CN101887136A - 晶圆级透镜阵列及制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种晶圆级透镜阵列及其制造方法，在按1维或2维排列的多个透镜部和将这些透镜部相互连结的基板部被树脂材料一体形成的晶圆级透镜阵列中，防止基板部的翘曲。晶圆级透镜阵列(100)具备：按2维排列的多个透镜部(101)；基板部(102)，将上述透镜部(101)相互连结；肋条(104)，被设置于该基板部(102)并沿该基板部(102)的表面延伸，并且，该透镜部(101)、该基板部(102)及该肋条(104)被树脂材料一体形成。

Description

晶圆级透镜阵列及制造方法
技术领域
本发明涉及一种具有1维或2维排列的且由树脂材料构成的多个透镜部的晶圆级透镜阵列及其制造方法。
背景技术
近几年，在移动电话机或PDA(Personal Digital Assistant)等的电子设备的便携终端上搭载有小型且薄型的摄像单元。这种摄像单元通常具备CCD(Charge Coupled Device)图像传感器或CMOS(ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor)图像传感器等的固体摄像元件和在固体摄像元件上成像被摄体像的透镜。
随着便携终端的小型化或薄型化，而且随着便携终端的普及，对其所搭载便携终端的摄像单元也要求进一步的小型化或薄型化，而且要求生产效率。对于这种要求公知有以下方法：在具有1维或2维排列的多个固体摄像元件和保持这些固体摄像元件的基板部的传感器阵列上，将同样具有1维或2维排列的多个透镜部和保持这些透镜部的基板部的透镜阵列重叠1个或多个，且使它们一体地组合之后，按照分别包括透镜部及固体摄像元件的方式将透镜阵列的基板部及传感器阵列的基板部切断来进行摄像单元的批量生产。以下，将基板部所保持的各透镜部称为晶圆级透镜，将这些透镜部的组称为晶圆级透镜阵列。
作为以往的晶圆级透镜或晶圆级透镜阵列，公知有在由玻璃构成的基板部上接合了由树脂材料构成的透镜部的晶圆级透镜或晶圆级透镜阵列(例如，参照专利文献1、2)。而且，也公知有多个透镜部和将这些透镜部相互连结的基板部被树脂材料一体形成的晶圆级透镜或晶圆级透镜阵列(例如，参照专列文献3)。相对于基板部由玻璃构成的晶圆级透镜或晶圆级透镜阵列，基板部由树脂构成的晶圆级透镜或晶圆级透镜阵列比较容易产生翘曲。若在晶圆级透镜阵列的基板部产生翘曲，则与例如传感器阵列或其他晶圆级透镜阵列的重叠中的偏心或倾斜的不良情况产生的可能性存在。
专利文献1：日本专利第3926380号公报
专利文献2：国际公开第08/102648号说明书
专利文献3：国际公开第08/093516号说明书
发明内容
本发明是借鉴于上述情况而作成的，其目的在于，在1维或2维排列的多个透镜部和将这些透镜部相互连结的基板部被树脂材料一体形成的晶圆级透镜阵列中，防止基板部的翘曲。
(1)一种晶圆级透镜阵列，具备：1维或2维排列的多个透镜部、将该透镜部相互连结的基板部、被设置于该基板部并沿该基板部的表面延伸的肋条，并且该透镜部、该基板部及该肋条由树脂材料一体形成。
(2)一种晶圆级透镜阵列的制造方法，该晶圆级透镜阵列具备：1维或2维排列的多个透镜部、将该透镜部相互连结的基板部、被设置于该基板部并沿该基板部的表面延伸的肋条，并且该透镜部、该基板部及该肋条由树脂材料一体形成，另外，该晶圆级透镜阵列的制造方法中，形成具有与上述晶圆级透镜阵列相同的形状的母版，并形成具有与上述母版的一方的表面整合的转印面的第1模以及具有与该母版的相反侧的表面整合的转印面的第2模，使在上述第1模的转印面与上述第2模的转印面之间软化的上述树脂材料硬化。
根据本发明，通过肋条可以使与该肋条交叉的轴周围的基板部的断面二次矩增大，并可以防止该轴周围的基板部的翘曲。
而且，根据本发明，晶圆级透镜阵列是通过由具有相同的表面形状的母版形成模并且按该模将树脂材料成型而被制造的。通过该母版上的肋条的配置或形状的各种各样的改变，可以使晶圆级透镜阵列上的肋条的配置或形状各种各样地改变，并且可以制造适合于防止基板部的翘曲的且具有肋条的晶圆级透镜阵列。
附图说明
图1是表示用于说明本发明的实施方式的晶圆级透镜阵列的一例的图，图1(A)是晶圆级透镜阵列的平视图，图1(B)是该图1(A)中的B-B线剖面图。
图2是图1的晶圆级透镜阵列的变形例的剖面图。
图3是图1的晶圆级透镜阵列的变形例的平视图。
图4是图1的晶圆级透镜阵列的变形例的平视图。
图5是图1的晶圆级透镜阵列的变形例的平视图。
图6是图1的晶圆级透镜阵列的变形例的平视图。
图7是图1的晶圆级透镜阵列的变形例的平视图。
图8是图1的晶圆级透镜阵列的变形例的平视图。
图9是图1的晶圆级透镜阵列的变形例的平视图。
图10是表示图1的晶圆级透镜阵列的制造装置的简要结构的正视图。
图11是表示利用图10的制造装置的晶圆级透镜阵列的制造工序的剖面图。
