CN101770063A - 调焦模组及调焦模组的制造方法 - Google Patents

调焦模组及调焦模组的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种调焦模组，其包括基座、保持体、镜片、弹性件及第二磁体，镜片固定于保持体上，保持体与基座相对设置，保持体能相对基座沿镜片光轴方向移动。基座设置有第一磁体，保持体横截面是矩形，第二磁体固定保持体上，第二磁体与第一磁体相对，弹性件呈长条状，设置于保持体边缘，其包括第一端部、第二端部及至少一个“
Figure 200910300104.3_AB_0
型弯折，“
Figure 200910300104.3_AB_0
”型弯折两侧边与保持体边缘平行，弹性件横截面垂直镜片光轴，弹性件第一端固定在保持体上，弹性件第二端固定于基座上，第一磁体及第二磁体中至少有一个磁体极性可变。通过第一、第二磁体相斥、相吸改变保持体与基座之间距离，实现镜片位置变化完成调焦。另，本发明还提供一种调焦模组的制造方法。

Description

调焦模组及调焦模组的制造方法
技术领域
本发明涉及一种调焦模组及调焦模组的制造方法。
背景技术
随着电子产品朝着小型化、微型化的方向发展，微型数字镜头模组已广泛运用于手机以及手提电脑等多项产品中。然而由于微型数字镜头模组过于微小，传统相机所使用的调焦以及对焦功能的机构，如马达以及齿轮等组件，由于体积以及重量等限制，并不能运用于微型数字镜头模组内，从而大部分微型数字镜头模组都不具备调焦功能。
随着人们物质需求的增长，人们越来越希望一种具备调焦功能的微型数字镜头出现。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种结构紧凑、体积微小的调焦模组。
一种调焦模组，其包括基座、保持体及镜片。所述镜片固定于所述保持体上，所述保持体与所述基座相对设置，所述保持体能够相对所述基座沿镜片光轴方向移动。所述基座设置有第一磁体，所述保持体横截面是矩形，所述调焦模组还包括弹性件及第二磁体，所述第二磁体固定于所述保持体上，所述第二磁体与所述第一磁体相对，所述弹性件呈长条状，所述弹性件包括第一端部、第二端部及至少一个
Figure G2009103001043D0000011
型弯折，所述弹性件设置于所述保持体边缘，所述弹性件的
Figure G2009103001043D0000012
型弯折的两条侧边与所述保持体边缘平行，所述弹性件的横截面垂直于所述镜片的光轴，所述弹性件的第一端固定于所述保持体上，所述弹性件的第二端固定于所述基座上，所述第一磁体及第二磁体中至少有一个磁体极性可变。
一种调焦模组制造方法，其包括以下步骤：提供一个第一晶圆，该第一晶圆具有一个第一晶圆第一表面及一个第一晶圆第二表面；在第一晶圆第一表面一侧采用镀膜及微影光蚀刻技术定义通光孔的位置；在第一晶圆第二表面一侧利用镀膜技术制作第一绝缘层；在第一绝缘层上用先蚀刻定义导线的位置再镀金属膜形成导线的方法制作第二磁体与外界连通的导线；利用镀膜技术制作第二绝缘层；在第二绝缘层上利用微影光蚀刻技术制作连接于导线与第二磁体之间的导通槽；在第二绝缘层上利用微影技术定义出第二磁体的位置，再电镀金属制作第二磁体；根据定义出的通光孔的位置加工通光孔；提供一个第二晶圆，该第二晶圆具有一个第二晶圆第一表面及一个第二晶圆第二表面；在第二晶圆第一表面一侧通过微影技术定义出金属层的位置，再电镀镍制作出第一磁体；在第二晶圆第二表面一侧利用微影光刻技术制作弹性件及载镜孔；提供一个镜片，将镜片固定于载镜孔内；将弹性件一端相对所述基座固定，制成调焦模组。
