CN1225111C - 小型摄像模块 - Google Patents

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Abstract

本发明的小型摄像模块包括基板、摄像用半导体器件芯片、镜框体、透镜及光圈、透明部件、以及封装材料，以便实现简化组装作业和降低成本。所述基板由包含陶瓷等的非金属制成。所述摄像用半导体器件芯片包括安装在所述基板上的二维C-MOS图像传感器等。所述镜框体安装在所述基板上，以便将所述摄像用半导体器件芯片包在内。对于所述镜框体，分别安装所述透镜及光圈。所述透明部件设置在所述基板和所述镜框体之间，以便保护所述摄像用半导体器件芯片的表面部。所述封装材料以覆盖所述摄像用半导体器件芯片的周边部的电极引线，并且同时粘结所述透明部件的周边部来设置。

Description

小型摄像模块
技术领域
本发明涉及小型摄像模块，特别涉及将透镜和摄像用半导体器件芯片收容在一个封装中来一体化的小型摄像模块。
背景技术
近年来，在笔记薄型个人计算机、携带电话等各种各样的多媒体领域中，以及在监视照相机和录象机等信息终端装置等图像输入设备的方向上，日益需要小型的图像传感器组件。
作为适用于这种图像输入设备的小型图像传感器组件，有将固体摄像元件、透镜部件、滤色器及光圈部件等零部件收容在一个封装中来一体化的摄像模块。
作为现有的图像传感器组件的摄像模块具有以下结构：在基板上安装固体摄像元件后，将该基板通过螺钉安装和粘结等安装在封装中，同时对上述封装安装保持透镜部件的支撑框架。
但是，作为现有的图像传感器组件的摄像模块因以上那样的构造而不能充分确保固体摄像元件与透镜的位置关系的精度。
于是，作为现有的图像传感器组件的摄像模块因固体摄像元件与透镜的位置确定精度差，所以在封装中装入进行调焦的可动式的焦点调整机构，在封装中组装各零部件后，通过焦点调整机构来进行对于固体摄像元件的透镜部件的调焦。
但是，如果这样，则在组装各零部件后要操作可动式调整机构。调焦作业需要单独进行，同时在该对焦调整后需要进行安装镜框体等的作业。
此外，如果设置可动式的对焦调整机构，则其构造变得复杂，存在使作为图像传感器组件的摄像模块大型化的倾向。
而且，在调焦作业中，从对焦调整机构的可动部分的间隙中灰尘容易侵入到组件内，需要进行其对策，例如，需要在净化室内进行对焦调整作业等，在生产率方面差。
而且，可动式的对焦调整机构在制品完成后受到振动或冲击等时，对焦位置容易偏差，存在制品的可靠性差的难点。
因此，在(日本)特开平9-232548号公报中披露了对于固体摄像元件可简单地确保透镜的光轴方向的位置精度的构造的固体摄像装置。
该特开平9-232548号公报中披露的固体摄像装置在单一的支撑部件中台阶状地形成多个位置确定部，对于各个位置确定部来说，通过将固体摄像元件、透镜部件、滤色器及光圈部件等零部件分开并分别安装，可使各部件位置确定安装。
但是，在这样的固体摄像装置中，在单一的支撑部件上台阶状地形成多个位置确定部，所以各台阶间的尺寸误差对各部件的位置确定精度产生直接并且极大的影响。
而且，在这样的固体摄像装置中，就在单一的支撑部件上台阶状地形成多个位置确定部而言，其尺寸的精度管理困难，容易产生误差，并且在一个支撑部件上台阶状地形成多个位置确定部时，需要高度的生产技术。
特别是在用陶瓷制作单一的支撑部件的情况下，其制造非常困难，并且制品价格高。
因此，大多考虑以合成树脂等作为基本材料通过喷射成形来制造支撑部件。
但是，即使通过喷射成形来制作支撑部件，台阶的各位置确定部之间的尺寸误差也容易变大，而且随着其后的经历时间变化，误差会扩大，在制品的可靠性上恶化。
在(日本)专利2559986号公报中，披露了以下现有技术：使用作为上述支撑部件的封入的侧壁，利用弹簧效应安装在上述基板上。
但是，在基于该专利第2559986号公报的现有技术中，存在产生带有基于时间性的蠕变现象的松动。
此外，在(日本)特公平8-28435号公报中，披露了有关改善金属外壳和透镜熔融玻璃的焊接构造的现有技术，但在该构造的情况下，需要考虑熔融玻璃的湿润性。
此外，在(日本)特开平10-41492号公报中，披露了用定位销来定位并安装透镜帽和底座的现有技术。
但是，在该构造的情况下，需要透镜帽和定位销，构造复杂，存在其生产率差，制造成本增大这样的问题。
