DE102012107629A1 - Kameramodulgehäuse mit eingebauten leitenden Bahnen, um gestapelte Wafer aufzunehmen, wobei Flip-Chip-Verbindungen verwendet werden - Google Patents

Kameramodulgehäuse mit eingebauten leitenden Bahnen, um gestapelte Wafer aufzunehmen, wobei Flip-Chip-Verbindungen verwendet werden Download PDF

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Abstract

Kameramodul einschließlich einem Gehäuse mit eingebetteten leitenden Bahnen, die eine Vergrößerung der verwendbaren Oberfläche einer entsprechenden gedruckten Schaltkreisplatine (PCB) oder eines Mehrschichtsubstrats, eine reduzierte Gesamtdicke des Moduls, eine Reduzierung bei der Verkippungssteuerung eines Linsenelements des Moduls und eine Erleichterung der Ausrichtung des Linsenelements relativ zu dem Bildsensor ermöglichen. Ein Bildsensor ist elektrisch mit ersten Abschnitten der leitenden Bahnen in Form eines Flip-Chip-Prozesses verbunden und dann kann das Gehäuse über der PCB montiert werden, sodass zweite Abschnitte der leitenden Bahnen mit entsprechenden leitenden Flächen auf der PCB verbunden werden, sodass der Bildsensorwafer elektrisch mit der PCB verbunden ist. In einer Anordnung kann ein weiterer Wafer elektrisch mit der PCB verbunden werden, so dass wenn sie zusammengebaut sind, der Wafer zwischen dem Bildsensor und der PCB angeordnet ist.

Description

  • Digitalkameratechnologie wird in einer zunehmenden Auswahl an massenproduzierten Anwendungen benutzt. Eine wachsende Verwendung von Digitalkameratechnologie ist das Verwenden oder Bereitstellen von Kameramodulen mit fester Brennweite in Verbrauchsgütern, wie z.B. Funktelefonen, Mobiltelefonen, Personal Digital Assistants (PDAs) und anderen elektronischen Handgeräten. Während viele Verbraucher eine High-End-Funktionalität und -qualität fordern, wollen viele Verbraucher die Funktionen wie diejenigen, die von einer Digitalkamera bereitgestellt werden, jedoch zu bezahlbaren Preisen. Zum Beispiel wird geschätzt, dass mehr als 65 % der Mobiltelefone Kameras enthalten werden. Zusätzlich gibt es viele Firmen, die Verbrauchsgüter, wie z.B. Mobiltelefone und PDAs produzieren und dieser Wettbewerb erfordert, dass Komponenten einschließlich Kameramodule mit hoher Qualität, aber zu akzeptablen Kosten mit geringeren Material- und Zusammenbaukosten pro Einheit hergestellt werden. Dies ist insbesondere wahr für Produkte, in denen die Kamera eine sekundäre Komponente ist, wie z.B. wenn das Produkt primär eine Kommunikationseinrichtung ist.
  • Kameramodule mit fester Brennweite, die in vielen Verbrauchsgütern verwendet werden, weisen im Allgemeinen ein Objektiv zum Fokussieren von einfallendem Licht auf einen Bildsensor auf, der ein Bild erfasst und es in eine elektrische Signaldarstellung umwandelt. Ein Bildprozessor bearbeitet das Bildsignal zu einem Bild, das gespeichert wird oder auf einem Anzeigeschirm dargestellt wird. Kameramodule weisen auch ein Gehäuse und eine Einfassung zum Befestigen der verschiedenen elektrischen und optischen Komponenten und zum Schützen der Komponenten vor teilchenförmiger und Störlichtverunreinigung auf.
  • Sich 1 zuwendend ist ein herkömmliches Kameramodul 10 dargestellt, das verwendet werden kann, um eine digitale Bildgebungsfunktionalität in einem Verbrauchsgut oder einer Anwendung, wie z.B. einem Funk- oder Mobiltelefon, einem Tabletcomputer und Ähnlichem, bereitzustellen. Das Modul 10 ist eine „2-Wafer“-Version, in der eine Anzahl von Wafern oder Substraten im Allgemeinen auf gegenüberliegenden Oberflächen einer gedruckten Schaltkreisplatinenanordnung (Printed Circuit Board Assembly; PCBA) entlang einer einzigen Achse angeordnet sind. Wie gezeigt, weist das Modul 10 ein Gehäuse 22 (z.B. aus einem thermoplastischem Polymer, wie z.B. Polyvenylchlorid oder PVC konstruiert) auf mit einem Innenraum 24 mit einem ersten Abschnitt 26, der so eingerichtet ist, dass er einen entsprechenden Abschnitt einer Objektivtrommel 14 mit mindestens einem Linsenelement 18 (über entsprechende Gewindeabschnitte 30, 34 an dem Gehäuse 22 und der Selektivtrommel 14) aufnimmt und einem zweiten Abschnitt 38, der so eingerichtet ist, dass er aufnimmt und/oder sich verbindet mit einer Anzahl von Wafern und anderen Komponenten, die im Allgemeinen so gemeinsam betreibbar sind, dass sie einfallendes Licht, welches durch das Linsenelement 18 tritt, aufnehmen und verarbeiten, um ein entsprechendes Bild zu speichern und/oder anzuzeigen. Ein Infrarot-(IR-)Filter zum Filtern von Strahlung mit langer Wellenlänge, sodass Rauschen begrenzt wird, das in einem Bildsensor 59 erzeugt wird, ist in dem Innenraum angeordnet. Irgendeine passende transparente Objektivabdeckung 19 kann in oder über einer Öffnung 20 in der Objektivtrommel 14 angeordnet sein, um es dem Linsenelement 18 zu ermöglichen, Licht zu empfangen, während es das Linsenelement 18 und andere Komponenten des Moduls 10 vor Partikeln und anderen Fremdkörpern schützt.
  • Das Modul 10 weist eine PCBA 42 (z.B. ein Mehrlagensubstrat) auf mit ersten und zweiten gegenüberliegenden Oberflächen 46, 50 zum Aufnehmen einer oder mehrerer Komponenten und Wafer. Ein Bildsensor 52 einschließlich einem ersten Wafer 54 und einem Bildgebungschip 58 (z.B. einem CMOS-Chip) ist elektrisch mit der PCBA 42 dadurch verbunden, dass der erste Wafer 54 über die erste Oberfläche 54 gelegt ist und beide Enden eines oder mehrerer Paare von Drähten 62 (z.B. Gold) an entsprechende Kontaktflächen 66, 70 des ersten Wafers 54 und der ersten Oberfläche 46 der PCBA 42 gebondet sind. Eine Unterfütterung, wie z.B. eine nicht-leitende Paste (NCP) 72 ist zwischen der ersten Oberfläche 46 und dem ersten Wafer 54 angeordnet, um darüber hinaus den ersten Wafer 54 an der ersten Oberfläche 46 zu sichern.
  • Ein zweiter Wafer 74 (z.B. JPEG- oder Grafikchip) ist elektrisch mit der zweiten Oberfläche 50 des PCBA 42 durch eine Flip-Chip-Verbindung verbunden. Insbesondere weist der zweite Wafer 74 mindestens ein Paar von Bolzen oder Löthügel 78 auf, die so beabstandet sind, dass sie mit entsprechend beabstandeten Paaren von Kontaktflächen 82 auf der zweiten Oberfläche 50 der PCBA 42 zusammenfallen. Beim Umdrehen des zweiten Wafers 74 umgekehrt herum und ausrichtend der Löthügel 78 mit den Kontaktflächen 82 vervollständigt ein Fluß der Löthügel 78 die elektrische Verbindung zwischen dem zweiten Wafer 74 und der PCBA 42. NCP 73 wiederum ist zwischen der zweiten Oberfläche 50 und dem zweiten Wafer 74 angeordnet, um weiterhin den zweiten Wafer 74 an der zweiten Oberfläche 50 zu sichern. Darüber hinaus sind eine oder mehrere passive Komponenten 84 in oberflächenmontierter Technologie (Surface Mount Technology; SMT) elektrisch mit der zweiten Oberfläche 50 der PCBA 42 über entsprechende Kontaktflächen 86 verbunden.
