CN1517736A - 照相机模件及其制造方法 - Google Patents

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CN1517736A CNA2004100028802A CN200410002880A CN1517736A CN 1517736 A CN1517736 A CN 1517736A CN A2004100028802 A CNA2004100028802 A CN A2004100028802A CN 200410002880 A CN200410002880 A CN 200410002880A CN 1517736 A CN1517736 A CN 1517736A
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Abstract

本发明公开了一种照相机模件及其制造方法。所要解决的技术问题为，把携带机器用的照相机模件小型化，同时降低制造成本。技术方案为，在图象传感器芯片(20)的表面上通过IR滤光器(45)粘贴第1透镜(10)。在该第1透镜(10)上粘贴第2透镜(30)，构成2枚的复合透镜。进而，在第2透镜(30)上粘贴光圈部件(40)。图像传感器芯片(20)的背面形成作为外部连接用端子的凸出电极25A、25B，该凸出电极25A、25B连接在印刷基板上。

Description

照相机模件及其制造方法
技术领域
本发明涉及照相机模件及其制造方法，特别是涉及适合向手机等携带机器进行内藏的小型照相机模件及其制造方法。
背景技术
近年来具有照相机功能的手机在普及。这种手机中内藏有小型的照相机模件。图15是表示这种照相机模件结构的剖面图。
图15中50是镜筒，51是组装在镜筒50内的透镜，52是设置在镜筒50镜筒口上的红外线遮断用IR滤光器。60是收容在镜筒50的空间内且与印刷基板70电连接的图象传感器芯片。
图象传感器芯片60把通过IR滤光器52和透镜51入射的来自被照体的光变换成电信号。该图象传感器芯片60在硅芯片61的表面上形成CCD，且支承硅芯片61用的支承用玻璃基板62贴合在其上。
图象传感器芯片60的表面周边形成有电极座63A、63B，从硅芯片61的侧面到背面形成有再配线64A、64B。
该再配线64A、64B延伸到贴合在硅芯片61背面上的玻璃基板65上，延伸到该玻璃基板65上的再配线64A、64B的端部形成有凸出电极66A、66B。该凸出电极66A、66B连接在印刷基板70上。
接受来自图象传感器芯片60的电信号并对该信号进行规定的图象信号处理的DSP80通过凸出电极81A、81B连接在印刷基板70的背面上。
这种照相机模件在专利文献1-3中被公开。背面设置有凸出电极的芯片结构在专利文献4中被公开。
专利文献1：特开平9-61239号公报
专利文献2：特开平11-261044号公报
专利文献3：特愿2001-128072号公报
专利文献4：专利公表2002-512436号公报
但上述的照相机模件中镜筒50、透镜51、IR滤光器52和图象传感器芯片60分别是个别的部件，把该个别部件组合进行组装照相机模件。因此在照相机模件的小型上有限度，同时有制造成本高的问题。
此外，为了对应于高画质的要求，有必要将多个透镜组合，这样就进一步存在照相机模件大型化，制造成本高的问题。
发明内容
本发明的照相机模件具有表面配置光电变换元件、背面配置外部连接用端子而构成的图象传感器芯片，该图象传感器芯片的表面粘贴有第1透镜，且在该第1透镜上粘贴有第2透镜。然后把所述图象传感器芯片和所述第1及第2透镜一体化。
附图说明
图1是本发明第1实施例照相机模件的平面图；
图2是沿图1X-X的剖面图；
图3是说明本发明第1实施例照相机模件制造方法的剖面图；
图4是透镜阵列的平面图；
图5是透镜阵列的平面图；
图6是透镜阵列的平面图；
图7是说明本发明第1实施例照相机模件制造方法的剖面图；
