CN101689552B - 相机模块以及制造相机模块的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种小尺寸和低高度的相机模块。相机模块(100)包括结合的固态成像器件(1)和成像透镜，以便在透镜和固态成像器件(1)之间具有空隙。成像透镜被配置以形成同心圆结构的折射率分布(3)，以便将光线会聚到固态成像器件(1)的成像区。

Description

相机模块以及制造相机模块的方法
技术领域
本发明涉及小而薄型的相机模块、以及制造相机模块的方法。
背景技术
近年来，由于将配备有相机的移动电话等变薄的需求，由此也增加了将相机模块变薄的需求。安装在配备有相机的移动电话等上的相机模块包括固态成像器件(图像传感器)、红外线截止滤光器、基板、无源部件、成像透镜等。为了使相机模块微型化和变薄，使传感器芯片和无源部件微型化、以及降低光学系统的高度是重要的。
对于微型化，受益于诸如使用具有与传感器芯片(CSP：芯片级封装)相同尺寸的基板的安装技术之类的安装技术的发展、以及无源部件的微型化，相机模块的微型化已经变得可能。另一方面，由于需要在传感器芯片上构建光学部件，如IR截止滤光器、光圈和光学透镜，所以，降低光学系统的高度是不容易的。
例如，图23所示的配置被公知为现有技术中的相机模块。这个相机模块由基板31、配线32、透镜支架33、形成成像部分的固态成像器件34(图像传感器)、透镜35、光接收部分36和配线部分37构成。固态成像器件34经由配线32被电耦接到基板上的配线部分。这个相机模块具有透镜支架33，用于将透镜35组装到光接收部分36上而无需接触配线。
以这种方式，由于现有技术中的相机模块需要透镜支架33、基板31、固态成像器件34、用于密封这样的层叠部件的密封树脂，等等，所以，不仅难以组装各个部件，而且也难以实现小且高度低的相机模块。
因此，已经提出了下面的涉及使相机模块变薄的结构。
第一相机模块被配置为包括透射基板、以及具有成像部分的固态成像器件(图像传感器)，其中，在透射基板的一个表面上，形成配线部分，且在无配线部分形成透镜。成像部分朝向透镜部分，并且，固态成像器件经由凸点被耦接到配线部分(例如，参考专利文献1)。因此，由于配线部分而导致的厚度增加能够被抑制。而且，由于透镜和透镜支架被形成在基板内，所以，由于基板厚度的增加而导致的模块高度的增加能够被抑制。此外，由于能够减少例如透镜支架之类的透镜相关部件的数量，所以，能够有利于制造，并且，制造工艺的数目能够减少，由此制造成本能够减少。
第二相机模块包括从后表面穿透到前表面的凹槽部分、具有多个球状凸点的基板、在基板上提供以便从凹槽部分暴露的耦接端子、具有成像部分的固态成像器件(半导体芯片)、在固态成像器件上提供并且具有成像透镜部分的镜片、以及在基板上形成并且电耦接该耦接端子和球状凸点的导电图案(例如，参考专利文献2)。
专利文献1：JP-A-2003-125294
专利文献2：JP-A-2007-12995
发明内容
本发明要解决的问题
然而，根据专利文献1的技术，由于透镜和配线部分被形成在同一基板上，所以，难以抑制相机模块的投影面积的增加，并因此难以使相机模块微型化。此外，透镜的进一步堆叠是困难的。
根据专利文献2的技术，难以将镜片均匀地层压在半导体晶片上而没有引起变形。在发生任何变形的情况下，出现了透镜像差，而且降低了成像性能。此外，根据这种方法，由于仅能预备一个透镜表面，所以，很难预备具有高图像拍摄性能的相机模块。而且，很难进一步地层压透镜。
考虑了上述情形而作出本发明，并且，本发明的目的是提供小且低高度的相机模块、以及制造该相机模块的方法。
解决问题的手段
为了完成上述目的，根据本发明的第一相机模块包括：固态成像器件；以及成像透镜，其与固态成像器件接合，使得在其间具有空隙。该成像透镜具有以同心的方式被设置的折射率分布，其中，该折射率分布将入射光会聚到该固态成像器件的成像区。
