CN103033901A - 层叠型晶片透镜以及其制造方法、多层透镜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及层叠型晶片透镜和其制造方法、多层透镜。在晶片级透镜(201、202)间的填充部(203)中利用毛细管现象渗入填充遮光性粘接剂(213)。由于在填充部(203)和透镜光学部(2011)的边界设置有突起部(2023),所以遮光性粘接剂(213)不会渗入到中空部(209)中。此外,形成有连结中空部(209)和外部的透气性膜(205),起到使中空部(209)的膨胀的空气向外部逃逸的作用。
Description
技术领域
本发明涉及将多个晶片级透镜重叠起来的层叠型晶片透镜、其制造方法以及将其个别地分割后的多层透镜。
背景技术
为了削减制造成本,提出并制造了将多片晶片级透镜(wafer scale lens)重叠起来并粘接的层叠型晶片透镜。可是,在制造层叠型晶片透镜时,以在粘接的晶片透镜彼此之间不产生位置偏离或者倾斜的方式使其重叠起来是不容易的。这样的晶片透镜彼此的位置偏离或者倾斜、换言之中心位置的偏离(光轴的偏离)和距离(高度)的偏离会成为使透镜特性劣化的较大的原因。因此,以非常高的精度将晶片级透镜彼此重叠起来并粘接的技术在层叠型晶片透镜的制造中是必不可少的。
因此例如,在专利文献1中公开了以下技术,即,如图10(a)所示那样,将粘接晶片级透镜5010、5020的粘接剂5203填充在晶片级透镜5010、5020之间。专利文献1中公开的层叠型晶片透镜5000是将2片晶片级透镜5010、5020重叠起来的层叠型晶片透镜。
图10(b)表示粘接前的晶片级透镜5010、5020,在粘接时,在槽5012、5022中填充粘接剂5203。如图10(b)所示那样,被填充粘接剂5203的槽5012、5022形成在两晶片级透镜5010、5020中的相互对置侧的面,而且避开了彼此的透镜光学部5011、5021而形成。
而且,在粘接时,在透镜光学部5011、5021的周围部分中的除了槽5012、5022以外的部分中,晶片级透镜5010、5020的对置面彼此相互直接相接。这是因为涂敷于槽5012、5022的粘接剂5203的厚度为槽5012、5022的深度以下。也就是说,有无粘接剂5203与晶片级透镜5010、5020间的距离没有关系。因此,能使粘接的晶片级透镜5010、5020间的距离固定。进而,只要是在粘接前,就能对重叠的晶片级透镜5010、5020的位置以及/或者方向进行调整,使得不产生晶片级透镜5010、5020间的位置偏离或者倾斜。
再有,公开了利用毛细管现象,将遮光材料或者密封树脂渗入到空隙中的技术。
例如,在专利文献2中公开了利用毛细管现象,在透镜间形成的空隙部中渗入遮光材料的技术。即,示出了通过利用了毛细管现象的渗入而能不与透镜面接触地在空隙部中装入遮光材料,由此能容易地形成均匀的遮光部。
此外,在专利文献3中公开了以下技术,即,将安装有功能元件的基板和树脂密封板以设置适当的间隔的间隙的方式对置配置,在该间隙中渗入填充密封树脂。在上述树脂密封板中与安装于基板的功能元件所具有的功能部对应地形成有开口部。在同一文献中示出了通过在树脂密封板中设置开口部,从而在开口部的边界产生表面张力,在渗入填充密封树脂时,上述表面张力阻止密封树脂进入到基板上的功能部内。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本公开专利公报“特开2011-013576号公报(2011年1月20日公开)”;
专利文献2:日本公开专利公报“特开2002-350605号公报(2002年12月4日公开)”;
专利文献3:日本公开专利公报“特开2007-235045号公报(2007月9月13日公开)”;
专利文献4:日本公开专利公报“特开2009-210739号公报(2009月9月17日公开)”。
发明内容
发明要解决的课题
可是,在引用文献1所公开的技术中,由于需要在重叠的各晶片级透镜的对置面形成槽,所以有金属模加工变得复杂的问题。此外,由于仅在槽的部分填充粘接剂,所以即使以不使多片晶片级透镜的光轴偏离的方式,对上述晶片级透镜进行调整、粘接之后切断,在将上述晶片级透镜分割成多层透镜时,在各个多层透镜的每一个或者一个多层透镜的每个剖面也存在粘接的地方变得不均匀的可能性。其结果是,存在由于不均匀的粘接的地方导致各个多层透镜的光学上的性能出现偏差,或者由于粘接的地方不充分所以粘接剥离等的问题。
本发明是鉴于上述而做出的,其目的在于,提供一种能以高的精度将晶片级透镜彼此重叠起来并均匀地进行粘接的层叠型晶片透镜以及其制造方法、多层透镜。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题,本发明的层叠型晶片透镜是将多片具有多个透镜光学部的晶片级透镜重叠起来进行粘接的层叠型晶片透镜,其特征在于,在相互粘接的2片晶片级透镜的对置的两面之间,具有以隔开透镜光学部和该透镜光学部的周围的遮光区域的方式包围该透镜光学部的阻挡部,在2片晶片级透镜的所述遮光区域的对置面之间填充有遮光性粘接剂,以在所述遮光区域的2片晶片级透镜的对置面的间隔为在该对置面之间能利用毛细管现象渗入所述遮光性粘接剂的间隔的方式,设定所述阻挡部的高度。
根据上述结构,通过利用毛细管现象的遮光性粘接剂的渗入填充,能进行晶片级透镜彼此的粘接。因此,不用从制造装置取下就能进行晶片级透镜间的粘接。具体地说,在以没有晶片级透镜间的位置偏离或者倾斜的方式进行调整之后,固定这些透镜,当保持该状态地在晶片级透镜间滴下遮光性粘接剂时,利用毛细管现象渗入填充上述遮光性粘接剂,其结果是,粘接上述晶片级透镜彼此。由此,在粘接晶片级透镜的工序中,不会产生在晶片级透镜间的位置偏离或者倾斜。此外,能均匀且容易地在短时间内进行遮光性粘接剂的填充。因此,能以高的精度将晶片级透镜重叠起来。
在此,在2片晶片级透镜的对置面设置有阻挡部,此外以在遮光区域的2片晶片级透镜的对置面的间隔为在该对置面之间能利用毛细管现象渗入遮光性粘接剂的间隔的方式,设定上述阻挡部的高度。因此,在粘接晶片级透镜的工序之前,能容易且精度良好地进行晶片级透镜的对位。此外,遮光性粘接剂位于透镜光学部的整周上,由此即使稍微存在涂敷不均匀,涂敷不均匀对光学轴的影响也会被除了透镜光学部以外的晶片级透镜整体吸收。因此,难以发生光学轴的轴偏离。进而,由于不需要在重叠的各晶片级透镜的对置面形成在现有技术中形成的槽那样的复杂的形状,所以金属模加工不会变得复杂。
此外,以隔开透镜光学部和遮光区域的方式,包围该透镜光学部地设置有阻挡部。由此,在晶片级透镜的对置面之间渗入填充的遮光性粘接剂被阻挡部阻碍,因此该遮光性粘接剂不能渗入到透镜光学部侧。其结果是,在需要遮光的遮光区域中填充遮光性粘接剂,而在不需要遮光的透镜光学部中未填充遮光性粘接剂。即,能部位选择地填充遮光性粘接剂。因此,不会使透镜光学部的透光性和透镜特性恶化。
