晶片级镜头、镜头片及其制造方法

申请号 CN201310416358.8 申请日 2013-09-13 公开(公告)号 CN103713371B 公开(公告)日 2016-08-17
申请人 奇景光电股份有限公司; 发明人 萧运联; 许书豪; 林维新; 叶时玮; 赖人晖;
摘要 本 发明 公开一种晶片级镜头、镜头片及其制造方法。镜头片的制造方法包括下列步骤。提供第一结构。第一结构包括第一透光 基板 以及附着于第一透光基板的第一透镜膜。提供第二结构。第二结构包括第二透光基板以及第二透镜膜。第二透光基板具有第一表面以及相对于第一表面的第二表面。第二透镜膜附着于第一表面。令第一透镜膜与第二透镜膜贴合。在第一透镜膜与第二透镜膜贴合后,形成第三透镜膜于第二透光基板的第二表面。此外,一种镜头片及晶片级镜头也被提出。
权利要求

1.一种镜头片的制造方法,包括:
提供一第一结构,该第一结构包括第一透光基板以及附着于该第一透光基板的第一透镜膜,该第一透镜膜具有多个第一透镜部;
提供一第二结构,该第二结构包括第二透光基板以及第二透镜膜,该第二透光基板具有相对的第一表面以及第二表面,该第二透镜膜附着于该第一表面,该第二透镜膜具有与该些第一透镜部对应的多个第二透镜部;
令该第一透镜膜与该第二透镜膜贴合,在该第一透镜膜与该第二透镜膜贴合后,其中一个该第一透镜部与对应的该第二透镜部形成一第一准镜头;
检查该第一结构与该第二结构之间的对位状况而得到一检查结果,其中检查该第一结构与该第二结构之间对位状况的方法是量测该第一准镜头的该第一透镜部的一第一光轴与该第一准镜头的该第二透镜部的一第二光轴之间的距离而得到一第一偏移量,或者是量测该第一准镜头的一光学特性;以及
在该第一透镜膜与该第二透镜膜贴合后,根据该第一偏移量或该光学特性形成一第三透镜膜于该第二透光基板的该第二表面。
2.如权利要求1所述的镜头片的制造方法,其中该光学特性为一焦距或一调变转换函数。
3.如权利要求1所述的镜头片的制造方法,其中该第一结构还包括第四透镜膜,该第一透光基板具有相对的第三表面以及第四表面,该第一透镜膜附着于该第三表面,该第四透镜膜附着于该第四表面,该第一透镜膜具有多个第一透镜部,该第二透镜膜具有与该些第一透镜部对应的多个第二透镜部,该第四透镜膜具有与该些第一透镜部对应的多个第四透镜部,而检查该第一结构与该第二结构之间对位状况的方法为:
量测该第一准镜头的一第一光轴与对应的该第二透镜部的第二光轴以及该第四透镜部的第四光轴之间的距离,而得到该第一偏移量以及一第二偏移量。
4.如权利要求1所述的镜头片的制造方法,其中该第一结构还包括一第四透镜膜,该第一透光基板具有相对的第三表面以及第四表面,该第一透镜膜附着于该第三表面,该第四透镜膜附着于该第四表面,该第一透镜膜具有多个第一透镜部,该第二透镜膜具有与该些第一透镜部对应的多个第二透镜部,该第四透镜膜具有与该些第一透镜部对应的多个第四透镜部,在该第一结构的该第一透镜膜与该第二结构的该第二透镜膜贴合后,另一个该第一透镜部与对应的该第二透镜部以及该第四透镜部形成一第二准镜头,而检查该第一结构与该第二结构之间对位状况的方法为:
量测该第二准镜头的一光学特性。
5.如权利要求4所述的镜头片的制造方法,其中该第二准镜头的该光学特性为一焦距或一调变转换函数。
6.如权利要求1所述的镜头片的制造方法,其中该第一透镜膜具有多个第一透镜部以及多个第一承载部,该第二透镜膜具有与该些第一透镜部对应的多个第二透镜部以及与该些第一承载部对应的多个第二承载部,该镜头片的制造方法还包括:
形成多个接合材料图案于该些第一承载部或该些第二承载部上。
7.如权利要求6所述的镜头片的制造方法,其中该第一透镜膜还具有多个缓冲凹洞,该些缓冲凹洞位于该些第一承载部与该些第一透镜部之间。
8.如权利要求7所述的镜头片的制造方法,其中该第一透镜膜还具有多个第一连接部,该些第一连接部连接该些第一透镜部与该些第一承载部,而该些缓冲凹洞是形成于该些第一连接部中。
