CN103513388A - 晶片级镜头及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种晶片级镜头制造方法。晶片级镜头制造方法包含下列步骤。提供第一玻璃基板；形成第一镜片于第一玻璃基板的第一侧，其中第一镜片具有第一有效径区以及环绕第一有效径区的第一***区；形成第二镜片于第一玻璃基板的第二侧，其中第二镜片具有第二有效径区以及环绕第二有效径区的第二***区，其中第二***区的厚度大于第二有效径区的厚度；计算镜头后焦距；形成第二玻璃基板，以接触第二***区；根据后焦距调整第二玻璃基板的厚度；以及形成影像感测模块于第二玻璃基板相对第二***区的另一侧。

Description

晶片级镜头及其制造方法

技术领域

本发明内容涉及一种镜头及其制造技术，且特别是涉及一种晶片级镜头及其制造方法。

背景技术

近年来，随着数字影像模块技术不断地进步，使得人类对于影像的定义和应用有了不同以往的认知。在这一波影像的革命风潮中，最惹人注目的当属影像感测模块的普及化，可针对不同的用途和类型的产品搭载相应的影像感测模块，例如类似移动电话、笔记型电脑等在体积大小有一定限制的电子机器，即可搭载小型化、低价化的影像感测模块。随着手机相机模块微型化与低价化的趋势，晶片级（wafer level）相机技术的出现备受关注。

以晶片级封装技术来大幅改变传统影像感测器的制作模式，优点不胜枚举。原因在于，晶片级封装技术原本是为了在电子元件上构筑立体电路来达成体积和重量微小化，以便在同样面积的晶片上生产更高比例的元件。而当这样的理念应用于生产影像感测器时，就是期望能够将影像感测器生产转化成电子元件产业一样，进而标准化和大量生产。利用晶片级制造技术的另一个优点是生产成本低廉。光学元件的尺寸如果能够缩小，平均每片晶片的元件数量就能增加，而每片微光学元件的制造成本也可以降低，再配合感测器或DSP的小型化，且光学元件也能小型化时，单位晶片生产成本便能大幅降低。

然而，由于镜头中的镜片组需要对于焦距进行调校，以使得镜头得以对欲拍摄的物体成像在适当的位置。如何设计一个便利的调整机制，为此一业界亟待解决的问题。

发明内容

因此，为解决上述问题，本发明提供一种晶片级（wafer level）镜头制造方法。晶片级镜头制造方法包含下列步骤。提供第一玻璃基板；形成第一镜片于第一玻璃基板的第一侧，其中第一镜片具有第一有效径区以及环绕第一有效径区的第一***区；形成第二镜片于第一玻璃基板的第二侧，其中第二镜片具有第二有效径区以及环绕第二有效径区的第二***区，其中第二***区的厚度大于第二有效径区的厚度；计算镜头后焦距；形成第二玻璃基板，以接触第二***区；根据镜头后焦距调整第二玻璃基板的厚度；以及形成影像感测模块于第二玻璃基板相对第二***区的另一侧。

依据本发明内容一实施例，其中第一玻璃基板对应第一镜片的第一有效径区及第二镜片的第二有效径区具有光圈。

依据本发明内容另一实施例，晶片级镜头制造方法更包含形成滤光片于影像感测模块与第二玻璃基板间、在第二玻璃基板与第二镜片间、在第二镜片与第一玻璃基板间或在第一玻璃基板与第一镜片间。

依据本发明内容又一实施例，晶片级镜头制造方法更包含以粘胶使第二玻璃基板接合于第二***区，根据镜头后焦距调整第二玻璃基板的厚度的步骤更包含根据镜头后焦距以及粘胶的厚度调整第二玻璃基板的厚度。

依据本发明内容再一实施例，晶片级镜头制造方法更包含调整第二***区的厚度，根据镜头后焦距调整第二玻璃基板的厚度的步骤更包含根据镜头后焦距以及第二***区的厚度调整第二玻璃基板的厚度。

