CN102738188A - 固态成像单元，制造固态成像单元的方法，和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了固态成像单元，制造固态成像单元的方法，和电子设备。一种固态成像单元，包括：安装在基板上的固态成像器件；电连接在固态成像器件上形成的焊盘和在基板上形成的引线的焊线；具有围绕固态成像器件的侧面部分的框架形状的框架构件；和具有透光性，并且安装在框架构件上，以致面对固态成像器件的成像面的光学部件，其中框架构件具有从光学部件一侧朝着固态成像器件的成像面突出的腿部，和在所述腿部与位于成像面上的成像区域和焊盘形成区域之间的中间区域接触的状态下，框架构件和固态成像器件被一体地相互固定。
Description
技术领域
本公开涉及固态成像单元，制造固态成像单元的方法，和利用固态成像单元的电子设备。具体地说，本公开涉及固态成像单元的结构。
背景技术
作为固态成像单元，一般使用利用诸如CCD(电荷耦合器件)或CMOS(互补金属氧化物半导体)之类的固态成像器件的线传感器或图像传感器。固态成像单元已被广泛用作诸如数字摄像机，数字静物照相机，具有摄像机和静物照相机功能的数字照像机，或者移动电话机之类的电子设备的成像单元。在本说明书中，数字摄像机，数字静物照相机，具有摄像机和静物照相机功能的照像机被共同称为数字照相机。
如上所述的固态成像单元包括传感器单元，在所述传感器单元中，固态成像器件被安装在基板上，并用焊线使在基板一侧的引线，和在固态成像器件一侧的焊盘相互电连接。在传感器单元中，安装围绕固态成像器件的侧部的框形或底箱形的框架构件，在框架构件的上表面一侧，安装把入射光引导到固态成像器件的成像面的光学部件，从而构成固态成像单元(例如，参见JP-A-2002-57311和JP-A-2006-313868)。作为所述光学部件，例如，在固态成像单元是传感器封装的情况下，可以举出覆盖玻璃，在固态成像单元是照相机模块的情况下，可以举出一个或多个透镜，IR截止滤光片等等。
图11中表示了用在数字照相机中的现有技术的一般固态成像单元的示意剖视图。如图11中所示，固态成像单元600是传感器封装，并被构造成大致包括传感器单元601和封装602。
传感器单元601被构造成主要包括由诸如上述CCD或CMOS之类传感器芯片构成的固态成像器件610，诸如转接板之类的基板620，焊线630等等。固态成像器件610被安装在基板620上，并通过小片接合626固定到基板620上。用焊线630，使在固态成像器件610一侧的焊盘615和在基板620一侧的引线625相互电连接，以致构成传感器单元601。
封装602被构造成主要包括框架构件650和光学部件660。框架构件650被形成为上下开口，并且围绕焊线630的外部的框架形状，向下延伸的腿部的下表面与焊线630的连接部分相比更在外侧地粘附固定到基板的上表面上。光学部件660被粘附固定到框架构件650的上表面一侧，以致面对固态成像器件610的成像面。从而，通过照相机镜头(未示出)入射的光(被摄物体图像)透过光学部件660，随后被引导到固态成像器件。该结构例子是其中设置覆盖玻璃(也称为密封玻璃)，作为光学部件660的结构。
按照这种结构，构成其中透过光学部件660，随后在成像面上成像的被摄物体图像经历光电变换，然后被固态成像器件610读取，之后通过基板620输出图像信号的固态成像单元600。在固态成像单元600的装配过程中，框架构件650被装配到传感器单元601，随后装配光学部件660，以致从框架构件650上方，覆盖框架构件650的开口部分。
发明内容
近年来，数字照相机的小型化，高品质化(像素数目的增大)和高功能化已取得进展，另外一直强烈需求安装在这种电子设备上的固态成像单元的小型化，高品质化(像素数目的增大)和高精度化。不过，在过去依据其提供诸如传感器封装或照相机模块之类固态成像单元的结构中，框架构件650被布置在安装于基板620上的固态成像器件610之上，和布置在置于基板620和固态成像器件610之间的焊线630的外围侧，以致难以进一步减小尺寸。
此外，如果推进固态成像单元的小型化，那么在输出图像中易于出现闪光。具体地说，通过光学部件660入射的光被焊线630的连接端部反射，然后入射到固态成像器件610的成像区域(有效像素区域)上，从而出现闪光。如果由于固态成像单元的尺寸的减小，而减小固态成像器件610的尺寸，那么如上所述，来自光学部件660的入射光被焊线630反射，从而易于入射到固态成像器件610的成像区域上，以致易于出现闪光。
于是理想的是提供一种抑制闪光的出现，并且能够进一步小型化的固态成像单元，和制造所述固态成像单元的方法。此外，理想的是提供一种小型的高品质电子设备。
本公开的一个实施例目的在于一种固态成像单元，包括：安装在基板上的固态成像器件；电连接在固态成像器件上形成的焊盘和在基板上形成的引线的焊线；具有围绕固态成像器件的侧面部分的框架形状的框架构件；和具有透光性，并且安装在框架构件上，以致面对固态成像器件的成像面的光学部件，其中框架构件具有从光学部件一侧朝着固态成像器件的成像面突出的第一腿部(例如，实施例中的第一腿部51)，和在所述腿部与位于成像面上的成像区域和焊盘形成区域之间的中间区域接触的状态下，框架构件和固态成像器件被一体地相互固定。
