CN107884850B - 无堆场透镜组件及制造方法 - Google Patents

Abstract

用于制造无堆场透镜的晶圆级方法包括(a)将光可固化透镜树脂沉积在模具和透明基板的第一侧之间，其中透明基板的第一侧具有不透明涂层，不透明涂层的多个孔分别与模具的多个透镜形状凹部对准，以及(b)使背对透明基板的第一侧的第二侧曝光，从而照射与所述多个孔对准的光可固化透镜树脂的部分，以形成相应的多个无堆场透镜。

Description

无堆场透镜组件及制造方法

技术领域

本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种无堆场透镜组件及其制造方法。

背景技术

紧凑型相机模块已经变得普遍存在，并且被广泛应用于从消费电子产品(最为显著的是智能电话)到诸如内窥镜的医疗系统以及例如后视相机和盲点检测的汽车安全。这种发展是相机制造进步的结果，其促进了显著的尺寸和成本降低。一个关键技术是透镜和图像传感器的晶圆级制造。在晶圆级透镜制造的情况下，在单个晶圆上模制非常大量的微透镜，其随后被切割以产生单独的透镜模块。由于所有的微透镜都是在单个操作中模制的，因此在同一晶圆上形成大量的微透镜导致了显著的成本节省。在一个示例中，在单次模制操作中，在晶圆的一侧上模制数千个微透镜。对应的一组微透镜可以在另一个单次模制操作中模制在该晶圆的相对侧上。可选地在结合到一个或多个其它透镜晶圆之后，晶圆被切割，以产生用于在紧凑型相机模块中使用的成像物镜。晶圆级透镜制造尤其很好地适于微透镜的生产，并且至少在成本上一般优于常规的单透镜铸造。

在常规的晶圆级透镜制造中，透镜树脂沉积在晶圆基板和模具之间。模具具有用于形成微透镜的透镜形状凹部和用于容纳多余透镜树脂的溢流凹部。溢流凹部与透镜形状凹部间隔开短的距离。当树脂被固化时，晶片上的每个微透镜被固化的多余透镜树脂的环包围(本领域称为“堆场(yard)”)。这个堆场与微透镜间隔开短的距离。随后，当透镜晶圆被切割时，由其形成的每个透镜模块包括微透镜中的一个或多个以及围绕这些微透镜中的每一个的堆场。

发明内容

在实施例中，用于制造无堆场透镜的晶圆级方法包括将光可固化透镜树脂沉积在模具和透明基板的第一侧之间。透明基板的第一侧具有不透明涂层，不透明涂层的多个孔分别与模具的多个透镜形状凹部对准。该方法还包括使背对着透明基板的第一侧的第二侧曝光，从而照射与多个孔对准的光可固化透镜树脂的部分，以形成相应的多个无堆场透镜。

在实施例中，无堆场透镜组件包括透明基板和沉积在透明基板上的不透明涂层。不透明涂层在透明基板上形成孔。无堆场透镜组件还包括在透明基板上在孔中的无堆场透镜。

在实施例中，无堆场透镜组件包括透明基板和沉积在透明基板上的不透明涂层。不透明涂层在透明基板上形成多个孔。无堆场透镜组件还包括分别在透明基板上在多个孔中的多个无堆场透镜。

附图说明

图1图示根据实施例的无堆场透镜晶圆。

图2A-C图示根据实施例的包括多个矩形无堆场透镜元件的无堆场透镜晶圆。

图2D图示根据实施例的包括多个矩形无堆场透镜元件的无堆场透镜晶圆，其中每个矩形无堆场透镜元件具有成形为裁切圆的横截面。

图3A-C图示根据实施例的包括多个圆形无堆场透镜元件的一个示例性无堆场透镜晶圆。

图4A和4B示出了包括多个现有技术的具有堆场的晶圆级透镜的现有技术透镜晶圆。

图5图示根据实施例的本文公开的无堆场透镜与常规的非正方形矩形图像传感器之间的改进的匹配。

图6图示根据实施例的用于制造无堆场透镜组件的晶圆级方法。

图7是根据实施例的用于制造无堆场透镜组件的另一个晶圆级方法的流程图。

图8A和8B图示图7的方法的某些步骤。

图9是根据实施例的用于制造无堆场透镜组件的晶圆级方法的流程图，其中每个无堆场透镜包括与无堆场透镜元件一体形成的基座上的透镜元件。

图10图示图9的方法的某些步骤。

图11图示根据实施例的具有圆形无堆场透镜的无堆场透镜组件。

图12图示根据实施例的具有矩形无堆场透镜的无堆场透镜组件。

图13示出根据实施例的用于非正方形矩形无堆场透镜的三个实例的示例性透镜轮廓。

图14A和14B示出根据实施例的用于制造无堆场透镜的模具。

具体实施方式

图1图示使用本文公开的晶圆级方法形成的一个示例性无堆场透镜晶圆100。无堆场透镜晶圆100包括透明基板120和其上形成的多个无堆场透镜110。无堆场透镜晶圆100可以包括数十、数百、或者数千、或者甚至数万个无堆场透镜110。为了说明的清楚，并非所有的无堆场透镜110都在图1中被标记。

这里，“无堆场透镜”是指没有堆场的晶圆级透镜。“无堆场透镜”在基板上形成，并且包括具有光学透镜表面但没有被固化的多余透镜树脂的凸起边缘包围或甚至部分包围的透镜元件。这在插图190中图示，其在横截面图中示出了透明基板120上的一个无堆场透镜110。如插图190所示，无堆场透镜110具有光学透镜表面114，但不包括堆场192并且不与堆场192相关联。作为对照，常规的晶圆级透镜包括(a)具有类似于光学透镜表面114的光学透镜表面的透镜元件和(b)至少部分地围绕透镜元件的堆场192，其中堆场192通过谷194与透镜元件分离，其中谷194不与透镜元件或堆场192一样高。虽然图1中未示出，但是无堆场透镜110可以包括直接围绕光学透镜表面114的一些固化透镜树脂，例如，紧邻光学透镜表面114的固化透镜树脂的肩部。这在下面参考图9-12更详细地讨论。

无堆场透镜晶圆100是本文公开的无堆场透镜组件的一个示例。透明基板120例如是玻璃基板。无堆场透镜110由固化的聚合物树脂构成。

无堆场透镜晶圆100还包括与无堆场透镜110沉积在透明基板120的相同侧上的不透明涂层126。不透明涂层126在每个无堆场透镜110周围形成孔。不透明涂层126例如由黑色光致抗蚀剂、或铬或其它金属制成。如将在下面参考图6-10进一步详细讨论的，在具有其多个孔的不透明涂层126的透明基板120上沉积之后，无堆场透镜110在透明基板120上形成，并且然后不透明涂层126的孔用于(a)防止形成堆场，并且(b)限定每个无堆场透镜110的周边，使得每个无堆场透镜110跨越不透明涂层126的整个对应的孔。为了说明的清楚，不透明涂层126没有在插图190中示出。虽然在图1中图1被示为延伸到透明基板120的周边，但是在远离无堆场透镜110的透明基板120的外围区域中可以没有不透明涂层126。

