CN102237378B

CN102237378B - 影像感测装置

Info

Publication number: CN102237378B
Application number: CN201010169330.5A
Authority: CN
Inventors: 李宗谕
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2010-04-29
Filing date: 2010-04-29
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2030-04-29
Also published as: CN102237378A

Abstract

本发明公开一种影像感测装置，包括影像感测芯片、光学模块以及保护件。影像感测芯片具有正面，且此正面具有影像感测区。光学模块包括筒体及至少一透光件。筒体直接配置于所述正面，并围绕影像感测区，而透光件配置于筒体内，且与影像感测区相对。保护件覆盖所述正面的位于光学模块外的区域并围绕筒体。此影像感测装置具有较薄的厚度。

Description

影像感测装置

技术领域

本发明涉及一种感测装置，且特别是涉及一种影像感测装置。

背景技术

图1是现有一种影像感测装置的剖面示意图，而图2是包含多个图1的影像感测装置的晶片的示意图。请参照图1与图2，从晶片50切割下来的影像感测装置100包括影像感测芯片110、间隙物120、保护玻璃130及镜头模块140。影像感测芯片110的正面111具有影像感测区112，且影像感测区112设有呈阵列排列的多个感光单元114。每一感光单元114上设有彩色滤光图案116，而每一彩色滤光图案116上设有微透镜118。此外，间隙物120设置于影像感测芯片110的正面111上，且围绕影像感测区112。间隙物120用以支撑保护玻璃130，而镜头模块140配置于保护玻璃130上。

现有技术中，晶片50上的多个保护玻璃130是整片式的，而晶片50上的多个镜头模块140也是整片式的。换言之，这些保护玻璃130是经过晶片50的切割制作工艺后才彼此分离，而这些镜头模块140也是经过晶片50的切割制作工艺后才彼此分离。所以，镜头模块140投影于影像感测芯片110的正面111的正投影面积会等于正面111的面积。

现有技术的保护玻璃130可用以承载镜头模块140并防止微粒掉落至影像感测区112。然而，现有技术需使用间隙物120来支撑保护玻璃130，但因间隙物120及保护玻璃130皆具有厚度，所以会使影像感测装置100的厚度变厚。而且，若间隙物120及保护玻璃130的平整度不佳，则会影响光路径，导致影像感测品质降低。此外，保护玻璃130对光线的穿透率难以达到100％，所以会降低光利用效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种影像感测装置，其具有厚度较薄的优点。

为达上述目的，本发明提出一种影像感测装置，其包括影像感测芯片、光学模块以及保护件。影像感测芯片具有正面，且此正面具有影像感测区。光学模块包括筒体及至少一透光件。筒体直接配置于所述正面，并围绕影像感测区，而透光件配置于筒体内，且与影像感测区相对。保护件覆盖所述正面的位于光学模块外的区域并围绕筒体。

在本发明的一实施例中，上述的保护件为封装胶体，具体而言，保护件的例如是环氧塑封料(epoxymoldingcompound)。此外，筒体具有顶面，而保护件例如还延伸覆盖筒体的部分顶面。另外，保护件例如还延伸覆盖影像感测芯片的多个侧面。

在本发明的一实施例中，上述的保护件为套设于筒体的保护环。此保护件的材质例如包括金属、塑胶或陶瓷。此外，筒体具有顶面，而保护件例如还延伸覆盖筒体的部分顶面。另外，保护件例如是通过胶体而粘附于筒体及影像感测芯片。