由此，能够以与固态成像器件(半导体芯片)几乎相同的尺寸形成成像透镜，因此，相机模块可被微型化。此外，由于成像透镜被形成为具有折射率分布，所以成像透镜变得相当薄，而且其高度可以很低。
此外，在根据本发明的第二相机模块中，成像透镜具有在基板上的多个同心圆凸起结构的组合。
由此，能够以与固态成像器件几乎相同的尺寸形成成像透镜，并且，因此，相机模块可被微型化。此外，由于由同心圆的凸起部分构成的折射率分布被形成在基板表面上、以由此构成成像透镜，所以，成像透镜变得相当薄，而且其高度可以很低。
此外，在根据本发明的第三相机模块中，该成像透镜具有在基板上的多个同心圆光透膜图案的组合。
由此，能够以与固态成像器件几乎相同的尺寸形成成像透镜，因此相机模块可被微型化。此外，由于由光透膜图案构成的折射率分布被形成在基板表面上、以由此构成成像透镜，因此成像透镜变得相当薄，而且其高度可以很低。
此外，在根据本发明的第四相机模块中，基板包括第一玻璃层和第二玻璃层，其中，第二玻璃层的熔点低于第一玻璃层的熔点。
因此，折射率分布能通过纳米压印(nano-imprinting)技术等被容易地形成在基板上。
此外，在根据本发明的第五相机模块中，成像透镜由基板以及粘贴在基板上的热硬化树脂构成。
因此，折射率分布能通过纳米压印技术等被容易地形成在基板上。
此外，在根据本发明的第六相机模块中，成像透镜由基板以及粘贴在基板上的UV硬化树脂构成。
因此，折射率分布能通过纳米压印技术等被容易地形成在基板上。
此外，在根据本发明的第七相机模块中，通过在该成像透镜的表面上进行压印而形成同心圆凸起结构。
因此，折射率分布能通过纳米压印技术等被容易地形成在基板上。
此外，在根据本发明的第八相机模块中，空隙具有密闭结构。
因此，由于固态成像器件和成像透镜之间的空隙被密封，所以，能够防止灰尘粘附到固态成像器件的成像部分。
此外，在根据本发明的第九相机模块中，空隙被填充有惰性气体。
因此，即使将相机模块置于低温环境下，也能防止在该相机模块上结露。
此外，在根据本发明的第十相机模块中，空隙处于真空状态。
因此，即使将相机模块置于低温环境下，也能防止在该相机模块上结露。
此外，在根据本发明的第十一相机模块中，成像透镜包括两个或更多基板，并且，在各个基板上形成的折射率分布不同。
因此，能够形成多个透镜表面，并因此能够制造具有高成像性能的相机模块。
此外，在根据本发明的第十二相机模块中，成像透镜包括位于与固态成像器件相对的基板表面上的红外线截止滤光器。
因此，由于红外线截止滤光器能够被形成在构成透镜的基板上，所以，相机模块的高度能够被降低。而且，由于该滤光器被形成在基板的平坦表面上，所以，该滤光器能被容易地形成，且其特性是稳定的。
此外，在根据本发明的第十三相机模块中，成像透镜包括在基板和光透膜图案之间形成的红外线截止滤光器。
因此，由于红外线截止滤光器能够被形成在构成透镜的基板上，所以，相机模块的高度能够被降低。而且，由于该滤光器被形成在基板的平坦表面上，所以，该滤光器能被容易地形成，且其特性是稳定的。
此外，在根据本发明的第十四相机模块中，成像透镜包括位于与固态成像器件相对的基板表面上的遮光层。
因此，由于成像系统的光圈能由遮光区域形成，所以，相机模块的高度能够被降低。
此外，在根据本发明的第十五相机模块中，贯通电极被形成在固态成像器件上。
因此，由于能在例如固态成像器件(半导体芯片)的下表面上形成耦接端子，所以，相机能够被微型化。
根据本发明的制造相机模块的第一方法是制造相机模块的方法，该相机模块包括固态成像器件以及成像透镜，该成像透镜与固态成像器件接合，使得在其间具有空隙，其中，该成像透镜具有以同心的方式被布置的折射率分布，其中，该折射率分布将入射光会聚到该固态成像器件的成像区，该方法包括步骤：在将有效的折射率分布形成在该成像透镜的基板上之后，接合该成像透镜的基板和固态成像器件。
因此，能够以与固态成像器件(半导体芯片)几乎相同的尺寸形成成像透镜，并因此相机模块可被微型化。此外，由于由折射率分布形成成像透镜，所以，成像透镜变得相当薄，而且其高度可以很低。此外，由于在接合成像透镜的基板和固态成像器件(半导体芯片)之后形成折射率分布，所以，即使因为该接合产生的任何变形，也能够抑制镜头像差的产生。