此外，在(日本)特开平5-136384号公报中，披露了摄像模块，该模块包括：设置所需的端子和电路图形的芯片载体；装载配置在其规定区域的固体摄像元件；将所述固体摄像元件的端子-芯片载体的端子间电连接的键合线；在所述固体摄像元件的受光部表面上通过透明的硅酮层一体配设的滤色器板和透明保护板；以及覆盖所述固体摄像元件的侧面部和键合线部并机械、抗环境地保护的着色硅酮模层。
但是，在这样的摄像模块的构造情况下，在固体摄像元件的受光部表面上，滤色器板和透明保护板通过透明的硅酮层一体地配设，所以在固体摄像元件的受光部表面上没有空间，难以在所述表面上增大开口，配设用于提高入射光效率的微透镜。
如上所述，现有的固体摄像装置存在以下问题：容易产生各位置确定部之间的台阶差的尺寸误差，难以管理其尺寸，不能充分确保固体摄像元件与透镜的光轴方向的位置精度。
此外，现有的固体摄像装置的构造复杂，其生产率差，制造成本增大，成为价格高的制品。
此外，现有的固体摄像装置难以在固体摄像元件的受光部表面上增大开口并配设用于提高入射光效率的微透镜。
发明内容
鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种小型摄像模块，在包含陶瓷等非金属制的基板上安装包含二维C-MOS图像传感器等摄像用半导体器件芯片，同时安装可覆盖它的镜框体的构造中，通过对该安装构造进行各种改善，从而使组装作业容易，同时可以降低成本。
此外，鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种小型摄像模块，在包含陶瓷等非金属制的基板上安装包含二维C-MOS图像传感器等摄像用半导体器件芯片，同时安装可覆盖它的镜框体的构造中，通过对该安装构造进行各种改善，从而使组装作业容易，同时可以降低成本，并且在摄像用半导体器件芯片的受光部表面上，可配设用于增大开口来提高入射光效率的微透镜。
根据本发明，为了解决上述课题，有以下方案。
(1)提供一种小型摄像模块，它包括：
非金属制的基板；
包含安装在所述基板上的二维图像传感器摄像用半导体器件芯片；
安装在所述基板上，以便将所述摄像用半导体器件芯片内包的镜框体；
对于所述镜框体，分别安装的透镜及光圈；
设置在所述摄像用半导体器件芯片上，用于隔离保护所述摄像用半导体器件芯片的表面部的透明部件。
(2)提供(1)所述的小型摄像模块，其特征在于，还具有以覆盖所述摄像用半导体器件芯片的周边部的电极引线等并且同时粘结所述透明部件的周边部的方式而设置的封装材料。
(3)提供(2)所述的小型摄像模块，其特征在于，作为将所述镜框体粘结在所述基板上的粘结材料，使用用于覆盖所述电极引线等的封装材料。
此外，根据本发明，为了解决上述课题，有以下方案。
(4)提供(1)或(2)所述的小型摄像模块，其特征在于，作为将所述镜框体安装在所述基板上的安装构造，在所述镜框体的底部设置用于定位的突起，同时在所述基板上的相对位置设置与设置在所述镜框体的底部的用于定位的突起嵌合的嵌合孔。
(5)提供(1)或(2)所述的小型摄像模块，其特征在于，在所述基板上安装各种IC的裸芯片。
此外，根据本发明，为了解决上述课题，有以下方案。
(6)提供(1)或(2)所述的小型摄像模块，其特征在于，在所述基板上安装用于外部连接的柔性基板，同时在该柔性基板上形成对来自所述基板的底部方向的光进行遮光的遮光图形。
此外，根据本发明，为了解决上述课题，有以下方案。
(7)提供(1)或(2)所述的小型摄像模块，其特征在于，在所述基板上设置用于外部连接的焊盘兼通孔部，同时通过用该焊盘兼通孔部来匹配其他基板，可以获得与其他基板的电连接及机械保持。
(8)提供(1)至(7)任何一项所述的小型摄像模块，其特征在于，在所述摄像用半导体器件芯片的前面配有微透镜。
附图说明
图1是表示本发明的小型摄像模块的基本结构的剖面图。
图2是表示本发明第1实施例的小型摄像模块的示意结构的剖面图。
图3是表示本发明第2实施例的小型摄像模块的示意结构的剖面图。
图4是表示本发明第3实施例的小型摄像模块的示意结构的剖面图。
图5是表示本发明第4实施例的小型摄像模块的示意结构的剖面图。
图6A、6B是表示本发明第5实施例的小型摄像模块的示意结构的剖面图、背面图。
图7是表示本发明第6实施例的小型摄像模块的示意结构的剖面图。
图8是安装有本发明第1至第6实施例的小型摄像模块中采用的的微透镜情况下的示意结构的主要部分的剖面图。
具体实施方式
以下，使用附图说明本发明的各实施例。
(基本结构)
