專利名稱：相機模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種相機模塊，且更確切地說，本發(fā)明涉及一種包含經(jīng)封裝的圖像傳感器、IR濾光片、透鏡和用于固持這些組件的固持器且具有減小的總尺寸和高度的相機模塊。
背景技術：
圖像傳感器為具有拍攝人或物體的圖像的功能的半導體器件。因為這些圖像傳感器已裝載到便攜式電話以及常見數(shù)碼相機或可攜式攝像機中，所以其市場已迅速擴張。
這種圖像傳感器以相機模塊的形式進行配置并安裝在前面提及的裝置中。相機模塊包含透鏡、固持器、紅外(IR)濾光片、圖像傳感器和印刷電路板。圖像由相機模塊的透鏡形成，由透鏡形成的圖像通過IR濾光片而集中在圖像傳感器上，且圖像的光信號由圖像傳感器轉換成電信號以便對圖像進行拍攝。
在這些組件中，用于將光信號轉換成電信號的圖像傳感器作為裸芯片直接安裝在相機模塊上，或在對圖像傳感器芯片進行封裝后安裝在相機模塊上。
在將圖像傳感器的裸芯片直接安裝在相機模塊上的幾種方法中，目前占據(jù)90％或90％以上的板上芯片(Chip-On Board，COB)方法具有如下問題，例如由單位級封裝方案造成的低生產(chǎn)率、在制造過程期間由塵粒的引入而造成的高缺陷率、包括具有高潔凈度的無塵室(clean room)的設備的高投資和維護費用、和對小型化的限制。即，所有彩色濾光片和微透鏡均非常易受塵粒引入或濕氣滲透的影響，因為它們是在用光致抗蝕劑進行涂布后通過光刻工藝(photolithographic process)來制造的。因此，根據(jù)COB方法，圖像傳感器芯片的安裝、布線操作、IR濾光片、透鏡和固持器的安裝等等應在維持高潔凈度的無塵室中執(zhí)行。
反之，如果使用已預先封裝的圖像傳感器，那么有可能解決使用裸芯片時所造成的前面提及的問題。
圖1展示最常用作圖像傳感器封裝的陶瓷無引線片式載體(CeramicLeadless Chip Carrier，CLCC)的示意性截面圖。在圖中所示的常規(guī)圖像傳感器封裝20中，圖像傳感器芯片22通過使用環(huán)氧樹脂或類似物而安裝在陶瓷襯底24上，使得其表面面朝上，且接著用玻璃蓋板或玻璃襯底21來覆蓋圖像傳感器芯片。為了將圖像傳感器芯片22連接到陶瓷襯底24，將連接到圖像傳感器芯片22的線26連接到形成于陶瓷襯底24的底板上的連接端子27，且圖像傳感器封裝20通過連接端子27而連接到電路板。
另一種封裝方法是對圖像傳感器芯片應用芯片級封裝方案(Chip ScalePackage，CSP)。與將圖像傳感器芯片作為裸芯片安裝在相機模塊上的板上芯片(COB)方法相反，此方法允許圖像傳感器芯片以晶片級封裝，從而防止灰塵或濕氣滲透到圖像傳感區(qū)中。
圖2中所示的圖像傳感器封裝30已由Schellcase公司提出。明確地說，首先制備下表面被拋光到約100微米厚度的圖像傳感器芯片32，涂布例如環(huán)氧樹脂的粘合劑以在上面形成有電路的圖像傳感器芯片的上表面上形成粘合劑層34，接著將玻璃襯底31附接到所述粘合劑層，接著涂布例如環(huán)氧樹脂的粘合劑以在經(jīng)拋光的下表面上形成粘合劑層33，且接著將玻璃晶片35附接到所形成的粘合劑層。接著，使用具有略緩和頂錐角的劃片刀片(dicing blade)來移除圖像傳感器芯片32與粘合劑層34之間的區(qū)域，從而使形成于圖像傳感器芯片32的上表面上的電路的輸入/輸出墊暴露。另外，通過使用例如半導體晶片切割機(劃片鋸(dicing saw))的設備使圖像傳感器芯片32、粘合劑層33和玻璃晶片35的側邊形成為以一定角度傾斜。接下來，形成金屬線36以從暴露的圖像傳感器芯片32的輸入/輸出墊經(jīng)由傾斜的側邊表面延伸到玻璃晶片35的下表面。此時，通過從暴露的圖像傳感器芯片32的輸入/輸出墊經(jīng)由傾斜的側邊表面到玻璃晶片35下表面形成金屬膜且通過對所述金屬膜進行蝕刻以形成所要的圖案，來形成金屬線36。最后，在形成于玻璃晶片35的下表面上的金屬線36的末端處形成例如焊球的連接端子37。連接端子37將連接到外部端子或印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)。這種可從Shellcase公司購得的圖像傳感器封裝可完成以符合實際圖像傳感器芯片的尺寸。
作為CSP的另一實例，圖3A和3B中展示由本申請人提出的圖像傳感器封裝。
圖3A的圖像傳感器封裝40包含玻璃襯底41；金屬線44，其形成于玻璃襯底41上；絕緣膜45，用于保護金屬線44；圖像傳感器芯片42，其通過倒裝芯片焊點(flipchip solder joint)43而電連接到玻璃襯底41；和連接端子47，例如形成于圖像傳感器芯片42外側并連接到印刷電路板的焊球。同時，防塵密封層46形成于玻璃襯底41與圖像傳感器芯片42之間，以防止外來物質(zhì)引入到在玻璃襯底41與圖像傳感器芯片42之間限定的空間中。
