CN1681129A - 影像撷取装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种影像撷取装置，特别是薄型影像撷取装置可通过全晶圆或部分晶圆的方式制造，除在基底上表面制造光电转换组件及周围电路外，尚可于该影像撷取基底形成一内嵌壕沟，随之沉积绝缘层膜及填充导电材料于该内嵌壕沟，以形成接合栓塞，再经由影像撷取基底下表面磨薄后，而形成的接合榫可作为该影像撷取装置的电极连接端。该影像撷取装置可磨薄该影像基底和直接覆盖光学透明窗。更可整合封装包含一光学透镜系统，一固态影像撷取装置，一影像控制模块，一软性导电组件等构件整合组装成轻巧的影像撷取模块，适合整合在行动电子设备内的多媒体影像单元。

Description

影像撷取装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种影像撷取装置，特别涉及一种薄型影像撷取装置，可通过全晶圆或部分晶圆的方式制造，该影像撷取装置生产步骤可磨薄影像基底和直接覆盖光学透明窗。更可整合封装包含一光学透镜系统，一固态影像撷取装置，一影像控制模块，一软性导电组件等构件整合组装成轻巧的影像撷取模块，适合整合在行动电子设备内的多媒体影像单元。

背景技术

通常影像撷取装置贴附于陶瓷或塑料封装内的软性或塑料电路板上，通过打线或凸块接合方式电性连接该影像撷取装置的焊垫与封装的内引脚。该影像撷取装置一般包括于固态半导体基底上表面所形成的光电转换组件，该光电组件能转换电磁辐射入射能量成为电荷量并且可转化为可控制的电压信号。此外，尚可包括影像像素地址控制电路用以译码该光电转换组件数组的像素组件地址和提供影像撷取装置输出、输入的周边控制电路。

该影像撷取装置是个别组装和密封在具有信号引脚端及玻璃、塑料上盖或塑料窗作为暴露该影像撷取装置的光电转换组件的陶瓷或塑料封装内。图1表示传统影像撷取装置及其封装的示意图，如图1所绘示，一传统陶瓷封装100提供一凹槽101于一陶瓷基底103和导电内引脚102于其封装内。影像撷取晶粒104通过导电粘着膜105贴附于该凹槽101内，并且使用标准打线接合工艺，用金属线107电性连接该影像撷取晶粒104的电极焊垫106至内引脚102上。

图2表示另一传统影像撷取装置及其封装。图2中，一塑料封装110包含一内引脚112和外引脚122且电性连接至引脚架117、一塑料基底113上之凹槽110。影像撷取晶粒104通过导电粘着膜115贴附于凹槽110内的引脚架117，并且使用打线接合工艺，用金属线107电性连接该影像撷取晶粒104的电极焊垫106至内引脚112上。

另一公开于美国专利第6268231号的低成本影像封装，名为“低成本电荷耦合装置封装”于1999年10月4日公布给予Keith E.Wetzel先生，如图3。一电荷耦合装置(CCD)封装310包括一塑料基底结构312，一塑料环绕架314，一软性电路板318，和一玻璃盖316以形成一密封空间便于内含及组装一影像撷取装置于其内。该玻璃盖316是使用来保护贴附于密封空间内软性电路板318上的影像撷取晶粒311，且通过金属接合线329电性连接软性电路板318上的导电引脚至影像撷取晶粒311的电极焊垫。

上述传统影像撷取装置的主要缺点为皆需要个别进行组装，而且在后续组装步骤之前未能磨薄该影像撷取装置基底，并需要复杂的打线接合步骤及影像撷取晶粒的粘着或进行透镜座的固定作业流程及个别进行一对准动作，如此将造成整体制造成本及生产时间的增加，并且很难对影像撷取装置及模块的体积和重量更进一步的缩小。一般而言，于固态半导体晶圆中的复数影像撷取装置都需要先从中切割、分离成为单独的影像撷取装置后再进行封装组合工艺。然而在晶圆切割、分裂时所产生的硅微粒，具有污染及刮伤该影像撷取装置的光电转换区域的危险，进而损伤或毁坏该影像撷取装置，导致影响该整体影像撷取装置的品质和封装合格率。

当移动电子装置变得更轻、薄、短小时，如何缩小整合于行动电子装置内的影像撷取装置将更显重要，该上述的传统影像撷取装置都需要一座体以支撑该透明玻璃盖及维持足够空间以保护和包含该影像撷取装置和其内的接合绕线。然而该座体都占有相当体积，通常至少需要凸出电路基板数个毫米以上的距离。此外，该座体内含的空气或湿气的光学反射系数与透明玻离上盖及影像撷取晶粒不同，会造成该影像撷取装置敏感度降低或失效。当影像撷取装置的品质和功能随一些移动电子装置新的各类多媒体应用需求而增功效时，一些光学透镜和周边信号控制单元就必须含在一起封装。

