CN117012724A - 影像感测器及其制作方法、电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种影像感测器及其制作方法、电子设备。该影像感测器,包括感测芯片、第一粘结层、盖板和补强结构。感测芯片具有感测区和围绕感测区的边缘区;第一粘结层设于感测芯片的第一表面;第一粘结层在第一表面上的正投影位于边缘区内,且围绕感测区设置;盖板借助第一粘结层与感测芯片相连接;补强结构,至少部分设于第一表面,且连接于盖板和感测芯片之间;其中,定义补强结构位于第一表面的部分为目标部分;目标部分在第一表面上的正投影位于边缘区内,且与第一粘结层在第一表面上的正投影至少部分不重叠。本申请通过补强结构填充第一粘结层在感测芯片的边缘区上未附着的区域,有助于减少应力集中的现象,提高影像感测器的可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及感测器技术领域,特别是涉及一种影像感测器及其制作方法、电子设备。
背景技术
在制作影像感测器的过程中,通常利用粘结层将盖板和感测芯片粘合在一起。但是,粘合于一起的盖板和感测芯片在受到外部应力时,容易产生两者发生变形或彼此分离的情形,致使影像感测器的可靠性降低。
发明内容
基于此,提供一种影像感测器及其制作方法、电子设备,以提高影像感测器的可靠性。
根据本申请的第一方面,本申请实施例提供了一种影像感测器,包括:
感测芯片,具有感测区和围绕感测区的边缘区;
第一粘结层,设于感测芯片的第一表面;第一粘结层在第一表面上的正投影位于边缘区内,且围绕感测区设置;
盖板,借助第一粘结层与感测芯片相连接;以及
补强结构,至少部分设于第一表面,设置于盖板和感测芯片之间且连接盖板和感测芯片;
其中,定义补强结构位于第一表面的部分为目标部分;
目标部分在第一表面上的正投影位于边缘区内,且与第一粘结层在第一表面上的正投影至少部分不重叠。
在其中一个实施例中,感测芯片具有位于边缘区的第一角部,第一粘结层具有与第一角部相对应的第二角部;
第二角部构造为具有圆弧段。
在其中一个实施例中,定义第一表面位于第一角部的部分为目标表面;
圆弧段在第一表面上的正投影与目标表面具有非重叠部分;目标部分在第一表面上的正投影至少部分位于非重叠部分内。
在其中一个实施例中,目标部分在第一表面上的正投影全部位于非重叠部分内。
在其中一个实施例中,目标部分在第一表面上的正投影,与圆弧段在第一表面上的正投影彼此邻接;或者
目标部分在第一表面上的正投影,与圆弧段在第一表面上的正投影彼此间隔。
在其中一个实施例中,圆弧段具有围绕感测区且相对设置的第一侧壁和第二侧壁,第一侧壁较第二侧壁更靠近感测区;
第一侧壁在第一表面上的正投影为第一投影,第二侧壁在第一表面上的正投影为第二投影;
目标部分在第一表面上的正投影,位于第二投影背离第一投影的一侧。
在其中一个实施例中,感测芯片具有与第一表面相连接的侧表面;补强结构的一部分设于第一表面,另一部分设于侧表面。
在其中一个实施例中,感测芯片具有与第一表面相对设置的第二表面;
影像感测器还包括基板,基板设于感测芯片的第二表面的一侧,基板与感测芯片电性连接。
在其中一个实施例中,影像感测器还包括位于第二表面和基板之间的第二粘结层;
感测芯片借助于第二粘结层粘结于基板。
在其中一个实施例中,影像感测器还包括:
第一焊盘,设于感测芯片的第一表面;
第二焊盘,设于基板朝向感测芯片的一侧表面;以及
连接导线,连接导线电性连接于第一焊盘和第二焊盘。
在其中一个实施例中,连接导线包括连接于第一焊盘的第一部分;
第一部分和第一焊盘封装于第一粘结层内。
在其中一个实施例中,连接导线包括连接于第二焊盘的第二部分,第二部分在参考平面上的正投影位于感测芯片在参考平面上的正投影外,参考平面为平行于第一表面的平面;
影像感测器还包括封装结构,封装结构设于基板朝向感测芯片的一侧表面,且封装结构配置为具有中空的腔体;
感测芯片和盖板容置于腔体内,第二焊盘和第二部分封装于封装结构内。
在其中一个实施例中,基板具有背离于感测芯片的安装表面;
影像感测器还包括设于安装表面的锡球。
根据本申请的第二方面,本申请实施例还提供了一种影像感测器的制作方法,该制作方法用于制作如前述任一项实施例的影像感测器;
该制作方法包括:
通过涂布工艺在感测芯片的第一表面设置第一粘结层;
通过涂布工艺在感测芯片的第一表面设置补强结构;
借助第一粘结层和补强结构将盖板盖设于感测芯片的第一表面的一侧。
在其中一个实施例中,通过涂布工艺在感测芯片的第一表面设置第一粘结层,具体包括:
通过涂布工艺在感测芯片的第一表面设置第一粘结层,并使第一粘结层具有圆弧段;
其中,感测芯片具有位于边缘区的第一角部,第一粘结层具有与第一角部相对应的第二角部,圆弧段形成于第二角部。
