TWI486623B - 晶圓級鏡頭、鏡頭片及其製造方法 - Google Patents

Description

晶圓級鏡頭、鏡頭片及其製造方法

本發明是有關於一種光學元件及光學元件的製造方法，且特別是有關於一種晶圓級透鏡、透鏡片及透鏡片的製造方法。

隨著電子產品微型化與低價化的之趨勢，晶圓級模組(wafer level module,WLM)技術之出現備受關注。晶圓級模組的技術主要是可將電子產品利用晶圓級的製造技術，而將電子產品的體積微型化。舉例而言，將晶圓級模組的技術應用於製作鏡頭上，能使鏡頭的體積遠小於傳統鏡頭的體積，進而應用在例如筆記型電腦、平板電腦、手機等電子裝置的相機模組上。

一般而言，晶圓級鏡頭是由包括多個透鏡之鏡頭片所切割出的。鏡頭片可包括一個透光基板及配置於透光基板相對二表面的二個透鏡膜。然而，隨著消費者對影像品質的要求提升，由只包括二個透鏡膜之鏡頭片所切割出的晶圓級鏡頭，其成像品質已無法滿足消費者的需求。因此，一種包括多個透光基板及多個 透鏡膜的鏡頭片已被提出。在此鏡頭片的製程中，需將已具有透鏡膜之二個透光基板相貼合。然而，在上述貼合過程中，不同透光基板上之透鏡膜不易精準地對位，進而使得由此鏡頭片所切割出之晶圓級鏡頭的光學品質不佳。

本發明提供一種鏡頭片的製造方法，其所製作出之鏡頭片的光學品質佳。

本發明提供一種鏡頭片及晶圓級鏡頭，其光學品質佳。

本發明之一實施例提出一種鏡頭片的製造方法包括下列步驟。提供第一結構。第一結構包括第一透光基板以及附著於第一透光基板之第一透鏡膜。提供第二結構。第二結構包括第二透光基板以及第二透鏡膜。第二透光基板具有第一表面以及相對於第一表面之第二表面。第二透鏡膜附著於第一表面。令第一透鏡膜與第二透鏡膜貼合。在第一透鏡膜與第二透鏡膜貼合後，形成第三透鏡膜於第二透光基板之第二表面。

本發明之一實施例提出一種鏡頭片。鏡頭片包括第一透光基板、配置於第一透光基板上具有多個第一透鏡部及多個第一承載部的第一透鏡膜、第二透鏡膜、第二透光基板、多個接合材料圖案以及多個緩衝凹洞。第二透鏡膜配置於第二透光基板與第一透鏡膜之間。接合材料圖案配置於第二透鏡膜與第一承載部之間。緩衝凹洞位於第一承載部與第一透鏡部之間。

本發明之一實施例提出一種晶圓級鏡頭。晶圓級鏡頭包括第一透光基板、第一透鏡膜、第二透鏡膜、第二透光基板、接合材料圖案以及緩衝凹洞。第一透鏡膜配置於第一透光基板上，且具有第一透鏡部以及第一承載部。第二透鏡膜配置於第二透光基板與第一透鏡膜之間。接合材料圖案配置於第二透鏡膜與第一承載部之間。緩衝凹洞位於第一承載部與第一透鏡部之間。

在本發明之一實施例中，上述的鏡頭片的製造方法更包括下列步驟：檢查第一結構與第二結構之間的對位狀況而得到一檢查結果。

在本發明之一實施例中，上述的形成第三透鏡膜於第二透光基板之第二表面的方法為：根據上述檢查結果形成第三透鏡膜於第二透光基板之第二表面。

在本發明之一實施例中，上述的第一透鏡膜具有多個第一透鏡部，第二透鏡膜具有與第一透鏡部對應的多個第二透鏡部，而檢查第一結構與第二結構之間對位狀況的方法為：量測這些第一透鏡部之任一的第一光軸與對應之第二透鏡的第二光軸之間的距離而得到第一偏移量。