圖3B中所示的用于相機模塊的圖像傳感器封裝50包含玻璃襯底51；金屬線54，其形成于玻璃襯底51上；絕緣膜55，其用于保護金屬線54；圖像傳感器芯片52，其通過倒裝芯片焊點53而電連接到玻璃襯底51；和無源元件58和連接端子57，其兩者安裝在圖像傳感器芯片52外側的金屬線54上。盡管圖3B中所示的圖像傳感器封裝50具有與圖3A中所示圖像傳感器封裝40的結構幾乎類似的結構，但圖3B中所示的圖像傳感器封裝50具有一結構，其中建構相機模塊所需要的無源元件58(例如去耦電容器)可一起安裝在玻璃襯底上，且用于與印刷電路板連接的連接端子57提供于玻璃襯底的一個表面上。因此，在這種圖像傳感器封裝的情況下，基本上有可能在制造相機模塊的過程中排除印刷電路板。
除前面提及的封裝方法外，另一封裝方法為對圖像傳感器芯片應用柔性PCB上芯片(chip on flexible PCB，COF)。
圖4中展示根據(jù)COF封裝方法制造的圖像傳感器封裝的實例。參看圖4，圖像傳感器封裝60包括圖像傳感器芯片62；柔性PCB 64，其形成有位于柔性PCB 64的表面上的印刷電路圖案64p，形成有用于使圖像傳感器芯片62的圖像傳感部分被看見的通孔64h，且連接到圖像傳感器芯片62；和玻璃襯底61，其附接到柔性PCB 64的另一表面，以便覆蓋柔性PCB 64的通孔64h。
此時，在柔性PCB 64的通孔64h周圍的印刷電路圖案64p的部分電連接到形成于圖像傳感器芯片62的邊緣上的墊片。即，通過使用各向異性導電膜(anisotropic conductive film，ACF)或各向異性導電糊劑(anisotropic conductive paste，ACP)，柔性PCB 64的印刷電路圖案64p與圖像傳感器芯片62的墊片之間的連接部分65使柔性PCB 64的印刷電路圖案64p與圖像傳感器芯片62的墊片彼此電連接。
一般來說，在COF類型的圖像傳感器封裝60中，當在圖像傳感器芯片62的輸入和輸出墊上形成金凸塊后按壓ACF或ACP時，具有導電表面的ACF或ACP中的聚合物球被壓縮，使得電連接實現(xiàn)。因為其配置為所屬領域的技術人員所熟知，所以將省略對其的詳細描述。
此時，圖像傳感器芯片62與柔性PCB 64的邊緣可用環(huán)氧樹脂66和類似物接合。
同時，IR濾光片或類似物可用作玻璃襯底61，其用來保護圖像傳感器芯片62。此時，玻璃襯底61與柔性PCB 64可用粘合劑或雙面膠粘帶來彼此接合以達到氣密。
接下來，將參考圖式來更加詳細地描述常規(guī)相機模塊的結構。首先，將描述具有前面提及的圖像傳感器封裝中的圖3A的圖像傳感器封裝40的常規(guī)相機模塊。
如圖中所示，常規(guī)相機模塊包含前面提及的圖像傳感器封裝40；印刷電路板10，其上安裝有圖像傳感器封裝40；固持器12，其具有固定到印刷電路板10的下端；IR濾光片14，其安裝在固持器12的中心處；和透鏡單元18，其耦合到形成在固持器12的上端的中心處的透鏡安裝部分12c。
為了將圖像傳感器封裝40安裝在印刷電路板10上，將圖像傳感器封裝40的連接端子47焊接到印刷電路板10上的印刷電路圖案(未圖示)。另外，為了將固持器12附接到印刷電路板10且將IR濾光片14附接到固持器12，首先使用環(huán)氧樹脂15來將IR濾光片14接合到固持器12。其后，將呈糊劑形式的環(huán)氧樹脂11涂覆到印刷電路板10的邊緣，將接合有IR濾光片14的固持器12附接到涂覆到印刷電路板10的呈糊劑形式的環(huán)氧樹脂11，且接著在預定溫度下使呈糊劑形式的環(huán)氧樹脂固化，以使印刷電路板10與固持器12彼此牢固地接合。當固持器12完全附接到印刷電路板10時，將透鏡單元18耦合到形成于固持器12的上端的中心處的透鏡安裝部分12c。
建構透鏡單元18，使得至少一個透鏡18a固定地安裝在中空圓柱殼內(nèi)，且形成于所述殼的外表面上的陽螺紋與形成于固持器12的透鏡安裝部分12c的內(nèi)表面上的陰螺紋嚙合。當透鏡單元18耦合到透鏡安裝部分12c時，調(diào)節(jié)透鏡單元18與圖像傳感器封裝40之間的距離，即焦距。
在具有這種結構的相機模塊中，固持器12的側壁的厚度約為350μm到450μm，且組裝于固持器12的內(nèi)壁與封裝40的玻璃襯底41的邊緣之間需要約150μm的容許間隙。
在以此方式組裝的相機模塊中，由于為了將相機模塊應用于電子裝置，固持器12的尺寸經(jīng)標準化為5mm×5mm、6mm×6mm等等，所以采用尺寸總是大于要使用的圖像傳感器封裝40的尺寸的標準化固持器，從而導致相機模塊的總尺寸增加。
同時，由于印刷電路圖案(未圖示)形成于印刷電路板10的上表面上，所以上表面一般是不平坦的。出于此原因，當固持器12附接到印刷電路板10時，不可使用雙面膠粘帶，但可涂覆呈糊劑形式的環(huán)氧樹脂并進行固化。這種環(huán)氧樹脂糊劑在其固化過程期間產(chǎn)生蒸汽或微粒。此時，由于固持器12被氣密地密封，所以蒸汽或微粒不會從相機模塊逸出而是粘附到圖像傳感器封裝40或IR濾光片14。粘附到圖像傳感器封裝40或IR濾光片14的蒸汽或微粒會污染圖像傳感器封裝和IR濾光片，從而導致所拍攝的圖像失真。
