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CN112041721A - 摄像装置、内窥镜和摄像装置的制造方法 - Google Patents

摄像装置、内窥镜和摄像装置的制造方法 Download PDF

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CN112041721A CN201880092644.4A CN201880092644A CN112041721A CN 112041721 A CN112041721 A CN 112041721A CN 201880092644 A CN201880092644 A CN 201880092644A CN 112041721 A CN112041721 A CN 112041721A
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Abstract

摄像装置(1)具有层叠光学部(10)、摄像部(30)和保持部(20)，在包含间隔件(21)和框架(23)的保持部(20)具有贯通间隔件(21)的第1贯通孔(H21)和光轴垂直方向的截面面积比第1贯通孔(H21)大且贯通框架(23)的第2贯通孔(H23)，保持部(20)与层叠光学部(10)粘接，摄像部(30)被配设于第2贯通孔(H23)，其前表面(30SA)与间隔件(21)的第2主面(21SB)抵接。

Description

摄像装置、内窥镜和摄像装置的制造方法
技术领域
本发明涉及具有层叠光学部、摄像部和保持部的摄像装置、具备具有层叠光学部、摄像部和保持部的摄像装置的内窥镜、以及具有层叠光学部、摄像部和保持部的摄像装置的制造方法。
背景技术
在日本特开2013-37244号公报中公开了一种摄像装置，该摄像装置在遮光保持件中收纳有对透镜晶片和遮光板晶片进行接合后将它们切断而成的透镜单元以及摄像元件单元。
为了低侵袭化，实现内窥镜的细径化。另一方面，为了插入到超细径的管腔、例如血管或细支气管中，需要超细径的内窥镜。但是，在低侵袭化用的细径化技术的扩展中，例如，不容易得到插入部的直径小于3mm这样的超细径的内窥镜。
在国际公开2017/203593号中公开了由晶片级层叠体构成的摄像装置。在对多个光学元件晶片和摄像元件晶片进行接合后，配设遮光层，然后切断多个光学元件晶片和摄像元件晶片，由此制作该摄像装置。
在上述制造方法中，当在摄像元件晶片中包含次品的摄像元件时，在制造出的摄像装置中包含次品。因此，优选切断进行了检查的摄像元件晶片，仅使用良品的摄像元件制作摄像装置。
此外，在内窥镜用的摄像装置中，内窥镜为少量多品种，因此，优选能够同时制造具有不同规格的摄像元件的多个摄像装置。
但是，不容易将极小的摄像元件配设于透镜单元的规定位置。特别地，不容易在透镜单元的焦点位置处准确地配置摄像元件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-37244号公报
专利文献2：国际公开2017/203593号
发明内容
发明要解决的课题
本发明的实施方式的目的在于，提供容易制造的超小型的摄像装置、低侵袭且容易制造的内窥镜和容易制造的超小型的摄像装置的制造方法。
用于解决课题的手段
实施方式的摄像装置具有：层叠光学部，其具有入射面和与所述入射面对置的出射面，层叠有多个光学部件；摄像部，其具有前表面和与所述前表面对置的后表面，并具有粘接有玻璃罩的摄像元件；以及保持部，其包含间隔件和框架，该间隔件具有第1主面和与所述第1主面对置的第2主面，该框架具有第3主面和与所述第3主面对置的第4主面，所述第3主面与所述第2主面对置，所述保持部具有贯通所述间隔件的第1贯通孔和光轴垂直方向的截面面积比所述第1贯通孔大且贯通所述框架的第2贯通孔，在所述保持部中，所述第1主面与所述层叠光学部的所述出射面粘接，所述摄像部被配设成至少一部分被插入到所述第2贯通孔，所述前表面与所述间隔件的所述第2主面抵接。
