CN103117288A

CN103117288A - 影像感测器模块

Info

Publication number: CN103117288A
Application number: CN2011103630305A
Authority: CN
Inventors: 何春纬
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-11-16
Filing date: 2011-11-16
Publication date: 2013-05-22

Abstract

本发明提供一种影像感测器模块。此影像感测器模块包括影像感测单元及成像单元。影像感测单元具有感测面，成像单元与感测面相对。成像单元由至少一光学绕射片构成。光学绕射片上形成有绕射光学图案，绕射光学图案用于将一物体成像在影像感测单元的感测面上。由于光学绕射片的厚度较现有技术所使用的几何光学镜片组薄，因此相较于现有技术，本发明的影像感测器模块的体积更小。

Description

影像感测器模块

技术领域

本发明是有关于一种影像装置技术领域，且特别是有关于一种影像感测器模块。

背景技术

随着影像技术的发展，影像感测器模块在各种用途的电子装置中都得到了非常广泛的应用。影像感测器模块与各种可携式电子装置如手机(mobile phone)、笔记型计算机等的结合，更得到众多消费者的青睐。

请参见图1，现有的影像感测器模块10包括几何光学镜片组12、容纳几何光学镜片组12的镜筒14、影像感测器16和镜座18。影像感测器16设置在镜座18内，镜座18与镜筒14借由螺纹而结合。但是，这样的影像感测器模块10体积较大，无法满足市场对小型化影像感测器模块的需求。

发明内容

本发明提供一种影像感测器模块，其具有较小的体积，可以适应市场对小型化影像感测器模块的需求。

本发明一实施例提出一种影像感测器模块。此影像感测器模块包括影像感测单元及成像单元。影像感测单元具有感测面，成像单元与感测面相对。成像单元由至少一光学绕射片构成，光学绕射片上形成有绕射光学图案，绕射光学图案用于将影像感测器模块外部的一物体成像在感测面上。

在本发明的一实施例中，上述影像感测单元为互补式金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor, CMOS)芯片。

在本发明的一实施例中，上述绕射光学图案包括多个绕射光学区域，每一绕射光学区域为一独立的成像部，每一成像部用于将物体的局部成像在感测面上。

在本发明的一实施例中，上述影像感测单元包括一裸晶(die)及一封装体。裸晶具有上述感测面，而封装体包覆裸晶。封装体的底面形成有信号输出部。影像感测器模块更包括固定架，固定架用于固定上述成像单元。

在本发明的一实施例中，上述信号输出部包括多个金属球。

在本发明的一实施例中，此影像感测器模块更包括电路板。固定架与影像感测单元配置于电路板上，且信号输出部电性连接至电路板。

在本发明的一实施例中，上述影像感测单元包括裸晶。上述影像感测器模块更包括载板和支架。载板具有相对的第一表面与第二表面。裸晶配置于载板的第一表面并电性连接至载板。载板的第二表面形成有信号输出部。支架配置于载板的第一表面并固定成像单元。

在本发明的一实施例中，上述信号输出部包括多个金属球。

在本发明的一实施例中，上述影像感测器模块更包括电路板。载板配置于电路板上，且信号输出部电性连接至电路板。

在本发明的一实施例中，上述影像感测单元包括裸晶。上述影像感测器模块更包括电路板及固定架。裸晶配置于电路板上并电性连接至电路板。固定架配置于电路板上，成像单元固定在固定架上。

本发明的影像感测器模块具有光学绕射片和影像感测单元，其中光学绕射片作为成像单元。由于光学绕射片的厚度较现有技术所使用的几何光学镜片组薄，因此相较于现有技术，本发明的影像感测器模块的体积更小。

