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TWI579587B - 晶圓級透鏡系統及其製造方法 - Google Patents

晶圓級透鏡系統及其製造方法 Download PDF

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TWI579587B
TWI579587B TW104121179A TW104121179A TWI579587B TW I579587 B TWI579587 B TW I579587B TW 104121179 A TW104121179 A TW 104121179A TW 104121179 A TW104121179 A TW 104121179A TW I579587 B TWI579587 B TW I579587B
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lens
level lens
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wafer
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TW104121179A
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TW201614313A (en
Inventor
尹淳義
鄧兆展
Original Assignee
豪威科技股份有限公司
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
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Description

晶圓級透鏡系統及其製造方法
相機模組係整合至各式各樣的裝置中。諸如手機、平板電腦及筆記型電腦之消費類電子裝置通常包含一小型相機模組。大多數的這類裝置裝備有一由固定配置的塑膠透鏡所組成的透鏡系統。典型的相機模組具有約兩百萬像素或更高的像素解析度。有了這樣大量像素共用入射光，相關的透鏡系統必須具有高度的(高的)光收集效率以產生足夠亮的影像。光收集效率可用術語「光圈值(F-number)」表示，其定義為透鏡系統的有效焦距(EFFL)對入射光瞳直徑(D)的比率，即，F=EFFL/D。因此，光圈值係為來自於透鏡系統所收集與成像之景象的光線部分的量度。低光圈值就等同於高收集效率。為滿足成本的限制及性能需求，許多相機模組係由三個塑膠透鏡構成以產生一相對低的光圈值及可接受的成像性質。塑膠透鏡係使用注塑成型技術大量生產及組裝，連同影像感測器及電子電路一起形成一照相機模組。
於一實施例中，一種用以將一景象成像於一影像平面上之晶圓級透鏡系統係包含一或多個晶圓級透鏡，該一或多個晶圓級透鏡中之每一個係具有(a)一具有相對的第一及第二表面之基板，(b)一由一第一材料製成且設置於該第一表面上之第一透鏡元件，以及(c)一由一第二材料製成且設置於該第二表面上之第二透鏡元件，其中，對於該一或多個晶圓級透鏡中之至少一者，該第一材料係與該第二材料不同。
於一實施例中，一種用以將一景象成像於一影像平面上之晶圓級透鏡系統係包含三個在光學上彼此串聯耦合之晶圓級透鏡，該三個晶圓級透鏡中之每一者係具有(a)一具有相對的第一及第二表面之基板，(b)一設置於該第一表面上且具有一背向該第一表面之非球面表面之第一透鏡元件，以及(c)一設置 於該第二表面上且具有一背向該第二表面之非球面表面的第二透鏡元件。
於一實施例中，一種用於製造一晶圓級透鏡系統之晶圓級方法係包含藉由以下步驟形成一透鏡晶圓：(a)設置複數個由一第一材料製成之第一透鏡元件於一基板的一第一表面上，以及(b)設置複數個由一第二材料製成之第二透鏡元件於該基板之一第二表面上，其中該第二表面係與該第一表面相對，該第二材料係與該第一材料不同，且該複數個第二透鏡係與該複數個第一透鏡對齊。
100‧‧‧相機裝置
110‧‧‧相機模組
120、200、400、600‧‧‧晶圓級透鏡系統
130‧‧‧影像感測器
140‧‧‧電子電路板
150、210(1)、210(2)、210(3)、410(1)、410(2)、410(3)、610(1)、610(2)、610(3)‧‧‧晶圓級透鏡
152、154、230(1)-230(6)、430(1)-430(6)、630(1)-630(6)‧‧‧透鏡元件
156、220(1)、220(2)、220(3)、420(1)、420(2)、420(3)、620(1)、620(2)、620(3)‧‧‧基板
162、164‧‧‧表面
232(1,1)、232(4,2)、432(1,1)、432(4,2)‧‧‧非球面凸面
232(1,2)、232(2,1)、232(3,2)、232(4,1)、232(5,2)、232(6,1)、432(1,2)、432(2,1)、432(3,2)、432(4,1)、432(5,2)‧‧‧平面
232(2,2)、232(3,1)、432(2,2)、432(3,1)‧‧‧非球面凹面
232(5,1)、232(6,2)、432(6,2)‧‧‧非球面鷗翼形表面
240、440、640‧‧‧蓋玻璃
250、450、650‧‧‧影像平面
260、460、660‧‧‧光軸
270、470、670‧‧‧總軌道長度
280、480、680‧‧‧FOV角
312、314、316、512、514、516‧‧‧縱向球面像差曲線
322、324、326、522、524、526‧‧‧畸變曲線
331-336、531-536‧‧‧像場彎曲
342、344、346、542、544、546、548‧‧‧橫向色彩
348、548‧‧‧艾瑞盤半徑
432(5,1)‧‧‧非球面表面
630(1)‧‧‧點
700、800‧‧‧方法
710、712、714、720、810、820、830、840、850、852‧‧‧步驟
圖1係根據一實施例說明整合至一相機裝置內並包含至少一晶圓級透鏡之相機模組之一示意圖。
