之后，將上述光元件安裝在上述基板上。
如果這樣做，則不會使光元件受到將透光性構(gòu)件配置在通孔時的影響。
(16)本發(fā)明的光學(xué)裝置的制造方法包括使其光學(xué)部分朝向上述通孔，將光元件安裝在形成了通孔的基板上，將透光性的孔型材料設(shè)置在上述基板和上述光元件之間，覆蓋著上述通孔將透鏡設(shè)置在上述基板上。
如果采用本發(fā)明，則由于通孔被透鏡覆蓋，所以不需要蓋板玻璃，光學(xué)裝置能做到薄型化、小型化、輕量化。
(17)在該光學(xué)裝置的制造方法中，可在上述基板和上述透鏡之間設(shè)置隔離片。
如果這樣做，則能根據(jù)透鏡的焦距等，調(diào)整透鏡的位置。
(18)在該光學(xué)裝置的制造方法中，可在設(shè)置了上述孔型材料之后，設(shè)置上述透鏡。
如果這樣做，則由于在通孔呈開口狀態(tài)下設(shè)置孔型材料，所以也能排出空氣，避免產(chǎn)生氣泡。
(19)在該光學(xué)裝置的制造方法中，可在設(shè)置了上述透鏡之后，設(shè)置上述孔型材料。
如果這樣做，則能防止孔型材料從通孔流出。
(20)在該光學(xué)裝置的制造方法中，可在將上述光元件安裝在上述基板上之后，將上述透鏡設(shè)置在上述基板上。
如果這樣做，則不會使透鏡受到安裝光元件時的影響。
(21)在該光學(xué)裝置的制造方法中，可在將上述透鏡設(shè)置在上述基板上之后，將上述光元件安裝在上述基板上。
如果這樣做，則不會使光元件受到將透鏡設(shè)置在基板上的影響。圖1是表示應(yīng)用了本發(fā)明的第一實施例的光學(xué)裝置的圖。
圖2是表示應(yīng)用了本發(fā)明的第二實施例的光學(xué)裝置的圖。
圖3是表示應(yīng)用了本發(fā)明的第三實施例的光學(xué)裝置的圖。
圖4是表示應(yīng)用了本發(fā)明的第三實施例的變例的圖。
圖5是表示應(yīng)用了本發(fā)明的第四實施例的光學(xué)裝置的圖。
圖6是表示具有應(yīng)用了本發(fā)明的光學(xué)裝置的電子裝置的圖。以下，參照


本發(fā)明的優(yōu)選實施側(cè)。
(第一實施例)圖1是表示應(yīng)用了本發(fā)明的第一實施例的光學(xué)裝置的圖。光學(xué)裝置至少有一個(或多個)光元件10。光學(xué)裝置是將光元件10經(jīng)包裝后的裝置。光元件10有光學(xué)部分12。光元件10既可以是受光元件，也可以是發(fā)光元件。當(dāng)光元件10是發(fā)光元件時，光學(xué)部分12是發(fā)光部，當(dāng)光元件10是受光元件時，光學(xué)部分12是受光部。
在本實施例中，光元件10是攝像元件(圖像傳感器)。如果是二維圖像傳感器，則構(gòu)成多個像素的多個受光部(例如光敏二極管)是光學(xué)部分12。如果是CCD(電荷耦合元件)型攝像元件，則有圖中未示出的傳輸部，高速地傳輸來自各像素的受光部的電荷。與本實施例不同，作為光元件10的變例，是面發(fā)光元件、特別是面發(fā)光激光器。面發(fā)光激光器等面發(fā)光元件沿著相對于構(gòu)成元件的基板垂直的方向發(fā)光。
為了謀求與外部的電連接，光元件10可至少有一個(在本實施例中有多個)凸點14。例如，可在形成了光學(xué)部分12的面上設(shè)置謀求光元件10與外部的電連接的凸點14。凸點14設(shè)置在能與其他構(gòu)件進行電連接的位置上。例如，凸點14被設(shè)置在避開基板20上的孔24的位置上。凸點14最好比光學(xué)部分12突出。