因此,金属模加工容易,此外在层叠型晶片透镜切断时粘接剂的粘接的地方均匀,除此以外,还能以高的精度将晶片级透镜彼此重叠起来。
此外,本发明的层叠型晶片透镜的制造方法是将多片具有多个透镜光学部的晶片级透镜重叠起来进行粘接的层叠型晶片透镜的制造方法,其特征在于,所述层叠型晶片透镜在相互粘接的2片晶片级透镜的对置的两面之间,具有以隔开透镜光学部和该透镜光学部的周围的遮光区域的方式包围该透镜光学部的阻挡部,并且以2片晶片级透镜的在所述遮光区域的对置面的间隔为在该对置面之间能利用毛细管现象渗入遮光性粘接剂的间隔的方式,设定所述阻挡部的高度,所述制造方法包含:保持工序,以在所述遮光区域中的2片晶片级透镜的对置面的间隔为在该对置面之间能利用毛细管现象渗入所述遮光性粘接剂的间隔的方式,保持所述2片晶片级透镜;以及填充工序,通过在所述保持的2片晶片级透镜的所述遮光区域的对置面之间利用毛细管现象使所述遮光性粘接剂渗入而进行填充。
根据上述结构,通过利用毛细管现象的遮光性粘接剂的渗入填充,能进行晶片级透镜彼此的粘接。因此,不用从制造装置取下就能进行晶片级透镜间的粘接。具体地说,在以没有晶片级透镜间的位置偏离或者倾斜的方式进行调整之后,固定两晶片级透镜,保持该状态地在晶片级透镜间滴下遮光性粘接剂,利用毛细管现象渗入填充遮光性粘接剂并进行粘接。由此,在粘接晶片级透镜的工序中,在晶片级透镜间不会产生位置偏离或者倾斜。此外,能均匀且容易地在短时间内进行遮光性粘接剂的填充。因此,能以高的精度将晶片级透镜重叠起来。
在此,在2片晶片级透镜的对置面设置有阻挡部,以在遮光区域的2片晶片级透镜的对置面的间隔为在该对置面之间能利用毛细管现象渗入遮光性粘接剂的间隔的方式,设定上述阻挡部的高度。因此,在粘接晶片级透镜的工序之前,能容易且精度良好地进行晶片级透镜的对位。此外,由于不需要如现有技术那样在重叠的各晶片级透镜的对置面形成槽那样的复杂的形状,所以金属模加工不会变得复杂。
此外,阻挡部以通过包围该透镜光学部而隔开透镜光学部和遮光区域的方式进行设置。由此,在晶片级透镜的对置面之间渗入填充的遮光性粘接剂被阻挡部阻碍,不能渗入到透镜光学部侧。其结果是,在需要遮光的遮光区域中填充遮光性粘接剂,而在不需要遮光的透镜光学部中未填充遮光性粘接剂。即,能部位选择地填充遮光性粘接剂。因此,不会使透镜光学部的透光性和透镜特性恶化。
因此,金属模加工容易,此外在层叠型晶片透镜切断时粘接剂的粘接的地方均匀,除此以外,还能以高的精度将晶片级透镜彼此重叠起来。
此外,本发明的多层透镜的特征在于,被从上述所记载的层叠型晶片透镜中,以包含1组或者多组重叠的透镜光学部的方式切断。
根据上述结构,上述多层透镜是将层叠型晶片透镜进行单片化后的透镜。由于上述层叠型晶片透镜是以高的精度将晶片级透镜重叠起来的层叠型透镜,所以能期待在对上述层叠型晶片透镜进行单片化后的多层透镜中也以高的精度层叠了透镜光学部。此外,虽然在分割上述层叠型透镜时,在晶片级透镜的遮光区域(填充部)切断,但在上述层叠型晶片透镜中,遮光区域的整个区域被遮光性粘接剂粘接,因此粘接的地方不会不充分、或在一个多层透镜中的每个剖面粘接的地方不会不均匀。
因此,粘接的地方均匀,因此多层透镜的光学上的性能不会恶化,此外,粘接的地方充分,因此构成多层透镜的透镜也不会剥离。因此,能提供高品位的多层透镜。
发明效果
如以上那样,本发明的层叠型晶片透镜为以下结构:在相互粘接的2片晶片级透镜的对置的两面之间,具有以隔开透镜光学部和该透镜光学部的周围的遮光区域的方式包围该透镜光学部的阻挡部,在2片晶片级透镜的所述遮光区域的对置面之间填充有遮光性粘接剂,以在所述遮光区域的2片晶片级透镜的对置面的间隔为在该对置面之间能利用毛细管现象渗入所述遮光性粘接剂的间隔的方式,设定所述阻挡部的高度。
此外,本发明的层叠型晶片透镜的制造方法中,层叠型晶片透镜在相互粘接的2片晶片级透镜的对置的两面之间,具有以隔开透镜光学部和该透镜光学部的周围的遮光区域的方式包围该透镜光学部的阻挡部,并且以2片晶片级透镜的在所述遮光区域的对置面的间隔为在该对置面之间能利用毛细管现象渗入遮光性粘接剂的间隔的方式,设定所述阻挡部的高度,所述制造方法包含:保持工序,以在所述遮光区域中的2片晶片级透镜的对置面的间隔为在该对置面之间能利用毛细管现象渗入所述遮光性粘接剂的间隔的方式,保持所述2片晶片级透镜;以及填充工序,通过在所述保持的2片晶片级透镜的所述遮光区域的对置面之间利用毛细管现象使所述遮光性粘接剂渗入而进行填充。
因此,通过利用毛细管现象的遮光性粘接剂的渗入填充来进行晶片级透镜彼此的粘接,因此在粘接晶片级透镜的工序中,不会产生在晶片级透镜间的位置偏离或者倾斜。此外,能均匀且容易地在短时间内进行遮光性粘接剂的填充。因此,能以高的精度将晶片级透镜重叠起来。
此外,如上述那样设定了高度的阻挡部在粘接晶片级透镜的工序之前,能容易且精度良好地进行晶片级透镜的对位。
此外,以通过包围该透镜光学部而隔开透镜光学部和遮光区域的方式设置有阻挡部,由此在需要遮光的遮光区域中填充遮光性粘接剂,而在不需要遮光的透镜光学部中未填充遮光性粘接剂。即,能部位选择地填充遮光性粘接剂。因此,不会使透镜光学部的透光性和透镜特性恶化。此外,遮光性粘接剂位于透镜光学部的整周上,因此即使稍微存在涂敷不均匀,涂敷不均匀对光学轴的影响也会被除了透镜光学部以外的晶片级透镜整体吸收。因此,难以发生光学轴的轴偏离。
因此,会起到以下效果,即,金属模加工容易,此外在层叠型晶片透镜切断时粘接剂的粘接的地方均匀,除此以外,还能以高的精度将晶片级透镜彼此重叠起来。
附图说明
图1是表示图2所示出的层叠型晶片透镜的概略构造的剖面图。
图2是表示本发明的一个实施方式的层叠型晶片透镜的概略结构的立体图。
图3是针对构成图2所示的层叠型晶片透镜的晶片级透镜,示出形成于该晶片级透镜的切断线的说明图。
图4是表示从图1所示的层叠型晶片透镜切出的多层透镜的概略构造的剖面图。
图5是表示图4所示的多层透镜的填充部的详细构造的主要部分剖面图,(a)是对图4的虚线区域A进行了放大的图,(b)是对(a)的虚线区域B进行了放大的图。
图6是表示对图1所示的层叠型晶片透镜涂敷遮光性粘接剂的方法的说明图,(a)表示使晶片级透镜的外形彼此错开来涂敷遮光性粘接剂的方法,(b)表示在一片晶片级透镜的中心部设置贯通孔,并通过该贯通孔对另一片晶片级透镜涂敷遮光性粘接剂的方法。
图7是表示切断图1所示的层叠型晶片透镜来分割成多层透镜的工序的说明图。
图8是表示本发明的另一实施方式的层叠型晶片透镜的概略结构的立体图。
图9是表示本发明的再一实施方式的层叠型晶片透镜的结构的剖面图。