本发明所提供的调焦模组通过第一磁体及第二磁体磁性相斥或相吸来改变保持体与基座之间的距离，以此实现镜片位置的变化，达到调焦的功能，由于省去传统的马达、齿轮等零件，所以大大的减小了调焦模组的体积。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的调焦模组的示意图。
图2是图1的调焦模组的分解图。
图3是图1的调焦模组未通电的状态示意图。
图4是图1的调焦模组的保持体被排斥运动的示意图。
图5是图1的调焦模组的保持体被吸引运动的示意图。
图6至图18是本发明实施方式提供的调焦模组的制造方法的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1及图2，本发明实施方式提供的一种调焦模组1，其包括基座10、框架21、保持体22、弹性体23、第二磁体24及镜片30。所述镜片30固定于保持体22上，所述保持体22与所述基座10相对，所述保持体22能够相对所述基座10沿镜片30光轴00’方向移动。
本实施方式中，所述基座10是由半导体制程技术制成的多层复合基板。所述基座10的横截面是矩形。
所述基座10包括四个第一磁体11，所述第一磁体11固定于基座10的第一表面10a上，所述基座10中心加工有圆形通光孔10b。所述四个第一磁体11沿通光孔10b边缘呈矩形排列。所述第一磁体11可以是电磁线圈或永磁体。本实施方式中，所述第一磁体11是在基座10上利用半导体制程电镀铜制成的线圈。所述第一磁体11具有两个电信号输入端子11a、11b。所述电信号输入端子11a、11b通过半导体制程在所述基座10内布设的导电层与所述第一磁体11连接。当电信号输入端子11a、11b接入不同极性的电压，所述第一磁体11产生不同的磁极性。
所述框架21、保持体22及弹性件23为一体结构。本实施方式中，所述框架21、保持体22及弹性件23通过半导体制程利用硅加工而成。所述框架21利用胶粘结于所述基座10的电信号输入端子11a、11b上。
所述保持体22容置于所述框架21内。所述框架21及保持体22横截面均为矩形。所述框架21与所述保持体22之间通过所述弹性件23连接。所述保持体22包括第二表面22a、载镜孔22b及侧面22c，所述镜片30容置于所述载镜孔22b内。本实施方式中，利用胶将所述镜片30固定于所述载镜孔22b内。所述第二表面22a面向所述基座10的第一表面10a，所述载镜孔22b中心、镜片30中心及所述基座10的通光孔10b中心均位于同一光轴00’上。所述框架21包括内表面21a。
所述弹性件23连接于所述框架21与保持体22之间。所述弹性体23呈长条状，所述弹性件23的横截面垂直于所述镜片30的光轴00’。所述弹性件23包括第一端23a、第二端23b及至少一个
Figure G2009103001043D0000031
型弯折23c。所述弹性件23的
Figure G2009103001043D0000032
型弯折23c的两条侧边230c、231c与所述保持体22边缘22c平行。本实施方式中，所述弹性体23为长片状结构，且包含一个型弯折。所述弹性件23的第一端23a固定于所述保持体22侧面22c上，所述弹性件的第二端23b固定于所述基座10上。本实施方式中，所述弹性件23的第二端23b固定于所述框架21的内表面21a上。可以理解，所述弹性件的第二端23b也可以固定于固定所述基座10的镜筒(图中未标示)内。