因此，要精准封装一个含有维持影像撷取装置高品质及功效的光学系统和周边控制电路的轻巧及薄型整合性的影像撷取装置模块是相当困难的。

图4表示传统影像撷取模块及其封装的示意图，如图4所示，其包含一周边电路单位491，影像撷取晶粒492，及一电路板493。其中通过金属线494打线接合具有玻璃上盖495或贴附红外线过滤片的影像撷取晶粒492与电路基板493上的电极连接端，随后具有光学透镜498的支撑座497再贴附于该电路基板493上。如此，要在影像撷取晶粒492、光学透镜498和支撑座497之间精准的维持相互对位、焦距长度、组件高度、和光学聚焦…等的制造流程上皆会面临一些精准度重现性的问题，所以此类影像撷取的架构很难适用于制造量产轻薄短小的影像撷取装置及模块上。

通常、前述传统影像撷取模块中的光学透镜系统在对应于固态影像撷取装置位置精准度是不容易控制的，更甚者，若需要考虑利用其它焦距长度调变机构来实现可移动式的透镜系统和影像撷取装置达成可控制相对焦距的影像撷取变焦系统，会使得该影像撷取模块体积、重量变得更大且系统结构变得复杂。所以一般通过透镜伸缩筒来调整改变聚焦长度的架构目前是很难缩小影像撷取模块的体积及重量。若能封装整合影像撷取装置及一些光学透镜系统和周边影像信号控制组件成为一整体组件缩小影像撷取模块的体积及重量。必能使一些移动电子装置的各类多媒体应用功能及品质上获得大幅地提升。

发明内容

本发明提供解决上述影像撷取装置的相关问题，并且公开一轻薄、便宜的影像撷取装置，使该影像撷取装置更适合组装成为便宜的影像撷取模块，利于配置含多媒体影像装置的移动电话、个人数字助理装置、个人计算机、摄影机、数字照相机、计算机扫描仪、读条形码器、安全监视系统、……等各类产品应用上。

因此，本发明目的之一是提供一薄型影像撷取装置，该装置具有容易组装，能以含至少一个影像撷取装置的部分晶圆或全晶圆，同时大量生产制造以简化生产工艺流程及降低生产成本，而该轻薄影像撷取装置亦能适合与其它影像控制功能芯片、光学透镜系统高度整合为一轻薄短小和高度整合功能的装置及影像撷取模块。

本发明的另一目的是提供一影像撷取模块，该模块具有固定或可调整焦距的光学透镜系统，非常适合装配于行动电子装置内，例如一些行动电话或个人数字助理装置。

本发明的再一目的是提供一影像撷取装置制造方法，该方法利用接合榫取代传统绕线，主要是可研薄该影像撷取基底，使得该影像撷取装置更能适用于现在轻、薄、短小的电子装置。

根据本发明的前述及其它目的，提供一薄型影像撷取装置，该薄型影像撷取装置包括一基底，一当作为光电转换组件的电磁感受区，一周围电路，和一以导电材填充的内嵌壕沟所形成的接合栓塞。而该接合榫经由基底背面研薄后的接合栓塞所形成，且该接合榫可作为影像撷取装置的电极连接终端。

本发明的较佳具体实施例中，一透明窗贴附于基底上表面，并且配置于电磁感受区上，以增进影像品质。尚可使用一支撑层以防止该透明窗接触损坏光电转换区及控制该预先设计介于光电转换区及透明窗的高度。如此、该支撑层即可被当作为该影像撷取装置中的部分光学系统。此外，可通过复数个粘着层提供结合该透明窗、支撑层和影像撷取基底。

该透明窗直接贴附于本发明的影像撷取装置的上表面，且不需额外形成一座体，以支撑该透明窗用来保护影像撷取装置。该透明窗尚可具有一面或双面的平面、球面、非球面或kinoform面….等光学面。

该透明窗的表面可具有绕射面、折射面或组合面。包括有平面、球面、非球面或其中任一组合的组态面所形成具有折射或绕射的光学组件实现光学透镜系统中光学功效。该表面亦可以形成至少一层光学薄膜，提供IR(红外线)和或低频滤光的功能，如此便不需要搭配另一个新光学滤光片和一新玻璃上盖于影像撷取装置上。