图12是表示时间T和树脂材料的粘度(硬度)μ的一般关系的图表。
图13是图1的晶圆级透镜阵列的母版的剖面图。
图14是表示利用图13的母版的模的制造方法的示意图。
图中：100-晶圆级透镜阵列，101-透镜部，102-基板部，103a-透镜面，103b-透镜面，104-肋条，110-制造装置，111-上模(第1模)，112-上模的转印面，113-下模(第2模)，114-下模的转印面，200-母版，300-母版坯料，301-透镜部，302-基板部，303-透镜面，304-肋条等效部件，M-树脂材料。
具体实施方式
图1所示的晶圆级透镜阵列100具有按预定间距被2维排列的多个透镜部101、将这些透镜部101相互连结的大致圆形的基板部102、及在基板部102所设置的且沿基板部102的表面延伸的肋条104。
透镜部101、基板部102及肋条104由光透射性树脂材料一体形成。作为形成透镜部101、基板部102及肋条104的树脂材料，例如使用热硬化性环氧树脂或丙烯酸树脂、或者光硬化性环氧树脂或丙烯酸树脂等。
而且，使用在上述树脂分散有无机微粒子的有机无机复合材料也可。作为无机微粒子，例如可以举氧化物微粒子、硫化物微粒子、硒化物微粒子、碲化物微粒子等。更加具体地，例如可以列举出氧化锆、氧化钛、氧化锌、氧化锡、硫化锡等的微粒子。
无机微粒子既可以单独使用，也可以并用2种以上。而且，也可以是由多个成分形成的复合物。而且，对无机微粒子而言，基于光催化活性减少、吸水率减少等的各种目的，或者掺杂异种金属，或者由二氧化硅、氧化铝等的异种金属氧化物覆盖表面层，或者由硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、具有有机酸(羧酸类、磺酸盐类、磷酸类、膦酸类等)或有机酸基的分散剂等进行表面装饰也可。
若无机微粒子的数平均粒子尺寸过小，则有时物质的特性变化。而且，树脂基体和无机微粒子的折射率差大时，若无机微粒子的数平均粒子尺寸过大，则瑞利散射的影响变得显著。因此，优选为1nm～15nm，更加优选为2nm～10nm，尤其优选为3nm～7nm。而且，无机微粒子的粒子尺寸分布越窄越优选。这种单分散粒子的定义的方式为多种多样，但是如专利公开2006-160992号所记载的数值规定范围适合于优选的粒径分布范围。在此，上述的数平均1次粒子尺寸例如可以由X射线衍射(XRD)装置或者透射式电子显微镜(TEM)等进行测量。
作为无机微粒子的折射率，在22℃、589nm的波长下，优选为1.90～3.00，更加优选为1.90～2.70，尤其优选为2.00～2.70。而且，无机微粒子对树脂基体的含量从透明性和高折射率化的观点来看优选为5质量％以上，更加优选为10～70质量％，尤其优选为30～60质量％。
透镜部101在其表背面形成有预定的透镜面103a、103b，在图示的例子中，均设为凸的球面。另外，透镜面103a、103b不限于凸的球面，也可以为凹的球面或非球面，可以使凸或凹的球面、或者非球面各种各样地组合。在图2表示透镜部101的其他的例子。
图2(A)所示的变形例的透镜部101的一方的透镜面103a成为凹面、而相反侧的透镜面103b成为凸面。图2(B)所示的变形例的透镜部101的透镜面103a、103b均成为凹面。
而且，图2(C)所示的变形例的透镜部101的一方的透镜面103a成为具有凸部及凹部的面、而相反侧的透镜面103b成为凸面。图2(D)所示的变形例的透镜部101的透镜面103a、103b均成为具有凸部及凹部的面。
而且，图2(E)所示的变形例的透镜部101的一方的透镜面103a成为具有凸部及凹部的面、其凹部的底位于基板部102的厚度内。相反侧的透镜面103b成为凸面。
而且，图2(F)所示的变形例的透镜部101的一方的透镜面103a成为凹面，其整体位于基板部102的厚度内。相反侧的透镜面103b成为凸面。
通过将透镜部101和基板部102由树脂材料一体形成，也能采用：如图2(E)所示的、透镜部101的一方的透镜面103a的一部分钻进基板部102的厚度内的透镜形状；或者如图2(F)所示的、透镜部101的一方的透镜面103a的整体钻进基板部102的厚度内的透镜形状，而使透镜的设计自由度提高。
再次参照图1，肋条104在图示的例子中在基板部102的一方的表面上直线状地延伸以横切基板部102的方式设置。通过肋条104的存在，与肋条104交叉的轴周围的基板部102的断面二次矩变大，且该轴周围的基板部102的翘曲得以防止，尤其与肋条104正交的轴A周围的基板部102的翘曲得以防止，即如描绘沿肋条104的弧的基板部102的翘曲可防止。肋条104按照例如对试制的基板部102的翘曲进行验证、并沿着容易发生的翘曲的弧的方式配置。
肋条104的侧面与基板部102的表面所形成的角度θ为直角或钝角(90°≤θ＜180°)。其是在后述的晶圆级透镜阵列100的制造工序中使相对于树脂材料的成型的模的肋条104的脱模性得以提高的因素。赋予直角或钝角的θ的肋条104的剖面形状没有特别限制，但是例如可以设为正方形、长方形、梯形、三角形、圆弧形等的适当的形状。
