CN1921107A - 图像传感器组件及其制造方法以及使用该组件的照相机组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制造图像传感器组件的方法，包括：将图像传感器连接到设置有窗口的双面柔性印刷电路板FPCB的一个侧面上，从而图像传感器组件覆盖窗口；以及将至少一个电子器件安装到连接有图像传感器的双面FPCB的另一侧面上。

Description

图像传感器组件及其制造方法 以及使用该组件的照相机组件
相关申请交叉参考
本申请要求2005年8月24日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2005-0077752号的优先权，其内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种图像传感器组件(module)，一种制造该图像传感器组件的方法，以及一种使用该组件的照相机，其中，减小了照相机组件的尺寸，从而在成本和制造方面增强了竞争性。
背景技术
通常，陶瓷封装件是用陶瓷材料进行封装的，以便保护诸如IC芯片的芯片免受外界影响，并具有多个形成在外部的销，以便固定到印刷电路板(PCB)上。以这种方式构造的陶瓷封装件起到散热通道的作用，保护安装在其中的IC不受外部环境影响，并且该封装件是密封的，以便可以经受外部冲击。使用陶瓷作为封装件的理由是，陶瓷比其它材料具有更高的热传导率，不易受热变形，具有适于传输信号的介电常数和与绝缘体一样的低介电损耗，同时化学上稳定，且与布线图样的金属材料能极好的结合。
作为封装用于照相机的图像传感器的方法，提出了倒装芯片薄膜覆晶封装(COF)法、引线结合板上芯片封装(COB)法、芯片级封装(chip scale package)(CSP)法等，其中，广泛使用的是COF和COB法。
COB法是与现有半导体生产线所使用的工艺相类似的工艺，并且比其它封装方法具有更高的生产率。但是，由于引线应该用于与PCB的连接，组件的尺寸增大，而且需要附加工艺。因此，需要新的封装技术，以减小芯片的尺寸、改进热量散失和电性能、以及提高可靠性。由此，基于具有外部结合突起的凸块(bump)，出现了COF法。
在COF法中，不需要连接引线的空间。因此，封装件的面积和镜筒的高度可以减小。而且，由于使用薄膜或柔性印刷电路板(FPCB)，可以制造出能够经受外部冲击的可靠封装件，而且其制造工艺相对简单。此外，COF法满足了以高速处理信号的这种趋势，而且要求高密度，并需要多个销。
COF法作为芯片尺寸晶片级(wafer-scale)封装来执行。但是，其工艺成本很昂贵，且到期日的一致性也不稳定。因此，这种方法作为图像传感器的方法具有局限性。
此外，在使用增加了不同的功能的高质量(mega-quality)传感器的组件中由于单层(one-story)结构，已经成为COF法的优势的组件的小型化无法再得以实现。组件必然被设计成具有比COB法更大的尺寸。
目前，使用双面柔性印刷电路板(FPCB)，从而组件可以设计成具有与COB法中的组件类似的尺寸，这不满足组件小型化(COF法的优点)的要求。因此，由于COB法有频繁使用的趋势，需要用于实现组件小型化的设计和工艺技术。
随后，将参照附图，描述使用COF法的传统图像传感器，并分析其问题。
图1是示出了包括根据相关技术的图像传感器组件的照相机组件的横截面视图，而图2是示出了根据相关技术的图像传感器组件的平面视图。在图中，示出了多层陶瓷电容器20和图像传感器18连接在柔性印刷电路板(FPCB)16的一个侧面上。
如图1所示，包含传统图像传感器的照相机组件包括：壳体10，具有设置在其开口中的透镜12；IR截止滤光片14，安装在设置有透镜12的壳体10开口的内侧；以及图像传感器组件，安装在壳体10内侧，并由具有形成在其一个侧面上的多层陶瓷电容器20和图像传感器18的FPCB 16组成。在图2所示的图像传感器组件中，在FPCB 16上形成有用于将图像信号传输至安装在相对侧的图像传感器18的窗口16a，图像信号传输经过透镜12和IR截止滤光片14。此时，图像传感器18起到处理所接收的图像信号的作用，而IR截止滤光片14起到截止从外界入射的红外线的作用。而且，多层陶瓷电容器20起到消除照相机组件中产生的屏幕干扰的作用。
