TWI453496B - 鏡頭模組之製備方法 - Google Patents

Description

鏡頭模組之製備方法

本發明涉及一種鏡頭模組之製備方法。

隨著科技之發展，可擕帶式裝置，例如具有拍照、攝像功能之行動電話、數碼相機等電子產品之應用日益廣泛，並且越來越傾向於輕薄短小化。可擕帶式設備之便攜性和小型化對設於其上之鏡頭模組提出了小型化要求。根據本領域現狀，鏡頭模組之各部分於製備鏈中係分別製備，例如，將鏡筒、鏡片組、紅外截止濾光片分別製備後進行組裝。惟，隨著各部件之小型化，組裝該等部件變得困難，而且使得產品良率降低。

有鑒於此，有必要提供一種組裝難度較低，產品良率較高之鏡頭模組之製備方法。

一種鏡頭模組之製備方法，包括以下步驟：提供透明基板；於透明基板上形成第一光阻層，第一光阻層包括主體及位於主體中部之拱起部；於透明基板和第一光阻層上形成硬化層，硬化層包括圍繞透明基板和光阻層之主體周圍之圍繞部、位於拱起部上之突出部及位於 拱起部周圍之承載部；於硬化層之承載部上形成第二光阻層，第二光阻層之高度小於突出部之高度；對硬化層之突出部進行研磨處理，以使第一光阻層之拱起部暴露於外；將第一光阻層及第二光阻層去除，以使硬化層之圍繞部和承載部共同形成一鏡筒部，鏡筒部包括一開口；於透明基板及鏡筒部上形成紅外截止濾光層；於紅外截止濾光層上對應鏡筒部之開口之位置形成第三光阻層；將紅外截止濾光層之除被第三光阻層覆蓋以外之部分去除；將第三光阻層去除，以形成光學元件，光學元件包括由紅外截止濾光層所形成之紅外截止濾光片部及鏡筒部；將一鏡片組安裝於鏡筒部內且位於紅外截止濾光片部之一側；及將安裝有鏡片組之鏡筒部封裝於一電路板上，從而製成鏡頭模組。

上述鏡頭模組包括一體成型之紅外截止濾光片部和鏡筒部，故組裝時可減少模具之使用，組裝難度較低。另，鏡筒部及紅外截止濾光片部係於透明基板上藉由鍍層方式形成，其厚度及形成位置可以較為精確地控制，產品良率較高。

100‧‧‧鏡頭模組

10‧‧‧光學元件

11‧‧‧紅外截止濾光片部

12‧‧‧透明基板

13‧‧‧第一光阻層

131‧‧‧主體

133‧‧‧拱起部

14‧‧‧硬化層

141‧‧‧圍繞部

142‧‧‧擋光層

143‧‧‧突出部

144‧‧‧電磁遮罩層

145‧‧‧承載部

146‧‧‧抗氧化層

15‧‧‧第二光阻層

16‧‧‧紅外截止濾光層

17‧‧‧第三光阻層

20‧‧‧鏡筒部

21‧‧‧開口

30‧‧‧鏡片組

40‧‧‧影像感測器

50‧‧‧電路板

圖1係藉由本發明實施方式之鏡頭模組之製備方法製備之鏡頭模 組之剖面示意圖。

圖2係本發明實施方式之鏡頭模組之製備方法流程圖。

圖3至圖13係本發明實施方式之鏡頭模組製備過程中每一步驟之截面示意圖。

下面將結合附圖及實施方式對本發明之鏡頭模組之製備方法作進一步詳細說明。

請參見圖1，一種藉由本發明實施方式之鏡頭模組之製備方法所製備之鏡頭模組100包括光學元件10、鏡片組30及電路板50。光學元件10包括一紅外截止濾光片部11及一鏡筒部20。紅外截止濾光片部11且與鏡筒部20為一體結構。鏡片組30設於鏡筒部20內且位於紅外截止濾光片部11之一側。鏡筒部20遠離紅外截止濾光片部11之一端固定於電路板50。

紅外截止濾光片部11主要用於過濾進入鏡頭模組100之位於紅外波段之光線，而讓其他波段之光線透過，以消除紅外光對成像之干擾。

鏡片組30用於聚焦進入鏡頭模組100之光線，並可修正像差、色差等。

鏡頭模組100還包括設於電路板50上，且位於鏡片組30一側之影像感測器40。影像感測器40可為電荷耦合器件或互補式金屬氧化物半導體，其主要用於接收從鏡片組30入射過來之光線，並將光信號轉換成電信號，以供後續之電路處理。本實施方式中，影像感測器40採用陶瓷引線晶片載體封裝方法(Ceramic Leaded Chip Carrier,CLCC)封裝於電路板50上。電路板50為軟性電路板。

