CN1460874A - 图像传感器组件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种图像传感器组件，其包括保持件，以及装配于该保持件内部的透镜单元。所述透镜单元通过使所述保持件的一部分发生塑性变形而形成的至少一个接合突起，保持在该保持件的内部。优选，所述透镜单元包括与所述接合突起离开的第一透镜，以及与所述接合突起邻接的第二透镜。所述第一和第二透镜分别包括中间的透镜部，以及围绕该透镜的平坦边缘部。所述第一透镜的平坦边缘部与所述第二透镜的平坦边缘部接触。所述接合突起与所述第二透镜的平坦边缘部接合。

Description

图像传感器组件及其制造方法

技术领域

本发明涉及装配于数字照相机，带照相机的便携电话机等中而使用的图像传感器组件及其制造方法。

背景技术

过去的图像传感器组件具有比如图6所示那样的结构。具体来说，图示的图像传感器组件100包括透镜101和保持件102。透镜101用于将从被摄景物行进的光汇聚到装载于基板103上的图像传感器芯片104。保持件102用于支承透镜101，对其进行保护，在其内部，嵌合有透镜101。为了固定保持透镜101，利用粘接剂105，将透镜101的周缘部与保持件102粘接。另外，保持件102通过粘接剂107，与其底部安装有基板103的支架106接合。

在上述现有的图像传感器组件100中，具有下述这样的不利情况。即，在目前，由于涂敷粘接剂105、107的作业麻烦，并且粘接剂105，107硬化花费时间，故图像传感器组件100的制造效率不好。为了提高制造效率，虽然也有采用瞬间粘接剂作为粘接剂105、107的情况，由于包含于瞬间粘接剂中的溶剂的影响，还具有透镜101模糊的所谓不当情况。另外，还具有下述情况，即，瞬间粘接剂由于自然硬化而适用期较短，不能够在较短期间使用，造成成本上升。

发明内容

于是，本发明的目的在于提供一种图像传感器组件，其可缩短透镜装配于保持件上所需要的时间，可提高制造效率。

本发明的另一目的在于提供这样的图像传感器组件的制造方法。

本发明的第一方面在于提供一种图像传感器组件，该图像传感器组件包括保持件，以及安装于该保持件的内部的透镜单元。上述透镜单元通过至少一个接合突起，保持在该保持件的内部，该接合突起按照使上述保持件的一部分发生塑性变形的方式形成。

按照上述方案，不必采用上述现有技术中所采用的粘接剂，可快速且适当地将透镜单元与保持件装配。

优选，上述透镜单元包括至少一个具有中间的透镜部和包围该透镜部的平坦边缘部的透镜，上述接合突起与上述透镜的平坦边缘部接合。

按照优选的实施方式，上述透镜单元包括与上述接合突起离开的第一透镜、与上述接合突起邻接的第二透镜，上述第一和第二透镜分别包括中间的透镜部、以及围绕该透镜部的平坦边缘部，上述第一透镜的平坦边缘部与上述第二透镜的平坦边缘部接触。上述接合突起与上述第二透镜的平坦边缘部接合。在本实施方式中，上述第一透镜中的透镜部与第二透镜的透镜部离开。

优选，上述保持件由热可塑性树脂形成。此时，图像传感器组件还包括装配于上述保持件上的支架，上述保持件具有热熔接于上述支架上的至少一个熔接突起。

优选，上述支架由与构成上述保持件的热可塑性树脂具有相溶性的树脂形成。特别是，上述支架由与构成上述保持件的热可塑性树脂同类的热可塑性树脂形成是有利的。

本发明的第二方面在于提供一种图像传感器组件的制造方法，该图像传感器组件包括保持件、安装于该保持件的内部的透镜单元。该方法包括下述步骤：通过使上述保持件的一部分塑性变形，形成至少一个接合突起，按照保持在上述保持件的内部的方式装配上述透镜单元。

优选，上述保持件由热可塑性树脂形成。此时，上述利用塑性变形的接合突起的形成通过下述方式进行：对上述保持件的一部分施加超声波能量，使其软化，从而使其发生变形。更具体地说，上述保持件的一部分包括预先形成的至少一个前端尖状突起，上述利用塑性变形的接合突起的形成通过下述方式进行：将通过施加上述超声波能量而软化的前端尖状突起压坏，使其变形。

本发明的第二方面的制造方法还包括下述步骤，即，对上述保持件装配支架，上述保持件由热可塑性树脂形成。此时，上述支架装配步骤是使上述保持件热熔接于上述支架上。更具体地说，上述保持件预先形成有至少一个前端尖状突起，上述支架装配步骤通过下述方式进行：通过超声波能量的施加，使上述前端尖状突起发生塑性变形，同时使其热熔接于上述支架上。

优选，上述支架支承着以与上述透镜单元面对的状态装载了图像传感器芯片的基板。此时，进行伴随上述前端尖状突起的塑性变形的热熔接，直至上述透镜单元的焦点与上述图像传感器芯片的感光部相一致。