依据本发明内容还具有的一实施例，其中第一***区的厚度大于第一有效径区的厚度。

依据本发明内容再具有的一实施例，其中影像感测模块包含影像感测器以及感测器保护层，且感测器保护层覆盖于影像感测器上。形成影像感测模块的步骤还包含使感测器保护层接触第二玻璃基板，以使影像感测器与第二镜片的第二有效径区的距离相当于镜头后焦距。

本发明内容的另一态样是在提供一种晶片级镜头。晶片级镜头包含：第一玻璃基板、第一镜片、第二镜片、第二玻璃基板以及影像感测模块。第一镜片位于第一玻璃基板的第一侧，其中第一镜片具有第一有效径区以及环绕第一有效径区的第一***区。第二镜片位于第一玻璃基板的第二侧，其中第二镜片具有第二有效径区以及环绕第二有效径区的第二***区，其中第二***区的厚度大于第二有效径区的厚度。第二玻璃基板接触第二***区，第二玻璃基板的厚度根据镜头后焦距调整。影像感测模块于第二玻璃基板相对第二***区的另一侧。

依据本发明内容一实施例，其中第一玻璃基板对应第一镜片的第一有效径区及第二镜片的第二有效径区具有光圈。

依据本发明内容另一实施例，晶片级镜头还包含滤光片，设置于影像感测模块与第二玻璃基板间、在第二玻璃基板与第二镜片间、在第二镜片与第一玻璃基板间或在第一玻璃基板与第一镜片间。

依据本发明内容又一实施例，晶片级镜头还包含粘胶，以使第二玻璃基板接合于第二***区，第二玻璃基板的厚度进一步根据镜头后焦距以及粘胶的厚度进行调整。

依据本发明内容再一实施例，第二玻璃基板的厚度进一步根据镜头后焦距以及调整后的第二***区的厚度进行调整。

依据本发明内容更具有的一实施例，其中第一***区的厚度大于第一有效径区的厚度。

依据本发明内容再具有的一实施例，其中影像感测模块包含影像感测器以及感测器保护层，且感测器保护层覆盖于影像感测器上。感测器保护层接触第二玻璃基板，以使影像感测器与第二镜片的第二有效径区的距离相当于镜头后焦距。

应用本发明内容的优点在于通过直接以第二镜片的第二***区部分进行对应镜头后焦距的厚度调校，不需额外以制作工艺形成调校元件，可方便且快速地将影像感测模块相对第二镜片进行定位，而轻易地达到上述的目的。

附图说明

为让本发明内容的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1为本发明内容一实施例中，一种晶片级镜头的侧剖视图；

图2为本发明内容一实施例中，晶片级镜头的侧剖视图；以及

图3为本发明内容一实施例中，晶片级镜头制造方法的流程图。

主要元件符号说明

1：晶片级镜头        10：第一镜片

100：第一有效径区    102：第一***区

12：第一玻璃基板         14：第二镜片

140：第二有效径区        142：第二***区

16：第二玻璃基板         160：粘胶

18：影像感测模块         180：感测器保护层

182：影像感测器          20：滤光片

300：晶片级镜头制造方法  301-306：步骤

具体实施方式

请参照图1。图1为本发明内容一实施例中，一种晶片级镜头1的侧剖视图。晶片级镜头1包含：第一镜片10、第一玻璃基板12、第二镜片14、第二玻璃基板16以及影像感测模块18。

第一玻璃基板12于本实施例中为具有光圈的平板玻璃。第一镜片10为朝向欲拍摄的物体方向的镜片，设置于第一玻璃基板12的第一侧。第一镜片10具有第一有效径区100以及第一***区102。第一有效径区100为晶片级镜头1用以拍摄时，实际用以使光线入射并在另一侧成像的区域。而第一***区102则环绕第一有效径区100，并不参与拍摄物体的过程。在一实施例中，第一***区102的厚度H2大于第一有效径区100的厚度H1，以提供保护作用。

