DE10346292A1

DE10346292A1 - Elktronikgehäuse mit anschlußleitungslosem Leitungsrahmen und Sensormodul, das dasselbe umfaßt

Info

Publication number: DE10346292A1
Application number: DE10346292A
Authority: DE
Inventors: Lee Sai Mun; Gurbir Singh; Chin Yee Loong
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Aptina Imaging Corp
Priority date: 2003-02-24
Filing date: 2003-10-06
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2023-10-07
Also published as: JP2004260155A; US20040165356A1; US7095621B2; DE10346292B4; US20060244113A1

Abstract

Ein anschlußleitungsloses optisches Elektronikgehäuse umfaßt einen Leitungsrahmen mit einer Chipbefestigungsanschlußfläche und eine Mehrzahl von anschlußleitungslosen Verbindungsanschlußflächen, die in einer Einkapselung eingekapselt sind und sich durch dieselbe erstrecken, die eine planare Befestigungsoberfläche definiert, die direkt an eine Schaltungsplatine gelötet werden kann. Die Chipbefestigungsanschlußfläche und die Verbindungsanschlußflächen definieren innere Oberflächen, die teilweise durch die Einkapselung freigelegt bleiben. Die inneren Oberflächen sind zum Befestigen eines elektronischen Chips und Herstellen von elektrischen Verbindungen zwischen dem Chip und den Verbindungsanschlußflächen. Ein Chip, der an der Chipbefestigungsanschlußfläche befestigt ist, wird effektiver und effizienter gekühlt als Chips in herkömmlichen optischen Elektronikgehäusen. Die anschlußleitungslosen Verbindungsanschlußflächen reduzieren die Standfläche und Höhe des Gehäuses.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf das Häusen von Elektronikkomponenten und insbesondere auf das Häusen eines optischen Bilderfassungssensors des Typs, der in Digitalkameras verwendet wird.
Bilderfassungsgeräte, wie z. B. Digitalkameras, umfassen typischerweise einen optischen Bilderfassungssensor, der ein Bild, das auf den Sensor fokussiert ist, in ein elektrisches Signal umwandelt, und eine optische Komponente, die eine Linse zum Fokussieren des Bildes auf den Sensor aufweist.
Optische Bilderfassungssensoren des Typs, der in Digitalkameras verwendet wird, sind typischerweise in der Form eines monolithischen Elektronikchips vorgesehen, der als ein optischer Sensorchip bekannt ist. Der optische Sensorchip ist typischerweise in einem Gehäuse befestigt, das dem Chip Unterstützung und Schutz liefert, und umfaßt elektrische Kontakte oder Anschlußleitungen zum Verbinden des Chips mit einer elektrischen Schaltungsplatine. Das Gehäuse mit dem eingebauten Chip ist typischerweise mit optischen Komponenten kombiniert, die Linsen aufweisen, um Licht auf den Chip zu fokussieren, um ein optisches Sensormodul zu bilden, das an einer Schaltungsplatine in der Kamera befestigt ist.
Die Linsen in solchen optischen Sensormodulen sind typischerweise aus einem thermoplastischen Material gebildet, wie z. B. einer optischen Klasse aus Polycarbonat mit einer niedrigen Schmelztemperatur, anstatt Glas, um die Herstellungskosten der Linsen zu minimieren. Diese thermoplastischen Materialien haben typischerweise eine Schmelztemperatur von etwa 150° Celsius (C). Ein Typ von Polycarbonatma terial, der für die Linsen in optischen Sensormodulen verwendet wird, wird von der General Electric Company unter dem Handelsnamen LEXAN® verkauft.
