CN102023324A - 晶片级透镜阵列的成型方法、晶片级透镜阵列、透镜模块及摄像单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种晶片级透镜阵列的成型方法、晶片级透镜阵列、透镜模块及摄像单元，该晶片级透镜阵列的成型方法能够防止产生重像或炫光等的不良状况的同时能够抑制制造成本的增加。该晶片级透镜阵列的成型方法中，将形成有基板部(1)和多个透镜部(10)的晶片级透镜阵列由转印模进行一体成型，该多个透镜部(10)在该基板部(1)排列，该晶片级透镜阵列的成型方法包括：在转印模的除多个透镜部(10)所对应的区域以外的部分配置遮光材料的工序；和对供给到转印模的成型材料由该转印模铸压，向成型材料转印在基板部(1)排列多个透镜部(10)的形状，之后使成型材料固化的工序，并且，在基板部(1)的除多个透镜部(10)所成型的区域以外的至少一部分，形成由遮光材料构成的遮光部(14)。

Description

晶片级透镜阵列的成型方法、晶片级透镜阵列、透镜模块及摄像单元

技术领域

本发明涉及一种晶片级透镜阵列的成型方法、晶片级透镜阵列、透镜模块及摄像单元。

背景技术

近几年，在手机或PDA(Personal Digital Assistant)等电子设备的便携终端上搭载有小型且薄型的摄像单元。这种摄像单元一般具备CCD(Charge Coupled Device)图像传感器或CMOS(ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor)图像传感器等固体摄像元件、和在固体摄像元件上形成被摄体像的透镜。

随着便携终端的小型化/薄型化，要求摄像单元的小型化/薄型化。并且，为了谋求便携终端的成本降低，要求制造工序的效率化。作为制造这种小型且多数透镜的方法公知有如下方法：制造作为在基板部形成有多个透镜的结构的晶片级透镜阵列，通过将该基板部切断而使多个透镜分别分离，从而批量生产透镜模块。

并且，公知有如下方法：使形成有多个透镜部的基板部和形成有多个固体摄像元件的半导体晶片一体组合，按照各透镜部和固体摄像元件配套地包含的方式与基板部一同切断半导体晶片，从而批量生产摄像单元。

以往，作为晶片级透镜阵列的成型方法，例如有下述专利文献1所示的方法。

专利文献1：国际公开第08/153102号

但是，在基板部和透镜部为一体的晶片级透镜阵列中，构成透镜部的透明材料由与基板部相同的材料构成，能使光在晶片级透镜阵列的整体透过。因此，在将晶片级透镜阵列切割而形成透镜模块、且搭载于摄像元件来构成摄像模块的情况下，在透镜部以外的区域产生光的透射或反射，因此担心摄像时容易产生重像或炫光的光学性能上的不良状况。为了防止这种不良状况，例如考虑进行在晶片级透镜阵列的透镜部以外的区域安装遮光部件等的加工的对策。

在将基板部和多个透镜部一体成型来制造晶片级透镜阵列时，有能够抑制制造成本的优点。但是，若另行进行另外安装遮光部件的加工，则该另行加工量会导致制造成本增加。

发明内容

本发明提供一种能够防止重像或炫光等的不良状况并且能够抑制制造成本增加的晶片级透镜阵列的成型方法、晶片级透镜阵列、透镜模块及摄像单元。

本发明是一种晶片级透镜阵列的成型方法，该晶片级透镜阵列形成有基板部和在该基板部排列的多个透镜部，该晶片级透镜阵列的成型方法具有：

在用于将所述多个透镜部一体成型于所述基板部之模的一部分、配置遮光材料的工序；以及

对供给的成型材料由所述模铸压，向所述成型材料转印所述多个透镜部的形状，使所述成型材料固化的工序，

在所述基板部的除所述多个透镜部所成型的区域以外的至少一部分，形成由所述遮光材料构成的遮光部。

在该晶片级透镜阵列的成型方法中，在基板部和多个透镜部的一体成型时，能够在基板部中除透镜部以外的部位一起形成由遮光材料构成的遮光部。据此无需进行在所成型的晶片级透镜阵列另外安装遮光部件的工序。因此，发挥通过在一个基板部同时制造多个透镜部来实现低成本的晶片级透镜阵列的优点，并且能够防止将晶片级透镜阵列应用在摄像模块等时产生重像或炫光的光学性能上的不良状况。

并且，本发明作为一种形成有基板部和多个透镜部的晶片级透镜阵列，该多个透镜部在该基板部排列，

在所述基板部的除所述多个透镜部所成型的区域以外的至少一部分，由遮光材料构成的遮光部被一体成型。

该晶片级透镜阵列中，在基板部除一体成型的透镜部以外的部位的至少一部分成型有由遮光材料构成的遮光部。通过遮光部使入射到透镜部以外的光在晶片级透镜阵列透射得以抑制。而且，将晶片级透镜阵列应用于摄像模块等时，能防止产生重像或炫光这些光学性能上的不良状况。

