CN102782863B - 堆叠晶片组件的精确间隔 - Google Patents

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Abstract

一种组件(200)包括：第一晶片(202)；第二晶片(202)；间隔晶片(204)，配置为定位于所述第一晶片和所述第二晶片之间；以及多个间隔元件(216)，配置为定位于所述间隔晶片内并且与所述第一晶片和所述第二晶片接触，所述间隔元件的尺寸被设定以限定所述第一晶片和所述第二晶片之间的第一间隔距离。还公开了一种用于将透镜元件(502)安装到与基底层(508)相隔第一焦距距离的方法，所述方法包括：将多个间隔元件(504)附着于透镜元件上；向所述多个间隔元件的每一个均涂覆一定量的可变形材料(506)；向透镜组件施加第一压力并且向所述可变形材料施加热，直到所述透镜元件和所述基底层之间的距离等于所述焦距距离。

Description

堆叠晶片组件的精确间隔
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年4月21日递交的、发明人为MordehaiMargalit的题为“ManufactureofOpticalComonents”的美国临时专利申请No.61/326,372的优先权，该美国临时申请在本申请的递交日之前12个月内递交，或者是当前未决申请享有其递交日的申请。
所列举的申请及其相关申请的任意或所有的母案、母案的母案、母案的母案的母案等等的所有主题都合并在此作为参考，只要这些主题不会与本公开矛盾。
背景技术
诸如透镜之类的光学元件典型地使用玻璃或者铸模塑料制造。由几个透镜制成的复杂光学部件用于多种消费装置中，例如照相机和蜂窝电话。为了产生这种复杂的光学部件，使用各种技术来组装所制造的透镜。一个这种技术是制造晶片组件。晶片组件典型地包括两个或更多个晶片，其具有定位于这两个晶片之间并且在其间接合的至少一个间隔晶片。例如，简单的透镜组件包括两个透镜晶片。间隔晶片定位并且接合在这两个透镜晶片之间，从而将所述透镜晶片间隔开优选的距离。
图1A-1D示出了示范性透镜组件100。将两个透镜晶片102关于间隔晶片104定位。所述透镜晶片102包括多个透镜106。所述间隔晶片104包括多个孔108，所述孔108定位为使得将透镜晶片102上每一个透镜106定位于孔内，并且由每一个透镜传输的光不会中断或者干扰。间隔晶片可以由铸模聚合物制造，例如热塑性塑料或者热固塑料、陶瓷、玻璃、环氧树脂、聚碳酸酯或者其他类似材料。将接合材料层110涂覆到两个透镜晶片102的任一内表面上、或者间隔晶片104的两个面上。然后将透镜晶片102和间隔晶片104按压在一起，形成透镜组件100。一旦形成，将透镜组件切割成单独的透镜以及残料。由于间隔晶片中的各种不规则和所涂覆接合材料的厚度，第一透镜组件可能比第二透镜组件厚10微米或更多。
发明内容
在一般性方面，实施例公开了一种组件，包括：第一晶片；第二晶片；间隔晶片，配置为定位于所述第一晶片和所述第二晶片之间；以及多个间隔元件，配置为定位于所述间隔晶片内并且与所述第一晶片和所述第二晶片接触，所述间隔元件的尺寸被设置以限定所述第一晶片和所述第二晶片之间的第一间隔距离。
在另一个一般性方面，实施例公开了一种装配晶片组件的方法，所述方法包括：将第一晶片接合到间隔晶片；将多个间隔元件***到所述间隔晶片内；将第二晶片接合到所述间隔晶片以形成晶片组件；以及压缩所述晶片组件以形成压缩的晶片组件，在所述压缩的晶片组件中所述间隔元件接触所述第一晶片和所述第二晶片两者，从而导致所述第一晶片和所述第二晶片以第一间隔距离间隔开。