该透明窗直接用一粘着膜且/或结合该支撑层贴附于影像撷取装置的上表面。用以完全紧密结合该透明窗的下表面与影像撷取装置的上表面，此外、一些位于影像撷取装置，支撑层，粘着层及透明窗的接孔或凸起，更能帮助提供介于影像撷取装置及透明窗的精密对准。再者，本发明的另一具体实施例，尚可用一透明材料充填介于光电转换区上表面及透明窗下表面的空穴。而该透明材料具有与透明窗互相匹配的反射系数，用以减少介于影像撷取装置及直接贴附透明窗的反射损失。此种经由透明窗且/或填充透明材料再于光电转换组件完成该影像图形。然后，该基底可通过传统晶背研磨、连续的抛光方式，例如化学机械研磨(CMP)，高选择比的电浆蚀刻或湿蚀刻等步骤，直接自基底背面研薄用以暴露该内嵌式的深金属栓塞便以形成接合榫，作为该影像撷取装置的电极连接端。

该内嵌式的深金属栓塞以电将蚀刻，湿蚀刻或雷射穿孔或任一其中的组合方式于基底的上表面挖掘内嵌壕沟后、再沉积绝缘层于其内侧壁，如二氧化硅，氮化硅或通过其它技术于该内嵌壕沟侧壁形成的任一组合的绝缘材料，然后，再以导电材料充填该内嵌壕沟内，该导电材料如钛、氮化钛、铝、铜、汞、钨、汞齐、银胶、锡、导电高分子…等其它导电材料或其中任一组合。

此制造方法中，一复数个接合榫于基底下表面形成作为外部电极连接终端，并不用增加该构装的重量或体积。更特别的是，该方法并非只局限使用于单一影像撷取封装工艺中，也可利用于更具弹性及效率的封装工艺上，例如用全晶圆或复数影像撷取的封装流程上。

在其它较佳实施例中，本发明提供几种不同方法，以形成接合榫。可于该基底下表面蚀刻以形成复数个背面壕沟，且该背面壕沟对应连接至上表面的接合栓塞。再通过沉积绝缘膜于背面壕沟侧壁及填充导电材料于其内用以形成背面接合栓塞电性连接至正面接合栓塞，以形成接合榫。

相反地，亦可自基底背面直接形成接合榫作为外部电极连接终端，而不增加封装的任何重量或体积大小。该基底无论另有磨薄与否，其背面接合榫自基底下表面贯穿至上表面的单一背面壕沟所形成，并可其内沉积一绝缘膜及填充一导电材料。该接合榫连接至一电性连接层，如复晶硅、金属硅化物、接孔栓塞、或金属层…等影像撷取装置制造中的导电层。

在另一较佳实施例中，一电性连接架构提供接合榫电性连接至影像控制模块的电极端，而该影像控制模块可高度整合包括一些影像相关控制功能区块，例如系统微处理器、数字信处理单位、系统时序控制(ASIC)、内存缓冲区、周边控制组件等或包括上述功能的整合影像系统控制封装模块。

一般使用在封装连接的技术及接合的材料，例如使用在接合榫凸块的同方向性导电粘着胶，或其它传统表面粘着，如异方向性导电粘着胶，金或铅焊接合技术，绕线技术，球脚格状数组技术，软性电线，或覆晶等技术皆能被利用于接合榫与影像控制模块间的电性连接，以完成整合性的轻巧影像模块。

在配合目前流行的多媒体电子行动装置下，一些更轻巧的影像撷取模块需求是更甚以往。而在此类行动装置中，一般而言，光学透镜系统是个别固定在影像撷取基底或电路基板上的透镜支撑座上。或者，利用一个复杂的机械变焦机构来调整光学透镜系统与影像撷取装置的相对焦距长度，而其中需要一些繁杂的透镜对准及对位的制造过程是为其制造上的最主要缺点。

本发明也提供一具有便宜、轻巧、高度整合性和可大量生产影像撷取模块的方法，而该模块以固定焦距或可调变焦距方式结合组装该光学透镜系统与前述方法所制造的薄型影像装置，以同时生产复数个影像模块是较以往个别生产组装影像模块的传统方法所需的劳力成本为低。

一以叠堆方式所形成的复数个粘着层和选择插入的支撑层，可作为透镜支撑座，用以贴附和支撑配置影像撷取基底透明窗上的光学透镜系统。该附着于透明窗上的粘着层，可选择性的结合支撑层和其它粘着层，以维持该预先设计的焦距长度。此种方法使介于光学透镜系统与影像撷取装置的焦距长度能实现精密的控制及重现性。

本发明的结构适合以全晶圆或多个影像撷取晶粒同时制造的方式沉积粘着层及插入支撑层来搭配组合该透明窗及附着光学透镜系统。之后，再切割分开每一个影像撷取装置，便于电性连接至影像控制模块的电极端，该影像控制模块主要包括以堆栈或平面方式结合复数个周边组件于其电路板上而成的电路模块。