图10是表示以往的层叠型晶片透镜的图,(a)是其立体图,(b)是其剖面图。
具体实施方式
以下,针对本发明的实施方式,一边参照附图一边详细地进行说明。再有,关于各实施方式所记载的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等,只要没有特别特定的记载,就不是将本发明的范围仅限定于此的主旨,只不过是说明而已。
[实施方式1]
基于图1~图7,说明本发明的实施方式1的层叠型晶片透镜20。
图2是表示层叠型晶片透镜20的概略构造的立体图。如该图所示那样,层叠型晶片透镜20是将2片直径相等的圆板状的晶片级透镜201、202重叠起来利用遮光性粘接剂213进行粘接的透镜。在晶片级透镜201中呈矩阵状地配置形成有多个透镜光学部2011…。同样地,在晶片级透镜202中,与晶片级透镜201的各透镜光学部2011对应地呈矩阵状地配置形成有多个透镜光学部2021…(未图示)。再有,晶片级透镜201、202以玻璃或者树脂等为材料而形成。此外,遮光性粘接剂213是具有遮光性的粘接剂。在此,在以回流透镜(reflow lens)用途进行使用的情况下,为了抑制热膨胀导致的透镜特性的劣化,优选将晶片级透镜201、202和遮光性粘接剂213的线膨胀系数之差减少到例如10ppm/K以下。
在此,针对上述线膨胀系数之差进行说明。由于对热处理时的轴偏离造成影响,所以将形成晶片级透镜的晶片材料间的热膨胀差抑制得较小是重要的。以下,说明其理由。再有,虽然在此针对粘接面积小的情况进行说明,但在该情况下,假设粘接剂在高度方向上的剪切应变被全部吸收。
为了进行说明,考虑长度x的2种晶片材料M1、M2在彼此的两端以粘接剂进行固定的情况。在此,当将晶片材料M1、M2的线膨胀系数之差设为Δα,将晶片材料M1、M2的温度上升度之差设为ΔT时,晶片材料M1、M2的热膨胀之差为Δx=x·Δα·ΔT。
假设上述热膨胀之差Δx被粘接剂全部吸收,2处粘接剂的量(粘接面积)之比为a︰1。在该情况下,关于热膨胀之差Δx,对2处粘接剂分别各分配Δx/(a+1)、Δx·a/(a+1)。
进而,在由上述热膨胀之差Δx产生的轴偏离在常温恢复后也保持固定的状态的情况下(但是,考虑到实际上应力缓和不会完全发生,产生的轴偏离在常温恢复后会稍微恢复),透镜光学部的轴偏离Δd为Δd=Δx·(a-1)/(a+1)。
例如,假设长度x=2mm、温度上升度之差ΔT=200K、粘接剂的量之比为2︰1(a=2),线膨胀系数之差Δα=10ppm/K。此时,轴偏离Δd=2mm·10ppm/K·200K·1/3=1.3μm。可是,由于优选轴偏离Δd不会变大到这以上,所以优选线膨胀系数之差Δα为10ppm/K以下。
但是,在支撑透镜光学部的面的整体涂敷有粘接剂的情况下,由于粘接剂的刚性导致晶片级透镜的身体活动无法进行,其结果是,不能吸收固化收缩和/或热膨胀导致的变形,存在晶片级透镜或者粘接剂破裂的可能性。因此,无论上述的数值如何,优选线膨胀系数之差尽可能小。
图3是表示在层叠型晶片透镜20的晶片级透镜201、202中的切断线(切断位置)212的说明图。再有,在该图中,为了进行说明,突出地示出切断线212。
如图3所示那样,晶片级透镜201、202分别具有多个透镜光学部2011…、2021…。而且,多个透镜光学部2011…、2021…呈矩阵状地形成于圆板状的晶片级透镜201、202。而且,从晶片级透镜201、202的一端朝向另一端呈直线状地横穿的多个切断线212…以具有透镜光学部2011、2021的宽度的间隔的方式纵横地设置。即,各个透镜光学部2011、2021被4根一组的切断线212围住四方。
再有,以能从1片层叠型晶片透镜得到尽可能多的多层透镜30的方式,透镜光学部2011、2021配置于晶片级透镜201、202的整体。但是,透镜光学部2011、2021的配置根据晶片级透镜201、202的形状或遮光性粘接剂213的滴下方法(后面叙述)等进行种种变化也可。
进而,被4根1组的切断线212围住四方的一个区划中的除了透镜光学部2011、2021以外的区域和包含晶片级透镜201、202的圆周的端部的区域是涂敷有遮光性粘接剂213并与对置的晶片级透镜201、202粘接的平坦部(遮光区域)2012、2022。
图1是表示层叠型晶片透镜20的概略构造的剖面图。该图表示在包含透镜光学部2011、2021的位置切断了层叠型晶片透镜20时的剖面(图1的k-k线的向视剖面)。
如上所述,层叠型晶片透镜20是将2片圆板状且直径相等的晶片级透镜201、202(将图中的上方设为第一晶片级透镜201,将下方设为第二晶片级透镜202。)重叠起来进行粘接的透镜。
如图1所示那样,以第一晶片级透镜201的透镜光学部2011的光轴和第二晶片级透镜202的透镜光学部2021的光轴一致,并且第一晶片级透镜201的平坦部2012和第二晶片级透镜202的平坦部2022不偏离的方式,使晶片级透镜201、202相互重叠起来。再有,透镜光学部2011、2021以在像这样重叠的状态下具有期望的透镜功能的方式,以2片为一组进行设计。以下,将像这样重叠的状态称为晶片级透镜201、202“正确地重叠的状态”。
在晶片级透镜201、202正确地重叠的状态下,在第一晶片级透镜201和第二晶片级透镜202之间形成两种空间。即,在第一晶片级透镜201的透镜光学部2011和第二晶片级透镜202的透镜光学部2021之间形成中空部209。另一方面,在第一晶片级透镜201的平坦部2012和第二晶片级透镜202的平坦部2022之间形成用于填充遮光性粘接剂213的填充部203。正确地重叠的晶片级透镜201、202之间的填充部203在晶片级透镜201、202整体是空间上连续的。
此外,如图1所示那样,对置的晶片级透镜201、202中的仅晶片级透镜202具有隔开中空部209和填充部203的环状的突起部2023。再有,除此以外,突起部2023是仅设置于晶片级透镜201的结构也可,或者是设置于两片晶片级透镜201、202的结构也可。在两片晶片级透镜201、202中设置有突起部2023的结构的情况下,晶片级透镜201、202的突起部2023的前端部彼此以相互接触的方式构成。此外,将突起部2023规定为利用毛细管作用在晶片级透镜201、202的间隙整体渗入遮光性粘接剂213的高度。即,在突起部2023的前端部与晶片级透镜201的平坦部2012(其与透镜光学部2011的边界)接触的状态下,将在晶片级透镜201的平坦部2012和晶片级透镜202的平坦部2022之间形成的间隙的高度规定为利用毛细管作用将通过上述间隙而扩展的遮光性粘接剂213填充于上述间隙的高度。
通过对在晶片级透镜201、202正确地重叠的状态下粘接的层叠型晶片透镜20使用切割刀(dicing cutter)210(图7)沿着切断线212切断,从而切出多层透镜30。在此,以包含1组或多组重叠的透镜光学部(在图1中是2011、2021)的方式从1片层叠型晶片透镜20中切出多层透镜30。