虽然图1示出了具有矩形、非正方形横截面的无堆场透镜110，但是在不脱离本发明的范围的情况下，无堆场透镜110的横截面可以是不同的形状。例如，无堆场透镜110的横截面可以是圆形、椭圆形、正方形或具有裁切圆的形状。由于图像传感器通常是非正方形矩形形状，因此非正方形矩形横截面的无堆场透镜可以更好地与图像传感器的形状匹配。当前公开的晶圆级方法非常适于制造非正方形矩形无堆场透镜。作为对照，由于不对称性导致模制过程中的缺陷，具有堆场形成的现有技术的晶圆级方法难以生产非正方形矩形透镜。

此外，虽然图1将光学透镜表面114示为凸面的，但是在不脱离本发明的范围的情况下，光学透镜表面114可以是凹面的、凸面的或其组合。此外，光学透镜表面114可以是球面或非球面。

由于没有堆场，因此相邻的无堆场透镜110之间的最短距离140可以小至例如500微米。在一个示例中，距离140在500微米至700微米的范围内，例如550微米。距离140例如是沿着切割线130切割无堆场透镜晶圆100而不损坏无堆场透镜110所需的距离。每个无堆场透镜110的横向范围142可以根据无堆场透镜110的预期应用来设置。横向范围142可以是无堆场透镜110的矩形实施例的边长或圆形无堆场透镜110的直径。在一个示例中，横向范围142在1毫米和几毫米之间的范围内。

可以沿着切割线130中的一些或全部切割无堆场透镜晶圆100，以形成多个无堆场透镜组件150和/或多个无堆场透镜组件160。为了说明的清楚，并非所有切割线130都在图1中被标记。每个无堆场透镜组件150包括透明基板120的部分122，以及在其上形成的单个无堆场透镜110和不透明涂层126的一部分，使得不透明涂层126在单个无堆场透镜110周围形成孔。无堆场透镜组件150可以与图像传感器耦合以形成相机模块。每个无堆场透镜组件160包括透明基板120的部分124，以及在其上形成的NxM阵列的无堆场透镜110和不透明涂层126的一部分，其中N和M中的每一个都是正整数，并且NxM大于1。无堆场透镜组件160可以与图像传感器耦合以形成阵列相机模块。在无堆场透镜组件160的实施例中，NxM阵列的无堆场透镜110是2x1或2x2阵列的无堆场透镜110。

图2A-C图示包括多个矩形无堆场透镜元件210的一个示例性无堆场透镜晶圆200。无堆场透镜晶圆200是无堆场透镜晶圆100的实施例，并且矩形无堆场透镜210是无堆场透镜110的实施例。每个矩形无堆场透镜210具有光学透镜表面214，其是光学透镜表面114的实施例。图2A示出了沿着图1中的线2A-2A'截取的横截面侧视图中的无堆场透镜晶圆200。图2B是无堆场透镜晶圆200的一部分的俯视图。图2C是如在图2B的俯视图中看到的矩形无堆场透镜元件210的布局的更详细的视图。图2A-C最好在一起看。为了说明的清楚，并非所有矩形无堆场透镜210都在图2A中被标记。

在无堆场透镜晶圆200中，不透明涂层126在每个矩形无堆场透镜210周围形成矩形孔。为了说明的清楚，并非所有不透明涂层126的实例都在图2A中被标记。每个矩形无堆场透镜210都具有最大的横向范围242和在正交于横向范围242的维度中的横向范围244。在一个实施例中，横向范围244小于横向范围242，如图2B和2C所示，使得每个矩形无堆场透镜210具有非正方形横截面。在另一个实施例中，横向范围244与横向范围242相同，使得每个矩形无堆场透镜210的横截面为正方形。

相邻的矩形无堆场透镜210之间的最短距离是距离240，其是距离140的实施例。距离240可以小至例如500微米。在一个示例中，距离240在500微米至700微米的范围内，例如550微米。在与横向范围242相关联的维度中，横向范围242和距离240一起限定可以在该维度中在一定范围内适合的矩形无堆场透镜210的数量。例如，九个矩形无堆场透镜210在长度290内适合。当切割无堆场透镜晶圆200以形成类似于无堆场透镜组件150的无堆场透镜组件时，每个这样的无堆场透镜组件将在与长度290平行的维度中具有近似范围280，其中范围280是横向范围242和距离240的总和(或者如果在切割过程中材料损失的话，那么小于横向范围242和距离240的总和)。类似地，在与长度290正交的维度中，横向范围244和距离240一起限定(a)可以在该维度中在一定范围内适合的矩形无堆场透镜210的数量，以及(b)类似于无堆场透镜组件150的无堆场透镜组件的这个维度中的范围。在不脱离本发明的范围的情况下，图2C中的垂直维度中的距离240可以与图2C中的水平维度中的距离240不同。

图2D是无堆场透镜晶圆200'的俯视图，无堆场透镜晶圆200'是无堆场透镜晶圆200的修改，其中矩形无堆场透镜210被无堆场透镜210'代替。每个无堆场透镜210'都具有成形为裁切圆的横截面。每个无堆场透镜210'都具有横向范围242和244，并且相邻无堆场透镜210'之间的最短距离为距离240。

图3A-C图示包括多个圆形无堆场透镜元件310的一个示例性无堆场透镜晶圆300。无堆场透镜晶圆300是无堆场透镜晶圆100的实施例，除了矩形无堆场透镜210被圆形无堆场透镜310代替之外，其类似于无堆场透镜晶圆200。图3A示出在沿着图1中的线2A-2A'截取的横截面侧视图中的无堆场透镜晶圆300。图3B是无堆场透镜晶圆300的一部分的俯视图。图3C是如在图3B的俯视图中看到的圆形无堆场透镜元件310的布局的更详细的视图。图3A-C最好在一起看。为了清楚的说明，并非所有圆形无堆场透镜310都在图3A中被标记。同样地，并非所有不透明涂层126的实例都在图3A中被标记。

圆形无堆场透镜310之间的最短距离为距离240。但是，为了包含与矩形无堆场透镜210相同的光学有效区域，每个圆形无堆场透镜310具有大于横向横截面242和横向范围244两者的直径342。因此，每个圆形无堆场透镜310占据比矩形无堆场透镜210更大的透明基板120的区域。具体而言，当要求相邻圆形无堆场透镜310之间的最短距离为距离240时，每个圆形无堆场透镜310将需要具有边长380的正方形区域，其中边长380是直径342和距离240的总和。因此，与无堆场晶圆200相同尺寸的无堆场晶圆300将容纳较少的无堆场透镜。例如，仅有七个圆形无堆场透镜310在长度290内适合。

图4A和4B示出包括多个现有技术的晶圆级透镜410的现有技术的透镜晶圆400。图4A示出类似于图2A的横截面侧视图中的透视晶圆400。图4B示出了类似于图2C的俯视图中的透镜410的布局。图4A和4B最好在一起看。

