CN100444392C - 固态成像方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种固态成像方法和装置，包括用于图像处理的半导体芯片，其在垂直方向上位于该固态成像透镜和该固态成像半导体芯片之间，使得用于图像处理的该半导体芯片的至少一部分在水平方向上与该固态成像半导体芯片交叠，从而该半导体芯片不阻挡照射经过固态成像透镜至该固态成像半导体芯片的光。该固态成像半导体芯片可以电连接至用于图像处理的该半导体芯片的底面，并且将经过该固态成像透镜的光转换为图像信号。

Description

固态成像方法及装置
本申请要求2003年6月18日在韩国知识产权局提交的第10-2003-0039525号韩国专利申请的优先权，其公开的内容在此参考引用。
技术领域
本发明总体上涉及一种固态成像方法(solid-state imaging method)和装置，具体地涉及一种封装模块形式的固态成像方法和装置，其包括具有光接收元件的半导体器件和具有该半导体器件的固态成像透镜。
背景技术
近来的可移动装置(例如个人显示助理和便携式电话)可以包括镜头模块(camera module)，所述镜头模块是包括固态成像半导体芯片和固态成像透镜的固态成像装置。在所述可移动装置中，包括小尺寸镜头模块的便携式电话具有利用该镜头模块拾取图像、将该图像存储为图形数据、和将该图像传输给其它可移动装置的各种功能。
与近来将便携式电话或便携式个人计算机(PC)做得越来越小的趋势相一致，该镜头模块也被做得越来越小。已经开发了半导体器件封装，其中固态成像透镜设置有固态成像半导体芯片，以满足减小镜头模块尺寸的需要。
图1和2分别是示意性示出现有技术的固态成像装置的剖视图。
如图1的镜头模块所示，固态成像透镜20和安装有红外线(IR)截止滤光器(cut filter)25的透镜固定单元(lens attachment unit)15可以通过粘接剂安装在印刷电路板(PCB)10上。固态成像半导体芯片40包括将照射穿过固态成像透镜20的光转换为图像信号的光电转换元件组，且位于PCB 10上。该固态成像半导体芯片40可以被引线键合至PCB 10上。
图像处理半导体芯片60也可以被引线键合至PCB 10的底面。此外，该图像处理半导体芯片60可以按照传统传递模塑技术(transfer-mold technology)由电介质密封树脂70密封。图像处理半导体芯片60可以用于处理来自固态成像半导体芯片40的图像信号。
在如图1所示的固态成像装置中，固态成像半导体芯片40被引线键合至PCB 10的顶面上。结果，可能需要在固态成像半导体芯片40的周围和PCB上安装引线键合垫。但是，引线键合垫会限制半导体器件封装的减小。此外，如果图像处理半导体芯片60附着在半导体器件封装的底面上，则半导体器件封装变厚，这也会限制半导体器件封装的减小。
图2示出了另一种现有技术的镜头模块。如图所示，固态成像透镜20和配置有IR截止滤光器25的透镜固定单元15用粘接剂安装在PCB 110上。PCB 110可以包括光接收孔，或者可以由透明材料制成。固态成像半导体芯片40包括将照射穿过固态成像透镜20的光转换为图像信号的光电转换元件组，且位于PCB 110的下方和PCB 110的中央。固态成像半导体芯片40可以通过电连接单元145电连接至PCB 110。
图像处理半导体芯片60可以位于PCB 110的顶面上且邻近PCB 110的光接收孔，且可以通过电连接单元165电连接至PCB 110。
由于图像处理半导体芯片60位于半导体器件封装的横向侧，所以该半导体器件封装的长度增大，这也会限制该半导体器件封装的减小。
发明内容
本发明的示例性实施例针对于固态成像方法和装置，其提供了更小的半导体器件封装。
在一示例性实施例中，本发明针对一种固态成像装置，其包括：印刷电路板(PCB)，其包括位于固态成像透镜对面的光接收孔；固态成像半导体芯片，其电连接该PCB的底面，并将穿过该固态成像透镜和该光接收孔的光转换为图像信号；以及用于图像处理的第一半导体芯片，其在垂直方向上位于该固态成像透镜和该固态成像半导体芯片之间，且使得用于图像处理的该第一半导体芯片的至少一部分在水平方向上与该固态成像半导体芯片交叠，从而该第一半导体芯片不阻挡照射经过该固态成像透镜至该固态成像半导体芯片的光，该第一半导体芯片与该PCB的顶面电连接并处理该固态成像半导体芯片的该图像信号。
