CN103716513A

CN103716513A - 芯片上支撑架的模块结构

Info

Publication number: CN103716513A
Application number: CN201210371119.0A
Authority: CN
Inventors: 詹欣达
Original assignee: Hong Xiang Photoelectric Co Ltd
Current assignee: Lite On Technology Corp
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2014-04-09

Abstract

本发明公开了一种芯片上支撑架的模块结构，包括：一第一基板；一芯片，配置于基板之上，具有一感测区域；一支撑架，配置于基板之上，支撑架的一部分直接接触芯片，以降低芯片与支撑架之间的倾角；一透明基板，配置于支撑架之上，约略对准感测区域；以及一透镜架，配置于支撑架之上，一透镜固定于透镜架之中约略对准透明基板及感测区域。

Description

芯片上支撑架的模块结构

技术领域

本发明涉及一种半导体组件模块结构，特别涉及一种利用支撑架直接接触影像传感器的表面以降低组装倾角(assembly tilt)的芯片上支撑架的模块结构。

背景技术

传统的照相模块包括一影像传感器及一或多个透镜组。透镜组设置于影像传感器之上，以将入射光线的影像映至影像传感器之上。具有影像传感器的照相模块可以应用于数字相机、数字影像记录器、手机、智能型手机、监视器及其它具有照相功能的电子产品。

于照相模块之中，随着镜头模块的分辨率愈来愈高，为了保证影像质量，需要越来越严格的控制各项影响成像质量的因素。于模块组装时，镜头相对于影像传感器芯片X/Y的位移量与倾斜角度会影响成像质量，尤其倾斜角度影响最为显著。现行的模块设计中，影像传感器芯片与支撑架均放置于基板上。镜头相对于影像传感器芯片的倾斜角度除了材料本身的影响之外，其它主要原因来自于二个制程:影像传感器芯片黏着于基板上及支撑架黏着于基板上所造成的倾斜。而基板的平整性亦会影响此二制程所造成的倾斜程度。此会影响光学组件的光轴与影像传感器的感测面之间的垂直度，进而影响成像质量。

根据以上之习知技术的缺点，本发明提出一种崭新的芯片上支撑架的模块结构，以提升照相模块的成像质量。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种整合支撑架、影像传感器以及基板的芯片上支撑架的模块结构，以降低支撑架与影像传感器之间的组装倾角。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种芯片上支撑架的模块结构，包括：

一基板；

一芯片，配置于基板之上，具有一感测区域；

一支撑架，配置于基板之上，支撑架包括二部分，第一部分直接接触芯片，以降低芯片与支撑架之间的倾角，第二部分没有接触芯片；以及

一透镜架，配置于支撑架之上，一透镜固定于透镜架中对准感测区域。。

上述支撑架具有一形成于其中的凹槽结构以接收或容纳芯片，与一穿孔结构以利于芯片的感测区域裸露出来。支撑架具有一环形凹槽结构，位于穿孔结构的旁侧，环形凹槽结构可以使得透明基板配置于其上。

其中芯片透过一第一黏着层附着于基板之上，支撑架透过一第二黏着层而附着于基板之上，透镜架透过一第三黏着层而附着于支撑架之上。此外，基板为一印刷电路板或一软性印刷电路板。其中透镜架为一塑料件或一驱动机构，驱动机构包括一音圈马达或一微机电系统。

第一部分与第二部分的材料不相同。支撑架为一体成型结构。

以上所述用以阐明本发明的目的、达成此目的的技术手段、以及其产生的优点等等。而本发明可从以下较佳实施例的叙述并伴随后附图式及权利要求使读者得以清楚了解。

附图说明

上述组件，以及本创作其它特征与优点，通过阅读实施方式的内容及其图式后，将更为明显：

图1显示一整合支撑架以及影像传感器的芯片模块结构的截面图。

图2显示一整合支撑架以及影像传感器的芯片上支撑架的模块结构的截面图。

具体实施方式

本发明将配合实施例与随附之图式详述于下。应可理解者为本发明中所有的实施例仅为例示之用，并非用以限制。因此除文中的实施例外，本发明亦可广泛地应用在其它实施例中。且本发明并不受限于任何实施例，应以随附之权利要求及其同等领域而定。

本发明提供一种芯片上支撑架的模块结构(holder on chip module structure)，模块结构利用支撑架直接接触影像传感器的表面以降低组装倾角(assembly tilt)。换言之，本发明之模块结构于支撑架、影像传感器与基板组装之后，可以有效地降低支撑架与影像传感器彼此之间的倾角，因而提升影像传感器的成像质量。

