CN103941373A - 晶片级光学镜头结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种晶片级光学镜头结构。在透光基板与透镜层间配置应力缓冲层，以提高晶片级光学镜头的生产良率。

Description

晶片级光学镜头结构
技术领域
本发明涉及一种光学镜头结构，且特别是涉及一种晶片级光学镜头结构。
背景技术
随着电子产品的模块微型化与低价化的趋势，晶片级模块（wafer levelmodule,WLM）技术的出现备受关注。晶片级模块的技术主要是利用晶片级的制造技术，将电子产品的体积微型化并降低成本。举例而言，当上述技术应用于制作晶片级光学透镜模块（wafer level optical lens modules,WLO lensmodules）上时，便能使得晶片级光学镜头模块在体积上较传统的镜头模块来得小，进而可应用在如手机上的相机模块上。
随着对晶片级光学透镜模块的光学品质的要求提高，晶片级光学透镜模块的形成结构也日趋复杂，晶片级光学透镜模块必须包括多层不同的材料结构才能达到市场的需求。然由于不同材料的物理特性不同，不同层材料之间的应力效应往往容易造成晶片级光学透镜模块在制造过程中出现缺陷，而使得产品良率下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种晶片级光学镜头结构，可提升晶片级光学镜头的生产良率。
为达上述目的，本发明的晶片级光学镜头结构，包括透光基板、透镜层以及至少一应力缓冲层。其中应力缓冲层配置于透光基板与透镜层之间，应力缓冲层具有可图案化的特性。
在本发明的一实施例中，上述的透镜层包括透镜，应力缓冲层具有对应于透镜的开口。
在本发明的一实施例中，上述的晶片级光学镜头结构，还包括至少一光学层，其配置于透镜层与应力缓冲层之间以及应力缓冲层与透光基板之间至少其中之一。
在本发明的一实施例中，上述的光学层具有对应于透镜的开口。
在本发明的一实施例中，上述的应力缓冲层为框形图案，框形图案在透光基板上的投影区域未覆盖到透镜在透光基板上的投影区域。
本发明的晶片级光学镜头结构，包括透光基板、透镜层以及至少一应力缓冲层。其中透镜层包括多个透镜。应力缓冲层配置于透光基板与透镜层之间，应力缓冲层具有可图案化的特性。
在本发明的一实施例中，上述的应力缓冲层具有对应于上述多个透镜的多个开口。
在本发明的一实施例中，上述的晶片级光学镜头结构，还包括至少一光学层，其配置于透镜层与应力缓冲层之间以及应力缓冲层与透光基板之间至少其中之一。
在本发明的一实施例中，上述的光学层包括相位差膜、亮度提升膜以及视角改善膜至少其中之一。
在本发明的一实施例中，上述的光学层具有对应于上述多个透镜的多个开口。
在本发明的一实施例中，上述的应力缓冲层具有对应上述多个透镜的多个框形图案，各框形图案在透光基板上的投影区域未覆盖到与其对应的透镜在透光基板上的投影区域。
在本发明的一实施例中，上述的应力缓冲层完全覆盖透光基板。
基于上述，本发明通过在透光基板与透镜层间配置应力缓冲层，以减低晶片级光学镜头在制造过程中出现因应力效应所造成的缺陷，进而提高晶片级光学镜头的生产良率。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。
附图说明
图1～图2绘示为本发明实施例的晶片级光学镜头结构的示意图；
图3绘示为本发明一实施例的晶片级光学镜头的俯视示意图；
图4～图14绘示为本发明一实施例的晶片级光学镜头结构的示意图；
图15～图16绘示为本发明实施例的晶片级光学镜头的俯视示意图。
符号说明
BS1：透光基板
BL1、BL2、BL1'、BL2'：应力缓冲层
LL1、LL2：透镜层
L1～L3、L1'～L3'、LA～LD：透镜
H1～H3：开口
