專利名稱：晶片級光學透鏡基板、晶片級光學透鏡模塊及其制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種透鏡基板、透鏡模塊及其制作方法，且特別是涉及一種晶片級光學透鏡基板、晶片級光學透鏡模塊及其制作方法。
背景技術：
隨著電子產(chǎn)品的模塊微型化與低價化的趨勢，晶片級模塊(Wafer LevelModule, WLM)技術的出現(xiàn)備受關注。晶片級模塊的技術主要是可將電子產(chǎn)品利用晶片級的制造技術，而將電子產(chǎn)品的體積微型化并降低成本。其中，晶片級模塊的技術也可以是應用于制作晶片級光學透鏡模塊上，而使得晶片級光學透鏡模塊在體積上遠較傳統(tǒng)的透鏡模塊得以獲得縮減，進而可應用在如手機上的相機模塊上。圖IA為現(xiàn)有一種晶片級光學透鏡模塊的局部上視圖，而圖IB為沿圖IA的AA’線所繪示的晶片級光學透鏡模塊的局部剖示圖。請同時參考圖IA與圖1B，現(xiàn)有的晶片級光學透鏡模塊100至少包括一透鏡基板110、一第一間隙層120、一第二間隙層130以及一對基板142、144。透鏡基板110具有一透光基板112與配置于透光基板112兩側的至少一透鏡 114。透鏡基板110位于對基板142、144之間，且第一間隙層120位于基板142與透光基板 112之間以于其間保持一第一間隙Si，而第二間隙層130位于基板144與透光基板112之間以于其間保持一第二間隙S2。透鏡114分別位于第一間隙Sl與第二間隙S2，如圖IB所
7J\ ο在晶片級光學透鏡模塊100中，透鏡基板110與對基板142、144分別采用獨立的基板，因此在封裝對位上，透鏡基板110、基板142、144與間隙層120、130在進行貼合時便可能產(chǎn)生移位(alignment shift)的問題，而降低制作晶片級光學透鏡模塊100的制作工藝可靠度，進而影響成像品質。另外，間隙層120、130通常是采用玻璃或是塑膠之類的透光材料，因此，晶片級光學透鏡模塊100在進行光學成像時，雜散光便容易穿透此間隙層而無法有效地被隔離，而造成雜音的比例過大，進而在成像品質上無法有效獲得提高。此外，在制作晶片級光學透鏡模塊100的過程中，透鏡基板110、對基板142、144與間隙層120、130分別采用獨立的零組件，因此制作成本上也不易獲得降低。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種晶片級光學透鏡基板，其在進行成像時具有較佳的成像品質，并具有較低廉的制作成本。本發(fā)明另一目的在于提供一種晶片級光學透鏡基板的制作方法，其可制作出上述的晶片級光學透鏡基板。本發(fā)明還一目的在于提供一種晶片級光學透鏡模塊，其采用上述的晶片級光學透鏡基板，而可在進行成像時具有較佳的成像品質，并同時具有較低廉的制作成本。為達上述目的，本發(fā)明提出一種晶片級光學透鏡基板，其包括一基板以及至少一透鏡。基板具有至少一貫孔與至少一凸緣，其中每一凸緣位于每一貫孔內的一側壁上。每一透鏡位于每一貫孔內并與每一凸緣嵌合。在本發(fā)明的一實施例中，基板具有一第一表面，而第一表面上具有至少一對位孔。 在本發(fā)明的一實施例中，基板具有相對第一表面的一第二表面，其中第二表面上具有一相對每一對位孔的對位凸部。在本發(fā)明的一實施例中，基板具有一第一表面，而第一表面上具有至少一對位凸部。在本發(fā)明的一實施例中，位于每一側壁上的凸緣的形狀為一長方體。在本發(fā)明的一實施例中，位于每一側壁上的凸緣的形狀為一三角柱體。在本發(fā)明的一實施例中，三角柱體具有一第一傾斜面與一連接第一傾斜面的第二傾斜面。