CN203085543U - 具有气室缺口的影像感测器结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是有关于一种具有气室缺口的影像感测器结构，其包括：电路基板、影像感测芯片、粘着层及光学单元。影像感测芯片的第一表面结合于电路基板上。影像感测芯片的第二表面具有感测区及第二导电接点，粘着层是设置于第二表面上感测区及第二导电接点之间的区域。光学单元通过粘着层粘着于第二表面上，使影像感测芯片及光学单元间形成气室，又气室以气室缺口与外界连通。借由本实用新型的实施，可在制造影像感测器结构过程中，借由气室缺口平衡气室内及气室外的压力，避免内压推挤光学单元及粘着层造成光学单元倾斜或是溢胶的情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种影像感测器结构，特别是涉及一种具有气室缺口的影像感测器结构。
背景技术
图1A为现有习知的影像感测器组成结构的示意图。图1B为现有习知的影像感测器制造过程中，光学单元倾斜并造成破裂情况的示意图。图1C为现有习知的影像感测器制造过程中，光学单元倾斜并造成溢胶情况的示意图。
如图1A所示，现有习知的影像感测器100大致上是由电路基板10（例如Printed Circuit Board,PCB）、影像感测芯片20(Die)、光学单元30(例如透光板)以及封装胶材40所组成。影像感测芯片20设置于电路基板10上，并且通过打线方式借由金属导线25使影像感测芯片20与电路基板10上的电路电性连接，而光学单元30则利用环氧树脂（Epoxy）等粘着剂29覆盖于影像感测芯片20的感测区（图未示）上方，外围再利用模造成型的方式使用封装胶材40将金属导线25、影像感测芯片20及光学单元30的侧边等包覆住。
然而，如图1B所示，如果粘着剂29的量或高度不一，在进行模造成型制造过程时，会使粘着于影像感测芯片20的感测区（图未示）上方的光学单元30放置的不平整（例如左右歪斜），将导致光学单元30相对于影像感测芯片20或电路基板10的倾斜度(tilt)过大，不但影响影像感测器的感测品质，还使得在进行模造成型制造过程中模具50下压时容易造成光学单元30破裂，而降低了制造影像感测器的合格率。
另外，又如图1C所示，在进行模造成型制造过程时，由于光学单元30、影像感测芯片20及粘着剂29所围成的空间内的气体受到较高的环境温度加热易产生不均匀膨胀，膨胀造成的内压升高不仅会推动光学单元30造成光学单元30倾斜，还会向外推挤粘着剂29形成溢胶的情况，因而降低了制造影像感测器的合格率。
有鉴于上述现有的影像感测器结构存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型的具有气室缺口的影像感测器结构，能够改进一般现有的影像感测器结构，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。
发明内容
本实用新型的目的在于，克服现有的影像感测器结构存在的缺陷，而提供一种具有气室缺口的影像感测器结构，其包括：电路基板、影像感测芯片、粘着层及光学单元。本实用新型可以达到借由气室缺口平衡气室内及气室外的压力而避免内压推挤光学单元及粘着层造成光学单元倾斜或是溢胶的情况，从而更加适于实用。
本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种具有气室缺口的影像感测器结构，其包括：电路基板，其具有承载面及底面，承载面上设置有多个第一导电接点；影像感测芯片，其具有第一表面，结合于承载面上；第二表面，其具有感测区；及多个第二导电接点，其是设置于感测区的外侧，又所述第二导电接点分别借由多条金属导线与所述第一导电接点电性连接；粘着层，其设置于第二表面上感测区及所述第二导电接点之间的区域且不覆盖住感测区；以及光学单元，其是通过粘着层以粘着于第二表面上，且影像感测芯片及光学单元间形成气室，气室以气室缺口与外界连通。
本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
前述的具有气室缺口的影像感测器结构，其进一步包括设置于该气室缺口中以封闭该气室缺口的填充胶材。
前述的具有气室缺口的影像感测器结构，其进一步包括封装胶材，其是设置于该电路基板上，并包覆于该影像感测芯片、该粘着层及该光学单元的侧边。
前述的具有气室缺口的影像感测器结构，其进一步包括封装胶材，其是包覆于该电路基板、该影像感测芯片、该粘着层及该光学单元的侧边。
前述的具有气室缺口的影像感测器结构，其中该影像感测芯片为互补式金氧半导体影像感测芯片或电荷耦合元件。