所述弹性件23由于其形状是“几”字形，有力学知识分析可以知道在长轴方向，即在X方向刚性最强，而在短轴方向，即图中的Y轴方向稍弱。在垂直于横截面的Z方向刚性最差，最容易产生变形。由此，该弹性件23连接在所述保持体22及框架21之间时，可以保证保持体22在镜片30的光轴00’方向受到很小的力就可以实现镜片30的移动，从而用于进行调焦。而由于弹性件23设计成“几”字型，可以保证弹性件23在与镜片30光轴00’垂直的平面上刚性强，从而在相机发生晃动时有效的减低镜片30的偏移。在实现结构微型化的同时增强了抗抖动的能力。
请参阅图3、图4及图5。所述第二磁体24可以是电磁线圈或永磁体。本实施方式中，所述第二磁体24采用永磁体制成的磁性薄膜。所述第二磁体24可以利用粘结剂粘结于所述保持体22上，或利用机械力固定于保持体22上。本实施方式中，在所述保持体22的表面22a上利用电镀镀一层具有磁性的镍薄膜作为所述第二磁体24。
该调焦模组1固定于镜筒(图中未标示)中。当所述调焦模组1工作时，在第一磁体11的电信号输入端子11a、11b接入不同极性的电压，使得所述第一磁体11产生不同的磁极性，由于所述第二磁体24也带有磁极性，根据同性相斥，异性相吸的原理，所述第二磁体24由于受到吸引或排斥，从而靠近或远离所述第一磁体11，由此带动镜片30沿光轴00’前后移动，从而用于实现调焦。
本发明还提供一种调焦模组1的制造方法，其包括以下步骤：
(a)请参阅图6，首先提供一个第一晶圆200，该第一晶圆200具有第一晶圆第一表面201及第一晶圆第二表面202；
(b)请参阅图7，在第一晶圆第一表面201一侧采用镀膜及微影光蚀刻技术定义通光孔10b的位置。首先在所述第一晶圆第一表面201上形成一层第一金属薄膜203。本实施方式中，所述第一金属薄膜203采用金属铝。该第一金属薄膜203可以采用溅镀或蒸镀的方式形成在所述第一晶圆第一表面201上。本实施方式中，所述第一金属薄膜203采用溅镀的方式形成在所述第一晶圆第一表面201上，再通过微影光蚀刻技术定义出通光孔10b的位置。该定义通光孔10b的步骤具体包括以下几个过程。首先，在所述第一金属薄膜203上涂布一层第一光阻剂层204，所述第一光阻剂204可以是正型光阻剂，也可以是负型光阻剂。本实施方式中，所述第一光阻剂层204是负型光阻剂。对上述第一光阻剂层204利用预先绘制的有图案的光罩(图中未标示)进行曝光，本实施方式中，将预先绘制有图案的光罩架设于所述第一光阻剂层204一侧的上方，采用黄光光源对第一光阻剂层204进行曝光，再进行显影。本实施方式中，采用耦合电浆蚀刻法将光罩的图案转写到第一光阻剂层204上。最后进行蚀刻，形成第一凹槽205，该凹槽205可以通过湿法化学蚀刻或耦合电浆蚀刻。本实施方式中，采用耦合电浆蚀刻第一金属薄膜203，形成第一凹槽205定义出通光孔10b的位置，并去除第一光阻剂层204。
(c)请参阅图8，在第一晶圆第二表面202一侧利用镀膜技术制作第一绝缘层206。在所述第一晶圆第二表面202上沉积氮化硅薄膜，该氮化硅薄膜作为第一绝缘层206。本实施方式中，所述第一绝缘层206采用化学气相沉积的方法进行镀膜。
(d)请参阅图9，在第一绝缘层206上先蚀刻定义导线208a的位置再镀金属膜形成导线的方法制作第一磁体11与外界连通的导线208a。本实施方式中，通过微影光蚀刻技术定义出导通第二磁体与外界的导线208a的位置。首先在所述第一氮化硅薄膜206上涂布一层第二光阻剂层207，所述第二光阻剂207可以是正型光阻剂，也可以是负型光阻剂。本实施方式中，所述第二光阻剂层207是负型光阻剂。对第二光阻剂层207利用预先绘制的有图案的光罩(图中未标示)进行曝光，本实施方式中，将预先绘制有电路图的光罩架设于所述第二光阻剂层207一侧的上方，采用黄光光源对第二光阻剂层207进行曝光，再进行显影。本实施方式中，采用耦合电浆蚀刻法将光罩的电路图案转写到第二光阻剂层207上，定义出导线208a的位置。
