用于晶片级相机的晶片间隔片及其制造方法
专利名称：用于晶片级相机的晶片间隔片及其制造方法
技术领域：
本发明关于一种晶片级相机、用于晶片级相机的晶片间隔片及其制造方法，特别关于一种利用添加制造(additive manufacturing)技术的晶片间隔片及其制造方法。
背景技术：
于晶片级相机的领域中，晶片间隔片透过环氧树脂与固体基板(如:玻璃晶片)接合，并与固体基板对齐设置。上述的步骤多数于透镜制造于固体晶片前完成。然而环氧树脂必须使用于晶片间隔片及固体晶片之间，且不可设置于任何间隔片的孔洞内，因此于工艺上有其困难度。而且，不均匀的键结可能导致多种不同的间隔片厚度。已知用于晶片级相机的晶片间隔片多数以于玻璃晶片上钻孔而制成。钻孔方式多数以雷射切割(laser cutting)为主,其它方式如加砂水刀切割(abrasivewater jetcutting)、喷砂(sandblasting)及化学蚀刻(chemical etching)等亦可使用。其中，雷射切割的方式较为昂贵，特别是当用于制作晶片级相机的晶片间隔片的总制造成本中，涵盖了 80%的部分用于雷射钻孔的情形。另外，当需要一组新的数组间距或孔洞直径时，可能需耗费数周甚至更长的时间去形成间隔片，以至于雷射切割方式相当耗时，尤其是在透镜设计及发展的快速成形等方面。另外，在已知的技术中，间隔片的厚度会受到标准玻璃晶片厚度的限制。
发明内容
本发明已克服上述的已知技术的缺点，以下将详述本发明的内容。在一实施态样中揭露本发明的一种制造用于晶片级相机的晶片间隔片的方法。此方法包括设置一基材于一添加制造装置，以及利用添加制造方法，于所述基材上形成用于所述晶片级相机的所述晶片间隔片。在另一实施态样中揭露本发明的一种晶片级相机的子系统的制造。此方法包括设置一基材于一添加制造装置，以及利用添加制造方法，于所述基材上形成用于所述晶片级相机的所述晶片间隔片。
图1为于口袋结构中形成透镜的剖面示意图；图2为一透镜镜片的剖面示意图；图3为依据本发明一实施例的一上表面以添加制造方式设置有晶片间隔片的透镜镜片的剖面示意图；图4为一双面透镜镜片的剖面示意图；图5为依据本发明一实施例的一种具有于上表面及底面以添加制造方式形成的晶片间隔片的双面透镜镜片的剖面示意图；图6为依据本发明一实施例的一种利用添加制造方式形成于牺牲层的晶片间隔片的剖面示意图；图7为依据本发明一实施例的一种由牺牲层分离的独立晶片间隔片的剖面示意图；图8为依据本发明一实施例的一种利用添加制造方式形成的独立晶片间隔片的平面示意图；图9为依据本发明一实施例的利用熔融挤制成型系统及/或工艺于添加制造方式形成晶片间隔片的剖面示意图；图10为依据本发明一实施例的利用选择性雷射烧结及/或直接金属雷射烧结系统及/或工艺于添加制造方式形成晶片间隔片的剖面示意图；以及图11为依据本发明一实施例的利用立体微影技术系统及/或工艺于添加制造方式形成晶片间隔片的剖面示意图。主要元件符号说明:10、54、74:基材12、62、73、75、92:晶片间隔片14:辅具16、52、72:透镜18、68、78、79、98:穿孔200:熔融挤制成型系统202、302、310、402:平台204:喷嘴206:控制器及供电单22:凹凸块24:箭头300:选择性雷射烧结系统304:扫描系统305、307 雷射光306:雷射机器308:粉末312:滚轮400:立体微影技术系统404:雷射扫描系统405:聚焦雷射光406:雷射407:紫外光雷射光408:光硬化树脂409:槽50、70:透镜镜片77:下表面53、81:上表面
60,80:装置或结构62a、62b、62c、62d:层90:牺牲层
具体实施例方式本发明揭露制造一种用于晶片级相机的晶片间隔片添加制造系统及/或工艺。添加制造技术为一种由立体模型数据库添加材料的方式去制造物体，通常为一层接着一层迭置。其与传统将物质移除的减去制造法(subtractivemanufacturing methodologies)原理相反。由于添加制造技术通常于一次仅形成一层，因此又称做「层造法」。本发明揭露一种用于晶片级相机的晶片间隔片，其利用光微影工艺及微制造技术直接设置在一基板或玻璃晶片上。另外，本发明还揭露一种利用光微影工艺及微制造技术于一牺牲层上形成晶片间隔片后，再将晶片间隔片自牺牲层上分离独立的晶片间隔片，其中牺牲层可为聚丙烯(polypropyl ene)或腊。形成晶片间隔片的层积材料可直接连结于基材上，例如玻璃及/或牺牲层，因此并不需要键结物或连结物。由于晶片间隔片是一次形成一层，完成的整体厚度并不局限于标准玻璃厚度。唯一的厚度限制是关于单一层的厚度，亦即，一般而言，整体厚度为单一层厚度的约略加总值。根据部分实施例，各别添加的厚度约为16 μ m，因此，整体厚度大约为16 μ m的整数倍。此设计可增加晶片级相机于选择间隔片厚度的弹性。同时，许多添加材料可为钻石车削制成，利用此方式形成的晶片间隔片可具有较佳的平坦度以及厚度控制。另外，利用添加制造技术，本发明的晶片间隔片相较于连结玻璃晶片间隔片，可以较短的时间以及较低的成本制成。在晶片级相机中，「于口袋结构中形成透镜(lens in a pocket, LIAP)」意指于将一基材以及一晶片间隔片连结后，于晶片间隔片上的孔洞内制造的透镜。晶片间隔片以及基材基本上皆以玻璃制成，且晶片间隔片以穿孔的图案形成，其中，所述数组或图案是在玻璃晶片间隔片上以雷射钻孔形成。晶片及晶片间隔片相互以环氧树脂连结材料连结并排列。玻璃基材的孔洞图案的排列方式依据光学组件(如:透镜)可形成于其内。图1为于口袋结构中形成透镜的剖面示意图，请参考图1所示，一晶片间隔片12连结于一晶片或基材10，其中晶片间隔片12与晶片或基材10皆例如但不限于以玻璃制成。如上所述，晶片间隔片12利用如环氧树脂等材料与玻璃晶片或基材10连结。晶片间隔片12形成至少一个穿孔18，穿孔18可供透镜于其中形成并设置。基本上，晶片间隔片12会形成穿孔18的排列图案，以使多数透镜16可形成并设置于晶片或基材10上。透镜16由一辅具14协助而形成于晶片或基材10的上表面.其中，辅具14通常以聚二甲基娃氧烧(polydimethylsiloxane, PDMS)制成,其为一种以娃为基础的化合物。透镜16通常以一光学材料，如紫外光硬化型聚合物(例如:环氧树脂)制成。透镜聚合物以聚二甲基硅氧烷辅具14的凹凸块22于晶片或基材10的上表面进行模压以及冲压，其运作方向如箭头24所不朝向晶片或基材10的上表面移动。透镜镜片为一已形成并设置有透镜的基材(如:玻璃晶片)的光学结构，相反的，上述的于口袋结构中形成透镜的结构，其于晶片间隔片与基材连结后，使透镜设置于晶片间隔片的孔内。其中，所述透镜通过聚二甲基娃氧烧的奈米压印(nanoimprint lithography)或雷射刻蚀(laser ablation)等方式形成于基材上。图2为透镜镜片50的剖面示意图。如图2所示，透镜镜片50包括一或多个透镜52，透镜52形成于基材54的上表面53，其中基材54可为一玻璃晶片。如图2所示，本发明可应用于使一晶片间隔片形成于一单面的透镜镜片上。另外，本发明可应用于使多数个晶片间隔片，如两个晶片间隔片.形成于一双面的透镜镜片上。图3为依据本发明一实施例的一上表面以添加制造方式设置有晶片间隔片的透镜镜片的剖面示意图。