电子元件晶片模块、光学元件晶片模块及其制造方法

专利名称：电子元件晶片模块、光学元件晶片模块及其制造方法
技术领域：
本发明涉及具有光学孔径结构的电子元件晶片模块和制造所述电子元件晶片模 块的方法；用于所述电子元件晶片模块的光学元件晶片模块和用来制造所述光学元件晶片 模块的方法；通过同时切割所述电子元件晶片模块而被个别化的电子元件模块；以及电子 信息装置，例如数字照相机(例如数字视频照相机或数字静物照相机)、图像输入照相机 (例如监控照相机)、扫描仪、传真机、电视电话设备以及配备有照相机的蜂窝电话装置，包 括在其图像捕获部分中用作图像输入装置的电子元件模块。
背景技术：
参考文献1提出在透镜上具有光屏蔽膜的透镜孔径结构，所述结构被用于常规照 相机模块。 图17是示出遥控光接收模块的示范性基本结构的纵向截面图，所述遥控光接收 模块是参考文献1中公开的常规光学功能模块中的一个。 如图17中所示，常规遥控光接收模块100具有的结构包括引线框101、在其上的红 外线光接收元件102、用来处理从其输出的信号的信号处理电路103、以及用来制模信号处 理电路103需要的安装和连接芯片部件的透明树脂104。此外，光屏蔽膜106被形成在透明 树脂104的平表面部分上(除了其上的光接收透镜部分105外)。 引线框101由金属板材料构成，包括Fe、Ni、Cu或其合金中的任何一种作为主要组 分。所述引线框101的表面涂有Ag膜。关于引线框101的形状，全部模型由外部突出的端 组107支撑，并且引线框101由模制内部里面的几个分开部分构成以电连接红外线光接收 元件102和信号处理电路103。 红外线光接收元件102如此定位使得光接收透镜部分105与红外线光接收元件 102的中心对准。关于红外线光接收元件102的尺寸，也可以使用2平方毫米或以下的元 件，取决于光接收透镜部分的光聚焦能力。 信号处理电路103具有的功能包括将输入电信号(电流)转换成电压、电压的放
大、除了遥控信号以外的噪声信号成分的过滤、电压的检测、以及电压的整流。 透明树脂104以这种方式制模以便覆盖信号处理电路103和安装在引线框101上
的红外线光接收元件102，并且同时光接收透镜部分105形成在透明树脂104的前表面侧上。 光屏蔽膜106形成在平的前表面部分上，除了红外线进入的所述表面的光接收透 镜部分105之外。例如黑色环氧树脂可以被用作所述材料。也能够使用ABS树脂、PP树脂 或PC树脂。 在常规遥控光接收模块100中，需要的芯片部件、红外线或可见光光接收元件(红
5外线光接收元件102)以及信号处理集成电路(信号处理电路103)被安装在衬底上。随后， 可透光的透明树脂在它们上面制模，并且光屏蔽膜106和其上的减小电磁噪声的电磁屏蔽 膜(未示出)被施加到除了光接收透镜部分105以外的前表面区域上。
可以通过涂涂料或粘附一张粘附层来特定的附着光屏蔽膜106和所述电磁屏蔽 膜。光接收透镜部分105的窗口尺寸可以准确的由所述光接收部分的非平表面部分和平表 面部分之间的边界线形成，并且它可以被限定为例如所述平面部分的末端，即所述模块的 外部形状测量的尺寸。另外，例如Al箔、带有A1箔的非金属基薄片、或在后表面上具有粘 附层的Cu箔片可以低价得到，并且可以容易地用作电屏蔽材料。参考文献1 :日本特开出 版物No. 2002-24661
发明内容
在上述常规遥控光接收模块100中，所述光屏蔽膜的位置精度不被认为和照相机 模块的位置精度一样重要。此外，元件在内部被制模并且光屏蔽膜106和所述电磁屏蔽膜 在其上被涂或粘附为薄片。因此，如果所述光屏蔽膜的位置精度差，则甚至正常运行的红外 线光接收元件102和信号处理电路103将开始不良运行。这导致非常差的制造效率。
此外，在以上常规遥控光接收模块IOO中，内部元件的定位不精确，并且尤其，制 造遥控光接收模块100的方法根据它的精度根本不能用于照相机模块，所述照相机模块在 光接收部分105和红外线光接收元件102之间需要严格的位置关系。 本发明旨在解决上述常规问题。本发明的目的是提供电子元件晶片模块，与具有 常规模块结构的光学功能模块相比，所述电子元件晶片模块实现了电子元件的高位置精度 以及电子元件与光学元件和光屏蔽膜的光学孔径结构之间的高定位精度，并且实现了高制 造效率；以及制造所述电子元件晶片模块的方法；用于所述电子元件晶片模块的光学元件 晶片模块和制造所述光学元件晶片模块的方法；通过同时切割所述电子元件晶片模块个别 化的电子元件模块；以及电子信息装置，例如配备有照相机的蜂窝式电话装置，包括在其图 像捕获部分中被用作图像输入装置的电子元件模块。 制造根据本发明的电子元件晶片模块的方法被如此提供(其中至少一个晶片形 状的多个光学元件被定位在其中形成有多个电子元件的电子元件晶片上)使得所述多个 光学元件面向所述多个相应的电子元件，所述方法包括仅在所述多个晶片状光学元件的 光开口上形成保护树脂膜的保护树脂膜形成步骤；在除了光开口以外的区域或包含所述光 开口的整个区域上将光屏蔽膜覆膜的光屏蔽膜形成步骤；以及除去所述保护树脂膜、或除 去所述保护树脂膜和在所述保护树脂膜上的光屏蔽膜材料以在所述光开口处在所述光屏 蔽膜中形成光学孔径结构的光学孔径形成步骤，从而实现上述目的。 优选地，在制造根据本发明的电子元件晶片模块的方法中，所述光学孔径形成步
骤包括在所述保护树脂膜上的光屏蔽膜上粘附胶带的胶带粘附步骤；以及连同所述保护
树脂膜和所述保护树脂膜上的光屏蔽膜一起剥离所述胶带的胶带剥离步骤。 仍旧优选地，在制造根据本发明的电子元件晶片模块的方法中，所述光学孔径形
成步骤包括利用溶液溶解和除去所述保护树脂膜的保护树脂膜除去步骤。 仍旧优选地，在制造根据本发明的电子元件晶片模块的方法中，所述保护树脂膜
是具有比所述光屏蔽膜的粘度低的粘度的保护树脂膜或可溶的保护树脂膜。
仍旧优选地，在制造根据本发明的电子元件晶片模块的方法中，在所述保护树脂 膜形成步骤中，通过分配器排出将被形成的保护树脂膜的材料。 仍旧优选地，在制造根据本发明的电子元件晶片模块的方法中，在所述保护树脂 膜形成步骤中，利用光致抗蚀剂膜执行刻蚀过程，所述光致抗蚀剂被图案化成预定形状作 为掩模以仅在所述光开口上留下所述保护树脂膜。 仍旧优选地，在制造根据本发明的电子元件晶片模块的方法中，能够利用水或乙 醇作为预定溶液被溶解并且通过利用水清洗被除去的材料被用于所述可溶的保护树脂膜。
仍旧优选地，在制造根据本发明的电子元件晶片模块的方法中，膜厚/平面图直 径被设置在0. 5到1. 0之间作为所述保护树脂膜的高宽比。 仍旧优选地，在制造根据本发明的电子元件晶片模块的方法中，所述光屏蔽膜使
用丙烯酸树脂、环氧树脂、ABS树脂、PP树脂和PC树脂中的任何一个作为材料。 仍旧优选地，在制造根据本发明的电子元件晶片模块的方法中，所述光屏蔽膜的