并且，根据这种结构的晶片级透镜阵列，在基板部和多个透镜部的一体成型时，通过在基板部中除透镜部以外的部位一起成型由遮光材料构成的遮光部，从而能抑制制造成本的上升。

根据本发明，能提供一种能防止产生重像或炫光等不良状况，并且能抑制制造成本增加的晶片级透镜阵列的成型方法、晶片级透镜阵列、透镜模块及摄像单元。

附图说明

图1是表示晶片级透镜阵列的结构的一例的俯视图。

图2是图1所示的晶片级透镜阵列的结构的A-A线剖视图。

图3是表示透镜模块的结构的一例的剖视图。

图4是表示摄像单元的结构的一例的剖视图。

图5的5A～5D是表示用于在基板部成型透镜部之模的制作顺序的图。

图6是示意地表示在模配置了作为遮光部的薄片部件的状态的图。

图7是表示向模供给作为成型材料的树脂的状态的图。

图8的8A及8B是说明在基板部一体形成透镜部时的顺序的图。

图9是表示晶片级透镜阵列的其他结构的剖视图。

图10是表示透镜模块的结构的剖视图。

图11是表示摄像单元的结构的剖视图。

图12是表示向模供给作为成型材料的树脂的状态的图。

图13的13A及13B是说明在基板部使透镜部一体成型的顺序的图。

图14的14A及14B是说明将晶片级透镜阵列切割的工序的图。

图15的15A及15B是表示透镜模块的成型方法的顺序的图。

图16是表示制造透镜模块的顺序的另一例子的图。

图17的17A及17BB是表示制造摄像单元的顺序的图。

图18的18A及18B是表示制造摄像单元的顺序的另一例子的图。

图中：1-基板部，10-透镜部，102、104-转印模，14-薄片部件(遮光部)，24-遮光部。

具体实施方式

首先，对晶片级透镜阵列、透镜模块和摄像单元的结构进行说明。

图1是表示晶片级透镜阵列的结构的一例的俯视图。图2是图1所示的晶片级透镜阵列的结构的A-A线剖视图。

晶片级透镜阵列具备有基板部1和在该基板部1排列的多个透镜部10。多个透镜部10相对于基板部1一维或二维地排列。如图1所示，在该构成例中，举例说明多个透镜部10相对于基板部1二维地排列的结构。在该结构例中透镜部10由与基板部1相同材料构成、且是与该基板部1一体成型的。透镜部10的形状没有特别限制，根据用途等适当地变形。另外，透镜部10和基板部1也可以由不同材料构成。

在基板部1的一方的面一体成型有间隔体12，该间隔体12用于确保与其他部件重叠时的间隔。间隔体12按照例如以从基板部1的面突出的壁状部件围住透镜部10周围的一部分或全部的方式设计。间隔体12也可以在基板部1的两方的面被一体设置。并且，间隔体12也可以并非是与基板部1一体成型的、而是在平行平板状的基板部1的至少一方的面另外安装的。

基板部1的一方的面(在图2是下侧的面)中，在多个透镜部10所成型的区域以外的至少一部分，设置有作为遮光部发挥功能的薄片部件14。在该结构例中将薄片部件14设置在基板部1的一方的面，但是也可以设置在两方的面。并且，薄片部件14也可以仅设置在基板部1的透镜部10的周围附近。并且，薄片部件14也可以设置得覆盖间隔体12的表面。在薄片部件14的与透镜部相应的部分设置有开口，从该开口有透镜部10呈露。

薄片部件14是在基板部1和多个透镜部10的一体成型时，在基板部1所一体成型的部件。对于在基板部1一体成型遮光部的顺序进行后述。

图3是表示透镜模块的结构的一例的剖视图。

透镜模块为包括基板部1以及被一体成型于该基板部1的透镜部10的结构，例如使用通过将图1及图2所示的晶片级透镜阵列的基板部1切割且按透镜部10所分离的结构。在此，在基板部1的成型有透镜部10的区域以外的至少一部分设置有薄片部件14。间隔体12位于切割的边界，通过切割同时被分离而附属于各透镜模块的基板部1。

图4是表示摄像单元的结构的一例的剖视图。

摄像单元具备上述的透镜模块和传感器模块。透镜模块的透镜部10使被摄体像成像在被设置于传感器模块侧的固体摄像元件D。透镜模块的基板部1和传感器模块的半导体基板W按照互相大致同一的方式以俯视大致矩形状成型。在此，在基板部1的成型有透镜部10的区域以外的至少一部分设置有薄片部件14。

传感器模块包括半导体基板W和被设置于半导体基板W的固体摄像元件D。半导体基板W例如将由硅等半导体材料形成的晶片以俯视大致矩形状切出而成型。固体摄像元件D被设置于半导体基板W的大致中央部。固体摄像元件D例如为CCD图像传感器或CMOS图像传感器。传感器模块可以设为将芯片化的固体摄像元件D焊接于形成有配线等的半导体基板上的结构。此外，固体摄像元件D也可以相对于半导体基板W重复进行周知的成膜工序、光刻工序、蚀刻工序、掺杂工序等，并在该半导体基板形成电极、绝缘膜、配线等而构成。

透镜模块中，其基板部1经由间隔体12重叠于传感器模块的半导体基板W之上。透镜模块的间隔体12和传感器模块的半导体基板W通过例如使用粘结剂等被接合。间隔体12按照透镜模块的透镜部10使被摄体像成像在传感器模块的固体摄像元件D上的方式设计，按以透镜部10不接触于传感器模块的方式在该透镜部10与固体摄像元件D之间隔着预定距离的厚度形成。

间隔体12在可以保持将透镜模块的基板部1和传感器模块的半导体基板W隔开预定距离的位置关系的范围内，其形状没有特别限制，可适当地变形。例如，间隔体12可以为分别设置于基板的4角的柱状部件。而且，间隔体12可以为如围绕传感器模块的固体摄像元件D周围的框状部件。若通过由框状的间隔体12围绕固体摄像元件D来隔绝外部(即从外部隔绝)，则可以遮光，以免除透过透镜的光以外的光入射到固体摄像元件D。而且，通过隔绝外部地密封固体摄像元件D，可以防止尘埃附着于固体摄像元件D。

另外，图3所示的透镜模块是具备1个形成有透镜部10的基板部1的结构，但也可以设为具备多个形成有透镜部10的基板部1的结构。此时，相互重叠的基板部1彼此经由间隔体12被组装。

