CN111883547A - 图像传感器封装 - Google Patents

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俞度在
金丙宪
南宫容吉
洪宗彻
梁时重
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Samsung Electro Mechanics Co Ltd
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Abstract

图像传感器封装，包括：衬底；图像传感器，安装在衬底上；接合线，将图像传感器连接到衬底；反射器，设置在图像传感器上；密封构件，密封图像传感器的一部分和接合线，并覆盖反射器的至少一部分，密封构件包括暴露图像传感器的有效成像面的孔；以及滤光片，附接到密封构件。

Description

图像传感器封装
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年5月2日提交至韩国知识产权局的第10-2019-0051574号韩国专利申请的优先权的权益，上述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用并入本申请。
技术领域
本申请涉及图像传感器封装。
背景技术
通常，相机模块包括在诸如便携式电子设备的各种信息技术设备中。由于近年来便携式电子设备的小型化的趋势，还需要相机模块本身的小型化。
红外线截止滤光片设置在相机模块中以阻挡红外区域中的光。
通常，使用附加设备将红外线截止滤光片附接到壳体，或者形成能够将红外线截止滤光片附接到壳体的结构。
然而，用于附接红外线截止滤光片的设备或结构限制了相机模块的总高度可以减小的量。
近来，诸如智能手机的便携式电子设备的厚度一直在减小。然而，如果不能减小包括在智能手机中的相机模块的高度，则难以减小智能手机的厚度。
发明内容
提供本发明内容部分旨在以简要的形式介绍对发明构思的选择，而在下面的具体实施方式中将进一步描述这些发明构思。本发明内容部分目的不在于确认所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不籍此帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总的方面，图像传感器封装包括：衬底；图像传感器，安装在衬底上；接合线，将图像传感器连接到衬底；反射器，设置在图像传感器上；密封构件，密封图像传感器的一部分和接合线，并覆盖反射器的至少一部分，密封构件包括暴露图像传感器的有效成像面的孔；以及滤光片，附接到密封构件。
反射器可以设置在有效成像面的外侧。
反射器的一部分可以被密封构件覆盖，并且反射器的其余部分可以被密封构件的孔暴露。
密封构件可包括上表面和形成孔的内侧表面，以及内侧表面可以比上表面粗糙。
密封构件可包括形成孔的内侧表面，以及内侧表面可包括台阶部分。
台阶部分可以使得当在与图像传感器的上表面垂直的方向上观察孔时，孔的与图像传感器相邻的部分的尺寸大于孔的与滤光片相邻的部分的尺寸。
密封构件的内侧表面可包括从密封构件的上表面向台阶部分延伸的第一表面和从台阶部分向反射器延伸的第二表面，以及第一表面可以比第二表面更朝向孔的中心突出。
密封构件可包括形成孔的内侧表面，以及内侧表面的与反射器相邻的部分可具有凹陷形状。
在另一个总的方面，图像传感器封装包括：衬底；电子部件，安装在衬底上；图像传感器，安装在衬底上；接合线，将图像传感器连接到衬底；反射器，设置在衬底上；密封构件，密封电子部件，并覆盖反射器的至少一部分，密封构件包括暴露图像传感器的孔；以及滤光片，附接到密封构件。
密封构件可包括上表面和形成孔的内侧表面，以及内侧表面可以比上表面粗糙。
密封构件可包括形成孔的内侧表面，以及内侧表面可包括台阶部分。
密封构件可包括形成孔的内侧表面，以及内侧表面的与反射器相邻的部分可具有凹陷形状。
孔还可以暴露接合线。
