專利名稱：圖像傳感器組件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及應(yīng)用到數(shù)字照相機(jī)的照相機(jī)組件，特別涉及，圖像傳感器組件及其制造方法。
特別地，人們希望PDA終端將被用作使用諸如照相機(jī)組件和移動(dòng)通信終端組件等各種外部設(shè)備的多媒體設(shè)備，并且能夠用于檢查日程表。因此，有必要提供能夠存儲(chǔ)、傳輸、并提供音頻數(shù)據(jù)、圖像和活動(dòng)圖像的通信終端，而且對(duì)于小型的細(xì)長(zhǎng)的照相機(jī)組件的需求將增加。
因此，當(dāng)使用作為照相機(jī)組件的基本元件的CCD(電荷耦合器件)或CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器的圖像傳感器組件時(shí)，使用具有空腔(hall)的CLCC(陶瓷無鉛芯片載體(ceramic leadlesschip carrier))或COB(板上芯片)封裝來降低組件的高度。
參照

圖1，CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器安裝在作為襯底的陶瓷PCB(印刷電路板)或環(huán)氧PCB的圖形上，最終的結(jié)構(gòu)以具有過濾器的外殼覆蓋最終結(jié)構(gòu)的方式封裝。此外，透鏡被插入到該最終結(jié)構(gòu)中。
因?yàn)槟軌蛲ㄟ^圖像傳感器的感知?jiǎng)幼鱽砜吹綄?shí)時(shí)圖像，并適當(dāng)?shù)靥幚碓摳兄臄?shù)據(jù)信號(hào)，除了圖像傳感器和透鏡之外的附加的ISP封裝(圖像信號(hào)處理封裝)一體化地結(jié)合到襯底的底側(cè)或圖像傳感器的側(cè)部。
圖1示出了傳統(tǒng)的照相機(jī)組件的截面圖。如圖1所示，傳統(tǒng)的圖像傳感器組件包括圖像傳感器和ISP封裝。該圖像傳感器通過引線接合法(wire-bonding)貼裝到襯底101的上面，而ISP封裝貼裝到襯底101的背側(cè)以處理圖像數(shù)據(jù)。該圖像傳感器組件，其中外殼105覆蓋住該圖像傳感器，和位于外殼內(nèi)側(cè)的IR過濾器104構(gòu)成了照相機(jī)組件。
但是，在這種情況下，很難降低照相機(jī)組件的高度。也就是說，該照相機(jī)組件不能夠滿足最近降低高度的趨勢(shì)，而且由于ISP封裝，照相機(jī)組件的高度h1太高了。因此，很難在需要實(shí)現(xiàn)照相機(jī)組件的小型化時(shí)最小化照相機(jī)組件的高度。
為了避免上述的缺陷，在現(xiàn)有技術(shù)中做了一些努力，其中，通過保持透鏡的上側(cè)和圖像傳感器之間的短的距離來適當(dāng)?shù)亟档驼障鄼C(jī)組件的高度。但是，這種傳統(tǒng)的努力有缺陷，它大大地?cái)U(kuò)大了入射束的折射角，所以照相機(jī)組件透鏡的邊緣光量比(circumferential lightquantity ratio)弱于中心光量比(central light quantity ratio)，從而降低了透鏡的光學(xué)性能。
本發(fā)明的一個(gè)特征是，該圖像傳感器組件包括具有位于中心的孔的襯底；圖像處理封裝，貼裝到該襯底的背側(cè)；圖像傳感器，安裝在襯底的孔中，而且照相機(jī)組件包括該圖像傳感器組件；透鏡，位于外殼的外側(cè)；過濾器，位于該外殼的內(nèi)側(cè)；以及柔性印刷電路板，它連接到圖像傳感器組件的襯底的背側(cè)。
此外，制造圖像傳感器組件的過程包括步驟在襯底的中心形成孔；將圖像信號(hào)處理封裝貼裝到襯底的背側(cè)；以及使用粘合劑將圖像傳感器粘附到位于襯底中心的孔，并進(jìn)行引線接合。
根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，該圖像傳感器組件包括在中心具有孔的襯底；圖像信號(hào)處理裸芯片(bare chip)，安裝在襯底的孔中；以及位于圖像信號(hào)處理裸芯片和密封該傳感器組件背側(cè)的環(huán)氧模塑化合物層的上側(cè)的圖像傳感器，并且照相機(jī)組件包括該圖像傳感器組件；外殼，覆蓋住該圖像傳感器組件的上部部分；透鏡，位于外殼的外側(cè)；過濾器，位于外殼的內(nèi)側(cè)；以及柔性印刷電路板，連接到圖像傳感器組件的襯底的背側(cè)部分。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的制造圖像傳感器組件的過程包括步驟在襯底的中心形成孔；將圖像信號(hào)處理裸芯片插到襯底的孔中，并可拆分地將帶子(tape)粘貼到最終產(chǎn)品的上側(cè)；在襯底的背側(cè)進(jìn)行引線接合并用環(huán)氧模塑化合物層密封該傳感器組件的背側(cè)；從圖像信號(hào)處理裸芯片和襯底組成的結(jié)構(gòu)上除去帶子；以及將圖像傳感器貼裝到圖像信號(hào)處理裸芯片并進(jìn)行引線接合。