在其中一个实施例中,通过涂布工艺在感测芯片的第一表面设置补强结构,具体包括:
通过涂布工艺并基于圆弧段所在的位置设置补强结构,以补强圆弧段所在位置的结构强度。
在其中一个实施例中,制作方法还包括:
将感测芯片固定于基板;
其中,基板位于感测芯片的第二表面的一侧,第二表面与第一表面相对设置,基板与感测芯片电性连接。
在其中一个实施例中,感测芯片的第一表面设有第一焊盘,基板朝向感测芯片的一侧表面设有第二焊盘;
第一焊盘和第二焊盘借助于连接导线电性连接。
在其中一个实施例中,借助第一粘结层和补强结构将盖板盖设于感测芯片的第一表面的一侧之后,还包括:
通过封装工艺在基板朝向感测芯片的一侧表面上设置封装结构,并使封装结构内形成中空的腔体,以使感测芯片和盖板容置于腔体内,第二焊盘和连接导线的至少部分封装于封装结构内,以形成影像感测器。
根据本申请的第二方面,本申请实施例还提供了一种电子设备,包括如前述任一项实施例的影像感测器。
上述的影像感测器及其制作方法、电子设备中,影像感测器至少包括感测芯片、第一粘结层、盖板和补强结构。感测芯片具有感测区和围绕感测区的边缘区,盖板借助第一粘结层与感测芯片相连接,第一粘结层在感测芯片的第一表面上的正投影位于边缘区内,且围绕感测区设置。为加强感测芯片和盖板之间的粘结强度,补强结构位于第一表面的部分为目标部分,目标部分在第一表面上的正投影位于边缘区内,且与第一粘结层在第一表面上的正投影至少部分不重叠。通过补强结构填充第一粘结层在感测芯片的边缘区上未附着的区域,有助于提高感测芯片和盖板之间在边缘区的粘结强度,进而提高了盖板和感测芯片两者之间连接的稳定性和可靠性,从而提高了影像感测器的可靠性。
附图说明
图1为相关技术中的影像感测器的剖面示意图。
图2为本申请一实施例中感测芯片与第一粘结层和补强结构的剖面示意图。
图3为图2中a1位置处的影像感测器的侧视剖面示意图。
图4为图2中a2位置处的影像感测器的侧视剖面示意图。
图5为图2中第一粘结层在第一表面上的正投影示意图。
图6为图2中a2位置处的影像感测器的另一侧视剖面示意图。
图7为相关技术中感测芯片与第一粘结层的剖面示意图。
图8为图7中a3位置处的影像感测器的侧视剖面示意图。
图9为图7中a4位置处的影响感测器的侧视剖面示意图。
图10为相关技术中影像感测器部分封装后的立体结构示意图。
图11为图10中B1处的放大结构示意图。
图12为本申请一实施例中影像感测器部分封装后的立体结构示意图。
图13为图12中B2处的放大结构示意图。
图14为相关技术中影像感测器在C1处的应力模拟图。
图15为本申请一实施例中影像感测器在C2处的应力模拟图。
图16为本申请一实施例中影像感测器的制造方法的流程示意图。
附图标记说明:
影像感测器10;
载板11、芯片12、玻璃盖板13、框胶14、粘胶15、封胶16、锡球17、引线焊盘S1、手指焊盘S2、金线P、感测区域M、裸露角N;
影像感测器100;
感测芯片110、感测区Z1、边缘区Z2、第一角部110a、第一表面A1、目标表面A11、第二表面A2、空腔Q;
第一粘结层120、第二角部120a、圆弧段K、第一投影K1、第二投影K2;
盖板130;
补强结构140、目标部分141;
基板150、安装表面E;
第二粘结层160;
第一焊盘W1;
第二焊盘W2;
连接导线L、第一部分L1、第二部分L2;
封装结构170;
第一方向F1、第二方向F2。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等,这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,若有出现这些术语“第一”、“第二”,这些术语仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,若有出现术语“多个”,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等,这些术语应做广义理解。例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述,其含义可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在,本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
