专利名称：光学器件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种固体摄像元件、用在光拾取系统的受光器件、全息底片单元等光学器件及其制造方法。
背景技术：
近年来，内藏在摄像机、数码相机、数码静画相机等中的固体摄像元件，在CCD等摄像元件安装在由绝缘性材料构成的基台等适配部件的状态下，由透光板覆盖着受光区域，这样包装好，以封装体的形式出现。
为实现固体摄像元件的小型化，摄像元件被赤裸裸地安装在基台等适配部件上(参考例如专利文献1)。
图8为显示现有固体摄像元件的结构的剖面图。如该图所示，固体摄像元件备有如下主要部件，即由陶瓷或者可塑性树脂构成、在中央部位有开口部分132的框状基台131、装在基台131的下面一侧的CCD等摄像元件135、以及由玻璃制成的透光板136，它装在基台131的上面一侧夹着开口部分132与摄像元件135对峙。
在沿着基台131下面的开口部分132的周围的区域形成有凹部133，设了覆盖从基台131下面的开口部分132附近到基台131的外周侧面的区域且由镀金层构成的布线134。摄像元件135装在基台131下面凹部133的周缘部，受光区域135a从开口部分132露出。
在摄像元件135上面的外周附近，设置了用以在摄像元件135和外部机器之间发送、接收信号的电极垫(未图示)。在布线134与开口部分132相邻的端部形成有内部端子部分，布线134的内部端子部分和电极垫夹着突起(突起电极)138电气连接。最后，摄像元件135、布线134及突起138由设在基台131下面上摄像元件135周围的密封树脂137密封。
如上所述，摄像元件135的受光区域135a被布置在形成在开口部分132的闭锁空间内。如该图所示，在让透光板136朝向上方的状态下将该固体摄像元件放在电路基板上。布线134的位于伸到凹部133以外的区域中基台131下面上的部分形成为外部端子部分，该外部端子部分用来与电路基板上的电极连接。
另外，虽然该图未示，透光板136上方安装了已装有摄像光学系的镜筒。为使该镜筒和受光区域135a的相互位置关系保持在规定的误差范围内，对其精度有一定的要求。
通过装在镜筒中的摄像光学系，来自被摄像物体的光便聚集到摄像元件135的受光区域135a，由摄像元件135作了光电变换。
需提一下，还知有一种与图8所示的现有基台131的构造不同的固体摄像元件。在该固体摄像元件中，在安装了摄像元件的面上未形成凹部，使用的是整体为一个平坦的平板形状的基台(参考专利文献2)。在这一情况下，设置在从基台的开口部分周缘突出的外周部的外部端子部分与电路基板上的电极借助大直径焊接球等连接着。而且，由焊接球调节摄像元件下面和电路基板上面的间隙。
用于在DVD、CD、MD等记录媒体之间进行信息的写入、读出以及改写等的光拾取系统的受光器件、将光拾取器中的多个元件一体化后而得到的全息底片单元等光学器件，也基本上采用同样的构造。
特开2000-58805号公报[专利文献2]特开2002-43554号公报然而，在图8所示的现有光学器件的结构下，具有以下缺点。
在现有的将固体摄像元件和摄像光学系的镜筒等组装到一起的情况下，要将镜筒放到与基台131上面离外周较近的部分，一边通过目测来调整光轴，一边调整镜筒等的横向位置，作业不能迅速地进行，这是成本上升的一个原因。
因为上述现有固体摄像元件的基台131为一具有开口部分132的框状构造，所以其剖面形状容易产生变形。因为若搭载有摄像元件135的凹部133的面的平坦度不好，则摄像元件135的位置便不稳定，故很难边迅速地将镜筒相对受光区域135a的精度维持在规定的精度上，边决定位置。
在用于光拾取系统中的受光器件、将光拾取器中的多个要素一体化而形成的全息底片单元等光学器件中，也存在同样的缺点。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种能够迅速地进行摄像光学系的镜筒、全息底片等的组装的光学器件及其制造方法。
本发明的光学器件，在安装了光学元件芯片及透光性部件的光学器件用适配部件的筒状部的外周部分形成有位置决定用阶梯部。
这样一来，便能谋求把光学器件安装到摄像光学系统的镜筒、光拾取器的全息底片等上时的作业更容易、更迅速。
适配部件中有其整体是由包围开口部分的筒状部构成的，在那种情况下，是这样来安装光学元件芯片的，即在与安装了筒状部透光性部件的面相对峙的面上让它的主面朝着透光性部件。
在那一情况下，适配部件的厚度是一定的。换句话说，由于适配部件是平板状，所以能够将安装了光学元件芯片的面的平坦度保持得很高。结果是，能够更稳定地安装光学部件，并能提高安装精度。
适配部件中有由包围空间的基板部和筒状部构成的。在那种情况下，是这样来安装光学元件芯片的，即在位于基板部的空间的璧面的部分让它的主面朝向透光性部件。
在那一情况下，最好是，适配部件的基板部与筒状部一体铸塑。
本发明的第一光学器件的制造方法是这样的一种方法，形成包括多个光学器件形成区域的成形体，用厚度宽的工具在成形体的相邻光学器件形成区域间的边界部位形成阶梯用缺口部分之后，再用厚度薄的工具在缺口部分的中央部位将成形体切断，而在分离体的外周部分形成位置决定用阶梯部。