材料包含碳。 仍旧优选地，在制造根据本发明的电子元件晶片模块的方法中，所述光屏蔽膜的 材料是UV固化树脂或热固树脂。 仍旧优选地，在制造根据本发明的电子元件晶片模块的方法中，透明支撑衬底位 于所述电子元件晶片上，并且至少一个晶片形状的所述多个光学元件位于所述透明支撑衬 底上。 仍旧优选地，在制造根据本发明的电子元件晶片模块的方法中，所述多个晶片状 光学元件附着在其中形成有多个电子元件的电子元件晶片上，并且随后执行保护树脂膜形 成步骤、光屏蔽膜形成步骤、以及光学孔径形成步骤。 仍旧优选地，在制造根据本发明的电子元件晶片模块的方法中，形成光学元件晶 片模块，其中，在其中具有沿二维布置的光学元件的所述多个光学元件晶片彼此层叠，并且 随后为所述光学元件晶片模块执行保护树脂膜形成步骤、光屏蔽膜形成步骤、以及光学孔 径形成步骤，并且此外，其上形成光学孔径结构的光学元件晶片模块附着在其中形成有多 个电子元件的电子元件晶片上。 仍旧优选地，在制造根据本发明的电子元件晶片模块的方法中，为其上沿二维布 置了所述多个光学元件的光学元件晶片执行保护树脂膜形成步骤、光屏蔽膜形成步骤、以 及光学孔径形成步骤，并且随后，以所述光学元件晶片被布置到最上面的位置的这种方式， 其上沿二维布置了所述多个光学元件的所述多个光学元件晶片被层叠以形成光学元件晶 片模块，并且此外，所述光学元件晶片模块被附着在其中形成有多个电子元件的电子元件
晶片上o 提供制造根据本发明的光学元件晶片模块的方法，在其上其中具有沿二维布置的 多个光学元件的多个光学元件晶片被层叠，所述方法包括仅在所述多个晶片状光学元件 的光开口上形成保护树脂膜的保护树脂膜形成步骤；在除了光开口以外的区域或包含所述 光开口的整个区域上将光屏蔽膜覆膜的光屏蔽膜形成步骤；以及除去所述保护树脂膜、或 除去所述保护树脂膜和在所述保护树脂膜上的光屏蔽膜材料以在所述光开口处的所述光 屏蔽膜中形成光学孔径结构的光学孔径形成步骤，从而实现上述目的。 优选地，在制造根据本发明的光学元件晶片模块的方法中，所述光学孔径形成步骤包括在所述保护树脂膜上的光屏蔽膜上粘附胶带的胶带粘附步骤；以及连同所述保护 树脂膜和所述保护树脂膜上的光屏蔽膜一起剥离所述胶带以在相应的光开口处形成光学 孔径的胶带剥离步骤。 仍旧优选地，在制造根据本发明的光学元件晶片模块的方法中，所述光学孔径形
成步骤包括利用溶液溶解和除去所述保护树脂膜的保护树脂膜除去步骤。 仍旧优选地，在制造根据本发明的光学元件晶片模块的方法中，为所述光学元件
晶片模块执行保护树脂膜形成步骤、光屏蔽膜形成步骤、以及光学孔径形成步骤，其中在其
中具有沿二维形成的所述多个光学元件的所述多个光学元件晶片被层叠。 仍旧优选地，在制造根据本发明的光学元件晶片模块的方法中，为在其中具有沿
二维形成的所述多个光学元件的光学元件晶片执行保护树脂膜形成步骤、光屏蔽膜形成步
骤、以及光学孔径形成步骤，并且随后，以所述光学元件晶片被布置到最上面的位置的这种
方式，其上沿二维布置了所述多个光学元件的所述多个光学元件晶片被层叠以形成光学元
件晶片模块。 通过制造根据本发明的所述电子元件晶片模块的方法中的任何一个制造根据本 发明的电子元件晶片模块，其中所述光学元件是透镜或棱镜，并且所述电子元件是包括多 个用来捕获来自对象的图像光的图像并且对所述图像执行光电变换的光接收部分的图像 捕获元件，从而实现上述目的。 通过制造根据本发明的所述电子元件晶片模块的方法中的任何一个制造根据本 发明的电子元件晶片模块，其中所述光学元件是用来直接指引输出光输出并且以预定方向 折射和引导入射光的光学功能元件，并且所述电子元件是发射输出光的发光元件和接收入 射光的光接收元件，从而实现上述目的。 提供根据本发明的电子元件模块，对于每一个电子元件模块或所述多个电子元件 模块而言，所述电子元件模块由根据本发明的电子元件晶片模块切割和个别化，从而实现 上述目的。 通过制造根据本发明的所述光学元件晶片模块的方法中的任何一个制造根据本
发明的光学元件晶片模块，其中所述光学元件是透镜或棱镜，从而实现上述目的。 通过制造根据本发明的所述光学元件晶片模块的方法中的任何一个制造根据本
发明的光学元件晶片模块，其中所述光学元件是用来直接指引输出光输出并且以预定方向
折射和引导入射光的光学功能元件，从而实现上述目的。 根据本发明的电子信息装置包括作为图像捕获部分中的图像输入装置的根据本
发明的电子元件模块，从而实现上述目的。 下文将描述具有上述结构的本发明的功能。 本发明包括仅在所述多个晶片状光学元件的光开口上形成保护树脂膜的保护树 脂膜形成步骤；在除了光开口以外的区域或包含所述光开口的整个区域上将光屏蔽膜覆膜 的光屏蔽膜形成步骤；以及除去所述保护树脂膜、或除去所述保护树脂膜和在所述保护树 脂膜上的光屏蔽膜材料以在所述光开口处通过所述光屏蔽膜形成光学孔径结构的光学孔 径形成步骤。 因此，所述保护树脂膜通过分配器以高位置精度被排出，并且在根据所述排出形 成所述光屏蔽膜之后除去所述保护树脂膜。因此，与具有常规制模结构的光学功能模块相电子元件的高位置精度以及内部电子元件与光学元件和光屏蔽膜的光学 孔径结构之间的高位置精度，并且实现了高制造效率。 根据具有上述结构的本发明，通过提供具有高位置精度的保护树脂膜7或7A，与
具有常规制模结构的光学功能模块相比，能够实现内部元件的高位置精度以及内部元件与
光学元件和光屏蔽膜的光学孔径结构之间的高定位精度，并且实现了高制造效率。 此外，通过消除所述光学元件晶片模块的制造之后的制模(与常规技术相反)，并
且通过由所述光屏蔽膜完整屏蔽所述光学元件晶片模块的上部表面并且同时制造大量光
学孔径结构，可以实现生产率的急剧改善以及成本的急剧削减。 此外，通过利用喷墨等确保光屏蔽膜材料的排出的高位置精度并且通过使用具有 快速信号处理的装置，可以实现累积成本的急剧减小。 此外，通过精确定位具有高位置精度的电子元件和光学元件，相对于所述电子元 件和光屏蔽膜以和所述光屏蔽功能一起的特定精度精确定位光学孔径结构，并且高速制造 掩模和光屏蔽膜，能够容易地除去所述掩模并且以简单工艺和低成本执行所述制造。参考 附图阅读和理解以下详细描述，本发明的这些和其它优点对本领域技术人员将变得显而易 见。