请参考图3所示，一装置或结构60包括一透镜镜片50 (如图2所示)，透镜镜片50包括一具有透镜52或其它构造(如:光学设置点)的基材54。于本实施例中，透镜镜片50的基材54用以作为添加制造方式形成的晶片间隔片62的基材。晶片间隔片62形成于基材54的上表面53，且晶片间隔片62围绕着透镜52制造以形成穿孔68的图案。晶片间隔片62是一次形成一层,举例而言,层62a形成于基材54的上表面53,而层62b接着形成于层62a上，层62c接着形成于62b之上，而层62d同样接这形成于62c之上，以此类推。于形成晶片间隔片62的过程中，层62a 层62d并不明显。图4为双面透镜镜片70的剖面示意图，如图4所示，双面透镜镜片70包括一或多个透镜72、甚至是其它组件或结构(如:光学设置点)分别设置于基材74的单或双面77、81。如上所述，本发明可应用于使晶片间隔片形成于双面透镜镜片70的两个表面。图5为依据本发明一实施例的一种具有于上表面81及下表面77以添加制造方式形成的晶片间隔片的双面透镜镜片70的剖面示意图，请参考图5所示，一装置或结构80包括一透镜镜片70，而透镜镜片70包括一具有透镜72或其它组件或结构(如:光学设置点)的基材74。于本实施例中，透镜镜片70的基材74是应用于添加制造方式以制造晶片间隔片73、75的基材。其中，添加制造方式可分为两个阶段，分别用于透镜镜片70的其中一面。亦即，添加制造方式的第一阶段可用以使晶片间隔片73形成于透镜镜片70的基材74的上表面81，而添加制造方式的第二阶段则可使晶片间隔片75形成于下表面77。上述的两个晶片间隔片73、75分别围绕着透镜72设置，以形成各自的穿孔78、79布设的图案。于本实施例中，晶片间隔片73、75分别直接的设置于基材的上表面81及下表面77。与本发明不同处在于，已知用于形成双面透镜镜片的技术首先将第一晶片间隔片连结于玻璃基材，将其翻转，并使环氧树脂涂布于玻璃基材上仅有玻璃的一侧，最后再将第二晶片间隔片与第一晶片间隔片对齐并结合。前述的实施例关于将晶片间隔片形成于如玻璃基材等基材上，而所述基材上还设置有光学组件如透镜、光学设置点等。本发明还可应用于无须永久或直接设置于玻璃基材上的独立晶片间隔片。于本实施例中，晶片间隔片可形成于一牺牲材料，而无需设置于如前述实施例的玻璃基材上。图6为依据本发明一实施例的一种利用添加制造方式形成于牺牲层90的晶片间隔片92的剖面示意图。于此所述的牺牲层90取代或形成于上述的基材或玻璃晶片的位置。亦即，于本实施例中，晶片间隔片92与形成于上述的玻璃基材相同的方式形成于牺牲层90,晶片间隔片92可形成穿孔98的图案。
于部分实施例中，牺牲层90以可快速从晶片间隔片92移除的材料制成。例如，牺牲层90可由聚丙烯(polypropylene)、腊支撑材料或其它可快速溶解或移除的支撑材料。图7为依据本发明一实施例的一种由牺牲层90分离的独立晶片间隔片92的剖面示意图。牺牲层90可以异丙醇(isopropyl alcohol)、其它类似材料或热等方式移除，并留下独立的晶片间隔片92,其中，独立的晶片间隔片92可形成穿孔98的图案。图8为依据本发明一实施例的一种利用添加制造方式形成的独立晶片间隔片92的平面不意图，如图8所不，晶片间隔片92形成穿孔98的图案。本发明可应用于以下数种添加制造系统及/或工艺形成晶片间隔片。上述添加制造系统及/或工艺可例如但不限于直接金属雷射烧结(direct metallasersintering, DMLS)、选择性雷射烧结(selective laser sintering, SLS)、熔融挤制成型(fused deposition modeling, FDM)>热溶解添加法(fusedfi lamentfabri cat ion, FFF )> 立体微影技术(stereolithography, SLA)以及立体印刷(three-dimensional (3D) printing)的至少一种。一般而言，添加制造方法，包括建置一待制成的物体的立体模型。立体模型包括以数据定义物体的立体形状。利用添加制造系统及/或工艺可将立体模型数据分解成多种剖面、碎片或是层的垂直堆栈。添加制造系统及/或工艺通过一次形成一层或一碎片，并按照垂直堆栈方式排列以制造物体，当所有的碎片或层被堆栈完成，物体即完成制造。图9为依据本发明一实施例的利用熔融挤制成型系统及/或工艺200于添加制造方式形成晶片间隔片62、73、92的剖面示意图，请参考图9所示，熔融挤制成型系统200包括可供基材54、74或牺牲层90设置的一平台202。本发明的晶片间隔片62、73、92利用上述的熔融挤制成型系统200 —次形成一层而制造，熔融挤制成型系统200将散装材料层层放置堆栈，其中，散装材料可例如为塑料丝或金属线。塑料丝或金属线由一线圈解开并且提供一可调控的喷嘴组合的材料，其中所述喷嘴组合包括一喷嘴204以及一控制器及供电单元206。喷嘴204用于熔化上述的丝或线，并且可由数字控制机制于三维方向移除，三维方向包括水平、垂直、倾斜以及旋转等方向。当塑料或金属自喷嘴挤出并立即硬化时，丝或线会挤压出小颗粒形成层而制造出晶片间隔片62、73、92。于部分实施例中，步进马达(st印permotor)或伺服马达(servo motor)可应用于移动喷嘴204以形成垂直堆栈层。另于其它实施例中，平台202为可于水平方向、垂直方向、倾斜方向以及旋转方向移动控制以形成垂直堆栈层。步进马达或伺服马达可用于移动平台202。图10为依据本发明一实施例的利用选择性雷射烧结及/或直接金属雷射烧结系统及/或工艺300于添加制造方式形成晶片间隔片62、73、92的剖面示意图，以下的内容关于选择性雷射烧结，同样可应用于直接金属雷射烧结。请参考图10所示，选择性雷射烧结系统300包括可供基材54、74或牺牲层90设置的一平台302，本发明的晶片间隔片62、73、92利用上述的选择性雷射烧结系统300 —次形成一层而制造，选择性雷射烧结系统300利用高压雷射，例如二氧化碳雷射，以将材料的小颗粒熔化成欲形成的立体形状，同样为一次一层，其中材料可例如为塑料、金属、陶瓷或玻璃粉末。粉末308容置于平台302的粉末床。雷射机器306提供雷射光307给扫描系统304，其中扫描系统304可将聚焦雷射光(focused laser light)扫描至粉末308。雷射光305通过扫描由立体模型提供的层或碎片，以选择性的于粉末床将粉末308熔融。当每一剖面皆被扫描完成后，粉末床会通过平台而被降低一层的厚度，新的粉末材料层可来自粉末供给物，例如为一滚轮312，并且不断重复此动作至完成。一平台310可调整粉末供给物的高度以确保于各层间涂布适当的粉末量。图11为依据本发明一实施例的利用立体微影技术系统400于添加制造方式形成晶片间隔片的剖面示意图，请参考图11所示，立体微影技术属于一种添加制造技术，其利用装有液体的槽409、光硬化树脂408 (例如紫外光硬化)、紫外光雷射406以及雷射扫描系统404来制造例如本发明的晶片间隔片62、73、92等立体物。雷射406提供紫外光雷射光407于扫猫系统404,其中，扫猫系统404可将聚焦雷射光405扫描至液态树脂的上表面408。雷射光405于液态树脂的表面刻划出剖面或图案。