在另一个一般性方面，实施例公开了一种组件，包括：具有内表面的第一晶片；具有内表面的第二晶片；间隔晶片，包括第一面、第二面、以及穿过间隔晶片的多个孔，所述间隔晶片定位于所述第一晶片和所述第二晶片之间，使得所述间隔晶片的第一面定位为与第一晶片的内表面接合，并且所述间隔晶片的第二面定位于与所述第二晶片的内表面接合；以及多个间隔元件，定位于所述多个孔中的至少一部分孔中，并且与所述第一晶片的内表面和所述第二晶片的内表面两者接触，所述间隔元件配置为限定所述第一晶片和所述第二晶片之间的第一间隔距离。
在另一个一般性方面，实施例公开了一种用于将透镜元件安装到离开基底层第一焦距距离处的方法，所述方法包括：将多个间隔元件附着于透镜元件上，形成第一透镜组件；向所述多个间隔元件的每一个均涂覆一定量的可变形材料；向所述第一透镜组件施加第一压力，直到所述可变形材料接触所述基底层；向所述可变形材料施加热；向所述第一透镜组件施加第二压力，从而使所述可变形材料变形；以及当所述透镜元件和所述基底层之间的距离等于所述第一焦距距离时去除所述第二压力，从而产生第二透镜组件。
前述的综述只是说明性的而不是按照任意方式进行限制。除了以上描述的说明性方面、实施例和特征之外，通过参考附图和以下详细描述，另外的方面、实施例和特征将变得清楚明白。
附图说明
图1A-1D说明了典型的堆叠晶片组件的各个部件。
图2A-2D说明了根据这里所述实施例的堆叠晶片组件的各个部件。
图3A-3E说明了根据这里所述实施例的堆叠晶片组件的制造的各个阶段。
图4示出了根据这里所述实施例的堆叠晶片组件的制造示范流程图。
图5A和5B说明了根据这里所述实施例的替代组件的制造的各个阶段。
图6示出了根据这里所述实施例的替代组件的制造的示范流程图。
具体实施方式
如这里所使用的，“透镜”指的是一个或多个光学器件，配置为接收、聚焦、导引和/或透射光。透镜可以由玻璃、聚合物或者其他光可穿透物质制成。“透镜晶片”可以指的是配置并且安装到单个晶片层上的多个透镜。
“接合材料”指的是粘合剂，用于将两个或更多个部件附着在一起。示范接合材料可以包括各种粘胶、胶水、环氧树脂和其他接合材料，例如两部分环氧树脂、热固化粘合剂或者胶水、紫外光固化胶水粘合剂和其他类似的粘合剂。
图2A-2D说明了包括精度间隔元件216的示范透镜组件200。两个透镜晶片202可以关于间隔晶片204定位。所述透镜晶片202可以包括多个透镜206。应该注意的是：尽管将透镜206定位成4行和5列，这只是为了示范性的目的。透镜206的个数和位置可以依赖于透镜晶片202的制造和预期用途而变化。
如图2A所示，每一个透镜晶片可以包括一个或更多个定着焊盘212或者平滑区域，所述定着焊盘212或者平滑区域适用于或者配置为接触精度间隔元件216。可以将定着焊盘212定位为使得在间隔晶片204的间隔元件孔214中放置的任意精度间隔元件216接触定着焊盘212。
如图2B所示，所述间隔晶片204可以包括多个孔208，所述孔定位为使得将透镜晶片202上的每一个透镜206定位于孔内，并且不会中断或者干扰每一个透镜传输的光。所述间隔晶片204也可以包括一个或多个间隔元件孔214，配置为将精度间隔元件216收纳和定位于透镜晶片202之间。孔208和/或214可以按照对称或者不对称方式排列。
如图2C所示，将精度间隔元件216放置为穿过所述间隔晶片204的间隔元件孔214，使得所述精度间隔晶片接触所述透镜晶片的两个内表面。
如图2D所示，可以将接合材料层210涂覆到两个透镜晶片202的内表面上、或者涂覆到间隔晶片204的两个面上。替代地，可以将接合材料210涂覆到透镜晶片202的两个内表面上以及间隔晶片204的两个面上。然后可以将所述透镜晶片202和所述间隔晶片204按压在一起，使得所述精度间隔元件216接触所述透镜晶片202的每一个上的定着焊盘212，从而精确地确定透镜组件200的厚度。一旦所述接合材料冷却或者固定，可以将透镜组件200切割或者分割为多个单独的透镜组件以及残料。所述残料包括来自所述透镜晶片202的废料、来自所述间隔晶片204和所述精度间隔元件216的废料。所述废料可以在化学浴中熔化、溶解或者类似地去除，从而将废料与精度元件216分离。然后可以制造后续的透镜组件时重新使用精度元件216。
