[发明专利]晶片透镜阵列及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及晶片透镜阵列和堆叠型晶片透镜阵列。本发明还涉及用于制造晶片透镜阵列的模具和用于制造晶片透镜阵列的设备。此外，本发明涉及用于制造晶片透镜阵列的方法。

背景技术

目前，诸如移动电话和PDA(个人数字助理)之类的电子装置的便携式终端装配有具有小且薄的形状的图像拾取单元。

这种图像拾取单元通常包括固态图像拾取器件，如CCD(电荷耦合器件)图像传感器或CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器，并装配有在固态图像拾取器件上形成图像的透镜。随着移动终端变得越来越小和越来越薄，也要求安装在移动终端上的图像拾取单元实现尺寸和厚度的降低。为了降低便携式终端的成本，期望改进生产率。作为用于大量制造这种小透镜的方法，已知的是用于透镜模块的方法，包括制造包括基底部和位于基底部上的多个透镜的晶片透镜阵列，切割基底部以形成包括透镜的多块。采用该方法，可以大规模制造透镜模块。还已知的是用于大规模制造图像拾取单元的方法，包括一体地组合其中形成有多个透镜部的基底部和其中形成有多个固态成像拾取器件的传感器基底，并切割具有基底的传感器基底，使得该单元包括透镜和固态成像拾取器件。

迄今为止，作为关于晶片透镜的参考，已知的是JP-T-2005-539276，WO07/107025、JP-A-H7-248404和JP-A-2003-294912。JP-T-2005-539276披露了一种多层结构，包括堆叠式晶片透镜，其包括基底和基底上的多个透镜。WO07/107025披露了一种方法，包括在基底上供给形成材料，以采用模具在基底上形成透镜。这与上述晶片透镜不同，包括多个透镜的已知的物件是不与基底一体连接在一起的微透镜阵列。JP-A-H7-248404不采用用于形成透镜的模具，因为形成在基底一侧上的树脂层被挤压并与包括孔的基底一起固化。JP-A-2003-294912披露了一种用于形成包括两侧结构的微透镜阵列的技术，其中两层的轴线被调整以彼此对应。

在由树脂材料构成的晶片透镜阵列的生产中，能够通过光或热量固化的树脂材料通常在模具内固化，以生产晶片透镜阵列。要求多个晶片透镜阵列以预期的间距彼此堆叠，其中所述多个晶片透镜阵列中的每一个的透镜部的形状都彼此不同。下述方法作为用于以期望的间距粘接多个晶片透镜阵列的方法的示例，包括将恰当选择的诸如间隔物之类的间隙材料夹在晶片透镜阵列之间以彼此粘着的方法，用于将颗粒分散到粘合剂中的方法，或用于改善机械精度的方法。然而，由于将使用的构件的种类增加，以及由于要求引入高精度设备，这些方法涉及成本的增加。

因此，从制造成本的角度来说，最期望的是在晶片透镜阵列本身上形成间隙部。图1为示出垂直于具有间隙的常规晶片透镜阵列的透镜部的内边缘的剖面图的示意图，其中1表示透镜，2·2表示将透镜彼此连接在一起的基底，3·3表示从与透镜2相对的方向从基底3伸出的间隙。这种具有间隙的晶片透镜阵列采用图2中示出的方法制造。图2为用于制造晶片透镜阵列的方法的示意图，其中(a)示出了用于制造不包括任何间隙的晶片透镜阵列的方法，(b)示出了用于制造包括位于晶片透镜阵列本身上的间隙的晶片透镜阵列的方法。在这些方法中，由玻璃、金属或类似物构成的模具4升高，以与树脂5接触，树脂被固化，随后通过向下移动模具而被释放。在用于制造不具有间隙的晶片透镜阵列的方法中，模具4升高，用于形成对应于透镜的部分(图2(a))。与此相反，当在晶片透镜阵列本身上形成间隙时，模具4进一步升高，用于除了形成对应于透镜的部分之外，还形成对应于间隙的部分(图2(b))。

如上所述，可以通过与用于制造不具有间隙的晶片透镜阵列的过程类似的过程形成具有间隙的晶片透镜阵列。然而，与不具有间隙的晶片透镜阵列相比，用于具有间隙的晶片透镜阵列的制造过程极其更频繁地产生缺陷产品。在具有间隙的晶片透镜阵列的情况中，当树脂固化，随后向下移动模具以释放树脂时，晶片透镜阵列可能会破裂。这是因为树脂和模具具有不同的收缩率，由此，晶片透镜阵列被挂到模具内部的凸起部分(对应于透镜的部分)。为了防止具有间隙的晶片透镜阵列破裂，要求改进从模具上释放树脂的过程。结果，具有间隙的晶片透镜阵列的产率降低，或用于释放的花费时间增加，因此成本变高。