本发明的结构亦可通过软性导电组件电性连接影像撷取装置与影像控制模块达成一可调变焦距的影像撷取模块。其中该可移动焦距的影像模块主要包括光学透镜、影像撷取装置可个别利用伸缩机构或其它可位移的技术，例如使用机械性技术、电磁力或马达，来选择带动该影像撷取装置、光学透镜系统的上下或前后移动以便完成聚焦、放大等效能增进该影像撷取模块的品质。

本发明的其它目的、特征、优点由下详述说明，并参考附图得以更深入了解。上述的所有一般性叙述及以下详述，提供本发明更进一步的解释。

附图说明

图1至图3是公知的影像撷取装置及构装的示意图；

图4是公知的影像撷取模块的示意图；

图5是本发明含复数个影像撷取装置的全晶圆示意图；

图6是本发明图5中影像撷取晶粒的放大示意图；

图7A至图7D是本发明图6中沿A-A’方向的剖面图，接合栓塞的制造方法的示意图；

图8是本发明图6中影像撷取晶粒沿A-A’方向的剖面图，以解释图7D的后续制造示意图；

图9A及图9B是本发明复数个影像撷取晶粒和透明窗的粘着的示意图；

图10A和图10B是本发明另一较佳实施例的示意图；

图11A和图11B是本发明图10A和图10B自该基底下表面磨薄后的基底示意图；

图12A和图12B是本发明另一较佳实施例；

图13A、13B和13C是本发明以三种不同方法所形成的接合榫实施例示意图；

图14A和图14B是本发明影像撷取装置与影像控制模块组合的较佳实施例的示意图；

图15A和图15B是本发明二种具有固定焦距的影像模块实施例的示意图；

图16A和图16B是本发明二种具有可变焦距的影像模块实施例的示意图。

构装单元：100，110，310

光电感受区：650

凹槽：101，111

接合栓塞：646，966

内引导脚：102，112

影像撷取周围电路：652

陶瓷基底：103

影像撷取基底：530

影像撷取晶粒：104，311，492，

壕沟：741，961，981

影像撷取装置：531

晶圆：529

粘着层：105，115，150，210，960

基底上表面：740

电极焊垫：106，963

基底下表面：745

绕线：107，329，494

绝缘层：742，743，982

塑料体基底：113

介电层：851

导线架：117

保护层：855

外引导脚：122

透明窗下表面：971

胶底环架：314，496

空穴：981

可挠电路板：318

电路基板：312，493

接合榫：953，973，983

透明窗：316，495，970

透镜：498，220

凸起：975，175

影像控制晶粒：491

接孔：876，176

透镜系统：200，240

伸缩组件：230

接合榫垫：963

透明材料：980

控制模块电路：990

支持层：965

可挠导电组件：190

电性连接层：984

晶圆切割区：532

具体实施方式

以下将详细说明本发明的较佳实施例，各实施例将配合附图说明，说明书中的各附图将与图号标示相同或类似部份相同。

一影像装置主要包括一基底，一光电转换区，一透明窗及一复数个接合榫。该光电转换区为侦测影像辐射能量。该透明窗作为增进影像品质之用。而位于基底下表面的接合榫作为电性连接至具有高度整合其它影像相关效能电路区块的影像控制模块，例如系统微控制器，数字信号处理单元，系统时序控制电路(ASIC)，内存缓冲区和周边控制电路区块组件等，或具有包括前述功能的整合型影像系统控制封装模块。此外，尚可包括通过固定或可调变焦距的光学透镜系统，配置于该影像撷取装置上以增进该影像品质及效能。

图5是含有一复数个影像撷取装置的全晶圆的示意图。在图5中，一全晶圆529由单晶硅棒切割成片而成，并且以一互补式金氧半导体影像撷取装置(CIS)或一电荷耦合组件(CCD)的工艺所完成。该全晶圆529包括含有一复数个影像撷取装置，如影像晶粒531和保留为切割分开该全晶圆529成为个别影像晶粒531的晶粒切割区532。

图6是图5中的影像晶粒的示意图。如图6中所表示，一影像晶粒531具有一光电感受区，例如位于影像晶粒531中间位置的一光电转换组件650，和一靠近周围电路652周边的复数个接合栓塞646，其中该接合榫连接至该影像控制模块的电性连接终端。

图7A至图7D是图6中沿A-A’方向的剖面图，以示接合栓塞的制造方法的示意图。根据图7A，影像撷取基底530以蚀刻、雷射穿孔或任一其中的组合方式于其上表面740形成一复数个壕沟741。在本发明的实施例中，该壕沟741可于硅半导体基底或其它含蓝宝石层的半导体基底上形成，例如、使用于半导体覆盖绝缘层(SOI)技术的基底，或甚致可于塑料或玻璃基底上形成。

