基于有槽基板衬底的透镜制造方法以及相关透镜系统的制作方法
【专利摘要】一种基于有槽衬底的透镜制造方法包含将透镜材料沉积在衬底的第一侧上，其中所述衬底的所述第一侧具有多个沟槽。所述方法进一步包含自透镜材料成形多个透镜元件。所述方法包含通过使模具与所述第一侧接触而在所述第一侧的相应多个表面部分上成形多个透镜元件。所述表面部分中的每一者邻近于所述沟槽中的一相应沟槽。此外，所述方法包含在所述沟槽中容纳所述透镜材料的多余部分。一种使用此方法制造的透镜系统包含衬底，所述衬底具有平面表面和嵌入在所述平面表面中的沟槽。所述透镜系统进一步包含邻近于所述沟槽模制于所述平面表面上的透镜元件。
【专利说明】
基于有槽基板衬底的透镜制造方法以及相关透镜系统
技术领域
[0001 ]本申请涉及基于有槽基板衬底的透镜制造方法以及相关透镜系统。
【背景技术】
[0002]晶圆晶片级方法用于大量低成本的透镜制造。晶片级透镜通常用于例如照相手机和平板计算机等消费电子设备。常规晶片级透镜通过在衬底上模制透镜元件，之后分割衬底以从其单离出晶片级透镜而进行制造。模制过程包含将树脂沉积在衬底上，且将模具向下压至衬底，以便在衬底上形成大量透镜元件。当模具在衬底上处于适当位置时，树脂固化以形成透镜元件。模具具有与所需透镜形状相符的凹部。此外，模具具有与用于容纳多余树脂的透镜位置相邻的凹部。这些额外的凹部对于可靠地产生所需的透镜形状很有必要。由于这些凹部，在衬底上形成的每个透镜元件与衬底上和透镜周围的多余树脂环相关。所述多余的树脂环被称为“材料场(yard)”。当分割衬底以切割晶片级透镜时，分割线必须置于材料场外一定距离，以便在衬底的材料场外布置机械夹具。结果，每个晶片级透镜自身包含透镜、相关的材料场，以及与透镜元件的径向距离比材料场大的额外衬底材料。
【发明内容】
[0003]在一实施例中，基于有槽衬底的透镜制造方法包含将透镜材料沉积在衬底的第一侧上，其中衬底的第一侧具有多个沟槽。所述方法进一步包含从透镜材料成形多个透镜元件。所述方法包含通过使模具与第一侧接触而在第一侧的相应多个表面部分上成形多个透镜元件。表面部分中的每一者邻近沟槽中的一相应者。此外，所述方法包含在沟槽中容纳透镜材料的多余部分。
[0004]在一实施例中，一种透镜系统包含衬底，所述衬底具有平面表面和嵌入于平面表面中的沟槽。所述透镜系统进一步包含邻近沟槽模制于平面表面上的透镜元件。
【附图说明】
[0005]图1说明根据一实施例的实施于相机模块中的基于有槽衬底的晶片级透镜。
[0006]图2展示了基于先前技术晶片级透镜的先前技术晶片级透镜组合件。
[0007]图3说明根据一实施例的用于制造透镜晶片的基于有槽衬底的方法。
[0008]图4A和4B分别为根据一实施例的由图3方法所使用的有槽衬底的俯视平面图和横截面侧视图。
[0009]图5示意性地说明根据一实施例的图3方法的一些步骤以及根据图3方法制造的基于有槽衬底的透镜晶片。
[0010]图6说明根据一实施例的用于制造基于双侧有槽衬底的透镜晶片的方法。
[0011]图7展示了根据一实施例的根据图6方法制造的基于双侧有槽衬底的透镜晶片。
[0012]图8说明根据实施例的用于制造晶片级透镜组合件的基于有槽衬底的方法。
[0013]图9示意性地说明根据实施例的图8方法的一些步骤。
[0014]图10说明根据实施例的使用图8方法制造的晶片级透镜组合件。
【具体实施方式】
[0015]本文中揭示使用有槽衬底制造晶片级透镜的方法。这些方法得益于有槽衬底产生晶片级透镜不生成材料场。结果，这些方法可以更好地利用晶片区域，并且与传统晶片级透镜制造方法相比，每个晶片具有更高的产量。本文中还揭示使用基于有槽衬底的方法产生的透镜系统。
[0016]图1说明在一个示范性相机模块100中实施的一个基于有槽衬底的示范性晶片级透镜110。相机模块100包含成像物镜160和图像传感器170。成像物镜160使用晶片级透镜110在图像传感器170上形成图像。图像传感器170通过成像物镜160俘获其上形成的图像。