9.如权利要求7所述的镜头片的制造方法,其中每一该第一透镜部被该些缓冲凹洞其中之一包围,而每一该缓冲凹洞被该些第一承载部其中之一包围。
10.如权利要求9所述的镜头片的制造方法,其中每一该缓冲凹洞为一环状沟槽。

说明书全文

晶片级镜头、镜头片及其制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种光学元件及光学元件的制造方法,且特别是涉及一种晶片级透镜、透镜片及透镜片的制造方法。

背景技术

[0002] 随着电子产品微型化与低价化的的趋势,晶片级模(wafer level module,WLM)技术的出现备受关注。晶片级模块的技术主要是可将电子产品利用晶片级的制造技术,而将电子产品的体积微型化。举例而言,将晶片级模块的技术应用于制作镜头上,能使镜头的体积远小于传统镜头的体积,进而应用在例如笔记型电脑、平板电脑、手机等电子装置的相机模块上。
[0003] 一般而言,晶片级镜头是由包括多个透镜的镜头片所切割出的。镜头片可包括一个透光基板及配置于透光基板相对二表面的二个透镜膜。然而,随着消费者对影像品质的要求提升,由只包括二个透镜膜的镜头片所切割出的晶片级镜头,其成像品质已无法满足消费者的需求。因此,一种包括多个透光基板及多个透镜膜的镜头片已被提出。在此镜头片的制作工艺中,需将已具有透镜膜的二个透光基板相贴合。然而,在上述贴合过程中,不同透光基板上的透镜膜不易精准地对位,进而使得由此镜头片所切割出的晶片级镜头的光学品质不佳。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种镜头片的制造方法,其所制作出的镜头片的光学品质佳。
[0005] 本发明的目的在于提供一种镜头片及晶片级镜头,其光学品质佳。
[0006] 为达上述目的,本发明的一实施例提出一种镜头片的制造方法包括下列步骤。提供第一结构。第一结构包括第一透光基板以及附着于第一透光基板的第一透镜膜。提供第二结构。第二结构包括第二透光基板以及第二透镜膜。第二透光基板具有第一表面以及相对于第一表面的第二表面。第二透镜膜附着于第一表面。令第一透镜膜与第二透镜膜贴合。在第一透镜膜与第二透镜膜贴合后,形成第三透镜膜于第二透光基板的第二表面。
[0007] 本发明的一实施例提出一种镜头片。镜头片包括第一透光基板、配置于第一透光基板上具有多个第一透镜部及多个第一承载部的第一透镜膜、第二透镜膜、第二透光基板、多个接合材料图案以及多个缓冲凹洞。第二透镜膜配置于第二透光基板与第一透镜膜之间。接合材料图案配置于第二透镜膜与第一承载部之间。缓冲凹洞位于第一承载部与第一透镜部之间。
[0008] 本发明的一实施例提出一种晶片级镜头。晶片级镜头包括第一透光基板、第一透镜膜、第二透镜膜、第二透光基板、接合材料图案以及缓冲凹洞。第一透镜膜配置于第一透光基板上,且具有第一透镜部以及第一承载部。第二透镜膜配置于第二透光基板与第一透镜膜之间。接合材料图案配置于第二透镜膜与第一承载部之间。缓冲凹洞位于第一承载部与第一透镜部之间。
[0009] 在本发明的一实施例中,上述的镜头片的制造方法还包括下列步骤:检查第一结构与第二结构之间的对位状况而得到一检查结果。
[0010] 在本发明的一实施例中,上述的形成第三透镜膜于第二透光基板的第二表面的方法为:根据上述检查结果形成第三透镜膜于第二透光基板的第二表面。
[0011] 在本发明的一实施例中,上述的第一透镜膜具有多个第一透镜部,第二透镜膜具有与第一透镜部对应的多个第二透镜部,而检查第一结构与第二结构之间对位状况的方法为:量测这些第一透镜部的任一的第一光轴与对应的第二透镜的第二光轴之间的距离而得到第一偏移量。
[0012] 在本发明的一实施例中,上述的第一透镜部与对应的第二透镜部形成一第一准镜头,而检查第一结构与第二结构之间对位状况的方法为:量测第一准镜头的光学特性。