但是，在具有这种结构的传统图像传感器组件中，图像传感器18连接在FPCB 16的其上安装有多层陶瓷电容器20的同一表面上。因此，图像传感器组件的占据在FPCB 16上的整体尺寸增大了。
在传统图像传感器组件中，如果照相机组件根据用户的要求而限于常规尺寸，为了将产品设计在照相机组件限定尺寸范围内，不可避免地应该从图像传感器组件中去除包括多层陶瓷电容器20的有源或无源元件。此时，如果从图像传感器组件中去除多层陶瓷电容器20，就会出现屏幕干扰。但是，为了减小包括壳体的照相机组件的整体尺寸，这种问题是不可避免的。
此外，当为了消除屏幕干扰而将多层陶瓷电容器20安装在传统图像传感器组件中时，由于多层陶瓷电容器20和图像传感器18应该连接在FPCB 16的一个侧面上，使得在减小照相机组件尺寸方面存在局限性。
发明内容
本发明的优点在于，提供了一种图像传感器组件，以及使用这种图像传感器组件的照相机组件。在图像传感器组件中，图像传感器设置在双面柔性印刷电路板(FPCB)的一个侧面，而诸如多层陶瓷电容器的电子器件设置在与设置图像传感器的侧面相对的另一侧面上，从而减小了照相机组件的尺寸。
本发明的另一优点在于，提供了一种制造图像传感器组件的方法。
本发明总发明构思的其它方面和优点将在随后的描述中进行部分地陈述，并且其部分将通过这些描述变得显而易见，或者可通过对于总发明构思的实践而获知。
根据本发明的一方面，制造图像传感器组件的方法包括：将图像传感器连接到设置有窗口的双面柔性印刷电路板(FPCB)的一个侧面上，从而图像传感器组件覆盖窗口；以及将至少一个电子器件安装在连接有图像传感器的双面FPCB的另一侧面上。
多层陶瓷电容器(MLCC)可以作为电子器件来使用。在安装多层陶瓷电容器的过程中，在将焊料膏(solder cream)涂覆在待连接多层陶瓷电容器的部分上之后，通过硬化过程(hardening process)连接多层陶瓷电容器。
在安装多层陶瓷电容器的过程中，将各向异性导电膜(ACF)插入到双面FPCB的另一侧面与多层陶瓷电容器之间，然后对其按压，以便连接多层陶瓷电容器。
在连接图像传感器的过程中，将各向异性导电膜(ACF)插入到双面FPCB的一个侧面与图像传感器之间，然后对其按压，以便连接图像传感器。
在连接图像传感器的过程中，将非导电聚合物(NCP)设置在双面FPCB的一个侧面与图像传感器之间，然后对其加压，以便连接图像传感器。
在连接图像传感器的过程中，使用超声波来连接图像传感器。
根据本发明的另一方面，图像传感器组件包括：双面柔性印刷电路板(FPCB)，形成有窗口；图像传感器，连接在双面FPCB的一个侧面上，以便覆盖窗口；以及至少一个电子器件，连接在连接有图像传感器的双面FPCB的另一侧面上。
根据本发明的再一方面，照相机组件包括：壳体；透镜部，安装在壳体中；IR截止滤光片，安装在壳体中，以便从经过透镜部件的入射光中截止红外线；以及图像传感器组件，其包括：双面柔性印刷电路板(FPCB)，其中形成有用于传输经过IR截止滤光片的入射光的窗口；图像传感器，其连接在双面FPCB的一个侧面上，以便覆盖窗口；以及至少一个电子器件，其连接在连接有图像传感器的双面FPCB的另一侧面上，该图像传感器组件连接至壳体。
安装电子器件，以便将其定位在窗口与图像传感器的外部周界之间。
电子器件包括至少一个多层陶瓷电容器(MLCC)。
图像传感器具有：多个电极极板，形成于图像传感器的连接至双面FPCB一个侧面上的表面上；以及凸块(bump)，形成于电极极板中。
凸块包括柱型凸块、非电解凸块、以及电解凸块中的任何一个。
附图说明
从下面与附图相结合的对实施例的描述中，本发明总发明构思的这些和/或其它方面和优点将变得更显然和易于理解，附图中：
图1是示出了根据相关技术的图像传感器的截面视图；
图2是示出了根据相关技术的图像传感器的平面视图；
图3是示出了包括根据本发明的图像传感器组件的照相机组件的分解透视图；
图4是示出了包括根据本发明的图像传感器组件的照相机组件的截面视图；
图5A和图5B是示出了根据本发明的图像传感器组件的分别从其一个侧面和另一侧面所见的平面视图。
具体实施方式
现在将详细说明本发明总发明构思的实施例，其实例在附图中示出，其中，相同附图标号始终表示相同部件。下面参照附图描述这些实施例，以解释本发明总发明构思。
下面将参照附图详细描述本发明的优选实施例。
[图像传感器组件和照相机组件]