而且，也可以在具备多个形成有透镜部10的基板部1的透镜模块的最下位置的基板部1经由间隔体12接合传感器模块来构成摄像单元。关于具备多个形成有透镜部10的基板部1的透镜模块及具备该透镜模块的摄像单元的制造方法，会后述。

如以上构成的摄像单元被回流安装在内装于便携终端等的未图示的电路基板。在电路基板上的安装有摄像单元的位置适当地印刷有膏状的焊锡，在此处装载摄像单元，对包括该摄像单元的电路基板施以红外线的照射或热风喷吹的加热处理，而使摄像单元焊接于电路基板。

作为薄片部件的材料可以使用实行了遮光处理的聚酯膜、PES(聚醚砜)、PPSU(聚亚苯基砜)。遮光处理中可以混入黑色着色剂或实行黑色涂装。

作为薄片部件的配置的一例，例如可以按下述顺序形成。将薄片部件的对应于透镜部的部分和对应于间隔体的部分挖出。在此，也可以与外形或定位销用孔一起打穿。间隔体部分也可以局部地设置连结部来连结以免透镜周边相当部分离开。

接着，将薄片部件与模面进行对位。首先也可以通过在薄片部件所打穿的定位销用孔使销贯通来进行对位。之后，也可以在由压模切断连结部的同时将透镜部的外周折窝进。如PES或PPSU那样坚硬而难以折窝进的材料时，也可以设为没有折窝进部分的方式。

本发明的晶片级透镜阵列所使用的能量固化性的树脂组成物也可以为由热固化的树脂组成物或者由活性能量线的照射(例如，紫外线、电子线照射)固化的树脂组成物中的任意一个。

从模型形状的转印适应性等成型性的观点来看，优选在固化之前具有适当的流动性。具体而言优选在常温下为液体，粘度为1000～50000mPa·s左右。

另一方面，优选具有在固化后即使通过回流工序也不会热变形程度的耐热性。从该观点考虑，优选固化物的玻离化转变温度为200℃以上，更优选为250℃以上，特别优选为300℃以上。为了向树脂组成物赋予这种较高的的耐热性，需要以分子水平束缚运动性，作为有效的手段可以举出：(1)提高每单位体积的交联密度的手段；(2)利用具有刚直的环结构的树脂的手段(例如具有环己烷、壬烷、四环十二烷等脂环结构；苯、萘等芳香环结构；9，9’-二苯基芴等螺旋形结构，螺二氢茚等螺环结构的树脂，具体而言例如日本专利公开平9-137043号公报、同10-67970号公报、日本专利公开2003-55316号公报、同2007-334018号公报、同2007-238883号公报等中记载的树脂)；(3)使无机微粒子等高Tg物质均匀地分散的手段(例如日本专利公开平5-209027号公报、同10-298265号公报等中记载)等。这些手段可以并用多个，优选在不损失流动性、收缩率、折射率特性等其他特性的范围内进行调整。

从形状转印精密度的观点考虑，优选为基于固化反应的体积收缩率较小的树脂组成物。作为本发明所使用的树脂组成物的固化收缩率优选为10％以下，更优选为5％以下，特别优选为3％以下。

作为固化收缩率低的树脂组成物，例如可以举出：(1)包含高分子量的固化剂(预聚物等)的树脂组成物(例如日本专利公开2001-19740号公报、同2004-302293号公报、同2007-211247号公报等中记载，高分子量固化剂的数均分子量优选为200～100,000的范围，更优选为500～50,000范围，特别优选为1,000～20,000的情况。并且，以该固化剂的数均分子量/固化反应性基的数所计算的值优选在50～10,000的范围，更优选在100～5,000的范围，特别优选在200～3,000的范围。)；(2)包含非反应性物质(有机/无机微粒子、非反应性树脂等)的树脂组成物(例如日本专利公开平6-298883号公报、同2001-247793号公报、同2006-225434号公报等中记载)；(3)包含低收缩交联反应性基的树脂组成物(例如开环聚合性基(例如环氧基(例如日本专利公开2004-210932号公报等中记载)、环氧丙烷甲醇(例如日本专利公开平8-134405号公报等中记载)、环硫基(例如日本专利公开2002-105110号公报等中记载)、环状碳酸酯基(例如日本专利公开平7-62065号公报等中记载)、巯基/烯基固化基(例如日本专利公开2003-20334号公报等中记载)、氢化硅烷化固化基(例如日本专利公开2005-15666号公报等中记载)；(4)包含刚直骨骼树脂(芴、金刚烷、异佛尔酮等)的树脂组成物(例如日本专利公开平9-137043号公报等中记载)；(5)包含聚合性基不同的2种单体且形成互穿网络结构(所谓IPN结构)的树脂组成物(例如日本专利公开2006-131868号公报等中记载)；(6)包含膨胀性物质的树脂组成物(例如日本专利公开2004-2719号公报、日本专利公开2008-238417号公报等中记载)等，并且在本发明中能够适当地利用。并且，从物性最优化的观点考虑，优选并用上述多个固化收缩降低手段(例如包含含有开环聚合性基的预聚物和微粒子的树脂组成物等)。

在本发明的晶片级透镜阵列，要求高-低2种以上的阿贝数不同的树脂组成物。

高阿贝数侧的树脂优选阿贝数(vd)为50以上，更优选为55以上，特别优选为60以上。优选折射率(nd)为1.52以上，更优选为1.55以上，特别优选为1.57以上。

作为这种树脂优选脂肪族树脂，特别优选为具有脂环结构的树脂(例如具有环己烷、壬烷、金刚烷、三环癸烷、四环十二烷等环结构的树脂，具体而言例如日本专利公开平10-152551号公报、日本专利公开2002-212500号公报、同2003-20334号公报、同2004-210932号公报、同2006-199790号公报、同2007-2144号公报、同2007-284650号公报、同2008-105999号公报等中记载的树脂)。