根据本发明的制造相机模块的第二方法是制造相机模块的方法，该相机模块包括固态成像器件以及成像透镜，该成像透镜与固态成像器件接合，使得在其间具有空隙，其中，该成像透镜具有以同心的方式被设置的折射率分布，其中，该折射率分布将入射光会聚到该固态成像器件的成像区，该方法包括步骤：在将折射率分布形成在该成像透镜的基板上之后，接合该成像透镜的基板和固态成像器件。
因此，能够以与固态成像器件(半导体芯片)几乎相同的尺寸形成成像透镜，并因此相机模块可被微型化。此外，由于由同心圆形状的凸起部分构成的折射率分布被形成在基板表面上、来以此构成成像透镜，所以，成像透镜变得相当薄，而且其高度可以很低。
此外，在根据本发明的制造相机模块的第三方法中，在形成成像透镜的折射率分布时，该方法包括步骤：将树脂涂覆在基板上；以及对该树脂进行压印。
因此，折射率分布能通过纳米压印技术等被容易地形成在基板上。
此外，在根据本发明的制造相机模块的第四方法中，基板包括第一玻璃层和第二玻璃层，其中，第二玻璃层的熔点低于第一玻璃层的熔点，以及其中，在形成该成像透镜的折射率分布时，该方法包括步骤：将基板加热到等于或高于第二玻璃层的熔点的温度；以及压印该第二玻璃层。
因此，折射率分布能通过纳米压印技术等被容易地形成在基板上。
本发明的效果
根据本发明的相机模块，即使相机模块被微型化、并且相机模块的高度被降低，也能抑制成像光学系统的像差，并且高分辨率的成像是可能的。
附图说明
图1是显示根据本发明第一实施例的相机模块的基本结构的例子的图。
图2是显示根据本发明第一实施例的在基板上形成的折射率分布的例子的示意性截面图。
图3是显示根据本发明第一实施例的在基板上形成的折射率分布的例子的示意性顶视图。
图4是显示根据本发明第一实施例的SELFOC透镜的例子的示意性截面图。
图5是显示根据本发明第一实施例的SELFOC透镜的折射率分布的例子的图。
图6是显示根据本发明第一实施例的SELFOC透镜的相位差分布的例子的图。
图7是显示根据本发明第一实施例的使用光透膜的透镜例子的示意性截面图
图8A是显示根据本发明第一实施例的使用光透膜以转换到折射率分布的菲涅耳型简档(Fresnel-type profile)的透镜的例子的图，以及图8B是显示根据本发明第一实施例的使用光透膜以转换到折射率分布的菲涅耳型简档的透镜的例子的放大图。
图9是显示根据本发明第一实施例的光学系统的光线仿真结果的例子的图。
图10是显示根据本发明第一实施例的光学系统的光线仿真结果的例子的图。
图11是显示根据本发明第一实施例的光学系统的光线仿真结果的例子的图。
图12是显示根据本发明第一实施例的光学系统的光线仿真结果的例子的图。
图13A是显示根据本发明第一实施例的半导体晶片的截面结构的例子的示意图，以及图13B是显示根据本发明第一实施例的半导体晶片的例子的示意性顶视图。
图14A是显示根据本发明第一实施例的半导体晶片的截面结构的例子的示意图，以及图14B是显示根据本发明第一实施例的半导体晶片的例子的示意性顶视图。
图15A是显示根据本发明第一实施例的半导体晶片的截面结构的例子的示意图，以及图15B是显示根据本发明第一实施例的半导体晶片的例子的示意性顶视图。
图16A是显示根据本发明第一实施例的半导体晶片的截面结构的例子的示意图，以及图16B是显示根据本发明第一实施例的半导体晶片的例子的示意性顶视图。
图17A是显示根据本发明第一实施例的半导体晶片的截面结构的例子的示意图，以及图17B是显示根据本发明第一实施例的半导体晶片的例子的示意性顶视图。
图18是显示根据本发明第一实施例的相机模块的另一构造的例子的图。
图19是显示根据本发明第一实施例的相机模块的另一构造的例子的图。
图20是显示根据本发明第二实施例的相机模块的构成的例子的图。
图21是显示根据本发明第二实施例的相机模块的另一构造的例子的图。
图22是显示根据本发明第二实施例的相机模块的另一构造的例子的图。