实施方式的内窥镜具有摄像装置，其中，所述摄像装置具有：层叠光学部，其具有入射面和与所述入射面对置的出射面，层叠有多个光学部件；摄像部，其具有前表面和与所述前表面对置的后表面，并具有粘接有玻璃罩的摄像元件；以及保持部，其包含间隔件和框架，该间隔件具有第1主面和与所述第1主面对置的第2主面，该框架具有第3主面和与所述第3主面对置的第4主面，所述第3主面与所述第2主面对置，所述保持部具有贯通所述间隔件的第1贯通孔和光轴垂直方向的截面面积比所述第1贯通孔大且贯通所述框架的第2贯通孔，在所述保持部中，所述第1主面与所述层叠光学部的所述出射面粘接，所述摄像部被配设成至少一部分被插入到所述第2贯通孔，所述前表面与所述间隔件的所述第2主面抵接。
在实施方式的摄像装置的制造方法中，所述摄像装置具有：层叠光学部，其具有入射面和与所述入射面对置的出射面，层叠有多个光学部件；摄像部，其具有前表面和与所述前表面对置的后表面，并具有粘接有玻璃罩的摄像元件；以及保持部，其包含间隔件和框架，该间隔件具有第1主面和与所述第1主面对置的第2主面，该框架具有第3主面和与所述第3主面对置的第4主面，所述第3主面与所述第2主面对置，所述保持部具有贯通所述间隔件的第1贯通孔和光轴垂直方向的截面面积比所述第1贯通孔大且贯通所述框架的第2贯通孔，在所述保持部中，所述第1主面与所述层叠光学部的所述出射面粘接，所述摄像部被配设成至少一部分被插入到所述第2贯通孔，所述前表面与所述间隔件的所述第2主面抵接，所述制造方法具有以下工序：第1工序，制作呈阵列状配置有多个层叠光学部的层叠光学晶片；第2工序，制作呈阵列状配置有多个保持部的保持晶片；第3工序，对所述层叠光学晶片和所述保持晶片进行粘接，制作带光学部的保持晶片；第4工序，在所述带光学部的保持晶片的所述多个保持部分别配设所述摄像部；以及第5工序，切断配设有所述摄像部的所述带光学部的保持晶片。
发明效果
根据本发明的实施方式，能够提供容易制造的超小型的摄像装置、低侵袭且容易制造的内窥镜和容易制造的超小型的摄像装置的制造方法。
附图说明
图1是包含实施方式的内窥镜的内窥镜系统的立体图。
图2是第1实施方式的摄像装置的立体图。
图3是第1实施方式的摄像装置的沿着图2的II-II线的剖视图。
图4是第1实施方式的摄像装置的立体剖视分解图。
图5是第1实施方式的摄像装置的制造方法的流程图。
图6是用于说明第1实施方式的摄像装置的制造方法的剖视图。
图7是用于说明第1实施方式的摄像装置的制造方法的剖视图。
图8是用于说明第1实施方式的摄像装置的制造方法的剖视图。
图9是用于说明第1实施方式的摄像装置的制造方法的剖视图。
图10是用于说明第1实施方式的摄像装置的制造方法的剖视图。
图11是用于说明第1实施方式的摄像装置的制造方法的剖视图。
图12是用于说明第1实施方式的摄像装置的制造方法的立体分解图。
图13是用于说明第1实施方式的摄像装置的制造方法的剖视图。
图14是第1实施方式的变形例1的摄像装置的保持部的剖视图。
图15是第1实施方式的变形例2的摄像装置的保持部的剖视图。
图16是第2实施方式的摄像装置的剖视图。
图17是第3实施方式的摄像装置的剖视图。
图18是第4实施方式的摄像装置的立体图。
具体实施方式
<内窥镜的结构>
如图1所示，包含实施方式的内窥镜9的内窥镜系统8具有内窥镜9、处理器80、光源装置81和监视器82。内窥镜9具有插入部90、操作部91和通用缆线92。内窥镜9的插入部90被插入到被检体的体腔内，拍摄被检体的体内图像并输出图像信号。
插入部90由配设有摄像装置1的前端部90A、与前端部90A的基端部连续设置的弯曲自如的弯曲部90B、以及与弯曲部90B的基端部连续设置的软性部90C构成。弯曲部90B通过操作部91的操作而弯曲。另外，内窥镜9是医疗用软性镜，但是，可以是硬性镜，也可以是工业用内窥镜，还可以是胶囊型内窥镜。
在内窥镜9的插入部90的基端部配设有操作部91，该操作部91设置有对内窥镜9进行操作的各种按钮类。
光源装置81例如具有白色LED。光源装置81射出的照明光经由通用缆线92和插入部90中贯穿插入的光导(未图示)而被引导至前端部90A，对被摄体进行照明。