而且，肋条104的距基板部102的表面的高度h比透镜部101的透镜面103a的顶部的高度H低。如上所述，在制造摄像单元时，晶圆级透镜阵列100与传感器阵列或其他的晶圆级透镜阵列重叠，但若肋条104的高度h低于透镜部103的高度H，则在透镜部103的透镜面103a与其他的晶圆级透镜阵列或传感器阵列之间隔就不产生限制。
肋条104的数、平面形状、配置不限于上述。以下，表示肋条104的数、形状、配置按各种方式改变后的晶圆级透镜阵列100的变形例。
图3所示的变形例的晶圆级透镜阵列100在基板部102的一方的表面设置有相互平行按直线状延伸的多个肋条104。据此，与这些肋条104交叉的轴周围的基板部102的断面二次矩得以进一步增大，并可以更加确实地防止基板部102的翘曲。
图4所示的变形例的晶圆级透镜阵列100在基板部102的一方的表面设置有沿预定的方向(以下，方便上称为X轴方向)按直线状延伸的1个肋条104x和沿与肋条104x正交的方向(以下，方便上称为Y轴方向)按直线状延伸的1个肋条104y。据此，关于X轴周围的基板部102的翘曲，通过沿Y轴方向延伸的肋条104y就可以防止其翘曲，而且，关于Y轴周围的基板部102的翘曲，通过沿X轴方向延伸的肋条104x就可以防止其翘曲。如此，通过肋条104x、104y的相互补充可以防止基板部102的多样的翘曲。
图5所示的变形例的晶圆级透镜阵列100在基板部102的一方的表面设置有：相互平行地沿X轴方向以直线状延伸的多个肋条104x和沿Y轴方向以直线状延伸的1个肋条104y。据此，与X轴周围的基板部102的断面二次矩相比，Y轴周围的基板部102的断面二次矩变大，例如适合于在基板部102Y轴周围的翘曲更容易产生的情况等。
图6所示的变形例的晶圆级透镜阵列100在基板部102的一方的表面设置有：相互平行地沿X轴方向以直线状延伸的第1组的多个肋条104x和相互平行地沿Y轴方向以直线状延伸的第2组的多个肋条104y。第1组的多个肋条104x和第2组的多个肋条104y相互正交，并被配置成网状。据此，关于X轴周围的基板部102的翘曲，通过沿Y轴方向延伸的第2组的多个肋条104y就可将其翘曲防止；而且，关于Y轴周围的基板部102的翘曲，通过沿X轴方向延伸的第1组的多个肋条104x就可将其翘曲防止。这样，通过多个肋条104x和多个肋条104y的相互补充可以防止基板部102的多样的翘曲。
图7所示的变形例的晶圆级透镜阵列100在基板部102的一方的表面设置有：从基板部102的中心以放射状延伸的多个肋条104。据此，关于某轴而言，通过一部分的肋条104平行于此轴，而其他的肋条104交叉于此轴，由此该轴周围的基板部102的断面二次矩变大，就防止该轴周围的基板部102的翘曲。即，通过多个肋条104的相互补充可以防止基板部102的多样的翘曲。
图8所示的变形例的晶圆级透镜阵列100在基板部102的一方的表面设置有圆环状的肋条104。据此，相对于通过圆环状的肋条104的中心的任意轴而肋条104具有正交的部位，并且可以同样地增大这些轴周围的基板部102的断面二次矩。即，以1个肋条104可以防止基板部102的多样的翘曲。而且，如图9所示，若将直径互不相同的多个圆环状的肋条104同心地配置，则可以进一步增大基板部102的断面二次矩，并可以更确实地防止基板部102的翘曲。而且，也可以将直线状的肋条和圆环状的肋条组合地配置。
另外，上述的晶圆级透镜阵列100以均在基板部102的一方的表面设置肋条104的晶圆级透镜阵列为例进行了说明，但是在基板部102的两侧的表面设置肋条104也可。
图10表示制造晶圆级透镜阵列100的制造装置的一例。另外，以作为形成透镜部101、基板部102及肋条104的树脂材料而使用热硬化性树脂为例进行说明。图10所示的制造装置110具备上模(也称模具)111及下模113、机构部115、树脂供给部116、加热部117、控制部118。
上模111具有与晶圆级透镜阵列100的上侧的表面整合(也称匹配)的转印面112。图1所示的晶圆级透镜阵列100的透镜部101以预定间距按2维排列，在晶圆级透镜阵列100的上侧的表面包括透镜部101的透镜面103a，透镜面103a是凸的球面。由此，在转印面112上与透镜面103a相反形状的凹的球面112a以与透镜部101相同间距按2维排列。并且，在晶圆级透镜阵列100的上侧的表面包括沿基板部102的表面以直线状延伸的肋条104，肋条104的剖面形状为梯形，所以在转印面112设置有与肋条104相反形状的剖面梯形的且以直线状延伸的凹槽112c。在下模113也设置有与晶圆级透镜阵列100的下侧的表面整合的转印面114。