当暴露于雷射光405可使上述刻划于树脂的图案硬化，并且可使下层与其黏合。立体微影技术系统400包括可供基材54、74或牺牲层90设置的一平台402。本发明的晶片间隔片62、73、92利用上述的立体微影技术系统400 —次形成一层而制造，当图案被刻划出来，平台402会被降低一层的厚度，接着，树脂填补刀会扫过先前已完成的各层，并于其上涂布一层新鲜的液态树脂408以形成新的一层。新的一层即由上述的液态树脂层定义图案并与先前的层连结，完整的立体晶片间隔片62、73、92即通过此方法形成。立体印刷是通过置放连续材料层以形成立体物体的一种添加制造技术。立体印刷包括大量不同的技术，其中，所述技术最大的不同在于层的堆栈方式。前述的系统或工艺，如熔融挤制成型、选择性雷射烧结、直接金属雷射烧结以及立体微影技术等，皆被视为立体印刷形成的技术。部分立体印刷系统或工艺利用熔化或软化材料以形成各层，例如运用熔融挤制成型、选择性雷射烧结以及直接金属雷射烧结等方式。其它则利用不同技术硬化材料并进行编排，此类立体印刷则例如立体微影技术。另一种立体印刷则包括喷墨打印系统(inkjet printing system)或方法。此方法利用印刷机形成物体(如:晶片间隔片)，通过布设粉末及喷墨层一层层形成，并且形成晶片间隔片的剖面与碎片之间的连接物。此步骤不断重复直到各层皆被印制出来。另外一种立体印刷的方式包括选择性的将印刷媒介熔化于颗粒床，例如选择性雷
射烧结或直接金属雷射烧结。添加制造技术，例如立体印刷，其分辨率通常以一层的厚度以及X-Y轴的像素定义。一基本层的厚度大约为ΙΟΟμπι,而有部分商用印刷系统可印制16μηι的厚度。Χ_Υ轴分辨率与目前商用可达到的雷射印刷机为可比拟的。其中，粒子(如:立体粒子)的直径约为 50 100 μ m。于部分实施例中，本发明的添加制造方法可运用一甚至多种添加制造系统(由美国的 3D Systems Corporation of Rock Hill, South Caroline 提供X本发明揭露多种可用于制造晶片间隔片的添加制造材料，于一特定的实施例利用一种用于Visijet EX200Plastic Material for 3-D Modeling (生产并销售于 3DSystems Corporation of Rock Hill, South Caroline),然而此非限制性,其它材料亦可使用。无论是形成于基材上或是独立形成，根据本发明的由添加制造技术形成的晶片间隔片62、73、92皆可加工至一预期的厚度。于部分特定实施例中，用于加工晶片间隔片62、73、92的方式可能为或包括钻石车削(diamond turning)。钻石车削为一种用于精密组件的加工方式，其运用配备有天然或合成的钻石刀头的车床(lathes)及其它衍生的工具，例如车统复合机(turn-mi I Is)、旋转式传输机(rotary transfer)等,且单点钻石车削(single-point diamondturning, SPDT)同样也可应用在此工艺上。通过钻石车削，晶片间隔片62、73、92可于钻石车床上处理至一预期的厚度。于上述的过程中，晶片间隔片62、73、92固定于一真空夹头并且以某特定的角速度(例如可为IOOOrpm)旋转。刀具会沿着晶片间隔片62、73、92移动并使晶片间隔片形成一预期的厚度。若欲形成的晶片间隔片62、73、92的公差容许度较低，则可使用一般的CNC加工方式，例如可为端面切削(facing)、铣床(milling)或飞刀(fly cutting)等技术。各晶片间隔片62、73、92并不限定加工成单一厚度，其可视各特定系统需求而加工成不同的厚度。因此，晶片间隔片62、73、92可通过添加制造技术形成任意的预期厚度。此外，晶片间隔片62、73、92可于一基材利用添加制造形成一非均匀的厚度，进而改善因对焦误差所产生的晶片级模块生产问题。并且，晶片间隔片62、73、92可于一基材利用添加制造，然后加工形成一非均匀任意的厚度以改善因对焦误差所产生的晶片级模块生产问题。特别须说明的是，于本发明的叙述及图示中，依据本发明所的形成于晶片间隔片的穿孔68、78、98及其它图案皆以圆形孔洞以及垂直侧壁为例说明，然而此非限制性。于其它实施例中，晶片间隔片62、73、92的穿孔68、78、98可依据所选的特定用途而形成为其它形状，圆形并非限制性。特别是三角形的孔洞可依据本发明的晶片间隔片62、73、92制造而成，另外，锥形或其它非直线壁的孔洞亦可依据本发明的晶片间隔片62、73、92制造而成。于本实施例中，晶片间隔片62、73、92无需使用环氧树脂与玻璃晶片连结，具有减少组装时间、无须使用环氧树脂涂布机以及无须对准曝光机等优点。于本实施例中，晶片间隔片62、73、92可形成于一净空的或是一已定义图案的基材上，其中，上述的已定义的图案可例如为透镜或光学设置点等。于本实施例中，间隔片材料的重料则必须减少以提升晶片级相机于摔落试验(drop test)的可靠度。玻璃密度的范围约为2.4 2.8g/cm3，而于立体印刷中的光硬化树脂密度则约等于1.0g/cm3。于本实施例中，晶片间隔片62、73、92的厚度为步骤中形成的个曾获个碎片的厚度的倍数。例如，一种于立体印刷系统即方法中可行的层厚度约为16 μ m。晶片间隔片62、73、92可为任意的厚度，此由于本发明所使用的材料皆可以些微的制造成本加工至预期的厚度。依据晶片间隔片62、73、92的厚度公差可选择使用传统或钻石切割的刀具。由于一般玻璃晶片间隔片的标准厚度包括300、400、500、700及800 μ m,因此本发明较玻璃晶片间隔片在厚度的选择上更具有优势。然而，一般的玻璃晶片间隔片可使用非标准的厚度，惟其所形成的成本会较高，且预先设定好的厚度会进一步限制光学设计。本发明提供厚度小于300 μ m的晶片间隔片62、73、92，此无法利用传统的加工方法制造。目前，对于晶片级光学设计者而言，轻薄的晶片间隔片可减少其在光学设计上的限制。本发明还提供非均一的厚度的晶片间隔片62、73、92，非均一厚度的晶片间隔片可用于透镜镜片上自动对焦的校正。可衡量的自动变焦可发生在透镜镜片，此由于形成透镜时产生的非均一性压力、形成主金属模具时的钻石工具耗损或其它工艺中的效果。上述的自动变焦通过透镜后会具有较低的空间频率，此可通过本发明进行修正。依据上述，本发明的晶片间隔片62、73、75、92可形成于基材200、300的上表面及下表面。据此，当通过添加制造技术形成第一片晶片间隔片62、73、92后，晶片间隔片62、73、92会连同基材54、74、90移开并翻面，晶片间隔片62、73、75、92再与基材54、74、90对齐后，再利用添加制造技术于基材54、74、90的另一面形成第二晶片间隔片62、73、92。于任一实施例或权利要求书所述，添加制造方法包括以下方法:直接金属雷射烧结、选择性雷射烧结、熔融挤制成型、立体微影技术以及立体印刷的至少一种。于任一实施例或权利要求书所述，基材为一牺牲层，且方法还包括:当于牺牲层上形成晶片间隔片后，移除牺牲层。于任一实施例或权利要求书所述，牺牲层包括聚苯乙烯。于任一实施例或权利要求书所述，牺牲层包括蜡。于任一实施例或权利要求书所述，晶片间隔片的厚度小于300 μ m。于任一实施例或权利要求书所述，晶片间隔片具有多种厚度。于任一实施例或权利要求书所述，方法还包括:加工晶片间隔片至一预期的厚度。于任一实施例或权利要求书所述，方法还包括以下步骤:于形成晶片间隔片前，先形成至少一个组件于基材。于任一实施例或权利要求书所述，组件包括一透镜。于任一实施例或权利要求书所述，基材由玻璃制成。于任一实施例或权利要求书所述，方法还包括晶片间隔片的超精密加工。于任一实施例或权利要求书所述，晶片间隔片形成于基材的一第一表面，且方法还包括以下步骤:形成一第二晶片间隔片于基材的一第二表面，使第一晶片间隔片与第二晶片间隔片分别形成于基材的第一表面与第二表面。于任一实施例或权利要求书所述，添加制造方法还包括形成相迭的多数层，且一次仅形成一层。以上所述仅是举例性，而非限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括在权利要求所限定的范围内。