根据该方法，仅靠一个用厚度宽的工具切割这样的简单的工序，就很容易形成为安装摄像光学系的镜筒等光学部件的位置决定用阶梯部。
本发明的第二光学器件的制造方法是这样的一种方法，形成包括多个光学器件形成区域的共用基板部和共用筒状部，将透光性部件安装到共用的筒状部上以后，在相邻的透光性部件之间的间隙形成密封树脂以后，在密封树脂的中央部位将成形体切断。
根据该方法，因为能缩小共用的筒状部的宽度，所以能够谋求光学器件的小型化。
在第二光学器件的制造方法中，切割前，在透光性部件间的密封树脂用厚度宽的工具形成缺口，便很容易形成用以安装摄像光学系的镜筒等光学部件的位置决定用阶梯部。
-发明的效果-根据本发明的光学器件及其制造方法，通过在包括布线、光学元件芯片、透光性部件等的光学器件的筒状部形成位置决定用阶梯部，便能实现安装摄像光学系的镜筒、全息底片等作业的容易化和迅速化。
图1(a)、图1(b)分别为第一个实施例所涉及的光学器件的沿IA-IA线剖开的剖面图、背面图。
图2(a)～图2(f)为显示第一个实施例所涉及的光学器件的制造工序的剖面图。
图3(a)、图3(b)为显示第一个实施例所涉及的光学器件的制造工序中的铸塑工序的剖面图。
图4(a)、图4(b)分别为第二个实施例所涉及的光学器件的沿IVA-IVA线剖开的剖面图、背面图。
图5(a)～图5(f)为显示第二个实施例所涉及的光学器件的制造工序的沿V-V线剖开的剖面图。
图6(a)、图6(b)分别为第三个实施例所涉及的光学器件的沿VIA-VIA线剖开的剖面图、背面图。
图7(a)、图7(b)分别为第三个实施例所涉及的光学器件的沿VIIA-VIIA线剖开的剖面图、背面图。
图8为显示现有的光学器件的构造的剖面图。
图9(a)、图9(b)分别为第四个实施例的变形例所涉及的光学器件的沿IXA-IXA线剖开的剖面图、背面图。
符号说明2-开口部分；5-光学元件芯片；5a-主面；5b-电极垫；6-窗部件；7-密封树脂；8-突起；10-基台；10a-决定位置用阶梯部；10x-成形体；12-布线；12a-内部端子部分；12b-外部端子部分；13-焊接球；15-密封树脂；20-密封带；30-铸塑模具；30a-阴模；30b-隔离部；50-框体；52-基板部；52x-(共用的)基板部；53-筒状部；53a-位置决定用阶梯部；53x-(共用的)基板部；54-空间；55-光学元件芯片；55a-主面；56-粘接剂；57-窗部件；58-密封树脂；59-布线；59a-外部端子部分；70-密封带；80-全息底片；80a-主体部；80b-全息底片区域；80c-凹部。
具体实施例方式
(第一个实施例)-光学器件的构造-图1(a)及图1(b)分别为第一个实施例所涉及的光学器件沿IA-IA线剖开的剖面图及背面图。图1(a)及图1(b)不同的是所用的缩小比例不同。如该图所示，该实施例的光学器件，包括由环氧树脂等可塑性树脂构成、在中央部位有开口部分2的框状基台10；装在基台10下面一侧的光学元件芯片5；由玻璃等制成的窗部件6即透光性部件，该窗部件6装在基台10的上面一侧夹着开口部分2与光学元件芯片5对峙；以及焊接球13。基台10为连接光学器件的光学元件芯片5和窗部件6的适配部件，该实施例中的基台10整个为筒状。该结构，是按照进行完铸塑工序以后，再将光学元件芯片安装到基台上这样的顺序形成的，故被称为所谓的预铸塑结构。
在该实施例中，光学元件芯片5上装了CCD等固体光学元件芯片，光学器件为用在摄像机、数码相机以及数码静画相机中的固体摄像元件。
补充一下，光学元件芯片可以是这样的，即离散着布置多个受光元件来代替固体光学元件芯片。在这一情况下，光学器件为布置在包括DVD、CD、MD等的系统中所用的光拾取器上的受光器件。
基台10内埋入了布线12，布线12的一端在基台10下面的开口部分2附近的区域从构成基台10的铸塑树脂中露出而成为内部端子部分12a，布线12的另一端在基台10下面的外缘部从构成基台10的铸塑树脂中露出而成为外部端子部分12b。
安装光学元件芯片5时，做到其主面在位于基台10下面中开口部分2周围的区域从开口部分2露出。在光学元件芯片5上面的外周附近设置了用以在光学元件芯片5和外部机器之间传送信号的电极垫5b。而且，布线12的内部端子部分12a和电极垫5b夹着突起(突起电极)8而电连接。换句话说，通过突起8与光学元件芯片5的电极垫5b相连。在布线12的外部端子部分12b附设了焊接球13。光学元件芯片5、布线12及突起8，在基台10的下面上由设在光学元件芯片5周围的密封树脂7密封起来。另一方面，在基台10的上面上基台10和窗部件6之间的间隙由设在窗部件6周围的密封树脂15密封。
在该实施例中，在基台10的外周部设置了切割它的一部分而形成的决定位置用阶梯部10a，如图1(a)所示，这样决定该位置决定用阶梯部10a，即其大小为嵌合到包括装在光学器件的透镜等的摄像光学系的镜筒那么大，且位置决定用阶梯部10a的山谷侧的面(或者基台10的上面)具有规定的平坦度。
