CN113284916A - 一种cmos影像传感器芯片的封装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及芯片封装技术领域，且公开了一种cmos影像传感器芯片的封装结构，包括基板，所述基板的顶部固定连接有芯片，所述基板通过固定座连接有镜座，所述镜座的内部设置有滤镜，所述镜座通过固定螺钉连接有套筒，所述套筒的内部固定连接有镜片，所述镜座的内壁开设有散热孔。该cmos影像传感器芯片的封装结构，通过基板、镜座、固定座、芯片、滤镜、套筒、镜片、散热孔、滤管、防水透气膜、连管、顶环、导热片、底框、紧固螺钉、散热板和散热鳍片之间的相互配合，达到了增大CMOS传感器封装的散热效率，减小设备运行温度对CMOS传感器影响的效果，解决了在连续使用相机拍摄时，CMOS传感器有时会发生因运行温度过高而难以正常工作的问题。

Description

一种cmos影像传感器芯片的封装结构
技术领域
本发明涉及芯片封装技术领域，具体为一种cmos影像传感器芯片的封装结构。
背景技术
CMOS影像传感器主要可分为主动像素传感器和被动像素传感器两种，而它的具体封装则可分为POF、COF和镜座为主体的结构，但不论哪一种COMS的封装构件都大致包含有柔性基板、无源元件、芯片、键合引线、滤镜、镜片和套筒等，这些构件多通过胶水连接，而使用的胶水包括热敏胶与光敏胶等。
电子元器件正常运行就会产生热量，尽管CMOS影像传感器芯片的最高结温一般为一百五十度，但在外界温度高于40度或者相机连续成像的情况下，封装过的CMOS影像传感器芯片很快就会出现过热保护，而且在使用多层结构的变焦摄像头时，摄像头伸缩过程中也会产生热量，这些热量和集聚的压力同样会对CMOS传感器造成一定的影响。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种cmos影像传感器芯片的封装结构，具备增大CMOS传感器封装的散热效率，减小设备运行温度对CMOS传感器影响的优点，解决了在连续使用相机拍摄时，CMOS传感器有时会出现因设备运行温度过高而难以正常工作的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种cmos影像传感器芯片的封装结构，包括基板，所述基板的顶部固定连接有芯片，所述基板通过固定座连接有镜座，所述镜座的内部设置有滤镜，所述镜座通过固定螺钉连接有套筒，所述套筒的内部固定连接有镜片，所述镜座的内壁开设有散热孔，所述散热孔的内部螺纹连接有滤管，所述滤管靠近芯片的一端连接有防水透气膜，所述滤管通过连管连接有顶环，所述顶环靠近芯片的一侧与散热孔靠近芯片一侧的内壁抵持，所述基板的内部固定连接有导热片，所述基板的底部固定连接有底框，所述底框通过紧固螺钉连接有散热板，所述散热板的顶部与导热片的底部抵持，所述散热板的底部固定连接有散热鳍片。
优选的，所述基板的顶部和固定座的内部均开设有卡槽，所述镜座的底部与卡槽的内部连接。
优选的，所述卡槽的内壁开设有齿槽，所述镜座的侧面开设有卡齿，所述卡齿与齿槽卡接，所述卡槽的内底壁开设有通孔。
优选的，所述套筒的底部与滤镜的顶部抵持，所述滤镜的底部与镜座的内壁抵持。
优选的，所述套筒的内部开设有入光孔，所述镜片的侧表面与入光孔的内壁固定连接。
优选的，所述滤管靠近芯片的一端开设有螺纹槽，所述顶环远离芯片的一侧与连管靠近芯片的一端固定连接，所述连管的侧表面与螺纹槽的内部螺纹连接。
优选的，所述基板的底部开设有固定槽，所述导热片的顶部与固定槽的内顶壁固定连接。
优选的，所述套筒的内部开设有排气槽和连通槽，所述套筒的内部开设有通槽，所述套筒的内部开设有插槽，所述插槽的内部活动插接有隔断板。
与现有技术相比，本发明提供了一种cmos影像传感器芯片的封装结构，具备以下有益效果：
1、该cmos影像传感器芯片的封装结构，通过基板、镜座、固定座、芯片、滤镜、套筒、镜片、散热孔、滤管、防水透气膜、连管、顶环、导热片、底框、紧固螺钉、散热板和散热鳍片之间的相互配合，达到了增大CMOS传感器封装的散热效率，减小设备运行温度对CMOS传感器影响的效果，解决了在连续使用相机拍摄时，CMOS传感器有时会发生因运行温度过高而难以正常工作的问题。