圖2係根據一實施例說明包含三個在光學上串聯耦合的晶圓級透鏡之晶圓級透鏡系統之一示意圖。
圖3A係為圖2之晶圓級透鏡系統之一縱向球面像差曲線圖。
圖3B係為圖2之晶圓級透鏡系統之一畸變像差曲線圖。
圖3C係為圖2之晶圓級透鏡系統之一像場彎曲像差曲線圖。
圖3D係為圖2之晶圓級透鏡系統之一像場橫向色差曲線圖。
圖4係根據一實施例說明包含三個在光學上串聯耦合的晶圓級透鏡之另一晶圓級透鏡系統之一示意圖。
圖5A係為圖4之晶圓級透鏡系統之一縱向球面像差曲線圖。
圖5B係為圖4之晶圓級透鏡系統之一畸變像差曲線圖。
圖5C係為圖4之晶圓級透鏡系統之一像場彎曲像差曲線圖。
圖5D係為圖4之晶圓級透鏡系統之一像場橫向色差曲線圖。
圖6係根據一實施例說明包含三個在光學上串聯耦合的晶圓級透鏡之晶圓級透鏡系統之一示意圖。
圖7係根據一實施例說明用以製造一透鏡晶圓或複數個晶圓級透鏡之一方法流程圖。
圖8係說明根據一實施例之用以製造一包含至少一晶圓級透鏡的相機模組之一方法流程圖。
本發明揭露包含至少部分地使用晶圓級製造方法所產生之晶圓級透鏡系統。晶圓級製造的價格便宜且允許傳統注塑成型透鏡不能夠實現的透鏡設計改良。特別是在本文中揭示的晶圓級透鏡系統及相關製造方法中，一晶圓級透鏡之兩個表面係形成在載體基板的兩相對側面上。因此，每個透鏡可以由二或三種不同的材料所組成，從而在與注塑成型透鏡及其他傳統透鏡相比時，提供額外的自由度來優化透鏡系統的性能。此外，本發明之晶圓級透鏡系統可以使用具有回流焊接相容材料形成。這簡化了包含晶圓級透鏡系統之相機模組的製造。
圖1係說明一整合至一相機裝置100內之例示性相機模組110。相機裝置100係為例如手機、平板電腦、音樂播放器、筆記型電腦、桌上型電腦或另一電子裝置或系統。相機模組110包含一晶圓級透鏡系統120、影像感測器130及一電子電路板140。晶圓級透鏡系統120將一景象成像於一影像感測器130上。電子電路板140促使了影像感測器130之運作，例如影像擷取及影像讀出。晶圓級透鏡系統120包含至少一晶圓級透鏡150。
晶圓級透鏡150包含二個設置在一基板156的兩相對側面上之透鏡元件152、154。透鏡元件152、154包含各自背向基板156的表面162、164。表面162、164係與設於表面162、164之間的材料一起形成一單一透鏡。然而，與傳統整個由相同材料構成的單一透鏡相比，透鏡元件152、透鏡元件154及基板156係可由各自不同的材料所構成。因此，舉例而言，與需要整個由相同材料構成的傳統注塑成型透鏡相比時，晶圓級透鏡150在透鏡設計上提供了額外的自由度。於一實施例中，晶圓級透鏡元件152、154係由各自不同的材料所構成以改善晶圓級透鏡系統120之效能面。舉例而言，晶圓級透鏡元件152、154之材料於某些實施例中係將例如色差、球面像差、畸變或像場彎曲之光學像差減至最低程度。這可導致晶圓級透鏡系統120所改善之效能超過使用傳統注塑成型透鏡所能達到的程度。
於圖1中所描繪的透鏡元件152、154形狀係例示性的，且透鏡元件152、154的實際形狀在不偏離本發明範疇下係可不同。例如，圖1中所示的凸面透鏡表面162係可為凹面、凸面和凹面的組合、及/或具有與圖1中所示者不同的非球面特性。
晶圓級透鏡150係使用晶圓級技術製造。複數個透鏡元件152及 各自的複數個透鏡元件154係形成在一基板晶圓之兩相對側面上，該基板晶圓係隨後經切割以產生個別的晶圓級透鏡150。由於透鏡元件152、透鏡元件154及基板156係獨立形成的，這些元件係可由不同的材料所構成，如上所述。此外，晶圓級製造非常適合於大量生產，且當與非晶圓級製造方法相比時通常與降低的製造成本相關聯。
於一些實施例中，相機模組110係使用回流焊接以形成至少一些與影像感測器130及電子電路板140相關的電性接觸。舉例而言，於影像感測器130及電子電路板140之間的電性接觸係於將晶圓級透鏡系統120與影像感測器130組裝一起之後使用回流焊接而形成。在影像感測器130與電子電路板組裝一起之前將晶圓級透鏡系統120與影像感測器130組裝一起係有利的。此組裝順序不僅可簡化晶圓級透鏡系統120與影像感測器130的校正，包含晶圓級透鏡系統120及影像感測器130之光學模組係可大量生產且隨後整合至各種各樣具有不同電子電路板140特性之相機模組中。
於一裝配件之回流焊接中，永久性的電連接係通過加熱該裝配件以融熔設置在該裝配件的接觸界面上的焊膏而形成。通常裝配件係加熱至250℃約10秒鐘以形成永久性的連接。因此，於一些實施例中，晶圓級透鏡150、透鏡元件152、透鏡元件154及基板156係由相容於回流焊接之材料所構成；透鏡元件152、透鏡元件154及基板156中之每一者係由在經受回流焊接過程之前及之後具有相同或實質上相同的光學特性之材料所構成。舉例而言，透鏡元件152、透鏡元件154及基板156中之每一者係由在經受260℃、10秒鐘之前及之後具有相同或基本上相同的光學特性之材料所構成。
晶圓級透鏡系統120可以包含任何數量在光學上串聯耦合之晶圓級透鏡150，舉例而言，一個、二個或三個晶圓級透鏡150。為了清楚說明，僅有一晶圓級透鏡150及其中所包含的構件係標示在圖1中。如圖1所示，整合至晶圓級透鏡系統120內之不同晶圓級透鏡150不必相同。一般而言，整合至晶圓級透鏡系統120內之不同晶圓級透鏡150具有不同的特性。
為達到高光學性能，晶圓級透鏡系統120可包含非球面表面。於一實施例中，表面162及表面164中之一或多者係可為非球面以降低光學像差。舉例而言，晶圓級透鏡系統120可包含三個晶圓級透鏡150，因此包含三個表面162及三個表面164，其中六個表面162、164中之至少一者為非球面。
圖2係說明一包含三個在光學上串聯耦合之晶圓級透鏡210(1)、210(2)、210(3)之例示性晶圓級透鏡系統200。晶圓級透鏡系統200係，藉由非限制性實例，說明結合圖1所討論的有益概念。儘管已揭示用於晶圓級透鏡系統200之參數特定值，實際值係可偏離所揭示的數值。經揭示的參數值為一範圍值的特定實例且可以延伸至這樣的一個範圍值內。晶圓級透鏡系統200係為晶圓級透鏡系統120(圖1)之一個實施例。晶圓級透鏡210(1)、210(2)、210(3)係為晶圓級透鏡150(圖1)之實施例。晶圓級透鏡系統200包含六個非球面表面，可以使用晶圓級技術製造，在關於材料選擇上並利用晶圓級製造所促進的額外自由度。再者，晶圓級透鏡系統200係由回焊相容材料所組成，例如在經加熱至260℃、10秒鐘之前及之後具有相同或基本上相同的光學特性之材料。