根据该实施例的光学器件，通过设置切割基台10的外周面而形成的位置决定用阶梯部10a，将摄像光学系的镜筒装到光学器件中，组装数字摄像机、数码相机、数码静画相机等的工序便会进行得很容易、很迅速。换句话说，在为图8所示的现有光学器件的情况下，当将摄像光学系装到光学器件之际，需要通过目视边找齐光轴，边调整镜筒在横向上的位置，而在该实施例的结构下，仅将镜筒嵌合到基台10的位置决定用阶梯部10a，就能将光学器件的光学元件芯片和摄像光学系的光轴对准。而且，没有必要在镜筒上设置用以决定位置的特别部件。借助该实施例的光学器件，既能迅速地安装摄像光学系的镜筒，又能减少尺寸精度的偏差。
需提一下，采用以图8所示的拥有凹部的基台代替该实施例的基台10，将光学元件芯片装到凹部的底面这样的结构，也能发挥出迅速且很容易地进行镜筒的安装工序这一效果。但是，因为与图8所示的现有光学器件那样，将光学元件芯片5装在凹部底面上的结构相比，在该实施例下基台10的下面很平坦，所以能够将安装了光学元件芯片5的基台的下面的平坦度保持得良好。
-光学器件的制造工序-图2(a)～图2(f)为显示第一个实施例所涉及的光学器件的制造工序的剖面图。但在图2(a)～图2(c)所示的工序中，仅示出了两个光学器件形成区域，一般而言，在图2(a)～图2(c)所示的工序中，工序是利用多个光学器件形成区域棋盘状地排列着的导线架来进行的。
图3(a)、图3(b)为显示第一个实施例所涉及的光学器件的制造工序中的铸塑工序的剖面图。
首先，在图2(a)所示的工序中，将形成有布线图案的导线架12x放到密封带20上。导线架12x的大部分通过部分蚀刻或者冲压在下部形成有凹部，仅有成为外部端子部分12b或者内部端子部分12a的部分成为从凹部的底面朝下方突出的构造。
接着，在图2(b)所示的工序中，进行铸塑工序。换句话说，如图3(a)、图3(b)所示，将已经装上了密封带20的导线架12x装到铸塑模具30上，将环氧树脂等可塑性树脂(铸塑树脂)充填到铸塑模具30的阴模30a中，将导线架12x的内部端子部分12a及外部端子部分12b以外的部分埋到铸塑树脂内而形成成形体10x。因为在隔离铸塑模具30的各个阴模30a的隔离部80b未充填铸塑树脂，所以在成形体10x的各个光学器件形成区域的中央部位形成了用以安装光学元件芯片的开口部分2。
用厚刀片(例如厚度0.2～1.0mm)在成形体10x的跨越相邻两个光学器件形成区域的端部的区域切割一规定深度(例如100～500μm)，形成包括位置决定用阶梯部10a的切口部分。
接着，在图2(c)所示的工序中，把密封带20从成形体10x剥离下来之后，再将内部端子部分12a和外部端子部分12b从成形体10x露出的面朝着上方设置，再在外部端子部分12b上形成焊接球13。
接着，在图2(d)所示的工序中，用薄刀片(例如厚度0.1～0.5mm)将成形体10x的相邻光学器件形成区域间的边界部分从其中央部位切断，而由成形体10x形成一个一个的光学器件的基台10(分离体)。此时，在基台10的外周部形成有位置决定用阶梯部10a。各基台10中各自埋入了多个拥有内部端子部分12a和外部端子部分12b的布线12。
接着，在图2(e)所示的工序中，在基台10上将光学元件芯片5的主面5a朝下方放好。此时，每一个基台10的内部端子部分12a上设了突起8，让光学元件芯片5的电极垫5b连接到突起8上，由密封树脂7将连接部分的间隙埋起来。
接着，在图2(f)所示的工序中，让基台10的装有光学元件芯片5的那一侧(下面)朝下，在基台10的上面安装覆盖开口部分2的、由玻璃制成的窗部件6，再由密封树脂15将窗部件6和基台10之间的间隙填好，以将开口部分2密封起来。
根据该实施例的制造方法，因为在图2(b)所示的工序中，用厚刀片切割跨越相邻的光学器件形成区域的区域，切割深度一定，之后，在图2(d)所示的工序中，用比在图2(b)中所用的厚刀片还薄的薄刀片，将每一个光学器件形成区域的边界部分切断，故在所形成的光学器件的基台10的外缘部形成了位置决定用阶梯部10a。在这样的制造方法下，因为仅用厚刀片切割一下，就很容易形成位置决定用阶梯部10a，所以在简单的工序下，便能得到很容易将摄像光学系的镜筒组装进来的光学器件，从而达到降低总成本的目的。
需提一下，图2(d)所示的切断工序，可以在图2(e)所示的光学元件芯片的安装工序之后进行，或者是，在图2(f)所示的窗部件的安装工序之后进行。而且，只要图2(b)所示的切割工序在切断工序之前，该切割工序便可在图2(e)所示的光学元件芯片的安装工序之后，或者是，在图2(f)所示的窗部件的安装工序之后进行。
(第二个实施例)-光学器件的构造-图4(a)、图4(b)分别为显示第二个实施例所涉及的光学器件在IVA-IVA线剖开的剖面图和背面图。图4(a)及图4(b)不同的是所用的缩小比例不同。如该图所示，在由一体成形而形成的环氧树脂等热固化性或者可塑性树脂构成的箱体50和窗部件57包围起来的空间54布置上光学元件芯片55，即构成该实施例的光学器件。