图7B及图7C中所示，为了隔离该壕沟741，包括氧化膜742且/或附加氮化硅膜743的绝缘膜需于该壕沟741的内侧壁形成。随后，该壕沟741以一导电材料填充的以形成该接合栓塞646，如图7D所示。在本发明的另一较佳实施例中，该导电材料为钛或氮化钛的埋置金属及使用钨当作电性连接的接合栓塞。在其它较佳实施例中，该导电材料可为钛、氮化钛、铝、铜汞、钨、汞合金、银胶、锡铅、导电高分子、其它导电材料，或上述材料的组合。

再则、化学机械研磨(CMP)，湿蚀刻，电浆倒蚀刻，或其中的组合方式可应用完成该个别独立的接合栓塞646。该内嵌于影像撷取基底530的接合栓塞646在后续以公知传统半导体工艺步骤完成后将作为外部电极焊垫。通常，就影像撷取装置整体制造方法而言，形成该个别独立接合栓塞646的制造顺序是非常有弹性的。例如、形成该接合栓塞646的步骤可于层间介电绝缘层(ILD)，金属层，接孔层，复硅晶，或光电转换组件650感光二极管主动组件之前或之后完成该接合栓塞的制造步骤。

图8是图6中影像撷取晶粒沿A-A’方向的剖面图，以解释图7D的后续制造步骤的示意图。该光电转换组件650形成于该基底的上表面740，而且通常是位于影像撷取晶粒531的中间区域。一具有像素地址译码及影像信号处理功能的周围电路652配置位于具有大量二维矩阵影像单位像素(未标示)光电转换组件650的周边区域。

每一影像像素主要包括有感光二极管及互补式金氧半导体晶体管作为放大转换电荷之用，及可转换该电磁密度的相对辐射量。此外，该周围电路652尚可包括有驱动电路作为驱动该单位像素用以获得电荷信号，一模拟/数字(A/D)转换器作为转变模拟信号至数字信号，和一数字信号处理单元作为影像处理及输出、输入信号。

数个层间介电质层位于光电转换组件650及周围电路652之上。该层间介电质层851尚可包括含有一复晶硅且/或金属层。一彩色滤光层，一微透镜数组层(未示于图8中)，或一位于层间介电层851的上保护层855。该层间介电质层由半导体工艺所形成，因此在完成全部结构后即成为一具有完整功能的影像撷取装置。另外，该接合栓塞646配置于该周围电路652的周边，而且每一接合栓塞彼此紧密配置。

图9A及图9B为表示复数影像晶粒与透明窗贴附的制造步骤示意图。如图9A中所示，一粘着层960夹于该影像撷取基底530和透明窗970之间。另外，如图9B中所示，该粘着层960亦可选择插入支撑层965以控制该透明窗盖与影像撷取的距离，并且防止该透明窗970损伤该影像晶粒上的光电转换组件650。该粘着层960亦可使用于保护层855和透明窗970的下表面971之间。

该透明窗970与该影像影像撷取基底530搭配的方式，可选择通过全晶圆或复数个影像晶粒，甚至单一影像晶粒的方式互相搭配。该透明窗970可为保护该光电转换组件650及增进该影像撷取效能相关，即如同彩色滤光片或低频率滤通器的用途。

此外，该透明窗970亦可具有一或二面的平面，球面镜，非球面镜，或Kinoform光学表面，当作为一绕射或折射的光学组件，或甚至混合平面、球面镜，且/或非球面结合成为绕射或折射光学组件。

该透明窗970尚可形成一彩色滤光片，让该单色影像撷取装置具有彩色的功能。而该影像撷取基底530与该透明窗970之间亦可通过凸起与接孔同时整合粘着与对准的部分，例如图9A及图9B中所示，透明窗970的凸起975与保护层855或支撑层965的接孔876。该凸起975及接孔876可通过传统半导体工艺定义图案及蚀刻所形成，亦可利用其它玻璃或塑料压模工艺完成。在透明窗970上形成一些接孔便于和影像撷取基底530的凸起形成机械性对位，用以帮助影像撷取装置中的对准也是本发明的精神之一。

图10A及图10B为表示本发明的最佳实施例的示意图。在此最佳实施例中，一介于透明窗970和层间介电质851间的空穴981，尚可以透明材料980来取代空气填充该空穴内，如图9A和9B图所示。该透明材料980可为硅环氧树脂、硅胶质，高分子材料，聚亚醯胺，液晶，塑料，或其它气体、液体皆能适用于填充该空穴981。如此，该透明材料980和透明窗970便具有保护该光电转换组件650免于受其它异物污染，及用以增进该光电转换组件650的感光度。