图1是表示本发明的小型摄像模块的基本结构的剖面图。
即，如图1所示，本发明的小型摄像模块，作为其基本结构，包括：包含陶瓷等非金属制的矩形状等的非金属制的基板11；包含安装在该非金属制的基板11上的二维C-MOS图像传感器等摄像用半导体器件芯片12；用于覆盖该摄像用半导体器件芯片12而安装在所述基板11上的矩形的筒状等空心构造的镜框体13；以及相对于该镜框体13，分别安装的红外线(IR)遮光用滤色器14、透镜15及光圈16。
这里，在摄像用半导体器件芯片12中，例如设置将二维排列构成二维C-MOS图像传感器的光电变换元件组组成的光电变换部(传感器部)、依次驱动上述光电变换元件组来获得信号电荷的驱动电路部、将上述信号电荷变换成数字信号的A/D变换部、将上述数字信号形成图像信号输出的信号处理部、根据上述数字信号的输出电平来控制电气曝光时间的曝光控制部件形成在同一半导体芯片上的半导体电路部等。
此外，非金属制的基板11保持上述半导体芯片，并且具有电连接上述半导体芯片的电极组。
而且，该非金属制的基板11例如是硬块型的陶瓷基板，在其上面粘结搭载上述半导体芯片。
这种情况下，作为陶瓷制的非金属制的基板11，将一体的块材料的坯料进行烧制，以矩形状成为均匀厚度的板状，其上表面形成一样的相同平坦面。
这样构成的本发明的基本结构的小型摄像模块通过光圈16、透镜15及红外光(IR)遮光用滤色器14，将被摄体图像成像在非金属制的基板11上的摄像用半导体器件芯片12中的传感器部上，通过进行光电变换，例如以输出数字或模拟的图像信号来工作。
而且，如以上那样构成的本发明的基本结构的小型摄像模块可以省略单独容纳现有技术的二维传感器的封装，提高光学性能，并且能够实现成本降低和封装性的提高。
(第1实施例)
图2是表示本发明第1实施例的小型摄像模块的示意结构的剖面图。
即，如图2所示，本发明的第1实施例的小型摄像模块，作为其基本的结构包括：包含图1所示的陶瓷等非金属制的基板11；包含安装在该非金属制的基板11上的二维C-MOS图像传感器等摄像用半导体器件芯片12；为了覆盖该摄像用半导体器件芯片12而粘结在所述非金属制基板11上的镜框体13；以及相对于该镜框体13，分别安装的红外线(IR)遮光用滤色器14、透镜15及光圈16。
在这样构成的小型摄像模块的基本结构中，本发明的第1实施例的小型摄像模块还包括：透明部件25，在所述非金属制的基板11和所述镜框体13之间，隔离保护所述摄像用半导体器件芯片12的表面部；封装材料261、262，覆盖所述摄像用半导体器件芯片12周边部的电极引线的引线键合，并且避开所述摄像用半导体器件芯片12的传感器部并同时粘结所述透明部件25的周边部。
图8是安装有在以上的本发明的第1实施例及后述的第2至第6实施例的各小型摄像模块中采用的微透镜的情况下的示意结构的主要部分的剖面图。
而且，如上构成的本发明的第1实施例的小型摄像模块，作为其基本结构的特征，除了能够省略单独容纳现有技术的二维传感器的封装，提高光学性能，实现成本降低及封装性的提高以外，还具有以下特征。
即，在本发明第1实施例的小型摄像模块中，通过设置透明部件25来隔离保护摄像用半导体器件芯片12的表面部，设置封装材料261、262来覆盖所述摄像用半导体器件芯片12周边部的电极引线的引线键合，并且同时粘结所述透明部件25，从而进行印制电路板基芯片(COB)封装，同时传感器部分和引线键合部分完全与外部空气隔断，所以在封装时及外装组装时，可以完全防止在传感器部分及引线键合部分产生损伤，并且使传感器部分的硅酮面氧化，同时还可以完全覆盖引线键合部分，所以可以与COB封装的普通IC一样的使用，可以小型化和降低成本。
此外，通过将透明部件25与传感器表面隔离配置，从而可以小型化，而不损失传感器表面的微透镜的效果。
即，如图8所示，在安装在所述非金属制的基板11上的所述摄像用半导体器件芯片12中的各摄像元件31的前面，分别通过彩色滤色器32安装微透镜30的情况下，通过将透明部件25与传感器表面隔离配置，从而可以小型化，而不损失传感器表面的微透镜的效果。
(第2实施例)
图3是表示本发明第2实施例的小型摄像模块的示意结构的剖面图。
即，如图3所示，本发明第2实施例的小型摄像模块，作为其基本的结构包括：包含图1所示的陶瓷等非金属制的基板11；包含安装在该非金属制的基板11上的二维C-MOS图像传感器等摄像用半导体器件芯片12；为了覆盖该摄像用半导体器件芯片12而粘结在所述非金属制基板11上的镜框体13；以及相对于该镜框体13，分别安装的红外线(IR)遮光用滤色器14、透镜15及光圈16。