权利要求
1.一种制造用于一晶片级相机的一晶片间隔片的方法，其特征在于，包括以下步骤: 设置一基材于一添加制造装置；以及 利用添加制 造方法，于所述基材上形成用于所述晶片级相机的所述晶片间隔片。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述添加制造方法包括以下方法:直接金属雷射烧结、选择性雷射烧结、熔融挤制成型、立体微影技术以及立体印刷的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基材为一牺牲层，且所述方法还包括:当于所述牺牲层上形成所述晶片间隔片后，移除所述牺牲层。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述牺牲层包括聚苯乙烯。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，牺牲层包括蜡。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述晶片间隔片的厚度小于300μπι。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述晶片间隔片具有多种厚度。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 加工所述晶片间隔片至一预期的厚度。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤: 于形成晶片间隔片前，先形成至少一个组件于所述基材。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述组件包括一透镜。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基材由玻璃制成。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括所述晶片间隔片的超精密加工。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述晶片间隔片形成于所述基材的一第一表面，且所述方法还包括以下步骤: 形成一第二晶片间隔片于所述基材的一第二表面，使所述第一晶片间隔片与所述第二晶片间隔片分别形成于所述基材的第一表面与所述第二表面。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述添加制造方法还包括形成相迭的多数层，且一次仅形成一层。
15.一种晶片级相机的子系统，其特征在于，其根据以下的步骤制造: 设置一基材于一添加制造装置；以及 利用添加制造方法，于所述基材上形成用于所述晶片级相机的所述晶片间隔片。
16.根据权利要求15所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，所述添加制造方法包括以下方法:直接金属雷射烧结、选择性雷射烧结、熔融挤制成型、立体微影技术以及立体印刷的至少一种。
17.根据权利要求15所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，所述基材为一牺牲层，且所述方法还包括:当于所述牺牲层上形成所述晶片间隔片后，移除所述牺牲层。
18.根据权利要求15所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，所述牺牲层包括聚苯乙烯。
19.根据权利要求17所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，牺牲层包括蜡。
20.根据权利要求15所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，所述晶片间隔片的厚度小于300 μ m。
21.根据权利要求15所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，所述晶片间隔片具有多种厚度。
22.根据权利要求15所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，还包括: 加工所述晶片间隔片至一预期的厚度。
23.根据权利要求15所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，还包括以下步骤: 于形成晶片间隔片前，形成至少一个组件于所述基材。
24.根据权利要求23所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，所述组件包括一透镜。
25.根据权利要求15所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，所述基材包括一玻璃。
26.根据权利要求15所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，还包括所述晶片间隔片的超精密加工。
27.根据权利要求15所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，所述晶片间隔片形成于所述基材的一第一表面，且所述方法还包括以下步骤: 形成一第二晶片间隔片于所述基材的一第二表面，使所述第一晶片间隔片与所述第二晶片间隔片分别形成于所述基材的所述第一表面与所述第二表面。
28.根据权利要求15所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，所述添加制造方法还包括形成相迭的多数层，且一次仅`形成一层。
全文摘要
一种用于晶片级相机的晶片间隔片及其制造方法，包括设置一基材于一添加制造装置，以及利用添加制造方法，于基材上形成用于晶片级相机的晶片间隔片。此晶片间隔片是利用添加制造方法所形成。
文档编号H01L27/146GK103107177SQ20121046044
公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者乔治·巴恩斯, 戈兰·劳克 申请人:全视技术有限公司