在另一个总的方面，图像传感器封装包括：衬底；电子部件，安装在衬底上；图像传感器，安装在衬底上；接合线，将图像传感器连接到衬底；反射器，设置在图像传感器或衬底上；密封构件，密封电子部件并仅覆盖反射器的一部分，密封构件包括孔，孔暴露图像传感器的有效成像面和反射器的未被密封构件覆盖的部分；以及滤光片，附接到密封构件并覆盖密封构件中的孔。
图像传感器可包括接合焊盘，接合线连接到接合焊盘，反射器可以在接合焊盘与有效成像面之间设置在图像传感器上，以及密封构件还可以密封图像传感器的一部分、接合焊盘和接合线。
密封构件可包括形成孔的内侧表面，以及内侧表面可包括台阶部分，台阶部分使得当在与图像传感器的上表面垂直的方向上观察孔时，孔的与图像传感器相邻的部分的尺寸大于孔的与滤光片相邻的部分的尺寸。
电子部件可以设置在接合线与衬底的外边缘之间。
反射器可以在电子部件与接合线之间设置在衬底上，以及孔还可以暴露接合线。
密封构件可包括形成孔的内侧表面，以及内侧表面可包括台阶部分，台阶部分使得当在与图像传感器的上表面垂直的方向上观察孔时，孔的与图像传感器相邻的部分的尺寸大于孔的与滤光片相邻的部分的尺寸。
电子部件可以设置在反射器与衬底的外边缘之间。
根据下面的具体实施方式、附图和所附权利要求，其它特征和方面将变得显而易见。
附图说明
图1是相机模块的示例的示意性剖视图。
图2是图像传感器封装的示例的示意性剖视图。
图3至图9是示出制造图像传感器封装的方法的示例的示意性剖视图。
图10是示出在制造图像传感器封装的过程期间移除保护构件的过程的示例的示意性剖视图。
图11是示出已经将保护构件从图像传感器封装移除的示例的示意性剖视图。
图12是图像传感器封装的另一示例的示意性剖视图。
在全部附图和具体实施方式中，相同的附图标记指代相同的元件。出于清楚、说明和方便的目的，附图可能未按照比例绘制，并且附图中元件的相对尺寸、比例和描绘可能被夸大。
具体实施方式
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对本申请中所描述的方法、装置和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，本申请中所描述的方法、装置和/或系统的各种改变、修改和等同将是显而易见的。例如，本申请中描述的操作顺序仅仅是示例，并且除了必须以特定顺序发生的操作之外，不限于在本申请中所阐述的顺序，而是可以在理解本申请的公开内容之后做出显而易见的改变。另外，为了更加清楚和简洁，可省略对本领域公知的特征的描述。
本申请中所描述的特征可以以不同的形式实施，而不应被理解为限于本申请中所描述的示例。更确切地，提供本申请所描述的示例仅仅是为了说明实施本申请中所描述的方法、装置和/或系统的许多可行方式中的一些方式，在理解本申请的公开内容之后，这些方式将是显而易见的。
在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件被描述为位于另一元件“上”、“连接到”或“联接到”另一元件时，该元件可直接位于另一元件“上”、直接“连接到”或直接“联接到”另一元件，或者可存在介于该元件与该另一元件之间的一个或多个其它元件。相反地，当元件被描述为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件时，则可不存在介于该元件与该另一元件之间的其它元件。
如本申请中所使用的，措辞“和/或”包括相关联的所列项目中的任何一项以及任何两项或更多项的任何组合。
尽管在本申请中可以使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的措辞来描述各种构件、部件、区域、层或部分，但是这些构件、部件、区域、层或部分不受这些措辞的限制。更确切地，这些措辞仅用于将一个构件、部件、区域、层或部分与另一个构件、部件、区域、层或部分区分开。因此，在不背离本申请中所描述的示例的教导的情况下，这些示例中提及的第一构件、第一部件、第一区域、第一层或第一部分也可以被称作第二构件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。