Obwohl es zum Minimieren der Größe und Kosten des Moduls und zum effektiven und effizienten Entfernen von Wärme von dem Sensorchip wünschenswert wäre, das Modul unter Verwendung eines Serienproduktionsprozesses, wie z. B. Lötmittelrückfluß, direkt an die Schaltungsplatine zu löten, können die thermoplastischen Materialien, die zum Bilden der Linsen verwendet werden, den Temperaturen in dem Bereich von 220° bis 260° C, die zum Schmelzen des Lötmittels erforderlich sind, um ein Modul unter Verwendung solcher Prozesse mit einer Schaltungsplatine zu verbinden, nicht standhalten.
Diese Unfähigkeit der Linsen, der Temperatur standzuhalten, die beim direkten Löten des Moduls an die Schaltungsplatine erzeugt würde, erfordert die Verwendung von Zwischenkopplungsvorrichtungen zum elektrischen Verbinden und physikalischen Befestigen des Moduls an der Schaltungsplatine.
Bei einem üblicherweise verwendeten Befestigungsansatz wird ein Sockel an die Schaltungsplatine gelötet. Das optische Sensormodul wird nach der Lötoperation in den Sockel eingefügt, um einen elektrischen Kontakt herzustellen und eine physikalische Unterstützung des Moduls zu liefern. Da der Sockel und Verbindungsmerkmale an dem Modul, die zur Ineingriffnahme mit elektrischen Kontakte in den Sockeln und zum Halten des Moduls in dem Sockel erforderlich sind, benötigt werden, ermöglicht es dieser Lösungsansatz nicht, daß das Modul miniaturisiert wird.
Bei einem anderen üblicherweise verwendeten Lösungsansatz wird ein Verbinder für eine flexible Verbindung direkt an _ die Schaltungsplatine gelötet. Eine flexible Schaltung und ein flexibles Kabel wird dann verwendet, um das Modul mit dem Verbinder auf der Schaltungsplatine elektrisch zu verbinden. Das Modul wird dann durch eine Befestigungsvorrichtung mechanisch an der Schaltungsplatine befestigt und getragen. Da der Verbinder, die flexible Verbindung und die Modulbefestigungsvorrichtung benötigt werden, ermöglicht es dieser Lösungsansatz ebenfalls nicht, daß das Modul miniaturisiert wird.
Das Verwenden eines Sockels oder einer flexiblen Verbindung zum Befestigen des Moduls an der Schaltungsplatine sind ebenfalls nicht wünschenswert, weil der Gehäusetyp, der typischerweise bei diesen Lösungsansätzen zum Häusen von optischen Bilderfassungssensorchips verwendet wird, keine effiziente und effektive Entfernung von Wärme liefert, die in dem optischen Sensorchip erzeugt wird.
Es wäre wünschenswert, einen relativ neuen Typ von Elektronikgehäusetechnologie, die als anschlußleitungslose Leitungsrahmengehäuse (LLP = Leadless Leadframe Package) bekannt ist, zum Häusen eines optischen Bilderfassungssensors des Typs, der in Digitalkameras verwendet wird, zu verwenden. Bei einem LLP wird ein Metallanschlußleitungsrahmensubstrat durch einen Prozeß, wie z. B. chemisches Ätzen, aus einer dünnen Lage Metall (typischerweise Kupfer) gebildet. Das LLP umfaßt zumindest einen Ausschnitt, der sich zwischen parallelen inneren und äußeren Oberflächen des Anschlußleitungsrahmens erstreckt, wobei der Ausschnitt eine Chipbefestigungsanschlußfläche und eine oder mehrere anschlußleitungslose Verbindungsanschlußflächen bildet. Ein Chip wird an der Chipbefestigungsoberfläche befestigt, und Bonddrähte oder andere Typen von elektrischen Verbindungen werden zwischen dem Chip und den Innenoberflächen der Verbindungsanschlußflächen hergestellt. Ein elektrisch isolierendes Einkapslungsmaterial wird dann um den Anschlußrahmen, den Chip und die Bonddrähte geformt. Nachdem die Einkapselung gehärtet ist, wird das LLP zu einer Endform geschnitten. Die U.S.-Patente 6,143,981 an Glenn und 6,372,539 B1 an Bayan u. a. offenbaren LLP-Elektronikgehäuse des oben beschriebenen Typs.