在本發(fā)明的一實施例中，基板的材質為一遮光材質。在本發(fā)明的一實施例中，遮光材質為一黑色膠質。在本發(fā)明的一實施例中，透鏡為一凸透鏡或一凹透鏡。本發(fā)明另提出一種制作出上述晶片級光學透鏡基板的方法。其制作方法包括下列步驟。首先，提供一基板。接著，在基板上形成至少一貫孔，并在每一貫孔內的一側壁上形成一凸緣。然后，形成一透鏡在每一貫孔內的凸緣上，并使凸緣與透鏡嵌合。在本發(fā)明的一實施例中，形成貫孔以及位于側壁上的凸緣包括使用電腦數(shù)值控制 (Computer Numerical Control, CNC)技術、沖壓或激光雕刻技術。在本發(fā)明的一實施例中，形成透鏡在每一貫孔內的凸緣并使凸緣與透鏡嵌合的方式包括下列步驟。首先，使用一卡榫模具承靠凸緣。然后，注入一透光材料于卡榫模具。接著，固化透光材料，以形成透鏡。而后，移除卡榫模具。在本發(fā)明的一實施例中，基板具有一第一表面與一相對第一表面的一第二表面， 而晶片級光學透鏡基板的制作方法更包括在第一表面上形成至少一對位孔以及在第二表面上形成一相對每一對位孔的一對位凸部。本發(fā)明還提出一種晶片級光學透鏡模塊(wafer level optical lens module,WLO lens module)，其包括一第一晶片級光學透鏡基板以及一第二晶片級光學透鏡基板。第一晶片級光學透鏡基板包括一第一基板與至少一第一透鏡。第一基板具有至少一第一貫孔與至少一第一凸緣，其中每一第一凸緣位于每一第一貫孔內的一側壁上。第一基板具有一第一表面，而第一表面上具有一對位凸部。每一第一透鏡位于每一第一貫孔內并與每一第一凸緣嵌合。第二晶片級光學透鏡基板連接第一晶片級光學透鏡基板，第二晶片級光學透鏡基板包括一第二基板與至少一第二透鏡。第二基板具有至少一第二貫孔與至少一第二凸緣，其中每一第二凸緣位于每一第二貫孔內的一側壁上。第二基板具有一第二表面，而第二表面上具有至少一相對每一對位凸部的對位孔。每一第二透鏡位于每一第二貫孔內并與每一第二凸緣嵌合。第一晶片級光學透鏡基板的第一對位凸部與第二晶片級光學透鏡基板的第二對位孔嵌合，以連接第一晶片級光學透鏡基板與第二晶片級光學透鏡基板。在本發(fā)明的一實施例中，位于每一側壁上的第一凸緣或第二凸緣的形狀為一長方體或一三角柱體。在本發(fā)明的一實施例中，第一透鏡與第二透鏡各包括一凸透鏡或一凹透鏡?；谏鲜觯景l(fā)明的晶片級光學透鏡基板通過在基板上形成至少一貫孔，且在每一貫孔的側壁上形成一凸緣，而透鏡與凸緣互相嵌合，如此相較于現(xiàn)有技術可省略透光基板的使用，而可降低制作成本的負擔。另外，透鏡位于貫孔內，因此，周圍的雜散光便不易傳遞至位于貫孔內的透鏡，進而可提升晶片級光學透鏡基板的成像品質。再者，基板的材質若采用不易透光的材質，可更進一步地避免周圍的雜散光傳遞至位于貫孔內的透鏡，而更可提升晶片級光學透鏡基板的成像品質。另外，本發(fā)明也提供一種前述的晶片級光學透鏡基板，而可具有前述的優(yōu)點。再者，本發(fā)明也可提出一種應用前述晶片級光學透鏡基板的晶片級光學透鏡模塊，而同樣具有上述的優(yōu)點。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附附圖作詳細說明如下。