图23是显示现有技术的相机模块的构成的图。
附图标记
1图像传感器
2透明基板
3折射率分布
4球状凸点
5贯通电极
6电极端子
7隔条(spacer rib)
8红外线截止滤光器
9遮光层(光圈)
21半径差
22圆周差
31基板
32配线
33透镜支架
34传感器
35透镜
36光接收部分
37配线部分
100、100B相机模块
具体实施方式
在下文中，将参考附图而具体地解释根据本发明的实施例。虽然通过下面的实施例和附图解释了本发明，然而这些实施例和附图是用于表示例子且本发明不被限定于此。
(第一实施例)
图1是显示根据本发明第一实施例的相机模块100的示意性截面构造的例子的图。相机模块100是被应用到配备有相机的移动电话等的相机模块。相机模块100包括固态成像器件(图像传感器)1、透明基板2、折射率分布3、球状凸点4、电极端子6和隔条7。成像透镜由透明基板2和折射率分布3构成。
图2是显示由光透膜10在透明基板2上形成的折射率分布3的例子的示意性截面图。此外，图3是显示由光透膜10在透明基板2上形成的折射率分布3的上表面的例子的示意图。如图3所示，相机模块100的成像透镜由光透膜10构成(玻璃(n＝1.45))，例如，该光透膜10具有由同心圆结构示出的折射率分布3、以及空气(n＝1.0)。在图3中，相邻的圆形光透膜10之间的外圆周的半径差(To)21是200nm，以及光透膜10的膜厚是1.2μm。
首先，如图4所示，在透镜的半径为1200μm的假设下，透镜被设计为SELFOC透镜，玻璃材料的厚度是850μm，以及透镜的焦距为1740μm。
SELFOC透镜的玻璃材料的折射率分布3具有图5所示的特性，这能由下面的方程(1)表示。
[数1]
n(r)＝n0·(1-α2·r2/2)......(1)
n0＝1.6075             ......(2)
α＝0.608              ......(3)
SELFOC透镜的玻璃材料的相位差分布具有图6中所示的特性，这能由下面的方程表示。
Figure G2008800221505D00081
d＝850μm，λ＝540nm
接着，将解释SELFOC透镜的设计结果的例子。图9是显示由折射率分布3构成的成像透镜的光路的例子。从图9中应当理解，设计由折射率分布3构成的成像透镜，以便将光线会聚在固态成像器件1的成像区域上，由此，成像面位于固态成像器件1的图像拍摄区域。
图10是显示由折射率分布3构成的成像透镜的MTF(散焦特性：范围为0到80％的图像高度)的例子的图。图11是显示由折射率分布3构成的成像透镜的MTF(散焦特性：图像高度100％)的例子的图。从图10和11中应当理解，折射率分布3的各个图像高度的MTF(调制传递函数)特性具有足够好的值。MTF特性是用于评价透镜性能的参数之一。MTF特性表示作为空间频率特性、透镜能够有多精确地再现物体的对比度，以便知道透镜的成像性能。
图12是由折射率分布3构成的成像透镜的像差图(轴向颜色像差、像散、失真)的例子。从图12应当理解，由折射率分布3构成的成像透镜的像差被足够地抑制。
根据这些结果，应当理解，折射率分布3具有作为成像透镜的性能。
虽然假设上述SELFOC透镜的玻璃的厚度大约是850μm，但是，由大约具有1μm膜厚的光透膜10实现图6的相位差是困难的。因此，当折射率简档被转换到具有2π的相位改变的Fresnel型折射率简档时，上述相位差能够由具有大约1μm的膜厚的光透膜10实现。
作为使用光透膜10的透镜的例子，在透镜的半径为1200μm、光透膜10的厚度是850μm、以及透镜的焦距是1.2μm的假设下设计透镜。透镜被设计为如上述的到Fresnel型折射率分布的转换。
图8A中显示了透镜的光透膜10的半径和重复次数之间的关系的例子。在转换到Fresnel型折射率分布时的重复次数是
Figure G2008800221505D00091
