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JP2013001055A - Method of manufacturing wafer lens, wafer lens, and lens unit - Google Patents

Method of manufacturing wafer lens, wafer lens, and lens unit Download PDF

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JP2013001055A
JP2013001055A JP2011137080A JP2011137080A JP2013001055A JP 2013001055 A JP2013001055 A JP 2013001055A JP 2011137080 A JP2011137080 A JP 2011137080A JP 2011137080 A JP2011137080 A JP 2011137080A JP 2013001055 A JP2013001055 A JP 2013001055A
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JP
Japan
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lens
substrate
wafer
resin layer
wafer lens
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2011137080A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuya Kishinami
勝也 岸波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Advanced Layers Inc
Original Assignee
Konica Minolta Advanced Layers Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Advanced Layers Inc filed Critical Konica Minolta Advanced Layers Inc
Priority to JP2011137080A priority Critical patent/JP2013001055A/en
Publication of JP2013001055A publication Critical patent/JP2013001055A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a wafer lens, which can suppress occurrence of breakage when a wafer lens and its stack body is made into individual pieces.SOLUTION: The difference in thermal expansion coefficients between a substrate 101 and a spacer part 106 is set to be small like 55 ppm/°C or less, thereby when wafer lenses 100, 200 constituting a stack structure 1000 or a stack lens array 500 is manufactured and cut, expansion/shrinkage differences are hardly generated between the substrate 101 and spacer part 106 and relatively large stress is hardly generated therebetween, and thereby preventing lens elements 11, 12 etc., as lens parts constituting the wafer lenses 100, 200 from peeling or cracking.

Description

本発明は、切断によって個片化されるウェハーレンズの製造方法等に関し、特に撮像レンズ等に用いるためのウェハーレンズの製造方法等に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a wafer lens that is singulated by cutting, and more particularly to a method for manufacturing a wafer lens for use in an imaging lens or the like.

ウェハーレンズの製造方法として、基板(例えば、ガラス平板)と成形型との間に硬化性樹脂を介在させ、この硬化性樹脂を硬化させて、レンズ部を成形するものがある(例えば、特許文献1参照)。このようなウェハーレンズからレンズユニットを得る方法として、複数のウェハーレンズを準備し、これらウェハーレンズの間にスペーサーをはさんだり、ウェハーレンズのレンズ部と同時に成形された突出部を突き当てたりすることにより、ウェハーレンズを適当な間隔で積み重ねて接着し、接着によって得られた積層体の平板部をカットすることによって、多数のレンズユニットに個片化する方法が開発されている。   As a method for producing a wafer lens, there is a method in which a curable resin is interposed between a substrate (for example, a glass flat plate) and a mold, and the curable resin is cured to mold a lens portion (for example, Patent Documents). 1). As a method of obtaining a lens unit from such a wafer lens, a plurality of wafer lenses are prepared, a spacer is sandwiched between these wafer lenses, and a protrusion formed simultaneously with the lens portion of the wafer lens is abutted. Thus, a method has been developed in which wafer lenses are stacked and bonded at appropriate intervals, and the flat plate portion of the laminated body obtained by bonding is cut into pieces so as to be separated into a large number of lens units.

しかしながら、ウェハーレンズやその積層体を個片化する際にレンズ部やレンズユニットの一部が剥離したり割れたりすることがあった。このような破損は、切断時にウェハーレンズや積層体の切断箇所に応力が付与され或いは切断箇所が加熱されるためと考えられるが、レンズユニット等を作製する上で歩留まりを下げている。   However, when the wafer lens or its laminated body is singulated, a part of the lens part or the lens unit may be peeled off or cracked. Such a breakage is considered to be due to stress being applied to the cut portions of the wafer lens or the laminated body at the time of cutting, or the cut portions being heated, but the yield is lowered when manufacturing a lens unit or the like.

特許第4420141号公報Japanese Patent No. 4420141

本発明は、ウェハーレンズやその積層体を個片化する際における破損の発生を抑制できるウェハーレンズの製造方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the manufacturing method of the wafer lens which can suppress generation | occurrence | production of the damage at the time of separating a wafer lens or its laminated body into pieces.

また、本発明は、上記のような製造方法によって得られるウェハーレンズ、及びレンズユニットを提供することを目的とする。   Another object of the present invention is to provide a wafer lens and a lens unit obtained by the manufacturing method as described above.

上記目的を達成するため、本発明に係る第1のウェハーレンズの製造方法は、基板と、基板の少なくとも一方の基板面上に成形される複数のレンズ部と、レンズ部の周囲に形成される支持部とを備えるウェハーレンズの製造方法であって、基板と支持部との熱膨張係数の差が55ppm/℃以下である。つまり、基板の熱膨張係数と支持部の熱膨張係数とは、等しく或いは近くなっている。   In order to achieve the above object, a first wafer lens manufacturing method according to the present invention is formed around a substrate, a plurality of lens portions formed on at least one substrate surface of the substrate, and the periphery of the lens portion. A method for manufacturing a wafer lens comprising a support portion, wherein a difference in thermal expansion coefficient between the substrate and the support portion is 55 ppm / ° C. or less. That is, the thermal expansion coefficient of the substrate and the thermal expansion coefficient of the support portion are equal or close to each other.

上記ウェハーレンズの製造方法によれば、基板と支持部との熱膨張係数の差を55ppm/℃以下とするので、ウェハーレンズの製造や切断時に基板と支持部との間に膨張収縮差が生じにくくなり、これらの間に比較的大きな応力が発生しにくくなって、ウェハーレンズを構成するレンズ部等が剥離したり割れたりすることを防止できる。   According to the wafer lens manufacturing method, the difference in thermal expansion coefficient between the substrate and the support is set to 55 ppm / ° C. or less, so that a difference in expansion and contraction occurs between the substrate and the support during manufacturing or cutting of the wafer lens. It becomes difficult to generate a relatively large stress between them, and it is possible to prevent the lens portion constituting the wafer lens from being peeled off or cracked.

本発明の具体的な態様又は側面では、上記第1のウェハーレンズの製造方法において、支持部が、レンズ部と樹脂層で一体に形成されている。この場合、樹脂層を利用してウェハーレンズを他のウェハーレンズや撮像素子にアライメントして固定することができるが、このような樹脂層が破損の原因となることを防止できる。   In a specific aspect or aspect of the present invention, in the first method for manufacturing a wafer lens, the support portion is integrally formed of the lens portion and the resin layer. In this case, the wafer lens can be aligned and fixed to another wafer lens or an image sensor using the resin layer, but such a resin layer can be prevented from causing damage.

本発明の別の具体的な側面では、支持部が、複数のレンズ部よりも突起して外部に隣接する部材との間隔を光軸方向に調整する突起部である。   In another specific aspect of the present invention, the support portion is a protrusion portion that protrudes more than the plurality of lens portions and adjusts the interval between the members adjacent to the outside in the optical axis direction.

本発明のさらに別の具体的な側面では、支持部が、複数のレンズ部よりも相対的に肉厚に形成された平坦部である。   In still another specific aspect of the present invention, the support portion is a flat portion formed relatively thicker than the plurality of lens portions.

本発明のさらに別の具体的な側面では、支持部が、複数のレンズ部の光軸を通す複数の開口を有するスペーサー部である。この場合、スペーサー部を利用してウェハーレンズを他のウェハーレンズや撮像素子にアライメントして固定することができるが、このようなスペーサー部が破損の原因となることを防止できる。   In still another specific aspect of the present invention, the support portion is a spacer portion having a plurality of openings through which the optical axes of the plurality of lens portions pass. In this case, the wafer lens can be aligned and fixed to another wafer lens or an image sensor using the spacer portion, but such a spacer portion can be prevented from being damaged.

本発明に係る第2のウェハーレンズの製造方法は、第1基板と、第1基板の少なくとも一方の基板面上に成形され複数のレンズ部を有する第1樹脂層とを有する第1レンズ群と、第2基板と、第2基板の少なくとも一方の基板面上に成形される複数のレンズ部を有する第2樹脂層とを有するとともに、第1レンズ群に隣接して配置される第2レンズ群と、を備え、第1樹脂層と第2樹脂層とを接合することによって、第1レンズ群と第1レンズ群とを連結し、第1基板と、第1樹脂層と、第2基板と、第2樹脂層との熱膨張係数の最大差が55ppm/℃以下である。   The second wafer lens manufacturing method according to the present invention includes a first lens group including a first substrate and a first resin layer formed on at least one substrate surface of the first substrate and having a plurality of lens portions. And a second lens group having a second resin layer and a second resin layer having a plurality of lens portions molded on at least one substrate surface of the second substrate, and disposed adjacent to the first lens group. And joining the first resin layer and the second resin layer to connect the first lens group and the first lens group, and the first substrate, the first resin layer, and the second substrate, The maximum difference in thermal expansion coefficient with the second resin layer is 55 ppm / ° C. or less.

上記ウェハーレンズの製造方法によれば、第1基板と、第1樹脂層と、第2基板と、第2樹脂層との熱膨張係数の最大差を55ppm/℃以下とするので、ウェハーレンズの製造や切断時に第1基板、第1樹脂層、第2基板、第2樹脂層等の間に比較的大きな応力が発生しにくくなり、ウェハーレンズを構成する各部の損傷を防止できる。   According to the method for manufacturing a wafer lens, the maximum difference in thermal expansion coefficient among the first substrate, the first resin layer, the second substrate, and the second resin layer is 55 ppm / ° C. or less. A relatively large stress is unlikely to be generated between the first substrate, the first resin layer, the second substrate, the second resin layer, and the like at the time of manufacture and cutting, and damage to each part constituting the wafer lens can be prevented.

本発明の別の具体的な側面では、上記第2のウェハーレンズの製造方法において、第1樹脂層のうち複数のレンズ部の外側と、第2樹脂層のうち複数のレンズ部の外側とを接合することによって、第1レンズ群と第2レンズ群とを連結する。   In another specific aspect of the present invention, in the method for manufacturing the second wafer lens, the outer side of the plurality of lens units in the first resin layer and the outer side of the plurality of lens units in the second resin layer. By joining, the first lens group and the second lens group are coupled.

本発明のさらに別の具体的な側面では、第1樹脂層のうち複数のレンズ部と、第2樹脂層のうち複数のレンズ部とを接合することによって、第1レンズ群と第1レンズ群とを連結する。   In still another specific aspect of the present invention, the first lens group and the first lens group are formed by bonding a plurality of lens portions of the first resin layer and a plurality of lens portions of the second resin layer. And

本発明に係る第3のウェハーレンズの製造方法は、第1基板と、第1基板の少なくとも一方の基板面上に成形され複数のレンズ部を有する第1樹脂層とを有する第1レンズ群と、第2基板と、第2基板の少なくとも一方の基板面上に成形される複数のレンズ部を有する第2樹脂層とを有するとともに、第1レンズ群に隣接して配置される第2レンズ群と、第2レンズ群に対して第1レンズ群の反対側に接合され、複数のレンズ部の光軸を通す複数の開口を有するスペーサー部と、を備えるウェハーレンズの製造方法であって、第1基板と、第1樹脂層と、第2基板と、第2樹脂層と、スペーサー部との熱膨張係数の最大差が55ppm/℃以下である。   A third wafer lens manufacturing method according to the present invention includes a first lens group including a first substrate and a first resin layer having a plurality of lens portions formed on at least one substrate surface of the first substrate. And a second lens group having a second resin layer and a second resin layer having a plurality of lens portions molded on at least one substrate surface of the second substrate, and disposed adjacent to the first lens group. And a spacer part that is bonded to the opposite side of the first lens group with respect to the second lens group and has a plurality of openings through which the optical axes of the plurality of lens parts pass. The maximum difference in coefficient of thermal expansion among one substrate, the first resin layer, the second substrate, the second resin layer, and the spacer portion is 55 ppm / ° C. or less.

本発明に係る第4のウェハーレンズの製造方法は、第1基板と、第1基板の少なくとも一方の基板面上に成形され複数のレンズ部を有する第1樹脂層とを有する第1レンズ群と、第2基板と、第2基板の少なくとも一方の基板面上に成形され複数のレンズ部を有する第2樹脂層とを有するとともに、第1レンズ群に隣接して配置される第2レンズ群と、第2レンズ群に対して第1レンズ群の反対側に接合され、複数のレンズ部の光軸を通す複数の開口を有する第1スペーサー部と、第1レンズ群と第1レンズ群とを連結するように第1レンズ群と第1レンズ群とに接合され、複数のレンズ部の光軸を通す複数の開口を有する第2スペーサー部と、を備えるウェハーレンズの製造方法であって、第1基板と、第1樹脂層と、第2基板と、第2樹脂層と、第1スペーサー部と、第2スペーサー部との熱膨張係数の最大差が55ppm/℃以下である。   A fourth wafer lens manufacturing method according to the present invention includes a first lens group having a first substrate and a first resin layer formed on at least one substrate surface of the first substrate and having a plurality of lens portions. A second lens group having a second resin layer and a second resin layer formed on at least one substrate surface of the second substrate and having a plurality of lens portions, and disposed adjacent to the first lens group; A first spacer portion that is bonded to the opposite side of the first lens group with respect to the second lens group and has a plurality of openings through which the optical axes of the plurality of lens portions pass, and a first lens group and a first lens group. A wafer lens manufacturing method comprising: a second spacer portion that is joined to the first lens group and the first lens group so as to be coupled, and has a plurality of openings through which the optical axes of the plurality of lens portions pass. 1 substrate, 1st resin layer, 2nd substrate, 2nd tree A layer, a first spacer portion, the maximum difference in thermal expansion coefficient between the second spacer portions is not more than 55 ppm / ° C..