[0013] 在本发明的一实施例中,上述的第一结构还包括第四透镜膜,第一透光基板具有相对的第三表面以及第四表面,第一透镜膜附着于第三表面,第四透镜膜附着于第四表面,第一透镜膜具有多个第一透镜部,第二透镜膜具有与这些第一透镜部对应的多个第二透镜部,第四透镜膜具有与这些第一透镜部对应的多个第四透镜部,而检查第一结构与第二结构之间对位状况的方法为:量测第一透镜部的第一光轴与对应的第二透镜的第二光轴以及第四透镜的第四光轴之间的距离,而得到第一偏移量以及第二偏移量。
[0014] 在本发明的一实施例中,上述的第一透镜部与对应的第二透镜部以及第四镜头部形成一第二准镜头,而检查第一结构与第二结构之间对位状况的方法为:量测第二准镜头的一光学特性。
[0015] 在本发明的一实施例中,上述的光学特性为焦距或调变转换函数。
[0016] 在本发明的一实施例中,上述的第一透镜膜具有多个第一透镜部以及多个第一承载部,第二透镜膜具有与这些第一透镜部对应的多个第二透镜部以及与这些第二承载部对应的多个第二承载部,镜头片的制造方法还包括下列步骤:形成多个接合材料图案于第一承载部或第二承载部上。
[0017] 在本发明的一实施例中,上述的第一透镜膜还具有多个第一连接部。第一连接部连接第一透镜部与第一承载部,而缓冲凹洞是形成于第一连接部中。
[0018] 在本发明的一实施例中,上述的第一透镜部被缓冲凹洞包围,而缓冲凹洞被第一承载部包围。
[0019] 在本发明的一实施例中,上述的缓冲凹洞为环状沟槽。
[0020] 基于上述,在本发明一实施例的镜头片的制作方法中,是在贴合第一透镜膜与第二透镜膜后才形成第三透镜膜,因此当第一透镜膜与第二透镜膜间的对位状况不佳时,可投过第三透镜膜来补偿第一透镜膜与第二透镜膜间的对位偏差,进而使镜头片的光学特性佳。
[0021] 此外,本发明一实施例的镜头片及晶片级镜头通过设置于第一承载部与第一透镜部之间的缓冲凹洞可防止接合材料图案越过缓冲凹洞而污染到第一透镜部或第二透镜部。如此一来,镜头片及晶片级镜头的制造良率及信赖性便可被提升。
[0022] 为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

[0023] 图1为本发明一实施例的镜头片制造方法的流程图
[0024] 图2A至图2F为本发明一实施例的镜头片的制造方法的剖面示意图;
[0025] 图3为图2F的第一透镜膜、缓冲凹洞以及接合材料图案的上视示意图;
[0026] 图4为本发明一实施例的晶片级镜头的剖面示意图;
[0027] 图5A至图5B为本发明另一实施例的镜头片的制造方法的剖面示意图。
[0028] 符号说明
[0029] 1000、1000A:镜头片
[0030] 100:晶片级镜头
[0031] 110:第一结构
[0032] 112:第一透光基板
[0033] 112a:第三表面
[0034] 112b:第四表面
[0035] 114:第一透镜膜
[0036] 114a:第一透镜部
[0037] 114b:第一承载部
[0038] 114c:缓冲凹洞
[0039] 114d:第一连接部
[0040] 116:第四透镜膜
[0041] 116a:第四透镜部
[0042] 120、120’:第二结构
[0043] 122:第二透光基板
[0044] 122a:第一表面
[0045] 122b:第二表面
[0046] 124:第二透镜膜
[0047] 124a:第二透镜部
[0048] 124b:第二承载部
[0049] 130、130’:第三透镜膜
[0050] 132:第三透镜部
[0051] S:接合材料图案
[0052] S100~S400:步骤
[0053] X1:第一光轴
[0054] X2:第二光轴
[0055] X4:第四光轴