技术领域：
本发明关于一种晶片级相机、用于晶片级相机的晶片间隔片及其制造方法，特别关于一种利用添加制造(additive manufacturing)技术的晶片间隔片及其制造方法。
背景技术：
于晶片级相机的领域中，晶片间隔片透过环氧树脂与固体基板(如:玻璃晶片)接合，并与固体基板对齐设置。上述的步骤多数于透镜制造于固体晶片前完成。然而环氧树脂必须使用于晶片间隔片及固体晶片之间，且不可设置于任何间隔片的孔洞内，因此于工艺上有其困难度。而且，不均匀的键结可能导致多种不同的间隔片厚度。已知用于晶片级相机的晶片间隔片多数以于玻璃晶片上钻孔而制成。钻孔方式多数以雷射切割(laser cutting)为主,其它方式如加砂水刀切割(abrasivewater jetcutting)、喷砂(sandblasting)及化学蚀刻(chemical etching)等亦可使用。其中，雷射切割的方式较为昂贵，特别是当用于制作晶片级相机的晶片间隔片的总制造成本中，涵盖了 80%的部分用于雷射钻孔的情形。另外，当需要一组新的数组间距或孔洞直径时，可能需耗费数周甚至更长的时间去形成间隔片，以至于雷射切割方式相当耗时，尤其是在透镜设计及发展的快速成形等方面。另外，在已知的技术中，间隔片的厚度会受到标准玻璃晶片厚度的限制。
发明内容
本发明已克服上述的已知技术的缺点，以下将详述本发明的内容。在一实施态样中揭露本发明的一种制造用于晶片级相机的晶片间隔片的方法。此方法包括设置一基材于一添加制造装置，以及利用添加制造方法，于所述基材上形成用于所述晶片级相机的所述晶片间隔片。在另一实施态样中揭露本发明的一种晶片级相机的子系统的制造。此方法包括设置一基材于一添加制造装置，以及利用添加制造方法，于所述基材上形成用于所述晶片级相机的所述晶片间隔片。
图1为于口袋结构中形成透镜的剖面示意图；图2为一透镜镜片的剖面示意图；图3为依据本发明一实施例的一上表面以添加制造方式设置有晶片间隔片的透镜镜片的剖面示意图；图4为一双面透镜镜片的剖面示意图；图5为依据本发明一实施例的一种具有于上表面及底面以添加制造方式形成的晶片间隔片的双面透镜镜片的剖面示意图；图6为依据本发明一实施例的一种利用添加制造方式形成于牺牲层的晶片间隔片的剖面示意图；图7为依据本发明一实施例的一种由牺牲层分离的独立晶片间隔片的剖面示意图；图8为依据本发明一实施例的一种利用添加制造方式形成的独立晶片间隔片的平面示意图；图9为依据本发明一实施例的利用熔融挤制成型系统及/或工艺于添加制造方式形成晶片间隔片的剖面示意图；图10为依据本发明一实施例的利用选择性雷射烧结及/或直接金属雷射烧结系统及/或工艺于添加制造方式形成晶片间隔片的剖面示意图；以及图11为依据本发明一实施例的利用立体微影技术系统及/或工艺于添加制造方式形成晶片间隔片的剖面示意图。主要元件符号说明:10、54、74:基材12、62、73、75、92:晶片间隔片14:辅具16、52、72:透镜18、68、78、79、98:穿孔200:熔融挤制成型系统202、302、310、402:平台204:喷嘴206:控制器及供电单22:凹凸块24:箭头300:选择性雷射烧结系统304:扫描系统305、307 雷射光306:雷射机器308:粉末312:滚轮400:立体微影技术系统404:雷射扫描系统405:聚焦雷射光406:雷射407:紫外光雷射光408:光硬化树脂409:槽50、70:透镜镜片77:下表面53、81:上表面
60,80:装置或结构62a、62b、62c、62d:层90:牺牲层
具体实施例方式本发明揭露制造一种用于晶片级相机的晶片间隔片添加制造系统及/或工艺。添加制造技术为一种由立体模型数据库添加材料的方式去制造物体，通常为一层接着一层迭置。其与传统将物质移除的减去制造法(subtractivemanufacturing methodologies)原理相反。由于添加制造技术通常于一次仅形成一层，因此又称做「层造法」。本发明揭露一种用于晶片级相机的晶片间隔片，其利用光微影工艺及微制造技术直接设置在一基板或玻璃晶片上。另外，本发明还揭露一种利用光微影工艺及微制造技术于一牺牲层上形成晶片间隔片后，再将晶片间隔片自牺牲层上分离独立的晶片间隔片，其中牺牲层可为聚丙烯(polypropyl ene)或腊。形成晶片间隔片的层积材料可直接连结于基材上，例如玻璃及/或牺牲层，因此并不需要键结物或连结物。由于晶片间隔片是一次形成一层，完成的整体厚度并不局限于标准玻璃厚度。唯一的厚度限制是关于单一层的厚度，亦即，一般而言，整体厚度为单一层厚度的约略加总值。根据部分实施例，各别添加的厚度约为16 μ m，因此，整体厚度大约为16 μ m的整数倍。此设计可增加晶片级相机于选择间隔片厚度的弹性。同时，许多添加材料可为钻石车削制成，利用此方式形成的晶片间隔片可具有较佳的平坦度以及厚度控制。另外，利用添加制造技术，本发明的晶片间隔片相较于连结玻璃晶片间隔片，可以较短的时间以及较低的成本制成。在晶片级相机中，「于口袋结构中形成透镜(lens in a pocket, LIAP)」意指于将一基材以及一晶片间隔片连结后，于晶片间隔片上的孔洞内制造的透镜。晶片间隔片以及基材基本上皆以玻璃制成，且晶片间隔片以穿孔的图案形成，其中，所述数组或图案是在玻璃晶片间隔片上以雷射钻孔形成。晶片及晶片间隔片相互以环氧树脂连结材料连结并排列。玻璃基材的孔洞图案的排列方式依据光学组件(如:透镜)可形成于其内。图1为于口袋结构中形成透镜的剖面示意图，请参考图1所示，一晶片间隔片12连结于一晶片或基材10，其中晶片间隔片12与晶片或基材10皆例如但不限于以玻璃制成。如上所述，晶片间隔片12利用如环氧树脂等材料与玻璃晶片或基材10连结。晶片间隔片12形成至少一个穿孔18，穿孔18可供透镜于其中形成并设置。基本上，晶片间隔片12会形成穿孔18的排列图案，以使多数透镜16可形成并设置于晶片或基材10上。透镜16由一辅具14协助而形成于晶片或基材10的上表面.其中，辅具14通常以聚二甲基娃氧烧(polydimethylsiloxane, PDMS)制成,其为一种以娃为基础的化合物。透镜16通常以一光学材料，如紫外光硬化型聚合物(例如:环氧树脂)制成。透镜聚合物以聚二甲基硅氧烷辅具14的凹凸块22于晶片或基材10的上表面进行模压以及冲压，其运作方向如箭头24所不朝向晶片或基材10的上表面移动。透镜镜片为一已形成并设置有透镜的基材(如:玻璃晶片)的光学结构，相反的，上述的于口袋结构中形成透镜的结构，其于晶片间隔片与基材连结后，使透镜设置于晶片间隔片的孔内。其中，所述透镜通过聚二甲基娃氧烧的奈米压印(nanoimprint lithography)或雷射刻蚀(laser ablation)等方式形成于基材上。图2为透镜镜片50的剖面示意图。如图2所示，透镜镜片50包括一或多个透镜52，透镜52形成于基材54的上表面53，其中基材54可为一玻璃晶片。如图2所示，本发明可应用于使一晶片间隔片形成于一单面的透镜镜片上。另外，本发明可应用于使多数个晶片间隔片，如两个晶片间隔片.形成于一双面的透镜镜片上。图3为依据本发明一实施例的一上表面以添加制造方式设置有晶片间隔片的透镜镜片的剖面示意图。