其中d是1.2μm。作为转换到Fresnel型折射率分布的结果，如图8B所示，图6中所示的相位差可由Fresnel区的560次重复实现，并且最小的Fresnel区是1.0μm。因此，需要大约560的重复结构。
在图3所示的光透膜10的折射率分布3的顶视图中，任意圆形光透膜10处的圆周宽度(也称为线宽)由W表示。在圆的中心部分，朝向外环，同心光透膜10的圆周宽度22依次变小。此外，在每个Fresnel区，朝向外环，圆周宽度依次变小。
当光透膜10的周期(即，相邻圆形光透膜的外部圆周的半径之间的差21)几乎等于或小于入射光的波长时，能够通过光透膜10和空气之间的体积比来计算光的有效折射率。这个结构的最大特点是能仅仅通过改变圆周宽度22来随意地控制折射率。
当光透膜10的周期几乎等于或小于入射光的波长时，光的有效折射率neff能被表示在下面的方程中。在这个方程中，W是同心圆的圆周宽度22，To是相邻的圆形光透膜之间的外圆周的半径的差21(也称为节距(pitch))，nh和n1分别是光透膜10(高折射率材料)和空气(低折射率材料)的折射率。
neff＝{Wnh+(T0-W)n1}/T0            ......(4)
如图8A所示，折射率分布3具有抛物线的折射率分布，其中折射率在像素的中心部分最大，并朝末端变小。下面的方程(5)表示用于在焦距f处会聚波长λ的入射光的折射率分布。在下面的方程中，Δnmax是入射光侧的媒介和透镜材料之间的折射率的差，即，nh和n1之间的差，在当前的例子中是0.45。
Δn(x)＝Δnmax[(Ax2+BxsinΘ)/2π+C]......(5)
(A，B，C：常量)
此外，在方程(5)中，参数能够以下面的方式被设置：假设入射光侧的媒介的折射率是n0，而出射光侧的媒介的折射率n1。
A＝-(kon1)/2f                      ......(6)
B＝-kon1                           ......(7)
ko＝2π/λ                         ......(8)
因此，透镜能在每个目标焦距和每个波长处被优化。在上述的方程(5)中，定义为与像素中心的距离x的二次方函数的项表示光会聚成分。
这样的相机模块100的最大特点是能仅仅通过改变光透膜10的圆周宽度22来随意地确定相位差，并以此能实现依据相机模块100的透镜功能。
接着，将描述相机100的制造方法的例子。
图13B是半导体晶片的例子的顶视图，其中，形成很多固态成像器件1。图13A是半导体晶片的例子的截面图。形成贯通电极5，以便将其分别耦接到在半导体晶片上形成的电极端子6。即，贯通电极被形成在半导体晶片处。贯通电极5以这样的方式被形成，例如：由干蚀刻形成贯通电极，并随后通过电镀处理或者镶嵌(damascene)来埋入Au或者Cu等等。
继续，如图14所示，隔条7被形成在半导体晶片上。图14A是半导体晶片的例子的截面图，以及图14B是半导体晶片的例子的顶视图。在这个例子中，由厚度约为1mm的玻璃形成的隔条7被层压。隔条7可以是石英或者耐热树脂。当隔条7被形成为不与形成在半导体晶片上电极端子6重叠时，隔条7可以由金属形成。作为接合方法，可能通过使用等离子体以激活表面，从而直接接合半导体晶片和隔条7。作为接合方法，粘合剂可被使用。
继续，如图15所示，透明基板2被接合在隔条7上。图15A是半导体晶片的例子的截面图，以及图15B是半导体晶片的例子的顶视图。透明基板2优选为在可见光频带中具有高透射率的基板，并因此可选择玻璃、石英或者透明树脂。在当前的例子中使用了玻璃基板。而且，玻璃基板具有低熔点的玻璃层，用以形成折射率分布3。
根据图13到15的制造工艺，固态成像器件和成像镜头的透明基板2互相结合，使得在它们之间具有空隙。
此外，由于采用了半导体工艺，所以，容易将惰性气体填入空隙中，或者将空隙置于真空状态。