在相关技术中,通过成像球栅阵列封装(Image Ball Grid Array,IBGA)技术封装的影像感测器通常性能较佳,应用前景广泛,尤其在车载市场上具有较佳的竞争力。如图1所示,一般IBGA技术封装的影像感测器10包括载板11、芯片12、玻璃盖板13和用于黏着的胶材,胶材包括框胶14、粘胶15和封胶16,框胶14用于粘结芯片12和玻璃盖板13,粘胶15用于粘结载板11和芯片12,封胶16用于封装载板11的上表面以及芯片12和玻璃盖板13的侧表面,载板11背离芯片12的一侧表面上植上锡球17,芯片12的中间区域为感测区域M,芯片12的边缘区域具有引线焊盘S1,载板11上靠近芯片12的一侧表面上具有手指焊盘S2,每一引线焊盘S1通过一个金线P连接于一个手指焊盘S2。
在影像感测器10的环境测试或正常使用过程中,芯片12和玻璃盖板13之间容易出现变形或剥离的现象,究其原因,在芯片12上涂布框胶14的过程中,芯片12的边缘区域会存在空白区,也即边缘区域存在框胶14未附着的区域,空白区的结构较薄弱,在受到外部应力作用时,空白区容易出现应力集中的现象,从而造成框胶14变形,或芯片12和玻璃盖板13之间产生剥离,降低了影像感测器10的可靠性。
基于此,本申请实施例有必要提供一种影像感测器及其制作方法、电子设备,以提高影像感测器的可靠性。
图2出示了本申请一实施例中感测芯片与第一粘结层和补强结构的剖面示意图;图3出示了图2中a1位置处的影像感测器的侧视剖面示意图;图4出示了图2中a2位置处的影像感测器的侧视剖面示意图;图5出示了图2第一粘结层在第一表面上的正投影示意图;为便于说明,仅示出了与本申请实施例相关的内容。图中,第一方向F1可以看作是感测芯片的长度方向,第二方向F2可以看作是感测芯片的宽度方向。
请参阅图2至图5,本申请一实施例提供的影像感测器100,至少包括感测芯片110、第一粘结层120、盖板130和补强结构140。感测芯片110具有感测区Z1和围绕感测区Z1的边缘区Z2。第一粘结层120设于感测芯片110的第一表面A1。第一粘结层120在第一表面A1上的正投影位于边缘区Z2内,且围绕感测区Z1设置。盖板130借助第一粘结层120与感测芯片110相连接。补强结构140,至少部分设于第一表面A1,设置于盖板130和感测芯片110之间且连接盖板130和感测芯片110。其中,定义补强结构140位于第一表面A1的部分为目标部分141。目标部分141在第一表面A1上的正投影位于边缘区Z2内,且与第一粘结层120在第一表面A1上的正投影至少部分不重叠。
感测芯片110用于感测入射光的光强信息,将物理信号转换为电信号,通过模拟转换器将电信号转换为数字信号,再通过数字处理芯片处理后,输出影像信息。感测区Z1是用于感测入射光的光强信息的区域,示例性的,可以采用色彩滤波阵列,获取每个像素点上红、绿、蓝三色光的光强信息。感测区Z1的形状可以是矩形,也可以是其他所需要的形状,本申请实施例对此不作具体限制。边缘区Z2是用于黏着胶材和设置焊盘的区域。第一表面A1是指边缘区Z2所在的表面。
盖板130是用于保护感测区Z1的透光板,示例性的,该透光板可以采用玻璃板或是其他能够透光的板状结构,本申请实施例对此不作具体限制。
第一粘结层120是用于粘结感测芯片110和盖板130的胶材。通过涂布工艺在感测芯片110的第一表面A1的边缘区Z2涂布第一粘结层120,且该第一粘结层120围绕感测区Z1设置,示例性的,该第一粘结层120可以为环状结构。
补强结构140是用于进一步粘结感测芯片110和盖板130的胶材。该补强结构140的部分或全部设于第一表面A1,定义补强结构140位于第一表面A1的部分为目标部分141,若补强结构140的部分结构位于第一表面A1,则目标部分141是指补强结构140的该部分结构,若补强结构140的全部结构位于第一表面A1,则目标部分141是指补强结构140的全部结构。
需要说明的是,目标部分141在第一表面A1上的正投影位于边缘区Z2内,且与第一粘结层120在第一表面A1上的正投影至少部分不重叠,也即至少部分补强结构140是位于第一粘结层120在边缘区Z2上未附着的空白部分,且该空白部分位于第一粘结层120的外围,该空白部分包括但不限于位于边缘区Z2的角部。
具体的,在感测芯片110的边缘区Z2上涂布第一粘结层120,且在边缘区Z2留有空白部分,接着在该空白部分涂布补强结构140,然后将盖板130放置于第一粘结层120及补强结构140之上。如此,通过补强结构140加强薄弱区域的粘结强度,减少应力集中的情况发生。
进一步的,感测芯片110、第一粘结层120和盖板130之间围合出空腔Q,感测区Z1位于该空腔Q内。
可以理解的是,根据第一粘结层120的涂布情况,具体设置补强结构140的形状、大小以及数量,本实施例对此不作过多限定。此外,第一粘结层120和补强结构140的主要原材料皆可以采用环氧树脂,具体成分和/或配比可以相同或者不同,本申请实施例对此不作具体限制。
