CN102723346B - 图像传感器镜头的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像传感器镜头制造方法，包括：选择用于制造镜头的基板材料；在基板上均匀涂抹一层制作镜片的材料；按照预先设定的镜头形状用光刻法对镜片材料进行加工；对加工完成的镜片材料进行固化处理；将基板翻转，基板背面翻转到上方，对其进行蚀刻加工；在加工完成的基板表面涂抹镜片材料；重复步骤3至步骤4，完成基板这一面上的镜头制作。本发明提供的图像传感器镜头制造方法采用2套光照工具对镜头进行加工，能够提供一种高精度的图像传感器镜头制造方法，该方法的成本效益要显著优于现有技术。

Description

图像传感器镜头的制造方法

技术领域

本发明涉及一种图像传感器镜头结构及其制造方法，属于镜头制造领域。

背景技术

现有技术的图像传感器镜头制造一般采用将固定在基板上的镜片材料通过施加一定的压力，将形状不规则的镜片材料压制成预先设定的镜头形状。

上述现有技术至少存在以下缺点：

通过施加压力的方式对镜片材料塑形需要制作精度极高的金型模具，成本较高，并且通过压力塑型对镜片最终形状的精度控制较低，极易造成镜片边缘无法达到精度要求的状况，这样的产品不能够适应高分辨率和高精度的图像传感器应用。

发明内容

本发明提供了一种具有能够实现缩小图像数据量并提高帧速率的采样控制功能的图像传感器，本发明的图像传感器直接对像素阵列采样读出进行控制，对于不感兴趣的像素行将不进行地址编码，这样在输出采样行时，随着采样行数的减少，帧速率将得到提高。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种图像传感器镜头的制造方法，包括：

按预定的镜头形状在基板材料的表面上开成凹槽，并在所述基板材料的表面上涂一层制作镜片的材料；

按预定的镜片形状和镜片两侧的支撑体的形状，通过光刻法对所述制作镜片的材料进行加工，并对加工完成的所述制作镜片的材料进行固化处理；

对开成凹槽的相反一侧的基板材料的表面上进行蚀刻加工，并在进行蚀刻加工后的基板材料的表面上涂一层制作镜片的材料；

按预定的镜片形状和镜片两侧的支撑体的形状，通过光刻法对所述制作镜片的材料进行加工，并对加工完成的所述制作镜片的材料进行固化处理，制得所述图像传感器镜头。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供的图像传感器镜头制造方法采用两套光照工具对镜头进行加工，分别是对基板正面的镜片材料进行第一次加工，以及对基板背面，在基板蚀刻加工完成后第二次涂抹的镜片材料进行第二次加工。这种加工方式，能够实现镜片材料在被加工成预先设定的镜片形状时，成形的镜片与预先设定的形状完全相同，精度高，立刻应用于高像素以及对镜片条件要求高的图像传感器。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本发明的具体实施方式提供的图像传感器镜头的制造方法步骤说明图；

图2至图10为本发明的图像传感器镜头制造方法加工过程示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本具体实施方式提供的图像传感器镜头的制造方法包括以下步骤：

步骤11、首先选择用于制造镜头的基板材料，如图2所示，优选的使用硅片或者玻璃作为基板，基板的形状和大小可以根据将制造的镜头形状和大小改变。

步骤12、在基板上均匀涂抹一层制作镜片的材料，如图3所示，该材料高度高于将制造的镜头高度，该镜片材料需具有感光性，便于后续步骤通过光刻等手段对该材料进行镜头形状的蚀刻。

步骤13、按照预先设定的镜片形状和镜片两侧的支撑体的形状，如图4所示，用光刻法对镜片材料进行加工。优选的，镜片形状为以基板法线方向对称向上方凸起的半椭圆形。优选的，支撑体的形状为于镜片材料不连续的截面为正方形，长方形，或者圆形的柱体，位置分别位于基板两侧。镜片形状可以根据不同图像传感器应用而改变。

步骤14、对加工完成的镜片材料进行固化处理，如图5所示，使得该材料在后续的制造工序中不再对光刻发生反应。优选的，固化处理的方式包括紫外线处理和加热处理。

步骤15、将基板翻转，步骤11至步骤14加工完成的镜头部分翻转到下方，如图6所示，基板背面翻转到上方，如图7所示，对基板进行蚀刻加工。优选的，基板形状蚀刻为两端分别有一个相互不连续的支撑柱，两个支撑柱间的间距小于镜片在该方向的半径，两个支撑柱间的基板材料完全蚀刻掉，暴露出已经加工成型的镜片材料。基板支撑柱的形状可以根据不同图像传感器应用而改变。

优选的，蚀刻工艺可以选取气体蚀刻法或者液体蚀刻法，但采取的任何一种蚀刻方式都不与镜片材料发生反应。

步骤16、如图8所示，在加工完成的基板表面涂抹镜片材料，优选的，采用与步骤12中相同的镜片材料。

步骤17、如图9及图10所示，重复步骤13至步骤14，完成基板这一面上的镜头制作。

通过以上步骤，可以加工完成一个精度极高的镜头，包括镜片部分和支撑柱部分。在本具体实施方式提供的图像传感器镜头制造方法中，需要采用两套光照工具对镜头进行加工，分别是对基板正面的镜片材料进行第一次加工，以及对基板背面，在基板蚀刻加工完成后第二次涂抹的镜片材料进行第二次加工。这种加工方式，能够实现镜片材料在被加工成预先设定的镜片形状时，成形的镜片与预先设定的形状完全相同，精度高，可直接应用于高像素以及对镜片条件要求高的图像传感器。