在一示例性实施例中，该第一半导体芯片包括一开口，经过该固态成像透镜的光穿过该开口；或者该第一半导体芯片被布置在该光经过的路径周围。在一示例性实施例中，该开口是孔、缝或其它适当形状的开口。在另一示例性实施例中，该第一半导体芯片可以设置在两个或更多位置处以获得所需的开口。
在另一示例性实施例中，该固态成像装置还包括该透镜固定单元内位于该固态成像透镜对面的红外线截止滤光器，以允许经过该固态成像透镜的光穿过其中。
在另一示例性实施例中，该第一和第二电连接单元是金属凸点或焊球。
在另一示例性实施例中，该第一和第二电连接单元用电介质密封树脂密封。
在另一示例性实施例中，该固态成像装置还包括用于图像处理的一第二半导体芯片，其在垂直方向上位于该固态成像透镜和该固态成像半导体芯片之间，且使得用于图像处理的该第二半导体芯片的至少一部分在水平方向上与该固态成像半导体芯片交叠，从而该第二半导体芯片不阻挡照射经过该固态成像透镜至该固态成像半导体芯片的光，并且其位于透镜固定单元的下部与该第一半导体芯片之间以便通过第三多个电连接单元电连接至该第一半导体芯片。
在另一示例性实施例中，该第二半导体芯片包括一开口，经过该固态成像透镜的光穿过该开口；或者第二半导体芯片被布置在光经过路径的周围。
在一示例性实施例中，本发明针对一种固态成像装置，其包括：用于图像处理的第一半导体芯片，其在垂直方向上位于固态成像透镜和固态成像半导体芯片之间，且使得用于图像处理的该第一半导体芯片的至少一部分在水平方向上与该固态成像半导体芯片交叠，从而该第一半导体芯片不阻挡照射经过固态成像透镜至固态成像半导体芯片的光，且该固态成像半导体芯片电连接至该第一半导体芯片的底面并将经过该固态成像透镜的光转换为图像信号。
在另一示例性实施例中，该第一半导体芯片包括一开口，经过该固态成像透镜的光穿过该开口；或者该第一半导体芯片被布置在该光经过的路径之外。在一示例性实施例中，该开口是孔、缝或其它适当形状的开口。在另一示例性实施例中，该第一半导体芯片可以设置在两个或更多位置处以获得所需的开口。
在另一示例性实施例中，该固态成像装置还包括用于图像处理的一第二半导体芯片，其在垂直方向上位于该固态成像透镜和该固态成像半导体芯片之间，且使得用于图像处理的该第二半导体芯片的至少一部分在水平方向上与该固态成像半导体芯片交叠，从而该第二半导体芯片不阻挡照射经过该固态成像透镜至该固态成像半导体芯片的光，并且其位于该透镜固定单元的下部与该第一半导体芯片之间以便通过多个第二电连接单元电连接至该第一半导体芯片。
在另一示例性实施例中，该第二半导体芯片包括一开口，经过该固态成像透镜的光穿过该开口；或者该第二半导体芯片被布置在该光经过的路径之外。在一示例性实施例中，该开口是孔、缝或其它适当形状的开口。在另一示例性实施例中，该第二半导体芯片可以设置在两个或更多位置处以获得所需的开口。
在另一示例性实施例中，本发明针对一种成像方法，其包括：定位固态成像透镜以辐射光；定位固态成像半导体芯片以将穿过该固态成像透镜的光转换为图像信号；以及将至少一个图像处理半导体芯片定位为其在垂直方向上位于该固态成像透镜和该固态成像半导体芯片之间，且使得该至少一个图像处理半导体芯片的至少一部分在水平方向上与该固态成像半导体芯片交叠，从而该至少一个图像处理半导体芯片不阻挡照射经过该固态成像透镜至该固态成像半导体芯片的光。
在另一示例性实施例中，该固态成像半导体芯片和该至少一个图像处理半导体芯片定位在包括光接收孔的印刷电路板(PCB)上。
附图说明
通过以下结合附图的详细说明，将更清楚地理解本发明的示例性实施例，其中：
图1和2是示意性示出现有技术的固态成像装置的剖视图；以及
图3至6是示意性示出根据本发明示例性实施例的固态成像装置的剖视图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的示例性实施例，其示例在附图中示出，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。