内窥镜9经由插入部90中贯穿插入的信号缆线94来传输被配设于插入部90的前端部90A的摄像装置1输出的摄像信号。
内窥镜用的摄像装置1为超小型，因此，内窥镜9的插入部90的前端部90A的直径例如小于3mm，因此是低侵袭的。
<第1实施方式>
如图2～图4所示，本实施方式的摄像装置1具有层叠光学部(第1部件)10、摄像部(第2部件)30和保持部(第3部件)20。
另外，在以下的说明中，基于各实施方式的附图是示意性的，应该留意到各部分的厚度与宽度的关系、各个部分的厚度的比率和相对角度等与现实不同，在附图的相互之间，有时包含彼此的尺寸的关系、比率不同的部分。此外，有时省略一部分结构要素的图示和标号的标注。此外，在光轴方向上，将配置有被摄体的方向称为“前”，将配置有摄像部30的方向称为“后”。
层叠有多个光学部件11～16的层叠光学部10是具有供光入射的入射面(表面)10SA和与入射面10SA对置的出射面(背面)10SB的光学部件。
光学部件11、14是透镜部件。光学部件16是由去除红外线的红外线截止材料构成的平行平板的滤镜。光学部件13、15是作为光路的部分成为贯通孔的间隔件。
如后所述，晶片级层叠体即层叠光学部10是侧面即光学侧面10SS为切断面的长方体。
包含玻璃罩31和摄像元件32的摄像部30具有前表面30SA(玻璃罩前表面31SA)和与前表面30SA对置的后表面30SB，在后表面30SB(摄像元件后表面32SB)配设有多个外部电极30P。
摄像元件32具有由CCD或CMOS摄像部构成的受光部32A，受光部32A与贯通布线(未图示)连接。摄像元件32可以是表面照射型图像传感器或背面照射型图像传感器中的任意一方。受光部32A经由贯通布线而与后表面30SB的外部电极30P连接。虽然未图示，但是，外部电极30P与信号缆线94电连接。
如后所述，作为晶片级层叠体的摄像部30是侧面即摄像侧面30SS为切断面的长方体。
保持部20由包含间隔件21、框架23和作为中间层的氧化硅层22在内的SOI(Silicon on Insulator：绝缘体上硅)构成。即，由硅构成的间隔件21具有第1主面21SA和与第1主面21SA对置的第2主面21SB。由硅构成的框架23具有第3主面23SA和与第3主面23SA对置的第4主面23SB。作为绝缘层的氧化硅层22对第2主面21SB和第3主面23SA进行接合。即，第3主面23SA和第2主面21SB对置。
如后所述，用SOI晶片制作的保持部20是侧面即保持侧面20SS为切断面的长方体。
保持部20是框体，具有贯通间隔件21的第1贯通孔H21、贯通框架23的第2贯通孔H23、贯通氧化硅层22的第3贯通孔H22。通过第1贯通孔H21、第2贯通孔H23和第3贯通孔H22构成贯通保持部20的贯通孔H20。即，第1贯通孔H21、第2贯通孔H23和第3贯通孔H22彼此连通，它们形成层叠光学部10与摄像部30之间的光路。此外，第1贯通孔H21的直径与受光部32A的外部尺寸大致相同。另一方面，第2贯通孔H23的内部尺寸比摄像部30的外部尺寸稍大。
第2贯通孔H23和第3贯通孔H22的光轴垂直方向的截面面积比第1贯通孔H21大。此外，第1贯通孔H21的光轴垂直方向的截面为圆形，第2贯通孔H23和第3贯通孔H22的截面为矩形。
保持部20的第1主面20SA(21SA)通过粘接层50而与层叠光学部10的出射面10SB粘接。
摄像部30被配设于第2贯通孔H23和第3贯通孔H22，其前表面30SA与间隔件21的第2主面21SB抵接。在摄像侧面30SS与第2贯通孔H23的壁面20HSS之间配设有粘接剂40，但是，在前表面30SA与第2主面21SB之间未配设粘接剂40。即，前表面30SA和第2主面21SB直接面接触，而不在中间夹着其他部件。
摄像装置1的例如与光轴O垂直的截面形状为正方形，尺寸(外部尺寸)为1mm见方以下，是超小型的。摄像部30的光轴垂直方向的尺寸(外部尺寸)例如为0.5mm见方以下。因此，不容易在层叠光学部10的出射面10SB直接配设摄像部30。与此相对，即使摄像部30为小型，也容易将摄像部30插入到保持部20的第2贯通孔H23。进而，通过插入到第2贯通孔H23，自动进行摄像部30的与光轴垂直的面内方向(XY方向：参照图4)的定位。