该影像撷取基底530，透明窗970且/或透明材料980可通过粘着层960结合在一起，亦可一并加入支撑层965或其它粘着层一同结合，如此该半制品装置在另外开始后续组装程序前便可储存于非清洁室中。换言之，本发明的影像撷取装置生产制造成本会较其它公知技术的影像撷取装置为低。

图11A和图11B为表示图10A及图10B中自该基底下表面磨薄后的影像撷取基底示意图。图10A和图10B中的影像撷取基底530可通过背面研磨，化学机械研磨(CMP)，高选择性电浆蚀刻，或湿蚀刻自基底下表面745开始磨薄，如此便可使该接合栓塞646的底部自该影像撷取基底530的下表面745暴露出来、如图11A及图11B中所示。如此、接合榫953便可通过该接合栓塞646形成并且可当作为外部电极连接端。更甚者，底部凸块金属化(UMU)亦可覆盖形成于该接合榫953之上(末示于图11A及图11B中)。

图12A和图12B表示本发明另一较佳实施例的示意图。背面壕沟961可于该影像撷取基底530的下表面745形成，而且该背面壕沟与先前形成于影像撷取基底530上表面740之内嵌正面接合栓塞646相互配对。因此，该背面壕沟961穿透过影像撷取基底530完全连接至该接合栓塞646。在本实施例中，令人注意的是，该影像撷取基底530可于背面壕沟961形成之前或背面接合栓塞966形成之后再进行磨薄基底。

该背面壕沟961可通过化学蚀刻，电浆蚀刻或雷射穿孔等技术自基底背面745形成。绝缘膜接续着形成于该背面壕沟961暴露的内侧壁上，此可为氧化硅，氮化硅或高分子聚酯树脂。之后，具有绝缘膜的背面壕沟961再以导电材料填充于其内，如钛，氮化钛，铅，铜，汞，汞合金，铝，银胶，导电高分子，其它导电材料或上述材料中的组合以形成该接合栓塞966。

接下来可通过定义图案及蚀刻该影像撷取基底530的下表面745以形成接合榫垫963及建构成为接合榫973。在另一实施例中，简单的接合榫可仅通过接合栓塞966、绝缘膜及蚀刻等方式所形成，而不需要额外形成接合榫垫963。

本发明的接合榫可通过许多不同的方法所形成。图13A至图13C中即特别表示本发明以不同方式形成的三种接合榫实施例的示意图。图13A及图13B中的二实施例分别根据上述图11A、图11B和图12A、图12B的说明来解释该接合榫形成的方式。

如图13C所示，无论该影像撷取基底530磨薄与否背面接合榫983可自下表面745直接贯穿至上表面740的单一背面壕沟981所形成，并且可沉积被覆一绝缘膜982于其内侧璧。该接合榫983可连接至一电性连接层984，而该电性连接层可为传统影像撷取装置制造中的复晶硅，金属硅化物，接孔栓塞或金属层。

本发明前述的影像撷取装置尚可与影像控制模块相组合，通过可曲挠导电组件(flexible conductive elements)或类似组件组合成一轻巧影像模块装置，非常适合当作行动电子装置的一单元。

图14A和图14B为表示影像撷取装置与影像控制模块相组合的示意图，其中图14B的实施例与图14A实施例相比，只多具有另一附加支撑层965。依据图14A和图14B标，一轻薄影像模块由图11A及图11B中的前述影像晶粒531与一影像控制模块相结合而且相互电性连接所建构而成，例如可通过接合榫953连接至一整合电路模块电路板990。而该整合电路模块电路板990由影像相关功效的电路区块高度整合而成，例如包括系统微控制器，数字信号处理单位，系统时序控制电路，内存缓冲器和周边控制电路组件。

一些封装连接技术及材料，例如使用在接合榫凸块接合的同方向性导电粘着胶，其它传统表面粘着，异方向性导电接合胶，金或锡铅接合，绕线，球脚格状数组，曲折电线，且/或覆晶等技术或材料都能利用于接合榫与影像控制模块电极端的电性相互连接以形成整合性的轻巧影像模块。

图15A和图15B中表示本发明两种具有固定焦距的影像模块较佳实施例的示意图。图15B说明另一与图15A示意图不同的光学透镜系统和透明窗结合架构。依据图15A和图15B，光学透镜系统200可包括含有至少一粘着层210和光学透镜220。而该光学透镜220可包括不同的球面、非球面、绕射且/或折射光学面等组件或其它混合平面，球面，非球面，Kinofom面等所结合得到的绕射或折射光学组件。

该配置于透明窗970上表面的光学透镜系统200可通过一粘着层150，甚至插入另一支撑层(图中未示)以结合该光学透镜系统200与透明窗970。另外，于光学透镜220所形成的复数个凸起175和于粘着层210所形成的配对接孔176，可使得机构上的对准更加容易。

