TWI444691B - 電磁屏蔽膜及具有該電磁屏蔽膜的鏡頭模組 - Google Patents

Description

電磁屏蔽膜及具有該電磁屏蔽膜的鏡頭模組

本發明涉及一種電磁屏蔽膜，特別涉及一種附著性好的電磁屏蔽膜及具有該電磁屏蔽膜的鏡頭模組。

科技迅速發展，市場上出現一種晶圓級鏡頭模組，其包括影像感測器、鏡片組及調整二者距離的間隔體，鏡片組、間隔體和影像感測器呈堆疊方式相互貼合，使得光線經鏡片組成像在影像感測器上。該鏡片組和影像感測器均採用積體電路工藝製造，因此，鏡頭模組具有較小的體積，使得其可應用在手機等小型電子設備上。

由於這種晶圓級鏡頭模組周圍沒有了傳統鏡頭模組中鏡筒的遮擋，所以除了接收到用於成像的光線外，還會受到周圍光線的影響，而且這種晶圓級鏡頭模組還沒有用於控制進光量的光圈。為了不增大體積，往往在透明的鏡片組的非光學部鍍一層用於吸光及遮光的遮光膜用於形成控制進光量的光圈，在周緣也鍍一層遮光膜用於防止光線從鏡片周緣射進來干擾成像。這種遮光膜一般係由鉻元素製成的黑色膜，例如氮化鉻。另外，這種小體積的晶圓級鏡頭模組還會遇到電磁波干擾（Electromagnetic Interference，簡稱EMI）的問題，為了防止外部EMI的干擾，往往還要在遮光膜的外層再鍍一層電磁屏蔽膜。現有的鍍電磁屏蔽膜的工藝一般係在遮光膜表面先鍍銅薄膜，再鍍一層不銹鋼膜，從而形成一個電磁屏蔽膜。

由於現有的鏡片組為了獲得更好的光學性能，均會在鏡片組上鍍抗反射膜或紅外截止濾光膜，除了在需要成像的部分鍍膜外，也會在非光學部及周緣鍍上抗反射膜或紅外截止濾光膜。當在這些光學薄膜上再直接形成遮光膜及電磁屏蔽膜時，現有技術中一般係採用銅直接在遮光膜上鍍膜，一般地，電磁屏蔽膜必須達到一定的厚度才能夠達到電磁遮罩的效果。但是採用的銅膜容易與遮光膜一起相對抗反射膜或紅外截止濾光膜產生較大的應力，導致附著性差。當電磁屏蔽膜的厚度超過1μm以後，鍍的膜越厚，遮光膜和電磁屏蔽膜相對抗反射膜或紅外截止濾光膜的應力就越大，附著性就越差，所以較厚的電磁屏蔽膜容易與遮光膜一起從抗反射膜或紅外截止濾光膜上脫落下來，造成產品的報廢。

有鑒於此，有必要提供一種附著性好的電磁屏蔽膜及具有該電磁屏蔽膜的鏡頭模組。

一種電磁屏蔽膜，該電磁屏蔽膜形成於光學元件上，所述光學元件有用於改善光學性能的濾光膜，所述濾光膜上覆蓋有用於限制光線進入的遮光膜，所述遮光膜上覆蓋有所述電磁屏蔽膜。該電磁屏蔽膜包括第一金屬層及第二金屬層，所述第一金屬層為不銹鋼材料，所述第一金屬層直接形成於所述遮光膜表面，所述第二金屬層係銅，所述第二金屬層形成於所述第一金屬層表面。

一種電磁屏蔽膜，該電磁屏蔽膜形成於光學元件上，所述光學元件有用於改善光學性能的濾光膜，所述濾光膜上覆蓋有用於限制光線進入的遮光膜，所述遮光膜上覆蓋有所述電磁屏蔽膜。該電磁屏蔽膜包括第一金屬層，所述第一金屬層係不銹鋼摻雜銅元素，所述第一金屬層直接形成於所述遮光膜表面。