本具体实施方式提供的图像传感器镜头制造方法不仅可以一次完成一个镜片的加工，还可以通过增加基板的面积和光照工具的套数，在同一时间，一次加工多个镜片，该方法包括以下步骤：

步骤21、首先选择用于制造镜头的基板材料，优选的使用硅片或者玻璃作为基板，基板的形状和大小可以根据将制造的镜头形状和大小改变。基板面积的大小根据一次要制作的镜头的个数进行限制，基板的面积至少为全部镜头面积之和。

步骤22、在基板上均匀涂抹一层制作镜片的材料，该材料高度高于将制造的镜头高度，该镜片材料需具有感光性，便于后续步骤通过光刻等手段对该材料进行镜头形状的蚀刻。

步骤23、按照预先设定的镜片形状和镜片两侧的支撑体的形状，用光刻法对镜片材料进行加工。光刻工具的数量和一次要制作的镜头的个数相同，数套光刻工具同时对镜片材料进行相同镜片形状加工。优选的，镜片形状为以基板法线方向对称向上方凸起的半椭圆形。优选的，支撑体的形状为于镜片材料不连续的截面为正方形，长方形，或者圆形的柱体，位置分别位于基板两侧。镜片形状可以根据不同图像传感器应用而改变。

步骤24、对全部加工完成的镜片材料进行固化处理，使得该材料在后续的制造工序中不再对光刻发生反应。优选的，固化处理的方式包括紫外线处理和加热处理，进行上述处理时，将包含整个基板上的所有镜片材料。

步骤25、将基板翻转，步骤21至步骤24加工完成的镜头部分翻转到下方，基板背面翻转到上方，对基板进行蚀刻加工。优选的，每个基板形状对应其已经完成加工的镜头蚀刻为两端分别有一个相互不连续的支撑柱，属于同一镜头结构的两个支撑柱间的间距小于镜片在该方向的半径，两个支撑柱间的基板材料完全蚀刻掉，暴露出已经加工成型的镜片材料。基板支撑柱的形状可以根据不同图像传感器应用而改变。

优选的，蚀刻工艺可以选取气体蚀刻法或者液体蚀刻法，但采取的任何一种蚀刻方式都不与镜片材料发生反应。

步骤26、在加工完成的基板表面涂抹镜片材料，优选的，采用与步骤22中相同的镜片材料。

步骤227、重复步骤23至步骤24，完成基板这一面上的镜头制作。

通过以上步骤，可以实现同时完成多个相同的镜头的制作，大量节省时间和成本。

采用本具体实施方式提供的技术方案，采用两套光照工具对镜头进行加工，分别是对基板正面的镜片材料进行第一次加工，以及对基板背面，在基板蚀刻加工完成后第二次涂抹的镜片材料进行第二次加工。这种加工方式，能够实现镜片材料在被加工成预先设定的镜片形状时，成形的镜片与预先设定的形状完全相同，精度高，立刻应用于高像素以及对镜片条件要求高的图像传感器。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种图像传感器镜头的制造方法，其特征在于，包括：

按预定的镜头形状在基板材料的表面上开成凹槽，并在所述基板材料的表面上涂一层制作镜片的材料；

按预定的镜片形状和镜片两侧的支撑体的形状，通过光刻法对所述制作镜片的材料进行加工，并对加工完成的所述制作镜片的材料进行固化处理；

对开成凹槽的相反一侧的基板材料的表面上进行蚀刻加工，并在进行蚀刻加工后的基板材料的表面上涂一层制作镜片的材料，所述蚀刻加工包括将所述基板材料蚀刻为两端分别有一个相互不连续的支撑柱，且两个支撑柱间的间距小于镜片沿支撑柱间距方向上的半径，两个支撑柱间的基板材料完全蚀刻掉，暴露出已经加工成型的制作镜片的材料；

按预定的镜片形状和镜片两侧的支撑体的形状，通过光刻法对所述制作镜片的材料进行加工，并对加工完成的所述制作镜片的材料进行固化处理，制得所述图像传感器镜头。

2.根据权利要求1所述的图像传感器镜头的制造方法，其特征在于，所述基板材料的底料采用金型模具。

3.根据权利要求1所述的图像传感器镜头的制造方法，其特征在于，所述镜片形状为以基板法线方向对称向上方凸起的半椭圆形。

4.根据权利要求1所述的图像传感器镜头的制造方法，其特征在于，所述固化处理包括紫外线处理或加热处理。

5.根据权利要求1所述的图像传感器镜头的制造方法，其特征在于，所述蚀刻加工选取气体蚀刻法或者液体蚀刻法。

6.根据权利要求1所述的图像传感器镜头的制造方法，其特征在于，所述基板材料采用硅片或者玻璃。