图1显示整合透镜架以及影像传感器的芯片上支撑架的模块结构的截面图。如图1所示，其中透镜架整合透明基板以及影像传感器而成为一具有感光作用的模块结构，其可以应用于手机的照相模块。其中芯片上支撑架的模块结构主要包括基板100、芯片101、支撑架104、透明基板106、透镜107以及透镜架108。

在本发明之中，透镜架108整合透镜107、透明基板106、支撑架104、芯片101以及基板100以形成立方体模块结构。

本发明的透镜架108可以为单纯塑料件或驱动机构/组件(actuator)，附着于支撑架104之上；而支撑架104附着于基板100之上以完成本发明的模块结构。举例而言，上述驱动机构或组件包括音圈马达(Voice Coil Motor：VCM)的结构设计或微机电系统(MEMS)结构。目前在成像装置中，音圈马达普遍应用于驱动照像模块的镜头部分，以进行对焦。在音圈马达的结构设计中，电流驱动线圈可以使得可动组件在Z轴向产生一位移，且同时在X轴向与Y轴向产生一倾角。

芯片101可以透过一导电层或非导电黏着层102附着于基板100之上。导电层可以作为一黏着层102，形成于基板100之上。在本发明的一实施例中，导电层的材料包括导电胶或导电膜，透过一印刷、涂布或其它制程以形成一图案胶于基板之上。导电材料层可以选择性地涂布于基板100之上。举例而言，芯片101为一影像传感器，其上表面具有一感测区域以及接触垫形成于其上。基板100为一印刷电路板或软性印刷电路板。基板100的尺寸较芯片101的尺寸大，以利于芯片101得以完全附着于基板100之上。

一黏着层103形成于基板100(的侧边)之上。支撑架104通过黏着层103而附着于基板100之上，而芯片101配置于支撑架104与基板100之间。支撑架104具有：一形成于其中的凹槽结构，以接收或容纳芯片101；一穿孔结构具有开口区域以利于芯片101的感测(主动)区域以及接触垫可以裸露出来。此外，支撑架104的穿孔结构的旁侧有一环形凹槽结构，其上有容置空间可以使得透明基板106配置于其上。亦即支撑架104得以承载透明基板106。透明基板106例如为一玻璃基板或其它透明材料所形成的基板，配置于基板100之上以覆盖影像感测芯片101的感测区域的上方，结果产生透明基板106及感测区域之间的间隙(凹洞)。透明基板106覆盖影像感测芯片101的感测区域，可以降低粒子污染以提升模块结构的良率。透明基板106可以与感测区域所占面积相同或者比其稍大。

透明基板(玻璃基板)106可以为圆形或方形型态。透明基板(玻璃基板)106可以选择性地涂布红外线涂层以作为滤波之用，用于过滤通过透镜107的某一波段的光波。

一黏着层105形成于支撑架104(的侧边)之上，而透镜架108的底部通过黏着层105而附着于支撑架104之上。其中透镜107固定于透镜架108之中，透过透镜架108以支撑透镜107。此外，透镜架108亦可以固定于支撑架104之上以支撑透镜107。在本实施例的模块结构中，透明基板106配置于透镜架108之下，以及透镜107与芯片101之间。换言之，透镜107约略对准透明基板106与芯片101。

在组装过程中，支撑架104透过黏着层103而附着于基板100之上，而芯片101透过黏着层102附着于基板100之上。基于上述固定(mounting)制程，支撑架104与芯片101之间会有一倾角，影像传感器芯片101本身也会有一个倾角，而基板100本身的结构有一翘曲角度。因此，在一图的组装完成的模块结构中，上半部(透镜107/透镜架108)与下半部(支撑架104/感测芯片101/基板100)之间会有一个组装倾角。此组装倾角包括下述倾角的总和：

1)支撑架104与芯片101之间的倾角；

2)影像传感器芯片101的倾角；

3)基板100结构的翘曲角度。

如图2所示，显示本发明的芯片上支撑架的模块结构的一实施例。在本实施例中，支撑架104a结构与图1的支撑架104结构不同之处在于：支撑架104结构与感测芯片101之间没有接触，而支撑架104a结构的一部分直接接触感测芯片101。举例而言，支撑架104a的一部分的下表面104b直接接触感测芯片101之上表面。在本实施例中，在支撑架104a透过黏着层103而附着于基板100上时，支撑架104a即直接接触于感测芯片101之上。由于支撑架104a直接接触感测芯片101，因此支撑架104a与感测芯片101之间没有倾角的问题。亦即，影像传感器芯片101的倾角可以忽略。此外，由于支撑架104a的一部分直接接触于感测芯片101之上而非基板100之上。因此，基板100结构的翘曲(substratewarpage)角度亦可以忽略。