按照本公开的实施例的固态成像单元可被构造成以致所述腿部被粘附到成像面上的中间区域，从而框架构件被固定到固态成像器件上。
按照本公开的实施例的固态成像单元可被构造成以致框架构件具有连接到所述腿部，并通过固态成像器件的侧面，从而朝着基板延伸的第二腿部，并且在所述腿部和第二腿部之间形成收纳连接焊盘和引线的焊线的导线收纳部分。此时，可用具有电绝缘性能的树脂，填充导线收纳部分。
本公开的另一个实施例目的在于一种制造固态成像单元的方法。制造固态成像单元的方法被配置成包括：从传感器单元上方，用框架构件覆盖传感器单元，在所述传感器单元中，固态成像器件被安装在基板上，形成于基板上的引线和形成于固态成像器件上的焊盘用焊线相互电连接，所述框架构件被形成为围绕固态成像器件的侧面部分的框架形状，并且具有在下表面一侧形成的朝着固态成像器件的成像面突出的腿部(例如，实施例中的第一腿部51)；在所述腿部与位于成像面上的成像区域和焊盘形成区域之间的中间区域接触的状态下，一体地相互固定框架构件和固态成像器件；和把具有透光性的光学部件安装在框架构件的上表面一侧，以致面对固态成像器件的成像面。
另一方面，制造固态成像单元的方法被配置成包括：从传感器单元上方，用光学单元(例如，实施例中的封装2)覆盖传感器单元，在所述传感器单元中，固态成像器件被安装在基板上，形成于基板上的引线和形成于固态成像器件上的焊盘用焊线相互电连接，所述光学单元包括框架构件和光学部件，所述框架构件被形成为围绕固态成像器件的侧面部分的框架形状，并且具有在下表面一侧形成的朝着固态成像器件的成像面突出的腿部(例如，实施例中的第一腿部51)，所述光学部件具有透光性，并被安装在框架构件的上表面一侧；和在光学部件面对固态成像器件的成像面，并且所述腿部与位于成像面上的成像区域和焊盘形成区域之间的中间区域接触的状态下，一体地相互固定框架构件和固态成像器件。
本公开的另一个实施例目的在于一种电子设备，包括：固态成像单元；和处理固态成像单元的输出信号的信号处理电路，其中所述固态成像单元包括安装在基板上的固态成像器件，电连接在固态成像器件上形成的焊盘和在基板上形成的引线的焊线，具有围绕固态成像器件的侧面部分的框架形状的框架构件，和具有透光性，并且安装在框架构件上，以致面对固态成像器件的成像面的光学部件，所述框架构件具有从光学部件一侧朝着固态成像器件的成像面突出的腿部(例如，实施例中的第一腿部51)，并且在所述腿部与位于成像面上的成像区域和焊盘形成区域之间的中间区域接触的状态下，框架构件和固态成像器件被一体地相互固定。
在按照本公开的实施例的固态成像单元中，框架构件具有从光学部件侧朝着成像面突出的腿部，并且在所述腿部与成像面上的中间区域接触的状态下，框架构件和固态成像器件被一体地相互固定。按照这种结构，由于透过光学部件，并且随后被引导到焊盘附近的光被位于成像区域和焊盘形成区域之间的腿部遮挡，因此光不会被照射到焊线，以致抑制以焊线的反射为基础的闪光的出现。于是，能够提供一种其中抑制闪光的出现，并且能够促进进一步的小型化的固态成像单元。
在制造按照本公开的实施例的固态成像单元的方法中，在从上方用框架构件覆盖传感器单元，并且框架构件的腿部与成像面上的中间区域接触的状态下，框架构件和固态成像器件被一体地相互固定。按照这种结构，由于透过光学部件，并且随后被引导到焊盘附近的光被位于成像区域和焊盘形成区域之间的腿部遮挡，因此光不会被照射到焊线，以致抑制以焊线的反射为基础的闪光的出现。于是，能够提供一种其中抑制闪光的出现，并且能够促进固态成像单元的进一步小型化的制造方法。
另一方面，在从上方用光学单元(例如，实施例中的封装2)覆盖传感器单元，并且光学单元的框架构件的腿部与成像面上的中间区域接触的状态下，框架构件和固态成像器件被一体地相互固定。按照这种结构，由于透过光学部件，并且随后被引导到焊盘附近的光被位于成像区域和焊盘形成区域之间的腿部遮挡，因此光不会被照射到焊线，以致抑制以焊线的反射为基础的闪光的出现。于是，能够提供一种其中抑制闪光的出现，并且能够促进固态成像单元的进一步小型化的制造方法。
在按照本公开的以上实施例的电子设备中，产生其中固态成像单元的框架构件具有从光学部件一侧朝着成像面突出的腿部，并且在所述腿部与成像面上的中间区域接触的状态下，框架构件和固态成像器件被一体地相互固定的结构。按照这种结构，由于透过光学部件，并且随后被引导到焊盘附近的光被位于成像区域和焊盘形成区域之间的腿部遮挡，因此光不会被照射到焊线，以致抑制以焊线的反射为基础的闪光的出现。于是，能够利用其中闪光的出现受到抑制的小型化固态成像单元，提供一种小型的高品质电子设备。
附图说明
图1是本公开应用于的固态成像单元的部分剖视的示意透视图。
图2是是沿图1中的箭头A-A的方向观察的剖视图。
图3是本公开应用于的固态成像单元中的传感器单元的示意平面图。
图4是本公开应用于的固态成像单元中的传感器单元的右侧部分的部分放大图。