本实施例中,影像感测器100至少包括感测芯片110、第一粘结层120、盖板130和补强结构140。感测芯片110具有感测区Z1和围绕感测区Z1的边缘区Z2,盖板130借助第一粘结层120与感测芯片110相连接,第一粘结层120在感测芯片110的第一表面A1上的正投影位于边缘区Z2内,且围绕感测区Z1设置。为加强感测芯片110和盖板130之间的粘结强度,补强结构140位于第一表面A1的部分为目标部分141,目标部分141在第一表面A1上的正投影位于边缘区Z2内,且与第一粘结层120在第一表面A1上的正投影至少部分不重叠。通过补强结构140填充第一粘结层120在感测芯片110的边缘区Z2上未附着的区域,当受到外部应力作用时,有助于减少边缘区72出现应力集中的现象,提高感测芯片110和盖板130之间在边缘区Z2的粘结强度,提高影像感测器100的可靠性。
请继续参阅图2和图5,在一些实施例中,感测芯片110具有位于边缘区Z2的第一角部110a,第一粘结层120具有与第一角部110a相对应的第二角部120a。第二角部120a构造为具有圆弧段K。
具体的,第一角部110a是指感测芯片的转角结构。第二角部120a是指涂布第一粘结层120时在感测芯片110的转角结构处所涂布的圆弧段K结构。
示例性的,通常感测芯片110具有四个直角的转角结构,且四个转角结构位于边缘区Z2,通过涂布工艺围绕感测芯片110的感测区Z1,在边缘区Z2涂布胶材,且在感测芯片110的四个转角结构处涂布为圆弧段K结构,得到第一粘结层120。如此,能够满足涂布工艺在转角结构处涂胶量的均匀性和高度一致性,有助于提高影像感测器100的可靠性。
可以理解,若将第一粘结层120在感测芯片110的第一角部110a处涂布成矩形角结构并直接填充感测芯片110的第一角部110a,则在涂布过程中,第一粘结层14在第二角部120a处的胶量均匀性和高度会受到影响,导致在盖板130盖合于框胶14之后,玻璃盖板13容易出现倾斜,后续制程中影像感测器100装配不良,从而影响影像感测器100的可靠性。而相较于矩形角结构,圆弧段K结构更容易均匀化第一粘结层120在第二角部120a处的胶量,能够满足涂布工艺的胶量均匀性和高度一致性,有助于提高影像感测器100的可靠性。
请继续参阅图2和图5,在一些实施例中,定义第一表面A1位于第一角部110a的部分为目标表面A11。圆弧段K在第一表面A1上的正投影与目标表面A11具有非重叠部分。目标部分141在第一表面A1上的正投影至少部分位于非重叠部分内。
具体的,目标表面A11是指感测芯片110在转角结构处的部分第一表面A1。非重叠部分是指在感测芯片110的转角结构处圆弧段K未涉及的部分。非重叠部分可以看作是边缘区Z2上留有空白部分的一种情形。
进一步的,目标部分141在第一表面A1上的正投影全部位于非重叠部分内。
示例性的,在涂布第一粘结层120时,若覆盖边缘区Z2的长度方向F1和宽度方向F2上的区域,仅在感测芯片110的转角结构处留有空白部分,则补强结构140在第一表面A1上的部分也即目标部分141全部填充该空白部分,加强空白部分的结构强度,减少应力集中的现象。
在其他实施例中,在涂布第一粘结层120时,除感测芯片110的转角结构处留有空白部分外,若在边缘区Z2的长度方向F1和宽度方向F2上的其他区域也留有空白部分,可以在长度方向F1和宽度方向F2上的其他区域的空白部分涂布补强结构140,加强边缘区Z2的结构强度。
如此,补强结构140在第一表面A1上的部分也即目标部分141,可以全部或部分填充于非重叠部分内,通过补强结构140提高非重叠部分内的结构强度,减少应力集中的情况发生,提高影像感测器100的可靠性。
在一些实施例中,目标部分141在第一表面A1上的正投影,与圆弧段K在第一表面A1上的正投影彼此邻接。又或者,目标部分141在第一表面A1上的正投影,与圆弧段K在第一表面A1上的正投影彼此间隔。
具体的,本实施例中,在涂布第一粘结层120之后,在感测芯片110的边缘区Z2上的空白部分涂布补强结构140,可以将补强结构140与第一粘结层120粘结在一起,如此,在受到外部应力时,补强结构140与第一粘结层120不容易产生剥离。在其他实施例中,在涂布第一粘结层120之后,在感测芯片110的边缘区Z2上的空白部分涂布补强结构140,可以不限定补强结构140与第一粘结层120粘结在一起,如此,可以提高涂布效率,并且同样可以加强空白部分的结构强度,提高影像感测器100的可靠性。
请继续参阅图2和图5,在一些实施例中,圆弧段K具有围绕感测区Z1且相对设置的第一侧壁和第二侧壁,第一侧壁较第二侧壁更靠近感测区Z1。第一侧壁在第一表面A1上的正投影为第一投影K1,第二侧壁在第一表面A1上的正投影为第二投影K2。目标部分141在第一表面A1上的正投影,位于第二投影K2背离第一投影K1的一侧。