Ein LLP unterscheidet sich von anderen Typen von anschlußleitungsrahmensbasierten Gehäusen dadurch, daß sich keine Metallanschlußleitungen von der fertigen LLP erstrecken, für die Einfügung in oder Befestigung an Anschlußflächen an einer gedruckten Verdrahtungsplatine (PWB = Printed Wiring Board). Bei einem LLP werden Verbindungsanschlußflächen zum Bilden einer anschlußleitungslosen Verbindung verwendet, durch Anlegen einer Kugel aus Lötmittelmasse oder -paste zwischen die Verbindungsanschlußflächen des LLP und passende Anschlußflächen auf der PWB, und Unterziehen der PWB einem Prozeß, wie z. B. Lötmittelrückfluß. Das U.S.-Patent 4.927.697 an I. Hill beschreibt ein Verfahren zum Befestigen eines LLP an einer PWB.

Herkömmliche LLP-Gehäuse sind jedoch nicht geeignet zum Häusen eines optischen Bilderfassungssensors des Typs, der in Digitalkameras verwendet wird. Die Leistungsfähigkeit eines Bilderfassungssensors wird selbst durch winzige Teilchen von Staub, die ein Bild beeinträchtigen, das die Oberfläche des Sensors erreicht, so stark verschlechtert, daß Elektronikgehäuse, die optische Bilderfassungssensoren enthalten, in streng gesteuerten Reinraumumgebungen zusammengesetzt werden müssen. Die Struktur und Einkapselung, die typischerweise bei herkömmlichen LLP-Modulen verwendet wird, würde den Bilderfassungssensor, der das Bild ausreichend detailliert empfängt, beeinträchtigen.

Was benötigt wird, ist eine verbesserte Vorrichtung und ein Verfahren zum Befestigen eines optischen Bilderfassungssensorchips auf einer gedruckten Verdrahtungsplatine, vorzugsweise durch die Verwendung eines LLP-Typ-Gehäuses.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein anschlußleitungsloses Leitungsrahmenelektronikgehäuse, ein _ anschlußleitungsloses optisches Sensormodul und ein Verfahren zum Befestigen eines optischen Sensormoduls an einer Schaltungsplatine mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein Gehäuse gemäß Anspruch 1, ein Modul gemäß Anspruch 13 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 18 gelöst.

Die Erfindung liefert ein verbessertes anschlußleitungsloses Elektronikgehäuse zum Befestigen einer großen Vielzahl von elektronischen Chips, einschließlich optischen Bilderfassungssensorchips, an einer gedruckten Verdrahtungsplatine unter Verwendung üblicher Massenproduktionsverfahren, wie z. B. Lötmittelrückfluß.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt ein anschlußleitungsloses Leitungsrahmenelektronikgehäuse (LLP) einen Leitungsrahmen aus thermisch und elektrisch leitfähigem Material, das in einer Einkapselung aus elektrisch isolierendem Material eingekapselt ist, um eine planare Befestigungsoberfläche zu definieren. Der Leitungsrahmen umfaßt parallele innere und äußere planare Oberflächen. Die äußere planare Oberfläche des Leitungsrahmens bleibt durch die Einkapselung freigelegt und erstreckt sich im allgemeinen koplanar mit der Befestigungsoberfläche. Die innere Oberfläche des Leitungsrahmens bleibt durch die Einkapselung teilweise freigelegt.

Das LLP kann auch ein Befestigungselement umfassen, das strukturiert ist, um eine optische Komponente in Eingriff zu nehmen. Das LLP kann ferner eine optische Komponente umfassen.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfaßt der Leitungsrahmen zumindest einen Ausschnitt, der sich von der inneren Oberfläche zu der äußeren Oberfläche erstreckt, um eine Chipbefestigungsanschlußfläche und zumindest eine Verbindungsanschlußfläche zu definieren, die von der Chipbefestigungsanschlußfläche elektrisch isoliert ist. Die Chipbefestigungs anschlußfläche und die zumindest eine Verbindungsanschlußfläche erstrecken sich durch die Einkapselung. Ein Teil der äußeren Oberfläche der Chipbefestigungsanschlußfläche und ein Teil der äußeren Oberfläche von jedem der Verbindungsanschlußflächen ist freigelegt und im allgemeinen koplanar mit der Einkapselung. Ein Teil der inneren Oberfläche desselben definiert jeweils eine freigelegte Chipbefestigungsanschlußfläche und eine freigelegte Drahtverbindungsoberfläche (Bond-Verbindungsoberfläche).

Das anschlußleitungslose Elektronikgehäuse kann eine Seitenwand aus elektrisch isolierendem Material umfassen, das sich über der Innenoberfläche des Leitungsrahmens erstreckt, um in dem Elektronikgehäuse einen chipaufnehmenden Hohlraum zu bilden. Das Gehäuse kann ferner eine Abdeckung umfassen, die zur Ineingriffnahme mit der Seitenwand angepaßt ist und ein Abdeckungsglas aufweist, zum Einlassen von Licht in den chipaufnehmenden Hohlraum. Das Gehäuse kann ferner auch eine optische Komponente umfassen, und ein Befestigungselement zum Befestigen der optischen Komponente an der Einkapselung.