图3是示出了包括根据本发明的图像传感器组件的照相机组件的分解透视图，图4是示出了包括根据本发明的图像传感器组件的照相机组件的横截面视图，而图5A和图5B是示出了根据本发明的图像传感器组件的分别从一个侧面和另一侧面所见的平面视图。
如图3和图4所示，根据本发明的照相机组件包括：壳体110，在其开口中设置有透镜120；IR截止滤光片140，安装在具有透镜120的壳体110的开口内；以及图像传感器组件，其被连接以便可以设置在壳体110中。以入射光轴线为基准，透镜120、IR截止滤光片140、以及图像传感器180设置在一条直线上。
图像传感器组件包括：双面FPCB(柔性印刷电路板)160；图像传感器180，连接在双面FPCB 160的下表面上；以及至少一个电子器件200，连接在双面FPCB的与设置有图像传感器180的表面相对的上表面上。
在双面FPCB 160中，形成有窗口160a，通过窗口入射在透镜120和IR截止滤光片140上的光传输到图像传感器180上。然后，图像传感器180把光转换成图像信号。
图像传感器180对通过透镜120和IR截止滤光片140所接收到的图像信号进行处理，该图像传感器180具有多个电极极板(未示出)，形成在与双面FPCB 160的一个侧面上连接的表面上，每个电极极板均具有凸块。凸块可以包括柱型凸块、非电解凸块、以及电解凸块中的任何一个，其中，优选地使用柱型凸块。
IR截止滤光片140起到截止从外界入射的红外线的作用。
在电子器件200中，包括至少一个多层陶瓷电容器(MLCC)。另外，也可以包括诸如电阻器、二极管、晶体管等的其它电子器件。这里，多层陶瓷电容器(MLCC)起到消除出现在照相机组件中的屏幕干扰的作用，而可以使用其它电子器件来提高照相机组件的品质。
同时，电子器件200与设置于双面FPCB 160中的图像传感器180之间的特定关系在图5A和图5B中示出。图5A是示出了根据本发明的图像传感器组件的从壳体内侧所见的平面视图。图5B是示出了根据本发明的图像传感器组件的从壳体外例所见的平面视图。在双面FPCB 160中形成的窗口160a周围，包括有多层陶瓷电容器的电子器件200安装在双面FPCB 160的上表面上，而图像传感器180连接至其下表面上，如图5A和图5B中所描述。优选地，安装电子器件200，将其定位在连接有图像传感器180的表面内部，即，在窗口160a与图像传感器180的外周边之间。因此，与传统图形传感器组件(其中，图像传感器连接在与安装有多层陶瓷电容器的FPCB表面相同的表面上)相比，图像传感器组件可以设计成其整体尺寸减小。作为实例，传统图形传感器组件具有6.6×6.6的尺寸。但是，根据本发明，图形传感器组件可以设计成具有6.0×6.0的尺寸，这使得可以减小照相机组件的整体尺寸。而且，由于根据本发明的图形传感器组件的尺寸可以减小，除了多层陶瓷电容器以外，诸如用于改进质量的芯片寄存器(chip register)之类的器件也可以安装在剩余空间内。
[制造图像传感器组件的方法]
如下是制造根据本发明的图像传感器组件的方法，即将图像传感器180和多层陶瓷电容器200分别连接到双面FPCB 160的一个侧面和另一侧面上的方法。
首先，以下方法可以用作将图像传感器180连接到双面FPCB160的一个侧面上的方法。第一种方法是将各向异性导电膜(ACF)插入到双面FPCB 160的一个表面与图像传感器180之间，然后对其按压，以便连接图像传感器180。第二种方法是将非导电聚合物(NCP)插入到双面FPCB 160的一个侧面与图像传感器180之间，然后对其加压，以便连接图像传感器180。第三种方法是使用超声波来连接图像传感器180。
然后，以下方法可以用作将多层陶瓷电容器200连接到双面FPCB 160的另一侧面上的方法。第一种方法是将焊料膏涂覆在待连接多层陶瓷电容器200的部分上，并进行硬化过程，以便连接图像传感器180。第二种方法是将各向异性导电膜(ACF)插入到双面FPCB 160的另一侧面与多层陶瓷电容器200之间，然后对其按压，以便连接图像传感器180。这里，尽管本发明中可以使用所有的这些方法，但优选地采用使用焊料膏的方法。
根据图像传感器组件及其制造方法，以及使用该图像传感器组件的照相机组件，图像传感器设置在双面FPCB的一个侧面上，而诸如多层陶瓷电容器的电子器件设置在与定位有图像传感器的一个侧面相对的另一侧面上，这使得可以减小照相机组件的尺寸。