具体的,第一侧壁是指圆弧段K更靠近感测区Z1的一侧壁。第二侧壁是指圆弧段K更远离感测区Z1的一侧壁。第一投影K1是指第一侧壁在第一表面A1上的正投影。第二投影K2是指第二侧壁在第一表面A1上的正投影。补强结构140在第一表面A1上的部分也即目标部分141,在第一表面A1上的正投影位于第二投影K2背离第一投影K1的一侧。如此,目标部分141是位于第一粘结层120的环外,而非位于第一粘结层120的环内,通过补强结构140加强环外空白部分的结构强度。
请参阅图6,在一些实施例中,感测芯片110具有与第一表面A1相连接的侧表面。补强结构140的一部分设于第一表面A1,另一部分设于侧表面。
具体的,在涂布补强结构140的胶材之后,将盖板130盖合于第一粘结层120和补强结构140之上,补强结构140与感测芯片110和盖板130之间会产生虹吸现象,补强结构140的一部分胶材会外溢至感测芯片110的侧表面,此种情况下,补强结构140仍有另一部分胶材是填充于第一表面A1上,仍可以增强感测芯片110与盖板130之间的粘结强度,提高影像感测器100的可靠性。
可以理解的是,如图7至图9,相关技术中的影像感测器10,在芯片12上涂布框胶14之后,将玻璃盖板13盖合于框胶14上,则框胶14的圆弧段外侧会存在裸露角N(结合图10和图11),由于该裸露角N的结构与周围不同,则容易造成结构偏弱,受到外部应力作用时,容易形成较大的应力集中,进而造成芯片12和玻璃盖板13之间产生形变或剥离的问题。而本申请实施例通过在感测芯片110的边缘区Z2上第一粘结层120未附着的区域涂布补强结构140(结合图12和图13),通过第一粘结层120和补强结构140的协同作用,提高感测芯片110与盖板130之间的粘结强度,有助于提高影像感测器100的可靠性。
进一步的,参阅图14和图15,通过仿真软件分别仿真相关技术的影像感测器10和本申请实施例的影像感测器100的应力分布状况,Stress表示应力,Unit表示单位,图14中,在框胶14环外没有涂布胶材的角结构C1处的应力偏大,图15中,通过在第一粘结层120环外涂布补强结构140之后,角结构C2处的应力明显降低,由此,应用本申请技术方案的影像感测器100在后续环境测试或正式使用过程中,能够降低感测芯片110和玻璃盖板130产生变形或剥离的问题,有助于提高影像感测器100的可靠性。
继续参阅图3,在一些实施例中,感测芯片110具有与第一表面A1相对设置的第二表面A2。影像感测器100还包括基板150,基板150设于感测芯片110的第二表面A2的一侧,基板150与感测芯片110电性连接。需要说明的是,第二表面A2是指感测芯片110上与第一表面A1相对设置的一表面。基板150是用于封装感测芯片110的承载板。基板150可以是塑料基板、陶瓷基板、导线架(lead frame)或是其他板状构件,本申请实施例对此不作具体限制。基板150和感测芯片110之间电性连接。
进一步的,影像感测器100还包括位于第二表面A2和基板150之间的第二粘结层160。感测芯片110借助于第二粘结层160粘结于基板150。需要说明的是,第二粘结层160是用于粘结感测芯片110和基板150的胶材。示例性的,第二粘结层160的主要原材料可以采用环氧树脂。
具体的,在基板150上涂布第二粘结层160,然后将感测芯片110的第二表面A2朝向基板150,并将感测芯片110盖合于基板150上,如此,待第二粘结层160固化后,将感测芯片110和基板150粘结在一起。
继续参阅图3,在一些实施例中,影像感测器100还包括第一焊盘W1、第二焊盘W2和连接导线L。第一焊盘W1设于感测芯片110的第一表面A1。第二焊盘W2设于基板150朝向感测芯片110的一侧表面。连接导线L电性连接于第一焊盘W1和第二焊盘W2。
具体的,第一焊盘W1分布于感测芯片110的边缘区Z2的第一表面A1。第二焊盘W2分布于基板150朝向感测芯片110的一侧表面。每一第一焊盘W1通过一个连接导线L连接于一个第二焊盘W2。示例性的,连接导线L可以采用金线或者含有金的导线。
进一步的,连接导线L包括连接于第一焊盘W1的第一部分L1。第一部分L1和第一焊盘W1封装于第一粘结层120内。需要说明的是,第一部分L1是指连接第一焊盘W1的部分连接导线。部分连接导线和第一焊盘W1封装在第一粘结层120内。示例性的,本实施例中,在涂布第一粘结层120时,第一粘结层120可以包覆第一焊盘W1和与第一焊盘W1连接的部分连接导线,如此,可以提高封装空间的利用率。
在其他实施例中,可以在第一焊盘W1和感测区Z1之间的区域涂布第一粘结层120,第一粘结层120可以不包覆第一焊盘W1和与第一焊盘W1连接的部分连接导线,如此,可以简化第一粘结层120的涂布工艺。