在本發明之一實施例中，上述的第一透鏡部與對應之第二透鏡部形成一第一準鏡頭，而檢查第一結構與第二結構之間對位狀況的方法為：量測第一準鏡頭之光學特性。

在本發明之一實施例中，上述的第一結構更包括第四透鏡膜，第一透光基板具有相對之第三表面以及第四表面，第一透 鏡膜附著於第三表面，第四透鏡膜附著於第四表面，第一透鏡膜具有多個第一透鏡部，第二透鏡膜具有與這些第一透鏡部對應的多個第二透鏡部，第四透鏡膜具有與這些第一透鏡部對應的多個第四透鏡部，而檢查第一結構與第二結構之間對位狀況的方法為：量測第一透鏡部的第一光軸與對應之第二透鏡的第二光軸以及第四透鏡的第四光軸之間的距離，而得到第一偏移量以及第二偏移量。

在本發明之一實施例中，上述的第一透鏡部與對應之第二透鏡部以及第四鏡頭部形成一第二準鏡頭，而檢查第一結構與第二結構之間對位狀況的方法為：量測第二準鏡頭之一光學特性。

在本發明之一實施例中，上述的光學特性為焦距或調變轉換函數。

在本發明之一實施例中，上述的第一透鏡膜具有多個第一透鏡部以及多個第一承載部，第二透鏡膜具有與這些第一透鏡部對應之多個第二透鏡部以及與這些第二承載部對應之多個第二承載部，鏡頭片的製造方法更包括下列步驟：形成多個接合材料圖案於第一承載部或第二承載部上。

在本發明之一實施例中，上述的第一透鏡膜更具有多個第一連接部。第一連接部連接第一透鏡部與第一承載部，而緩衝凹洞是形成於第一連接部中。

在本發明之一實施例中，上述的第一透鏡部被緩衝凹洞包圍，而緩衝凹洞被第一承載部包圍。

在本發明之一實施例中，上述的緩衝凹洞為環狀溝槽。

基於上述，在本發明一實施例之鏡頭片的製作方法中，是在貼合第一透鏡膜與第二透鏡膜後才形成第三透鏡膜，因此當第一透鏡膜與第二透鏡膜間的對位狀況不佳時，可投過第三透鏡膜來補償第一透鏡膜與第二透鏡膜間的對位偏差，進而使鏡頭片之光學特性佳。

此外，本發明一實施例之鏡頭片及晶圓級鏡頭透過設置於第一承載部與第一透鏡部之間的緩衝凹洞可防止接合材料圖案越過緩衝凹洞而污染到第一透鏡部或第二透鏡部。如此一來，鏡頭片及晶圓級鏡頭的製造良率及信賴性便可被提升。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