根据如图3所示的本发明的示例性实施例，固定有固态成像透镜20的透镜固定单元15的下侧用粘接剂安装在用于图像处理的第一半导体芯片60的顶面上。位置与固态成像透镜20相对的光接收孔70穿过PCB 110形成，且PCB 110通过电连接单元165电连接至第一图像处理半导体芯片60。固态成像半导体芯片40可以包括将照射穿过固态成像透镜20的光转换为图像信号的光电转换元件组，且可以通过多个电连接单元145电连接至位于PCB110下方的接线端(未示出)。在一示例性实施例中，图3的固态成像装置还包括配置在透镜固定单元15上且位置与固态成像透镜20相对以允许照射经过固态成像透镜20的光经过其中的IR截止滤光器25和/或高频截止滤光器。
PCB 110还可以通过电缆连接部分35电连接至柔性电缆30。
固态成像半导体芯片40可以包括：光电转换部分(传感器部分)，其具有二维排列的多个光电转换元件组，所述多个光电转换元件组构成互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)；驱动电路部分，用于顺序驱动该光电转换元件组以获得信号电荷；A/D转换器，用于将该信号电荷转换为数字信号；信号处理部分，用于将该数字信号转换为图像信号输出；以及半导体电路部分，其中曝光控制单元被安装在该固态成像半导体芯片40上，曝光控制单元基于该数字信号的输出电平来电控制曝光时间。固态成像半导体芯片40也可以包括电荷耦合器件(CCD)。
根据本发明示例性实施例的固态成像装置通过固态成像透镜20和IR截止滤光器25在固态成像半导体芯片40的传感器部分上形成物体的像(subjective image)，从而进行光电转换。也就是说，该固态成像装置可以输出数字的或模拟的图像信号。
第一半导体芯片60可以位于透镜固定单元15的下方，且可以通过多个电连接单元165电连接至PCB 110的顶面。第一半导体芯片60可以用于处理来自固态成像半导体芯片40的图像信号。
第一半导体芯片60可以在垂直方向上位于固态成像透镜20和固态成像半导体芯片40之间，且使得第一半导体芯片60的至少一部分在水平方向上与固态成像半导体芯片40交叠，使得第一半导体芯片60不会阻挡照射经过固态成像透镜20至固态成像半导体芯片40的光。在一示例性实施例中，可以穿过第一半导体芯片60形成开口，或者第一半导体芯片60可以位于光经过的路径之外。
多个电连接单元145可以位于固态成像半导体芯片40的有源区的周围，且可以包括金属凸点或焊球。在一示例性实施例中，金属凸点可以包括金(Au)。固态成像半导体芯片40可以通过热压电连接单元145而电连接至PCB110的布线图案。同样地，第一半导体芯片60可以通过热压沿第一图像处理半导体芯片60的有源面的边缘形成的电连接单元165来电连接至PCB 110。
电连接单元145、165可以通过电介质密封树脂200、205密封，且电介质密封树脂200、205用于提高电连接部分的可靠性和增强电连接部分的强度。电介质密封树脂200、205的例子包括电介质环氧树脂和电介质硅树脂。
如图3所示，其中形成有开口的第一半导体芯片60额外地位于透镜固定单元15和PCB 110之间，于是，镜头模块的宽度和/或高度与现有技术的镜头模块相比得以减小，在现有技术的镜头模块中，用于图像处理的半导体芯片附着在固态成像半导体芯片的侧面部分和下面部分。
图4示出了一剖视图，其示意性示出根据本发明另一示例性实施例的固态成像装置。
在图4中，用于图像处理的第二半导体芯片80位于透镜固定单元15和第一半导体芯片60之间。在这点上，第二半导体芯片80位于透镜固定单元15的下部的下方，且通过电连接单元180电连接至第一半导体芯片60。如图3中那样，电连接单元180可以包括金属凸点或焊球。在一示例性实施例中，该金属凸点包括金(Au)。连接至第一半导体芯片60的电连接单元165、180可以通过金属线的布线图案、引线键合、或其中包封有导电材料的通孔来电连接。
电连接单元180可以通过电介质密封树脂210密封。电介质密封树脂210可以用于提高电连接部分的可靠性和增强电连接部分的强度。电介质密封树脂210的例子包括电介质环氧树脂和电介质硅树脂。