前述的具有气室缺口的影像感测器结构，其中该粘着层是呈封闭式回路图样结构，且该光学单元包括：中间层，其是呈口字形结构与该粘着层对应，并粘着于该粘着层上，该中间层的上表面内侧形成框形凹缘，且该中间层具有凹陷部；及透光板，其是粘着设置于该框形凹缘上，且该透光板与该中间层结合时，该透光板与该凹陷部构成该气室缺口。
前述的具有气室缺口的影像感测器结构，其中该中间层的材料为玻璃、陶瓷、液晶聚合物、模制化合物、硅氧烷基聚合物、感光性干膜或焊料遮罩。
前述的具有气室缺口的影像感测器结构，其中该粘着层是呈C字形结构，该C字形结构的开口与该影像感测芯片及该光学单元构成该气室缺口。
前述的具有气室缺口的影像感测器结构，其中该粘着层是呈彼此相对设置的二个L字形结构以形成在对角上的二个开口，且所述开口与该影像感测芯片及该光学单元构成所述气室缺口。
前述的具有气室缺口的影像感测器结构，其进一步包括设置于该气室缺口中以封闭该气室缺口的填充胶材。
前述的具有气室缺口的影像感测器结构，其进一步包括封装胶材，其是设置于该电路基板上，并包覆于该影像感测芯片、该粘着层及该光学单元的侧边。
前述的具有气室缺口的影像感测器结构，其进一步包括封装胶材，其是包覆于该电路基板、该影像感测芯片、该粘着层及该光学单元的侧边。
前述的具有气室缺口的影像感测器结构，其中该粘着层进一步添加有多个球状支撑件。
前述的具有气室缺口的影像感测器结构，其中该光学单元为透光板，其是由玻璃制成。
前述的具有气室缺口的影像感测器结构，其中该粘着层为光固化粘着层。
借由本实用新型的实施，至少可达到下列有益效果：
1、气室缺口可以平衡气室内及气室外的压力，避免内压推挤粘着层而造成溢胶的情况。
2、气室缺口可以平衡气室内及气室外的压力，避免内压推挤光学单元而造成光学单元倾斜的问题。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1A为现有习知的影像感测器组成结构的示意图。
图1B为现有习知的影像感测器制造过程中，光学单元倾斜并造成破裂情况的示意图。
图1C为现有习知的影像感测器制造过程中，光学单元倾斜并造成溢胶情况的示意图。
图2为本实用新型实施例的一种具有气室缺口的影像感测器结构剖视图。
图3A为本实用新型实施例的一种具有气室缺口的影像感测器及其粘着层的俯视示意图。
图3B为本实用新型实施例的另一种具有气室缺口的影像感测器及其粘着层的俯视示意图。
图3C为本实用新型实施例的一种具有气室缺口的影像感测器及其粘着层的结构剖视图。
图4为本实用新型实施例的再一种具有气室缺口的影像感测器及其粘着层的俯视示意图。
图5A为本实用新型实施例的一种中间层立体图。
图5B为本实用新型实施例的一种中间层及透光板的结合立体图。
图5C为本实用新型实施例的另一种具有气室缺口的影像感测器结构剖视图。
图5D为第5C图的俯视图。
图6A为本实用新型实施例的一种具有气室缺口的影像感测器封装后结构剖视图。
图6B为本实用新型实施例的另一种具有气室缺口的影像感测器封装后结构剖视图。
【主要元件符号说明】
100：现有习知的影像感测器 10：电路基板
11：承载面 12：第一导电接点
13：驱动IC及被动元件 14：底面
200：具有气室缺口的影像感测器结构 20：影像感测芯片
21：第一表面 22：第二表面
23：感测区 24：第二导电接点
25：金属导线 26：粘着层
27：球状支撑件 28：气室缺口
28’：气室缺口 29：粘着剂
30：光学单元 301：透光板
302：中间层 303：框形凹缘
304：凹陷部 305：上表面
31：气室 40：封装胶材
50：模具 60：填充胶材
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的具有气室缺口的影像感测器结构其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
图2为本实用新型实施例的一种具有气室缺口的影像感测器结构剖视图。图3A为本实用新型实施例的一种具有气室缺口的影像感测器及其粘着层的俯视示意图。图3B为本实用新型实施例的另一种具有气室缺口的影像感测器及其粘着层的俯视示意图。图3C为本实用新型实施例的一种具有气室缺口的影像感测器及其粘着层的结构剖视图。
图4为本实用新型实施例的再一种具有气室缺口的影像感测器及其粘着层的俯视示意图。图5A为本实用新型实施例的一种中间层立体图。图5B为本实用新型实施例的一种中间层及透光板的结合立体图。图5C为本实用新型实施例的另一种具有气室缺口的影像感测器结构剖视图。图5D为图5C的俯视图。图6A为本实用新型实施例的一种具有气室缺口的影像感测器封装后结构剖视图。图6B为本实用新型实施例的另一种具有气室缺口的影像感测器封装后结构剖视图。