一種鏡頭模組，其包括影像感測器、鏡片組及間隔體，所述間隔體設置於所述影像感測器上，所述鏡片組設置於所述間隔體上，所述鏡片組包括光學部、非光學部及周緣，所述光學部位於所述鏡片組中心，所述非光學部環繞光學部設置，所述周緣環繞所述非光學部設置，所述非光學部及周緣上覆蓋有濾光膜，所述濾光膜上覆蓋有遮光膜，所述遮光膜上覆蓋有電磁屏蔽膜。該電磁屏蔽膜包括第一金屬層及第二金屬層，所述第一金屬層為不銹鋼材料，所述第一金屬層直接形成於所述遮光膜表面，所述第二金屬層係銅，所述第二金屬層形成於所述第一金屬層表面。

一種鏡頭模組，其包括影像感測器、鏡片組及間隔體，所述間隔體設置於所述影像感測器上，所述鏡片組設置於所述間隔體上，所述鏡片組包括光學部、非光學部及周緣，所述光學部位於所述鏡片組中心，所述非光學部環繞光學部設置，所述周緣環繞所述非光學部設置，所述非光學部及周緣上覆蓋有濾光膜，所述濾光膜上覆蓋有遮光膜，所述遮光膜上覆蓋有電磁屏蔽膜。該電磁屏蔽膜包括第一金屬層，所述第一金屬層係不銹鋼摻雜銅元素，所述第一金屬層直接形成於所述遮光膜表面。

本發明提供的電磁屏蔽膜沒有採用完全係銅的膜層直接附著在遮光膜表面上，從而避免因銅直接附著在遮光膜上產生的應力大、附著性差問題，並可以獲得更厚的膜，達到更好的電磁遮罩效果。

下面將結合附圖，對本發明作進一步的詳細說明。

請參閱圖1，為本發明提供的鏡頭模組100。所述鏡頭模組100係晶圓級鏡頭模組，所述鏡頭模組100包括晶圓層1、影像感測器10、鏡片組20、間隔體30、遮光膜40、電磁屏蔽膜50及濾光膜60。

所述影像感測器10採用晶圓級制程在晶圓層1上製造而成，其為電荷耦合元件（Charge Coupled Device，CCD）或者互補金屬氧化物半導體元件（Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS）。所述間隔體30設置於所述影像感測器10上，用於調整所述影像感測器10與所述鏡片組20之間的距離。所述鏡片組20由多片鏡片以堆疊的方式相互貼合。所述鏡片組20包括光學部21、非光學部22及周緣23，所述光學部21位於所述鏡片組20的中心，所述非光學部22環繞所述光學部21設置。本實施方式中，所述光學部21、非光學部22及周緣23上鍍有濾光膜60，所述濾光膜60可以係抗反射膜或紅外濾光膜。本實施方式中，所述濾光膜60係抗反射膜。為了控制進光量，所述非光學部22上鍍有遮光膜40。為了防止鏡片組20周圍的光照到影像感測器10上影響成像，所述周緣23上鍍有遮光膜40。本實施方式中，所述遮光膜40由黑色的氮化鉻組成。當然，所述遮光膜40也可以係氮化鈦或碳氮化鈦等材料。為了防電磁干擾，所述電磁屏蔽膜50覆蓋在所述遮光膜40上。

請參閱圖2，本發明第一實施方式中，所述電磁屏蔽膜50的膜層結構包括第一金屬層51，所述第一金屬層51直接形成於所述遮光膜40表面。本實施方式中，所述電磁屏蔽膜50僅包括第一金屬層51，所述第一金屬層51的成分係Cr₁₈ Ni₉ （鉻18鎳9）摻雜銅元素。當然，所述第一金屬層51的成分也可以係其他不銹鋼材料。本實施方式中，所述第一金屬層51採用不銹鋼和銅一起濺鍍的方式形成。所述第一金屬層51中摻雜的銅越多，電磁遮罩的效果越好，但附著性會降低，表面越容易被氧化。所以可以根據使用的需要，適當調整摻雜銅的比例。

所述電磁屏蔽膜50的第二實施方式的膜層結構包括第一金屬層61、第二金屬層62及第三金屬層63。所述第一金屬層61直接形成於所述遮光膜40表面。本實施方式中，所述第一金屬層61的成分係不銹鋼，本實施方式中，所述第一金屬層61係Cr₁₈ Ni₉ 。所述第二金屬層62的材料係銅。所述第二金屬層62形成於所述第一金屬層表面61。本實施方式中，採用濺鍍工藝形成所述第二金屬層62。所述第三金屬層63的材料係不銹鋼。所述第三金屬層63形成於所述第二金屬層62上。