图5A和5B是对比现有技术的固态成像单元的结构和本公开应用于的固态成像单元的结构的说明图，其中图5A是图解说明现有技术中的固态成像单元的结构的示意剖视图，图5B是图解说明本公开应用于的固态成像单元的结构的示意剖视图。
图6A和6B是对比现有技术的固态成像单元的框架构件的定位情况，和本公开应用于的固态成像单元的框架构件的定位情况的说明图，其中图6A是图解说明现有技术的固态成像单元中的定位情况的示意剖视图，图6B是图解说明本公开应用于的固态成像单元中的定位情况的示意剖视图。
图7是图解说明其中用具有电绝缘性能的树脂填充本公开应用于的固态成像单元的导线收纳部分的结构的示意剖视图。
图8是图解说明其中使本公开应用于的固态成像单元的基板和框架构件相互粘合的结构的示意剖视图。
图9A-9D是图解说明制造本公开应用于的固态成像单元的方法的说明图。
图10是图解说明本公开适用于的电子设备的成像部分的示意结构的方框图。
图11是现有技术的一般固态成像单元的示意剖视图。
具体实施方式
下面，将关于作为典型例子，把本公开应用于封装型固态成像单元(传感器封装)的情况，说明本公开的实施例。图1中表示了本公开应用于的固态成像单元100的示意透视剖视图，图2中表示了沿着图1中的箭头A-A方向观察的剖视图。图3中表示了传感器单元1的示意平面图。首先参考这些附图，说明固态成像单元100的整体结构。另外，为了便于说明，在图1中另外说明了X、Y和Z坐标轴，并在用X轴的箭头指示的方向被称为右侧，其相反方向被称为左侧，用Y轴的箭头指示的方向被称为后方，其相反方向被称为前方，和用Z轴的箭头指示的方向被称为上方，其相反方向被称为下方的情况下进行说明。
[固态成像单元的结构]
固态成像单元100被构造成大致包括传感器单元1和封装2。
传感器单元1具有固态成像器件10，保持固态成像器件10的基板20，和焊线30。焊线30电连接在固态成像器件10上形成的焊盘15和在基板20上形成的引线25。
固态成像器件10是诸如CCD或CMOS之类的传感器芯片。在本实施例中，作为固态成像器件10，例示了矩形薄板状图像传感器，其中在X-Y平面中，以矩阵形式形成大量的像素，用每个像素检测的像素信号生成二维图像。固态成像器件10安装在基板20上。用有效像素形成的成像区域12设置在成像面11的中央部分，所述成像面11是固态成像器件10的上表面。在固态成像器件10的成像面11的边缘部分，并排形成大量的焊盘15，每个焊盘是电源、控制信号、图像信号等的输入-输出端子。
如图3中所示，在本实施例中，在围绕成像区域12，并且彼此面对的4条边之中的3条边(左边、右边和后边)的边缘部分，沿着每条边并排形成许多焊盘15，15，15，...。另外，焊盘15的数目或者配置、其中形成焊盘15的边(一边～四边以上)等随传感器的种类(线传感器，图像传感器，CCD，CMOS等)、有效像素的数目、芯片大小等而变化。不过，本公开也适用于任何状况。在本说明书中，其中并排形成焊盘15，15，15，...的各边边缘部分的区域15A被称为“焊盘形成区域”。
基板20是把输入-输出信号传给固态成像器件10的电路基板。在本实施例中，作为基板20，例示了转接板。在围绕固态成像器件10的基板20的上表面的边缘部分，并排形成许多引线25，25，25，...，以对应于在固态成像器件10上形成的焊盘15，15，15，...。在本说明书中，其中并排形成引线25，25，25，...的各边边缘部分的区域25A被称为“引线形成区域”。
固态成像器件10安装在基板20的上表面上，并通过小片接合(die bond)26固定到基板20上。用焊线30，使在固态成像器件10一侧的焊盘15和在基板20一侧的引线25相互电连接，从而构成传感器单元1。另外，也可产生基板20具备算术处理电路，比如图像处理芯片，从固态成像器件10输出的图像信号经过图像处理，随后被输出的结构。
封装2被构造成主要包括框架构件50和光学部件60。
框架构件50是在其中央，具有上下连通的矩形开口50a，并且具有作为整体，围绕固态成像器件10的侧部的外围正方形的框形构件。在框架构件50的下表面一侧，向下突出地形成后面更详细说明的第一腿部51和第二腿部52。此外，在框架构件50的上表面一侧，形成上面安装光学部件60的平坦光学部件安装面54。框架构件50是利用公知技术，比如利用其中向诸如液晶聚合物或PEEK(聚醚醚酮)之类树脂添加诸如碳黑之类反射抑制材料，并酌情向其添加玻璃纤维或碳纤维的树脂材料的注射成型制备的。
光学部件60具有透光性，安装在框架构件50上，以致面对固态成像器件10的成像面11。光学部件60是防止异物附着到固态成像器件10的成像面11上，和把入射光引导到固态成像器件10的部件。在本实施例中，作为光学部件60，例示了矩形薄板状覆盖玻璃(密封玻璃)。光学部件60稍微大于框架构件50的开口50a，从而从上方覆盖开口50a。覆盖玻璃由例如诸如BK7或石英玻璃之类的光学玻璃，或者诸如聚碳酸酯或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯树脂)之类的透明树脂材料制成。
光学部件60由粘合剂66粘附固定到框架构件50的光学部件安装面54上，以致面对固态成像器件10的成像面11。作为照相机镜头(未示出)的透镜单元被设置在光学部件60之上，通过透镜单元入射的光透过光学部件60，随后被引导到固态成像器件10，从而在形成于成像面11中的成像区域12上形成图像。
