CN103715208B - 具有粘合填充开口的成像器件及相关方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例涉及一种具有粘合填充开口的成像器件及相关方法。一种成像器件可以包括：壳体；壳体中的图像传感器IC；与图像传感器IC相邻的镜片；以及镜片之上的在其中具有粘合填充开口的盖体。盖体、壳体以及镜片可以在其中限定与粘合填充开口连通的粘合接收空腔。成像器件还可以包括在粘合接收空腔内接触盖体、壳体和镜片的粘合材料。

Description

具有粘合填充开口的成像器件及相关方法
技术领域
本发明涉及半导体器件的领域，并且更具体而言，涉及成像器件和相关方法。
背景技术
典型地，电子设备包括用于提供增强媒体功能性的一个或多个相机模块。例如，典型的电子设备可以利用相机模块以用于照片拍摄和视频电话会议。在具有多个相机模块的典型的电子设备中，主相机模块具有高像素密度和可调聚焦镜片系统而副相机模块面向前方并且具有较低的像素密度。此外，副相机模块可以具有固定的聚焦镜片系统。
在典型的电子设备中，副相机模块可以包括可回流(reflowable)相机模块。虽然可回流相机模块成本较少并且容易例如经由表面装配连接器来安装，但是可回流相机模块可能在生产期间的装配时相对易碎。
例如，Brodie等人的美国专利申请No.2009/0057544(该申请已转让给本申请的受让人)公开了一种用于移动设备的相机模块。相机模块包括镜片、承载镜片的壳体、以及在镜片和壳体之上的镜片盖。相机模块包括用于调整镜片的筒式机构。
参见图1-图2，描述了一种典型的相机模块10。例如，该相机模块10作为部件no.VS6559的可购自瑞士日内瓦的意法半导体。相机模块10包括壳体12、壳体中的玻璃层16、玻璃层之下的硅通孔(TSV)衬底27中嵌入的图像传感器集成电路(IC)25、在壳体中堆叠在一起的多个镜片14-15、以及与镜片和玻璃层相邻的多个间隔体17-18。相机模块10包括镜片14-15之上的盖体11以及用于将相邻部件紧固在相机模块10中的多个粘合接头19-21。可回流相机模块10包括在TSV衬底27的背侧上的多个凸块接触22a-22d。典型地，在制造期间，相机模块10以夹叠的方式堆叠。在这些堆叠步骤期间，形成粘合接头19-21。这种制造方案的潜在缺陷在于如果存在薄弱的粘合接头，则堆叠层可能脱离。
发明内容
成像器件可以包括壳体、壳体中的图像传感器集成电路(IC)、与图像传感器IC相邻的至少一个镜片、以及在至少一个镜片之上并且在其中具有至少一个粘合填充开口的盖体。盖体、壳体以及至少一个镜片可以限定在其中的与至少一个粘合填充开口连通的至少一个粘合接收空腔。成像器件还可以包括在至少一个粘合接收空腔内并且接触盖体、壳体以及至少一个镜片的粘合材料。有利地，成像器件在机械上稳健。
在一些实施例中，盖体可以具有限定4个角的矩形形状，并且至少一个粘合填充开口包括在盖体的每个角处的相应粘合填充开口。至少一个粘合接收空腔可以包括与盖体的每个角相邻的相应粘合接收空腔。在一些实施例中，盖体可以具有非对称形状。在其它一些实施例中，盖体可以具有对称形状。
更具体而言，成像器件还可以包括图像传感器IC和至少一个镜片之间的间隔体。成像器件还可以包括图像传感器IC和间隔体之间的至少一个粘合接头。至少一个镜片可以包括多个镜片，并且成像器件还可以包括相邻镜片之间的间隔体。
附加地，成像器件还可以包括图像传感器IC和壳体的相邻部分之上的互连玻璃基底。成像器件还可以包括在互连玻璃基底和壳体的相邻部分之间的至少一个粘合接头。盖体可以具有在其中与至少一个镜片对准的光阑(aperture)。