低阿贝数侧的树脂优选阿贝数(vd)为30以下，更优选为25以下，特别优先为20以下。优选折射率(nd)为1.60以上，更优选为1.63以上，特别优选为1.65以上。

作为这种树脂优选具有芳香族结构的树脂，例如优选包含9，9’-二芳基芴、萘、苯并噻唑、苯并三唑等结构的树脂(具体而言例如日本专利公开昭60-38411号公报、日本专利公开平10-67977号公报、日本专利公开2002-47335号公报、同2003-238884号公报、同2004-83855号公报、同2005-325331号公报、同2007-238883号公报、国际公开第06/095610号公报、日本专利第2537540号公报等中记载的树脂等)。

在本发明的树脂中为了折射率提高的目的或阿贝数调整的目的，优选在树脂组成物中使无机微粒子分散在基体中。作为无机微粒子，例如可以举出氧化物微粒子、硫化物微粒子、硒化物微粒子、碲化物微粒子。更具体而言，例如氧化锆、氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化铌、氧化铈、氧化铝、氧化镧、氧化钇、硫化锌等微粒子。

尤其对上述高阿贝数的树脂优选分散氧化镧、氧化铝、氧化锆等微粒子，对低阿贝数的树脂优选分散氧化钛、氧化锡、氧化锆等微粒子。无机微粒子可以单独使用也可以并用2种以上。并且，也可以为基于多个成分的复合物。并且，从光催化活性降低、吸水率降低等各种目的考虑，对无机微粒子掺杂异种金属，或用二氧化硅、氧化铝等异种金属氧化物覆盖表面层，或用硅烷耦联剂、钛酸酯耦联剂、具有有机酸(羧酸类、磺酸类、磷酸类、膦酸类等)或有机酸基的分散剂等进行表面修饰。无机微粒子的数均粒度一般设为1nm～1000nm左右即可，但若过小则有时物质的特性发生变化，若过大则瑞利散射的影响变得显著，所以优选为1nm～15nm，进一步优选为2nm～10nm，特别优选为3nm～7nm。并且，无机微粒子的粒度分布越窄越优选。这种单分散粒子的定义方法为各种各样，但例如如日本专利公开2006-160992号记载的数值规定范围适合优选的粒径分布范围。在此上述数均1次粒度是指例如能够以X射线衍射(XRD)装置或透射式电子显微镜(TEM)等来测量。作为无机微粒子的折射率，在22℃、589nm的波长中优选为1.90～3.00，进一步优选为1.90～2.70，特别优选为2.00～2.70。从透明性和高折射率化的观点考虑，相对于无机微粒子的树脂的含量优选为5质量％以上，进一步优选为10～70质量％，特别优选为30～60质量％。

为了在树脂组成物均匀地分散微粒子，优选适当地使用例如包含具有与形成基体的树脂单体的反应性的官能基的分散剂(例如日本专利公开2007-238884公报实施例等中记载)、由疏水性链段及亲水性链段构成的嵌段共聚物(例如日本专利公开2007-211164号公报中记载)，或者具有能够在高分子端基或侧链与无机微粒子形成任意化学键的官能基的树脂(例如日本专利公开2007-238929号公报、日本专利公开2007-238930号公报等中记载)等来分散微粒子。

并且，可以对用于本发明的树脂组成物适当地混合硅类、氟素类、长链烷基含有化合物等公知的脱模剂或受阻酚等抗氧化剂等添加剂。

并且，根据需要可以对本发明的固化性树脂组成物混合固化催化剂或引发剂。具体而言，例如可以举出通过日本专利公开2005-92099号公报(段落号码[0063]～[0070])等中记载的热或活性能量线的作用来促进固化反应(自由基聚合或离子聚合)的化合物。这些固化反应促进剂的添加量根据催化剂或引发剂的种类或者固化反应性部位的差异等有所不同，不能一概而定，但通常相对于固化反应性树脂组成物的总固形量，优选0.1～15质量％左右，更优选0.5～5质量％左右。

本发明的固化性树脂组成物可以适当地混合上述成分来进行制造。此时，能够在液状的低分子单体(反应性稀释剂)等溶解其他成分时，无需另外添加溶剂，但在不适合该情形的情况时，可以通过使用溶剂溶解各构成成分来制造固化性树脂组成物。作为能够使用于该固化性树脂组成物的溶剂，只要是组成物不会沉淀且能够均匀地溶解或分散就不特别限制，可以适当地进行选择，具体而言，例如可以举出酮类(例如丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮等)、酯类(例如乙酸乙酯、乙酸丁酯)、醚类(例如四氢呋喃、1，4-二氧己环等)、醇类(例如甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙二醇等)、芳香族碳氢类(例如甲苯、二甲苯等)、水等。固化性组成物包含溶剂时，优选在基板及/或模上浇铸该组成物并使溶剂干燥后进行模型形状转印操作。

接着，对晶片级透镜阵列的成型方法详细地进行说明。

图5A～5D是表示用于在基板部使透镜部成型的模的制作顺序的图。

如图5A所示，在玻璃基板21上将型芯23的转印面转印到紫外线固化性树脂(丙烯酸或环氧)，并照射紫外线来使仿形透镜22成型。这样，如图5B所示，制作模仿了通过在玻璃基板21上排列多个仿形透镜22而成的所希望的透镜阵列的形状的透镜阵列母型。

接着，如图5C可见，在该透镜阵列母型的透镜面通过电铸而堆积镍(Ni)等金属离子来制造压模(Ni电铸型)102。

如从图5D可见，在从透镜阵列母型剥离的压模102设置透镜转印部102a。在该例子中，透镜转印部102a设为凹部即与凸状的透镜部的形状对应的形状，但是也可以设为与凹状或非球面的透镜部的形状对应的形状。另外，在以下说明的制造工序中使用的模不特别限定于该压模102。在以下的说明中，将压模102设为转印模(也仅称为模)。

