FR2827468A1 - Stacked structure for an image sensor has substrates forming an enclosed space in which sensor is located - Google Patents
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Abstract
Description
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STRUCTURE DE BOITIER EMPILEE DE DETECTEUR D'IMAGE
La présente invention concerne une structure de boîtier empilée d'un détecteur d'image, et, en particulier, une structure dans laquelle un circuit intégré et une pastille de détection d'image, ayant chacun des fonctions différentes, sont encapsulés à l'intérieur d'un corps de boîtier de façon à réduire le nombre de substrats de boîtier et à encapsuler de façon intégrée le circuit intégré et la pastille de détection d'image ayant chacun des fonctions différentes. IMAGE SENSOR STACKED HOUSING STRUCTURE
The present invention relates to a stacked housing structure of an image detector, and, in particular, a structure in which an integrated circuit and an image detection pad, each having different functions, are encapsulated therein. a housing body so as to reduce the number of housing substrates and to encapsulate in an integrated manner the integrated circuit and the image detection pad each having different functions.
Un détecteur général est utilisé pour détecter des signaux, qui peuvent être des signaux optiques ou audio. Le détecteur selon la présente invention est utilisé pour recevoir des signaux d'image et transformer les signaux d'image en signaux électriques devant être transmis à une carte de circuits imprimés. A general detector is used to detect signals, which can be optical or audio signals. The detector according to the present invention is used to receive image signals and transform the image signals into electrical signals to be transmitted to a printed circuit board.
Un détecteur général est utilisé pour recevoir des signaux d'image et convertir les signaux d'image en signaux électriques qui sont transmis à une carte de circuits imprimés. Le détecteur d'image est ensuite électriquement connecté à un autre circuit intégré de façon à assurer toutes fonctions requises. Par exemple, le détecteur d'image peut être électriquement connecté à un processeur de signal numérique qui traite les signaux générés par le détecteur d'image. De plus, le détecteur d'image peut également être électriquement connecté à un micro-dispositif de commande, à un processeur central, ou analogue, de façon à assurer toutes fonctions requises. A general detector is used to receive image signals and convert the image signals into electrical signals which are transmitted to a printed circuit board. The image detector is then electrically connected to another integrated circuit so as to provide all the required functions. For example, the image detector can be electrically connected to a digital signal processor which processes the signals generated by the image detector. In addition, the image detector can also be electrically connected to a micro-controller, a central processor, or the like, so as to perform any required functions.
Toutefois, comme le détecteur d'image classique est encapsulé, les circuits intégrés correspondant au détecteur d'image doivent être encapsulés individuellement avec le détecteur d'image. Ensuite, le détecteur d'image encapsulé et différentes unités de traitement du signal sont électriquement connectés sur la carte de circuits imprimés. However, as the conventional image detector is encapsulated, the integrated circuits corresponding to the image detector must be individually encapsulated with the image detector. Then, the encapsulated image detector and various signal processing units are electrically connected to the printed circuit board.
Ensuite, le détecteur d'image est électriquement connecté aux unités de traitement du signal par une pluralité de connexions, respectivement, et, par conséquent, pour encapsuler individuellement chacune des unités de traitement du signal et le détecteur d'image, une pluralité de substrats et de corps de boîtier doivent être utilisés, ce qui augmente par conséquent les coûts Then, the image detector is electrically connected to the signal processing units by a plurality of connections, respectively, and, therefore, to individually encapsulate each of the signal processing units and the image detector, a plurality of substrates and housing body must be used, thereby increasing costs
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de fabrication. De plus, la surface nécessaire pour la carte de circuits imprimés devrait être importante lorsque l'on monte chacune des unités de traitement sur la carte de circuits imprimés, ce qui fait que les produits ne peuvent être rendus petits, minces et légers. Manufacturing. In addition, the area required for the printed circuit board should be large when mounting each of the processing units on the printed circuit board, so that the products cannot be made small, thin and light.
Pour résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus, la présente invention propose une structure empilée d'un détecteur d'image pour remédier aux inconvénients provoqués par le détecteur d'image classique. To solve the above-mentioned problems, the present invention provides a stacked structure of an image detector to overcome the drawbacks caused by the conventional image detector.