透镜晶圆400包括基板420和其上形成的多个常规的圆形晶圆级透镜410。每个透镜410具有光学透镜表面414并被堆场416围绕。透镜410可以具有与圆形无堆场透镜310相似的尺寸，以便包含与圆形无堆场透镜310类似的光学区域。但是，与每个透镜410相关联的堆场416的直径444明显超过透镜410的直径。与相邻透镜410相关联的堆场416之间的最短距离为距离440，并且相邻透镜410之间的最短距离为距离448。在一个示例中，距离440类似于距离240，因为距离440必须足够容纳透镜晶圆400的切割。由于距离448需要容纳距离440和堆场416的两个实例，因此距离448明显大于距离440。在一个示例中，距离440类似于距离240，因为距离440必须足够容纳透镜晶圆400的切割，使得透镜晶圆400的相邻透镜410之间的距离442明显大于无堆场透镜晶圆200的相邻矩形无堆场透镜210之间或无堆场透镜晶圆300的相邻圆形无堆场透镜310之间的距离240。因此，每个现有技术透镜410所需的正方形区域明显超过每个矩形无堆场透镜210或每个圆形无堆场透镜310所需的正方形区域。如图4A所示，只有五个透镜在长度290内适合。

图5图示本文公开的无堆场透镜与常规的非正方形矩形图像传感器之间的改进的匹配。示图502示出具有堆场416、被调整大小以将场景成像到非正方形矩形图像传感器510上的现有技术透镜410。示图502中的视图是沿着现有技术透镜410的光轴。示图504在如示图502所使用的相同视图中示出了被调整大小以将场景成像到图像传感器510上的圆形无堆场透镜310。圆形无堆场透镜310和现有技术透镜410可以具有相似的直径，但是圆形无堆场透镜310没有与其相关联的堆场。因此，与具有堆场416的现有技术透镜410相比，圆形无堆场透镜310明显更小并且更好地与图像传感器510匹配。示图506示出了在与示图502和504所使用的相同视图中，被调整大小以将场景成像到图像传感器510上的矩形无堆场透镜210。矩形无堆场透镜210可以提供与圆形无堆场透镜310相似质量的成像，因为圆形无堆场透镜310的更多外围部分，尤其在图5的垂直维度中，对在图像传感器510上形成的图像贡献很少或根本没有贡献。

因此，当目标是产生用于将场景成像到非正方形矩形图像传感器上的晶圆级透镜时，可以为矩形无堆场透镜210实现最高的每晶圆产量，同时至少基本上维持成像质量。甚至圆形无堆场透镜310也代表了比具有堆场416的现有技术透镜410显著的改进。

图6图示用于制造无堆场透镜组件的一个示例性晶圆级方法600。方法600可以在制造无堆场透镜晶圆100以及无堆场透镜组件150和160中使用。

在步骤610中，光可固化透镜树脂640被沉积在模具660和透明基板650的第一侧652之间。透明基板650的侧面652具有沉积在其上的不透明涂层656。不透明涂层656形成分别与模具660的多个透镜形状凹部664对准的多个孔654。为了说明的清楚，并非所有孔654并且并非所有透镜形状凹部664都在图6中被标记。光可固化透镜树脂640例如是紫外线(UV)光可固化树脂，例如紫外线敏感性环氧树脂。

在一个实施例中，步骤610包括步骤612和614。步骤612将透镜树脂640沉积在模具660的与透镜形状凹部664相关联的侧面662上。在步骤612的一个示例中，透镜树脂640被沉积在至少透镜形状凹部664中。接下来，在步骤614中，通过将透明基板650的侧面652对着模具660的侧面662放置来关闭模具。透镜树脂640可以占据透明基板650的侧面652和模具660的侧面662之间的全部或部分界面，使得侧面652和662彼此不直接接触。在步骤614中，当透明基板650的侧面652对着侧面662放置时，模具660可以被保持为侧面662面朝上，或者当透明基板650的侧面652对着侧面662放置时，模具660可以被定向为侧面662面朝下。在图6未示出的步骤610的替代实施例中，在将侧面652对着模具660的侧面662放置之前，透镜树脂640被沉积在透明基板650的侧面652上，其中侧面652面朝上或面朝下。

随后的步骤620将透明基板650的侧面658暴露于光670。侧面658与侧面652相对。光670在透镜树脂640对其敏感的波长范围内，使得暴露于光670的透镜树脂640的部分被固化。透明基板650透射光670，但是不透明涂层656仅透射入射到孔654上的光670的部分。因此，只有与孔654对准的透镜树脂640的部分被固化。透镜树脂640的这些暴露部分与透镜形状凹部664对准，并且暴露于光670导致形成多个无堆场透镜680，其中每个无堆场透镜680基本上跨越对应的孔654。

示图690是更详细地图示步骤620的横截面图。入射到透明基板650的侧面658上的光670通过孔654透射，以照射与孔654分别对准的透镜树脂640的部分642。但是，不透明涂层656(通过吸收和/或反射)阻挡在朝未与孔654对准的透镜树脂640的部分644的方向上传播的光。因此，步骤620仅固化透镜树脂640的部分642。部分642与透镜形状凹部664对准，使得步骤620固化无堆场透镜680。为了说明的清楚，并非不透明涂层656的所有实例都在示图690中被标记。由于在步骤620中远离孔654的透镜树脂640未固化，因此无堆场透镜68是无堆场的。每个无堆场透镜680具有由相应的透镜形状凹部664限定的光学透镜表面684。相邻无堆场透镜680之间的最短距离是距离140，其由相邻孔654之间的不透明涂层656的最短宽度限定。

不透明涂层656在透明基板650的侧面652上的定位使不透明涂层656尽可能靠近透镜树脂640，即，在透明基板650的侧面652与模具660的侧面662之间的界面处。这种定位提供了在透镜树脂640的固化部分642和未固化部分644之间最准确的划界(delineation)，其又提供了无堆场透镜680的周边的最准确的限定。作为对照，如果具有孔654的不透明涂层656(或类似构造)被放置在离模具660和透明基板650之间的界面更远的距离处，诸如在透明基板650的侧面658之上，那么诸如偏离光670的完美准直和/或光670的散射之类的缺陷将使透镜树脂640的固化部分642和未固化部分644之间的划界退化。例如，以对法线2度的角度传播入射在250微米厚的透明基板上的光在传播通过透明基板的期间将呈现9微米的横向偏移。以对法线2度的角度传播入射在1毫米厚的透明基板上的光在传播通过透明基板的期间将呈现34微米的横向偏移。为了补偿这种退化的划界，必须增加距离140以维持无堆场透镜之间所需的最小间隔。因此，不透明涂层656在透明基板650和模具660之间的界面处的当前定位提供了无堆场透镜680的最佳限定，这又有利于每晶圆的最高产量。

步骤620之后可以是去除透镜树脂640的未固化部分644以形成透镜晶圆的步骤，诸如无堆场透镜晶圆100，包括透明基板650、不透明涂层656和在不透明涂层656的各个孔654中的多个无堆场透镜680。透明基板120是透明基板650的示例，不透明涂层126是不透明涂层656的示例，并且无堆场透镜110是无堆场透镜680的示例。此外，方法600可以被扩展，以如以上参考图1对无堆场透镜组件150和160所述的，进行单体化(singulate)无堆场单透镜组件或无堆场透镜阵列组件。

虽然图6将孔654、透镜形状凹部664和无堆场透镜680示为具有矩形、非正方形横截面，但是在不脱离本发明的范围的情况下，孔654、透镜形状凹部664和无堆场透镜680的横截面可以具有不同的形状。例如，孔654、透镜形状凹部664和无堆场透镜680的横截面可以是圆形、椭圆形、正方形或具有裁切圆的形状。