1000、1000A‧‧‧鏡頭片

100‧‧‧晶圓級鏡頭

110‧‧‧第一結構

112‧‧‧第一透光基板

112a‧‧‧第三表面

112b‧‧‧第四表面

114‧‧‧第一透鏡膜

114a‧‧‧第一透鏡部

114b‧‧‧第一承載部

114c‧‧‧緩衝凹洞

114d‧‧‧第一連接部

116‧‧‧第四透鏡膜

116a‧‧‧第四透鏡部

120、120’‧‧‧第二結構

122‧‧‧第二透光基板

122a‧‧‧第一表面

122b‧‧‧第二表面

124‧‧‧第二透鏡膜

124a‧‧‧第二透鏡部

124b‧‧‧第二承載部

130、130’‧‧‧第三透鏡膜

132‧‧‧第三透鏡部

S‧‧‧接合材料圖案

S100~S400‧‧‧步驟

X1‧‧‧第一光軸

X2‧‧‧第二光軸

X4‧‧‧第四光軸

δ1‧‧‧第一偏移量

圖1為本發明一實施例之鏡頭片製造方法的流程圖。

圖2A至圖2F為本發明一實施例之鏡頭片的製造方法的剖面示意圖。

圖3為圖2F之第一透鏡膜、緩衝凹洞以及接合材料圖案的上視示意圖。

圖4為本發明一實施例之晶圓級鏡頭的剖面示意圖。

圖5A至圖5B為本發明另一實施例之鏡頭片的製造方法的剖 面示意圖。

鏡頭片的製造方法

圖1為本發明一實施例之鏡頭片製造方法的流程圖。請參照圖1，本實施例之鏡頭片的製造方法包括下列步驟。提供第一結構，第一結構包括第一透光基板以及附著於第一透光基板之第一透鏡膜(步驟100)。提供第二結構，第二結構包括第二透光基板以及第二透鏡膜。第二透光基板具有相對之第一表面以及第二表面，而第二透鏡膜附著於第一表面(步驟200)。令第一結構之第一透鏡膜與第二結構之第二透鏡膜貼合(步驟300)。在第一結構之第一透鏡膜與第二結構之第二透鏡膜貼合後，形成第三透鏡膜於第二透光基板之第二表面(步驟400)。值得注意的是，前述之步驟S100、S200、S300、S400的順序可以做適當的更動。舉例而言，可先進行步驟S200，然後再依序進行步驟S100、步驟S300、步驟S400。

以下將搭配圖2A至圖2F，對本發明一實施例之鏡頭片的製造方法進行詳細地描述。圖2A至圖2F為本發明一實施例之鏡頭片製造方法的剖面示意圖。請參照圖2A及圖2B，首先，提供第一結構110。第一結構110包括第一透光基板112以及附著於第一透光基板112之第一透鏡膜114。在本實施例中，第一結構110可進一步包括第四透鏡膜116。

詳言之，提供第一結構110的方法可包括下列步驟。請參照圖2A，首先，提供第一透光基板112。第一透光基板112具有相對之第三表面112a以及第四表面112b。在本實施例中，第一透光基板112可為玻璃基板，例如玻璃圓片(glass wafer)。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，第一透光基板112亦可以是其他材質之透光基板。

接著，在第一透光基板112之第三表面112a上形成第一透鏡膜114。在本實施例中，形成第一透鏡膜114的步驟如下。首先，在第一透光基板112的第三表面112a上塗佈材料層。然後，利用模具將此材料層壓印出第一透鏡膜114的形狀。之後，固化此材料層而成第一透鏡膜114。本實施例之第一透鏡膜114具有多個第一透鏡部114a、多個第一承載部114b以及位於第一透鏡部114a與第一承載部114b之間的多個緩衝凹洞114c。在本實施例中，第一透鏡部114a是以凹透鏡為例。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，第一透鏡部114a亦可以是凸透鏡或其他形式的透鏡。

請參照圖2B，接著，在第一透光基板112之第四表面112b上形成第四透鏡膜116。在本實施例中，形成第四透鏡膜116之方法與形成第一透鏡膜114之方法類似，於此便不再重述。本實施例之第四透鏡膜116具有與第一透鏡部114a對應的多個第四透鏡部116a。在本實施例中，第四透鏡部116a是以凹透鏡為例，然而，本發明不限於此，製造者可視實際的需求，將第四透鏡部116a製 作為凸透鏡或其他形式的透鏡。

請參照圖2C，接著，提供第二結構120。第二結構120包括第二透光基板122以及第二透鏡膜124。第二透光基板122具有相對之第一表面122a以及第二表面122b。第二透鏡膜124附著於第一表面122a。本實施例之第二透鏡膜124具有多個第二透鏡部124a以及多個第二承載部124b。第二承載部124b連接第二透鏡部124a。第二透光基板122適用之材質與第一透光基板112類似，第二透鏡部124a可採用之形式與第一透鏡部114a類似，於此便不再重述。此外，在第一表面122a上形成第二透鏡膜124之方法亦與在第三表面112a上形成第一透鏡膜114之方法類似，於此亦不再重述。

請參照圖2D，接著，形成多個接合材料圖案S於第一承載部114b上。請參照圖2E，然後，令第一透鏡膜114與第二透鏡膜124貼合。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，亦可形成多個接合材料圖案S於第二承載部124b上，然後，再令第一透鏡膜114與第二透鏡膜124貼合。在本實施例中，接合材料圖案S在未被固化前可呈現液體狀。具體而言，接合材料圖案S可為光固化膠、熱固化膠或其他適當的膠材。

