本發(fā)明涉及敏感元器件的傳感器領(lǐng)域,具體涉及一種雙面圖像傳感器的設(shè)計(jì)。
背景技術(shù):
光敏傳感器中最簡(jiǎn)單的電子器件是光敏電阻,它能感應(yīng)光線的明暗變化,輸出微弱的電信號(hào),通過(guò)簡(jiǎn)單電子線路放大處理,可以控制LED燈具的自動(dòng)開(kāi)關(guān)。因此在自動(dòng)控制、家用電器中得到廣泛的應(yīng)用,對(duì)于遠(yuǎn)程的照明燈具,例如:在電視機(jī)中作亮度自動(dòng)調(diào)節(jié),照相機(jī)種作自動(dòng)曝光;另外,在路燈、航標(biāo)等自動(dòng)控制電路、卷帶自停裝置及防盜報(bào)警裝置中等
光敏傳感器是最常見(jiàn)的傳感器之一,它的種類繁多,主要有:光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏三極管、太陽(yáng)能電池、紅外線傳感器、紫外線傳感器、光纖式光電傳感器、色彩傳感器、CCD和CMOS圖像傳感器等。國(guó)內(nèi)主要廠商有OTRON品牌等。光傳感器是目前產(chǎn)量最多、應(yīng)用最廣的傳感器之一,它在自動(dòng)控制和非電量電測(cè)技術(shù)中占有非常重要的地位。最簡(jiǎn)單的光敏傳感器是光敏電阻,當(dāng)光子沖擊接合處就會(huì)產(chǎn)生電流。
圖1為一種常見(jiàn)的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖,其包括具有光接收區(qū)11的襯底12,在光接收區(qū)周圍具有間隔件14(Spacer),封裝玻璃板13通過(guò)粘結(jié)層固定在間隔件14上。該傳感器只能對(duì)正面的光進(jìn)行感測(cè),而無(wú)法對(duì)其背面的光進(jìn)行感測(cè),限制了傳感器的應(yīng)用范圍。隨著超大規(guī)模集成電路對(duì)高集成度和高性能的需求逐漸提高,如何實(shí)現(xiàn)傳感器的雙面感測(cè),并保證傳感器的尺寸小型化是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于解決上述問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種雙面圖像傳感器,包括:
第一襯底,所述第一襯底包括具有第一光接收區(qū)的正面和與所述正面相對(duì)的背面;
在所述第一襯底的背面的凹槽,所述凹槽深度小于或等于所述第一襯底的厚度的一半;
固定于所述凹槽內(nèi)的第二襯底,所述第二襯底包括具有第二光接收區(qū)的正面和與所述正面相對(duì)的背面,所述第二襯底的正面與所述第一襯底的背面共面。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,還包括在所述第一襯底的正面上通過(guò)第一感光樹(shù)脂層粘合的第一紅外濾波片。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,還包括在所述第二襯底的正面和第一襯底的背面上通過(guò)第二感光樹(shù)脂層、透明填充層粘合的第二紅外濾波片。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,還包括在所述第一襯底的正面上的多個(gè)第一焊盤(pán)和在所述第二襯底的正面上的多個(gè)第二焊盤(pán)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,還包括電連接所述第一焊盤(pán)的、穿過(guò)所述第一襯底和第二感光樹(shù)脂層的第一導(dǎo)電通孔,以及電連接所述第二焊盤(pán)的、穿過(guò)所述第二感光樹(shù)脂層的第二導(dǎo)電通孔。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,所述第一導(dǎo)電通孔和第二導(dǎo)電通孔分別通過(guò)焊球與所述第二紅外濾波片的導(dǎo)電圖案電連接。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,所述第一導(dǎo)電通孔與所述第二導(dǎo)電通孔先電連接后,再通過(guò)焊球與所述第二紅外濾波片的導(dǎo)電圖案電連接。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,所述第一導(dǎo)電通孔與所述第二導(dǎo)電通孔通過(guò)在第二感光樹(shù)脂層內(nèi)橫向延伸的第三導(dǎo)電通孔電連接。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,所述第一感光樹(shù)脂層和第二感光樹(shù)脂層為感光環(huán)氧樹(shù)脂。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,所述第二襯底通過(guò)粘合膠固定在所述凹槽底部。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,所述凹槽內(nèi)填充有封裝樹(shù)脂以環(huán)繞所述第二襯底的側(cè)面。
本發(fā)明的技術(shù)方案,具有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)采用嵌入的第二襯底實(shí)現(xiàn)雙面?zhèn)鞲衅鞯耐瑫r(shí),保證器件的薄型化;