请参考图3所示，一装置或结构60包括一透镜镜片50 (如图2所示)，透镜镜片50包括一具有透镜52或其它构造(如:光学设置点)的基材54。于本实施例中，透镜镜片50的基材54用以作为添加制造方式形成的晶片间隔片62的基材。晶片间隔片62形成于基材54的上表面53，且晶片间隔片62围绕着透镜52制造以形成穿孔68的图案。晶片间隔片62是一次形成一层,举例而言,层62a形成于基材54的上表面53,而层62b接着形成于层62a上，层62c接着形成于62b之上，而层62d同样接这形成于62c之上，以此类推。于形成晶片间隔片62的过程中，层62a 层62d并不明显。图4为双面透镜镜片70的剖面示意图，如图4所示，双面透镜镜片70包括一或多个透镜72、甚至是其它组件或结构(如:光学设置点)分别设置于基材74的单或双面77、81。如上所述，本发明可应用于使晶片间隔片形成于双面透镜镜片70的两个表面。图5为依据本发明一实施例的一种具有于上表面81及下表面77以添加制造方式形成的晶片间隔片的双面透镜镜片70的剖面示意图，请参考图5所示，一装置或结构80包括一透镜镜片70，而透镜镜片70包括一具有透镜72或其它组件或结构(如:光学设置点)的基材74。于本实施例中，透镜镜片70的基材74是应用于添加制造方式以制造晶片间隔片73、75的基材。其中，添加制造方式可分为两个阶段，分别用于透镜镜片70的其中一面。亦即，添加制造方式的第一阶段可用以使晶片间隔片73形成于透镜镜片70的基材74的上表面81，而添加制造方式的第二阶段则可使晶片间隔片75形成于下表面77。上述的两个晶片间隔片73、75分别围绕着透镜72设置，以形成各自的穿孔78、79布设的图案。于本实施例中，晶片间隔片73、75分别直接的设置于基材的上表面81及下表面77。与本发明不同处在于，已知用于形成双面透镜镜片的技术首先将第一晶片间隔片连结于玻璃基材，将其翻转，并使环氧树脂涂布于玻璃基材上仅有玻璃的一侧，最后再将第二晶片间隔片与第一晶片间隔片对齐并结合。前述的实施例关于将晶片间隔片形成于如玻璃基材等基材上，而所述基材上还设置有光学组件如透镜、光学设置点等。本发明还可应用于无须永久或直接设置于玻璃基材上的独立晶片间隔片。于本实施例中，晶片间隔片可形成于一牺牲材料，而无需设置于如前述实施例的玻璃基材上。图6为依据本发明一实施例的一种利用添加制造方式形成于牺牲层90的晶片间隔片92的剖面示意图。于此所述的牺牲层90取代或形成于上述的基材或玻璃晶片的位置。亦即，于本实施例中，晶片间隔片92与形成于上述的玻璃基材相同的方式形成于牺牲层90,晶片间隔片92可形成穿孔98的图案。
于部分实施例中，牺牲层90以可快速从晶片间隔片92移除的材料制成。例如，牺牲层90可由聚丙烯(polypropylene)、腊支撑材料或其它可快速溶解或移除的支撑材料。图7为依据本发明一实施例的一种由牺牲层90分离的独立晶片间隔片92的剖面示意图。牺牲层90可以异丙醇(isopropyl alcohol)、其它类似材料或热等方式移除，并留下独立的晶片间隔片92,其中，独立的晶片间隔片92可形成穿孔98的图案。图8为依据本发明一实施例的一种利用添加制造方式形成的独立晶片间隔片92的平面不意图，如图8所不，晶片间隔片92形成穿孔98的图案。本发明可应用于以下数种添加制造系统及/或工艺形成晶片间隔片。上述添加制造系统及/或工艺可例如但不限于直接金属雷射烧结(direct metallasersintering, DMLS)、选择性雷射烧结(selective laser sintering, SLS)、熔融挤制成型(fused deposition modeling, FDM)>热溶解添加法(fusedfi lamentfabri cat ion, FFF )> 立体微影技术(stereolithography, SLA)以及立体印刷(three-dimensional (3D) printing)的至少一种。一般而言，添加制造方法，包括建置一待制成的物体的立体模型。立体模型包括以数据定义物体的立体形状。利用添加制造系统及/或工艺可将立体模型数据分解成多种剖面、碎片或是层的垂直堆栈。添加制造系统及/或工艺通过一次形成一层或一碎片，并按照垂直堆栈方式排列以制造物体，当所有的碎片或层被堆栈完成，物体即完成制造。图9为依据本发明一实施例的利用熔融挤制成型系统及/或工艺200于添加制造方式形成晶片间隔片62、73、92的剖面示意图，请参考图9所示，熔融挤制成型系统200包括可供基材54、74或牺牲层90设置的一平台202。本发明的晶片间隔片62、73、92利用上述的熔融挤制成型系统200 —次形成一层而制造，熔融挤制成型系统200将散装材料层层放置堆栈，其中，散装材料可例如为塑料丝或金属线。塑料丝或金属线由一线圈解开并且提供一可调控的喷嘴组合的材料，其中所述喷嘴组合包括一喷嘴204以及一控制器及供电单元206。喷嘴204用于熔化上述的丝或线，并且可由数字控制机制于三维方向移除，三维方向包括水平、垂直、倾斜以及旋转等方向。当塑料或金属自喷嘴挤出并立即硬化时，丝或线会挤压出小颗粒形成层而制造出晶片间隔片62、73、92。于部分实施例中，步进马达(st印permotor)或伺服马达(servo motor)可应用于移动喷嘴204以形成垂直堆栈层。另于其它实施例中，平台202为可于水平方向、垂直方向、倾斜方向以及旋转方向移动控制以形成垂直堆栈层。步进马达或伺服马达可用于移动平台202。图10为依据本发明一实施例的利用选择性雷射烧结及/或直接金属雷射烧结系统及/或工艺300于添加制造方式形成晶片间隔片62、73、92的剖面示意图，以下的内容关于选择性雷射烧结，同样可应用于直接金属雷射烧结。请参考图10所示，选择性雷射烧结系统300包括可供基材54、74或牺牲层90设置的一平台302，本发明的晶片间隔片62、73、92利用上述的选择性雷射烧结系统300 —次形成一层而制造，选择性雷射烧结系统300利用高压雷射，例如二氧化碳雷射，以将材料的小颗粒熔化成欲形成的立体形状，同样为一次一层，其中材料可例如为塑料、金属、陶瓷或玻璃粉末。粉末308容置于平台302的粉末床。雷射机器306提供雷射光307给扫描系统304，其中扫描系统304可将聚焦雷射光(focused laser light)扫描至粉末308。雷射光305通过扫描由立体模型提供的层或碎片，以选择性的于粉末床将粉末308熔融。当每一剖面皆被扫描完成后，粉末床会通过平台而被降低一层的厚度，新的粉末材料层可来自粉末供给物，例如为一滚轮312，并且不断重复此动作至完成。一平台310可调整粉末供给物的高度以确保于各层间涂布适当的粉末量。图11为依据本发明一实施例的利用立体微影技术系统400于添加制造方式形成晶片间隔片的剖面示意图，请参考图11所示，立体微影技术属于一种添加制造技术，其利用装有液体的槽409、光硬化树脂408 (例如紫外光硬化)、紫外光雷射406以及雷射扫描系统404来制造例如本发明的晶片间隔片62、73、92等立体物。雷射406提供紫外光雷射光407于扫猫系统404,其中，扫猫系统404可将聚焦雷射光405扫描至液态树脂的上表面408。雷射光405于液态树脂的表面刻划出剖面或图案。当暴露于雷射光405可使上述刻划于树脂的图案硬化，并且可使下层与其黏合。