所述精度间隔元件216可以由玻璃、金属、陶瓷或另一种类似材料中的一种或多种材料制造。这些材料的示例包括钛、不锈钢、铝、蓝宝石、氧化锆和其他宝石矿石。精度间隔元件216也可以制造为低公差级别。例如，每一个间隔元件216可以制造为使得精度间隔元件的至少一个尺寸在设置的间隔距离的1微米范围之内。因此，当将精度间隔元件定位于透镜晶片202之间时，将透镜晶片精确地且准确地间隔开设置的间隔距离。
附加地，所述精度间隔元件可以是各种几何形状之一。例如，可以将所述精度间隔元件成形为高度等于设置的间隔距离的柱形。类似地，可以将所述精度间隔元件成形为直径等于设置的间隔距离的球形。也可以将所述精度间隔元件成形为其他几何形状，例如立方体、锥体、块或者其他类似几何形状。
典型地，等于设置的间隔距离的高度、直径或其他尺寸大于间隔晶片204的厚度。这允许使用不精确间隔晶片的制造工艺。例如，因为精度间隔元件确定了透镜晶片之间的实际距离，可以增加间隔晶片的厚度容限。因此，与其中必须将间隔晶片制造为精确厚度的现有方法相比，可以减小制造间隔晶片所要求的时间和成本。
应该注意的是：图2A-2D所示的各种特征只是为了示范性的目的，并且可以依赖于透镜组件所使用的制造工艺和预期用途来省略各种特征。例如，可以从透镜晶片去除所述定着焊盘。所述精度间隔元件可以直接毗邻制造期间透镜晶片的未完成表面。类似地，可以将精度间隔元件直接放置于所述间隔晶片中的已有孔之一(例如孔208)中，而无需添加任意附加的间隔元件孔。
下面参考图3A-3E和图4更加详细地讨论诸如透镜组件200之类的示范性透镜组件的制造和装配工艺。
图3A-3E说明了透镜组件200的各个制造阶段。图4说明了示范性流程图，说明了用于制造透镜组件200的示范性制造工艺。在以下讨论中，将与图4的相应工艺步骤同时地讨论图3A、3B、3C、3D和3E的每一个。
最开始如图3A所示，将第一透镜晶片202和间隔晶片204对齐402，使得将透镜晶片的单个透镜与间隔晶片204的孔对齐。如图3B所示，在对齐402之后，可以将接合材料210添加到透镜晶片202的内表面或者所述间隔晶片204面对所述透镜晶片的表面、或者将接合材料210添加到透镜晶片202的内表面和所述间隔晶片204面对所述透镜晶片的表面两者，并且将两个晶片接合404在一起。替代地，可以在对齐402透镜晶片202和间隔晶片204之前涂覆接合材料210。
如图3C所示，可以将精度间隔元件216***406到间隔晶片204内。可以在所述接合材料210固化或者凝固之前***406所述精度间隔元件216。应该注意的是：只是作为示例示出了四个精度间隔元件216。可以使用更多或更少的精度间隔元件216。例如，可以使用1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12或更多个精度间隔元件216。
如图3D所示，一旦***406了精度间隔元件，可以将第二透镜晶片202与间隔晶片204对齐408。在对齐408之后，可以向第二透镜晶片202的内表面或者所述间隔晶片204面对所述第二透镜晶片的面、或者向第二透镜晶片202的内表面和所述间隔晶片204面对所述第二透镜晶片的面两者添加接合材料210，并且施加压缩力将两个晶片接合410在一起，从而导致如图3E所示的透镜组件200的压缩晶片组件。替代地，可以在将透镜晶片202和间隔晶片204对齐408并且压缩之前，涂覆接合材料210。施加至晶片组件的压缩力可以是约5k帕(kPa)到约100kPa。压缩力的特定示例包括约5kPa、约10kPa、约25kPa、约50kPa、约100kPa以及在这些值的任两个之间的范围。应该注意的是：只是作为示例示出了所述压缩力的值，并且所述值可以依赖于所使用的材料和制造技术而变化。