晶圓級透鏡210(1)包含二個設置在一平面基板220(1)的兩相對側面上之透鏡元件230(1)、230(2)。透鏡元件230(1)包含一背向基板220(1)之非球面凸面232(1,1)，以及一與基板220(1)接觸之平面232(1,2)。同樣地，透鏡元件230(2)包含一接觸基板220(1)之平面232(2,1)，以及一背向基板220(1)之非球面凹面232(2,2)。晶圓級透鏡210(2)包含二個設置在一平面基板220(2)的兩相對側面上之透鏡元件230(3)、230(4)。透鏡元件230(3)包含一背向基板220(2)之非球面凹面232(3,1)，以及一與基板220(2)接觸之平面232(3,2)。同樣地，透鏡元件230(4)包含一接觸基板220(2)之平面232(4,1)，以及一背向基板220(2)之非球面凸面232(4,2)。晶圓級透鏡210(3)包含二個設置在一平面基板220(3)的兩相對側面上之透鏡元件230(5)、230(6)。透鏡元件230(5)包含一背向基板220(3)之非球面鷗翼形表面232(5,1)，以及一接觸基板220(3)之平面232(5,2)。同樣地，透鏡元件230(6)包含一接觸基板220(3)之平面232(6,1)，以及一背向基板220(3)之非球面鷗翼形表面232(6,2)。該等鷗翼形表面係為包含凸面及凹面部分兩者之表面。
透鏡元件230(1)、230(2)、230(3)、230(4)、230(5)、230(6)以及基板220(1)、220(2)、220(3)係由回焊相容材料所構成。
晶圓級透鏡系統200係經配置以通過一蓋玻璃240將一景象成像於一影像平面250上。影像平面250及蓋玻璃240係為用於影像感測器130(圖1)之例示元件。晶圓級透鏡系統200具有一總軌道長度(TTL)270。TTL 270係為由影像平面250沿著與光軸260平行的方向至表面232(1,1)距離影像平面250最 遠的點所測得的距離。晶圓級透鏡系統200具有一以FOV角280示意性表示之視野(FOV)。
基板220(1)、220(2)、220(3)在不偏離本發明範圍的情況下係可具有不同於圖2所示之直徑。舉例而言，基板220(1)、220(2)、220(3)可具有足夠大的直徑，讓基板220(1)、220(2)、220(3)與圖2中未示出的間隔物一起形成一用於容納該等晶圓級透鏡210(1)、210(2)、210(3)之結構。同樣地，儘管下文中所陳述的光學性能係假定為圖2中所示的光學有效區域，透鏡元件232(i)，i=1,...,6，可以具有比圖2中所示者更大的直徑。
表1A及1B列舉出晶圓級透鏡系統200之透鏡資料。透鏡資料包含所有表面232(i,j)、透鏡元件230(i)及基板220(k)之設定參數值，其中i=1,...,6，j=1,2，而k=1,2,3。透鏡資料亦包含孔徑光欄(aperture stop)(STO)位置，其為蓋玻璃(CG)240與影像平面(IMA)250之間的間隙。此外，係列舉了一假定物體位置(OBJ)。在由物體側面觀看時，透鏡元件232(i)、基板220(k)及蓋玻璃之材料特性及厚度係如同其第一表面在同一行中所指出。厚度係以毫米(mm)表示。對於各非球面232(1,1)、232(2,2)、232(3,1)、232(4,2)、232(5,1)、232(6,2)，其表面輪廓係可表示為： 其中z為與光軸260平行的表面下陷以作為距離光軸260的半徑距離s之函數，C為曲率半徑之倒數，k為錐面係數，且A 4,A 6,...為第四、第六...階非球面項。阿貝數係為材料中的光學色散度量，並定義為V d =(n D -1)/(n F -n C )，其中n D 、n F 及n C 係分別為在佛洛恩霍夫(Fraunhofer)D-、F-及C-光譜線下之折射率：λD=589.3奈米(nm)、λF=486.1nm且λC=656.3nm。
晶圓級透鏡系統200具有2.4的光圈值、72度的FOV角280、2.86mm的TTL 270以及2.062mm的有效焦距。表面232(1,2)界定了該孔徑光欄。
圖3A、3B及3C係顯示晶圓級透鏡系統200通過Zemax®光學設計程式所評估的光學表現。圖3A、3B、3C及3D係分別顯示假定物體的位置(OBJ)及影像平面(IMA)250為表1A中所示者時，晶圓級透鏡系統200之球面像差、f-theta畸變、像場彎曲及橫向色差。如圖3A、3B、3C及3D所示，晶圓級透鏡系統200在影像平面250上產生高光學品質的影像。
圖3A係為晶圓級透鏡系統200之縱向球面像差曲線圖。圖3A係以橫軸上所示的毫米來顯示縱向球面像差，以作為在縱軸上所示的入射光瞳高度的函數。縱軸係由光軸260延伸至距離與FOV 280相關聯的光軸260最大之半徑距離。最大入射光瞳半徑為r p =0.4506mm。縱向球面像差曲線312、314、316係分別在Fraunhofer D-、F-及C-光譜線下進行計算。
圖3B係為晶圓級透鏡系統200之平場聚焦(f-theta)畸變曲線圖。圖3B係以橫軸上所示的百分比來顯示f-theta畸變，以作為在縱軸上所示的視場角之函數。縱軸係由光軸260延伸至FOV角280為界的最末端半徑距離。因此，圖3B中所標繪的最大視場角為θmax=36.094°。畸變曲線322(實線)係在波長λF下計算，畸變曲線324(虛線)係在波長λD下計算，且畸變曲線326(鏈線)係在波長λF下計算。
圖3C係為晶圓級透鏡系統200之Petzval像場彎曲曲線圖。像場彎曲係以橫軸上所示的毫米標繪，用於在縱軸上所示的零度與θmax=36.094°之間的視場角。分別在徑向及切向平面中的像場彎曲331及像場彎曲332係在波長λF下計算。像場彎曲333及像場彎曲334係分別於徑向及切向平面中在波長λD下計算。像場彎曲335及像場彎曲336係分別對應於徑向及切向平面中在波長λC下的像場彎曲。
