CN1599422A - 用于在制造便携式摄像机模块期间去除微粒的设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于为便携式摄像机模块遮挡和去除便携式摄像机模块制造过程中所产生的微粒的设备和方法。所述便携式摄像机模块包括图形传感器和红外线滤光器。所述设备包括：用于将表面保护带附着在红外线滤光器表面上、以便防止微粒附着在红外线滤光器表面上的带附着装置；以及带分离装置，所述带分离装置可移动地安装在表面保护带之上，以便分离具有被避免附着在红外线滤光器表面上的微粒的所述表面保护带。微粒附着在保持件粘接、初级热处理、次级热处理以及底层填料过程被顺序执行期间保持遮挡在红外线滤光器表面上的表面保护带上。带分离装置向下移动以利用真空连接至保护带的表面，并且向上移动以从红外线滤光器的表面上将表面保护带分离下来，同时仍然施加真空。

Description

用于在制造便携式摄像机模块期间去除微粒的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于从便携式摄像机模块中去除微粒的设备和方法。本发明尤其涉及用于遮挡和去除制造便携式摄像机模块时产生的微粒的设备和方法。

背景技术

一般来说，便携式通信设备是允许用户通过无线通信与其他用户联系的设备。这种便携式通信设备包括HHP、CT-2蜂窝电话、数字电话机、PCS电话以及PDA，这些装置根据其外观而被分成各种类型。例如，无线终端根据其外观被分为棒式、倒装式或者折叠式无线终端。

此外，为了获得包括图像的无线通信，传统的便携式通信设备包括具有摄像镜头的摄像镜头模块，以便用户能将图像传送给其他用户或者从其他用户处传来图像，或者用户能使用所述装置作为照相机，通过摄像镜头模块来拍摄物体。

近来，倒装式终端或者折叠式终端主要用作用在电话通信或可视通信(图像)中至少一种通信方式中的便携式通信设备。即，除了声音和字符传送功能以外，便携式通信设备已经变成装备有能拍摄、存储和传送一张或一系列图像的摄像机的高功能组合设备。然而，虽然来自摄像机模块的图像被转变为兆像素图像以用于存储和/或传送，但是在制造摄像机模块时仍然存在几个问题。

主要问题是怎样处理附着在通信设备的摄像机模块的红外线滤光透镜和图像传感器上的微粒。具体的问题是关于摄像机制造过程中附着在红外线滤光器的上表面上的微粒。换言之，红外线滤光器具有允许微粒附着在其上的结构，尤其是在制造过程中。示例性图像传感器是图1所示的CMOS图像传感器1。CMOS图像传感器1是能使用MOS晶体管顺序检测输入的开关式装置，其中MOS晶体管是对应像素的数量通过使用控制电路和信号处理电路作为外围电路的CMOS技术而被制造的。CMOS传感器1以低功率消耗水平而被操作，因此它适用于可用功率受限的个人便携式设备，诸如便携式蜂窝电话。

其后，将描述用于制造CMOS图像传感器1和红外线滤光器2的过程。

如图1所示，在COF(薄膜基芯片)工艺中红外线滤光器2被机械地加工。机械加工之后，使用带附着/分离装置(未示出)将表面保护带3附着在红外线滤光器2上，以便防止微粒附着在红外线滤光器2上。

当实施保持件粘接过程时通过带附着/分离装置将表面保护带3从红外线滤光器2上分离下来。然后，粘合剂涂敷到红外线滤光器2的接触表面上以及其上部设有连接器5的现场可编程电路板(FPCB)4的接触表面上，以便将FPCB4粘接到红外线滤光器2的上部。如图2所示，在将红外线滤光器2的接触表面结合至FPCB4的接触表面之后，保持件6以红外线滤光器2设置在保持件6中的方式粘接至FPCB4的接触表面。然后，在炉(未示出)中以高温实施初级热处理过程。

初级热处理过程之后，如图3所示，在将图像传感器1连接至FPCB4的下部之后，相对于图像传感器1的两个侧面部分实施底层填料，以防止图像传感器1与FPCB4分离开。在这种状态下，在炉中以高温执行次级热处理过程。然后，被图像传感器1检测到的微粒7通过成套测试工具的监视器被检查。换言之，在保持件6粘接工作被执行之前，表面保护带3附着在红外线滤光器2上，以防止微粒7附着在红外线滤光器2上(如图1所示)。