在压缩的晶片组件已经完全固化之后，可以将所述组件分割为多个单独的组件以及残料。所述残料可以包括精度间隔元件和来自所述晶片的任意废料。所述废料可以熔化、溶解或者从精度间隔元件去除和分离，从而留下了不包含任意废料或者碎片的精度间隔元件，并且易于在后续压缩晶片组件的制造中重新使用。
本领域普通技术人员应该理解的是：对于这里讨论的这一和其他工艺和方法，可以按照不同的顺序实现在所述工艺和方法中执行的功能。另外，所概括的步骤和操作只是作为示例提供，并且一些步骤和操作可以是可选的、组合为更少的步骤和操作、或扩展为附加的步骤和操作，而不脱离所公开实施例的实质。
应该注意的是：可以使用与在超大规模集成(VLSI)半导体制造中使用的那些类似的制造设备和技术来制造和执行以上列举的组件和工艺。例如，单独的制造机器可以配置和编程为执行必要的工艺步骤，以制造如上所述的堆叠晶片组件。替代地，可以协同使用两个或更多制造机器以执行必要的工艺步骤以制造堆叠的晶片组件。还应该注意的是：这里只是作为示例讨论的光学晶片组件。以上所述的组件和制造工艺可以用于任意的堆叠晶片组件。
图5A和5B以及图6说明了替代的透镜组件和制造方法。在一些应用中，堆叠晶片组件不提供用于透镜组件的足够结构。例如，通过使用间隔晶片不能够实现透镜和焦点之间的所需焦距距离。相反，可以通过多个间隔元件将透镜元件安装到基底层，所述间隔元件配置和将其尺寸设计为将透镜元件支撑和定位在离开所述基底层所需的焦距距离处。在以下讨论中，与图6的相应工艺步骤同时讨论图5A和5B的每一个。
如图5A所示，包括一个或多个透镜503的透镜元件502可以具有附着602于其上的多个间隔元件504，形成第一透镜组件。可以将一定量的可变形材料506涂覆604到每一个间隔元件504。可以将第一向下压力施加606于第一透镜组件，直到可变形材料506接触基底层508。基底层508可以是电路板或者其他类似结构，具有在其上安装的一个或多个附加光学元件。例如，所述基底层508可以包括附加的透镜、一个或多个图像传感器、或者其他类似光学部件。
一旦所述可变形材料506接触所述基底层508，可以向所述可变形材料施加608热。所施加的热可以是约150℃至约200℃。所施加热的特定示例包括150℃、160℃、175℃、190℃、200℃以及这些值的任意两个之间的范围。应该注意的是：只是作为示例示出了用于所施加热的值，并且所述值可以依赖于所使用的材料而变化。
可以向所述第一透镜组件施加610第二向下压力，从而使得所述可变形材料506抵靠着基底层508变形。透镜制造工具可以用于测量612一个或多个透镜503和基底层508之间的距离。当一个或多个透镜503和基底层508之间的距离等于所需焦距距离时，去除614所述第二压力。可变形材料可以用作将第一透镜组件接合到所述基底层508的接合材料，从而导致如图5B所示的第二透镜组件510。
在制造期间，第一向下压力可以小于第二向下压力，以便精确地确定所述可变形材料506何时接触所述基底层508。类似地，较大的第二向下压力提供用于将可变形材料506变形的附加压力。第一向下压力可以是约10帕斯卡(Pa)至约25Pa。第一向下压力的特定示例包括10Pa、15Pa、20Pa、25Pa和这些值的任意两个之间的范围。第二向下压力可以是约50Pa至约100Pa。第二向下压力的特定示例可以包括50Pa、60Pa、75Pa、90Pa、100Pa和这些值的任意两个之间的范围。应该注意的是：只是作为示例示出了用于第一向下压力和第二向下压力的值，并且所述值可以依赖于所使用的材料和制造技术而变化。
相对于图5A、5B和6的上述组件和工艺导致了这样的制造技术：其中可以迅速且廉价地制造单独的部件，而不考虑精确的尺寸。例如，因为制造装置可以基于向第一透镜组件施加的第二向下压力的量来调节总的焦距距离，从而增加或者减小可变形材料506的变形量，减小了间隔元件504的实际长度的重要性。因为不可能由于制造缺陷而丢弃单独的部件，这减小了透镜组件的总成本。