根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例，該圖像傳感器組件包括在中心具有孔的襯底；柔性印刷電路板，貼裝到襯底的背側(cè)；圖像信號(hào)處理封裝，貼裝到該柔性印刷電路板的背側(cè)；以及圖像傳感器，安裝在襯底的孔中，并且照相機(jī)組件包括該圖像傳感器組件；外殼，覆蓋住該圖像傳感器組件的上部部分；透鏡，位于外殼的外側(cè)；以及過濾器，位于外殼的內(nèi)側(cè)。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的制造圖像傳感器組件的過程包括步驟在襯底的中心形成孔；將柔性印刷電路板貼裝到襯底的背側(cè)；將圖像信號(hào)處理封裝貼裝到該柔性印刷電路板的背側(cè)；以及使用粘合劑將圖像傳感器粘接到在襯底的孔中，并進(jìn)行引線接合。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的照相機(jī)組件的截面圖。如圖2所示，這一發(fā)明的圖像傳感器組件包括襯底1，圖像傳感器2和ISP封裝3。用于安裝該圖像傳感器2的孔位于襯底1的中心，而且該圖像傳感器2通過引線接合連接到襯底1。根據(jù)該第一實(shí)施例，照相機(jī)組件包括該圖像傳感器組件，外殼5覆蓋住了該圖像傳感器組件的上部部分，與螺紋嚙合的硬封裝(hard packing)8位于該外殼5的內(nèi)側(cè)，透鏡位于硬封裝8的內(nèi)側(cè)，旋鈕(knob)9蓋住該硬封裝8的一端，過濾器4位于外殼5的內(nèi)側(cè)，并且FPCB6連接到襯底1的背側(cè)。
制造用于制造照相機(jī)組件的圖像傳感器組件的過程包括步驟在襯底1的中心形成孔；將ISP封裝3以這樣的方式貼裝到襯底1的背側(cè)，使得該ISP封裝3充分蓋住孔；并且使用粘合劑將圖像傳感器2粘接到襯底1中心的孔中，并進(jìn)行引線接合。
如圖2所示，如果組成照相機(jī)組件的部件分別具有與圖1中的部件相同的尺寸，則圖2中的照相機(jī)組件的高度h2比圖1中的照相機(jī)組件的高度h1低，并且兩種照相機(jī)組件之間的高度差與襯底1的厚度相對(duì)應(yīng)。換句話講，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的照相機(jī)組件具有比傳統(tǒng)的照相機(jī)組件低的高度，因?yàn)橥鈿?的高度降低了。
在傳統(tǒng)的圖像傳感器組件的情況下，由于在圖像傳感器和襯底之間的高度差，在引線接合過程中，發(fā)生了圖像傳感器和襯底之間在引線粘接力(wire adhesive force)上的不同，從而降低了引線粘接力。但是，第一實(shí)施例的圖像傳感器組件在提高粘接力上具有優(yōu)勢(shì)，而且由于在圖像傳感器和襯底之間沒有高度差，所以引線接合可以方便地進(jìn)行。
換句話說，通過在襯底1的中心形成孔，由于襯底1的厚度而降低了外殼的高度，所以在恒定地保持圖像傳感器2和透鏡之間的距離的同時(shí)，降低了照相機(jī)組件的高度。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的照相機(jī)組件的截面圖。如圖3所示，圖像傳感器組件具有位于襯底11的中心的孔，而且ISP裸芯片13安裝于孔上。相對(duì)于傳統(tǒng)的ISP封裝或根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的ISP封裝103和3而言，由于不需要由ISP封裝組成的襯底，使得其厚度成為了該第二實(shí)施例的特征。圖像傳感器12位于該ISP裸芯片13的上部部分，并且EMC層20密封了襯底11的背側(cè)。此時(shí)，該ISP裸芯片13和該EMC層20組成的結(jié)構(gòu)相對(duì)于傳統(tǒng)的ISP封裝103或根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的ISP封裝3都要薄，從而降低了根據(jù)本發(fā)明的該第二實(shí)施例的照相機(jī)組件的高度。