然而，根据传统的构造方法，当实施保持件6的保持件粘接过程时，需要从红外线滤光器2上将表面保护带3分离下来。由此，在保持件粘接过程中实施结合工作时以及在实施热处理过程时，红外线滤光器2被暴露在环境中。此外，需要相对于图像传感器的侧面部分实施底层填料和机械加工工作，以便保护图像传感器。在执行以上过程的同时，微粒(5-10μm)从环境中被引入图像传感器1和红外线滤光器2中，由此会降低摄象机模块所接收到的图像的质量

发明内容

由此，提供本发明以解决上述问题中的至少一些问题，并且通过提供适于从便携式摄像机模块的图像传感器和红外线滤光器上去除微粒的设备和方法来提供附加的优点。在便携式摄像机模块制造过程的第一步中，所述设备使用带附着装置将表面保护带附着在红外线滤光器上，从而遮挡图像传感器并且去除在便携式照相机模块制造过程中所产生的微粒，以便改善便携式照相机模块的图像质量。

本发明的另一方面是提供这样一种设备和方法：在便携式摄像机模块制造过程的第一步中使用带附着装置将表面保护带附在红外线滤光器上，而在便携式摄像机模块制造过程的最后一步中使用带分离装置将表面保护带从红外线滤光器上分离下来，通过这样在便携式摄像机模块制造过程中遮挡由于暴露在洁净室和炉中而附着在红外线滤光器表面上的微粒，从而减少便携式摄像机模块中的缺陷图像。

在一方面中，提供一种为具有CMOS图像传感器和红外线滤光器的便携式摄像机模块去除微粒的设备，所述设备包括：用于将表面保护带附着在红外线滤光器表面上的带附着装置，所述保护带防止微粒附着在红外线滤光器的表面上；以及带分离装置，所述带分离装置可移动地安装在表面保护带之上，以便将所述带上堆聚有微粒的所述表面保护带分离下来，同时保护红外线滤光器的表面，所述微粒附着在表面保护带上。在本发明的制造过程中，在保持件粘接步骤、初级和次级热处理步骤、以及底层填料过程步骤期间保护带仍然附着在红外线滤光器上。当执行上述步骤时，带分离装置向下移动以便使用真空压力抽吸表面保护带，以及向上移动以便从红外线滤光器的表面上将表面保护带分离下来。

在本发明的另一方面中，还提供一种用于从具有CMOS传感器和红外线滤光器的便携式摄像机模块的图像传感器和红外线滤光器上去除微粒的方法，所述方法包括：在通过COF过程对红外线滤光器进行机械处理之后，使用带附着装置将表面保护带附在红外线滤光器的表面上，以便防止微粒附着在红外线滤光器的表面上；将FPCB粘接到红外线滤光器上；以高温实施第一热处理；向下移动位于表面保护带之上的带分离装置，从而带分离装置通过使用真空压力抽吸表面保护带，然后向上移动带分离装置以将表面保护带从红外线滤光器的表面上分离下来，通过这样将具有微粒的表面保护带从红外线滤光器的表面上分离下来；以及测量具有图像传感器和红外线滤光器的便携式摄像机模块的图像。