在上模111设置有对通过与树脂材料的接触而作用于转印面的压力进行检测的压力传感器119。在图示的例子中，压力传感器119被设置于在转印面112上晶圆级透镜阵列100的基板部102的表面的成型部位、即除了2维排列的凹的球面112a以外的平坦面112b。另外，通过与硬化之前的有流动性的树脂材料的接触而作用于转印面112的压力可以看作为均匀，所以即使为1个压力传感器119也足够，但是优选在转印面112分散而设置多个压力传感器。而且，在图示的例子中，压力传感器119设置于上模111，但是也可以设置于下模113，而且，也可以设置于上模111及下模113的双方。
上模111及下模113按照各自的转印面112、114对置的方式配置，下模114安装于底座120而使其位置固定，上模111由机构部115支承。机构部115使上模111升降，以使上模111的转印面112和下模113的转印面114的间隔缩小或扩大。作为使上模111升降的机构，例如可以利用滚珠丝杠、油缸活塞等的适当的机构。
树脂供给部116将树脂材料供给到下模113的转印面114上。另外，考虑伴随树脂材料的硬化的收缩，所供给的树脂材料的量被设定成比晶圆级透镜阵列100的体积多若干。
加热部117分别加热上模111及下模113，并对与上模111的转印面112及下模113的转印面114接触的树脂材料供给其硬化所需的热。因而，上模111及下模113由导热率优异的例如镍等的金属材料而形成。
控制部118根据由压力传感器119检测的压力将机构部115驱动，而使上模111升降，调整上模111的转印面112和下模113的转印面114的间隔；而且，对树脂供给部116及加热部117的工作进行控制，也对树脂材料的供给量或上模111及下模113的温度等进行调节。
以下对利用具备以上的结构的制造装置110的晶圆级透镜阵列100的制造工序进行说明。
如图11(A)所示，首先从树脂供给部116将树脂材料M供给到下模113的转印面114上，树脂材料M在下模113的转印面114上遍布。树脂材料M的流动性比较低时，例如在树脂供给部116预热树脂材料M，并以流动性提高后的状态将树脂材料M供给到下模113的转印面114上。另外，由加热部117加热下模113并在下模113的转印面114上预热树脂材料M，并在下模113的转印面114上使树脂材料M的流动性提高也可。
如图11(B)所示，树脂材料M在下模113的转印面114上遍布之后，树脂供给部116从下模113上退避，然后，上模111下降，在上模111的转印面112与下模113的转印面114之间夹有树脂材料M。树脂材料M与上模111的转印面112及下模113的转印面114密接，将两转印面112、114的形状转印到树脂材料M。
其次，由加热部117分别加热上模111及下模113，将热供给到与上模111的转印面112及下模113的转印面114接触的树脂材料M。由此，在转印有两转印面112、114的形状的状态下使树脂材料M硬化。在两转印面112、114的凹的球面112a、114a之间所夹持的树脂材料M，形成在表背面具有凸的球面的透镜面103a、103b的透镜部101；而且，在两转印面112、114的除了凹的球面以外的平坦面112b、114b之间所夹持的树脂材料M，形成用于相互连结透镜部101的基板部102；而且，进入到凹槽112c的树脂材料M形成肋条104。
在此，如图11(C)所示，在树脂材料M硬化的过程中，在树脂材料M会产生收缩，树脂材料M的收缩力在上模111的转印面112及下模113的转印面114与树脂材料M要分离的方向上发挥作用(在图11(C)中，为了说明树脂材料M的收缩力的作用方向，方便起见表示了两转印面112、114和树脂材料M隔开的状态，但是优选不隔开而维持两转印面112、114和树脂材料M的密接)。由此，通过与树脂材料M的接触，作用于上模111的转印面112及下模113的转印面114的压力下降。该变动的压力由上模111的转印面112所设置的压力传感器119检测，被检测的压力所对应的信号从压力传感器119传送到控制部118。
控制部118对于在树脂材料M的硬化过程中在上模111的转印面112所作用的压力，存储有预先设定的设定压力。控制部118根据从压力传感器119传送的信号，按照所储存的设定压力由压力传感器119检测出的方式，驱动机构部115而使上模111下降。伴随于此，如图11(D)所示，按以下方式发挥作用，即，上模111的转印面112和下模113的转印面114的间隔被缩小，在模仿两转印面112、114而使树脂材料M变形的同时，维持两转印面112、114和树脂材料M的密接。这样，即使由于与树脂材料M的硬化相伴的收缩，也可将两转印面112、114和树脂材料M的密接加以维持，并将两转印面112、114的形状正确地转印。由此，由树脂材料M可精度良好地形成透镜部101。
控制部118所存储的设定压力例如也可以在树脂材料M的硬化过程中设为恒定的压力。此时的压力也可以是通过驱动机构部115而使之发生的，也可以由上模111的自重而使压力发生。作为优选，控制部118所存储的设定压力，如图12所示，树脂材料M越硬就越高。图12表示时间T和树脂材料的粘度(硬度)μ的一般关系。另外，时间T对应于树脂材料所接受的累计(積算)的能量(热量)。而且，在图12表示设定压力P的推移，即施加于树脂材料的压力的推移。