第二镜片14位于第一玻璃基板16的第二侧，其中第二镜片14具有第二有效径区140以及第二***区142。同样地，第二有效径区140为晶片级镜头1用以拍摄时，实际用以使光线入射并在另一侧成像的区域。而第二***区142则环绕第二有效径区140，并不参与拍摄物体的过程。其中第二***区142的厚度H4大于第二有效径区140的厚度H3。

第二玻璃基板16接触第二镜片14的第二***区142。其中，第二玻璃基板16的厚度根据计算镜头的后焦距调整。在一实施例中，后焦距是指第二镜片14的第二有效径区140至物体成像平面的距离。因此，在预先计算出镜头的后焦距后，第二玻璃基板16可通过磨除部分厚度来达到可配合镜头的后焦距的厚度。

在一实施例中，第二玻璃基板16与第二***区142间可通过粘胶160而接合。因此，在此情形下，第二玻璃基板16的厚度调整需将粘胶160的厚度一并考虑，以使其最终的厚度可配合镜头的后焦距的厚度。

在另一实施例中，第二镜片14的第二***区142也可进行厚度的调整。在此情形下，第二玻璃基板16的厚度调整也需考虑第二***区142的厚度。

因此，在第二玻璃基板16的厚度根据计算镜头的后焦距调整后，影像感测模块18于第二玻璃基板16可设置于相对第二***区142的另一侧。在一实施例中，影像感测模块18包含感测器保护层180以及影像感测器182，且感测器保护层180覆盖于影像感测器182上。感测器保护层180接触第二玻璃基板16，以使影像感测器182与第二镜片14的第二有效径区142的距离相当于计算得到的镜头后焦距。

因此，应用本发明内容的优点在于本发明内容的晶片级镜头1可通过直接以第二镜片14的第二***区142进行对应镜头后焦距的厚度调校。由于第二***区142为第二镜片14的一部分，可由同一制作工艺形成，因此不需要额外的制作工艺形成调校元件，可方便且快速地将影像感测模块18相对第二镜片14进行定位。

请参照图2。图2为本发明内容一实施例中，晶片级镜头1的侧剖视图。在一实施例中，晶片级镜头1可更包含滤光片20。滤光片20可为一红外线滤光片，以提供滤光的作用。在一实施例中，滤光片20设置于影像感测模块18与第二玻璃基板16间，即图2中标识为A的位置。在其他实施例中，滤光片20也可设置于第二玻璃基板16与第二镜片14间（图2中的B位置）、在第二镜片14与第一玻璃基板12间（图2中的C位置）或于第一玻璃基板12与第一镜片10间（图2中的D位置）。在不同位置设置滤光片20，将对晶片级镜头1的成像有不同的影响，因此设计者可依实质需要调整滤光片20的位置，以达到最佳的成像效果。

请参照图3。图3为本发明内容一实施例中，晶片级镜头制造方法300的流程图。晶片级镜头制造方法300可用以制造如图1所示的晶片级镜头1。晶片级镜头制造方法300包含下列步骤（应了解到，在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行）。

在步骤301中，提供第一玻璃基板12。

在步骤302中，形成第一镜片10于第一玻璃基板12的第一侧，其中第一镜片10具有第一有效径区100以及环绕第一有效径区100的第一***区102。

在步骤303中，形成第二镜片14于第一玻璃基板12的第二侧，其中第二镜片14具有第二有效径区140以及环绕第二有效径区140的第二***区142，其中第二***区142的厚度大于第二有效径区140的厚度。

在步骤304中，计算镜头的后焦距。

在步骤305中，形成第二玻璃基板16，以接触第二***区142，并根据后焦距调整第二玻璃基板16的厚度；

在步骤306中，形成影像感测模块18于第二玻璃基板16相对第二***区142的另一侧。

虽然结合以上具体实施方式揭露了本发明内容，然而其并非用以限定本发明内容，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明内容的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，因此本发明内容的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (16)

1.一种晶片级（wafer level）镜头制造方法，包含：

提供一第一玻璃基板；

形成一第一镜片于该第一玻璃基板的一第一侧，其中该第一镜片具有一第一有效径区以及环绕该第一有效径区的一第一***区；

形成一第二镜片于该第一玻璃基板的一第二侧，其中该第二镜片具有一第二有效径区以及环绕该第二有效径区的一第二***区，其中该第二***区的厚度大于该第二有效径区的厚度；