箱体50由平板状的基板部52和存在于基板部52上的矩形框状筒状部(肋骨)53构成。在该实施例中，因为二者是借助一体成形用相同的材料形成的，所以图4(a)中用虚线显示的边界实际上不存在，但两者分离开也是可以的。在这一情况下，能够通过铸塑将基板部和布线(导线架)铸塑好以后，再安装筒状部。光学元件芯片55在空间54内通过粘接剂56固定到框体50的基板部52上。换句话说，框体50为拥有筒状部53、将光学元件芯片55和窗部件57连接起来的适配部件。
窗部件57，由例如玻璃等透光性材料构成，其外周由密封树脂58固定在箱体50的筒状部53的上端部。而且，由粘接剂56将窗部件57和筒状部53之间的间隙埋起来，空间54得以密封，而构成封装体。筒状部53的高度例如在0.1～1.0mm这一范围内，筒状部53的宽度例如在0.1～1.0mm这一范围内。整个封装体的厚度被设定在例如2mm以下。
如后述的图5(f)所示，在让外部端子部分59a从基板部52露出的状态下将布线59埋入基板部52，在图4(a)所示的剖面中仅示出了外部端子部分59a。在该实施例中，因为采用了使用密封带的铸塑工序，所以既能抑制树脂毛刺，外部端子部分59a的最下部从基板部52的下面朝着下方突出。但并非一定要用密封带的制造工序。因为在布线59的下部设了凹部，所以凹部的上方成为厚度薄的部分，铸塑树脂挤到布线59的厚度薄的部分的下方。光学元件芯片55的电极垫(未图示)和每一个布线59上面的一部分别由金属细线60连接着。
箱体50的筒状部53的外周面形成为相对基板部52的下面实质上垂直的平面。为很容易拔出来树脂成形后的模具，箱体50的筒状部53的内周面形成为从基板部52的面朝着窗部件57张开的楔形(省略图示)。
另外，在该实施例中，在箱体50的筒状部53的外周面形成有位置决定用阶梯部53a，规定该位置决定用阶梯部53a的大小为嵌合到包括装在光学器件的透镜等摄像光学系的镜筒那么大，且位置决定用阶梯部53a下凹侧的面具有规定的平坦度。
根据该实施例，通过在筒状部53的外周面形成位置决定用阶梯部53a，便和第一个实施例一样，将摄像光学系的镜筒装到光学器件中而组装数字摄像机、数码相机、数码静画相机等的工序便会进行得很容易、很迅速。
换句话说，在为现有光学器件的情况下，当将摄像光学系装到光学器件上之际，在扩宽筒状部的上面的宽度而将镜筒装到其上的状态下，需要通过目视边找齐光轴，边调整镜筒在横向上的位置，而在该实施例的结构下，仅将镜筒嵌合到筒状部53的位置决定用阶梯部53a，就能将光学器件的光学元件芯片和摄像光学系的光轴对准。而且，没有必要在镜筒上设置用以决定位置的特别部件。借助该实施例的光学器件，既能迅速地安装摄像光学系的镜筒，又能减少尺寸精度的偏差。
-光学器件的制造工序-图5(a)～图5(f)为沿显示第二个实施例所涉及的光学器件的制造工序的图4中的V-V线剖开的剖面图。但在图5(a)～图5(e)所示的工序中，仅示出了两个光学器件形成区域，一般而言，在图5(a)～图5(d)所示的工序中，工序是利用多个光学器件形成区域棋盘状地排列着的导线架来进行的。
首先，在图5(a)所示的工序中，将形成有布线图案的导线架59x放到密封带70上。导线架59x的大部分通过半蚀刻或者冲压在下部形成有凹部，仅有成为外部端子部分59a的部分成为从凹部的底面朝下方突出的构造。
接着，在图5(b)所示的工序中，进行铸塑工序。换句话说，如在第一个实施例中所说明的那样(参考图3(a)、图3(b))，将在导线架59x上装了密封带70而得到的整个部件装到铸塑模具上，将玻璃环氧树脂等铸塑树脂充填到铸塑模具的阴模中而形成成形体50x，即拥有多个光学器件共用的基板部52、和将相邻的两个光学器件的筒状部53的宽度和切断宽度考虑在内的厚度的筒状部53x的共用箱体。虽然省略了图示，铸塑模具的每一个阴模有为形成共用的基板部52x和筒状部53x的空间形状。
接着，在图5(c)所示的工序中，将密封带70从成形体50x剥离下来之后，再在成形体50x的空间54内，将光学元件芯片55的主面55a朝着上方放到基板部52上。此时，基板部52上面和光学元件芯片55下面之间有粘接剂56。之后，通过金属细线60将光学元件芯片55的电极垫((未示)和每一条布线59的上面的一部连接起来(焊线工序)。
接着，在图5(d)所示的工序中，成形体50x的筒状部53上面放置覆盖空间54的由玻璃制成的窗部件57，由密封树脂58将窗部件57和筒状部53之间的间隙填好，将空间54密封起来。此时，形成密封树脂58时，做到将由相邻的两个光学器件形成区域的窗部件57的侧面和筒状部53x的上面包围起来的沟部埋好。
接着，在图5(e)所示的工序中，用厚刀片(例如厚度0.2～1.0mm)在成形体50x的跨越相邻的两个光学器件形成区域的筒状部53的区域切割一规定深度(例如100～500μm)的切口，形成包括位置决定用阶梯部53a的切口部分。