如上文所描述，當在不平坦的印刷電路板10上涂覆呈糊劑形式的環(huán)氧樹脂并進行固化以便將固持器12接合到印刷電路板時，插入于印刷電路板10與印刷電路板12之間的環(huán)氧樹脂11的厚度取決于要制造的相機模塊而變化。即，在涂覆呈糊劑形式的環(huán)氧樹脂并進行固化后，不容易獲得具有最初預期厚度的經(jīng)固化的環(huán)氧樹脂11。
出于此原因，單獨制造透鏡單元18，并接著使其與形成于固持器12中的透鏡安裝部分12c螺紋嚙合，同時在印刷電路板10與固持器12完全組裝到一起之后，調(diào)節(jié)透鏡單元18與圖像傳感器封裝40之間的焦距。即，盡管使用同一透鏡單元18和圖像傳感器封裝40，但上面安裝有透鏡單元18的固持器12與上面安裝有圖像傳感器封裝40的印刷電路板10之間的焦距取決于經(jīng)固化的環(huán)氧樹脂11的厚度而變化。因此，應取決于環(huán)氧樹脂11的厚度來調(diào)節(jié)透鏡單元18與圖像傳感器封裝40之間的焦距。
由于對于要制造的每個相機模塊而言，調(diào)節(jié)透鏡單元18與圖像傳感器封裝40之間的焦距的過程應個別地執(zhí)行，所以在制造相機模塊的所有過程中，這是需要大量時間且非常難以自動化的過程。如上文所描述，由于調(diào)節(jié)焦距的過程需要大量時間和人力，所以所述過程增加了相機模塊的制造費用。
具體而言，由于即使是在一個相機模塊中，經(jīng)固化的環(huán)氧樹脂11的厚度也可能不均勻，所以固持器12可偏斜地接合到印刷電路板10。這造成透鏡與圖像傳感器之間不對準，從而導致有缺陷的產(chǎn)品。具體而言，在達到百萬像素的高像素相機模塊中，由于未對準，易于發(fā)生最終圖像的失真。
同時，由于與圖3A中所示的圖像傳感器封裝40類似，圖1和2中所示的圖像傳感器封裝20和30也分別在其下表面上形成有連接端子27和37，并以相同方式組裝到相機模塊中，所以它們具有相同的問題。此外，由于圖3B中所示的圖像傳感器封裝50不與印刷電路板一起使用，所以在將加強板而不是印刷電路板安裝在圖像傳感器封裝50下方并將固持器接合到加強板的頂部之后，將圖像傳感器封裝50以如上文所描述的相同方式組裝到相機模塊中。此圖像傳感器封裝也具有相同問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，構思本發(fā)明以解決前面提及的現(xiàn)有技術中的問題。本發(fā)明的一目標在于提供一種具有減小的尺寸和高度的相機模塊。
本發(fā)明的另一目標在于提供一種相機模塊，其中可簡單且容易地組裝固持器。
本發(fā)明的另一目標在于提供一種相機模塊，其中可排除調(diào)節(jié)相機透鏡與圖像傳感器之間的焦距的過程。
本發(fā)明的又一目標在于提供一種相機模塊，其中可降低制造過程期間的缺陷率。
根據(jù)用于實現(xiàn)所述目標的本發(fā)明的一方面，提供一種相機模塊，其包含圖像傳感器封裝，其上形成有半透明襯底；和固持器，其具有附接到所述圖像傳感器封裝的所述半透明襯底的下端。
優(yōu)選地，所述固持器包含形成有通孔的水平部分和從所述水平部分的邊緣向下延伸的連接部分，且所述連接部分的下端的端表面形成有內(nèi)部梯級部分，以便附接到所述半透明襯底的上表面的外圍部分和側表面。
或者，所述固持器優(yōu)選包含形成有通孔的水平部分和從所述水平部分的邊緣向下延伸的連接部分，且所述水平部分的下端的端表面形成為平整的，使得其附接到所述半透明襯底的上表面的外圍部分。
另外，所述固持器可包含形成有通孔的水平部分，且所述水平部分的下表面可附接到所述半透明襯底的上表面的至少一外圍部分。
所述半透明襯底和所述固持器優(yōu)選通過雙面膠粘帶來彼此附接。
所述半透明襯底對外暴露的部分可具備光屏蔽部分。所述光屏蔽部分優(yōu)選由不透明環(huán)氧樹脂或涂料制成。
可通過在所述半透明襯底與所述固持器之間的邊界上提供粘合劑來將其兩者彼此附接。此時，所述粘合劑優(yōu)選包括不透明環(huán)氧樹脂或涂料。
IR濾光片膜優(yōu)選附接到所述半透明襯底的上表面或涂布在所述半透明襯底的上表面上。
向下延伸并與所述半透明襯底的側表面形成接觸的導銷可與所述固持器的外表面整體地形成。此時，優(yōu)選在所述固持器與所述半透明襯底彼此接合后移除所述導銷。
透鏡可整體地提供于所述固持器中。此時，所述半透明襯底與所述固持器優(yōu)選通過雙面膠粘帶來彼此附接?；蛘?，優(yōu)選通過在所述半透明襯底與所述固持器之間的邊界上提供粘合劑來將其兩者彼此附接。
圖像傳感器封裝可包含圖像傳感器芯片；陶瓷襯底，其上安裝有所述圖像傳感器芯片；半透明襯底，其用于覆蓋所述圖像傳感器芯片和所述陶瓷襯底。