继续参阅图3,在一些实施例中,连接导线L包括连接于第二焊盘W2的第二部分L2,第二部分L2在参考平面上的正投影位于感测芯片110在参考平面上的正投影外,参考平面为平行于第一表面A1的平面。影像感测器100还包括封装结构170,封装结构170设于基板150朝向感测芯片110的一侧表面,且封装结构170配置为具有中空的腔体。感测芯片110和盖板130容置于腔体内,第二焊盘W2和第二部分L2封装于封装结构170内。
需要说明的是,第二部分L2是指连接第二焊盘W2的部分连接导线。第二部分L2在参考平面上的正投影位于感测芯片110在参考平面上的正投影外,参考平面为平行于第一表面A1的平面,如此,与第二焊盘W2连接的部分连接导线位于感测芯片110的外侧。
进一步的,封装结构170是指用于封装基板150朝向感测芯片110的一侧表面上方空间的结构,可以采用封装剂形成该封装结构170,示例性的,封装剂的原材料可以采环氧树脂、酚醛树脂、触媒或硅微粉,本申请实施例对此不作具体限制。在基板150朝向感测芯片110的一侧表面、感测芯片110的侧表面以及盖板130的侧表面之间填充封装剂,以形成封装结构170,相当于封装结构170内形成一个中空的腔体,感测芯片110和盖板130容置于腔体内,且第二焊盘W2和与第二焊盘W2连接的部分连接导线埋设于该封装结构170内,以固定第二焊盘W2和与第二焊盘W2连接的部分连接导线。在本实施例中,该封装结构170的材料颜色为黑色,具有遮光性能。
继续参阅图3,在一些实施例中,基板150具有背离于感测芯片110的安装表面E。影像感测器100还包括设于安装表面E的锡球(图中未示出)。需要说明的是,安装表面E是指基板150背离感测芯片110的一侧表面。在安装表面E上设置多个锡球,借助该锡球将基板150焊接至电子设备的PCB板或柔性线路板。该电子设备包括但不限于手机、相机和车载电子设备等。
基于同一发明构思,本申请实施例还提供一种影像感测器100的制作方法,该制作方法用于制作如前任一项实施例的影像感测器100。
参阅图16,并结合图2至图6,该制作方法包括以下步骤:
S1、通过涂布工艺在感测芯片110的第一表面A1设置第一粘结层120;
S2、通过涂布工艺在感测芯片110的第一表面A1设置补强结构140;
S3、借助第一粘结层120和补强结构140将盖板130盖设于感测芯片110的第一表面A1的一侧。
具体的,涂布工艺是指采用涂布器的涂布方法。具体的,在感测芯片110的第一表面A1的边缘区Z2涂布第一粘结层120,且在边缘区Z2留有空白部分,在第一粘结层120未固化之前,在该空白部分涂布补强结构140,然后将盖板130放置于第一粘结层120及补强结构140之上。如此,通过补强结构140加强薄弱区域的粘结强度,减少应力集中的情况发生。
需要说明的是,可以根据具体的使用需求来确定涂布补强结构140的大小和/或胶量,只要能够填充边缘区Z2上的空白部分,且胶量满足涂布工艺要求的均匀性和高度一致性即可。
在一些实施例中,步骤S1中,通过涂布工艺在感测芯片110的第一表面A1设置第一粘结层120,具体包括:
通过涂布工艺在感测芯片110的第一表面A1设置第一粘结层120,并使第一粘结层具有圆弧段K。其中,感测芯片110具有位于边缘区Z2的第一角部110a,第一粘结层120具有与第一角部110a相对应的第二角部120a,圆弧段K形成于第二角部120a。
需要说明的是,第一角部110a是指感测芯片110的转角结构。第二角部120a是指涂布第一粘结层120时在感测芯片110的转角结构处所涂布的圆弧段K结构。
具体的,围绕感测芯片110的第一表面A1的感测区Z1,在边缘区Z2涂布胶材,且在感测芯片110的四个转角结构处涂布为圆弧段K结构,得到第一粘结层120。如此,能够满足涂布工艺在转角结构处涂胶量的均匀性和高度一致性,减少发生盖板130倾斜的情况,方便后续制程中影像感测器100的装配,有助于提高影像感测器100的可靠性。
在一些实施例中,步骤S2中,通过涂布工艺在感测芯片110的第一表面A1设置补强结构140,具体包括:
通过涂布工艺并基于圆弧段K所在的位置设置补强结构140,以补强圆弧段K所在位置的结构强度。
具体的,在涂布第一粘结层120时,在感测芯片110的转角结构处留有空白部分,则在该空白部分涂布补强结构140。在本实施例中,可以将补强结构140与第一粘结层120粘结在一起,如此,在受到外部应力时,补强结构140不容易产生变形或剥离。在其他实施例中,在涂布第一粘结层120之后,在感测芯片110的转角结构处空白部分涂布补强结构140,不限定补强结构140与第一粘结层120粘结在一起,如此,可以提高涂布效率,并且也可以加强空白部分的结构强度,提高影像感测器100的可靠性。
在一些实施例中,该制作方法还包括:
将感测芯片110固定于基板150。其中,基板150位于感测芯片110的第二表面A2的一侧,第二表面A2与第一表面A1相对设置,基板150与感测芯片110电性连接。