[0056] δ1:第一偏移量

具体实施方式

[0057] 镜头片的制造方法
[0058] 图1为本发明一实施例的镜头片制造方法的流程图。请参照图1,本实施例的镜头片的制造方法包括下列步骤。提供第一结构,第一结构包括第一透光基板以及附着于第一透光基板的第一透镜膜(步骤100)。提供第二结构,第二结构包括第二透光基板以及第二透镜膜。第二透光基板具有相对的第一表面以及第二表面,而第二透镜膜附着于第一表面(步骤200)。令第一结构的第一透镜膜与第二结构的第二透镜膜贴合(步骤300)。在第一结构的第一透镜膜与第二结构的第二透镜膜贴合后,形成第三透镜膜于第二透光基板的第二表面(步骤400)。值得注意的是,前述的步骤S100、S200、S300、S400的顺序可以做适当的更动。举例而言,可先进行步骤S200,然后再依序进行步骤S100、步骤S300、步骤S400。
[0059] 以下将搭配图2A至图2F,对本发明一实施例的镜头片的制造方法进行详细地描述。图2A至图2F为本发明一实施例的镜头片制造方法的剖面示意图。请参照图2A及图2B,首先,提供第一结构110。第一结构110包括第一透光基板112以及附着于第一透光基板112的第一透镜膜114。在本实施例中,第一结构110可进一步包括第四透镜膜116。
[0060] 详言之,提供第一结构110的方法可包括下列步骤。请参照图2A,首先,提供第一透光基板112。第一透光基板112具有相对的第三表面112a以及第四表面112b。在本实施例中,第一透光基板112可为玻璃基板,例如玻璃圆片(glass wafer)。然而,本发明不限于此,在其他实施例中,第一透光基板112也可以是其他材质的透光基板。
[0061] 接着,在第一透光基板112的第三表面112a上形成第一透镜膜114。在本实施例中,形成第一透镜膜114的步骤如下。首先,在第一透光基板112的第三表面112a上涂布材料层。然后,利用模具将此材料层压印出第一透镜膜114的形状。之后,固化此材料层而成第一透镜膜114。本实施例的第一透镜膜114具有多个第一透镜部114a、多个第一承载部114b以及位于第一透镜部114a与第一承载部114b之间的多个缓冲凹洞114c。在本实施例中,第一透镜部114a是以凹透镜为例。然而,本发明不限于此,在其他实施例中,第一透镜部114a也可以是凸透镜或其他形式的透镜。
[0062] 请参照图2B,接着,在第一透光基板112的第四表面112b上形成第四透镜膜116。在本实施例中,形成第四透镜膜116的方法与形成第一透镜膜114的方法类似,于此便不再重述。本实施例的第四透镜膜116具有与第一透镜部114a对应的多个第四透镜部116a。在本实施例中,第四透镜部116a是以凹透镜为例,然而,本发明不限于此,制造者可视实际的需求,将第四透镜部116a制作为凸透镜或其他形式的透镜。
[0063] 请参照图2C,接着,提供第二结构120。第二结构120包括第二透光基板122以及第二透镜膜124。第二透光基板122具有相对的第一表面122a以及第二表面122b。第二透镜膜124附着于第一表面122a。本实施例的第二透镜膜124具有多个第二透镜部124a以及多个第二承载部124b。第二承载部124b连接第二透镜部124a。第二透光基板122适用的材质与第一透光基板112类似,第二透镜部124a可采用的形式与第一透镜部114a类似,于此便不再重述。此外,在第一表面122a上形成第二透镜膜124的方法也与在第三表面112a上形成第一透镜膜114的方法类似,于此也不再重述。
[0064] 请参照图2D,接着,形成多个接合材料图案S于第一承载部114b上。请参照图2E,然后,令第一透镜膜114与第二透镜膜124贴合。然而,本发明不限于此,在其他实施例中,也可形成多个接合材料图案S于第二承载部124b上,然后,再令第一透镜膜114与第二透镜膜124贴合。在本实施例中,接合材料图案S在未被固化前可呈现液体状。具体而言,接合材料图案S可为光固化胶、热固化胶或其他适当的胶材。