圖像傳感器封裝可包含圖像傳感器芯片；半透明襯底，其一表面形成有所述圖像傳感器芯片的電路，所述半透明襯底的所述表面接合到所述圖像傳感器芯片，以使所述電路的輸入和輸出墊暴露；玻璃晶片，其接合到所述半透明襯底的另一表面；和金屬線，其一端連接到所述電路的所述暴露的輸入和輸出墊，且另一端延伸到所述玻璃晶片的下表面。
圖像傳感器封裝可包含半透明襯底；金屬線，其形成于所述半透明襯底上；圖像傳感器芯片，其通過倒裝芯片焊點電連接到所述半透明襯底；連接端子，其形成于所述圖像傳感器芯片外側的所述金屬線上；防塵密封層，其形成于所述半透明襯底與所述圖像傳感器芯片之間。
圖像傳感器封裝可包含半透明襯底；金屬線，其形成于所述半透明襯底上；圖像傳感器芯片，其通過倒裝芯片焊點電連接到所述半透明襯底；無源元件和連接端子，其兩者形成于所述圖像傳感器芯片外側的所述金屬線上，并連接到印刷電路板；防塵密封層，其形成于所述半透明襯底與所述圖像傳感器芯片之間。
圖像傳感器封裝可包含圖像傳感器芯片；柔性PCB，其形成有位于所述柔性PCB的表面上的印刷電路圖案，所述柔性PCB形成有用于使所述圖像傳感器芯片的圖像傳感部分被看見的通孔，且連接到所述圖像傳感器芯片；和半透明襯底，其用于覆蓋所述柔性PCB的所述通孔，其中在所述柔性PCB的所述通孔周圍的所述印刷電路圖案的一部分連接到形成于所述圖像傳感器芯片的邊緣上的墊片。此時，所述半透明襯底優(yōu)選包括IR濾光片。


從對結合附圖給出的優(yōu)選實施例的以下描述中，本發(fā)明的上述和其它目標、特征和優(yōu)勢將變得顯而易見。
圖1到4是通過對圖像傳感器芯片進行封裝而獲得的一般圖像傳感器封裝的示意性截面圖。
圖5是示意性地展示常規(guī)相機模塊的結構的截面圖。
圖6是示意性地展示根據(jù)本發(fā)明實施例的相機模塊的結構的截面圖。
圖7A和7B是示意性地展示根據(jù)本發(fā)明其它實施例的相機模塊的結構的截面圖。
圖8A到8B是示意性地展示能夠容易地與圖7A中所示的相機模塊的圖像傳感器封裝對準并附接到所述圖像傳感器封裝的固持器的修改的截面圖。
圖9是示意性地展示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的相機模塊的結構的截面圖。
圖10是展示將帶狀IR濾光片膜應用于圖9中所示的實施例的實例的截面圖。
圖11到14是展示將圖1、2、3A、3B和4中所示的圖像傳感器封裝分別應用于圖6中所示的實施例的實例的截面圖。
圖15是展示圖6中所示的相機模塊具有與其整體地提供的透鏡的實施例的截面圖。
具體實施例方式
在下文中，將參考附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
優(yōu)選將上面形成有玻璃襯底的圖像傳感器封裝，例如“背景技術”中描述的圖像傳感器封裝20、30、40、50或60應用于本發(fā)明的相機模塊。下文將首先描述將圖3A中所示的圖像傳感器封裝40應用于本發(fā)明的相機模塊的情況。
圖6是展示根據(jù)本發(fā)明實施例的相機模塊的截面圖。參看圖式，本發(fā)明的相機模塊包含圖像傳感器封裝40；印刷電路板110，其上安裝有圖像傳感器封裝40；固持器130，其具有固定到提供于圖像傳感器封裝40上方的玻璃襯底41的邊緣的下端；IR濾光片150，其安裝于固持器130的中心處；和透鏡單元180，其耦合到固持器130。在此情況下，可形成印刷電路板110使其寬度小于固持器130的寬度。
由于在“背景技術”中已經(jīng)描述了圖像傳感器封裝40，所以這里將省略對其的描述。
固持器130包含水平部分132，其中心處形成有通孔138且適合于覆蓋圖像傳感器封裝40的玻璃襯底41；連接部分134，其從水平部分132的邊緣向下延伸；和透鏡安裝部分136，其以中空圓柱體的形狀向上延伸以圍繞通孔138。
通孔138形成有梯級部分，使得其上直徑與下直徑彼此不同。通孔138的較小直徑部分(圖6中的上部分)具有對應于圖像傳感區(qū)(通常稱為“像素區(qū)”)的尺寸，所述圖像傳感區(qū)位于圖像傳感器封裝40的中心部分處。另外，通孔138的較大直徑部分(圖6中的下部分)安裝有IR濾光片150。連接部分134的內(nèi)部下端形成有梯級部分，以對應于圖像傳感器封裝40的玻璃襯底41的上表面的外圍部分和側表面。
建構要安裝在透鏡安裝部分136上的透鏡單元180，使得至少一個透鏡180a固定地安裝在中空圓柱殼內(nèi)，其中形成于所述殼的外表面上的陽螺紋與形成于固持器130的透鏡安裝部分136的內(nèi)表面上的陰螺紋嚙合。在將固持器130接合到圖像傳感器封裝40的玻璃襯底41后，將透鏡單元180耦合到透鏡安裝部分。在此情況下，調(diào)節(jié)透鏡單元180與圖像傳感器封裝40之間的距離，即焦距。
或者，透鏡180a不安裝在透鏡單元180內(nèi)，但可整體地提供于透鏡安裝部分136中。現(xiàn)將在后文中描述此結構。
在將固持器130附接到圖像傳感器封裝40之前，將IR濾光片150預先安裝到固持器130。為了將IR濾光片150安裝到固持器130，將呈糊劑形式的環(huán)氧樹脂140涂覆到通孔138的較大直徑部分的內(nèi)表面，且接著將IR濾光片150配合到較大直徑部分中。其后，當將固持器130加熱到預定溫度時，環(huán)氧樹脂140固化以將IR濾光片150牢固地附接到固持器130。
