專利名稱：成像器件封裝、制造成像器件封裝的方法以及電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及成像器件封裝、制造該成像器件封裝的方法以及電子裝置。
背景技術(shù)：
成像器件封裝具有這樣的封裝結(jié)構(gòu)，其中成像器件芯片安裝在襯底上，光學(xué)構(gòu)件諸如密封玻璃被支承體支承，支承體通過粘合劑固定在成像器件芯片周圍的襯底周邊部分中。參照圖20更具體地說明該封裝結(jié)構(gòu)。在圖20中，成像器件芯片101安裝在襯底102上且通過導(dǎo)線(接合導(dǎo)線/金導(dǎo)線)103電連接到襯底102，成像表面IOIa設(shè)置在上側(cè)。支承體104通過包括粘合劑的接合部分105貼附到襯底102的外邊緣。支承體104相對于襯底102支承具有光學(xué)透明性的光學(xué)構(gòu)件106諸如密封玻璃。過去，此類型的成像器件封裝100采用在成像器件芯片101周圍在襯底102上設(shè)置用于導(dǎo)線103的接合區(qū)域A、且在區(qū)域A的外側(cè)設(shè)置用于固定支承體104的接合區(qū)域B的構(gòu)造(例如見 JP-A-2008-211451)。如上所述，在導(dǎo)線接合區(qū)域A設(shè)置于襯底102的外周邊部分中、且用于支承體104 的接合區(qū)域B設(shè)置在導(dǎo)線接合區(qū)域A外側(cè)的結(jié)構(gòu)的情況中，需要確保在成像器件芯片101 周圍有大的面積作為襯底外周邊緣。因此，難以減小封裝的尺寸。因?yàn)閷?dǎo)線103在成像器件封裝100內(nèi)側(cè)未被覆蓋，所以當(dāng)濕氣侵入封裝內(nèi)時(shí)，導(dǎo)線103的結(jié)合部分可能受腐蝕。這導(dǎo)致導(dǎo)線連接部分的可靠性惡化(質(zhì)量惡化)。因此，期望提供一種成像器件封裝、制造該成像器件封裝的方法以及電子裝置，其能實(shí)現(xiàn)封裝尺寸的減小和導(dǎo)線連接部分的可靠性的改善(質(zhì)量改善)。

發(fā)明內(nèi)容
本公開的一實(shí)施例涉及一種成像器件封裝，包括成像器件芯片；襯底，該成像器件芯片安裝于該襯底上；導(dǎo)線，該導(dǎo)線在該成像器件芯片周圍的該襯底的外周邊緣處電連接該成像器件芯片和該襯底；支承體，該支承體相對于該襯底支承光學(xué)構(gòu)件；以及接合部分，在該襯底的外周邊緣處將該支承體接合到該襯底，同時(shí)密封該導(dǎo)線和該導(dǎo)線的接合端子。在具有上述結(jié)構(gòu)的成像器件封裝中，在該襯底上接合光學(xué)構(gòu)件的接合部分密封該導(dǎo)線和該導(dǎo)線的接合端子。這意味著接合部分利用了導(dǎo)線的接合端子被提供。由于線接合區(qū)域用作支承體的接合區(qū)域，因此不必單獨(dú)確保接合區(qū)域。而且，由于該導(dǎo)線和該導(dǎo)線的接合端子通過接合部分接合，可以防止?jié)駳膺M(jìn)入到線連接部分。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，不必單獨(dú)確保支承體的接合區(qū)域，因此可實(shí)現(xiàn)封裝尺寸的減小。另外，由于可以防止?jié)駳膺M(jìn)入到線連接部分，因此可改善線連接部分的可靠性(提高質(zhì)量)O


圖1是截面圖，示出根據(jù)本公開第一實(shí)施例的成像器件封裝的沿第一方向的截面結(jié)構(gòu)；圖2是截面圖，示出根據(jù)第一實(shí)施例的成像器件封裝的沿第二方向的截面圖；圖3是截面圖，示出根據(jù)第一實(shí)施例的變型的成像器件封裝的沿第一方向的截面結(jié)構(gòu)；圖4是截面圖，示出根據(jù)本公開第二實(shí)施例的成像器件封裝的沿第一方向的截面結(jié)構(gòu)；圖5是涉及根據(jù)本公開一實(shí)施例的成像器件封裝的制造方法的說明圖；圖6A和6B是涉及用于在一平表面上將支承體貼附到襯底的結(jié)構(gòu)中的粘合劑的狀態(tài)的說明圖；圖7A和7B是涉及在根據(jù)第一實(shí)施例的成像器件封裝中支承體和襯底的接合部分的結(jié)構(gòu)的說明圖；圖8是平面圖，用于說明排放結(jié)構(gòu)1的第一示例且示出貼附支承體之前根據(jù)第一實(shí)施例的成像器件封裝的平面結(jié)構(gòu)；圖9是在貼附支承體之后，沿圖8中的線A-A'的箭頭截面圖；圖10是平面圖，用于說明排放結(jié)構(gòu)1的第二示例且示出貼附支承體之前根據(jù)第一實(shí)施例的成像器件封裝的平面結(jié)構(gòu)；圖11是在貼附支承體之后，沿圖10中的線B-B'的箭頭截面圖；圖12是平面圖，用于說明排放結(jié)構(gòu)2的第一示例且示出貼附支承體之前根據(jù)第一實(shí)施例的成像器件封裝的平面結(jié)構(gòu)；圖13是在貼附支承體之后，沿圖12中的線C-C'的箭頭截面圖；圖14是示出排放結(jié)構(gòu)2的第一示例中的通道的圖，該通道允許填充粘合劑時(shí)捕獲的氣體被排出；圖15是平面圖，用于說明排放結(jié)構(gòu)2的第二示例且示出貼附支承體之前根據(jù)第一實(shí)施例的成像器件封裝的平面結(jié)構(gòu)；圖16是在貼附支承體之后，沿圖15中的線D-D'的箭頭截面圖；圖17是示出排放結(jié)構(gòu)2的第二示例中的通道的圖，該通道允許填充粘合劑時(shí)捕獲的氣體被排出；圖18A至圖18D是涉及用于形成裂縫部分的施加粘合劑的方法的示例的說明圖；圖19是框圖，示出成像裝置的電路系統(tǒng)的構(gòu)造示例，該成像裝置是根據(jù)本公開一實(shí)施例的電子裝置的示例；以及圖20是截面圖，用于說明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的成像器件封裝。