值得注意的是，由於第一承載部114b與第一透鏡部114a之間配置有緩衝凹洞114c，因此，當第一透鏡膜114與第二透鏡膜124透過接合材料圖案S貼合時，接合材料圖案S不易越過緩衝凹洞114c而污染到第一透鏡部114a或第二透鏡部124a。如此 一來，鏡頭片的製造良率便可被提高。同時間，鏡頭片的信賴性亦可被提升。

請參照圖2F，接著，形成第三透鏡膜130於第二透光基板122之第二表面122b，於此便完成了本實施例之透鏡片1000。值得一提的是，由於第三透鏡膜130是在第一透鏡膜114與第二透鏡膜124貼合後才形成於第二表面122b上的，因此當第一透鏡膜114與第二透鏡膜124間的對位狀況不佳時，可透過第三透鏡膜130補償第一透鏡膜114與第二透鏡膜124間的對位偏移，進而使鏡頭片1000之光學特性符合產品規格。

詳言之，在形成第三透鏡膜130之前，可先檢查第一結構110與第二結構120之間的對位狀況而得到一檢查結果。然後，再根據此檢查結果形成第三透鏡膜130於第二表面122b。舉例而言，可量測第一透鏡部114a的第一光軸X1與對應之第二透鏡部124a的第二光軸X2之間的距離而得到第一偏移量δ1。然後，再根據第一偏移量δ1調整第三透鏡膜130形成在第二表面122b上的位置或第三透鏡膜130之第三透鏡部132的形狀，進而使鏡頭片1000之光學特性佳。更進一步地說，若第一結構110包括第四透鏡膜116時，則可進一步地量測第一透鏡部114a的第一光軸X1與對應之第四透鏡部116a的第四光軸X4之間的距離而得到第二偏移量(未標示)。然後，再根據第一偏移量δ1及第二偏移量(未標示)調整第三透鏡膜130形成在第二表面122b上的位置或第三透鏡部132之形狀，進而使鏡頭片1000之光學特性符合產品規格。

檢查第一結構110與第二結構120之間的對位狀況的方式不限於上段所述。在其他實施例中，亦可採用其他適當的方式檢查第一結構110與第二結構120之間的對位狀況。舉例而言，在第一透鏡膜114與第二透鏡膜124貼合後，第一透鏡部114a與對應之第二透鏡部124a形成第一準鏡頭，而檢查第一結構110與第二結構120之間對位狀況的方法可為量測第一準鏡頭之光學特性，例如量測第一準鏡頭之焦距或調變轉換函數(modulation transfer function，MTF)。然後，再根據此光學量測結果調整第三透鏡膜130形成在第二表面122b上的位置或第三透鏡部132的形狀，進而使鏡頭片1000之光學特性佳。更進一步地說，若第一結構110包括第四透鏡膜116時，第一透鏡部114a可與對應之第二透鏡部124a及第四透鏡部116a形成第二準鏡頭，而檢查第一結構110與第二結構120之間對位狀況的方法可為量測第二準鏡頭之光學特性，例如量測第二準鏡頭之焦距或調變轉換函數。然後，再根據此光學量測結果調整第三透鏡膜130形成在第二表面122b上的位置或第三透鏡部132的形狀，進而使鏡頭片1000之光學特性佳。

在其他實施例中，上述令第一透鏡膜與第二透鏡膜貼合以及形成第三透鏡膜於第二透光基板之第二表面的步驟可重複實施多次。重複實施的次數可視實際需求而定。圖5A至圖5B為本發明另一實施例之鏡頭片的製造方法的剖面示意圖。舉例而言，請參照圖5A，另一第二結構120’可被貼附於第三透鏡膜130。 請參照圖5B，然後，可利用形成第三透鏡膜130相同的方法，在另一第二結構120’的第一表面122a上形成另一第三透鏡膜130’，以完成另一實施例的鏡頭片1000A。

鏡頭片

請參照圖2F，本實施例之鏡頭片1000包括第一透光基板112、配置於第一透光基板112上的第一透鏡膜114、第二透鏡膜124、第二透光基板122、多個接合材料圖案S以及多個緩衝凹洞114c。第一透鏡膜114具有多個第一透鏡部114a以及多個第一承載部114b。第二透鏡膜124配置於第二透光基板122與第一透鏡膜114之間。接合材料圖案S配置於第二透鏡膜124與第一承載部114b之間。緩衝凹洞114c位於第一承載部114b與第一透鏡部114a之間。更進一步地說，第一透鏡膜114更具有連接第一透鏡部114a與第一承載部114b的多個第一連接部114d，而緩衝凹洞114c可形成於第一連接部114d中。