图4是表示从层叠型晶片透镜20中切出的多层透镜30的概略构造的剖面图。
如图4所示那样,在晶片级透镜201、202的表面设置有具有凹凸形状的透镜光学部2011、2021和平坦的平坦部2012、2022。此外,第二晶片级透镜202具有在与第一晶片级透镜201的对置面上的透镜光学部2021和平坦部2022的边界具有前端(边缘)部的突起部(外围部(peripheral part);阻挡部)2023。
突起部2023以包围中空部209的方式在透镜光学部2021和平坦部2022的边界部分形成。突起部2023中的从前端到透镜光学部2021的区域属于中空部209。而且,与透镜光学部2021的透镜的有效直径关联地对该区域进行光学设计,在透镜光学部2021包含该区域的整体具有需要的透镜功能。另一方面,在突起部2023中的从与平坦部2022连接的上升沿部到突起部2023的前端部的区域为止属于填充部203。该区域需要遮光,并通过在填充部203中填充的遮光性粘接剂213进行遮光。像这样,后者的区域渗入填充遮光性粘接剂213,而前者的区域未渗入填充遮光性粘接剂213。
在此,针对突起部2023的从上升沿部到前端部的高度和从突起部2023的前端部到对置的第一晶片级透镜201的距离进行说明。
首先,将从第二晶片级透镜202的平坦部2022到突起部2023的前端的高度设定为能利用毛细管现象将遮光性粘接剂213渗入到填充部203中的高度。
详细地说,如图4所示那样,在晶片级透镜201、202的对置面整体形成有透气性膜205。即,包含突起部2023地在平坦部2012、2022形成有透气性膜205。而且,在形成于第一晶片级透镜201的透气性膜205和在从第二晶片级透镜202的突起部2023离开的位置形成的透气性膜205之间的距离为能利用毛细管现象在对置的透气性膜205、205之间渗入遮光性粘接剂213的距离。换言之,以成为这样的距离的方式,对突起部2023的高度、以及形成于晶片级透镜201、202的透气性膜205的各自的厚度进行调整。再有,形成于第一晶片级透镜201的透气性膜205和形成于第二晶片级透镜202的突起部2023的前端的透气性膜205抵接。由此,防止了遮光性粘接剂213向中空部209的浸入。
像这样,为了利用毛细管现象实现在填充部203中渗入填充遮光性粘接剂213,优选填充部203的对置的透气性膜205、205的距离为1mm以下,而且遮光性粘接剂213的粘度为10Pa·s以下。
在此,考虑以下的特性来决定遮光性粘接剂213的粘度。通常,通过毛细管现象容易渗入的液体具有以下特性。(i)粘度低,(ii)容易润湿(接触角小),(iii)表面张力大。而且,液体物质的渗入速度用以下的数学式(1)表示。再有,假设t:时间,η:粘度,d:渗入的深度,r:孔的径,γ:表面张力,θ:接触角。
此外,在利用毛细管现象进行的渗入中,必须考虑在毛细管(即,间隙)中存在的空气和流入的液体的置换。即,如上所述,在填充部203中渗入遮光性粘接剂213的情况下,置换在填充部203中存在的空气和渗入到填充部203中的遮光性粘接剂213。因此,以使遮光性粘接剂213容易向填充部203渗入的方式采用容易从填充部203排出空气的结构也可。
此外,在遮光性粘接剂213的粘度η高的情况下,如上述数学式(1)所示出的那样,渗入需要时间。在该情况下,在填充部203中渗入遮光性粘接剂213时,对遮光性粘接剂213施加压力也可。
另一方面,将从突起部2023到透镜光学部2011和平坦部2012的边界(即在第一晶片级透镜201中的与突起部2023对应的位置)的间隙的高度设定为遮光性粘接剂213不能利用毛细管现象渗入的高度。由此,突起部2023成为阻挡,(例如,即使如图4所示那样形成在第一晶片级透镜201的透气性膜205和形成在第二晶片级透镜202的突起部2023的前端的透气性膜205未抵接)渗入到填充部203中的遮光性粘接剂213不会渗入到中空部209中。其结果是,由于在中空部209中未填充遮光性粘接剂213,所以针对由透镜光学部2011、2021和中空部209形成的透镜能保持其透光性和特性。
再有,虽然在上述中针对仅在第二晶片级透镜202中设置有突起部2023的情况进行了说明,但只要将突起部设置于至少一片晶片级透镜即可。即,只要在晶片级透镜201、202的任一方或双方设置有突起部即可。
而且,在双方晶片级透镜201、202中设置有突起部的情况下,在使晶片级透镜201、202正确地重叠起来时,第一晶片级透镜201的突起部的前端部和第二晶片级透镜202的突起部的前端部成为相互面对面的状态。此外,在该情况下,将第一晶片级透镜201的突起部的从平坦部2012到前端的高度与第二晶片级透镜202的突起部的从平坦部2022到前端的高度之和设定为遮光性粘接剂213利用毛细管现象渗入的高度。此外,在两突起部间的间隙的高度为遮光性粘接剂213未渗入的高度。
图5是表示图4所示的多层透镜30的填充部203的详细构造的主要部分剖面图,(a)是对图4的虚线区域A进行了放大的图,(b)是对(a)的虚线区域B进行了放大的图。
如图5(a)所示那样,在遮光性粘接剂213和晶片级透镜201、202之间形成有从中空部209到作为与外部的接触面的切断线212的剖面贯通的透气性膜(空气路径;air path)205。在此,从图1明确可知,优选透气性膜205不仅在平坦部2012、2022,而且在还包含透镜光学部2021、2011的晶片级透镜201、202的对置面整体形成。但是,如后面所叙述的那样,为了使遮光性粘接剂213不进入到中空部209中而且排出膨胀的中空部209内的空气,需要透气性膜205至少在邻接的多层透镜30间的填充部203中形成为一体,而且以在切断线212切断时与外部接触的方式形成。
透气性膜205是只要能向外部排出在中空部209内膨胀的空气的材质、构造即可。特别优选透气性膜205是具有从第二晶片级透镜202的表面向第一晶片级透镜201的表面的方向延伸的柱状构造的膜。
在图5(b)中示出在透气性膜205具有柱状构造207的情况下的例子。如图5(b)所示那样,在透气性膜205具有柱状构造的情况下,空气在形成于透气性膜205的毫微级的微细的柱状构造207之间(空气层208)通过。因此,在将层叠型晶片透镜20分割成多层透镜30之后,利用透气性膜205使中空部209和多层透镜30的外部连接,因此其结果是,透气性膜205作为使中空部209和外部的空气相互连通的空气通路(空气路径)而发挥作用。
由此,在利用多层透镜30为高温状态来对中空部209内的空气进行加热使其膨胀时,将膨胀的空气通过透气性膜205向外部排出。因此,中空部209的空气膨胀、以及压力增大均不会产生,因此,遮光性粘接剂213不会剥离、或者多层透镜30不会分解成多个部分、或者不会倾斜而使透镜特性恶化。