制作导线208a。镀第二金属薄膜208，所述第二金属薄膜208采用金属铝。去除第二光阻剂层207，留下镀于第一绝缘层206上的第二金属薄膜208，形成导通第二磁体与外界的导线208a。
(e)请参阅图10，利用镀膜技术制作第二绝缘层209。本实施方式中，采用化学气相沉积的方法镀一层氮化硅薄膜作为第二绝缘层290。
(f)请参阅图11，在所述第二绝缘层209上利用微影光蚀刻技术制作连接于导线208a与第一磁体11之间的导通槽210a。首先，在所述第二绝缘层209上涂布一层第三光阻剂层210，所述第三光阻剂层210可以是正型光阻剂，也可以是负型光阻剂。本实施方式中，所述第三光阻剂层210是负型光阻剂。对上述第三光阻剂层210利用预先绘制的有图案的光罩(图中未标示)进行曝光。本实施方式中，将预先绘制有图案的光罩架设于所述第三光阻剂层210一侧的上方，采用黄光光源对第三光阻剂层210进行曝光，再进行显影。本实施方式中，采用耦合电浆蚀刻法将光罩的图案转写到第三光阻剂层210上，定义出导通槽210a的位置。最后进行蚀刻，在所述第二绝缘层209上形成导通槽210a。蚀刻第二绝缘层209可以通过湿法化学蚀刻或耦合电浆蚀刻。本实施方式中，采用耦合电浆蚀刻第二绝缘层209，形成导通槽210a。
(g)请参阅图12，利用微影技术定义出第一磁体11及电信号输入端子11a、11b的位置，再电镀金属制作第一磁体11及电信号输入端子11a、11b。由于铜结合强度很差，为使随后的铜电镀层结合牢固。本实施方式中，镀一层第一电镀起始层211。所述第一电镀起始层211可以是金或钛。本实施方式中，所述第一电镀起始层211采用金。
通过微影技术定义出第一磁体11的位置。该制程包括：首先在所述第一电镀起始层211上涂布一层第四光阻剂层212，所述第四光阻剂层212可以是正型光阻剂，也可以是负型光阻剂。本实施方式中，所述第四光阻剂层212是负型光阻剂。对上述第四光阻剂层212利用预先绘制的有图案的光罩(图中未标示)进行曝光。本实施方式中，将预先绘制有线圈图案的光罩架设于所述第四光阻剂层212一侧的上方，采用黄光光源对第四光阻剂层212进行曝光，再进行显影。本实施方式中，采用耦合电浆蚀刻法将光罩的线圈图案转写到第四光阻剂层212上，形成用于生成第一磁体11的线圈槽212a。
在所述线圈槽213内电镀铜形成第一磁体11。本实施方式中，在所述线圈槽213内电镀铜形成线圈作为第一磁体11。去除第四光阻剂层212，蚀刻第一电镀起始层211，留下第一电镀起始层211被第一磁体11覆盖的部分。在第一磁体11上加工电信号输入端子11a、11b。
(h)请参阅图13，根据定义出的通光孔10b的位置加工通光孔10b。本实施方式中，根据步骤b定义出的通光孔10b的位置，在每个基座10中心开孔形成通光孔10b，制成基座10。
(i)请参阅图14，提供一个第二晶圆300，该第二晶圆300具有一个第二晶圆第一表面301及一个第二晶圆第二表面302。