如图2及图3A所示，本实用新型实施例为一种具有气室缺口的影像感测器结构200，其包括：电路基板10、影像感测芯片20、粘着层26及光学单元30。
电路基板10，其具有承载面11及底面14。承载面11上设置有多个第一导电接点12以作为打线时电性连接用。此外，承载面11上也可选择性地设置驱动IC及被动元件13，并且使驱动IC及被动元件13与承载面11上的电路进行电性连接。
影像感测芯片20可以为互补式金氧半导体影像感测芯片或一电荷耦合元件。影像感测芯片20具有：第一表面21；第二表面22；及多个第二导电接点24。
第一表面21为影像感测芯片20的下表面，其可通过胶体结合于承载面11上，以使影像感测芯片20结合于电路基板10。第二表面22为影像感测芯片20的上表面，并且第二表面22具有感测区23用以接收并感测光线。另外，多个第二导电接点24则设置于第二表面22上感测区23的外侧，并可分别借由金属导线25与承载面11上的第一导电接点12电性连接。因此，影像感测芯片20可通过承载面11上的电路再与驱动IC及被动元件13电性连接。
粘着层26是设置于第二表面22上感测区23的周围，例如粘着层26可以设置于感测区23及所述第二导电接点24之间的区域，以使封装后的感测区23可被容置在粘着层26及光学单元30所构成的空间中，进而避免感测区23受到外部侵袭。同时，在涂覆时粘着层26不覆盖住感测区23，避免影响感测区23接收并感测光线。其中，粘着层26可以为光固化粘着层，特别可以为紫外（UltraViolet,UV）光固化粘着层，因此在粘着层26尚未经由照射紫外光固化前，其呈现凝胶态。
光学单元30可以为透光板，其是由玻璃制成。光学单元30是通过粘着层26以粘着于第二表面22上，并借由固化粘着层26以固定光学单元30，且粘着层26、影像感测芯片20及光学单元30间形成气室31。气室31具有气室缺口28与外界连通，以平衡气室31内及气室31外的压力。如此一来，在固化粘着层26时，因加热而膨胀的气室31内气体将由气室缺口28往气室31外散出，避免了过高的气体内压推挤光学单元30所造成的光学单元30倾斜问题，或过高的气体内压推挤粘着层26所造成的溢胶情形。
上述的气室缺口28可以借由下列的方式形成。例如粘着层26可以呈C字形结构，C字形结构的开口与覆盖于粘着层26上方的光学单元30及粘着层26下方的影像感测芯片20间构成气室缺口28。
如图3B所示，粘着层26亦可以呈彼此相对设置的二个L字形结构，二L字形结构各位于相对应的二个对角以形成分别在另外二个对角上的二个开口，且所述开口与粘着层26下方的影像感测芯片20及覆盖于粘着层26上方的光学单元30构成所述气室缺口28。
如图3C所示，由于粘着层26在未固化前为凝胶状，其容易因为涂覆时所施加的量或高度不一致，造成设置于其上的光学单元30倾斜度过大，影响影像感测的品质。因此，粘着层26可以进一步添加有多个球状支撑件27（ball spacer），球状支撑件27可以使光学单元30与影像感测芯片20保持最适当间距，进而控制光学单元30的倾斜度在合理范围内。
如图3C至图5B所示，在粘着层26没有添加球状支撑件27的情况下，为了使光学单元30与影像感测芯片20保持最适当间距，进而控制光学单元30的倾斜度在合理范围内。光学单元30可以包括：中间层302及透光板301，利用固定高度的中间层302控制透光板301与影像感测芯片20之间的间距。此时，粘着层26可以呈现封闭式回路结构，使粘着层26能将光学单元30气密粘合于第二表面22上。
中间层302为口字形结构，使中间层302与粘着层26对应并粘着于粘着层26上时，可以不覆盖住感测区23。另外，可以在中间层302的上表面305内侧形成框形凹缘303，使透光板301可以粘着于框形凹缘303上以与中间层302结合。中间层302的材料可以为玻璃、陶瓷、液晶聚合物、模制化合物、硅氧烷基聚合物、感光性干膜或焊料遮罩。
如图5A至图5D所示，中间层302的内侧可以具有凹陷部304，使透光板301与中间层302结合时，例如透光板301粘着于框形凹缘303上时，无法完全气密结合，因而在透光板301与凹陷部304间构成气室缺口28’。气室缺口28’连通气室31内及气室31外的空气，能避免因气室31内压力大于外界压力而影响光学单元30的粘着稳定度。
如图5C至图6A所示，本实用新型实施例的一种具有气室缺口的影像感测器结构200进一步包括填充胶材60，其是设置于气室缺口28/28’中以封闭气室缺口28/28’，使气室31形成密闭空间，避免感测区23受到外部侵袭。