图1是示出根据本发明的实施例1的传感器晶片模块的示范性基本部件结构的纵 向截面图。图2是示出通过同时切割和个别化图1的传感器晶片模块形成的传感器模块的 示范性基本部件结构的纵向截面图。图3(a)到3(d)均是用来描述制造图1的传感器晶片 模块的方法的每个制造步骤(部分I)的基本部件纵向截面图。图4(a)到4(c)均是用来 描述制造图1的传感器晶片模块的方法的每个制造步骤(部分II)的基本部件纵向截面 图。图5(a)到5(d)均是用来描述制造图1的传感器晶片模块的方法的另一个实例的每个 制造步骤(部分I)的基本部件纵向截面图。图6(a)到6(d)均是用来描述制造图1的传 感器晶片模块的方法的另一个实例的每个制造步骤(部分II)的基本部件纵向截面图。图 7是示出根据本发明的实施例2的透镜晶片模块的示范性基本部件结构的纵向截面图。图 8(a)到8(d)均是用来描述制造图7的传感器晶片模块的方法的每个制造步骤(部分I)的 基本部件纵向截面图。图9(a)到9(c)均是用来描述制造图7的传感器晶片模块的方法的 每个制造步骤(部分II)的基本部件纵向截面图。图10(a)到10(d)均是用来描述制造图 7的传感器晶片模块的方法的另一个实例的每个制造步骤(部分I)的基本部件纵向截面 图。图ll(a)到ll(d)均是用来描述制造图7的传感器晶片模块的方法的另一个实例的每 个制造步骤(部分II)的基本部件纵向截面图。图12(a)到12(d)均是用来描述制造图7 的透镜晶片模块的方法的不同实例的每个制造步骤(部分I)的基本部件纵向截面图。图 13(a)到13(d)均是用来描述制造图7的透镜晶片模块的方法的不同实例的每个制造步骤 (部分II)的基本部件纵向截面图。图14(a)到14(d)均是用来描述制造图7的透镜晶片 模块的方法的另一个不同实例的每个制造步骤(部分I)的基本部件纵向截面图。图15(a) 到15(e)均是用来描述制造图7的透镜晶片模块的方法的另一个不同实例的每个制造步骤 (部分II)的基本部件纵向截面图。图16是示意性示出本发明的实施例4的电子信息装 置的示范性示意结构的方块图，包括根据在其图像捕获部分中使用的本发明的实施例1到
93中的任何一个的传感器模块10。图17是示出遥控光接收模块的示范性基本结构的纵向 截面图，所述遥控光接收模块是参考文献1中公开的常规光学功能模块中的一个。
1 传感器晶片(电子元件晶片)la 图像捕获元件lb 通孔lc 焊
球2 树脂粘附层3 玻璃板(透明支撑衬底)4、4A透镜晶片模块(光学元件晶片 模块)4a 光开口41 光行差改正透镜板42 漫射透镜板43 光聚焦透镜板5 光屏蔽膜5a 光屏蔽膜材料6a 透镜粘附层7 低粘度保护树脂膜7A 可溶保 护树脂膜8 胶带(剥离带)10 传感器模块(电子元件模块)11 传感器晶片模 块(电子元件晶片模块)TSV 模块91 固态图像捕获设备92 存储部分93 显 示部分94 通信部分95 图像输出部分
具体实施例方式
在下文将参考附图详细描述实施例l(其中根据本发明的具有光学孔径结构的电 子元件晶片模块及其制造方法被应用到传感器晶片模块及其制造方法)、实施例2和3 (其 中用于所述电子元件晶片模块的根据本发明的光学元件晶片模块及其制造方法被应用到 透镜晶片模块及其制造方法)、以及实施例4 (其中电子信息装置，例如配备有照相机的蜂 窝电话装置，包括在其图像捕获部分中被用作图像输入装置的传感器模块(照相机模块)， 所述传感器模块起电子元件模块的作用并且通过同时将传感器晶片模块切割成所述电子 元件晶片模块而被个别化)。(实施例1)图1是示出根据本发明的实施例1的传感器晶片模块的示范性基本部 件结构的纵向截面图。 在图1中，根据实施例1的传感器晶片模块11包括传感器晶片l，其中图像捕获 元件被设置为晶片表面上的电子元件，所述图像捕获元件由多个作为分别对应于多个像素 的光电变换部分(光电二极管)的光接收部分构成，并且在前表面和后表面之间提供通孔 以用于电连接；形成在所述传感器晶片1的图像捕获元件的周围的树脂粘附层2 ;作为用来 覆盖所述图像捕获元件和树脂粘附层2的覆盖玻璃的玻璃板3 ;设置在玻璃板3上并且包 括一个或多个层叠在其中作为用来将入射光聚焦到所述图像捕获元件上的光学元件的透 镜板的透镜晶片模块4 ;以及形成在所述透镜晶片模块4的除了以上多个各个透镜的光开 口 4a以外的平表面区域上的具有光学孔径结构的光屏蔽膜5。 在传感器晶片1上，通过树脂粘附层2和透镜粘附层(图2中的透镜粘附层6a) 彼此对准地以该次序一个在另一个之上地粘附玻璃板3和透镜晶片模块4。通过层叠所述 传感器晶片1、树脂粘附层2、玻璃板3和透镜晶片模块4形成根据实施例1的传感器晶片 模块11。同时切割和个别化晶片级传感器晶片模块ll，并且随后在其侧表面上提供光屏蔽 部件，使得传感器模块(照相机模块)可以被制成半导体芯片。例如可以如图2中所示地 构造传感器模块。另外，虽然稍后被详细描述，透镜晶片模块4和光屏蔽膜5构成透镜晶片 模块4A，所述光屏蔽膜5具有形成在平表面区域上的光学孔径结构。 如图2中所示，在传感器模块10中，图像捕获元件la(其中提供多个光接收部分， 为每个图像捕获元件构成多个像素)被布置在传感器晶片1的前表面侧上，所述传感器晶 片1的厚度在100和200 P m之间，并且提供多个从其后表面穿透到焊盘下的前表面的通孔 lb。利用绝缘膜覆盖所述通孔的侧壁和后表面侧，并且与焊盘连接的布线层通过所述通孔
10lb被形成到所述后表面。在所述布线层和后表面上形成阻焊，并且所述阻焊在其中焊球lc 形成在所述布线层上的部分上具有窗口使得所述焊球lc被形成为对外暴露。可以通过用 于普通半导体加工的各种技术(包括光刻、刻蚀、焊接和CVD方法)形成传感器晶片1的每 层。在切割所述晶片后，传感器衬底(起电子元件芯片部分作用的传感器芯片部分)随着 中心部分的元件区域被形成。 如图2中所示，透镜晶片模块4是透明树脂透镜板，并且由中心部分构成，所述中 心部分是起透镜作用的透镜区域，并且外围部分作为起隔离物(spacer)作用的隔离部分。 利用相同的树脂材料形成全部透镜晶片模块4。所述透明树脂透镜板如下形成。透镜树脂 材料被插入上部成形模和下部成形模。所述上部和下部成形模之间的距离被精确控制到预 定厚度。通过方法例如紫外线(UV)固化(curing)或热固化来固化所述透镜树脂。此外， 执行热处理。内部应力被释放以稳定透镜形状，并且所述透明树脂透镜板被形成。通过该 方法，能够形成这种具有预定透镜形状和预定透镜厚度的树脂透镜板。
作为光学元件的透明树脂透镜板由光行差改正透镜板41、漫射透镜板42、以及光 聚焦透镜板43构成，并且至少一个板是光聚焦透镜板。在所述透明树脂透镜板中，透镜区 域被设置在中心部分，并且外围部分被设置在所述透镜区域的外部圆周侧作为具有预定厚 度的隔离部分。具有预定厚度的每个隔离部分被设置在构成整个透明树脂透镜板的所述透 镜板中的每一个的外部圆周侧，并且所述多个隔离部分以该次序从底部层叠和布置。所述 隔离部分具有定位功能，并且定位功能部分由锥形凹入和凸起部分或对准标记构成。