通過使用雙面膠粘帶120，將IR濾光片150照此附接到的固持器130的下端，明確地說，連接部分134的下端接合到圖像傳感器封裝40的玻璃襯底41。與上面形成有印刷電路圖案的印刷電路板110的上表面相反，固持器130的下端所接合到的玻璃襯底41的上表面的外圍部分和側表面平滑地形成，使得即使通過雙面膠粘帶120，固持器130也可牢固地附接到玻璃襯底41。如果照此使用雙面膠粘帶120，那么不需要涂覆并固化呈糊劑形式的環(huán)氧樹脂的過程，且可排除可能在環(huán)氧樹脂的固化期間所產(chǎn)生的污染源。具體而言，由于雙面膠粘帶120可具有均勻厚度，所以固持器130可附接到圖像傳感器封裝40而無需傾斜。盡管圖中展示雙面膠粘帶120插入于玻璃襯底41的上表面的外圍部分與固持器130的下端之間，但是除此之外或代替此，雙面膠粘帶還可插入于玻璃襯底41的側表面的外圍部分與固持器130的下端之間。在此情況下，將顯而易見的是，可使用環(huán)氧樹脂而不是雙面膠粘帶來將固持器130附接到玻璃襯底41(采取與IR濾光片150附接到固持器130相同的方式)。
優(yōu)選地，在將固持器130附接到圖像傳感器封裝40的玻璃襯底41之后，對外暴露的玻璃襯底的部分(即圖6中的玻璃襯底41的側表面的一部分，且在某些情況下為玻璃襯底41的下表面的外圍部分)具備涂布有不透明環(huán)氧樹脂或涂料的光屏蔽部分122，其防止光從外側穿過其而傳輸。
在此情況下，當將膠粘性不透明環(huán)氧樹脂或涂料用于光屏蔽部分122時，通過將不透明環(huán)氧樹脂或涂料涂覆到固持器130下端的尖端與玻璃襯底41的側表面之間的梯級凹入部分或填充到其中，并使環(huán)氧樹脂或涂料固化，來將固持器130與玻璃襯底41接合在一起。然而，可在無插入于固持器130與玻璃襯底41之間的雙面膠粘帶120或粘合劑(例如環(huán)氧樹脂)的情況下或連同其一起的情況下使用不透明環(huán)氧樹脂或涂料。具體而言，由于呈糊劑形式的不透明環(huán)氧樹脂或涂料在被涂覆到相機模塊的外表面之后固化，所以IR傳感器或圖像傳感器封裝不可能被包括環(huán)氧樹脂的固化期間所產(chǎn)生的蒸汽的污染物所污染。具體而言，固持器130和圖像傳感器封裝40彼此附接而其間不插入任何粘合劑。
另外，在將環(huán)氧樹脂作為粘合劑涂覆到固持器130的下端的尖端與玻璃襯底41的側表面之間的梯級凹入部分或填充到其中并接著進行固化之后，可在經(jīng)固化的環(huán)氧樹脂上形成光屏蔽部分。
在此情況下，具有由形成于其下端內(nèi)側的梯級部分增加的內(nèi)部寬度的連接部分134可形成為略寬于玻璃襯底41，即具有預定容許間隙。由于連接部分134的下端接合到玻璃襯底41的上表面的外圍部分，所以在連接部分134的下端的內(nèi)部側表面與玻璃襯底41的外部側表面之間可允許一定的容許間隙。
同時，如圖7A中所示，在附接到玻璃襯底41的固持器的連接部分的下端處可不形成任何梯級部分。明確地說，在圖7A中所示的固持器130a中，從固持器130a的邊緣向下延伸的連接部分134a的下端的下表面形成為平整的，使得可使用雙面膠粘帶120、環(huán)氧樹脂或類似物，來將連接部分134a的下端的整個下表面附接到玻璃襯底41的上表面的外圍部分。在此情況下，光屏蔽部分122優(yōu)選形成于玻璃襯底41的整個側表面上。
此時，盡管圖7展示固持器130a的外部寬度等于玻璃襯底41的寬度，但如圖7B中所示，可形成固持器130a使其外部寬度小于玻璃襯底41的寬度。在此情況下，光屏蔽部分122優(yōu)選不僅形成于玻璃襯底41的側表面上，而且形成于其對外暴露的上表面的外圍部分上。
此時，如果膠粘性不透明環(huán)氧樹脂或涂料而不是雙面膠粘帶來用作固持器130a與玻璃襯底41之間的光屏蔽部分122，那么光屏蔽部分122不僅用于屏蔽光，而且用于通過將不透明環(huán)氧樹脂或涂料涂覆到形成于固持器130a的連接部分134a的下端的側表面與對外暴露的玻璃襯底41的上表面的外圍部分之間的凹入部分或填充到其中，并接著固化不透明環(huán)氧樹脂或涂料，來接合固持器130a與玻璃襯底41。這里，光屏蔽部分122優(yōu)選足夠厚以在固持器與玻璃襯底之間獲得預定的粘合強度。
同時，如圖8A和8B中所示為了將如圖7A中所示而建構的固持器130a與玻璃襯底41對準并將所述固持器130a接合到玻璃襯底41，向下延伸并與玻璃襯底41的側表面形成接觸的導銷130a1可形成于固持器130a的外表面上。導銷130a1與固持器130整體地注射成型，使得它們從固持器130a的每個邊緣向下延伸，且可容易移除。如圖8A中所示，固持器130a通過導銷130a1而與玻璃襯底41精確對準。在將固持器130a接合到玻璃襯底41之后，導銷130a1可保持原樣或可如圖7A中所示被移除。圖8A展示未形成光屏蔽部分122的狀態(tài)。在此狀態(tài)中，如果導銷130a1未移除，那么光屏蔽部分122僅可形成于除導銷130a1以外的部分處。或者，如果移除了導銷130a1，那么光屏蔽部分可在移除導銷后形成。