[0017]晶片级透镜110包含透镜元件112。透镜元件112模制于具有沟槽116的有槽衬底114上。有槽衬底114可至少部分透射所需波长范围的光，例如可见光波长范围的光。有槽衬底由例如玻璃或光学塑料制成。在模制过程中，多余的透镜材料由沟槽116容纳。结果，晶片级透镜110不具有常规晶片级透镜的材料场特性。尽管图1中描绘为已完全填满多余的透镜材料，但沟槽116可能仅部分填入了多余的透镜材料，而不偏离其范围。
[0018]相机模块100将晶片级透镜110与另一单元130—起实施。例如，单元130可为另一晶片级透镜。或者，单元130为图像传感器170。晶片级透镜110耦合到单元130，且使用隔片120与其分隔。隔片120结合到有槽衬底114。隔片120安置在有槽衬底114上，因此隔片120的一部分位于沟槽116之上。这样可使隔片120定位得非常靠近透镜元件112。
[0019]—个透镜晶片可产生的晶片级透镜110的数量至少部分由透镜元件112之间所需的距离所决定。所述距离又至少部分由容纳隔片120所需的区域决定。
[0020]图2展示了基于先前技术晶片级透镜210的先前技术晶片级透镜组合件200。先前技术晶片级透镜210包含在衬底216上模制的透镜元件212和相关材料场214。先前技术晶片级透镜组合件200进一步包含另一单元230，例如另一晶片级透镜或图像传感器。单元230使用隔片220与先前技术晶片级透镜210的衬底216耦合。
[0021]再次参考图1，距离150表示透镜元件112与隔片120之间的径向距离。距离150小于距离152。距离152表示从透镜元件112起测得的沟槽116的最大径向宽度。在一项实施例中，距离150小于距离152的一半。在另一实施例中，距离150小于距离152的10%。在另一实施例中，距离150实质上为零。在另一实施例中，距离150由与隔片120在有槽衬底114上的定位相关的公差界定。
[0022]作为比较，在图2中将先前技术晶片级透镜组合件200的距离150和152相叠。在先前技术晶片级透镜组合件200中，透镜元件212与隔片220之间的径向距离是距离250。由于材料场214的存在，隔片220必须放置于材料场214之外的沟槽216上。因此，距离250显著大于距离150。即使在最佳情况下(其中材料场214距透镜元件212的最大径向宽度与沟槽116距透镜元件112的最大径向宽度类似)，距离250也大于距离150。在距离150比距离152小得多(例如小于距离152的一半)的实施例中，距离150显著小于可能的最小距离250。
[0023]图3说明一种用于制造透镜晶片的基于有槽衬底的示范性方法300。例如，方法300用于制造透镜晶片，从所述透镜晶片单离出基于有槽衬底的晶片级透镜110(图1)。图4A和4B分别为方法300所使用的有槽衬底400的俯视平面图和横截面侧视图。图4A为有槽衬底400的俯视平面图，图4B为有槽衬底400的横截面侧视图，其中的横截面沿着图4A中的线4B-4B。图5通过图示500和510中的实例示意性地说明方法300的一些步骤，以及根据方法300制造的基于有槽衬底的透镜晶片520 ο图3、4A、4B和5最好放在一起观看。
[0024]在图5的图示500所说明的步骤310中，透镜材料502沉积在有槽衬底400上。在一实施例中，透镜材料502与有槽衬底400的材料不同。如图4A和4B所示，有槽衬底400包含多个沟槽410，分别位于在多个表面部分420的周围。有槽衬底400可透射所需波长范围的光，例如可见光波长范围的光。在一项实施例中，有槽衬底400为玻璃衬底。在另一实施例中，有槽衬底400由光学塑料制成。例如，在已知先前技术中，有槽衬底400由环烯烃聚合物、聚苯乙烯、丙烯酸和/或聚酯(异丁烯酸甲酯)或其它光学塑料制成。沟槽410可通过蚀刻或切削形成。例如，基本为平面的衬底可经过蚀刻或切削形成沟槽410，从而制造出有槽衬底400。或者，可通过模制或铸造产生包含沟槽410的有槽衬底400，无需形成沟槽410的单独步骤。