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

附图说明

图1为现有的影像感测器模块的剖面示意图。

图2为本发明第一实施例的影像感测器模块的剖面示意图。

图3为图2中光学绕射片的示意图。

图4为本发明第二实施例的影像感测器模块的剖面示意图。

图5为本发明第三实施例的影像感测器模块的剖面示意图。

具体实施方式

图2为本发明第一实施例的影像感测器模块的剖面示意图，图3所示为图2的光学绕射片的示意图。请参照图2与图3，本发明第一实施例的影像感测器模块20包括影像感测单元22及用于成像的成像单元，成像单元由至少一片光学绕射片24构成，而本实施例是以一片为例。光学绕射片24固定于影像感测单元22上方。光学绕射片24例如包括基材241及形成于基材241上的绕射光学图案240，其中绕射光学图案240用于将影像感测器模块20外部的物体成像在影像感测单元22的感测面2600上。具体而言，绕射光学图案240包括多个绕射光学区域242。每一绕射光学区域242都是独立的成像部，具有独立的成像功能。每一绕射光学区域242对应上述物体的某一部分，且用于将此部分的物体成像于影像感测单元22的感测面2600的特定区域。也就是说，每一绕射光学区域242用于将上述物体的局部成像在影像感测单元22上，而影像感测单元22所感测到的整个物体的影像由上述这些局部影像组成。

绕射光学图案240可以是形成于基材241的凹痕、突起、开孔或其的组合。绕射光学区域242的数量及排列方式也可以根据具体需求来确定，并不限定于图3所示的排列方式及数量。于本实施例中，光学绕射片24为单片式，当然多片光学绕射片24堆栈在一起形成的成像单元也同样适用于本发明。在多片光学绕射片的实施例中，这些光学绕射片的绕射光学图案可不相同。光学绕射片24的形状也不限定于图3所示的矩形，其也可以为圆形或其它形状，本发明并不以此为限。

请再参照图2，于本实施例中，影像感测单元22例如为封装完成的影像感测器，其包括裸晶260及封装体262。裸晶260为光感测组件，例如互补式金属氧化物半导体芯片。裸晶260具有用于接收光信号的感测面2600，封装体262包覆裸晶260，且封装体262的顶面2620暴露出感测面2600。感测面2600与光学绕射片24相对，以感测通过光学绕射片24的光线。此外，封装体262的底面2622设有信号输出部28。本实施例中，信号输出部28是以多个金属球(如锡球)为例。当然，信号输出部28还可以为金属导脚(lead)等，本发明并不以此为限。

本实施例的影像感测器模块20例如更包括固定架25，其用于固定光学绕射片24，而影像感测单元22设置在固定架25内。于本实施例中，固定架25例如呈中空筒状，其具有第一开口端250及与第一开口端250相对的第二开口端252。固定架25的第一开口端250的内壁沿径向向内延伸形成一环状的肩部254，此肩部254具有上表面2540、与上表面2540相对的下表面2542及环形内侧面2544。光学绕射片24例如是固定在第一开口端250并覆盖第一开口端250的开口。于本实施例中，光学绕射片24的外缘可借由粘着剂黏贴在肩部254的环形内侧面2544上，当然在其它实施例中也可以借由粘着剂黏贴在肩部254的上表面2540或下表面2542上。实际应用中，固定架25可以有很多不同的变形，光学绕射片24的固定方式可以根据固定架25的具体结构进行改变，并不以本实施例中的黏贴方式为限。

本实施例的影像感测器模块20可进一步包括电路板27，而影像感测单元22及固定架25例如是固定于电路板27的上表面270上，其中设置于封装体262的底面2622的信号输出部28例如是固定在电路板27上并与电路板27形成电性连接。于本实施例中，固定架25的第二开口端252的端面固定在电路板27的上表面270上。

本实施例的影像感测器模块20使用光学绕射片24来取代现有技术所使用的几何光学镜片组。由于光学绕射片24的厚度可缩减至数毫米，甚至数微米，所以可使本实施例的影像感测器20具有较小的体积。

可以理解，本发明的影像感测单元还可以采用其它不同的封装方式，下面将介绍另外两个实施例，但其并非用以限定本发明。

图4为本发明第二实施例的影像感测器模块的剖面示意图。请参照图4，于本实施例中，影像感测器模块30包括影像感测单元32、作为成像单元的光学绕射片34。影像感测单元32例如为裸晶。此外，影像感测器模块30例如更包括载板36及支架37。本实施例的光学绕射片34及裸晶的结构与功能与第一实施例的光学绕射片24及裸晶260基本相似，这里不再赘述。