上記第3及び第4のウェハーレンズの製造方法によれば、第1基板と、第1樹脂層と、第2基板と、第2樹脂層と、第1スペーサー部と、第2スペーサー部との熱膨張係数の最大差を55ppm/℃以下とするので、ウェハーレンズの製造や切断時に第1基板、第1樹脂層、第2基板、第2樹脂層、スペーサー部等の間に比較的大きな応力が発生しにくくなり、ウェハーレンズを構成する各部の損傷を防止できる。   According to the third and fourth methods of manufacturing a wafer lens, the first substrate, the first resin layer, the second substrate, the second resin layer, the first spacer portion, and the second spacer portion Since the maximum difference in coefficient of thermal expansion is 55 ppm / ° C. or less, a relatively large stress is generated between the first substrate, the first resin layer, the second substrate, the second resin layer, the spacer portion, etc. during the manufacturing or cutting of the wafer lens. Is less likely to occur, and damage to each part constituting the wafer lens can be prevented.

本発明の別の具体的な側面では、上記第1のウェハーレンズの製造方法において、基板と、支持部との曲げ弾性率の最大差が15GPa以下である。この場合、ウェハーレンズの切断時に比較的大きな応力が付与されても、局所的な応力集中が起こりにくくなり、ウェハーレンズの破損が抑えられる。また、ウェハーレンズに局所な応力が内在しにくくなり、応力の開放によるウェハーレンズを破損を抑制できる。   In another specific aspect of the present invention, in the first method for producing a wafer lens, the maximum difference in flexural modulus between the substrate and the support portion is 15 GPa or less. In this case, even if a relatively large stress is applied when the wafer lens is cut, local stress concentration is less likely to occur, and damage to the wafer lens is suppressed. Further, local stress is less likely to be inherent in the wafer lens, and damage to the wafer lens due to release of the stress can be suppressed.

本発明の別の具体的な側面では、上記第2〜4ウェハーレンズの製造方法において、第1基板と、第1樹脂層と、第2基板と、第2樹脂層との曲げ弾性率の最大差が15GPa以下である。   In another specific aspect of the present invention, in the method for manufacturing the second to fourth wafer lenses, the maximum bending elastic modulus of the first substrate, the first resin layer, the second substrate, and the second resin layer is obtained. The difference is 15 GPa or less.

本発明のさらに別の具体的な側面では、上記第3、4のウェハーレンズの製造方法において、第1基板と、第1樹脂層と、第2基板と、第2樹脂層と、スペーサーの曲げ弾性率の最大差が15GPa以下である。   In still another specific aspect of the present invention, in the third and fourth wafer lens manufacturing methods, the first substrate, the first resin layer, the second substrate, the second resin layer, and the spacer bends. The maximum difference in elastic modulus is 15 GPa or less.

本発明のさらに別の具体的な側面では、上記第1〜4ウェハーレンズの製造方法において、熱膨張係数の差が、120℃から140℃までの温度範囲の平均値に基づいて決定される。   In still another specific aspect of the present invention, in the first to fourth wafer lens manufacturing methods, the difference in thermal expansion coefficient is determined based on an average value in a temperature range from 120 ° C to 140 ° C.

本発明に係るウェハーレンズは、基板と、基板の少なくとも一方の基板面上に成形される複数のレンズ部と、複数のレンズ部の周囲に形成される支持部とを備えるウェハーレンズであって、基板と支持部との熱膨張係数の差が55ppm/℃以下である。   A wafer lens according to the present invention is a wafer lens comprising a substrate, a plurality of lens portions molded on at least one substrate surface of the substrate, and a support portion formed around the plurality of lens portions, The difference in thermal expansion coefficient between the substrate and the support is 55 ppm / ° C. or less.

上記ウェハーレンズでは、基板と支持部との熱膨張係数の差が55ppm/℃以下であるので、ウェハーレンズの製造や切断時に基板、支持部等の間に比較的大きな応力が発生しにくくなり、ウェハーレンズを構成する各部の損傷を防止できる。   In the wafer lens, since the difference in thermal expansion coefficient between the substrate and the support portion is 55 ppm / ° C. or less, relatively large stress is less likely to occur between the substrate, the support portion, etc. during the manufacturing or cutting of the wafer lens. Damage to each part constituting the wafer lens can be prevented.

本発明に係るレンズユニットウェハーレンズは、上記ウェハーレンズの製造方法を用いて製造される。   The lens unit wafer lens according to the present invention is manufactured using the method for manufacturing a wafer lens.

(A)は、第1実施形態のウェハーレンズを含む積層構造体の平面図であり、(B)は、(A)に示す積層構造体のAA矢視断面図である。(A) is a top view of the laminated structure containing the wafer lens of 1st Embodiment, (B) is AA arrow sectional drawing of the laminated structure shown to (A). 積層構造体を個片化したレンズユニットの断面図である。It is sectional drawing of the lens unit which separated the laminated structure into pieces. ウェハーレンズを含む積層構造体の製造工程について説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the manufacturing process of the laminated structure containing a wafer lens. (A)〜(E)は、ウェハーレンズの製造工程を説明するための図である。(A)-(E) are the figures for demonstrating the manufacturing process of a wafer lens. (A)〜(C)は、ウェハーレンズの製造工程を説明するための図である。(A)-(C) are the figures for demonstrating the manufacturing process of a wafer lens. 第2実施形態のウェハーレンズを含む積層構造体の側方断面図である。It is a sectional side view of the laminated structure containing the wafer lens of 2nd Embodiment. 第3実施形態のウェハーレンズを含む積層構造体の側方断面図である。It is a sectional side view of the laminated structure containing the wafer lens of 3rd Embodiment. 第4実施形態のウェハーレンズを含む積層構造体の側方断面図である。It is a sectional side view of the laminated structure containing the wafer lens of 4th Embodiment. 第5実施形態のウェハーレンズを含む積層構造体の側方断面図である。It is a sectional side view of the laminated structure containing the wafer lens of 5th Embodiment. 第6実施形態のウェハーレンズを含む積層構造体の側方断面図である。It is a sectional side view of the laminated structure containing the wafer lens of 6th Embodiment.

〔第1実施形態〕 [First Embodiment]

A)ウェハーレンズ
図面を参照して、本発明の第1実施形態に係るウェハーレンズについて説明する。
A) Wafer Lens A wafer lens according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1(A)及び1(B)に示すように、積層構造体1000は、第1ウェハーレンズ100と第2ウェハーレンズ200と撮像素子アレイ300とをZ軸方向に積層したものである。積層構造体1000をダイシングによって切り出すことにより、一対の複合レンズ10と撮像素子330とを積層した撮像装置700(図2参照)を得ることができる。ここで、第1ウェハーレンズ100と第2ウェハーレンズ200と撮像素子アレイ300とは、それぞれXY面に平行に延びており、積層構造体1000全体としても、XY面に平行に延びている。このうち、第1ウェハーレンズ100と第2ウェハーレンズ200とを積層したものは、本明細書において便宜上積層レンズアレイ500と呼ぶが、広義のウェハ−レンズに含まれる。   As shown in FIGS. 1A and 1B, a laminated structure 1000 is obtained by laminating a first wafer lens 100, a second wafer lens 200, and an imaging element array 300 in the Z-axis direction. By cutting out the laminated structure 1000 by dicing, an imaging device 700 (see FIG. 2) in which the pair of compound lenses 10 and the imaging element 330 are stacked can be obtained. Here, the first wafer lens 100, the second wafer lens 200, and the imaging element array 300 each extend in parallel to the XY plane, and the laminated structure 1000 as a whole also extends in parallel to the XY plane. Among these, a laminate of the first wafer lens 100 and the second wafer lens 200 is referred to as a laminated lens array 500 for convenience in this specification, but is included in a broad sense of wafer-lens.

積層構造体1000のうち第1ウェハーレンズ100は、スペーサー付ウェハーレンズであり、第1レンズ群とも呼ぶ。第1ウェハーレンズ(第1レンズ群)100は、例えば円盤状であり、基板101と、第1樹脂層102と、第2樹脂層103と、IRカットフィルター層104と、絞り105と、スペーサー部106とを有する。ここで、第1及び第2樹脂層102,103は、軸AXに垂直なXY面内での並進及び軸AXのまわりの回転に関して相互にアライメントされて基板101に接合されている。第1ウェハーレンズ100には、これを構成する光学素子として、多数の複合レンズ10が形成されXY面に沿って2次的に配列されている。複合レンズ10は、光学面を形成するレンズ本体10aと、レンズ本体10aの周辺に存在するフランジ部10bと、フランジ部10bに接続されるスペーサー部材10cとを有する。なお、フランジ部10bは、樹脂層102,103の一部だけでなく基板101の一部を含むものとなっている。   In the laminated structure 1000, the first wafer lens 100 is a wafer lens with a spacer and is also referred to as a first lens group. The first wafer lens (first lens group) 100 has, for example, a disk shape, and includes a substrate 101, a first resin layer 102, a second resin layer 103, an IR cut filter layer 104, a diaphragm 105, and a spacer portion. 106. Here, the first and second resin layers 102 and 103 are bonded to the substrate 101 while being aligned with each other with respect to translation in the XY plane perpendicular to the axis AX and rotation around the axis AX. In the first wafer lens 100, a large number of compound lenses 10 are formed as optical elements constituting the first lens, and are secondarily arranged along the XY plane. The compound lens 10 includes a lens body 10a that forms an optical surface, a flange portion 10b that exists around the lens body 10a, and a spacer member 10c that is connected to the flange portion 10b. The flange portion 10b includes not only a part of the resin layers 102 and 103 but also a part of the substrate 101.

第1ウェハーレンズ100のうち基板101は、第1ウェハーレンズ100の全体に亘って延びる平板であり、例えばガラスで形成されている。基板101の厚さは、基本的には光学的仕様によって決定されるが、第1ウェハーレンズ100の離型時において破損しない程度の厚さとなっている。基板101は、複合レンズ10のレンズ本体10aの中央部とフランジ部10bとを構成する。なお、基板101の材料としては、ガラスのほか、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等を用いることができるが、特にガラスが好ましい。基板101の具体的な厚みは、用途にもよるが、例えば0.2mm以上、1.5mm以下とされる。   The substrate 101 of the first wafer lens 100 is a flat plate extending over the entire first wafer lens 100, and is formed of, for example, glass. The thickness of the substrate 101 is basically determined by optical specifications, but is such a thickness that the first wafer lens 100 is not damaged when the first wafer lens 100 is released. The substrate 101 constitutes the central portion of the lens body 10a of the compound lens 10 and the flange portion 10b. As the material of the substrate 101, a glass, a thermosetting resin, a photocurable resin, a thermoplastic resin, or the like can be used, and glass is particularly preferable. Although the specific thickness of the board | substrate 101 is based also on a use, it shall be 0.2 mm or more and 1.5 mm or less, for example.

第1樹脂層102は、樹脂製であり、基板101の一方の面101a上に形成されている。第1樹脂層102は、複数の第1レンズ要素11を有する。各第1レンズ要素11は、複合レンズ10のレンズ本体10aの上部を構成する。各第1レンズ要素11は、基板101上のXY面内で2次元的に配列されている。第1レンズ要素11は、例えば凸形状の非球面型のレンズ部であり、図2に示すように第1光学面11aと第1フランジ面11bとを有する。第1光学面11aと第1フランジ面11bとは、転写によって一括成形される第1成形面102aとなっている。第1樹脂層102の切断位置における厚みは、例えば0.01mm以上、0.3mm以下とされる。   The first resin layer 102 is made of resin and is formed on one surface 101 a of the substrate 101. The first resin layer 102 has a plurality of first lens elements 11. Each first lens element 11 constitutes the upper part of the lens body 10 a of the compound lens 10. The first lens elements 11 are two-dimensionally arranged in the XY plane on the substrate 101. The first lens element 11 is, for example, a convex aspheric lens part, and has a first optical surface 11a and a first flange surface 11b as shown in FIG. The first optical surface 11a and the first flange surface 11b serve as a first molding surface 102a that is collectively molded by transfer. The thickness at the cutting position of the first resin layer 102 is, for example, 0.01 mm or more and 0.3 mm or less.

第1樹脂層102は、光硬化性樹脂で形成されている。光硬化性樹脂には、光硬化性樹脂の重合を開始させる光重合開始剤が含まれている。光硬化性樹脂としては、アクリル樹脂、アリルエステル樹脂、エポキシ系樹脂、ビニル系樹脂等を使用することができる。アクリル樹脂、アリルエステル樹脂、ビニル系樹脂を使用する場合、光重合開始剤のラジカル重合により反応硬化させることができ、エポキシ系樹脂を使用する場合、光重合開始剤のカチオン重合により反応硬化させることができる。   The first resin layer 102 is made of a photocurable resin. The photocurable resin contains a photopolymerization initiator that initiates polymerization of the photocurable resin. As the photocurable resin, acrylic resin, allyl ester resin, epoxy resin, vinyl resin and the like can be used. When acrylic resin, allyl ester resin, or vinyl resin is used, it can be cured by radical polymerization of photopolymerization initiator. When epoxy resin is used, it can be cured by cationic polymerization of photopolymerization initiator. Can do.

第2樹脂層103は、第1樹脂層102と同様に、樹脂製であり、基板101の他方の面101b上に形成されている。第2樹脂層103は、複数の第2レンズ要素12を有する。各第2レンズ要素12は、互いに分離した状態で独立しており、複合レンズ10のレンズ本体10aの下部を構成する。各第2レンズ要素12は、基板101上のXY面内で2次元的に配列している。各第2レンズ要素12の位置は、基板101の反対側の各第1レンズ要素11の位置に対応している。第2レンズ要素12は、例えば凹形状の非球面型のレンズ部であり、図2に示すように第2光学面12aと第2フランジ面12bとを有する。第2光学面12aと第2フランジ面12bとは、転写によって一括成形される第2成形面103aとなっている。第1樹脂層102の切断位置における厚みは、例えば0.01mm以上、0.3mm以下とされる。   Similar to the first resin layer 102, the second resin layer 103 is made of resin and is formed on the other surface 101 b of the substrate 101. The second resin layer 103 has a plurality of second lens elements 12. Each second lens element 12 is independent in a state of being separated from each other, and constitutes a lower portion of the lens body 10 a of the compound lens 10. The second lens elements 12 are two-dimensionally arranged in the XY plane on the substrate 101. The position of each second lens element 12 corresponds to the position of each first lens element 11 on the opposite side of the substrate 101. The second lens element 12 is a concave aspherical lens portion, for example, and has a second optical surface 12a and a second flange surface 12b as shown in FIG. The second optical surface 12a and the second flange surface 12b form a second molding surface 103a that is collectively molded by transfer. The thickness at the cutting position of the first resin layer 102 is, for example, 0.01 mm or more and 0.3 mm or less.