OL1：光学层
具体实施方式
图1绘示为本发明一实施例的晶片级光学镜头结构的示意图。请参照图1，晶片级光学镜头包括透光基板BS1、应力缓冲层BL1以及透镜层LL1，其中透镜层LL1包括透镜L1，在本实施例中透镜L1为一凸透镜，然不以此为限。应力缓冲层BL1配置于透光基板BS1与透镜层LL1之间，其用以缓冲透镜层LL1与透光基板BS1间的应力效应，以减低晶片级光学镜头在制造过程中出现因应力效应所造成的缺陷，例如因透镜层LL1与透光基板BS1间晶格不匹配而产生的缺陷，进而提高晶片级光学镜头的生产良率。
值得注意的是，在本实施例中，应力缓冲层BL1为完全覆盖透光基板BS1，因此应力缓冲层BL1必须以透明的材料来实施。然由于应力缓冲层BL1具有可图案化的特性，因此在部分实施例中应力缓冲层BL1也可不需完全覆盖透光基板BS1。如图2、图3所示的晶片级光学镜头结构的实施例，其中图3为晶片级光学镜头的俯视示意图，请同时参照图2与图3。应力缓冲层BL1可具有对应于透镜L1的开口H1，由于透镜层LL1与透光基板BS1皆具有透明的特性，光线可由透镜层LL1进入，经由应力缓冲层BL1'上对应于透镜L1的开口H1，而由透光基板BS1射出，应力缓冲层BL1'并不在光线行走的光路中，因此在本实施例中应力缓冲层BL1'也可以非透明的材料来实施。
图4绘示为本发明另一实施例的晶片级光学镜头结构的示意图，请参照图4。在本实施例中，晶片级光学镜头相较于图1的实施例的晶片级光学镜头还包括应力缓冲层BL2以及透镜层LL2，其中透镜层LL2包括透镜L1'，在本实施例中透镜L1'为一凹透镜，然不以此为限。应力缓冲层BL2以及透镜层LL2位于与应力缓冲层BL1以及透镜层LL1的不同侧，亦即在透光基板BS1的另一侧，应力缓冲层BL2配置于透光基板BS1与透镜层LL2之间。
类似地，由于应力缓冲层BL2为完全覆盖透光基板BS1，因此应力缓冲层BL2也必须以透明的材料来实施。然应力缓冲层BL2也与应力缓冲层BL1相同具有可图案化的特性，因此应力缓冲层BL2也可设计为具有与透镜L1对应的开口H2。如图5的本发明另一实施例的晶片级光学镜头结构的示意图所示，光线可由透镜层LL1进入，并经由应力缓冲层BL1'、透光基板BS1、应力缓冲层BL2'，而由透镜层LL2射出。
此外，上述实施例的应力缓冲层虽皆位于透镜层与透光基板，然在其他实施例晶片级光学镜头除了透镜层与透光基板外，可还包括不同的光学层来提升晶片级光学镜头的光学品质，以符合实际应用的需求，光学层可例如为相位差膜、亮度提升膜以及视角改善膜等等至少其中之一。因此上述的应力缓冲层也可能被配置在透镜层与透光基板间的任意光学层之间。图6与图7绘视为本发明实施例的晶片级光学镜头的实施例，如图6与图7所示，两实施例的晶片级光学镜头皆还包括光学层OL1，其形成于透光基板BS1上，而应力缓冲层BL1（或应力缓冲层BL1'）则配置于光学层OL1与透镜层LL1之间。
需注意的是，图6与图7仅为示范性的实施例，本发明并不已此为限。在其他实施例中，晶片级光学镜头可包括更多层的光学层，应力缓冲层BL1（或应力缓冲层BL1'）可依实际需求而位于任两层光学层间。此外图4与图5实施例的光学层OL1具有对应于透镜L1的开口H3，然在其他实施例中光学层OL1也可能完全覆盖透光基板BS1。
另外，在部分实施例中，应力缓冲层的图案并不限定于上述完全覆盖透光基板BS1或具有对应透镜L1的开口等实施态样。应力缓冲层可具有不同的图案或厚度，如此应力缓冲层便可依据晶片级光学镜头各部位的应力变化情形进行图案或厚度的调整，例如可仅将应力缓冲层制作于应力较大的部分。图8绘示为本发明另一实施例的晶片级光学镜头的俯视图。如图8所示，在本实施例中，应力缓冲层BL1被制作为一框形图案，其仅覆盖透镜L1外的部分区域，而未覆盖到透镜L1，亦即应力缓冲层BL1在透光基板BS1上的投影区域未覆盖到透镜L1在透光基板BS1上的投影区域。