在本发明的一实施例中，上述的筒体通过胶体而粘附于所述正面。

在本发明的一实施例中，上述的光学模块投影于所述正面的正投影面积小于所述正面的面积且大于影像感测区的面积。

在本发明的一实施例中，上述的影像感测区设有呈阵列排列的多个感光单元以及对应感光单元的多个彩色滤光图案，且彩色滤光图案分别配置于感光单元上。

在本发明的一实施例中，上述的影像感测区更设有对应彩色滤光图案的多个微透镜，且微透镜分别配置于彩色滤光图案上。

在本发明的一实施例中，上述的彩色滤光图案包括多个红色滤光图案、多个绿色滤光图案与多个蓝色滤光图案。

在本发明的一实施例中，上述的影像感测芯片为前面照射(frontsideillumination，FSI)的互补式金属氧化物半导体(CMOS)影像感测芯片。

在本发明的一实施例中，上述的影像感测芯片为背面照射(backsideillumination，BSI)的互补式金属氧化物半导体影像感测芯片。

在本发明的一实施例中，上述的影像感测装置更包括基板。影像感测芯片配置于基板的承载面上，且电连接至基板。

在本发明的一实施例中，上述的影像感测芯片具有多个直通硅晶穿孔(ThroughSiliconVia，TSV)，且影像感测芯片通过这些直通硅晶穿孔而电连接至基板。

在本发明的一实施例中，上述的基板的相对于承载面的背面设有多个电连接部。

在本发明的一实施例中，上述的光学模块为镜头模块，而透光件为透镜。

在本发明的影像感测装置中，由于可作为镜头模块的光学模块是直接配置于影像感测芯片的正面，所以可省略现有技术所使用的间隙物及保护玻璃。如此，可减少本发明的影像感测装置的厚度。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1是现有一种影像感测装置的剖面示意图；

图2是包含多个图1的影像感测装置的晶片的示意图；

图3是本发明一实施例的一种影像感测装置的剖面示意图；

图4是本发明另一实施例的一种影像感测装置的剖面示意图。

主要元件符号说明

50：晶片

100、200、200’：影像感测装置

110、210：影像感测芯片

111、211：正面

120：间隙物

130：保护玻璃

140：镜头模块

112、212：影像感测区

114、214：感光单元

116、216：彩色滤光图案

118、218：微透镜

213：侧面

215：直通硅晶穿孔

220：光学模块

222：筒体

223：顶面

224：透光件

230、230’：保护件

240：基板

242：承载面

244：背面

246：电连接部

A1、A2、A3：面积

具体实施方式

图3是本发明一实施例的一种影像感测装置的剖面示意图。请参照图3，本实施例的影像感测装置200包括影像感测芯片210、光学模块220以及保护件230。影像感测芯片210具有正面211，且此正面211具有影像感测区212。光学模块220包括筒体222及至少一透光件224。筒体222直接配置于所述正面211，并围绕影像感测区212，而透光件224配置于筒体222内，且与影像感测区212相对。保护件230覆盖所述正面211的位于光学模块220外的区域并围绕筒体230。

上述的影像感测芯片210可为前面照射的互补式金属氧化物半导体影像感测芯片或是背面照射的互补式金属氧化物半导体影像感测芯片，但不以此为限。此外，影像感测区212设有呈阵列排列的多个感光单元214以及对应这些感光单元214的多个彩色滤光图案216，且这些彩色滤光图案216分别配置于这些感光单元214上。这些彩色滤光图案216例如包括多个红色滤光图案、多个绿色滤光图案与多个蓝色滤光图案，以使影像感测芯片210能感测到彩色影像。当然，彩色滤光图案216的颜色并不限于上述，而有关于彩色滤光图案216的排列方式为所属技术领域中的通常知识，在此将不详细说明。另外，为了提升感光单元214的感光效果，影像感测区2122可进一步设置对应这些彩色滤光图案216的多个微透镜218。这些微透镜218分别配置于彩色滤光图案216上，以将光线汇聚至对应的感光单元214，进而提升感光单元214的感光效果。

上述的光学模块220的筒体222例如是通过胶体(图未示)而粘附于影像感测芯片210的正面211。光学模块220投影于所述正面211的正投影面积A1小于所述正面211的面积A2且大于影像感测区212的面积A3。此外，光学模块220的透光件224可防止微粒掉落至影像感测区212。透光件224可为平板或是具有曲率的透镜。换言之，在一实施例中，光学模块220可为镜头模块，其透光件224(即透镜)可用以汇聚光线，以提升感光单元214的感光效果。

在本实施例中，保护件230例如是封装胶体，具体而言，保护件230例如是环氧塑封料(epoxymoldingcompound)。亦即，保护件230是通过封装制作工艺所形成的。保护件230可用以保护影像感测芯片210，并使光学模块220能更稳固地固定于影像感测芯片210的正面211。此外，筒体222具有顶面223，而保护件230可更延伸覆盖筒体222的部分顶面223，以提升保护件230与筒体222之间的结合强度，防止保护件230与筒体222之间产生间隙。另外，保护件230还可延伸覆盖影像感测芯片210的多个侧面213，以使影像感测芯片210受到更完整的保护。

上述的影像感测装置200可更包括基板240，而影像感测芯片210是配置于基板240的承载面242上，且电连接至基板240。此外，影像感测芯片210可具有多个直通硅晶穿孔215，且影像感测芯片210是通过这些直通硅晶穿孔215而电连接至基板240。需注意的是，影像感测芯片210也可通过其他方式而电连接至基板240。另外，基板240的相对于承载面242的背面244可设有多个电连接部246(如锡球)。影像感测装置200可通过这些电连接部246而电连接至电子产品(如移动电话、笔记型电脑、数字相机等)的电路板。