Die Erfindung kann auch die Form eines optischen Sensormoduls haben, das einen optischen Sensorchip umfaßt, der an der inneren planaren Oberfläche des Leitungsrahmens eines Gehäuses befestigt ist, wie es oben beschrieben ist.

Die Erfindung kann auch die Form eines Verfahrens zum Befestigen eines optischen Sensormoduls an eine Schaltungsplatine haben, durch Bereitstellen eines optischen Sensormoduls, das einen optischen Sensorchip umfaßt, das an einer inneren planaren Oberfläche eines Leitungsrahmens eines anschlußleitungslosen Elektronikgehäuses befestigt ist, und Löten eines Teils der freigelegten äußeren Oberfläche des Leitungsrahmens an die Schaltungsplatine. Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfaßt das Verfahren das Befestigen einer optischen Komponente an dem optischen Sensormodul, nachdem das Modul an die Schaltungsplatine gelötet wurde.

Die vorhergehenden und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind von der folgenden detaillierten Beschreibung beispielhafter Ausführungsbeispiele in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen offensichtlich. Die detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen sind lediglich darstellend und nicht beschränkend für die Erfindung, wobei der Schutzbereich der Erfindung durch die angehängten Ansprüche und Äquivalente derselben definiert ist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf beiliegende Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Ausführungsbeispiels eines optischen Sensormoduls gemäß der Erfindung;
2 eine Querschnittsansicht des beispielhaften Ausführungsbeispiels des optischen Sensormoduls von 1;
3 eine Querschnittsansicht des beispielhaften Ausführungsbeispiels eines anschlußleitungslosen Leitungsrahmenelektronikgehäuses gemäß der Erfindung, das Teil des optischen Sensormoduls von 1 und 2 bildet;
4 eine Unteransicht einer Leitungsrahmenvorform, die verwendet wird, um den Leitungsrahmen des beispielhaften Ausführungsbeispiels des Gehäuses von 3 zu bilden; und
5 eine Unteransicht des anschlußleitungslosen Elektronikgehäuses von 3.
1 und 2 zeigen ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel eines Optiksensormoduls 10 gemäß der Erfindung, das eine optische Komponente 12 und ein Elektronikgehäuse 14 aufweist, das einen optischen Bilderfassungssensorchip 16 enthält. Das Elektronikgehäuse 14 ist ein anschlußleitungsloses, leitungsrahmenbasiertes, quadratisches flaches Gehäuse, das direkt an die Schaltungsplatine 18 gelötet werden kann, vor einem Befestigen der optischen Komponente 12, um dadurch das Beschädigen der Linsenelemente 62, 64 der optischen Komponente 12 während Lötmitteloperationen auszuschließen.
Wie es in 3 bis 5 gezeigt ist, umfaßt das Elektronikgehäuse 14 einen Leitungsrahmen 22 aus einem thermisch und elektrisch leitfähigen Material, wie z. B. Kupfer. Der Leitungsrahmen 22 ist in einer Einkapselung 24 aus elektrisch isolierendem Material eingekapselt, die eine planare Befestigungsoberfläche 26 des Gehäuses 14 definiert. Der Leitungsrahmen 22 hat im wesentlichen parallele innere und äußere planare Oberflächen 28, 30, die durch eine Dicke t des Leitungsrahmens 22 voneinander getrennt sind. Die äußere planare Oberfläche 30 des Leitungsrahmens 22 ist durch die Einkapselung 24 freigelegt und erstreckt sich im allgemeinen koplanar mit der Befestigungsoberfläche 26. Die innere Oberfläche 28 des Leitungsrahmens 22 bleibt teilweise durch die Einkapselung 24 freigelegt.