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖詳細(xì)說明實(shí)施本公開的模式(下面稱為“實(shí)施例”)。以下面描述的順序進(jìn)行說明。1.第一實(shí)施例(利用光學(xué)參考平面作為安置表面來貼附透鏡單元的類型)2.第二實(shí)施例(直接安裝透鏡筒(lens barrel)的類型)
3.制造成像器件封裝的方法3-1.涉及支承體的不平結(jié)構(gòu)3-2.涉及用于接合期間捕獲的氣體的排放結(jié)構(gòu)4.電子裝置(成像裝置)<1.第一實(shí)施例>圖1是截面圖，示出根據(jù)本公開第一實(shí)施例的成像器件封裝的沿第一方向的截面結(jié)構(gòu)。圖2是截面圖，示出沿與該第一方向正交的第二方向的截面結(jié)構(gòu)。第一方向指的是成像器件的像素陣列中像素行中的像素的陣列方向(水平方向)。第二方向指的是像素列中的像素的陣列方向(垂直方向)。在圖1和圖2中，根據(jù)第一實(shí)施例的成像器件封裝IOa是利用稍后說明的光參考平面作為安置表面來貼附透鏡單元的類型。根據(jù)第一實(shí)施例的成像器件封裝IOa的具體結(jié)構(gòu)將在下面進(jìn)行說明。作為IC芯片的成像器件芯片11安裝在襯底12上，成像表面IIa設(shè)置在上側(cè)(光捕捉側(cè))。成像器件芯片11通過導(dǎo)線(接合導(dǎo)線/金導(dǎo)線)13電連接到構(gòu)圖在襯底12中的接合端子(未示出)。相對于襯底12支承稍后說明的光學(xué)構(gòu)件的支承體14貼附到襯底12的外周邊緣。 為了將支承體14貼附到襯底12的外周邊緣，例如，使用了粘合劑。在此實(shí)施例中，支承體 14接合到襯底12，導(dǎo)線13和導(dǎo)線13的接合端子被包括粘合劑的接合部分15密封。用于將支承體14接合到襯底12的接合部分15密封導(dǎo)線13和導(dǎo)線13的接合端子。這意味著利用導(dǎo)線接合區(qū)域A提供接合部分15。導(dǎo)線接合區(qū)域A指的是用導(dǎo)線13電連接成像器件芯片11和襯底12上的接合端子所需的區(qū)域。利用導(dǎo)線接合區(qū)域A提供接合部分15。更具體而言，如從圖1和圖2顯然的那樣， 接合部分15設(shè)置成包括導(dǎo)線接合區(qū)域A。因此，無需除導(dǎo)線接合區(qū)域A之外單獨(dú)確保接合區(qū)域B。在該示例中，如從圖1和圖2顯示出的，比導(dǎo)線接合區(qū)域A更大的區(qū)域是接合區(qū)域 B0支承體14具有在其中心的通孔14a。支承體14在通孔14A的外周邊緣相對于襯底 12支承具有光學(xué)透明性的光學(xué)構(gòu)件16，諸如密封玻璃。如圖1所示，支承體14包括在沿其縱向的末端處的用于貼附透鏡單元(未示出)的貼附部分174和17b。貼附部分174和17b 具有貼附螺孔18。貼附部分174和17b的上表面用作光學(xué)參考平面19。貼附到貼附部分174和17b的透鏡單元包括透鏡和透鏡筒，透鏡用于將來自物體的入射光聚集在成像器件芯片11的成像表面IlA上，透鏡筒用于保持透鏡。透鏡單元利用貼附部分174和17b的上表面即光學(xué)參考平面19作為安置表面通過螺釘連接而被貼附，從而支承體14支承透鏡單元。在支承體14中，對應(yīng)于接合部分15的底表面(接合表面)包括不平部分20。不平部分20包括沿通孔14a的外周邊緣設(shè)置的突出部分20A、設(shè)置于突出部分20a外側(cè)的凹陷部分20b、以及設(shè)置在凹陷部分20b外側(cè)的突出部分20。。比凹陷部分20b還設(shè)置于外側(cè)的突出部分20c的端表面一即凹陷部分20b和突出部分20。之間的邊界表面一期望是傾斜表面。特別地，如稍后關(guān)于制造成像器件封裝的方法說明的那樣，當(dāng)支承體14在接合部分15接合到襯底12時(shí)，不平部分2(K20a、20b和20c)
6具有有效作用。如上所述，當(dāng)支承體14貼附到襯底12時(shí)，支承體14接合到襯底12，且導(dǎo)線13和導(dǎo)線13的接合端子被接合部分15密封。因此，首先，可以實(shí)現(xiàn)成像器件封裝IOaR寸的減小。具體而言，用于將支承體14接合到襯底12的接合部分15密封導(dǎo)線13和導(dǎo)線13 的接合端子，且導(dǎo)線接合區(qū)域A用作支承體14的接合區(qū)域B。這使得不需要單獨(dú)確保接合區(qū)域B。因此，可以實(shí)現(xiàn)成像器件封裝IOa的尺寸減小。例如，導(dǎo)線13的腐蝕可被抑制，且導(dǎo)線13對掉落沖擊和洗滌的耐受性能得到改善。因此，可以改善成像器件封裝IOa的質(zhì)量。