圖IA為現(xiàn)有一種晶片級光學透鏡模塊的局部上視圖；圖IB為沿圖IA的AA’線所繪示的晶片級光學透鏡模塊的局部剖示圖；圖2A為本發(fā)明一實施例的晶片級光學透鏡基板的上視示意圖；圖2B為沿圖2A的BB’線所繪示的晶片級光學透鏡基板的局部剖示圖；圖3為本發(fā)明再一實施例的晶片級光學透鏡基板的局部剖示圖；圖4A 圖4C為本發(fā)明另一實施例的晶片級光學透鏡基板的局部剖示圖；圖5A 圖5E為本發(fā)明一實施例的晶片級光學透鏡基板的制作流程圖；圖6A為本發(fā)明一實施例的晶片級光學透鏡模塊的局部剖示圖；圖6B為本發(fā)明另一實施例的晶片級光學透鏡模塊的局部剖示圖。主要元件符號說明100 晶片級光學透鏡模塊110:透鏡基板120 第一間隙層130 第二間隙層142、144、210、510 基板112:透光基板114、220:透鏡Sl 第一間隙S2 第二間隙200、300、400a、400b、400c 晶片級光學透鏡基板212,512 貫孔214、214a、514 凸緣522 透光材料600a、600b 晶片級光學透鏡模塊610 第一晶片級光學透鏡基板620 第二晶片級光學透鏡基板630 第三晶片級光學透鏡基板AA，、BB，線
Ll厚度
L2厚度
Pl對位凸部
Hl對位孔
Ml卡榫模具
Sl第— 表面
S2A-Ap . 弟一.表面
S3第— 傾斜面
S4A-Ap . 弟一.傾斜面
Wl側壁
具體實施例方式圖2A為本發(fā)明一實施例的晶片級光學透鏡基板的上視示意圖，而圖2B為沿圖2A 的BB’線所繪示的晶片級光學透鏡基板的局部剖示圖。請參考圖2A與圖2B，本實施例的晶片級光學透鏡基板200包括一基板210以及至少一透鏡220?；?10具有至少一貫孔 212與至少一凸緣214，其中每一凸緣214位于每一貫孔212內的一側壁Wl上。在本實施例中，基板210的材質例如是采用遮光材質或吸光材質。舉例而言，遮光材質可以是一黑色膠質。另外，位于每一側壁Wl上的凸緣214的形狀可以是一長方體，如圖2B所示的方形凸緣。每一透鏡220位于每一貫孔212內并與每一凸緣214嵌合，且透鏡220的厚度Ll 小于基板210的厚度L2，如圖2B所示。在本實施例中，透鏡220可以是采用凸透鏡、凹透鏡、凹凸透鏡或凸凹透鏡，或其組合，此部分視使用者的需求與設計而定。本實施例是以圖 2B所繪示的凸透鏡為舉例說明，但不僅以此為限。另外，透鏡220可以是采用塑膠材質、玻璃材質或是其他適當?shù)耐腹獠馁|，本實施例是以塑膠材質作為舉例說明，但不僅限于此。在本實施例中，由于基板210的材質是采用不易透光的材質(如前述的遮光材質)，因此，周圍的雜散光便不易傳遞至位于貫孔212內的透鏡220，如此便可提升晶片級光學透鏡基板的光學品質，如透鏡成像的品質。另外，由于透鏡220是與位于貫孔212內的凸緣214嵌合，換言之，相對現(xiàn)有技術是采用將透鏡形成于透光基板上，本實施例的晶片級光學透鏡基板200可省略透光基板的使用，而可降低制作成本的負擔。此外，透鏡220是位于貫孔212內，且透鏡220的厚度Ll小于基板210的厚度L2， 因此位于透鏡220兩側的基板厚度L2便具有如同現(xiàn)有技術中間隙層的功用，而可在晶片級光學透鏡基板200與其他基板進行貼合時，使透鏡220與其他基板保持一間隙而避免在進行貼合制作工藝時與其他基板產(chǎn)生碰撞，進而造成透鏡220的損壞，再者，為了配合透鏡 220的焦距或成像距離，也可通過適當?shù)卦O計基板210的厚度L2來達成。換言之，本實施例的晶片級光學透鏡基板200主要是利用如圖2B所繪示的基板210結構，而同時具有類似現(xiàn)有技術的間隙層與透光基板的結構與功效(即采用類似將間隙層與透光基板一體成型的概念)，進而可避免傳統(tǒng)間隙層與透光基板貼合可能產(chǎn)生的移位(alignment shift)的問題。在另一實施例中，凸緣214的形狀也可以采用如圖3所繪示的凸緣21 的設計，而形成另一種晶片級光學透鏡基板300。