CN100405829C - 影像传感器 - Google Patents

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Abstract

一种影像传感器，包含有一感测芯片、一板体、一滤光层、一遮光层，以及一镜片，感测芯片具有一光学感应层，板体是呈透明状，板体的一侧面设于光学感应层，滤光层覆设于板体的另一侧面，遮光层覆设于滤光层，且用以控制光线通过的数量，而镜片则设于遮光层。

Description

影像传感器
技术领域
本发明是与影像传感器有关，特别是指一种具有较佳光学特性的影像传感器。
背景技术
常见的各种数字影像检索装置，不论是数字相机、数字摄影机，或是可照像手机等等，决定影像品质的关键皆在于各影像检索装置中所具有的影像传感器；目前主要的影像传感器可分为感光耦合组件(Charge Coupled Device，以下称CCD)传感器，以及互补性氧化金属半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，以下称CMOS)传感器二种，由于CMOS传感器具有省电、体积小，以及价格相对较为低廉的优点，因此，即使CMOS传感器的影像品质较差，仍然被大量地使用于光学鼠标与可照像手机等消费性电子产品。
一般的CMOS影像传感器90，如图4所示，传感器90包含有一电路板91，电路板91设有一感测芯片92，以及一环设于感测芯片92的承置座93，承置座93的顶部设有一镜头组94，镜头组94包含有一镜片95以及一定位座96，承置座93内部具有一滤光板97，滤光板97是位于镜头组94与感测芯片92之间，当外界环境的光线经由镜头组94的镜片95射入承置座93内部时，滤光板97可先过滤掉光线中的红外线，防止射入光线中的红外线进入感测芯片92，同时通过由镜片95将光线成像于感测芯片92，使感测芯片92可因检测到光线而产生电性变化。
然而，在上述CMOS传感器90的组成结构中，由于感测芯片92所能接收的光线数量，仅仅通过由承置座93的镜头组94所控制，使得传感器90所具有的光学特性较为单纯，无法变化；同时，传感器90必须利用承置座93以及定位座96才能固定镜片94以及滤光板97，因而造成整体传感器的体积较大，当消费性电子产品的结构朝越来越小型化的方向设计时，具有较大体积的传感器常会造成设计以及搭配使用上的困扰，使得电子产品的体积不易缩小。
发明内容
本发明的主要目的乃在于提供一种影像传感器，其具有较佳的光学特性。
本发明的另一目的则在于提供一种影像传感器，该传感器所占用的体积与面积较小。
为达成前揭目的，本发明所提供的影像传感器，包含有一感测芯片、一板体、一滤光层、一遮光层，以及一镜片，该感测芯片具有一光学感应层，该板体是呈透明状，该板体的一侧面设于该光学感应层，该滤光层覆设于该板体的另一侧面，该遮光层覆设于该滤光层，且用以控制光线通过的数量，而该镜片则设于该遮光层。
通过此，本发明利用遮光层控制成像于该光学感测层的光线，即可达到增加光学特性的目的；同时，整体传感器的体积与面积也较小。
以下，兹配合图式举若干较佳实施例，通过以对本发明的细部结构与功效作详细说明，其中所用各图式的简要说明如下：
附图说明
图1是本发明第一较佳实施例的剖视图；
图2是本发明第二较佳实施例的剖视图；
图3是本发明第三较佳实施例的剖视图；以及
图4是现有影像传感器的示意图。
【主要组件符号说明】
10影像传感器
20感测芯片              21光学感应层       22硅晶层
23结构层                24环氧树酯         25导线
26焊接凸块              30板体             31间隔件
32开口                  40滤光层           41遮光层
42隔离区                43透光区           50镜片
52顶面                  54底面
60影像传感器
61感测芯片              62遮光层           63滤光层
64板体                  65镜片             66间隔件
67光学感应层            68透光区
70影像传感器
71遮光层                72透镜73透光区
74感测芯片              75光学感应层
具体实施方式
请参阅图1所示，是为本发明第一较佳实施例所提供的影像传感器10，影像传感器10包含有一感测芯片20、一板体30、一滤光层40、一遮光层41，以及一镜片50。
该感测芯片20是为利用CSP(Chip Scale Package)方式制成的互补性氧化金属半导体芯片(Complementary Metal-OxideSemiconductor，CMOS)，芯片20的封装形式是为BGA形式，感测芯片20具有相互堆栈的一光学感应层21、一硅晶层22，以及一结构层23；光学感应层21成形于硅晶层22，硅晶层22与结构层23之间通过由环氧树酯(EPOXY)24相互结合，光学感应层21利用导线25与设于结构层23底面的若干呈半球状的焊接凸块(SolderBump)26相互电性连接。
该板体30是为玻璃材质制成，板体30的底面具有一间隔件31，间隔件31中央具有一开口32，间隔件31是设于感测芯片20的顶面，使感测芯片20的光学感应层21可显露于开口32。
该滤光层40是为IR-CUT形式，滤光层40的底面利用粘着涂料贴覆于板体30的顶面。
该遮光层41具有一隔离区42，以及一位于隔离区42中央的透光区43，遮光层41是利用粘着涂料贴覆于滤光层40的顶面，使透光区43的位置对应于间隔件31的开口32。
该镜片50是为利用透明UV聚合材料经模制成形方式(UVReplication Process)制成，使镜片50具有一呈凸起状的顶面52，以及一呈平坦状的底面54，底面54是利用粘着涂料贴附于遮光层41。
经由上述结构，当来自影像传感器10的外界环境中的光线射入镜片50的顶面52后，光线是仅能自底面54对应于遮光层41的透光区43射出镜片50，并且进入滤光层40以及板体30的开口32，最后成像于感测芯片20的光学感应层21，使光学感应层21可检测到光线而产生电性变化，并且提供电气信号给应用影像传感器10的电子产品使用；影像传感器10利用透光区43的面积尺寸来调整射入光学感应层21的光线数量，而来自外界环境的射入光线，在经过镜片50以及遮光层41之后可产生不同的对焦距离，亦即造成光学感应层21所检测到的光线特性不同，相较于常用仅具有滤光层的影像传感器，本发明利用遮光层可产生多种光学特性；同时，由于本发明中的各组成构件利用相互贴合的方式结合，使得整体结构的高度、体积与面积皆较小。
因此，本发明即可达到增加光学特性的目的，而且整体体积与面积也较小。
上述滤光层与遮光层的设置位置，也可改设于其它位置，以同样达到本发明的发明目的；如图2所示，是为本发明第二较佳实施例所提供的影像传感器60，其主要构件与第一较佳实施例大致相同，包含有一感测芯片61、一遮光层62、一滤光层63、一板体64，以及一镜片65；特点在于：滤光层63及遮光层62是相互贴合于板体64与间隔件66之间，利用间隔件66的结构，使得遮光层62与感测芯片61的光学感应层67相距预定距离，当光线经由镜片65及板体64射入遮光层62时，通过由遮光层62的透光区68同样可使光线成像于光学感应层67。
另外，如图3所示，是为本发明第三较佳实施例所提供的影像传感器70，其特点在于：遮光层71设有另一透镜72，透镜72是覆盖于遮光层71的透光区73，且透镜72位于遮光层71与感测芯片74的光学感应层75之间，通过此，即可再增加影像传感器70的光学特性。