因此，圖6中所示的實施例可應用于玻璃襯底41的寬度在固持器130a的外部寬度與內(nèi)部寬度之間的范圍內(nèi)的情況，且圖7A和7B中所示的實施例可應用固持器130a的外部寬度小于或等于玻璃襯底41的寬度的情況。此時，由于固持器一般經(jīng)標準化為5mm×5mm、6mm×6mm等等，所以內(nèi)部寬度小于玻璃襯底41的寬度的固持器可用于本發(fā)明的相機模塊中，從而減小相機模塊的總尺寸。
同時，玻璃襯底41的上表面與固持器130的水平部分132的下表面之間的距離可取決于透鏡的焦距和透鏡安裝部分136的長度而變化。在一些情況下，其兩者之間可不存在任何空間。
即，如圖9中所示，在本發(fā)明的相機模塊中，要安裝于玻璃襯底41的上表面上的另一類型的固持器130b可包含水平部分132，其中心處形成有通孔138，且所述水平部分132覆蓋玻璃襯底41；和透鏡安裝部分136，其以中空圓柱體的形狀向上延伸，以便圍繞通孔138。在此情況下，將雙面膠粘帶120插入水平部分132的下表面與玻璃襯底41的上表面之間，以便使其彼此接合。這里，將顯而易見的是，可使用例如環(huán)氧樹脂的其它粘合劑來代替雙面膠粘帶120。在此情況下，IR濾光片150開始與玻璃襯底41形成緊密接觸。
盡管在前面提及的實施例中將IR濾光片150安裝到形成于固持器130的中心處的通孔138的較大直徑部分，但其可替代地以圖像傳感器封裝40的玻璃襯底41上的IR濾光片膜150a的形式來提供。即，IR濾光片膜150a可以帶的形狀來形成，且接著附接到完成的圖像傳感器封裝40的玻璃襯底41，或IR濾光片膜150a可預先涂布在玻璃襯底41上并與其整體地形成以制造圖像傳感器封裝40。圖10展示IR濾光片膜150a附接到玻璃襯底41的上表面或涂布在玻璃襯底41的上表面上，且圖9中所示的固持器130b附接到IR濾光片膜的實施例。根據(jù)具有這種結構的相機模塊，與現(xiàn)有技術相比，可減小高度和總寬度。另外，因為將固持器與IR濾光片附接到圖像傳感器封裝40簡單且容易，所以可簡化制造過程。將顯而易見的是，當將IR濾光片膜150a附接到圖像傳感器封裝40的玻璃襯底41或涂布在其上時，這還可同樣地應用于除圖9中所示的固持器130b以外的前面提及的實施例。
盡管圖3A中所示的圖像傳感器封裝40已應用于前面提及的實施例，但如上文所描述，可優(yōu)選地將上面形成有玻璃襯底的圖像傳感器封裝，例如“背景技術”中描述的圖像傳感器封裝20、30、50或60應用于本發(fā)明的相機模塊。圖11到14展示將圖像傳感器封裝20、30、50和60應用于本發(fā)明的實例。
圖11到14中所示的本發(fā)明的相機模塊具有圖6中所示的固持器130分別附接到圖像傳感器封裝20、30、50和60的結構。在本發(fā)明的相機模塊中，固持器附接到構成圖像傳感器封裝40的頂部的玻璃襯底41，而不是附接到印刷電路板。由于圖6和圖11到14中所示的本發(fā)明的所有相機模塊的上面均形成有玻璃襯底21、31、41、51和61，不同之處僅在于圖像傳感器封裝的類型彼此不同，所以應用相同方案。此外，除圖11到14中所示的應用圖6中所示的固持器130的實施例以外，圖像傳感器封裝20、30、50和60也可同樣地應用于圖7A、7B、9和10中所示的實施例中的固持器130a和130b。
因此，由于對應用圖像傳感器封裝20、30、50和60的其它實施例，包括圖11到14中所示的實施例的描述與上文的描述相同，所以本文中將省略對其的描述。
然而，應用于圖13中所示的實施例的圖像傳感器封裝50具有無印刷電路板的結構。在此情況下，圖像傳感器封裝可以圖13中所示的形式來使用，或在將寬度等于或小于固持器130的寬度的單獨的加強板(未圖示)附接到圖像傳感器封裝50的下表面的狀態(tài)中使用。同樣，在圖14中所示的圖像傳感器封裝60的情況下，可使用IR濾光片來代替玻璃襯底61。在這種情況下，有可能從圖14中所示的圖像傳感器封裝60中省略IR濾光片150。
同時，如圖15中所示，與前面提及的實施例相反，可建構本發(fā)明的相機模塊使得安裝在透鏡單元180內(nèi)的透鏡180a預先整體地提供于固持器130的透鏡安裝部分136中。即，在將固持器130接合到圖像傳感器封裝40的玻璃襯底41之前，將透鏡180a預先整體地提供于透鏡安裝部分136中以制造固持器130。此時，在考慮雙面膠粘帶20的厚度的同時，將透鏡180a的安裝位置、固持器130的厚度、連接部分134的長度、和接合到圖像傳感器封裝40的玻璃襯底41的固持器130的下端與透鏡180a之間的距離預設為對應于透鏡180a與圖像傳感器封裝40之間的焦距。