在这样构成的小型摄像模块的基本结构中，本发明第2实施例的小型摄像模块的特征在于还包括：透明部件25，在所述非金属制的基板11和所述镜框体13之间，隔离保护所述摄像用半导体器件芯片12的表面部；封装材料261、262，覆盖所述摄像用半导体器件芯片12周边部的电极引线的引线键合，并且避开所述摄像用半导体器件芯片12的传感器部，同时粘结所述透明部件25的周边部；并且作为将所述镜框体13粘结在所述非金属制的基板11上的粘结材料，使用在COB封装中使用的封装材料271、272。
而且，如上构成的本发明的第2实施例的小型摄像模块，作为其基本结构的特征，除了能够省略单独容纳现有技术的二维传感器的封装，提高光学性能，实现成本降低及封装性的提高以外，还具有以下特征。
即，在本发明第2实施例的小型摄像模块中，通过设置透明部件25来隔离保护摄像用半导体器件芯片12的表面部，设置封装材料261、262来覆盖所述摄像用半导体器件芯片12周边部的电极引线的引线键合，并且同时粘结所述透明部件25，从而进行印制电路板基芯片(COB)封装，同时传感器部分和引线键合部分完全与外部空气隔断，所以在封装时及外装组装时，可以完全防止在传感器部分及引线键合部分产生损伤，并且使传感器部分的硅酮面氧化，同时还可以完全覆盖引线键合部分，所以可以与COB封装的普通IC一样的使用，可以小型化和降低成本。
此外，通过将透明部件25与传感器表面隔离配置，从而可以小型化，而不损失传感器表面的微透镜的效果。
即，如图8所示，在安装在所述非金属制的基板11上的所述摄像用半导体器件芯片12中的各摄像元件31的前面，分别通过彩色滤色器32安装微透镜30的情况下，通过将透明部件25与传感器表面隔离配置，从而可以小型化，而不损失传感器表面的微透镜的效果。
此外，现有技术的二维传感器中的镜框体的粘结使用与在印制电路板基芯片(COB)封装中使用的封装材料不同的材料，所以对于内部的传感器来说，存在发生生锈等问题，在耐久性和组装作业性上遗留问题，但在本发明第2实施例的小型摄像模块中，作为将所述镜框体13粘结在所述非金属制基板11上的粘结材料，使用在印制电路板基芯片(COB)封装中使用的封装材料271、272，所以对于内部传感器来说，不发生生锈等问题，可以有助于提高耐久性和组装作业性。
这种情况下，封装材料271、272具有兼用作为填充材料和粘结材料的功能。
(第3实施例)
图4是表示本发明第3实施例的小型摄像模块的示意结构的剖面图。
即，如图4所示，本发明第3实施例的小型摄像模块，作为其基本的结构包括：包含图1所示的陶瓷等非金属制的基板11；包含安装在该非金属制的基板11上的二维C-MOS图像传感器等摄像用半导体器件芯片12；为了覆盖该摄像用半导体器件芯片12而粘结在所述非金属制基板11上的镜框体13；以及相对于该镜框体13，分别安装的红外线(IR)遮光用滤色器14、透镜15及光圈16。
在这样构成的小型摄像模块的基本结构中，本发明第3实施例的小型摄像模块的特征在于还包括：透明部件25，在所述非金属制的基板11和所述镜框体13之间，隔离保护所述摄像用半导体器件芯片12的表面部；封装材料261、262，覆盖所述摄像用半导体器件芯片12周边部的电极引线的引线键合，并且避开所述摄像用半导体器件芯片12的传感器部，同时粘结所述透明部件25的周边部；并且作为将所述镜框体13安装在所述非金属制基板11上的安装构造，在所述镜框体13的底部上设置用于定位的突起121、122，同时在所述非金属制基板11上的相对位置上设置与在所述镜框体的底部设置的用于定位的突起121、122嵌合的嵌合孔111、112。
而且，如上构成的本发明的第3实施例的小型摄像模块，作为其基本结构的特征，除了能够省略单独容纳现有技术的二维传感器的封装，提高光学性能，实现成本降低及封装性的提高以外，还具有以下特征。
即，在本发明第3实施例的小型摄像模块中，通过设置透明部件25来隔离保护摄像用半导体器件芯片12的表面部，设置封装材料261、262来覆盖所述摄像用半导体器件芯片12周边部的电极引线的引线键合，并且同时粘结所述透明部件25，从而进行印制电路板基芯片(COB)封装，同时传感器部分和引线键合部分完全由外部空气来遮断，所以在封装时及外装组装时，可以完全防止在传感器部分及引线键合部分产生损伤，并且使传感器部分的硅酮面氧化，同时还可以完全覆盖引线键合部分，所以可以与COB封装的普通IC一样的使用，可以小型化和降低成本。