由于可以使照相机组件小型化，所以可以增强在成本和制造方面的竞争性。
在多层陶瓷电容器和图像传感器设置在相同方向上的相关技术中，模制环氧树脂等以完全覆盖多层陶瓷电容器和图像传感器。但是，在本发明中，多层陶瓷电容器设置在与连接有图像传感器的侧面相对的侧面上。因此，可以进行模制以仅覆盖图像传感器，这使得可以减少模制材料量。
此外，在传统图像传感器组件中，由于较狭窄的空间，仅可以安装用于消除屏幕干扰的陶瓷电容器。但是，在本发明中，由于可以有效地利用空间，还可以安装用于改进质量的其它电子器件。
尽管已经示出和描述了本发明总发明构思的几个实施例，对本领域技术人员来说很显然，在不偏离本发明总发明构思的原则和精神的前提下，可以对这些实施例进行改变，本发明总发明构思的范围由所附权利要求及其等同物所限定。

Claims (16)

1.一种制造图像传感器组件的方法，包括：
将图像传感器连接到设置有窗口的双面柔性印刷电路板(FPCB)的一个侧面上，从而所述图像传感器组件覆盖所述窗口；以及
将至少一个电子器件安装到连接有所述图像传感器的所述双面FPCB的另一侧面上。
2.根据权利要求1所述的制造图像传感器组件的方法，
其中，多层陶瓷电容器(MLCC)作为所述电子器件，而且在安装所述多层陶瓷电容器的过程中，将焊料膏涂覆在待连接所述多层陶瓷电容器的部分上之后，通过硬化过程连接所述多层陶瓷电容器。
3.根据权利要求2所述的制造图像传感器组件的方法，
其中，在安装所述多层陶瓷电容器的过程中，将各向异性导电膜(ACF)插入到所述双面FPCB的另一侧面与所述多层陶瓷电容器之间，然后对其按压，以便连接所述多层陶瓷电容器。
4.根据权利要求1所述的制造图像传感器组件的方法，
其中，在连接所述图像传感器的过程中，将各向异性导电膜(ACF)插入到所述双面FPCB的一个侧面与所述图像传感器之间，然后对其按压，以便连接所述图像传感器。
5.根据权利要求1所述的制造图像传感器组件的方法，
其中，在连接所述图像传感器的过程中，将非导电聚合物(NCP)设置在所述双面FPCB的一个侧面与所述图像传感器之间，然后对其按压，以便连接所述图像传感器。
6.根据权利要求1所述的制造图像传感器组件的方法，
其中，在连接所述图像传感器的过程中，使用超声波来连接所述图像传感器。
7.一种图像传感器组件，包括：
双面柔性印刷电路板(FPCB)，形成有窗口；
图像传感器，连接在所述双面FPCB的一个侧面上，以便可以覆盖所述窗口；以及
至少一个电子器件，连接在连接有所述图像传感器的所述双面FPCB的另一侧面上。
8.根据权利要求7所述的图像传感器组件，
其中，安装所述电子器件，使其定位在所述窗口与所述图像传感器的外部周界之间。
9.根据权利要求7所述的图像传感器组件，
其中，所述电子器件包括至少一个多层陶瓷电容器(MLCC)。
10.根据权利要求7所述的图像传感器组件，
其中，所述图像传感器具有：多个电极极板，形成于所述图像传感器的连接至所述双面FPCB一个侧面上的表面上；以及凸块，形成于所述电极极板中。
11.根据权利要求10所述的图像传感器组件，
其中，所述凸块包括柱型凸块、非电解凸块、以及电解凸块中的任何一种。
12.一种照相机组件，包括：
壳体；
透镜部，安装在所述壳体中；
IR截止滤光片，安装在所述壳体中，以便从经过所述透镜部的入射光中截止红外线；以及
图像传感器组件，其包括：双面柔性印刷电路板(FPCB)，其中形成有用于传输经过所述IR截止滤光片的所述入射光的窗口；图像传感器，其连接在所述双面FPCB的一个侧面上，以便覆盖所述窗口；以及至少一个电子器件，其连接在连接有所述图像传感器的所述双面FPCB的另一侧面上，所述图像传感器组件连接至所述壳体。
13.根据权利要求12所述的照相机组件，
其中，安装所述电子器件，使其定位在所述窗口与所述图像传感器的外部周界之间。
14.根据权利要求12所述的照相机组件，
其中，所述电子器件包括至少一个多层陶瓷电容器(MLCC)。
15.根据权利要求12所述的照相机组件，
其中，所述图像传感器具有：多个电极极板，形成于所述图像传感器的连接至所述双面FPCB一个侧面上的表面上；以及凸块，形成于所述电极极板中。
16.根据权利要求15所述的照相机组件，
其中，所述凸块包括柱型凸块、非电解凸块、以及电解凸块中的任何一种。
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