[0065] 值得注意的是,由于第一承载部114b与第一透镜部114a之间配置有缓冲凹洞114c,因此,当第一透镜膜114与第二透镜膜124通过接合材料图案S贴合时,接合材料图案S不易越过缓冲凹洞114c而污染到第一透镜部114a或第二透镜部124a。如此一来,镜头片的制造良率便可被提高。同时间,镜头片的信赖性也可被提升。
[0066] 请参照图2F,接着,形成第三透镜膜130于第二透光基板122的第二表面122b,于此便完成了本实施例的透镜片1000。值得一提的是,由于第三透镜膜130是在第一透镜膜114与第二透镜膜124贴合后才形成于第二表面122b上的,因此当第一透镜膜114与第二透镜膜124间的对位状况不佳时,可通过第三透镜膜130补偿第一透镜膜114与第二透镜膜124间的对位偏移,进而使镜头片1000的光学特性符合产品规格。
[0067] 详言之,在形成第三透镜膜130之前,可先检查第一结构110与第二结构120之间的对位状况而得到一检查结果。然后,再根据此检查结果形成第三透镜膜130于第二表面122b。举例而言,可量测第一透镜部114a的第一光轴X1与对应的第二透镜部124a的第二光轴X2之间的距离而得到第一偏移量δ1。然后,再根据第一偏移量δ1调整第三透镜膜130形成在第二表面122b上的位置或第三透镜膜130的第三透镜部132的形状,进而使镜头片1000的光学特性佳。更进一步地说,若第一结构110包括第四透镜膜116时,则可进一步地量测第一透镜部114a的第一光轴X1与对应的第四透镜部116a的第四光轴X4之间的距离而得到第二偏移量(未标示)。然后,再根据第一偏移量δ1及第二偏移量(未标示)调整第三透镜膜130形成在第二表面122b上的位置或第三透镜部132的形状,进而使镜头片1000的光学特性符合产品规格。
[0068] 检查第一结构110与第二结构120之间的对位状况的方式不限于上段所述。在其他实施例中,也可采用其他适当的方式检查第一结构110与第二结构120之间的对位状况。举例而言,在第一透镜膜114与第二透镜膜124贴合后,第一透镜部114a与对应的第二透镜部124a形成第一准镜头,而检查第一结构110与第二结构120之间对位状况的方法可为量测第一准镜头的光学特性,例如量测第一准镜头的焦距或调变转换函数(modulation transfer function,MTF)。然后,再根据此光学量测结果调整第三透镜膜130形成在第二表面122b上的位置或第三透镜部132的形状,进而使镜头片1000的光学特性佳。更进一步地说,若第一结构110包括第四透镜膜116时,第一透镜部114a可与对应的第二透镜部124a及第四透镜部
116a形成第二准镜头,而检查第一结构110与第二结构120之间对位状况的方法可为量测第二准镜头的光学特性,例如量测第二准镜头的焦距或调变转换函数。然后,再根据此光学量测结果调整第三透镜膜130形成在第二表面122b上的位置或第三透镜部132的形状,进而使镜头片1000的光学特性佳。
[0069] 在其他实施例中,上述令第一透镜膜与第二透镜膜贴合以及形成第三透镜膜于第二透光基板的第二表面的步骤可重复实施多次。重复实施的次数可视实际需求而定。图5A至图5B为本发明另一实施例的镜头片的制造方法的剖面示意图。举例而言,请参照图5A,另一第二结构120’可被贴附于第三透镜膜130。请参照图5B,然后,可利用形成第三透镜膜130相同的方法,在另一第二结构120’的第一表面122a上形成另一第三透镜膜130’,以完成另一实施例的镜头片1000A。
[0070] 镜头片