在圖3中，晶片級光學透鏡基板300與晶片級光學透鏡基板200結構相似，但二者不同處在于，凸緣21 的形狀呈現(xiàn)一三角柱體。詳細而言，此三角柱體具有一第一傾斜面S3與一連接第一傾斜面S3的第二傾斜面S4，如此，利用晶片級光學透鏡基板300進行成像時，將可增加其光線進入透鏡220的角度，即位于較邊緣的光線也可被第一傾斜面S3或第二傾斜面S4反射，而提高整體成像的亮度與品質。另外，圖4A 圖4C為本發(fā)明另一實施例的晶片級光學透鏡基板的局部剖示圖。請同時參考圖2B與圖4A 圖4C，晶片級光學透鏡基板400a、400b、400c與晶片級光學透鏡基板200結構相似，但不同處在于，晶片級光學透鏡基板400a、400b、400c的基板210具有一第一表面Sl與相對第一表面Sl的一第二表面S2，其中第一表面Sl上可具有至少一對位孔 H1，而第二表面S2上可具有一相對每一對位孔Hl的對位凸部P1，并在不同的實施形態(tài)下， 而可呈現(xiàn)如圖4A 圖4C所繪示的結構，其中對位孔Hl與對位凸部Pl主要是來用來將多個晶片級光學透鏡基板進行對位并將這些晶片級光學透鏡基板連接組立。其中，更為詳細的實施型態(tài)可參考之后關于晶片級光學透鏡模塊的結構的描述?；谏鲜?，本發(fā)明也提供一種制作上述晶片級光學透鏡基板的方法，其說明如下。圖5A 圖5E為本發(fā)明一實施例的晶片級光學透鏡基板的制作流程圖。請參考圖 5A，首先，提供一基板510，其中基板510的材質例如是遮光材質。舉例而言，遮光材質可以是一黑色膠質。接著，在基板510上形成至少一貫孔512，并在每一貫孔512內的一側壁Wl上形成一凸緣514，如圖5B所繪示。在本實施例中，形成貫孔512以及位于側壁Wl上的凸緣514 的方式包括使用電腦數(shù)值控制(ComputerNumerical Control, CNC)加工技術、沖壓或激光雕刻技術。然后，形成一透鏡520在每一貫孔512內的凸緣514上，并使凸緣514與透鏡520 嵌合，如圖5C至圖5E所示。詳細來說，例如是先使用一卡榫模具Ml承靠于凸緣514，并注入一透光材料522在卡榫模具Ml內，如圖5C所示。接著，固化透光材料522，以形成透鏡 520的模型，如圖5D所示。最后，移除卡榫模具M1，如圖5E所示，如此即可大致完成形成透鏡520在凸緣514上的方法。此外，承上述圖5A 圖5E的步驟，大致完成前述晶片級光學透鏡基板200的制作方法。在一實施例中，若在基板510的一第一表面(未繪示)上形成至少一對位孔(未繪示)，或在第二表面(未繪示)上形成一相對每一對位孔的一對位凸部(未繪示)，即可形成如圖4A、圖4B與圖4C所繪示的晶片級光學透鏡基板400a、400b、400c?；谏鲜觯景l(fā)明更可提供一種晶片級光學透鏡模塊(wafer level optical lens module, WLO lens module)，如圖6A所示。本實施例的晶片級光學透鏡模塊600a包括一第一晶片級光學透鏡基板610以及一第二晶片級光學透鏡基板620。第一晶片級光學透鏡基板610與第二晶片級光學透鏡基板620例如是分別采用前述晶片級光學透鏡基板400c與晶片級光學透鏡基板400b所繪示的結構。從圖6A可知，第一晶片級光學透鏡基板610的第一對位凸部Pl與第二晶片級光學透鏡基板620的第二對位孔Hl嵌合，而將第一晶片級光學透鏡基板610與第二晶片級光學透鏡基板620連接，進而形成一種晶片級光學透鏡模塊 600a的結構。此時，搭配使用透明基板將晶片級光學透鏡模塊600a進行封裝，并再結合感測器的使用，便可形成一種晶片級的成像系統(tǒng)模塊。