如图12所示，树脂材料M通过预热会暂时粘度下降，其后，随着硬化反应的进行，粘度逐渐变高。设定压力P按照与预热后的树脂材料的粘度的上升对应的方式逐渐变高。这样，在树脂材料M变得越硬而设定压力P设得越高的情况下，对于逐渐硬化的树脂材料M就可以更正确地转印上模111的转印面112及下模113的转印面114的形状。另外，在图示的例中，至由预热而下降的粘度返回到常温中的粘度μ0为止，设定压力不依赖于树脂材料M的粘度的上升而设为恒定。这是为了防止通过对粘度极低的树脂材料M施加比较高的压力而树脂材料M从上模111和下模113的间隙漏出。
在上述的例子中，以形成晶圆级透镜阵列100的透镜部101、基板部102以及肋条104的树脂材料M是热硬化性树脂为例进行了说明，但是也可以设为光硬化性树脂。此时，在制造装置110中设置有将用于进行树脂材料的硬化反应的光照射到树脂材料的光源，而且，上模111及下模113的至少一方由可使从光源射出的光透射的玻璃等材料而形成。
制造装置110所使用的上模111及113通过利用具有与晶圆级透镜阵列100相同的表面形状的母版而被分别形成。以下，对上模111用的母版及利用该母版所形成的上模111进行说明。
在图13表示图1所示的晶圆级透镜阵列100的母版。图13所示的母版200通过在母版坯料300接合肋条等效部件(相当部材)304而被形成。
母版坯料300具有：大致圆形的基板部302、和在基板部302的表面以预定间距按2维排列的多个曲面部301。包括了相当于曲面部301的表面的曲面303的母版坯料300的表面的形状被设为与图1的晶圆级透镜阵列100的除了肋条104以外的上侧的表面形状相同。因而，母版坯料300的曲面部301的曲面303是与晶圆级透镜阵列100的透镜部101的透镜面103相同的凸的球面。母版坯料300的曲面部301的曲面303是相当于晶圆级透镜阵列100的透镜部101的透镜面103a的曲面，所以，以后将母版坯料300的曲面部301及其曲面303分别称为透镜部及其透镜面。
基板部302由氧化铝等的陶瓷或玻璃等形成。而且，透镜部303由树脂材料形成，且与基板部302的表面接合。作为形成透镜部303的树脂材料，例如使用热硬化性的环氧树脂或丙烯酸树脂、或者光硬化性的环氧树脂或丙烯酸树脂等。另外，母版坯料300的透镜部301及基板部302并非是作为光学要素发挥功能的，所以形成母版300的透镜部301或基板部302的树脂材料不是光透射性的树脂材料也可。
就透镜部301而言，通过例如利用具有与其透镜面303整合的转印面的模在基板部302的表面上使软化的树脂材料成型，而被分别形成，且在树脂材料的硬化的同时被接合于基板部302的表面。此时，作为优选，与图11所示的晶圆级透镜阵列100的制造工序同样，与树脂材料的收缩所对应，模和基板部302之间的间隔缩小，并且模的转印面和树脂材料的密接被维持。而且，也可以例如利用粘接剂将预先形成的透镜部301接合于基板部302的表面。
肋条等效部件304的形状设为与晶圆级透镜阵列100的肋条104的形状相同，与母版坯料300分体形成。作为肋条等效部件304的材料例如由氧化铝等陶瓷或玻璃等形成。就该肋条等效部件304而言，在母版坯料300的基板部302的表面的预定的部位、即在晶圆级透镜阵列100的基板部102的表面上与形成肋条104的部位所对应的部位，通过例如使用粘接力比较弱的粘接剂按可接离的方式被接合。
通过在母版坯料300接合肋条等效部件304所形成的母版200，具有与包括肋条104的晶圆级透镜阵列100的上侧的表面形状相同的表面形状。上模111通过利用母版200由例如电铸法而被形成。具体而言，如图14所示，在母版200的表面形成导电膜，并将其浸渍于镀镍液，在其中使以母版200的表面的导电膜为阴极的电场产生。由此，在母版200的表面使镍析出或堆积，从而形成转印了母版200的表面形状的上模111。根据电铸法，可以将母版200的表面形状精密地转印到上模111。在上模111的转印面112上，通过转印母版200的透镜面303的形状而形成凹的球面112a、且通过转印母版200的肋条等效部件304的形状而形成凹槽112c。
在此，在上模111的转印面112形成凹槽112c的肋条等效部件304与母版坯料300的基板部302可接离地接合。因而，通过挪用(流用)1个母版坯料300且将肋条等效部件304的配置各种各样地改变，可以形成凹槽112c的配置按各种各样方式改变后的多个上模111。由此，通过试制肋条104的配置按各种各样方式改变后的晶圆级透镜阵列100，并验证这些试制的基板部102的翘曲，就可以在基板部102的翘曲的倾向所对应的适当的位置配置肋条104。
如以上说明，本说明书所公开的晶圆级透镜阵列具备：按1维或2维排列的多个透镜部、将该透镜部相互连结的基板部、被设置于该基板部并沿该基板部的表面延伸的肋条，并且该透镜部、该基板部及该肋条由树脂材料一体形成。