用于图像处理的第二半导体芯片80可以在垂直方向上位于固态成像透镜20和固态成像半导体芯片40之间，且使得第二半导体芯片80的至少一部分在水平方向上与固态成像半导体芯片40交叠，使得第二半导体芯片80不会阻挡照射经过固态成像透镜20至固态成像半导体芯片40的光。在一示例性实施例中，可以穿过第二半导体芯片80形成开口，或者第二半导体芯片80可以位于光经过的路径的周围。
如图4所示，第二半导体芯片80位于第一半导体芯片60和透镜固定单元15之间，于是镜头模块的宽度和/或高度与现有技术的镜头模块相比可以减小，与现有技术的镜头模块不同，在现有技术的镜头模块中用于图像处理的半导体芯片附着在固态成像半导体芯片的侧部或下部。
图5示出一剖视图，其示意性示出根据本发明另一示例性实施例的固态成像装置。
如图5所示，其上固定有固态成像透镜20的透镜固定单元15的下部用粘接剂附着在用于图像处理的第一半导体芯片60的顶面上。第一半导体芯片60在垂直方向上可以位于固态成像透镜20和固态成像半导体芯片40之间，且使得第一半导体芯片60的至少一部分在水平方向上与固态成像半导体芯片40交叠，从而第一半导体芯片60不阻挡照射经过固态成像透镜20至固态成像半导体芯片40的光。在一示例性实施例中，可以穿过第一半导体芯片60形成开口，或者第一半导体芯片60可以位于光经过的路径之外。在一示例性实施例中，没有使用PCB。在另一示例性实施例中，布线图案形成在第一半导体芯片60的任一面上且用作PCB。
固态成像半导体芯片40可以位于固态成像透镜20的对面，且通过多个电连接单元145电连接第一半导体芯片60的底面。在一示例性实施例中，图5的固态成像装置还可以包括配置在透镜固定单元15上且位于固态成像透镜20的对面以允许经过固态成像透镜20的光经过其中的IR截止滤光器25和/或高频截止滤光器。
在一示例性实施例中，第一半导体芯片60可以通过多个电缆连接部分35电连接至柔性电缆30。
在一示例性实施例中，第一半导体芯片60在垂直方向上可以位于固态成像透镜20和固态成像半导体芯片40之间，且使得第一半导体芯片60的至少一部分在水平方向上与固态成像半导体芯片40交叠，从而第一半导体芯片60不阻挡将要照射经过固态成像透镜20至固态成像半导体芯片40的光。在一示例性实施例中，可以穿过第一半导体芯片60形成开口，或者第一半导体芯片60可以位于光经过路径的周围。
多个电连接单元145可以位于固态成像半导体芯片40的有源区的周围，且可以包括金属凸点或焊球。在一示例性实施例中，金属凸点包括金(Au)。取代PCB，布线图案可以形成在第一半导体芯片60上以用作PCB。第一半导体芯片60的附着垫可以定位为与固态成像半导体芯片40的附着垫相对应，且两个半导体芯片40和60的两附着垫可以通过热压电连接单元145而彼此电连接。
电连接单元145可以用电介质密封树脂200密封，且电介质密封树脂200可以用于提高电连接部分的可靠性和/或增强电连接部分的强度。电介质密封树脂200的示例包括电介质环氧树脂和电介质硅树脂。
如图5所示，通过去除PCB和在第一半导体芯片60上形成布线图案，可以将固态成像装置做得更小。
图6示出一剖视图，其示意性示出根据本发明另一示例性实施例的固态成像装置。
图6中，用于图像处理的第二半导体芯片80位于透镜固定单元15和用于图像处理的第一半导体芯片60之间。在一示例性实施例中，第二半导体芯片80位于透镜固定单元15的下部的下方，且通过多个电连接单元180电连接至第一半导体芯片60。如图5的情形中那样，电连接单元180可以包括金属凸点或焊球。在一示例性实施例中，金属凸点包括金(Au)。连接至第一半导体芯片60的电连接单元145、180可以通过金属线的布线图案、引线键合、或其中包封有导电材料的通孔来彼此电连接。
电连接单元180可以通过电介质密封树脂210密封，且电介质密封树脂210可以用于提高电连接部分的可靠性和/或增强电连接部分的强度。电介质密封树脂210的例子包括电介质环氧树脂和电介质硅树脂。