  • Um das Modul 10 zusammenzubauen wird die PCBA 42 so angeordnet, dass der erste Wafer 54 in oder anderweitig in den zweiten Abschnitt 38 des Innenraums 24 eingefügt wird und zu dem Linsenelement 18 hinzeigt und ein Epoxydharz 88 wird verwendet, um die PCBA 42 (z.B. die erste Oberfläche 46) mit dem Gehäuse 22 zu verbinden. Auch wird die Objektivtrommel 14 in den ersten Abschnitt 26 in eine Position eingeschraubt, in der das Linsenelement 18 akkurat auf den Bildgebungschip 58 fokussiert ist. Wie gezeigt, sind im Allgemeinen das Linsenelement 18, das IR-Filter 90, der Bildgebungschip 58, der erste Wafer 54, die PCBA 42 und der zweite Wafer 74 so angeordnet, dass ihre Mitten (nicht bezeichnet) entlang einer Achse 92 liegen. Das Modul 10 kann in ein Verbrauchsgut eingebaut werden und passend mit der Systemsteuerung oder der Verarbeitungseinheit des Produkts verbunden werden.
  • Befestigen erster und zweiter Wafer oder Substrate (z.B. erster und zweiter Wafer 54, 74) über gegenüberliegende Oberflächen einer PCBA (über erste und zweite Oberflächen 46, 50 der PCBA 42) hat den Nachteil, dass es die Oberfläche der PCBA 42, die mit anderen Wafern und Komponenten verwendet werden kann, reduziert. Darüber hinaus hat diese Anordnung den negativen Effekt, die Gesamtdicke des Moduls 10 zu vergrößern (z.B. im Allgemeinen den Abstand zwischen einer Oberseite der Linsentrommel 14 und der Unterseite des zweiten Wafers 74), was die Möglichkeit des Moduls 10 in ein Verbrauchsgut mit immer weiter abnehmender Größe eingebaut zu werden, verringert.
  • Als eine weitere Folge geht mit einer zunehmenden Dicke eine zunehmende Brennweite (d. h. der Abstand zwischen dem Linsenelement 18 und dem Abbildungschip 58 unter der Annahme, dass das Linsenelement 18 so angeordnet ist, dass es Lichtstrahlen auf den Abbildungschip 58 fokussiert) der optischen Anordnung des Moduls 10 einher, was zu einer entsprechenden Zunahme bei der Verkippungssteuerung führt (d. h. der Handhabung einer Verdrehung der Linsenebene relativ zu der Bildebene). Darüber hinaus muss, da der Bildsensor 52 an der PCBA 42 befestigt ist, die PCBA 42 präzise an dem Gehäuse 22 befestigt sein, um entsprechend sicherzustellen, dass der Abbildungschip 58 genau mit dem Linsenelement 18 ausgerichtet ist (z.B. entlang der Achse 92). In dieser Beziehung ist die Verbindung zwischen der PCBA 42 und dem Gehäuse 22 im Allgemeinen relativ geringen Toleranzen unterworfen.
  • Zusammenfassung
  • Hierin offenbart wird ein Kameramodul zur Verwendung in elektronischen Einrichtungen und mit einem Gehäuse, das im Allgemeinen gegenüberliegende erste und zweite Abschnitte aufweist. Der erste Abschnitt weist eine Außenfläche, eine Innenfläche und einen ersten Gehäuseraum auf, der von der Innenfläche umgeben ist, und der zweite Abschnitt weist eine Außenfläche, eine Innenfläche und einen zweiten Gehäuseraum auf, der von der Innenfläche umgeben ist. Eine Objektivtrommel mit mindestens einem darin angeordneten Linsenelement ist mit dem ersten Abschnitt des Gehäuses so verbunden, dass das mindestens eine Linsenelement innerhalb des ersten Gehäuseraums aufnehmbar ist. Das Kameramodul weist auch mindestens erste und zweite leitende Bahnen auf, die sich entlang der Innenfläche des zweiten Abschnitts des Gehäuses erstrecken. Mindestens ein Waferteil mit einem Abbildungschip ist innerhalb des zweiten Raums angeordnet und elektrisch mit den ersten uns zweiten leitenden Bahnen verbunden und ein Substrat ist elektrisch mit den ersten und zweiten leitenden Bahnen verbunden und von dem mindestens einen Waferstück getrennt.
  • Jede der ersten und zweiten leitenden Bahnen kann zumindest teilweise in das Gehäuse eingebettet sein. Zum Beispiel kann jede der ersten und zweiten leitenden Bahnen zumindest teilweise über der Innenfläche freiliegen. Das heißt, jede der leitenden Bahnen kann Abschnitte aufweisen, die nicht verfügbar sind zum direkten elektrischen Verbinden mit einem anderen leitenden Element. In einer Anordnung kann das Gehäuse eine gegossene Verbindungseinrichtung (Molded Interconnect Device; MID) sein.
  • Das mindestens eine Waferstück kann eine erste Oberfläche, die zu dem Linsenelement hin zeigt, und eine gegenüberliegende zweite Oberfläche, die zu dem Substrat hin zeigt, aufweisen und das mindestens eine Waferstück kann elektrisch mit den ersten und zweiten leitenden Bahnen über entsprechende erste und zweite leitende Komponenten, die sich zwischen der ersten gegenüberliegenden Oberfläche und den ersten und zweiten leitenden Bahnen erstrecken, verbunden sein. Zum Beispiel können die ersten und zweiten leitenden Komponenten erste und zweite Kontaktbolzen aufweisen.
  • Der Bildgebungschip kann über der ersten gegenüberliegenden Oberfläche zwischen den ersten und zweiten leitenden Komponenten angeordnet sein. In einer Anordnung kann das mindestens eine Waferstück ein erstes Waferstück sein und das Modul kann ein zweites Waferstück mit einer ersten Oberfläche, die zu dem Linsenelement hinzeigt, und einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche, die zu dem Substrat hinzeigt, aufweisen. Zum Beispiel kann das zweite Waferstück elektrisch mit dem Substrat über dritte und vierte leitende Komponenten (z.B. Kontaktbolzen), die sich zwischen der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche und dem Substrat erstrecken, elektrisch verbunden sein. In diesem Fall kann das zweite Waferstück zwischen dem ersten Waferstück und dem Substrat angeordnet sein und/oder es kann von dem ersten Waferstück beabstandet sein. Das Linsenelement, der Bildgebungschip oder das Substrat können im Allgemeinen mit einer Achse des Linsenelements ausgerichtet sein. Zum Beispiel können das Linsenelement, der Bildgebungschip oder das Substrat im Allgemeinen symmetrisch um die Achse angeordnet sein.