圖3為圖2F之第一透鏡膜、緩衝凹洞以及接合材料圖案的上視示意圖。請參照圖2F及圖3，在本實施例中，第一透鏡部114a可被對應之緩衝凹洞114c包圍，而緩衝凹洞114c可被第一承載部114b包圍。更進一步地說，緩衝凹洞114c可為環狀溝槽。在本實施例中，環狀溝槽可呈圓形。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，環狀溝槽亦可呈圓形、矩形或其他適當之形狀。另外，緩衝凹洞114c亦可不呈封閉環狀，緩衝凹洞114c可包括配 置於第一承載部114b與第一透鏡部114a之間且彼此分離的多個緩衝子凹洞。

值得一提的是，由於緩衝凹洞114c是設置在第一承載部114b與第一透鏡部114a之間，因此在鏡頭片1000的製作過程中緩衝凹洞114c可防止接合材料圖案S越過緩衝凹洞114c而污染到第一透鏡部114a或第二透鏡部124a。如此一來，鏡頭片1000的製造良率便可被提高。同時，鏡頭片1000的信賴性亦可被提升。

晶圓級鏡頭

圖4為本發明一實施例之晶圓級鏡頭的剖面示意圖。請參照圖4，本實施例之晶圓級鏡頭100可由圖2F之鏡頭片1000分割而得。本實施例之晶圓級鏡頭100包括第一透光基板112、配置於第一透光基板112上的第一透鏡膜114、第二透鏡膜124、第二透光基板122、接合材料圖案S以及緩衝凹洞114c。第一透鏡膜114具有第一透鏡部114a以及第一承載部114b。第二透鏡膜124配置於第二透光基板122與第一透鏡膜114之間。接合材料圖案S配置於第二透鏡膜124與第一承載部114b之間。緩衝凹洞114c位於第一承載部114b與第一透鏡部114a之間。更進一步地說，第一透鏡膜114更具有連接第一透鏡部114a與第一承載部114b的多個第一連接部114d，而緩衝凹洞114c可形成於第一連接部114d中。

在本實施例中，第一透鏡部114a可被緩衝凹洞114c包 圍，而緩衝凹洞114c可被第一承載部114b包圍。更進一步地說，緩衝凹洞114c可為環狀溝槽。環狀溝槽可呈圓形、矩形或其他適當之形狀。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，緩衝凹洞114c亦可不呈封閉環狀，緩衝凹洞114c可包括多個配置於第一承載部114b與第一透鏡部114a之間且彼此分離之緩衝子凹洞。

綜上所述，在本發明一實施例之鏡頭片的製作方法中，是在貼合第一透鏡膜與第二透鏡膜後才形成第三透鏡膜，因此當第一透鏡膜與第二透鏡膜間的對位狀況不佳時，可投過第三透鏡膜來補償第一透鏡膜與第二透鏡膜間的對位偏差，進而使鏡頭片之光學特性佳。

此外，本發明一實施例之鏡頭片及晶圓級鏡頭透過設置於第一承載部與第一透鏡部之間的緩衝凹洞可防止接合材料圖案越過緩衝凹洞而污染到第一透鏡部或第二透鏡部。如此一來，鏡頭片及晶圓級鏡頭的製造良率及信賴性便可被提升。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1000‧‧‧鏡頭片

112‧‧‧第一透光基板

112a‧‧‧第三表面

112b‧‧‧第四表面

114‧‧‧第一透鏡膜

114a‧‧‧第一透鏡部

114b‧‧‧第一承載部

114c‧‧‧緩衝凹洞

114d‧‧‧第一連接部

116‧‧‧第四透鏡膜

116a‧‧‧第四透鏡部

122‧‧‧第二透光基板

122a‧‧‧第一表面

122b‧‧‧第二表面

124‧‧‧第二透鏡膜

124a‧‧‧第二透鏡部

124b‧‧‧第二承載部

130‧‧‧第三透鏡膜

132‧‧‧第三透鏡部

S‧‧‧接合材料圖案

X1‧‧‧第一光軸

X2‧‧‧第二光軸

X4‧‧‧第四光軸

δ1‧‧‧第一偏移量

Claims (10)