此外，通过将透明部件25与传感器表面隔离配置，从而可以小型化，而不损失传感器表面的微透镜的效果。
即，如图8所示，在相对于安装在所述非金属制的基板11上的所述摄像用半导体器件芯片12中的各摄像元件31的前面，分别通过彩色滤色器32安装微透镜30的情况下，通过将透明部件25与传感器表面隔离配置，从而可以小型化，而不损失传感器表面的微透镜的效果。
此外，现有技术的二维传感器中的镜框体的用于定位的孔不一定仅在基板上单独开孔，而与镜框体一致，立体地形成基板的形状，所以成为成本增大的原因。
对此，在本发明第3实施例的小型摄像模块中，该基板11为平面形状，所以非常便宜并且在组装上也很容易。
(第4实施例)
图5是表示本发明第4实施例的小型摄像模块的示意结构的剖面图。
即，如图5所示，本发明第4实施例的小型摄像模块，作为其基本的结构包括：包含图1所示的陶瓷等非金属制的基板11；包含安装在该非金属制的基板11上的二维C-MOS图像传感器等摄像用半导体器件芯片12；为了覆盖该摄像用半导体器件芯片12而粘结在所述非金属制基板11上的镜框体13；以及相对于该镜框体13，分别安装的红外线(IR)遮光用滤色器14、透镜15及光圈16。
在这样构成的小型摄像模块的基本结构中，本发明第4实施例的小型摄像模块的特征在于还包括：透明部件25，在所述非金属制的基板11和所述镜框体13之间，隔离保护所述摄像用半导体器件芯片12的表面部；封装材料261、262，覆盖所述摄像用半导体器件芯片12周边部的电极引线的引线键合，并且避开所述摄像用半导体器件芯片12的传感器部，同时粘结所述透明部件25的周边部；并且在所述基板11上的镜框体13的外侧部分中封装各种IC的裸芯片18。
而且，如上构成的本发明的第4实施例的小型摄像模块，作为其基本结构的特征，除了能够省略单独容纳现有技术的二维传感器的封装，提高光学性能，实现成本降低及封装性的提高以外，还具有以下特征。
即，在本发明第4实施例的小型摄像模块中，通过设置透明部件25来隔离保护摄像用半导体器件芯片12的表面部，设置封装材料261、262来覆盖所述摄像用半导体器件芯片12周边部的电极引线的引线键合，并且同时粘结所述透明部件25，从而进行印制电路板基芯片(COB)封装，同时传感器部分和引线键合部分完全由外部空气来遮断，所以在封装时及外装组装时，可以完全防止在传感器部分及引线键合部分产生损伤，并且使传感器部分的硅酮面氧化，同时还可以完全覆盖引线键合部分，所以可以与COB封装的普通IC一样的使用，可以小型化和降低成本。
此外，通过将透明部件25与传感器表面隔离配置，从而可以小型化，而不损失传感器表面的微透镜的效果。
即，如图8所示，在相对于安装在所述非金属制的基板11上的所述摄像用半导体器件芯片12中的各摄像元件31的前面，分别通过彩色滤色器32安装微透镜30的情况下，通过将透明部件25与传感器表面隔离配置，从而可以小型化，而不损失传感器表面的微透镜的效果。
此外，在现有技术的二维传感器中，传感器安装用的基板和其他裸芯片不一定一体地构成而分成在两片以上的基板上构成，需要用于连接各基板间的电缆或连接器，所以成为防止噪声发生和成本降低的障碍，而在本发明第4实施例的小型摄像模块中，通过在所述基板11上的镜框体13的外侧部分等上封装各种IC的裸芯片18，可以完全消除现有技术产生的不良情况。
(第5实施例)
图6A、6B是表示本发明第5实施例的小型摄像模块的示意结构的剖面图、背面图。
即，如图6A、6B所示，本发明第5实施例的小型摄像模块，作为其基本的结构包括：包含图1所示的陶瓷等非金属制的基板11；包含安装在该非金属制的基板11上的二维C-MOS图像传感器等摄像用半导体器件芯片12；为了覆盖该摄像用半导体器件芯片12而粘结在所述非金属制基板11上的镜框体13；以及相对于该镜框体13，分别安装的红外线(IR)遮光用滤色器14、透镜15及光圈16。
在这样构成的小型摄像模块的基本结构中，本发明第5实施例的小型摄像模块的特征在于还包括：透明部件25，在所述非金属制的基板11和所述镜框体13之间，隔离保护所述摄像用半导体器件芯片12的表面部；封装材料261、262来覆盖所述摄像用半导体器件芯片12周边部的电极引线的引线键合，并且为了避开所述摄像用半导体器件芯片12的传感器部，同时粘结所述透明部件25的周边部；并且在所述基板11上安装外部连接用的柔性基板19，通过导电体覆盖(腐蚀)或丝网印刷等来形成遮光图形191，以便在该柔性基板19上对来自所述基板11的底部方向的光进行遮光。