  • Ebenso wird hierin ein Kameramodul zur Verwendung in elektronischen Einrichtungen und mit einem Gehäuse, das einen rohrförmigen Körper mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Enden, gegenüberliegenden Innen- und Außenflächen und einem Innenraum, der von der Innenfläche umgeben ist, aufweist, offenbart. Das Gehäuse weist auch einen Vorsprung auf, der sich von der Innenfläche in den Innenraum erstreckt, sodass erste und zweite Abschnitte des Innenraums gebildet werden, die von den ersten bzw. zweiten gegenüberliegenden Enden des rohrförmigen Gehäuses und dem Vorsprung begrenzt sind. Das Kameramodul hat auch einen Bildsensor, der in einem der ersten oder zweiten Abschnitte angeordnet ist und der mit dem Vorsprung verbunden ist, und ein mit den ersten oder zweiten gegenüberliegenden Enden, welche den einen der ersten und zweiten Abschnitte begrenzen, verbundenes Substrat.
  • In einer Anordnung kann das Kameramodul eine erste leitende Bahn aufweisen, die den Bildsensor elektrisch mit dem Substrat verbindet, und eine zweite leitende Bahn, die den Bildsensor elektrisch mit dem Substrat verbindet. Jede der ersten und zweiten leitenden Bahnen kann einem Verlauf der Innenfläche des rohrförmigen Körpers und des Vorsprungs folgen. Zum Beispiel kann jede der ersten und zweiten leitenden Bahnen zumindest teilweise in das Gehäuse eingebettet sein. In einer Variante kann ein Wafer elektrisch mit dem Substrat verbunden und zwischen dem Bildsensor und dem Substrat angeordnet sein. Zum Beispiel können erste und zweite leitenden Komponenten (z.B. Kontaktbolzen) mit den ersten bzw. zweiten leitenden Bahnen und dem Bildsensor verbunden sein und dritte und vierte leitende Komponenten (z.B. Kontaktbolzen) können mit dem Wafer bzw. dem Substrat verbunden sein.
  • Der rohrförmige Körper kann einen rechteckigen Querschnitt neben dem einen der ersten und zweiten Abschnitte des Innenraums aufweisen und einen kreisförmigen Querschnitt in dem anderen der ersten und zweiten Abschnitte des Innenraums. Eine Objektivtrommel mit mindestens einem darin angeordneten Linsenelement kann innerhalb des anderen der ersten und zweiten Abschnitte des Innenraums aufnehmbar sein.
  • Ebenfalls hierin offenbart ist ein Verfahren zum Aufbauen eines Kameramoduls zur Verwendung in elektronischen Einrichtungen. Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen eines Gehäuses (z.B. einer MID) mit einem rohrförmigen Körper, einem Innenraum in dem rohrförmigen Körper, einer Befestigungsfläche, die sich von einer Innenfläche des rohrförmigen Körpers in den Innenraum erstreckt, einem ersten leitenden Element, das sich entlang sowohl der Befestigungsfläche als auch der Innenfläche erstreckt, und einem zweiten leitenden Element, das sich entlang sowohl der Befestigungsfläche als auch der Innenfläche erstreckt. Das Verfahren umfasst auch ein Befestigen eines Bildsensors an der Befestigungsfläche über ersten Abschnitten der ersten und zweiten leitenden Elemente und ein Bonden des Gehäuses auf ein Substrat, sodass der Bildsensor über die ersten und zweiten leitenden Elemente elektrisch mit dem Substrat verbunden ist.
  • Das Befestigen kann ein Ausführen eines Flip-Chip-Prozesses zwischen dem Bildsensor und den ersten Abschnitten der ersten und zweiten leitenden Elemente umfassen. Das Ausführen kann ein Ausrichten erster und zweiter Kontaktbolzen auf dem Bildsensor mit den ersten Abschnitten der ersten bzw. zweiten leitenden Elemente und ein Verflüssigen der ersten und zweiten Kontaktbolzen (z.B. durch einen Thermokompressionsbondprozess) umfassen, sodass eine elektrische Verbindung zwischen dem Bildsensor und den ersten und zweiten leitenden Elementen gebildet wird. Eine nicht-leitende Paste kann über den ersten und zweiten leitenden Bolzen angeordnet werden und der Thermokompressionsbondprozess kann auf der nicht-leitenden Paste ausgeführt werden. Das Bonden kann ein Aufbringen eines leitenden Materials (z.B. Epoxydharz) auf mindestens das Substrat oder die zweiten Abschnitte der ersten und zweiten leitenden Elemente umfassen und ein Kontaktieren des Substrats mit den zweiten Abschnitten der ersten und zweiten leitenden Elemente.
  • Der rohrförmige Körper kann gegenüberliegende erste und zweite Enden aufweisen und das Bonden kann ein Bonden eines der gegenüberliegenden ersten und zweiten Enden des rohrförmigen Gehäuses auf das Substrat umfassen. Jedes der ersten und zweiten leitenden Elemente kann sich entlang dem einen der gegenüberliegenden ersten und zweiten Enden erstrecken, die ersten Abschnitte der ersten und zweiten leitenden Elemente können zwischen dem Bildsensor und der Befestigungsfläche angeordnet sein und ein weiterer Abschnitt der ersten und zweiten leitenden Elemente kann zwischen dem einen der gegenüberliegenden ersten und zweiten Enden und dem Substrat angeordnet sein. In diesem Fall kann das Bonden ein Kontaktieren des anderen Abschnitts der ersten und zweiten leitenden Elemente mit entsprechenden leitenden Flächen auf dem Substrat umfassen. Eine Objektivtrommel mit mindestens einem Linsenelement kann über das andere der gegenüberliegenden ersten und zweiten Enden in den Innenraum eingeführt werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Seitenansicht einer Kameramodulanordnung gemäß dem Stand der Technik.
  • 2 ist eine Seitenansicht einer Kameramodulanordnung gemäß einer Ausführungsform.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Herstellen eines Kameramoduls darstellt.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Während die Erfindung verschiedenen Modifikationen und alternativen Formen zugänglich ist, sind bestimmte Ausführungsformen davon in Form eines Beispiels in den Zeichnungen gezeigt und hierin im Detail beschrieben. Es ist jedoch offensichtlich, dass es nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf die bestimmte offenbarte Ausführungsform zu beschränken, sondern die Erfindung soll alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen, die in den Schutzbereich und den Geist der Erfindung fallen, so wie er durch die Ansprüche definiert ist, abdecken.
  • 2 zeigt eine Seitenansicht eines Kameramoduls 100 gemäß einer Ausführungsform.
  • Wie detaillierter in der folgenden Diskussion gezeigt werden wird, ist das Kameramodul 100 so angeordnet, dass es die verwendbare Oberfläche einer PCBA (z.B. ohne einer Vergrößerung der Abmessung einer PCBA) erhöht, die Gesamtdicke einer PCBA reduziert, den Grad an Verkippungssteuerung der Objektivebene relativ zur Abbildungsebene reduziert und die präzise Ausrichtung eines Bildsensors mit einem entsprechenden Linsenelement erleichtert, alles relativ zu herkömmlichen Kameramodulen. Das Kameramodul 100 weist im Allgemeinen ein Gehäuse 104 auf (z.B. eine einstückige, aus einem thermoplastischen Polymer, wie z.B. Polyvinlychlorid oder PVC gebildete Einheit) mit einem rohrförmigen Körper 108 mit gegenüberliegenden ersten und zweiten (z.B. freien) Enden 112, 116, gegenüberliegenden Innen- und Außenflächen 120, 124, einem von der Innenfläche 120 umgebenen Innenraum 128 und einem Vorsprung oder einer Auskragung 130, die sich von der Innenfläche 120 des rohrförmigen Körpers 108 in den Innenraum 128 erstreckt und sich im Allgemeinen umfänglich um die Innenfläche 120 erstreckt.