接着，用薄刀片(例如厚度0.1～0.5mm)切断成为成形体50x的相邻光学器件形成区域间的边界的筒状部53的中央部分，从成形体50x形成一个一个的光学器件(分离体)。此时，在光学器件的筒状部53的外周部形成位置决定用阶梯部53a。利用以上工序，便能得到图5(f)所示的光学器件。
根据该实施例的制造方法，在图5(e)所示的工序中，因为用厚刀片在相邻的光学器件形成区域中的共用筒状部53的中央部进行规定深度的切割，之后再比厚刀片还薄的薄刀片，将每一个光学器件形成区域中的筒状部53的中央部分切断，故在所形成的光学器件的筒状部53的外缘部形成位置决定用阶梯部53a。在这样的制造方法下，因为仅用厚刀片切割一下，就很容易形成位置决定用阶梯部53a，所以便能在简单的工序下，得到很容易与摄像光学系的镜筒组装起来的光学器件，从而达到降低总成本的目的。
而且，因为在图5(d)中所形成的密封树脂58将相邻两个光学器件形成区域的窗部件57的侧面之间的间隙埋好，所以它和现有的在相邻的两个光学器件形成区域的窗部件57之间需要一个将密封树脂的挤出量和镜筒宽度考虑在内的间隔的构造不同，它能够使共用筒状部53x的宽度窄一些。由此而能使光学器件小型化。而且，能实现铸塑模具小型化，由于铸塑树脂使用量的减少整个成本也会进一步下降。
在上述说明中，示出了使形成相邻箱体的筒状部合为一体之例。不仅如此，即使在采用将相邻的各个筒状部分离而形成的情况下，本实施例的制造方法也适用，能收到同样的效果。
需提一下，在第一个实施例、第二个实施例中的制造工序中，在将导线架放置到密封带上的状态下进行铸塑工序，但不管在哪一个实施例中，并非是一定要用密封带。但是，在使用密封带的情况下，便能通过用上下模将导线架的上下面紧固起来，而获得一个模具面和导线架的上下面紧贴在一起的状态。结果是，有效地抑制了由于成形而造成的树脂毛刺；同时因为得到了外部端子部分从密封树脂突出的构造，所以将光学器件装到母基板时的焊接接合变得很容易等，而能实现安装的容易化、迅速化。
(第三个实施例)图6(a)、图6(b)分别为第三个实施例所涉及的光学器件沿VIA-VIA线剖开的剖面图及背面图。图6(a)及图6(b)不同的是所用的缩小比例不同。如该图所示，该实施例的光学器件，包括由环氧树脂等可塑性树脂构成、在中央部分有开口部分2的框状基台10；装在基台10的下面一侧的光学元件芯片5；全息底片80即装在基台10的上面一侧夹着开口部分2与光学元件芯片5对峙的透光性部件；以及焊接球13。基台10为连接光学器件的光学元件芯片和全息底片的适配部件，该实施例中的基台10整个为筒状部。进行完铸塑工序以后，再将光学元件芯片安装到基台上，便形成该结构，即所谓的预铸塑结构。
在该实施例中，装了发光二极管等发光元件5c和受光元件5d，构成了光学元件芯片5，光学器件为由包括DVD、CD、MD等的系统所用的光拾取器中的多个要素构成的全息底片单元。
布线12被埋在基台10内，布线12的一端在基台10下面的开口部分2附近的区域从构成基台10的铸塑树脂露出而成为内部端子部分12a，布线12的另一端在基台10下面的外缘部位从构成基台10的铸塑树脂露出而成为外部端子部分12b。
安装光学元件芯片5时，做到其主面5a在基台10下面中位于开口部分2周围的区域从开口部分2露出。在光学元件芯片5上面的外周附近设置了用以在光学元件芯片5和外部机器之间传送信号的电极垫5b。而且，布线12的内部端子部分12a和电极垫5b夹着突起(突起电极)8电连接。换句话说，通过突起8和光学元件芯片5的电极垫5b连接。在布线12的外部端子部分12b附设了焊接球13。光学元件芯片5、布线12及突起8，在基台10的下面上由设在光学元件芯片5周围的密封树脂7密封起来。
全息底片80拥有由例如光学用树脂等透光性树脂构成的主体部80a、设在主体部80a上面的全息底片区域80b、以及形成在下面的凹部80c。在基台10的外周部设置了切割它的一部分而形成的决定位置用阶梯部分10a，全息底片80的凹部80c的内壁面和位置决定用阶梯部10a的侧面嵌合。而且，全息底片80的下面与位置决定用阶梯部10a的山谷侧的面实质上接触(意味着包含其间形成有薄粘接剂层的情况)，全息底片80在凹部80c的底面和位置决定用阶梯部10a的山峰侧的面之间通过粘接剂15固定在基台10上。或者是，可以让全息底片80的凹部80c的底面和位置决定用阶梯部10a的山峰侧的面实质上接触，在全息底片80的下面和位置决定用阶梯部10a的山谷侧的面之间由粘接剂15固定到基台10上。而且，由粘接剂15将全息底片80和基台10之间的间隙埋好，内部空间2被密封，而构成了封装体。而且，这样决定该位置决定用阶梯部10a的山谷侧的面面(或者位置决定用阶梯部10a的山峰侧的面)具有规定的平坦度。
省略了图示该实施例的光学器件的制造工序，但可与第一个实施例中的图2(a)～图2(f)所示的工序一样进行。换句话说，在图2(f)所示的工序中，代替窗部件6而装上全息底片80，由粘接剂15将全息底片80和基台10连接起来，便能很容易地形成图6所示的光学器件。