继续，如图16所示，折射率分布3被形成在透明基板2上。图16A是半导体晶片的例子的截面图，以及图16B是半导体晶片的例子的顶视图。折射率分布3被形成，使得将半导体晶片加热到等于或高于具有低熔点的玻璃材料的熔点的温度，以执行纳米压印(nano-imprinting)。虽然在这个例子中采用了包括具有低熔点的玻璃层的玻璃基板，但是，可通过在玻璃基板上粘贴热硬化树脂或者UV硬化树脂，而形成折射率分布3，以便执行纳米压印。因此，能容易地在透明基板2上形成折射率分布3。
根据图16的制造工艺，在使用包括具有低熔点的玻璃层的玻璃基板的情形下，成像透镜由基板构成，其中，同心圆凸起部分被形成在基板的表面上。此外，在玻璃基板上粘帖硬化树脂的情况下，成像透镜由基板构成，并且在基板上形成光透膜10的图案。
当在将透明基板2接合到固态成像器件1(图像传感器)上之后形成折射率分布3时，在接合基板时导致的张力影响能够被避免。
当基板是硬透明基板2时，在通过半导体工艺等形成折射率分布3之后，基板可被接合在半导体晶片上。
继续，如图17所示，沿着虚线切割半导体晶片来形成相机模块。图17A是半导体晶片的例子的截面图，以及图17B是半导体晶片的例子的顶视图。作为切割半导体晶片的方法，划片(dicing)或激光切割可被使用。
此后，由后表面(与在半导体晶片上形成隔条7的表面相反侧上的表面)上的金形成球状凸点4。可以在切割半导体晶片之前形成球状凸点4。
当由具有不同熔点的两层或更多层的玻璃形成透明基板2时，可以通过纳米压印技术等，容易地将折射率分布形成在基板上。
如上所述，在根据本发明的相机模块100中，由于由大约1μm膜厚的光透膜形成以折射率分布3的方式实现了成像透镜，所以，可使高度很低。此外，由于通过接合半导体晶片而形成该模块，所以，组装工艺能被简化、并以高精度执行，由此能实现低成本和高性能的相机模块。此外，由于能够以与固态成像器件(图像传感器)1几乎相同的尺寸而形成该模块，所以，该模块能被微型化。
此外，当采用无机材料或高耐热树脂材料作为材料时，可以实现能使用回流焊接的相机模块100。
此外，由于固态成像器件和基板之间的空隙由隔离物(spacer)密封，所以，能够防止灰尘粘附到图像拍摄部分。
此外，当空隙被填入惰性气体或者被置于真空状态时，即使将相机模块100放到低温环境中，也能防止在该模块上结露。
图18和19显示了相机模块100的另一构成的例子。在图18和19中，各自形成具有光透膜的折射率分布3的两个或3个透明基板2被接合。因此，成像镜头的分辨率可被改善，并可抑制像差。接合两个或更多的透明基板2是可能的。
此外，在图18和19中，形成在透明基板2上的折射率分布可以不同。因此，可形成多个透镜表面，并且可制造具有高图像拍摄性能的相机模块。
(第二实施例)
在这个实施例中，将描述增加了另一功能的相机模块。
图20和21是显示根据本发明第二实施例的相机模块100B的截面结构的示例性构成的例子。相机模块100B被应用到配备有相机的移动电话等。除了上述相机模块100的组成部件外，相机模块100B还包括红外线截止滤光器8。
如图20和21所示，红外线截止滤光器8被形成在透明基板2的上表面或下表面，该透明基板2使用光透膜10而形成折射率分布3。在上表面形成意味着在透明基板2和光透膜10的图案之间形成该滤光器，而在下表面形成意味着在与固态成像器件1相对的透明基板2的另一表面上形成该滤光器。由于红外线截止滤光器8被形成在透明基板2上，所以，不需要重新将红外线截止滤光器8附接到相机模块100B，使得能够降低该模块的高度。能够在接合到半导体晶片上之前，形成在透明基板2的上表面或下表面上的红外线截止滤光器8。
图22是显示相机模块100B的另一个构成的例子的图。根据图22所示的相机模块，采用光透膜各自形成折射率分布3的两个透明基板2被接合，并且，遮光层9被形成在上透明基板2的下表面上(即，与固态成像器件1相对的基板的表面)。因此，由于遮光层9用作光圈，所以，成像透镜的能力可被改善。可通过接合到半导体晶片上而形成遮光层9。可通过使用金属等而形成遮光层9。接合3个或更多的透明基板2是可能的。