優(yōu)選地，在圖像傳感器封裝40首先通過表面安裝技術(surfacemounting technology，SMT)工藝接合到PCB 110之后，將預制的與透鏡集成的固持器130安裝在圖像傳感器封裝40的玻璃襯底41上。這是因為在85度或更高的溫度下，塑料透鏡或IR濾光片的耐久性迅速退化，且因此其在SMT工藝期間幾乎不耐高溫。然而，如果使用耐熱透鏡和固持器，那么可在將與透鏡整合的固持器130首先安裝在圖像傳感器封裝40的玻璃襯底41上之后，將其耦合到PCB。
在本發(fā)明中，當雙面膠粘帶120插入固持器130的下端與圖像傳感器封裝40的玻璃襯底41之間以使其彼此接合時，在完成接合后，雙面膠粘帶120的厚度不改變。因此，即使透鏡180a預先與固持器130整體地安裝，且所得單元附接到圖像傳感器封裝40，也可如最初預期那樣獲得透鏡180a與圖像傳感器封裝40之間的距離。即，不需要用于調(diào)節(jié)透鏡180a與圖像傳感器封裝40之間的焦距的單獨過程。
同時，當預先將透鏡180a與透鏡安裝部分136整體地安裝時，優(yōu)選使用例如膠粘性不透明環(huán)氧樹脂或涂料的光屏蔽部分122，而不使用雙面膠粘帶120，來使固持器130與圖像傳感器封裝40的玻璃襯底41彼此接合。即，通過將膠粘性不透明環(huán)氧樹脂或涂料涂布在固持器130下端的尖端與玻璃襯底41的側表面之間的梯級凹入部分上，并對環(huán)氧樹脂或涂料進行固化，來使固持器130與玻璃襯底41彼此接合。在此情況下，由于固持器130與玻璃襯底41之間未插入雙面膠粘帶120，所以可在僅考慮透鏡180a的安裝位置、固持器130的水平部分132的厚度和連接部分134的長度，而無需考慮雙面膠粘帶120的厚度的情況下，預設整體地提供于固持器130中的透鏡180a與圖像傳感器封裝40之間的焦距。
照此，盡管圖15中所示的將透鏡180a預先安裝于固持器130的透鏡安裝部分136中的實施例是圖6中所示的實施例的修改，但是將顯而易見的是，本發(fā)明并非限于其，且也可對圖7A、圖7B和圖9到14中所示的實施例進行修改。
盡管已參考圖式和說明性實施例描述了本發(fā)明，但所屬領域的技術人員將理解，可在不脫離由所附權利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范疇的情況下，對本發(fā)明進行各種修改和改變。
舉例而言，在前面提及的實施例中，將明顯的是，提供于圖像傳感器封裝上的玻璃襯底不僅表示由玻璃制成的襯底，而且還包括由(例如)透明塑料、石英或類似物制成的半透明物質(zhì)。
另外，如圖6中所示，當膠粘性不透明環(huán)氧樹脂或涂料用于前面提及的實施例中的光屏蔽部分122時，通過將不透明環(huán)氧樹脂或涂料涂布在固持器130的下端的尖端與玻璃襯底41的側表面之間的梯級凹入部分上或填充到其中，并對不透明環(huán)氧樹脂或涂料進行固化，來使固持器130與玻璃襯底41彼此接合。然而，此實施例并非限于此結構。即，可通過在固持器與玻璃襯底之間的邊界上涂布膠粘性不透明環(huán)氧樹脂或涂料作為光屏蔽部分，來使固持器與玻璃襯底彼此接合。
另外，圖8A和8B中所示的導銷不僅可應用于圖7A中所示的實施例，而且可同樣地應用于圖6、9和10中所示的實施例。
根據(jù)如上文所建構的本發(fā)明的本發(fā)明的相機模塊，由于可減小相機模塊的寬度和高度，所以可最小化應用相機模塊的裝置。
另外，由于可排除涂布例如呈糊劑形式的環(huán)氧樹脂的粘合劑并進行固化的過程，所以可簡化并促進組裝相機模塊的過程，從而導致制造費用降低。具體而言，由于沒有必要如上文所描述那樣對呈糊劑形式的環(huán)氧樹脂進行固化，所以可減少例如蒸汽的生成外來物質(zhì)的產(chǎn)生，且可將固持器接合到圖像傳感器封裝而無需傾斜。因此，可減少要組裝的相機模塊的缺陷率。
此外，由于即使透鏡整體地提供于固持器中，也可容易地調(diào)節(jié)透鏡與圖像傳感器封裝之間的焦距，所以排除調(diào)節(jié)焦距的附加過程，且因此可減少制造過程的總數(shù)。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種相機模塊，其特征在于其包含圖像傳感器封裝，其上形成有半透明襯底；和固持器，其具有附接到所述圖像傳感器封裝的所述半透明襯底的下端。
2.根據(jù)權利要求1所述的相機模塊，其特征在于其中所述的固持器包含形成有通孔的水平部分和從所述水平部分的邊緣向下延伸的連接部分，且所述連接部分的下端的端表面形成有內(nèi)部梯級部分，以便附接到所述半透明襯底的上表面的外圍部分和側表面。
3.根據(jù)權利要求1所述的相機模塊，其特征在于其中所述的固持器包含形成有通孔的水平部分和從所述水平部分的邊緣向下延伸的連接部分，且所述水平部分的下端的端表面形成為平整的，使得其附接到所述半透明襯底的上表面的外圍部分。