圖3D係為晶圓級透鏡系統200之橫向色彩誤差曲線圖(亦稱為橫向色差)。圖3D係以橫軸上所示的微米顯示橫向色彩誤差，而作為縱軸上所示的像場高度之函數。縱軸係由光軸260延伸至距離與FOV 280相關聯的光軸260最大之半徑距離。像場高度從h最低=0(軸上)到h最高=1.5420mm不等。橫向色彩係參照λD，使橫向色彩344所有的像場高度相對於λD為零。橫向色彩342係在波長λF下計算。橫向色彩346係在波長λC下計算。對於像場高度的評估範圍，橫向色彩誤差係小於艾瑞盤(Airy disk)半徑348。
圖4係說明一包含三個在光學上串聯耦合之晶圓級透鏡410(1)、410(2)、410(3)之例示性晶圓級透鏡系統400。晶圓級透鏡系統400係，藉由非限制性實例，說明結合圖1所討論的有益概念。儘管已揭示用於晶圓級透鏡系統400之參數特定值，實際值係可偏離所揭示的數值。經揭示的參數值為一範圍值的特定實例且可延伸至這樣的一個範圍值內。晶圓級透鏡系統400係與晶圓級透鏡系統200(圖2)相似且為晶圓級透鏡系統120(圖1)之一個實施例。晶圓級透鏡410(1)、410(2)、410(3)係為晶圓級透鏡150(圖1)之實施例。晶圓級透鏡系統400包含六個非球面表面，可以使用晶圓級技術製造，在關於材料選擇上並利用晶圓級製造所促進的額外自由度。此外，晶圓級透鏡系統400係由回焊相容材料所組成，例如在經加熱至攝氏260℃、10秒鐘之前及之後具有相同或實質上相同的光學特性之材料。
晶圓級透鏡410(1)包含二個設置在一平面基板420(1)的兩相對側面上之透鏡元件430(1)、430(2)。透鏡元件430(1)包含一背向基板420(1)之非球面凸面432(1,1)，以及一與基板420(1)接觸之平面432(1,2)。同樣地，透鏡元件430(2)包含一接觸基板420(1)之平面432(2,1)，以及一背向基板420(1)之非球面凹面432(2,2)。晶圓級透鏡410(2)包含二個設置在一平面基板420(2)的兩相對側面上之透鏡元件430(3)、430(4)。透鏡元件430(3)包含一背向基板420(2)之非球 面凹面432(3,1)，以及一與基板420(2)接觸之平面432(3,2)。同樣地，透鏡元件430(4)包含一接觸基板420(2)之平面432(4,1)，以及一背向基板420(2)之非球面凸面432(4,2)。晶圓級透鏡410(3)包含二個設置在一平面基板420(3)的兩相對側面上之透鏡元件430(5)、430(6)。透鏡元件430(5)包含一背向基板420(3)之非球面表面432(5,1)，以及一接觸基板420(3)之平面432(5,2)。同樣地，透鏡元件430(6)包含一接觸基板420(3)之平面432(6,1)，以及一背向基板420(3)之非球面鷗翼形表面432(6,2)。
透鏡元件430(1)、430(2)、430(3)、430(4)、430(5)、430(6)以及基板420(1)、420(2)、420(3)係由回焊相容材料所構成。
晶圓級透鏡系統400係經配置以通過一蓋玻璃440將一景象成像於一影像平面450上。影像平面450及蓋玻璃440係為用於影像感測器130(圖1)之例示元件。晶圓級透鏡系統400具有一總軌道長度470。晶圓級透鏡系統400具有一以FOV角480示意性表示之視野。
基板420(1)、420(2)、420(3)在不偏離本發明範圍的情況下係可以具有不同於圖4所示之直徑。舉例而言，基板420(1)、420(2)、420(3)可以具有足夠大的直徑，讓基板420(1)、2420(2)、420(3)與圖4中未示出的間隔物一起形成一用於容納該等晶圓級透鏡410(1)、410(2)、410(3)之結構。同樣地，儘管下文中所陳述的光學性能係假定為圖4中所示的光學有效區域，透鏡元件432(i)，i=1,...,6，可以具有比圖4中所示者更大的直徑。
表2A及2B係以與表1A及1B相同的方式列舉出晶圓級透鏡系統400的透鏡資料。晶圓級透鏡系統400具有2.4的光圈值、72度的FOV角480、2.65mm的TTL 470、以及1.902mm的有效焦距。表面432(1,2)界定了該孔徑光欄。
圖5A、5B及5C係顯示晶圓級透鏡系統400通過Zemax®光學設計程式所評估的光學表現。圖5A、5B、5C及5D係分別顯示假定物體的位置(OBJ)及影像平面(IMA)450為表2A中所示者時，晶圓級透鏡系統400的球面像差、f-theta畸變、像場彎曲及橫向色差。如圖5A、5B、5C及5D所示，晶圓級透鏡系統400在影像平面450上產生高光學品質的影像。
圖5A係為晶圓級透鏡系統400之縱向球面像差曲線圖。圖5A係以橫軸上所示的毫米來顯示縱向球面像差，以作為在縱軸上所示的入射光瞳高度的函數。縱軸係由光軸460延伸至距離與FOV 480相關聯的光軸460最大之半徑距離。最大入射光瞳半徑為r p =0.4249mm。縱向球面像差曲線512、514、516係分別在Fraunhofer F-、D-及C-光譜線下進行計算。
圖5B係為晶圓級透鏡系統400之f-theta畸變曲線圖。圖5B係以橫軸上所示的百分比來顯示f-theta畸變，以作為在縱軸上所示的視場角的函數。該縱軸係由光軸460延伸至FOV角280為界的最大半徑距離。因此，圖5B中所標繪的最大視場角為θmax=36.852°。畸變曲線522(實線)係在波長λF下計算，畸變曲線524(虛線)係在波長λD下計算，且畸變曲線526(鏈線)係在波長λF下計算。
圖5C係為晶圓級透鏡系統400之Petzval像場彎曲曲線圖。像場彎曲係以橫軸上所示的毫米標繪，用於在縱軸上所示的零度與θmax=36.852°之 間的視場角。分別在徑向及切向平面中的像場彎曲531及像場彎曲532係在波長λF下計算。像場彎曲533及像場彎曲534係分別於徑向及切向平面中在波長λD下計算。像場彎曲535及像場彎曲536係分別對應於徑向及切向平面中在波長λC下之像場彎曲。
