電模塊中的每一個(gè)包括與附接至透明蓋件的透鏡元件對(duì)準(zhǔn)的光電裝置，所述透明蓋件的外部側(cè)壁由非透明材料覆蓋或被嵌入所述非透明材料內(nèi)(參見圖8E和2B)。因此，前述技術(shù)可用于以晶片級(jí)規(guī)模制造多個(gè)模塊40。
[0066]在圖8A-8E的所例示實(shí)例中，在執(zhí)行圖8B-8D中的步驟之前，PCB襯底90(具有安裝在PCB襯底表面上的光電裝置)被附接至間隔物/光學(xué)元件結(jié)構(gòu)84A。在其他實(shí)施方式中，PCB襯底可在工藝后期(例如，在執(zhí)行圖8C中的步驟之后)被附接至間隔物/光學(xué)元件結(jié)構(gòu)84A。此外，在一些實(shí)施方式中，替代將PCB襯底(具有安裝在PCB襯底表面上的光電裝置)附接至間隔物/光學(xué)元件結(jié)構(gòu)84A，單個(gè)單一化光電裝置可被附接至間隔物。
[0067]實(shí)質(zhì)上類似于圖8A-8E的工藝的晶片級(jí)工藝也可用于制造包括光發(fā)射元件和光檢測(cè)元件兩者的模塊。例如，如圖9A所示，間隔物/光學(xué)元件結(jié)構(gòu)84A被附接至印制電路多個(gè)光電裝置(例如，光發(fā)射元件92A和光檢測(cè)元件92B)。如先前實(shí)例所討論，間隔物46可例如通過復(fù)制或真空注入技術(shù)或通過將間隔物晶片附接至形成有透鏡116、44的透明晶片72來提供。光發(fā)射元件92A和光檢測(cè)元件92B交替以使得每一光發(fā)射元件92A相鄰于光檢測(cè)元件92B。溝槽隨后可利用結(jié)合圖8B和8C所述的非透明材料來形成并填充。在移除真空注入工具之后，所得結(jié)構(gòu)可被分離(例如，通過切割分離)成多個(gè)模塊43，所述模塊中的每一個(gè)包括相鄰光學(xué)通道，光學(xué)通道中的一個(gè)包括光發(fā)射元件92A(例如，LED)，并且光學(xué)通道中的一個(gè)包括光檢測(cè)元件92B(例如，光電二極管)。相鄰光學(xué)通道由非透明間隔物46彼此分離。此類模塊可例如用作接近傳感器。此外，接近傳感器模塊(和包括光發(fā)射元件和光檢測(cè)元件兩者的其他模塊)可使用類似于圖6A-6E或7A-7E的那些工藝(S卩，使用組合式復(fù)制和真空注入工具通過復(fù)制來形成光學(xué)元件并且通過真空注入來形成間隔物元件)的工藝來制造。如果需要，那么前述模塊也可形成有擋塊結(jié)構(gòu)。此種擋塊結(jié)構(gòu)可例如通過在組合式復(fù)制和真空注入工具中包括擋塊特征(參見，例如，圖7C)或通過附接擋塊晶片來提供。
[0068]—些模塊(例如，攝像機(jī)模塊)可包括兩個(gè)或更多個(gè)透明襯底的垂直堆疊，所述透明襯底中的每一個(gè)包括在一側(cè)或兩側(cè)上的光學(xué)元件(例如，透鏡)。用于制造此類模塊的晶片級(jí)工藝中的步驟例示在圖10A-10C中，并且包括形成穿過兩個(gè)或更多個(gè)透明晶片的堆疊的開口(例如，溝槽)。
[0069]如圖所示，例如，在圖10A中，提供間隔物/光學(xué)元件結(jié)構(gòu)84B。結(jié)構(gòu)84B包括由第一透明晶片72A、第一間隔物結(jié)構(gòu)46A、第二透明晶片72B和第二間隔物晶片46B形成的晶片堆置。
[0070]第一間隔物結(jié)構(gòu)46A可例如提供為單獨(dú)間隔物晶片或通過真空注入來提供。透明晶片72A、72B中的每一個(gè)具有形成于透明晶片的相應(yīng)表面的一個(gè)或兩個(gè)表面上的復(fù)制光學(xué)元件44、116。晶片例如由粘合劑來彼此附接。在一些實(shí)施方式中，替代將間隔物晶片46A、46B附接至透明晶片72A、72B，間隔物元件46可通過如以上結(jié)合圖3所述的真空注入而形成于透明晶片72A、72B的相應(yīng)表面上。間隔物/光學(xué)元件結(jié)構(gòu)84B被附接至安裝有圖像傳感器94的印刷電路板(PCB)或其他襯底901CB襯底90和其對(duì)間隔物/光學(xué)元件結(jié)構(gòu)84B的附接的其他細(xì)節(jié)可類似于圖4A。在一些實(shí)施方式中，焦距校正(例如，法蘭焦距(flange focallength ;FFL)校正)可通過對(duì)間隔物晶片46B的厚度進(jìn)行微機(jī)械加工或通過附接另一透明FFL襯底來提供，以調(diào)整光學(xué)通道的FFL。
