[發(fā)明專利]攝像裝置、透鏡結(jié)構(gòu)及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710001740.7
• 申請日: 2007-01-16
• 公開（公告）號: CN101051094A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李孝文;張家揚
• 申請（專利權(quán)）人: 采鈺科技股份有限公司
• 主分類號: G02B3/00
• 分類號: G02B3/00;H01L27/146;H04N5/225
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 陳肖梅;謝麗娜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種透鏡結(jié)構(gòu)，特別是指一種供數(shù)字?jǐn)z像裝置使用的透鏡結(jié)構(gòu)，以及其制造方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)代生活中，許多電子產(chǎn)品內(nèi)部都會使用到數(shù)字?jǐn)z像裝置。例如，在數(shù)字照相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z影機(jī)、照相手機(jī)、安全監(jiān)控器等之中，都可見到。

數(shù)字?jǐn)z像裝置中，通常包含有一個透鏡結(jié)構(gòu)和一個影像感測模塊(例如CCD影像傳感器或CMOS影像傳感器)。透鏡結(jié)構(gòu)中可包含多個透鏡，以對入射光進(jìn)行微調(diào)，使影像感測模塊可更精確地捕捉影像。

現(xiàn)有透鏡模塊結(jié)構(gòu)的一例如圖1所示。在本例中，包括有四個透鏡11，12，13，14，以在入射光到達(dá)第四個透鏡下方的影像感測模塊(未示出)之前，對其進(jìn)行微調(diào)。此結(jié)構(gòu)在第一個透鏡11上設(shè)有一個開孔10，作為入射光的入口，并設(shè)有一個外筒15，以將各零件結(jié)合在一起，以及還設(shè)有一個間隔體16，可供調(diào)整第三透鏡13與第四透鏡14之間的距離，以控制焦距等光學(xué)效應(yīng)。

請參閱圖2，美國公開專利申請案2006044450號中揭示出另一種現(xiàn)有透鏡結(jié)構(gòu)及其制造方法(Camera?device，method?of?manufacturing?acamera?device，wafer?scale?package)。圖2A標(biāo)出此種透鏡結(jié)構(gòu)還處于晶圓狀態(tài)時的情形。晶圓上包含有多個透鏡結(jié)構(gòu)組20，各透鏡結(jié)構(gòu)組為雙重透鏡結(jié)構(gòu)；亦即，每一個透鏡結(jié)構(gòu)具有位于透鏡晶圓240上的第一透鏡250，和位于透鏡晶圓242上的第二透鏡252，兩者借助間隔物222將其黏合在一起。為求最佳光學(xué)效應(yīng)，間隔物222的高度需經(jīng)過仔細(xì)的設(shè)計，因其會決定兩透鏡之間的距離。在其后的制程中，圖2A所示的晶圓將與一個制有影像感測模塊的傳感器晶圓(未示出)黏合，并切割成多個攝像裝置。

圖2A所示晶圓的制程如下。請參閱圖2B，首先，在一玻璃晶圓上涂布一層可由紫外線硬化(UV?curable)的光學(xué)材料，接著硬化該材料，以形成多個透鏡(圖中僅示出一個)。接著，如圖2C所示，將該具有單層透鏡的晶圓與一個具有多個間隔物的玻璃間隔晶圓黏合。之后于圖2D中，將完成圖2C步驟的晶圓與另一個具有單層透鏡的晶圓黏合，而構(gòu)成雙重透鏡結(jié)構(gòu)。

圖2所示的制程與結(jié)構(gòu)有以下缺點。如圖2E所示，在實際狀況中，在涂布和UV模制過程中，透鏡材料經(jīng)常會溢流到所設(shè)計的透鏡邊緣之外，因此透鏡的厚度與輪廓可能不完全如理想；透鏡的焦點可能會偏移、造成失焦而不準(zhǔn)確；透鏡像差(aberration)增加而造成攝像裝置MTF性質(zhì)的下降。此外，間隔物下方的多余透鏡材料會影響間隔物與透鏡晶圓的黏合強(qiáng)度，可能造成晶圓龜裂。又，在此種晶圓等級芯片尺寸的攝像裝置中，當(dāng)透鏡尺寸設(shè)計成接近傳感器尺寸時，透鏡維度、形狀、和間隔物黏合精確度等的控制，更形重要。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一便是提出一種具有精準(zhǔn)透鏡厚度的透鏡結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的另一目的在于，提出一種不會因為透鏡材料溢流而造成龜裂的透鏡結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的再一目的在于，提出一種具有上述特性的透鏡結(jié)構(gòu)的制造方法。

本發(fā)明的又一目的在于，提出一種具有上述透鏡結(jié)構(gòu)的攝像裝置。

為達(dá)上述目的，在本發(fā)明的一個實施例中，提供了一種透鏡結(jié)構(gòu)，其包含：一基體；位于該基體上的一透鏡，該透鏡由透鏡制作材料所制成；一個與基體上的透鏡相鄰的限制結(jié)構(gòu)，該限制結(jié)構(gòu)，可限制透鏡制作材料在基體上的面積，其中該限制結(jié)構(gòu)包含有至少一個厚度界定元件，其中該厚度界定元件的平均剖面直徑等于該限制結(jié)構(gòu)的厚度，并高于該第一透鏡的中心最高點；以及一個第二基體，其上具有第二透鏡，該第二基體與該第一基體物理性地連接，以使入射光可通過第一與第二透鏡，其中該限制結(jié)構(gòu)界定兩基體之間的距離。于是，透鏡的厚度(及其光學(xué)特性)即得以精確控制。

上述實施例中所述的基體可以與另一個具有透鏡的基體黏合，以構(gòu)成雙重透鏡結(jié)構(gòu)。此時，限制結(jié)構(gòu)可供界定兩基體之間的距離。

限制結(jié)構(gòu)的制作材料，以其內(nèi)散布有顆粒的材料為佳。顆粒可以大致呈球形、卵形、或長形。顆粒的剖面直徑?jīng)Q定限制結(jié)構(gòu)的厚度。