附图简述

结合附图，通过以下的详细描述，本发明的以上优点将变得更加清楚，其中：

图1是示出了附在传统摄像透镜模块的红外线滤光器上的表面保护带的剖视图；

图2是示出了传统摄像透镜模块的剖视图，其中表面保护带被去除，并且保持件粘接在其上；

图3是示出了传统摄像透镜模块的剖视图，其中微粒附着在红外线滤光器上；

图4是示出了根据本发明一方面的用于便携式摄像机模块的微粒去除设备的带附着装置的剖视图；

图5是示出了初级热处过程的剖视图，其中表面保护带附在根据本发明另一方面的用于便携式摄像机模块的微粒去除设备的红外线滤光器上；

图6是示出了次级热处理过程的剖视图，其中表面保护带附在根据本发明还一方面的用于便携式摄像机模块的微粒去除设备的红外线滤光器上；

图7是示出了用于本发明另一方面的便携式摄像机模块的微粒去除设备的带分离装置的剖视图；

图8是示出了使用用于根据本发明另一方面的便携式摄像机模块的微粒去除设备的带分离装置来将具有微粒的表面保护带从红外线滤光器上分离下来的过程的剖视图；以及

图9是示出根据本发明另一方面的用于便携式摄像机模块的微粒去除方法的方框图。

具体实施方式

以下，将参考附图描述本发明的几个方面。在本发明的以下描述中，相同的标号用来表示相同或类似的部件。本领域技术人员可以理解，本发明不局限于在以下描述中将被描述的诸如电路器件等具体元件。为了清楚和简化起见，当文中所合并的已知功能和结构的详细描述可能使本发明的主题不清楚时，将省略对它们的描述。

如图4至8所示，用于便携式摄像机模块的微粒去除设备包括带附着装置100(图4)和带分离装置200(图7)。便携式移动摄像机模块包括CMOS图像传感器300和红外线滤光器400。当沿图6所示的方向看时，CMOS图像传感器300在红外线滤光器400的下面且与其对准。图4所示模块是颠倒的，以便于使用带附着装置将带500附在滤光器400上。

带附着装置100将表面保护带500附在红外线滤光器400的表面上，以便防止微粒1000附着在红外线滤光器400的表面上。

此外，带附着装置100包括安装板101、中心滑动件102、第一和第二弹簧103和106、顶部滑动板104以及导柱105。安装板101形成有中心孔101a，用于将中心滑动件102接收在其中。多个表面保护带500纵向堆叠在中心滑动件102的中心孔中，所述中心滑动件102在安装板101的中心孔101a中上下移动。第一弹簧103位于安装板101与中心滑动件102之间，以便以中心滑动件102上下移动的方式弹性地支撑中心滑动件102。顶部滑动板104位于安装板101之上，以便将红外线滤光器400引导向顶部滑动板104的中心部分，从而使红外线滤光器400安装在顶部滑动板104的中心部分。导柱105位于顶部滑动板104和安装板101之间，以便引导顶部滑动板104的上/下移动。第二弹簧106以顶部滑动板104弹性地上下移动的方式设置在导柱105的周围。

在这种状态下，为CMOS图像传感器300和红外线滤光器400执行保持件粘接过程。然后，顺序执行所有的初级热处理、底层填料过程(underfilling process)以及次级热处理。

在实施上述过程之后，如图7和8所示，在表面保护带500的上部处上下移动带分离装置200，以通过使用足以克服带500与红外线滤光器400表面间的粘着结合的真空抽吸表面保护带500的表面来将表面保护带500从红外线滤光器400的表面上分离下来。

带分离装置200包括空气喷嘴201和空气管道202。空气喷嘴201位于表面保护带500之上。当空气喷嘴201向下移动时，空气喷嘴201与表面保护带500接触并且通过使用足以克服带500与滤光器400表面间的粘着结合的真空来抽吸表面保护带500。空气管道202连接至空气喷嘴201，以便将真空供至空气喷嘴201。

其后，将参考图4至8详细描述根据本发明还一方面的用于便携式摄像机模块的微粒去除装置的操作。

如图4所示，便携式摄像机模块包括红外线滤光器400和CMOS图像传感器300。

中心孔101a通过COF(薄膜基芯片)过程形成在带附着装置的安装板101的中心处。中心处设有表面保护带500的中心滑动件102安装在安装板101的中心孔101a中。

在这种状态下，红外线滤光器400安装在带附着装置100的顶部滑动板104的中心上。

然后，当工人向下推动红外线滤光器400时，顶部滑动板104向下移动，以便表面保护带500附在红外线滤光器400的中心。

这时，位于安装板101与中心滑动件102之间的第一弹簧103允许中心滑动件102弹性地上下移动。

导柱105位于顶部滑动板104与安装板101之间，以便引导顶部滑动板104的上/下移动。

此外，第二弹簧106设置在导柱105的周围，以便以顶部滑动板104能上下移动的方式弹性地支撑顶部滑动板104。在被向下推动之后，弹簧将自动地推红外线滤光器400。即，在红外线滤光器400已经被机械地处理过之后，使用带附着装置100将表面保护带500附在红外线滤光器400上，以便防止微粒1000(如图7所示)附着在红外线滤光器400的表面上。