光屏蔽膜5作为光学孔径结构被提供在所述多个透镜上除了相应的光开口 4a以 外的平表面区域上。即，在不对所述电子元件模块或图像捕获元件制模的情况下，光屏蔽和 电磁噪声降低膜被形成为所述图像捕获元件上的透镜区域上的光屏蔽膜5，以屏蔽除了所 述光接收部分之上以外的传感器模块10的区域。 总之，在上述结构中，玻璃板3被提供作为具有形成在其上的多个图像捕获元件 的传感器晶片1上的透明支撑衬底，并且所述多个透镜的晶片形式被设置得面向所述玻璃 板3上的相应图像捕获元件。下文中，将参考图3(a)到3(d)和图4(a)到4(c)详细描述 制造具有上述结构的传感器晶片模块11的方法。 首先，一个在另一个之上地层叠多个晶片级透镜板以形成透镜晶片模块4，并且利 用所述树脂粘附层2 —个在另一个之上地将玻璃板3附着到传感器晶片1以形成模块TSV。 此外，如图3(a)的粘附步骤中所示，所述透镜晶片模块4被如此对准(定位)地附着到所 述模块TSV上使得所述模块TSV的相应图像捕获元件的位置精确对应于所述透镜晶片模块 4的相应透镜的位置。 其次，如图3(b)的保护树脂形成步骤中所示，仅在传感器晶片1的所述多个晶片 状图像捕获元件的光开口 4a上，由具有高位置精度的分配器(喷墨)排出和形成低粘度、 保护树脂膜7。通过利用光致抗蚀剂膜执行刻蚀工艺来形成保护树脂膜7，所述光致抗蚀剂 膜被图案化成预定形状以作为掩模。结果，保护树脂膜7仅在所述相应图像捕获元件的光 开口 4a中的每一个上精确保留。此外，所述保护树脂膜7的材料可以相对于透镜晶片模块 4的透镜材料(透明树脂或玻璃)具有低粘度，使得在稍后的步骤中，胶带可以连同所述保 护树脂膜7和其上的光屏蔽膜5a —起容易和安全地剥离，并且此外，所述保护树脂膜7不 会滑动离开原来的位置或从所述透镜表面落下。
随后，如图3(c)的光屏蔽膜形成步骤中所示，对于光屏蔽材料5a的形成而言，光 屏蔽材料5a被用来覆盖包括传感器晶片1的所述多个晶片状图像捕获元件的光开口 4a的 整个区域。 其次，如图3 (d)的UV照射步骤中所示，紫外线(UV)被照射到将被固化的光屏蔽 膜5a的材料上，所述光屏蔽膜5a被应用到整个模块上。 此外，如图4(a)的胶带粘附步骤中所示，胶带8(剥离带)被附着在保护树脂膜7 上的光屏蔽材料5a上。在该情况下，胶带8仅被附着到突出的透镜表面(光开口 4a)上的 保护树脂膜7上的光屏蔽材料5a部分。 此外，如图4(b)的胶带剥离步骤中所示，胶带8连同保护树脂膜7和保护树脂膜 7上的光屏蔽膜材料5a—起剥离，借助于在如图4(c)中所示的透镜区域的光开口 4a处的 光屏蔽膜5，形成光学孔径，所述光学孔径在平面图中是圆形形状。 下文中，将参考图5(a)到5(d)和图6(a)到6 (c)详细描述制造具有上述结构的 传感器晶片模块11的方法的另一个实例。 首先，一个在另一个之上地层叠多个晶片级透镜板以形成透镜晶片模块4，并且利 用所述树脂粘附层2 —个在另一个之上地将玻璃板3附着到传感器晶片1以形成模块TSV。 此外，如图5(a)的粘附步骤中所示，所述透镜晶片模块4被如此对准(定位)地附着到所 述模块TSV上使得所述模块TSV的相应图像捕获元件的位置精确对应于所述透镜晶片模 块4的相应透镜的位置。 其次，如图5(b)的保护树脂形成步骤中所示，仅在传感器晶片1的所述多个晶片 状图像捕获元件的光开口 4a上，由具有高位置精度的分配器(喷墨)排出和形成可溶的 (水溶性的)、保护树脂膜7A。保护树脂膜7A可以如此形成利用光致抗蚀剂膜执行刻蚀 工艺，所述光致抗蚀剂膜被图案化成预定形状作为掩模，使得保护树脂膜7A仅在所述相应 图像捕获元件的光开口 4a中的每一个上精确保留。此外，在被预定溶液溶解后可以被水容 易地除去的材料被用作保护树脂膜7A的材料。 随后，如图5(c)的保护树脂膜暖风干燥步骤中所示，仅形成在对应于传感器晶片 1的所述多个晶片状图像捕获元件的相应光开口 4a中的每一个上的所述可溶保护树脂膜 7A利用预定温度(6(TC到10(TC，下文中假定是8(TC )的暖风来处理一个小时以被干燥和 固化。 其次，如图5(d)的光屏蔽膜形成步骤中所示，通过具有高位置精度的分配器(喷 墨)，所述光屏蔽材料5a被排出并且被用来覆盖除了传感器晶片1的所述多个晶片状图像 捕获元件的光开口 4a以外的区域。 此外，如图6(a)的光屏蔽膜加热和延伸步骤中所示，其上选择性地涂光屏蔽材料 5a的透镜晶片模块4连同所述模块TSV —起被安装到热板上并且执行加热过程(在120°C 下三十分钟)。通过所述加热过程，被排出并且被涂上的光屏蔽材料5a被熔化和延伸使得 所述表面平坦化。 此外，如图6 (b)的UV照射步骤中所示，紫外线(UV)被照射到将被固化的被热处 理和熔融的光屏蔽材料5a上使得形成光屏蔽5a。 此外，如图6(c)的光学孔径形成步骤中所示，所述可溶保护树脂膜7A被预定溶液 (水或乙醇)溶解，并且随后，用水清洗并且除去所述溶解的可溶保护树脂膜7A以由在透镜区域的光开口 4a处的光屏蔽膜5形成光学孔径结构，如图6(d)中所示。
根据具有上述结构的根据本发明的传感器晶片模块11和个别化的传感器模块 10，以高位置精度提供所述保护树脂膜7或7A，使得与具有常规制模结构的光学功能模块 相比，可以实现所述内部电子元件(图像捕获元件la)的高位置精度以及所述内部电子元 件(图像捕获元件la)与所述光学元件(透镜)和光屏蔽膜5的光学孔径结构之间的高定 位精度，从而获得高制造效率。 另外，通过消除常规技术中需要的在制造光学元件晶片模块(透镜晶片模块4)后 的树脂的应用(制模)，以及通过被光学元件晶片模块(透镜晶片模块4)的上部表面上的 光屏蔽膜5同时屏蔽并且同时制造大量光学孔径结构，可以实现生产率的重大改善和成本 降低。 此外，可以由所述分配器(喷墨)在保护树脂膜7或7A和光屏蔽膜材料5a之间确 保至少所述保护树脂膜7或7A的高位置排出精度(喷嘴的位置误差是± 10 ii m到20 y m， 适量保护树脂从所述喷嘴被排出)，并且可以通过利用具有快速信号处理速度的电子装置 实现运行成本的重大降低。在常规丝网印刷中，位置误差是士50ym或以上。然而，通过 所述分配器(喷墨)排出适量保护树脂据说对位置精度具有重大影响。如果具有光屏蔽膜 5的光学孔径结构相对于图像捕获元件被移走，则光接收灵敏度的特征减少，并且因此图像 可能模糊或屏幕的一侧可能更暗。然而，可以通过排出适量保护树脂来防止这样的缺点。