第2樹脂層103に用いられる光硬化性樹脂は、第1樹脂層102の光硬化性樹脂と同様のものである。ただし、両樹脂層102,103を同一の光硬化性樹脂で形成する必要はなく、別の光硬化性樹脂で形成することができる。   The photocurable resin used for the second resin layer 103 is the same as the photocurable resin of the first resin layer 102. However, both the resin layers 102 and 103 do not need to be formed of the same photocurable resin, and can be formed of different photocurable resins.

IRカットフィルター層104は、赤外線を反射し可視光を透過させる。IRカットフィルター層104は、基板101上の全面に略均一な厚さ及び密度に形成されている。つまり、IRカットフィルター層104は、基板101と第1樹脂層102との間に、これらを分割するように設けられている。IRカットフィルター層104は、例えば干渉フィルターであり、高屈折材料として例えばTa、TiO等を、低屈折材料として例えばSiO等を交互に積層させて形成されている。IRカットフィルター層104は、例えば真空蒸着、スパッタリング等によって形成する。 The IR cut filter layer 104 reflects infrared light and transmits visible light. The IR cut filter layer 104 is formed on the entire surface of the substrate 101 with a substantially uniform thickness and density. That is, the IR cut filter layer 104 is provided between the substrate 101 and the first resin layer 102 so as to divide them. The IR cut filter layer 104 is, for example, an interference filter, and is formed by alternately laminating, for example, Ta 2 O 5 , TiO 2 or the like as a high refractive material and SiO 2 or the like as a low refractive material. The IR cut filter layer 104 is formed by, for example, vacuum deposition, sputtering, or the like.

絞り105は、基板101と第1樹脂層102との間、及び基板101と第2樹脂層103との間に設けられている。絞り105は、図2に示すように絞り部材である絞り本体105aと、開口105bとを有する。絞り本体105aは、基板101の少なくともいずれか一方の面101a,101bのレンズ本体10aを除いた領域の一部に形成されている。絞り本体105aは、レンズ本体10aに干渉しないように配置されている。開口105bは、略円形であり、レンズ本体10aに対応する位置に形成されている。絞り本体105aは、遮光性の金属膜、レジスト、シリコン成膜物、カーボン成膜物等で形成されている。なお、絞り本体105aは、基板101と第1樹脂層102との間及び基板101と第2樹脂層103との間のいずれか一方に設けるのみでもよい。   The diaphragm 105 is provided between the substrate 101 and the first resin layer 102 and between the substrate 101 and the second resin layer 103. As shown in FIG. 2, the diaphragm 105 includes a diaphragm main body 105a, which is a diaphragm member, and an opening 105b. The aperture body 105a is formed in a part of a region excluding the lens body 10a on at least one of the surfaces 101a and 101b of the substrate 101. The aperture body 105a is disposed so as not to interfere with the lens body 10a. The opening 105b is substantially circular and is formed at a position corresponding to the lens body 10a. The aperture body 105a is formed of a light-shielding metal film, a resist, a silicon film, a carbon film, or the like. The diaphragm body 105 a may be provided only between one of the substrate 101 and the first resin layer 102 and between the substrate 101 and the second resin layer 103.

スペーサー部106は、支持部として機能するものである。スペーサー部(支持部)106は、ガラス、セラミックス、樹脂等からなる平板状の部材であって複合レンズ10に対応する配列で孔が形成されている。スペーサー部106は、ダイシングによって複数のスペーサー部材10cに分割される。各スペーサー部材10cは、筒状の支持体6aと断面円形の開口6bとを有する。開口6bは、レンズ本体10aの光軸OAを通すように光軸OAに沿って延びている。支持体6aは、レンズ本体10aを避けてレンズ本体10aの周囲のフランジ部10bに固定されている。この際、支持体6aの根元側(図面上側)の端面106aは、図面下側の第2フランジ面12bに接着されている。なお、スペーサー部106やスペーサー部材10cは、第1ウェハーレンズ100と第2ウェハーレンズ200との間隔を調整するための部材であり、撮像装置700を構成する2つの複合レンズ10,10間の距離を調整する役割を有する。このため、支持体6aの先端側(図面下側)の端面106bは、両ウェハーレンズ100,200を貼り合わせる段階で、第2ウェハーレンズ200を構成する複合レンズ10のうち図面上側の第1フランジ面11bに接着される。   The spacer part 106 functions as a support part. The spacer portion (support portion) 106 is a flat plate member made of glass, ceramics, resin, or the like, and has holes formed in an array corresponding to the compound lens 10. The spacer portion 106 is divided into a plurality of spacer members 10c by dicing. Each spacer member 10c has a cylindrical support 6a and an opening 6b having a circular cross section. The opening 6b extends along the optical axis OA so as to pass the optical axis OA of the lens body 10a. The support 6a is fixed to the flange portion 10b around the lens body 10a, avoiding the lens body 10a. At this time, the end surface 106a on the base side (upper side in the drawing) of the support 6a is bonded to the second flange surface 12b on the lower side in the drawing. The spacer portion 106 and the spacer member 10c are members for adjusting the distance between the first wafer lens 100 and the second wafer lens 200, and the distance between the two compound lenses 10 and 10 constituting the imaging device 700. It has a role to adjust. For this reason, the end face 106b on the front end side (lower side of the drawing) of the support 6a is the first flange on the upper side of the drawing of the compound lens 10 constituting the second wafer lens 200 when the two wafer lenses 100 and 200 are bonded together. Bonded to the surface 11b.

スペーサー部106の厚みは、レンズ要素11,12間、或いはレンズ要素12と撮像素子330との間隔を適切に保つような値とする。スペーサー部106の具体的な厚みは、レンズ要素11,12の光学的特性、撮像素子の性能、撮像用レンズとして求められる機能や用途などにもよるが、概ね0.1mm以上0.8mm以下が好ましく、0.2mm以上、0.6mm以下が更に好ましい。0.1mm以上の場合、取り扱いが容易で、また、応力緩和性が高く、剥離や割れといった故障が生じにくい。また、0.8mm以下であると、透過率が高く好ましい。スペーサー部106の透過率については、ウェハーレンズとスペーサーを光硬化型の接着剤を用いて接合する際にスペーサー部106を通して接着剤に光を照射して硬化させることから、スペーサー部106の硬化光の波長域における光透過率が高いことが重要である。例えば波長350nmの光の透過率が30%以上であれば、第1ウェハーレンズ100の本体との接合時にUV硬化が速く進み好ましい。更に好ましくは、50%以上である。   The thickness of the spacer portion 106 is set to a value that appropriately maintains the distance between the lens elements 11 and 12 or the distance between the lens element 12 and the image sensor 330. The specific thickness of the spacer 106 depends on the optical characteristics of the lens elements 11 and 12, the performance of the imaging device, the function and application required for the imaging lens, but is generally 0.1 mm to 0.8 mm. Preferably, it is 0.2 mm or more and 0.6 mm or less. When the thickness is 0.1 mm or more, handling is easy, stress relaxation is high, and failures such as peeling and cracking are unlikely to occur. Moreover, it is preferable that it is 0.8 mm or less because the transmittance is high. With respect to the transmittance of the spacer unit 106, the adhesive light of the spacer unit 106 is cured by irradiating the adhesive with light through the spacer unit 106 when the wafer lens and the spacer are bonded using a photo-curing type adhesive. It is important that the light transmittance in the wavelength region is high. For example, if the transmittance of light having a wavelength of 350 nm is 30% or more, it is preferable that the UV curing proceeds rapidly at the time of bonding with the main body of the first wafer lens 100. More preferably, it is 50% or more.

スペーサー部106の具体的な材料は、軟質ガラス、樹脂、有機無機ハイブリッド材料とうであり、特に限定されないが、耐熱性の有る樹脂、または、耐熱性の有る有機無機ハイブリッド材料が良い。有機無機ハイブリッド材料は、耐熱性の有るガラス繊維強化樹脂、フィラー強化樹脂、有機−シリカハイブリッド等が良い。特に有機シリカハイブリッドが良く、中でも、エポキシ樹脂−シリカハイブリッドおよびアクリル−シリカハイブリッドは、レンズ樹脂部との接着性も良好で好ましい。   Specific materials for the spacer portion 106 include soft glass, resin, and organic-inorganic hybrid material, and are not particularly limited. However, a heat-resistant resin or a heat-resistant organic-inorganic hybrid material is preferable. The organic-inorganic hybrid material is preferably a heat-resistant glass fiber reinforced resin, a filler reinforced resin, an organic-silica hybrid, or the like. In particular, organic silica hybrids are good, and among them, epoxy resin-silica hybrids and acrylic-silica hybrids are preferable because they have good adhesion to the lens resin part.

第2ウェハーレンズ200は、スペーサー付ウェハーレンズであり、第2レンズ群とも呼ぶ。第2ウェハーレンズ(第2レンズ群)200は、第1ウェハーレンズ100と同様に、例えば円盤状であり、基板101と、第1樹脂層102と、第2樹脂層103と、IRカットフィルター層104と、絞り105と、スペーサー部106とを有する。第2ウェハーレンズ200の構成は、IRカットフィルター層104の有無を除いて第1ウェハーレンズ100の構成と略同様である。なお、第2ウェハーレンズ200の場合、スペーサー部106やスペーサー部材10cは、第2ウェハーレンズ200と撮像素子アレイ300との間隔を調整するための部材であり、先端側の端面106bは、第2ウェハーレンズ200と撮像素子アレイ300とを貼り合わせる段階で、撮像素子アレイ300の光路外領域の適所に接着される。   The second wafer lens 200 is a wafer lens with a spacer and is also called a second lens group. Similar to the first wafer lens 100, the second wafer lens (second lens group) 200 has, for example, a disk shape, and includes a substrate 101, a first resin layer 102, a second resin layer 103, and an IR cut filter layer. 104, a diaphragm 105, and a spacer portion 106. The configuration of the second wafer lens 200 is substantially the same as the configuration of the first wafer lens 100 except for the presence or absence of the IR cut filter layer 104. In the case of the second wafer lens 200, the spacer portion 106 and the spacer member 10c are members for adjusting the distance between the second wafer lens 200 and the imaging element array 300, and the end face 106b on the distal end side is the second wafer lens 200. At the stage where the wafer lens 200 and the image sensor array 300 are bonded together, the wafer lens 200 and the image sensor array 300 are bonded to appropriate positions in the region outside the optical path of the image sensor array 300.

B)材料の熱膨張係数
以上の第1ウェハーレンズ100は、第2ウェハーレンズ200等ともにダイシングによって切断されるが、この際、第1及び第2樹脂層102,103が剥離等したり、基板101やスペーサー部106が割れたりすることを防止する必要がある。このため、第1ウェハーレンズ100の材料の組み合わせを適宜選択して、基板101と、第1及び第2樹脂層102,103と、スペーサー部106との熱膨張係数の最大差が55ppm/℃以下となるようにしている。これにより、ダイシング時に第1及び第2樹脂層102,103が加熱されても、各部において膨張量の差が生じにくくなり、意図しない応力の発生を回避できる。ここで、熱膨張係数は、第1ウェハーレンズ100が処理される温度環境を考慮し、例えば室温から160℃までの温度範囲で、基板101の熱膨張係数と、第1及び第2樹脂層102,103の熱膨張係数と、スペーサー部106の熱膨張係数との相対的な大小を比較する。具体的には、例えば室温から160℃までにおける基板101の平均熱膨張係数と、室温から160℃までにおける第1及び第2樹脂層102,103の平均熱膨張係数と、室温から160℃までにおけるスペーサー部106の平均熱膨張係数とを比較して、最大値と最小値との差が55ppm/℃以下となるように、基板101の材料と、第1及び第2樹脂層102,103の材料と、スペーサー部106の材料とを選択する。ただし、ダイシング時の破損が問題なので、ダイシング時に想定される100℃〜160℃の温度範囲のみを考慮することもできる。つまり、100℃〜160℃における基板101の平均熱膨張係数と、100℃〜160℃における第1及び第2樹脂層102,103の平均熱膨張係数と、100℃〜100℃におけるスペーサー部106の平均熱膨張係数とを比較して、最大値と最小値との差が55ppm/℃以下となるように、基板101の材料と、第1及び第2樹脂層102,103の材料と、スペーサー部106の材料とを選択する。なお、ダイシング時に想定される温度範囲は、通常さらに限定された120℃〜140℃程度となる。この場合、120℃〜140℃における基板101の平均熱膨張係数と、120℃〜140℃における第1及び第2樹脂層102,103の平均熱膨張係数と、120℃〜140℃におけるスペーサー部106の平均熱膨張係数とを比較して、最大値と最小値との差が55ppm/℃以下となるように、基板101の材料と、第1及び第2樹脂層102,103の材料と、スペーサー部106の材料とを選択する。
B) Thermal expansion coefficient of material The first wafer lens 100 described above is cut by dicing together with the second wafer lens 200 and the like. At this time, the first and second resin layers 102 and 103 are peeled off, the substrate It is necessary to prevent 101 and the spacer part 106 from being broken. For this reason, the combination of the materials of the first wafer lens 100 is appropriately selected, and the maximum difference in thermal expansion coefficient between the substrate 101, the first and second resin layers 102 and 103, and the spacer portion 106 is 55 ppm / ° C. or less. It is trying to become. Thereby, even if the 1st and 2nd resin layers 102 and 103 are heated at the time of dicing, it becomes difficult to produce the difference of expansion amount in each part, and generation | occurrence | production of unintended stress can be avoided. Here, in consideration of the temperature environment in which the first wafer lens 100 is processed, the thermal expansion coefficient, the thermal expansion coefficient of the substrate 101, and the first and second resin layers 102 in a temperature range from room temperature to 160 ° C., for example. , 103 and the thermal expansion coefficient of the spacer portion 106 are compared in relative magnitude. Specifically, for example, the average thermal expansion coefficient of the substrate 101 from room temperature to 160 ° C., the average thermal expansion coefficient of the first and second resin layers 102 and 103 from room temperature to 160 ° C., and from room temperature to 160 ° C. The material of the substrate 101 and the materials of the first and second resin layers 102 and 103 are compared so that the difference between the maximum value and the minimum value is 55 ppm / ° C. or less by comparing the average thermal expansion coefficient of the spacer portion 106. And the material of the spacer portion 106 are selected. However, since damage at the time of dicing is a problem, only the temperature range of 100 ° C. to 160 ° C. assumed at the time of dicing can be considered. That is, the average thermal expansion coefficient of the substrate 101 at 100 ° C. to 160 ° C., the average thermal expansion coefficient of the first and second resin layers 102 and 103 at 100 ° C. to 160 ° C., and the spacer portion 106 at 100 ° C. to 100 ° C. The average thermal expansion coefficient is compared, and the material of the substrate 101, the material of the first and second resin layers 102 and 103, and the spacer portion so that the difference between the maximum value and the minimum value is 55 ppm / ° C. or less. 106 materials are selected. In addition, the temperature range assumed at the time of dicing will be about 120 degreeC-140 degreeC normally further limited. In this case, the average thermal expansion coefficient of the substrate 101 at 120 ° C. to 140 ° C., the average thermal expansion coefficient of the first and second resin layers 102 and 103 at 120 ° C. to 140 ° C., and the spacer portion 106 at 120 ° C. to 140 ° C. Of the substrate 101, the material of the first and second resin layers 102 and 103, and the spacer so that the difference between the maximum value and the minimum value is 55 ppm / ° C. or less. The material of the part 106 is selected.