[0025]表面部分420是有槽衬底400的表面部分，在方法300中，透镜元件在其上形成。每个沟槽410的内外边界为圆形。然而，在不偏离其范围的情况下，沟槽410的形状可与图4A中的描绘不同。例如，至少一些沟槽410的外边界可为矩形。此外，可将单独的沟槽410重叠和/或互连。此外，在不偏离其范围的情况下，有槽衬底400可包含比图4A中所示更多或更少的沟槽410以及相关表面部分420，且/或有槽衬底400可为非圆形。为说明的清晰起见，并非所有沟槽410和表面部分420都在图4A和4B中绘出。
[0026]图示500为在步骤310中将透镜材料502沉积在有槽衬底400上后，有槽衬底的一部分的横截面侧视图。透镜材料502可沉积在有槽衬底400上，以同时覆盖表面部分420和沟槽410，如图示500所示。例如，透镜材料502可基本覆盖整个有槽衬底400或其中央部分。尽管未在图示500中显示，但在不偏离其范围的情况下，部分透镜材料502在步骤310期间可能滴入至少一些沟槽410。为说明的清晰起见，并非所有沟槽410和表面部分420都在图5中绘出。
[0027 ]在图5的图示510所说明的步骤3 20中，模具512与有槽衬底400接触，从而在有槽衬底400上成形多个透镜。步骤320包含在多个表面部分420上成形多个透镜元件522的步骤322。为此，模具512包含凹部514。步骤320进一步包含步骤324，其中沟槽410容纳透镜材料502的多余部分。每个透镜元件522分别为透镜元件112(图1)的实施例。在不偏离其范围的情况下，透镜材料502的一些多余部分可移动至模具512之外。尽管图示510显示沟槽410已完全填满透镜材料502，但所有沟槽410中的一部分可能仅部分填入了多余的透镜材料502，这没有偏离其范围。为说明的清晰起见，并非所有凹部514都在图5中绘出。
[0028]图不510’是与一个透镜元件522和一个相关沟槽410相关的模具512的部分特写图。凹部514的周围有位于透镜元件522的透光孔口之外的浅凹部516。在步骤320中，浅凹部516为透镜材料502提供了从表面部分420与凹部514之间的空间流向沟槽410的路径。浅凹部516未在所有沟槽410上延伸。实际上，模具512的平面表面513位于沟槽410平面的远端部分和表面部分420之上，其中沟槽的远端部分是沟槽距相关表面部分420最远的部分。因此，沟槽溢流518(即在沟槽410上和/或沟槽410与相关透镜元件522之间的透镜材料502)受限于沟槽410之上的区域，其距相关透镜元件522的距离小于沟槽410距相关透镜元件522的最大宽度。为说明的清晰起见，并非所有沟槽溢流518和平面表面513都在图5中绘出。
[0029]在替代实施例中，步骤310将透镜材料502沉积在模具512上，而非有槽衬底400上，步骤320使有槽衬底400与模具512接触。在步骤310的一个实例中，透镜材料502沉积在模具512的凹部514中。
[0030]在步骤330中，透镜材料502硬化以完成多个透镜元件522的形成，进而形成基于透镜晶片520的有槽衬底。在步骤330中，可对透镜材料502进行加热或经过一段时间的固化，使透镜材料502硬化。在一实施例中，透镜材料502为紫外光固化环氧树脂，步骤330包含将透镜材料502暴露在透过有槽衬底400的紫外光下。
[0031 ]与透镜元件522相关的基于有槽衬底的透镜晶片520的表面包含未被透镜材料502占据的平面表面部分524。为说明的清晰起见，并非所有平面表面部分524都在图5中绘出。各平面表面部分524位于两个或更多个相邻的沟槽410之间，并且在每个这种沟槽410的至少一部分上延伸。在基于有槽衬底的透镜晶片520的部分特写图520’中进一步对此进行了说明。浅凹部516用于将沟槽溢流限制在远离相关透镜元件522范围534的区域内。范围534小于沟槽410距相关透镜元件522的范围532，从而使平面表面部分524的范围536与范围532重叠。因此，可将例如隔片120(图1)的隔片放置于平面表面部分524上且在沟槽410的上方。
[0032]在步骤340中，将模具512从有槽衬底400移除。步骤340使得可对基于有槽衬底的透镜晶片520可进行进一步处理。
