CN102223474A - 晶圆级光学透镜及其相关形成方法 - Google Patents

Abstract

晶圆级光学透镜包含有第一光学元件、第一垫片、第二光学元件以及黏附材料。第一垫片具有至少一第一介电插塞贯穿第一垫片，且第一光学元件以及第二光学元件分隔于第一垫片的两侧。黏附材料涂布在第一光学元件与第一垫片之间、并涂布在第一垫片与第二光学元件之间，且其填补在第一介电插塞的至少一部分之中。

Description

晶圆级光学透镜及其相关形成方法

技术领域

本发明涉及一种晶圆级光学透镜及其相关形成方法，尤其涉及一种通过将黏附材料填补在两光学元件之间的介电插塞中或者两垫片之间的介电插塞中的晶圆级光学透镜及其相关形成方法，来提升光学元件之间的黏着力。

背景技术

随着光学技术的演进，图像撷取装置的使用率越来越普遍，除了数字相机以及手机等移动装置之外，个人数字助理(PDA)、笔记型计算机通常也会具备图像撷取功能。

光学透镜是图像撷取装置中最重要的元件之一，目前在制造晶圆级的光学透镜时，通常会利用将黏着剂(glue)涂布在光学元件之间以黏合这些光学元件。然而，由于在光学透镜的工艺中常需要提高温度及/或湿度来进行质量测试，因此常会导致光学透镜上的光学元件在质量测试中因为温度或者湿度的因素而脱落。

因此，如何提升光学元件之间的黏着力，亦是本设计领域的重要考虑之一。

发明内容

因此，本发明的目的之一在于提出一种晶圆级光学透镜及其相关形成方法，以解决上述问题。

本发明揭露一种晶圆级光学透镜。晶圆级光学透镜包含：第一光学元件、第二光学元件、第一垫片以及黏附材料。第一垫片包含有至少一第一介电插塞贯穿该第一垫片，其中该第一光学元件以及该第二光学元件分隔于该第一垫片的两侧。黏附材料涂布在该第一光学元件与该第一垫片之间、并涂布在该第一垫片与该第二光学元件之间，且其填补在该第一介电插塞的至少一部分之中。第一光学元件可为光圈、透镜板或者图像传感器；第二光学元件亦可为光圈、透镜板或者图像传感器。

本发明还揭露一种晶圆级光学透镜。晶圆级光学透镜包含：第一垫片、第二垫片、光学元件以及黏附材料。光学元件位于该第一垫片以及该第二垫片之间，其中该光学元件还包含至少一介电插塞贯穿该光学元件。黏附材料涂布在该第一垫片与该光学元件之间、并涂布在该光学元件与该第二垫片之间，且其填补在该介电插塞的至少一部分之中。

本发明还揭露一种形成晶圆级光学透镜的方法。该方法包含以下步骤：提供第一光学元件以及第二光学元件；将第一垫片插入该第一光学元件以及该第二光学元件之间，以使该第一光学元件以及该第二光学元件分隔于该第一垫片的两侧；将至少一第一介电插塞设置于该第一垫片之中，其中该第一介电插塞贯穿该第一垫片；以及将一黏附材料涂布在该第一光学元件与该第一垫片之间以黏合该第一光学元件与该第一垫片，并将该黏附材料涂布在该第一垫片与该第二光学元件之间以黏合该第一垫片与该第二光学元件，其中该黏附材料填补在该第一介电插塞的至少一部分之中。

附图说明

图1为本发明一晶圆级光学透镜的结构的第一实施例的剖面图；

图2为本发明一晶圆级光学透镜的结构的第二实施例的剖面图；

图3为本发明一晶圆级光学透镜的结构的第三实施例的剖面图；

图4为本发明形成一晶圆级光学透镜的方法的一操作范例的流程图；

图5为本发明形成一晶圆级光学透镜的方法的另一操作范例的流程图。

具体实施方式

在说明书及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同样的元件。本说明书及后续的权利要求并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求当中所提及的「包含」为一开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。另外，「耦接」一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或通过其它装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。

图1为本发明一晶圆级光学透镜100的结构的第一实施例的剖面图。晶圆级光学透镜100包含有(但不局限于)多个光学元件120～150、多个垫片(spacer)160～180以及至少一介电插塞190。如图1所示，多个光学元件包含有图像传感器120、第一透镜板130、第二透镜板140以及光圈(diaphragm)150，且该光学元件120～150分别由第一垫片160、第二垫片170以及第三垫片来隔离。举例来说，图像传感器120以及第一透镜板130分隔于第一垫片160的两侧；第一透镜板130以及第二透镜板140分隔于第二垫片170的两侧；而第二透镜板140以及光圈150分隔于第三垫片180的两侧。值得注意的是，于本实施例中，第一垫片160、第二垫片170以及第三垫片180各包含有至少一介电插塞190贯穿这些垫片160～180。换句话说，位于两个光学元件之间用来隔离此两个光学元件的任一垫片(例如：160～180)可包含有至少一介电插塞190贯穿其中。