具體而言，由于成像器件芯片(IC芯片)11 周圍的整個(gè)接合端子和整個(gè)導(dǎo)線13被接合部分15密封，所以可以防止?jié)駳馇秩氲綄?dǎo)線連接部分中。因此，導(dǎo)線13和導(dǎo)線13的連接部分的腐蝕可以被抑制。因此，可以實(shí)現(xiàn)可靠性的進(jìn)一步改善(質(zhì)量改善)。此外，與圖20所示的已有結(jié)構(gòu)相比，成像表面IIa的外側(cè)的區(qū)域和包括導(dǎo)線接合區(qū)域A的襯底區(qū)域可以用作支承體14的接合區(qū)域B。因此，可以確保大的接合區(qū)域。這對于粘合而言是有利的。接合強(qiáng)度增大且成像器件封裝IOa變得耐掉落沖擊。因?yàn)榘枷莶糠?0b的存在，所以接合部分15的厚度可以設(shè)置得大于平坦表面的情況中的厚度。因此，成像器件封裝IOa變得更耐受掉落沖擊。此外，由于整個(gè)導(dǎo)線13和導(dǎo)線 13的整個(gè)連接部分被接合部分15密封，所以即使發(fā)生掉落等引起的沖擊，也可以抑制導(dǎo)線 13的連接部分的接觸故障的發(fā)生。當(dāng)像素?cái)?shù)量進(jìn)一步增大時(shí)，即使小灰塵的存在也會導(dǎo)致成像器件封裝IOa的故障。 因此，通常，在成像器件封裝IOa的制造階段，為了移除組裝工藝期間粘附到成像器件封裝 IOa的雜質(zhì)諸如灰塵，在支承體14的接合之后且在光學(xué)部件16的接合之前(即在成像器件封裝IOa的密封之前)的工藝中進(jìn)行清潔步驟。在該灰塵清潔步驟中，通常，進(jìn)行超聲波液體浸沒清潔。在該超聲波液體浸沒清潔中，在圖20所示的已有結(jié)構(gòu)的情況中，如果過度增大超聲波輸出，則超聲波施加應(yīng)力到未覆蓋的導(dǎo)線103。擔(dān)心導(dǎo)致導(dǎo)線103的斷裂或連接部分中的接觸故障。因此，清潔條件諸如超聲波輸出可能不能自由調(diào)節(jié)。另一方面，在根據(jù)此實(shí)施例的成像器件封裝IOa的情況下，導(dǎo)線13被接合部分15 保護(hù)。采用該結(jié)構(gòu)，即使過度地增大超聲波輸出，超聲波也不會直接施加應(yīng)力到導(dǎo)線13。因此，清潔條件諸如超聲波輸出能自由調(diào)節(jié)。清潔調(diào)節(jié)可以最大化。(第一實(shí)施例的變型)根據(jù)第一實(shí)施例的成像器件封裝IOa是貼附部分仏和17b的上表面用作光學(xué)參考平面，且使用光學(xué)參考平面作為安置表面來貼附透鏡單元的類型。另一方面，如圖3所示， 如在第一實(shí)施例中那樣，本公開能應(yīng)用到支承體14的上表面用作光學(xué)參考平面，且利用光學(xué)參考平面作為安置表面來貼附透鏡單元這一類型的成像器件封裝10B。具體而言，在根據(jù)第一實(shí)施例的變型的成像器件封裝IOb中，如在成像器件封裝 IOa中那樣，支承體14接合到襯底12，導(dǎo)線13和導(dǎo)線13的接合端子被接合部分15密封。 因此，可以獲得與第一實(shí)施例中相同的作用和效果。<2.第二實(shí)施例>
圖4是截面圖，示出根據(jù)本公開第二實(shí)施例的成像器件封裝的沿第一方向的截面結(jié)構(gòu)。在該圖中，與圖1所示的部件等價(jià)的部件用相同的附圖標(biāo)記和符號指示。在圖4中，根據(jù)第二實(shí)施例的成像器件封裝IOc是用于保持透鏡21的透鏡筒22 直接安裝的類型，透鏡21用于將來自物體的入射光聚集在成像器件芯片11的成像表面IIa 上。根據(jù)第二實(shí)施例的成像器件封裝IOe的具體結(jié)構(gòu)說明于下。作為IC芯片的成像器件芯片11安裝在襯底12上，成像表面IlA設(shè)置在上側(cè)(光捕捉側(cè))。成像器件芯片11通過導(dǎo)線(接合導(dǎo)線/金導(dǎo)線)13電連接到形成在襯底12中的接合端子(未示出)。用于相對于襯底12保持透鏡21的透鏡筒22貼附到襯底12的外周邊緣，作為支撐光學(xué)構(gòu)件的支承體。為了將透鏡筒22貼附到襯底12的外周邊緣，例如，使用了粘合劑。 在此實(shí)施例中，透鏡筒22接合到襯底12，導(dǎo)線13和導(dǎo)線13的接合端子被包括粘合劑的接合部分15密封。如在第一實(shí)施例中那樣，利用導(dǎo)線接合區(qū)域A提供接合部分15。更具體而言，如從圖4顯見的那樣，接合部分15提供得包括導(dǎo)線接合區(qū)域A。因此，如在第一實(shí)施例中那樣， 無需除導(dǎo)線接合區(qū)域A之外單獨(dú)確保接合區(qū)域B。在該示例中，如從圖4顯見的那樣，比導(dǎo)線接合區(qū)域A更大的區(qū)域是接合區(qū)域B。透鏡筒22具有在其中心的通孔22a。透鏡筒2 在通孔2 的內(nèi)壁上支承(保持) 透鏡21，透鏡21用于將來自物體的入射光聚集在成像器件芯片11的成像表面1、上。在透鏡筒22中，與接合部分15對應(yīng)的底表面(接合表面)包括不平部分20。不平部分20包括沿通孔14a的外周邊緣設(shè)置的突出部分20A、設(shè)置于突出部分2(^外側(cè)的凹陷部分20B、以及設(shè)置在凹陷部分20b外側(cè)的突出部分20。。比凹陷部分20b還設(shè)置于更外側(cè)的突出部分20c的端表面一即凹陷部分20b和突出部分20。之間的邊界表面一期望是傾斜表面。