在一示例性实施例中，第二半导体芯片80也在垂直方向上位于固态成像透镜20和固态成像半导体芯片40之间，且使得第二半导体芯片80的至少一部分在水平方向上与固态成像半导体芯片40交叠，从而第二半导体芯片80不阻挡将要照射经过固态成像透镜20至固态成像半导体芯片40的光。在一示例性实施例中，可以穿过第二半导体芯片80形成开口，或者第二半导体芯片80可以位于光经过路径之外。
如图6所示，第二半导体芯片80位于第一半导体芯片60和透镜固定单元15之间，从而减小了固态成像装置的尺寸。
如上所述，本发明的示例性实施例的优点在于，穿过用于图像处理的半导体芯片形成开口，和/或该半导体芯片叠层在固态成像半导体芯片的上方，从而制备出更薄、更小的固态成像装置。本发明的其它示例性实施例的优点在于，用于图像处理的一个或两个半导体芯片可以是多部件芯片(multi-partchip)，所述的多个部件可布置成使得它们不阻挡照射经过固态成像透镜至固态成像半导体芯片的光。
本发明的示例性实施例已经以例证性的方式得以说明，且应当理解的是，所用的术语是说明性的，而不是限制性的。根据以上教导，对本发明的示例性实施例的诸多改型和改变是可能的。因此，应当理解的是，在所附权利要求的范围内，本发明的示例性实施例可以以不同于具体说明的方式来实施。

Claims (29)

1.一种固态成像装置，包括：
印刷电路板，其包括位于固态成像透镜对面的光接收孔；
固态成像半导体芯片，其电连接至该印刷电路板的底面并将穿过该固态成像透镜和该光接收孔的光转换为图像信号；以及
用于图像处理的第一半导体芯片，其在垂直方向上位于该固态成像透镜和该固态成像半导体芯片之间，且使得用于图像处理的该第一半导体芯片的至少一部分在水平方向上与该固态成像半导体芯片交叠，从而该第一半导体芯片不阻挡照射经过该固态成像透镜至该固态成像半导体芯片的光，该第一半导体芯片与该印刷电路板的顶面电连接并处理该固态成像半导体芯片的该图像信号。
2.如权利要求1所述的固态成像装置，其中，该第一半导体芯片包括一开口，经过该固态成像透镜的光穿过该开口；或者该第一半导体芯片位于该光经过的路径之外。
3.如权利要求2所述的固态成像装置，还包括：一透镜固定单元，该固态成像透镜固定在该透镜固定单元上；以及该透镜固定单元内位于该固态成像透镜的对面以允许经过该固态成像透镜的光穿过的红外线截止滤光器。
4.如权利要求3所述的固态成像装置，其中，该固态成像半导体芯片通过第一多个电连接单元电连接至该印刷电路板的底面，且用于图像处理的该第一半导体芯片通过第二多个电连接单元电连接至该印刷电路板的顶面，其中该第一和第二多个电连接单元为金属凸点或焊球。
5.如权利要求4所述的固态成像装置，其中，该第一和第二多个电连接单元用电介质密封树脂密封。
6.如权利要求1所述的固态成像装置，还包括用于图像处理的第二半导体芯片，所述第二半导体芯片在垂直方向上位于该固态成像透镜和该固态成像半导体芯片之间，且使得用于图像处理的该第二半导体芯片的至少一部分在水平方向上与该固态成像半导体芯片交叠，从而该第二半导体芯片不阻挡照射经过该固态成像透镜至该固态成像半导体芯片的光，并且所述第二半导体芯片位于透镜固定单元的下部与该第一半导体芯片之间，从而通过第三多个电连接单元电连接至该第一半导体芯片，该固态成像透镜固定在该透镜固定单元上。
7.如权利要求6所述的固态成像装置，其中，该第二半导体芯片包括一开口，经过该固态成像透镜的光穿过该开口；或者该第二半导体芯片被布置在该光经过的路径之外。
8.如权利要求7所述的固态成像装置，还包括该透镜固定单元中与该固态成像透镜相对设置以允许经过该固态成像透镜的光穿过的红外线截止滤光器。
9.如权利要求8所述的固态成像装置，其中，将该第一半导体芯片电连接至该第二半导体芯片的该第三多个电连接单元是金属凸点或焊球。
10.如权利要求9所述的固态成像装置，其中，将该第一半导体芯片电连接至该第二半导体芯片的该第三多个电连接单元用电介质密封树脂密封。
11.如权利要求6所述的固态成像装置，其中，该第一和第二半导体芯片中的至少一个是多部件半导体芯片。
12.一种固态成像装置，包括：
用于图像处理的第一半导体芯片；以及
固态成像半导体芯片，其电连接至该第一半导体芯片的底面，其将经过固态成像透镜的光转换为图像信号，