立体微影技术系统400包括可供基材54、74或牺牲层90设置的一平台402。本发明的晶片间隔片62、73、92利用上述的立体微影技术系统400 —次形成一层而制造，当图案被刻划出来，平台402会被降低一层的厚度，接着，树脂填补刀会扫过先前已完成的各层，并于其上涂布一层新鲜的液态树脂408以形成新的一层。新的一层即由上述的液态树脂层定义图案并与先前的层连结，完整的立体晶片间隔片62、73、92即通过此方法形成。立体印刷是通过置放连续材料层以形成立体物体的一种添加制造技术。立体印刷包括大量不同的技术，其中，所述技术最大的不同在于层的堆栈方式。前述的系统或工艺，如熔融挤制成型、选择性雷射烧结、直接金属雷射烧结以及立体微影技术等，皆被视为立体印刷形成的技术。部分立体印刷系统或工艺利用熔化或软化材料以形成各层，例如运用熔融挤制成型、选择性雷射烧结以及直接金属雷射烧结等方式。其它则利用不同技术硬化材料并进行编排，此类立体印刷则例如立体微影技术。另一种立体印刷则包括喷墨打印系统(inkjet printing system)或方法。此方法利用印刷机形成物体(如:晶片间隔片)，通过布设粉末及喷墨层一层层形成，并且形成晶片间隔片的剖面与碎片之间的连接物。此步骤不断重复直到各层皆被印制出来。另外一种立体印刷的方式包括选择性的将印刷媒介熔化于颗粒床，例如选择性雷
射烧结或直接金属雷射烧结。添加制造技术，例如立体印刷，其分辨率通常以一层的厚度以及X-Y轴的像素定义。一基本层的厚度大约为ΙΟΟμπι,而有部分商用印刷系统可印制16μηι的厚度。Χ_Υ轴分辨率与目前商用可达到的雷射印刷机为可比拟的。其中，粒子(如:立体粒子)的直径约为 50 100 μ m。于部分实施例中，本发明的添加制造方法可运用一甚至多种添加制造系统(由美国的 3D Systems Corporation of Rock Hill, South Caroline 提供X本发明揭露多种可用于制造晶片间隔片的添加制造材料，于一特定的实施例利用一种用于Visijet EX200Plastic Material for 3-D Modeling (生产并销售于 3DSystems Corporation of Rock Hill, South Caroline),然而此非限制性,其它材料亦可使用。无论是形成于基材上或是独立形成，根据本发明的由添加制造技术形成的晶片间隔片62、73、92皆可加工至一预期的厚度。于部分特定实施例中，用于加工晶片间隔片62、73、92的方式可能为或包括钻石车削(diamond turning)。钻石车削为一种用于精密组件的加工方式，其运用配备有天然或合成的钻石刀头的车床(lathes)及其它衍生的工具，例如车统复合机(turn-mi I Is)、旋转式传输机(rotary transfer)等,且单点钻石车削(single-point diamondturning, SPDT)同样也可应用在此工艺上。通过钻石车削，晶片间隔片62、73、92可于钻石车床上处理至一预期的厚度。于上述的过程中，晶片间隔片62、73、92固定于一真空夹头并且以某特定的角速度(例如可为IOOOrpm)旋转。刀具会沿着晶片间隔片62、73、92移动并使晶片间隔片形成一预期的厚度。若欲形成的晶片间隔片62、73、92的公差容许度较低，则可使用一般的CNC加工方式，例如可为端面切削(facing)、铣床(milling)或飞刀(fly cutting)等技术。各晶片间隔片62、73、92并不限定加工成单一厚度，其可视各特定系统需求而加工成不同的厚度。因此，晶片间隔片62、73、92可通过添加制造技术形成任意的预期厚度。此外，晶片间隔片62、73、92可于一基材利用添加制造形成一非均匀的厚度，进而改善因对焦误差所产生的晶片级模块生产问题。并且，晶片间隔片62、73、92可于一基材利用添加制造，然后加工形成一非均匀任意的厚度以改善因对焦误差所产生的晶片级模块生产问题。特别须说明的是，于本发明的叙述及图示中，依据本发明所的形成于晶片间隔片的穿孔68、78、98及其它图案皆以圆形孔洞以及垂直侧壁为例说明，然而此非限制性。于其它实施例中，晶片间隔片62、73、92的穿孔68、78、98可依据所选的特定用途而形成为其它形状，圆形并非限制性。特别是三角形的孔洞可依据本发明的晶片间隔片62、73、92制造而成，另外，锥形或其它非直线壁的孔洞亦可依据本发明的晶片间隔片62、73、92制造而成。于本实施例中，晶片间隔片62、73、92无需使用环氧树脂与玻璃晶片连结，具有减少组装时间、无须使用环氧树脂涂布机以及无须对准曝光机等优点。于本实施例中，晶片间隔片62、73、92可形成于一净空的或是一已定义图案的基材上，其中，上述的已定义的图案可例如为透镜或光学设置点等。于本实施例中，间隔片材料的重料则必须减少以提升晶片级相机于摔落试验(drop test)的可靠度。玻璃密度的范围约为2.4 2.8g/cm3，而于立体印刷中的光硬化树脂密度则约等于1.0g/cm3。于本实施例中，晶片间隔片62、73、92的厚度为步骤中形成的个曾获个碎片的厚度的倍数。例如，一种于立体印刷系统即方法中可行的层厚度约为16 μ m。晶片间隔片62、73、92可为任意的厚度，此由于本发明所使用的材料皆可以些微的制造成本加工至预期的厚度。依据晶片间隔片62、73、92的厚度公差可选择使用传统或钻石切割的刀具。由于一般玻璃晶片间隔片的标准厚度包括300、400、500、700及800 μ m,因此本发明较玻璃晶片间隔片在厚度的选择上更具有优势。然而，一般的玻璃晶片间隔片可使用非标准的厚度，惟其所形成的成本会较高，且预先设定好的厚度会进一步限制光学设计。本发明提供厚度小于300 μ m的晶片间隔片62、73、92，此无法利用传统的加工方法制造。目前，对于晶片级光学设计者而言，轻薄的晶片间隔片可减少其在光学设计上的限制。本发明还提供非均一的厚度的晶片间隔片62、73、92，非均一厚度的晶片间隔片可用于透镜镜片上自动对焦的校正。可衡量的自动变焦可发生在透镜镜片，此由于形成透镜时产生的非均一性压力、形成主金属模具时的钻石工具耗损或其它工艺中的效果。上述的自动变焦通过透镜后会具有较低的空间频率，此可通过本发明进行修正。依据上述，本发明的晶片间隔片62、73、75、92可形成于基材200、300的上表面及下表面。据此，当通过添加制造技术形成第一片晶片间隔片62、73、92后，晶片间隔片62、73、92会连同基材54、74、90移开并翻面，晶片间隔片62、73、75、92再与基材54、74、90对齐后，再利用添加制造技术于基材54、74、90的另一面形成第二晶片间隔片62、73、92。于任一实施例或权利要求书所述，添加制造方法包括以下方法:直接金属雷射烧结、选择性雷射烧结、熔融挤制成型、立体微影技术以及立体印刷的至少一种。于任一实施例或权利要求书所述，基材为一牺牲层，且方法还包括:当于牺牲层上形成晶片间隔片后，移除牺牲层。于任一实施例或权利要求书所述，牺牲层包括聚苯乙烯。于任一实施例或权利要求书所述，牺牲层包括蜡。于任一实施例或权利要求书所述，晶片间隔片的厚度小于300 μ m。于任一实施例或权利要求书所述，晶片间隔片具有多种厚度。于任一实施例或权利要求书所述，方法还包括:加工晶片间隔片至一预期的厚度。于任一实施例或权利要求书所述，方法还包括以下步骤:于形成晶片间隔片前，先形成至少一个组件于基材。于任一实施例或权利要求书所述，组件包括一透镜。于任一实施例或权利要求书所述，基材由玻璃制成。于任一实施例或权利要求书所述，方法还包括晶片间隔片的超精密加工。于任一实施例或权利要求书所述，晶片间隔片形成于基材的一第一表面，且方法还包括以下步骤:形成一第二晶片间隔片于基材的一第二表面，使第一晶片间隔片与第二晶片间隔片分别形成于基材的第一表面与第二表面。于任一实施例或权利要求书所述，添加制造方法还包括形成相迭的多数层，且一次仅形成一层。以上所述仅是举例性，而非限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括在权利要求所限定的范围内。