根据基于下面附图而描述的优选实施方式，会更加明白本发明的其它的特征和优点。

附图说明

图1为表示本发明的实施方式的图像传感器组件的剖视图。

图2为表示该图像传感器组件中的保持件与透镜的剖视图。

图3为表示该图像传感器组件的基板的透视图。

图4为表示接合保持件之前的状态的图像传感器组件的剖视图。

图5为表示上述实施方式的变形实例的剖视图。

图6为表示现有的图像传感器组件的一个实例的剖视图。

具体实施方式

下面参照图1～5，对本发明的优选实施方式进行具体描述。

图1表示本发明的一个实施方式的图像传感器组件。图示的图像传感器组件X主要包括第一透镜A；第二透镜B；保持该两个透镜A，B的框体状的保持件1；基板2；装载于该基板2上的图像传感器芯片3；支架4，该支架4设置于保持件1和基板2之间。

第一透镜A包括形成于其中间部分的透镜部A1和围绕该透镜部A1的外周的平坦边缘部A2。同样，第二透镜B包括形成于其中间部分的透镜部B1和围绕该透镜部B1的外周的平坦边缘部B2。通过这些透镜部A1、B1，使从被摄景物行进的光汇聚，上述被摄景物的像在图像传感器芯片3上成像。上述两个透镜A、B的平坦边缘部A2、B2相互连接，并且与保持件1的内部紧密贴合。另外，在两个透镜A、B中的透镜部A1、B1之间，形成有空间部。象这样，通过采用2个透镜A，B，与单一的透镜的场合相比较，可增加数值口径，抑制拍摄图像的变形的发生，并且可使拍摄图像鲜明。

上述保持件1比如，由热可塑性树脂形成。在该保持件1的顶壁8上，形成有曝光用开口5。在该保持件1上，设置有多个接合突起6和多个熔接突起7，该多个接合突起6用于将透镜A、B保持在保持件1的内部，该多个熔接突起7用于将保持件1固定于支架4上。各接合突起6和熔接突起7均象图2所示的那样，通过使与保持件1成整体形成的前部尖状突起6’、7’变形而形成。

支架4通过比如热可塑性树脂，以框架体形成。在其上部，形成有外部台阶面9和内部台阶面10。保持件1以熔接方式通过熔接突起7，固定于外部台阶面9。在内部台阶面10上，安装有光学滤光器12。该光学滤光器12比如为红外线隔断滤光器，其作用在于通过使截断红外线后的光，由图像传感器芯片3进行感光，获得鲜明的拍摄图像。在支架4的底部，形成有开口11，基板2按照将该开口11封闭的方式安装。

基板2象图3所示的那样，比如，正方形或长方形的平板状，在其上面形成有具有多个导体衬垫13的布线图案(衬垫以外的部分在图中未示出)。在图示的实施方式中，在基板2的背面，设置有与各导体衬垫13导通的多个端子16。通过采用该多个端子16，可实现图像传感器组件X的平面安装。

装载于基板2上的图像传感器芯片3为比如CCD型或MOS型的固体摄像器件。在图像传感器芯片3中，设置有感光部14，该感光部14感受从两个透镜A、B透过的光；多个电极15，该多个电极15通过导线17，与各导体衬垫13连接；光电转换部(图中未示出)。图像传感器芯片3将通过感光部4接收的光在上述光电转换部中，转换为与该感光量相对应的电荷，从电极15输出该电荷。

下面对图像传感器组件X的制造方法的一个实例进行描述。

首先，在保持件1上，安装两个透镜A、B。在该作业中，象图2所示的那样，第一透镜A按照夹持于第二透镜B和保持件1的壁部8之间的方式叠置，使两个透镜A，B嵌合于保持件1的内部。然后，在该状态，对各前端尖状突起6’通过施加超声波能量对各前端尖状突起6’进行加热，使其软化。接着，从其上方，将各前端尖状突起6’压坏。其结果是，各突起6’变形，适当地形成与第二透镜B的平坦边缘部B2接合的接合突起6。第一透镜A通过第二透镜B间接地保持。象这样，由于只对各前端尖状突起6’进行加热并将其压坏，故可快速地且适当地将两个透镜A、B装配于保持件1上。

另一方面，与将两个透镜A、B安装于保持件1上的作业不同地将光学滤光器12安装于支架4的内部台阶部10上，将基板2安装于支架4的底部上。这些安装作业采用比如，粘接剂(图中未示出)进行。在将基板2安装于支架4的底部上时，预先将图像传感器芯片3装载于基板2上。

接着，将支架4和保持件1接合。为了实现该接合，象图4所示的那样，按照各前端尖状突起7’与支架4的外部台阶面9接触的方式，将保持件1装载于支架4上。在该状态，通过提供超声波能量，对各前端尖状突起7’进行加热熔融，将保持件1安装于支架4上。其结果是，将各前端尖状突起7’压坏，其与支架4熔接(形成熔接突起7)，使保持件1适当地与支架4接合。由于同样在该接合作业中，完全不采用粘接剂，故可将保持件1快速且适当地与支架4接合。

