專利名稱：晶圓級鏡頭模組及其陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鏡頭模組，尤其涉及一種晶圓級(wafer level)鏡頭模組及其陣 列。
背景技術(shù)：
常用鏡頭模組的變焦功能通常是采用驅(qū)動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)的。傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器包括步進(jìn)馬 達(dá)等。對于采用此種傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器的鏡頭模組，其通常需要通過設(shè)置多個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如兩至三 個(gè)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，來將步進(jìn)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成線性運(yùn)動(dòng)。 隨著攝像技術(shù)的發(fā)展，鏡頭模組與各種便攜式電子裝置如手機(jī)、攝像機(jī)、電腦等的
結(jié)合，更是得到眾多消費(fèi)者的青睞，所以市場對小型化鏡頭模組的需求增加。 然而，目前小型化鏡頭模組多采用晶圓級鏡片，其一般是利用精密模具制造出微
型鏡片陣列，然后與硅晶圓制成的影像感測器電連接、封裝，然后切割，得到的每一小單元 都是一個(gè)晶圓級的相機(jī)模組。雖然每個(gè)晶圓級鏡片的尺寸非常小，適用于一些便攜式電子 裝置，但因?yàn)閭鹘y(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器不能適用于晶圓級鏡頭模組，因此這樣的鏡頭模組的焦距無法 調(diào)節(jié)，因此其成像效果一般，不能滿足消費(fèi)者的拍照需求。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種兼有體積小和可變焦兩個(gè)特點(diǎn)的晶圓級鏡頭模組及晶 圓級鏡頭模組陣列。 —種晶圓級鏡頭模組，其包括疊置且光軸重合的第一鏡片和第二鏡片以及電致變
形層，該電致變形層夾設(shè)于該第一鏡片與該第二鏡片之間，該電致變形層設(shè)一透光通孔，且
該透光通孔的中心軸與該第一鏡片、該第二鏡片的光軸重合，以使透過該第一鏡片的光線
可經(jīng)由該通孔進(jìn)入該第二鏡片，該電致變形層具有平行該第一鏡片和第二鏡片光軸的變形
方向，其用于調(diào)整該第一鏡片和該第二鏡片的間距，該電致變形層由人工肌肉材料制成。 —種晶圓級鏡頭模組陣列，其包括疊置的第一鏡片陣列、第二鏡片陣列，該第一鏡
片陣列包括多個(gè)第一鏡片，該第二鏡片陣列包括多個(gè)第二鏡片，一個(gè)第一鏡片對應(yīng)一個(gè)第
二鏡片，且該第一鏡片和該第二鏡片的光軸重合，該晶圓級鏡頭模組陣列還包括一電致變
形層，該電致變形層夾設(shè)于該第一鏡片陣列與該第二鏡片陣列之間，該電致變形層具有多
個(gè)通孔，每一通孔的中心軸和一個(gè)第一鏡片的光軸、第二鏡片的光軸重合，該電致變形層具
有平行該第一鏡片陣列和第二鏡片陣列光軸的變形方向，該電致變形層用來調(diào)整該第一鏡
片陣列和該第二鏡片陣列的間距，該電致變形層由人工肌肉材料制成。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的晶圓級鏡頭模組及其陣列的鏡片間夾設(shè)有電致變 形層，該電致變形層加電壓后發(fā)生平行光軸方向的形變，使得與之上下連接的鏡片或鏡片 陣列的位置發(fā)生移動(dòng)，從而改變晶圓級鏡頭模組的焦距，本發(fā)明提供的晶圓級鏡頭模組兼 有體積小、可變焦兩個(gè)特點(diǎn)，且結(jié)構(gòu)簡單。
圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的晶圓級鏡頭模組的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的晶圓級鏡頭模組的電致變形層加電壓之后的變
化示意圖 圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的晶圓級鏡頭模組陣列的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 請參閱圖1，本發(fā)明第一實(shí)施例提供的晶圓級鏡頭模組10包括第一鏡片21和第二 鏡片22以及夾設(shè)于該第一鏡片21和該第二鏡片22之間的電致變形層30。
第一鏡片21和第二鏡片22是晶圓級鏡片。第一鏡片21具有光學(xué)部210和圍繞 該光學(xué)部210的第一支撐部211。第二鏡片22具有光學(xué)部220和圍繞該光學(xué)部220的第二 支撐部221。 電致變形層30由人工肌肉材料制成，特別地，在下述材料中選擇其一制成鐵電 聚合物(ferroelectric polymers)或電介彈性體(dielectric elastomers)。人工肌肉材 料的特點(diǎn)是在通電后會(huì)產(chǎn)生可預(yù)期的變形，且該變形可恢復(fù)可重復(fù)、響應(yīng)時(shí)間短，比壓電陶 瓷(piezoceramics)材茅斗的張力(strain)大。 該電致變形層30中央設(shè)通孔31，以使經(jīng)過第一鏡片21的光線能夠到達(dá)第二鏡片 22。 第一鏡片21、電致變形層30和第二鏡片22的中心軸重合。 電致變形層30具有相對的第一面301和第二面302，第一面301和第一支撐部211 貼合，第二面302和該第二支撐部221貼合。第一面301和第二面302相互平行且垂直于 鏡頭模組10的光軸。電致變形層30的第一面301和第二面302分別接電源(圖未示)的 正負(fù)極。 電致變形層30本身設(shè)有正負(fù)電極(圖未示)，將正負(fù)電極和外部電路(圖未示) 連接，該外部電路寫有控制程序，該控制程序?qū)⒏鶕?jù)鏡頭模組成像的清晰與否增加或減小 施加在該電致變形層30上的電壓，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變焦。 該電致變形層30所采用的材料在光軸方向施加電壓后所產(chǎn)生的變形發(fā)生在光軸 方向，即電致變形層30的厚度增加或減小。 可以理解，電致變形層30的結(jié)構(gòu)不限于本實(shí)施例所示，尤其是當(dāng)上下鏡片的支撐 部的結(jié)構(gòu)是斜面、具有多層臺(tái)階時(shí)，電致變形層30的結(jié)構(gòu)要與上下鏡片的支撐部相配合， 以使鏡片的間距在各處的位移相同，不會(huì)出現(xiàn)偏心。 請參閱圖2，向電致變形層30施加電壓前，鏡頭焦點(diǎn)在A點(diǎn)，向電致變形層30施加 電壓后，電致變形層厚度變薄，第一鏡片21、第二鏡片22間距縮短，鏡頭焦點(diǎn)在B點(diǎn)，切斷電 源后焦點(diǎn)回到A點(diǎn)。 請參閱圖3，本發(fā)明第二實(shí)施例提供的晶圓級鏡頭模組40包括疊置的第一鏡片陣 列41、電致變形層42和第二鏡片陣列43。電致變形層42夾設(shè)于該第一鏡片陣列41與該 第二鏡片陣列43之間。 該第一鏡片陣列41包括多個(gè)第一鏡片410，該第二鏡片陣列43包括多個(gè)第二鏡片
4(圖未示)，一個(gè)第一鏡片410對應(yīng)一個(gè)第二鏡片，且該第一鏡片410和該第二鏡片的光軸 重合，該電致變形層42夾設(shè)于該第一鏡片陣列41與該第二鏡片陣列43之間，該電致變形 層42具有多個(gè)通孔，每一通孔的中心軸和一個(gè)第一鏡片410的光軸、第二鏡片的光軸重合。