另外，黏附材料(图未示出)涂布在任一光学元件120～150与任一垫片160～170之间，且其填补在介电插塞190的至少一部分之中。举例来说，该黏附材料涂布在图像传感器120与第一垫片160之间以黏合图像传感器120与第一垫片160，以此类推。如此一来，可通过将该黏附材料填补在任意两个光学元件之间的介电插塞190之中，来提升该两个光学元件之间的黏着力。

请注意，上述的晶圆级光学透镜100可为微型相机模块(compact cameramodule，CCM)，但此并非本发明的限制条件。且晶圆级光学透镜100可设置于图像撷取装置中，但本发明并不局限于此。此外，介电插塞190的位置、大小以及数量并不局限。也就是说，在不违背本发明的精神下，介电插塞190的位置、大小以及数量的各种变化皆是可行的，皆应隶属于本发明所涵盖的范围。

于一实施例中，该黏附材料可包含环氧树脂(Epoxy Resin)，但本发明并不局限于此，亦可采用其它材料来黏合晶圆级光学透镜100中的各个光学元件以及各个垫片。再者，本发明中所提及的光学元件的种类并不局限。

图2为本发明一晶圆级光学透镜200的结构的第二实施例的剖面图。如图2所示，晶圆级光学透镜200的结构与图1所示的晶圆级光学透镜100的结构类似。于本实施例中，晶圆级光学透镜200包含有多个光学元件120～150、多个垫片160～180以及至少一介电插塞290，且该光学元件120～150分别由第一垫片160、第二垫片170以及第三垫片来隔离。值得注意的是，于本实施例中，第一透镜板130以及第二透镜板140各包含至少一介电插塞290贯穿这些透镜板130、140。换句话说，位于两个垫片之间的任一光学元件(例如：130、140)可包含有至少一介电插塞290贯穿其中。另外，该黏附材料(图未示出)涂布在任一光学元件120～150与任一垫片160～170之间，且其填补在介电插塞290的至少一部分之中。如此一来，可通过将该黏附材料填补在任两个垫片之间的介电插塞290之中，来提升彼此之间的黏着力。

图3为本发明一晶圆级光学透镜300的结构的第三实施例的剖面图。如图3所示，晶圆级光学透镜300的结构与图1所示的晶圆级光学透镜100或者图2所示的晶圆级光学透镜200的结构类似，且晶圆级光学透镜300为将晶圆级光学透镜100与晶圆级光学透镜200合并之后所得到的实施例。于本实施例中，晶圆级光学透镜300包含有多个光学元件120～150、多个垫片160～180、至少一介电插塞190以及至少一介电插塞290。值得注意的是，第一垫片160第二垫片170以及第三垫片180各包含有至少一介电插塞190贯穿这些垫片160～180，且第一透镜板130以及第二透镜板140各包含至少一介电插塞290贯穿这些透镜板130、140。换句话说，位在两个垫片之间的任一光学元件(例如：130、140)可包含有至少一介电插塞290贯穿其中，且位在两个光学元件之间用来隔离此两个光学元件的任一垫片(例如：160～180)亦可包含有至少一介电插塞190贯穿其中。

以上实施例仅为用来描述本发明可行的实施例，并非本发明的限制条件。本领域技术人员应可了解，在不违背本发明的精神下，图1至图3中的晶圆级光学透镜100～300的各式各样变化皆是可行的。

图4为本发明形成一晶圆级光学透镜的方法的一操作范例的流程图，其包含(但不局限于)以下的步骤(请注意，假若可获得实质上相同的结果，则这些步骤并不一定要遵照图4所示的执行次序来执行)：

步骤402：开始。

步骤404：提供第一光学元件以及第二光学元件。

步骤406：将第一垫片插入第一光学元件以及第二光学元件之间，以使第一光学元件以及第二光学元件分隔于第一垫片的两侧。

步骤408：将至少一第一介电插塞设置于第一垫片之中，其中第一介电插塞贯穿第一垫片。

步骤410：将一黏附材料涂布在第一光学元件与第一垫片之间以黏合第一光学元件与第一垫片，并将该黏附材料涂布在第一垫片与第二光学元件之间以黏合第一垫片与第二光学元件，其中黏附材料填补在第一介电插塞的至少一部分之中。

结合图4所示的各步骤以及图1所示的各元件即可了解如何制作一个晶圆级光学透镜(例如：100)的相关步骤。为简洁起见，关于图4所示的各步骤的相关运作于此不再赘述。

图5为本发明形成一晶圆级光学透镜的方法的另一操作范例的流程图，该方法包含有(但不局限于)以下步骤：

步骤502：开始。

步骤504：提供第一垫片、光学元件以及第二垫片。

步骤506：将光学元件设置在第一垫片以及第二垫片之间。

步骤508：将至少一第二介电插塞设置于光学元件之中，其中第二介电插塞贯穿光学元件。

步骤510：将一黏附材料涂布在第一垫片与光学元件之间以黏合第一垫片与光学元件，并将该黏附材料涂布在光学元件与第二垫片之间以黏合光学元件与第二垫片，其中黏附材料填补在第二介电插塞的至少一部分之中。