而且，如上构成的本发明的第5实施例的小型摄像模块，作为其基本结构的特征，除了能够省略单独容纳现有技术的二维传感器的封装，提高光学性能，实现成本降低及封装性的提高以外，还具有以下特征。
即，在本发明第5实施例的小型摄像模块中，通过设置透明部件25来隔离保护摄像用半导体器件芯片12的表面部，设置封装材料261、262来覆盖所述摄像用半导体器件芯片12周边部的电极引线的引线键合，并且同时粘结所述透明部件25，从而进行印制电路板基芯片(COB)封装，同时传感器部分和引线键合部分完全由外部空气来遮断，所以在封装时及外装组装时，可以完全防止在传感器部分及引线键合部分产生损伤，并且使传感器部分的硅酮面氧化，同时还可以完全覆盖引线键合部分，所以可以与COB封装的普通IC一样的使用，可以小型化和降低成本。
此外，通过将透明部件25与传感器表面隔离配置，从而可以小型化，而不损失传感器表而的微透镜的效果。
即，如图8所示，在相对于安装在所述非金属制的基板11上的所述摄像用半导体器件芯片12中的各摄像元件31的前面，分别通过彩色滤色器32安装微透镜30的情况下，通过将透明部件25与传感器表面隔离配置，从而可以小型化，而不损失传感器表面的微透镜的效果。
此外，在现有技术的二维传感器中，为了使传感器安装用的基板其自身具有遮光性，所以需要高价的有遮光性的材料，而在本发明第5实施例的小型摄像模块中，作为基板11的材料，即使是没有遮光性的柔性基板也可以照样使用，从而价格便宜。
(第6实施例)
图7是表示本发明第6实施例的小型摄像模块的示意结构的剖面图。
即，如图7所示，本发明第6实施例的小型摄像模块，作为其基本的结构包括：包含图1所示的陶瓷等非金属制的基板11；包含安装在该非金属制的基板11上的二维C-MOS图像传感器等摄像用半导体器件芯片12；为了覆盖该摄像用半导体器件芯片12而粘结在所述非金属制基板11上的镜框体13；以及相对于该镜框体13，分别安装的红外线(IR)遮光用滤色器14、透镜15及光圈16。
在这样构成的小型摄像模块的基本结构中，本发明第6实施例的小型摄像模块的特征在于还包括：透明部件25，在所述非金属制的基板11和所述镜框体13之间，隔离保护所述摄像用半导体器件芯片12的表面部；封装材料261、262，覆盖所述摄像用半导体器件芯片12周边部的电极引线的引线键合，并且为了避开所述摄像用半导体器件芯片12的传感器部，同时粘结所述透明部件25的周边部，并且在所述基板11上设置外部连接用的焊盘兼通孔部20，在该焊盘兼通孔部20中通过焊接或金属销23来连接固定其他基板21，可以形成所述基板11与其他基板21的电连接和机械保持。
而且，如上构成的本发明的第6实施例的小型摄像模块，作为其基本结构的特征，除了能够省略单独容纳现有技术的二维传感器的封装，提高光学性能，实现成本降低及封装性的提高以外，还具有以下特征。
即，在本发明第6实施例的小型摄像模块中，通过设置透明部件25来隔离保护摄像用半导体器件芯片12的表面部，设置封装材料261、262来覆盖所述摄像用半导体器件芯片12周边部的电极引线的引线键合，并且同时粘结所述透明部件25，从而进行印制电路板基芯片(COB)封装，同时传感器部分和引线键合部分完全由外部空气来遮断，所以在封装时及外装组装时，可以完全防止在传感器部分及引线键合部分产生损伤，并且使传感器部分的硅酮面氧化，同时还可以完全覆盖引线键合部分，所以可以与COB封装的普通IC一样的使用，可以小型化和降低成本。
此外，通过将透明部件25与传感器表面隔离配置，从而可以小型化，而不损失传感器表面的微透镜30的效果。
即，如图8所示，在相对于安装在所述非金属制的基板11上的所述摄像用半导体器件芯片12中的各摄像元件31的前面，分别通过彩色滤色器32安装微透镜30的情况下，通过将透明部件25与传感器表面隔离配置，从而可以小型化，而不损失传感器表面的微透镜的效果。
此外，在现有技术的二维传感器中，作为通过传感器安装用的基板将信号传送到另一基板的部件，对于基于电缆、连接器、柔性基板的连接等的另一基板来说，通过第3传送材料来进行，所以成为防止噪声发生和成本降低的障碍，但在本发明第6实施例的小型摄像模块中，可以用通孔部20将传感器安装用的基板11和另一基板21直接连接，所以可以小型化、降低成本及防止发生噪声，并且通孔部20用焊接或金属销23在实质上被遮光，所以可以遮断通过通孔的透过光。