(j)请参阅图15，通过微影技术定义出金属层的位置，再电镀镍制作出第二磁体24。为使随后的镍电镀层结合效果更好，在所述第二晶圆第一表面301上形成第二电镀起始层302，所述第二电镀起始层302可以是金或钛。本实施方式中，所述第二电镀起始层302采用金。然后通过微影技术定义出第二磁体24的位置。该微影制程包括：首先，在所述第二电镀起始层302上涂布一层第五光阻剂层303。所述第五光阻剂层303可以是正型光阻剂，也可以是负型光阻剂。本实施方式中，所述第五光阻剂层303是负型光阻剂。对上述第五光阻剂层303利用预先绘制的有图案的光罩(图中未标示)进行曝光。本实施方式中，将预先绘制有图案的光罩架设于所述第五光阻剂层303一侧的上方，采用黄光光源对第五光阻剂层303进行曝光，形成用于形成第二磁体24的第二凹槽303a。在所述第二凹槽303a内电镀镍，去除第五光阻剂层303及第五光阻剂层303下对应的部分第二电镀起始层302，形成第二磁体24。
(k)请参阅图16，利用微影光刻技术制作弹性件23及载镜孔22b。为使随后的铝电镀层结合效果更好，电镀第三电镀起始层304。本实施方式中，镀一层第三电镀起始层304。所述第三电镀起始层304可以是金或钛。本实施方式中，所述第三电镀起始层304采用金。
在第二晶圆第二表面302上形成一层金属铝的第三金属薄膜305；该金属铝可以采用溅镀或蒸镀的方式进行。本实施方式中，所述第三金属薄膜305采用溅镀的方式进行镀膜。通过微影光刻技术定义出弹性件23、载镜孔22b及框架21的位置。通过微影光刻技术定义出弹性件23、载镜孔22b及框架21的位置。该微影光刻制程包括：首先在所述第三金属薄膜305上涂布一层第六光阻剂层306，所述第六光阻剂层306可以是正型光阻剂，也可以是负型光阻剂。本实施方式中，所述第六光阻剂层306是负型光阻剂。对上述第六光阻剂层306利用预先绘制的有图案的光罩(图中未标示)进行曝光。本实施方式中，将预先绘制有图案的光罩架设于所述第六光阻剂层306一侧的上方，采用黄光光源对第六光阻剂层306进行曝光。再进行显影，本实施方式中，采用耦合电浆蚀刻法将光罩的图案转写到第六光阻剂层306上。最后进行蚀刻，形成第三凹槽307。所述第三凹槽307可以通过湿法化学或耦合电浆进行蚀刻。本实施方式中，采用耦合电浆蚀刻第三金属薄膜305，形成第三凹槽307，定义出弹性件23、载镜孔22b及框架21的位置。
在所述第三电镀起始层304上形成第四金属薄膜308。本实施方式中，所述第四金属薄膜308材料采用铝。通过微影光刻技术定义出弹性体23的形状。首先，在所述第四金属薄膜308上涂布一层第七光阻剂层309，所述第七光阻剂层309可以是正型光阻剂，也可以是负型光阻剂。本实施方式中，所述第七光阻剂层309是负型光阻剂。对上述第七光阻剂层309利用预先绘制的有图案的光罩(图中未标示)进行曝光。本实施方式中，将预先绘制有图案的光罩架设于所述第七光阻剂层309一侧的上方，采用黄光光源对第六光阻剂层306进行曝光。再进行显影，形成弹性体凹槽309a。本实施方式中，采用耦合电浆蚀刻法将光罩的图案转写到第七光阻剂层309上。最后进行蚀刻，定义出弹性体的23位置。本实施方式中，分别蚀刻第四金属薄膜308、第三电镀起始层304定义出弹性体的23的形状。蚀刻第四金属薄膜308可以通过湿法化学蚀刻或耦合电浆蚀刻。本实施方式中，采用耦合电浆蚀刻技术蚀刻第四金属薄膜308。
蚀刻形成弹性件23、载镜孔22b及框架21。本实施方式中，先利用第三凹槽307蚀刻第二晶圆，加工出弹性体23的厚度及容置镜片30的载镜孔22b。再利用利用弹性体凹槽309a蚀刻第二晶圆300形成弹性体23及外围的框架21。
去除第七光阻剂层309，去除第三电镀起始层304铝薄膜及第三金属薄膜305。