图8是说明本发明第1实施例照相机模件制造方法的剖面图；
图9是说明本发明第2实施例照相机模件制造方法的剖面图；
图10是说明本发明第2实施例照相机模件制造方法的剖面图；
图11是说明本发明第2实施例照相机模件制造方法的剖面图；
图12是说明本发明第3实施例照相机模件制造方法的剖面图；
图13是说明本发明第3实施例照相机模件制造方法的剖面图；
图14是说明本发明第3实施例照相机模件制造方法的剖面图；
图15是现有例照相机模件的剖面图。
具体实施方式
下面边参照附图边详细说明本发明的实施例。
首先说明实施例1的照相机模件的结构。图1是照相机模件的平面图，图2是沿图1X-X线的剖面图。
该照相机模件基本上是在图象传感器芯片20的表面上，使第1透镜10、第2透镜30以互相相对的方式粘贴并一体化的构造。进而在第2透镜30上粘贴有由丙烯薄膜或聚烯烃薄膜等薄膜构成的光圈构件40。并且，在图像传感器芯片20的表面和第1透镜10之间粘贴IR滤光器45。
第1透镜10由平面圆形的透镜本体11和为了支承该透镜本体11而设置在其周围并与透镜本体11一体成型的透镜支承框12构成。同样地，第2透镜30由平面圆形的透镜本体31和为了支承该透镜本体31而设置在其周围并与透镜本体31一体成型的透镜支承框32构成。
第1透镜支承框12的一个面利用粘结剂通过IR滤光器45粘贴在图像传感器芯片20的表面周边部上。此外，第1透镜支承框12的另一个面和第2透镜支承框32利用粘结剂粘贴在一起。
在此第1透镜本体11和第2透镜本体31各自为了得到希望的光学特性、成型为具有规定的曲面。此外，使第1透镜本体11以及第2透镜本体的中心位置(图2中单点划线所示位置)，分别位于距图象传感器芯片20表面规定高度h1、h2地进行第1透镜支承框12以及第2透镜支承框32的高度的设定。
图象传感器芯片20中硅芯片21的表面上形成有光电变换元件CCD，其上用粘接剂等粘贴用于支承数百μm左右薄的硅芯片21的支承玻璃基板22。在硅芯片21的表面周边部形成有电极座23A、23B。这些电极座23A、23B与图象传感器芯片20的输出入电路连接。
电极座23A、23B的下面连接有贯通硅芯片21并达到图象传感器芯片20背面的再配线24A、24B，在其背面露出来的再配线24A、24B上形成有作为外部连接用端子的凸出电极25A、25B。
上述构成中，IR滤光器45粘贴在图像传感器芯片20的表面和第1透镜10之间，但是IR滤光器45也可以粘贴在第2透镜30的第2透镜支承框32上。此时，光圈部件40形成在IR滤光器45上。此外，第1透镜10直接粘贴在图像传感器芯片20的表面上。
此外，支承硅芯片21的支承玻璃基板22中如果具有滤光器机能的话，就可以除去IR滤光器45，通过减少部件的个数降低了成本。此时，支承玻璃基板22上通过进行金属的真空蒸镀，或者混入铜的原子，可以得到滤光器的机能。
下面说明上述照相机模件的制造方法。如图3所示，通过晶片工艺制作由图象传感器芯片20成行列配置多个而构成的图象传感器晶片100。此外，制作呈晶片形状的IR滤光器玻璃101。此外，制作与图象传感器芯片20具有相当的形状·尺寸的多个第1透镜10一体化而构成的透镜阵列102。此外，制作与图象传感器芯片20具有相当的形状·尺寸的多个第2透镜30一体化而构成的透镜阵列103。进而，制作呈晶片形状的光圈薄膜104。
接着，在该图像传感器晶片100上，粘贴IR滤光器玻璃板101、第1透镜阵列102、第2透镜阵列103以及光圈薄膜104并且得到一体化的结构体。
图4是表示第1透镜阵列102一例的平面图。如图4(a)所示，该第1透镜阵列102把多个第1透镜10列阵列、作为整体一体化成晶片形态。然后如图4(b)所示，该第1透镜阵列102被粘贴在图象传感器晶片100上。
图5是表示第1透镜阵列102其他例的平面图。如图5(a)所示，该第1透镜阵列102由呈现大致三角形状的二种分割阵列A、B构成。然后如图5(b)所示，分割阵列A、B的各自4个被粘贴在图象传感器晶片100上。