应该注意的是只是作为示例将可变形材料506用作接合材料。可以在可变形材料506和基底层508之间施加附加的接合材料。
还应该注意的是：可以使用与集成电路板制造类似的制造设备和技术来制造和执行如上相对于图5A、5B和6所述的组件和工艺。例如，“拾取和放置”机器可以配置为将每一个第一透镜组件与基底层对齐，并且如上所述施加任意必要的向下压力以制造第二透镜组件。替代地，可以使用多个制造机器，例如与VLSI半导体制造有关的上述制造机器。
以上详细描述参考附图，所述附图形成了描述的一部分。在附图中，除非上下文另有规定，类似的符号典型地表示类似的部件。在详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施例并非意味着限制。在不脱离这里所展现主题的精神和范围的情况下，可以利用其他实施例或者可以进行其他变化。应该理解的是如这里一般性描述并且在附图中说明的本公开的方面可以按照多种不同的结构进行排列、替代、组合、分离和设计，这里明确地考虑了这些内容。
本公开不局限于在该申请中描述的具体实施例的方面，其是作为各个方面的说明。如对于本领域普通技术人员清楚明白的，在不脱离本发明精神和范围的情况下可以进行许多改进和变化。除了这里所列举的之外，本领域普通技术人员根据前述描述对于本发明公开范围内的功能等效方法和设备是清楚明白的。这些改进和变化均落在所附权利要求的范围之内。本发明公开只受到所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等效范围的限制。应该理解的是这种公开不是局限于具体的方法、试剂、化合物、成分或生物***，而是当然可以变化。还应该理解的是这里使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，而不是为了限制。
至于本文中任何关于多数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以从多数形式转换为单数形式，和/或从单数形式转换为多数形式，以适合具体环境和应用。为清楚起见，在此明确声明单数形式/多数形式可互换。
本领域技术人员应当理解，一般而言，所使用的术语，特别是所附权利要求中(例如，在所附权利要求的主体部分中)使用的术语，一般地应理解为“开放”术语(例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”等)。本领域技术人员还应理解，如果意在所引入的权利要求中标明具体数目，则这种意图将在该权利要求中明确指出，而在没有这种明确标明的情况下，则不存在这种意图。例如，为帮助理解，所附权利要求可能使用了引导短语“至少一个”和“一个或多个”来引入权利要求中的特征。然而，这种短语的使用不应被解释为暗示着由不定冠词引入的权利要求特征将包含该特征的任意特定权利要求限制为仅包含一个该特征的实施例，即便是该权利要求既包括引导短语“一个或多个”或“至少一个”又包括不定冠词(例如，不定冠词应当被解释为意指“至少一个”或“一个或多个”)；在使用定冠词来引入权利要求中的特征时，同样如此。另外，即使明确指出了所引入权利要求特征的具体数目，本领域技术人员应认识到，这种列举应解释为意指至少是所列数目(例如，不存在其他修饰语的短语“两个特征”意指至少两个该特征，或者两个或更多该特征)。另外，在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的***”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的***等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B或C中至少一个的***”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的***等)。