Par conséquent, un objet de la présente invention est de procurer une structure de boîtier empilée d'un détecteur d'image pour réduire le nombre des éléments de boîtier et diminuer les coûts d'encapsulage. It is therefore an object of the present invention to provide a stacked housing structure of an image sensor to reduce the number of housing elements and decrease the encapsulation costs.
Par conséquent, un autre objet de la présente invention est de procurer une structure de boîtier empilée d'un détecteur d'image pour simplifier et faciliter les processus de fabrication. Therefore, another object of the present invention is to provide a stacked housing structure of an image sensor to simplify and facilitate the manufacturing processes.
Par conséquent, un objet de la présente invention est encore de procurer une structure de boîtier empilée d'un détecteur d'image pour diminuer la surface du détecteur d'image. It is therefore an object of the present invention to provide a stacked housing structure of an image sensor to decrease the area of the image sensor.
Par conséquent, un objet de la présente invention est encore de procurer une structure de boîtier empilée d'un détecteur d'image pour diminuer les coûts d'encapsulage et les coûts de test des produits de détection d'image. It is therefore an object of the present invention to provide a stacked housing structure of an image detector to decrease the encapsulation costs and the costs of testing image detection products.
Selon un aspect de la présente invention, une structure de boîtier empilée d'un détecteur d'image pour la connexion électrique à une carte de circuits imprimés comprend un premier substrat, un deuxième substrat, un circuit intégré, une pastille de détection d'image, et une couche transparente. Le premier substrat comporte une première surface et une deuxième surface opposée à la première surface. La première surface du premier substrat est formée avec des bornes d'entrée de signal. La deuxième surface du premier substrat est formée avec des bornes de sortie de signal pour la connexion électrique à la carte de circuits imprimés. Le deuxième substrat comporte une surface supérieure et une surface inférieure opposée à la surface supérieure. La surface inférieure du deuxième substrat adhère à la première surface du premier substrat, de telle sorte qu'une ca- According to one aspect of the present invention, a stacked housing structure of an image sensor for electrical connection to a printed circuit board includes a first substrate, a second substrate, an integrated circuit, an image sensing pad , and a transparent layer. The first substrate has a first surface and a second surface opposite the first surface. The first surface of the first substrate is formed with signal input terminals. The second surface of the first substrate is formed with signal output terminals for electrical connection to the printed circuit board. The second substrate has an upper surface and a lower surface opposite the upper surface. The lower surface of the second substrate adheres to the first surface of the first substrate, so that a ca-
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vité soit formée entre le premier substrat et le deuxième substrat. Le circuit intégré est monté sur la première surface du premier substrat et disposé à l'intérieur de la cavité, et le circuit intégré est électriquement connecté aux bornes d'entrée de signal sur la première surface du substrat. La pastille de détection d'image est disposée sur la surface supérieure du deuxième substrat. La couche transparente recouvre la pastille de détection d'image, la pastille de détection d'image recevant des signaux d'image par l'intermédiaire de la couche transparente et transformant les signaux d'image en signaux électriques transmis au premier substrat. vity is formed between the first substrate and the second substrate. The integrated circuit is mounted on the first surface of the first substrate and disposed inside the cavity, and the integrated circuit is electrically connected to the signal input terminals on the first surface of the substrate. The image detection pad is disposed on the upper surface of the second substrate. The transparent layer covers the image detection pad, the image detection pad receiving image signals via the transparent layer and transforming the image signals into electrical signals transmitted to the first substrate.
Par conséquent, la pastille de détection d'image du produit de détection d'image et le circuit intégré peuvent être encapsulés de façon intégrée. Consequently, the image detection pad of the image detection product and the integrated circuit can be integrated in an integrated manner.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit, faite en référence aux dessins joints, dans lesquels : la figure 1 est une illustration schématique montrant une structure de boîtier empilée d'un détecteur d'image selon une première réalisation de la présente invention. The present invention will be better understood on reading the following detailed description, made with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a schematic illustration showing a stacked case structure of an image detector according to a first embodiment of the present invention.
La figure 2 est une illustration schématique montrant une structure de boîtier empilée d'un détecteur d'image selon une deuxième réalisation de la présente invention. Figure 2 is a schematic illustration showing a stacked housing structure of an image sensor according to a second embodiment of the present invention.