光學(xué)裝置有基板20。基板20也可以是低透光性的(或具有遮光性的)基板。作為基板20可以使用硅基板或環(huán)氧玻璃基板，也可以使用由聚酰亞胺樹脂等形成的柔性基板或膜，還可以使用多層基板或組合基板。在基板20上形成通孔24。形成通孔24的個數(shù)與光學(xué)部分12的個數(shù)相同。通孔24用包圍著光學(xué)部分12的大小形成。
在基板20上形成布線圖形22。布線圖形22也可以形成接觸區(qū)作為鍵合在光元件10等上的區(qū)域。布線圖形22最好避開基板20上的通孔24形成。另外，只要不妨礙電連接，布線圖形22最好用其他構(gòu)件(例如圖中未示出的抗蝕劑等)覆蓋。圖1所示的布線圖形22雖然只在基板20的一個面上形成，但也可以在基板20的兩個面上形成，利用通孔(圖中未示出)等進行電連接。
在本實施例中，光元件10安裝在基板20上且形成倒裝結(jié)構(gòu)。光元件10的凸點14和布線圖形22相連接。如果需要，也可以利用圖中未示出的導(dǎo)線，導(dǎo)電性地連接光元件10和布線圖形22。光元件10的光學(xué)部分12和通孔24對齊后進行安裝。即，使光學(xué)部分12朝向通孔24，將光元件10安裝在基板20上。
光學(xué)裝置有透光性構(gòu)件30。透光性構(gòu)件30可以比基板20的透光性好，也可以是透明的。透光性構(gòu)件30例如用玻璃或樹脂(塑料)形成。透光性構(gòu)件30也可以是基板，也可以呈塊狀。透光性構(gòu)件30配置在基板20的通孔24中。詳細地說，透光性構(gòu)件30也可以被壓入通孔24中，也可以多少形成一點間隙地配置。由于透光性構(gòu)件30配置在通孔24中，所以光學(xué)裝置能做到薄型化、小型化、輕量化。
如果透光性構(gòu)件30的厚度比基板20厚，則容易配置在通孔24中。另外，也可以設(shè)置透光性構(gòu)件30，不使之從與基板20上安裝了光元件10的面相反一側(cè)的面上突出。在圖1所示的例中，基板20的面和透光性構(gòu)件30的面成為一個面。由于這樣做，所以能避免由透光性構(gòu)件30引起的厚度的增加。
也可以將隔離片32設(shè)置在透光性構(gòu)件30和光元件10之間。由于設(shè)置隔離片32，所以能調(diào)整透光性構(gòu)件30和光元件10的間隔，能防止透光性構(gòu)件30接觸光學(xué)部分12。隔離片32也可以有遮光性。另外，也可以包圍著光學(xué)部分12設(shè)置隔離片32。如果隔離片32及基板20有遮光性，隔離片32包圍著光學(xué)部分12，則能防止光線從光元件10和基板20之間朝向光學(xué)部分12入射。即，光線只能從透光性構(gòu)件30入射到光學(xué)部分12上。
孔型材料34設(shè)置在透光性構(gòu)件30和光元件10之間?？仔筒牧?4例如是樹脂，也可以是黏合劑。特別是孔型材料34最好覆蓋光學(xué)部分12。由于這樣做，所以能防止水分侵入光學(xué)部分12(或光元件10上形成了光學(xué)部分12的面)?？仔筒牧?4也能設(shè)置在基板20和光元件10之間。而且，利用孔型材料34形成鑲條。利用孔型材料34能緩和由光元件10和基板20的熱膨脹系數(shù)差產(chǎn)生的應(yīng)力。
如圖1所示，也可以設(shè)置外部端子36。外部端子36例如是焊錫球等，設(shè)置在布線圖形22上?；蛘?，將布線圖形22的一部分作為連接器，也可以將連接器安裝在布線圖形22上。
如上構(gòu)成本實施例的光學(xué)裝置，以下說明其制造方法。在光學(xué)裝置的制造方法中，將光元件10安裝在形成了通孔24的基板20上，且使光學(xué)部分12朝向通孔24。另外，將透光性的孔型材料34設(shè)置在基板20和光元件10之間。另外，將透光性構(gòu)件30配置在通孔24中。例如呈如下形態(tài)。