所述電磁屏蔽膜50的第三實施方式的膜層結構包括第一金屬層71、第二金屬層72及第三金屬層73。本實施方式的中的第一金屬層71及第二金屬層72的結構與第二實施方式中對應的膜層結構基本相同，不同之處在於，所述第三金屬層73摻雜了銅。所以本實施方式中的電磁遮罩效果比第二實施方式效果更好。

請參閱圖3，所述電磁屏蔽膜50的第四實施方式的膜層結構包括第一金屬層81、第二金屬層82及第三金屬層83。本實施方式的中的第二金屬層82及第三金屬層83的結構與第三實施方式中對應的膜層結構基本相同，不同之處在於，所述第一金屬層81摻雜了銅。所以本實施方式中的電磁遮罩效果比第三實施方式效果更好。而且由於本實施方式中的第一金屬層81摻雜了銅，所以與第二金屬層82之間有銅的濃度的漸變，從而與第二金屬層82之間的結合性及相容性更好，從而使得整個電磁屏蔽膜50的附著性相比前三種實施方式的附著性也係最好的。

所述電磁屏蔽膜50的第五實施方式的膜層結構包括第一金屬層91、兩個第二金屬層92及兩個第三金屬層93。本實施方式中，各膜層均係濺鍍形成的厚度不超過100納米的納米膜層。所述第一金屬層91係不銹鋼。本實施方式中，所述第一金屬層91係Cr₁₈ Ni₉ 。所述第二金屬層92係銅。第三金屬層93係不銹鋼。所述兩個第二金屬層92及兩個第三金屬層93交替堆疊在所述第一金屬層91上。用於採用多層納米級的膜層進行鍍膜，所以本實施方式中的電磁屏蔽膜50產生的應力也很小，附著性也很好。當然，所述電磁屏蔽膜50也可以包括多於兩個的第二金屬層92及相同數量的第三金屬層93。

採用國際標準ISO2409-2007色漆和清漆漆膜的劃格試驗對五種實施方式中的膜層結構進行測試。採用的粘膠帶係Scotch 610。現有的直接鍍銅的電磁屏蔽膜在此測試條件下，膜層厚度超過1μm就開始產生脫膜現象。而本發明第一實施方式中，膜層厚度超過5μm才開始出現脫膜現象。第二實施方式中，膜層厚度超過2.5μm才開始出現脫膜現象。第三實施方式中，膜層厚度超過3μm才開始出現脫膜現象。第四實施方式中，膜層厚度超過9μm才開始出現脫膜現象。第五實施方式中，膜層厚度超過5μm才開始出現脫膜現象。

本發明提供的電磁屏蔽膜沒有採用完全係銅的膜層直接附著在遮光膜表面上，從而避免因銅直接附著在遮光膜上產生的應力大、附著性差問題，並可以獲得更厚的膜，達到更好的電磁遮罩效果。

另外，本領域技術人員可在本發明精神內做其他變化，但是，凡依據本發明精神實質所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。

100‧‧‧鏡頭模組

1‧‧‧晶圓層

10‧‧‧影像感測器

20‧‧‧鏡片組

21‧‧‧光學部

22‧‧‧非光學部

23‧‧‧周緣

30‧‧‧間隔體

40‧‧‧遮光膜

50‧‧‧電磁屏蔽膜

60‧‧‧濾光膜

51、61、71、81、91‧‧‧第一金屬層

62、72、82、92‧‧‧第二金屬層

63、73、83、93‧‧‧第三金屬層

圖1為本發明提供的鏡頭模組的示意圖。

圖2及圖3為圖1的鏡頭模組採用的電磁屏蔽膜的結構示意圖。

100‧‧‧鏡頭模組

1‧‧‧晶圓層

10‧‧‧影像感測器

20‧‧‧鏡片組

21‧‧‧光學部

22‧‧‧非光學部

23‧‧‧周緣

30‧‧‧間隔體

40‧‧‧遮光膜

50‧‧‧電磁屏蔽膜

60‧‧‧濾光膜

Claims (12)