根据该实施例的光学器件(全息底片单元)，通过设置切割基台10的外周面而形成的位置决定用阶梯部10a，就能容易且迅速地执行全息底片单元的组装工序。换句话说，和第一个实施例一样，仅将全息底片80嵌合到基台10的位置决定用阶梯部10a中，就能将光学器件(全息底片单元)的光学元件芯片5的发光元件5c、受光元件5d与全息底片区域80b的光轴对准。
特别是，因为设置了切割基台10的外周面而形成的位置决定用阶梯部10a，所以能采用和第一个实施例的光学器件的制造工序一样的工序。换句话说，和图2(a)～图2(f)所示的工序一样，通过用厚刀片在跨越相邻的光学器件形成区域的区域切割规定的深度，之后再用比厚刀片还薄的薄刀片，将每一个光学器件形成区域的边界部分切断，所以在所形成的光学器件的基台10的外缘部形成位置决定用阶梯部10a。在这样的制造方法下，因为仅用厚刀片切割，所以很容易形成位置决定用阶梯部10a，结果是，能够在简单的工序下，形成全息底片单元，谋求总成本下降。
需提一下，在该实施例中，也是相当于图2(d)所示的工序的切断工序，可以在相当于图2(e)所示的工序的光学元件芯片的安装工序之后进行，或者是，在相当于图2(f)所示的工序的全息底片的安装工序之后进行。只要是相当于图2(b)所示的工序的切割工序在切断工序之前，该切割工序就可在相当于图2(e)所示的光学元件芯片的安装工序之后进行，或者是，在相当于图2(f)所示的工序的全息底片的安装工序之后进行。
需提一下，可用图8所示的现有的拥有凹部的基台代替该实施例的基台10，将安装了发光元件和受光元件的光学元件芯片装到凹部的底面，采用这样的结构，也能发挥出迅速且很容易地进行全息底片的安装工序这一效果。但是，因为与图8所示的现有的光学器件那样将光学元件芯片5装在凹部底面上的结构相比，在该实施例下，基台10的下面很平坦，所以能够将安装了光学元件芯片5的基台的下面的平坦度保持得良好。
(第四个实施例)图7(a)、图7(b)分别为第四个实施例所涉及的光学器件的沿VIIA-VIIA线剖开的剖面图和背面图。图7(a)及图7(b)不同的是所用的缩小比例不同。如该图所示，在由通过一体成形而形成的环氧树脂等热固化性或者可塑性树脂构成的箱体50和全息底片80包围起来的空间54布置上光学元件芯片55，即构成该实施例的光学器件。
箱体50由平板状的基板部52和存在于基板部52上的矩形框状筒状部(肋骨)53构成。在该实施例中，因为二者是借助一体成形用相同的材料形成的，所以图7(a)中用虚线显示的边界实际上不存在。但两者分离开也是可以的。在这一情况下，能够通过铸塑将基板部和布线(导线架)铸塑好以后，再安装筒状部。光学元件芯片55在空间54内通过粘接剂56固定到框体50的基板部52上。换句话说，框体50为拥有筒状部53、将光学元件芯片和全息底片连接起来的适配部件。
在该实施例中，装了发光二极管等发光元件55c和受光元件55d，构成了光学元件芯片55，光学器件为组装包括DVD、CD、MD等系统上所用的光拾取器中的多个要素而构成的全息底片单元。
将筒状部53的高度范围设定在例如0.1～1.0mm，筒状部3的宽度范围设定在例如0.1～1.0mm。封装体整体厚度范围设定在例如1.5mm以下。
如第二个实施例中的图5(f)所示，在让外部端子部分59a从基板部52露出的状态下布线59被埋在基板部52中，在图7(a)所示的剖面中仅显示出了外部端子部分59a。在该实施例中，因采用了使用密封带的铸塑工序，所以能够抑制树脂毛刺，同时外部端子部分59a的最下部从基板部52的下面朝下方突出。但并非一定需要使用了密封带的制造工序。因为在布线59的下部设了凹部，所以凹部的上方成为厚度薄的部分，铸塑树脂挤到布线59的厚度薄的部分的下方。光学元件芯片55的电极垫(未图示)和每一个布线59上面的一部分别由金属细线60连接。
另外，箱体50的筒状部53的外周面形成为相对基板部52的下面实质上垂直的平面。为很容易拔出来树脂成形后的模具，箱体50的各个侧面即筒状部53的内周面形成为从基板部52的面朝着全息底片80张开的楔形(省略图示)。
全息底片80例如拥有由光学用树脂等透光性树脂构成的主体部80a、设在主体部80a上面的全息底片区域80b、以及形成在下面的凹部80c。而且，在箱体50的筒状部53的外周面形成有位置决定用阶梯部53a。全息底片80的凹部80c的内壁面和筒状部53的位置决定用阶梯部10a的侧面嵌合。而且，全息底片80的凹部80c的底面和位置决定用阶梯部53a的山峰侧的面实质上接触(意味着包含其间形成有薄粘接剂层的情况)，全息底片80在主体部80a的侧面及下面与筒状部53的上面之间通过密封树脂58固定在筒状部53上。或者是，可以让全息底片80的下面和位置决定用阶梯部53a的山谷侧的面实质上接触。而且，由密封树脂58将全息底片80和筒状部53之间的间隙埋好，内部空间54便被密封，而构成封装体。这样决定该位置决定用阶梯部53a的山峰侧的面(或者位置决定用阶梯部53a的山谷侧的面)具有规定的平坦度。