而且，根据上述的方案1所述的本发明，因为设置了透明部件25来隔离保护摄像用半导体器件芯片12的表面部，传感器部分完全与外部空气隔断，所以在封装时及外装组装时，可以完全防止在传感器部分产生损伤，并且使传感器部分的硅酮面氧化。而且在所述摄像用半导体器件芯片12上安装微透镜的情况下，通过将透明部件25与传感器表面隔离配置，从而可以小型化，而不损失传感器表面的微透镜的效果。
而且，根据上述的方案2所述的本发明，设置透明部件25来隔离保护摄像用半导体器件芯片12的表面部，设置封装材料261、262来覆盖所述摄像用半导体器件芯片12周边部的电极引线的引线键合，并且同时粘结所述透明部件25的周边部，从而进行印制电路板基芯片(COB)封装，同时传感器部分和引线键合部分完全与外部空气隔断，所以在封装时及外装组装时，可以完全防止在传感器部分及引线键合部分产生损伤，并且使传感器部分的硅酮面氧化，同时还可以完全覆盖引线键合部分，所以可以与COB封装的普通IC一样的使用，可以小型化和降低成本，同时在所述摄像用半导体器件芯片12上安装微透镜的情况下，通过将透明部件25与传感器表面隔离配置，从而可以小型化，而不损失传感器表面的微透镜的效果。
此外，根据上述的方案3所述的本发明，因为设置了透明部件25来隔离保护摄像用半导体器件芯片12的表面部，传感器部分完全与外部空气隔断，所以在封装时及外装组装时，可以完全防止在传感器部分产生损伤，并且使传感器部分的硅酮面氧化。而且在所述摄像用半导体器件芯片12上安装微透镜的情况下，通过将透明部件25与传感器表面隔离配置，从而可以小型化，而不损失传感器表面的微透镜的效果，而且，作为将所述镜框体13粘结在基板11上的粘结材料，使用用于覆盖所述电极引线的封装材料271、272，所以对于内部传感器来说，不发生生锈等问题，可以有助于提高耐久性和组装作业性。
此外，根据上述的方案4所述的本发明，因为设置了透明部件25来隔离保护摄像用半导体器件芯片12的表面部，传感器部分完全与外部空气隔断，所以在封装时及外装组装时，可以完全防止在传感器部分产生损伤，并且使传感器部分的硅酮面氧化。而且在所述摄像用半导体器件芯片12上安装微透镜的情况下，通过将透明部件25与传感器表面隔离配置，从而可以小型化，而不损失传感器表面的微透镜的效果，而且，作为将所述镜框体13安装在基板11上的安装构造，通过在所述镜框体13的底部上设置用于定位的突起121、122，同时在所述基板11上的相对位置上设置与在所述镜框体的底部设置的用于定位的突起121、122嵌合的嵌合孔111、112，使基板11为平面形状，所以价格非常便宜并且也容易组装。
此外，根据上述的方案5所述的本发明，因为设置了透明部件25来隔离保护摄像用半导体器件芯片12的表面部，传感器部分完全与外部空气隔断，所以在封装时及外装组装时，可以完全防止在传感器部分产生损伤，并且使传感器部分的硅酮面氧化。而且在所述摄像用半导体器件芯片12上安装微透镜的情况下，通过将透明部件25与传感器表面隔离配置，从而可以小型化，而不损失传感器表面的微透镜的效果，而且，通过在所述基板11上的镜框体13的外侧部分等中封装各种IC的裸芯片18，可以完全消除防止噪声发生和降低成本的障碍等不良情况。
此外，根据上述的方案6所述的本发明，因为设置了透明部件25来隔离保护摄像用半导体器件芯片12的表面部，传感器部分完全与外部空气隔断，所以在封装时及外装组装时，可以完全防止在传感器部分产生损伤，并且使传感器部分的硅酮面氧化。而且在所述摄像用半导体器件芯片12上安装微透镜的情况下，通过将透明部件25与传感器表面隔离配置，从而可以小型化，而不损失传感器表面的微透镜的效果，而且，在所述基板11上安装外部连接用的柔性基板19，并且在该柔性基板19上形成对来自所述基板11的底部方向的光进行遮光的遮光图形191，作为基板11的材料，即使是没有遮光性的柔性基板也可以照样使用，从而价格便宜。
此外，根据上述的方案7所述的本发明，因为设置了透明部件25来隔离保护摄像用半导体器件芯片12的表面部，传感器部分完全与外部空气隔断，所以在封装时及外装组装时，可以完全防止在传感器部分产生损伤，并且使传感器部分的硅酮面氧化。而且在所述摄像用半导体器件芯片12上安装微透镜的情况下，通过将透明部件25与传感器表面隔离配置，从而可以小型化，而不损失传感器表面的微透镜的效果，而且，在所述基板11上设置外部连接用的焊盘兼通孔部20，并且通过在该焊盘兼通孔部20中连接固定其他基板21，可以用通孔部20直接连接传感器安装用的基板11和其他基板21，所以可以小型化、降低成本及防止噪声发生。