根据上述晶圆级透镜阵列，通过肋条可以使与该肋条交叉的轴周围的基板部的断面二次矩增大，并可以防止该轴周围的基板部的翘曲。
而且，本说明书所公开的晶圆级透镜阵列，设置多个上述肋条，这些肋条构成相互平行按直线状延伸的第1组和相互平行按直线状延伸的第2组，并且上述第1组所属的多个肋条和上述第2组所属的多个肋条相互交叉。根据该晶圆级透镜阵列，通过第1组所属的多个肋条和第2组所属的多个肋条的相互补充而可以防止基板部的多样的翘曲。
而且，本说明书所公开的晶圆级透镜阵列，设置多个上述肋条，这些肋条从上述基板部的中央部按放射状延伸。根据该晶圆级透镜阵列，关于某轴，通过一部分的肋条平行于该轴，而其他的肋条交叉于该轴，该轴周围的基板部的断面二次矩变大，就防止该轴周围的基板部的翘曲。即，通过多个肋条的相互补充可以防止基板部的多样的翘曲。
而且，本说明书所公开的晶圆级透镜阵列，上述肋条为圆环状。根据该晶圆级透镜阵列，据此，相对于通过圆环状的肋条的中心的任意轴而该肋条具有正交的部位，可以同样地增大这些轴周围的基板部的断面二次矩。即，以1个肋条可以防止基板部的多样的翘曲。
而且，本说明书所公开的晶圆级透镜阵列，设置多个上述肋条，这些肋条被配置成同心。根据该晶圆级透镜阵列，可以进一步增大基板部的断面二次矩，并可以更确实地防止基板部的翘曲。
而且，本说明书所公开的晶圆级透镜阵列，上述肋条的侧面与上述基板部的表面所形成的角度为钝角。根据该晶圆级透镜阵列，可以提高相对于树脂材料的成型的模的肋条的脱模性。
而且，本说明书所公开的晶圆级透镜阵列，上述透镜部的至少一方的透镜面为凸曲面，上述肋条被设置在配置有作为凸曲面的上述透镜面之侧的上述基板部的表面，且距该基板部的表面的高度比该透镜面低。根据该晶圆级透镜阵列，在制造摄像单元时，与传感器阵列或其他晶圆级透镜阵列重叠时，在透镜部的透镜面与其他的晶圆级透镜阵列或传感器阵列的间隔不产生限制。
而且，本说明书所公开的晶圆级透镜阵列的制造方法中，该晶圆级透镜阵列具备：按1维或2维排列的多个透镜部、将该透镜部相互连结的基板部、被设置于该基板部并沿该基板部的表面延伸的肋条，并且该透镜部、该基板部以及该肋条由树脂材料一体形成，其中，该晶圆级透镜阵列的制造方法中，将具有与上述晶圆级透镜阵列相同的形状的母版进行形成，将具有与上述母版的一方的表面整合的转印面的第1模、以及具有与该母版的相反侧的表面整合的转印面的第2模进行形成，在上述第1模的转印面与上述第2模的转印面之间使软化的上述树脂材料硬化。
根据上述的晶圆级透镜阵列的制造方法，晶圆级透镜阵列通过由具有相同的表面形状的母版形成模且由该模将树脂材料成型而被制造。通过该母版上的肋条的配置或形状进行各种各样的改变，可以将晶圆级透镜阵列上的肋条的配置或形状进行各种各样的改变，并可以制造具有适合于防止基板部的翘曲的肋条的晶圆级透镜阵列。
而且，本说明书所公开的晶圆级透镜阵列的制造方法中，形成具有与上述晶圆级透镜阵列的除上述肋条以外的形状相同的形状的母版坯料，将与上述肋条等效的肋条等效部件接合于上述母版坯料而形成上述母版。根据该晶圆级透镜阵列的制造方法，通过将肋条等效部件的配置或肋条等效部件的形状进行各种各样的改变，由1种母版坯料就可以容易地形成使肋条的配置或形状各种各样地改变的母版。
而且，本说明书所公开的晶圆级透镜阵列的制造方法中，将上述肋条等效部件与上述母版坯料可接离地接合。根据该晶圆级透镜阵列的制造方法，挪用(流用)1个母版坯料可以容易地形成使肋条的配置或形状各种各样地改变了的母版。

Claims (10)

1.一种晶圆级透镜阵列，其中，
具备：
多个透镜部，按1维或2维排列；
基板部，将该透镜部相互连结；
肋条，被设置于该基板部并沿该基板部的表面延伸；
并且，上述透镜部、上述基板部及上述肋条由树脂材料一体形成。
2.如权利要求1所述的晶圆级透镜阵列，其特征在于，
将上述肋条设置多个，这些肋条构成相互平行按直线状延伸的第1组和相互平行按直线状延伸的第2组，
上述第1组所属的多个肋条和上述第2组所属的多个肋条相互交叉。
3.如权利要求1所述的晶圆级透镜阵列，其特征在于，
将上述肋条设置多个，这些肋条从上述基板部的中央部按放射状延伸。
4.如权利要求1所述的晶圆级透镜阵列，其特征在于，
上述肋条为圆环状。
5.如权利要求4所述的晶圆级透镜阵列，其特征在于，
将上述肋条设置多个，这些肋条被配置成同心。
6.如权利要求1所述的晶圆级透镜阵列，其特征在于，
上述肋条的侧面与上述基板部的表面所形成的角度是直角以上。
7.如权利要求1所述的晶圆级透镜阵列，其特征在于，
上述透镜部的至少一方的透镜面是凸曲面，
上述肋条被设置在配置有作为凸曲面的上述透镜面之侧的上述基板部的表面，且距该基板部的表面的高度比该透镜面低。
8.一种晶圆级透镜阵列的制造方法，其中，
该晶圆级透镜阵列具备：多个透镜部，按1维或2维排列；基板部，将该透镜部相互连结；肋条，被设置于该基板部并沿该基板部的表面延伸，并且上述透镜部、上述基板部及上述肋条由树脂材料一体形成，