优选摄像部30的受光部32A(受光面32SA)的光轴O方向(Z方向：参照图4)的位置与层叠光学部10的焦点位置例如以误差1μm以下的精度被定位，以得到良好的图像。
在摄像装置1中，从层叠光学部10的出射面10SB到受光部32A的距离由粘接层50的厚度和间隔件21的厚度规定。关于粘接层50和间隔件21，通过使用粘接层50的公知的旋涂技术或间隔件21的公知的抛光技术，能够容易地以误差1μm以下的精度制作它们的厚度。因此，摄像装置1使摄像部30的前表面30SA与间隔件21的第2主面21SB抵接，由此，受光部32A(受光面32SA)的光轴方向的位置与层叠光学部10的焦点位置例如以误差1μm以下的精度被定位。因此，摄像装置1为高性能。
此外，由硅构成的框架23具有遮挡从摄像部30的摄像侧面30SS入射的不需要的光的遮光功能。不受外光和杂散光的影响，因此，摄像装置1为高性能。
进而，被配设于第2贯通孔H23的摄像部30由于与光轴垂直的方向的应力而不会在粘接层50产生剥离。即，框架23还具有改善摄像部30的机械强度的加强功能，因此，摄像装置1的可靠性高。
另外，如果摄像部30的摄像元件32的一部分被收纳于第2贯通孔H23，则后表面30SB可以从第2贯通孔H23突出。即，摄像部30被配设成至少一部分被插入到第2贯通孔H23即可。框架23的厚度(光轴方向的尺寸：第2贯通孔的深度)可以小于摄像部30的厚度。当然，摄像部30的整体可以完全被收纳于第2贯通孔H23。
摄像装置1为超小型、高性能且容易制造，具有摄像装置1的内窥镜9为低侵袭、高性能且容易制造。作为间隔件和框架的材料，还能够代替硅而使用玻璃、树脂、金属等。
<摄像装置的制造方法>
沿着图5的流程图对摄像装置的制造方法进行说明。
<步骤S10>层叠光学晶片制作工序(第1工序)
制作分别形成有多个光学部件11～16的光学晶片11W～16W(参照图12)。例如，光学晶片11W、14W是树脂成型而得到的透镜晶片。光学晶片11W、14W也可以是在玻璃基板分别配设有多个树脂透镜的混合透镜晶片。光学晶片16W是由去除红外线的红外线截止材料构成的平行平板的滤镜晶片。作为滤镜晶片，可以是在表面配设有仅透过规定波长的光而截止不需要波长的光的带通滤镜的透明晶片。光学晶片13W、15W是作为光路的部分成为贯通孔的间隔件晶片。
多个光学晶片11W～16W通过透明粘接剂粘接，或者直接接合，例如制作厚度为3000μm的层叠光学晶片10W。另外，多个光学晶片的种类、材质、形状(圆形、矩形)、厚度、层叠枚数和层叠顺序能够适当变更。
<步骤S20>保持晶片制作工序(第2工序)
制作呈阵列状(二维矩阵状)配置有多个保持部20的保持晶片20W。
第2工序包含形成第2贯通孔H23的工序(步骤S21)、形成第1贯通孔H21的工序(步骤S22)、以及形成第3贯通孔H22的工序(步骤S23)。
在本制造方法中，通过由硅层(活性层)21W、氧化硅层22W和硅基板23W构成的SOI晶片20WA的蚀刻加工，制作保持晶片20W。
<步骤S21>第2贯通孔形成工序
如图6所示，在SOI晶片20WA的第2主面20SB配设有由氧化硅或光致抗蚀剂构成的蚀刻掩模25。
例如，通过依次反复进行导入保护膜形成气体的保护膜形成工序和导入蚀刻气体的蚀刻工序，如图7所示，形成贯通硅基板23W的截面为矩形的第2贯通孔H23。例如，保护膜形成气体为C4F8，蚀刻气体为SF6。氧化硅层22W成为蚀刻停止层，因此，被形成的第2贯通孔H23将氧化硅层22W设为底面。
<步骤S22>第1贯通孔形成工序
如图8所示，在SOI晶片20WA的第2主面20SB粘接有具有粘接层27的支撑板28W。然后，在SOI晶片20WA的第1主面20SA配设有由氧化硅或光致抗蚀剂构成的蚀刻掩模26。
如图9所示，在硅层21W形成有截面为圆形的第1贯通孔H21。被形成的第1贯通孔H21将氧化硅层22W设为底面。
如图10所示，支撑板28W从SOI晶片20WA剥离。粘接层27通过紫外线照射、加热或溶剂浸渍使粘接力消失。
<步骤S23>第3贯通孔形成工序