La figure 3 est une illustration schématique montrant une structure de boîtier empilée d'un détecteur d'image selon une troisième réalisation de la présente invention. Figure 3 is a schematic illustration showing a stacked housing structure of an image sensor according to a third embodiment of the present invention.
La figure 4 est une illustration schématique montrant une structure de boîtier empilée d'un détecteur d'image selon une troisième réalisation de la présente invention. Figure 4 is a schematic illustration showing a stacked housing structure of an image sensor according to a third embodiment of the present invention.
La réalisation de la présente invention va à présent être décrite en se référant aux dessins. The embodiment of the present invention will now be described with reference to the drawings.
Comme montré en figure 1, la structure de boîtier empilée d'un détecteur d'image selon la présente invention comprend un premier substrat 10, un deuxième substrat 22, un circuit intégré 30, une pastille de détection d'image 34, une structure saillante 38 et une couche transparente 40. As shown in FIG. 1, the stacked housing structure of an image detector according to the present invention comprises a first substrate 10, a second substrate 22, an integrated circuit 30, an image detection pad 34, a projecting structure 38 and a transparent layer 40.
Le premier substrat 10 comporte une première surface 12 et une deuxième surface 14 opposée à la première surface 12. La The first substrate 10 has a first surface 12 and a second surface 14 opposite the first surface 12. The
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première surface 12 du premier substrat 10 est formée avec des bornes d'entrée de signal 16. La deuxième surface 14 du premier substrat 10 est formée avec des bornes de sortie de signal 18, qui peuvent être des billes métalliques disposées sous la forme d'un réseau de billes en grille, pour transmettre des signaux du premier substrat 10 à la carte de circuits imprimés 20. first surface 12 of first substrate 10 is formed with signal input terminals 16. The second surface 14 of first substrate 10 is formed with signal output terminals 18, which may be metal balls arranged in the form of a network of grid balls, for transmitting signals from the first substrate 10 to the printed circuit board 20.
Le deuxième substrat 22 comporte une surface supérieure 24 et une surface inférieure 26 opposée à la surface supérieure 24. La surface inférieure 24 du deuxième substrat 22 adhère à la première surface 12 du premier substrat 10, de telle sorte qu'une cavité 28 soit formée entre le premier substrat 10 et le deuxième substrat 22. The second substrate 22 has an upper surface 24 and a lower surface 26 opposite the upper surface 24. The lower surface 24 of the second substrate 22 adheres to the first surface 12 of the first substrate 10, so that a cavity 28 is formed between the first substrate 10 and the second substrate 22.
Le circuit intégré 30 peut être une unité de traitement du signal telle qu'un processeur de signal numérique, un microprocesseur, une unité de traitement centrale (UC), ou analogue. Celui-ci est placé sur la première surface 12 du premier substrat 10 et est disposé à l'intérieur de la cavité 28. Le circuit intégré 30 est électriquement connecté aux bornes d'entrée du signal 16 formées sur la première surface 12 du premier substrat 10 par l'intermédiaire d'une pluralité de connexions 32 au moyen d'une liaison à fils. De cette façon, le circuit intégré 30 est électriquement connecté au premier substrat 10. Si le circuit intégré 30 est un processeur de signal numérique, les signaux venant de la pastille de détection d'image 34 peuvent être traités à l'avance, puis transmis à la carte de circuits imprimés 20. The integrated circuit 30 may be a signal processing unit such as a digital signal processor, a microprocessor, a central processing unit (CPU), or the like. This is placed on the first surface 12 of the first substrate 10 and is disposed inside the cavity 28. The integrated circuit 30 is electrically connected to the signal input terminals 16 formed on the first surface 12 of the first substrate 10 via a plurality of connections 32 by means of a wire connection. In this way, the integrated circuit 30 is electrically connected to the first substrate 10. If the integrated circuit 30 is a digital signal processor, the signals coming from the image detection pad 34 can be processed in advance, then transmitted to the printed circuit board 20.
La pastille de détection d'image 34 est disposée sur la surface supérieure 24 du deuxième substrat 22 et est électriquement connectée aux bornes d'entrée de signal 16 formées sur la première surface 12 du premier substrat 10. De cette façon, les signaux venant de la pastille de détection d'image 34 peuvent être transmis au premier substrat 10. The image detection pad 34 is disposed on the upper surface 24 of the second substrate 22 and is electrically connected to the signal input terminals 16 formed on the first surface 12 of the first substrate 10. In this way, the signals coming from the image detection pad 34 can be transmitted to the first substrate 10.