4.根據(jù)權利要求1所述的相機模塊，其特征在于其中所述的固持器包含形成有通孔的水平部分，且所述水平部分的下表面附接到所述半透明襯底的上表面的至少一外圍部分。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一權利要求所述的相機模塊，其特征在于其中通過雙面膠粘帶來使所述半透明襯底和所述固持器彼此附接。
6.根據(jù)權利要求1至4中任一權利要求所述的相機模塊，其特征在于其中所述的半透明襯底的對外暴露的部分具備光屏蔽部分。
7.根據(jù)權利要求6所述的相機模塊，其特征在于其中所述的光屏蔽部分由不透明環(huán)氧樹脂或涂料制成。
8.根據(jù)權利要求1至4中任一權利要求所述的相機模塊，其特征在于其中通過在所述半透明襯底與所述固持器之間的邊界上提供粘合劑來使其兩者彼此附接。
9.根據(jù)權利要求8所述的相機模塊，其特征在于其中所述的粘合劑包括不透明環(huán)氧樹脂或涂料。
10.根據(jù)權利要求1至4中任一權利要求所述的相機模塊，其特征在于其中IR濾光片膜附接到所述半透明襯底的上表面或涂布在所述半透明襯底的上表面上。
11.根據(jù)權利要求1至4中任一權利要求所述的相機模塊，其特征在于其中向下延伸并與所述半透明襯底的側表面形成接觸的導銷與所述固持器的外表面整體地形成。
12.根據(jù)權利要求11所述的相機模塊，其特征在于其中在所述固持器與所述半透明襯底彼此接合后移除所述導銷。
13.根據(jù)權利要求1至4中任一權利要求所述的相機模塊，其特征在于其中透鏡整體地提供于所述固持器中。
14.根據(jù)權利要求13所述的相機模塊，其特征在于其中通過雙面膠粘帶來使所述半透明襯底與所述固持器彼此附接。
15.根據(jù)權利要求13所述的相機模塊，其特征在于其中通過在所述半透明襯底與所述固持器之間的邊界上提供粘合劑來使其兩者彼此附接。
16.根據(jù)權利要求1至4中任一權利要求所述的相機模塊，其特征在于其中所述圖像傳感器封裝包含圖像傳感器芯片；陶瓷襯底，其上安裝有所述圖像傳感器芯片；所述半透明襯底，用于覆蓋所述圖像傳感器芯片和所述陶瓷襯底。
17.根據(jù)權利要求1至4中任一權利要求所述的相機模塊，其特征在于其中所述圖像傳感器封裝包含圖像傳感器芯片；所述半透明襯底，其一表面形成有所述圖像傳感器芯片的電路，所述半透明襯底的所述表面接合到所述圖像傳感器芯片，以使所述電路的輸入和輸出墊暴露；玻璃晶片，其接合到所述半透明襯底的另一表面；和金屬線，其一端連接到所述電路的所述暴露的輸入和輸出墊，且另一端延伸到所述玻璃晶片的下表面。
18.根據(jù)權利要求1至4中任一權利要求所述的相機模塊，其特征在于其中所述圖像傳感器封裝包含所述半透明襯底；金屬線，其形成于所述半透明襯底上；圖像傳感器芯片，其通過倒裝芯片焊點而電連接到所述半透明襯底；連接端子，其形成于所述圖像傳感器芯片外側的所述金屬線上；防塵密封層，其形成于所述半透明襯底與所述圖像傳感器芯片之間。
19.根據(jù)權利要求1至4中任一權利要求所述的相機模塊，其特征在于其中所述圖像傳感器封裝包含所述半透明襯底；金屬線，其形成于所述半透明襯底上；圖像傳感器芯片，其通過倒裝芯片焊點而電連接到所述半透明襯底；無源元件和連接端子，其兩者形成于所述圖像傳感器芯片外側的所述金屬線上，并連接到印刷電路板；防塵密封層，其形成于所述半透明襯底與所述圖像傳感器芯片之間。
20.根據(jù)權利要求1至4中任一權利要求所述的相機模塊，其特征在于其中所述圖像傳感器封裝包含圖像傳感器芯片；柔性印刷電路板，其形成有位于所述柔性印刷電路板的表面上的印刷電路圖案，所述柔性印刷電路板形成有用于使所述圖像傳感器芯片的圖像傳感部分被看見的通孔，且連接到所述圖像傳感器芯片；和半透明襯底，用于覆蓋所述柔性印刷電路板的所述通孔，其中所述柔性印刷電路板的所述通孔周圍的所述印刷電路圖案的一部分連接到形成于所述圖像傳感器芯片的邊緣上的墊片。
21.根據(jù)權利要求20所述的相機模塊，其特征在于其中所述的半透明襯底包括IR濾光片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種相機模塊，其包含經(jīng)封裝的圖像傳感器、IR濾光片、透鏡和用于固持這些組件的固持器，且具有減少的總尺寸和高度。根據(jù)本發(fā)明的相機模塊包含圖像傳感器封裝，其上形成有半透明襯底；和固持器，其具有附接到所述圖像傳感器封裝的所述半透明襯底的下端。此時，所述固持器包含形成有通孔的水平部分和從所述水平部分的邊緣向下延伸的連接部分，且所述連接部分的下端的端表面形成有內(nèi)部梯級部分，以便附接到所述半透明襯底的上表面的外圍部分和側表面?；蛘撸龉坛制靼纬捎型椎乃讲糠趾蛷乃鏊讲糠值倪吘壪蛳卵由斓倪B接部分，且所述水平部分的下端的端表面形成為平整的，使得其附接到所述半透明襯底的上表面的外圍部分。
文檔編號H04N5/225GK101056358SQ20061009848
公開日2007年10月17日 申請日期2006年7月7日 優(yōu)先權日2006年4月14日
發(fā)明者金榮錫, 權赫煥, 崔顯奎, 李煥哲 申請人:艾普特佩克股份有限公司