图7是用于制造无堆场透镜组件的另一个示例性晶圆级方法700的流程图。方法700是方法600的实施例，并且可以用于制造无堆场透镜晶圆100。方法700的某些实施例还可以用于制造无堆场透镜组件150和无堆场透镜组件160中的任一个或两者。图8A和8B图示方法700的某些步骤。图7、8A和8B最好在一起看。为了说明的清楚，并非相同元件的所有实例都在图8A和8B中被标记。

步骤710将光可固化透镜树脂沉积在模具和透明基板的第一侧之间。透明基板的第一侧具有带多个孔的不透明涂层。步骤710是步骤610的实施例。在一个实施例中，步骤710包括步骤712和713。步骤712将透镜树脂沉积在模具上，并且步骤713将基板的第一侧和模具对着彼此靠近，其间具有透镜树脂。在另一个实施例中，步骤710包括步骤714和715。步骤714将透镜树脂沉积在透明基板的第一侧上，并且步骤715将模具和基板的第一侧对着彼此靠近，其间具有透镜树脂。步骤710包括至少部分地在模具的溢流凹部中容纳多余透镜树脂的步骤716。

图8A示出了通过示例图示710的多个示图。示图802、804和806示出了步骤710可以利用的示例性结构。示图808和810一起图示基于示图802、804和806的结构的步骤710的一个示例性实施例。

示图802示出了透明基板850，其具有沉积在其侧面852上的不透明涂层856。不透明涂层856形成多个孔854。示图804示出了具有在模具860的侧面862中形成的多个透镜形状凹部864和溢流凹部868的模具860。每个透镜形状凹部864对应于一个孔854。在透镜形状凹部864之间形成溢流凹部868，并且溢流凹部868用作容纳多余的透镜树脂。溢流凹部868可以被连接并且例如形成围绕每个透镜形状凹部864的一个连接的凹部结构。示图806示出了模具860的一个实施例，其中模具860被实现为由刚性支撑件872支撑的不透明聚合物模具870。不透明聚合物模具870实现侧面862、透镜形状凹部864和溢流凹部868。不透明聚合物模具由例如聚二甲基硅氧烷(PDMS)或另一种硅氧烷材料制成。刚性支撑件872例如是玻璃基板，并且用作为不透明聚合物模具870提供结构刚性。不透明聚合物模具870吸收或至少部分地吸收入射到其上的光，并且至少减少这种光的后向散射。

在示图808中，透镜树脂640沉积在模具860的侧面862上，作为步骤710的一部分。示图808示出了被专门布置在透镜形状凹部864中的透镜树脂640。但是，在不脱离本发明的范围的情况下，除了透镜形状凹部864之外或代替透镜形状凹部864，透镜树脂640可以沉积在侧面862的其它表面上。例如，步骤710可以沿着侧面862的全部或大部分沉积透镜树脂640。示图810示出了对着彼此靠近、其间具有透镜树脂640的透明基板850的侧面852和模具860的侧面862。侧面852和862可以彼此直接接触，或者可以通过透镜树脂640的薄层彼此分开。步骤710由此用透镜树脂填充透镜形状凹部864，并且溢流凹部868容纳至少一部分的多余透镜树脂640(步骤716)。步骤716和溢流凹部868允许在步骤710中在透明基板850和模具860之间沉积过量的透镜树脂640，以确保透镜形状凹部864完全被透镜树脂640填充。附加的多余透镜树脂640可以存在于远离透镜形状凹部864和溢出凹部868两者的侧面852和862之间的界面。在一个实施例中，多余的透镜树脂640沿着侧面852和862之间的整个界面存在，至少在包围所有透镜形状凹部864和孔854的简单连接的区域内。此处，“简单连接的区域”是指其内任何闭环可以连续地收缩到一个点而不离开该区域的区域。松散地说，简单连接的区域没有洞。示图808和810图示步骤710的实施例，其包括步骤712、713和716。

在不脱离本发明的范围的情况下，在步骤710中，当透明基板850的侧面852对着侧面662放置(如示图810所示)时，模具860可以被保持为侧面862面朝上，或者当透明基板850的侧面852对着侧面862放置时，模具860可以被定向为侧面862面朝下。在示图808和810未示出的步骤710的替代实施例中，在将侧面852对着模具860的侧面862放置之前，透镜树脂640被沉积在透明基板850的侧面852上，其中侧面852面朝上或面朝下。步骤710的该实施例包括步骤714,715和716。

步骤710之前可以是在透明基板的第一侧上形成不透明涂层的步骤702。在一个示例中，步骤702在透明基板850的侧面852上形成不透明涂层856。

步骤720将透明基板的与第一侧相对的第二侧曝光于光。步骤720由此照射与透明基板的第一侧上的不透明涂层的孔对准的透镜树脂的部分，以便通过固化透镜树脂的这些部分形成多个无堆场透镜。步骤720是步骤620的实施例。在步骤720中形成的无堆场透镜可以具有例如圆形、非正方形矩形、正方形或成形为裁切圆的横截面。

图8B的示图812图示步骤720的一个示例。在示图812中，步骤720将透明基板850的侧面858暴露于光670。侧面858与侧面852相对。不透明涂层856(通过吸收和/或反射)阻挡入射在其上的光670的部分，使得光670仅照射与孔854对准的透镜树脂640的部分。步骤720由此形成多个无堆场透镜880。无堆场透镜880是无堆场透镜680的实施例。无堆场透镜880的横截面可以是例如圆形、非正方形矩形、正方形或成形为裁切圆。

在某些实施例中，步骤720包括在不透明模具中吸收光的步骤722。因此，步骤722可以消除或至少减少后向散射到沉积在模具和透明基板之间的透镜树脂上的光的量。这可以进一步提高透镜树脂的固化部分和未固化部分之间的划界的准确度，从而进一步提高无堆场透镜的周边的限定的准确度。在该实施例的一个示例中，模具860被实现为具有刚性支撑件872的不透明聚合物模具870，并且到达不透明聚合物模具870的部分光670至少部分地被不透明聚合物模具870吸收。

方法700可以包括去除透镜树脂的未固化部分，以形成无堆场透镜晶圆的步骤730。示图814和816图示步骤730的一个示例，其中从透明基板850去除模具860，并且随后使用适当的溶剂溶解透明基板850的侧面852上的未固化透镜树脂640。步骤730包括溶解原先位于溢流凹部中的未固化透镜树脂，诸如在步骤710中沉积或强制进入溢流凹部868中的透镜树脂640。示图816示出了由步骤730产生的一个示例性透镜晶圆，其包括透明基板850、不透明涂层856和不透明涂层856的孔854中的无堆场透镜880。相邻无堆场透镜880之间的最短距离为距离140，并且每个无堆场透镜具有横向范围142。