如图11所示，去除第1贯通孔H21的底面(第2贯通孔H23的底面)的氧化硅层22W而形成第3贯通孔H22，由此形成保持部20的贯通孔H20。
例如，使用氧化硅的蚀刻率大于硅的蚀刻率的氢氟酸溶液去除底面的氧化硅层22W，由此制作保持晶片20W。另外，第3贯通孔H22与第2贯通孔H23相同形状且相同大小。
也可以在第1贯通孔形成工序(S22)之后进行第2贯通孔形成工序(S21)。此外，在蚀刻掩模25、26为氧化硅的情况下，也可以在第3贯通孔形成工序(S23)中去除蚀刻掩模25、26。此外，也可以在保持晶片制作工序(第2工序)之后进行层叠光学晶片制作工序(第1工序)。
<步骤S30>带光学部的保持晶片制作(第3工序)
如图12所示，层叠光学晶片10W的出射面10SB和保持晶片20W的第1主面20SA通过粘接层50粘接，由此制作带光学部的保持晶片29W。另外，图12所示的各晶片全部为圆形，但是，至少一部分例如可以是矩形。
另外，被旋涂于出射面10SB的粘接层50例如在厚度为1μm的情况下，其厚度误差为0.1μm以下。
优选粘接层50在其光路区域预先形成贯通孔。例如，通过喷墨法或金属掩模法对粘接层50涂布图案，或者，在使用包含光致抗蚀剂的树脂作为粘接层50进行粘接后去除光路区域的粘接层50。
<步骤S40>摄像部配设工序(第4工序)
虽然未图示，但是，通过切断玻璃晶片和摄像元件晶片的摄像晶片，来制作摄像部30。例如针对硅晶片使用公知的半导体制造技术，制作配设有多个受光部32A的摄像元件晶片。也可以在摄像元件晶片形成周边电路，该周边电路对受光部32A的输出信号进行1次处理，或者对驱动控制信号进行处理。
为了保护摄像元件晶片的受光部32A，例如粘接由厚度为250μm的平板玻璃构成的玻璃晶片，制作摄像晶片。在摄像晶片形成有与受光部32A连接的贯通布线和后表面30SB的外部电极30P。
然后，通过切断摄像晶片，制作摄像部30。因此，摄像部30的4个侧面(摄像侧面30SS)为切断面。
如图12所示，多个摄像部30被配设于带光学部的保持晶片29W的各个贯通孔H20。摄像部30的外部尺寸(光轴垂直方向的截面尺寸)比框架23的第2贯通孔H23(第3贯通孔H22)小，比间隔件21的第1贯通孔H21大。因此，摄像部30的前表面30SA与间隔件21的第2主面21SB抵接。
摄像部30例如为0.5mm见方以下，是超小型的，但是，由于具有第2贯通孔H23，因此，容易配置于带光学部的保持晶片29W的面内方向(XY方向)的规定位置。而且，例如，紫外线固化型的粘接剂40被配设于摄像侧面30SS与第2贯通孔H23的壁面20HSS之间，通过照射紫外线进行固化处理。粘接剂40可以是热固化型的粘接剂或通过照射紫外线和加热而固化的粘接材料，也可以并用紫外线固化型粘接剂和热固化型粘接剂这2种。
另外，第1贯通孔H21的截面也可以是矩形。但是，为了容易扩大摄像部30的前表面30SA与间隔件21的第2主面21SB的抵接面的面积，优选第1贯通孔H21的截面为圆形。例如，如果间隔件21的第1贯通孔H21为直径0.50mm的圆形，则能够使1边为0.50mm的正方形的摄像部30的前表面30S与间隔件21的第2主面21SB抵接。
另外，仅通过在第2贯通孔H23配设摄像部30，就能够规定摄像部30的与光轴垂直的面内方向的定位、即光轴和受光部32A的中心的面内方向的对位。例如，如果长方体的摄像侧面30SS与截面为矩形的第2贯通孔H23的壁面20HSS之间为5μm，则自动进行精度为2.5μm的对位。因此，优选第2贯通孔H23的截面为矩形。
在需要更高精度的对位的情况下，在被插入到第2贯通孔H23的摄像部30的位置被微调整后进行粘接。
根据层叠光学部10的焦点位置设定作为间隔件21的硅层21W的厚度。例如，在焦点位置为从出射面10SB起50μm、且粘接层50的厚度为1μm的情况下，硅层21W的厚度被设定为49μm。
摄像装置1使摄像部30的前表面30SA与间隔件21的第2主面21SB抵接，由此，受光部32A(受光面32SA)的光轴方向(Z方向：参照图4)的位置与层叠光学部10的焦点位置能够容易地进行例如误差1μm以下的精度的定位。