以上にように、第1ウェハーレンズ100の材料の組み合わせを適宜選択して、基板101と、第1及び第2樹脂層102,103と、スペーサー部106との熱膨張係数の最大差が55ppm/℃以下となるようにした場合、樹脂層102,103の剥離等の問題が発生しにくくなることが実験的に確かめられた。特に、第1ウェハーレンズ100を構成する基板101と、第1及び第2樹脂層102,103と、スペーサー部106との熱膨張係数の最大差が35ppm/℃以下となるようにした場合、樹脂層102,103の剥離等の問題の発生が大きく低減した。   As described above, the combination of the materials of the first wafer lens 100 is appropriately selected, and the maximum difference in thermal expansion coefficient between the substrate 101, the first and second resin layers 102 and 103, and the spacer portion 106 is 55 ppm / It has been experimentally confirmed that problems such as peeling of the resin layers 102 and 103 are less likely to occur when the temperature is lower than or equal to.degree. In particular, when the maximum difference in thermal expansion coefficient between the substrate 101 constituting the first wafer lens 100, the first and second resin layers 102 and 103, and the spacer portion 106 is 35 ppm / ° C. or less, the resin The occurrence of problems such as peeling of the layers 102 and 103 was greatly reduced.

以上では、第1ウェハーレンズ100を構成する基板101と樹脂層102,103とスペーサー部106とについて熱膨張係数の差を考えたが、IRカットフィルター層104や絞り105の熱膨張係数との関係で熱膨張係数の差が大きくならないことが望ましい。ただし、IRカットフィルター層104や絞り105の体積は、樹脂層102,103等に比較して小さく、樹脂層102,103等について設定した上記のように狭い熱膨張係数の制限を設ける必要はない。   In the above, the difference in thermal expansion coefficient between the substrate 101, the resin layers 102 and 103, and the spacer portion 106 constituting the first wafer lens 100 has been considered, but the relationship with the thermal expansion coefficients of the IR cut filter layer 104 and the diaphragm 105 is considered. It is desirable that the difference in thermal expansion coefficient does not increase. However, the volume of the IR cut filter layer 104 and the diaphragm 105 is smaller than that of the resin layers 102, 103, etc., and it is not necessary to provide a narrow thermal expansion coefficient restriction as described above for the resin layers 102, 103, etc. .

さらに望ましい条件として、第1ウェハーレンズ100を構成する基板101と第1及び第2樹脂層102,103とスペーサー部106との曲げ弾性率の最大差が15GPa以下となるようにする。これにより、第1ウェハーレンズ100の切断時に比較的大きな応力が付与されても、局所的な応力集中が起こりにくくなり、第1ウェハーレンズ100の破損が抑えられる。また、第1ウェハーレンズ100に局所な応力が内在しにくくなり、応力の開放による第1ウェハーレンズ100を破損を抑制できる。特に、第1ウェハーレンズ100を構成する基板101と、第1及び第2樹脂層102,103と、スペーサー部106との曲げ弾性率の最大差が8GPa以下となるようにした場合、第1ウェハーレンズ100を破損が大きく抑制された。なお、第1ウェハーレンズ100段階で複合レンズ10を切り出した場合、複合レンズ10の光学的な諸特性は、公知の手法によって製造されたものと同等以上であった。   As a further desirable condition, the maximum difference in flexural modulus between the substrate 101, the first and second resin layers 102 and 103, and the spacer portion 106 constituting the first wafer lens 100 is set to 15 GPa or less. As a result, even if a relatively large stress is applied when the first wafer lens 100 is cut, local stress concentration is less likely to occur, and damage to the first wafer lens 100 is suppressed. Further, local stress is unlikely to be inherent in the first wafer lens 100, and damage to the first wafer lens 100 due to release of the stress can be suppressed. In particular, when the maximum difference in flexural modulus between the substrate 101 constituting the first wafer lens 100, the first and second resin layers 102 and 103, and the spacer portion 106 is 8 GPa or less, the first wafer Damage to the lens 100 was greatly suppressed. When the compound lens 10 was cut out in the first wafer lens 100 stage, the optical characteristics of the compound lens 10 were equal to or better than those manufactured by a known method.

以下、第2ウェハーレンズ200の材料の適宜選択について説明する。第2ウェハーレンズ200についても、第1ウェハーレンズ100と同様にダイシング時に剥離、割れ等の問題が生じる。このため、第2ウェハーレンズ200を構成する材料の組み合わせを適宜選択して、基板101と、第1及び第2樹脂層102,103と、スペーサー部106との熱膨張係数の最大差が55ppm/℃以下となるようにしている。これにより、ダイシング時に第1及び第2樹脂層102,103が加熱されても、各部において膨張量の差が生じにくくなり、意図しない応力の発生を回避できる。なお、第2ウェハーレンズ200を構成する基板101と、第1及び第2樹脂層102,103と、スペーサー部106とを形成する材料の熱膨張係数も、第1ウェハーレンズ100の場合と同様に考える。つまり、第2ウェハーレンズ200が処理される温度環境としてし、例えば室温から160℃までの温度範囲、100℃〜160℃の温度範囲、好ましくは120℃〜140℃の温度範囲において、各材料の熱膨張係数が判断される。   Hereinafter, the appropriate selection of the material of the second wafer lens 200 will be described. Similarly to the first wafer lens 100, the second wafer lens 200 has problems such as peeling and cracking during dicing. For this reason, a combination of materials constituting the second wafer lens 200 is appropriately selected, and the maximum difference in thermal expansion coefficient between the substrate 101, the first and second resin layers 102 and 103, and the spacer portion 106 is 55 ppm / It is made to be below ℃. Thereby, even if the 1st and 2nd resin layers 102 and 103 are heated at the time of dicing, it becomes difficult to produce the difference of expansion amount in each part, and generation | occurrence | production of unintended stress can be avoided. Note that the thermal expansion coefficient of the material forming the substrate 101, the first and second resin layers 102 and 103, and the spacer portion 106 constituting the second wafer lens 200 is the same as in the case of the first wafer lens 100. Think. That is, as a temperature environment in which the second wafer lens 200 is processed, for example, in a temperature range from room temperature to 160 ° C., a temperature range from 100 ° C. to 160 ° C., preferably a temperature range from 120 ° C. to 140 ° C. A thermal expansion coefficient is determined.

以上にように、第2ウェハーレンズ200の材料を適宜選択して、基板101と、第1及び第2樹脂層102,103と、スペーサー部106との熱膨張係数の最大差が55ppm/℃以下となるようにした場合、樹脂層102,103の剥離等の問題が発生しにくくなることが実験的に確かめられた。特に、第2ウェハーレンズ200を構成する基板101と、第1及び第2樹脂層102,103と、スペーサー部106との熱膨張係数の最大差が35ppm/℃以下となるようにした場合、樹脂層102,103の剥離等の問題の発生が大きく低減した。   As described above, the material of the second wafer lens 200 is appropriately selected, and the maximum difference in thermal expansion coefficient between the substrate 101, the first and second resin layers 102 and 103, and the spacer portion 106 is 55 ppm / ° C. or less. It has been experimentally confirmed that problems such as peeling of the resin layers 102 and 103 are less likely to occur. In particular, when the maximum difference in thermal expansion coefficient between the substrate 101 constituting the second wafer lens 200, the first and second resin layers 102 and 103, and the spacer portion 106 is 35 ppm / ° C. or less, the resin The occurrence of problems such as peeling of the layers 102 and 103 was greatly reduced.

さらに望ましい条件として、第2ウェハーレンズ200を構成する基板101と第1及び第2樹脂層102,103とスペーサー部106との曲げ弾性率の最大差が15GPa以下となるようにする。これにより、第2ウェハーレンズ200の切断時に比較的大きな応力が付与されても、局所的な応力集中が起こりにくくなり、第2ウェハーレンズ200の破損が抑えられる。また、第2ウェハーレンズ200に局所な応力が内在しにくくなり、応力の開放による第2ウェハーレンズ200を破損を抑制できる。特に、第2ウェハーレンズ200を構成する基板101と、第1及び第2樹脂層102,103と、スペーサー部106との曲げ弾性率の最大差が8GPa以下となるようにした場合、第2ウェハーレンズ100を破損が大きく抑制された。   As a further desirable condition, the maximum difference in flexural modulus between the substrate 101, the first and second resin layers 102 and 103, and the spacer portion 106 constituting the second wafer lens 200 is set to 15 GPa or less. As a result, even if a relatively large stress is applied when the second wafer lens 200 is cut, local stress concentration is less likely to occur, and damage to the second wafer lens 200 is suppressed. Further, local stress is unlikely to be inherent in the second wafer lens 200, and damage to the second wafer lens 200 due to release of the stress can be suppressed. In particular, when the maximum difference in flexural modulus among the substrate 101 constituting the second wafer lens 200, the first and second resin layers 102 and 103, and the spacer portion 106 is 8 GPa or less, the second wafer Damage to the lens 100 was greatly suppressed.

以上では、第1ウェハーレンズ100を構成する材料の組み合わせの熱膨張係数と、第2ウェハーレンズ200を構成する材料の組み合わせの熱膨張係数とを個別に説明したが、両ウェハーレンズ100,200が接合された状態でダイシングが行われる場合、第1ウェハーレンズ100を構成する材料の熱膨張係数と、第2ウェハーレンズ200を構成する材料の熱膨張係数との差が大きくなりすぎないようにする必要がある。具体的には、第1ウェハーレンズ100を構成する基板101の熱膨張係数と、第1及び第2樹脂層102,103の熱膨張係数と、スペーサー部106の熱膨張係数と、第2ウェハーレンズ200を構成する基板101の熱膨張係数と、第1及び第2樹脂層102,103の熱膨張係数と、スペーサー部106の熱膨張係数との最大差が55ppm/℃以下となるようにする。また、第1ウェハーレンズ100を構成する基板101の曲げ弾性率と、第1及び第2樹脂層102,103の曲げ弾性率と、スペーサー部106の曲げ弾性率と、第2ウェハーレンズ200を構成する基板101の曲げ弾性率と、第1及び第2樹脂層102,103の曲げ弾性率と、スペーサー部106の曲げ弾性率との最大差が15GPa以下(好ましくは8GPa以下)となるようにする。   In the above, the thermal expansion coefficient of the combination of materials composing the first wafer lens 100 and the thermal expansion coefficient of the combination of materials composing the second wafer lens 200 have been described individually. When dicing is performed in the bonded state, the difference between the thermal expansion coefficient of the material constituting the first wafer lens 100 and the thermal expansion coefficient of the material constituting the second wafer lens 200 is prevented from becoming too large. There is a need. Specifically, the thermal expansion coefficient of the substrate 101 constituting the first wafer lens 100, the thermal expansion coefficients of the first and second resin layers 102 and 103, the thermal expansion coefficient of the spacer portion 106, and the second wafer lens. The maximum difference between the thermal expansion coefficient of the substrate 101 constituting the substrate 200, the thermal expansion coefficients of the first and second resin layers 102 and 103, and the thermal expansion coefficient of the spacer portion 106 is set to 55 ppm / ° C. or less. Further, the bending elastic modulus of the substrate 101 constituting the first wafer lens 100, the bending elastic modulus of the first and second resin layers 102 and 103, the bending elastic modulus of the spacer portion 106, and the second wafer lens 200 are constituted. The maximum difference between the bending elastic modulus of the substrate 101, the bending elastic modulus of the first and second resin layers 102 and 103, and the bending elastic modulus of the spacer portion 106 is 15 GPa or less (preferably 8 GPa or less). .