具体的,第二表面A2是指感测芯片110上与第一表面A1相对设置的一表面。在基板150上涂布第二粘结层160,基板150借助第二粘结层160粘结于感测芯片110的第二表面A2。基板150与感测芯片110电性连接。示例性的,第二粘结层160的主要原材料可以采用环氧树脂。
进一步的,感测芯片110的第一表面A1设有第一焊盘W1,基板150朝向感测芯片110的一侧表面设有第二焊盘W2。第一焊盘W1和第二焊盘W2借助于连接导线L电性连接。
具体的,第一焊盘W1分布于感测芯片110的边缘区Z2的第一表面A1。第二焊盘W2分布于基板150朝向感测芯片110的一侧表面。每一第一焊盘W1通过一个连接导线L连接于一个第二焊盘W2。连接导线L可以采用金线或含有金的线。
在一些实施例中,在步骤S3之后,也即借助第一粘结层120和补强结构140将盖板130盖设于感测芯片110的第一表面A1的一侧之后,该制作方法还包括:
通过封装工艺在基板150朝向感测芯片110的一侧表面上设置封装结构170,并使封装结构170内形成中空的腔体,以使感测芯片110和盖板130容置于腔体内,第二焊盘W2和连接导线L的至少部分封装于封装结构170内,以形成影像感测器100。
具体的,封装结构170是指用于封装基板150朝向感测芯片110的一侧表面上方空间的结构,可以采用封装剂形成该封装结构170。在基板150朝向感测芯片110的一侧表面、感测芯片110的侧表面以及盖板130的侧表面之间填充封装剂,以形成封装结构170,相当于封装结构170内形成一个中空的腔体,感测芯片110和盖板130容置于腔体内,且第二焊盘W2和与第二焊盘W2连接的部分连接导线埋设于该封装结构170内。
示例性的,在上述封装工艺中,可以采用注塑成型工艺。也即,可以使用注塑模具来完成上述过程,该注塑模具包括上模和下模。可以将上述待封装的影像感测器100(也即不包括封装结构170)放置于下模内,再将上模与下模合模形成注塑腔体,上模的腔壁抵接于盖板130背离感测芯片110的一侧表面,下模的腔壁抵接于基板150的安装表面E,随后在往注塑腔体内注入封装材料,形成封装结构170。
需要说明的是,在采用上述一些实施例中示意出的影像感测器100的情况下,由于设于盖板130和感测芯片110之间的第一粘结层的均匀性可以得到有效的控制,进而能够进一步提升盖板130相对于感测芯片110的平整度。也就是说,在上述示意出的注塑过程中,更有利于上模的腔壁与盖板130背离感测芯片110的一侧表面相抵接,改善因盖板130的平整度不佳而导致的溢胶、缺胶或是盖板130被上模抵接而损坏的情形。如此,能够进一步提高影像感测器100的质量。
基于同一发明构思,本申请实施例还提供一种电子设备,该电子设备包括如前任一项实施例的影像感测器100。该电子设备可以是手机、相机、汽车、列车或轮船等。
需要说明的是,本申请实施例中的影像感测器可以应用于上述所言的电子设备中。更为具体地,该电子设备还可以是车载电子设备、无人机、扫地机器人、条码识别设备、人脸/生物识别设备或智能教育设备等。影像感测器还可以应用于安防监控系统、智能交通系统、消费类系统或工业4.0系统等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (20)
1.一种影像感测器,其特征在于,包括:
感测芯片,具有感测区和围绕所述感测区的边缘区;
第一粘结层,设于所述感测芯片的第一表面;所述第一粘结层在所述第一表面上的正投影位于所述边缘区内,且围绕所述感测区设置;
盖板,借助所述第一粘结层与所述感测芯片相连接;以及
补强结构,至少部分设于所述第一表面,设置于所述盖板和所述感测芯片之间且连接所述盖板与所述感测芯片;
其中,定义所述补强结构位于所述第一表面的部分为目标部分;
所述目标部分在所述第一表面上的正投影位于所述边缘区内,且与所述第一粘结层在所述第一表面上的正投影至少部分不重叠。
2.根据权利要求1所述的影像感测器,其特征在于,所述感测芯片具有位于所述边缘区的第一角部,所述第一粘结层具有与所述第一角部相对应的第二角部;
所述第二角部构造为具有圆弧段。
3.根据权利要求2所述的影像感测器,其特征在于,定义所述第一表面位于所述第一角部的部分为目标表面;
所述圆弧段在所述第一表面上的正投影与所述目标表面具有非重叠部分;所述目标部分在所述第一表面上的正投影至少部分位于所述非重叠部分内。
4.根据权利要求3所述的影像感测器,其特征在于,所述目标部分在所述第一表面上的正投影全部位于所述非重叠部分内。
5.根据权利要求4所述的影像感测器,其特征在于,所述目标部分在所述第一表面上的正投影,与所述圆弧段在所述第一表面上的正投影彼此邻接;或者
所述目标部分在所述第一表面上的正投影,与所述圆弧段在所述第一表面上的正投影彼此间隔。