在如上所述构成的固态成像单元100中，在框架构件50的下表面一侧，形成在剖视图中均具有舌片状的第一和第二腿部51和52，在第一腿部51和第二腿部52之间形成为拱形空间的导线收纳部分55。第一腿部51和第二腿部52形成在底视图中，平行延伸的双重矩形框架形状，并通过与第一腿部51和第二腿部52一起形成导线收纳部分55的上部框架部分53，在框架构件50的上表面一侧相互连接。
第一腿部51被形成为矩形框架的形状，其中彼此面对的各边的下端部之间的内宽尺寸，即，开口50a的下端部的纵向和横向开口尺寸稍微大于固态成像器件10的成像区域12。此外，形成第一腿部51，以致彼此相对的各边的下端部之间的外宽尺寸小于焊盘形成区域15A和15A之间的内宽尺寸。在第一腿部51的下端形成平坦的安装面51a。在第一腿部51的安装面51a接触成像区域12和焊盘形成区域15A之间的区域的状态下，在固态成像器件10上支承框架构件50。
在本说明书中，与成像面11上的成像区域12相比，位于更外面，而与焊盘形成区域15A相比，位于更里面的具有特定宽度的区域16被称为“中间区域”(参见图3)。在图3中，用阴影区域表示中间区域16的位置。此外，图4中表示了图2中的右侧部分的部分放大图。在安装面51a接触固态成像器件10上的中间区域16的状态下，支承第一腿部51，并利用粘合剂56把第一腿部51固定到固态成像器件10上。作为粘合剂56，适当地使用紫外线固化型粘合剂，热固化型粘合剂等。另外，在本实施例中，例示了其中还在未形成焊盘15的一边(前边)的框架构件，与形成焊盘15的一边(后边)对称地形成第一腿部51的结构。另外，在图2和4中，夸张地表示了粘合剂56和66。
第二腿部52是连接到第一腿部51，并通过固态成像器件10的侧面，朝着基板20延伸的部分。第二腿部52被形成为矩形框架的形状，其中彼此面对的各边的下端部之间的外宽尺寸，即，框架构件50的下端部的外部尺寸稍微大于基板20的外部尺寸。第二腿部52具有这样设定的高度尺寸(或者，第二腿部52和基板20之间的间隙尺寸)，以致当接触固态成像器件10的中间区域16地支承第一腿部的安装面51a时，第二腿部52的下端和基板20并不直接相互接触，而是在它们之间形成微小的间隙。换句话说，框架构件50通过第一腿部51，被直接安装和支承在固态成像器件10的成像面11上，以致限定相对于固态成像器件10，在上下方向(Z轴方向)的高度位置。
大于对应引线形成区域25A和25A之间的外宽尺寸地形成彼此面对的各边的第二腿部52和52之间的内宽尺寸。换句话说，与第二腿部52的内侧端相比，引线形成区域25A的外侧端位于更里面。
导线收纳部分55是在第一腿部51和第二腿部52之间形成的拱形或者向下开口的凹形空间。如前所述，使彼此面对的第一腿部51和51的下端部之间的外宽尺寸小于焊盘形成区域15A和15A之间的内宽尺寸，使彼此面对的第二腿部52和52的下端部之间的内宽尺寸大于引线形成区域25A和25A之间的外宽尺寸。为此，导线收纳部分55形成围绕包括在固态成像器件10一侧的焊盘形成区域15A和在基板20一侧的引线形成区域25A的固态成像器件10的空间，并收纳各边的焊线30，30，...。
形成光学部件安装面54，以在相对于以矩形框架形状形成的第一腿部的安装面51a的特定Z向位置，具有特定平面度。光学部件60被安装在光学部件安装面54上，以致从框架构件50上方覆盖开口50a，并用粘合剂66粘附固定到框架构件50上。作为粘合剂66，适当地使用紫外线固化型粘合剂，热固化型粘合剂等等。
在如上所述构成的固态成像单元100中，框架构件50具有从光学部件60一侧朝着成像面11突出的第一腿部51。随后在第一腿部51与位于成像面11上的成像区域12和焊盘形成区域15A之间的中间区域16接触的状态下，框架构件50和固态成像器件10被一体地相互固定。为此，透过光学部件60，随后被引导到焊盘附近的光L被第一腿部51遮挡，从而不会照射到焊线30(参见图4)。这样，抑制了由焊线30的反射引起的闪光的出现。
此外，在固态成像单元100中，第一腿部51被粘附到成像面11上的中间区域16，从而框架构件50被固定到固态成像器件10上。为此，在框架构件50的第二腿部52和基板20的外周部分之间，可不形成用于确保框架构件50和传感器单元1之间的粘合强度的粘合面。此外，能够减小开口50a的尺寸。这样，能够减小基板20、框架构件50和光学部件60的尺寸，以致能够整体减小固态成像单元100的尺寸和重量。
图5A和5B中表示了对比前面说明的现有技术的固态成像单元600和与本实施例相关的固态成像单元100之间的结构差异的状态。其中，图5A是图解说明现有技术的固态成像单元的结构的示意剖视图，而图5B是图解说明本公开应用于的固态成像单元的结构的示意剖视图。
根据图5A和5B的对比可以理解，按照与本实施例相关的固态成像单元100，与现有技术的固态成像单元600比较，可以明白能够减小基板20和光学部件60的尺寸，以致能够整体减小固态成像单元的尺寸和重量。在与本实施例相关的固态成像单元100与现有技术的固态成像单元600的比较中，如用在图5B的左右两侧的双点划线表示的部分B1和B2所示，能够减小基板20和光学部件60的尺寸。