根据这样的相机模块100B，由于由大约1μm膜厚的光透膜10形成折射率分布3的方式实现成像透镜，所以，即使当各自形成折射率分布3的多个透明基板2被形成时，也能够使高度很低。此外，由于通过接合半导体晶片而形成该模块，所以，组装工艺能被简化、并以高精度执行，由此能实现低成本和高性能的相机模块。此外，由于能够以与固态成像器件(图像传感器)1几乎相同的尺寸而形成该模块，所以，该模块能被微型化。
此外，当采用无机材料或高耐热树脂材料作为材料时，可以实现能使用回流焊接的相机模块100。
虽然参考特定实施例详细地解释了本发明，但对于本领域熟练技术人员来说，可能有各种改变和修改而不脱离本发明的精神和范围是显而易见的。
本申请是基于2007年10月5日提交的日本专利申请2007-262395，该申请的内容被结合于此以作参考。
工业应用性
本发明对于小尺寸和低高度的相机模块等是有用的，并且能被用到具有图像拍摄功能如配备相机的移动电话的设备中。

Claims (19)

1.一种相机模块，包括：
固态成像器件；以及
成像透镜，其与固态成像器件接合，使得在其间具有空隙，其中，
该成像透镜具有以同心的方式被设置的折射率分布，其中，该折射率分布将入射光会聚到该固态成像器件的成像区。
2.如权利要求1所述的相机模块，其中，该成像透镜具有在基板上的多个同心圆凸起结构的组合。
3.如权利要求1所述的相机模块，其中，该成像透镜具有在基板上的多个同心圆光透膜图案的组合。
4.如权利要求2所述的相机模块，其中，该基板包括第一玻璃层和第二玻璃层，其中，第二玻璃层的熔点低于第一玻璃层的熔点。
5.如权利要求3所述的相机模块，其中，该成像透镜由基板以及粘贴在基板上的热硬化树脂构成。
6.如权利要求3所述的相机模块，其中，该成像透镜由基板以及粘贴在基板上的UV硬化树脂构成。
7.如权利要求4所述的相机模块，其中，通过在该成像透镜的表面上进行压印，而形成同心圆凸起结构。
8.如权利要求1所述的相机模块，其中，该空隙具有密闭结构。
9.如权利要求8所述的相机模块，其中，该空隙被填充有惰性气体。
10.如权利要求8所述的相机模块，其中，该空隙被置于真空状态。
11.如权利要求2或3所述的相机模块，其中，该成像透镜包括两个或更多基板，并且，在各个基板上形成的折射率分布不同。
12.如权利要求2或3所述的相机模块，其中，该成像透镜包括在与固态成像器件相对的基板的表面上的红外线截止滤光器。
13.如权利要求3所述的相机模块，其中，该成像透镜包括在基板和光透膜图案之间形成的红外线截止滤光器。
14.如权利要求2或3所述的相机模块，其中，该成像透镜包括在与固态成像器件相对的基板表面上的遮光层。
15.如权利要求1所述的相机模块，其中，在固态成像器件上形成贯通电极。
16.一种制造相机模块的方法，该相机模块电括固态成像器件以及成像透镜，该成像透镜与固态成像器件接合，使得在其间具有空隙，其中，该成像透镜具有以同心的方式被设置的折射率分布，其中，该折射率分布将入射光会聚到该固态成像器件的成像区，该方法包括步骤：
在接合该成像透镜的基板和固态成像器件之后，形成该成像透镜的折射率分布。
17.一种制造相机模块的方法，该相机模块包括固态成像器件以及成像透镜，该成像透镜与固态成像器件接合，使得在其间具有空隙，其中，该成像透镜具有以同心的方式被设置的折射率分布，其中，该折射率分布将入射光会聚到该固态成像器件的成像区，该方法包括步骤：
在该成像透镜的基板上形成有效的折射率分布之后，接合该成像透镜的基板和固态成像器件。
18.如权利要求16或17所述的制造相机模块的方法，其中，在形成该成像透镜的折射率分布时，该方法包括步骤：将树脂涂覆在基板上；以及对该树脂进行压印。
19.如权利要求16或17所述的制造相机模块的方法，其中该基板包括第一玻璃层和第二玻璃层，其中，第二玻璃层的熔点低于第一玻璃层的熔点，以及其中，在形成该成像透镜的折射率分布时，该方法包括步骤：
将基板加热到等于或高于第二玻璃层的熔点的温度；以及
对该第二玻璃层进行压印。
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