其中，该第一半导体芯片在垂直方向上位于该固态成像透镜和该固态成像半导体芯片之间，且使得该第一半导体芯片的至少一部分在水平方向上与该固态成像半导体芯片交叠，从而该第一半导体芯片不阻挡照射经过该固态成像透镜至该固态成像半导体芯片的光。
13.如权利要求12所述的固态成像装置，其中，该第一半导体芯片包括一开口，经过该固态成像透镜的光穿过该开口；或者该第一半导体芯片位于该光经过的路径之外。
14.如权利要求13所述的固态成像装置，还包括：一透镜固定单元，该固态成像透镜固定在该透镜固定单元上；以及该透镜固定单元内与该固态成像透镜相对设置以允许经过该固态成像透镜的光穿过的红外线截止滤光器。
15.如权利要求14所述的固态成像装置，其中，该固态成像半导体芯片通过第一多个电连接单元电连接至该第一半导体芯片的底面，其中该第一多个电连接单元为金属凸点或焊球。
16.如权利要求15所述的固态成像装置，其中，该第一多个电连接单元用电介质密封树脂密封。
17.如权利要求12所述的固态成像装置，还包括用于图像处理的第二半导体芯片，所述第二半导体芯片在垂直方向上位于该固态成像透镜和该固态成像半导体芯片之间，且使得该第二半导体芯片的至少一部分在水平方向上与该固态成像半导体芯片交叠，从而该第二半导体芯片不阻挡照射经过该固态成像透镜至该固态成像半导体芯片的光，并且所述第二半导体芯片位于透镜固定单元的下部与该第一半导体芯片之间以便通过第二多个电连接单元电连接至该第一半导体芯片，该固态成像透镜固定在该透镜固定单元上。
18.如权利要求17所述的固态成像装置，其中，该第二半导体芯片包括一开口，经过该固态成像透镜的光穿过该开口；或者该第二半导体芯片被布置在该光经过的路径之外。
19.如权利要求18所述的固态成像装置，还包括该透镜固定单元中与该固态成像透镜相对设置以允许经过该固态成像透镜的光穿过的红外线截止滤光器。
20.如权利要求19所述的固态成像装置，其中，将该第一半导体芯片电连接至该第二半导体芯片的该第二多个电连接单元是金属凸点或焊球。
21.如权利要求20所述的固态成像装置，其中，将该第一半导体芯片电连接至该第二半导体芯片的该第二多个电连接单元用电介质密封树脂密封。
22.如权利要求17所述的固态成像装置，其中，该第一和第二半导体芯片中的至少一个是多部件半导体芯片。
23.一种成像方法，包括：
定位固态成像透镜以辐射光；
定位固态成像半导体芯片以将穿过该固态成像透镜的光转换为图像信号；以及
将至少一个图像处理半导体芯片定位为在垂直方向上位于该固态成像透镜和该固态成像半导体芯片之间，且使得该至少一个图像处理半导体芯片的至少一部分在水平方向上与该固态成像半导体芯片交叠，从而该至少一个图像处理半导体芯片不阻挡照射经过该固态成像透镜至该固态成像半导体芯片的光。
24.如权利要求23所述的方法，其中，该固态成像半导体芯片和该至少一个图像处理半导体芯片被定位在包括光接收孔的印刷电路板上。
25.如权利要求23所述的方法，其中，该固态成像半导体芯片和该至少一个图像处理半导体芯片被定位在包括光接收孔的印刷电路板的对立面上。
26.如权利要求23所述的方法，其中，该固态成像半导体芯片被定位在包括光接收孔的印刷电路板的底面上，且该至少一个图像处理半导体芯片被定位在该印刷电路板的顶面上且靠近该固态成像透镜。
27.如权利要求23所述的方法，其中，该至少一个图像处理半导体芯片包括一开口，经过该固态成像透镜的光穿过该开口；或者该至少一个图像处理半导体芯片位于该光经过的路径之外。
28.如权利要求23所述的方法，其中，该至少一个图像处理半导体芯片是多部件半导体芯片。
29.一种使用固态成像装置成像的方法，该固态成像装置包括用来辐射光的固态成像透镜、将经过该固态成像透镜的光转换为图像信号的固态成像半导体芯片、以及用于图像处理的至少一个图像处理半导体芯片，该方法包括：
定位该固态成像透镜以辐射所述光；
定位该固态成像半导体芯片以将穿过该固态成像透镜的所述光转换为该图像信号；以及