综合上述，在图2的组装完成的模块结构中，上半部(透镜107/透镜架108)与下半部(支撑架104/感测芯片101/基板100)之间的组装倾角可以降低。

举一较佳实施例而言，支撑架104a直接接触感测芯片101的周边，以避免接触或覆盖感测芯片101的感测区域。支撑架104a接触感测芯片101的部分围绕传感器芯片101的周边，使得透明基板106及感测区域之间的间隙(凹洞)104c变得更小。

在另一例子中，支撑架104a包括二部分，第一部分为接触感测芯片101的部分，而第二部分为没有接触感测芯片101的部分；第一部分与第二部分可以利用相同或不同的材料构成。第一部分与第二部分互相相连及接触。透明基板以及透镜架均配置于支撑架104a的第二部分之上。举例而言，接触感测芯片101的支撑架104a的材料可以利用软性材料(softer material)构成，以避免损害感测芯片101的表面。换言之，支撑架104a可以为单一材料构成，或者是为二种(或以上)材料的复合材料所构成(亦即第一部分的材料与第二部分的材料不相同)。支撑架104a可以为一体成型结构。

举例而言，接触感测芯片101的第一部分包括一涂布层或一黏着层。涂布层利用涂布(coating)制程而形成于支撑架104a的第二部分上的一材料层，控制涂布厚度使其接触感测芯片101。同样地，黏着层附着于支撑架104a的第二部分之上，控制其厚度而接触感测芯片101。

在一实施例中，基板100为一印刷电路板。基板100的材质可为有机基板，例如环氧树脂型FR5或FR4（玻纤布环氧树脂）、双马来酰亚胺-三氮杂苯树脂(Bismaleimide Triazine：BT)。此外，玻璃、陶瓷以及硅亦可以作为基板100的材质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种芯片上支撑架的模块结构，其特征在于包括：

一基板；

一芯片，配置于基板之上，具有一感测区域；

一透镜架，配置于支撑架之上，一透镜固定于透镜架中对准感测区域。

2.根据权利要求1所述的芯片上支撑架的模块结构，其特征在于支撑架具有一形成于其中的凹槽结构以接收或容纳芯片，与一穿孔结构以利于芯片的感测区域裸露出来。

3.根据权利要求2所述的芯片上支撑架的模块结构，其特征在于支撑架具有一环形凹槽结构，位于穿孔结构的旁侧，环形凹槽结构可以使得一透明基板配置于其上。

4.根据权利要求1所述的芯片上支撑架的模块结构，其特征在于芯片透过一第一黏着层附着于基板之上，支撑架透过一第二黏着层而附着于基板之上，透镜架透过一第三黏着层而附着于支撑架之上。

5.根据权利要求1所述的芯片上支撑架的模块结构，其特征在于第一部分与第二部分的材料不相同。

6.根据权利要求1所述的芯片上支撑架的模块结构，其特征在于支撑架为一体成型结构。

7.根据权利要求1所述的芯片上支撑架的模块结构，其特征在于透镜架为一塑料件或一驱动机构，其中驱动机构包括一音圈马达或一微机电系统。

8.根据权利要求1所述的芯片上支撑架的模块结构，其特征在于还包括一透明基板，配置于支撑架之上，对准感测区域。

9.根据权利要求8所述的芯片上支撑架的模块结构，其特征在于支撑架具有一形成于其中的凹槽结构以接收或容纳芯片，与一穿孔结构以利于芯片的感测区域裸露出来。

10.根据权利要求9所述的芯片上支撑架的模块结构，其特征在于支撑架具有一环形凹槽结构，位于穿孔结构的旁侧，环形凹槽结构可以使得透明基板配置于其上。

11.根据权利要求8所述的芯片上支撑架的模块结构，其特征在于芯片透过一第一黏着层附着于基板之上，支撑架透过一第二黏着层而附着于基板之上，透镜架透过一第三黏着层而附着于支撑架之上。

12.根据权利要求8所述的芯片上支撑架的模块结构，其特征在于第一部分与第二部分的材料不相同。

13.根据权利要求8所述的芯片上支撑架的模块结构，其特征在于支撑架为一体成型结构。

14.根据权利要求8所述的芯片上支撑架的模块结构，其特征在于透镜架为一塑料件或一驱动机构，其中驱动机构包括一音圈马达或一微机电系统。