方法700还可以包括对在步骤730中形成的无堆场透镜晶圆进行切割以产生无堆场透镜组件的步骤740。在步骤740的一个示例中，沿着切割线890中的一些或全部切割示图816的无堆场透镜晶圆，以形成无堆场单透镜组件818(参见图8B)和/或无堆场透镜阵列组件820(参见图8B)。每个无堆场单透镜组件818包括透明基板850的部分850'、部分850'上的单个无堆场透镜880以及围绕无堆场透镜880的不透明涂层856的一部分。无堆场单透镜组件818类似于无堆场透镜组件150。无堆场单透镜组件818具有横向范围842。横向范围842是(a)透明基板850的横向范围142和(b)距离140的总和(或者如果在切割过程中材料损失的话，那么小于横向范围142和距离140的总和)。每个无堆场透镜阵列组件820包括透明基板850的部分850”、部分850”上的MxN阵列的无堆场透镜880以及围绕无堆场透镜880中的每一个并且跨无堆场透镜880之间的表面部分850”的不透明涂层856的一部分，其中M和N是正整数，并且MxN大于1。无堆场透镜阵列组件820类似于无堆场透镜阵列组件160。

图9是用于制造无堆场透镜组件的一个示例性晶圆级方法900的流程图，其中每个无堆场透镜包括与无堆场透镜元件一体形成的基座上的透镜元件。方法900是方法700的实施例，并且可以用于制造无堆场透镜晶圆100。方法900的某些实施例还可以用于制造无堆场透镜组件818和无堆场透镜组件820中的任一个或两者的实施例。图10图示方法900的某些步骤。图9和10最好在一起看。为了说明的清楚，并非相同元件的所有实例都在图10中被标记。

方法900包括将光可固化透镜树脂沉积在模具和透明基板的第一侧之间的步骤910。模具具有多个透镜形状凹部，并且透明基板的第一侧具有相应的与模具的透镜形状凹部对准的多个孔。对于每个对应的透镜形状凹部的一个和孔的一个的对，透镜形状凹部的横向范围小于孔的横向范围。步骤910是步骤710的实施例。在一个实施例中，步骤910包括执行方法700的步骤712和713的步骤912。在另一个实施例中，步骤910包括执行方法700的步骤714和715的步骤914。步骤910包括至少部分地在模具的溢流凹部中并且沿着模具和透明基板之间的界面容纳多余透镜树脂的步骤916。在某些实施例中，步骤916包括步骤918，该步骤在至少包括透明基板的第一侧上的不透明涂层的所有孔的界面的简单连接区域内用透镜树脂基本上覆盖模具和透明基板之间的界面。

图10的示图1010提供了步骤916的示例性图示。在示图1010的示例中，透镜树脂640沉积在透明基板1050的侧面1052和模具1060的侧面1062之间。透明基板1050的侧面1052具有沉积在其上的不透明涂层1056，并且不透明涂层1056形成多个孔1054。透明基板1050是透明基板850的实施例，不透明涂层1056是不透明涂层856的实施例，并且孔1054是孔854的实施例。模具1060的侧面1062具有多个透镜形状凹部1064和溢流凹部1068。模具1060是模具860的实施例，透镜形状凹部1064是透镜形状凹部864的实施例，溢流凹部1068是溢流凹部868的实施例。模具1060可以被实现为具有刚性支撑件的不透明聚合物模具，如以上参考图8A针对模具860所讨论的。溢流凹部1068可以被连接并且例如形成围绕每个透镜形状凹部1064的一个连接的凹部结构。每个透镜形状凹部1064具有横向范围1065，并且每个孔1054具有对应的横向范围1055。在模具1060和透明基板1050之间的界面的平面中的任何方向上，横向范围1065都小于横向范围1055。从每个透镜形状凹部1064的周边到不透明涂层1056、投影到模具1060和透明基板1050之间的界面的平面上的最短距离是距离1067。在一个示例中，距离1067在50微米至250微米的范围内。距离1067的作用将在下面参考随后的步骤920来说明。在步骤910中，多余的透镜树脂640沿着模具1060和透明基板1050之间的界面的至少一部分容纳，使得透明基板1050的侧面1052远离模具1060的侧面1062距离1042。在一个示例中，距离1042小于10微米。在另一个示例中，距离1042在3微米至5微米的范围内。

在随后的步骤920中，方法900将透明基板的与第一侧相对的第二侧暴露于光。步骤920由此照射与透明基板的第一侧上的不透明涂层的孔对准的透镜树脂的部分，以便通过固化透镜树脂的这些部分形成多个无堆场透镜。步骤920是步骤720的实施例，并且包括形成无堆场透镜，使得每个无堆场透镜包括基座上的无堆场透镜元件的步骤926。在步骤920中形成的无堆场透镜可以具有例如圆形、非正方形矩形、正方形或成形为裁切圆的横截面。与透镜形状凹部相比，孔的较大横向范围提供了围绕每个无堆场透镜的固化透镜树脂的安全边际，并且确保即使在存在至少一定程度的缺陷和工艺公差的情况下，也在每个透镜形状凹部中固化完全范围的透镜树脂，使得完全形成每个无堆场透镜。

图10的示图1016通过示例图示步骤920实现的固化透镜树脂的构造。虽然步骤920不包括去除未固化的透镜树脂，但是为了图示的清楚，图1016中省略了未固化的透镜树脂。步骤920在透明基板1050的侧面1052上形成无堆场透镜1080。每个无堆场透镜1080的横截面可以是例如圆形、非正方形矩形、正方形或成形为裁切圆。每个无堆场透镜1080位于不透明涂层1056的对应孔1054中。每个无堆场透镜1080包括(a)具有光学表面1084的无堆场透镜元件1082和(b)侧面1052和无堆场透镜元件1082之间的基座1086。基座1086可以至少在无堆场透镜元件1082的周边的外侧是基本上平面的。无堆场透镜元件1082和基座1086是一体形成的。每个无堆场透镜元件1082的横截面可以是例如圆形、非正方形矩形、正方形或成形为裁切圆。基座1086的高度是距离1042(至少在无堆场透镜元件1082的周边外)，但是在不脱离本发明的范围的情况下，基座1086的高度可能由于工艺公差而较小。无堆场透镜元件1082具有横向范围1065，并且基座1086具有横向范围1055，使得基座1086的周边与无堆场透镜元件1082的周边分开距离1067，但是这里也由于工艺公差，基座的横向范围1086可以小于横向范围1055。基座1086不同于堆场。与堆场对照，基座1086无堆场透镜元件1082紧邻，并且在无堆场透镜元件1082和位于无堆场透镜元件1082的周边外的基座1086的部分之间没有谷。在一个实施例中，在远离透镜元件1082的周边方向上跨基座1086的无堆场透镜1080的高度分布是距无堆场透镜元件1082的距离的基本上单调的函数，从无堆场透镜元件1082的周边没有高度的增加。在不脱离本发明的范围的情况下，每个无堆场透镜1080可以被视为由肩部1088包围的无堆场透镜元件1082'。应当理解的是，表面1052之上的光学透镜表面1084的高度可以在无堆场透镜元件1082的周边内的一些位置中小于距离1042，例如在包括凹面部分的无堆场透镜元件1082的实施例中。

步骤920可以包括在不透明模具中吸收光的步骤722。例如，模具1060可以被实现为具有刚性支撑件的不透明聚合物模具，如以上参考图8A针对模具860所讨论的，使得在步骤920中，模具1060吸收入射到其上的光。