本实施例的影像感测装置200中，由于光学模块220是直接设置于影像感测芯片210的正面211，所以可省略现有技术所使用的间隙物及保护玻璃。因此，相比较于现有影像感测装置，本实施例的影像感测装置200具有较薄的厚度，而使用此影像感测装置200的电子产品的厚度也可变薄。此外，由于本实施的影像感测装置200省略了间隙物及保护玻璃，所以可避免因间隙物及保护玻璃的平整度不佳导致影像感测品质降低的问题。而且，在本实施例中，由于省略了保护玻璃，所以可避免保护玻璃所造成的光损失，进而提升影像感测装置200的光利用效率。

图4是本发明另一实施例的一种影像感测装置的剖面示意图。请参照图4，本实施例的影像感测装置200’与上述的影像感测装置200相似，差别处在于保护件。更详细地说，本实施例的影像感测装置200’的保护件230’例如是预先成型的保护环。也就是说，保护件230’是成型后才套设于筒体222。保护件230’可通过紧配的方式而与筒体222结合。在一实施例中，为了使保护件230’与筒体222能更稳固的结合，并防止保护件230’与影像感测芯片210的正面211之间产生间隙，保护件230’可通过胶体(图未示)而粘附于筒体222及影像感测芯片210。

此保护件230’的材质可为金属、塑胶、陶瓷或其他合适的材质。此外，保护件230’除了覆盖影像感测芯片210的正面211的位于光学模块220外的区域并围绕筒体222外，保护件230’的形状可设计成能延伸覆盖筒体222的部分顶面223。在另一实施例中，保护件230’的形状也可设计成能延伸覆盖影像感测芯片210的侧面213。

本实施例的影像感测装置200’与上述的影像感测装置200的优点相似，在此将不再重述。

虽然结合以上较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种影像感测装置，包括：

影像感测芯片，具有正面，且该正面具有影像感测区；

光学模块，包括：

筒体，直接配置于该正面，并围绕该影像感测区；

至少一透光件，配置于该筒体内，且与该影像感测区相对；保护件，覆盖该正面的位于该光学模块外的区域并围绕该筒体；其中该筒体具有顶面，而该保护件还延伸覆盖部分该顶面。

2.如权利要求1所述的影像感测装置，其中该保护件为封装胶体。

3.如权利要求2所述的影像感测装置，其中该保护件为环氧塑封料。

4.如权利要求2所述的影像感测装置，其中该保护件还延伸覆盖该影像感测芯片的多个侧面。

5.如权利要求1所述的影像感测装置，其中该保护件为套设于该筒体的保护环。

6.如权利要求5所述的影像感测装置，其中该保护件的材质包括金属、塑胶或陶瓷。

7.如权利要求5所述的影像感测装置，其中该保护件通过胶体而粘附于该筒体及该影像感测芯片。

8.如权利要求1所述的影像感测装置，其中该筒体通过胶体而粘附于该正面。

9.如权利要求1所述的影像感测装置，其中该光学模块投影于该正面的正投影面积小于该正面的面积且大于该影像感测区的面积。

10.如权利要求1所述的影像感测装置，其中该影像感测区设有呈阵列排列的多个感光单元以及对应该些感光单元的多个彩色滤光图案，且该些彩色滤光图案分别配置于该些感光单元上。

11.如权利要求10所述的影像感测装置，其中该影像感测区还设有对应该些彩色滤光图案的多个微透镜，且该些微透镜分别配置于该些彩色滤光图案上。

12.如权利要求10所述的影像感测装置，其中该些彩色滤光图案包括多个红色滤光图案、多个绿色滤光图案与多个蓝色滤光图案。

13.如权利要求1所述的影像感测装置，其中该影像感测芯片为前面照射的互补式金属氧化物半导体影像感测芯片。

14.如权利要求1所述的影像感测装置，其中该影像感测芯片为背面照射的互补式金属氧化物半导体影像感测芯片。

15.如权利要求1所述的影像感测装置，还包括一基板，该影像感测芯片配置于该基板的一承载面上，且电连接至该基板。

16.如权利要求15所述的影像感测装置，其中该影像感测芯片具有多个直通硅晶穿孔，且该影像感测芯片通过该些直通硅晶穿孔而电连接至该基板。

17.如权利要求15所述的影像感测装置，其中该基板的相对于该承载面的一背面设有多个电连接部。

18.如权利要求1所述的影像感测装置，其中该光学模块为镜头模块，而该透光件为透镜。