(l)请参阅图17，提供一个镜片30，将镜片30固定于载镜孔22b内。本实施方式中，利用胶将所述镜片30固定于所述载镜孔22b内。
(m)请参阅图18，将弹性件23一端相对所述基座10固定，制成调焦模组1。本实施方式中，由于所述弹性件23的第二端23b与所述框架21相连接，所以利用胶将框架21固定于所述基座10的电信号输入端子11a、11b上。所述第二磁体24与所述第一磁体11相对。
通过该制程，可以制作出结构紧凑，体积微小的调焦模组1。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种调焦模组，其包括基座、保持体及镜片，所述镜片固定于所述保持体上，所述保持体与所述基座相对设置，所述保持体能够相对所述基座沿镜片光轴方向移动，其特征在于，所述基座设置有第一磁体，所述保持体横截面是矩形，所述调焦模组还包括弹性件及第二磁体，所述第二磁体固定于所述保持体上，所述第二磁体与所述第一磁体相对，所述弹性件呈长条状，所述弹性件包括第一端部、第二端部及至少一个
Figure F2009103001043C0000011
型弯折，所述弹性件设置于所述保持体边缘，所述弹性件的
Figure F2009103001043C0000012
型弯折的两条侧边与所述保持体边缘平行，所述弹性件的横截面垂直于所述镜片的光轴，所述弹性件的第一端固定于所述保持体上，所述弹性件的第二端固定于所述基座上，所述第一磁体及第二磁体中至少有一个磁体极性可变。
2.如权利要求1所述的调焦模组，其特征在于，所述调焦模组还包括一框架，所述框架固定于所述基座上，所述框架围绕所述保持体设置，所述框架与所述保持体之间通过所述弹性件连接，所述弹性件的第二端固定于所述框架上。
3.如权利要求1所述的调焦模组，其特征在于，所述第一磁体是一磁性膜，所述第二磁体是电磁线圈。
4.如权利要求3所述的调焦模组，其特征在于，第二磁体上设置有电信号输入及输出端。
5.如权利要求1所述的调焦模组，其特征在于，所述第一磁体是电磁线圈，所述第二磁体是一环型磁铁。
6.如权利要求5所述的调焦模组，其特征在于，第一磁体上设置有电信号输入及输出端。
7.如权利要求1所述的调焦模组，其特征在于，所述基座开设有通光孔，沿通光孔边缘设置四个矩形排列的第二磁体。
8.如权利要求2所述的调焦模组，其特征在于，所述框架、保持体及弹性件为一体结构。
9.一种调焦模组制造方法，其包括以下步骤：
提供一个晶圆，该晶圆具有一个第一晶圆第一表面及一个第一晶圆第二表面；
在第一晶圆第一表面一侧采用镀膜及微影光蚀刻技术定义通光孔的位置；
在第一晶圆第二表面一侧利用镀膜技术制作第一绝缘层；
在第一绝缘层上用先蚀刻定义导线的位置再镀金属膜形成导线的方法制作第二磁体与外界连通的导线；
利用镀膜技术制作第二绝缘层；
在第二绝缘层上利用微影光蚀刻技术制作连接于导线与第二磁体之间的导通槽；
利用微影技术定义出第二磁体的位置，再电镀金属制作第二磁体；
根据定义出的通光孔的位置加工通光孔；
提供一个第二晶圆，该晶圆具有一个第二晶圆第一表面及一个第二晶圆第二表面；
在第二晶圆第一表面一侧通过微影技术定义出金属层的位置，再电镀镍制作出第一磁体；
在第二晶圆第二表面一侧利用微影光刻技术制作弹性件及载镜孔；
提供一个镜片，将镜片固定于载镜孔内；
将弹性件一端相对所述基座固定，制成调焦模组。
10.如权利要求9所述的调焦模组制造方法，其特征在于，所述第金属薄膜、第二金属薄膜、第三金属薄膜及所述第四金属薄膜采用铝。
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