结合图5所示的各步骤以及图2所示的各元件即可了解如何制作一个晶圆级光学透镜(例如：200)的相关步骤。为简洁起见，关于图5所示的各步骤的相关运作于此不再赘述。

请注意，上述各流程的步骤仅为本发明所举可行的实施例，并非限制本发明的限制条件，且在不违背本发明的精神的情况下，该方法可还包含其它的中间步骤或者可将几个步骤合并成单一步骤，以做适当的变化。本领域技术人员应可了解，该方法的各种变化皆是可行的。举例而言，可将图4中的各步骤与图5中的各步骤合并来形成一个新的变化实施例。

以上所述的实施例仅用来说明本发明的技术特征，并非用来局限本发明的范畴。由上可知，本发明提供一种晶圆级光学透镜及其相关形成方法。通过将黏附材料填补在任意两个光学元件之间的介电插塞190及/或任意两个垫片之间的介电插塞290之中，可以提升彼此之间的黏着力。如此一来，此晶圆级光学透镜便可成功通过在工艺中的质量测试。此外，由于本发明所揭露的晶圆级光学透镜设计简单且其制作容易，因此并不会增加额外的制造成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (16)

1.一种晶圆级光学透镜，包含有：

第一光学元件；

第二光学元件；

第一垫片，包含有至少一第一介电插塞贯穿所述第一垫片，其中所述第一光学元件以及所述第二光学元件分隔于所述第一垫片的两侧；以及

黏附材料，涂布在所述第一光学元件与所述第一垫片之间、并涂布在所述第一垫片与所述第二光学元件之间，且其填补在所述第一介电插塞的至少一部分之中。

2.如权利要求1所述的晶圆级光学透镜，其还包含：

第三光学元件；以及

第二垫片，其中所述第二光学元件以及所述第三光学元件分隔于所述第二垫片的两侧；

其中，所述第二光学元件位于所述第一垫片以及所述第二垫片之间，且其还包含至少一第二介电插塞贯穿所述第二光学元件；

其中，所述黏附材料还涂布在所述第二光学元件与所述第二垫片之间、并涂布在所述第二光学元件与所述第一垫片之间，且其填补在所述第二介电插塞的至少一部分之中。

3.如权利要求1所述的晶圆级光学透镜，其中所述第一光学元件包含光圈、透镜板或者图像传感器。

4.如权利要求1所述的晶圆级光学透镜，其中所述第一光学元件包含光圈、透镜板或者图像传感器。

5.如权利要求1所述的晶圆级光学透镜，其为微型相机模块。

6.如权利要求1所述的晶圆级光学透镜，其中所述晶圆级光学透镜设置于图像撷取装置中。

7.一种晶圆级光学透镜，包含有：

第一垫片；

第二垫片；

光学元件，位于所述第一垫片以及所述第二垫片之间，其中所述光学元件还包含至少一介电插塞贯穿所述光学元件；以及

黏附材料，涂布在所述第一垫片与所述光学元件之间、并涂布在所述光学元件与所述第二垫片之间，且其填补在所述介电插塞的至少一部分之中。

8.如权利要求7所述的晶圆级光学透镜，其中所述光学元件包含透镜板。

9.如权利要求7所述的晶圆级光学透镜，其为微型相机模块。

10.如权利要求7所述的晶圆级光学透镜，其中所述晶圆级光学透镜设置于图像撷取装置中。

11.一种形成晶圆级光学透镜的方法，包含以下步骤：

提供第一光学元件以及第二光学元件；

将第一垫片插入所述第一光学元件以及所述第二光学元件之间，以使所述第一光学元件以及所述第二光学元件分隔于所述第一垫片的两侧；

将至少一第一介电插塞设置于所述第一垫片之中，其中所述第一介电插塞贯穿所述第一垫片；以及

将黏附材料涂布在所述第一光学元件与所述第一垫片之间以黏合所述第一光学元件与所述第一垫片，并将所述黏附材料涂布在所述第一垫片与所述第二光学元件之间以黏合所述第一垫片与所述第二光学元件，其中所述黏附材料填补在所述第一介电插塞的至少一部分之中。

12.如权利要求11所述的方法，其还包含：

提供第三光学元件；

将第二垫片插入所述第二光学元件以及所述第三光学元件之间，以使所述第二光学元件以及所述第三光学元件分隔于所述第二垫片的两侧；

将至少一第二介电插塞设置于所述第二光学元件之中，其中所述第二介电插塞贯穿所述第二光学元件；以及

将所述黏附材料涂布在所述第二光学元件与所述第二垫片之间以黏合所述第二光学元件与所述第二垫片，并将所述黏附材料涂布在所述第二光学元件与所述第一垫片之间以黏合所述第二光学元件与所述第一垫片，其中所述黏附材料填补在所述第二介电插塞的至少一部分之中。

13.如权利要求11所述的方法，其中所述第一光学元件包含光圈、透镜板或者图像传感器。

14.如权利要求11所述的方法，其中所述第二光学元件包含光圈、透镜板或者图像传感器。

15.如权利要求11所述的方法，其中所述晶圆级光学透镜为微型相机模块。

16.如权利要求11所述的方法，其中所述晶圆级光学透镜设置于图像撷取装置中。

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