C)ウェハーレンズ及び複合レンズの製造方法
図3、図4(A)〜4(F)を参照しつつ、ウェハーレンズ100の製造工程について説明する。なお、以下では第1樹脂層102の成形について説明するが、第2樹脂層103の成形についても同様の工程を行う。
C) Manufacturing Method of Wafer Lens and Compound Lens A manufacturing process of the wafer lens 100 will be described with reference to FIGS. 3 and 4A to 4F. Hereinafter, the molding of the first resin layer 102 will be described, but the same process is performed for the molding of the second resin layer 103.

まず、研削加工等によって第1樹脂層102の最終形状に対応するマスター型30(図4(A)参照)を作製する(ステップS11)。次に、マスター型30上に樹脂材料41bを塗布し、マスター型30の上方からサブマスター基板42を押圧しながら不図示のUV発生装置により紫外線を照射させ、間に挟まれた樹脂材料41bを光硬化させる(ステップS12)。この際、樹脂材料41bにマスター型30の第1転写面31が転写され、樹脂材料41bに第2転写面43(第2光学転写面及び第2フランジ転写面)が形成される。これにより、サブマスター成形部41が形成される。なお、サブマスター基板42上の転写位置を変えて本工程のサブマスター型硬化工程(ステップS12)と次工程のサブマスター型離型工程(ステップS13)とを繰り返し、第2転写面43をさらにアレイ状に形成してもよい。   First, the master mold 30 (see FIG. 4A) corresponding to the final shape of the first resin layer 102 is manufactured by grinding or the like (step S11). Next, a resin material 41b is applied on the master die 30, and ultraviolet rays are irradiated by a UV generator (not shown) while pressing the sub-master substrate 42 from above the master die 30, and the resin material 41b sandwiched therebetween is applied. Photocuring is performed (step S12). At this time, the first transfer surface 31 of the master mold 30 is transferred to the resin material 41b, and the second transfer surface 43 (second optical transfer surface and second flange transfer surface) is formed on the resin material 41b. Thereby, the sub master molding part 41 is formed. The transfer position on the sub-master substrate 42 is changed, and the sub-master type curing process (step S12) of this process and the sub-master mold release process (step S13) of the next process are repeated to further increase the second transfer surface 43. You may form in an array form.

次に、図4(B)に示すように、マスター型30からサブマスター成形部41とサブマスター基板42とを一体として離型することで、サブマスター型40が作製される(ステップS13)。その後、図示を省略するが、サブマスター型40の第2転写面43上に無機酸化物膜を形成する。無機酸化物膜は、例えば真空蒸着やスパッタリング等によって形成する。さらに、この無機酸化物膜上に離型剤を塗布する。   Next, as shown in FIG. 4B, the sub-master mold 40 is manufactured by releasing the sub-master molding part 41 and the sub-master substrate 42 as a single unit from the master mold 30 (step S13). Thereafter, although not shown, an inorganic oxide film is formed on the second transfer surface 43 of the sub master mold 40. The inorganic oxide film is formed by, for example, vacuum deposition or sputtering. Further, a release agent is applied on the inorganic oxide film.

次に、以上の工程で得たサブマスター型40を利用して、ウェハーレンズ100を作製する。まず、図4(C)に示すように、基板101上にIRカットフィルター層104を形成する(ステップS14)。IRカットフィルター層104は、例えば真空蒸着、スパッタリング等によって形成する。例えば、真空蒸着によってIRカットフィルター層104を形成する場合、真空装置60を用いて高屈折材料と低屈折材料とを基板101の一方の面101a上に交互に積層させる。真空装置60の駆動装置61の動作により、蒸着源62から高屈折材料として例えばTaを加熱し気化又は昇華させて基板101の一方の面101a上に付着させる。また、駆動装置61の動作により、蒸着源63から低屈折材料として例えばSiOを加熱し気化又は昇華させて基板101の一方の面101a上に付着させる。IRカットフィルター層104は、膜密度が1.5g/cm以上2.0g/cm以下となるように形成されている。 Next, the wafer lens 100 is produced using the submaster mold 40 obtained in the above process. First, as shown in FIG. 4C, the IR cut filter layer 104 is formed on the substrate 101 (step S14). The IR cut filter layer 104 is formed by, for example, vacuum deposition, sputtering, or the like. For example, when the IR cut filter layer 104 is formed by vacuum deposition, a high refractive material and a low refractive material are alternately stacked on one surface 101 a of the substrate 101 using the vacuum device 60. By the operation of the driving device 61 of the vacuum device 60, for example, Ta 2 O 5 is heated as a highly refractive material from the vapor deposition source 62, vaporized or sublimated, and deposited on one surface 101 a of the substrate 101. Further, by the operation of the driving device 61, for example, SiO 2 is heated as a low refractive material from the vapor deposition source 63, vaporized or sublimated, and is deposited on one surface 101 a of the substrate 101. The IR cut filter layer 104 is formed so that the film density is 1.5 g / cm 3 or more and 2.0 g / cm 3 or less.

次に、図4(D)に示すように、基板101の一方の面101a上に絞り105を形成する(ステップS15)。絞り105は、例えば基板101の面101a上に蒸着やスパッタリング等によって不透明な金属膜を成膜し、その後、開口105bを形成するためのパターニングをすることよって形成する。また、絞り105は、暗色のフォトレジストを成膜し、その後、開口105bを形成するためのパターニングをすることによっても形成することができる。   Next, as shown in FIG. 4D, a stop 105 is formed on one surface 101a of the substrate 101 (step S15). The diaphragm 105 is formed, for example, by forming an opaque metal film on the surface 101a of the substrate 101 by vapor deposition or sputtering, and then performing patterning to form the opening 105b. The diaphragm 105 can also be formed by depositing a dark photoresist and then performing patterning to form the opening 105b.

次に、図4(E)に示すように、サブマスター型40上に樹脂102b(第1樹脂層102を形成する光硬化性樹脂)を塗布し、サブマスター型40の上方から基板101を押圧しながら不図示のUV発生装置により紫外線を照射させ、間に挟まれた樹脂102bを光硬化させる(ステップS16)。この際、樹脂102bにサブマスター型40の第2転写面43が転写され、樹脂102bに第1成形面102a(図2の第1光学面11a及び第1フランジ面11b)が形成される。これにより、第1樹脂層102が形成される。なお、光硬化の後、完全に硬化させるために熱によって硬化させてもよい。   Next, as shown in FIG. 4E, a resin 102 b (a photocurable resin that forms the first resin layer 102) is applied onto the sub master mold 40, and the substrate 101 is pressed from above the sub master mold 40. While the ultraviolet ray is irradiated by a UV generator (not shown), the resin 102b sandwiched therebetween is photocured (step S16). At this time, the second transfer surface 43 of the sub-master mold 40 is transferred to the resin 102b, and the first molding surface 102a (the first optical surface 11a and the first flange surface 11b in FIG. 2) is formed on the resin 102b. Thereby, the first resin layer 102 is formed. In addition, you may make it harden | cure by heat in order to make it harden | cure after photocuring.

詳細な説明を省略するが、図5(A)に示すように、サブマスター型40と同様の構造を有するが転写面が異なるサブマスター型140を利用して、上述と同様の工程で基板101の他方の面101bに第2樹脂層103を形成する。   Although a detailed description is omitted, as shown in FIG. 5A, the substrate 101 is processed in the same process as described above by using the sub master mold 140 having the same structure as the sub master mold 40 but having a different transfer surface. The second resin layer 103 is formed on the other surface 101b.

その後、図5(B)に示すように、一対のサブマスター型40,140を離間させることにより、基板101と樹脂層102,103とを一体として離型する(ステップS17)。   After that, as shown in FIG. 5B, the substrate 101 and the resin layers 102 and 103 are integrally released by separating the pair of sub master molds 40 and 140 (step S17).

次に、ウェハーレンズ本体すなわち第2樹脂層103にシート状のスペーサー部106を貼り付ける(ステップS18)。具体的には、スペーサー部106の片面に接着剤を塗布する。その後、基板101や第2樹脂層103に対してスペーサー部106をアライメントし、スペーサー部106の接着面を第2樹脂層103の表面に押し付けるとともに、接着剤にUV光を照射して硬化させる。これにより、基板101と樹脂層102,103とを一体化したウェハーレンズ本体にスペーサー部106を固定した第1ウェハーレンズ100が完成する。   Next, the sheet-like spacer 106 is attached to the wafer lens body, that is, the second resin layer 103 (step S18). Specifically, an adhesive is applied to one side of the spacer unit 106. Then, the spacer part 106 is aligned with respect to the board | substrate 101 and the 2nd resin layer 103, while the adhesion surface of the spacer part 106 is pressed on the surface of the 2nd resin layer 103, UV light is irradiated and hardened | cured to an adhesive agent. As a result, the first wafer lens 100 in which the spacer portion 106 is fixed to the wafer lens body in which the substrate 101 and the resin layers 102 and 103 are integrated is completed.

以上の工程(ステップS11〜S18)と同様の工程で、第1ウェハーレンズ100と略同様の構造を有する第2ウェハーレンズ200が完成する。   A second wafer lens 200 having a structure substantially similar to that of the first wafer lens 100 is completed through the same processes as those described above (steps S11 to S18).

その後、第1ウェハーレンズ100と第2ウェハーレンズ200と接合して積層レンズアレイ500を作製するとともに、第2ウェハーレンズ200側に撮像素子アレイ300を貼り付ける(ステップS19)。つまり、第1ウェハーレンズ100に固定したスペーサー部106の端面に接着剤を塗布して第2ウェハーレンズ200と貼り合わせてUV光を照射する。これにより、第1ウェハーレンズ100に第2ウェハーレンズ200が固定又は接合される。次に、第2ウェハーレンズ200に対して第1ウェハーレンズ100の反対側に撮像素子アレイ300を貼り付ける(ステップS19)。つまり、第2ウェハーレンズ200に固定したスペーサー部106の端面に接着剤を塗布して撮像素子アレイ300と貼り合わせてUV光を照射する。これにより、第1ウェハーレンズ100に撮像素子アレイ300が固定又は接合される。以上により、第1ウェハーレンズ100と第2ウェハーレンズ200と撮像素子アレイ300とを積層した積層構造体1000が完成する。   Thereafter, the first wafer lens 100 and the second wafer lens 200 are joined to produce a laminated lens array 500, and the imaging element array 300 is attached to the second wafer lens 200 side (step S19). That is, an adhesive is applied to the end face of the spacer portion 106 fixed to the first wafer lens 100 and bonded to the second wafer lens 200 to irradiate UV light. As a result, the second wafer lens 200 is fixed or bonded to the first wafer lens 100. Next, the image sensor array 300 is attached to the second wafer lens 200 on the opposite side of the first wafer lens 100 (step S19). That is, an adhesive is applied to the end face of the spacer portion 106 fixed to the second wafer lens 200 and bonded to the imaging element array 300, and UV light is irradiated. Thereby, the imaging device array 300 is fixed or bonded to the first wafer lens 100. As described above, the laminated structure 1000 in which the first wafer lens 100, the second wafer lens 200, and the imaging element array 300 are laminated is completed.

その後、図1に示すカットラインDXに沿ってウェハーレンズ100,200等を切断、すなわちダイシングする(ステップS20)。ここで、カットラインDXは、基板101、第1及び第2樹脂層102,103、IRカットフィルター層104が重なる部分に設けられており、絞り105上には設けられていない。このようなダイシングにより、ウェハーレンズ100,200等は、四角柱状に切り出され、複合レンズ10等を積層した構造の撮像装置700となる。   Thereafter, the wafer lenses 100, 200, etc. are cut, that is, diced along the cut line DX shown in FIG. 1 (step S20). Here, the cut line DX is provided at a portion where the substrate 101, the first and second resin layers 102 and 103, and the IR cut filter layer 104 overlap, and is not provided on the diaphragm 105. By such dicing, the wafer lenses 100, 200, etc. are cut out into a quadrangular prism shape, and an imaging device 700 having a structure in which the compound lenses 10, etc. are laminated is obtained.

以上の説明では、積層構造体1000が第1ウェハーレンズ100と第2ウェハーレンズ200と撮像素子アレイ300とを備えるとして説明したが、積層構造体1000を第1ウェハーレンズ100と第2ウェハーレンズ200とで構成することもできる。この場合、第1ウェハーレンズ100と第2ウェハーレンズ200とを積層した積層レンズアレイ500によって積層構造体1000を構成することになる。このような積層レンズアレイ500をダイシングによって個片化し、別途作製した個別の撮像素子330と接合することもできる。なお、以下に説明する実施形態でも、積層構造体1000に撮像素子アレイ300を含めているが、撮像素子アレイ300を省略して積層レンズアレイ500で構成することもできる。   In the above description, the laminated structure 1000 is described as including the first wafer lens 100, the second wafer lens 200, and the imaging element array 300, but the laminated structure 1000 is composed of the first wafer lens 100 and the second wafer lens 200. It can also consist of. In this case, the laminated structure 1000 is constituted by the laminated lens array 500 in which the first wafer lens 100 and the second wafer lens 200 are laminated. Such a laminated lens array 500 can be separated into individual pieces by dicing, and can be joined to an individual imaging device 330 separately manufactured. In the embodiment described below, the image pickup device array 300 is included in the laminated structure 1000, but the image pickup device array 300 may be omitted and the laminated lens array 500 may be used.

第1実施形態のウェハーレンズの製造方法によれば、基板101とスペーサー部106の熱膨張係数の差を55ppm/℃以下とするので、積層構造体1000を構成するウェハーレンズ100,200又は積層レンズアレイ500の製造や切断時に、基板101とスペーサー部106との間に膨張収縮差が生じにくくなり、これらの間に比較的大きな応力が発生しにくくなって、ウェハーレンズ100,200を構成するレンズ部であるレンズ要素11,12等が剥離したり割れたりすることを防止できる。   According to the wafer lens manufacturing method of the first embodiment, since the difference in thermal expansion coefficient between the substrate 101 and the spacer portion 106 is 55 ppm / ° C. or less, the wafer lenses 100 and 200 or the laminated lens constituting the laminated structure 1000 are used. When the array 500 is manufactured or cut, a difference in expansion and contraction is less likely to occur between the substrate 101 and the spacer portion 106, and a relatively large stress is less likely to occur between them, so that the lenses constituting the wafer lenses 100 and 200 are formed. It is possible to prevent the lens elements 11, 12, etc., which are the parts from peeling off or cracking.