该晶圆级透镜阵列的制造方法包括：
将具有与上述晶圆级透镜阵列相同的形状的母版进行形成；
将具有与上述母版的一方的表面整合的转印面的第1模、及具有与该母版的相反侧的表面整合的转印面的第2模进行形成；
在上述第1模的转印面与上述第2模的转印面之间使软化的上述树脂材料硬化。
9.如权利要求8所述的晶圆级透镜阵列的制造方法，其特征在于，
形成母版坯料，该母版坯料具有与上述晶圆级透镜阵列的除上述肋条以外的形状相同的形状，
通过将与上述肋条等效的肋条等效部件接合于上述母版坯料来形成上述母版。
10.如权利要求9所述的晶圆级透镜阵列的制造方法，其特征在于，
将上述肋条等效部件与上述母版坯料按可接离的方式进行接合。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102819082A (zh) * 2011-06-10 2012-12-12 夏普株式会社 透镜调心装置及摄像透镜
CN102896715A (zh) * 2011-07-27 2013-01-30 佳能元件股份有限公司 微型透镜阵列成形模的制作方法及微型透镜阵列成形模
CN104749664A (zh) * 2013-12-27 2015-07-01 南昌欧菲光电技术有限公司 镜头模组及其镜片、晶圆级镜片阵列及其制作方法
CN104924512A (zh) * 2014-03-18 2015-09-23 杨大卫 自动化搬运设备、方法、及胚料
CN105093470A (zh) * 2014-05-13 2015-11-25 全视技术有限公司 悬式透镜系统及用于制造悬式透镜系统的晶圆级方法
CN105977321A (zh) * 2016-06-13 2016-09-28 滁州中星光电科技有限公司 一种光电封装窗口制造方法
TWI556935B (zh) * 2011-03-07 2016-11-11 柯尼卡美能達精密光學股份有限公司 成形模、晶圓透鏡及光學透鏡之製造方法
CN110749975A (zh) * 2019-10-31 2020-02-04 Oppo广东移动通信有限公司 镜头模组和电子装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011084060A (ja) * 2009-09-17 2011-04-28 Fujifilm Corp レンズアレイのマスターモデル及びその製造方法
JP5794032B2 (ja) 2011-08-12 2015-10-14 ソニー株式会社 光学ユニット、光学ユニットの製造方法、および撮像装置
JP2014217951A (ja) * 2013-05-01 2014-11-20 株式会社リコー 平型部品製造方法、平型部品製造装置、及び金型
KR102319347B1 (ko) * 2014-09-01 2021-10-29 삼성전자주식회사 대면적 마스터 웨이퍼, 대면적 마스터 웨이퍼의 제조 방법 및 대면적 마스터웨이퍼를 이용한 광학 소자 제조 방법
US9804367B2 (en) 2015-11-04 2017-10-31 Omnivision Technologies, Inc. Wafer-level hybrid compound lens and method for fabricating same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5888841A (en) * 1996-10-01 1999-03-30 Blue Sky Research Method of making an electro-optical device with integral lens
CN1345420A (zh) * 1999-03-31 2002-04-17 罗姆股份有限公司 镜头阵列组件、镜头阵列的制造方法以及采用镜头阵列组件的光学装置
US20030081312A1 (en) * 2001-11-01 2003-05-01 Hiroyuki Nemoto Erect image resin lens array and the manufacture thereof
CN1530947A (zh) * 2003-03-14 2004-09-22 光群雷射科技股份有限公司 具纹路图案的压印母版及其制作方法和组版方法
WO2008102582A1 (ja) * 2007-02-19 2008-08-28 Konica Minolta Opto, Inc. 光学素子の製造方法及び光学素子

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE508968C2 (sv) * 1996-12-19 1998-11-23 Ericsson Telefon Ab L M Förfarande för att göra elastiska kulor