在这种状态下，执行保持件粘接过程。然后，粘合剂涂在红外线滤光器400的接触表面上以及其顶部表面设有连接器601的FPCB600的接触表面上，以便使FPCB600粘接至红外线滤光器400。然后，红外线滤光器400的接触表面结合至FPCB600的接触表面。

保持件700以红外线滤光器400设置在保持件700中的方式粘接至FPCB600的接触表面。然后，在炉800中以高温执行初级热处理。这以后，图像传感器300连接至FPCB600的下侧，并且相对于图像传感器300的两侧执行底层填料过程，以便防止图像传感器300与FPCB600分离开。然后，在炉800中以高温执行次级热处理。

在这种状态中，如图7所示，位于表面保护带500之上的带分离装置200的空气喷嘴201向下移动，以便与具有微粒1000的表面保护带500接触。

接着，通过连接至空气喷嘴201的空气管道202将真空供入空气喷嘴201中，以便允许空气喷嘴201抽吸表面保护带500。

由此，当带分离装置200向上移动时，具有微粒1000的表面保护带500也和空气喷嘴201一起向上移动，以便表面保护带500与红外线滤光器400的表面分离开，如图8所示。

其后，将参考图9描述根据本发明另一方面的用于为便携摄像机模块去除微粒的方法。

如上所述，便携式摄像机模块包括CMOS图像传感器300和红外线滤光器400。

在已经通过COF过程对红外线滤光器400进行机械处理之后，表面保护带附着在红外线滤光器400的表面，以便防止微粒1000附着在红外线滤光器400的表面上(S1)。

接着，执行保持件粘接过程(S2)。

这以后，将粘合剂涂在红外线滤光器400和FPCB600的接触表面上，以便将FPCB600粘接到红外线滤光器400上(S3)。

然后，红外线滤光器400的接触表面结合到FPCB600的接触表面，并且保持件700以红外线滤光器400容纳在保持件700中的方式粘接到FPCB600的接触表面(S4)。

接着，在炉800中以高温执行初级热处理(S5)。

这以后，图像传感器300连接至FPCB 600的下侧，并且相对于图像传感器300的两侧执行底层填料过程，以便防止图像传感器300与FPCB600分离开(S6)。

然后，在炉800中以高温执行次级热处理(S7)。

这以后，位于表面保护带500之上的带分离装置200的空气喷嘴201向下移动，以便与具有微粒1000的表面保护带500接触。

在这种状态下，通过空气管道202将真空供至空气喷嘴201，以便在带分离装置200向上移动时使表面保护带500与红外线滤光器400分离开(S8)。

接着，测量通过具有图像传感器300和红外线滤光器400的摄像机模块而获得的图像(S9)。

表1示出在依据表面保护带的摄像机模块制造过程的各个过程步骤中的、附着在红外线滤光器上的微粒的量。

表1

	保持件粘接	初级热处理	底层填充	次级热处理	故障率
						没有表面保护带时的微粒量	16ea	4ea	15ea	5ea	20％
具有表面保护带时的微粒量	0	0	0	0	0

虽然已经参考本发明的特定优选方面示出和描述了本发明，然而本领域技术人员可以了解，在不偏离所附权利要求所公开的本发明的精神和范围的情况下，可以有各种修改、添加和替换。

Claims (22)

1.一种设备，用于在制造包括图像传感器和红外线滤光器的便携式摄像机模块期间去除微粒，所述设备包括：

适用于将表面保护带附着在红外线滤光器表面上、以便防止微粒附着在红外线滤光器表面上的带附着装置；以及

适用于分离设置在红外线滤光器表面上的表面保护带的带分离装置，所述带分离装置可移动地安装在表面保护带之上，以便分离所述表面保护带。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述带附着装置包括滑动板，所述滑动板适于垂直移动，并且所述红外线滤光器设置在滑动板的上表面上以接收保护带。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述带附着装置具有装置安装位置和带附着位置。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，还包括弹簧，用来将滑动板向上偏压至安装位置。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述滑动板被向下推至带附着位置，以将表面保护带附在红外线滤光器上。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述带分离装置适于向下移动，并且包括适于将空气喷嘴连接至在所述红外线滤光器上的表面保护带的第一位置。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述带分离装置还适于向上移动，并且包括第二位置，在第二位置中空气喷嘴相对于第一位置向上移动以分离所述带。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，真空供至空气喷嘴的一端，以便喷嘴通过真空与表面保护带保持连接，从而在表面保护带从红外线滤光器上分离下来时喷嘴保持在表面保护带上。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述表面保护带适于在粘接装置保持件期间附在红外线滤光器上。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述表面保护带适于在初级热处理期间附在红外线滤光器上。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述表面保护带适于在次级热处理期间附在红外线滤光器上。