〔第2実施形態〕
以下、第2実施形態に係るウェハーレンズを含む積層構造体について説明する。なお、第2実施形態のウェハーレンズの構造や製造方法は第1実施形態のウェハーレンズの構造や製造方法を変形したものであり、特に説明しない部分は第1実施形態と同様であるものとする。
[Second Embodiment]
Hereinafter, the laminated structure including the wafer lens according to the second embodiment will be described. Note that the structure and manufacturing method of the wafer lens of the second embodiment are modifications of the structure and manufacturing method of the wafer lens of the first embodiment, and parts not specifically described are the same as those of the first embodiment. .

図6に示すように、積層構造体1000を構成する第1ウェハーレンズ100と第2ウェハーレンズ200とは、図1に示すようなスペーサー部106を介在させることなく直接的に接合されている。第1ウェハーレンズ100と第2ウェハーレンズ200との間隔等を調整するため、第1ウェハーレンズ100に外付けで接着していたスペーサー部106に代えて第1ウェハーレンズ100の第2樹脂層103の適所に形成された突起部206を用いる。   As shown in FIG. 6, the first wafer lens 100 and the second wafer lens 200 constituting the laminated structure 1000 are directly joined without interposing a spacer portion 106 as shown in FIG. In order to adjust the distance between the first wafer lens 100 and the second wafer lens 200, the second resin layer 103 of the first wafer lens 100 is used instead of the spacer portion 106 that is externally bonded to the first wafer lens 100. Protrusions 206 formed at appropriate positions are used.

同様に、第2ウェハーレンズ200と撮像素子アレイ300とは、図1に示すようなスペーサー部106に代えて第1ウェハーレンズ100の第2樹脂層103の適所に形成された突起部206を介して接合されている。   Similarly, the second wafer lens 200 and the imaging element array 300 are connected via a protrusion 206 formed at an appropriate position of the second resin layer 103 of the first wafer lens 100 instead of the spacer 106 as shown in FIG. Are joined.

第1及び第2ウェハーレンズ100,200において、突起部206は、第2樹脂層103の成形に際して一括して形成される。つまり、図5(A)に示す第2樹脂層103の形成段階で、第2樹脂層103に第1レンズ要素11から離間して第1レンズ要素11を囲む隆起を形成することにより、スペーサー部106と形状的に類似する突起部206を得ることができる。第1ウェハーレンズ100と第2ウェハーレンズ200とを接合する際には、第1ウェハーレンズ100に設けた突起部206の先端側の端面206bに接着剤を塗布し、第2ウェハーレンズ200の第1樹脂層102の適所に当接させてUV光を照射する。第2ウェハーレンズ200と撮像素子アレイ300とを接合する際には、第2ウェハーレンズ200に設けた突起部206の先端側の端面206bに接着剤を塗布し、撮像素子アレイ300の対応箇所に当接させてUV光を照射する。   In the first and second wafer lenses 100 and 200, the protrusions 206 are collectively formed when the second resin layer 103 is molded. That is, in the step of forming the second resin layer 103 shown in FIG. 5A, the spacer portion is formed in the second resin layer 103 by separating the first lens element 11 from the first lens element 11 and forming a ridge. A protrusion 206 similar in shape to 106 can be obtained. When bonding the first wafer lens 100 and the second wafer lens 200, an adhesive is applied to the end surface 206 b on the front end side of the protrusion 206 provided on the first wafer lens 100, and the second wafer lens 200 is bonded to the second wafer lens 200. One resin layer 102 is brought into contact with an appropriate position and irradiated with UV light. When the second wafer lens 200 and the image sensor array 300 are bonded, an adhesive is applied to the end surface 206b on the front end side of the protrusion 206 provided on the second wafer lens 200, and the corresponding portion of the image sensor array 300 is applied. It is made to contact and is irradiated with UV light.

本実施形態の場合、第1ウェハーレンズ100を構成する基板101の熱膨張係数と、第1及び第2樹脂層102,103の熱膨張係数と、第2ウェハーレンズ200を構成する基板101の熱膨張係数と、第1及び第2樹脂層102,103の熱膨張係数との最大差が55ppm/℃以下となるようにする。   In the present embodiment, the thermal expansion coefficient of the substrate 101 constituting the first wafer lens 100, the thermal expansion coefficients of the first and second resin layers 102 and 103, and the heat of the substrate 101 constituting the second wafer lens 200 are illustrated. The maximum difference between the expansion coefficient and the thermal expansion coefficient of the first and second resin layers 102 and 103 is set to 55 ppm / ° C. or less.

また、本実施形態の場合、第1ウェハーレンズ100を構成する基板101の曲げ弾性率と、第1及び第2樹脂層102,103の曲げ弾性率と、第2ウェハーレンズ200を構成する基板101の曲げ弾性率と、第1及び第2樹脂層102,103の曲げ弾性率との最大差が15GPa以下となるようにする。   In the present embodiment, the bending elastic modulus of the substrate 101 constituting the first wafer lens 100, the bending elastic modulus of the first and second resin layers 102 and 103, and the substrate 101 constituting the second wafer lens 200 are also shown. And the maximum difference between the bending elastic moduli of the first and second resin layers 102 and 103 is 15 GPa or less.

〔第3実施形態〕
以下、第3実施形態に係るウェハーレンズを含む積層構造体について説明する。なお、第3実施形態のウェハーレンズの構造や製造方法は第1又は第2実施形態のウェハーレンズの構造や製造方法を変形したものであり、特に説明しない部分は第1実施形態等と同様であるものとする。
[Third Embodiment]
Hereinafter, the laminated structure including the wafer lens according to the third embodiment will be described. Note that the structure and manufacturing method of the wafer lens of the third embodiment is a modification of the structure and manufacturing method of the wafer lens of the first or second embodiment, and parts not specifically described are the same as those of the first embodiment. It shall be.

図7に示すように、積層構造体1000を構成する第1ウェハーレンズ100と第2ウェハーレンズ200とは、図1に示すようなスペーサー部106を介在させることなく直接的に接合されている。第1ウェハーレンズ100と第2ウェハーレンズ200との間隔等を調整するため、第1ウェハーレンズ100に外付けで接着していたスペーサー部106に代えて第1ウェハーレンズ100の第2樹脂層103の適所に形成された突起部206を用いる。ただし、第2ウェハーレンズ200と撮像素子アレイ300とは、スペーサー部106を介して接合されている。   As shown in FIG. 7, the first wafer lens 100 and the second wafer lens 200 constituting the laminated structure 1000 are directly joined without interposing a spacer portion 106 as shown in FIG. 1. In order to adjust the distance between the first wafer lens 100 and the second wafer lens 200, the second resin layer 103 of the first wafer lens 100 is used instead of the spacer portion 106 that is externally bonded to the first wafer lens 100. Protrusions 206 formed at appropriate positions are used. However, the second wafer lens 200 and the image sensor array 300 are joined via the spacer portion 106.

〔第4実施形態〕
以下、第4実施形態に係るウェハーレンズを含む積層構造体について説明する。なお、第4実施形態のウェハーレンズの構造や製造方法は第1実施形態のウェハーレンズの構造や製造方法を変形したものであり、特に説明しない部分は第1実施形態と同様であるものとする。
[Fourth Embodiment]
Hereinafter, the laminated structure including the wafer lens according to the fourth embodiment will be described. Note that the structure and manufacturing method of the wafer lens of the fourth embodiment is a modification of the structure and manufacturing method of the wafer lens of the first embodiment, and parts not specifically described are the same as those of the first embodiment. .

図8に示すように、積層構造体1000を構成する第1ウェハーレンズ100と第2ウェハーレンズ200とは、図1に示すようなスペーサー部106を介在させることなく直接接合されている。第1ウェハーレンズ100と第2ウェハーレンズ200との間隔等を調整するため、第1ウェハーレンズ100の第2樹脂層303の肉厚に形成された平坦部303sと、第2ウェハーレンズ200の第1樹脂層302の肉厚に形成された平坦部302tとを用いる。本実施形態の場合、第1ウェハーレンズ100と第2ウェハーレンズ200とを接合する際には、第1ウェハーレンズ100の第2樹脂層303の平坦部303sと、第2ウェハーレンズ200の第1樹脂層302の平坦部302tとを、接着剤によって接着する。   As shown in FIG. 8, the first wafer lens 100 and the second wafer lens 200 constituting the laminated structure 1000 are directly bonded without interposing a spacer portion 106 as shown in FIG. In order to adjust the distance between the first wafer lens 100 and the second wafer lens 200, the flat portion 303 s formed in the thickness of the second resin layer 303 of the first wafer lens 100, and the second wafer lens 200 A flat portion 302t formed to have a thickness of one resin layer 302 is used. In the case of the present embodiment, when the first wafer lens 100 and the second wafer lens 200 are bonded, the flat portion 303 s of the second resin layer 303 of the first wafer lens 100 and the first of the second wafer lens 200 are combined. The flat portion 302t of the resin layer 302 is bonded with an adhesive.

本実施形態の場合、第1ウェハーレンズ100を構成する基板101の熱膨張係数と、第1及び第2樹脂層102,103の熱膨張係数と、第2ウェハーレンズ200を構成する基板101の熱膨張係数と、第1及び第2樹脂層102,103の熱膨張係数と、スペーサー部106の熱膨張係数との最大差が55ppm/℃以下となるようにする。   In the present embodiment, the thermal expansion coefficient of the substrate 101 constituting the first wafer lens 100, the thermal expansion coefficients of the first and second resin layers 102 and 103, and the heat of the substrate 101 constituting the second wafer lens 200 are illustrated. The maximum difference between the expansion coefficient, the thermal expansion coefficient of the first and second resin layers 102 and 103, and the thermal expansion coefficient of the spacer portion 106 is set to 55 ppm / ° C. or less.

また、本実施形態の場合、第1ウェハーレンズ100を構成する基板101の曲げ弾性率と、第1及び第2樹脂層102,103の曲げ弾性率と、第2ウェハーレンズ200を構成する基板101の曲げ弾性率と、第1及び第2樹脂層102,103の曲げ弾性率と、スペーサー部106の曲げ弾性率との最大差が15GPa以下となるようにする。   In the present embodiment, the bending elastic modulus of the substrate 101 constituting the first wafer lens 100, the bending elastic modulus of the first and second resin layers 102 and 103, and the substrate 101 constituting the second wafer lens 200 are also shown. The maximum difference between the bending elastic modulus, the bending elastic modulus of the first and second resin layers 102 and 103, and the bending elastic modulus of the spacer portion 106 is 15 GPa or less.

〔第5実施形態〕
以下、第5実施形態に係るウェハーレンズを含む積層構造体について説明する。なお、第5実施形態のウェハーレンズの構造や製造方法は第1実施形態又は第4実施形態のウェハーレンズの構造や製造方法を変形したものであり、特に説明しない部分は第1実施形態等と同様であるものとする。
[Fifth Embodiment]
Hereinafter, the laminated structure including the wafer lens according to the fifth embodiment will be described. The structure and manufacturing method of the wafer lens of the fifth embodiment is a modification of the structure and manufacturing method of the wafer lens of the first embodiment or the fourth embodiment, and the portions not particularly described are the first embodiment and the like. It shall be the same.

図9に示すように、積層構造体1000を構成する第2ウェハーレンズ200と撮像素子アレイ300とは、図1に示すようなスペーサー部106を介在させることなく直接接合されている。第2ウェハーレンズ200と撮像素子アレイ300との間隔等を調整するため、第2ウェハーレンズ200の第2樹脂層303の肉厚に形成された平坦部303sを用いる。   As shown in FIG. 9, the second wafer lens 200 and the imaging element array 300 constituting the laminated structure 1000 are directly joined without interposing a spacer portion 106 as shown in FIG. In order to adjust the distance between the second wafer lens 200 and the imaging element array 300, etc., a flat portion 303s formed in the thickness of the second resin layer 303 of the second wafer lens 200 is used.

第2ウェハーレンズ200と撮像素子アレイ300とを接合する際には、第2ウェハーレンズ200の第2樹脂層303の平坦部303sと、撮像素子アレイ300の対応箇所とを、接着剤によって接着する。   When the second wafer lens 200 and the image sensor array 300 are bonded, the flat portion 303s of the second resin layer 303 of the second wafer lens 200 and the corresponding portion of the image sensor array 300 are bonded with an adhesive. .

本実施形態の場合、第1ウェハーレンズ100を構成する基板101の熱膨張係数と、第1及び第2樹脂層102,103の熱膨張係数と、第2ウェハーレンズ200を構成する基板101の熱膨張係数と、第1及び第2樹脂層102,103の熱膨張係数との最大差が55ppm/℃以下となるようにする。   In the present embodiment, the thermal expansion coefficient of the substrate 101 constituting the first wafer lens 100, the thermal expansion coefficients of the first and second resin layers 102 and 103, and the heat of the substrate 101 constituting the second wafer lens 200 are illustrated. The maximum difference between the expansion coefficient and the thermal expansion coefficient of the first and second resin layers 102 and 103 is set to 55 ppm / ° C. or less.

また、本実施形態の場合、第1ウェハーレンズ100を構成する基板101の曲げ弾性率と、第1及び第2樹脂層102,103の曲げ弾性率と、第2ウェハーレンズ200を構成する基板101の曲げ弾性率と、第1及び第2樹脂層102,103の曲げ弾性率との最大差が15GPa以下となるようにする。   In the present embodiment, the bending elastic modulus of the substrate 101 constituting the first wafer lens 100, the bending elastic modulus of the first and second resin layers 102 and 103, and the substrate 101 constituting the second wafer lens 200 are also shown. And the maximum difference between the bending elastic moduli of the first and second resin layers 102 and 103 is 15 GPa or less.