由于保护树脂膜7或7A上的光屏蔽膜5在透镜的端部变得更薄，所以容易剥离光 屏蔽膜5。保护树脂膜7或7A的高宽比(膜高/在透镜上的膜的直径)越高，光屏蔽膜5 在透镜的端部变得更尖和更薄。因此，包括光屏蔽膜5(大约80ym的膜厚)的剥离变得容 易。因此，保护树脂膜7或7A的高宽比(膜高(大约300ym)/在透镜上的膜的直径(例 如，大约500iim))被设置在大约0. 5到1. O之间。如果所述高宽比超过1. O，则排出速率由 于与保护树脂膜7或7A的粘度的关系而减小。 此外，电子元件和光学元件以高位置精度被精确定位，并且光学孔径结构连同所 述电子元件和光学元件的光屏蔽膜5的光屏蔽功能一起被精确定位。随后，执行掩模形成 和光屏蔽膜形成。因此，可以制造传感器晶片模块11和传感器模块10，并且掩模容易除去、 工艺简单、性能高、以及成本低。 尽管在实施例1中没有明确描述，光屏蔽膜材料5a是例如包含碳的丙烯酸树脂、 和另外的UV固化树脂、或热固树脂，所述UV固化树脂通过UV射线固化(利用365nm的波 长4500mJ的能量照射20到30分钟)。(实施例2)实施例1描述了这样的情形其中透镜晶片模块4层叠在模块TSV上， 并且随后由在透镜晶片模块4的每一个光开口 4a处的光屏蔽膜5形成光学孔径。而实施 例2描述了这样的情形其中不是将透镜晶片模块4层叠在模块TSV上，由在透镜晶片模块 4的每一个光开口 4a处的光屏蔽膜5形成光学孔径，并且随后透镜晶片模块4A被层叠在模 块TSV上。 图7是示出根据本发明的实施例2的透镜晶片模块4A的示范性基本部件结构的 纵向截面图。 在图7中，根据实施例2的透镜晶片模块4A包括透镜晶片模块4 (其中一个或多 个透镜板被层叠作为用来将入射光聚焦到图像捕获元件上的的光学元件)、和形成在除了所述透镜晶片模块4的多个透镜的相应光开口 4a以外的区域中的光屏蔽膜5。 构成透镜晶片模块4的透明树脂透镜板包括例如光行差改正透镜板41、漫射透镜
板42、以及光聚焦透镜板43，并且至少一个板是光聚焦透镜板。 将参考图8 (a)到8 (d)和图9 (a)到9 (d)详细描述制造具有上述结构的透镜晶片 模块4A的方法，其中以平面和晶片形状定位多个透镜并且光屏蔽膜5位于其上。
首先，如图8(a)的层叠步骤中所示，多个晶片级透镜板被层叠以形成透镜晶片模 块4。此外，所述多个透镜板在晶片级如此连续对准(定位)使得相应透镜的位置彼此精确 对应，并且它们利用粘合剂彼此层叠。 其次，如图8(b)的保护树脂形成步骤中所示，仅在所述多个透镜的相应光开口 4a 上，通过具有高位置精度的分配器(喷墨)排出和形成低粘度、保护树脂膜7A。可以通过利 用光致抗蚀剂膜执行的刻蚀工艺来形成保护树脂膜7，所述光致抗蚀剂膜被图案化成预定 形状以作为掩模。结果，保护树脂膜7仅在所述相应图像捕获元件的光开口 4a中的每一个 上精确保留。此外，所述保护树脂膜7的材料可以相对于透镜晶片模块4的透镜材料(透 明树脂或玻璃)具有低粘度，使得在稍后的步骤中，胶带可以连同所述保护树脂膜7和其上 的光屏蔽膜5a —起容易和安全地剥离，并且此外，所述保护树脂膜7不会被移走或从所述 透镜表面落下。 随后，如图8(c)的光屏蔽膜形成步骤中所示，对于光屏蔽材料5a的形成而言，光 屏蔽材料5a被涂上覆盖包括所述多个晶片状透镜的光开口 4a的整个区域。
其次，如图8 (d)的UV照射步骤中所示，紫外线(UV)被照射到将被固化的光屏蔽 膜材料5a上，所述光屏蔽膜材料5a被涂到整个模块上。 此外，如图9(a)的胶带粘附步骤中所示，胶带8(剥离带)被附着在保护树脂膜7 上的光屏蔽材料5a上。在该情况下，胶带8仅被附着到突出的透镜表面(光开口4a)的保 护树脂膜7上的光屏蔽材料5a部分。 此外，如图9(b)的光学孔径形成步骤中所示，胶带8连同保护树脂膜7和保护树 脂膜7上的光屏蔽膜材料5a —起剥离以在所述透镜区域的每个圆形光开口 4a处由光接收 膜5形成光学孔径，如图9(c)中所示。
结果，可以制造根据实施例2的透镜晶片模块4A。 透镜晶片模块4A被附着在模块TSV上使得所述模块TSV的相应图像捕获元件的 位置被对准以精确对应于透镜晶片模块4A的相应透镜的位置。结果，可以制造根据实施例 2的传感器晶片模块11。晶片级传感器晶片模块11被同时切割和个别化，并且随后在其侧 表面上提供光屏蔽部件。结果，传感器模块10(照相机模块)可以被制成各个芯片。
根据具有上述结构的实施例2，描述了这样的情形，其中不是将透镜晶片模块4层 叠在模块TSV上，光学孔径由在透镜晶片模块4的每个光开口 4a处的光屏蔽膜5形成，并 且随后，包括形成在其上的光屏蔽膜5的透镜晶片模块4A被层叠在所述模块TSV上。然 而，在对这没有限制的情况下，作为实施例2的变型，将参考图10(a)到10(d)和图ll(a) 到11 (d)详细描述另一个情形，其中不是层叠多个透明树脂透镜板(例如三个板光行差改 正透镜板41、漫射透镜板42、和光聚焦透镜板43)来形成透镜晶片模块4，光学孔径由在最 上部的透明树脂透镜板的所述多个透镜的每个光开口 4a处的光屏蔽膜5形成，并且随后， 多个透明树脂透镜板(例如三个板光行差改正透镜板41、漫射透镜板42、和光聚焦透镜板43)被层叠以形成透镜晶片模块4。 首先，如图10(a)的透明树脂透镜板设置步骤中所示，在多个透明树脂透镜板(例 如三个板光行差改正透镜板41、漫射透镜板42、和光聚焦透镜板43)中，当被层叠时将在 顶部的光聚焦透镜板43被预备和设置在预定位置。 其次，如图10(b)的保护树脂形成步骤中所示，仅在透明树脂透镜板上沿二维设 置的所述多个光聚焦透镜43的光开口 4a上，从具有高位置精度的分配器(喷墨)排出和 通过该分配器(喷墨)形成低粘度、保护树脂膜7。可以通过利用光致抗蚀剂膜执行的刻蚀 工艺来形成保护树脂膜7，所述光致抗蚀剂膜被图案化成预定形状以作为掩模。结果，保护 树脂膜7仅在所述相应图像捕获元件的光开口 4a中的每一个上精确保留。此外，所述保护 树脂膜7的材料可以相对于透镜晶片模块4的透镜材料(透明树脂或玻璃)具有低粘度， 使得在稍后的步骤中，胶带8可以连同所述保护树脂膜7和其上的光屏蔽膜5a —起容易和 安全地剥离，并且此外，所述保护树脂膜7不会被移走或从所述透镜表面落下。
随后，如图10(c)的光屏蔽膜形成步骤中所示，对于光屏蔽材料5a的形成而言，光 屏蔽材料5a被涂上以覆盖包括所述多个光聚焦透镜43的光开口 4a的整个区域。
其次，如图10 (d)的UV照射步骤中所示，紫外线(UV)被照射到将被固化的光屏蔽 膜材料5a上，所述光屏蔽膜材料5a被涂到包括透明树脂透镜板上沿二维设置的所述多个 光聚焦透镜43的整个模块上。 此外，如图ll(a)的胶带粘附步骤中所示，胶带8(剥离带)被附着在保护树脂膜 7上的光屏蔽材料5a上。在该情况下，胶带8仅被附着到突出的透镜表面(光开口4a)的 保护树脂膜7上的光屏蔽材料5a部分。 此外，如图ll(b)的光学孔径形成步骤中所示，胶带8连同保护树脂膜7和保护树
脂膜7上的光屏蔽膜材料5a—起剥离以在所述多个光聚焦透镜板43中的每一个的透镜区
域的每个圆形光开口 4a处在光接收膜5中形成光学孔径，如图ll(c)中所示。 此外，如图ll(d)的层叠步骤中所示，多个透明树脂透镜板在晶片级被层叠以形
成透镜晶片模块4A。此外，所述多个透明树脂透镜板在晶片级被如此对准(定位)使得所
述多个相应光聚焦透镜的位置精确对应于其它透明树脂透镜板的位置，并且它们利用粘合