省略了对该实施例的光学器件的制造工艺的图示，但可改变第二个实施例中的图5(a)～图5(f)所示的工序的一部分顺序。换句话说，在图5(d)所示的粘接剂涂敷工序之前，象5(e)所示的那样，用厚刀片(1)在相邻的光学器件形成区域所共用的筒状部53的中央部分切割一规定深度的切口。之后，装上全息底片80来代替窗部件57，象图5(d)所示的那样，通过密封树脂58将全息底片和筒状部53连接起来，之后再利用薄刀片(2)切断相邻光学器件形成区域所共用的筒状部53的中央部分。借助这样的工序，很容易形成图7所示的光学器件。
根据该实施例中的光学器件(全息底片单元)，设置了在筒状部53的外周面切出切口而形成的位置决定用阶梯部53a，全息底片单元的组装工序就变得更容易、迅速。换句话说，和第二个实施例一样，仅将全息底片80嵌合到筒状部53的位置决定用阶梯部53a中，就能将光学器件(全息底片单元)的光学元件芯片55的发光元件55c、受光元件55d与全息底片区域80b的光轴对准。
特别是，因为设置了切割筒状部53的外周面而形成的位置决定用阶梯部53a，所以能采用和第二个实施例的光学器件的制造工序一样的工序。换句话说，和图5(a)～图5(f)所示的工序一样，能够用厚刀片在跨越相邻的光学器件形成区域的区域切割一规定深度，之后安装全息底片，用粘接剂进行粘接，之后再用比厚刀片还薄的薄刀片，将每一个光学器件形成区域的边界部分切断。在这样的制造方法下，因为仅用厚刀片切割一下，就很容易形成位置决定用阶梯53a，所以能够在简单的工序下，形成全息底片单元，谋求总成本下降。
而且，因为相当于图5(d)的工序中所形成的密封树脂58将相邻的两个光学器件形成区域的全息底片80的侧面之间的间隙埋好，所以能够使共用的筒状部53x的宽度窄一些。由此而能进一步使光学器件小型化。而且，能实现铸塑模具的小型化，由于铸塑树脂使用量的减少，整个成本会进一步下降。
在上述说明中，示出了将形成相邻箱体的筒状部合为一个的例子。不仅如此，即使在采用将相邻的各个筒状部分离而形成的情况下，本实施例的制造方法也适用，能收到同样的效果。
需提一下，在第一到第四个实施例中的制造工序中，在将导线架放置到密封带上的状态下进行铸塑工序，但不管在哪一个实施例中，并非是一定要用密封带。但是，在使用密封带的情况下，便能通过用上下模将导线架的上下面紧固起来，而获得一个模具面和导线架的上下面紧贴在一起的状态。结果是，能够有效地抑制由于成形而造成的树脂毛刺，同时还能得到外部端子部分从密封树脂突出的构造。故能够实现安装的简单化、迅速化，例如将光学器件装到母基板时的焊接接合变得很容易。
-第四个实施例的变形例-图9(a)、图9(b)分别为第四个实施例的变形例所涉及的光学器件沿IXA-IXA线剖开的剖面图及背面图。图9(a)及图9(b)不同的是所用的缩小比例不同。在该变形例中，在筒状部53的内侧设置了位置决定用阶梯部53b，沿全息底片80下面的外周设置的凸缘部分80d嵌合在位置决定用阶梯部53b中。而且，沿着阶梯部53b的山峰侧的面与全息底片80的主体部80a的外周面设置了密封树脂58。其它部分的结构和第四个实施例的一样。
在该变形例中，将筒状部53的高度范围设定在例如0.1～1.0mm，筒状部53的宽度范围设定在例如0.1～1.0mm。封装体整体厚度范围设定在例如1.5mm以下。而且，决定位置决定用阶梯部53b的山谷侧的面具有一定的平坦度。
在该变形例中，能发挥和第四个实施例一样的效果，同时还因为能使筒状部53的厚度更薄一些，所以为一个适用于更加小型化的构造。
在该变形例的全息底片单元的制造工序中，因为只要在基板部52和筒状部53的一体成形之际，同时形成筒状部53的位置决定用阶梯部53b即可，所以不用使用第四个实施例那样的厚刀片。换句话说，在第二个实施例中的图5(d)所示的工序中，将全息底片80嵌合到已经形成的筒状部53的位置决定用阶梯部53b之后，再在相邻的全息底片80之间的间隙涂敷密封树脂58，在图5(e)所示的工序中，用薄刀片切断即可，无需使用厚刀片。
因此，与第四个实施例相比，根据该变形例，可以使共用的筒状部53x(参考图5(b))的宽度更窄一些，进一步实现光学器件的小型化、铸塑模具的小型化，进一步减少铸塑树脂的使用量。而且，因为无需利用厚刀片形成位置决定用阶梯部的形成工序，所以比第四个实施例更能谋求工序的简单化。
在该变形例中，即使在采用相邻的各个筒状部分离的方法的情况下，该变形例的制造方法也适用，能得到同样的效果。
-实用性-本发明所涉及的光学器件，可用到摄像机、数码相机、数码静画相机等的部件中，或者是用作利用了DVD、CD、MD等系统的光拾取器中。
权利要求
1.一种光学器件，其特征在于包括具有筒状部的适配部件；装在与上述适配部件的筒状部的光射入方向对峙的第一面上的透光性部件；被设置在上述适配部件的与透光性部件面对面的位置上的光学元件芯片；以及形成在上述适配部件的上述筒状部的位置决定用阶梯部。
2.根据权利要求1所述的光学器件，其特征在于所述适配部件由整体将开口部分包围起来的筒状部构成，所述光学元件芯片，被装在上述筒状部5的与上述第一面面对面的第二面上，其主面朝向所述透光性部件。