此外,作为上述柱状构造207的材料能使用氧化硅。在该情况下,形成柱状构造207,并且透气性膜205还具有作为防反射膜的功能。其结果是,不需要在晶片级透镜201、202中,在形成透气性膜205的一侧的面另外设置防反射膜。进而,在透气性膜205的与遮光性粘接剂213接触的一侧的表面形成氟类的防水(疏水性)膜也可。通过形成这样的防水(疏水性)膜,从而利用毛细管现象的遮光性粘接剂213向透气性膜205的浸入被进一步抑制。
以下,针对层叠型晶片透镜20和多层透镜30的制造方法的各工序进行说明。
(1)晶片级透镜形成工序
首先,形成晶片级透镜201、202。如图1所示那样,在第一和第二晶片级透镜201、202中形成透镜光学部2011、2021以及平坦部2012、2022。此外,在第二晶片级透镜202与第一晶片级透镜201对置的面,在透镜光学部2021和平坦部2022的边界部分,以包围中空部209的方式形成具有前端(边缘)的突起部2023。再有,突起部2023由于与晶片级透镜201、202一体形成,所以优选在与形成晶片级透镜201、202的对置面的构造,即,透镜光学部2011、2021以及平坦部2012、2022的工序相同的工序中,与它们同时形成。
(2)透气性膜形成工序
接着,如图1所示那样,在第一和第二晶片级透镜201、202相互对置的面的平坦部2012、2022形成透气性膜205。
在此,优选不仅在平坦部2012、2022,而且在还包含透镜光学部2021、2011的晶片级透镜201、202的对置面整体形成透气性膜205。特别是,优选在到第二晶片级透镜202具有的突起部2023的前端为止形成有透气性膜205的状态下,在使遮光性粘接剂213渗入到两晶片级透镜201、202的间隙中时,使形成于第一晶片级透镜201的透气性膜205和在第二晶片级透镜202的突起部2023的前端形成的透气性膜205抵接。通过这样做,从而能妨碍遮光性粘接剂213浸入到中空部209中。
此外,透气性膜205形成毫微级(nano scale)的微细的构造(例如,柱状构造207),以使能沿着第一和第二晶片级透镜201、202的平坦部2012、2022将在中空部209中膨胀的空气通至切断线212的位置(即,在切断后成为与外部的接触面的位置)排出。此外,作为透气性膜205的材料,例如能使用氧化硅。
详细地说,在作为一般的多层膜而利用折射率高、低的材料的组合形成上述透气性膜205的情况下,作为材料例如能使用SiO2、TiO2、Al2O3、MgF2、SiN、CeO2、ZrO2、HfO2、Ta2O5等。
此外,关于形成方法,例如,利用蒸镀法,对由上述一个或者多个材料构成的毫微尺寸的粒子进行蒸镀,使包含由粒子内细孔和粒子间细孔形成的空隙的单层或者多层膜层叠地形成在晶片级透镜201、202的表面。再有,利用上述蒸镀法进行的透气性膜205的形成方法以日本特开2009-210739号公报(现有技术文献的专利文献4)作为参考。
(3)重叠工序
接着,使第一和第二晶片级透镜201、202重叠起来。此时,以第一晶片级透镜201的透镜光学部2011和第二晶片级透镜202的透镜光学部2021对应的方式,而且,以第一晶片级透镜201的平坦部2012和第二晶片级透镜202的平坦部2022对应的方式正确地重叠。具体地说,选择在晶片上配置有多个的透镜光学部(光学面)中的2个以上的光学部,以全部的光学部在光学上正确地发挥作用的方式将晶片级透镜201、202彼此重叠起来。
由于在该时间点,重叠的晶片级透镜201、202处于未进行粘接的状态,所以能以没有晶片级透镜201、202彼此的位置偏离或者倾斜的方式精密地调整晶片级透镜201、202的位置。此时,晶片级透镜201、202利用能对各个晶片级透镜进行保持的保持装置(未图示),在调整了晶片级透镜201、202的位置和倾斜之后进行固定也可(保持工序)。
如图1所示那样,将晶片级透镜201、202重叠的结果是,在晶片级透镜201、202之间形成中空部209和填充部203。填充部203在晶片级透镜201、202整体是空间上连续的。
(4)渗入填充工序
接着,在调整了位置的状态下固定的晶片级透镜201、202之间形成的填充部203中渗入填充遮光性粘接剂213(填充工序)。当通过遮光性粘接剂213固着来粘接重叠的晶片级透镜201、202彼此时,层叠型晶片透镜20完成。
在此,如上所述,在正确地重叠的晶片级透镜201、202之间的填充部203在晶片级透镜201、202整体是空间上连续的。此外,将晶片级透镜201、202的间隔(即,填充部203的高度)设定为利用毛细管现象将遮光性粘接剂213渗入到晶片级透镜201、202之间的间隔。因此,当在重叠的晶片级透镜201、202的周端的一处滴下遮光性粘接剂213时,利用毛细管现象使遮光性粘接剂213扩展到晶片级透镜201、202整体,遮光性粘接剂213渗入填充到填充部203整体中。
详细地说,在第二晶片级透镜202中,在与第一晶片级透镜201对置的面的透镜光学部2021和平坦部2022的边界部分,以包围中空部209的方式形成有突起部2023。而且,将突起部2023的高度设定为使晶片级透镜201、202的间隔为利用毛细管现象使遮光性粘接剂213渗入到填充部203中的间隔。而且,将突起部2023的高度设定为使突起部2023的前端和第一晶片级透镜201的间隔为渗入到填充部203中的遮光性粘接剂213不会向中空部209渗入的间隔那样的高度。例如,如图4所示那样,如果突起部2023的前端经由透气性膜205与晶片级透镜201抵接,则在突起部2023的位置,在晶片级透镜201、202之间不存在大的间隙。由此,将晶片级透镜201、202的间隔确保为最佳,利用毛细管现象在填充部203中渗入填充遮光性粘接剂213,并且突起部2023成为阻挡,能防止遮光性粘接剂213向中空部209渗入。
此外,关于在填充部203的晶片级透镜201、202的面上形成的透气性膜205,柱状构造207和柱状构造207彼此的间隙(空气层208)是毫微级的大小。因此,如图5(b)所示那样,渗入到填充部203中的遮光性粘接剂213不能渗入到透气性膜205具有的空气层208的内部。此外,形成在平坦部2012、2022的透气性膜205也作为使中空部209内热膨胀的空气逃逸至外部的透气性的层来发挥作用。
接下来,参照图6(a)(b),针对在粘接晶片级透镜201、202时的遮光性粘接剂213的滴下方法进行说明。
在进行遮光性粘接剂213的滴下时,如上所述作为预处理,将晶片级透镜201、202彼此正确地重叠起来,以没有位置偏离和倾斜的方式精密地进行调整,进而在该状态下利用保持装置来固定2片晶片级透镜201、202的位置。而且,当在固定的晶片级透镜201、202之间使用涂敷部204滴下遮光性粘接剂213时,利用毛细管现象在晶片级透镜201、202的全部的填充部203中渗入填充遮光性粘接剂213。