剂附着在一起。 结果，可以制造根据实施例2的透镜晶片模块4A。 透镜晶片模块4A被如此对准(定位)地附着在模块TSV上使得所述模块TSV的 相应图像捕获元件的位置精确对应于透镜晶片模块4A的相应透镜的位置。结果，可以制造 根据实施例2的传感器晶片模块11。晶片级传感器晶片模块11被同时切割和个别化，并且 随后在其侧表面上提供光屏蔽部件。结果，传感器模块10(照相机模块)可以被制成各个 心片。(实施例3)实施例2描述了这样的情形其中不是将透镜晶片模块4层叠在模块 TSV上，通过在透镜晶片模块4的光开口 4a上剥离所述低粘度保护树脂膜7和其上的光屏 蔽膜5在所述光屏蔽膜5中形成光学孔径，并且随后透镜晶片模块4A被层叠在模块TSV上。 而在实施例3描述了这样的情形其中在将透镜晶片模块4层叠到模块TSV上之前，透镜晶 片模块4的光开口 4a上的可溶保护树脂膜7A被溶解以被除去并且通过所述光屏蔽膜5形 成光学孔径，并且随后，所述透镜晶片模块4被层叠在模块TSV上。
将参考图12(a)到12(d)和图13(a)到13(d)详细描述制造具有上述结构的透镜 晶片模块4A的方法的另一个实例。 首先，如图12(a)的层叠步骤中所示，多个透镜板在晶片级被层叠以形成透镜晶 片模块4。此外，所述多个透镜板在晶片级如此连续对准(定位)使得相应透镜的位置彼此 精确对应，并且它们利用粘合剂附着在一起。 其次，如图12(b)的保护树脂形成步骤中所示，仅在所述多个透镜的相应光开口 4a上通过具有高位置精度的分配器(喷墨)排出和形成可溶保护树脂膜7A。可以通过利 用光致抗蚀剂膜执行的刻蚀工艺来形成保护树脂膜7A，所述光致抗蚀剂膜被图案化成预定 形状以作为掩模。结果，保护树脂膜7A仅在所述相应图像捕获元件的光开口 4a中的每一 个上精确保留。此外，在被预定溶液溶解后容易被水除去的材料被用作所述保护树脂膜7A 的材料。 随后，如图12(c)的保护树脂膜暖风干燥步骤中所示，仅形成在透镜晶片模块4的 透镜的相应光开口4a中的每一个上的可溶保护树脂膜7A利用预定温度的暖风来处理以被 干燥和固化。 随后，如图12(d)的光屏蔽膜形成步骤中所示，通过具有高位置精度的分配器(喷 墨)，所述光屏蔽材料5a被排出并且被涂布来覆盖除了透镜晶片模块4的透镜的光开口 4a 以外的区域。 此外，如图13(a)的光屏蔽膜加热和延伸步骤中所示，其上选择性地涂光屏蔽材 料5a的透镜晶片模块4被安装到热板上并且在其上执行加热过程。通过所述加热过程，被 排出并且被涂上的光屏蔽材料5a变得熔化和延伸使得所述表面平坦化。
此外，如图13 (b)的UV照射步骤中所示，紫外线(UV)被照射到将被固化的被热处 理和熔融的光屏蔽膜材料5a上以形成光屏蔽膜5。 此外，如图13(c)的光学孔径形成步骤中所示，保护树脂膜7A被预定溶液溶解，并 且随后，用水冲洗掉溶解的保护树脂膜7A以由在透镜区域的光开口 4a处的光屏蔽膜5形 成光学孔径结构，如图13(d)中所示。 结果，可以制造根据实施例3的透镜晶片模块4A。 透镜晶片模块4A被附着在模块TSV上使得所述模块TSV的相应图像捕获元件的 位置被对准以精确对应于透镜晶片模块4A的相应透镜的位置。结果，可以制造根据实施例 3的传感器晶片模块11。晶片级传感器晶片模块11被同时切割和个别化，并且随后在其侧 表面上提供光屏蔽部件。结果，传感器模块10(照相机模块)可以被制成各个芯片。
根据具有上述结构的实施例3，描述了这样的情形，其中不是将透镜晶片模块4层 叠在模块TSV上，光学孔径由在透镜晶片模块4的每个光开口 4a处的光屏蔽膜5形成，并 且随后，提供有光屏蔽膜5的透镜晶片模块4A被层叠在所述模块TSV上。然而，在对这没 有限制的情况下，作为实施例3的变型，将参考图14(a)到14(d)和图15(a)到15(e)详细 描述另一个情形，其中不是层叠多个透明树脂透镜板(例如三个板光行差改正透镜板41、 漫射透镜板42、和光聚焦透镜板43)来形成透镜晶片模块4，光学孔径由在最上部的透明树 脂透镜板(光聚焦透镜板43)的所述多个透镜的每个光开口 4a处的光屏蔽膜5形成，并且 随后，多个透明树脂透镜板(例如三个板光行差改正透镜板41、漫射透镜板42、和光聚焦 透镜板43)被层叠以形成透镜晶片模块4。
16
图14(a)到14(d)和图15(a)到15(e)均是用来示出制造图7的透镜晶片模块4A 的方法的又一个实例的每个制造步骤的基本部件纵向截面图。 首先，如图14(a)的透明树脂透镜板设置步骤中所示，在多个透明树脂透镜板(例 如三个板光行差改正透镜板41、漫射透镜板42、和光聚焦透镜板43)中，当被层叠时将是 顶部透明树脂透镜板的光聚焦透镜板43被预备和设置在预定位置。 其次，如图14(b)的保护树脂形成步骤中所示，仅在沿二维设置的所述多个透镜 的光开口 4a上，从具有高位置精度的分配器(喷墨)排出和通过该分配器形成可溶保护树 脂膜7A。可以通过利用光致抗蚀剂膜执行的刻蚀工艺来形成保护树脂膜7A，所述光致抗蚀 剂膜被图案化成预定形状以作为掩模。结果，保护树脂膜7A仅在所述多个透镜的光开口 4a 中的每一个上精确保留。此外，在被预定溶液溶解后容易被水除去的材料被用作所述保护 树脂膜7A的材料。 随后，如图14(c)的保护树脂膜暖风干燥步骤中所示，仅形成在光聚焦透镜板43 的透镜的相应光开口4a中的每一个上的可溶保护树脂膜7A利用预定温度的暖风来处理以 被干燥和固化。 随后，如图14(d)的光屏蔽膜形成步骤中所示，所述光屏蔽材料5a被排出并且被 涂布来覆盖除了光聚焦透镜板的透镜的光开口 4a以外的区域。 此外，如图15(a)的光屏蔽膜加热和延伸步骤中所示，其上选择性地涂光屏蔽材 料5a的光聚焦透镜板43被安装到热板上并且在其上执行加热过程。通过所述加热过程， 被排出并且被涂上的光屏蔽材料5a被熔化和延伸使得所述表面平坦化。
此外，如图15(b)的UV照射步骤中所示，紫外线(UV)被照射到将被固化的被热处 理和熔融的光屏蔽膜材料5a上以形成光屏蔽膜5。 此外，如图15(c)的光学孔径形成步骤中所示，保护树脂膜7A被预定溶液溶解，并 且随后，用水冲洗掉溶解的保护树脂膜7A以在透镜区域的光开口 4a处的光屏蔽膜5中形 成光学孔径，如图15(d)中所示。 此外，如图15(e)的层叠步骤中所示，所述多个晶片级透明树脂透镜板被层叠以 形成透镜晶片模块4A。此外，所述多个透明树脂透镜板在晶片级被如此对准(定位)使得 所述多个相应光聚焦透镜43的位置精确对应于其它透明树脂透镜板的透镜的位置，并且 它们利用粘合剂层叠在一起。 结果，可以制造根据实施例3的透镜晶片模块4A。 透镜晶片模块4A被附着在模块TSV上使得所述模块TSV的相应图像捕获元件的 位置被对准以精确对应于透镜晶片模块4A的相应透镜的位置。结果，可以制造根据实施例 3的晶片级传感器晶片模块11。传感器晶片模块11被同时切割和个别化，并且随后在其侧 表面上提供光屏蔽部件。结果，传感器模块10(照相机模块)可以被制成各个芯片。