[0071 ]接著，如圖10B所示，形成穿過透明晶片72A、72B的開口(例如，溝槽)98。溝槽98應(yīng)完全地延伸穿過兩個(gè)透明晶片72A、72B的厚度(并且穿過第一間隔物結(jié)構(gòu)46A的厚度)，并且優(yōu)選地應(yīng)部分地延伸至第二間隔物結(jié)構(gòu)46B中。如果提供用于光學(xué)通道的FFL校正的透明FFL襯底，那么溝槽也可延伸至FFL襯底中。溝槽98可例如通過切割、微機(jī)械加工或激光切割技術(shù)來形成。得到的是非平面表面，所述非平面表面包括在透明晶片的相鄰部分之間形成的溝槽98。如圖10C所示，真空注入TOMS工具114B被放置在第一透明晶片72A之上以促進(jìn)由非透明材料(例如，具有碳黑的環(huán)氧樹脂)填充溝槽98，并且真空吸盤101被提供在間隔物/光學(xué)元件結(jié)構(gòu)84B下方并且圍繞所述間隔物/光學(xué)元件結(jié)構(gòu)，以便在真空注入工具114B與PCB襯底90之間施加真空。非透明材料可被注入至真空吸盤101中的入口中。如以上結(jié)合圖4C所述，真空吸盤101的出口附近的真空栗促進(jìn)所注入非透明材料的流動(dòng)。在利用非透明材料(例如，具有碳黑的環(huán)氧樹脂)在真空下填充溝槽98之后，使環(huán)氧樹脂材料硬化(例如，通過UV或熱固化硬化)，并且將工具114B從間隔物/光學(xué)元件結(jié)構(gòu)84B移除。利用來填充溝槽98的材料可與間隔物46的材料相同或不同。在一些實(shí)施方式中，由非透明材料構(gòu)成的擋塊晶片可被附接在間隔物/光學(xué)元件結(jié)構(gòu)之上?；蛘撸谝恍?shí)施方式中，擋塊特征被提供在真空注入工具114B中，并且擋塊結(jié)構(gòu)通過如上所述的真空注入形成。
[0072 ]晶片堆疊隨后可被分離，例如沿切割線分離以形成單個(gè)光電模塊，所述光電模塊中的每一個(gè)包括與附接至透明襯底的光學(xué)元件的垂直堆疊對(duì)準(zhǔn)的圖像傳感器，所述透明襯底的外部側(cè)壁由非透明材料93覆蓋或被嵌入所述非透明材料內(nèi)(參見，例如，圖10D)。圖10D的所例示示例性模塊示出:陣列攝像機(jī)(例如，2x2或任何其他MxN陣列)包括用于FFL通道校正的透明襯底95，和將FFL校正襯底95與安裝有圖像傳感器94的襯底90分離的另一間隔物97。另外的間隔物95可提供用于模塊的另外的FFL校正。
[0073]在前述實(shí)例中，在透明晶片72中形成溝槽98從而產(chǎn)生非平面結(jié)構(gòu)之后，通過真空注入技術(shù)利用非透明材料覆蓋透明晶片72(或72A、72B)的各種區(qū)段的側(cè)壁。在一些實(shí)施方式中，不同技術(shù)可用于利用非透明材料覆蓋透明晶片72的各種區(qū)段的側(cè)壁。例如，在形成溝槽98之后，透明晶片72的各種區(qū)段的側(cè)壁可由非透明材料的一個(gè)或多個(gè)層10涂覆(參見圖11)。在特定實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)涂層被施加于透明晶片72的各種區(qū)段的側(cè)面和頂表面。層108可例如由耐聚合物類型材料、金屬材料(例如，鋁)或黑色鉻材料構(gòu)成。層可例如使用PVD、CVD、浸涂、噴涂、濺鍍或蒸發(fā)技術(shù)來施加。層108的厚度取決于實(shí)施方式，但優(yōu)選地每一涂層具有在約5-40微米(μπι)范圍內(nèi)的厚度，并且在一些實(shí)施方式中，每一涂層具有在約10-20μπι范圍內(nèi)的厚度。在沉積層108之后，可執(zhí)行烘干(S卩，在高溫下加熱)。