圖5D係為晶圓級透鏡系統400之橫向色彩誤差曲線圖。圖5D係以橫軸上所示的微米顯示橫向色彩誤差，而作為縱軸上所示的像場高度的函數。該縱軸係由光軸460延伸至距離與FOV 480相關聯的光軸460最大之半徑距離。像場高度從h最低=0(軸上)到h最高=1.4760mm不等。橫向色彩係參照λD，使橫向色彩544所有的像場高度相對於λD為零。橫向色彩542係在波長λF下計算。橫向色彩546係在波長λC下計算。對於像場高度的評估範圍，橫向色彩誤差係小於艾瑞盤半徑548。
晶圓級透鏡系統200(圖2)及400(圖4)係包含多個透鏡，其中該二透鏡元件係由不同的材料構成。晶圓級透鏡系統200之晶圓級透鏡210(1)之透鏡元件230(1)、230(2)係由不同的材料構成，如表1A中所指示。由表1A中也可明顯看出晶圓級透鏡系統200之晶圓級透鏡210(2)之透鏡元件230(3)、230(4)係由不同的材料構成。特別是，透鏡元件230(1)、230(2)、230(3)及230(4)係分別具有57、30、30及50的阿貝數。同樣地，如表2A中所示，晶圓級透鏡系統400之晶圓級透鏡410(1)之透鏡元件430(1)、430(2)係由不同的材料構成，且晶圓級透鏡系統400之晶圓級透鏡410(2)之透鏡元件430(3)、430(4)係由不同的材料構成。特別是，透鏡元件430(1)、430(2)、430(3)及430(4)係分別具有57、30、30及50的阿貝數。
與依據整個由相同材料構成的透鏡之習知系統相比，在較接近景象的晶圓級透鏡之透鏡元件上使用不同材料(例如晶圓級透鏡230(1)或430(1))，以及在中間晶圓級透鏡之透鏡元件使用不同材料(例如圓級透鏡230(2)或430(2))，會導致改進的色差校正。晶圓級透鏡系統200(圖2)及400(圖4)之實例係可擴展至晶圓級透鏡系統120(圖1)之更一般性實施例內。晶圓級透鏡系統600可選擇性地通過一蓋玻璃640在一影像平面650上成像一景象。影像平面650及蓋玻璃640係為，舉例而言，影像感測器130之元件(圖1)。晶圓級透鏡系統600在一平行於光軸660的方向上，係與一從影像平面650至距離影像平面650最遠的點630(1)之總軌道長度670相關聯。
圖6係說明一包含三個在光學上串聯耦合的晶圓級透鏡610(1)、610(2)、610(3)之晶圓級透鏡系統600。晶圓級透鏡系統600係為晶圓級透鏡系統120(圖1)之一實施例，而晶圓級透鏡610(1)、610(2)、610(3)中之每一者係為晶圓級透鏡150(圖1)之一實施例。晶圓級透鏡系統200(圖2)及晶圓級透鏡系統400(圖4)係為晶圓級透鏡系統600之實例。與晶圓級透鏡系統200及400的配置相似，晶圓級透鏡610(1)包含設置在基板620(1)的兩相對側之透鏡元件630(1)、630(2)，晶圓級透鏡610(2)包含設置在基板620(2)的兩相對側之透鏡元件630(3)、630(4)，而晶圓級透鏡610(3)包含設置在基板620(3)的兩相對側之透鏡元件630(5)、630(6)。
圖6中所描繪的透鏡元件630(1)，i=1,...,6，形狀為例示性的，且在不偏離本發明範圍的情況下，透鏡元件630(1)，i=1,...,6，的實際形狀可以不同。舉例而言，圖6中所示的凸面透鏡表面係可為凹面、凸面及凹面的結合及/或具有與圖6中不同的非球面特性。
於一實施例中，透鏡元件630(1)係由一與透鏡元件630(2)不同的材料。例如，透鏡元件630(1)、630(2)係分別由具有阿貝數大於55及35的材料所構成。再者，與其組合的透鏡元件630(3)係可由特徵為阿貝數小於35的材料所構成。與每個透鏡是由單一材料構成的系統相比，這些用於透鏡元件630(1)、620(2)、630(3)的材料選擇提供了改進的色差校正。晶圓級透鏡系統200(圖2)及400(圖4)係為晶圓級透鏡系統600的一實施例之實例，其中該等透鏡元件630(1)、620(2)及630(3)分別具有大於55、小於35及小於35的阿貝數。
塑膠光學元件手冊(WILEY-VCH，出版商)列舉出具有阿貝數大於55的透明光學材料實例。這些實例包含聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及環烯烴聚合物(諸如APELTM 5014DP、TOPAS® 5013及ZEONEX® 480R)。具有阿貝數大於55的透鏡材料可以是塑膠、玻璃或不偏離本發明範圍的任何其他光學材料。塑膠光學元件手冊更列舉出具有阿貝數小於35的透明光學材料實例。這些實例包含諸如PANLITE®之聚碳酸酯、例如Udel® P-1700之聚碸以及諸如OKP-4之光學聚酯。具有阿貝數小於35的透鏡材料可以是塑膠、玻璃或不偏離本發明範圍的任何光學材料。
於一實施例中，晶圓級透鏡系統600的有效焦距與總軌道長度670的比率係大於0.65且小於0.75。這條件限制了具有特定FOV角680的晶圓 級透鏡系統600的實施例之總軌道長度；FOV角680係示意性地在圖6中表示，且可以具有一與圖6中所示者不同的數值。圖2及圖4中的晶圓級透鏡系統200及400分別為這類實施例之實例。
於另一實施例中，晶圓級透鏡系統600的有效焦距(EFFL)與透鏡元件630(1)的焦距F1的比率係大於0.85且小於1.15，即0.85<EFFL/F1<1.15。這條件界定了FOV角680的範圍。圖2及圖4中的晶圓級透鏡系統200及400分別為這類實施例之實例。
於另一實施例中，晶圓級透鏡系統600的有效焦距(EFFL)與透鏡元件630(2)及630(3)分別的焦距F2及F3係滿足-0.95<EFFL*(F2+F3)/(F2*F3)<-0.75的條件。這條件對晶圓級透鏡系統600的色差及球面像差提供了最佳的校正。圖2及圖4中的晶圓級透鏡系統200及400分別為這類實施例之實例。
於另一實施例中，晶圓級透鏡系統600的有效焦距(EFFL)與透鏡元件630(4)及630(5)分別的焦距F4及F5係滿足1.9<EFFL*(F4+F5)/(F4*F5)<2.2的條件。這條件對晶圓級透鏡系統600的像散及畸變像差提供了最佳的校正。圖2及圖4中的晶圓級透鏡系統200及400分別為這類實施例之實例。