诸如“在……之上”、“较上”、“在……之下”和“较下”的空间相对措辞可以在本申请中为了描述便利而使用，以描述如附图中所示的一个元件相对于另一个元件的关系。除了涵盖附图中所描绘的定向之外，这些空间相对措辞旨在还涵盖设备在使用或操作中的不同的定向。例如，如果附图中的设备翻转，则描述为位于另一元件“之上”或相对于另一元件“较上”的元件将位于该另一元件“之下”或相对于该另一元件“较下”。因此，根据设备的空间定向，措辞“在……之上”涵盖“在......之上”和“在......之下”两种定向。该设备还可以以其它方式定向(例如，旋转90度或在其它定向上)，并且本申请中使用的空间相对措辞应被相应地解释。
本申请中使用的术语仅用于描述各种示例，而不用于限制本公开。除非上下文另有明确指示，否则冠词“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。措辞“包括”、“包含”和“具有”说明存在所陈述的特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合。
图1是相机模块的示例的示意性剖视图。
参见图1，相机模块包括透镜部分100、壳体200和图像传感器封装300。
透镜部分100包括用于对物体成像的多个透镜(未示出)。
壳体200容纳透镜部分100，并且可包括致动器(未示出)，致动器用于在透镜部分100的光轴的方向和/或与透镜部分100的光轴垂直的方向上移动透镜部分100。
图像传感器封装300可以与壳体200的下部分组合。
图像传感器封装300是将通过透镜部分100入射的光转换成电信号的设备。
图2是图像传感器封装的示例的示意性剖视图。
参见图2，图像传感器封装300包括衬底310、图像传感器320、密封构件330和滤光片340。
衬底310可以是印刷电路板。
图像传感器320将通过透镜部分100入射在图像传感器320上的光转换成电信号。作为示例，图像传感器320可以是电荷耦合设备(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)设备。
由图像传感器320转换的电信号可以通过便携式电子设备的显示单元作为图像输出。
图像传感器320固定到衬底310，并通过接合线W电连接到衬底310。电子部件311安装在衬底310上。
图像传感器320具有接收光以形成图像的有效成像面P，并且接合焊盘321和反射器350设置在有效成像面P外侧的图像传感器320上。接合线W接合到接合焊盘321以将图像传感器320电连接到衬底310。
反射器350设置在接合焊盘321与有效成像面P之间，并且反射器350的至少一部分被密封构件330覆盖，这将在后面描述。
密封构件330配置成覆盖将图像传感器320电连接到衬底310的接合线W。
密封构件330覆盖并密封图像传感器320的一部分，以及覆盖并密封接合线W和电子部件311。
接合线W所接合到的接合焊盘321设置在图像传感器320的有效成像面P的外侧，并且密封构件330覆盖并密封接合线W和接合焊盘321。
从而，接合线W由密封构件330保护。因此，当对接合线W施加外部冲击时，可以防止接合线W被切断或破坏的问题。
另外，密封构件330防止来自接合线W的碎屑渗透到图像传感器320的有效成像面P中。
密封构件330可具有能够吸收光的颜色。密封构件330可包括具有低反射率的颜色，例如，黑色。
因此，可以防止相机模块中的外来光入射在图像传感器320的有效成像面P上。
当不是形成图像所需的外来光入射在有效成像面P上时，可能发生耀斑现象和其他不期望的影响。然而，围绕图像传感器320的有效成像面P设置的密封构件330防止外来光入射在有效成像面P上。
密封构件330由环氧树脂材料制成，并且使用注塑成型工艺形成。
暴露图像传感器320的有效成像面P的孔H形成在密封构件330中。
滤光片340是红外线截止滤光片，其阻挡通过透镜部分100入射的光中的红外区域中的光。滤光片340附接到密封构件330。作为示例，滤光片340附接到密封构件330的上表面，使得滤光片340从图像传感器320间隔开预定间隔。
在先关技术中，使用附加设备将滤光片340附接到壳体200，或者形成能够将滤光片340附接到壳体200的结构。然而，用于附接滤光片340的设备或结构限制了相机模块的总高度可以减小的量。