(1)將光元件10安裝在基板20上，設(shè)置孔型材料34，然后，將透光性構(gòu)件30配置在通孔24中。在此情況下，透光性構(gòu)件30最好比通孔24小，以便帶有間隙配置在通孔24中。然后，在通孔24內(nèi)將透光性構(gòu)件30粘接在孔型材料34上。如果這樣做，則由于在通孔24呈開口的狀態(tài)下設(shè)置孔型材料34，所以其中的空氣能排出，避免產(chǎn)生氣泡。另外，在將光元件10安裝在基板20上之后，設(shè)置透光性構(gòu)件30，所以不會使透光性構(gòu)件30受到安裝光元件10時的影響。
(2)將光元件10安裝在基板20上，將透光性構(gòu)件30配置在通孔24中之后，設(shè)置孔型材料34。在此情況下，為了支撐透光性構(gòu)件30，最好在光元件10上設(shè)置隔離片32。如果這樣做，則由于利用透光性構(gòu)件30堵塞通孔24后設(shè)置孔型材料34，所以能防止孔型材料34從通孔24流出。另外，在將光元件10安裝在基板20上之后，設(shè)置透光性構(gòu)件30，所以不會使透光性構(gòu)件30受到安裝光元件10時的影響。
(3)在將透光性構(gòu)件30配置在通孔24中之后，將光元件10安裝在基板20上，然后，設(shè)置孔型材料34。在此情況下，最好將透光性構(gòu)件30固定在通孔24內(nèi)。如果這樣做，則由于利用透光性構(gòu)件30堵塞通孔24后設(shè)置孔型材料34，所以能防止孔型材料34從通孔24流出。另外，在將透光性構(gòu)件30配置在通孔24中之后，將光元件10安裝在基板20上，所以不會使光元件10受到將透光性構(gòu)件30配置在通孔24中時的影響。
(4)在將透光性構(gòu)件30配置在通孔24中、設(shè)置孔型材料34之后，將光元件10安裝在基板20上。在此情況下，孔型材料34設(shè)置在被配置在通孔24中的透光性構(gòu)件30及光元件10雙方中的至少一方上。另外，最好將透光性構(gòu)件30固定在通孔24內(nèi)。如果這樣做，則由于利用透光性構(gòu)件30堵塞通孔24后設(shè)置孔型材料34，所以能防止孔型材料34從通孔24流出。另外，在將透光性構(gòu)件30配置在通孔24中之后，將光元件10安裝在基板20上，所以不會使光元件10受到將透光性構(gòu)件30配置在通孔24中時的影響。
利用以上說明的方法，能制造薄型、小型、輕量的光學(xué)裝置。本發(fā)明不限于上述實施例。以下，說明其他實施例。
(第二實施例)圖2是表示應(yīng)用了本發(fā)明的第二實施例的光學(xué)裝置的圖。在本實施例中，透光性構(gòu)件40呈透鏡形狀。在圖2所示的例子中，雖然不設(shè)置外部端子，但也可以設(shè)置它。除此以外的結(jié)構(gòu)及制造方法相當(dāng)于在第一實施例中說明的內(nèi)容。如果采用本實施例，則能使入射的光會聚在透光性構(gòu)件40上。為了準確地對齊透光性構(gòu)件40的位置，最好設(shè)置隔離片32。而且，最好使光會聚在隔離片32的內(nèi)側(cè)。在本實施例中也能達到在第一實施例中說明的效果。