本领域技术人员还应理解，实质上任意表示两个或更多可选项目的转折连词和/或短语，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，都应被理解为给出了包括这些项目之一、这些项目任一方、或两个项目的可能性。例如，短语“A或B”应当被理解为包括“A”或“B”、或“A和B”的可能性。
另外，在以马库什组描述本公开的特征或方案的情况下，本领域技术人员应认识到，本公开由此也是以该马库什组中的任意单独成员或成员子组来描述的。
本领域技术人员应当理解，出于任意和所有目的，例如为了提供书面说明，这里公开的所有范围也包含任意及全部可能的子范围及其子范围的组合。任意列出的范围可以被容易地看作充分描述且实现了将该范围至少进行二等分、三等分、四等分、五等分、十等分等。作为非限制性示例，在此所讨论的每一范围可以容易地分成下三分之一、中三分之一和上三分之一等。本领域技术人员应当理解，所有诸如“直至”、“至少”、“大于”、“小于”之类的语言包括所列数字，并且指代了随后可以如上所述被分成子范围的范围。最后，本领域技术人员应当理解，范围包括每一单独数字。因此，例如具有1～3个单元的组是指具有1、2或3个单元的组。类似地，具有1～5个单元的组是指具有1、2、3、4或5个单元的组，以此类推。
示例1：使用钛间隔元件的精确间隔透镜组件的制造
典型地按照成批工艺制造透镜组件，其中将堆叠的晶片组件构造和分割为大量单独的透镜组件。例如，堆叠的晶片组件包括两个透镜晶片，所述透镜晶片具有按照25*25网格排列的单独透镜，结果是625个单独的透镜。一旦已经构建了堆叠的晶片组件，将其分割为625个单独的透镜组件。
第一透镜晶片由玻璃晶片和其上附着的聚合物层制成，所述聚合物层包括将聚合物层热模压到主晶片上而制造的透镜网格，从而限定了单独透镜的形状、尺寸和位置。可以按照依赖于一个或多个透镜的个数、尺寸和形状的特定图案关于玻璃衬底设置透镜。在这一示例中，可以将透镜排列成25*25网格。所述玻璃晶片厚度是约400微米。所述一个或多个透镜每一个均可以具有约200微米的弯曲深度或下陷。第二透镜晶片与第一透镜在尺寸上相同。然而，单独的透镜可以依赖于透镜组件的光学特性而在尺寸上不同。在该示例中，每一个透镜晶片是相同的。
间隔晶片由具有约500微米厚度的注模聚合物制成。所述间隔晶片包括孔，所述孔数量上等于玻璃晶片的透镜，并且定位为使得由一个或多个透镜透射的任何光通过所述间隔晶片。在该示例中，所述间隔晶片包括25*25孔的网格，所述孔定位为使得所述透镜晶片的每一个透镜定位于孔内。所述堆叠晶片也包括一组间隔元件孔，所述间隔元件孔位于间隔晶片的***周围，用于***精度间隔元件。
在完整的透镜组件中，第一透镜晶片和第二透镜晶片间隔开550微米。同样地，将多个球形钛精度间隔元件制造为直径550微米。当钛精度间隔元件最终限定了第一透镜晶片和第二透镜晶片之间的间隔距离时，将所述间隔元件制造为约±1微米的低容限。
在堆叠晶片组件的制造期间，两部分“AB”环氧树脂(例如包括“A”或树脂成分和“B”或更硬成分的环氧树脂)用于附着各种晶片。“A”或树脂环氧成分涂覆至两个透镜晶片的内表面，并且将“B”或更硬成分涂覆至间隔晶片的两个面。将第一透镜晶片与间隔晶片对齐并且按压抵靠在所述间隔晶片上。然后将多个钛精度间隔元件放置到间隔晶片的***周围的间隔元件孔内，使得当压缩堆叠的晶片组件时，所述第一透镜晶片和第二透镜晶片接触钛精度间隔元件，从而产生这样的晶片组件：其中第一透镜晶片和第二透镜晶片严格地分离550微米。将第二透镜晶片与间隔晶片对齐，并且将其按压抵靠在所述间隔晶片上。压缩所述堆叠晶片组件，使得两个透镜晶片接触钛间隔元件。向所述堆叠晶片组件施加约150℃的热以固化环氧树脂。