  • Das Modul 100 kann auch eine Objektivtrommel 132 mit mindestens einem Linsenelement 136, das reziprok in dem Innenraum 128 im Allgemeinen entlang einer Achse 142 (z.B. entsprechend einer Linsenachse des Linsenelements 136, wobei das Linsenelement 136 im Allgemeinen symmetrisch um die Achse 142 angeordnet ist) aufweisen, um das Linsenelement 136 hin zu oder weg von dem Bildsensor 192 zu bewegen. In einer Anordnung kann die Objektivtrommel 132 mindestens eine Basis 140 und eine zylindrische oder rohrförmige Seitenwand 144, die sich von der Basis 140 aus erstreckt, aufweisen und das Linsenelement 136 darin in einer geeigneten Weise befestigt aufweisen. Als ein nicht-beschränkendes Beispiel kann eine erste Gewindeoberfläche 148 der Seitenwand 144 in Gewindeeingriff mit einer entsprechenden zweiten Gewindeoberfläche 142 auf der Innenfläche 120 des rohrförmigen Körpers 108 sein. Irgendeine passende transparente Linsenabdeckung 156 kann innerhalb oder über einer Öffnung 160 in der Basis 140 angeordnet sein, um es dem Linsenelement 136 zu ermöglichen, Licht zu empfangen während sie das Linsenelement 136 und andere Komponenten des Moduls 100 vor Teilchen und anderen Fremdkörpern schützt.
  • Die Objektivtrommel 132 kann innerhalb eines ersten Gehäuseraums 164 (z.B. einem ersten Abschnitt) des Innenraums 128 angeordnet sein, der im Allgemeinen von dem ersten Ende 112 des rohrförmigen Körpers 108 begrenzt ist. Ein Infrarot-(IR-)Filter 168 zum Filtern von Strahlung mit langer Wellenlänge, um in dem Bildsensor 192 erzeugtes Rauschen zu begrenzen, kann auch innerhalb des Innenraums 128 zwischen dem Linsenelement 136 und dem Bildsensor 192 angeordnet sein. In einer Ausführungsform kann das IR-Filter 168 passend gebondet oder auf andere Weise an dem Vorsprung 130 (z.B. in 2 gezeigt an einer Innenfläche des Vorsprungs 130 und/oder in anderen Ausführungsformen an einer oberen Fläche des Vorsprungs 130, die im Allgemeinen zu dem Linsenelement 136 zeigt) befestigt sein. Darüber hinaus kann ein zweiter Gehäuseraum 172 (z.B. ein zweiter Abschnitt) des Innenraums 128, der im Allgemeinen von dem zweiten Ende 116 des rohrförmigen Körpers 108 begrenzt ist und im Allgemeinen von dem ersten Gehäuseraum 124 durch den Vorsprung 130 getrennt ist, so eingerichtet sein, dass er eine Anzahl von Wafern und/oder Komponenten, die im Allgemeinen zusammen so betreibbar sind, dass sie einfallendes Licht, das durch das Linsenelement 136 verläuft, aufnehmen und verarbeiten, sodass ein entsprechendes Bild gespeichert und/oder dargestellt wird (z.B. auf einer Anzeige einer entsprechenden elektronischen Einrichtung, wie z.B. einem Smartphone, einem Tabletcomputer, etc.) aufnimmt und/oder mit ihr verbunden wird. In einer Anordnung kann der rohrförmige Körper 108 einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt neben dem ersten Gehäuseraum 164 aufweisen und einen im Wesentlichen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt neben dem zweiten Gehäuseraum 172. Das heißt, der rohrförmige Körper 108 kann eine nicht-konstante Querschnittsform zwischen den ersten und zweiten Enden 112, 116 aufweisen. In anderen Anordnungen kann der rohrförmige Körper 108 andere Kombinationen von Querschnittsformen oder sogar die gleiche Querschnittsform zwischen den ersten und zweiten Enden 112, 116 aufweisen.
  • Wie gezeigt kann das Gehäuse 104 mindestens erste und zweite leitende Elemente oder Bahnen 176, 180 aufweisen, die im Allgemeinen neben dem zweiten Gehäuseraum 172 angeordnet sind und sich jeweils entlang mindestens einem Abschnitt der Innenfläche 120 des rohrförmigen Körpers 108 erstrecken zur Verwendung bei der elektrischen Verbindung des Bildsensors 192 oder eines anderen Wafers mit einer PCBA 228, so wie es im Detail nachfolgend diskutiert wird. Zum Beispiel können die ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses 104 auf eine passende Weise eingebettet sein. In einer Anordnung kann das Gehäuse eine gegossene Verbindungseinrichtung (Molded Interconnect Device; MID) mit den ersten und zweiten leitenden Bahnen 126, 118 darin integriert als ein Teil eines Spritzgießverfahrens sein. Obwohl die folgende Diskussion im Zusammenhang mit ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 steht, ist es offensichtlich, dass irgendeine passende Anzahl von leitenden Bahnen (z.B. 12, 24, 48, etc.) verwendet werden könnte, um eine effiziente elektrische Verbindung zwischen dem Bildsensor 192 und der PCBA 228 zu ermöglichen.
  • Zum Beispiel können die ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 einen ersten Abschnitt 184 aufweisen, der sich entlang einer Befestigungsfläche 131 der ersten bzw. zweiten Abschnitte 133, 134 des Vorsprungs 130 erstreckt, einen zweiten Abschnitt 188, der sich entlang entsprechender Abschnitte der Innenfläche 120 des rohrförmigen Körpers 108 von dem ersten Abschnitt 184 hin zu dem zweiten Ende 116 des rohrförmigen Körpers 108 erstreckt, und einen dritten Abschnitt 190, der sich zumindest teilweise entlang dem zweiten Ende 116 des rohrförmigen Körpers 108 erstreckt (die ersten, zweiten und dritten Abschnitte 184, 188, 190 sind aus Gründen der Klarheit nur für die erste leitende Bahn 176 bezeichnet). In dieser Beziehung kann jede der ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 einen elektrischen Pfad von der Befestigungsfläche 131 des Vorsprungs 130 und entlang oder neben der Innenfläche 120 hin zu dem zweiten Ende 116 des rohrförmigen Körpers 108 bereitstellen. Die ersten und zweiten Abschnitte 133, 134 des Vorsprungs 130 können entweder integriert verbunden sein (z.B. einstückig gebildet sein) oder sie können unabhängig und getrennte Komponenten sein.
  • Unter forgesetztem Bezug auf 2 kann der Bildsensor 192 in dem zweiten Gehäuseraum 172 entlang einer Achse 142 angeordnet elektrisch mit den ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 verbunden sein zur Verwendung bei der Aufnahme von durch das Linsenelement 136 fokussiertem Licht und zum Weiterleiten entsprechender elektrischer Signale über die ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 an die PCBA 228. Zum Beispiel kann der Bildsensor 122 einen Bildsensorwafer oder ein Waferstück 196 (z.B. ein Substrat) mit ersten und zweiten gegenüberliegenden Oberflächen 200, 204 und einen Bildgebungschip 208, der passend auf der ersten gegenüberliegenden Oberfläche 200 auf eine Weise befestigt ist, sodass er zu dem Linsenelement 136 zeigt, aufweisen. Während sie als zwei getrennte Teile oder Komponenten gezeigt sind, können andere Ausführungsformen vorsehen, dass der Bildgebungschip 208 in den Bildsensorwafer 196 eingebettet sein kann oder einstückig mit diesem ausgebildet ist.