根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，該照相機(jī)組件包括圖像傳感器組件、外殼15、硬封裝18、透鏡17、旋鈕19、過濾器14和FPCB16。
與螺紋嚙合在一起的硬封裝18位于外殼15的內(nèi)側(cè)，蓋住圖像傳感器組件的上部部分，而透鏡17位于硬封裝內(nèi)。與第一實(shí)施例類似，旋鈕19蓋住硬封裝的一端，過濾器14位于外殼內(nèi)側(cè)，并且FPCB16連接到襯底11的背側(cè)。此時(shí)，照相機(jī)組件的外殼15的高度h3高于第一實(shí)施例中的外殼的高度h2。但是，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的照相機(jī)組件的高度低于第一實(shí)施例中的組件的高度，因?yàn)橛捎糜诿芊庖r底11的背側(cè)的EMC層20和ISP裸芯片組成的結(jié)構(gòu)薄于根據(jù)第一實(shí)施例的ISP封裝3。因此，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的照相機(jī)組件具有的高度低于如圖1所示的傳統(tǒng)的照相機(jī)組件的高度。
根據(jù)第二實(shí)施例的制造圖像傳感器組件的過程包括步驟在襯底11的中心形成孔；將比ISP封裝薄的ISP裸芯片插到襯底11的孔中，并可拆分地將帶子粘貼到最終產(chǎn)品的上側(cè)；在襯底11的背側(cè)進(jìn)行引線接合并用環(huán)氧模塑化合物層密封該襯底11的背側(cè)；從由圖像信號(hào)處理裸芯片和襯底11組成的結(jié)構(gòu)上出去帶子；以及將圖像傳感器12貼裝到圖像信號(hào)處理裸芯片并進(jìn)行引線接合。此時(shí)，進(jìn)行引線接合的ISP裸芯片和襯底被示出在如圖3所示的EMC層中。
換句話講，從ISP封裝去除了ISP襯底的ISP裸芯片貼裝到襯底1，并且ISP裸芯片的下側(cè)面涂有液體環(huán)氧模塑化合物并且固化，從而憑借ISP襯底和襯底的總體厚度降低了ISP裸芯片的厚度，因此降低了該第二實(shí)施例的照相機(jī)組件的高度，同時(shí)恒定地保持了圖像傳感器和透鏡之間所需要的距離(ISP封裝越薄，ISP封裝的制造成本越高)。此外，因?yàn)楸景l(fā)明的第二實(shí)施例的EMC層在ISP裸芯片的下側(cè)以液體狀態(tài)涂覆，所以本發(fā)明的EMC層能夠比傳統(tǒng)的ISP封裝薄。
根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例，圖像傳感器組件包括襯底21，其中心具有孔；FPCB26，貼裝到襯底21的背側(cè)；ISP封裝23，貼裝到FPCB26的背側(cè)；以及圖像傳感器22，裝在襯底21的孔中。
此外，提供一種照相機(jī)組件。該照相機(jī)組件包括根據(jù)第三實(shí)施例的圖像傳感器組件；外殼25，蓋住該圖像傳感器組件的上部部分；硬封裝28，與螺紋嚙合在一起，位于外殼的內(nèi)部；透鏡27，位于硬封裝的內(nèi)側(cè)；旋鈕29，蓋住硬封裝的一端；以及過濾器，位于外殼的內(nèi)側(cè)。
根據(jù)第三實(shí)施例的制造圖像傳感器組件的過程包括步驟在襯底21的中心形成孔；將FPCB26貼裝到襯底的背側(cè)；將ISP封裝23貼裝到該FPCB26的背側(cè)；以及使用粘合劑將圖像傳感器22粘接到在襯底的孔中，并進(jìn)行引線接合。
根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的照相機(jī)組件的高度h4由于FPCB26而高于根據(jù)第一實(shí)施例的高度h2，但是低于傳統(tǒng)的照相機(jī)組件的高度h1。
如上所述，本發(fā)明的圖像傳感器組件和照相機(jī)組件在應(yīng)用到照相機(jī)組件的圖像傳感器組件能夠獲得足夠的亮度的同時(shí)適當(dāng)?shù)乇３至送哥R和圖像傳感器之間的距離以確保所需要的焦距方面具有優(yōu)勢(shì)，并且因此通過使用本發(fā)明的照相機(jī)組件能夠制造小型數(shù)字照相機(jī)。