2、该cmos影像传感器芯片的封装结构，通过套筒、排气槽、连通槽、通槽和隔断板之间的相互配合，可以在镜片表面落灰后，将压缩空气或增压空气通过通槽和连通槽导入排气槽中，对镜片表面进行吹尘，达到了便于对镜片表面进行除尘的效果，解决了传统吹尘的空气气流与镜片夹角角度过大，难以将镜片表面附着的灰尘清理干净的问题。
3、该cmos影像传感器芯片的封装结构，通过基板、卡槽、镜座、固定座、齿槽和卡齿之间的相互配合，可以将用于连接镜座和基板的黑胶与芯片隔离，达到了避免胶水逸散的效果，解决了在粘接时，胶水可能会滴落在芯片或基板表面的问题。
附图说明
图1为本发明正剖视图；
图2为本发明图1中A处放大图；
图3为本发明图1中B处放大图；
图4为本发明图1中C处放大图；
图5为本发明套筒结构示意图；
图6为本发明滤管结构示意图。
其中：1、基板；2、卡槽；3、镜座；4、固定座；5、齿槽；6、卡齿；7、通孔；8、芯片；9、滤镜；10、套筒；11、镜片；12、散热孔；13、滤管；14、防水透气膜；15、连管；16、顶环；17、导热片；18、底框；19、紧固螺钉；20、散热板；21、散热鳍片；22、排气槽；23、连通槽；24、通槽；25、隔断板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，一种cmos影像传感器芯片的封装结构，包括基板1，基板1为柔性基板，基板1的顶部和固定座4的内部均开设有卡槽2，镜座3的底部与卡槽2的内部连接，卡槽2的内壁开设有齿槽5，只有固定座4中卡槽2的内壁才开设有齿槽5，镜座3的侧面开设有卡齿6，镜座3的侧表面与内壁均开设有卡齿6，卡齿6与齿槽5卡接，卡槽2的内底壁开设有通孔7，当通过齿槽5和卡齿6将固定座4固定在卡槽2中后，通过基板1底部的通孔7向卡槽2内注入适量的黑胶，使固定座4与基板1连接的更为牢固，通过基板1、卡槽2、镜座3、固定座4、齿槽5和卡齿6之间的相互配合，可以将用于连接镜座3和基板1的黑胶与芯片8隔离，达到了避免胶水逸散的效果，解决了在粘接时，胶水可能会滴落在芯片8或基板1表面的问题。
基板1的顶部固定连接有芯片8，芯片8通过红胶与基板1粘接为一体，芯片8通过引线与基板1上的金线键合，基板1通过固定座4连接有镜座3，镜座3的内部设置有滤镜9，镜座3通过固定螺钉连接有套筒10，镜座3、套筒10与固定螺钉的连接处涂油螺纹胶，以防固定螺钉脱落，套筒10的内部开设有排气槽22和连通槽23，排气槽22和连通槽23的内部连通，排气槽22的数量视套筒10大小而定，套筒10的内部开设有通槽24，通槽24的内部与连通槽23的内部连通，排气槽22与连通槽24的数量均为两个，且均以套筒10的中心线为对称轴对称分布，套筒10的内部开设有插槽，插槽的内部与通槽24的内部连通，插槽的内部活动插接有隔断板25，当隔断板25位于插槽内时，通槽24变为断路，通过套筒10、排气槽22、连通槽23、通槽24和隔断板25之间的相互配合，可以在镜片11表面落灰后，将压缩空气或增压空气通过通槽24和连通槽23导入排气槽22中，对镜片11表面进行吹尘，达到了便于对镜片11表面进行除尘的效果，解决了传统吹尘的空气气流与镜片11夹角角度过大，难以将镜片11表面附着的灰尘清理干净的问题。
套筒10的底部与滤镜9的顶部抵持，滤镜9的底部与镜座3的内壁抵持，套筒10的内部固定连接有镜片11，套筒10的内部开设有入光孔，镜片11的侧表面与入光孔的内壁固定连接，镜座3的内壁开设有散热孔12，散热孔12的数量根据镜座3具体尺寸而定，散热孔12的内部螺纹连接有滤管13，滤管13靠近芯片8的一端连接有防水透气膜14，防水透气膜14为戈埃尔的EPTFECMOS防水透气膜，具有高密封防尘的性能，滤管13通过连管15连接有顶环16，滤管13靠近芯片8的一端开设有螺纹槽，顶环16远离芯片8的一侧与连管15靠近芯片8的一端固定连接，连管15的侧表面与螺纹槽的内部螺纹连接，顶环16的内部与散热孔12的内部连通，滤管13靠近芯片8的一端开设有圆形槽，圆形槽的直径略大于防水透气膜14的直径，防水透气膜14位于圆形槽内并被滤管13和顶环16夹在两者之间。