  • In jedem Fall können erste und zweite leitende Komponenten (oder zusätzliche leitende Komponenten in dem Fall, dass es mehr als erste und zweite leitende Bahnen 176, 180 gibt), wie z.B. erste und zweite Kontaktbolzen 212, 216 (z.B. leitende Bolzen) die aus irgendeinem geeigneten Material (z.B. Gold) gebildet sind, entsprechend zwischen der ersten gegenüberliegenden Oberfläche 200 des Bildsensorwafers 196 und den ersten Abschnitten 184 der ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 verbunden sein. Zum Beispiel kann jeder der ersten und zweiten Kontaktbolzen 212, 260 anfänglich über einer entsprechenden leitenden Fläche 220 auf der ersten gegenüberliegenden Oberfläche 200 abgeschieden sein. Darüber hinaus können erste und zweite Kontaktbolzen 212, 216 um einen Betrag voneinander beabstandet sein, der es ermöglicht, die ersten und zweiten Kontaktbolzen 212, 216 mit den ersten Abschnitten 184 der ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 auszurichten. In einer Anordnung kann jeder erste Abschnitt 184 der ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 irgendein passendes Merkmal oder eine Komponente (z.B. Linie, Markierung, Fläche) aufweisen, die diesem zugeordnet ist, sodass bei einer Ausrichtung der ersten und zweiten Kontaktbolzen 212, 216 mit solchen Merkmalen oder Komponenten und passender Verbindung damit der Bildgebungschip 208 automatisch mit dem Linsenelement 136 entlang der Achse 142 ausgerichtet werden kann. Das heißt, der Bildgebungschip 208 kann automatisch passend angeordnet werden, um von dem Linsenelement 136 darauf fokussierte Lichtstrahlen bei Ausrichtung der ersten und zweiten Kontaktbolzen 212, 216 mit solchen Merkmalen oder Komponenten und in Verbindung mit den ersten Abschnitten 184 der ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 aufzunehmen.
  • In einer Anordnung kann der Bildsensor 192 elektrisch mit einer der ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 verbunden werden, wobei ein Flip-Chip-Prozess verwendet wird. Zum Beispiel kann der Bildsensor 192 umgedreht werden oder auf sonstige Weise so orientiert werden, dass die ersten und zweiten Kontaktbolzen 212, 216 mit den ersten Abschnitten 184 der ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 (oder der Markierungen oder anderen Merkmale der ersten Abschnitte 184) ausgerichtet sind. Danach kann ein Thermokompressionsbondprozess verwendet werden, um die ersten und zweiten Kontaktbolzen 212, 216 zwischen dem Bildsensorwafer 196 und den ersten Abschnitten 184 der ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 zu erwärmen, zu komprimieren und zu verflüssigen. Das Verflüssigen und die Kompression der ersten und zweiten Kontaktbolzen 212, 216 kann bewirken, dass die ersten und zweiten Kontaktbolzen 212, 216 sich ausbreiten (z.B. in einer im Wesentlichen zu der Achse 142 senkrechten Richtung) und dadurch die Oberfläche der ersten Abschnitte 184 der ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 in Kontakt mit der Oberfläche des Bildsensorwafers 196 vergrößern und dadurch die elektrische Verbindung zwischen dem Bildsensor 192 und den ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 verbessern. In einer Abwandlung kann jeder der ersten und zweiten Kontaktbolzen 212, 216 irgendeine geeignete Unterfütterung, wie z.B. eine nicht-leitende Paste (NCP) 224, die darüber angeordnet ist, aufweisen zur Verwendung zum weiteren Sichern und Stabilisieren des Bildsensors 192 an den ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 und den ersten und zweiten Abschnitten 133, 134 des Vorsprungs 130. In dieser Beziehung kann der Thermokompressionsbondprozess auch dazu dienen, die NCP 224 zwischen dem Bildsensor 192 und den ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 zu erwärmen und zu komprimieren.
  • Das Modul 100 kann auch die PCBA 228 oder ein anderes mehrlagiges Substrat mit ersten und zweiten gegenüberliegenden Oberflächen 232, 236 zusätzlich zu der einen oder den mehreren Komponenten, wie z.B. passiven SMT-Komponenten 240, Land Grid Array (LGA-)Flächen 244, Prozessoren (nicht gezeigt), Speichermodulen (nicht gezeigt) und Ähnlichem, aufweisen. Das Gehäuse 104 und der elektrisch verbundene Bildsensor 192 können mit der PCBA 228 auf eine Weise verbunden sein, sodass der Bildsensor 192 elektrisch mit einem passenden Schaltkreis der PCBA 228 über die ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 verbunden ist. Zum Beispiel kann die erste gegenüberliegende Oberfläche 232 der PCBA 228 erste und zweite leitende Flächen 248, 252 aufweisen, die passend mit dem Schaltkreis der PCBA 228 verbunden sind, und die so beabstandet sind, dass sie mit den dritten Abschnitten 190 der ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 neben dem zweiten Ende 116 des rohrförmigen Körpers 108 ausgerichtet sind.
  • Irgendein geeignetes, leitendes Material (nicht gezeigt) (z.B. ein anisotrop leitender Film (Anisotropic Contuctive Film; ACF), eine anisotrop-leitende Paste (Anisotropic Conductive Paste; ACP), andere leitende Epoxydharze, etc.) können auf die ersten und zweiten leitenden Flächen 248, 252 und/oder die dritten Abschnitte 190 der ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 neben dem zweiten Ende 116 des rohrförmigen Körpers 108 aufgebracht werden. In dieser Beziehung können die dritten Abschnitte 190 der ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 mit den leitenden Flächen 248, 252 der PCBA 228 (oder andersherum) ausgerichtet und in Kontakt mit diesen angeordnet werden, sodass nach dem Aushärten des leitenden Epoxydharzes oder anderen Materials eine sichere elektrische Verbindung zwischen der PCBA 228 und dem Bildsensor 192 existiert. In einer Abwandlung kann der dritte Abschnitt 190 der ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 entfernt werden, sodass die zweiten Abschnitte 188 der ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 neben dem zweiten Ende 116 des rohrförmigen Körpers 108 direkt mit den ersten und zweiten leitenden Flächen 248, 252 durch das leitende Epoxydharz oder anderes Material verbunden werden können.
  • Unter fortgesetztem Bezug auf 2 ist ersichtlich, dass aufgrund einer Befestigung des Bildsensors 162 an dem Vorsprung 130 und einer elektrischen Verbindung des Bildsensors 192 mit der PCBA 228 die ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 (d. h. anstelle einer elektrischen Befestigung des Bildsensors 192 direkt an der ersten gegenüberliegenden Oberfläche 232 der PCBA 228) der Bildsensor 192 von der PCBA 228 getrennt ist. Das heißt es gibt zusätzlichen Platz oder eine zusätzliche Oberfläche auf der PCBA 228 an dem andere Wafer und/oder Komponenten elektrisch befestigt werden können. In einer Anordnung kann ein anderer Wafer oder ein anderes Waferstück 260 (z.B. für einen JPEG-Chip) mit ersten und zweiten gegenüberliegenden Oberflächen 261, 262 über der ersten gegenüberliegenden Oberfläche 232 der PCBA 228 befestigt und mit dieser elektrisch verbunden werden. Zum Beispiel können vor einer Befestigung des Gehäuses 104 an der PCBA 228 wie oben diskutiert erste und zweite leitende Kontaktbolzen (264, 268) mit entsprechenden Schichten von NCP 272 auf der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche 262 des Wafers 260 mit entsprechenden dritten und vierten leitenden Flächen 276, 280, die auf der ersten gegenüberliegenden Oberfläche 232 der PCBA 228 angeordnet sind, (und/oder zusätzlichen Kontaktbolzen und entsprechenden leitenden Flächen) ausgerichtet werden. Ein Thermokompressionsbondprozess (z.B. als Teil eines Flip-Chip-Prozesses) kann dann ausgeführt werden, sodass der Wafer 260 elektrisch mit der PCBA 228 verbunden und an dieser befestigt wird. Das Gehäuse 104 und der elektrisch verbundene Bildsensor 192 können dann über der PCBA 228 befestigt und elektrisch mit dieser verbunden werden auf eine Weise, sodass der Wafer 260 in dem zweiten Gehäuseraum 172 aufgenommen wird und mindestens einen Abschnitt des Raums 256 belegt. Das heißt, so wie er zusammengebaut ist, kann der Wafer 260 zwischen dem Bildsensor 192 und der PCBA 228 angeordnet sein.