請參見圖2，鏡頭模組100之製備方法包括如下步驟：

步驟S1，提供一透明基板12。本實施方式中，透明基板12為穿透率大於95%之光學玻璃。

步驟S2，請參見圖3，在於透明基板12之表面上形成一第一光阻層13。第一光阻層13包括主體131和由主體131一側中部向外延伸形成之拱起部133。拱起部133之橫截面為圓形，其直徑大致為1毫米。拱起部133之頂部到透明基板12之距離為H。形成第一光阻層13之方法係首先在於透明基板12之表面塗覆一層均勻之光阻劑，烘烤硬化後使用預定圖案之光罩對第一光阻層13進行保護，再於一定波長之光線下照射曝光，再藉由溶劑使未被曝光之區域溶解，以形成第一光阻層13。

步驟S3，請參見圖4至圖6，於透明基板12和第一光阻層13上形成一硬化層14。硬化層14包括圍繞透明基板12和主體131周圍之圍繞部141、位於拱起部133上之突出部143及位於主體131上之承載部145。

於透明基板12和第一光阻層13上形成硬化層14之步驟為於透明基板12和第一光阻層13上形成一擋光層142，然後於擋光層142上形成一電磁遮罩層144，再於電磁遮罩層144上形成一抗氧化層146。硬化層14由擋光層142、電磁遮罩層144和抗氧化層146構成。

請再次參見圖4，形成擋光層142之步驟係於第一光阻層13濺鍍上一層氮化鉻薄膜，以形成擋光層142。擋光層142之作用係為避免無用之光線進入鏡頭模組100。

請再次參見圖5，形成電磁遮罩層144之步驟係於擋光層142上濺鍍上一層金屬銅薄膜，以形成電磁遮罩層144。電磁遮罩層144之作用係可以遮罩外界電磁波對影像感測器40之干擾，從而提升成像品質。

請再次參見圖6，形成抗氧化層146之步驟係於電磁遮罩層144上濺鍍上一層不銹鋼薄膜，以形成抗氧化層146。抗氧化層146之作用係防止電磁遮罩層144直接跟空氣接觸而發生氧化。

步驟S4，請參見圖7，於硬化層14之承載部145上形成第二光阻層15。第二光阻層15與第一光阻層13之成分相同。第二光阻層15之高度小於硬化層14之突出部143之高度，且第二光阻層15之頂部到透明基板12之距離D等於第一光阻層13之拱起部133之頂部到透明基板12之距離H。

步驟S5，請參見圖8，對硬化層14之突出部143進行研磨處理，以使第一光阻層13之拱起部133暴露於外。本實施方式中，使用高精度之化學機械研磨(Chemical Mechanical Polishing,CMP)法對硬化層14之突出部143進行研磨處理，依次去除位於第一光阻層13之拱起部133上方之抗氧化層146、電磁遮罩層144和擋光層142。由於第二光阻層15之頂部到透明基板12之距離D等於第一光阻層13之拱起部133之頂部到透明基板12之距離H，故當研磨至突出部143之表面與第二光阻層15之表面平齊時，停止研磨，此時第一光阻層13之拱起部133之上表面剛好暴露於外。於研磨之過程中，位於第一光阻層13和第二光阻層15之間之硬化層14得到良好之支持固定，不易發生變形。可理解，第二光阻層15之頂部到透明基板12之距離D也可大於或小於第一光阻層13之拱起部133之 頂部到透明基板12之距離H。

步驟S6，請參見圖9，將第一光阻層13及第二光阻層15去除，以使硬化層14之圍繞部141和承載部145共同形成鏡筒部20。本實施方式中，利用溶劑將第一光阻層13及第二光阻層15直接溶解後去除，以露出透明基板12。鏡筒部20包括一開口21。

步驟S7，請參見圖10，於透明基板12及鏡筒部20上形成一紅外截止濾光層16。本實施方式中，於透明基板12之表面及鏡筒部20之承載部145上藉由離子助鍍法(Ion Assisted Deposition,IAD)鍍上七層由二氧化矽及五氧化二鉭交替重疊之薄膜，以形成紅外截止濾光層16。

步驟S8，請參見圖11，於紅外截止濾光層16上對應鏡筒部20之開口21之位置形成第三光阻層17。第三光阻層17與第一光阻層13之成分相同。

步驟S9，請參見圖12，將紅外截止濾光層16之除被第三光阻層17覆蓋以外之部分去除，即將未被第三光阻層17所覆蓋之一部分紅外截止濾光層16去除，只留下位於第三光阻層17下方位於開口21內之部分紅外截止濾光層16。去除部分紅外截止濾光層16之方法可為光蝕法或化學蝕刻法。