在图6(a)中作为遮光性粘接剂213的涂敷方法的一个例子而示出错开晶片级透镜201、202的外形来涂敷遮光性粘接剂213的方法。
如图6(a)所示那样,在将2片直径相等的圆板状的晶片级透镜201、202彼此稍微相互错开到能滴下遮光性粘接剂213的状态下使它们重叠起来,在另一片(第二)晶片级透镜202从一片(第一)晶片级透镜201露出的部分滴下遮光性粘接剂213。即,将滴下遮光性粘接剂213的一侧的晶片级透镜202配置在另一片晶片级透镜201的下侧,利用涂敷部204从上方向晶片级透镜202滴下遮光性粘接剂213。于是,在晶片级透镜202中,从滴下遮光性粘接剂213的位置通过晶片级透镜201和202的间隙,在晶片级透镜201、202的整体渗入遮光性粘接剂213。
根据上述的滴下方法,与将直径相等的晶片级透镜201、202重叠起来而在外形上没有露出的部分的状态下在晶片级透镜201、202之间滴下遮光性粘接剂213的方法相比较,滴下工序变得简便容易。
此外,在图6(b)中作为遮光性粘接剂213的涂敷方法的另一个例子而示出在一片晶片级透镜201的中心部设置贯通孔211,并通过该贯通孔滴下遮光性粘接剂的方法。
如图6(b)所示那样,在2片直径相等的圆板状的晶片级透镜201、202的一片(第一晶片级透镜201)的中心或中心部设置贯通孔211,在与未设置贯通孔211的另一片第二晶片级透镜202重叠的状态下,通过晶片级透镜201的贯通孔211向晶片级透镜202滴下遮光性粘接剂213。
根据上述的滴下方法,当在以使透镜光学部2011、2021一致的方式将晶片级透镜201、202重叠的状态下填充遮光性粘接剂213时,贯通孔211设置在圆板的中心,因此能在晶片级透镜201、202的径向大致均匀地填充遮光性粘接剂213。
进而,作为遮光性粘接剂213的其它滴下方法,也能使用以下的方法。虽然在图6(a)中为晶片级透镜201、202是直径相等的圆板状的结构,但除此以外采用一片晶片级透镜的外形比另一片晶片级透镜的外形大的结构也可。在该结构的情况下,将外形大的晶片级透镜配置在下侧,将小的晶片级透镜配置在上侧,在外形大的晶片级透镜从小的晶片级透镜露出的外周部使用涂敷部204从上方滴下遮光性粘接剂213。于是,在上述外形大的晶片级透镜中从滴下遮光性粘接剂213的位置利用毛细管现象通过2片晶片级透镜的间隙向这些晶片级透镜的整体渗入遮光性粘接剂213。此时,邻接的晶片级透镜201、202以在遮光性粘接剂213的滴下之前使透镜光学部2011、2021和平坦部2012、2022彼此分别一致的方式重叠起来而固定。
根据上述的方法,与使晶片级透镜201、202的外形一致地重叠起来而在完全没有露出的部分的状态下在晶片级透镜之间滴下遮光性粘接剂的方法相比较,滴下工序变得简便容易。此外,只要是外形的露出处,则对哪都能滴下遮光性粘接剂213,因此例如也能在多处滴下遮光性粘接剂213。
(5)分割工序
最后,将层叠型晶片透镜20分割成各个多层透镜30。图7是层叠型晶片透镜20的剖面图,示出了沿着切断线212切断层叠型晶片透镜20并分割成多层透镜30的情况。像这样,当沿着设定在晶片级透镜201、202的切断线212以包含一个或者多个透镜光学部2011、2021的方式切断层叠型晶片透镜20时,多层透镜30完成。再有,在切断时能使用切割刀210。
如图7所示那样,填充部203的整个区域以遮光性粘接剂213进行粘接,填充部203的大小与切割刀210的宽度相比充分大。其结果是,在沿着切断线212切断时,各个多层透镜30成为各剖面沿着切断线212方向的整体被遮光性粘接剂213粘接的状态。因此,对于各个多层透镜30的每一个或一个多层透镜30的每个剖面,粘接的地方不会变得不均匀。因此,不会以在粘接的地方不均匀的情况下产生的各个多层透镜30的光学上的性能中出现偏差、或粘接的地方不充分为原因,使遮光性粘接剂213从多层透镜30的构成透镜剥离等,因此能提供高品质的多层透镜30。
[实施方式2]
针对本发明的另一实施方式,说明如下。再有,为了便于说明,针对具有与在上述实施方式1中说明的构件相同的功能的构件标注相同的附图标记并省略其说明。
在本实施方式的构造以及制造工序的说明时,针对与实施方式1同样的部分省略说明,仅说明不同点。具体地说,仅针对晶片级透镜的粘接工序进行说明,省略其它。
在图8中示出由3片晶片级透镜构成的层叠型晶片透镜40的立体图。如该图所示那样,在层叠型晶片透镜40中,邻接的晶片级透镜彼此被遮光性粘接剂421、422粘接。即,第一晶片级透镜401和第二晶片级透镜402被遮光性粘接剂421粘接,而第二晶片级透镜402和第三晶片级透镜403被遮光性粘接剂422粘接。
层叠型晶片透镜40的制造方法例如如以下那样。
首先,将第一晶片级透镜401和第二晶片级透镜402重叠起来,之后以没有在晶片级透镜401、402之间的位置偏离或者倾斜的方式精密地进行调整,成为被保持装置固定的状态。这样,在重叠的晶片级透镜401、402之间滴下遮光性粘接剂421并使其渗入填充。此时的遮光性粘接剂421的滴下与图6(a)所示的2片结构的层叠型晶片透镜20的情况同样地,能以错开晶片级透镜401、402彼此,在一片晶片级透镜露出的位置滴下遮光性粘接剂421的方法进行。
接着,在遮光性粘接剂421固着之后,将第二晶片级透镜402的两面中的未与第一晶片级透镜401粘接的面和第三晶片级透镜403重叠起来。然后,以没有位置偏离或者倾斜的方式调整晶片级透镜401、402,成为被保持装置固定的状态,之后,在重叠的晶片级透镜402、403之间滴下遮光性粘接剂422并使其渗入填充。此时的遮光性粘接剂422的滴下与上述的遮光性粘接剂421的滴下同样地,能以错开晶片级透镜402、403彼此,在一片晶片级透镜露出的位置滴下遮光性粘接剂422的方法进行。
再有,在上述的将晶片级透镜重叠的全部的工序中,在以晶片级透镜的透镜光学部和平坦部彼此的位置正确一致的方式进行调整之后进行保持固定。
此外,作为遮光性粘接剂421、422的渗入填充方法,除了如上述那样错开晶片级透镜的方法以外,也可以是如实施方式1中参照图6(b)所说明的那样,在粘接的晶片级透镜的一片设置贯通孔,通过贯通孔对另一片晶片级透镜滴下遮光性粘接剂的方法。
具体地说,在设置贯通孔的情况下,层叠型晶片透镜的制造方法如以下那样。
首先,在第一晶片级透镜401和第三晶片级透镜403中设置贯通孔。
接着,将第一晶片级透镜401和第二晶片级透镜402以第一晶片级透镜401为上的方式重叠起来,以没有位置和倾斜的方式进行调整,被保持装置固定,通过设置在第一晶片级透镜401的贯通孔,对晶片级透镜402的表面滴下遮光性粘接剂421,使该粘接剂421渗入填充。