  • Sich nun 3 zuwendend kann es hilfreich sein, kurz ein Verfahren 300 zum Herstellen des Moduls 100 zu diskutieren, obwohl es offensichtlich sein sollte, dass zumindest einige der vielen Schritte nicht notwendigerweise in der in 3 gezeigten Reihenfolge ausgeführt werden müssen. Stattdessen wurde das dargestellte Verfahren 300 lediglich bereitgestellt, um den Leser beim Verständnis einer Art und Weise in der das Modul 100 konstruiert sein kann, zu unterstützen. Darüber hinaus können zahlreiche zusätzliche oder alternative Schritte ausgeführt werden, von denen alle innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung liegen. Das Verfahren 300 kann ein Gehäuse 104 bereitstellen 304 mit einem rohrförmigen Körper 108, einem Innenraum 128, einer Befestigungsfläche 131 und ersten und zweiten leitenden Elementen oder Bahnen 176, 180. Danach kann das Verfahren 300 erste und zweite leitende Bolzen 212, 216 eines Bildsensors 192 mit ersten Abschnitten 184 der ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 ausrichten 308 und einen Thermokompressionsbondprozess ausführen 312. In dieser Beziehung können das Ausrichten 308 und das Ausführen 312 einen Flip-Chip-Verbindungsprozess des Bildsensors 192 auf die Befestigungsfläche und erste Abschnitte 184 der ersten und zweiten leitenden Elemente 176, 180 umfassen. An diesem Punkt wird der Bildsensor 192 mit dem Gehäuse 104 auf eine Weise verbunden, die unabhängig von einer PCBA oder einem anderen Substrat ist.
  • Das Verfahren 300 kann auch leitendes Epoxydharz oder ein anderes Material mit mindestens einem Substrat oder der PCBA 228 (z.B. mit leitenden Flächen auf der PCBA 228) und zweiten Abschnitten 188 der ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 aufbringen 316, das Substrat oder die PCBA 228 und zweite Abschnitte 188 der ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 ausrichten 320 und das Substrat oder die PCBA 228 und zweite Abschnitte 188 der ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 kontaktieren 324, sodass der Bildsensor 192 elektrisch mit dem Substrat oder der PCBA 228 verbunden ist. Das Verfahren 300 kann dann eine Objektivtrommel 132 in den Innenraum des Gehäuses 104 einschrauben 328. Wie zuvor diskutiert kann ein weiterer Wafer 260 elektrisch mit der PCBA 228 verbunden werden (z.B. über eine Direktbefestigung des Wafers 260 über einer der gegenüberliegenden ersten und zweiten Oberflächen 232, 236 der PCBA 228) bevor das Gehäuse 104 und die PCBA 228 so verbunden werden, dass der Wafer 260 zwischen dem Bildsensor 192 und der PCBA 228 angeordnet ist.
  • Das Modul 100 stellt zahlreiche Vorteile gegenüber herkömmlichen Kameramodulen bereit. Ein Vorteil ist, dass durch elektrisches Verbinden des Bildsensors 192 mit der PCBA 228, sodass er von der PCBA 228 beabstandet oder getrennt ist, zusätzlicher Platz eröffnet wird oder auf sonstige Weise auf der ersten gegenüberliegenden Oberfläche 232 der PCBA 228 verfügbar ist zur Verwendung durch andere Komponenten, wie z.B. einen Wafer 260 (verglichen mit der Situation aus 1, in welcher der Bildsensorwafer 54 direkt über der gegenüberliegenden Oberfläche 46 der PCBA 42 befestigt ist). Wie gezeigt wird dies erreicht durch Befestigen des Bildsensors 192 an dem Vorsprung/den Vorsprüngen 130 und über den ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180, sodass der Bildsensor 192 in elektrischer Verbindung zu der PCBA 228 steht.
  • Darüber hinaus liefert das bestimmte Befestigen des Bildsensors 192 an dem Vorsprung 130 zahlreiche Vorteile. Da ein Befestigen des Bildsensors 192 an dem Vorsprung 130 den Bildgebungschip 280 näher an dem Linsenelement 136 anordnet (z.B. verglichen mit wenn der Bildsensor von dem Vorsprung 130 beabstandet ist) ist es ein Vorteil, dass die Brennweite zwischen dem Linsenelement 136 und dem Bildgebungschip 280 reduziert wird und eine entsprechende Reduzierung in dem Grad an Verkipphandhabung vorteilhafterweise resultiert. Als ein Beispiel kann ein Befestigen des Bildsensors 192 an dem Vorsprung 130 den Bildgebungschip 208 ungefähr 0,50 mm von dem Linsenelement 136 entlang der Achse 142 anordnen. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Dicke des Moduls 100 (z.B. der Abstand von der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche 236 der PCBA 228 zu dem ersten Ende 112 des rohrförmigen Körpers 108 oder sogar zu der Basis 140 der Objektivtrommel 132) reduziert werden kann aufgrund der effizienteren Verwendung des Platzes innerhalb des zweiten Gehäuseraums 172, was die Fähigkeit des Moduls 10 erhöht in Verbrauchsgüter mit immer kleiner werdender Größe eingebaut zu werden. Nur als ein Beispiel können es die hierin offenbarten Anordnungen ermöglichen, dass der Abstand von der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche 236 der PCBA 228 zu dem ersten Ende 212 des rohrförmigen Körpers 108 ungefähr 1,0 mm beträgt.
  • Noch ein weiterer Vorteil ist, dass ein Befestigen des Bildsensors 192 an dem Gehäuse 104 auf eine Weise, die getrennt von dem Befestigen der PCBA 228 an dem Gehäuse 104 ist, vorteilhafterweise den Grad, in dem der Bildsensor 122 von der PCBA 228 in Bezug auf eine Ausrichtung des Bildgebungschips 208 mit dem Linsenelement 136 entlang einer Achse 142 abhängt, reduziert oder sogar eliminiert. Wie zuvor diskutiert, können die Kontaktbolzen 212, 216, die ersten Abschnitte 184 der ersten und zweiten leitenden Bahnen 176, 180 so angeordnet werden, dass nach Ausrichtung und Verbindung (wenn z.B. ein Flip-Chip-Prozess verwendet wird) der Bildgebungschip 208 im Wesentlichen präzise mit dem Linsenelement 136 entlang einer Achse 142 ausgerichtet sein kann (z.B. sodass das Linsenelement 136 und der Bildgebungschip 208 symmetrisch um eine Achse 142 angeordnet sind). Als ein Ergebnis können die Toleranzen, die zum Befestigen der PCBA 228 an dem Gehäuse 104 gehören, vorteilhafterweise gelockert werden.