[0074]在沉積并烘干層108之后，使用例如光刻、化學(xué)或機(jī)械技術(shù)來移除在非透明晶片72的各種部分的頂表面之上的層。如果使用光刻技術(shù)，那么可使用可光刻結(jié)構(gòu)化涂層(例如，光致抗蝕劑涂層)。如果使用化學(xué)技術(shù)，那么可提供適當(dāng)?shù)娜軇﹣韽姆峭该骶?2的各種部分的頂表面蝕刻移除涂層。在一些實(shí)施方式中，通過施加具有粘合劑表面的膠帶來從非透明晶片72的各種部分的頂表面機(jī)械地移除層。在從非透明晶片72的各種部分的頂表面移除涂層之后，非透明晶片72的各種部分的側(cè)壁保持由涂層108覆蓋，如圖11所示。晶片堆疊隨后可被分離(例如，通過切割分離)以形成單個(gè)模塊，所述模塊中的每一個(gè)包括與光學(xué)元件(例如，透鏡44)對(duì)準(zhǔn)的光發(fā)射元件92。如在先前實(shí)例中，模塊的透明蓋件的側(cè)壁由非透明材料覆蓋以便減少漏光。
[0075]此外，盡管前述實(shí)例包括每一模塊中的單一光電裝置(例如，光發(fā)射元件或光檢測(cè)元件)，但是類似于前述技術(shù)的技術(shù)可用于制造包括兩個(gè)或更多個(gè)光發(fā)射元件的模塊，所述光發(fā)射元件中的每一個(gè)與一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)光學(xué)元件對(duì)準(zhǔn)。此類模塊可例如充當(dāng)雙重LED閃爍模塊，所述模塊可包括包圍兩個(gè)或更多個(gè)光發(fā)射元件的非透明側(cè)壁而無將光發(fā)射元件彼此分離的間隔物。在一些實(shí)施方式中，模塊還可包括其他光電或光學(xué)部件。
[0076]以上所述的模塊包括在透明蓋件26的一個(gè)或兩個(gè)側(cè)面上的復(fù)制透鏡。然而，在一些情況下，光學(xué)濾波器層可被提供在透明蓋件上。同樣地，在一些實(shí)施方式中，焦點(diǎn)法蘭長(zhǎng)度(FFL)校正層可被施加在透明蓋件上。FFL有時(shí)稱為法蘭焦距。包括FFL校正層可例如對(duì)圖像傳感器應(yīng)用來說為尤其有利的。因此，在一些情況下，透明蓋件26可包括僅在一側(cè)上的復(fù)制透鏡，或在一些情況下，可在任一側(cè)上不包括復(fù)制透鏡。實(shí)例例示在圖12A和12B中，圖中分別示出多通道模塊200A和200B。
[0077]圖12A和12B的模塊200A和200B包括支撐在PCB或其他襯底224上的圖像傳感器222。圖像傳感器222具有由間隔物228側(cè)向包圍的光學(xué)敏感區(qū)域223，所述間隔物也充當(dāng)用于模塊的傳感器側(cè)的側(cè)壁。透明蓋件226的側(cè)邊緣被嵌入可例如由非透明材料(例如，具有碳黑的環(huán)氧樹脂)構(gòu)成的間隔物內(nèi)。透明蓋件226可例如由玻璃、藍(lán)寶石或聚合物材料構(gòu)成，并且由間隔物228與圖像傳感器222分離。在圖12A和12B的所例示實(shí)例中，每一透明蓋件226的對(duì)象側(cè)包括光學(xué)濾波器230，所述光學(xué)濾波器可例如實(shí)施為薄的涂層。同樣地，每一透明蓋件的傳感器側(cè)可包括FFL校正層232以校正通道焦距。每一通道中的FFL校正層232的厚度可與另一通道中的FFL層232的厚度有所不同。在一些情況下，僅一些通道具有FFL校正層。
[0078]非透明材料239可在透明蓋件226的邊緣附近延伸超出所述透明蓋件的頂部。取決于實(shí)施方式，覆蓋透明蓋件226的側(cè)壁的非透明材料236可與間隔物228的材料和/或延伸超出透明蓋件226的頂部的非透明材料239相同或不同。PCB襯底224的外部側(cè)面可包括導(dǎo)電觸點(diǎn)，所述導(dǎo)電觸點(diǎn)可借助于延伸穿過襯底224的導(dǎo)電通孔電耦合至圖像傳感器222。
[0079]模塊200A、200B可包括一個(gè)或多個(gè)光學(xué)元件組件250。光學(xué)元件組件可被附接至組件240，所述組件由透明蓋件226(包括FFL校正層232和濾波器層230(如果存在的話))和非透明壁/間