具体地说，就基板20来说，由于其中框架构件50被粘附到固态成像器件10的结构，基板20中的框架构件50的粘附区域(参见图5B中的符号B1)变得不必要，以致能够使尺寸减小对应的数量。此外，就光学部件60来说，类似地，由于其中框架构件50被粘附到固态成像器件10的结构，支承光学部件60的框架构件50存在于在利用焊线30的连接空间上方，与固态成像器件10重叠的位置，以致能够把光学部件60的尺寸减小使光学部件60相对于框架构件50的固定位置可以位于固态成像器件10之上的数量(参见图5B中的符号B2)。
这样，按照与本实施例相关的固态成像单元100，与现有技术的固态成像单元600相比，能够省略基板20的外周部分，和光学部件60的外周部分，以致能够减小每个部件的尺寸和重量。结果，能够整体减小固态成像单元的尺寸和重量。
此外，在与本实施例相关的固态成像单元100中，在框架构件50的下表面一侧形成第一腿部51，以致围绕成像区域12，其下端被粘附固定到中间区域16，而光学部件60被粘附固定到框架构件50的上表面一侧，以致面对成像面11，从而成像区域12被密封。为此，可在与焊盘形成区域15A相比，进一步位于外周侧的部件生成的脱气、大气中所含的湿气、周围的灰尘等不会进入成像区域12中，以致能够提高长期可靠性。
此外，在固态成像单元100中，在第一腿部51和成像面11接触的状态下，即，在以固态成像器件10的成像面11作为标准，沿着Z轴方向定位框架构件50的状态下，用粘合剂56把框架构件50安装和固定到固态成像器件10上。这样，能够使装配固态成像单元100时的调整作业变得简洁和容易。
图6A和6B中表示了对比现有技术的固态成像单元600和与本实施例相关的固态成像单元100中，框架构件相对于固态成像器件的定位情况的状态。其中，图6A是图解说明现有技术中的固态成像单元中的定位情况的示意剖视图，图6B是图解说明本公开应用于的固态成像单元中的定位情况的示意剖视图。
如图6A中所示，在现有技术的固态成像单元600中，框架构件650安装并固定到基板620的上表面上。为此，当框架构件650的上表面被设定为基准面S，并且基准面S上的特定位置(例如，左前端部)被设定为框架构件650的原点G时，必须借助6轴调整，进行框架构件650相对于固态成像器件610的定位。
具体地说，在现有技术中的固态成像单元600中，必须进行总共6轴的定位调整；框架构件650相对于固态成像器件610在X轴、Y轴和Z轴方向的位置，绕Z轴的旋转角θ，绕X轴的倾斜Rx，和绕Y轴的倾斜Ry。在按照这种方式利用6轴调整，调整了框架构件650相对于固态成像器件610的位置的状态下，固化用于固定框架构件650的粘合剂。这种6轴调整的必要性归因于下述事实，即，即使框架构件650具有足够高的精度，在通过小片接合，相互粘合的固态成像器件610和基板620的相对位置方面，也会发生不可避免的变化。
与此相对照，在与本实施例相关的固态成像单元100中，框架构件50被直接安装固定到固态成像器件10的成像面11上。为此，当框架构件50的上表面(光学部件安装面54)被设定为基准面，并且该平面上的特定位置(左前端部)被设定为框架构件50的原点G时，能够利用3轴调整，进行框架构件50相对于固态成像器件10的定位。
具体地说，在与本实施例相关的固态成像单元100中，即使对总共3个轴进行定位调整，也是可接受的；框架构件50相对于固态成像器件10在X轴和Y轴方向的位置，和绕Z轴的旋转角θ。在按照这种方式利用3轴调整，调整了框架构件50相对于固态成像器件10的位置的状态下，固化用于固定框架构件50的粘合剂。能够按照这种方式，利用3轴调整进行框架构件50的定位的原因是因为通过对于其中框架构件50的第一腿部51被直接支承在固态成像器件10的成像面11上的结构，使框架构件50的精度在给定范围内，限定了光学部件安装面54在Z轴方向的位置，以及倾斜Rx和Ry。
即，按照与本实施例相关的固态成像单元100，与现有技术的固态成像单元600相比，3个轴的调整：从固态成像器件610的成像面的高度方向(Z向)，和成像面的倾斜(Rx和Ry)的调整变得不需要，从而能够利用3个轴的调整：固态成像器件10的水平方向和垂直方向(X和Y)，以及旋转角(θ)的调整应付定位调整，而现有技术需要6轴调整。这样，能够减少固态成像单元100的装配过程，能够简化位置调整过程。这样，按照与本实施例相关的固态成像单元100，能够使装配固态成像单元时的调整作业变得简洁和容易，最终能够降低固态成像单元的成本。
此外，按照与本实施例相关的固态成像单元100，由于借助框架构件50，进行光学部件60相对于固态成像器件10的定位，因此当安装设置在光学部件60之上的透镜单元时，如上所述，能够根据光学部件60的上表面进行位置调整。这样，能够减少作业时间，另外，透镜单元的高精度安装也变得可能。
此外，按照与本实施例相关的固态成像单元100，由于其中框架构件50被直接固定到固态成像器件10的结构，能够改善在固态成像器件10生成的热量的传导性，从而能够改善固态成像器件10的热耗散。