在制造時(shí)，首先制造出第一鏡片陣列41及第二鏡片陣列43，然后將已經(jīng)加工好的 薄片狀的電致變形層42置于第一鏡片陣列41和第二鏡片陣列43之間，并使得鏡片光軸和 電致變形層42的通孔中心軸重合，然后與硅晶圓制成的影像感測器壓合封裝，最后切割成 晶圓級相機(jī)模組。 電致變形層42由人工肌肉材料制成，特別地，在下述材料中選擇其一制成鐵電
聚合物(ferroelectric polymers)或電介彈性體(dielectric elastomers)。 另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明
精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種晶圓級鏡頭模組，其包括疊置且光軸重合的第一鏡片和第二鏡片，其特征在于進(jìn)一步包括電致變形層，該電致變形層夾設(shè)于該第一鏡片與該第二鏡片之間，該電致變形層設(shè)一透光通孔，且該透光通孔的中心軸與該第一鏡片、該第二鏡片的光軸重合，以使透過該第一鏡片的光線可經(jīng)由該通孔進(jìn)入該第二鏡片，該電致變形層具有平行該第一鏡片和第二鏡片光軸的變形方向，其用于調(diào)整該第一鏡片和該第二鏡片的間距，該電致變形層由人工肌肉材料制成。
2. 如權(quán)利要求1所述的晶圓級鏡頭模組，其特征在于該第一鏡片具有第一光學(xué)部及 圍繞該第一光學(xué)部的第一支撐部，該第二鏡片具有第二光學(xué)部及圍繞該第二光學(xué)部的第二 支撐部，該電致變形層具有第一面和第二面，該第一面與該第一支撐部貼合，該第二面與該 第二支撐部貼合，該第一面和該第二面相互平行且均垂直于該鏡頭模組的光軸。
3. 如權(quán)利要求2所述的晶圓級鏡頭模組，其特征在于該第一面和第二面分別接電源 的正負(fù)極。
4. 如權(quán)利要求1所述的晶圓級鏡頭模組，其特征在于該電致變形層和外部電路連接 且該外部電路寫有控制程序，該控制程序控制施加于該電致變形層上的電壓大小。
5. —種晶圓級鏡頭模組陣列，其包括疊置的第一鏡片陣列、第二鏡片陣列，該第一鏡片 陣列包括多個(gè)第一鏡片，該第二鏡片陣列包括多個(gè)第二鏡片， 一個(gè)第一鏡片對應(yīng)一個(gè)第二 鏡片，且該第一鏡片和該第二鏡片的光軸重合，其特征在于該晶圓級鏡頭模組陣列還包括 一電致變形層，該電致變形層夾設(shè)于該第一鏡片陣列與該第二鏡片陣列之間，該電致變形 層具有多個(gè)通孔，每一通孔的中心軸和一個(gè)第一鏡片的光軸、第二鏡片的光軸重合，該電致 變形層具有平行該第一鏡片陣列和第二鏡片陣列光軸的變形方向，該電致變形層用來調(diào)整 該第一鏡片陣列和該第二鏡片陣列的間距，該電致變形層由人工肌肉材料制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種晶圓級鏡頭模組，其包括疊置且光軸重合的第一鏡片和第二鏡片以及電致變形層，該電致變形層夾設(shè)于該第一鏡片與該第二鏡片之間，該電致變形層設(shè)一透光通孔，且該透光通孔的中心軸與該第一鏡片、該第二鏡片的光軸重合，以使透過該第一鏡片的光線可經(jīng)由該通孔進(jìn)入該第二鏡片，該電致變形層具有平行該第一鏡片和第二鏡片光軸的變形方向，其用于調(diào)整該第一鏡片和該第二鏡片的間距，該電致變形層由人工肌肉材料制成。本發(fā)明還提供一種晶圓級鏡頭模組陣列，本發(fā)明提供的晶圓級鏡頭模組以及晶圓級鏡頭模組陣列所提供的每一個(gè)晶圓級鏡頭模組均有體積小、可變焦的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H01L41/08GK101750706SQ200810305858
公開日2010年6月23日 申請日期2008年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者李漢隆 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司