Claims (15)

1.一种影像传感器，其特征在于，包含有：
一感测芯片，该感测芯片具有一光学感应层；
一板体，该板体是呈透明状，该板体的一侧面是设于该光学感应层；
一滤光层，该滤光层是覆设于该板体的另一侧面；
一遮光层，该遮光层是覆设于该滤光层，且用以控制光线通过的数量；以及
一镜片，该镜片是设于该遮光层。
2.依据权利要求1所述的影像传感器，其特征在于，所述感测芯片为利用芯片尺寸封装方式制成的互补性氧化金属半导体芯片。
3.依据权利要求1所述的影像传感器，其特征在于，所述感测芯片具有相互堆栈的该光学感应层、一硅晶层，以及一结构层；该光学感应层成形于硅晶层，该硅晶层与该结构层之间通过环氧树酯相互结合，且该光学感应层电性连接于该结构层底面的焊接凸块。
4.依据权利要求1所述的影像传感器，其特征在于，所述滤光层是用以过滤射入该镜片内的红外线。
5.依据权利要求1所述的影像传感器，其特征在于，所述遮光层具有一隔离区，以及一位于该隔离区中央的透光区，该透光区的位置对应于该光学感应层的位置。
6.依据权利要求1所述的影像传感器，其特征在于，所述板体底面具有一间隔件，该间隔件中央具有一开口，该间隔件是设于该感测芯片的顶面，使该感测芯片的光学感应层显露于该开口。
7.依据权利要求1所述的影像传感器，其特征在于，所述镜片为透明UV聚合材料经模制成形方式制成。
8.依据权利要求1所述的影像传感器，其特征在于，所述镜片具有一呈凸起状的顶面，而底面是呈平坦状。
9.一种影像传感器，其特征在于，包含有：
一感测芯片，该感测芯片具有一光学感应层；
一间隔件，该间隔件具有一开口，该间隔件是设于该感测芯片，使该感测芯片的光学感应层显露于该开口；
一遮光层，该遮光层是覆设于该间隔件，且用以控制光线通过的数量；
一滤光层，该滤光层是覆设于该遮光层；
一板体，该板体是呈透明状，该板体的一侧面设于该滤光层；以及
一镜片，该镜片是设于该板体的另一侧面。
10.依据权利要求9所述的影像传感器，其特征在于，所述感测芯片为利用芯片尺寸封装方式制成的互补性氧化金属半导体芯片。
11.依据权利要求9所述的影像传感器，其特征在于，所述感测芯片具有相互堆栈的该光学感应层、一硅晶层，以及一结构层；该光学感应层成形于硅晶层，该硅晶层与该结构层之间通过环氧树酯相互结合，且该光学感应层电性连接于该结构层底面的焊接凸块。
12.依据权利要求9所述的影像传感器，其特征在于，所述滤光层是用以过滤射入该镜片内的红外线。
13.依据权利要求9所述的影像传感器，其特征在于，所述遮光层具有一隔离区，以及一位于该隔离区中央的透光区，该透光区的位置对应于该光学感应层的位置。
14.依据权利要求9所述的影像传感器，其特征在于，所述镜片为透明UV聚合材料经模制成形方式制成。
15.依据权利要求9所述的影像传感器，其特征在于，所述镜片具有一呈凸起状的顶面，而底面是呈平坦状。
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