[0071] 请参照图2F,本实施例的镜头片1000包括第一透光基板112、配置于第一透光基板112上的第一透镜膜114、第二透镜膜124、第二透光基板122、多个接合材料图案S以及多个缓冲凹洞114c。第一透镜膜114具有多个第一透镜部114a以及多个第一承载部114b。第二透镜膜124配置于第二透光基板122与第一透镜膜114之间。接合材料图案S配置于第二透镜膜
124与第一承载部114b之间。缓冲凹洞114c位于第一承载部114b与第一透镜部114a之间。更进一步地说,第一透镜膜114还具有连接第一透镜部114a与第一承载部114b的多个第一连接部114d,而缓冲凹洞114c可形成于第一连接部114d中。
[0072] 图3为图2F的第一透镜膜、缓冲凹洞以及接合材料图案的上视示意图。请参照图2F及图3,在本实施例中,第一透镜部114a可被对应的缓冲凹洞114c包围,而缓冲凹洞114c可被第一承载部114b包围。更进一步地说,缓冲凹洞114c可为环状沟槽。在本实施例中,环状沟槽可呈圆形。然而,本发明不限于此,在其他实施例中,环状沟槽也可呈圆形、矩形或其他适当的形状。另外,缓冲凹洞114c也可不呈封闭环状,缓冲凹洞114c可包括配置于第一承载部114b与第一透镜部114a之间且彼此分离的多个缓冲子凹洞。
[0073] 值得一提的是,由于缓冲凹洞114c是设置在第一承载部114b与第一透镜部114a之间,因此在镜头片1000的制作过程中缓冲凹洞114c可防止接合材料图案S越过缓冲凹洞114c而污染到第一透镜部114a或第二透镜部124a。如此一来,镜头片1000的制造良率便可被提高。同时,镜头片1000的信赖性也可被提升。
[0074] 晶片级镜头
[0075] 图4为本发明一实施例的晶片级镜头的剖面示意图。请参照图4,本实施例的晶片级镜头100可由图2F的镜头片1000分割而得。本实施例的晶片级镜头100包括第一透光基板112、配置于第一透光基板112上的第一透镜膜114、第二透镜膜124、第二透光基板122、接合材料图案S以及缓冲凹洞114c。第一透镜膜114具有第一透镜部114a以及第一承载部114b。
第二透镜膜124配置于第二透光基板122与第一透镜膜114之间。接合材料图案S配置于第二透镜膜124与第一承载部114b之间。缓冲凹洞114c位于第一承载部114b与第一透镜部114a之间。更进一步地说,第一透镜膜114还具有连接第一透镜部114a与第一承载部114b的多个第一连接部114d,而缓冲凹洞114c可形成于第一连接部114d中。
[0076] 在本实施例中,第一透镜部114a可被缓冲凹洞114c包围,而缓冲凹洞114c可被第一承载部114b包围。更进一步地说,缓冲凹洞114c可为环状沟槽。环状沟槽可呈圆形、矩形或其他适当的形状。然而,本发明不限于此,在其他实施例中,缓冲凹洞114c也可不呈封闭环状,缓冲凹洞114c可包括多个配置于第一承载部114b与第一透镜部114a之间且彼此分离的缓冲子凹洞。
[0077] 综上所述,在本发明一实施例的镜头片的制作方法中,是在贴合第一透镜膜与第二透镜膜后才形成第三透镜膜,因此当第一透镜膜与第二透镜膜间的对位状况不佳时,可投过第三透镜膜来补偿第一透镜膜与第二透镜膜间的对位偏差,进而使镜头片的光学特性佳。
[0078] 此外,本发明一实施例的镜头片及晶片级镜头通过设置于第一承载部与第一透镜部之间的缓冲凹洞可防止接合材料图案越过缓冲凹洞而污染到第一透镜部或第二透镜部。如此一来,镜头片及晶片级镜头的制造良率及信赖性便可被提升。
[0079] 虽然已结合以上实施例公开了本发明,然而其并非用以限定本发明,任何所属技术领域中熟悉此技术者,在不脱离本发明的精神和范围内,可作些许的更动与润饰,故本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。
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