图6是表示第1透镜阵列102又其他例的平面图。如图6(a)所示，该第1透镜阵列102由四方形的一种分割阵列构成。
然后如图6(b)所示，该16片分割阵列被粘贴在图象传感器晶片100上。该第1透镜阵列102从图象传感器晶片100露出的部分是浪费的，但其是由一种分割阵列构成，所以有其制作简单的优点。
对于第2透镜阵列103，与第1透镜阵列102通过同样的阵列构成。
图7是把IR滤光器玻璃101、第1透镜阵列102、第2透镜阵列103以及光圈薄膜104粘贴在图象传感器晶片100上并一体化的结构体的剖面图。第1透镜阵列102的第1透镜支承框12跨越图象传感器芯片20与邻接的图象传感器芯片20的分界而配置，第1透镜支承框12的中心线配置成与图像传感器芯片20的分界大致一致。第2透镜阵列103的第2透镜支承框32粘贴在上述第1透镜支承框12的上面。
在以上的粘贴工序之后则如图8所示，沿各图象传感器芯片20的分界把所述结构体通过切割刀或激光切断，分割成各个照相机模件200。这时第1透镜支承框12以及第2透镜支承框32也被分割成约一半的宽度。
然后各个照相机模件200通过图象传感器芯片20背面的凸出电极25A、25B安装在印刷基板上。
在此向印刷基板安装时通常对凸出电极25A、25B进行加热处理，所以第1透镜10以及第2透镜30是塑料制的时，其耐热性成为问题。这时使用耐热性高的塑料材料或使用能低温连接的金凸出便可。
下面参照图9、10、11说明本发明的第2实施例。如第1实施例中说明的那样，第1透镜10和第2透镜30通过以粘结剂粘贴第1透镜支承框12以及第2透镜支承框32而结合。
但是，其制造工序中，图像传感器晶片100上粘贴的第1透镜阵列102上粘贴第2透镜阵列103的时候，对于粘贴面的平行方向(图7的纸面左右方向)上如果产生相对错位，第1透镜本体11的光轴LA1和第2透镜本体31的光轴LA2就产生错位，就不会得到作为复合透镜所期望的特性。
其中，本实施例中如图9所示，预先在第1透镜支承框12中形成引导用的凹部13、在第2透镜支承框32中形成引导用的凸部33，在第1透镜阵列102上粘贴第2透镜阵列103的时候，通过在上述引导用的凹部13上嵌合引导用的凹部33，就可以防止对于粘贴面的平行方向(图7的纸面左右方向)上相对错位的产生。由此、相比于第1实施例，第1透镜本体11的光轴LA1和第2透镜本体31的光轴LA2可以容易地一致。相反地，也可以在第1透镜支承框12中形成引导用的凸部、在第2透镜支承框32中形成引导用的凹部。
之后，如图10所示，在第1透镜阵列102上粘贴第2透镜阵列103，进而，在第2透镜阵列上103上粘贴光圈薄膜104。之后，如图1所示，与第1实施例相同，沿各图象传感器芯片20的分界把所述结构体通过切割刀或激光切断，分割成各个照相机模件200。
下面参照图12、13、14说明本发明的第3实施例。上述第2实施例中，相比于第1实施例，第1透镜本体11的光轴和第2透镜本体31的光轴容易一致。但是，通过射出成形等将第1透镜阵列102和第2透镜阵列103一体成型的时候，产生相互的尺寸误差。这样对于所有的照相机模件200，第1透镜本体11的光轴LA1和第2透镜本体31的光轴LA2就难以一致。
即、如上所述，预先在第1透镜支承框12中形成引导用凹部13，在第2透镜支承框中形成引导用凸部33，在第1透镜阵列102上粘贴第2透镜阵列103的时候，在一个部分(例如透镜阵列的端部)处，即使引导用的凹部13和引导用的凸部33完全嵌合，随着从该部分离开，尺寸误差就会积累得较大，引导用的凹部13和引导用的凸部33就变得不完全嵌合。
因此，本实施例中，在容许在将第1透镜阵列102和第2透镜阵列103一体成型的时候产生一定程度的尺寸误差的同时，如图12所示，在第2透镜支承框32的粘贴面上形成尺寸误差吸收用的槽34。槽34的深度为不超过第2透镜支承框32的厚度，该槽的形成方法可以采用切割装置通过切削加工进行。