  • Viele Abweichungen von den in der Beschreibung offenbarten bestimmten Ausführungsformen können ausgeführt werden ohne von dem Geist und dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. In einer Anordnung müssen sich die leitenden Bahnen nicht notwendigerweise die gesamte Strecke zu dem zweiten Ende 116 des rohrförmigen Körpers 108 erstrecken. Zum Beispiel kann die Innenfläche 120 des rohrförmigen Körpers 108 in dem zweiten Gehäuseraum 172 eine Reihe von „Stufen“ aufweisen, die sich progressiv näher zu der Außenfläche 124 des rohrförmigen Körpers 108 bewegen. In diesem Beispiel könnten die leitenden Bahnen passend in die Innenfläche 120 eingebettet sein und freiliegende Abschnitte oder Flächen in zumindest einigen der Stufen aufweisen. Hier könnte die PCBA 228 elektrisch auf einer der „inneren“ Stufen befestigt sein statt an dem Ende 116 des rohrförmigen Körpers 108 wie in 2 bis 3 gezeigt, auf eine Weise, sodass die erste gegenüberliegende Oberfläche 232 der PCBA 228 noch zum Befestigen der anderen Komponenten (z.B. einem Wafer 260) verfügbar ist. Darüber hinaus ist es in einigen Ausführungsformen vorstellbar, dass die leitenden Bahnen nicht entlang dem gesamten Abschnitt der Innenfläche 120 des rohrförmigen Körpers 108 freiliegen. Zum Beispiel kann der zuvor diskutierte MID-Prozess dazu dienen, einen oder mehrer Abschnitte der leitenden Bahnen innerhalb des rohrförmigen Körpers 108 vollständig einzubetten (z.B. diejenigen Abschnitte, in denen ein freiliegender Kontaktabschnitt nicht benötigt wird). Andere Anordnungen sind ebenfalls vorstellbar und vom Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung umfasst.
  • Einige der hierin diskutierten Ausführungsformen, Anordnungen oder Ähnlichem können (entweder alleine oder in Kombination mit anderen Ausführungsformen, Anordnungen oder Ähnlichem) mit irgendeinem der offenbarten Aspekte verwendet werden. Lediglich ein Hinzufügen eines Merkmals in Übereinstimmung mit herkömmlich akzeptierter Bezugsbasispraxis beschränkt das entsprechende Merkmal nicht auf den Singular (z.B. bedeutet ein Anzeigen, dass die Vorrichtung „das Linsenelement“ aufweist, alleine nicht, dass die Vorrichtung nur ein einziges Linsenelement aufweist). Darüber hinaus beschränkt irgendein Versäumnis, Phrasen zu verwenden, wie z.B. „mindestens eine“, das entsprechende Merkmal nicht auf den Singular (z.B. bedeutet ein Anzeigen, dass ein Behälter „einen Bildgebungschip“ umfasst, alleine nicht, dass der Behälter nur einen einzigen Bildgebungschip umfasst). Die Verwendung der Phrase „zumindest allgemein“, „zumindest teilweise“, „im Wesentlichen“ oder ähnliche in Bezug auf ein bestimmtes Merkmal umfasst die entsprechende Eigenschaft und unwesentliche Abweichungen davon. Zum Beispiel deckt eine Komponente, die „im Wesentlichen ausgerichtet“ relativ zu irgendetwas anderem ist, auch eine unwesentliche Abweichung davon ab, dass die Komponente ausgerichtet ist, zusätzlich dazu, dass die Komponente ausgerichtet ist. Zuletzt beschränkt ein Bezug auf ein Merkmal in Verbindung mit der Phrase „ in einer Ausführungsform“ nicht die Benutzung des Merkmals auf eine einzige Ausführungsform.
  • Während die Erfindung im Detail in den Zeichnungen und der vorangegangenen Beschreibung dargestellt wurde, muss eine solche Darstellung und Beschreibung als beispielhaft und nicht beschränkend im Charakter betrachtet werden. Zum Beispiel sind bestimmte vorhergehend beschriebene Ausführungsformen mit anderen beschriebenen Ausführungsformen kombinierbar und/oder auf andere Weisen anordenbar (z.B. können Prozesselement in anderen Reihenfolgen ausgeführt werden). Entsprechend ist es offensichtlich, dass nur die bevorzugte Ausführungsform und Abänderungen davon gezeigt und beschrieben wurden und dass alle Änderungen und Modifikationen, die innerhalb des Geistes der Erfindung liegen, geschützt werden sollen.

Claims (35)

  1. Kameramodul zur Verwendung in elektronischen Einrichtungen mit: einem Gehäuse mit im Allgemeinen gegenüberliegenden ersten und zweiten Abschnitten, wobei der erste Abschnitt eine Außenfläche, eine Innenfläche und einen ersten Gehäuseraum, der von der Innenfläche umgeben ist, aufweist, und wobei der zweite Abschnitt eine Außenfläche, eine Innenfläche und einen zweiten Gehäuseraum, der von der Innenfläche umgeben ist, aufweist, einer Objektivtrommel mit mindestens einem darin angeordneten Linsenelement, wobei die Objektivtrommel mit dem ersten Abschnitt des Gehäuses verbunden ist und wobei das mindestens eine Linsenelement innerhalb des ersten Gehäuseraums aufnehmbar ist, ersten und zweiten leitenden Bahnen, die sich entlang der Innenfläche des zweiten Abschnitts des Gehäuses erstrecken, mindestens einem Waferstück mit einem Bildgebungschip, das innerhalb des zweiten Gehäuseraums angeordnet und elektrisch mit den ersten und zweiten leitenden Bahnen verbunden ist, und einem elektrisch mit den ersten und zweiten leitenden Bahnen verbundenen und von dem mindestens einen Waferstück getrennten Substrat.
  2. Kameramodul nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Waferstück eine erste Oberfläche aufweist, die zum Linsenelement hin zeigt und eine gegenüberliegende zweite Oberfläche, die zu dem Substrat hin zeigt, wobei das mindestens eine Waferstück elektrisch mit den ersten und zweiten leitenden Bahnen über entsprechende erste und zweite leitende Komponenten, die sich zwischen der ersten gegenüberliegenden Oberfläche und den ersten und zweiten leitenden Bahnen erstrecken, verbunden ist.
  3. Kameramodul nach Anspruch 2, wobei die ersten und zweiten leitenden Komponenten erste und zweite Kontaktbolzen aufweisen.
  4. Kameramodul nach Anspruch 2, wobei der Bildgebungschip über der ersten gegenüberliegenden Oberfläche zwischen den ersten und zweiten leitenden Komponenten angeordnet ist.
  5. Kameramodul nach Anspruch 2, wobei das mindestens eine Waferstück ein erstes Waferstück aufweist und darüber hinaus aufweist: ein zweites Waferstück mit einer ersten Oberfläche, die zu dem Linsenelement hin zeigt und einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche, die zu dem Substrat hin zeigt, wobei das zweite Waferstück elektrisch mit dem Substrat über dritte und vierte leitende Komponenten, die sich zwischen der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche und dem Substrat erstrecken, verbunden ist.
  6. Kameramodul nach Anspruch 5, wobei die dritten und vierten leitenden Komponenten dritte und vierte Kontaktbolzen aufweisen.
  7. Kameramodul nach Anspruch 5, wobei das zweite Waferstück zwischen dem ersten Waferstück und dem Substrat angeordnet ist.