(实施例4)图16是示意性地示出如本发明的实施例4的电子信息装置的示范性 示意结构的方块图，包括根据其图像捕获部分中使用的本发明的实施例1到3中的任何一 个的传感器模块IO。 在图16中，根据本发明的实施例4的电子信息装置90包括用来对来自根据实 施例1到3中的任何一个的传感器模块10的图像捕获信号执行多种信号处理以便获得 彩色图像信号的固态图像捕获设备91 ;用来在对用于记录的彩色图像信号执行预定的信号处理之后对来自所述固态图像捕获设备91的彩色图像信号进行数据记录的存储部分 92(例如记录介质)；用来在对用于显示的彩色图像信号执行预定的信号处理之后在显示 屏幕(例如液晶显示屏)上显示来自所述固态图像捕获设备91的彩色图像信号的显示部 分93(例如液晶显示设备)；用来在对用于通信的彩色图像信号执行预定的信号处理之后 传送来自所述固态图像捕获设备91的彩色图像信号的通信部分94(例如收发装置)；以及 用来在预定的信号处理被执行用于打印之后打印来自所述固态图像捕获设备91的彩色图 像信号的图像输出部分95 (例如打印机)。在对这没有任何限制的情况下，除了所述固态图 像捕获设备91以外，所述电子信息装置90可以包括所述存储部分92、显示部分93、通信部 分94、以及图像输出部分95中的任何一个。 作为电子信息装置90，包括图像输入装置的电子装置是可以想到的，例如数字照 相机(例如数字视频照相机或数字静物照相机)、图像输入照相机(例如监控照相机、门对 讲机照相机、配备在车辆中作为车载后视监控照相机的照相机、或电视摄像机)、扫描仪、传 真机、配备有照相机的蜂窝电话装置或个人数字助理(PDA)。 因此，根据本发明的实施例4，来自固态图像捕获设备91的彩色图像信号可以通 过显示部分93适当显示在显示屏上，利用图像输出部分95在纸张上打印出来，通过通信部 分94经由线路或无线电作为通信数据被适当传送，通过执行预定的数据压縮处理在存储 部分92处被适当存储；并且可以适当执行多种数据处理。 在对根据实施例4的电子信息装置90没有限制的情况下，所述电子信息装置可以 是包括在其信息记录和再现部分中使用的本发明的电子元件模块的拾音(Pick up)设备。 在这种情形下，所述拾音设备的光学元件是用来直接指引输出光输出并且以预定方向折射 和引导入射光的光学功能元件(例如全息光学元件)。另外，作为所述拾音设备的电子元 件，包括用来发射输出光的发光元件(例如半导体激光器元件或激光器芯片)和用来接收 入射光的光接收元件(例如光电IC)。 在实施例1到4中，已经描述了这种情形其中光学元件是透镜并且电子元件是包 括多个用来捕获来自对象的图像光的图像并且对所述图像执行光电变换的光接收部分的 图像捕获元件。在对这没有限制的情况下，所述光学元件也可以是用来直接指引输出光输 出并且以预定方向折射和引导入射光的棱镜或光学功能元件。另外，如上所述，所述电子元 件也可以是用来发射输出光的发光元件和用来接收入射光的光接收元件。
尽管在实施例1到3中没有明确描述，但是制造根据本发明的电子元件晶片模块 11的方法包括仅在多个晶片状光学元件的光开口 4a上形成保护树脂膜7或7a的保护树 脂膜形成步骤；在除了光开口 4a以外的区域或包含所述光开口 4a的整个区域上将光屏蔽 膜材料5a覆膜的光屏蔽膜形成步骤；以及除去所述保护树脂膜7或7A、或除去所述保护树 脂膜7或7A以及在所述保护树脂膜7或7A上的光屏蔽膜材料5a以在所述光开口 4a处由 所述光屏蔽膜5形成光学孔径的光学孔径形成步骤。 通过分配器以高位置精度排出所述保护树脂膜7或7A，并且根据所述排出形成光
屏蔽膜5之后除去所述保护树脂膜7或7A。因此，与常规制模结构的光学功能模块相比，能
够实现本发明的目的，本发明的所述目的是内部电子元件的高位置精度以及内部电子元件
与光学元件和光屏蔽膜5的光学孔径结构之间的高位置精度、以及高制造效率。 如上所述，本发明通过利用它的优选实施例1到4被举例说明。然而，不应当只根据上述实施例1到4解释本发明。要理解的是，应当只根据权利要求解释本发明的范围。也 要理解的是，根据本发明的描述和来自本发明的详细优选实施例1到4的描述的常识，本领 域技术人员可以实现等效技术范围。此外，要理解的是，在本说明书中引用的任何专利、任 何专利申请和任何参考文献应当以与其中明确描述的内容相同的方式通过引用并入本说 明书中。工业实用性 本发明可以应用于以下领域具有光学孔径结构的电子元件晶片模块和制造所述 电子元件晶片模块的方法；用于所述电子元件晶片模块的光学元件晶片模块和用来制造所 述光学元件晶片模块的方法；通过同时切割所述电子元件晶片模块而被个别化的电子元件 模块；以及电子信息装置，例如数字照相机(例如数字视频照相机或数字静物照相机)、图 像输入照相机(例如监控照相机)、扫描仪、传真机、电视电话设备和配备有照相机的蜂窝 电话装置，包括在其图像捕获部分中被用作图像输入装置的电子元件模块。根据本发明，与 常规制模结构的光学功能模块相比，能够实现内部电子元件本身的高位置精度以及内部电 子元件与光学元件和光屏蔽膜5的光学孔径结构之间的高位置精度、以及高制造效率。
此外，通过消除常规技术中需要的在制造光学元件晶片模块后的树脂的应用(制 模)，以及通过被光学元件晶片模块的上部表面上的光屏蔽膜5同时屏蔽并且同时制造大 量光学孔径结构，可以实现生产率的重大改善和成本降低。 此外，通过利用喷墨等确保光屏蔽膜材料的排出的高位置精度并且通过使用具有 快速信号处理的装置，可以实现累积成本的急剧减小。 此外，通过精确定位具有高位置精度的电子元件和光学元件，通过相对于所述电 子元件和光屏蔽膜以和光屏蔽功能一起的精度精确定位光学孔径结构，并且通过高速制造 掩模和光屏蔽膜，能够容易地除去所述掩模并且以简单工艺和低成本执行所述制造。在不 脱离本发明的精神和范围的情况下，多个其它变型将对本领域技术人员显而易见并且能够 被本领域技术人员容易地制造。因此，并不意味着这里所附的权利要求的范围应当限于在 此阐述的描述，而是所述权利要求应当被广义地解释。
权利要求
一种制造电子元件晶片模块的方法，其中至少一个晶片形状的多个光学元件被定位在具有形成在其中的多个电子元件的电子元件晶片上，使得所述多个光学元件面向所述多个相应的电子元件，所述方法包括仅在所述多个晶片状光学元件的光开口上形成保护树脂膜的保护树脂膜形成步骤；在除了光开口以外的区域或包含所述光开口的整个区域上将光屏蔽膜覆膜的光屏蔽膜形成步骤；以及除去所述保护树脂膜、或除去所述保护树脂膜和在所述保护树脂膜上的光屏蔽膜材料以在所述光开口处的所述光屏蔽膜中形成光学孔径结构的光学孔径形成步骤。