图6是示意地表示在模配置作为遮光部的薄片部件的状态的图。在该例中，成型材料供给模102之前，在模102配置薄片部件14。在薄片部件14中，在相当于透镜转印部102a及间隔体转印部112a的部位，预先设置有开口。或者也可以在薄片部件14配置于模102之后、将相当于透镜转印部102a及间隔体转印部112a的部位去除来设置开口。

在此例中，薄片部件14按照覆盖模102的透镜转印部102a的周围附近的基板部1的方式配置。另外，也可以将薄片部件14也配置在构成间隔体转印部112a的漕的内壁。

图7是表示向模供给作为成型材料的树脂的状态的图。如图7所示，从分配器喷嘴31向模102的透镜转印部102a滴下树脂10R。相对于各透镜转印部102a供给预定量的树脂10R。另外，对各透镜转印部102a滴下的树脂10R的量均等，根据在后面的工序成型的基板部、透镜部、间隔体的容积预先决定。在此例中基板部、透镜部、间隔体均由相同的树脂10R成型。

图8A及8B是说明在基板部使透镜部一体成型的顺序的图。另外，在以下说明中将模102设为下模，将模104设为上模。并且，在此说明的是在基板部的两面形成凸形状的多个透镜的例子。但是透镜形状不限于凸形状，也可以为凹形状或非球面。该例中，在模102形成有用于转印间隔体12的形状的间隔体转印部112a，在基板部1上与透镜部10一同将间隔体12一体成型。另外，间隔体12也可以在基板部1的两方的面被一体成型，或者在任意一面都不一体成型作为其他部件在后工序中贴合于基板部1也可。

如图8A所示，在作为下模的模102如上述配置薄片部件14、并供给有作为成型材料的树脂10R。向模102的多个透镜转印部102a分别供给与一个透镜部10对应的量的树脂10R。

模104在将其透镜转印部104a朝向模102侧的状态下被保持在模102的上方。

如图8B所示，成型时通过使模104向模102的上方下降，由模102和模104夹住树脂10R，使树脂10R仿形透镜转印部102a、104a的形状而变形，而使晶片级透镜阵列成型。

为了进行模102和模104的定位，可以在双方的模102、104所接触的部位(例如，在模的周边附近不接触树脂10R的部位)设置定位销，成型时通过该定位销使模102和模104的位置对位。模102和模104的定位也可以采用双方的模102、104所接触的部位通过锥度或段差来嵌合的结构。

由模102及模104使树脂10R变形以后，进行加热。加热也可以经由模进行热传导。并且，也可以照射热辐射线。这样，使树脂10R固化，从而可以将在基板部1的两面多个透镜部10成为一体的晶片级透镜阵列进行成型。同时，配置于模102的薄片部件14，在所成型的基板部1的模102侧的表面被一体成型。

上述顺序示出的晶片级透镜阵列的成型方法，在基板部1和多个透镜部10的一体成型之际，可以在基板部1中除透镜部10以外的部位将由遮光材料构成的薄片部件14一起成型。这样就不需要进行在已成型的晶片级透镜阵列另外安装遮光部件的工序。由此，可以不仅可以发挥通过在一个基板部1同时制造多个透镜部10来实现低成本的晶片级透镜阵列的优点，并且防止将晶片级透镜阵列应用在摄像模块等时产生重像或炫光的光学性能上的不良状况。

晶片级透镜阵列由薄片部件14抑制透镜部10以外所入射的光进行透射，将晶片级透镜阵列应用于摄像模块等时，能防止产生重像或炫光的光学性能上的不良状况。并且，就该晶片级透镜阵列而言，在基板部1和多个透镜部10的一体成型之际，可通过在基板部1中除透镜部10以外的部位将作为遮光部起作用的薄片部件一起成型，来抑制制造成本的上升。

将已成型的晶片级透镜阵列从模102、104脱模。

作为将晶片级透镜阵列脱模的方法，可以通过从模由销等将透镜部10以外的区域突出来脱模。或者，也可以从设置于模的孔将空气等流体向模102、104和晶片级透镜阵列的边界流入来脱模。由此，能够将晶片级透镜阵列以小负荷从模剥离，并能防止在晶片级透镜阵列产生变形等不良状况。

在以上例中，采用作为设在晶片级透镜阵列的遮光部使用薄片部件的结构。但是遮光部并不限于此，只要能在基板部1的除成型有透镜部10的区域以外的至少一部分成型，就可以适当地变更。接着说明遮光部的其他结构例。

图9是表示晶片级透镜阵列的其他结构例的剖视图。在该例中，晶片级透镜阵列的透镜部10由与上述的例相同的成型材料成型。另一方面，在基板部1包含有至少在一部分由遮光材料成型的遮光部24。该例的晶片级透镜阵列是构成透镜部10的成型材料和构成遮光部4的遮光材料一起成型的结构。

间隔体12由与基板部的遮光部24相同的遮光材料成型。这样对间隔体12本身也附加遮光性。另外，遮光部24只要是透镜部10所成型的区域以外，就可以在其他基板部1的区域的整体或其一部分设定。

图10是表示透镜模块的结构的剖视图。在该例中，是将图9所示的晶片级透镜阵列的基板部1切割、且按透镜部10分离的结构。

图11是表示摄像单元的结构的剖视图。该摄像单元是使图10所示的透镜模块与具备固体摄像元件D的传感器模块接合的结构。

作为与成型材料同时成型的遮光材料是热固化性树脂。并且，优选与透镜部的材料相同的材料，并且是施行黑色着色等的具有遮光性的材料。在此，相同材料也包含基本结构相同且成分比率不同的材料。