Das Gehäuse 14 wird durch Bilden einer Leitungsrahmenvorform 23 hergestellt, wie es in 4 gezeigt ist, die einen äußeren Rand 25 aufweist, der eine Chipanschlußfläche 34 und eine Mehrzahl von anschlußleitungslosen Verbindungsanschlußflächen 36 des Leitungsrahmens 22 miteinander verbindet. Nachdem die Leitungsrahmenvorform 23 in die Einkapselung 24 eingekapselt ist, werden der Rand 25 und jeder Teil der Einkapselung 24, der sich über den Leitungsrahmen 22 erstreckt, durch Sägen oder anderweitiges Schneiden des Gehäuses 14 entlang der Schneidelinien 27 abgeschnitten, um das Endgehäuse 14 zu erzeugen, wie es in 5 gezeigt ist.
Um eine Serienproduktion zu ermöglichen, können die Leitungsrahmen 22 eine Anzahl von Gehäusen durch gemeinschaftlich verwendete Ränder 25 miteinander verbunden werden, um einen gemeinsamen Leitungsrahmen zu bilden. Der gemeinsame Leitungsrahmen wird als eine Einheit eingekapselt und auseinandergeschnitten, um getrennte Gehäuse zu bilden, nachdem dieselben eingekapselt sind. Das Bilden des Gehäuses 14 auf diese Weise reduziert die Arbeitsmenge erheblich, die erforderlich wäre, um eine große Anzahl von Gehäusen 14 einzeln zu bilden.
Wie es in 4 gezeigt ist, umfaßt der Leitungsrahmen 22 Ausschnitte 32, die sich durch die Dicke t des Leitungsrahmens 22 von der inneren zu der äußeren Oberfläche 28, 30 erstrecken. Die Ausschnitte 32 teilen den Leitungsrahmen 22 in eine Chipbefestigungsanschlußfläche 34 und eine Mehrzahl von Verbindungsanschlußflächen 36, die von der Chipbefestigungsanschlußfläche 34 elektrisch getrennt werden, wenn der Rand 25 entfernt wird. Jede der Verbindungsanschlußflächen 36 und die Chipbefestigungsanschlußfläche 34 behalten einen Teil der inneren und äußeren Oberflächen 28, 30 des Leitungsrahmens 22 bei. Wie es in 3 und 5 gezeigt ist, erstreckt sich die Einkapselung 24 durch die Ausschnitte 32.
Die Chipbefestigungsanschlußfläche 34 und die Bondverbindungsanschlußflächen 36 erstrecken sich durch die Einkapselung 24. Die äußeren Oberflächen 30 der Chipbefestigungsanschlußfläche 34 und der Verbindungsanschlußflächen 36 sind freigelegt und koplanar mit der Befestigungsoberfläche 26 der Einkapselung 24.
Wie es in 3 gezeigt ist, bildet ein freigelegter Abschnitt der inneren Oberfläche 28 der Chipbefestigungsanschlußfläche 34 eine freigelegte Chipbefestigungsanschlußfläche 38. Ein freigelegter Teil jeder der Verbindungsanschlußflächen 36 bildet eine freigelegte Bondverbindungsoberfläche 40 der Verbindungsoberfläche 36. Der optische Bilderfassungssensorchip 16 ist an der Chipbefestigungsoberfläche 38 der Chipbefestigungsanschlußfläche 34 befestigt, vorzugsweise unter Verwendung eines thermisch leitfähigen Haftmittels oder Lötmittels. Bonddrähte 42 verbinden den Chip 16 elektrisch mit den Bondverbindungsoberflächen 40 der Verbindungsanschlußflächen 36.
Wie es in 3 gezeigt ist, umfaßt das Gehäuse 14 ferner eine Seitenwand 44, die sich über die Innenoberfläche 28 erstreckt, um einen chipaufnehmenden Hohlraum 46 in dem Elektronikgehäuse 14 zu bilden. Die Seitenwand 44 kann einstückig mit der Einkapselung 24 gebildet werden, wie es in 2 und 3 gezeigt ist, oder getrennt gebildet werden und mit der Einkapselung 24 verbunden werden. Das Gehäuse 14 umfaßt außerdem eine Abdeckung 48, die mit der Seitenwand 44 aus elektrisch isolierendem Material Eingriff nimmt und ein Abdeckungsglas 50 umfaßt, um Licht in den chipaufnehmenden Hohlraum 46 einzulassen. Die Abdeckung 48 ist mit einem Haftmittel an der Seitenwand 44 befestigt, nachdem der optische Sensorchip 16 an die Chipbefestigungsanschlußfläche 34 befestigt wurde und die Bonddrähte 42 zwischen dem Chip 16 und den formverbindenden Oberflächen 40 der Verbindungsanschlußflächen 22 verbunden sind. Wenn die Abdeckung 48 befestigt ist, schützt das Gehäuse 14 den Chip 16 während der nachfolgenden Handhabung des Gehäuses 14 und während dem Löten des Gehäuses 14 an die Schaltungsplatine 18.