近来，诸如智能手机的便携式电子设备的厚度一直在减小。然而，如果不能减小包括在智能手机中的相机模块的高度，则难以减小智能手机的厚度。
然而，由于在图2中所示的图像传感器封装300的示例中滤光片340附接到密封构件330，因此不需要用于附接滤光片340的附加设备或结构。因此，可以减小图像传感器封装300的高度，并因此可以减小包括图像传感器封装300的相机模块的高度。
图3至图9是示出制造图像传感器的方法的示例的示意性剖视图。
参见图3，电子部件311和具有接合焊盘321的图像传感器320安装在衬底310上。
参见图4，反射器350形成在图像传感器320的有效成像面P外侧的图像传感器320上。反射器350可以形成为使得反射器350环绕有效成像面P的外周。
参见图5，用接合线W将图像传感器320连接到衬底310。接合线W的一端连接到图像传感器320的接合焊盘321，并且接合线W的另一端连接到衬底310。
图4和图5示出了首先在图像传感器320上形成反射器350，并随后用接合线W将图像传感器320连接到衬底310。可选地，可首先用接合线W将图像传感器320连接到衬底310，并随后可以在图像传感器320上形成反射器350。
参见图6，保护构件400附接到图像传感器320的上表面。保护构件400的尺寸大于图像传感器320的有效成像面P的尺寸。因此，保护构件400覆盖图像传感器320的有效成像面P。
保护构件400具有足够大的尺寸以覆盖形成在有效成像面P外侧的图像传感器320上的反射器350的一部分，但是足够小以使得保护构件400不覆盖设置在反射器350外侧的图像传感器320上的接合焊盘321的任何部分。
保护构件400可以由柔性粘合材料制成，以在注塑成型工艺中保护图像传感器320的有效成像面P。
参见图7，密封构件330通过注塑成型工艺形成。
保护构件400用作屏障以保护图像传感器320的有效成像面P不被注塑成型工艺损坏，同时防止用于形成密封构件330的树脂材料朝向有效成像面P流动。
密封构件330的上表面形成为在与保护构件400的上表面基本上相同的平面上。保护构件400的高度是鉴于密封构件330的高度而设定的，从而能够在不需要具有复杂形状的模具的情况下通过注塑成型工艺形成密封构件330。因此，可以减少制造成本。
密封构件330覆盖并密封电子部件311、接合线W和图像传感器320的一部分，以及覆盖反射器350的一部分。
当保护构件400的侧表面是竖直表面时，密封构件330的与保护构件400的侧表面接触的内侧表面331也是竖直表面。
因此，密封构件330能够完全覆盖接合线W，从而提供稳定的密封。
参见图8，移除保护构件400。保护构件400接合到使用注塑成型工艺形成的密封构件330，因此使用激光将保护构件400从密封构件330分离。
保护构件400还附接到图像传感器320，因此使用水、或通过照射紫外(UV)光或向保护构件400施加热量、或通过各种其他方法中的任何一种将保护构件400从图像传感器320分离。因此，保护构件400被移除。
当移除保护构件400时，有效成像面P被暴露，并且密封构件330环绕有效成像面P的外周。即，密封构件330具有暴露有效成像面P孔H。
反射器350的一部分被密封构件330覆盖，并且反射器350的其余部分被孔H暴露。
参见图9，滤光片340附接到密封构件330的上表面。如上所述，由于滤光片340附接到密封构件330，因此不需要用于附接滤光片340的附加设备或结构。因此，可以减少图像传感器封装300自身的高度，并因此可以减少包括图像传感器封装300的相机模块的高度。
图10是示出在制造图像传感器封装的过程期间移除保护构件的过程的示例的示意性剖视图，以及图11是示出已经将保护构件从图像传感器封装移除的示例的示意性剖视图。
参见图10，如图10中的箭头所示，激光照射在密封构件330与保护构件400之间的边界上。因此，保护构件400从密封构件330分离。
反射器350在密封构件330与保护构件400之间的边界处设置在图像传感器320上。作为示例，反射器350的一部分被密封构件330覆盖，并且反射器350的其余部分被保护构件400覆盖。
