CN102738183B - 晶片级微电子成像器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种适用于电子装置的晶片级微电子成像器，包含壳体、固设于壳体内部空间中的光学透镜堆叠、邻设于光学透镜堆叠一侧的影像感测管芯及透明接合介质。上述光学透镜堆叠包含沿着光轴堆叠的多个光学透镜以及设置于光学透镜之间的至少一第一间隔元件，其中第一间隔元件使得光学透镜相邻二者之间形成密闭的第一空间。上述壳体、影像感测管芯与其中一光学透镜定义出第二空间，而透明接合介质则填满此第二空间。

Description

晶片级微电子成像器

技术领域

本发明涉及一种微电子成像器，且特别是涉及一种晶片级微电子成像器。

背景技术

随着电子科技的进步，微电子成像器在电子装置上的应用越来越多广泛，微电子成像器可应用在如平板电脑、掌上型游戏装置或手机等可携式电子装置。一般的微电子成像器主要由多个光学透镜以及至少一影像感测管芯所组成，其中多个光学透镜依照光学透镜的光轴堆叠形成一光学透镜堆叠，而影像感测管芯则邻设于上述的光学透镜堆叠。此外，上述的影像感测管芯可例如为电荷耦合元件(Charge-coupledDevice；CCD)管芯或互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor；CMOS)管芯。

微电子成像器主要利用光学透镜堆叠来接收外部的光线，而当外部的光线通过多个光学透镜至影像感测管芯时，影像感测管芯可将接收到的光信号转变成电子数位信号，以利于后续如储存等其他步骤的进行。

在微电子成像器中，光学性能需求主要通过改变多个光学透镜彼此之间的相对位置来达成。当多个光学透镜彼此之间的相对位置改变时，相邻光学透镜之间光线的行进路径，以及光学透镜堆叠最末端的光学透镜所射出的光线的行进路径即随之而改变，故可由此调整微电子成像器的光学性能。

然而，在目前市场上的微电子成像器中，通常有整体厚度过大的缺点，故对于采用微电子成像器的电子装置的薄型化相当不利。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供晶片级微电子成像器，其中影像感测管芯在与光学透镜堆叠接合之前，并未以一如玻璃基板的元件加以覆盖封装，故此影像感测管芯在与光学透镜堆叠接合之后，直接邻设在光学透镜堆叠的一侧。

根据本发明的一实施例，提供一种适用于电子装置的晶片级微电子成像器，其包含具有内部空间的壳体、固定地设置于上述内部空间中的光学透镜堆叠、邻设于光学透镜堆叠的一侧的影像感测管芯、以及透明接合介质。上述光学透镜堆叠包含沿着光轴堆叠的多个光学透镜、以及设置于光学透镜之间的至少一第一间隔元件。上述第一间隔元件使得多个光学透镜的相邻二者之间形成密闭的第一空间。此外，上述壳体、影像感测管芯、与多个光学透镜其中一者定义出第二空间，而上述透明接合介质则填满此第二空间。

根据本发明的另一实施例，在上述的晶片级微电子成像器模组中，透明接合介质为接合胶。

本发明的优点为，通过减少影像感测管芯的封装元件，可缩小晶片级微电子成像器的整体厚度，故有利于采用此晶片级微电子成像器的电子装置的薄型化。而减少封装元件还可进一步减少晶片级微电子成像器的制造成本。

此外，由于壳体、影像感测管芯、与多个光学透镜其中一者所定义出的空间中填满了透明接合介质，故可为影像感测管芯与光学透镜堆叠之间带来更好的接合强度，由此提高晶片级微电子成像器的耐用度。

附图说明

为了能够对本发明的观点有较佳的理解，请参照上述的详细说明并配合相应的附图。要强调的是，根据工业的标准常规，附图中的各种特征并未依比例绘示。事实上，为清楚说明上述实施例，可任意地放大或缩小各种特征的尺寸。相关附图内容说明如下。

图1是本发明的一实施例的晶片级微电子成像器的剖面示意图。

主要元件符号说明

100：晶片级微电子成像器102：壳体

102a：内部空间104：光学透镜堆叠

106：影像感测管芯108a-108b：光学透镜

108c：光轴110：第一间隔元件

110a：第一空间114：透明接合介质

116：第二间隔元件118：第三间隔元件

120：第二空间

具体实施方式

请参照图1，其是绘示根据本发明的一实施例的晶片级微电子成像器的剖面示意图。晶片级微电子成像器100适用于电子装置，例如可携式的平板电脑、掌上型游戏装置或手机。在一般的情况下，多个晶片级微电子成像器100是先形成于一晶片上，并通过晶片锯予以切片以产生单一的晶片级微电子成像器100。

在本实施例中，晶片级微电子成像器100包含壳体102、光学透镜堆叠104、影像感测管芯106以及透明接合介质114。在壳体102中，其具有内部空间102a。此壳体102的主要功能是用以包覆固定以下即将说明的光学透镜堆叠104的各个组件、以及影像感测管芯106，由此形成单一晶片级微电子成像器100。

如上所述，光学透镜堆叠104是固定地设置于上述壳体102的内部空间102a中。此外，光学透镜堆叠104包含多个光学透镜108a与108b以及至少一第一间隔元件110。在本实施例中，光学透镜堆叠104仅包含两个光学透镜108a与108b。而在特定的实施例中，光学透镜的数量可视需要加以调整，其并不以本实施例为限。此外，在本实施例中，光学透镜108a与108b沿着其自身的光轴108c进行堆叠，具体来说，此两个光学透镜108a与108b所具有的两个光轴108c互相重叠的。然而，在特定的实施例中，多个光学透镜具有的多个光轴108c彼此之间并未重叠，这些光轴108c之间仅以互相平行方式进行排列。