将该至少一个图像处理半导体芯片定位为在垂直方向上位于该固态成像透镜和该固态成像半导体芯片之间，且使得该至少一个图像处理半导体芯片的至少一部分在水平方向上与该固态成像半导体芯片交叠，从而该至少一个图像处理半导体芯片不阻挡照射经过该固态成像透镜至该固态成像半导体芯片的光。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102244068A (zh) * 2010-05-14 2011-11-16 索尼公司 半导体器件、半导体器件制造方法以及电子装置

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4214060B2 (ja) * 2004-01-05 2009-01-28 フジノン株式会社 撮像装置
JP4349232B2 (ja) * 2004-07-30 2009-10-21 ソニー株式会社 半導体モジュール及びｍｏｓ型固体撮像装置
KR100721167B1 (ko) 2005-08-24 2007-05-23 삼성전기주식회사 이미지 센서 모듈과 그 제조 방법 및 이를 이용한 카메라모듈
US8107004B2 (en) * 2007-02-26 2012-01-31 Hoya Corporation Imaging device
JP5820979B2 (ja) * 2008-12-26 2015-11-24 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 固体撮像デバイス
JP5685898B2 (ja) * 2010-01-08 2015-03-18 ソニー株式会社 半導体装置、固体撮像装置、およびカメラシステム
US9392147B2 (en) * 2010-11-18 2016-07-12 Lg Innotek Co., Ltd. Camera module having elastic stiffening material for efficient shock absorbing property and method for manufacturing the same
JP5800744B2 (ja) * 2012-03-29 2015-10-28 京セラ株式会社 イメージセンサおよび読取装置
US8629524B2 (en) * 2012-04-27 2014-01-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Apparatus for vertically integrated backside illuminated image sensors
US10090349B2 (en) 2012-08-09 2018-10-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. CMOS image sensor chips with stacked scheme and methods for forming the same
US8957358B2 (en) 2012-04-27 2015-02-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. CMOS image sensor chips with stacked scheme and methods for forming the same
US9153565B2 (en) 2012-06-01 2015-10-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Image sensors with a high fill-factor
CN104122541B (zh) 2013-04-28 2016-08-17 意法半导体研发(深圳)有限公司 具有互连层的接近检测器设备及相关方法
JP6155818B2 (ja) * 2013-04-30 2017-07-05 株式会社ニコン 撮像素子および撮像装置
JP6098361B2 (ja) * 2013-05-21 2017-03-22 株式会社ニコン 撮像素子および撮像装置
JP6672632B2 (ja) * 2015-08-10 2020-03-25 大日本印刷株式会社 イメージセンサモジュール