由于反射器350在密封构件330与保护构件400之间的边界处设置在图像传感器320上，因此当激光照射在边界上以将保护构件400从密封构件330分离时，反射器350防止图像传感器320被激光损坏。
进一步地，参见图11，当激光照射在密封构件330与保护构件400之间的边界上时，密封构件330的一部分被通过反射器350反射的激光去除。
作为示例，台阶部分332形成在密封构件330的内侧表面331上。密封构件330的内侧表面331是形成密封构件330的孔H的表面。台阶部分332与反射器350相邻形成。
密封构件330的内侧表面331包括从密封构件330的上表面朝向反射器350延伸的第一表面331a，以及从第一表面331a向反射器350延伸的第二表面331b。
第一表面331a是比第二表面331b更朝向孔H的中心突出的表面，并且台阶部分332形成在第一表面331a与第二表面331b之间。作为示例，形成密封构件330的孔H的密封构件330的内侧表面331在与反射器350相邻的位置处具有凹陷形状。
形成在密封构件330的内侧表面331中的台阶部分332使得当在与图像传感器320的上表面垂直的方向上观察孔H时，密封构件330的孔H的与图像传感器320相邻的部分的尺寸大于孔H的与滤光片340相邻的部分的尺寸。
密封构件330的内侧表面331可以比密封构件330的上表面更粗糙。因此，如果光被密封构件330的内侧表面331反射，则反射光被散射，从而防止发生耀斑现象。
穿过透镜部分100的光的一部分可以在光被图像传感器320接收之前入射在密封构件330的内侧表面331上并被内侧表面331反射。即，即使当密封构件330由具有低反射率的材料制成时，穿过透镜部分100的光的一部分也可以被内侧表面331反射。当图像传感器320接收到反射光时，发生耀斑现象。
然而，在图2中所示的图像传感器封装300的示例中，密封构件330的内侧表面331可以做得粗糙以散射反射光，使得反射光不会在一个点处集中。因此，可以抑制耀斑现象的发生。
图12是图像传感器封装的另一示例的示意性剖视图。
参见图12，除了反射器350的位置和密封构件330'的形状之外，图12的图像传感器封装300'与图2的图像传感器封装300相同，因此除了对反射器350的位置和密封构件330'的形状的描述之外，将省略对图像传感器封装300'的大部分描述。
参见图12，图像传感器封装300'包括衬底310、图像传感器320、密封构件330'和滤光片340。
密封构件330'设置在衬底310上，以覆盖并密封电子部件311。
密封构件330'环绕接合线W的外周，并且具有暴露接合线W和图像传感器320的孔H。尽管未在图12中示出，但是密封构件330'的内侧表面331'可以具有与图11中所示的密封构件330的内侧表面331相同的形状。
反射器350在电子部件311与接合线W之间设置在衬底310上，并且反射器350的至少一部分被密封构件330'覆盖。
作为示例，反射器350的一部分被密封构件330'覆盖，而反射器350的其余部分被孔H暴露。
图像传感器封装的示例满足对于图像传感器封装的小型化的要求。
虽然本公开包括了具体示例，但在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不背离权利要求及其等同方案的精神和范围的情况下，可对这些示例作出形式和细节上的各种变化。本申请中所描述的示例应仅被认为是描述性意义的，而非出于限制的目的。对每个示例中的特征或方面的描述应被认为是可适用于其它示例中的相似的特征或方面。如果以不同的顺序执行所描述的技术，和/或如果以不同的方式组合和/或通过其它部件或它们的等同件替换或增补所描述的系统、架构、设备或电路中的部件，也可以获得合适的结果。因此，本公开的范围不应通过具体实施方式限定，而是通过权利要求及其等同方案限定，并且在权利要求及其等同方案的范围之内的全部变型应被理解为包括在本公开中。

Claims (20)

1.一种图像传感器封装，包括：
衬底；
图像传感器，安装在所述衬底上；
接合线，将所述图像传感器连接到所述衬底；
反射器，设置在所述图像传感器上；
密封构件，密封所述图像传感器的一部分和所述接合线，并且覆盖所述反射器的至少一部分，所述密封构件包括暴露所述图像传感器的有效成像面的孔；以及