如图6A所示，具有气室缺口的影像感测器结构200进一步包括封装胶材40，其可以通过模造成型(moding)封装制造过程或是点胶(dispensing)技术包覆于电路基板10、影像感测芯片20、粘着层26、填充胶材60及光学单元30的侧边。更详细地说，可借由封装胶材40将光学单元30侧边与光学单元30下方、电路基板10侧边与电路基板10上方以及封闭式回路图样、C字形图样或双L字形图样的粘着层26外围之间的空间封合起来。借此，可通过封装胶材40包覆电路基板10的侧边，以避免电路基板10的侧边受到撞击而受损。
如图6B所示，具有气室缺口的影像感测器结构200进一步包括封装胶材40，其可以通过模造成型(moding)封装制造过程或是点胶(dispensing)技术设置于电路基板10上，并包覆于影像感测芯片20、粘着层26、填充胶材60及光学单元30的侧边。更详细地说，可借由封装胶材40将光学单元30侧边与光学单元30下方、电路基板10上方但不含电路基板10侧边以及封闭式回路图样、C字形图样或双L字形图样的粘着层26外围之间的空间封合起来。
本实用新型实施例的具有气室缺口的影像感测器结构可以借由气室缺口平衡气室内及气室外的压力，避免过高的气体内压推挤光学单元造成光学单元倾斜或推挤粘着层造成溢胶情形。此外，还可以借由球状支撑件或中间层的设置，控制光学单元的倾斜度在合理范围内。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (15)
1.一种具有气室缺口的影像感测器结构，其特征在于其包括：
电路基板，其具有承载面及底面，该承载面上设置有多个第一导电接点；
影像感测芯片，其具有第一表面，结合于该承载面上；第二表面，其具有感测区；及多个第二导电接点，其是设置于该感测区的外侧，又所述第二导电接点分别借由多条金属导线与所述第一导电接点电性连接；
粘着层，其设置于该第二表面上该感测区及所述第二导电接点之间的区域且不覆盖住该感测区；以及
光学单元，其是通过该粘着层以粘着于该第二表面上，且该影像感测芯片及该光学单元间形成气室，该气室以气室缺口与外界连通。
2.根据权利要求1所述的具有气室缺口的影像感测器结构，其特征在于其进一步包括设置于该气室缺口中以封闭该气室缺口的填充胶材。
3.根据权利要求2所述的具有气室缺口的影像感测器结构，其特征在于其进一步包括封装胶材，其是设置于该电路基板上，并包覆于该影像感测芯片、该粘着层及该光学单元的侧边。
4.根据权利要求2所述的具有气室缺口的影像感测器结构，其特征在于其进一步包括封装胶材，其是包覆于该电路基板、该影像感测芯片、该粘着层及该光学单元的侧边。
5.根据权利要求1所述的具有气室缺口的影像感测器结构，其特征在于其中该影像感测芯片为互补式金氧半导体影像感测芯片或电荷耦合元件。
6.根据权利要求1所述的具有气室缺口的影像感测器结构，其特征在于其中该粘着层是呈封闭式回路图样结构，且该光学单元包括：中间层，其是呈口字形结构与该粘着层对应，并粘着于该粘着层上，该中间层的上表面内侧形成框形凹缘，且该中间层具有凹陷部；及透光板，其是粘着设置于该框形凹缘上，且该透光板与该中间层结合时，该透光板与该凹陷部构成该气室缺口。
7.根据权利要求6所述的具有气室缺口的影像感测器结构，其特征在于其中该中间层的材料为玻璃、陶瓷、液晶聚合物、模制化合物、硅氧烷基聚合物、感光性干膜或焊料遮罩。
8.根据权利要求1所述的具有气室缺口的影像感测器结构，其特征在于其中该粘着层是呈C字形结构，该C字形结构的开口与该影像感测芯片及该光学单元构成该气室缺口。
9.根据权利要求1所述的具有气室缺口的影像感测器结构，其特征在于其中该粘着层是呈彼此相对设置的二个L字形结构以形成在对角上的二个开口，且所述开口与该影像感测芯片及该光学单元构成所述气室缺口。
10.根据权利要求6至9中任一权利要求所述的具有气室缺口的影像感测器结构，其特征在于其进一步包括设置于该气室缺口中以封闭该气室缺口的填充胶材。
11.根据权利要求10所述的具有气室缺口的影像感测器结构，其特征在于其进一步包括封装胶材，其是设置于该电路基板上，并包覆于该影像感测芯片、该粘着层及该光学单元的侧边。
12.根据权利要求10所述的具有气室缺口的影像感测器结构，其特征在于其进一步包括封装胶材，其是包覆于该电路基板、该影像感测芯片、该粘着层及该光学单元的侧边。
13.根据权利要求8或9所述的具有气室缺口的影像感测器结构，其特征在于其中该粘着层进一步添加有多个球状支撑件。
14.根据权利要求13所述的具有气室缺口的影像感测器结构，其特征在于其中该光学单元为透光板，其是由玻璃制成。
15.根据权利要求14所述的具有气室缺口的影像感测器结构，其特征在于其中该粘着层为光固化粘着层。
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