  8. Kameramodul nach Anspruch 7, wobei das zweite Waferstück von dem ersten Waferstück beabstandet ist.
  9. Kameramodul nach Anspruch 1, wobei das Linsenelement, der Bildgebungschip und das Substrat im Wesentlichen mit einer Achse des Linsenelements ausgerichtet sind.
  10. Kameramodul nach Anspruch 9, wobei das Linsenelement, der Bildgebungschip und das Substrat im Wesentlichen symmetrisch um die Achse angeordnet sind.
  11. Kameramodul nach Anspruch 1, wobei die ersten und zweiten leitenden Bahnen zumindest teilweise in das Gehäuse eingebettet sind.
  12. Kameramodul nach Anspruch 11, wobei die ersten und zweiten leitenden Bahnen zumindest teilweise nicht auf der Innenfläche freigelegt sind.
  13. Kameramodul nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse eine gegossene Verbindungseinrichtung (MID) ist.
  14. Kameramodul zur Verwendung in elektronischen Einrichtungen mit: einem Gehäuse mit: einem rohrförmigen Körper mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Enden, gegenüberliegenden Innen- und Außenflächen und einem von der Innenfläche umgebenen Innenraum und einem sich von der Innenfläche in den Innenraum erstreckenden Vorsprung, sodass erste und zweite Abschnitte des Innenraums gebildet werden, die entsprechend von den ersten und zweiten gegenüberliegenden Enden des rohrförmigen Körpers und dem Vorsprung begrenzt werden, einem innerhalb eines der ersten und zweiten Abschnitte angeordneten und mit dem Vorsprung verbundenen Bildsensor und einem mit dem einen der ersten und zweiten gegenüberliegenden Enden, die den einen der ersten und zweiten Abschnitte begrenzen, verbundenen Substrat.
  15. Kameramodul nach Anspruch 14 darüber hinaus mit: einer ersten leitenden Bahn, die den Bildsensor elektrisch mit dem Substrat verbindet, und einer zweiten leitenden Bahn, die den Bildsensor elektrisch mit dem Substrat verbindet.
  16. Kameramodul nach Anspruch 15, wobei sowohl die erste als auch die zweite leitende Bahn einem Verlauf der Innenfläche des rohrförmigen Körpers und des Vorsprungs folgen.
  17. Kameramodul nach Anspruch 16, wobei sowohl die ersten als auch die zweiten leitenden Bahnen zumindest teilweise in das Gehäuse eingebettet sind.
  18. Kameramodul nach Anspruch 15 darüber hinaus mit: einem elektrisch mit dem Substrat verbundenen und zwischen dem Bildsensor und dem Substrat angeordneten Wafer.
  19. Kameramodul nach Anspruch 18 darüber hinaus mit: ersten und zweiten leitenden Komponenten, die entsprechend die ersten und zweiten leitenden Bahnen und den Bildsensor verbinden und dritten und vierten leitenden Komponenten, die entsprechend den Wafer und das Substrat verbinden.
  20. Kameramodul nach Anspruch 19, wobei jede leitende Komponente ein Kontaktbolzen ist.
  21. Kameramodul nach Anspruch 14 darüber hinaus mit: einer Objektivtrommel mit mindestens einem darin angeordneten Linsenelement, wobei das Linsenelement innerhalb des anderen der ersten und zweiten Abschnitte des Innenraums aufnehmbar ist.
  22. Kameramodul nach Anspruch 14, wobei der rohrförmige Körper einen rechteckigen Querschnitt neben dem einen der ersten und zweiten Abschnitte des Innenraums aufweist und einen kreisförmigen Querschnitt neben dem anderen der ersten und zweiten Abschnitte des Innenraums.
  23. Verfahren zum Bauen eines Kameramoduls zur Verwendung in elektronischen Einrichtungen mit: Bereitstellen eines Gehäuses mit einem rohrförmigen Körper, einem Innenraum innerhalb des rohrförmigen Körpers, einer Befestigungsfläche, die sich von einer Innenfläche des rohrförmigen Körpers in den Innenraum erstreckt, einem ersten leitfähigen Element, das sich entlang sowohl der Befestigungsfläche als auch der Innenwand erstreckt, und einem zweiten leitenden Element, das sich sowohl entlang der Befestigungsfläche als auch der Innenfläche erstreckt, Befestigen eines Bildsensors an der Befestigungsoberfläche über ersten Abschnitten der ersten und zweiten leitenden Elemente und Bonden des Gehäuses auf ein Substrat, um den Bildsensor elektrisch über die ersten und zweiten leitenden Elemente mit dem Substrat zu verbinden.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei das Befestigen umfasst: Ausführen eines Flip-Chip-Prozesses zwischen dem Bildsensor und den ersten Abschnitten der ersten und zweiten leitenden Elemente.
  25. Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Ausführen umfasst: Ausrichten erster und zweiter Kontaktbolzen auf dem Bildsensor mit den ersten Abschnitten der ersten und zweiten leitenden Elemente und Verflüssigen der ersten und zweiten leitenden Kontaktbolzen, sodass eine elektrische Verbindung zwischen dem Bildsensor und den ersten und zweiten leitenden Elementen gebildet wird.
  26. Verfahren nach Anspruch 25, wobei das Verflüssigen umfasst: Ausführen eines Thermokompressionsbondprozesses.
  27. Verfahren nach Anspruch 26, wobei eine nicht-leitende Paste über den ersten und zweiten leitenden Kontaktbolzen angeordnet wird, wobei der Thermokompressionsbondprozess auf der nicht-leitenden Paste ausgeführt wird.
  28. Verfahren nach Anspruch 23, wobei das Bonden umfasst: Aufbringen eines leitenden Materials auf mindestens das Substrat oder zweite Abschnitte der ersten und zweiten leitenden Elemente und Kontaktieren des Substrats mit den zweiten Abschnitten der ersten und zweiten leitenden Elemente.
  29. Verfahren nach Anspruch 28, wobei das leitende Material ein Epoxydharz umfasst.
  30. Verfahren nach Anspruch 23, wobei der rohrförmige Körper gegenüberliegende erste und zweite Enden umfasst und wobei das Bonden umfasst: Bonden eines der gegenüberliegenden ersten und zweiten Enden des rohrförmigen Körpers auf das Substrat.
  31. Verfahren nach Anspruch 30, wobei sich jedes der ersten und zweiten leitenden Elemente entlang des einen der gegenüberliegenden ersten und zweiten Enden erstreckt, wobei die ersten Abschnitte der ersten und zweiten leitenden Elemente zwischen dem Bildsensor und der Befestigungsfläche angeordnet sind und wobei ein weiterer Abschnitt der ersten und zweiten leitenden Elemente zwischen einem der gegenüberliegenden ersten und zweiten Enden und dem Substrat angeordnet ist.
  32. Verfahren nach Anspruch 31, wobei das Bonden umfasst: Kontaktieren des anderen Abschnitts jedes der ersten und zweiten leitenden Elemente mit entsprechenden leitenden Flächen auf dem Substrat.
  33. Verfahren nach Anspruch 23 darüber hinaus mit: Einfügen einer Objektivtrommel mit mindestens einem Linsenelement in den Innenraum über das andere der gegenüberliegenden ersten und zweiten Enden.
  34. Verfahren nach Anspruch 33, wobei das Einfügen umfasst: Einschrauben der Objektivtrommel in den Innenraum.
  35. Verfahren nach Anspruch 23, wobei das Gehäuse eine gegossene Verbindungseinrichtung ist.
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