图7中表示了与本实施例相关的固态成像单元100的变形例。如图7中所示，在固态成像单元100中，也可产生用具有电绝缘性能的树脂57填充导线收纳部分55的结构。例如，树脂57是灌封或模塑用硅酮密封剂等。
按照其中以这种方式，用树脂57填充导线收纳部分55的结构，能够抑制焊线30、焊盘15、引线25等被大气中所含的湿气，或者脱气等腐蚀。这样，能够避免由焊盘15等的腐蚀引起的连接可靠性的降低。此外，在其中存在焊线30的导线连接部分的导线收纳部分55中，填充树脂57，从而避免诸如灰尘之类的异物侵入导线收纳部分55中。这样，避免由异物引起的焊线30的导线连接部分中的短路。
此外，由于利用填充在导线收纳部分55中的树脂57，能够获得框架构件50在固态成像器件10和基板20上的粘合作用，因此能够提高框架构件50的粘合强度。此外，按照其中用树脂57填充导线收纳部分55的结构，能够防止由外部振动等引起的焊线30的抖动，或者焊线30的相互接触、断裂等等。
在其中在导线收纳部分55中填充树脂57的结构中，通过在基板20的侧缘部分或者框架构件50的第二腿部52中，形成使导线收纳部分55向外开口的孔洞或切口，能够容易地进行树脂57的填充。此外，从当把树脂57填充到导线收纳部分55中时，抑制树脂57通过基板的上表面和第二腿部52的下端面52a之间的间隙，从导线收纳部分55流出的观点来看，基板的上表面和第二腿部52的下端面52a之间的间隙最好较窄。
图8中表示了与本实施例相关的固态成像单元100的另一个变形例。如图8中所示，在固态成像单元100中，基板20和框架构件50也用粘合剂58相互粘合。在这种情况下，粘合剂58被涂到第二腿部52的下端面，或者基板20的侧缘部分的上表面。此外，在其中利用粘合剂58，相互粘合第二腿部52和基板20的结构中，从确保粘合面的观点来看，第二腿部52的下端面52a最好宽到不会干扰引线形成区域25A的程度。
按照其中以这种方式，用粘合剂58相互粘合第二腿部52和基板20的结构，能够提高框架构件50和传感器单元1之间的粘合强度。
下面参考图9A-9D，说明制造与本实施例相关的固态成像单元100的方法。在制造与本实施例相关的固态成像单元100的方法中，首先，在基板20的上表面上安装固态成像器件10。即，如图9A中所示，固态成像器件10被定位和放置在基板20的上表面上，随后利用小片接合26，把固态成像器件10固定到基板20上。
随后，如图9B中所示，利用焊线30，使在固态成像器件10的各边形成的焊盘15，15，...和在基板20的各边形成的分别对应于焊盘15，15，...的引线25，25，...相互电连接。按照这种方式，构成传感器单元1。
随后，如图9C中所示，在放置框架构件50，从而从上面覆盖传感器单元1，并且第一腿部51接触在固态成像器件10的成像面11上的中间区域16(参见图3)的状态下，框架构件50和固态成像器件10被一体地相互固定。此时，一体地相互固定框架构件50和固态成像器件10的粘合位置也可以是除第一腿部51之外的位置。不过在本实施例中，框架构件50和固态成像器件10是利用涂布在中间区域16或者安装面51a上的粘合剂56一体地相互固定的(参见图4)。在该过程中，如上所述，利用3轴调整，能够容易地进行框架构件50相对于固态成像器件10的定位。
用于把框架构件50固定到固态成像器件10的粘合剂56例如是紫外线固化型粘合剂，热固化型粘合剂等。在利用3轴调整，关于框架构件50的X轴方向，Y轴方向和绕Z轴的θ方向中的每个方向，相对于固态成像器件10定位框架构件50的状态下，用对粘合位置的紫外线照射或者加热，固化粘合剂56。
随后，如图9D中所示，放置光学部件60，以从上方覆盖框架构件50，然后用涂布于光学部件安装面54的粘合剂，把光学部件60固定到框架构件50上。类似于粘合剂56，用于把光学部件60固定到框架构件50的粘合剂66例如是紫外线固化型粘合剂，热固化型粘合剂等。类似于框架构件50相对于固态成像器件10的定位，在利用3轴调整，关于光学部件60的X轴方向，Y轴方向和绕Z轴的θ方向中的每个方向，相对于框架构件50定位光学部件60的状态下，用对粘合位置的紫外线照射或者加热，固化粘合剂66。
在制造固态成像单元100的这种方法中，框架构件50具有从光学部件60一侧朝着成像面11突出的第一腿部51。随后，在第一腿部51与位于成像面11上的成像区域12和焊盘形成区域15A之间的中间区域16接触的状态下(参见图2)，框架构件50和固态成像器件10被一体地相互固定。
为此，透过光学部件60，随后被引导到焊盘附近的光L被第一腿部51遮挡，从而不会照射到焊线30(参见图4)。这样，能够制造其中由焊线30的反射引起的闪光的出现受到抑制的固态成像单元100。
此外，由于第一腿部51被粘附到成像面上的中间区域16，从而框架构件50被固定到固态成像器件10上，因此能够制造其中基板20、框架构件50和光学部件60的尺寸被减小的更小并且更轻的固态成像单元100。此外，由于在第一腿部51与成像面11接触的状态下，用粘合剂56把第一腿部51安装和固定到成像面11上，因此能够使装配固态成像单元100时的调整作业变得简洁和容易。