于本实施例中，载板36用于承载影像感测单元32和支架37。载板36具有相对的第一表面360及第二表面362。影像感测单元32配置在载板36的第一表面360，且位于支架37内。影像感测单元32的感测面350朝向光学绕射片34，且影像感测单元32例如透过金属线31而与载板36电性连接，但本发明并不限定影像感测单元32与载板36电性连接的方式。载板36的第二表面362例如形成有信号输出部39。本实施例的信号输出部39是以多个金属球(如锡球)为例，但并不以此为限。

支架37用于固定光学绕射片34。于本实施例中，支架37例如呈中空状，其包括相对的第一开口端370及第二开口端372。光学绕射片34的外缘可借由粘着剂固定在第一开口端370的内壁并覆盖第一开口端370的开口。

于本实施例中，支架37的第二端口372的端面例如借由粘着剂固定在载板36的第一表面360上。此外，本实施例的影像感测器模块30可更包括电路板38，而载板36配置于电路板38上，且与电路板38形成电性连接。

需说明的是，本发明并不限定载板36与电路板38的间的电性连接方式，在另一实施例中，亦可透过打线接合(wire bonding)的方式将载板与电路板电性连接。

图5为本发明第三实施例的影像感测器模块的剖面示意图。请参照图5，于本实施例中，影像感测器模块40包括影像感测单元42、作为成像单元的光学绕射片44、固定架46及电路板47。本实施例的影像感测单元42例如为裸晶，且光学绕射片44及裸晶的结构及功能与第一实施例基本相似，这里不再赘述。于本实施例中，影像感测单元42直接配置在电路板47的上表面470上并与电路板47电性连接。具体而言，影像感测单元42例如是透过金属线48而电性连接至电路板47。

固定架46包括相对的第一开口端460及第二开口端462。光学绕射片44固定在第一开口端460并覆盖其开口。影像感测单元42设置在固定架46内，影像感测单元42的感测面450正对光学绕射片44。固定架46的第二开口端462固定在电路板47的上表面470。

综上所述，本发明的影像感测器模块的成像单元是由光学绕射片组成，由于光学绕射片的厚度较现有技术所使用的几何光学镜片组薄，因此，相较于现有技术，本发明的影像感测器模块的体积更小。

以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种影像感测器模块，包括：

影像感测单元，具有感测面；以及

成像单元，与该感测面相对，其特征在于：

该成像单元由至少一片光学绕射片构成，该至少一片光学绕射片具有绕射光学图案，该绕射光学图案用于将物体成像在该感测面上。

2.如权利要求1所述的影像感测器模块，其特征在于，该影像感测单元为互补式金属氧化物半导体芯片。

3.如权利要求1所述的影像感测器模块，其特征在于，该绕射光学图案包括多个绕射光学区域，每一绕射光学区域为独立的成像部，每一成像部用于将该物体的局部成像在该感测面上。

4.如权利要求1所述的影像感测器模块，其特征在于，该影像感测单元包括裸晶及封装体，该裸晶具有该感测面，而该封装体包覆该裸晶，该封装体之底面形成有信号输出部，该影像感测器模块进一步包括固定架，该固定架固定该成像单元。

5.如权利要求4所述的影像感测器模块，其特征在于，该信号输出部包括多个金属球。

6.如权利要求4所述的影像感测器模块，进一步包括电路板，该固定架与该影像感测单元配置于该电路板上，且该信号输出部电性连接至该电路板。

7.如权利要求1所述的影像感测器模块，其特征在于，该影像感测单元包括裸晶，该影像感测器模块进一步包括：

载板，具有相对的第一表面与第二表面，该裸晶配置于该第一表面并电性连接至该载板，而该第二表面形成有信号输出部；以及

支架，配置于该第一表面并固定该成像单元。

8.如权利要求7所述的影像感测器模块，其特征在于，该信号输出部包括多个金属球。

9.如权利要求7所述的影像感测器模块，更包括电路板，该载板配置于该电路板上，且该信号输出部电性连接至该电路板。

10.如权利要求1所述的影像感测器模块，其特征在于，该影像感测单元包括裸晶，该影像感测器模块更包括：

电路板，该裸晶配置于该电路板上并电性连接至该电路板；以及

固定架，配置于该电路板上，并固定该成像单元。