在固化之后，将所述晶片组件分割为625个单独的透镜组件和一定量的残料。所述残料材料包括来自透镜晶片的废料和来自间隔晶片的废料。来自间隔晶片的废料包括钛精度间隔元件。将所述残料加热到约300℃，在所述温度下残料熔化并且从所述残料中回收钛精度元件、清洁、检查任意缺陷并且回到间隔元件的补给，用于制造另一批次的透镜组件。
该示范制造工艺产生了625个精确间隔的透镜组件，同时使用了非精确间隔晶片。制造诸如550微米之类准确厚度的间隔晶片是昂贵且耗时的任务。一旦接合并且分割，在间隔晶片上花费的金钱和时间投入只分布于由单独的间隔晶片制成的单独透镜组件中。该示例示出了一组精度间隔元件可以用于多个堆叠晶片组件，从而将精度间隔元件的成本分布于许多堆叠晶片组件，从而降低了每一个组件的成本。
示例2：半导体封装
对于多种半导体部件的封装倾向于气体腔室封装。封装盖的高度影响半导体的微波和射频操作，并且被严密地控制。在封装的制造期间，陶瓷或类似材料盖和各种隔离物用于保持所述盖子相距半导体一定的距离。在半导体封装的制造期间将使用诸如这里教导的那些精度间隔元件，以产生高度精确并且可重复生产的半导体封装。与在示例1中讨论的类似堆叠晶片组件制造技术将用于制造成批次的半导体封装。在制造之后，将堆叠晶片组件分割为半导体封装以及残料。从所述残料中去除精度间隔元件，用于在另一批次的半导体封装制造中使用。
示例3：消费者可用的透镜组件和精度间隔元件工具箱
将出售透镜组件工具箱，使得电子器件制造商可以按照需要构建透镜组件，而不是从分离的制造商购买单独的透镜组件。所述工具箱将包括两个或多个透镜晶片以及一个或多个间隔晶片。将销售包括一个或多个精度间隔元件组的附加工具箱。将提供各种质量级别的精度间隔元件。当质量级别增加时，耐久性、精度和成本也增加。例如，最高质量将由诸如蓝宝石之类的宝石制成，已经将所述宝石仔细地研磨并且成形为客户的严格间隔要求。低质量材料将包括由铸模聚合物、研磨和成形的陶瓷精度间隔元件、以及诸如示例1中讨论的钛间隔元件之类的金属精度间隔元件支撑的单用途精度间隔元件。
基于客户的需要，客户将购买多个透镜组件工具箱和至少一个精度间隔元件工具箱。客户将重复使用所述精度间隔元件，用于制造多个堆叠透镜晶片组件，从而精确且迅速地按照需要生产透镜组件。因此，将精度间隔元件的成本分布到大量的透镜组件，从而减小了每一个透镜组件的成本。
从以上描述应该理解的是：这里为了说明的目的而描述了本公开的各种实施例，并且在不脱离本公开的范围和精神的情况下可以进行各种改进。因此，这里公开的各种实施例并非是为了限制，而是由所附权利要求表示真实范围和精神。

Claims (24)

1.一种组件，包括：
第一晶片；
第二晶片；
间隔晶片，配置为定位于所述第一晶片和所述第二晶片之间；以及
多个间隔元件，配置为定位于所述间隔晶片内并且与所述第一晶片和所述第二晶片接触，所述间隔元件的尺寸被设置以限定所述第一晶片和所述第二晶片之间的第一间隔距离，
其中所述间隔晶片包括穿过其中的多个孔，其中每一个间隔元件配置为定位于孔中。
2.根据权利要求1所述的组件，其中将所述间隔晶片接合到所述第一晶片和所述第二晶片两者以形成接合晶片组件，其中所述接合晶片组件配置为被分割为多个组件以及残料。
3.根据权利要求2所述的组件，其中所述间隔元件包含在所述残料内。
4.根据权利要求1所述的组件，其中每一个间隔元件由材料组中的至少一种材料制成，所述材料组包括：玻璃、金属、陶瓷、蓝宝石和氧化锆。
5.根据权利要求1所述的组件，其中每一个间隔元件制造为使得所述间隔元件的至少一个尺寸等于第一间隔距离。
6.根据权利要求1所述的组件，其中每一个间隔元件是直径等于所述第一间隔距离的球体。
7.一种装配晶片组件的方法，所述方法包括：