(第三實施例)圖3是表示應(yīng)用了本發(fā)明的第三實施例的光學(xué)裝置的圖。本實施例的光學(xué)裝置由于有作為透光性構(gòu)件的透鏡，所以能使光會聚。另外，透鏡50比基板20上的通孔24大。透鏡50覆蓋著通孔24設(shè)置在基板20上。孔型材料34設(shè)置在基板20和光元件10之間、以及透鏡50和光元件10之間。另外，為了粘接透鏡50和基板20，如圖3所示，也可以使用孔型材料34，或可以使用與其不同的黏合劑。在本實施例中，不設(shè)置外部端子，也不設(shè)置隔離片，但設(shè)置它們也可以。在此外的結(jié)構(gòu)中能適用第一實施例中說明的內(nèi)容。如果采用本實施例，則由于利用透鏡50堵塞通孔24，所以不需要蓋板玻璃，光學(xué)裝置能做到薄型化、小型化、輕量化。
在本實施例的光學(xué)裝置的制造方法中，與第一實施例相比，將透鏡50設(shè)置在基板20上，來代替將透光性構(gòu)件30配置在通孔24中。其詳細情況能適用第一實施例中說明的內(nèi)容。
作為本實施例的變例，如圖4所示，也可以將隔離片52設(shè)置在透鏡50和基板20之間。利用隔離片52，能將透鏡50設(shè)置在對應(yīng)于焦距的位置上。
(第四實施例)圖5是表示應(yīng)用了本發(fā)明的第四實施例的光學(xué)裝置的圖。在本實施例的光學(xué)裝置中，除了光元件10以外，還將至少一個(或多個)電子部件70安裝在基板60上。電子部件70可以是無源元件(電阻器、電容器、電感器等)、有源元件(半導(dǎo)體元件、集成電路等)、連接部件(開關(guān)、布線板等)、功能部件(濾波器、振子、延遲線等)、變換部件(傳感器等)中的任意的部件。電子部件70也可以是驅(qū)動光元件10的驅(qū)動器IC。圖5所示的電子部件70雖然是表面安裝部件，但也可以是引線安裝部件。電子部件70的安裝形態(tài)不特別限定，可以是倒裝結(jié)構(gòu)或正裝結(jié)構(gòu)中的任意一種。布線圖形62導(dǎo)電性地與光元件10和電子部件70連接。
如圖5所示，也可以使基板60彎曲。在此情況下，可以使用柔性基板作為基板60。另外，光元件10和電子部件70也可以粘接。例如，將光元件10的與其安裝在基板60上的面相反一側(cè)的面和電子部件70的與其安裝在基板60上的面相反一側(cè)的面粘接起來。或者，也可以使基板60彎曲，粘接其相對的部分，維持基板60的彎曲狀態(tài)。粘接時使用黏合劑即可。
在本實施例中，能適用在第一至第三實施例中說明的內(nèi)容。本實施例的光學(xué)裝置也能做到薄型化、小型化、輕量化。
圖6中作為有應(yīng)用了本發(fā)明的光學(xué)裝置的電子裝置的一例，示出了數(shù)碼相機100。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)裝置，其特征在于，有形成了通孔的基板；使光學(xué)部分朝向上述通孔安裝在上述基板上的光元件；以及配置在上述通孔中的透光性構(gòu)件。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置，其特征在于在上述基板和上述光元件之間、以及在上述透光性構(gòu)件和上述光元件之間設(shè)置透光性的孔型材料。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)裝置，其特征在于在上述光元件和上述透光性構(gòu)件之間插有隔離片。
4.如權(quán)利要求1至3中的任意一項所述的光學(xué)裝置，其特征在于上述透光性構(gòu)件呈透鏡形狀。
5.一種光學(xué)裝置，其特征在于，有形成了通孔的基板；使光學(xué)部分朝向上述通孔安裝在上述基板上的光元件；以及以覆蓋著上述通孔的方式設(shè)置在上述基板上的透鏡。
6.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)裝置，其特征在于在上述基板和上述光元件之間、以及在上述透鏡和上述光元件之間設(shè)置透光性的孔型材料。