1. 一種鏡頭片的製造方法，包括：提供一第一結構，該第一結構包括一第一透光基板以及附著於該第一透光基板之一第一透鏡膜，該第一透鏡膜具有多個第一透鏡部；提供一第二結構，該第二結構包括一第二透光基板以及一第二透鏡膜，該第二透光基板具有相對之一第一表面以及一第二表面，該第二透鏡膜附著於該第一表面，該第二透鏡膜具有與該些第一透鏡部對應的多個第二透鏡部；令該第一透鏡膜與該第二透鏡膜貼合，在該第一透鏡膜與該第二透鏡膜貼合後，其中一個該第一透鏡部與對應之該第二透鏡部形成一第一準鏡頭；檢查該第一結構與該第二結構之間的對位狀況而得到一檢查結果，其中檢查該第一結構與該第二結構之間對位狀況的方法是量測該第一準鏡頭的該第一透鏡部的一第一光軸與該第一準鏡頭的該第二透鏡部的一第二光軸之間的距離而得到一第一偏移量，或者是量測該第一準鏡頭之一光學特性；以及在該第一透鏡膜與該第二透鏡膜貼合後，根據該第一偏移量或該光學特性形成一第三透鏡膜於該第二透光基板之該第二表面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭片的製造方法，其中該光學特性為一焦距或一調變轉換函數。
3. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭片的製造方法，其中該第一結構更包括一第四透鏡膜，該第一透光基板具有相對之一第三表面以及一第四表面，該第一透鏡膜附著於該第三表面，該第四透鏡膜附著於該第四表面，該第四透鏡膜具有與該些第一透鏡部對應的多個第四透鏡部，而檢查該第一結構與該第二結構之間對位狀況的方法為：量測該第一準鏡頭的該第一透鏡部的一第一光軸與對應之該第二透鏡部的一第二光軸以及該第四透鏡部的一第四光軸之間的距離，而得到該第一偏移量以及一第二偏移量。
4. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭片的製造方法，其中該第一結構更包括一第四透鏡膜，該第一透光基板具有相對之一第三表面以及一第四表面，該第一透鏡膜附著於該第三表面，該第四透鏡膜附著於該第四表面，該第四透鏡膜具有與該些第一透鏡部對應的多個第四透鏡部，在該第一結構之該第一透鏡膜與該第二結構之該第二透鏡膜貼合後，另一個該第一透鏡部與對應之該第二透鏡部以及該第四鏡頭部形成一第二準鏡頭，而檢查該第一結構與該第二結構之間對位狀況的方法為：量測該第二準鏡頭之一光學特性。
5. 如申請專利範圍第4項所述之鏡頭片的製造方法，其中該第二準鏡頭的該光學特性為一焦距或一調變轉換函數。
6. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭片的製造方法，其中該第一透鏡膜具有多個第一承載部，該第二透鏡膜具有與該些第一 承載部對應之多個第二承載部，該鏡頭片的製造方法更包括：形成多個接合材料圖案於該些第一承載部或該些第二承載部上。
7. 如申請專利範圍第6項所述之鏡頭片的製造方法，其中該第一透鏡膜更具有多個緩衝凹洞，該些緩衝凹洞位於該些第一承載部與該些第一透鏡部之間。
8. 如申請專利範圍第7項所述之鏡頭片的製造方法，其中該第一透鏡膜更具有多個第一連接部，該些第一連接部連接該些第一透鏡部與該些第一承載部，而該些緩衝凹洞是形成於該些第一連接部中。
9. 如申請專利範圍第7項所述之鏡頭片的製造方法，其中每一該第一透鏡部被該些緩衝凹洞其中之一包圍，而每一該緩衝凹洞被該些第一承載部其中之一包圍。
10. 如申請專利範圍第9項所述之鏡頭片的製造方法，其中每一該緩衝凹洞為一環狀溝槽。