图12是表示向模供给作为成型材料的树脂的状态的图。与前面说明的结构例相同，从分配器的喷嘴31向模102的透镜转印部102a滴下树脂10R。对各透镜转印部102a供给预定量的树脂10R。在该结构例中，进一步向模102中所相邻的透镜转印部102a之间滴下遮光材料20R。遮光材料20R与树脂10R同样通过使用分配器的喷嘴41而被滴下。该例中，在模102的透镜转印部102a之间设置有间隔体转印部112a。遮光材料20R被供给到间隔体转印部112a，并且所供给的遮光材料20R设为从间隔体转印部112a适当溢出的量。另外，所供给的遮光材料20R的量按照成型之后成为不包含在透镜部的量的方式预先调整。

图13A及13B是说明在基板部使透镜部一体成型的顺序的图。另外，在以下说明中将模102设为下模，将模104设为上模。该例中在模102形成用于转印间隔体12的形状的间隔体转印部112a，在基板部1与透镜部10一起将间隔体12一体成型。另外，间隔体12也可以在基板部1的两方的面一体成型，或者也可以在任意一面不一体成型而作为其他部件在后工序贴合于基板部1。

如图13A所示，向作为下模的模102按图12所示的顺序分别供给有作为成型材料的树脂10R和遮光材料20R。对模102的多个透镜转印部102a分别供给对应于一个透镜部10的量的树脂10R。并且，对间隔体转印部112a供给与间隔体12和除透镜部10外的基板部1的容积相应的量的遮光材料20R。模104在其透镜转印部104a朝向模102侧的状态下被保持在模102的上方。

如图13B所示，成型时使模104向模102的上方下降，从而由模102和模104夹住树脂10R和遮光材料20R。这样树脂10R仿形为透镜转印部102a、104a的形状而变形，遮光材料20R仿形间隔体转印部112a和基板部1的形状而变形。

为了定位模102和模104，也可以采用在模102及104的一部分设置定位销、锥度或段差的结构。

树脂10R及遮光材料20R通过模102及模104被变形之后，进行加热。由此，可以使树脂10R及遮光材料20R固化，从而使在基板部1的两面多个透镜部10成为一体的晶片级透镜阵列成型。此时，遮光材料20R可以为与透镜部的成型材料不同的材料，也可以为使相同的材料具有遮光性的材料。该遮光材料20R与成型材料同时成型，与成型有透镜部10的区域以外的基板部1一体成型遮光部24。

接着，说明通过使用晶片级透镜阵列进一步制造透镜模块及摄像单元的顺序。另外，在以下举出将从图2至图4说明的薄片部件14作为遮光部使用的结构为例进行说明。但是作为晶片级透镜阵列也可以为从图9至图11所示的结构。

图14A及14B是说明将晶片级透镜阵列切割的工序的图。在晶片级透镜阵列的基板部1的一方的表面(在同图中为下方的面)一体设置有间隔体12。

如同图14B所示，晶片级透镜阵列的基板部1和与该基板部1相同地形成为晶片状的半导体基板W的对位得以进行。在半导体基板W的一方的面(在同图中为上侧的面)，以与设置在基板部1的多个透镜部10的排列相同的排列设置有固体摄像元件D。而且，晶片级透镜阵列的基板部1经由间隔体12(参照图2)被重叠在与该基板部1相同地形成为晶片状的半导体基板W并被接合为一体。之后，成为了一体的晶片级透镜阵列及半导体基板W沿着由透镜部10及固体摄像元件D各自排列列间隔所规定的切断线，利用铣片C等切断机构被切断而被分离成多个摄像单元。切断线例如在基板部1的俯视时为格子状。

另外，在本例中，以制造摄像单元时的切割为例进行说明。另一方面，制造透镜模块时的切割，在未接合于半导体基板W的状态下，根据透镜部10的排列进行切断而分离成多个透镜模块。

图15A及15B是表示透镜模块的成型方法的顺序的图。在该顺序中说明将在1个基板部1一体成型有多个透镜部10的晶片级透镜阵列进行切割而分离成多个透镜模块的例子。

首先，如图15A所示，准备晶片级透镜阵列。晶片级透镜阵列可以按已上述的顺序制造，在以下说明中对于该顺序不进行说明而省略掉。

接着，如图15B所示，沿着图中用虚线示出的切断线切断晶片级透镜阵列的基板部1而分离成多个透镜模块。此时，位于各切断线上的间隔体12也同时被切断。间隔体12以各切断线为边界被分割，分别附属于邻接在各切断线的透镜模块。这样就完成透镜模块。

另外，所分离的透镜模块也可以通过间隔体12被安装在具备未图示的传感器模块或其他光学元件的基板。

这样，若在晶片级透镜阵列的基板部1预先一体成型间隔体12，之后按间隔体12将晶片级透镜阵列的基板部1由切割工序进行切断，则与在所分离的透镜模块分别接合间隔体12时相比，能够有效地批量生产透镜模块，且能够提高生产性。

图16是表示制造透镜模块的顺序的另一例子的图。在该顺序中说明将2个基板部1和在各基板部1一体成型有多个透镜部10的晶片级透镜阵列进行切割而分离成多个透镜模块的例子进行说明。

首先，如图16所示，准备多个晶片级透镜阵列。晶片级透镜阵列可以按已上述的顺序制造，在以下的说明中，对其顺序不进行说明而省略掉。在多个晶片级透镜阵列的各基板部1的一方的面成型有间隔体12。而且，进行所重叠的晶片级透镜阵列的基板部1彼此的对位，在配置于下方的晶片级透镜阵列的基板部1的上表面经由间隔体12接合所重叠的晶片级透镜阵列的基板部1的下表面。在使晶片级透镜阵列彼此重叠的状态下，相对于各基板部1而间隔体12的位置在各基板部1成为相同。