7.如權(quán)利要求5或6所述的光學(xué)裝置，其特征在于在上述基板和上述透鏡之間插有隔離片。
8.如權(quán)利要求1至7中的任意一項所述的光學(xué)裝置，其特征在于在上述基板上除了上述光元件以外，還安裝了電子部件。
9.一種電子設(shè)備，其特征在于包括權(quán)利要求1至8中的任意一項所述的光學(xué)裝置。
10.一種光學(xué)裝置的制造方法，其特征在于包括使其光學(xué)部分朝向上述通孔，將光元件安裝在形成了通孔的基板上，將透光性的孔型材料設(shè)置在上述基板和上述光元件之間，將透光性構(gòu)件配置在上述通孔中。
11.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)裝置的制造方法，其特征在于利用隔離片調(diào)整上述光元件和上述透光性構(gòu)件的間隔。
12.如權(quán)利要求10或11所述的光學(xué)裝置的制造方法，其特征在于設(shè)置了上述孔型材料后，將上述透光性構(gòu)件配置在上述通孔中。
13.如權(quán)利要求10或11所述的光學(xué)裝置的制造方法，其特征在于在將上述透光性構(gòu)件配置在上述通孔中之后，設(shè)置上述孔型材料。
14.如權(quán)利要求10至13中的任意一項所述的光學(xué)裝置的制造方法，其特征在于在將上述光元件安裝在上述基板上之后，將上述透光性構(gòu)件配置在上述通孔中。
15.如權(quán)利要求10至13中的任意一項所述的光學(xué)裝置的制造方法，其特征在于在將上述透光性構(gòu)件配置在上述通孔中之后，將上述光元件安裝在上述基板上。
16.一種光學(xué)裝置的制造方法，其特征在于包括使其光學(xué)部分朝向上述通孔，將光元件安裝在形成了通孔的基板上，將透光性的孔型材料設(shè)置在上述基板和上述光元件之間，以覆蓋著上述通孔的方式將透鏡設(shè)置在上述基板上。
17.如權(quán)利要求16所述的光學(xué)裝置的制造方法，其特征在于在上述基板和上述透鏡之間設(shè)置隔離片。
18.如權(quán)利要求16或17所述的光學(xué)裝置的制造方法，其特征在于在設(shè)置了上述孔型材料之后，設(shè)置上述透鏡。
19.如權(quán)利要求16或17所述的光學(xué)裝置的制造方法，其特征在于在設(shè)置了上述透鏡之后，設(shè)置上述孔型材料。
20.如權(quán)利要求16至19中的任意一項所述的光學(xué)裝置的制造方法，其特征在于在將上述光元件安裝在上述基板上之后，將上述透鏡設(shè)置在上述基板上。
21.如權(quán)利要求16至19中的任意一項所述的光學(xué)裝置的制造方法，其特征在于在將上述透鏡設(shè)置在上述基板上之后，將上述光元件安裝在上述基板上。
全文摘要
本發(fā)明的課題是提供一種薄型的光學(xué)裝置及其制造方法以及電子裝置。光學(xué)裝置有形成了通孔24的基板20;使光學(xué)部分12朝向通孔24安裝在基板20上的光元件10;以及配置在通孔24中的透光性構(gòu)件30。在基板20和光元件10之間、以及在透光性構(gòu)件30和光元件10之間設(shè)置透光性的孔型材料34。
文檔編號H04N5/335GK1361553SQ0113384
公開日2002年7月31日 申請日期2001年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月26日
發(fā)明者櫻井和德 申請人:精工愛普生株式會社