Die Einkapselung 24 und die Abdeckung 48 sind vorzugsweise aus einem Material hergestellt, das Lötmitteltemperaturen von 220° bis 260° C standhalten kann. Die Einkapselung 24 und die Abdeckung 48 sind ebenfalls vorzugsweise durch einen Einspritzgußprozeß gebildet, unter Verwendung eines wärmehärtbaren Materials, wie z. B. Bakelit, das eine Schmelztemperatur von mehr als 260° C aufweist. Bakelitmaterialien, wie z. B. diejenigen, die unter den Bezeichnungen 6650R und 6300SF von Sumitomo, Co. Ltd., Japan, vertrieben werden, sind gut geeignet für die Verwendung beim Bilden der Einkapselung 24 in einer LLP gemäß der Erfindung.
Um das Gehäuse 14 durch Einspritzgießen zu bilden, wird der Leitungsrahmen 22 ohne den Chip 16 oder die Bonddrähte 42 in eine Form plaziert. Die Form wird dann geschlossen und eine abgemessene Menge des wärmehärtbaren Materials wird unter Druck in die geschlossene Form injiziert. Nachdem die Form abgekühlt ist und das injizierte wärmehärtbare Material gehärtet ist, wird die Form geöffnet und der eingekapselte Leitungsrahmen 22 wird entfernt. Die Form ist strukturiert, um Teile der inneren und äußeren Oberflächen 28, 30 des Leitungsrahmens 22 durch das geformte wärmehärtbare Material freigelegt zu lassen, um die Chipbefestigungsoberfläche 38 und die Bondverbindungsoberflächen 40 zu bilden.
Wie es in 1 gezeigt ist, umfaßt das Gehäuse 14 vier Befestigungselemente in der Form von Stiften 52, die einstöckig mit der Abdeckung 48 gebildet sind und sich von derselben erstrecken, zum Ineingriffnehmen von Ausrichtungslöchern 54 in einer Einfassung 56 eines Gehäuses 58 der optischen Komponente 12. Die distalen Enden der Befestigungsstifte 52 sind mit Schlitzen versehen und weisen ein vergrößertes äußeres Profil 60 auf, so daß die Enden der Stifte 52 radial zusammengedrückt werden können, wenn dieselben durch die Löcher 54 verlaufen, und sich dann radial nach außen ausdehnen, um die optische Komponente 12 an dem Gehäuse 14 zu verriegeln. Die Befestigungselemente können in einer beinahe unbegrenzten Anzahl von anderen Formen vorgesehen sein, einschließlich Schrauben, Nieten, Stäben oder Verriegelungsvorsprüngen.
Die Erfindung liefert auch ein Verfahren zum Befestigen eines optischen Sensorchips 16 an einer Schaltungsplatine 18. Das Verfahren umfaßt das Aufbauen eines optischen Sensormoduls 10, das ein LLP-Gehäuse 14 umfaßt, das eine teilweise freigelegte äußere Oberfläche 30 aufweist, wie es oben beschrieben ist, und das Löten zumindest eines Teils der freigelegten äußeren Oberfläche 30 an den Leitungsrahmen 22 mit der Schaltungsplatine 18. Das Verfahren kann auch das Befestigen einer optischen Komponente 12 an dem LLP-Gehäuse 14 des optischen Sensormoduls 10 umfassen, nachdem das LLP-Gehäuse 14 an die Schaltungsplatine 18 gelötet ist.
Weil die optische Komponente 12 ohne weiteres an dem Gehäuse 14 befestigt werden kann, nachdem das Gehäuse 14 an die Schaltungsplatine 18 gelötet wurde, können Materialien, wie z. B. ein wärmehärtbarer optischer Grad von Polycarbonat, mit geringen Kosten und niedriger Schmelztemperatur, verwendet werden, um die Linsenelemente 62, 64 der optischen Komponente 12 zu formen. Wenn die optische Komponente 12 so befestigt ist, wie es in 1 und 2 gezeigt ist, wird Licht, das über die optische Komponente 12 aufgenommen wird, durch das Abdeckungsglas 50 auf den optischen Sensorchip 16 in dem Hohlraum 46 des Gehäuses 14 projiziert.