1. 一種電磁屏蔽膜，該電磁屏蔽膜形成於光學元件上，所述光學元件有用於改善光學性能的濾光膜，所述濾光膜上覆蓋有用於限制光線進入的遮光膜，所述遮光膜上覆蓋有所述電磁屏蔽膜，其改進在於，該電磁屏蔽膜包括第一金屬層及第二金屬層，所述第一金屬層為不銹鋼材料，所述第一金屬層直接形成於所述遮光膜表面，所述第二金屬層係銅，所述第二金屬層形成於所述第一金屬層表面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電磁屏蔽膜，其中，所述電磁屏蔽膜還包括第三金屬層，所述第三金屬層係不銹鋼，所述第三金屬層形成於所述第二金屬層上。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電磁屏蔽膜，其中，所述電磁屏蔽膜還包括第三金屬層，所述第三金屬層係不銹鋼摻雜銅元素，所述第三金屬層形成於所述第二金屬層上。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電磁屏蔽膜，其中，所述第二金屬層為多層，所述電磁屏蔽膜還包括跟第二金屬層相同數量的第三金屬層，所述第三金屬層係不銹鋼，多層所述第二金屬層及多層所述第三金屬層沿所述第一金屬層交替覆蓋。
5. 一種電磁屏蔽膜，該電磁屏蔽膜形成於光學元件上，所述光學元件有用於改善光學性能的濾光膜，所述濾光膜上覆蓋有用於限制光線進入的遮光膜，所述遮光膜上覆蓋有所述電磁屏蔽膜，其改進在於，該電磁屏蔽膜包括第一金屬層，所述第一金屬層係不銹鋼摻雜銅元素，所述第一金屬層直接形成於所述遮光膜表面。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電磁屏蔽膜，其中，所述電磁屏蔽膜還包括第二金屬層及第三金屬層，所述第二金屬層係銅，所述第二金屬層形成於所述第一金屬層表面上，所述第三金屬層係不銹鋼摻雜銅元素，所述第三金屬層形成於所述第二金屬層上。
7. 一種鏡頭模組，其包括影像感測器、鏡片組及間隔體，所述間隔體設置於所述影像感測器上，所述鏡片組設置於所述間隔體上，所述鏡片組包括光學部、非光學部及周緣，所述光學部位於所述鏡片組中心，所述非光學部環繞光學部設置，所述周緣環繞所述非光學部設置，所述非光學部及周緣上覆蓋有濾光膜，所述濾光膜上覆蓋有遮光膜，所述遮光膜上覆蓋有電磁屏蔽膜，其改進在於，該電磁屏蔽膜包括第一金屬層及第二金屬層，所述第一金屬層為不銹鋼材料，所述第一金屬層直接形成於所述遮光膜表面，所述第二金屬層係銅，所述第二金屬層形成於所述第一金屬層表面。
8. 如申請專利範圍第7項所述之鏡頭模組，其中，所述電磁屏蔽膜還包括第三金屬層，所述第三金屬層係不銹鋼，所述第三金屬層形成於所述第二金屬層上。
9. 如申請專利範圍第7項所述之鏡頭模組，其中，所述電磁屏蔽膜還包括第三金屬層，所述第三金屬層係不銹鋼摻雜銅元素，所述第三金屬層形成於所述第二金屬層上。
10. 如申請專利範圍第7項所述之鏡頭模組，其中，所述第二金屬層為多層，所述電磁屏蔽膜還包括跟第二金屬層相同數量的第三金屬層，所述第三金屬層係不銹鋼，多層所述第二金屬層及多層所述第三金屬層沿所述第一金屬層交替覆蓋。
11. 一種鏡頭模組，其包括影像感測器、鏡片組及間隔體，所述間隔體設置於所述影像感測器上，所述鏡片組設置於所述間隔體上，所述鏡片組包括光學部、非光學部及周緣，所述光學部位於所述鏡片組中心，所述非光學部環繞光學部設置，所述周緣環繞所述非光學部設置，所述非光學部及周緣上覆蓋有濾光膜，所述濾光膜上覆蓋有遮光膜，所述遮光膜上覆蓋有電磁屏蔽膜，其改進在於，該電磁屏蔽膜包括第一金屬層，所述第一金屬層係不銹鋼摻雜銅元素，所述第一金屬層直接形成於所述遮光膜表面。
12. 如申請專利範圍第11項所述之鏡頭模組，其中，所述電磁屏蔽膜還包括第二金屬層及第三金屬層，所述第二金屬層係銅，所述第二金屬層形成於所述第一金屬層表面上，所述第三金屬層係不銹鋼摻雜銅元素，所述第三金屬層形成於所述第二金屬層上。