在本實施例中，由于晶片級光學透鏡基板610、620是采用相似前述晶片級光學透鏡基板200、300、400a、400b、400C的結構，因此， 晶片級光學透鏡模塊600a同樣地具有上述所提及的優(yōu)點。在 另一實施例中，結合其他可能的晶片級光學透鏡基板400a、400b、400c的組合， 也可形成另一種晶片級光學透鏡模塊600b，如圖6B所示。本實施例的晶片級光學透鏡模塊 600b與晶片級光學透鏡模塊600a結構相似，但不同處在于，晶片級光學透鏡模塊600b更包括一第三晶片級光學透鏡基板630，其中第三晶片級光學透鏡基板630位于第一晶片級光學透鏡基板610與第二晶片級光學透鏡620之間。在本實施例中，第三晶片級光學透鏡基板630例如采用前述的晶片級光學透鏡基板400a的結構，如此一來，第三晶片級光學透鏡基板630便可通過對位孔Hl與對位凸部Pl而可與第一晶片級光學透鏡基板610與第二晶片級光學透鏡620連接，進而形成如圖6B所繪示的晶片級光學透鏡模塊600b的結構。同樣地，若搭配使用透明基板將晶片級光學透鏡模塊600b進行封裝，并再結合感測器的使用，便可形成另一種晶片級的成像系統(tǒng)模塊。在本實施例中，由于晶片級光學透鏡基板610、620、630是采用類似前述晶片級光學透鏡基板200、300、400a、400b、400C的結構， 因此，晶片級光學透鏡模塊600b同樣地具有上述所提及的優(yōu)點。綜上所述，本發(fā)明的晶片級光學透鏡基板通過基板的材質采用不易透光的材質， 且透鏡位于貫孔內，因此，周圍的雜散光便不易傳遞至位于貫孔內的透鏡，而可提升晶片級光學透鏡基板的成像品質。另外，透鏡可與位于貫孔內的凸緣嵌合，如此，相對現(xiàn)有技術采用將透鏡形成于透光基板上的作法，本發(fā)明的晶片級光學透鏡基板省略透光基板的使用， 而可降低制作成本的負擔。此外，透鏡位于貫孔內，且透鏡的厚度小于基板的厚度，因此位于透鏡兩側的基板厚度便可具有類似間隙層的功用，而可在晶片級光學透鏡基板與其他基板進行貼合時， 使透鏡與其他基板保持一間隙而避免與其他基板產(chǎn)生碰撞，造成透鏡的損壞。因此，本發(fā)明的晶片級光學透鏡基板的基板結構同時具有類似現(xiàn)有技術的間隙層與透光基板的結構與功效(即采用類似將間隙層與透光基板一體成型的概念)，如此可避免傳統(tǒng)間隙層與透光基板貼合可能產(chǎn)生的移位(alignment shift)的問題。另外，本發(fā)明也提供一種前述的晶片級光學透鏡基板，而可具有前述的優(yōu)點。且， 本發(fā)明也可提出一種應用前述晶片級光學透鏡基板的晶片級光學透鏡模塊，而同樣具有上述的優(yōu)點。雖然已結合以上實施例揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術領域中術熟悉此技術者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護范圍應以附上的權利要求所界定的為準。
權利要求
1.一種晶片級光學透鏡基板，包括基板，具有至少一貫孔與至少一凸緣，其中每一該凸緣位于每一該貫孔內的一側壁上；以及至少一透鏡，每一該透鏡位于每一該貫孔內并與每一該凸緣嵌合，且該透鏡的厚度小于該基板的厚度。
2.如權利要求1所述的晶片級光學透鏡基板，其中該基板具有第一表面，而該第一表面上具有至少一對位孔。
3.如權利要求2所述的晶片級光學透鏡基板，其中該基板具有相對該第一表面的第二表面，該第二表面上具有相對每一該對位孔的對位凸部。
4.如權利要求1所述的晶片級光學透鏡基板，其中該基板具有第一表面，而該第一表面上具有至少一對位凸部。
5.如權利要求1所述的晶片級光學透鏡基板，其中位于每一該側壁上的該凸緣的形狀為長方體。