特別地，如稍后關(guān)于制造成像器件封裝的方法說明的那樣，當(dāng)透鏡筒22在接合部分15中接合到襯底12時(shí)，不平部分2(K20a、20b和 20c)具有有效作用。如上所述，當(dāng)透鏡筒22貼附到襯底12時(shí)，透鏡筒22接合到襯底12，導(dǎo)線13和導(dǎo)線13的接合端子被接合部分15密封。因此，首先，可以獲得與第一實(shí)施例中相同的作用和效果。具體而言，用于將透鏡筒22接合到襯底12的接合部分15密封導(dǎo)線13和導(dǎo)線13 的接合端子，導(dǎo)線接合區(qū)域A用作透鏡筒22的接合區(qū)域B。這使得不需要單獨(dú)確保接合區(qū)域B。因此，可以實(shí)現(xiàn)成像器件封裝IOc的尺寸減小。例如，導(dǎo)線13的腐蝕可被抑制且導(dǎo)線13對掉落沖擊和洗滌的耐受性能得到改善。 因此，可以改善成像器件封裝IOc的質(zhì)量。具體而言，由于成像器件芯片(IC芯片)11周圍的整個(gè)接合端子和整個(gè)導(dǎo)線13被接合部分15密封，所以可以防止?jié)駳馇秩氲綄?dǎo)線連接部分中。因此，導(dǎo)線13和導(dǎo)線13的連接部分的腐蝕可以被抑制。因此，可以實(shí)現(xiàn)可靠性的進(jìn)
一步改善(質(zhì)量改善)。此外，成像表面IIa的外側(cè)區(qū)域和包括導(dǎo)線接合區(qū)域A的襯底區(qū)域可以用作透鏡筒22的接合區(qū)域B。因此，可以確保大的接合區(qū)域。這對于粘合而言是有利的。接合強(qiáng)度增大且成像器件封裝IOC變得耐掉落沖擊。因?yàn)榘枷莶糠?0B的存在，所以接合部分15的厚度可以增大。因此，成像器件封裝IOC變得更耐受掉落沖擊。此外，由于整個(gè)導(dǎo)線13和導(dǎo)線13的整個(gè)連接部分被接合部分15密封，所以即使發(fā)生掉落等引起的沖擊，也可以抑制導(dǎo)線13的連接部分的接觸故障的發(fā)生。此外，在根據(jù)此實(shí)施例的成像器件封裝IOc中，導(dǎo)線13被接合部分15保護(hù)。因此， 即使在超聲波液體浸沒清潔中過度增大超聲波的輸出，超聲波也不會直接施加應(yīng)力到導(dǎo)線 13。因此，清潔條件諸如超聲波輸出可以自由調(diào)節(jié)。清潔調(diào)節(jié)可以最大化。<3.制造成像器件封裝的方法>說明根據(jù)本公開一實(shí)施例的制造成像器件封裝的方法。例如根據(jù)第一實(shí)施例的成像器件封裝IOa的制造方法將參照圖5進(jìn)行說明。如圖5所示，在支承體14從圖1所示的那樣垂向倒置且通過插入固定插銷31A和 31B到支承體14的螺孔18中而被固定的狀態(tài)下，粘合劑例如熱塑樹脂32施加到支承體14 的凹陷部分20b。隨后，安裝有成像器件芯片11的襯底12下降且置于支承體14上，同時(shí)成像表面IlA和支承體14對準(zhǔn)。熱塑樹脂32被加熱器33從襯底12的后表面?zhèn)冉?jīng)襯底12 加熱，以硬化樹脂32。[3-1.涉及支承體的不平結(jié)構(gòu)]將說明支承體安裝工藝中支承體14的不平結(jié)構(gòu)即支承體14的不平部分20的作用和效果。首先看在不具有不平部分20的支承體14的平坦表面上貼附襯底12。當(dāng)熱塑樹脂32施加在支承體14的平坦表面上、且然后被加熱體33經(jīng)襯底12加熱時(shí)，如圖6A所示，熱塑樹脂32由于平坦表面而流到導(dǎo)線13外側(cè)。因此，空腔傾向于形成在成像器件芯片11的端面與襯底12之間的角落處。即使熱塑樹脂32的粘滯性減小，如圖 6B所示，熱塑樹脂32蔓延于平坦表面上且導(dǎo)線13可能不能被密封。以此方式，當(dāng)在支承體14的平坦表面上，支承體14接合到襯底12時(shí)，導(dǎo)線13部分中粘合劑(熱塑樹脂32)的填充屬性惡化。當(dāng)粘合劑的填充屬性低時(shí)，可能在濕氣吸收回流之后從空腔開始形成裂紋，從而導(dǎo)致掉落沖擊期間，粘合劑的剝離和導(dǎo)線13的連接部分的剝離。另一方面，在根據(jù)第一實(shí)施例的成像器件封裝IOa中的支承體14中，接合表面形成為不平部分20。如上所述，如圖7A所示，不平部分20包括沿通孔14a的周圍邊緣設(shè)置的突出部分(突出)20A、設(shè)置于突出部分20a外側(cè)的凹陷部分20b以及設(shè)置于凹陷部分20b外側(cè)的突出部分20c。突出部分20e的與凹陷部分20b連續(xù)，且比凹陷部分20b設(shè)置在更外側(cè)，即凹陷部分20B和突出部分20。之間的邊界表面期望是傾斜表面20d。傾斜表面20D與導(dǎo)線13的下降部分(傾斜部分)相對。以此方式，支承體14到襯底12的接合表面形成為不平結(jié)構(gòu)。因此，在用粘合劑 (熱塑樹脂)32將支承體14接合到襯底12的接合步驟中，粘合劑32能推進(jìn)到導(dǎo)線13下面的在成像器件芯片11的端面與襯底12之間的角落中。特別地，當(dāng)凹陷部分20b與突出部分20。之間的邊界表面即對著導(dǎo)線13的下降部分的表面是傾斜表面20d時(shí)，沿圖7A中的箭頭所示的方向的力作用在粘合劑32上。因此， 粘合劑32能更確定地推進(jìn)到導(dǎo)線13下面中。因此，導(dǎo)線13下面的粘合劑32填充屬性能得到改善。因此，可以防止空腔形成在成像器件芯片11的端面與襯底12之間的角落處。