另外，在本实施例中，例示了其中把框架构件50安装并固定在传感器单元1上，随后把光学部件60粘附固定到固定的框架构件50上的结构。不过，可取决于固态成像单元100的结构，恰当地改变光学部件60的安装过程。具体地说，也可产生以致通过把光学部件60预先安装在框架构件50上，形成作为光学单元的封装2，随后把封装2固定地安装在传感器单元1上的结构。
在上面说明的实施例中，例示了其中光学部件60是覆盖玻璃的结构。不过，即使光学部件60是把光引导到固态成像器件10的部件，也是可接受的，光学部件60也可以是单个或多个透镜等等。作为具备这种镜头的固态成像单元，例示的是用在移动电话机、信息终端等中的透镜单元。
[电子设备的结构例子]
与上述实施例相关的固态成像单元100适用于各种电子设备，比如数字照相机(数字静物照相机或数字摄像机)，具有成像功能的移动电话机，和其它设备。下面利用图10，说明摄像机200，摄像机200是具备与上述实施例相关的固态成像单元的电子设备的一个例子。图10是图解说明摄像机200的结构的方框图。
摄像机200用于进行静止图像或者运动图像的摄影。摄像机200包括与上述实施例相关的固态成像单元100，光学系统201，快门装置202，系统控制器203和信号处理部分204。
光学系统201被构造成具有单个或者多个光学透镜的光学镜头系统，把入射光引导到固态成像单元100的受光传感器部分。光学系统201使来自被摄物体的图像光(入射光)被成像在固态成像单元100的成像面11上。这样，持续一段时间，在固态成像单元100中累积信号电荷。固态成像单元100输出通过按像素单位，把光学系统201成像的图像光转换成电信号，获得的图像信号。快门装置202具有控制对固态成像单元100的光照射时间，及光遮挡时间的结构。
系统控制器203把控制信号输出给固态成像单元100或者信号处理部分204，从而控制整个摄像机200的操作。系统控制器203生成在特定定时，驱动固态成像单元100的驱动信号(定时信号)，并把所述驱动信号提供给固态成像单元100。固态成像单元100的信号电荷的传送操作等由从系统控制器203供给固态成像单元100的驱动信号控制。即，固态成像单元100依据从系统控制器203供给的驱动信号，进行信号电荷的传送操作等。
系统控制器203具有生成各种脉冲信号，作为驱动固态成像单元100的驱动信号的功能，和作为把生成的脉冲信号转换成驱动固态成像单元100的驱动脉冲的驱动器的功能。系统控制器203还进行用于控制快门装置202的操作的驱动信号的生成和供给。
信号处理部分204具有进行各种信号处理的功能，处理固态成像单元100的输出信号，从而产生被摄物体的图像。信号处理部分204处理输入信号，从而输出视频信号。从信号处理部分204输出的视频信号被保存在诸如存储器之类的存储介质中，或者被输出给监视器。另外，摄像机200具有向系统控制器203等供电的诸如电池之类的电源部分，保存通过成像而生成的视频信号等的存储部分，控制整个设备的控制部分，等等。
这样，按照具备与本实施例相关的固态成像单元100的摄像机200，由固态成像单元100中的焊线30的反射引起的闪光的出现受到抑制。因而，能够提供一种其中抑制闪光的出现的小型且高品质的电子设备。
另外，本公开可被实现成下述结构。
(1)一种固态成像单元，包括：
安装在基板上的固态成像器件，
电连接在固态成像器件上形成的焊盘和在基板上形成的引线的焊线，
具有围绕固态成像器件的侧面部分的框架形状的框架构件，和
具有透光性，并且安装在框架构件上，以致面对固态成像器件的成像面的光学部件，
其中框架构件具有从光学部件一侧朝着固态成像器件的成像面突出的腿部，和
在所述腿部与位于成像面上的成像区域和焊盘形成区域之间的中间区域接触的状态下，框架构件和固态成像器件被一体地相互固定。
(2)按照上述(1)所述的固态成像单元，其中所述腿部被粘附到成像面上的中间区域，以致框架构件被固定到固态成像器件上。
(3)按照上述(1)或(2)所述的固态成像单元，其中框架构件具有连接到所述腿部，并通过固态成像器件的侧面，从而朝着基板延伸的第二腿部，和
其中在所述腿部和第二腿部之间形成收纳连接焊盘和引线的焊线的导线收纳部分。
(4)按照上述(3)所述的固态成像单元，其中用具有电绝缘性能的树脂，填充导线收纳部分。
(5)一种制造固态成像单元的方法，包括：
从传感器单元上方，用框架构件覆盖传感器单元，在所述传感器单元中，固态成像器件被安装在基板上，形成于基板上的引线和形成于固态成像器件上的焊盘用焊线相互电连接，所述框架构件被形成为围绕固态成像器件的侧面部分的框架形状，并且具有在下表面一侧形成的朝着固态成像器件的成像面突出的腿部；
在所述腿部与位于成像面上的成像区域和焊盘形成区域之间的中间区域接触的状态下，一体地相互固定框架构件和固态成像器件；和
把具有透光性的光学部件安装在框架构件的上表面一侧，以致面对固态成像器件的成像面。
(6)按照上述(5)所述的制造固态成像单元的方法，其中所述腿部被粘附到成像面上的中间区域，以致框架构件被固定到固态成像器件上。
(7)一种制造固态成像单元的方法，包括：