这样，第1透镜阵列102上粘贴第2透镜阵列103的时候，通过尺寸误差吸收用的槽34的宽度的弹性可变，所有的引导用凹部13和引导用凸部33可以完全嵌合。从而，对于所有的照相机模件200可以容易地进行使第1透镜本体11的光轴LA1和第2透镜本体31的光轴LA2一致的操作。
之后，如图13所示，在第1透镜阵列102上粘贴第2透镜阵列103，进而，在第2透镜阵列103上粘贴光圈薄膜104。接着，如图14所示，与第1实施例同样地，沿各图象传感器芯片20的分界把所述结构体通过切割刀或激光切断，分割成各个照相机模件200。
根据本发明，能把手提机器用的照相机模件小型化为芯片尺寸，同时能大幅度降低制造成本。此外，由于具有复合透镜，因此可以对应于30万像素以上的高画质。

Claims (14)

1、一种照相机模件，其特征在于，至少具备：图象传感器芯片，表面配置有光电变换元件、背面配置有外部连接用端子；第1透镜，在该图象传感器芯片的表面上粘贴；第2透镜，在该第1透镜上粘贴；所述图像传感器芯片和所述第1以及第2透镜一体化。
2、如权利要求1所述的照相机模件，其特征在于，所述第1透镜由第1透镜本体和支承该第1透镜本体的第1透镜支承框构成，所述第2透镜由第2透镜本体和支承该第2透镜本体的第2透镜支承框构成，所述第1透镜支承框的一个面粘贴在所述图像传感器芯片上，所述第1透镜支承框的另一个面和所述第2支承框的一个面粘贴。
3、如权利要求2所述的照相机模件，其特征在于，设定所述第1透镜支承框以及第2透镜支承框的高度，以使所述第1透镜本体以及第2透镜本体位于距离所述图像传感器芯片的表面规定的高度处。
4、如权利要求2所述的照相机模件，其特征在于，所述第1透镜支承框上形成第1引导部，所述第2透镜支承框上形成第2引导部，该第1引导部和该第2引导部嵌合。
5、如权利要求4所述的照相机模件，其特征在于，在所述第2透镜支承框的所述第1透镜支承框的粘贴面上，形成粘贴位置调整用的槽。
6.如权利要求1～5中任一项所述的照相机模件，其特征在于，设置有用于遮断规定波长区域的入射光的滤光器部件。
7、如权利要求1～5中任一项所述的照相机模件，其特征在于，设置有用于限制向所述图像传感器芯片入射的光的光圈部件。
8、一种照相机模件的制造方法，其特征在于，准备：图象传感器晶片，由表面配置有光电变换元件、背面配置有外部连接用端子的图象传感器芯片配置多个而构成；第1透镜阵列，由多个第1透镜一体化而构成；第2透镜阵列，由多个第2透镜一体化而构成，
把所述第1以及第2透镜阵列顺次粘贴在所述图象传感器晶片的表面上，然后分割成所述图象传感器芯片与所述第1以及第2透镜一体化而形成的各个的照相机模件。
9、如权利要求8所述的照相机模件的制造方法，其特征在于，所述多个第1透镜中的各个由第1透镜本体和支承该第1透镜本体的第1透镜支承框构成，所述多个第2透镜中的各个由第2透镜本体和支承该第2透镜本体的第2透镜支承框构成，
所述第1透镜支承框的一个面粘贴在所述图像传感器芯片上，所述第1透镜支承框的另一个面和所述第2支承框的一个面粘贴。
10、如权利要求9所述的照相机模件的制造方法，其特征在于，所述第1透镜支承框上形成第1引导部，所述第2透镜支承框上形成第2引导部，该第1引导部和该第2引导部嵌合。
11、如权利要求10所述的照相机模件的制造方法，其特征在于，所述第2透镜支承框的与所述第1透镜支承框的粘贴面上，形成尺寸误差吸收用的槽。
12、如权利要求8～11中任一项所述的照相机模件的制造方法，其特征在于，所述透镜阵列形成为晶片形态。
13、如权利要求8～11中任一项所述的照相机模件的制造方法，其特征在于，所述透镜阵列由分割阵列的集合体构成。
14、如权利要求8～11中任一项所述的照相机模件的制造方法，其特征在于，所述透镜阵列由四方形的分割阵列的集合体构成。
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