3.根据权利要求2所述的光学器件，其特征在于所述适配部件，是铸塑布线而形成的，在所述适配部件的位于所述第二面一侧的上述开口部分周围的区域，形成有上述布线的一部分即内部端子部分，所述内部端子部分和所述光学元件芯片的一部分电气接合；在所述适配部件的位于所述第二面一侧的外周的周围的区域形成有上述布线的另一部分即外部端子部分。
4.根据权利要求3所述的光学器件，其特征在于所述适配部件的筒状部的厚度实质上是一定的。
5.根据权利要求1所述的光学器件，其特征在于上述适配部件由包围空间的基板部和筒状部构成；所述光学元件芯片，被安装在所述基板部的位于所述空间的壁面的部分，其主面朝着所述透光性部件。
6.根据权利要求5所述的光学器件，其特征在于所述适配部件的至少所述基板部，是在让其上面的至少一部分露出的状态下铸塑布线而形成的；所述布线的上面和所述光学器件的一部分通过金属细线连接。
7.根据权利要求6所述的光学器件，其特征在于所述适配部件的所述基板部与所述筒状部一体铸塑。
8.根据权利要求1所述的光学器件，其特征在于为所述光学元件芯片搭载着摄像元件，所述位置决定用阶梯部形成为与镜筒嵌合的样子的固体摄像元件。
9.根据权利要求1所述的光学器件，其特征在于安装在光拾取器中，所述光学元件芯片搭载着受光器件，所述位置决定用阶梯部形成为与镜筒嵌合的样子。
10.根据权利要求1所述的光学器件，其特征在于为所述透光性部件为全息底片，所述筒状部的位置决定用阶梯部上嵌合着所述全息底片，所述光学元件芯片搭载着受光元件和发光元件的全息底片单元。
11.一种光学器件的制造方法，其特征在于形成包括多个分别包围开口部分的多个光学器件形成区域，在每一个光学器件形成区域拥有布线的工序(a)；在所述工序(a)之后，使用厚工具在所述成形体的相邻光学器件形成区域间的边界部分形成切口部的工序(b)；在所述工序(b)之后，利用厚度比所述厚工具还薄的薄工具，在所述切口部的中央部位将所述成形体切断，在由所述成形体分离出来的分离体的外周部形成位置决定用阶梯部的工序(c)；以及在所述工序(a)之后，夹着所述开口部分将光学元件芯片及透光性部件个别地安装到所述成形体或者成形体的分离体上的工序。
12.根据权利要求11所述的光学器件的制造方法，其特征在于在所述工序(a)中，在将成为所述布线的导线架放到密封带上的状态下，装到二者的铸塑模具上，进行树脂铸塑。
13.一种光学器件的制造方法，其特征在于包括形成拥有多个光学器件形成区域，在各个光学器件形成区域拥有布线的共用基板部、和在所述共用基板部的各个光学器件形成区域在与所述共用基板部之间将空间包围起来的共用筒状部的工序(a)；在所述工序(a)之后，将光学元件芯片装到所述共用基板部的所述各个光学器件形成区域的工序(b)；在所述工序(b)之后，把将所述空间堵起来的透光性部件安装到所述共用筒状部上的工序(c)；在所述工序(c)之后，在所用共用筒状部的相邻光学器件形成区域上的透光性部件之间的空隙形成密封树脂的工序(d)；以及在所述工序(d)之后，在所述密封树脂的中央部位切断成形体的工序(e)。
14.根据权利要求13所述的光学器件的制造方法，其特征在于还包括在所述工序(d)之后所述工序(e)之前，通过用厚度宽的工具在所述成形体的相邻光学器件形成区域间共用的筒状部形成切口部以形成位置决定用阶梯部的工序；在所述工序(e)中，用其厚度比所述厚工具的薄的薄工具在所述切口部的中央部位将所述成形体切断。
15.根据权利要求13所述的光学器件的制造方法，其特征在于还包括在所述工序(b)之后所述工序(c)之前，通过用厚度宽的工具在所述成形体的相邻光学器件形成区域间共用的筒状部形成切口部以形成位置决定用阶梯部的工序；在所述工序(c)中，将全息底片作为所述透光性部件嵌合到所述位置决定用阶梯部而搭载好。
16.根据权利要求13所述的光学器件的制造方法，其特征在于在所述工序(a)中，在所述成形体的相邻光学器件形成区域间共用的筒状部形成位置决定用阶梯部；在所述工序(c)，将全息底片作为所述透光性部件嵌合到所述位置决定用阶梯部而搭载好。
17.根据权利要求13所述的光学器件的制造方法，其特征在于在所述工序(a)中，在将成为所述布线的导线架放到密封带上的状态下将二者安装到铸塑模具上进行树脂铸塑。
18.根据权利要求13所述的光学器件的制造方法，其特征在于在所述工序(a)中，所述共用的基板部和所述共用的筒状部一体成形。
全文摘要
本发明公开了一种光学器件及其制造方法。形成将导线架12x埋入铸塑树脂中而形成的成形体10x，用厚刀片形成包括位置决定用阶梯部10a的切口部分之后，再用薄刀片将成形体10x切断，分离。在基台10即从成形体分离出来的分离体的外周面形成位置决定用阶梯部10a。通过设置位置决定用阶梯部10a，摄像光学系统的镜筒等光学部件的安装作业很容易、很迅速。由此提供一种安装光学部件之际位置决定作业很容易进行的光学器件及其制造方法。
文档编号H04N5/335GK1606167SQ20041008498
公开日2005年4月13日 申请日期2004年10月9日 优先权日2003年10月10日
发明者南尾匡纪, 西尾哲史, 辻贤士 申请人:松下电器产业株式会社