从传感器单元上方，用光学单元覆盖传感器单元，在所述传感器单元中，固态成像器件被安装在基板上，形成于基板上的引线和形成于固态成像器件上的焊盘用焊线相互电连接，所述光学单元包括框架构件和光学部件，所述框架构件被形成为围绕固态成像器件的侧面部分的框架形状，并且具有在下表面一侧形成的朝着固态成像器件的成像面突出的腿部，所述光学部件具有透光性，并被安装在框架构件的上表面一侧；和
在光学部件面对固态成像器件的成像面，并且所述腿部与位于成像面上的成像区域和焊盘形成区域之间的中间区域接触的状态下，一体地相互固定框架构件和固态成像器件。
(8)按照上述(7)所述的制造固态成像单元的方法，其中所述腿部被粘附到成像面上的中间区域，以致框架构件被固定到固态成像器件上。
(9)一种电子设备，包括：
固态成像单元；和
处理固态成像单元的输出信号的信号处理电路，
其中所述固态成像单元包括
安装在基板上的固态成像器件，
电连接在固态成像器件上形成的焊盘和在基板上形成的引线的焊线，
具有围绕固态成像器件的侧面部分的框架形状的框架构件，和
具有透光性，并且安装在框架构件上，以致面对固态成像器件的成像面的光学部件，
所述框架构件具有从光学部件一侧朝着固态成像器件的成像面突出的腿部，和
在所述腿部与位于成像面上的成像区域和焊盘形成区域之间的中间区域接触的状态下，框架构件和固态成像器件被一体地相互固定。
本公开包含与在2011年3月31日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2011-080995中公开的主题相关的主题，该专利申请的整个内容在此引为参考。
本领域的技术人员应明白，根据设计要求和其它因素，可以产生各种修改、组合、子组合和变更，只要它们在所附的权利要求或其等同物的范围之内。
Claims (9)
1.一种固态成像单元，包括：
安装在基板上的固态成像器件；
电连接在固态成像器件上形成的焊盘和在基板上形成的引线的焊线；
具有围绕固态成像器件的侧面部分的框架形状的框架构件；和
具有透光性并且安装在框架构件上以致面对固态成像器件的成像面的光学部件，
其中框架构件具有从光学部件一侧朝着固态成像器件的成像面突出的腿部，并且
在所述腿部与位于成像面上的成像区域和焊盘形成区域之间的中间区域接触的状态下，框架构件和固态成像器件被一体地相互固定。
2.按照权利要求1所述的固态成像单元，其中所述腿部被粘附到成像面上的中间区域，以致框架构件被固定到固态成像器件上。
3.按照权利要求1所述的固态成像单元，其中框架构件具有连接到所述腿部并通过固态成像器件的侧面从而朝着基板延伸的第二腿部，和
其中在所述腿部和第二腿部之间形成收纳连接焊盘和引线的焊线的导线收纳部分。
4.按照权利要求3所述的固态成像单元，其中用具有电绝缘性能的树脂填充所述导线收纳部分。
5.一种制造固态成像单元的方法，包括：
从传感器单元上方，用框架构件覆盖传感器单元，在所述传感器单元中，固态成像器件被安装在基板上，形成于基板上的引线和形成于固态成像器件上的焊盘用焊线相互电连接，所述框架构件被形成为围绕固态成像器件的侧面部分的框架形状，并且具有在下表面一侧形成的朝着固态成像器件的成像面突出的腿部；
在所述腿部与位于成像面上的成像区域和焊盘形成区域之间的中间区域接触的状态下，一体地相互固定框架构件和固态成像器件；和
把具有透光性的光学部件安装在框架构件的上表面一侧，以致面对固态成像器件的成像面。
6.按照权利要求5所述的制造固态成像单元的方法，其中所述腿部被粘附到成像面上的中间区域，以致框架构件被固定到固态成像器件上。
7.一种制造固态成像单元的方法，包括：
从传感器单元上方，用光学单元覆盖传感器单元，在所述传感器单元中，固态成像器件被安装在基板上，形成于基板上的引线和形成于固态成像器件上的焊盘用焊线相互电连接，所述光学单元包括框架构件和光学部件，所述框架构件被形成为围绕固态成像器件的侧面部分的框架形状，并且具有在下表面一侧形成的朝着固态成像器件的成像面突出的腿部，所述光学部件具有透光性，并被安装在框架构件的上表面一侧；和
在光学部件面对固态成像器件的成像面并且所述腿部与位于成像面上的成像区域和焊盘形成区域之间的中间区域接触的状态下，一体地相互固定框架构件和固态成像器件。
8.按照权利要求7所述的制造固态成像单元的方法，其中所述腿部被粘附到成像面上的中间区域，以致框架构件被固定到固态成像器件上。
9.一种电子设备，包括：
固态成像单元；和
处理固态成像单元的输出信号的信号处理电路，
其中所述固态成像单元包括
安装在基板上的固态成像器件，
电连接在固态成像器件上形成的焊盘和在基板上形成的引线的焊线，
具有围绕固态成像器件的侧面部分的框架形状的框架构件，和
具有透光性并且安装在框架构件上以致面对固态成像器件的成像面的光学部件，
所述框架构件具有从光学部件一侧朝着固态成像器件的成像面突出的腿部，以及
在所述腿部与位于成像面上的成像区域和焊盘形成区域之间的中间区域接触的状态下，框架构件和固态成像器件被一体地相互固定。
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