參照圖7B更具體地描述支承體14的不平結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，即設(shè)置在支承體14的接合表面上的不平部分20的結(jié)構(gòu)。如從圖7B顯見的那樣，成像器件芯片11通過管芯膏(用于管芯接合的樹脂膏)35結(jié)合到襯底12。如圖7B所示，用于將支承體14接合到襯底12的接合部分15 (粘合劑32)的周邊部分分成三個(gè)區(qū)域A、B和C。在區(qū)域A中，為了防止成像器件芯片11的成像表面1 Ia被掛擦，成像器件芯片11和支承體14期望不彼此接觸。在區(qū)域B中，為了防止導(dǎo)線13被向下擠且短路，導(dǎo)線13和支承體14期望不彼此接觸。此外，在區(qū)域B中，為了使得能更有效地將粘合劑32推送到導(dǎo)線13下面，所以在支承體14中合適地提供一角度。設(shè)置于支承體14中的角是突出部分20。的傾斜表面20d的角度。在區(qū)域C中，為了防止六軸調(diào)節(jié)被影響，襯底12和支承體14適宜地不彼此接觸。作為示例，說明滿足區(qū)域A、B和C的要求的區(qū)域的尺寸。在圖7B中，在區(qū)域A中成像器件芯片11的表面與支承體14的突出部分20A的頂表面之間的尺寸表示為a，在區(qū)域B中襯底12的表面與支承體14的凹陷部分20b的底表面之間的尺寸表示為b1;在區(qū)域C中襯底12的表面與支承體14的突出部分20。的頂表面之間的尺寸表示為C。支承體14的突出部分20A和凹陷部分2 之間的邊界表面與導(dǎo)線13的在成像器件芯片11 一側(cè)的升起部之間的尺寸表示為Iv成像器件芯片11的端面與支承體14的傾斜表面的升起部之間的尺寸表示為b3。此外，導(dǎo)線13的下降角(下降部分(傾斜部分)的角度)表示為θ且支承體14的傾斜表面20d的角度表示為b。尺寸a、尺寸Id1、尺寸Iv尺寸b3、尺寸C、角度θ和角度b被如下所述地設(shè)置。尺寸a =六軸調(diào)節(jié)波動(沿成像表面垂直方向)+支承體14的尺寸波動尺寸Id1 =尺寸a+從成像表面IIa到導(dǎo)線13頂部的最大高度尺寸Id2和b3 =六軸調(diào)節(jié)波動(沿成像表面水平方向)+支承體14的尺寸波動角度b=角度θ尺寸c =尺寸a+管芯膏35的厚度波動通過將尺寸和角度設(shè)置為上述數(shù)值，可以設(shè)計(jì)包括傾斜表面20D (具有沿導(dǎo)線13 的下降角θ的角度b)的不平部分20，而不導(dǎo)致支承體14與成像器件芯片11、襯底12和導(dǎo)線13相互干擾。通過將傾斜表面20D的角度b設(shè)置為與導(dǎo)線13的下降角θ基本相同， 可以更確定地將粘合劑32推送到導(dǎo)線13下面。[3-2.涉及接合期間捕獲的氣體的排放結(jié)構(gòu)]如上所述，粘合劑32在導(dǎo)線13下面的填充屬性能通過支承體14的不平結(jié)構(gòu)而得到改善。然而，在一些情況下，擔(dān)心粘合劑32填充在導(dǎo)線13下面時(shí)捕獲(限制)的氣體無處逃逸，且保留為成像器件芯片11周圍、即在成像器件芯片11的端面與襯底12之間的角落處的空腔。為了排出在接合步驟中捕獲的氣體(允許氣體逃逸)，采用下面說明的兩種排放結(jié)構(gòu)1和2。(排放結(jié)構(gòu)1的第一示例)
圖8是平面圖，用于說明排放結(jié)構(gòu)1的第一示例且示出在支承體14的貼附之前根據(jù)第一實(shí)施例的成像器件封裝IOA的平面結(jié)構(gòu)。圖9是在支承體14的貼附之后沿圖8的線A-A'的箭頭截面圖。成像器件芯片11通過管芯膏35固定地貼附到襯底12。此時(shí)，在排放結(jié)構(gòu)1的第一示例的情況下，成像器件芯片11結(jié)合(固定地貼附)于例如圖8中的虛線圓所示的四個(gè)位置處，具體地，與成像表面(像素區(qū)域)IlA的四個(gè)角的附近對應(yīng)的四個(gè)位置中的管芯膏應(yīng)用區(qū)域36，而不是在成像器件芯片11的整個(gè)表面上。結(jié)果，如從圖9顯見的那樣，具有與管芯膏35的厚度對應(yīng)的高度的空間(空腔)37 形成在成像器件芯片11與襯底12之間，除了所述四個(gè)位置中的管芯膏施加區(qū)域36之外。 更具體而言，空間37形成于在上下和左右方向上的區(qū)域上，特別地，包括成像器件芯片11 的整個(gè)外周邊緣和中心。另一方面，在襯底12中，在空間37形成于其中的區(qū)域中的任意位置處鉆通氣孔38作為排放部分，例如，在與成像表面(像素區(qū)域)IIa的基本中心對應(yīng)的位置。以此方式，空間37形成于成像器件芯片11和襯底12之間，通氣孔38在空間37 的區(qū)域中鉆出。因此，在接合步驟中因粘合劑32填充于導(dǎo)線13下面時(shí)捕獲的氣體能利用空間37作為通道經(jīng)通氣孔38排出。因此，由于捕獲氣體不留在成像器件芯片11周圍即在成像器件芯片11的端面與襯底12之間的角落處形成空洞，所以可以進(jìn)一步改善導(dǎo)線13下面粘合劑的填充屬性。(排放結(jié)構(gòu)1的第二示例)圖10是平面圖，用于說明排放結(jié)構(gòu)1的第二示例且示出在支承體14的貼附之前根據(jù)第一實(shí)施例的成像器件封裝IOa的平面結(jié)構(gòu)。圖11是在支承體14的貼附之后沿線 B-B'的箭頭截面圖。