方法900还可以包括执行方法700的步骤730和可选步骤740的步骤930。在一个示例中，步骤930执行步骤730以产生诸如示图1016所示的无堆场透镜晶圆。在另一个示例中，步骤930还执行步骤740以切割该无堆场透镜晶圆以产生多个无堆场单透镜组件1018(参见图10)和/或多个无堆场透镜阵列组件1020(参见图10)。无堆场单透镜组件1018是无堆场单透镜组件818的实施例，其中(a)无堆场透镜880被实现为无堆场透镜1080，(b)基板850的部分850'被实现为透明基板1050的部分1050'，并且不透明涂层856被实现为不透明涂层1056。无堆场透镜阵列组件1020是无堆场透镜阵列组件820的实施例，其中(a)每个无堆场透镜880被实现为无堆场透镜1080，基板850的部分850”被实现为透明基板1050的部分1050”，并且不透明涂层856被实现为不透明涂层1056。

可选地，步骤910之前是方法700的步骤702，其适于形成具有比模具的透镜形状凹部更大的横向范围的孔。例如，步骤702可以形成具有孔1054的不透明涂层1056。

虽然在图10中被示为比不透明涂层1056更高，但是基座1086不需要像不透明涂层1056一样高。

图11图示具有圆形无堆场透镜的一个示例性无堆场透镜组件1100。无堆场透镜组件1100是无堆场单透镜组件1018的实施例。无堆场透镜组件1100可以使用方法900制造，其中包括实现步骤730和740两者的步骤930。无堆场透镜组件1100包括基板1150、沉积在基板1150的表面上的不透明涂层1156、以及圆形无堆场透镜1180。不透明涂层1156形成圆形孔1154。无堆场透镜1180在表面1152上形成并且跨越孔1154。无堆场透镜1180是无堆场透镜1080的实施例，基板1150是透明基板1050的部分1050'的实施例，并且不透明涂层1156是不透明涂层1056的实施例。

无堆场透镜1180包括由肩部1188围绕的鸥翼形状的无堆场透镜元件1182'。无堆场透镜元件1182'和肩部1188被一体形成。无堆场透镜元件1182'和肩部1188是无堆场透镜元件1082'和肩部1088的实施例。无堆场透镜元件1182'具有作为光学透镜表面1084的实施例的光学透镜表面1184。如以上参考图10所讨论的，在不脱离本发明的范围的情况下，无堆场透镜1180可以被视为包括在基座上的无堆场透镜元件而不是由肩部包围的无堆场透镜元件。肩部1188具有高度1142。高度1142通常小于基板1150上方的光学透镜表面1184的高度，但是在某些实施例中，在无堆场透镜元件1182'的中心处的基板1150上方的光学透镜表面1184的高度小于高度1142。不透明涂层1156具有高度1158。虽然图11将高度1142示为比高度1158更高，但是应当理解的是，高度1142可以与高度1158相同或相似。无堆场透镜元件1182'具有直径1165，并且孔1154具有直径1155。肩部1188占据直径1165外部和直径1155内部的区域。直径1165和1155合作以限定无堆场透镜1180和不透明涂层1156之间的最短距离1167。

在一个示例中，(a)直径1155在2.5毫米至3.5毫米的范围内，诸如大约3.0毫米，(b)直径1165在2.2毫米至3.2毫米的范围内，诸如大约2.7毫米，(c)距离1167在50微米至250微米的范围内，诸如大约130微米，并且(d)高度1142小于10微米，诸如在3微米至5微米的范围内。

图12图示具有非正方形矩形无堆场透镜的一个示例性无堆场透镜组件1200。无堆场透镜组件1200是无堆场单透镜组件1018的实施例。无堆场透镜组件1200可以使用方法900制造，其中包括实现步骤730和740的步骤930。无堆场透镜组件1200包括基板1250、沉积在基板1250的表面上的不透明涂层1256、以及非正方形矩形无堆场透镜1280。不透明涂层1256形成非正方形矩形孔1254。无堆场透镜1280在表面1252上形成并且跨越孔1254。无堆场透镜1280是无堆场透镜1080的实施例，基板1250是透明基板1050的部分1050'的实施例，并且不透明涂层1256是不透明涂层1056的实施例。

无堆场透镜1280包括由肩部1288围绕的鸥翼形状的无堆场透镜元件1282'。无堆场透镜元件1282'和肩部1288是无堆场透镜元件1182'和肩部1188的实施例。无堆场透镜元件1282'具有光学透镜表面1284，它是光学透镜表面1084的实施例。如以上参考图10所讨论的，在不脱离本发明的范围的情况下，无堆场透镜1280可以被视为包括在基座上的无堆场透镜元件而不是由肩部围绕的无堆场透镜元件。无堆场透镜元件1282'类似于无堆场透镜元件1182'的裁切实施例。因此，无堆场透镜元件1282'、无堆场透镜1280和无堆场透镜组件1200中的每一个的横向范围可以分别小于无堆场透镜元件1182'、无堆场透镜1180和无堆场透镜组件1100的横向范围。肩部1288具有高度1242。高度1242通常小于基板1250上方的光学透镜表面1284的高度，但是在某些实施例中，在无堆场透镜元件1282'的中心处的基板1250上方的光学透镜表面1284的高度小于高度1242。不透明涂层1256具有高度1258。虽然图12将高度1258示为大于高度1242，但是应当理解的是，高度1242通常超过高度1258。无堆场透镜元件1282'沿着无堆场透镜元件1282'的矩形横截面的最长侧具有边长1265，并且孔1254沿着孔1254的矩形横截面的最长侧具有边长1255。肩部1288占据无堆场透镜元件1282'的周边外且孔1254内的区域。无堆场透镜1280与不透明涂层1256之间的最短距离1267为距离1267。

在一个示例中，(a)边长1255在2.25毫米至3.25毫米的范围内，诸如大约2.75毫米，(b)边长1265在2.1毫米至3.1毫米的范围内，诸如大约2.6毫米，(c)距离1267在50微米至250微米的范围内，诸如大约100微米，并且(d)高度1242小于10微米，诸如在3微米至5微米的范围内。

图13示出了与矩形无堆场透镜1280类似的非正方形矩形无堆场透镜1310的三个实例的透镜轮廓的曲线1300。曲线1300示出了无堆场透镜1310的高度1304(在其上形成无堆场透镜1310的基板上方；类似于基板1250上方的无堆场透镜1280的高度)作为位置1302的函数，以毫米为单位。曲线1300的数据集1320包括沿着x方向截取的分别用于矩形无堆场透镜1310的三个实例的三个透镜轮廓。曲线1300的数据集1330包括沿着y方向截取的分别用于矩形无堆场透镜1310的三个实例的三个透镜轮廓。x方向平行于矩形无堆场透镜1310的较长边，并且y方向平行于矩形无堆场透镜1310的较短边。xy坐标系以矩形无堆场透镜1310的光轴1312为中心。数据集1320的各个透镜轮廓之间的一致性是极好的，数据集1330的各个透镜轮廓之间的一致性也是如此。此外，在以光轴1312为中心并且远离矩形透镜1310的周边的区域1314内，数据集1320的透镜轮廓与数据集1330的透镜轮廓处于极好的一致性，这是关于光轴1312的高圆柱对称性的表现。作为对照，常规的基于堆场的晶圆级制造过程难以沿着矩形透镜的较短和较长横向维度产生相同的透镜轮廓。