接着,在遮光性粘接剂421固着之后,将第二晶片级透镜402的与第一晶片级透镜401未粘接的面和第三晶片级透镜403以第三晶片级透镜403为上的方式重叠起来,以没有位置偏离或者倾斜的方式进行调整,被保持装置固定,之后通过设置在第三晶片级透镜403的贯通孔对晶片级透镜402的表面滴下遮光性粘接剂422并使其渗入填充。
进而,如果重复上述的顺序,则也能制造以4片以上晶片级透镜构成的层叠型晶片透镜。
将构成层叠晶片透镜的各晶片级透镜的直径设为相对于滴下方向缓缓地变大。是从直径大的晶片级透镜起从下方开始依次层叠的结构。而且,在重叠的晶片级透镜露出的部分滴下遮光性粘接剂。此时,对1片晶片级透镜,在露出的部分的多处滴下遮光性粘接剂也可。进而,一边相对于1片晶片级透镜旋转重叠的晶片级透镜,一边在露出的部分滴下遮光性粘接剂也可。即,例如,在晶片级透镜的整周上滴下遮光性粘接剂也可。再有,在重叠的晶片级透镜的一片露出的部分的大小对于滴下遮光性粘接剂来说过于小的情况下,倾斜重叠的晶片级透镜以使露出的部分露出得较大也可。
而且,如上述那样滴下的遮光性粘接剂渗入到滴下了遮光性粘接剂的晶片级透镜和紧邻在其上方邻接的直径比较小的晶片级透镜的间隙中,由此填充该间隙。
如果在相互邻接的全部晶片级透镜间重复该滴下工序,则在滴下遮光性粘接剂的晶片级透镜和其它的晶片级透镜之间不会产生干扰,因此能进行顺畅的粘接。
例如,在以通过贯通孔滴下遮光性粘接剂的方法来制造层叠有4片以上的晶片级透镜的层叠晶片透镜的情况下,如果使设置在各片晶片级透镜的贯通孔的直径沿着遮光性粘接剂的滴下方向缓缓地变小,则能在全部的晶片级透镜的间隙中容易地滴下遮光性粘接剂。
在此,图9是表示本发明的再一实施方式的层叠型晶片透镜的结构的剖面图。
在以上的实施方式1、2中,针对为了防止遮光性粘接剂向中空部浸入而在晶片级透镜中设置突起部的结构进行了说明。可是,如图9所示那样,代替突起部,设置环状的隔离物(spacer,阻挡部)614也可。隔离物614配置在平坦部6012、6022和透镜光学部2011、2021的边界,使上下与晶片级透镜601、602的平坦部6012、6022抵接。将隔离物614的高度设定为遮光性粘接剂613向填充部603渗入的高度。
根据该结构,与实施方式1、2的结构同样地,隔离物614成为阻挡,由此渗入到填充部603中的遮光性粘接剂613不会渗入到中空部609中。
如以上那样,本发明的层叠型晶片透镜是将多片具有多个透镜光学部的晶片级透镜重叠起来的层叠型晶片透镜,并且是通过在相互邻接的2片晶片级透镜的间隙中利用毛细管现象渗入填充遮光性液体(遮光性粘接剂)从而使上述2个晶片级透镜彼此粘接的结构。
根据上述结构,在以高的精度将晶片级透镜重叠的层叠型晶片透镜中,通过进行利用遮光性液体的晶片级透镜间的粘接的层叠,能实现具有遮光性的层叠型晶片透镜。通过像这样形成层叠型晶片透镜,从而能廉价地制造多层透镜。
此外,上述层叠型晶片透镜的制造方法是将多片具有多个透镜光学部的晶片级透镜重叠起来的层叠型晶片透镜的制造方法,并且是在相互邻接的2个晶片级透镜的间隙中利用毛细管现象渗入填充遮光性液体来粘接晶片级透镜彼此的方法。此时,优选晶片级透镜的间隔为1mm以下,遮光性液体的粘度为10Pa·s以下。此外,透镜光学部和除此以外的平坦部形成具有边缘的外围部(阻挡部),与需要遮光的外围部关联地预先对晶片级透镜的透镜光学部的有效直径进行光学设计,仅渗入填充需要遮光的区域。由此,在进行位置偏离和/或倾斜调整之后,不用从装置取下就能进行晶片级透镜间的粘接,因此不会产生晶片级透镜间的位置偏离和/或倾斜。像这样制造的层叠型晶片透镜在粘接后被分割成各个多层透镜。
此外,在上述层叠型晶片透镜的制造方法中,为了在回流透镜的用途中抑制热膨胀导致的透镜特性的劣化,优选将晶片级透镜和遮光性粘接剂的线膨胀系数之差减小到例如10ppm/K以下。此外,在进行固片化后的多层透镜中,被遮光性粘接剂围起的空间(中空部)在常温或者低温的外部环境下从外部密闭。因此,在高温的外部环境下,由于膨胀的中空部内的空气的压力导致多层透镜的构成透镜间剥离,其结果是,存在多层透镜分解成各个透镜的可能性。因此,在晶片级透镜的粘接面形成柱状的膜。由于该膜是毫微级的微细的构造,所以在凹构造中不能利用毛细管现象浸入遮光性粘接剂。其结果是,在上述膜内残留空气层,因此从粘接剂和防反射膜的内部到外部空气层连接。因此,在中空部内膨胀的空气从防反射膜内部向外部排出。再有,通过作为该柱状的膜而使用氧化硅等,从而将该柱状的膜作为防反射膜也可。此外,通过在最表面形成氟类的防水膜(疏水性),从而也能提高毛细管的遮光性粘接剂的浸入抑制效果。
再有,本发明像以下那样构成也可。
即,本发明的层叠型晶片透镜是将多片具有多个透镜光学部的晶片级透镜重叠起来的层叠型晶片透镜,在对置的晶片级透镜间,在任一方或双方的晶片级透镜中具有隔开光学区域和填充部的环状的突起部,在上述填充部中填充有遮光性粘接剂,上述突起部以规定为在晶片级透镜间能利用毛细管作用填充遮光性粘接剂的高度的方式构成也可。
此外,本发明的层叠型晶片透镜的制造方法是将多片具有多个透镜光学部的晶片级透镜重叠起来的层叠型晶片透镜的制造方法,是利用毛细管现象在遮光部中渗入填充遮光性粘接剂,而不使遮光性粘接剂渗入到透镜光学部中的方法也可。
进而,上述制造方法是在晶片级透镜中的至少一方的中心设置贯通孔,并通过上述贯通孔渗入填充遮光性粘接剂的方法也可。
进而,上述制造方法是错开晶片级透镜中的至少一方的外形,并在外形偏离了的位置渗入填充遮光性粘接剂的方法也可。
进而,上述制造方法是以下方法也可:使晶片级透镜中的至少一方的外形大,在外形较大的晶片级透镜从外形较小的晶片级透镜露出的位置渗入填充遮光性粘接剂。
如以上那样,本发明的层叠型晶片透镜的特征在于,在上述晶片级透镜的对置的两面的任一方或者双方,形成有至少从上述透镜光学部和上述遮光区域的边界位置到用于切出多层透镜的切断位置连续的透气性膜。
在被重叠的晶片级透镜的透镜光学部彼此夹持的空间(中空部)是从外部完全密闭的空间的情况下,在将层叠型晶片透镜进行单片化后的多层透镜的状态下,在高温的外部环境下,对中空部内的空气进行加热,其结果是,产生空气的膨胀或者压力的增加,存在粘接的晶片级透镜剥离的危险性。
因此,根据上述结构,进而,在多层透镜的状态下,以能从中空部到与外部的接触面配设透气性膜的方式,在晶片级透镜上至少从透镜光学部和遮光区域的边界位置到用于切出多层透镜的切断位置连续地形成透气性膜。
由此,在多层透镜的状态下,中空部内的空气成为高温状态,在膨胀或气压变高时,能使中空部内的空气通过透气性膜向外部逃逸。