在排放結(jié)構(gòu)1的第二示例的情況下，成像器件11通過管芯膏35在例如管芯膏施加區(qū)域36中固定地貼附到襯底12，管芯膏施加區(qū)域36在圖10中的虛線細(xì)長橢圓所示的兩個(gè)位置中，而不是在成像器件芯片11的整個(gè)表面上。具體地，成像器件芯片11結(jié)合(固定貼附)于兩個(gè)位置的管芯膏施加區(qū)域36中，所述兩個(gè)位置對應(yīng)于成像表面(像素區(qū)域)11A 的縱向的兩個(gè)末端處附近。結(jié)果，如從圖11顯見的那樣，具有與管芯膏35的厚度對應(yīng)的高度的空間37形成在成像器件芯片11與襯底12之間，除了所述兩個(gè)位置中的管芯膏施加區(qū)域36之外。更具體而言，空間37形成于沿上下方向的整個(gè)區(qū)域上，特別地，包括成像器件芯片11的整個(gè)外周邊緣和中心。另一方面，在襯底12中，于形成空間37的區(qū)域中的任意位置鉆出通氣孔 38，例如在離開成像表面(像素區(qū)域)IlA的區(qū)域的下中心位置。以此方式，空間37形成在成像器件芯片11與襯底12之間，通氣孔38鉆出于空間 37的區(qū)域中。因此，接合步驟中粘合劑32填充于導(dǎo)線13之下時(shí)捕獲的氣體能利用空間37 作為通道經(jīng)通氣孔38排出。因此，能獲得與排放結(jié)構(gòu)1的第一示例的情況相同的作用和效果。具體地，由于接合步驟中捕獲的氣體不在成像器件芯片11周圍即成像器件芯片11的端面與襯底12之間的角落處留出空洞，所以可以進(jìn)一步改善導(dǎo)線13之下的粘合劑填充屬性。(排放結(jié)構(gòu)2的第一示例)
圖12是平面圖，用于說明排放結(jié)構(gòu)2的第一示例且示出在支承體14的貼附之前根據(jù)第一實(shí)施例的成像器件封裝IOa的平面結(jié)構(gòu)。圖13是在支承體14的貼附之后沿圖12 中的線C-C'的箭頭截面圖。在排放結(jié)構(gòu)2的第一示例的情況下，通過管芯膏35在除了至少外周邊緣以外的具有比成像表面(像素區(qū)域)IlA更大的面積的管芯膏施加區(qū)域36中，而不是在成像器件芯片11的整個(gè)表面上，成像器件芯片11固定地貼附到襯底12。因此，如在圖13中顯見的那樣，具有與管芯膏35的厚度對應(yīng)的高度的空間(空腔)37形成在成像器件芯片11與襯底 12之間、在成像器件芯片11的至少外周邊緣中。另一方面，關(guān)于施加到支承體14的接合表面以將支承體14貼附到襯底12的粘合劑(熱塑樹脂)32，通過設(shè)計(jì)施加粘合劑32的方法，裂縫部分39形成在以環(huán)形施加的粘合劑32的一部分中作為排放部分。當(dāng)粘合劑32施加到支承體14時(shí)，如圖12中長短交替虛線圍繞的分散點(diǎn)區(qū)域所示，粘合劑32施加為沿成像器件芯片11的外周邊緣的一定寬度的矩形環(huán)狀，以稍微包括外周邊緣。稍后說明形成裂縫部分39的施加粘合劑32的具體方法。裂縫部分39形成為位于導(dǎo)線13不存在的區(qū)域中。在該示例中，施加粘合劑32，使得裂縫部分39形成在成像器件芯片11上方的區(qū)域中。即使裂縫區(qū)域39形成在用于接合襯底12和支承體14的接合部分15 (粘合劑32)的一部分中，如從圖13顯見的那樣，由于粘合劑32插置于成像器件芯片11與支承體14之間，所以氣密狀態(tài)保持在成像表面IlA上的空間中。以此方式，空間37形成在成像器件芯片11和襯底12之間，裂縫部分39形成在以環(huán)形施加的粘合劑32的一部分中。因此，填充粘合劑32時(shí)捕獲的氣體能利用空間37作為通道經(jīng)裂縫部分39排出。用于允許填充粘合劑32時(shí)捕獲的氣體逃逸的通道R由圖14中的粗的長短交替虛線表示。由于捕獲的氣體通過通道排出，所以氣體不在成像器件芯片11 周圍即成像器件芯片11的端面與襯底12之間的角落處留作空洞。因此，可以進(jìn)一步改善導(dǎo)線13之下的粘合劑32的填充屬性。(排放結(jié)構(gòu)2的第二示例)圖15是平面圖，用于說明排放結(jié)構(gòu)2的第二示例且示出在支承體14的貼附之前根據(jù)第一實(shí)施例的成像器件封裝IOa的平面結(jié)構(gòu)。圖16是在支承體14的貼附之后沿圖15 中的線D-D'的箭頭截面圖。在排放結(jié)構(gòu)2的第二示例的情況下，如在排放結(jié)構(gòu)1的第一示例的情況中那樣，成像器件芯片11固定地貼附在例如圖15中的虛線圓表示的四個(gè)位置中，具體地，與成像表面 (像素區(qū)域)11A的四個(gè)角的附近對應(yīng)的四個(gè)位置中的管芯膏施加區(qū)域36。因此，如在圖16 中顯見的那樣，具有與管芯膏35的厚度對應(yīng)的高度的空間37形成在成像器件芯片11與襯底12之間在沿上下和左右方向的區(qū)域上，特別地，包括成像器件芯片11的整個(gè)外周邊緣和中心。另一方面，形成在用于接合襯底12和支承體14的接合部分15 (粘合劑32)中的裂縫部分39與第一示例的情況基本相同。然而，在此示例中，施加粘合劑32使得裂縫部分 39形成在成像器件芯片11下方的區(qū)域中。如從圖12和圖15的比較中顯見的那樣，在排放結(jié)構(gòu)2的第二示例的情況中，與第一示例的情況相比，可以確保大面積的空間37。因此，可以確保允許填充粘合劑32時(shí)捕獲的氣體逃逸的更大通道。用于允許填充粘合劑32時(shí)捕獲的氣體逃逸的通道R由粗的長短交替虛線示于圖17中。