〔第6実施形態〕
以下、第6実施形態に係るウェハーレンズを含む積層構造体について説明する。なお、第6実施形態のウェハーレンズの構造や製造方法は第1実施形態又は第5実施形態のウェハーレンズの構造や製造方法を変形したものであり、特に説明しない部分は第1実施形態等と同様であるものとする。
[Sixth Embodiment]
Hereinafter, the laminated structure including the wafer lens according to the sixth embodiment will be described. Note that the structure and manufacturing method of the wafer lens of the sixth embodiment is a modification of the structure and manufacturing method of the wafer lens of the first embodiment or the fifth embodiment, and the parts that are not particularly described are the first embodiment and the like. It shall be the same.

図10に示すように、積層構造体1000は、第1ウェハーレンズ100と撮像素子アレイ300とで構成される。第1ウェハーレンズ100と撮像素子アレイ300とは、図1に示すようなスペーサー部106を介在させることなく直接接合されている。第2ウェハーレンズ200と撮像素子アレイ300との間隔等を調整するため、第2ウェハーレンズ200の第2樹脂層303の肉厚に形成された平坦部303sを用いる。   As shown in FIG. 10, the laminated structure 1000 includes the first wafer lens 100 and the imaging element array 300. The first wafer lens 100 and the image sensor array 300 are directly bonded without interposing a spacer portion 106 as shown in FIG. In order to adjust the distance between the second wafer lens 200 and the imaging element array 300, etc., a flat portion 303s formed in the thickness of the second resin layer 303 of the second wafer lens 200 is used.

第1ウェハーレンズ100と撮像素子アレイ300とを接合する際には、第1ウェハーレンズ100の第2樹脂層303の平坦部303sと、撮像素子アレイ300の対応箇所とを、接着剤によって接着する。   When the first wafer lens 100 and the image sensor array 300 are bonded, the flat portion 303s of the second resin layer 303 of the first wafer lens 100 and the corresponding portion of the image sensor array 300 are bonded with an adhesive. .

本実施形態の場合、第1ウェハーレンズ100を構成する基板101の熱膨張係数と、第1及び第2樹脂層102,103の熱膨張係数との最大差が55ppm/℃以下となるようにする。   In this embodiment, the maximum difference between the thermal expansion coefficient of the substrate 101 constituting the first wafer lens 100 and the thermal expansion coefficients of the first and second resin layers 102 and 103 is set to 55 ppm / ° C. or less. .

また、本実施形態の場合、第1ウェハーレンズ100を構成する基板101の曲げ弾性率と、第1及び第2樹脂層102,103の曲げ弾性率との最大差が15GPa以下となるようにする。   In the present embodiment, the maximum difference between the bending elastic modulus of the substrate 101 constituting the first wafer lens 100 and the bending elastic modulus of the first and second resin layers 102 and 103 is set to 15 GPa or less. .

〔実施例〕
積層構造体1000を実際に作製し、これを個片化することによって、積層された複合レンズ10を製造し、実施形態の製造方法の評価を行なった。結果は、以下の表1のようなものとなった。

Figure 2013001055
表1において、面S1〜S4は、ウェハーレンズ100,200の物体側から数えた面を意味し、成形面102a,103aを意味する。 〔Example〕
The laminated structure 1000 was actually produced and separated into individual pieces, whereby the laminated composite lens 10 was produced, and the production method of the embodiment was evaluated. The result was as shown in Table 1 below.
Figure 2013001055
In Table 1, the surfaces S1 to S4 mean surfaces counted from the object side of the wafer lenses 100 and 200, and the molding surfaces 102a and 103a.

実施例1では、第1ウェハーレンズ100の基板101として、0.5mm厚で直径10cmのガラスエポキシ基板(三菱化成PGE−6771)を準備し、基板101の両面101a,101b上に、総厚1.2μmのIRカットフィルター層104を形成した。基板101の物性は、上記表1に示すとおりであり、IRカットフィルター層104は、SiOとTaとを蒸着機で交互に成膜して積層したものとした。 In Example 1, a glass epoxy substrate (Mitsubishi Kasei PGE-6771) having a thickness of 0.5 mm and a diameter of 10 cm is prepared as the substrate 101 of the first wafer lens 100, and a total thickness of 1 is formed on both surfaces 101 a and 101 b of the substrate 101. A 2 μm IR cut filter layer 104 was formed. The physical properties of the substrate 101 are as shown in Table 1 above, and the IR cut filter layer 104 was formed by laminating SiO 2 and Ta 2 O 5 alternately with a vapor deposition machine.

次に、例えば面101a側に形成したIRカットフィルター層104上に、総厚800nmの複数層の酸化クロム層を有する金属膜を蒸着機で成膜し、その上にポジ型フォトレジストを公知の方法で塗布し乾燥させてレジスト層とした。その後、マスクを用いて、レジスト層の露光・現像処理を行い、さらに露光部の酸化クロム層をエッチングで除去し、不要なレジストを除去後、130℃、2分加熱して、第1レンズ要素11に対応する開口105bを有する絞り105を形成した。面101b側(又は面101b側に形成したIRカットフィルター層104)上にも同様に絞り105を形成した。   Next, for example, a metal film having a plurality of chromium oxide layers with a total thickness of 800 nm is formed on the IR cut filter layer 104 formed on the surface 101a side by a vapor deposition machine, and a positive photoresist is formed thereon. The resist layer was coated by the method and dried. Thereafter, using the mask, the resist layer is exposed and developed, and the exposed portion of the chromium oxide layer is removed by etching. After the unnecessary resist is removed, the first lens element is heated at 130 ° C. for 2 minutes. The aperture 105 having the opening 105b corresponding to 11 was formed. The diaphragm 105 was similarly formed on the surface 101b side (or the IR cut filter layer 104 formed on the surface 101b side).

次に、絞り105等を形成した基板101の片側の表面上にエポキシ系樹脂を滴下し、成形型で押圧しながらUV光を照射し、樹脂を硬化させることで第1樹脂層102を形成した。同様に、基板101の他方の表面上にエポキシ系樹脂を滴下し、成形型で押圧しながらUV光を照射し、樹脂を硬化させることで第2樹脂層103を形成した。   Next, an epoxy resin is dropped on the surface of one side of the substrate 101 on which the diaphragm 105 and the like are formed, and the first resin layer 102 is formed by irradiating UV light while pressing with a mold and curing the resin. . Similarly, the second resin layer 103 was formed by dropping an epoxy resin on the other surface of the substrate 101, irradiating with UV light while pressing with a mold, and curing the resin.

次いで、第1及び第2樹脂層102,103を備える基板101の第2樹脂層103側にスペーサー部106を接着してスペーサー付ウェハーレンズすなわち第1ウェハーレンズ100を得た。スペーサー部106は、基板101と同じガラスエポキシ製で、第1レンズ要素11に対応する位置に開口6bを有するものとした。スペーサー部106は、接着剤を介して第2樹脂層103に貼り付けられ、UV光の照射によって接着剤を硬化させることで、スペーサー部106を第2樹脂層103に固定した。   Next, the spacer portion 106 was adhered to the second resin layer 103 side of the substrate 101 including the first and second resin layers 102 and 103 to obtain a wafer lens with a spacer, that is, the first wafer lens 100. The spacer portion 106 is made of the same glass epoxy as that of the substrate 101 and has an opening 6 b at a position corresponding to the first lens element 11. The spacer portion 106 was affixed to the second resin layer 103 via an adhesive, and the spacer portion 106 was fixed to the second resin layer 103 by curing the adhesive by irradiation with UV light.

その後、第1ウェハーレンズ100のスペーサー部106側を台座に固定し、公知のダイサーでブレードにより、回転数20000rpm、切断速度4mm/sの条件にて、第1樹脂層102側からダイシングを行なった。このダイシングによって個片化された平面視正方形の撮像レンズが得られた。   Thereafter, the spacer portion 106 side of the first wafer lens 100 was fixed to the pedestal, and dicing was performed from the first resin layer 102 side with a known dicer using a blade at a rotational speed of 20000 rpm and a cutting speed of 4 mm / s. . An imaging lens having a square shape in plan view separated into pieces by this dicing was obtained.

なお、表1において、熱膨張係数は、対象物をTMA(熱機械分析装置)を使用して測定し、測定結果から120℃〜140℃における平均の熱膨張係数を算出した。また、対象物の曲げ弾性率は、JIS K 7203に準拠して測定して得たものである。   In Table 1, the thermal expansion coefficient was measured using a TMA (thermomechanical analyzer), and the average thermal expansion coefficient at 120 ° C. to 140 ° C. was calculated from the measurement results. Further, the flexural modulus of the object is obtained by measuring in accordance with JIS K 7203.

ダイシング後の状態評価は、個片化された10個の撮像レンズの断面を顕微鏡で観察することによって行なった。評価に際して、第1樹脂層102と、第2樹脂層103と、IRカットフィルター層104とについて、剥離や割れの有無等の状態を観察した。また、基板101と、スペーサー部106とについて、割れの有無等の状態を観察した。これらの故障状態は、以下の4段階のレベルで判別を行なった。
(1)レベル4:樹脂層102,103及びIRカットフィルター層104における剥離や割れ、基板101及びスペーサー部106における割れ等として現れる故障が発生した撮像レンズが10個の撮像レンズ中で0個である場合
(2)レベル3:同様の故障が発生した撮像レンズが10個の撮像レンズ中で1個である場合
(3)レベル2:同様の故障が発生した撮像レンズが10個の撮像レンズ中で2〜8個である場合
(4)レベル1:同様の故障が発生した撮像レンズが10個の撮像レンズ中で8個以上である場合
The evaluation of the state after dicing was performed by observing the section of 10 image pickup lenses separated into pieces with a microscope. During the evaluation, the first resin layer 102, the second resin layer 103, and the IR cut filter layer 104 were observed for states such as peeling and cracking. In addition, the substrate 101 and the spacer portion 106 were observed for the presence or absence of cracks. These failure states were determined at the following four levels.
(1) Level 4: There are 0 imaging lenses out of 10 imaging lenses that have failed such as peeling and cracking in the resin layers 102 and 103 and the IR cut filter layer 104 and cracking in the substrate 101 and the spacer portion 106. When there is (2) Level 3: When there is one imaging lens in which the same failure occurs in 10 imaging lenses (3) Level 2: There are 10 imaging lenses in which a similar failure occurs (4) Level 1: When the number of imaging lenses having the same failure is 8 or more in 10 imaging lenses

実施例2〜8も、実施例1と同様の方法で作製したが、実施例2は、基板101の材料とスペーサー部106の材料として、ネオプリムL−3430(三菱瓦斯化学社製のポリイミド)を用い、スペーサー部106については、ネオプリムL−3430から得たシートに公知の方法で穴あけした。実施例3は、基板101の材料とスペーサー部106の材料として、コンポラセンE(荒川化学工業社製のエポキシ基を有する有機ポリシロキサン)を用い、スペーサー部106については、コンポラセンEから得たシートに公知の方法で穴あけした。   Examples 2 to 8 were also produced by the same method as in Example 1, but Example 2 used Neoprim L-3430 (polyimide manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company) as the material of the substrate 101 and the material of the spacer portion 106. The spacer part 106 used was punched by a known method in a sheet obtained from Neoprim L-3430. In Example 3, as the material of the substrate 101 and the spacer part 106, Comporacene E (an organic polysiloxane having an epoxy group manufactured by Arakawa Chemical Industries) was used, and the spacer part 106 was formed on a sheet obtained from Comporacene E. Drilling was performed by a known method.

実施例4、5は、第1ウェハーレンズ100と第2ウェハーレンズ200とを積層して積層レンズアレイ500としたものである。実施例4は、撮像素子アレイ300側にのみスペーサー部106を設けたものであり、図7の第3実施形態の構造に対応するものとなっており、実施例5は、第1ウェハーレンズ100と第2ウェハーレンズ200との双方にスペーサー部106を設けたものであり、図1の第1実施形態の構造に対応するものとなっている。   In Examples 4 and 5, the first wafer lens 100 and the second wafer lens 200 are laminated to form a laminated lens array 500. In Example 4, the spacer portion 106 is provided only on the image sensor array 300 side, and corresponds to the structure of the third embodiment in FIG. 7. In Example 5, the first wafer lens 100 is provided. 1 and the second wafer lens 200 are provided with spacer portions 106, which correspond to the structure of the first embodiment of FIG.

実施例6〜8は、スペーサーとしても機能する第2樹脂層103を設けたウェハーレンズ100,200である。この場合、ウェハーレンズ100として、撮像素子アレイ300側に窪みを形成したもの(図8に例示するような、スペーサーを別体として設けないで樹脂層がスペーサーとなっているコの字断面のレンズ)を用いて積層構造体1000を形成する。窪みを形成する場合、絞り105は、黒色フィラーとエポキシ樹脂とを含有する材料をインクジェット法で塗布し乾燥して、3μm厚の膜を形成することで作製した。実施例6は、第1ウェハーレンズ100の単層タイプであり、図10の第6実施形態の構造に対応するものとなっており、実施例7、8は、図8の第4実施形態等の構造に対応するものとなっている。実施例7、8の違いは、第1樹脂層102の第1レンズ要素11と、第2樹脂層103の第1レンズ要素12との外縁のフランジ面11b,12bで突き当て及び接着を行なうか、フランジ面11b,12bの外側で突き当て及び接着を行なうかである。   Examples 6 to 8 are wafer lenses 100 and 200 provided with a second resin layer 103 that also functions as a spacer. In this case, the wafer lens 100 is formed with a depression on the image sensor array 300 side (as illustrated in FIG. 8, a lens having a U-shaped cross section in which the resin layer is a spacer without providing a separate spacer. ) Is used to form the laminated structure 1000. When forming the depression, the aperture 105 was produced by applying a material containing a black filler and an epoxy resin by an ink jet method and drying to form a film having a thickness of 3 μm. Example 6 is a single-layer type of the first wafer lens 100 and corresponds to the structure of the sixth embodiment of FIG. 10, and Examples 7 and 8 are the fourth embodiment of FIG. It corresponds to the structure. The difference between the seventh and eighth embodiments is that the flange surfaces 11b and 12b at the outer edges of the first lens element 11 of the first resin layer 102 and the first lens element 12 of the second resin layer 103 are abutted and bonded. The abutment and adhesion are performed outside the flange surfaces 11b and 12b.