而且，将晶片级透镜阵列的基板部1沿着图中由虚线表示的切断线切断而分离成多个透镜模块。此时，各切断线上所重合的位置的间隔体12也同时被切断，以各切断线为边界所分割的间隔体12分别附属于与各切断线邻接的透镜模块。如此，完成具备多个透镜部10的透镜模块。在该顺序中，由于相对于所重叠的各个基板部1的透镜部10及间隔体12的位置相同，所以所分离的多个透镜模块的结构皆相同。而且，在所重叠的各个基板部1中，以最上部的基板部1为基准来决定切断线的位置并进行切断即可。

另外，所分离的透镜模块也可以经由间隔体12被安装到具备未图示的传感器模块或其他光学元件的基板。

这样，若使多个晶片级透镜阵列彼此重叠之后，将晶片级透镜阵列的基板部1按间隔体12由切割工序进行切断，则与使所分离的透镜模块个别重叠时相比，可以有效地批量生产透镜模块，从而提高生产性。

图17A及17B是表示制造顺序单元的顺序的图。在该顺序中说明将1个基板部1和在该基板部1一体成型有多个透镜部10的透镜模块接合传感器模块后进行切割、而分离成多个摄像单元的例子。

首先，如图17A所示，准备晶片级透镜阵列。晶片级透镜阵列可以按已上述的顺序制造，在以下的说明中，对其顺序不进行说明而省略。在基板部1的下侧的面一体成型有间隔体12。

接着，准备排列有多个固体摄像元件D的半导体基板W。进行了晶片级透镜阵列的基板部1和半导体基板W的对位之后，将该基板部1经由间隔体12接合于半导体基板W上侧的面。此时，使设置在基板部1的各透镜部10的光轴的延长分别与固体摄像元件D的中央部相交。

而且，如图17B所示，将晶片级透镜阵列的基板部1和半导体基板W接合之后，将基板部1沿着图中用虚线表示的切断线切断而分离成多个摄像单元。此时，位于各切断线上的间隔体12也同时被切断。间隔体12以各切断线为边界被分割且分别附属于与各切断线邻接的摄像单元。这样，完成摄像单元。

这样，若在晶片级透镜阵列预先成型有间隔体12之后，使晶片级透镜阵列的基板和具备固体摄像元件D的半导体基板W重叠，并将基板部1及半导体基板W由切割工序一并切断，则与在所分离的透镜模块分别经由间隔体12接合传感器模块来制造摄像单元时相比，能够有效地批量生产透镜单元，且能够提高生产性。

图18A及18B是表示制造摄像单元的顺序的另一例子的图。在该顺序中举出如下例子进行说明，将2个基板部1和在各基板部1一体成型多个透镜部10的晶片级透镜阵列接合于设置有固体摄像元件的半导体基板并进行切割，从而分离成各自具备2个透镜部10的多个摄像单元。

首先，如图18A所示，准备2个晶片级透镜阵列。晶片级透镜阵列可以按已经上述的顺序制造，在以下的说明中，对其顺序不进行说明而省略。在所重叠的2个基板部1各自的下侧的面预先成型间隔体12。而且，进行所重叠的晶片级透镜阵列的基板部1彼此的对位，在配置于下方的晶片级透镜阵列的基板部1的上表面经由间隔体12接合到配置于上方的晶片级透镜阵列的基板部1的下表面。在使晶片级透镜阵列彼此重叠的状态下，使相对于各基板部1的间隔体12的位置在各基板部1成为相同。

接着，准备排列有多个固体摄像元件D的半导体基板W。进行在重叠状态下的多个晶片级透镜阵列的基板部1和半导体基板W的对位。之后，将位于最下部的该基板部1经由间隔体12接合于半导体基板W的上侧的面。此时，使设置在基板部1的各透镜部10的光轴的延长分别与固体摄像元件D的中央部相交。

而且，如图18B所示，将晶片级透镜阵列的基板部1和半导体基板W接合之后，将基板部1及半导体基板W沿着图中由虚线表示的切断线切断并分离成多个摄像单元。此时，位于各切断线上的间隔体12也同时被切断。间隔体12以各切断线为边界被分割且分别附属于与各切断线邻接的摄像单元。这样，完成具备多个透镜部10的摄像单元。

这样，将多个晶片级透镜阵列彼此经由间隔体12接合，之后使最下部的晶片级透镜阵列的基板部1和具备固体摄像元件D的半导体基板W重叠，将基板部1及半导体基板W由切割工序一并切断。根据这种顺序，与使所分离的透镜模块彼此重叠且将各透镜模块和传感器模块接合来制造各摄像单元时相比，可以有效地批量生产摄像单元且可以提高生产性。