CN106657720A (zh) * 2015-10-30 2017-05-10 富港电子（东莞）有限公司 摄像模块及其制造方法
TWI613477B (zh) * 2016-09-12 2018-02-01 台睿精工股份有限公司 雙鏡頭機械零傾角結構及其調整方法
CN109300930A (zh) * 2018-11-30 2019-02-01 象山邱工联信息技术有限公司 用于降低功耗的图像传感器封装方法
JP7014244B2 (ja) * 2020-03-03 2022-02-01 大日本印刷株式会社 インターポーザ基板
CN112992956B (zh) * 2021-05-17 2022-02-01 甬矽电子(宁波)股份有限公司 芯片封装结构、芯片封装方法和电子设备
WO2024084865A1 (ja) * 2022-10-19 2024-04-25 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 半導体装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002010116A (ja) * 2000-06-21 2002-01-11 Sharp Corp 撮像装置およびそれに用いられる撮像素子

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3035784B2 (ja) * 1990-01-09 2000-04-24 コニカ株式会社 画像記録装置
JPH04200161A (ja) * 1990-11-29 1992-07-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd マルチチップイメージセンサ
JPH0964330A (ja) 1995-08-29 1997-03-07 Olympus Optical Co Ltd 電子内視鏡用固体撮像装置
JPH10321827A (ja) * 1997-05-16 1998-12-04 Sony Corp 撮像装置及びカメラ
JP4004705B2 (ja) * 2000-02-29 2007-11-07 松下電器産業株式会社 撮像装置と撮像装置組立方法
JP2002368235A (ja) 2001-03-21 2002-12-20 Canon Inc 半導体装置及びその製造方法
JP2002330319A (ja) 2001-04-27 2002-11-15 Kyocera Corp 撮像素子モジュールの実装構造
JP3787765B2 (ja) * 2001-11-30 2006-06-21 松下電器産業株式会社 固体撮像装置およびその製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002010116A (ja) * 2000-06-21 2002-01-11 Sharp Corp 撮像装置およびそれに用いられる撮像素子

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102244068A (zh) * 2010-05-14 2011-11-16 索尼公司 半导体器件、半导体器件制造方法以及电子装置
CN102244068B (zh) * 2010-05-14 2015-07-22 索尼公司 半导体器件、半导体器件制造方法以及电子装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN1574379A (zh) 2005-02-02
US20040263668A1 (en) 2004-12-30
JP2005012221A (ja) 2005-01-13
KR100568223B1 (ko) 2006-04-07
KR20040110296A (ko) 2004-12-31

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