再有,透气性膜例如是具有毫微级的大小的柱状构造,而且在该柱状构造之间包含空气层的膜也可。如果是这样的膜,则柱状构造以外的部分成为空洞,因此能交换中空部和外部的空气。此外,由于上述柱状构造是毫微级的微细构造,所以不会发生毛细管现象,遮光性粘接剂不会渗入到透气性膜的空气层中。因此,即使在透气性膜上填充遮光性粘接剂,在空气层中也不会填充遮光性粘接剂,保持了透气性。
进而,在本发明的层叠型晶片透镜中,上述阻挡部是设置在上述2片晶片级透镜的对置的两面的任一方或者双方的突起部、或者是设置在上述2片晶片级透镜的对置的两面之间的隔离物也可。
此外,如以上那样,本发明的层叠型晶片透镜的制造方法的特征在于,在上述填充工序时,从设置在重叠的2片晶片级透镜中的一片晶片级透镜的贯通孔向另一片晶片级透镜滴下上述遮光性粘接剂。
根据上述结构,进而能从设置在重叠的2片晶片级透镜中的一片晶片级透镜的贯通孔向另一片晶片级透镜滴下遮光性粘接剂。再有,如果将贯通孔设置在圆板型的晶片级透镜的中心,则能在径向均匀地填充遮光性粘接剂,这是优选的,但本发明并不限定于此。
进而,本发明的层叠型晶片透镜的制造方法的特征在于,在上述填充工序时,在错开地重叠的2片晶片级透镜中的一片晶片级透镜上的、从另一片晶片级透镜露出的位置滴下上述遮光性粘接剂。
根据上述结构,进而,能在错开地重叠的2片晶片级透镜中的一片晶片级透镜从另一片晶片级透镜露出的位置滴下遮光性粘接剂。由此,与使晶片级透镜的外形一致地重叠起来而在完全没有露出的部分的状态下在晶片级透镜之间滴下遮光性粘接剂的情况相比较,遮光性粘接剂的滴下工序变得简便容易。
进而,本发明的层叠型晶片透镜的制造方法的特征在于,在上述填充工序时,在重叠的2片晶片级透镜中的直径大的晶片级透镜上的、从直径小的晶片级透镜露出的位置滴下上述遮光性粘接剂。
根据上述结构,进而,在重叠的2片晶片级透镜中的、从直径小的晶片级透镜露出的直径大的晶片级透镜的位置滴下上述遮光性粘接剂能变得容易。由此,与使晶片级透镜的外形一致地重叠起来而在完全没有露出的部分的状态下在晶片级透镜之间滴下遮光性粘接剂的情况相比较,遮光性粘接剂的滴下工序变得简便容易。
进而,本发明的层叠型晶片透镜的制造方法的特征在于,上述遮光性粘接剂的粘度为10Pa·s以下。
根据上述结构,进而,遮光性粘接剂的粘度为10Pa·s以下,由此利用毛细管现象的渗入力较强地发生作用,渗入活跃地发生。因此,能在层叠型晶片透镜的遮光区域整体无斑而均匀地使遮光性粘接剂均匀地渗入填充。
进而,本发明的层叠型晶片透镜的制造方法的特征在于,在上述保持工序中的在上述遮光区域的2片晶片级透镜的对置面的间隔为1mm以下。
根据上述结构,进而,对置面的间隔为1mm以下,由此利用毛细管现象的渗入力较强地发生作用,渗入活跃地发生。因此,能在层叠型晶片透镜的遮光区域整体无斑而均匀地使遮光性粘接剂均匀地渗入填充。
本发明不被上述的各实施方式所限定,能在权利要求书所示出的范围内进行各种变更,对于将不同实施方式中分别公开的技术手段适当地进行组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
产业上的可利用性
本发明能特别优选地利用在带有摄像机的便携式电话、对讲电话装置用摄像机、车载用摄像机等各种电子设备类上所搭载的透镜及其制造中。
附图标记的说明:
20、40、60 层叠型晶片透镜;
30 多层透镜;
201、202、401、402、403、601、602 晶片级透镜;
205、605 透气性膜;
211 贯通孔;
212 切断线(切断位置);
213、421、422、613 遮光性粘接剂;
614 隔离物(阻挡部);
2011、2021、6011、6021 透镜光学部;
2012、2022、6012、6022 平坦部(遮光区域);
2023 突起部(阻挡部)。
Claims (10)
1.一种层叠型晶片透镜,将多片具有多个透镜光学部的晶片级透镜重叠起来进行粘接,其特征在于,
在相互粘接的2片晶片级透镜的对置的两面之间,具有以隔开透镜光学部和该透镜光学部的周围的遮光区域的方式包围该透镜光学部的阻挡部,
在2片晶片级透镜的所述遮光区域的对置面之间填充有遮光性粘接剂,
以在所述遮光区域的2片晶片级透镜的对置面的间隔为在该对置面之间能利用毛细管现象渗入所述遮光性粘接剂的间隔的方式,设定所述阻挡部的高度。
2.根据权利要求1所述的层叠型晶片透镜,其特征在于,在所述晶片级透镜的对置的两面的任一方或者双方,形成有至少从所述透镜光学部和所述遮光区域的边界位置到用于切出多层透镜的切断位置连续的透气性膜。
3.根据权利要求1或者2所述的层叠型晶片透镜,其特征在于,所述阻挡部是设置在所述2片晶片级透镜的对置的两面的任一方或者双方的突起部、或者是设置在所述2片晶片级透镜的对置的两面之间的隔离物。
4.一种层叠型晶片透镜的制造方法,所述层叠型晶片透镜将多片具有多个透镜光学部的晶片级透镜重叠起来进行粘接,
所述层叠型晶片透镜在相互粘接的2片晶片级透镜的对置的两面之间,具有以隔开透镜光学部和该透镜光学部的周围的遮光区域的方式包围该透镜光学部的阻挡部,并且以2片晶片级透镜的在所述遮光区域的对置面的间隔为在该对置面之间能利用毛细管现象渗入遮光性粘接剂的间隔的方式,设定所述阻挡部的高度,
所述制造方法的特征在于,包含:
保持工序,以在所述遮光区域中的2片晶片级透镜的对置面的间隔为在该对置面之间能利用毛细管现象渗入所述遮光性粘接剂的间隔的方式,保持所述2片晶片级透镜;以及
填充工序,通过在所述保持的2片晶片级透镜的所述遮光区域的对置面之间利用毛细管现象使所述遮光性粘接剂渗入而进行填充。
5.根据权利要求4所述的层叠型晶片透镜的制造方法,其特征在于,在所述填充工序时,从设置在重叠的2片晶片级透镜中的一片晶片级透镜的贯通孔向另一片晶片级透镜滴下所述遮光性粘接剂。
6.根据权利要求4所述的层叠型晶片透镜的制造方法,其特征在于,在所述填充工序时,在错开地重叠的2片晶片级透镜中的一片晶片级透镜上的、从另一片晶片级透镜露出的位置滴下所述遮光性粘接剂。
7.根据权利要求4所述的层叠型晶片透镜的制造方法,其特征在于,在所述填充工序时,在重叠的2片晶片级透镜中的直径大的晶片级透镜上的、从直径小的晶片级透镜露出的位置滴下所述遮光性粘接剂。
8.根据权利要求4~7的任一项所述的层叠型晶片透镜的制造方法,其特征在于,所述遮光性粘接剂的粘度为10Pa·s以下。
9.根据权利要求4~7的任一项所述的层叠型晶片透镜的制造方法,其特征在于,在所述保持工序中的在所述遮光区域的2片晶片级透镜的对置面的间隔为1mm以下。
10.一种多层透镜,其特征在于,被从权利要求1~3的任一项所述的层叠型晶片透镜中,以包含1组或者多组重叠的透镜光学部的方式切断。
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