6.如權利要求1所述的晶片級光學透鏡基板，其中位于每一該側壁上的該凸緣的形狀為三角柱體。
7.如權利要求6所述的晶片級光學透鏡基板，其中該三角柱體具有第一傾斜面與連接該第一傾斜面的第二傾斜面。
8.如權利要求1所述的晶片級光學透鏡基板，其中該基板的材質為遮光材質或吸光材質。
9.如權利要求8所述的晶片級光學透鏡基板，其中該遮光材質為黑色膠質。
10.如權利要求1所述的晶片級光學透鏡基板，其中該透鏡為凸透鏡或凹透鏡。
11.一種晶片級光學透鏡基板的制作方法，包括 提供一基板；在該基板上形成至少一貫孔，并在每一該貫孔內的一側壁上形成一凸緣；以及形成一透鏡在每一該貫孔內的該凸緣上，并使該凸緣與該透鏡嵌合。
12.如權利要求11所述的晶片級光學透鏡基板的制作方法，其中形成該貫孔以及位于該側壁上的該凸緣包括使用電腦數(shù)值控制技術、沖壓或激光雕刻技術。
13.如權利要求11所述的晶片級光學透鏡基板的制作方法，其中形成該透鏡在每一該貫孔內的該凸緣并使該凸緣與該透鏡嵌合的方式包括使用一卡榫模具承靠該凸緣； 注入一透光材料于該卡榫模具； 固化該透光材料，以形成該透鏡；以及移除該卡榫模具。
14.如權利要求11所述的晶片級光學透鏡基板的制作方法，該基板具有第一表面與相對該第一表面的第二表面，而該制作方法還包括在該第一表面上形成至少一對位孔；以及在該第二表面上形成一相對每一該對位孔的對位凸部。
15.一種晶片級光學透鏡模 ±夬(wafer level optical lens module, WLO lensmodule),包括第一晶片級光學透鏡基板，包括第一基板，具有至少一第一貫孔與至少一第一凸緣，其中每一該第一凸緣位于每一該第一貫孔內的一側壁上，且該第一基板具有第一表面，而該第一表面上具有對位凸部；至少一第一透鏡，每一該第一透鏡位于每一該第一貫孔內并與每一該第一凸緣嵌合， 且該第一透鏡的厚度小于該第一基板的厚度；第二晶片級光學透鏡基板，連接該第一晶片級光學透鏡基板，該第二晶片級光學透鏡基板包括第二基板，具有至少一第二貫孔與至少一第二凸緣，其中每一該第二凸緣位于每一該第二貫孔內的一側壁上，且該第二基板具有第二表面，該第二表面上具有至少一相對每一該對位凸部的對位孔；以及至少一第二透鏡，每一該第二透鏡位于每一該第二貫孔內并與每一該第二凸緣嵌合， 且該第二透鏡的厚度小于該第二基板的厚度，其中，該第一晶片級光學透鏡基板的該第一對位凸部與該第二晶片級光學透鏡基板的該第二對位孔嵌合，以連接該第一晶片級光學透鏡基板與該第二晶片級光學透鏡基板。
16.如權利要求15所述的晶片級光學透鏡模塊，其中位于每一該側壁上的該第一凸緣或該第二凸緣的形狀為長方體或三角柱體。
17.如權利要求15所述的晶片級光學透鏡模塊，其中該基板的材質為遮光材質或吸光材質。
18.如權利要求17所述的晶片級光學透鏡模塊，其中該遮光材質為黑色膠質。
19.如權利要求15所述的晶片級光學透鏡模塊，其中該第一透鏡與該第二透鏡各包括凸透鏡或凹透鏡。
全文摘要
本發(fā)明公開一種晶片級光學透鏡基板、晶片級光學透鏡模塊及其制作方法。晶片級光學透鏡基板包括一基板以及至少一透鏡?；寰哂兄辽僖回灴着c至少一凸緣，其中每一凸緣位于每一貫孔內的一側壁上。每一透鏡位于每一貫孔內并與每一凸緣嵌合。一種晶片級光學透鏡基板的制作方法與一種晶片級光學透鏡模塊也分別被提出。
文檔編號G02B7/02GK102262251SQ201010189628
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月24日 優(yōu)先權日2010年5月24日
發(fā)明者陳振亨 申請人:奇景半導體股份有限公司