6.根据权利要求3所述的影像感测器,其特征在于,所述圆弧段具有围绕所述感测区且相对设置的第一侧壁和第二侧壁,所述第一侧壁较所述第二侧壁更靠近所述感测区;
所述第一侧壁在所述第一表面上的正投影为第一投影,所述第二侧壁在所述第一表面上的正投影为第二投影;
所述目标部分在所述第一表面上的正投影,位于所述第二投影背离所述第一投影的一侧。
7.根据权利要求1-6任一项所述的影像感测器,其特征在于,所述感测芯片具有与所述第一表面相连接的侧表面;所述补强结构的一部分设于所述第一表面,另一部分设于所述侧表面。
8.根据权利要求1-6任一项所述的影像感测器,其特征在于,所述感测芯片具有与所述第一表面相对设置的第二表面;
所述影像感测器还包括基板,所述基板设于所述感测芯片的所述第二表面的一侧,所述基板与所述感测芯片电性连接。
9.根据权利要求8所述的影像感测器,其特征在于,所述影像感测器还包括位于所述第二表面和所述基板之间的第二粘结层;
所述感测芯片借助于所述第二粘结层粘结于所述基板。
10.根据权利要求8所述的影像感测器,其特征在于,所述影像感测器还包括:
第一焊盘,设于所述感测芯片的所述第一表面;
第二焊盘,设于所述基板朝向所述感测芯片的一侧表面;以及
连接导线,所述连接导线电性连接于所述第一焊盘和所述第二焊盘。
11.根据权利要求10所述的影像感测器,其特征在于,所述连接导线包括连接于所述第一焊盘的第一部分;
所述第一部分和所述第一焊盘封装于所述第一粘结层内。
12.根据权利要求10所述的影像感测器,其特征在于,所述连接导线包括连接于所述第二焊盘的第二部分,所述第二部分在参考平面上的正投影位于所述感测芯片在所述参考平面上的正投影外,所述参考平面为平行于所述第一表面的平面;
所述影像感测器还包括封装结构,所述封装结构设于所述基板朝向所述感测芯片的一侧表面,且所述封装结构配置为具有中空的腔体;
所述感测芯片和所述盖板容置于所述腔体内,所述第二焊盘和所述第二部分封装于所述封装结构内。
13.根据权利要求8所述的影像感测器,其特征在于,所述基板具有背离于所述感测芯片的安装表面;
所述影像感测器还包括设于所述安装表面的锡球。
14.一种影像感测器的制作方法,其特征在于,所述制作方法用于制作如权利要求1-13任一项所述的影像感测器;
所述制作方法包括:
通过涂布工艺在所述感测芯片的所述第一表面设置所述第一粘结层;
通过涂布工艺在所述感测芯片的所述第一表面设置所述补强结构;
借助所述第一粘结层和所述补强结构将所述盖板盖设于所述感测芯片的所述第一表面的一侧。
15.根据权利要求14所述的制作方法,其特征在于,所述通过涂布工艺在所述感测芯片的所述第一表面设置所述第一粘结层,具体包括:
通过涂布工艺在所述感测芯片的所述第一表面设置所述第一粘结层,并使所述第一粘结层具有圆弧段;
其中,所述感测芯片具有位于所述边缘区的第一角部,所述第一粘结层具有与所述第一角部相对应的第二角部,所述圆弧段形成于所述第二角部。
16.根据权利要求15所述的制作方法,其特征在于,所述通过涂布工艺在所述感测芯片的所述第一表面设置所述补强结构,具体包括:
通过所述涂布工艺并基于所述圆弧段所在的位置设置所述补强结构,以补强所述圆弧段所在位置的结构强度。
17.根据权利要求14所述的制作方法,其特征在于,所述制作方法还包括:
将所述感测芯片固定于基板;
其中,所述基板位于所述感测芯片的第二表面的一侧,所述第二表面与所述第一表面相对设置,所述基板与所述感测芯片电性连接。
18.根据权利要求17所述的制作方法,其特征在于,所述感测芯片的所述第一表面设有第一焊盘,所述基板朝向所述感测芯片的一侧表面设有第二焊盘;
所述第一焊盘和所述第二焊盘借助于连接导线电性连接。
19.根据权利要求18所述的制作方法,其特征在于,所述借助所述第一粘结层和所述补强结构将所述盖板盖设于所述感测芯片的所述第一表面的一侧之后,所述制作方法还包括:
通过封装工艺在所述基板朝向所述感测芯片的一侧表面上设置封装结构,并使所述封装结构内形成中空的腔体,以使所述感测芯片和所述盖板容置于所述腔体内,所述第二焊盘和所述连接导线的至少部分封装于所述封装结构内,以形成所述影像感测器。
20.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1-13任一项所述的影像感测器。
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2023
- 2023-07-31 CN CN202310956696.4A patent/CN117012724A/zh active Pending
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