步驟S10，請參見圖13，將第三光阻層17去除，以形成光學元件10。光學元件10包括由紅外截止濾光層16所形成之紅外截止濾光片部11和鏡筒部20。本實施方式中，利用溶劑將第三光阻層17溶解後去除。

步驟S11，請再次參見圖1，將鏡片組30安裝於光學元件10之鏡筒 部20內，且位於紅外截止濾光片部11之一側。

步驟S12，將安裝有鏡片組30之鏡筒部20遠離紅外截止濾光片部11之一端固定封裝於電路板50上，且使位於電路板50上之影像感測器40與鏡片組30對齊。鏡頭模組100製備完畢。

本發明實施方式之鏡頭模組100包括一體成型之紅外截止濾光片部11和鏡筒部20，故組裝時工序較少，且可盡可能少之使用模具，從而可大大節省組裝成本，降低組裝難度。另，鏡筒部20及紅外截止濾光片部11藉由於透明基板12上鍍膜形成，故其形成位置及厚度可較為精確地控制，於保證鏡頭模組100之高良率之前提下，縮小了鏡頭模組100之體積，較好地滿足小型化要求。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，於爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

Claims (9)

1. 一種鏡頭模組之製備方法，包括以下步驟：提供透明基板；於該透明基板上形成第一光阻層，該第一光阻層包括主體及位於該主體中部之拱起部；於該透明基板和該第一光阻層上形成硬化層，該硬化層包括圍繞該透明基板和該光阻層之主體周圍之圍繞部、位於該拱起部上之突出部及位於該拱起部周圍之承載部；於該硬化層之承載部上形成第二光阻層，該第二光阻層之高度小於該突出部之高度；對該硬化層之該突出部進行研磨處理，以使該第一光阻層之拱起部暴露於外；將該第一光阻層及第二光阻層去除，以使該硬化層之圍繞部和承載部共同形成一鏡筒部，該鏡筒部包括一開口；於該透明基板及鏡筒部上形成紅外截止濾光層；於該紅外截止濾光層上對應該鏡筒部之開口之位置形成第三光阻層；將該紅外截止濾光層除被該第三光阻層覆蓋以外之部分去除；將該第三光阻層去除，以形成光學元件，該光學元件包括由該紅外截止濾光層所形成之紅外截止濾光片部及該鏡筒部；將一鏡片組安裝於該鏡筒部內且位於該紅外截止濾光片部之一側；及將安裝有鏡片組之鏡筒部封裝於一電路板上，從而製成鏡頭模組。
2. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組之製備方法，其中於透明基板和該第一光阻層上形成一硬化層之步驟為於透明基板和該光阻層上形成一擋 光層，然後於該擋光層上形成一電磁遮罩層，再於該電磁遮罩層上形成一抗氧化層，該硬化層由該擋光層、該電磁遮罩層和該抗氧化層構成。
3. 如申請專利範圍第2項所述之鏡頭模組之製備方法，其中於該光阻層上形成一擋光層之步驟為於該光阻層上濺鍍一氮化鉻薄膜，以形成該擋光層。
4. 如申請專利範圍第2項所述之鏡頭模組之製備方法，其中於該擋光層上形成一電磁遮罩層之步驟為於該擋光層上濺鍍一金屬銅薄膜，以形成該電磁遮罩層。
5. 如申請專利範圍第2項所述之鏡頭模組之製備方法，其中於該電磁遮罩層上形成一抗氧化層之步驟為於該電磁遮罩層上濺鍍一不銹鋼薄膜，以形成該抗氧化層。
6. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組之製備方法，其中該第二光阻層頂部到該透明基板之距離等於該拱起部到該透明基板之距離。
7. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組之製備方法，其中於該透明基板及鏡筒部上形成一紅外截止濾光層之步驟為於該透明基板及鏡筒部鍍上複數層由二氧化矽及五氧化二鉭交替重疊之薄膜，以形成紅外截止濾光層。
8. 如申請專利範圍第7項所述之鏡頭模組之製備方法，其中於該透明基板及鏡筒部上形成一紅外截止濾光層之步驟為於該透明基板及鏡筒部上藉由離子助鍍法鍍上七層由二氧化矽及五氧化二鉭交替重疊之薄膜，以形成紅外截止濾光層。
9. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組之製備方法，其中將該紅外截止濾光層之除被該第三光阻層覆蓋以外之部分去除之步驟為使用光蝕法或化學蝕刻法將該紅外截止濾光層之除被該第三光阻層覆蓋以外之部分去除。