[0033]图6说明用于制造基于双侧有槽衬底的透镜晶片的一种示范性方法600。图7展示了根据方法600制造的一种示范性基于双侧有槽衬底的透镜晶片700。图6和7最好放在一起观看。
[0034]方法600使用有槽衬底710。有槽衬底710的两个相对侧712和714具有沟槽。有槽衬底710是有槽衬底400(图4)的延伸，在有槽衬底710的侧712上具有沟槽410和表面部分420，在有槽衬底710的侧714上具有沟槽724和表面部分720。侧712与714背对彼此。沟槽724与沟槽410类似，但其与沟槽410并非一定相同。表面部分720与表面部分420类似，但其与表面部分420并非一定相同。表面部分720分别与表面部分420对准，因此在一个表面部分720上形成的透镜元件可与在相应表面部分420上形成的透镜元件光耦合。
[0035]在步骤610中，根据方法300(图3)在侧420上模制透镜元件522。在步骤620中，根据方法300在侧714上模制多个透镜元件722，以形成透镜晶片700。各透镜元件在相应表面部分722上进行模制，沟槽724容纳多余的透镜材料。透镜元件722与透镜元件522类似，但不一定相同。例如，在某些实施例中，透镜元件722的形状和/或材料分别与透镜元件522的形状和/或材料不同。透镜元件522和722定位形成透镜对，其中每个透镜对包含一个透镜元件522和一个透镜元件722，二者互相进行光通信。
[0036]在不偏离其范围的情况下，步骤610与620可至少部分同时进行。
[0037]图8说明一种用于制造晶片级透镜组合件的基于有槽衬底的示范性方法800。图9作为实例而示意性地说明方法800的一些步骤。
[0038]在步骤810中，根据方法300 (图3)和/或方法600 (图6)制造透镜晶片。在一个实例中，步骤810制造透镜晶片700(图7)。以下在透镜晶片700的上下文中论述方法800。然而，在不偏离其范围的情况下，步骤810可制造透镜晶片520(图5)而非透镜晶片700。
[0039]在步骤820中，隔片902安置在透镜晶片700上，以形成复合晶片900。隔片902具有与透镜元件522对准的孔口 904，可使射向或来自透镜元件522的光穿透隔片902。隔片902的平面表面与透镜晶片700在平面表面部分524(图5)接触。隔片902的材料部分与至少高于沟槽410—部分的平面表面部分524对准。具体来说，对于各沟槽410，隔片902的材料部分的位置至少高于与相关透镜元件522距离最远的沟槽410的一部分。这允许隔片902靠近透镜元件522而放置，如参考晶片级透镜110(图1)的隔片120和透镜元件112所论述。
[0040]在任选步骤830中，在隔片902的背对透镜晶片700的平面侧上安置第二透镜晶片912。步骤830由此形成复合晶片910。图9展示与透镜晶片700类似的透镜晶片912。然而，在不偏离其范围的情况下，透镜晶片912可与透镜晶片520类似。
[0041 ] 在任选步骤840中，第二隔片922安置在透镜700背对隔片902的侧上，隔片922的平面表面与透镜晶片700接触。步骤840由此形成复合晶片920。在方法800的实施例中包含步骤830，复合晶片920包含透镜晶片912。隔片922与隔片902类似，步骤840的执行方式与步骤820类似。步骤830和840可重复任意次，以通过隔片将额外的透镜晶片堆叠。在不偏离其范围的情况下，步骤840另外将隔片922安置在透镜晶片912的背对隔片902之侧上。
[0042]任选步骤850从复合晶片900、910和/或920中单离出晶片级组合件。
[0043]在另一任选步骤860中，例如单元130(图1)的另一单元安置在步骤850中所形成的一个或多个晶片级组合件上。在一项实施例中，另一单元直接安置在晶片级透镜组合件上，例如在晶片级组合件隔片的平面表面上。在另一实施例中，步骤860包含对于至少一个晶片级透镜组合件，在晶片级透镜组合件与另一单元之间安置隔片的步骤862。在步骤860的一个实例中，晶片级透镜组合件形成成像物镜，如成像物镜160，另一单元为图像传感器，因此，步骤860制造出一个或多个相机模块，例如一个或多个相机模块100。在步骤860的另一实例中，另一单元是第二晶片级透镜或堆叠的晶片级透镜组合件，步骤860将晶片级透镜组合件与第二晶片级透镜或堆叠的晶片级透镜组合件光耦合。