图16A和图16B表示本发明二种具有可调变焦距长度的影像模块的较佳实施例。图16B中说明另一与图16A中不同的光学透镜系统和透明窗的结合架构。在图16A和图16B中，提供一伸缩光学透镜系统240，其中可个别使用伸缩组件230于光学透镜系统240和影像晶粒531上以调整彼此对应的距离。于本发明的较佳实施例中，该伸缩组件230可为机械性的组件，电磁力性的组件，马达，其它类别的伸缩系统，或其中上述的任一组合的组件。在本发明中的伸缩组件230主要特征是可通过沿着其光轴移动该影像晶粒531的相对位置完成聚焦的动作也同时增进和放大物体的影像品质，其中该影像晶粒可为如图16A所示的整合型模块电路板990或图16B所示的单一影像晶粒本身。

值得留意的是，该影像晶粒531可通过一软性导电组件190电性连结至该整合性模块电路板990，就如图16B所示。在一些较佳实施例中，该软性导电组件190可为一软性电路板，导电电线或导电膜，或导电高分子。

任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神或范围内，可作各种结构的更动与润饰，凡依本发明精神及范围所作的各种变动及润饰均属本发明的范围。

Claims (37)

1、一种影像撷取装置，其特征在于：主要构造包括有：

一基底；

一光电感受区，设置于基底上作为侦测影像辐射能量；

一周围电路，为可环绕于光电感受区并电性连接至该光电感受区；

一接合榫，为可贯穿基底并电性连接至该周围电路。

2、根据权利要求1所述的影像撷取装置，其特征在于：该影像撷取装置尚可包括贴附于基底上并配置于光电感受区上的一透明窗。

3、根据权利要求2所述的影像撷取装置，其特征在于：该影像撷取装置尚可配置介于影像撷取基底及透明窗间的一粘着层。

4、根据权利要求2所述的影像撷取装置，其特征在于：该影像撷取装置尚可包括配置介于影像撷取基底及透明窗间的一支撑层。

5、根据权利要求2所述的影像撷取装置，其特征在于：该影像撷取装置尚可包括于影像撷取基底和透明窗的相邻表面，形成一复数个接孔和对应凸起。

6、根据权利要求1所述的影像撷取装置，其特征在于：该光电感受区包括一复数个光电感受组件。

7、一种影像模块，其特征在于：主要构造包括含有：

一影像撷取装置，包括：

一基底；

一光电感受区，设置于基底上作为侦测影像辐射量；

一周围电路，为可环绕于光电感受区并电性连接至该光电感受区；

一接合榫，为可贯穿基底并电性连接至该周围电路；

一光学透镜系统，为配置于影像撷取装置上，并相对应于光电感受区；

一影像控制模块，为可电性连接至该影像撷取装置的接合榫。

8、根据权利要求7所述的影像模块，其特征在于：该影像撷取装置包括一贴附于基底，且对位于光电感受区的透明窗。

9、根据权利要求7所述的影像模块，其特征在于：该影像模块尚可包括配置介于影像撷取装置和光学透镜系统间的一粘着层。

10、根据权利要求7所述的影像模块，其特征在于：该影像模块尚可包括配置介于影像撷取装置和光学透镜系统间的一支撑层。

11、根据权利要求7所述的影像模块，其特征在于：该影像模块尚可包括于影像撷取装置和光学透镜系统的相邻表面上，形成一复数个接孔及对应的凸起。

12、根据权利要求7所述的影像模块，其特征在于：该光学透镜系统包括一固定焦距的光学透镜系统或一可调变焦距的光学透镜系统。

13、根据权利要求12所述的影像模块，其特征在于：该光学透镜系统是一可调变焦距长度的光学透镜系统，该光学透镜系统和影像撷取装置配置于伸缩组件上，并可调变彼此间相对应的距离。