Claims

Elektronikgehäuse mit anschlußleitungslosem Leitungsrahmen (LLP) (14), das folgende Merkmale umfaßt: einen Leitungsrahmen (22) aus thermisch und elektrisch leitfähigem Material, der in einer Einkapselung (24) aus elektrisch isolierendem Material eingekapselt ist, um eine planare Befestigungsoberfläche zu definieren; wobei der Leitungsrahmen (22) parallele innere und äußere planare Oberflächen (28, 30) umfaßt; wobei die äußere planare Oberfläche (30) des Leitungsrahmens (22) durch die Einkapselung (24) freigelegt bleibt, und sich allgemein koplanar mit der Befestigungsoberfläche (26) erstreckt; und wobei die innere Oberfläche (28) des Leitungsrahmens (22) teilweise durch die Einkapselung (24) freigelegt bleibt.
Elektronikgehäuse (14) gemäß Anspruch 1, das ein Befestigungselement (52) umfaßt, das strukturiert ist, um mit einer optischen Komponente (12) Eingriff zu nehmen.
Elektronikgehäuse (14) gemäß Anspruch 1 oder 2, das ferner eine optische Komponente (12) umfaßt.
Elektronikgehäuse (14) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem: der Leitungsrahmen (22) zumindest einen Ausschnitt (32) umfaßt, der sich von der inneren Oberfläche (28) zu der äußeren Oberfläche (30) erstreckt, um eine Chipbefestigungsanschlußfläche (34) und zumindest eine Verbindungsanschlußfläche (36) zu definieren, die von der Chipbefestigungsanschlußfläche (34) elektrisch isoliert ist; und die Chipbefestigungsanschlußfläche (34) und die Verbindungsanschlußflächen (36) sich durch die Einkapselung (34) erstrecken, wobei ein Teil der äußeren Oberflächen (30) derselben freigelegt ist und im allgemeinen koplanar mit der Einkapselung (24) ist, und wobei ein Teil der inneren Oberflächen (28) derselben jeweils eine freigelegte Chipbefestigungsoberfläche (38) und eine freigelegte Bondverbindungsoberfläche (40) definiert.
Elektronikgehäuse (14) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem sich die Einkapselung (24) durch einen Teil des zumindest einen Ausschnitts (32) in dem Leitungsrahmen erstreckt.
Elektronikgehäuse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, das ferner eine Seitenwand (44) aus elektrisch isolierendem Material umfaßt, die sich über der inneren Oberfläche (28) des Leitungsrahmens (22) erstreckt, um einen chipaufnehmenden Hohlraum (46) in dem Elektronikgehäuse (14) zu bilden.
Elektronikgehäuse gemäß Anspruch 6, bei dem die Einkapselung (24) die Seitenwand (44) umfaßt.
Elektronikgehäuse gemäß Anspruch 6 oder 7, das ferner einen optischen Sensorchip umfaßt, der an der Chipbefestigungsoberfläche (38) der Anschlußfläche in dem chipaufnehmenden Hohlraum (46) befestigt ist.
Elektronikgehäuse gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, das ferner eine Abdeckung umfaßt, die zur Ineingriffnahme mit der Seitenwand (44) angepaßt ist, und ein Abdeckungsglas (50) aufweist, das in derselben befestigt ist.
Elektronikgehäuse gemäß Anspruch 9, das ferner ein Befestigungselement umfaßt, das strukturiert ist, um mit einer optischen Komponente Eingriff zu nehmen.
Elektronikgehäuse gemäß Anspruch 9 oder 10, das ferner eine optische Komponente umfaßt.
Optisches Elektronikgehäuse gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, das ferner einen optischen Sensorchip, der an der inneren Oberfläche des Leitungsrahmens (22) befestigt ist, und eine optische Komponente zum Projizieren von Licht durch das Abdeckungsglas (50) auf den optischen Sensorchip umfaßt.