再有，如上所述，在基于(日本)专利第2559986号公报的现有技术中，使用封入的侧壁，利用弹簧效应来安装基板，所以存在基于时间性的蠕变现象的松动这样的问题，而在上述方案3所述的本发明中，为了防止基本的侧壁过重，作为将所述镜框体粘结在基板上的粘结材料，通过使用为覆盖电极引线的封装材料，可以消除基于时间性的蠕变现象的松动这样的问题。
此外，如上所述，在基于(日本)特开平9-232548号公报的现有技术中，完全由单一的部件来构成，所以存在该部件形状和构造复杂，生产率差，制造成本增大这样的问题，但在上述方案1至6所述的本发明中，基本上不用单一的部件来构成，所以各个部件的形状和构造简单，其生产性好，可以降低制造成本。
此外，如上所述，在基于(日本)特公平8-28435号公报的现有技术中，形成金属外壳和透镜熔融玻璃的焊接构造，所以需要考虑熔融玻璃的湿润性，但在上述方案1至6所述的本发明中，通过使用基本成形后的透镜，所以不必考虑熔融玻璃的湿润性。
此外，如上所述，在基于(日本)特开平10-41492号公报的现有技术中，形成用定位销来定位并固定透镜帽和底座的构造，所以存在需要定位销，构造复杂，其生产性差，制造成本增大的问题，但在上述方案1至7所述的本发明中，基本上不需要透镜帽，也不需要定位销。
因此，如以上说明，根据本发明，在包含陶瓷等的非金属制的基板上按照包含二维C-MOS图像传感器等摄像用半导体器件芯片，并且将其覆盖的镜框安装构造中，通过对其安装构造进行各种改善，可以提供组装作业容易，并且可降低成本的小型摄像模块。
此外，根据本发明，在包含陶瓷等的非金属制的基板上按照包含二维C-MOS图像传感器等摄像用半导体器件芯片，并且将其覆盖的镜框安装构造中，通过对其安装构造进行各种改善，可以提供组装作业容易，同时可降低成本的小型摄像模块，并且可以提供在摄像用半导体器件芯片的受光部表面上，可配置用于增大开口来提高入射光效率的微透镜的小型摄像模块。

Claims (12)

1.一种小型摄像模块，包括：
非金属制的基板；
包含安装在所述基板上的二维图像传感器的摄像用半导体器件芯片；
安装在所述基板上，以便将所述摄像用半导体器件芯片包在内的镜框体；
分别安装在所述镜框体上的透镜及光圈；
设置在所述摄像用半导体器件芯片上，用于隔离保护所述摄像用半导体器件芯片的表面部的透明部件。
2.如权利要求1所述的小型摄像模块，其特征在于，其还具有以覆盖所述摄像用半导体器件芯片的周边部的电极引线、并且同时粘结所述透明部件的周边部的方式而设置的封装材料。
3.如权利要求2所述的小型摄像模块，其特征在于，作为将所述镜框体粘结在所述基板上的粘结材料，使用用于覆盖所述电极引线的封装材料。
4.如权利要求1或2所述的小型摄像模块，其特征在于，作为将所述镜框体安装在所述基板上的安装构造，在所述镜框体的底部设置用于定位的突起，同时在所述基板上的相对位置设置与设置在所述镜框体的底部的用于定位的突起嵌合的嵌合孔。
5.如权利要求1或2所述的小型摄像模块，其特征在于，在所述基板上安装各种IC的裸芯片。
6.如权利要求1或2所述的小型摄像模块，其特征在于，在所述基板上安装用于外部连接的柔性基板，同时在该柔性基板上形成对来自所述基板的底部方向的光进行遮光的遮光图形。
7.如权利要求1或2所述的小型摄像模块，其特征在于，在所述基板上设置用于外部连接的焊盘兼通孔部，通过用该焊盘兼通孔部与其他基板接合，可以获得与其他基板的电连接及机械保持。
8.如权利要求1至3的任何一项所述的小型摄像模块，其特征在于，在所述摄像用半导体器件芯片的前面配有微透镜。
9.如权利要求4任何一项所述的小型摄像模块，其特征在于，在所述摄像用半导体器件芯片的前面配有微透镜。
10.如权利要求5至任何一项所述的小型摄像模块，其特征在于，在所述摄像用半导体器件芯片的前面配有微透镜。
11.如权利要求6至任何一项所述的小型摄像模块，其特征在于，在所述摄像用半导体器件芯片的前面配有微透镜。
12.如权利要求7至任何一项所述的小型摄像模块，其特征在于，在所述摄像用半导体器件芯片的前面配有微透镜。
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