权利要求
1.一种制造用于一晶片级相机的一晶片间隔片的方法，其特征在于，包括以下步骤: 设置一基材于一添加制造装置；以及 利用添加制 造方法，于所述基材上形成用于所述晶片级相机的所述晶片间隔片。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述添加制造方法包括以下方法:直接金属雷射烧结、选择性雷射烧结、熔融挤制成型、立体微影技术以及立体印刷的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基材为一牺牲层，且所述方法还包括:当于所述牺牲层上形成所述晶片间隔片后，移除所述牺牲层。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述牺牲层包括聚苯乙烯。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，牺牲层包括蜡。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述晶片间隔片的厚度小于300μπι。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述晶片间隔片具有多种厚度。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 加工所述晶片间隔片至一预期的厚度。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤: 于形成晶片间隔片前，先形成至少一个组件于所述基材。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述组件包括一透镜。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基材由玻璃制成。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括所述晶片间隔片的超精密加工。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述晶片间隔片形成于所述基材的一第一表面，且所述方法还包括以下步骤: 形成一第二晶片间隔片于所述基材的一第二表面，使所述第一晶片间隔片与所述第二晶片间隔片分别形成于所述基材的第一表面与所述第二表面。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述添加制造方法还包括形成相迭的多数层，且一次仅形成一层。
15.一种晶片级相机的子系统，其特征在于，其根据以下的步骤制造: 设置一基材于一添加制造装置；以及 利用添加制造方法，于所述基材上形成用于所述晶片级相机的所述晶片间隔片。
16.根据权利要求15所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，所述添加制造方法包括以下方法:直接金属雷射烧结、选择性雷射烧结、熔融挤制成型、立体微影技术以及立体印刷的至少一种。
17.根据权利要求15所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，所述基材为一牺牲层，且所述方法还包括:当于所述牺牲层上形成所述晶片间隔片后，移除所述牺牲层。
18.根据权利要求15所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，所述牺牲层包括聚苯乙烯。
19.根据权利要求17所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，牺牲层包括蜡。
20.根据权利要求15所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，所述晶片间隔片的厚度小于300 μ m。
21.根据权利要求15所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，所述晶片间隔片具有多种厚度。
22.根据权利要求15所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，还包括: 加工所述晶片间隔片至一预期的厚度。
23.根据权利要求15所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，还包括以下步骤: 于形成晶片间隔片前，形成至少一个组件于所述基材。
24.根据权利要求23所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，所述组件包括一透镜。
25.根据权利要求15所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，所述基材包括一玻璃。
26.根据权利要求15所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，还包括所述晶片间隔片的超精密加工。
27.根据权利要求15所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，所述晶片间隔片形成于所述基材的一第一表面，且所述方法还包括以下步骤: 形成一第二晶片间隔片于所述基材的一第二表面，使所述第一晶片间隔片与所述第二晶片间隔片分别形成于所述基材的所述第一表面与所述第二表面。
28.根据权利要求15所述的晶片级相机的子系统，其特征在于，所述添加制造方法还包括形成相迭的多数层，且一次仅`形成一层。
全文摘要
一种用于晶片级相机的晶片间隔片及其制造方法，包括设置一基材于一添加制造装置，以及利用添加制造方法，于基材上形成用于晶片级相机的晶片间隔片。此晶片间隔片是利用添加制造方法所形成。
文档编号H01L27/146GK103107177SQ20121046044
公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者乔治·巴恩斯, 戈兰·劳克 申请人:全视技术有限公司
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