14、根据权利要求7所述的影像模块，其特征在于：该影像模块尚可包括一连接于影像撷取装置及影像控制模块的可曲挠的导电组件。

15、一种影像撷取装置的制造方法，其特征在于：该方法主要包括：

提供一基底；

形成一光电感受区于基底第一表面上；

形成一周围电路为可环绕于光电感受区，其中该周围电路与光电感受区相互电性连接；

形成一接合榫为可贯穿该基底，其中该接合榫并可电性连接至周围电路。

16、根据权利要求15所述的制造方法，其特征在于：该制造方法尚可包括贴附一透明窗于基底上，其中该透明窗配置于光电感受区之上。

17、根据权利要求16所述的制造方法，其特征在于：该贴附步骤包括提供一介于基底和透明窗的粘层。

18、根据权利要求16所述的制造方法，其特征在于：该贴附步骤包括形成一介于基底和透明窗的支撑。

19、根据权利要求16所述的制造方法，其特征在于：该贴附步骤包括：

形成一复数个接孔及对应的凸起于基底和透明窗的相邻表面；

对准该接孔及对应的凸起，以结合该基底及透明窗。

20、根据权利要求15所述的制造方法，其特征在于：该光电感受区包括一复数光电感受组件。

21、根据权利要求15所述的制造方法，其特征在于：该形成接合榫的主要步骤包括有：

形成一复数个壕沟于基底的第一表面；

形成绝缘层于该壕沟内；

填充一导电材料于壕沟内，以形成复数个接合栓塞；

磨薄基底第二面，以暴露该接合栓塞的底部，使之成为接合榫。

22、根据权利要求15所述的制造方法，其特征在于：该形成接合榫步骤包括：

形成一复数个壕沟于基底第二面；

形成绝缘层于该壕沟内侧壁；

填充导电材料于该壕沟内，以形成接合榫。

23、根据权利要求15所述的制造方法，其特征在于：该形成接合榫步骤包括：

形成一复数个第一壕沟于基底第一面；

形成一复数个第二壕沟于基底第二面，其中该第二壕沟与第一壕沟相互对应；

形成绝缘层于该壕沟内侧壁；

填充一导电材料于该壕沟内，以形成接合榫。

24、根据权利要求23所述的制造方法，其特征在于：形成该绝缘层于该壕沟内侧壁及填充导电材料于第一、第二壕沟皆为个别的步骤。

25、一种影像模块的制造方法，其特征在于：该主要制造方法包括：

提供一影像撷取装置，包括：

提供一基底；

形成一光电感受区于基底第一表面上；

形成一周围电路为可环绕于光电感受区，

其中该周围电路与光电感受区相互电性连接；

形成一接合榫为可贯穿该基底，其中该接合榫并可电性连接至周围电路；

配置一光学透镜系统于该影像撷取装置上，并且对位于该光电感受区；

提供一影像控制模块，为可电性连接至该影像撷取装置的接合榫。

26、根据权利要求25所述的制造方法，其特征在于：该制造方法尚可包括贴附一透明窗于基底上，且该透明窗配置于该光电感受区上。

27、根据权利要求25所述的制造方法，其特征在于：该配置步骤尚可包括提供一介于影像撷取装置和光学透镜系统的粘着层。

28、根据权利要求25所述的制造方法，其特征在于：该配置步骤尚可包括于影像撷取装置和光学透镜系统之间形成一支撑层。

29、根据权利要求25所述的制造方法，其特征在于：该配置步骤包括：

形成一复数个接孔及对应的凸起于影像撷取装置和光学透镜系统的相邻表面；

对准该接孔及对应的凸起，以结合影像撷取装置和光学透镜系统。

30、根据权利要求25所述的制造方法，其特征在于：该形成接合榫的步骤主要包括有：

形成一复数个壕沟于基底第一表面；

形成绝缘层于该壕沟内；

填充一导电材料于壕沟内，以形成复数个接合栓塞；

磨薄基底第二表面以暴露该接合栓塞的底部，使之成为接合榫。

31、根据权利要求25所述的制造方法，其特征在于：该形成接合榫的步骤主要包括有：

形成一复数个壕沟于基底第二表面；

形成绝缘层于该壕沟内侧壁；

填充一导电材料于该壕沟内侧壁，以形成接合榫。

32、根据权利要求25所述的制造方法，其特征在于：该形成接合榫的步骤包括：

形成一复数个第一壕沟于基底第一表面；

形成一复数个第二壕沟于基底第二表面，其中该第二壕沟与第一壕沟相互对应；

形成绝缘层于该壕沟内；

填充一导电材料于壕沟内，以形成接合榫。

33、根据权利要求25所述的制造方法，其特征在于：该形成绝缘层于壕沟内侧壁及填充导电材料于该第一、第二壕沟皆为个别的步骤。

34、根据权利要求25所述的制造方法，其特征在于：该光学透镜系统可具有一固定焦距的光学透镜系统或一可调变焦距的光学透镜系统。

35、根据权利要求34所述的制造方法，其特征在于：该光学透镜系统是一可调变焦距的光学透镜系统，该制造方法尚可包括配置伸缩组件于光学透镜系统及影像撷取装置藉以调变彼此间的相对应距离。

36、根据权利要求25所述的制造方法，其特征在于：该电性相连接步骤包括通过一可挠折的导电组件电性连接影像撷取装置与影像控制模块。

37、根据权利要求25所述的制造方法，其特征在于：影像撷取装置和影像控制模块的电性连接可选择使用接合榫凸块连接的同方向性导电胶、表面粘着、异方向性导电接合膜、金或锡铅凸块、绕线、，球脚格状数组、曲折电线、或覆晶等电性相连接的方式。

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