[0044]图10说明使用方法800(图8)制造的基于有槽衬底的示范性晶片级透镜组合件1000、1010、1020、1030和1040。
[0045]晶片级透镜组合件1000包含由有槽衬底710的部分710’、透镜元件522和透镜元件722形成的晶片级透镜。在一项实施例中，晶片级透镜组合件1000进一步包含隔片902’，所述隔片是隔片902的一部分。隔片902’安置在部分710’上。晶片级组合件1000的所述实施例通过执行方法800的步骤810、820和850而制造，其中步骤850包含沿切割线950 (如图9所示)切割复合晶片900。在另一实施例中，晶片级透镜组合件1000还包含安置在隔片902’上的单元1004。晶片级透镜组合件1000的所述实施例通过执行方法800的步骤810、820、850和860而制造，其中步骤850包含沿切割线950切割复合晶片900。例如，单元1004为俘获至少部分由晶片级透镜在其上所形成图像的图像传感器，在这种情况下，晶片级透镜组合件1000的所述实施例可为相机模块，例如相机模块100(图10)。
[0046]晶片级透镜组合件1010包含:(a)由部分710’、透镜元件522和透镜元件722形成的晶片级透镜，(b)安置在部分710’的与透镜元件522相关的侧上的隔片902’，及(c)安置在部分710’的与透镜元件722相关的侧上隔片1002。视情况，晶片级透镜组合件1010进一步包含单元1004。在一项实施例中，晶片级透镜组合件1010通过执行方法800的步骤810、820、840和850而制造，其中步骤850包含沿切割线954(图9)切割复合晶片920。在所述实施例中，隔片1002是隔片922的一部分。视情况，执行步骤860，将单元1004并入晶片级透镜组合件1010中。在另一实施例中，晶片级透镜组合件1010通过执行方法800的步骤810、820、850、860和862而制造，其中步骤850包含沿切割线950切割复合晶片900。
[0047]晶片级透镜组合件1020包含:(a)由部分710’、透镜元件522和透镜元件722形成的晶片级透镜，(b)安置在部分710’与透镜元件522相关的侧上的隔片902’，及(c)由透镜晶片912的部分912’形成的晶片级透镜，包含一个透镜元件522和一个透镜元件722。在一项实施例中，晶片级透镜组合件1020通过执行方法800的步骤810、820、830和850而制造，其中步骤850包含沿切割线952(图9)切割复合晶片910。在另一实施例中，晶片级透镜组合件1020进一步包含隔片1002。晶片级透镜组合件1020的所述实施例通过执行方法800的步骤810、820、830、840和850而制造，其中步骤850包含沿切割线954(图9)切割复合晶片920(包含透镜晶片912)。在另一实施例中，晶片级透镜组合件1020进一步包含单元1004。晶片级透镜组合件1020的所述实施例通过(a)执行方法800的步骤810、820、830、840、850和860而制造，其中步骤850包含沿切割线954切割复合晶片920(包含透镜晶片912)，或(b)通过执行方法800的步骤810、820、830、850、860和862而制造，其中步骤850包含沿切割线952切割复合晶片910(包含透镜晶片912)。
[0048]可通过仅使用切割线950、952或954的真实子集将晶片级透镜组合件1000、1010和1020扩展为阵列晶片级透镜组合件。阵列晶片级透镜组合件1030是晶片级透镜组合件1000的扩展，其中步骤850仅使用切割线950的真实子集，且其中任选单元1004由与晶片级透镜组合件1030的多个晶片级透镜光耦合的任选单元1032替换。晶片级透镜组合件1030因此包含阵列晶片级透镜，其包含透镜元件522和透镜元件722。晶片级透镜的阵列共用有槽衬底710的部分710”。在一项实施例中，单元1032为图像传感器阵列，晶片级透镜组合件1030为阵列相机模块。尽管图10展示的晶片级透镜组合件1030只有两个晶片级透镜，但晶片级透镜组合件1030可包含两个以上的晶片级透镜。例如，晶片级透镜组合件1030可包含三个排列为I X 3阵列的晶片级透镜，或四个排列为2 X 2阵列的晶片级透镜。