图14A和14B示出了一个示例性模具1460，其可以在方法600、700或900中的任何一个中使用，以产生具有圆形无堆场透镜的无堆场透镜晶圆，诸如无堆场透镜晶圆300、示图816的无堆场透镜晶圆(用圆形无堆场透镜880实现的)、或示图1016所示的无堆场透镜晶圆(用圆形无堆场透镜1080实现的)中的任何一个。特别地，可以在方法900中使用模具1460来产生示图1016所示的无堆场透镜晶圆的实施例，其中每个无堆场透镜1080被实现为无堆场透镜1180。图14A是模具1460的一部分的透视图，并且图14B是沿着图14A的线1490截取的模具1460的一部分的横截面侧视图。图14A和14B最好在一起看。

模具1460具有带多个透镜形状凹部1464和溢流凹部网络1468的侧面1462。侧面1462是侧面1052的实施例，透镜形状凹部1464是透镜形状凹部1064的实施例，并且溢流凹部网络1468是溢流凹部1468的实施例。每个透镜形状凹部1464具有鸥翼形状轮廓，以模制诸如无堆场透镜元件1182'的鸥翼形状的无堆场透镜元件。

每个透镜形状凹部1464具有直径1465。直径1465可以根据要从其产生的无堆场透镜元件的预期设计来设定。在一个示例中，直径1465在零点几毫米到十毫米的范围内。溢流凹部网络1468具有深度1469，并且沿着线1490，具有宽度1470。在一个示例中，深度1469在50微米至400微米(诸如大约200微米)的范围内，并且宽度1470在100微米至1毫米(诸如大约500微米)的范围内。每个透镜形状凹部1464与溢流凹部网络1468之间的最短距离1440为距离1440。在一个示例中，距离1440在50微米和250微米之间的范围内。

特征的组合

上述特征以及下面所声明的特征可以在不脱离本发明的范围的情况下以各种方式进行组合。例如，应当理解的是，本文所述的一个无堆场透镜组件或制造方法的方面可以与本文描述的另一个无堆场透镜组件的特征或制造方法结合或互换。以下示例举例说明上述实施例的可能的非限制性组合。应当清楚的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本文的方法和装置进行许多其它改变和修改：

(A1)一种用于制造无堆场透镜的晶圆级方法可以包括：(a)将光可固化透镜树脂沉积在模具和透明基板的第一侧之间，其中透明基板的第一侧具有不透明涂层，不透明涂层的多个孔分别与模具的多个透镜形状凹部对准，以及(b)使背对透明基板的第一侧的第二侧曝光，从而照射与所述多个孔对准的光可固化透镜树脂的部分，以形成相应的多个无堆场透镜。

(A2)如(A1)表示的晶圆级方法还可以包括，在曝光步骤之后，从透明基板去除光可固化透镜树脂的未固化部分。

(A3)在如(A1)和(A2)表示的晶圆级方法中的任一个或两者中，曝光步骤可以包括通过透明基板并通过孔照射光可固化透镜树脂的部分，以及使用不透明涂层在朝不透明涂层的方向上阻挡通过透明基板传播的光。

(A4)在如(A1)至(A2)表示的任何晶圆级方法中，沉积步骤可以包括在模具的溢流凹部中容纳过量的光可固化透镜树脂。

(A5)在如(A4)表示的晶圆级方法中，所述溢流凹部可以位于透镜形状凹部之间并与透镜形状凹部分离开。

(A6)在如(A4)和(A5)表示的晶圆级方法中的任一个或两者中，溢流凹部可以位于孔之间，并且曝光步骤可以包括使用不透明涂层在朝溢流凹部的方向上阻挡通过透明基板传播的光的部分，使得位于溢流凹部中的光可固化透镜树脂的部分不被固化。

(A7)在如(A1)至(A6)表示的任何晶圆级方法中，凹部中的每一个可以具有小于对应的一个孔的横向范围的横向范围，并且曝光步骤可以包括形成无堆场透镜，使得无堆场透镜中的每一个的光学透镜表面与不透明涂层分开。

(A8)在如(A7)表示的晶圆级方法中，沉积步骤可以包括用光可固化透镜树脂至少在包括所有孔的简单连接的区域内基本上覆盖基板的第一侧和模具之间的界面。

(A9)在如(A8)表示的晶圆级方法中，形成步骤还可以包括形成无堆场透镜，使得无堆场透镜中的每一个包括(a)最靠近基板的第一侧并且基本上跨越相关联的一个孔的基座和(b)在基座上，以光学透镜表面为特征的无堆场透镜元件。

(A10)在如(A9)表示的晶圆级方法中，形成步骤可以包括形成具有小于10微米的厚度的基座。

(A11)在如(A9)和(A10)表示的晶圆级方法中的任一个或两者中，对于无堆场透镜中的每一个，光学透镜表面和不透明涂层之间的最短距离可以在微米50和250微米之间的范围内。

(A12)在如(A1)至(A11)每个的任何晶圆级方法中，模具可以是不透明的，并且曝光步骤可以包括在模具中吸收由透明基板、孔和光可固化透镜树脂透射的光的一部分，以至少减少透明基板的第一侧和模具之间但不与孔对准的光可固化透镜树脂位置的部分的散射光曝光。

(A13)在如(A1)至(A12)表示的任何晶圆级方法中，曝光步骤可以包括形成具有各自的矩形横截面的光学透镜表面的无堆场透镜。

(A14)在如(A13)表示的晶圆级方法中，每个孔可以具有矩形横截面。

(A15)在如(A1)至(A12)表示的任何晶圆级方法中，曝光步骤可以包括形成具有各自的圆形横截面的光学透镜表面的无堆场透镜。

(A16)在如(A15)表示的晶圆级方法中，每个孔可以具有圆形横截面。

(B1)一种无堆场透镜组件可以包括(a)透明基板，(b)沉积在透明基板上的不透明涂层，使得不透明涂层在透明基板上形成孔，以及(c)在透明基板上在孔中的无堆场透镜。

(B2)在如(B1)表示的无堆场透镜组件中，无堆场透镜的光学透镜表面的横向范围可以小于孔的横向范围，使得光学透镜表面的周边与不透明涂层间隔开。

(B3)在如(B2)表示的无堆场透镜组件中，从光学透镜表面的周边到不透明涂层的最短距离可以在50微米和250微米之间的范围内。

(B4)在如(B1)至(B3)表示的任何无堆场透镜组件中，无堆场透镜可以包括(i)基本上跨越孔的基座，以及(ii)基座上并且与其一体形成的无堆场透镜元件，其中无堆场透镜元件具有背对透明基板的光学透镜表面，并且光学透镜表面的横向范围小于孔的横向范围，使得光学透镜表面的周边与不透明涂层间隔开。

(B5)在如(B4)表示的无堆场透镜组件中，基座的高度可以小于10微米。

(B6)在如(B1)至(B5)表示的任何无堆场透镜组件中，无堆场透镜的光学透镜表面的周边可以是矩形的。

(B7)在如(B1)至(B5)表示的任何无堆场透镜组件中，无堆场透镜中的每一个的光学透镜表面的周边可以是圆形的。

(C1)一种无堆场透镜组件可以包括(a)透明基板，(b)沉积在透明基板上的不透明涂层，使得不透明涂层在透明基板上形成多个孔，以及(c)在透明基板上分别在所述多个孔中的多个无堆场透镜。