2. 根据权利要求l的制造电子元件晶片模块的方法，其中所述光学孔径形成步骤包括在所述保护树脂膜上的光屏蔽膜上粘附胶带的胶带粘附步骤；以及连同所述保护树脂膜和所述保护树脂膜上的光屏蔽膜一起剥离所述胶带的胶带剥离步骤。
3. 根据权利要求l的制造电子元件晶片模块的方法，其中所述光学孔径形成步骤包括利用溶液溶解和除去所述保护树脂膜的保护树脂膜除去步骤。
4. 根据权利要求1的制造电子元件晶片模块的方法，其中所述保护树脂是具有比所述光屏蔽膜的粘度低的粘度的保护树脂膜或可溶的保护树脂膜。
5. 根据权利要求1的制造电子元件晶片模块的方法，其中在所述保护树脂膜形成步骤中，通过分配器排出将被形成的保护树脂膜的材料。
6. 根据权利要求1的制造电子元件晶片模块的方法，其中在所述保护树脂膜形成步骤中，利用光致抗蚀剂膜执行刻蚀过程，所述光致抗蚀剂被图案化成预定形状作为掩模以仅在所述光开口上留下所述保护树脂膜。
7. 根据权利要求4的制造电子元件晶片模块的方法，其中能够利用水或乙醇作为预定溶液被溶解并且通过利用水清洗被除去的材料被用于所述可溶的保护树脂膜。
8. 根据权利要求1的制造电子元件晶片模块的方法，其中膜厚/平面图直径被设置在0. 5到1. 0之间作为所述保护树脂膜的高宽比。
9. 根据权利要求l的制造电子元件晶片模块的方法，其中所述光屏蔽膜使用丙烯酸树脂、环氧树脂、ABS树脂、PP树脂和PC树脂中的任何一个作为材料。
10. 根据权利要求1或9的制造电子元件晶片模块的方法，其中所述光屏蔽膜的材料包含碳。
11. 根据权利要求l的制造电子元件晶片模块的方法，其中所述光屏蔽膜的材料是UV固化树脂或热固树脂。
12. 根据权利要求l的制造电子元件晶片模块的方法，其中透明支撑衬底位于所述电子元件晶片上，并且至少一个晶片形状的所述多个光学元件位于所述透明支撑衬底上。
13. 根据权利要求l的制造电子元件晶片模块的方法，其中所述多个晶片状光学元件附着在具有多个形成在其中的电子元件的电子元件晶片上，并且随后执行保护树脂膜形成步骤、光屏蔽膜形成步骤、以及光学孔径形成步骤。
14. 根据权利要求l的制造电子元件晶片模块的方法，其中形成光学元件晶片模块，其中，具有在光学元件晶片中沿二维布置的光学元件的所述多个光学元件晶片彼此层叠，并且随后为所述光学元件晶片模块执行保护树脂膜形成步骤、光屏蔽膜形成步骤、以及光学孔径形成步骤，并且此外，其上形成光学孔径结构的光学元件晶片模块附着在其中其中形成有多个电子元件的电子元件晶片上。
15. 根据权利要求l的制造电子元件晶片模块的方法，其中，为光学元件晶片上沿二维布置了所述多个光学元件的该光学元件晶片执行保护树脂膜形成步骤、光屏蔽膜形成步骤、以及光学孔径形成步骤，并且随后，以所述光学元件晶片被布置到最上面的位置的这种方式，其上沿二维布置了所述多个光学元件的所述多个光学元件晶片被层叠以形成光学元件晶片模块，并且此外，所述光学元件晶片模块被附着在其中形成有多个电子元件的电子元件晶片上。
16. —种制造光学元件晶片模块的方法，在其上层叠其中具有沿二维布置的多个光学元件的多个光学元件晶片，所述方法包括仅在所述多个晶片状光学元件的光开口上形成保护树脂膜的保护树脂膜形成步骤；在除了光开口以外的区域或包含所述光开口的整个区域上将光屏蔽膜覆膜的光屏蔽膜形成步骤；以及除去所述保护树脂膜、或除去所述保护树脂膜和在所述保护树脂膜上的光屏蔽膜材料以在所述光开口处的所述光屏蔽膜中形成光学孔径结构的光学孔径形成步骤。
17. 根据权利要求16的制造光学元件晶片模块的方法，其中所述光学孔径形成步骤包括在所述保护树脂膜上的光屏蔽膜上粘附胶带的胶带粘附步骤；以及连同所述保护树脂膜和所述保护树脂膜上的光屏蔽膜一起剥离所述胶带以在相应的光开口处形成光学孔径的胶带剥离步骤。
18. 根据权利要求16的制造光学元件晶片模块的方法，其中所述光学孔径形成步骤包括利用溶液溶解和除去所述保护树脂膜的保护树脂膜除去步骤。
19. 根据权利要求16的制造光学元件晶片模块的方法，其中为所述光学元件晶片模块执行保护树脂膜形成步骤、光屏蔽膜形成步骤、以及光学孔径形成步骤，其中，层叠在其中具有沿二维形成的所述多个光学元件的所述多个光学元件晶片。
20. 根据权利要求16的制造光学元件晶片模块的方法，其中，为在其中具有沿二维形成的所述多个光学元件的光学元件晶片执行保护树脂膜形成步骤、光屏蔽膜形成步骤、以及光学孔径形成步骤，并且随后，以所述光学元件晶片被布置到最上面的位置的这种方式，其上沿二维布置了所述多个光学元件的所述多个光学元件晶片被层叠以形成光学元件晶片模块。
21. 通过根据权利要求1到9和11到15的制造电子元件晶片模块的方法中的任何一个制造的电子元件晶片模块，其中所述光学元件是透镜或棱镜，以及所述电子元件是包括多个用来捕获来自对象的图像光的图像并且对所述图像执行光电变换的光接收部分的图像捕获元件。
22. 通过根据权利要求1到9和11到15的制造电子元件晶片模块的方法中的任何一个制造的电子元件晶片模块，其中所述光学元件是用来直接指引输出光输出并且以预定方向折射和引导入射光的光学 功能元件，以及所述电子元件是发射输出光的发光元件和接收入射光的光接收元件。
23. 由根据权利要求21的电子元件晶片模块切割和个别化的电子元件模块，适于每一 个电子元件模块或所述多个电子元件模块。
24. 由根据权利要求22的电子元件晶片模块切割和个别化的电子元件模块，适于每一 个电子元件模块或所述多个电子元件模块。
25. 通过根据权利要求16到20的制造光学元件晶片模块的方法中的任何一个制造的 光学元件晶片模块，其中所述光学元件是透镜或棱镜。
26. 通过根据权利要求16到20的制造光学元件晶片模块的方法中的任何一个制造的 光学元件晶片模块，其中所述光学元件是用来直接指引输出光输出并且以预定方向折射和 引导入射光的光学功能元件。
27. 包括在图像捕获部分中用作图像输入装置的根据权利要求23的电子元件模块的 电子信息装置。
28. 包括在信息记录和再现装置中用作图像输入装置的根据权利要求24的电子元件 模块的电子信息装置。
全文摘要
本发明涉及电子元件晶片模块及其制造方法、电子元件模块、光学元件晶片模块及其制造方法、以及电子信息装置。提供一种制造电子元件晶片模块的方法，所述方法包括仅在所述多个晶片状光学元件的光开口上形成保护树脂膜的保护树脂膜形成步骤；在除了光开口以外的区域或包含所述光开口的整个区域上将光屏蔽膜覆膜的光屏蔽膜形成步骤；以及除去所述保护树脂膜、或除去所述保护树脂膜和在所述保护树脂膜上的光屏蔽膜材料以在所述光开口处由所述光屏蔽膜形成光学孔径结构的光学孔径形成步骤。
文档编号H01L21/56GK101752271SQ20091022497
公开日2010年6月23日 申请日期2009年11月26日 优先权日2008年12月1日
发明者末武爱士 申请人:夏普株式会社