(2)上下兩個(gè)襯底的焊盤(pán)通過(guò)通孔電連接之后,在經(jīng)過(guò)橫向的通孔將兩個(gè)縱向通孔電連接,由于第二感光樹(shù)脂層很薄,可以保證第二光接收區(qū)的接收光的能力,避免被焊球遮擋;
(3)第二紅外濾光片上具有導(dǎo)電圖案,既有濾光保護(hù)的作用,也用作導(dǎo)電基板,保證薄型化,省去了電路板。
附圖說(shuō)明
圖1為現(xiàn)有技術(shù)的圖像傳感器的剖面圖;
圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的雙面圖像傳感器的剖面圖;
圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例的雙面圖像傳感器的剖面圖。
具體實(shí)施方式
第一實(shí)施例
參見(jiàn)圖2,一種雙面圖像傳感器2,包括:
第一襯底21a,其可以是硅襯底,在其上形成電子元件(光接收區(qū)),所述第一襯底21a包括具有第一光接收區(qū)22a的正面和與所述正面相對(duì)的背面;
在所述第一襯底21a的背面的凹槽25,所述凹槽25深度小于或等于所述第一襯底的厚度的一半,所述凹槽25底部應(yīng)遠(yuǎn)離所述第一光接收區(qū)22a;
固定于所述凹槽25底部的第二襯底21b,所述第二襯底21b包括具有第二光接收區(qū)22b的正面和與所述正面相對(duì)的背面,所述第二襯底21b的正面與所述第一襯底21a的背面共面。
在所述第一襯底21a的正面上具有通過(guò)第一感光樹(shù)脂層28a粘合的第一紅外濾波片24a,所述第一紅外濾波片24a可以是具有紅外截止膜的玻璃片。
在所述第二襯底21b的正面和第一襯底21a的背面上具有通過(guò)第二感光樹(shù)脂層28b、透明填充層29粘合的第二紅外濾波片24b,所述透明填充層可以是透明硅膠或環(huán)氧樹(shù)脂。
在所述第一襯底21a的正面上具有多個(gè)第一焊盤(pán)23a,在所述第二襯底21b的正面上具有多個(gè)第二焊盤(pán)23b。
還包括電連接所述第一焊盤(pán)23a的、穿過(guò)所述第一襯底21a和第二感光樹(shù)脂層28b的第一導(dǎo)電通孔27a,以及電連接所述第二焊盤(pán)23b的、穿過(guò)所述第二感光樹(shù)脂層28b的第二導(dǎo)電通孔27b。
所述第一導(dǎo)電通孔27a和第二導(dǎo)電通孔27b分別通過(guò)第一焊球30a和第二焊球30b與所述第二紅外濾波片24b的導(dǎo)電圖案電連接。
根據(jù)該實(shí)施例,所述第一感光樹(shù)脂層28a和第二感光樹(shù)脂層28b為感光環(huán)氧樹(shù)脂。
根據(jù)該實(shí)施例,所述第二襯底21b通過(guò)粘合膠26固定在所述凹槽25底部。
根據(jù)該實(shí)施例,所述凹槽25內(nèi)填充有封裝樹(shù)脂以環(huán)繞所述第二襯底21b的側(cè)面。
第二實(shí)施例
參見(jiàn)圖3,一種雙面圖像傳感器3,包括:
第一襯底21a,其可以是硅襯底,在其上形成電子元件(光接收區(qū)),所述第一襯底21a包括具有第一光接收區(qū)22a的正面和與所述正面相對(duì)的背面;
在所述第一襯底21a的背面的凹槽25,所述凹槽25深度小于或等于所述第一襯底的厚度的一半,所述凹槽25底部應(yīng)遠(yuǎn)離所述第一光接收區(qū)22a;
固定于所述凹槽25底部的第二襯底21b,所述第二襯底21b包括具有第二光接收區(qū)22b的正面和與所述正面相對(duì)的背面,所述第二襯底21b的正面與所述第一襯底21a的背面共面。
在所述第一襯底21a的正面上具有通過(guò)第一感光樹(shù)脂層28a粘合的第一紅外濾波片24a,所述第一紅外濾波片24a可以是具有紅外截止膜的玻璃片。
在所述第二襯底21b的正面和第一襯底21a的背面上具有通過(guò)第二感光樹(shù)脂層28b、透明填充層29粘合的第二紅外濾波片24b,所述透明填充層可以是透明硅膠或環(huán)氧樹(shù)脂。
在所述第一襯底21a的正面上具有多個(gè)第一焊盤(pán)23a,在所述第二襯底21b的正面上具有多個(gè)第二焊盤(pán)23b。
還包括電連接所述第一焊盤(pán)23a的、穿過(guò)所述第一襯底21a和第二感光樹(shù)脂層28b的第一導(dǎo)電通孔27a,以及電連接所述第二焊盤(pán)23b的、穿過(guò)所述第二感光樹(shù)脂層28b的第二導(dǎo)電通孔27b。所述第一導(dǎo)電通孔27a在第二導(dǎo)電通孔27b和凹槽25的外側(cè),
所述第一導(dǎo)電通孔27a與所述第二導(dǎo)電通孔27b通過(guò)在第二感光樹(shù)脂層28b內(nèi)橫向延伸的第三導(dǎo)電通孔27c電連接。再通過(guò)第一導(dǎo)電通孔27a下方的焊球30與所述第二紅外濾波片24b的導(dǎo)電圖案電連接。
上下兩個(gè)襯底的焊盤(pán)通過(guò)通孔電連接之后,在經(jīng)過(guò)橫向的通孔將兩個(gè)縱向通孔電連接,由于第二感光樹(shù)脂層很薄,可以保證第二光接收區(qū)的接收光的能力,避免被焊球遮擋。
最后應(yīng)說(shuō)明的是:顯然,上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例,而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。