於某些實施例中，晶圓級透鏡元件610(1)、610(2)、610(3)係由回焊相容材料所構成，例如在經加熱至攝氏260℃、10秒鐘之前及之後具有相同或實質上相同的光學特性之材料。
於某些實施例中，所有透鏡元件630(1)、630(2)、630(3)、630(4)、630(5)、630(6)係具有背向該等透鏡元件所設置於上的各自基板的非球面表面。
圖7係說明一用以製造透鏡晶圓之例示性晶圓級方法700，該透鏡晶圓包含複數個晶圓級透鏡，諸如複數個晶圓級透鏡150(圖1)。可選擇性地，該方法700係進行以形成複數個晶圓級透鏡。晶圓級方法700可用以形成晶圓級透鏡150的實施例，其中透鏡元件152(圖1)及154(圖2)係由不同的材料所構成，及/或其中透鏡元件152及154中之一或二者包含一非球面表面。
於步驟710中，一透鏡晶圓係經成形。步驟710包含步驟712及714。於步驟712中，由第一材料所製成的複數個第一透鏡元件係在一基板晶圓的第一表面上形成。舉例而言，複數個透鏡元件152(圖1)係在基板晶圓之第一表面上形成。於一實例中，從部分之基板晶圓產生基板156(圖1)。複數個透鏡元件152係可使用本領域中已知的方法在基板上形成。於一實例中，第一類型 的聚合物樹脂係於基板晶圓之第一表面與一模具之間沉積在基板晶圓之第一表面上。該模具及基板晶圓係放在一起以由聚合物樹脂塑造複數個表面162(圖1)，其致使塑造複數個透鏡元件152。於固化聚合物樹脂後，例如藉由暴露於紫外線中，該模具與基板晶圓及聚合物分離。該聚合物此時在基板晶圓之第一表面上形成複數個透鏡元件152。
於步驟714中，由第二材料所製成的複數個第二透鏡元件係在基板晶圓之第二表面上形成，其中第二表面係與第一表面相對。可選擇性地，第二材料係與第一材料不同。複數個第二透鏡元件係形成在基板晶圓之第二表面上與複數個第一透鏡元件之各個位置對齊之位置，致使一對相對應的第一及第二透鏡元件經設置以形成一單一晶圓級透鏡之一部份。複數個第二透鏡元件係可使用步驟712中與形成複數個第一透鏡元件本領域中有關的相同方法，可選擇性地使用不同的材料而形成。於一實例中，於步驟714中，在基板晶圓與步驟712中形成透鏡元件152之表面相對之表面上形成複數個透鏡元件154(圖1)。複數個透鏡元件154係形成在與複數個透鏡元件152的各個位置對齊之位置上，致使在步驟710中產生的透鏡晶圓包含複數個晶圓級透鏡150(圖1)。
於一選擇性步驟720中，複數個晶圓級透鏡係自步驟710中所形成的透鏡晶圓被單一化。舉例而言，一包含設置在基板晶圓第一表面上的複數個透鏡元件152以及設置在基板晶圓第二表面上的相應複數個透鏡元件154之透鏡晶圓係經切割以形成複數個晶圓級透鏡150(圖1)。
圖8係說明一用以製造一相機模組(例如圖1的相機模組110)之例示性方法800。於一實施例中，於方法800中，包含使用一個單元(其包含一晶圓級透鏡系統)之回流焊接製作電性連接，同時保持晶圓級透鏡系統之相同的回焊前及回焊後的光學特性。
於步驟810中，透鏡晶圓係藉由執行方法700(圖7)的步驟710而形成。於一可選擇性步驟820中，一或多個額外的透鏡晶圓中之每一者係藉由執行方法700的步驟710而形成。於一可選擇性步驟830中(其可包含在含有可選擇性步驟820的方法800之實施例中)，多個透鏡晶圓係結合一起以形成一複合透鏡晶圓。將步驟820及830包含在方法800中是有利的，以用於形成依據具有多個光學上串聯耦合的晶圓級透鏡之晶圓級透鏡系統，如同在晶圓級透鏡系統200(圖2)、400(圖4)、600(圖6)以及晶圓級透鏡系統120(圖1)之該等實施 例的情況。
於步驟840中，個別的晶圓級透鏡系統係自步驟810中所形成的透鏡晶圓被單一化，或自步驟830中所形成的複合透鏡晶圓被單一化。於一實例中，個別的晶圓級透鏡150(圖1)係自步驟810中所形成的透鏡晶圓被單一化。於另一實例中，個別的晶圓級透鏡系統600係自步驟830中所形成的複合透鏡晶圓被單一化。儘管圖8中未示，個別的晶圓級透鏡係可以在不偏離本發明範圍的情形下，先藉由執行步驟710(圖7)所形成的複數個獨立透鏡晶圓被單一化，並隨後經黏合以形成一或多個晶圓級透鏡系統，諸如晶圓級透鏡系統600。
於步驟850中，係藉由將步驟840中所形成的晶圓級透鏡或晶圓級透鏡系統與一影像感測器及一電子電路板組裝一起而製造一相機模組。舉例而言，晶圓級透鏡系統120、影像感測器130(圖1)及電子電路板140(圖1)係經組裝以形成相機模組110。於一實施例中，於步驟850中包含使用回流焊接的步驟852，以於一包含步驟840中所形成的晶圓級透鏡或晶圓級透鏡系統的單元中製成電性連接或於包含步驟840中所形成的晶圓級透鏡或晶圓級透鏡系統的單元上製成電性連接。於步驟852中，其維持了該晶圓級透鏡或晶圓級透鏡系統之相同或至少基本上相同的回焊前及回焊後光學特性。於包含步驟852的方法800之實施例中，該等在步驟840中所形成的晶圓級透鏡或晶圓級透鏡系統係由回焊相容材料所構成。舉例而言，該等在步驟840中所形成的晶圓級透鏡或晶圓級透鏡系統係由在經加熱至攝氏260℃、10秒鐘之前及之後具有相同或實質上相同的光學特性之材料所構成。
在不偏離本發明範圍的情況下，方法800係可在沒有步驟850的情況下進行以製造晶圓級透鏡或晶圓級透鏡系統。
特徵之組合
上述特徵以及下文所請求保護的特徵係可在不偏離本發明範圍的情況下以各種方式結合。舉例而言，應瞭解本文中所述之晶圓級透鏡系統的態樣或用以製造該晶圓級透鏡系統的方法係可併入或替換為本文中所述之另一晶圓級透鏡系統的態樣或用以製造該晶圓級透鏡系統的方法。下列實例係說明上述該等實施例中的一些可能的非限制性結合。應清楚係可在不偏離本發明之精神及範圍的情況下對本文中的該等方法及裝置做出許多其他變化及修改：
(A1)一用於在一影像平面上成像一景象之晶圓級透鏡系統係包 含一或多個晶圓級透鏡，各晶圓級透鏡包含：(i)一具有相對的第一及第二表面之基板，(ii)一由第一材料所製成且設置在第一基板上的第一透鏡，以及(iii)一由第二材料所製成且設置在第二基板上的第二透鏡。