滤光片，附接到所述密封构件。
2.根据权利要求1所述的图像传感器封装，其中，所述反射器设置在所述有效成像面的外侧。
3.根据权利要求1所述的图像传感器封装，其中，所述反射器的一部分被所述密封构件覆盖，并且所述反射器的其余部分被所述密封构件的所述孔暴露。
4.根据权利要求1所述的图像传感器封装，其中，所述密封构件包括上表面和形成所述孔的内侧表面，以及
所述内侧表面比所述上表面粗糙。
5.根据权利要求1所述的图像传感器封装，其中，所述密封构件包括形成所述孔的内侧表面，以及
所述内侧表面包括台阶部分。
6.根据权利要求5所述的图像传感器封装，其中，所述台阶部分使得当在与所述图像传感器的上表面垂直的方向上观察所述孔时，所述孔的与所述图像传感器相邻的部分的尺寸大于所述孔的与所述滤光片相邻的部分的尺寸。
7.根据权利要求5所述的图像传感器封装，其中，所述密封构件的所述内侧表面包括从所述密封构件的上表面向所述台阶部分延伸的第一表面以及从所述台阶部分向所述反射器延伸的第二表面，以及
所述第一表面比所述第二表面更朝向所述孔的中心突出。
8.根据权利要求1所述的图像传感器封装，其中，所述密封构件包括形成所述孔的内侧表面，以及
所述内侧表面的与所述反射器相邻的部分具有凹陷形状。
9.一种图像传感器封装，包括：
衬底；
电子部件，安装在所述衬底上；
图像传感器，安装在所述衬底上；
接合线，将所述图像传感器连接到所述衬底；
反射器，设置在所述衬底上；
密封构件，密封所述电子部件，并覆盖所述反射器的至少一部分，所述密封构件包括暴露所述图像传感器的孔；以及
滤光片，附接到所述密封构件。
10.根据权利要求9所述的图像传感器封装，其中，所述密封构件包括上表面和形成所述孔的内侧表面，以及
所述内侧表面比所述上表面粗糙。
11.根据权利要求9所述的图像传感器封装，其中，所述密封构件包括形成所述孔的内侧表面，以及
所述内侧表面包括台阶部分。
12.根据权利要求9所述的图像传感器封装，其中，所述密封构件包括形成所述孔的内侧表面，以及
所述内侧表面的与所述反射器相邻的部分具有凹陷形状。
13.根据权利要求9所述的图像传感器封装，其中，所述孔还暴露所述接合线。
14.一种图像传感器封装，包括：
衬底；
电子部件，安装在所述衬底上；
图像传感器，安装在所述衬底上；
接合线，将所述图像传感器连接到所述衬底；
反射器，设置在所述图像传感器或所述衬底上；
密封构件，密封所述电子部件并仅覆盖所述反射器的一部分，所述密封构件包括孔，所述孔暴露所述图像传感器的有效成像面和所述反射器的未被所述密封构件覆盖的部分；以及
滤光片，附接到所述密封构件并覆盖所述密封构件中的所述孔。
15.根据权利要求14所述的图像传感器封装，其中，所述图像传感器包括接合焊盘，所述接合线连接到所述接合焊盘，
所述反射器在所述接合焊盘与所述有效成像面之间设置在所述图像传感器上，以及
所述密封构件还密封所述图像传感器的一部分、所述接合焊盘和所述接合线。
16.根据权利要求15所述的图像传感器封装，其中，所述密封构件包括形成所述孔的内侧表面，以及
所述内侧表面包括台阶部分，所述台阶部分使得当在与所述图像传感器的上表面垂直的方向上观察所述孔时，所述孔的与所述图像传感器相邻的部分的尺寸大于所述孔的与所述滤光片相邻的部分的尺寸。
17.根据权利要求15所述的图像传感器封装，其中，所述电子部件设置在所述接合线与所述衬底的外边缘之间。
18.根据权利要求14所述的图像传感器封装，其中，所述反射器在所述电子部件与所述接合线之间设置在所述衬底上，以及
所述孔还暴露所述接合线。
19.根据权利要求18所述的图像传感器封装，其中，所述密封构件包括形成所述孔的内侧表面，以及
所述内侧表面包括台阶部分，所述台阶部分使得当在与所述图像传感器的上表面垂直的方向上观察所述孔时，所述孔的与所述图像传感器相邻的部分的尺寸大于所述孔的与所述滤光片相邻的部分的尺寸。
20.根据权利要求18所述的图像传感器封装，其中，所述电子部件设置在所述反射器与所述衬底的外边缘之间。
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