另一方面涉及用于制作成像器件的方法。该方法可以包括将图像传感器IC放置于壳体中，并且将至少一个镜片放置成与图像传感器IC相邻。该方法还可以包括将盖体放置在至少一个镜片之上并且使在其中具有至少一个粘合填充开口，盖体、壳体以及至少一个镜片在其中限定至少一个粘合接收空腔并且该至少一个粘合接收空腔与至少一个粘合填充开口连通。该方法还可以包括将粘合材料放置在至少一个粘合接收空腔内并且接触盖体、壳体以及至少一个镜片。
附图说明
图1是根据现有技术的成像器件的透视图。
图2是图1的成像器件的、沿线2-2的截面图。
图3是根据本公开的成像器件的俯视图。
图4A是图3的成像器件的、沿线4-4的截面图。
图4B是在其中具有粘合材料的图3的成像器件的沿线4-4的截面图。
图5-图8是根据图3的成像器件的盖体的其它实施例的俯视图。
具体实施方式
现在将参照所附附图在下文中更为全面地描述本发明，在附图中显示了本发明的一些优选实施例。然而，本发明可以按照许多不同的形式体现并且不应该被解释为限制到本文所阐述的实施例。而是，提供这些实施例，从而使得本公开将是全面和完整的，并且将全面传达本发明的范围给本领域技术人员。全文中相似的数字指代相似的元件，并且上撇符号用于指代在备选实施例中的相似元件。
首先，参见图3至图4A，现在描述根据本公开的成像器件30。成像器件30例示性地包括壳体33、壳体中的图像传感器IC43、与图像传感器IC相邻的多个镜片35、37、以及在镜片之上并且在其中具有多个粘合填充开口32a-32d的盖体31。壳体33可以包括金属壳体。成像器件30例示性地包括由壳体33承载的TSV衬底59，并且图像传感器IC43可以内嵌在TSV衬底中。
盖体31、壳体33和镜片35、37可以在其中限定与粘合填充开口32a-32d连通的多个粘合接收空腔52a-52b。虽然仅描绘了两个粘合接收空腔52a-52b，但是应该理解示出的成像器件30包括在盖体31的相应角处的总计4个的粘合接收空腔。
在示出的实施例中，盖体31具有限定四个角的矩形形状，并且粘合填充开口32a-32d定位在盖体的每个角。当然，在其它一些实施例中，盖体31可以采用其他形状。粘合接收空腔52a-52b与盖体31的每个角相邻，并且向下突出经过成像器件30的堆叠布置中的最上的镜片35。在示出的实施例中，盖体31具有对称形状。
更具体而言，成像器件30例示性地包括在图像传感器IC43和相邻镜片37之间的间隔体38、以及图像传感器IC和间隔体之间的粘合接头41。成像器件30例示性地包括相邻镜片之间的间隔体36。附加地，成像器件30例示性地包括在图像传感器IC43和壳体33的相邻部分之上的互连玻璃基底42。成像器件30例示性地包括互连玻璃基底42和壳体33的相邻部分之间的粘合接头53。盖体31例示性地包括在其中与镜片35、37对准的光阑45。如本领域技术人员将理解的那样，入射光(成像数据)通过光阑45被捕获并且经由镜片35、37准直并且引向至图像传感器IC43。
附加地，成像器件30例示性地包括在互连玻璃基底42的相对侧上的多个凸块接触44a-44b。壳体33例示性地包括用于提供对多个凸块接触44a-44b的访问的、在其底部上的开口。
现在附加地参见图4B，在制造期间，成像器件30的层堆叠在彼此顶部之上以提供如图4A中所描绘的成像器件。之后，在多个粘合接收空腔52a-52b中布置粘合材料，从而使得成像器件30可以包括在其中接触的粘合材料46并且从而将盖体31、壳体33和镜片35、37紧固在一起。在示出的实施例中，粘合材料46填充粘合接收空腔52a-52b，但是在其它一些实施例中，粘合接收空腔可以不被完全填充，即被部分填充。有利地，成像器件30可以在机械上比典型的相机模块具有更大的弹性。此外，成像器件30可以在不对典型的工艺流程做出显著改变的前提下而被制造，从而降低实现成本。