La structure saillante 38 est un cadre monté sur la première surface 12 du premier substrat 10 pour entourer le circuit intégré 30 et la pastille de détection d'image 34. The projecting structure 38 is a frame mounted on the first surface 12 of the first substrate 10 to surround the integrated circuit 30 and the image detection pad 34.
La couche transparente 40 peut être un verre transparent, qui recouvre la structure saillante 38 pour sceller le circuit intégré 30 et la pastille de détection d'image 34. La pastille de The transparent layer 40 may be a transparent glass, which covers the protruding structure 38 to seal the integrated circuit 30 and the image detection pad 34. The patch
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détection d'image 34 est susceptible de recevoir un signal d'image par l'intermédiaire de la couche transparente 40 et de convertir les signaux d'image en signaux électriques qui doivent être transmis au premier substrat 10. image detection 34 is capable of receiving an image signal via the transparent layer 40 and of converting the image signals into electrical signals which must be transmitted to the first substrate 10.
Si l'on se réfère à la figure 2, celle-ci est une illustration schématique montrant une structure de boîtier empilée d'un détecteur d'image selon une deuxième réalisation de la présente invention. La surface supérieure 24 du deuxième substrat 22 est formée avec des bornes d'entrée de signal 42. La surface inférieure 26 du deuxième substrat 22 est montée sur la première surface 12 du premier substrat 10. Par conséquent, une cavité 28 est formée entre le premier substrat 10 et le deuxième substrat 22. le circuit intégré 30 est disposé sur la première surface 12 et est disposé à l'intérieur de la cavité 28. Ensuite, le circuit intégré 30 est électriquement connecté aux bornes d'entrée de signal 42 formées sur la première surface 12 du premier substrat 10 par l'intermédiaire de connexions 32 au moyen d'une liaison à fils. Referring to Figure 2, this is a schematic illustration showing a stacked housing structure of an image sensor according to a second embodiment of the present invention. The upper surface 24 of the second substrate 22 is formed with signal input terminals 42. The lower surface 26 of the second substrate 22 is mounted on the first surface 12 of the first substrate 10. Consequently, a cavity 28 is formed between the first substrate 10 and second substrate 22. the integrated circuit 30 is disposed on the first surface 12 and is disposed inside the cavity 28. Next, the integrated circuit 30 is electrically connected to the signal input terminals 42 formed on the first surface 12 of the first substrate 10 via connections 32 by means of a wire connection.
La pastille de détection d'image 34 est disposée sur la surface supérieure 24 du substrat 22, qui est électriquement connectée aux bornes d'entrée de signal 42 formées sur la surface supérieure 24 du deuxième substrat 22. The image detection pad 34 is disposed on the upper surface 24 of the substrate 22, which is electrically connected to the signal input terminals 42 formed on the upper surface 24 of the second substrate 22.
La structure saillante 38 est montée sur la première surface 12 du premier substrat 10 pour entourer le circuit intégré 30 et la pastille de détection d'image 34. The projecting structure 38 is mounted on the first surface 12 of the first substrate 10 to surround the integrated circuit 30 and the image detection pad 34.
La couche transparente 40 peut être un verre transparent, qui est disposé sur la structure saillante 38 pour sceller le circuit intégré 30 et la pastille de détection d'image 34. La pastille de détection d'image 34 est susceptible de recevoir des signaux d'image par l'intermédiaire de la couche transparente 40 et de convertir les signaux d'image en signaux électriques devant être transmis au premier substrat 10. The transparent layer 40 may be a transparent glass, which is placed on the projecting structure 38 to seal the integrated circuit 30 and the image detection pad 34. The image detection pad 34 is capable of receiving signals from image through the transparent layer 40 and convert the image signals into electrical signals to be transmitted to the first substrate 10.