顶环16靠近芯片8的一侧与散热孔12靠近芯片8一侧的内壁抵持，基板1的内部固定连接有导热片17，导热片17具有良好的导热性能，可以快速将芯片8运行时产生的热量带走，基板1的底部开设有固定槽，导热片17的顶部与固定槽的内顶壁固定连接，基板1的底部固定连接有底框18，底框18通过紧固螺钉19连接有散热板20，散热板20的顶部与导热片17的底部抵持，散热板20与导热片17之间涂有导热硅脂，散热板20的底部固定连接有散热鳍片21，通过基板1、镜座3、固定座4、芯片8、滤镜9、套筒10、镜片11、散热孔12、滤管13、防水透气膜14、连管15、顶环16、导热片17、底框18、紧固螺钉19、散热板20和散热鳍片21之间的相互配合，达到了增大CMOS传感器封装的散热效率，减小设备运行温度对CMOS传感器影响的效果，解决了在连续使用相机拍摄时，CMOS传感器有时会发生因运行温度过高而难以正常工作的问题。
在使用时，若外界环境温度较高或相机进行连续拍摄，影像传感器芯片的运行温度会快速升高，此时芯片8产生的部分热量会与周围温度较低的空气发生热量交换，交换后的高温空气会通过散热孔12被排出封装空间，而外界的低温空气则会经过防水透气膜14的过滤进入镜座3内部，并不断的与芯片8进行热量交换，而芯片8剩余的热量最会通过基板1传递给导热片17，再由导热片17传给散热板20，并最终通过散热板20底部的散热鳍片21将热量消散在周围空气中，此时的CMOS芯片温度将会出现明显降低，但如果芯片温度仍旧过高，则可以通过在相机内安装微型气泵的方式增大散热鳍片21周围空气的流动速率，以起到加快散热鳍片21热交换效率的作用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种cmos影像传感器芯片的封装结构，包括基板(1)，其特征在于：所述基板(1)的顶部固定连接有芯片(8)，所述基板(1)通过固定座(4)连接有镜座(3)，所述镜座(3)的内部设置有滤镜(9)，所述镜座(3)通过固定螺钉连接有套筒(10)，所述套筒(10)的内部固定连接有镜片(11)，所述镜座(3)的内壁开设有散热孔(12)，所述散热孔(12)的内部螺纹连接有滤管(13)，所述滤管(13)靠近芯片(8)的一端连接有防水透气膜(14)，所述滤管(13)通过连管(15)连接有顶环(16)，所述顶环(16)靠近芯片(8)的一侧与散热孔(12)靠近芯片(8)一侧的内壁抵持，所述基板(1)的内部固定连接有导热片(17)，所述基板(1)的底部固定连接有底框(18)，所述底框(18)通过紧固螺钉(19)连接有散热板(20)，所述散热板(20)的顶部与导热片(17)的底部抵持，所述散热板(20)的底部固定连接有散热鳍片(21)。
2.根据权利要求1所述的一种cmos影像传感器芯片的封装结构，其特征在于：所述基板(1)的顶部和固定座(4)的内部均开设有卡槽(2)，所述镜座(3)的底部与卡槽(2)的内部连接。
3.根据权利要求2所述的一种cmos影像传感器芯片的封装结构，其特征在于：所述卡槽(2)的内壁开设有齿槽(5)，所述镜座(3)的侧面开设有卡齿(6)，所述卡齿(6)与齿槽(5)卡接，所述卡槽(2)的内底壁开设有通孔(7)。
4.根据权利要求1所述的一种cmos影像传感器芯片的封装结构，其特征在于：所述套筒(10)的底部与滤镜(9)的顶部抵持，所述滤镜(9)的底部与镜座(3)的内壁抵持。
5.根据权利要求1所述的一种cmos影像传感器芯片的封装结构，其特征在于：所述套筒(10)的内部开设有入光孔，所述镜片(11)的侧表面与入光孔的内壁固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种cmos影像传感器芯片的封装结构，其特征在于：所述滤管(13)靠近芯片(8)的一端开设有螺纹槽，所述顶环(16)远离芯片(8)的一侧与连管(15)靠近芯片(8)的一端固定连接，所述连管(15)的侧表面与螺纹槽的内部螺纹连接。
7.根据权利要求1所述的一种cmos影像传感器芯片的封装结构，其特征在于：所述基板(1)的底部开设有固定槽，所述导热片(17)的顶部与固定槽的内顶壁固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种cmos影像传感器芯片的封装结构，其特征在于：所述套筒(10)的内部开设有排气槽(22)和连通槽(23)，所述套筒(10)的内部开设有通槽(24)，所述套筒(10)的内部开设有插槽，所述插槽的内部活动插接有隔断板(25)。
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