在层叠光学部10的焦点位置通过层叠光学晶片10W的制造工序可能未被规定为一定的位置的情况下，优选还具有在制作层叠光学晶片10W后测定层叠光学部10的焦点位置的测定工序(步骤S15)、以及根据测定出的焦点位置将保持晶片20W的作为间隔件21的硅层21W加工成规定的厚度的研磨工序(步骤S16)。优选在SOI晶片20WA形成贯通孔H20的工序(S20)之前进行研磨工序。
例如，在层叠光学部10的焦点位置为从出射面10SB起45μm、且粘接层50的厚度为1μm的情况下，厚度为49μm的硅层21W被研磨加工成厚度为44μm。
另外，也可以在1个带光学部的保持晶片29W配设规格不同的多个摄像部。为了收纳大小不同的摄像部，也可以在保持晶片形成有大小不同的多个第2贯通孔。
<步骤S50>切断工序(第5工序)
如图13所示，使用切割刀片75切断配设有多个摄像部30的带光学部的保持晶片29W，由此制作多个摄像装置1。
层叠光学部10和保持部20通过同一切断工序被切断。因此，层叠光学部10的侧面即光学侧面10SS和保持部20的侧面即保持侧面20SS位于同一平面上。进而，光学侧面10SS和保持侧面20SS为切断面，因此，两者具有连续的切断痕。切断痕是由于切割加工而产生的切断面的微小的线状凹凸。
当然，氧化硅层22也与层叠光学部10和保持部20同时被切断。因此，氧化硅层22的侧面与光学侧面10SS和保持侧面20SS位于同一平面上，具有连续的切断痕。
根据摄像装置1的制造方法，能够容易地制造超小型的摄像装置1。
<第1实施方式的变形例>
保持部20能够进行各种变形。
在图14所示的变形例1的保持部20中，在框架23的第2贯通孔H23的第3主面23SA的开口的外周缘具有缺口N23。作为切口的缺口N23是形成第2贯通孔H23时形成的过蚀刻区域。
缺口N23能够有效地防止在将未固化的粘接剂40注入到摄像侧面30SS与第2贯通孔H23的壁面20HSS之间时，粘接剂40浸入前表面30SA和第2主面21SB的抵接面。即，过剩的粘接剂40被收纳于缺口N23，因此不会扩展到抵接面。
在图15所示的变形例2的保持部20中，在框架23的第2贯通孔H23的壁面20HSS具有与光轴平行的切口N20。切口N20是从框架23的第4主面23SB到间隔件21的第2主面21SB的壁面20HSS的槽。
第2贯通孔H23和摄像部30的尺寸大致相同，因此，有时不容易将粘接剂40配设于间隙。但是，通过向切口N20注入粘接剂40，容易将摄像部30固定于第2贯通孔H23。另外，粘接剂40不需要没有间隙地被填充于第2贯通孔H23与摄像部30之间，只要至少被配设于切口N20的一部分，则能够将摄像部30固定于第2贯通孔H23。
此外，也可以将摄像部30插入到第2贯通孔H23，在进行面内方向的定位后，在切口N20稍微配设紫外线固化型的树脂，将摄像部30临时固定于第2贯通孔H23。也可以在带光学部的保持晶片29W上临时固定全部摄像部30后，配设粘接剂40。
另外，在保持部20的壁面20HSS具有至少1个切口N20即可，但是，也可以具有多个切口N20。此外，切口N20的形状不限于图示的例子，也可以是曲线状等。
<第2实施方式>
另外，以下的实施方式的摄像装置1A～1C与摄像装置1相似，具有相同的效果，因此，对相同功能的结构要素标注相同标号并省略说明。
在图16所示的摄像装置1A中，在保持部20A的间隔件21与框架23之间不具有氧化硅层。
在摄像装置1A中，通过2枚硅晶片的接合处理来制作保持晶片20W。例如，通过直接接合形成有第1贯通孔H21的第1硅晶片和形成有第2贯通孔H23的第2硅晶片，制作保持晶片20W。即，氧化硅层不是保持晶片20W(保持部20)的必须结构要素。
换言之，保持部包含间隔件21和框架23即可。
<第3实施方式>
图17所示的摄像装置1B还具有与摄像部30的后表面30SB接合的层叠半导体39。层叠有多个半导体元件33～35的层叠半导体39被配设于第2贯通孔H23。
半导体元件33～35对摄像元件32输出的摄像信号进行1次处理，或者对控制摄像元件32的控制信号进行处理。例如，半导体元件33～35包含AD转换电路、存储器、传输输出电路、滤波器电路、电容器、电阻器或电感器。层叠半导体39包含的半导体元件的数量例如为1以上且10以下。多个半导体元件33～35分别经由贯通布线(未图示)而电连接。