[0049]在不偏离其范围的情况下，各晶片级透镜组合件1000、1010、1020和1030可基于单侧晶片级透镜。与图10所示相比，单侧晶片级透镜可(a)包含透镜元件522，不包含透镜元件722，或者(b)包含透镜元件722，不包含透镜元件522。这对应于使用与透镜晶片520类型类似的透镜晶片执行方法800 ο此外，晶片级透镜组合件1020可包含单侧晶片级透镜和双侧晶片级透镜。
[0050]特性组合
[0051]上述及以下所述特性可在不偏离其范围的情况下以多种方式相组合。例如，应理解，本文描述的一个基于有槽衬底的透镜制造方法或相关透镜系统的各方面可并入在此描述的另一基于有槽衬底的透镜制造方法或相关透镜系统或与之交换。以下实例说明上述实施例可能的非限制性组合。应清楚，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本文的方法和设备进行许多其它变更和修改:
[0052](Al)—种基于有槽衬底的透镜制造方法可包含:(a)将透镜材料沉积在衬底的第一侧上，其中衬底的第一侧具有多个沟槽，(b)通过使模具与第一侧接触而在第一侧的多个相应表面部分上自透镜材料成形多个透镜元件，其中表面部分中的每一者与沟槽中的一相应者相邻，及(C)将透镜材料的多余部分容纳在沟槽中。
[0053](A2)在表示为(Al)的方法中，所述模具可包含在模具与衬底接触时面对衬底的第一模具表面，其中第一模具表面为平面，其中多个凹部分别用于成形(a)多个透镜元件和(b)从表面部分到沟槽的多个流动路径。
[0054](A3)在表示为(Al)和(A2)的方法中的每一者中，成形步骤可进一步包含，对于所述表面部分中的每一者，将模板的表面置于沟槽中的一相应者的远端部分上方，并且与第一侧齐平，以避免沟槽在远端部分溢流，其中远端部分是沟槽距表面部分最远的部分。
[0055](A4)表示为(A3)的方法可进一步包含，在所述放置步骤中且对于所述表面部分中的每一者，将沟槽溢流限制在溢流区域，所述溢流区域距表面部分的宽度小于沟槽中的一相应者距表面部分宽度。
[0056](A5)表示为(Al)到(A4)的方法中的每一者可进一步包含:(a)将平面隔片晶片安置在第一侧上，其中平面隔片晶片具有孔口，(b)将孔口与透镜元件对准，以及(C)将平面隔片晶片的平面材料部分定位在沟槽的至少一部分之上。
[0057](A6)在表示为(A5)的方法中，定位步骤可包含将平面材料部分定位在沟槽的远端部分之上。
[0058](A7)在表示为(A5)和(A6)的方法中的每一者中，安置步骤可包含使平面隔片晶片的第一平面侧与衬底接触，所述方法可进一步包含将透镜晶片安置在平面隔片晶片的第二平面侧上，其中第二平面侧背对第一平面侧。
[0059](AS)表示为(A7)的方法可进一步包含使用沉积、成形和容纳步骤制造透镜晶片。
[0060](A9)表示为(Al)到(AS)的方法可进一步包含分割衬底，以形成多个晶片级透镜组合件，其中晶片级透镜组合件中的每一者具有透镜元件中的至少一者。
[0061](AlO)表示为(A9)的方法可进一步包含，对于晶片级透镜组合件中的至少一者，将隔片安置在第一侧上，其中隔片具有面对第一侧的第一平面表面，且第一平面表面的一部分安置在沟槽中与透镜元件中的一者相关的一沟槽的至少一部分上方。
[0062](AU)表示为(AlO)的方法可进一步包含将第二透镜组合件安置在隔片的第二平面表面上，其中第二平面表面背对第一平面表面。
[0063](A12)表示为(AlO)的方法可进一步包含在隔片第二平面表面上安置图像传感器，用于俘获从透镜元件中的对应者接收的光图像。