此外虽然上述实施例，皆仅举例单一镜头的晶片级光学镜头进行说明，然实际应用上晶片级光学镜头也可具有阵列形式的架构，亦即上述的晶片级光学镜头结构可应用于具有多个镜头的晶片级光学镜头。图9～图14绘示为本发明的晶片级光学镜头结构的实施例，其中图9～图14的实施例分别对应于图1、图2、图4～图7的实施例，各相对应的实施例差别在于图9～图14具有多个透镜（透镜L1～L3、L1'～L3'），其中图10、图12～图14的应力缓冲层或光学层还具有与透镜L1～L3对应的开口。由于应力缓冲层的配置与变化方式已于上述实施例详细说明，本领域具通常知识者应可依据上述实施例的教示得知图9～图14实施例的结构配置，因此在此不再赘述。
类似地图15与图16绘示为本发明实施例的晶片级光学镜头的俯视示意图，其中图15与图16的实施例分别对应于图3以及图8的实施例。图15与图16的实施例与图3以及图8的实施例的差异在于，图15与图16的晶片级光学镜头结构为一阵列形式，其包括多个透镜LA～LD。其中须注意的是，在图16中各个透镜所对应的应力缓冲层BL1皆为相同的框形图案然实际应用上并不以此为限，亦即各个透镜所对应的应力缓冲层BL1也可依据其所对应位置的应力做相对应的调整，例如改变应力缓冲层BL1的图案或厚度等等，在其他实施例中各个透镜所对应的应力缓冲层BL1的形状可能互不相同。
综上所述，本发明通过在透光基板与透镜层间配置应力缓冲层，以减低晶片级光学镜头在制造过程中出现因应力效应所造成的缺陷，进而提高晶片级光学镜头的生产良率。

Claims (14)

1.一种晶片级光学镜头结构，包括：
透光基板；
透镜层；以及
至少一应力缓冲层，配置于该透光基板与该透镜层之间，其中该应力缓冲层具有可图案化的特性。
2.如权利要求1所述的晶片级光学镜头结构，其中该透镜层包括一透镜，该应力缓冲层具有对应于该透镜的开口。
3.如权利要求2所述的晶片级光学镜头结构，还包括：
至少一光学层，配置于该透镜层与该应力缓冲层之间以及该应力缓冲层与该透光基板之间至少其中之一。
4.如权利要求3所述的晶片级光学镜头结构，其中该光学层包括相位差膜、亮度提升膜以及视角改善膜至少其中之一。
5.如权利要求3所述的晶片级光学镜头结构，其中该光学层具有对应于该透镜的开口。
6.如权利要求2所述的晶片级光学镜头结构，其中该应力缓冲层为一框形图案，该框形图案在该透光基板上的投影区域未覆盖到该透镜在该透光基板上的投影区域。
7.如权利要求1所述的晶片级光学镜头结构，其中该应力缓冲层完全覆盖该透光基板。
8.一种晶片级光学镜头结构，包括：
透光基板；
透镜层，包括多个透镜；以及
至少一应力缓冲层，配置于该透光基板与该透镜层之间，其中该应力缓冲层具有可图案化的特性。
9.如权利要求8所述的晶片级光学镜头结构，其中该应力缓冲层具有对应于该些透镜的多个开口。
10.如权利要求9所述的晶片级光学镜头结构，还包括：
至少一光学层，配置于该透镜层与该应力缓冲层之间以及该应力缓冲层与该透光基板之间至少其中之一。
11.如权利要求10所述的晶片级光学镜头结构，其中该光学层包括相位差膜、亮度提升膜以及视角改善膜至少其中之一。
12.如权利要求10所述的晶片级光学镜头结构，其中该光学层具有对应于该些透镜的多个开口。
13.如权利要求9所述的晶片级光学镜头结构，其中该应力缓冲层具有对应该些透镜的多个框形图案，各该框形图案在该透光基板上的投影区域未覆盖到与其对应的透镜在该透光基板上的投影区域。
14.如权利要求8所述的晶片级光学镜头结构，其中该应力缓冲层完全覆盖该透光基板。
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