另一方面涉及制作成像器件30的方法。该方法可以包括提供壳体33、在壳体中放置图像传感器IC43、以及将至少一个镜片35、37放置成与图像传感器IC相邻。该方法还包括将盖体31放置在至少一个镜片35、37之上并且使其具有在其中的至少一个粘合填充开口32a-32d，盖体、壳体33、以及至少一个镜片在其中限定与至少一个粘合填充开口连通的至少一个粘合接收空腔52a-52b。该方法还可以包括在至少一个粘合接收空腔52a-52b内形成粘合材料46并且接触，从而紧固盖体31、壳体33和至少一个镜片35、37。
现在参见图5，现在描述盖体31’的另一实施例。在盖体31’的该实施例中，上面已参见图3至图4B讨论的那些元件被赋予上撇符号，并且大多数在此不需要进一步讨论。该实施例与之前的实施例的不同之处在于盖体31’还包括限定盖体的外周界边缘的多个粘合填充开口32a’-32d’。换言之，粘合填充开口32a’-32d’包括角凹口/凹陷。
现在参见图6，现在描述盖体31”的另一实施例。在盖体31”的该实施例中，上面已参见图3至图4B论述的那些元件被赋予双上撇符号并且大多数在此无需进一步的论述。该实施例与之前实施例的不同之处在于盖体31”还包括多个粘合填充开口32a”-32d”，该多个粘合填充开口32a”-32d”限定盖体的外周界边缘。此外，多个粘合填充开口32a”-32d”在尺寸上大于图5的实施例中的那些粘合填充开口。
现在参见图7，现在描述盖体31” ’的另一实施例。在盖体31”’的该实施例中，上面已参见图3至图4B论述的那些元件被赋予三上撇符号并且大多数无需进一步的论述。该实施例与之前实施例的不同之处在于盖体31”’还包括多个粘合填充开口32a”’-32d”’，该多个粘合填充开口32a”’-32d”’限定盖体的外周界边缘。在该实施例中，盖体31”’例示性地具有非对称形状。具体地，一个粘合填充开口32d”’具有斜三角的形状。有利地，盖体31”’的非对称形状可以提供用于在制造步骤期间的制造用以确定盖体31”’的定向的机械的方法。
现在参见图8，现在描述盖体31””的另一实施例。在盖体31””的该实施例中，上面已参见图3至图4B论述的那些元件被赋予四上撇符号并且大多数无需进一步的论述。该实施例与之前实施例的不同之处在于盖体31””还包括多个粘合填充开口32a””-32d””，该多个粘合填充开口32a””-32d””限定盖体的外周界边缘。在该实施例中，盖体31””例示性地具有非对称形状。具体地，一个粘合填充开口32d””是环形的，而其他开口32a””-32b””是矩形形状的。
在受益于前面描述和相关联附图中呈现的教导之后，本领域技术人员的脑中易于想到本发明的许多修改和其他一些实施例。因此，可以理解本发明不限于所公开的具体实施例，而是旨在将修改和实施例包括在所附权利要求书的范围内。

Claims (26)

1.一种成像器件，包括：
壳体；
所述壳体中的图像传感器集成电路(IC)；
与所述图像传感器IC相邻的至少一个镜片；
盖体，所述盖体与所述壳体分离并且在所述至少一个镜片之上至少并且具有在其中的至少一个粘合填充开口；
所述盖体、所述壳体和所述至少一个镜片限定在其中的与所述至少一个粘合填充开口连通的至少一个粘合接收空腔；以及
粘合材料，在所述至少一个粘合接收空腔内并且接触所述盖体、所述壳体和所述至少一个镜片。
2.根据权利要求1所述的成像器件，其中所述盖体具有限定四个角的矩形形状；其中所述至少一个粘合填充开口包括在所述盖体的每个角处的相应粘合填充开口；并且其中所述至少一个粘合接收空腔包括与所述盖体的每个角相邻的相应粘合接收空腔。
3.根据权利要求1所述的成像器件，其中所述盖体具有非对称形状。
4.根据权利要求1所述的成像器件，其中所述盖体具有对称形状。