(A2)於標記為(A1)的晶圓級透鏡系統中，對於一或多個晶圓級透鏡中之至少一者而言第一材料係可與第二材料不同。
(A3)於標記為(A1)及(A2)的晶圓級透鏡系統中，對於一或多個晶圓級透鏡中之至少一者而言第一材料可以具有不同於第二材料的折射率。
(A4)於標記為(A1)至(A3)的晶圓級透鏡系統中，對於該一或多個晶圓級透鏡中之至少一者而言第一材料可以具有不同於第二材料的阿貝數。
(A5)於標記為(A1)至(A4)的晶圓級透鏡系統中，一或多個晶圓級透鏡係界定三個在光學上彼此串聯耦合之晶圓級透鏡。
(A6)於標記為(A5)的晶圓級透鏡系統中，在該三個晶圓級透鏡中之每一者中的各個第一及第二透鏡元件可具有一背向基板的非球面表面。
(A7)於標記為(A1)至(A6)的晶圓級透鏡系統中，該一或多個晶圓級透鏡可包含一設置於最遠離影像平面處之第一晶圓級透鏡，其中該第一晶圓級透鏡之第一透鏡元件及第二透鏡元件可由不同的材料構成。
(A8)該標記為(A1)至(A7)的晶圓級透鏡系統係可具有小於2.5的光圈值。
(A9)於標記為(A1)至(A8)的晶圓級透鏡系統中，該一或多個晶圓級透鏡係可由回焊相容材料所構成。
(A10)於標記為(A1)至(A9)的晶圓級透鏡系統中，該一或多個晶圓級透鏡係可由在經加熱到至少攝氏250℃至少10秒鐘後具有基本上未改變的光學特性之材料所構成。
(B1)一用於在一影像平面上成像一景象之晶圓級透鏡系統可包含三個在光學上彼此串聯耦合的晶圓級透鏡，該三個晶圓級透鏡中之每一者包含：(i)一具有相對的第一及第二表面之基板，(ii)一設置在第一表面上且具有一背向第一表面的非球面表面之第一透鏡元件，以及(iii)一設置在第二表面上且具有一背向第二表面的非球面表面之第二透鏡元件。
(B2)於標記為(B1)的晶圓級透鏡系統中，該三個晶圓級透鏡可包含(i)一距離影像平面最遠的第一晶圓級透鏡，(ii)一設置於第一晶圓級透鏡及影 像平面之間的第二晶圓級透鏡，以及(iii)一位於最接近影像平面處之第三晶圓級透鏡，其中第一晶圓級透鏡之第一透鏡元件及第二透鏡元件係可由不同的材料構成。
(B3)於標記為(B2)的晶圓級透鏡系統中，第一晶圓透鏡之第一透鏡元件可具有大於55的阿貝數，第一晶圓透鏡之第二透鏡元件可具有小於35的阿貝數，且第二晶圓透鏡之第一透鏡元件可具有小於55的阿貝數。
(B4)於標記為(B1)至(B3)的晶圓級透鏡系統中，該一或多個晶圓級透鏡係可由回焊相容材料所構成。
(B5)於標記為(B1)至(B4)的晶圓級透鏡系統中，該一或多個晶圓級透鏡係可由在經加熱到至少攝氏250℃至少10秒鐘後具有基本上未改變的光學特性之材料所構成。
(B6)該標記為(B1)至(B7)的晶圓級透鏡系統係可具有一有效焦距EFFL及總軌道長度TTL並滿足0.65<EFFL/TTL<0.75的條件。
(B7)該標記為(B1)至(B6)的晶圓級透鏡系統係可具有一有效焦距EFFL，且該三個晶圓級透鏡可包含一距離影像平面最遠且具有焦距F1的第一晶圓級透鏡，並滿足0.85<EFFL/F1<1.15的條件。
(B8)該標記為(B1)至(B7)的晶圓級透鏡系統係可具有一有效焦距EFFL，且該三個晶圓級透鏡可包含一距離影像平面最遠之第一晶圓級透鏡、一設置於第一晶圓級透鏡與影像平面之間的第二晶圓級透鏡、以及一位於最接近影像平面之第三晶圓級透鏡，其中第一晶圓級透鏡之第二透鏡元件具有焦距F2且第二晶圓級透鏡之第一透鏡元件具有焦距F3，並滿足-0.95<EFFL*(F2+F3)/(F2*F3)<-0.75的條件。
(B9)該標記為(B1)至(B8)的晶圓級透鏡系統係可具有一有效焦距EFFL，且該三個晶圓級透鏡可包含一距離影像平面最遠的第一晶圓級透鏡、一設置於第一晶圓級透鏡與影像平面之間的第二晶圓級透鏡、以及一位於最接近該影像平面之第三晶圓級透鏡，其中第二晶圓級透鏡之第一透鏡元件具有焦距F4且第三晶圓級透鏡之第二透鏡元件具有焦距F5，並滿足1.9<EFFL*(F4+F5)/(F4*F5)<2.2的條件。
(C1)一用以製造晶圓級透鏡系統之晶圓級方法可包含通過下列步驟形成一透鏡晶圓：設置複數個由一第一材料製成的第一透鏡元件於一基板之 一第一表面上，以及設置複數個由一第二材料製成的第二透鏡元件於該基板之一第二表面上，第二表面係與第一表面相對，其中複數個第二透鏡元件係與複數個第一透鏡元件對齊。
(C2)於標記為(C1)的晶圓級方法中，第二材料係與第一材料不同。
(C3)於標記為(C1)至(C2)的晶圓級方法中，第二材料具有與第一材料不同的阿貝數。
(C4)該標記為(C1)至(C3)的晶圓級方法可更包含自該透鏡晶圓單一化至少一晶圓級透鏡系統，其中該至少一晶圓級透鏡系統中之每一者包含一第一透鏡元件及一第二透鏡元件。
(C5)該標記為(C4)的晶圓級方法係可更包含製造包含電子電路以及至少一晶圓級透鏡系統中之一者之至少一相機模組。
(C6)於標記為(C5)的晶圓級方法中，該製造步驟可包含在一包含該至少一晶圓級透鏡系統中之該者的單元上使用回流焊接形成電接觸。
(C7)於標記為(C6)的晶圓級方法中，該形成電接觸的步驟可包含維持相同的第一透鏡材料、第二透鏡材料及基板材料之回焊前及回焊後光學特性。
(C8)對於標記為(A1)至(A10)及(B1)至(B9)的晶圓級透鏡系統中之每一者，該晶圓級透鏡系統中之至少一部分係可使用標記為(C1)至(C7)的晶圓級方法中之一或多者來製造。
(C9)對於標記為(A1)至(A10)及(B1)至(B9)的晶圓級透鏡系統中之每一者，包含該晶圓級透鏡系統之相機模組之至少一部分係可使用標記為(C1)至(C8)的晶圓級方法中之一或多者來製造。
可在不偏離本發明範圍的情形下於上述該等系統及方法中做出改變。因此應注意上述說明中所包含以及附圖中所顯示之課題應解釋為是說明性的而不是限制性的。下列申請專利範圍係意欲涵蓋本文中所描述的一般性及具體性特徵，以及本發明系統及方法因為語言的關係而可以說是落入其範圍間的所有陳述。
200‧‧‧晶圓級透鏡系統
210(1)、210(2)、210(3)‧‧‧晶圓級透鏡
230(1)-230(6)‧‧‧透鏡元件
156、220(1)、220(2)、220(3)‧‧‧基板
232(1,1)、232(4,2)‧‧‧非球面凸面