[0064](A13)在表示为(Al)到(A12)的方法中的每一者中，衬底可进一步包含背对第一侧的第二侧，其中第二侧包含多个第二沟槽。
[0065](A14)表示为(A13)的方法可包含:(a)将第二透镜材料沉积在第二侧上，(b)通过使模具与第二侧接触而在第二侧的相应多个第二表面部分上从第二透镜材料成形多个第二透镜元件，其中第二表面部分中的每一者与第二沟槽中的相应者相邻，及(C)将第二透镜材料的多余部分容纳在第二沟槽中。
[0066](A15)在(A14)表示的方法中，多个第二透镜元件可分别与多个透镜元件对准。
[0067](A16)表示为(A14)和(A15)的方法可进一步包含分割衬底，以形成多个晶片级透镜组合件，晶片级透镜组合件中的每一者包含一个透镜元件和一个第二透镜元件。
[0068](A17)表示为(A16)的方法可进一步包含，对于至少一个晶片级透镜组合件，将隔片安置在第一侧上，其中隔片具有面对第一侧的第一平面表面，且第一平面表面的一部分安置在沟槽中与透镜元件中的至少一者相关的一个沟槽的至少一部分上方。
[0069](A18)表示为(A17)的方法可进一步包含在隔片的背对第一平面表面的第二平面表面上安置图像传感器，用于俘获通过第二透镜元件中的一个对应第二透镜元件和透镜元件中的一个对应透镜元件透射的光图像。
[0070](BI)—种透镜系统可包含:(a)衬底，具有平面表面和嵌入平面表面中的沟槽，以及(b)邻近沟槽模制于平面表面上的透镜元件。
[0071 ] (B2)在表示为(BI)的透镜系统中，所述透镜元件可由第一材料制成，且透镜系统在沟槽中可进一步具有第一材料。
[0072](B3)在表示为(B2)的透镜系统中，所述第一材料可与衬底的材料不同。
[0073](B4)表示为权利要求17所述(B2)和(B3)的透镜系统中的每一者可在透镜元件与沟槽之间的平面表面上进一步包含第一材料。
[0074](B5)表示为(BI)到(B4)的透镜系统中的每一者可进一步包含具有平面隔片表面的隔片，其中所述隔片安置在衬底上，其中平面隔片表面的第一部分与平面表面接触，且平面隔片表面的第二部分位于沟槽的一部分上方。
[0075](B6)表示为(BI)到(B5)的透镜系统中的每一者可使用表示为(Al)到(A18)的方法中的其中至少一种制造。
[0076]可在不偏离其范围的情况下对以上系统和方法进行更改。应注意，以上描述和附图中所含的内容应理解为说明性而非限制性含义。以下权利要求旨在覆盖本文所述的通用和特定特征，以及对本发明系统和方法的范围的所有说明，换言之，落入其范围内。
【主权项】
1.一种基于有槽衬底的透镜制造方法，包括: 将透镜材料沉积在衬底的第一侧上，所述衬底的所述第一侧具有多个沟槽； 通过使所述模具与所述第一侧接触而在所述第一侧的多个相应表面部分上自所述透镜材料成形多个透镜元件，所述表面部分中的每一者与所述沟槽中的一相应者相邻；以及在所述沟槽中容纳所述透镜材料的多余部分。2.根据权利要求1所述的方法，在所述成形步骤中，所述模具包含在所述模具与所述衬底接触时面对所述衬底的第一模具表面，所述第一模具表面为平面，其中多个凹部分别用于成形(a)所述多个透镜元件和(b)从所述表面部分到所述沟槽的多个流动路径。3.根据权利要求1所述的方法，所述成形步骤进一步包括对于所述表面部分中的每一者: 将所述模具的表面放置于该等沟槽中的一相应者的远端部分上方且与所述第一侧齐平，以避免在所述远端部分出现沟槽溢流，所述远端部分距所述表面部分最远。4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括，在所述放置步骤中且对于所述表面部分中的每一者，将沟槽溢流限制在溢流区域，所述溢流区域距所述表面部分的宽度小于所述沟槽中的所述相应者距所述表面部分的宽度。5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括: 将平面隔片晶片安置在所述第一侧上，所述平面隔片晶片具有孔口； 将所述孔口与所述透镜元件对准；以及 将所述平面隔片晶片的平面材料部分定位在所述沟槽的至少一部分之上。