本说明书公开以下内容。

(1)一种晶片级透镜阵列的成型方法，将形成有基板部和多个透镜部的晶片级透镜阵列由转印模进行一体成型，该多个透镜部在该基板部排列，该成型方法由如下步骤构成：

在所述转印模的除所述多个透镜部所对应的区域以外的部分配置遮光材料的工序；以及

对供给到所述转印模的成型材料由该转印模进行铸压，向所述成型材料转印在所述基板部排列有所述多个透镜部的形状，之后使所述成型材料固化的工序，

在所述基板部的除所述多个透镜部所成型的区域以外的至少一部分，形成由所述遮光材料构成的遮光部。

(2)上述(1)所述的晶片级透镜阵列的成型方法，

在所述转印模所配置的所述遮光材料是具有遮光性的薄片部件，在所述薄片部件，为了转印所述透镜部的形状在与被设置于所述转印模的透镜转印部相当的部位设置有开口。

(3)如上述(1)所述的晶片级透镜阵列的成型方法，

所述遮光材料是与构成所述透镜部的所述成型材料相同的成型材料并且是具有遮光性的材料，通过将该遮光材料经由所述转印模与所述成型材料同时成型，来形成所述遮光部。

(4)如上述(1)所述的晶片级透镜阵列的成型方法，

所述遮光材料是与构成所述透镜部的所述成型材料不同的其他材料并且具有遮光性的材料，通过将该遮光材料经由所述转印模与所述成型材料同时成型，来形成所述遮光部。

(5)一种晶片级透镜阵列，形成有基板部和在该基板部排列的多个透镜部，

在所述基板部的除所述多个透镜部所成型的区域以外的至少一部分，一体成型有由遮光材料构成的遮光部。

(6)如上述(5)所述的晶片级透镜阵列，

所述遮光部是在所述基板部所一体成型的且具有遮光性的薄片部件，在所述薄片部件设置有用于使所述透镜部呈露的开口。

(7)如上述(5)所述的晶片级透镜阵列，

所述遮光部由与构成所述透镜部的所述成型材料相同的成型材料且具有遮光性的材料构成，在构成所述透镜部的区域以外的部分且与所述基板部一体成型。

(8)如上述(5)所述的晶片级透镜阵列，

所述遮光部由与构成所述透镜部的所述成型材料不同的其他成型材料且具有遮光性的材料构成，在构成所述透镜部的区域以外的部分且与所述基板部一体成型。

(9)如上述(5)至(8)的任一项所述的晶片级透镜阵列，

在所述基板部一体成型有间隔体，所述间隔体的至少一部分包含所述遮光部。

(10)一种透镜模块，

是通过将权利要求(5)至(9)的任一项所述的所述晶片级透镜阵列的所述基板部切割、按所述透镜部分断而构成的。

(11)一种透镜模块，是通过将如上述(5)至(9)的任一项所述的晶片级透镜阵列的所述基板部切割、按所述透镜部分断而构成的，

具备多个形成有所述透镜部的所述基板部，多个所述基板部以彼此相互间夹着所述间隔体的方式被重叠。

(12)一种摄像单元，具备上述(11)所述的透镜模块，还具备：

摄像元件、以及

设置有所述摄像元件的半导体基板，

所述基板部和所述半导体基板经由所述间隔体一体接合。

上述晶片级透镜阵列的成型方法能够在设置于数码摄像机、内窥镜装置、便携式电子设备等的摄像部的摄像透镜的制造时应用。

Claims (12)

1.一种晶片级透镜阵列的成型方法，将形成有基板部和多个透镜部的晶片级透镜阵列由转印模进行一体成型，该多个透镜部在该基板部排列，其特征在于，

所述晶片级透镜阵列的成型方法由如下步骤构成：

在所述转印模的除所述多个透镜部所对应的区域以外的部分配置遮光材料的工序；以及

对供给到所述转印模的成型材料由该转印模进行铸压，向所述成型材料转印在所述基板部排列有所述多个透镜部的形状，之后使所述成型材料固化的工序，

在所述基板部的除所述多个透镜部所成型的区域以外的至少一部分，形成由所述遮光材料构成的遮光部。

2.如权利要求1所述的晶片级透镜阵列的成型方法，其特征在于，

在所述转印模所配置的所述遮光材料是具有遮光性的薄片部件，在所述薄片部件中，为了转印所述透镜部的形状在与被设置于所述转印模的透镜转印部相当的部位设置有开口。

3.如权利要求1所述的晶片级透镜阵列的成型方法，其特征在于，

所述遮光材料是与构成所述透镜部的所述成型材料相同的成型材料并且是具有遮光性的材料，通过将该遮光材料经由所述转印模与所述成型材料同时成型，来形成所述遮光部。

4.如权利要求1所述的晶片级透镜阵列的成型方法，其特征在于，

所述遮光材料是与构成所述透镜部的所述成型材料不同的其他材料并且具有遮光性的材料，通过将该遮光材料经由所述转印模与所述成型材料同时成型，来形成所述遮光部。

5.一种晶片级透镜阵列，其形成有基板部和在该基板部排列的多个透镜部，其特征在于，

在所述基板部的除所述多个透镜部所成型的区域以外的至少一部分，一体成型有由遮光材料构成的遮光部。

6.如权利要求5所述的晶片级透镜阵列，其特征在于，

所述遮光部是在所述基板部所一体成型的且具有遮光性的薄片部件，在所述薄片部件设置有用于使所述透镜部呈露的开口。

7.如权利要求5所述的晶片级透镜阵列，其特征在于，

所述遮光部由与构成所述透镜部的所述成型材料相同的成型材料且具有遮光性的材料构成，在构成所述透镜部的区域以外的部分且与所述基板部一体成型。

8.如权利要求5所述的晶片级透镜阵列，其特征在于，

所述遮光部由与构成所述透镜部的所述成型材料不同的其他成型材料且具有遮光性的材料构成，在构成所述透镜部的区域以外的部分且与所述基板部一体成型。

9.如权利要求5至8的任一项所述的晶片级透镜阵列，其特征在于，

在所述基板部一体成型有间隔体，所述间隔体的至少一部分包含所述遮光部。

10.一种透镜模块，其特征在于，

是通过将权利要求5至9的任一项所述的所述晶片级透镜阵列的所述基板部切割、按所述透镜部分断而构成的。

11.一种透镜模块，其特征在于，是通过将权利要求5至9的任一项所述的晶片级透镜阵列的所述基板部切割、按所述透镜部分断而构成的，

具备多个形成有所述透镜部的所述基板部，多个所述基板部以彼此相互间夹着所述间隔体的方式被重叠。

12.一种摄像单元，具备权利要求11所述的透镜模块，其特征在于，

所述摄像单元还具备：

摄像元件；以及

设置有所述摄像元件的半导体基板，

并且，所述基板部和所述半导体基板经由所述间隔体被一体接合。

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