Anschlußleitungsloses optisches Sensormodul (10), das folgende Merkmale umfaßt: einen Leitungsrahmen (22) aus thermisch und elektrisch leitfähigem Material, der in einer Einkapselung (24) aus elektrisch isolierendem Material eingekapselt ist, um eine planare Befestigungsoberfläche (26) zu definieren, wobei der Leitungsrahmen (22) parallele innere und äußere planare Oberflächen (28, 30) umfaßt, wobei die äußere planare Oberfläche (30) des Leitungsrahmens (22) durch die Einkapselung (24) freigelegt bleibt und sich im allgemeinen koplanar mit der Befestigungsoberfläche (26) erstreckt, und die innere Oberfläche (28) des Leitungsrahmens (22) teilweise durch die Einkapselung (24) freigelegt bleibt; und einen optischen Sensorchip, der an der inneren planaren Oberfläche (28) des Leitungsrahmens (22) befestigt ist.
Optisches Sensormodul (10) gemäß Anspruch 13, bei dem: der Leitungsrahmen (22) zumindest einen Ausschnitt (32) umfaßt, der sich von der inneren zu der äußeren Oberfläche (28, 30) erstreckt, um eine Chipbefestigungsanschlußfläche (34) und zumindest eine Verbindungsanschlußfläche (36) zu definieren, die von der Chipbefestigungsanschlußfläche (34) elektrisch isoliert ist; wobei sich die Chipbefestigungsanschlußfläche (34) und die anschlußleitungslosen Verbindungsanschlußflächen (36) durch die Einkapselung (24) erstrecken, wobei ein Teil der äußeren Oberflächen (30) derselben freigelegt ist und im allgemeinen koplanar mit der Einkapselung (24) ist, wobei ein Teil der inneren Oberflächen derselben jeweils eine freigelegte Chipbefestigungsoberfläche (38) und eine freigelegte Bondverbindungsoberfläche (40) definiert; und der optische Sensorchip (16) an der freigelegten Chipbefestigungsoberfläche befestigt ist.
Optisches Sensormodul gemäß Anspruch 13 oder 14, das ferner eine Seitenwand (44) aus elektrisch isolierendem Material umfaßt, die sich über der inneren Oberfläche (28) des Leitungsrahmens (22) erstreckt, um einen chipaufnehmenden Hohlraum (46) zu definieren.
Optisches Sensormodul (10) gemäß Anspruch 15, das ferner eine Abdeckung (48) umfaßt, die zur Ineingriffnahme mit der Seitenwand (44) angepaßt ist, und ein Abdeckungsglas (50) darin aufweist, für den Durchgang von Licht in den chipaufnehmenden Hohlraum (46).
Optisches Sensormodul gemäß Anspruch 16, das ferner eine Optikkomponente umfaßt.
Verfahren zum Befestigen eines optischen Sensormoduls an einer Schaltungsplatine, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: Bereitstellen eines optischen Sensormoduls, das einen optischen Sensorchip umfaßt, der an einer inneren planaren Oberfläche eines Leitungsrahmens (22) aus thermisch und elektrisch leitfähigem Material befestigt ist, der in einer Einkapselung (24) aus elektrisch isolierendem Material eingekapselt ist, um eine planare Befestigungsoberfläche zu definieren, wobei der Leitungsrahmen (22) parallele innere und äußere planare Oberflächen umfaßt, wobei die äußere planare Oberfläche des Leitungsrahmens (22) durch die Einkapselung (24) freigelegt bleibt und sich allgemein koplanar mit der Befestigungsoberfläche erstreckt, und die innere Oberfläche des Leitungsrahmens (22) durch die Einkapselung (24) teilweise freigelegt bleibt; und Löten zumindest eines Teils der freigelegten äußeren Oberfläche des Leitungsrahmens (24) an die Schaltungsplatine.
Verfahren gemäß Anspruch 18, das ferner das Befestigen einer Abdeckung an der Einkapselung (24) vor dem Löten der äußeren Oberfläche an den Leitungsrahmen (22) an die Schaltungsplatine umfaßt, wobei die Abdeckung den optischen Sensorchip umschließt und ein Abdeckungsglas (50) zum Durchlassen von Licht zu dem optischen Sensorchip umfaßt.
Verfahren gemäß Anspruch 19, das ferner das Befestigen einer optischen Komponente an dem optischen Sensormodul umfaßt.