在图示的实施方式中，不仅保持件1，而且支架4由热可塑性树脂形成。其原因在于：保持件1的熔接突起7可可靠地熔接于支架4上。但是，如果具有与构成保持件1的热可塑性树脂相溶的性能(与熔接性有关)，则支架4也可由热硬化树脂形成。另外，只要构成保持件1的热可塑性树脂能够熔接，支架4也可通过树脂以外的材料形成。

如上所述，在上述图像传感器组件X的制造方法中，将两个透镜A、B装配于保持件1上的作业，将保持件1与支架4接合的作业均可在不采用粘接剂的情况下，快速且适当地进行。由此，如果与图6所示的，采用粘接剂105而将透镜101装配于保持件102上的现有技术相比较，图像传感器组件的制造效率提高。另外，也无需用于涂敷和干燥粘接剂105的设备，制造设备也简化。在采用超声波能量，对各突起6’进行加热的场合，由于可使超声波发生器仅仅与各突起6’接触，故两个透镜A、B不会因与超声波发生器的接触而受到损坏。另外，也可利用各自单独地形成保持件1和支架4，通过在它们接合时调整前端尖状突起7’的变形量，进行两个透镜A、B与感光部14之间的距离等的调整(即，调焦)。

图5表示使前端尖状突起6’变形，与第二透镜B接合的方法的变形实例。在该变形实例中，在通过加热等方式使各前端尖状突起6’变为塑性状态，可向第二透镜B的方向弯曲。通过这样的方案，也可适当地将两个透镜A、B保持在保持件1的内部。

本发明不限于上述的实施方式，可在不脱离本发明的技术构思的范围内进行各种变换。比如，用于保持透镜A、B的多个接合突起6也可替换为单一环状的接合突起。同样，用于将保持件1与支架4接合的多个熔接突起7也可替换为单一的环状的熔接突起。另外，为了使保持件1与支架4接合，也可采用粘接剂，以代替熔接突起7。

Claims (14)

1.一种图像传感器组件，包括保持件，以及安装于该保持件的内部的透镜单元，其特征在于：

所述透镜单元通过使所述保持件的一部分塑性变形而形成的至少一个接合突起，保持在该保持件的内部。

2.根据权利要求1所述的图像传感器组件，其特征在于：所述透镜单元包括至少一个具有中间的透镜部和包围该透镜部的平坦边缘部的透镜，所述接合突起与所述透镜的平坦边缘部接合。

3.根据权利要求1所述的图像传感器组件，其特征在于：所述透镜单元包括与所述接合突起离开的第一透镜、和与所述接合突起邻接的第二透镜，所述第一和第二透镜分别包括中间的透镜部、以及围绕该透镜部的平坦边缘部，所述第一透镜的平坦边缘部与所述第二透镜的平坦边缘部接触，所述接合突起与所述第二透镜的平坦边缘部接合。

4.根据权利要求3所述的图像传感器组件，其特征在于：所述第一透镜的透镜部与第二透镜的透镜部离开。

5.根据权利要求1所述的图像传感器组件，其特征在于：所述保持件由热可塑性树脂形成。

6.根据权利要求5所述的图像传感器组件，其特征在于：其还包括安装于所述保持件上的支架，所述保持件具有热熔接于所述支架上的至少一个熔接突起。

7.根据权利要求5所述的图像传感器组件，其特征在于：所述支架由与构成所述保持件的热可塑性树脂具有相溶性的树脂形成。

8.根据权利要求7所述的图像传感器组件，其特征在于：所述支架由与构成所述保持件的热可塑性树脂同类的热可塑性树脂形成。

9.一种图像传感器组件的制造方法，该图像传感器组件包括保持件以及安装于该保持件内部的透镜单元，其特征在于：该方法包括下述步骤，通过使所述保持件的一部分塑性变形，形成至少一个接合突起，按照保持在所述保持件的内部的方式装配所述透镜单元。

10.根据权利要求9所述的图像传感器组件的制造方法，其特征在于：所述保持件由热可塑性树脂形成，所述利用塑性变形的接合突起的形成通过下述方式进行：对所述保持件的所述一部分施加超声波能量，使其软化，从而使其发生变形。

11.根据权利要求10所述的图像传感器组件的制造方法，其特征在于：所述保持件的所述一部分包括预先形成的至少一个前端尖状突起，所述利用塑性变形的接合突起的形成通过下述方式进行：将通过施加所述超声波能量而软化的所述前端尖状突起压坏，使其变形。

12.根据权利要求9所述的图像传感器组件的制造方法，其特征在于：该方法还包括在所述保持件上装配支架的步骤，所述保持件由热可塑性树脂形成，所述支架装配步骤是将所述保持件热熔接于所述支架。

13.根据权利要求12所述的图像传感器组件的制造方法，其特征在于：所述保持件预先形成有至少一个前端尖状突起，所述支架装配步骤通过下述方式进行：通过超声波能量的施加，使所述前端尖状突起发生塑性变形，同时使其热熔接于所述支架上。

14.根据权利要求13所述的图像传感器组件的制造方法，其特征在于：所述支架支承着以与所述透镜单元面对的状态装载了图像传感器芯片的基板，进行伴随所述前端尖状突起的塑性变形的热熔接，直至所述透镜单元的焦点与所述图像传感器芯片的感光部相一致。

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