比較例1、2、3は、実施例1、5、7にそれぞれ対応する構造を有するが、基板101の材料等が異なるものとなっている。   Comparative Examples 1, 2, and 3 have structures corresponding to Examples 1, 5, and 7, respectively, but the material of the substrate 101 is different.

以上、本実施形態に係る光学素子の製造方法等について説明したが、本発明に係る光学素子の製造方法は上記のものには限られない。例えば、上記実施形態において、第1及び第2光学面11a、12aの形状、大きさは、用途や機能に応じて適宜変更することができる。   The optical element manufacturing method and the like according to the present embodiment have been described above, but the optical element manufacturing method according to the present invention is not limited to the above. For example, in the above embodiment, the shape and size of the first and second optical surfaces 11a and 12a can be changed as appropriate according to the application and function.

また、上記実施形態において、ウェハーレンズ100,200は、円盤状である必要はなく、楕円形等の各種輪郭を有するものとできる。例えばウェハーレンズ100,200を当初から四角板状に成形することで、ダイシング工程を簡略化することができる。   Moreover, in the said embodiment, the wafer lenses 100 and 200 do not need to be disk shape, and can have various outlines, such as an ellipse. For example, the dicing process can be simplified by forming the wafer lenses 100 and 200 into a square plate shape from the beginning.

また、上記実施形態において、ウェハーレンズ100内に形成される第1及び第2レンズ要素11,12の数も、図示の9つに限らず、2つ以上の任意の複数とすることができる。この際、第1及び第2レンズ要素11,12の配置は、ダイシングの都合から格子点上が望ましい。さらに、隣接するレンズ要素11,12の間隔も、図示のものに限らず、加工性等を考慮して適宜設定することができる。   Moreover, in the said embodiment, the number of the 1st and 2nd lens elements 11 and 12 formed in the wafer lens 100 is not restricted to nine of illustration, It can be made into two or more arbitrary plural. At this time, the arrangement of the first and second lens elements 11 and 12 is preferably on a lattice point for convenience of dicing. Further, the interval between the adjacent lens elements 11 and 12 is not limited to the illustrated one, and can be set as appropriate in consideration of workability and the like.

また、上記実施形態において、ウェハーレンズ100,200の基板101の一方の面101a又は他方の面101bにのみ樹脂層を設けてもよい。   Moreover, in the said embodiment, you may provide a resin layer only in the one surface 101a or the other surface 101b of the board | substrate 101 of the wafer lens 100,200.

また、上記実施形態において、切断予定部分に絞り105の絞り本体105aを設けていないが、ウェハーレンズ100,200の切断時に第1及び第2樹脂層102,103等に影響を与えなければ、切断予定部分に絞り本体105aを設けてもよい。   Further, in the above embodiment, the diaphragm main body 105a of the diaphragm 105 is not provided at the planned cutting portion. However, if the first and second resin layers 102 and 103 are not affected when the wafer lenses 100 and 200 are cut, the cutting is performed. An aperture body 105a may be provided in the planned portion.

6a…支持体、 6b…開口、 10…複合レンズ、 10a…レンズ本体、 10c…スペーサー部材、 11,12…レンズ要素、 11a,12a…光学面、 330…撮像素子、 100,200…ウェハーレンズ、 101…基板、 102,103…樹脂層、 102a,103a…成形面、 104…カットフィルター層、 105…絞り、 106…スペーサー部、 206…突起部、 300…撮像素子アレイ、 500…積層レンズアレイ、 700…撮像装置、 1000…積層構造体、 第AX…軸、 DX…カットライン、 OA…光軸 6a ... support, 6b ... aperture, 10 ... compound lens, 10a ... lens body, 10c ... spacer member, 11, 12 ... lens element, 11a, 12a ... optical surface, 330 ... imaging device, 100, 200 ... wafer lens, DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Board | substrate, 102, 103 ... Resin layer, 102a, 103a ... Molding surface, 104 ... Cut filter layer, 105 ... Diaphragm, 106 ... Spacer part, 206 ... Projection part, 300 ... Imaging element array, 500 ... Multilayer lens array, 700 ... Imaging device, 1000 ... Laminated structure, AX ... axis, DX ... cut line, OA ... optical axis

Claims (15)

基板と、前記基板の少なくとも一方の基板面上に成形される複数のレンズ部と、前記レンズ部の周囲に形成される支持部とを備えるウェハーレンズの製造方法であって、
前記基板と前記支持部との熱膨張係数の差が55ppm/℃以下であることを特徴とするウェハーレンズの製造方法。
A wafer lens manufacturing method comprising: a substrate; a plurality of lens portions formed on at least one substrate surface of the substrate; and a support portion formed around the lens portion,
A method for producing a wafer lens, wherein a difference in thermal expansion coefficient between the substrate and the support is 55 ppm / ° C. or less.
前記支持部は、前記レンズ部と樹脂層で一体に成形されていることを特徴とする請求項1に記載のウェハーレンズの製造方法。   The method for manufacturing a wafer lens according to claim 1, wherein the support portion is formed integrally with the lens portion and a resin layer. 前記支持部は、前記複数のレンズ部よりも突起して外部に隣接する部材との間隔を光軸方向に調整する突起部であることを特徴とする請求項2に記載のウェハーレンズの製造方法。   The method for manufacturing a wafer lens according to claim 2, wherein the support part is a protrusion part that protrudes from the plurality of lens parts and adjusts an interval between members adjacent to the outside in the optical axis direction. . 前記支持部は、前記複数のレンズ部よりも相対的に肉厚に形成された平坦部であることを特徴とする請求項2に記載のウェハーレンズの製造方法。   The method for manufacturing a wafer lens according to claim 2, wherein the support part is a flat part formed relatively thicker than the plurality of lens parts. 前記支持部は、前記複数のレンズ部の光軸を通す複数の開口を有するスペーサー部であることを特徴とする請求項1に記載のウェハーレンズの製造方法。   The method of manufacturing a wafer lens according to claim 1, wherein the support part is a spacer part having a plurality of openings through which optical axes of the plurality of lens parts pass. 第1基板と、前記第1基板の少なくとも一方の基板面上に成形され複数のレンズ部を有する第1樹脂層とを有する第1レンズ群と、
第2基板と、前記第2基板の少なくとも一方の基板面上に成形される複数のレンズ部を有する第2樹脂層とを有するとともに、前記第1レンズ群に隣接して配置される第2レンズ群と、を備え、
前記第1樹脂層と前記第2樹脂層とを接合することによって、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群とを連結し、
前記第1基板と、前記第1樹脂層と、前記第2基板と、前記第2樹脂層との熱膨張係数の最大差が55ppm/℃以下であることを特徴とするウェハーレンズの製造方法。
A first lens group having a first substrate and a first resin layer formed on at least one substrate surface of the first substrate and having a plurality of lens portions;
A second lens having a second substrate and a second resin layer having a plurality of lens portions molded on at least one substrate surface of the second substrate and disposed adjacent to the first lens group A group,
By joining the first resin layer and the second resin layer, the first lens group and the second lens group are coupled,
A method for producing a wafer lens, wherein a maximum difference in thermal expansion coefficients among the first substrate, the first resin layer, the second substrate, and the second resin layer is 55 ppm / ° C. or less.
前記第1樹脂層のうち前記複数のレンズ部の外側と、前記第2樹脂層のうち前記複数のレンズ部の外側とを接合することによって、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群とを連結することを特徴とする請求項6に記載のウェハーレンズの製造方法。   The first lens group and the second lens group are joined by bonding the outside of the plurality of lens portions of the first resin layer and the outside of the plurality of lens portions of the second resin layer. The wafer lens manufacturing method according to claim 6, wherein the wafer lenses are connected. 第1基板と、前記第1基板の少なくとも一方の基板面上に成形され複数のレンズ部を有する第1樹脂層とを有する第1レンズ群と、
第2基板と、前記第2基板の少なくとも一方の基板面上に成形される複数のレンズ部を有する第2樹脂層とを有するとともに、前記第1レンズ群に隣接して配置される第2レンズ群と、
前記第2レンズ群に対して前記第1レンズ群の反対側に接合され、前記複数のレンズ部の光軸を通す複数の開口を有するスペーサー部と、を備えるウェハーレンズの製造方法であって、
前記第1基板と、前記第1樹脂層と、前記第2基板と、前記第2樹脂層と、前記スペーサー部との熱膨張係数の最大差が55ppm/℃以下であることを特徴とするウェハーレンズの製造方法。
A first lens group having a first substrate and a first resin layer formed on at least one substrate surface of the first substrate and having a plurality of lens portions;
A second lens having a second substrate and a second resin layer having a plurality of lens portions molded on at least one substrate surface of the second substrate and disposed adjacent to the first lens group Group,
A spacer unit that is bonded to the opposite side of the first lens unit with respect to the second lens unit and has a plurality of openings through which the optical axes of the plurality of lens units pass, and a wafer lens manufacturing method comprising:
The wafer characterized in that the maximum difference in thermal expansion coefficient among the first substrate, the first resin layer, the second substrate, the second resin layer, and the spacer portion is 55 ppm / ° C. or less. Lens manufacturing method.
第1基板と、前記第1基板の少なくとも一方の基板面上に成形され複数のレンズ部を有する第1樹脂層とを有する第1レンズ群と、
第2基板と、前記第2基板の少なくとも一方の基板面上に成形され複数のレンズ部を有する第2樹脂層とを有するとともに、前記第1レンズ群に隣接して配置される第2レンズ群と、
前記第2レンズ群に対して前記第1レンズ群の反対側に接合され、前記複数のレンズ部の光軸を通す複数の開口を有する第1スペーサー部と、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群とを連結するように前記第1レンズ群と前記第2レンズ群とに接合され、前記複数のレンズ部の光軸を通す複数の開口を有する第2スペーサー部と、を備えるウェハーレンズの製造方法であって、
前記第1基板と、前記第1樹脂層と、前記第2基板と、前記第2樹脂層と、前記スペーサー部との熱膨張係数の最大差が55ppm/℃以下であることを特徴とするウェハーレンズの製造方法。
A first lens group having a first substrate and a first resin layer formed on at least one substrate surface of the first substrate and having a plurality of lens portions;
A second lens group having a second substrate and a second resin layer formed on at least one substrate surface of the second substrate and having a plurality of lens portions, and disposed adjacent to the first lens group When,
A first spacer portion which is bonded to the opposite side of the first lens group with respect to the second lens group and has a plurality of openings through which the optical axes of the plurality of lens portions pass;
The second lens group is joined to the first lens group and the second lens group so as to connect the first lens group and the second lens group, and has a plurality of openings through which the optical axes of the plurality of lens portions pass. A method of manufacturing a wafer lens comprising a spacer portion,
The wafer characterized in that the maximum difference in thermal expansion coefficient among the first substrate, the first resin layer, the second substrate, the second resin layer, and the spacer portion is 55 ppm / ° C. or less. Lens manufacturing method.
前記基板と、前記支持部との曲げ弾性率の最大差が15GPa以下であることを特徴とする請求項1から5までのいずれか一項に記載のウェハーレンズの製造方法。   6. The method for manufacturing a wafer lens according to claim 1, wherein a maximum difference in flexural modulus between the substrate and the support portion is 15 GPa or less. 前記第1基板と、前記第1樹脂層と、前記第2基板と、前記第2樹脂層との曲げ弾性率の最大差が15GPa以下であることを特徴とする請求項6から9までのいずれか一項に記載のウェハーレンズの製造方法。   10. The maximum difference in flexural modulus among the first substrate, the first resin layer, the second substrate, and the second resin layer is 15 GPa or less. A method for producing a wafer lens according to claim 1. 前記第1基板と、前記第1樹脂層と、前記第2基板と、前記第2樹脂層と、前記スペーサーの曲げ弾性率の最大差が15GPa以下であることを特徴とする請求項8及び9のいずれか一項に記載のウェハーレンズの製造方法。   The maximum difference in bending elastic modulus between the first substrate, the first resin layer, the second substrate, the second resin layer, and the spacer is 15 GPa or less. The manufacturing method of the wafer lens as described in any one of these. 熱膨張係数の差は、120℃から140℃までの温度範囲の平均値に基づいて決定されることを特徴とする請求項1から12までのいずれか一項に記載のウェハーレンズの製造方法。   The method for manufacturing a wafer lens according to any one of claims 1 to 12, wherein the difference in thermal expansion coefficient is determined based on an average value in a temperature range from 120 ° C to 140 ° C. 基板と、前記基板の少なくとも一方の基板面上に成形される複数のレンズ部と、前記複数のレンズ部の周囲に形成される支持部とを備えるウェハーレンズであって、
前記基板と前記支持部との熱膨張係数の差が55ppm/℃以下であることを特徴とするウェハーレンズ。
A wafer lens comprising a substrate, a plurality of lens portions molded on at least one substrate surface of the substrate, and a support portion formed around the plurality of lens portions,
A wafer lens, wherein a difference in thermal expansion coefficient between the substrate and the support is 55 ppm / ° C. or less.
請求項1から13までのいずれか1項に記載のウェハーレンズの製造方法を用いて製造されることを特徴とするレンズユニット。   A lens unit manufactured using the method for manufacturing a wafer lens according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2014148291A1 (en) * 2013-03-19 2014-09-25 コニカミノルタ株式会社 Lens array unit, imaging device, method for manufacturing lens array unit, and method for manufacturing imaging device

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