在摄像装置1B的制造方法中，制作分别形成有多个半导体元件33～35的多个元件晶片。然后，层叠多个元件晶片，而制作层叠元件晶片。
例如，摄像晶片和层叠元件晶片被接合后被切断，由此制作接合有层叠半导体39的摄像部30。
层叠半导体39针对与光轴垂直的方向的应力的机械强度有时不高。此外，摄像部30与层叠半导体39的接合部的机械强度有时不高。
在摄像装置1B中，摄像部30和层叠半导体39被配设于第2贯通孔H23，因此，针对与光轴垂直的方向的应力的机械强度高。即，框架23具有用于提高层叠半导体39的机械强度的加强功能。当然，摄像装置1B具有层叠半导体39，因此，与摄像装置1、1A相比，为高性能。
另外，层叠半导体39不需要整体完全被收纳于第2贯通孔H23，例如，最后面的半导体元件35的一部分也可以从第2贯通孔H23突出。即，层叠半导体39被配设成至少一部分被插入到第2贯通孔H23即可。
此外，摄像装置1B具有覆盖光学侧面10SS和保持侧面20SS的遮光层70。例如，对通过公知的阶梯切割法形成的槽填充遮光树脂，由此配设遮光层70。
在阶梯切割法中，在切断配设有多个摄像部30的带光学部的保持晶片29W的工序(S50)中，使用第1宽度的切割余量的第1切割刀片，沿着切断线形成槽。然后，遮光材料、例如包含碳粒子的树脂被填充于槽。然后，使用切割余量比第1宽度窄的第2切割刀片进行切断，由此制作在侧面具有遮光层70的摄像装置1B。使用第1切割刀片形成槽的方向也可以相反。
遮光层70也可以是通过镀覆法或溅射法被配设于槽的金属层，也可以在切断工序(S50)之后被配设。
具有遮光层70的摄像装置1B不受外光的影响，因此为高性能。
当然，在摄像装置1、1A中，如果与摄像装置1B同样具有覆盖光学侧面10SS和保持侧面20SS的遮光层70，则具有与摄像装置1B相同的效果。
<第4实施方式>
图18所示的摄像装置1C的层叠光学部10和保持部20的外形为六棱柱。
作为晶片级层叠体的层叠光学部和保持部的外形为对四棱柱的侧边的角进行倒角加工而成的六棱柱。另外，通过呈曲面状进行倒角加工，也可以使四棱柱成为圆柱。
层叠光学部和保持部的外形为作为多棱柱的六棱柱的摄像装置1C能够配设于比摄像装置1窄的空间，因此，在内窥镜的细径化(低侵袭化)方面是有效的。另外，在摄像装置1、1A、1B中，层叠光学部10和保持部20的外形也不限于长方体。
此外，具有摄像装置1A～1C的内窥镜具备具有摄像装置1的内窥镜9的效果，当然还具有摄像装置1A～1C的效果。
本发明不限于上述实施方式和变形例等，能够在不脱离发明主旨的范围内进行各种变更、组合和应用。
标号说明
1、1A～1C…摄像装置
9…内窥镜
10…层叠光学部
20…保持部
21…间隔件
22…氧化硅层
23…框架
30…摄像部
31…玻璃罩
32…摄像元件
32A…受光部
39…层叠半导体
40…粘接剂
50…粘接层
70…遮光层
75…切割刀片
H20…贯通孔
H21…第1贯通孔
H22…第3贯通孔
H23…第2贯通孔

Claims (15)

1.一种摄像装置，其特征在于，所述摄像装置具有：
层叠光学部，其具有入射面和与所述入射面对置的出射面，层叠有多个光学部件；
摄像部，其具有前表面和与所述前表面对置的后表面，并具有粘接有玻璃罩的摄像元件；以及
保持部，其包含间隔件和框架，该间隔件具有第1主面和与所述第1主面对置的第2主面，该框架具有第3主面和与所述第3主面对置的第4主面，所述第3主面与所述第2主面对置，
所述保持部具有贯通所述间隔件的第1贯通孔和光轴垂直方向的截面面积比所述第1贯通孔大且贯通所述框架的第2贯通孔，
在所述保持部中，所述第1主面与所述层叠光学部的所述出射面粘接，
所述摄像部被配设成至少一部分被插入到所述第2贯通孔，所述前表面与所述间隔件的所述第2主面抵接。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，
所述间隔件和所述框架由硅构成，