US6693748B1 (en) * 1999-03-31 2004-02-17 Rohm Co., Ltd. Lens array unit, method of manufacturing lens array unit, and optical device using the lens array unit
JP4265984B2 (ja) * 2004-02-27 2009-05-20 富士フイルム株式会社 マイクロレンズの作製方法および装置並びにマイクロレンズ
JP2006160992A (ja) 2004-12-10 2006-06-22 Konica Minolta Opto Inc 熱可塑性樹脂組成物及び光学素子
JP3926380B1 (ja) 2006-12-07 2007-06-06 マイルストーン株式会社 撮像レンズ
US8313971B2 (en) 2007-01-30 2012-11-20 Konica Minolta Opto, Inc. Camera module manufacturing method and camera module
US8000038B2 (en) 2007-02-19 2011-08-16 Konica Minolta Opto, Inc. Image pickup lens, image pickup apparatus and mobile terminal
US20080290435A1 (en) * 2007-05-21 2008-11-27 Micron Technology, Inc. Wafer level lens arrays for image sensor packages and the like, image sensor packages, and related methods

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5888841A (en) * 1996-10-01 1999-03-30 Blue Sky Research Method of making an electro-optical device with integral lens
CN1345420A (zh) * 1999-03-31 2002-04-17 罗姆股份有限公司 镜头阵列组件、镜头阵列的制造方法以及采用镜头阵列组件的光学装置
US20030081312A1 (en) * 2001-11-01 2003-05-01 Hiroyuki Nemoto Erect image resin lens array and the manufacture thereof
CN1530947A (zh) * 2003-03-14 2004-09-22 光群雷射科技股份有限公司 具纹路图案的压印母版及其制作方法和组版方法
WO2008102582A1 (ja) * 2007-02-19 2008-08-28 Konica Minolta Opto, Inc. 光学素子の製造方法及び光学素子

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI556935B (zh) * 2011-03-07 2016-11-11 柯尼卡美能達精密光學股份有限公司 成形模、晶圓透鏡及光學透鏡之製造方法
CN102819082A (zh) * 2011-06-10 2012-12-12 夏普株式会社 透镜调心装置及摄像透镜
CN102819082B (zh) * 2011-06-10 2015-01-14 夏普株式会社 透镜调心装置及摄像透镜
CN102896715A (zh) * 2011-07-27 2013-01-30 佳能元件股份有限公司 微型透镜阵列成形模的制作方法及微型透镜阵列成形模
CN104749664A (zh) * 2013-12-27 2015-07-01 南昌欧菲光电技术有限公司 镜头模组及其镜片、晶圆级镜片阵列及其制作方法
CN104924512A (zh) * 2014-03-18 2015-09-23 杨大卫 自动化搬运设备、方法、及胚料
CN105093470A (zh) * 2014-05-13 2015-11-25 全视技术有限公司 悬式透镜系统及用于制造悬式透镜系统的晶圆级方法
CN105977321A (zh) * 2016-06-13 2016-09-28 滁州中星光电科技有限公司 一种光电封装窗口制造方法
CN110749975A (zh) * 2019-10-31 2020-02-04 Oppo广东移动通信有限公司 镜头模组和电子装置

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