计算一镜头后焦距；

形成一第二玻璃基板，以接触该第二***区；

根据该镜头后焦距调整该第二玻璃基板的厚度；以及

形成一影像感测模块于该第二玻璃基板相对该第二***区的另一侧。

2.如权利要求1所述的晶片级镜头制造方法，其中该第一玻璃基板对应该第一镜片的该第一有效径区及该第二镜片的该第二有效径区具有一光圈。

3.如权利要求1所述的晶片级镜头制造方法，还包含形成一滤光片于该影像感测模块与该第二玻璃基板间、在该第二玻璃基板与该第二镜片间、在该第二镜片与该第一玻璃基板间或在该第一玻璃基板与该第一镜片间。

4.如权利要求1所述的晶片级镜头制造方法，还包含以一粘胶使该第二玻璃基板接合于该第二***区，根据该镜头后焦距调整该第二玻璃基板的厚度的步骤还包含根据该镜头后焦距以及该粘胶的厚度调整该第二玻璃基板的厚度。

5.如权利要求1所述的晶片级镜头制造方法，还包含调整该第二***区的厚度，根据该镜头后焦距调整该第二玻璃基板的厚度的步骤还包含根据该镜头后焦距以及该第二***区的厚度调整该第二玻璃基板的厚度。

6.如权利要求1所述的晶片级镜头制造方法，其中该第一***区的厚度大于该第一有效径区的厚度。

7.如权利要求1所述的晶片级镜头制造方法，其中该影像感测模块包含影像感测器以及感测器保护层，且该感测器保护层覆盖于该影像感测器上。

8.如权利要求6所述的晶片级镜头制造方法，其中形成该影像感测模块的步骤还包含使该感测器保护层接触该第二玻璃基板，以使该影像感测器与该第二镜片的该第二有效径区的距离相当于该镜头后焦距。

9.一种晶片级镜头，包含：

第一玻璃基板；

第一镜片，位于该第一玻璃基板的一第一侧，其中该第一镜片具有一第一有效径区以及环绕该第一有效径区的一第一***区；

第二镜片，位于该第一玻璃基板的一第二侧，其中该第二镜片具有一第二有效径区以及环绕该第二有效径区的一第二***区，其中该第二***区的厚度大于该第二有效径区的厚度；

第二玻璃基板，接触该第二***区，该第二玻璃基板的厚度根据一镜头后焦距调整；以及

影像感测模块，在该第二玻璃基板相对该第二***区的另一侧。

10.如权利要求9所述的晶片级镜头，其中该第一玻璃基板对应该第一镜片的该第一有效径区及该第二镜片的该第二有效径区具有一光圈。

11.如权利要求9所述的晶片级镜头，还包含一滤光片，设置于该影像感测模块与第二玻璃基板间、在该第二玻璃基板与该第二镜片间、在该第二镜片与该第一玻璃基板间或在该第一玻璃基板与该第一镜片间。

12.如权利要求9所述的晶片级镜头，还包含一粘胶，以使该第二玻璃基板接合于该第二***区，该第二玻璃基板的厚度进一步根据该镜头后焦距以及该粘胶的厚度进行调整。

13.如权利要求9所述的晶片级镜头，其中该第二玻璃基板的厚度进一步根据该镜头后焦距以及调整后的该第二***区的厚度进行调整。

14.如权利要求9所述的晶片级镜头，其中该第一***区的厚度大于该第一有效径区的厚度。

15.如权利要求9所述的晶片级镜头，其中该影像感测模块包含影像感测器以及感测器保护层，且该感测器保护层覆盖于该影像感测器上。

16.如权利要求9所述的晶片级镜头，其中该感测器保护层接触该第二玻璃基板，以使该影像感测器与该第二镜片的该第二有效径区的距离相当于该镜头后焦距。

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