所述保持部包含对所述间隔件和所述框架进行接合的氧化硅层，
在所述氧化硅层具有光轴垂直方向的截面面积与所述第2贯通孔相同的第3贯通孔。
3.根据权利要求1或2所述的摄像装置，其特征在于，
所述第1贯通孔的截面为圆形，所述第2贯通孔的截面为矩形。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的摄像装置，其特征在于，
所述摄像装置具有粘接剂，所述粘接剂被配设于所述摄像部的侧面即摄像侧面与所述第2贯通孔的壁面之间。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的摄像装置，其特征在于，
所述层叠光学部的侧面即光学侧面和所述保持部的侧面即保持侧面位于同一平面上。
6.根据权利要求5所述的摄像装置，其特征在于，
在所述光学侧面和所述保持侧面具有连续的切断痕。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的摄像装置，其特征在于，
所述框架的所述第2贯通孔的在所述第3主面上的开口的外周缘具有缺口。
8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的摄像装置，其特征在于，
所述框架的所述第2贯通孔的壁面具有与光轴平行的切口。
9.根据权利要求1～8中的任意一项所述的摄像装置，其特征在于，
所述摄像装置具有遮光层，所述遮光层覆盖所述层叠光学部的侧面即光学侧面和所述保持部的侧面即保持侧面。
10.根据权利要求1～9中的任意一项所述的摄像装置，其特征在于，
所述摄像装置还具有层叠半导体，所述层叠半导体层叠有与所述摄像部的所述后表面接合的多个半导体元件，
所述层叠半导体被配设成至少一部分被插入到所述第2贯通孔。
11.根据权利要求1～10中的任意一项所述的摄像装置，其特征在于，
所述层叠光学部和所述保持部的外形为多棱柱。
12.一种内窥镜，其特征在于，所述内窥镜具有权利要求1～11中的任意一项所述的摄像装置。
13.一种摄像装置的制造方法，所述摄像装置具有：
层叠光学部，其具有入射面和与所述入射面对置的出射面，层叠有多个光学部件；
摄像部，其具有前表面和与所述前表面对置的后表面，并具有粘接有玻璃罩的摄像元件；以及
保持部，其包含间隔件和框架，该间隔件具有第1主面和与所述第1主面对置的第2主面，该框架具有第3主面和与所述第3主面对置的第4主面，所述第3主面与所述第2主面对置，
所述保持部具有贯通所述间隔件的第1贯通孔和光轴垂直方向的截面面积比所述第1贯通孔大且贯通所述框架的第2贯通孔，
在所述保持部中，所述第1主面与所述层叠光学部的所述出射面粘接，
所述摄像部被配设成至少一部分被插入到所述第2贯通孔，所述前表面与所述间隔件的所述第2主面抵接，
其特征在于，
所述制造方法具有以下工序：
第1工序，制作呈阵列状配置有多个层叠光学部的层叠光学晶片；
第2工序，制作呈阵列状配置有多个保持部的保持晶片；
第3工序，对所述层叠光学晶片和所述保持晶片进行粘接，制作带光学部的保持晶片；
第4工序，在所述带光学部的保持晶片的所述多个保持部分别配设所述摄像部；以及
第5工序，切断配设有所述摄像部的所述带光学部的保持晶片。
14.根据权利要求13所述的摄像装置的制造方法，其特征在于，
所述间隔件和所述框架由硅构成，
所述保持部包含对所述间隔件和所述框架进行接合的氧化硅层，
所述第2工序包含以下工序：对具有硅层、所述氧化硅层和硅基板的SOI晶片中的所述硅层进行蚀刻而形成所述第1贯通孔；对所述硅基板进行蚀刻而形成所述第2贯通孔；以及在形成所述第1贯通孔和所述第2贯通孔后对所述氧化硅层进行蚀刻而形成第3贯通孔。
15.根据权利要求13或14所述的摄像装置的制造方法，其特征在于，
所述制造方法还具有以下工序：
测定工序，测定所述第1工序中制作出的所述层叠光学晶片的所述层叠光学部的焦点位置；以及
研磨工序，根据所述测定工序中测定出的所述焦点位置，在所述第2工序中将所述间隔件加工成规定的厚度。
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