(形成裂縫部分的施加方法)說明用于形成排放結(jié)構(gòu)2的裂縫部分39的施加粘合劑32的具體方法。為了施加粘合劑32，例如，使用了空氣分配系統(tǒng)。在該空氣分配系統(tǒng)中，在噴嘴沿矩形移動的同時(shí)施加粘合劑32例如熱塑樹脂。作為用于形成裂縫部分39的施加粘合劑32的方法的示例，可構(gòu)思下面說明的三種方法。施加方法1 當(dāng)以環(huán)形施加粘合劑32時(shí)，施加結(jié)束位置稍微偏移遠(yuǎn)離施加起始位置，以形成施加起始位置與施加結(jié)束位置之間的裂縫部分39。施加方法2 當(dāng)以環(huán)形施加粘合劑32時(shí)，施加速度在特定位置增大以在該位置中形成裂縫部分39。施加方法3 當(dāng)以環(huán)形施加粘合劑32時(shí)，噴嘴的噴射壓強(qiáng)在特定位置減小，以在該位置中形成裂縫部分39。作為示例，更具體地說明施加方法1。在施加方法1中，如圖18A所示，當(dāng)噴嘴相對于支承體14沿矩形移動時(shí)，施加從位置X開始且稍微在施加開始位置X之前結(jié)束。因此， 非常小的間隙形成在施加開始位置X和施加結(jié)束位置Y之間。該間隙是裂縫部分39。如圖18B所示，當(dāng)施加開始位置X和施加結(jié)束位置Y分開太遠(yuǎn)時(shí)，形成在粘合劑32 的開始點(diǎn)側(cè)和結(jié)束點(diǎn)側(cè)之間的裂縫部分39的截面積過大。因此，成像表面IIa上的氣密性被破壞。相反地，如圖18C所示，當(dāng)施加開始位置X和施加結(jié)束位置Y太近時(shí)，不形成裂縫部分39且接合步驟中捕獲的氣體會不能被排出。因此，由于氣體而形成空洞。作為施加結(jié)束位置Y相對于施加開始位置X的最佳位置，如圖18D所示，粘合劑32 的開始點(diǎn)一側(cè)和結(jié)束點(diǎn)一側(cè)稍微交疊的狀態(tài)是合適的。具體而言，通過實(shí)驗(yàn)確認(rèn)，作為粘合劑32的開始點(diǎn)一側(cè)和結(jié)束點(diǎn)一側(cè)的交疊部分的寬度Wl，合適的是在預(yù)定施加速度和預(yù)定噴射壓強(qiáng)條件下的普通施加寬度W2的約0. 3至0. 8倍大的寬度。換言之，當(dāng)以此方式形成裂縫部分39時(shí)，可以確定地排出填充粘合劑32時(shí)捕獲的氣體，同時(shí)保持成像表面1、上的氣密性。上面利用根據(jù)第一實(shí)施例的成像器件封裝IOa作為示例說明了制造根據(jù)本公開的實(shí)施例的成像器件封裝的方法。然而，基本上說，該方法適用于根據(jù)第一實(shí)施例的變型的成像器件封裝IOb和根據(jù)第二實(shí)施例的成像器件封裝10c。在成像器件芯片11中，成像器件可以是(XD(電荷耦合器件)型圖像傳感器為代表的電荷轉(zhuǎn)移成像器件或者CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)型圖像傳感器為代表的X-Y 地址型成像器件。此外，本公開不限于應(yīng)用到成像器件封裝，還可以應(yīng)用到具有成像功能的模塊狀構(gòu)成，其中成像部分和信號處理部分或者光學(xué)系統(tǒng)被集體封裝，即成像器件模塊。<4.電子裝置〉根據(jù)本公開一實(shí)施例的成像器件封裝(成像器件模塊)能應(yīng)用到其中成像器件用于圖像捕捉部分(光電轉(zhuǎn)換部分)的全部類型的電子裝置，包括諸如數(shù)字靜物攝像機(jī)和視頻攝像機(jī)的成像裝置和諸如蜂窩電話的具有成像功能的便攜終端裝置。圖19是框圖，示出根據(jù)本公開一實(shí)施例的電子裝置，例如，成像裝置諸如數(shù)字靜物攝像機(jī)或視頻攝像機(jī)的電路系統(tǒng)的構(gòu)造的示例。如圖19所示，根據(jù)本公開一實(shí)施例的成像裝置50包括光學(xué)系統(tǒng)(包括透鏡組 51)、成像器件52、DSP電路53、幀存儲器54、顯示器件55、記錄器件56、操作系統(tǒng)57和電源系統(tǒng)58。DSP電路53、幀存儲器M、顯示器件55、記錄器件56、操作系統(tǒng)57和電源系統(tǒng)58 經(jīng)匯流線59彼此連接。透鏡組51捕捉來自物體的入射光(圖像光)且將入射光聚焦在成像器件52的成像表面上。成像器件52將通過透鏡組51聚焦在成像表面上的入射光的光量轉(zhuǎn)換成像素單元中的電信號，且將光量作為像素信號輸出。顯示器件55包括面板型顯示器件諸如液晶顯示器件或者有機(jī)EL (電致發(fā)光)顯示器件，且顯示成像器件52拾取的移動圖像或靜態(tài)圖像。記錄器件56將成像器件52拾取的移動圖像或靜態(tài)圖像記錄在記錄介質(zhì)諸如視頻帶或DVD(數(shù)字萬用盤)中。操作系統(tǒng)57在用戶操作下發(fā)出關(guān)于成像裝置的各種功能的操作指令。電源系統(tǒng) 58適當(dāng)?shù)靥峁┯米鱀SP電路53、幀存儲器54、顯示器件55、記錄器件56和操作系統(tǒng)57的操作電源的各種電源到這些供給目標(biāo)。具有上述構(gòu)造的成像裝置能用作諸如視頻攝像機(jī)、數(shù)字靜物攝像機(jī)的成像裝置和用于移動裝置諸如蜂窩電話的攝像模塊。