6.根据权利要求5所述的方法，所述定位步骤包括: 将所述平面材料部分定位在所述沟槽的远端部分上。7.根据权利要求5所述的方法， 所述安置步骤包括使所述平面隔片晶片的第一平面侧与所述衬底接触；以及所述方法进一步包括将透镜晶片安置在所述平面隔片晶片的第二平面侧，所述第二平面侧背对所述第一平面侧。8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括: 使用所述沉积、成形和容纳步骤产生所述透镜晶片。9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括: 分割所述衬底以形成多个晶片级透镜组合件，所述晶片级透镜组合件中的每一者包含所述透镜元件中的至少一者；以及 对于所述晶片级透镜组合件中的至少一者，将隔片安置在所述第一侧上，所述隔片具有面对所述第一侧的第一平面表面，所述第一平面表面的一部分安置在所述沟槽中与所述透镜元件中的所述至少一者相关的一个沟槽的至少一部分上方。10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括: 将第二透镜组合件安置在所述隔片的第二平面表面上，所述第二平面表面背对所述第一平面表面。11.根据权利要求9所述的方法，进一步包括: 在所述隔片的所述第二平面表面上安置图像传感器，用于俘获从所述透镜元件中的对应者接收的光图像。12.根据权利要求1所述的方法，所述衬底进一步包含背对所述第一侧的第二侧，所述第二侧包含多个第二沟槽，所述方法包括: 将第二透镜材料沉积在所述第二侧上； 通过使模具与所述第二侧接触而在所述第二侧的相应多个表面部分上从所述第二透镜材料成形多个第二透镜元件，所述第二表面部分中的每一者与所述第二沟槽中的相应者相邻；以及 在所述第二沟槽中容纳所述第二透镜材料的多余部分。13.根据权利要求12所述的方法，所述多个第二透镜元件分别与所述多个透镜元件对准。14.根据权利要求12所述的方法，进一步包括: 分割所述衬底以形成多个晶片级透镜组合件，所述晶片级透镜组合件中的每一者包含所述透镜元件中的一者和所述第二透镜元件中的一者；以及 对于所述晶片级透镜组合件中的至少一者，将隔片安置在所述第一侧上，所述隔片具有面对所述第一侧的第一平面表面，所述第一平面表面的一部分安置在所述沟槽中与所述透镜元件中的所述至少一者相关之一个沟槽的至少一部分上方。15.根据权利要求14所述的方法， 所述方法进一步包括在所述隔片的背对所述第一平面表面的第二平面表面上安置图像传感器，用于俘获通过所述第二透镜元件中的一个对应第二透镜元件和所述透镜元件中的一个对应透镜元件透射的光图像。16.—种透镜系统，包括: 衬底，包含平面表面和嵌入在所述平面表面中的沟槽；以及 透镜元件，邻近所述沟槽模制于所述平面表面上。17.根据权利要求16所述的透镜系统， 所述透镜元件由第一材料制成;并且 所述透镜系统在所述沟槽中进一步包括所述第一材料。18.根据权利要求17所述的透镜系统，所述第一材料与所述衬底的材料不同。19.根据权利要求17所述的透镜系统，在所述透镜元件与所述沟槽之间的所述平面表面上进一步包括所述第一材料。20.根据权利要求16所述的透镜系统，进一步包括具有平面隔片表面的隔片，所述隔片安置在所述衬底上，其中所述平面隔片表面的第一部分与所述平面表面接触，且所述平面隔片表面的第二部分位于所述沟槽的一部分上方。
【文档编号】G02B3/00GK106066499SQ201610251511
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年4月21日 公开号201610251511.X, CN 106066499 A, CN 106066499A, CN 201610251511, CN-A-106066499, CN106066499 A, CN106066499A, CN201610251511, CN201610251511.X
【发明人】高少凡, 张家扬
【申请人】豪威科技股份有限公司