(C2)在如(C1)表示的无堆场透镜组件中，无堆场透镜中的相邻无堆场透镜之间的最短距离可以在500微米和700微米之间的范围内。

(C3)在如(C1)和(C2)表示的无堆场透镜组件中的任一个或两者中，无堆场透镜中的每一个的光学表面的横向范围可以小于对应的一个孔的横向范围，使得对于无堆场透镜中的每一个，光学表面的周边与不透明涂层间隔开。

(C4)在如(C1)至(C3)表示的任何无堆场透镜组件中，对于无堆场透镜中的每一个，从光学透镜表面的周边到不透明涂层的最短距离可以在50微米和250微米之间的范围内。

(C5)在如(C1)至(C4)表示的任何无堆场透镜组件中，无堆场透镜中的每一个可以包括(i)基本上跨越对应的一个孔的基座，以及(ii)在基座上并与其一体形成的无堆场透镜元件，其中无堆场透镜元件具有背对透明基板的光学透镜表面，并且光学透镜表面的横向范围小于对应的一个孔的横向范围，使得光学透镜表面的周边与不透明涂层间隔开。

(C6)在如(C5)表示的无堆场透镜组件中，对于无堆场透镜中的每一个，基座的高度可以小于10微米。

(C7)在如(C1)至(C6)表示的任何无堆场透镜组件中，无堆场透镜中的每一个的光学透镜表面的周边可以是矩形的。

(C8)在如(C1)至(C6)表示的任何无堆场透镜组件中，无堆场透镜中的每一个的光学透镜表面的周边可以是圆形的。

在不脱离本发明的范围的情况下，可以在上述系统和方法中做出改变。因此，应当注意的是，上述描述中包含并且在附图中示出的事项应被解释为说明性的而不是限制性的。以下权利要求旨在涵盖本文所述的通用和具体特征，以及本系统和方法的范围的所有陈述，这作为语言，可能被称为落在其间。

Claims (23)

1.一种用于制造无堆场透镜的晶圆级方法，包括：

将光可固化透镜树脂沉积在模具和透明基板的第一侧之间，透明基板的第一侧具有不透明涂层，不透明涂层的多个孔分别与模具的多个透镜形状凹部对准；以及

使背对透明基板的第一侧的第二侧曝光，从而照射与所述多个孔对准的光可固化透镜树脂的部分，以形成相应的多个无堆场透镜。

2.如权利要求1所述的晶圆级方法，还包括：

在所述曝光步骤之后，从透明基板去除光可固化透镜树脂的未固化部分。

3.如权利要求1所述的晶圆级方法，所述曝光步骤包括：

通过透明基板并通过孔照射光可固化透镜树脂的部分；以及

使用不透明涂层在朝不透明涂层的方向上阻挡通过透明基板传播的光。

4.如权利要求1所述的晶圆级方法，所述沉积步骤包括：

在模具的溢流凹部中容纳过量的光可固化透镜树脂，所述溢流凹部位于透镜形状凹部之间并与透镜形状凹部分离开。

5.如权利要求4所述的晶圆级方法，

在所述沉积步骤中，溢流凹部位于孔之间；以及

所述曝光步骤包括使用不透明涂层在朝溢流凹部的方向上阻挡通过透明基板传播的光的部分，使得位于溢流凹部中的光可固化透镜树脂的部分不被固化。

6.如权利要求1所述的晶圆级方法，

在所述沉积步骤中，凹部中的每一个具有小于对应的一个孔的横向范围的横向范围；以及

所述曝光步骤包括形成无堆场透镜，使得无堆场透镜中的每一个的光学透镜表面与不透明涂层分开。

7.如权利要求6所述的晶圆级方法，

所述沉积步骤包括用光可固化透镜树脂至少在包括所有孔的简单连接的区域内基本上覆盖基板的第一侧和模具之间的界面；以及

所述形成步骤还包括形成无堆场透镜，使得每个无堆场透镜包括(a)最靠近基板的第一侧并且基本上跨越相关联的一个孔的基座和(b)在基座上，以光学透镜表面为特征的无堆场透镜元件。

8.如权利要求7所述的晶圆级方法，所述形成步骤包括形成具有小于10微米的厚度的基座。

9.如权利要求6所述的晶圆级方法，在所述形成步骤中并且对于无堆场透镜中的每一个，光学透镜表面和不透明涂层之间的最短距离在50微米和250微米的范围内。

10.如权利要求1所述的晶圆级方法，

在所述沉积步骤中，模具是不透明的；以及

所述曝光步骤包括在模具中吸收由透明基板、孔和光可固化透镜树脂透射的光的一部分，以至少减少透明基板的第一侧和模具之间但不与孔对准的光可固化透镜树脂位置的部分的散射光曝光。

11.如权利要求1所述的晶圆级方法，所述曝光步骤包括形成具有各自的矩形横截面的光学透镜表面的无堆场透镜。

12.如权利要求11所述的晶圆级方法，在所述沉积步骤中，所述孔中的每一个具有矩形横截面。

13.如权利要求1所述的晶圆级方法，所述曝光步骤包括形成具有各自的圆形横截面的光学透镜表面的无堆场透镜。

14.如权利要求13所述的晶圆级方法，在所述沉积步骤中，所述孔中的每一个具有圆形横截面。

15.一种无堆场透镜组件，包括：

透明基板；

沉积在透明基板上的不透明涂层，不透明涂层在透明基板上形成孔；以及

在透明基板上在孔中的无堆场透镜。

16.如权利要求15所述的无堆场透镜组件，所述无堆场透镜的光学透镜表面的横向范围小于所述孔的横向范围，使得所述光学透镜表面的周边与所述不透明涂层间隔开。

17.如权利要求16所述的无堆场透镜组件，从所述光学透镜表面的周边到所述不透明涂层的最短距离在50微米和250微米之间的范围内。

18.如权利要求15所述的无堆场透镜组件，所述无堆场透镜包括：

基本上跨越孔的基座；以及

基座上并且与其一体形成的无堆场透镜元件，所述无堆场透镜元件具有背对透明基板的光学透镜表面，并且光学透镜表面的横向范围小于孔的横向范围，使得光学透镜表面的周边与不透明涂层间隔开。

19.如权利要求18所述的无堆场透镜组件，所述基座的高度小于10微米。

20.如权利要求15所述的无堆场透镜组件，所述无堆场透镜的光学透镜表面的周边是矩形的。

21.如权利要求15所述的无堆场透镜组件，所述无堆场透镜的光学透镜表面的周边是圆形的。

22.一种无堆场透镜组件，包括：

透明基板；

沉积在透明基板上的不透明涂层，所述不透明涂层在透明基板上形成多个孔；以及

在透明基板上分别在所述多个孔中的多个无堆场透镜。

23.如权利要求22所述的无堆场透镜组件，所述无堆场透镜中的相邻无堆场透镜之间的最短距离在500微米和700微米之间的范围内。

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