在成像裝置中，當(dāng)根據(jù)實(shí)施例的成像器件封裝 (或成像器件模塊)用作成像器件52時(shí)，能獲得下面說明的作用和效果。根據(jù)實(shí)施例的成像器件封裝能實(shí)現(xiàn)封裝尺寸的減小和導(dǎo)線連接部分可靠性的改善(質(zhì)量改善)。因此，可以實(shí)現(xiàn)成像裝置(電子裝置)體尺寸的減小和質(zhì)量的改善。本公開包含與2010年10月28日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請 JP2010-241821所公開的主題相關(guān)的主題，其全部內(nèi)容通過引用合并于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，可根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素產(chǎn)生各種變型、組合、子組合和替換，只要它們在所附權(quán)利要求及其等價(jià)物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種成像器件封裝，包括成像器件芯片；襯底，該成像器件芯片安裝于該襯底上；導(dǎo)線，該導(dǎo)線在該成像器件芯片周圍的該襯底的外周邊緣處電連接該成像器件芯片和該襯底；支承體，該支承體相對于該襯底支承光學(xué)構(gòu)件；以及接合部分，在該襯底的外周邊緣處將該支承體接合到該襯底，同時(shí)密封該導(dǎo)線和該導(dǎo)線的接合端子。
2.如權(quán)利要求1所述的成像器件封裝，其中，在該支承體中，通過該接合部分接合到該襯底的接合表面包括不平部分。
3.如權(quán)利要求2所述的成像器件封裝，其中，在該不平部分中，凹陷部分和突出部分之間的邊界表面是傾斜表面，該邊界表面是與該導(dǎo)線的下降部分對著的表面。
4.如權(quán)利要求3所述的成像器件封裝，其中該傾斜表面的角度基本等于該導(dǎo)線的下降角度。
5.如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的成像器件封裝，還包括排放部分，當(dāng)該支承體通過該接合部分接合到該襯底時(shí)，該排放部分排放限制在該接合部分、該支承體和該襯底之間的氣體。
6.如權(quán)利要求5所述的成像器件封裝，其中該成像器件芯片部分結(jié)合到該襯底，且空間形成于除了結(jié)合部分之外的該成像器件芯片與該襯底之間，且該排放結(jié)構(gòu)包括形成于該襯底中的通氣孔，且通過該空間和該通氣孔排出限制于該接合部分、該支承體和該襯底之間的氣體。
7.如權(quán)利要求5所述的成像器件封裝，其中該成像器件芯片結(jié)合到該襯底，使得至少在該成像器件芯片的外周邊緣中，空間形成于該成像器件芯片與該襯底之間，該接合部分包括沿該成像器件芯片的外周邊緣以環(huán)形施加到該支承體的粘合劑，且該排放結(jié)構(gòu)包括形成于以環(huán)形施加的該粘合劑的一部分中的裂縫部分，且通過該空間和該裂縫部分排出限制于該接合部分、該支承體和該襯底之間的氣體。
8.如權(quán)利要求7所述的成像器件封裝，其中，當(dāng)所述粘合劑以環(huán)形施加時(shí)，所述裂縫部分通過使施加結(jié)束位置偏移離開施加開始位置而形成在該施加開始位置和該施加結(jié)束位置之間。
9.如權(quán)利要求7所述的成像器件封裝，其中，當(dāng)所述粘合劑以環(huán)形施加時(shí)，所述裂縫部分通過增大特定位置中的施加速度而形成在該特定位置中。
10.如權(quán)利要求7所述的成像器件封裝，其中，當(dāng)所述粘合劑以環(huán)形施加時(shí)，所述裂縫部分通過在特定位置中減小從噴嘴的噴射壓力而形成在該特定位置。
11.一種制造成像器件封裝的方法，該成像器件封裝包括成像器件芯片；襯底，該成像器件芯片安裝于該襯底上；導(dǎo)線，該導(dǎo)線在該成像器件芯片周圍的該襯底的外周邊緣處電連接該成像器件芯片和該襯底；以及支承體，該支承體相對于該襯底支承光學(xué)構(gòu)件，該方法包括在該襯底的該外周邊緣將該支承體接合到該襯底，同時(shí)密封該導(dǎo)線和該導(dǎo)線的接合端子。
12. 一種電子裝置，包括 成像器件封裝，包括 成像器件芯片；襯底，該成像器件芯片安裝于該襯底上；導(dǎo)線，該導(dǎo)線在該成像器件芯片周圍的該襯底的外周邊緣處電連接該成像器件芯片和該襯底；支承體，該支承體相對于該襯底支承光學(xué)構(gòu)件；以及接合部分，在該襯底的外周邊緣處將該支承體接合到該襯底，同時(shí)密封該導(dǎo)線和該導(dǎo)線的接合端子。
全文摘要
本公開涉及一種成像器件封裝，包括成像器件芯片；襯底，該成像器件芯片安裝于該襯底上；導(dǎo)線，該導(dǎo)線在該成像器件芯片周圍的該襯底的外周邊緣處電連接該成像器件芯片和該襯底；支承體，該支承體相對于該襯底支承光學(xué)構(gòu)件；以及接合部分，在該襯底的外周邊緣處將該支承體接合到該襯底，同時(shí)密封該導(dǎo)線和該導(dǎo)線的接合端子。
文檔編號H01L27/146GK102468313SQ20111032260
公開日2012年5月23日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
發(fā)明者伊藤達(dá), 山田朋恭, 津久田幸彥, 瀬尾良太郎 申請人:索尼公司