将第一晶片接合到间隔晶片；
将多个间隔元件***到所述间隔晶片内，其中所述间隔晶片包括穿过其中的多个孔，其中每一个间隔元件配置为定位于孔中；
将第二晶片接合到所述间隔晶片以形成晶片组件；以及
压缩所述晶片组件以形成压缩的晶片组件，在所述压缩的晶片组件中所述间隔元件接触所述第一晶片和所述第二晶片两者，从而导致所述第一晶片和所述第二晶片以第一间隔距离间隔开。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括将所述压缩的晶片组件分割为多个单独的组件以及残料，所述残料包括废料和所述多个间隔元件。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括从所述残料中回收所述多个间隔元件。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述回收包括熔化所述残料中的废料，从而将所述多个间隔元件与所述废料分离。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述回收包括在化学浴中溶解所述残料中的废料，从而将所述多个间隔元件与所述废料分离。
12.根据权利要求7所述的方法，其中每一个间隔元件由材料组中的至少一种材料制成，所述材料组包括：玻璃、金属、陶瓷、蓝宝石和氧化锆。
13.根据权利要求7所述的方法，其中每一个间隔元件制造为使所述间隔元件的至少一个尺寸等于第一间隔距离。
14.根据权利要求7所述的方法，其中每一个间隔元件是直径等于所述第一间隔距离的球体。
15.根据权利要求7所述的方法，所述方法还包括：
将多个间隔元件附着于透镜元件上以形成第一透镜组件；
向所述多个间隔元件的每一个均涂覆一定量的可变形材料；
向所述第一透镜组件施加第一压力，直到所述可变形材料接触基底层；
向所述可变形材料施加热；
向所述第一透镜组件施加第二压力，从而使所述可变形材料变形；以及
当所述透镜元件和所述基底层之间的距离等于第一焦距距离时去除所述第二压力，从而产生第二透镜组件。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：冷却所述第二透镜组件，使得所述可变形材料将所述基底层接合到所述第一透镜组件。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一压力小于所述第二压力。
18.根据权利要求15所述的方法，其中所述基底层包括图像传感器。
19.一种组件，包括：
具有内表面的第一晶片；
具有内表面的第二晶片；
间隔晶片，包括第一面、第二面、以及穿过间隔晶片的多个孔，所述间隔晶片定位于所述第一晶片和所述第二晶片之间，使得所述间隔晶片的第一面定位为与第一晶片的内表面接合，并且所述间隔晶片的第二面定位于与所述第二晶片的内表面接合；以及
多个间隔元件,定位于所述多个孔中的至少一部分孔中，并且与所述第一晶片的内表面和所述第二晶片的内表面两者接触，所述间隔元件配置为限定所述第一晶片和所述第二晶片之间的第一间隔距离。
20.根据权利要求19所述的组件，其中将所述间隔晶片接合到所述第一晶片和所述第二晶片两者以形成接合晶片组件，其中所述接合晶片组件配置为被分割为多个组件以及残料。
21.根据权利要求20所述的组件，其中所述间隔元件包含在所述残料内。
22.根据权利要求19所述的组件，其中每一个间隔元件由材料组中的至少一种材料制成，所述材料组包括：玻璃、金属、陶瓷、蓝宝石和氧化锆。
23.根据权利要求19所述的组件，其中每一个间隔元件制造为使得所述间隔元件的至少一个尺寸等于第一间隔距离。
24.根据权利要求19所述的组件，其中每一个间隔元件是直径等于所述第一间隔距离的球体。
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