5.根据权利要求1所述的成像器件，还包括在所述图像传感器IC和所述至少一个镜片之间的间隔体。
6.根据权利要求5所述的成像器件，还包括在所述图像传感器IC和所述间隔体之间的至少一个粘合接头。
7.根据权利要求1所述的成像器件，其中所述至少一个镜片包括多个镜片；并且还包括在相邻镜片之间的间隔体。
8.根据权利要求1所述的成像器件，还包括在所述图像传感器IC和所述壳体的相邻部分之上的互连玻璃基底。
9.根据权利要求8所述的成像器件，还包括在所述互连玻璃基底和所述壳体的所述相邻部分之间的至少一个粘合接头。
10.根据权利要求1所述的成像器件，其中所述盖体具有在其中与所述至少一个镜片对准的光阑。
11.一种成像器件，包括：
壳体；
所述壳体中的图像传感器集成电路(IC)；
与所述图像传感器IC相邻的至少一个镜片；
在所述图像传感器IC和所述至少一个镜片之间的间隔体；
限定四个角的矩形形状的盖体，所述盖体与所述壳体分离并且在所述至少一个镜片之上并且具有分别在所述盖体的每个角处的多个粘合填充开口；
所述矩形形状的盖体、所述壳体、以及所述至少一个镜片在其中限定分别与所述多个粘合填充开口连通的多个粘合接收空腔，并且所述多个粘合接收空腔还与所述矩形形状的盖体的每个角相邻；以及
粘合材料，在所述多个粘合接收空腔内并且接触所述矩形形状的盖体、所述壳体和所述至少一个镜片。
12.根据权利要求11所述的成像器件，其中所述矩形形状的盖体具有非对称形状。
13.根据权利要求11所述的成像器件，其中所述矩形形状的盖体具有对称形状。
14.根据权利要求11所述的成像器件，还包括在所述图像传感器IC和所述间隔体之间的至少一个粘合接头。
15.根据权利要求11所述的成像器件，其中所述至少一个镜片包括多个镜片；并且还包括在相邻镜片之间的其它间隔体。
16.根据权利要求11所述的成像器件，还包括在所述图像传感器IC和所述壳体的相邻部分之上的互连玻璃基底。
17.一种制作成像器件的方法，包括：
将图像传感器集成电路(IC)放置在壳体中；
将至少一个镜片放置成与所述图像传感器IC相邻；
将与所述壳体分离的盖体放置在所述至少一个镜片之上并且使其具有在其中的至少一个粘合填充开口，所述盖体、所述壳体以及所述至少一个镜片在其中限定与所述至少一个粘合填充开口连通的至少一个粘合接收空腔；以及
将粘合材料放置在所述至少一个粘合接收空腔内并且与所述盖体、所述壳体和所述至少一个镜片接触。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述盖体具有限定四个角的矩形形状；其中所述至少一个粘合填充开口包括在所述盖体的每个角处的相应粘合填充开口；并且其中所述至少一个粘合接收空腔包括与所述盖体的每个角相邻的相应粘合接收空腔。
19.根据权利要求17所述的方法，其中所述盖体具有非对称形状。
20.根据权利要求17所述的方法，其中所述盖体具有对称形状。
21.根据权利要求17所述的方法，还包括在所述图像传感器IC和所述至少一个镜片之间放置间隔体。
22.根据权利要求21所述的方法，还包括在所述图像传感器IC和所述间隔体之间形成至少一个粘合接头。
23.根据权利要求17所述的方法，其中所述至少一个镜片包括多个镜片；并且还包括在相邻镜片之间放置间隔体。
24.根据权利要求17所述的方法，还包括在所述图像传感器IC和所述壳体的相邻部分之上放置互连玻璃基底。
25.根据权利要求24所述的方法，还包括在所述互连玻璃基底和所述壳体的所述相邻部分之间形成至少一个粘合接头。
26.根据权利要求17所述的方法，其中所述盖体具有在其中与所述至少一个镜片对准的光阑。
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