至于第一间隔元件110，其主要设置于上述两个光学透镜108a与108b之间，使得相邻两个光学透镜108a与108b之间形成密闭的第一空间110a。而第一间隔元件110的数量，主要根据光学透镜的数量加以调整，第一间隔元件110的数量至少需为光学透镜的数量减一，由此使得相邻两个光学透镜之间均可形成如图1所示的密闭的第一空间110a。然而，在本实施例中，光学透镜堆叠104除包含设置于两个光学透镜108a与108b之间的第一间隔元件110外，还包含两个设置在光学透镜108a与108b之外的第二间隔元件116以及第二间隔元件118。此两个额外的第二间隔元件116及第二间隔元件118与其他元件的相对位置与作用将于以下做进一步的说明。

针对影像感测管芯106，其邻设于上述光学透镜堆叠104的一侧，其中此影像感测管芯106主要用以接收来自于光学透镜堆叠104的影像光源，并将此影像光源转换成数位信号。在本实施例中，影像感测管芯106、壳体102、与光学透镜108b三者共同定义出第二空间120，而其中第二空间120主要用以容设上述的透明接合介质114，亦即使得透明接合介质114填满上述第二空间120。此外，由于壳体102、影像感测管芯106、与光学透镜108b所定义出的第二空间120中填满了透明接合介质114，故可为影像感测管芯106与光学透镜堆叠104之间带来更好的接合强度，由此提高晶片级微电子成像器100的耐用度。

如图1所示，在影像感测管芯106与壳体102之间，由于透明接合介质114的填充，使得影像感测管芯106与壳体102之间具有一特定的距离。然而，在特定的实施例中，可减少透明接合介质114的填充量，使得影像感测管芯106与壳体102直接接触。此外，在其他的实施例中，也可缩小影像感测管芯106的体积，仅须使得影像感测管芯106能够接收来自于光学透镜堆叠104的影像光源即可。

在现有的制作工艺中，在将影像感测管芯106接合至光学透镜堆叠104的一侧之前，通常会先以如玻璃基材的封装元件对影像感测管芯106进行封装，接着将封装后的影像感测管芯106接合至光学透镜堆叠104。然而，相比较于现有的制作工艺，采用本发明的晶片级微电子成像器100，则省略上述的封装元件，故可有效地缩小晶片级微电子成像器100的整体厚度，故有利于采用此晶片级微电子成像器100的电子装置的薄型化。此外，省略上述的封装元件，可省略以封装元件对影像感测管芯106进行封装的制作工艺，进而减少晶片级微电子成像器100的制造成本。

另外，在特定的实施例中，影像感测管芯106可为CCD管芯或CMOS管芯。而在特定的实施例中，上述透明接合介质114为接合胶。

如图1所示，在本实施例中，晶片级微电子成像器100的光学透镜堆叠104还包含第二间隔元件116与第二间隔元件118。其中，第二间隔元件116设置在壳体102的内部空间102a之中，且与壳体102的内侧面接触。此外，第二间隔元件116还邻设于光学透镜堆叠104与设置上述影像感测管芯106的一侧相对的另一侧。再者，第二间隔元件116的设置可用来强化壳体102的强度，提高壳体102的抗压性。

而上述的第二间隔元件118设置在由影像感测管芯106、壳体102、与光学透镜108b三者共同定义出的第二空间120之中，且第二间隔元件118与壳体102的内侧面接触。其中，第二间隔元件118类似于第二间隔元件116，同样可用来强化壳体102的强度，由此提高壳体102的抗压性。然而，第二间隔元件118的设置，更可减少透明接合介质114的使用量，同时可增加透明接合介质114能够粘附接合的接触面积，进而提高晶片级微电子成像器100的耐用度。

虽然结合以上实施方式揭露了本发明，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，可作各种的更动与润饰，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 (5)

1.一种晶片级微电子成像器，适用于电子装置，其中该晶片级微电子成像器包含：

壳体，具有一内部空间；

光学透镜堆叠，固定地设置于该内部空间中，其中该光学透镜堆叠包含：

多个光学透镜，沿着该些光学透镜的光轴堆叠；以及

至少一第一间隔元件，设置于该些光学透镜之间，使得该些光学透镜相邻二者之间形成密闭的一第一空间；

未封装的影像感测管芯，邻设于该光学透镜堆叠的一侧，其中该壳体、该影像感测管芯、与该些光学透镜三者共同定义出一第二空间；以及

透明接合介质，填满该第二空间，且使得该影像感测管芯与该壳体直接接触。

2.如权利要求1所述的晶片级微电子成像器，其中该光学透镜堆叠还包含：

第二间隔元件，设置于该第二空间之中，且与该壳体的内侧面接触。

3.如权利要求1所述的晶片级微电子成像器，其中该光学透镜堆叠还包含：

第二间隔元件，设置于该壳体的该内部空间之中，与该壳体的内侧面接触，且该第二间隔元件邻设于该光学透镜堆叠的另一侧。

4.如权利要求1所述的晶片级微电子成像器，其中该影像感测管芯选自于由一电荷耦合元件管芯及一互补式金属氧化物半导体管芯所组成的一群组。

5.如权利要求1所述的晶片级微电子成像器，其中该透明接合介质为一接合胶。