232(1,2)、232(2,1)、232(3,2)、232(4,1)、232(5,2)、232(6,1)‧‧‧平面
232(2,2)、232(3,1)‧‧‧非球面凹面
232(5,1)、232(6,2)‧‧‧非球面鷗翼形表面
240‧‧‧蓋玻璃
250‧‧‧影像平面
260‧‧‧光軸
270‧‧‧總軌道長度
280‧‧‧FOV角

Claims (18)

  1. 一種用以將一景象成像於一影像平面上之晶圓級透鏡系統，包括：一或多個晶圓級透鏡，其由回焊相容材料組成，該回焊相容材料經加熱至至少攝氏250℃於至少10秒後具有實質不變的光學性質，該一或多個晶圓級透鏡之每一包含：一基板，具有相對的一第一及一第二表面；一第一透鏡元件，由一第一材料製成且設置於該第一表面上；以及一第二透鏡元件，由一第二材料製成且設置於該第二表面上；其中，對於該一或多個晶圓級透鏡中之至少一者，該第一材料係與該第二材料不同。
  2. 如請求項第1項所述之用以將一景象成像於一影像平面上之晶圓級透鏡系統，其中，對於該一或多個晶圓級透鏡中之至少一者，該第一材料具有與該第二材料不同的折射率。
  3. 如請求項第2項所述之用以將一景象成像於一影像平面上之晶圓級透鏡系統，其中，對於該一或多個晶圓級透鏡中之至少一者，該第一材料具有與該第二材料不同的阿貝數。
  4. 如請求項第1項所述之用以將一景象成像於一影像平面上之晶圓級透鏡系統，該一或多個晶圓級透鏡係界定三個在光學上彼此串聯耦合之晶圓級透鏡。
  5. 如請求項第4項所述之用以將一景象成像於一影像平面上之晶圓級透鏡系統，對於該三個晶圓級透鏡，該第一及第二透鏡元件中之每一者係具有一背向該基板之非球面表面。
  6. 如請求項第4項所述之用以將一景象成像於一影像平面上之晶圓級透鏡系 統，該一或多個晶圓級透鏡係包括一位於最遠離該影像平面處之第一晶圓級透鏡，該第一晶圓級透鏡之該第一透鏡元件及該第二透鏡元件係由不同材料組成。
  7. 如請求項第4項所述之用以將一景象成像於一影像平面上之晶圓級透鏡系統，其具有小於2.5之光圈值。
  8. 一種用以將一景象成像於一影像平面上之晶圓級透鏡系統，包括：在光學上彼此串聯耦合之三個晶圓級透鏡，該三個晶圓級透鏡中之每一者由回焊相容材料組成，該回焊相容材料經加熱至至少攝氏250℃於至少10秒後具有實質不變的光學性質，該三個晶圓級透鏡中之每一者包含：一基板，其具有相對的一第一及一第二表面；一第一透鏡元件，設置於該第一表面上且具有一背向該第一表面之非球面表面；以及一第二透鏡元件，設置於該第二表面上且具有一背向該第二表面之非球面表面。
  9. 如請求項第8項所述之用以將一景象成像於一影像平面上之晶圓級透鏡系統，該三個晶圓級透鏡係具有一最遠離該影像平面之第一晶圓級透鏡，一位於該第一晶圓級透鏡及該影像平面之間的第二晶圓級透鏡，以及一位於最接近該影像平面處之第三晶圓級透鏡，該第一晶圓級透鏡之第一透鏡元件及第二透鏡元件係由不同材料組成。
  10. 如請求項第9項所述之用以將一景象成像於一影像平面上之晶圓級透鏡系統，該第一晶圓級透鏡之第一透鏡元件具有大於55的阿貝數，該第一晶圓級透鏡之第二透鏡元件具有小於35的阿貝數，且該第二晶圓級透鏡之第一透鏡元件具有小於35的阿貝數。
  11. 如請求項第8項所述之用以將一景象成像於一影像平面上之晶圓級透鏡系 統，其具有有效焦距EFFL及總軌道長度TTL且滿足0.65<EFFL/TTL<0.75的條件。
  12. 如請求項第8項所述之用以將一景象成像於一影像平面上之晶圓級透鏡系統，具有有效焦距EFFL；以及該三個晶圓級透鏡包含一最遠離該影像平面之第一晶圓級透鏡，該第一晶圓級透鏡之該第一透鏡元件具有焦距F1；其中0.85<EFFL/F1<1.15。
  13. 如請求項第8項所述之用以將一景象成像於一影像平面上之晶圓級透鏡系統，具有有效焦距EFFL；以及該三個晶圓級透鏡包含一最遠離該影像平面之第一晶圓級透鏡，一位於該第一晶圓級透鏡及該影像平面之間的第二晶圓級透鏡，以及一位於最接近該影像平面處之第三晶圓級透鏡，該第一晶圓級透鏡之該第二透鏡元件具有焦距F2，該第二晶圓級透鏡之該第一透鏡元件具有焦距F3；其中-0.95<EFFL*(F2+F3)/(F2*F3)<-0.75。
  14. 如請求項第8項所述之用以將一景象成像於一影像平面上之晶圓級透鏡系統，具有有效焦距EFFL；以及該三個晶圓級透鏡包含一最遠離該影像平面之第一晶圓級透鏡，一位於該第一晶圓級透鏡及該影像平面之間的第二晶圓級透鏡，以及一位於最接近該影像平面處之第三晶圓級透鏡，該第二晶圓級透鏡之該第二透鏡元件具有焦距F4，該第三晶圓級透鏡之該第一透鏡元件具有焦距F5；其中1.9<EFFL*(F4+F5)/(F4*F5)<2.2。
  15. 一種用於製造一晶圓級透鏡系統之晶圓級方法，其包括：藉由以下步驟形成一透鏡晶圓：設置由一第一材料製成之複數個第一透鏡元件於一基板之一第一表面上；設置由一第二材料製成之複數個第二透鏡元件於該基板之一第二表面上，該第二表面係與該第一表面相對，該第二材料係與該第一材料不同， 該複數個第二透鏡元件係與該複數個第一透鏡元件對齊；該第一材料和該第二材料之每一者由回焊相容材料組成，該回焊相容材料經加熱至至少攝氏250℃於至少10秒後具有實質不變的光學性質。
  16. 如請求項第15項所述之用於製造一晶圓級透鏡系統之晶圓級方法，該第二材料具有與該第一材料不同的阿貝數。
  17. 如請求項第15項所述之用於製造一晶圓級透鏡系統之晶圓級方法，其更包括：自該透鏡晶圓單一化至少一晶圓級透鏡系統，該至少一晶圓級透鏡系統中之每一者係包含一第一透鏡元件及一第二透鏡元件；以及製造包含電子電路以及該至少一晶圓級透鏡系統中之一者之至少一相機模組。
  18. 如請求項第17項所述之用於製造一晶圓級透鏡系統之晶圓級方法，該製造步驟係包含在包含該至少一晶圓級透鏡系統中之一者之單元上使用回流焊接形成電性接觸，並維持相同的第一透鏡材料、第二透鏡材料及基板材料之回焊前及回焊後光學特性。
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