以說明的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，可以理解，在此所用的術(shù)語是為了使說明更加自然而不是進(jìn)行限制。在上述的指導(dǎo)下可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種的改變。因此，可以理解，在所附的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，在具體的描述之外可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種圖像傳感器組件，包括襯底，在其中心具有孔；圖像信號(hào)處理封裝，貼裝到襯底的背側(cè)；以及圖像傳感器，裝在襯底的孔中。
2.一種照相機(jī)組件，包括圖像傳感器組件；外殼，蓋住圖像傳感器組件的上部部分；透鏡，位于外殼的內(nèi)側(cè)；過濾器，位于外殼的內(nèi)側(cè)；以及柔性印刷電路板，連接到圖像傳感器組件的襯底的背側(cè)；所述的圖像傳感器組件，包括襯底，在其中心具有孔；圖像信號(hào)處理封裝，貼裝到襯底的背側(cè)；以及圖像傳感器，裝在襯底的孔中。
3.一種制造圖像傳感器組件的過程，包括步驟在襯底的中心形成孔；將圖像信號(hào)處理封裝貼裝到襯底的背側(cè)；以及使用粘合劑將圖像傳感器粘接到襯底的孔中，并進(jìn)行引線接合。
4.一種圖像傳感器組件，包括襯底，其中心具有孔；圖像信號(hào)處理裸芯片，裝在襯底的孔中；以及圖像傳感器，位于圖像信號(hào)處理裸芯片和密封襯底的背側(cè)的環(huán)氧模塑化合物層的上側(cè)。
5.一種照相機(jī)組件，包括圖像傳感器組件；外殼，蓋住圖像傳感器組件的上部部分；透鏡，位于外殼的內(nèi)側(cè)；過濾器，位于外殼的內(nèi)側(cè)，以及柔性印刷電路板，連接到圖像傳感器組件的襯底的背側(cè)；所述的圖像傳感器組件，包括襯底，在其中心具有孔；圖像信號(hào)處理裸芯片，貼裝到襯底的孔中；以及圖像傳感器，位于圖像信號(hào)處理裸芯片和密封襯底的背側(cè)的環(huán)氧模塑化合物層的上側(cè)。
6.一種制造圖像傳感器組件的過程，包括步驟在襯底的中心形成孔；將圖像信號(hào)處理裸芯片插到襯底的孔中，并可拆分地將帶子粘貼到最終結(jié)構(gòu)的上側(cè)；在襯底的背側(cè)進(jìn)行引線接合并用環(huán)氧模塑化合物層密封該傳感器組件的背側(cè)；從圖像信號(hào)處理裸芯片和襯底組成的結(jié)構(gòu)上除去帶子；以及將圖像傳感器貼裝到圖像信號(hào)處理裸芯片并進(jìn)行引線接合。
7.一種圖像傳感器組件，包括襯底，在中心具有孔；柔性印刷電路板，貼裝到襯底的背側(cè)；圖像信號(hào)處理封裝，貼裝到該柔性印刷電路板的背側(cè)；以及圖像傳感器，安裝在襯底的孔中。
8.一種照相機(jī)組件，包括圖像傳感器組件；外殼，覆蓋住該圖像傳感器組件的上部部分；透鏡，位于外殼的外側(cè)；以及過濾器，位于外殼的內(nèi)側(cè)。所述的圖像傳感器組件包括襯底，在中心具有孔；柔性印刷電路板，貼裝到襯底的背側(cè)；圖像信號(hào)處理封裝，貼裝到該柔性印刷電路板的背側(cè)；以及圖像傳感器，安裝在襯底的孔中。
9.一種制造圖像傳感器組件的過程，包括步驟在襯底的中心形成孔；將柔性印刷電路板貼裝到襯底的背側(cè)；將圖像信號(hào)處理封裝貼裝到該柔性印刷電路板的背側(cè)；以及使用粘合劑將圖像傳感器粘接到在襯底的孔中，并進(jìn)行引線接合。
全文摘要
公開了一種圖像傳感器組件，包括襯底，在其中心具有孔；圖像信號(hào)處理封裝，貼裝到襯底的背側(cè)；以及圖像傳感器，裝在襯底的孔中，及其制造過程。此外提供了一種照相機(jī)組件，包括圖像傳感器組件；外殼，蓋住圖像傳感器組件的上部部分；透鏡，位于外殼的外側(cè)；過濾器，位于外殼的內(nèi)側(cè)；以及柔性印刷電路板，連接到圖像傳感器組件的襯底的背側(cè)。該應(yīng)用到照相機(jī)組件的圖像傳感器組件能夠獲得足夠的亮度，同時(shí)適當(dāng)?shù)乇３至送哥R和圖像傳感器之間的距離，以確保所需要的焦距。
文檔編號(hào)H04N5/335GK1463141SQ0310104
公開日2003年12月24日 申請(qǐng)日期2003年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月28日
發(fā)明者金永俊, 崔佑榮, 金摞龍 申請(qǐng)人:三星電機(jī)株式會(huì)社