12.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述表面保护带适于在次级热处理之后执行底层填料过程的同时保持附着。

13.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，当所述装置从第一位置移至第二位置时，真空被提供。

14.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，带附着装置还包括形成有中心孔的安装板、可移动地安装在安装板中心孔中的中心滑动件、位于安装板与中心滑动件之间以便弹性地支撑中心滑动件从而使中心滑动件上下移动的第一弹簧、以及顶部滑动板，所述顶部滑动板可移动地安装在安装板之上以便引导红外线滤光器从而使所述红外线滤光器安装在顶部滑动板中心上。

15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，还包括：导柱，所述导柱安装在顶部滑动板与安装板之间，以便引导顶部滑动板的上/下移动；以及第二弹簧，所述第二弹簧设置在导柱周围，以便弹性地支撑顶部滑动板，从而使顶部滑动板上下移动。

16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述带附着装置的中心设有多个沿中心滑动件的轴向堆叠的表面保护带。

17.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述带分离装置包括安装在表面保护带之上以便利用真空连接至表面保护带的空气喷嘴以及连接至空气喷嘴以便向空气喷嘴提供真空的空气管道。

18.一种方法，用于在制造便携式摄像机模块期间从便携式摄像机模块去除微粒，所述便携式摄像机模块包括中心衬底和红外线滤光器，所述方法包括：

i)在通过薄膜基芯片(COF)过程对红外线滤光器进行机械处理之后，使用带附着装置将表面保护带附在红外线滤光器的表面上，

以便防止微粒附着在红外线滤光器的表面上；

ii)将现场可编程电路板(FPCB)粘接到红外线滤光器上；

iii)将图像传感器连接至FPCB的下侧，并且以高温实施热处理；

以及

iv)通过移动位于表面保护带之上的带分离装置、从而利用真空使带分离装置连接到所述表面保护带来将具有微粒的表面保护带从红外线滤光器的表面上分离下来。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，步骤iv)还包括：向上移动带分离装置以将表面保护带从红外线滤光器的表面上分离下来，以及

v)测量具有图像传感器和红外线滤光器的便携式摄像机模块的图像。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，步骤iii)包括子步骤：

a)相对于红外线滤光器实施保持件粘接过程；

b)将粘合剂分别涂在红外线滤光器和FPCB的接触表面上，以便将FPCB粘接至红外线滤光器；

c)将红外线滤光器的接触表面结合至FPCB的接触表面，并且以红外线滤光器容纳在保持件中的方式将保持件粘接至FPCB的接触表面；

d)在炉中以高温实施初级热处理；

e)将图像传感器连接至FPCB的下侧，并且相对于图像传感器的两侧实施底层填料过程，以防止图像传感器与FPCB分离开；以及

f)在炉中以高温实施次级热处理。

21.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，步骤i)包括子步骤：

a)将中心滑动件设在带附着装置的中心孔中，所述中心滑动件的中心处设有多个沿中心滑动件的轴向堆叠的表面保护带；

b)将红外线滤光器安装在带附着装置的顶部滑动板的中心上；以及

c)以红外线滤光器与顶部滑动板一起向下移动的方式推动红外线滤光器，从而将表面保护带附在红外线滤光器的中心部分。

22.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，步骤iv)包括子步骤：

a)向下移动安装在表面保护带之上的带分离装置的空气喷嘴，以便空气喷嘴与具有微粒的表面保护带接触；

b)通过连接至空气喷嘴的空气管道并且以空气喷嘴利用真空与表面保护带连接的方式向空气喷嘴提供真空；以及

c)向上移动带分离装置，以便从红外线滤光器的表面上将表面保护带分离下来。

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