Si l'on se réfère à la figure 3, la couche transparente 40 peut être une colle transparente, qui recouvre la surface supérieure 24 du deuxième substrat 22, et, par conséquent, le circuit intégré 30 et la pastille de détection d'image 34 sont scellés par la couche transparente 40. Ensuite, la pastille de détection d'image 34 peut recevoir des signaux d'image par l'in- Referring to FIG. 3, the transparent layer 40 can be a transparent adhesive, which covers the upper surface 24 of the second substrate 22, and, consequently, the integrated circuit 30 and the image detection pad 34 are sealed by the transparent layer 40. Next, the image detection pad 34 can receive image signals by the
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termédiaire de la couche transparente 40 et peut transformer les signaux d'image en signaux électriques devant être transmis au premier substrat 22. intermediate of the transparent layer 40 and can transform the image signals into electrical signals to be transmitted to the first substrate 22.
Si l'on se réfère à la figure 4, la couche transparente 40 est une colle transparente"en forme de n, qui comporte une colonne de support 46 pour le montage sur la surface supérieure 24 du deuxième substrat 22. La couche transparente"en forme de 11" 40 peut être formée par moulage par injection ou sous pression. Referring to Figure 4, the transparent layer 40 is a transparent adhesive "n-shaped, which has a support column 46 for mounting on the upper surface 24 of the second substrate 22. The transparent layer" 11 "40 shape can be formed by injection or pressure molding.
Par conséquent, la pastille de détection d'image 34 et le circuit intégré 30 sont recouverts par la couche transparente 40, et des signaux d'image peuvent être reçus par la pastille de détection d'image 34 par l'intermédiaire de la couche transparente 40. Consequently, the image detection pad 34 and the integrated circuit 30 are covered by the transparent layer 40, and image signals can be received by the image detection pad 34 via the transparent layer 40.
La forme en 11 de la couche transparente 40 est rendue épaisse, de telle sorte que la structure de boîtier empilée du détecteur d'image puisse procurer une meilleure qualité de transparence. The 11 shape of the transparent layer 40 is made thick, so that the stacked housing structure of the image detector can provide a better quality of transparency.
Selon la structure mentionnée ci-dessus, les avantages suivants peuvent être obtenus. According to the structure mentioned above, the following advantages can be obtained.
1. Comme la pastille de détection d'image 34 et le circuit intégré 30 peuvent être encapsulés de façon intégrée, le matériau formant le substrat 10 peut être réduit, de façon à diminuer par conséquent les coûts de fabrication des produits de détection d'image. 1. Since the image detection pad 34 and the integrated circuit 30 can be integrated in an integrated manner, the material forming the substrate 10 can be reduced, so as to consequently reduce the manufacturing costs of the image detection products. .
2. Comme la pastille de détection d'image 34 et le circuit intégré 30 peuvent être encapsulés de façon intégrée, la surface des produits de détection d'image peut être réduite. 2. Since the image detection pad 34 and the integrated circuit 30 can be integrated in an integrated manner, the surface of the image detection products can be reduced.
3. Comme la pastille de détection d'image 34 et le circuit intégré 30 peuvent être encapsulés de façon intégrée, il n'y a qu'un seul corps de boîtier. Par conséquent, on n'a besoin d'utiliser qu'un seul dispositif de test, et les coûts de test peuvent également être réduits. 3. Since the image detection pad 34 and the integrated circuit 30 can be integrated in an integrated manner, there is only one housing body. Therefore, only one test device is needed, and test costs can also be reduced.
4. Comme la pastille de détection d'image 34 et le circuit intégré 30 peuvent être encapsulés de façon intégrée, deux pastilles peuvent être encapsulées en un seul processus d'encapsulage. Les coûts d'encapsulage peuvent par conséquent être efficacement diminués. 4. Since the image detection pad 34 and the integrated circuit 30 can be encapsulated in an integrated manner, two pellets can be encapsulated in a single encapsulation process. The encapsulation costs can therefore be effectively reduced.
Bien que la présente invention ait été décrite à titre Although the present invention has been described by way of
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d'exemple et en relation avec des réalisations préférées, on doit comprendre que la présente invention n'est pas limitée aux réalisations décrites. Par conséquent, on devrait accorder à l'étendue de l'applicabilité des revendications jointes la plus large interprétation de façon à englober toutes ces modifications. example and in relation to preferred embodiments, it should be understood that the present invention is not limited to the embodiments described. Therefore, the breadth of the applicability of the appended claims should be given the widest interpretation to encompass all of these modifications.
Claims (8)
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