JP4439509B2

JP4439509B2 - 画像感知装置及び関連レンズモジュール

Info

Publication number: JP4439509B2
Application number: JP2006314553A
Authority: JP
Inventors: 賢豪鄭
Original assignee: 光寶科技股▲分▼有限公司
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2006-11-21
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2026-11-21
Also published as: JP2007329891A; CN101087370A; CN101087370B

Description

この発明は画像感知装置に関し、特にＦＣ実装で導電バンプを基板の表面につくる画像感知装置及びそれを利用したレンズモジュールに関する。

画像感知装置の実装技術に関しては、ＣＳＰ（チップスケールパッケージ）実装とＣＯＢ（チップ・オン・ボード）実装など２種類が挙げられる。前者は工程の進行中に添加されるエポキシ樹脂の影響を受け、分解能と画像品質が低下する欠点を有する。それと比べて後者は高い画像品質を提供できるが、ワイヤーボンディングを必要とするので、それによってつくられた画像感知装置の感知チップを汚染するおそれがある。のみならず、ワイヤーがある限り、画像感知装置及びそれを利用した画像モジュールの厚さとサイズを有効に削減することもできない。

それに代わるものとして、画像品質の向上とモジュールスケールの縮小を同時に実現させるＦＣ（フリップチップ）実装は導入された。しかし、従来のＦＣ実装は導電バンプを感知チップの上につくるので、画像感知装置の汚染は依然として免れない。

この発明は前述の問題を解決するため、画像感知装置を汚染しないように導電バンプを基板につくる画像感知装置及びそれを利用したレンズモジュールを提供することを課題とする。

この発明は画像感知装置を提供する。該画像感知装置は、開口を有する基板と、基板の上表面に設けられ、開口を覆うフィルターと、基板に電気的に接続される感知チップを含む。該感知チップは開口に対応する感光領域を有する。

この発明は更にレンズモジュールを提供する。該レンズモジュールは、レンズと、レンズに集束された光線を感知する画像感知装置と、画像感知装置に設けられ、レンズを固定する固定モジュールとを含む。該画像感知装置は、開口を有する基板と、基板の上表面に設けられ、開口を覆うフィルターと、基板に電気的に接続される感知チップと、基板にカップリングされるＦＰＣとを含む。該感知チップは開口に対応する感光領域を有する。

この発明は基板に導電バンプをつくり、更にフィルターで開口を封じて感知チップの感光領域を汚染から守ることで、感光帯域幅及び品質を維持する。なお、基板とチップは接点を介して接続されているので、ワイヤーボンディングに必要な空間を削減してモジュールサイズを縮小し、ワイヤーによるコンデンサー効果を低減させ、画像品質を向上させることができる。

かかる装置の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図示を参照して以下に説明する。

図１を参照する。図１はこの発明による画像感知装置１５０の構造を表す説明図である。画像感知装置１５０はＦＣ実装で製作されたものである。図１によれば、画像感知装置１５０は基板１５２と、フィルター１５４と、感知チップ１５６を含む。画像感知装置１５０の組み立ては当業者に周知されているので、ここでその詳しい説明を省略とする。図２と図３を参照する。図２は図１の基板１５２の外見図であり、図３は図１の感知チップ１５６の平面図である。図２によれば、基板１５２には開口１５３と、少なくとも１個の導電バンプ１５５が設けられ、その側面には、側面接続を提供し、画像感知装置１５０に感知された画像信号を送信して外部の制御信号を受信するビア１５９が設けられている。図３によれば、感知チップ１５６は感光領域１５７を含む。感知チップ１５６を基板１５２に合わせると、感光領域１５７は基板１５２の開口１５３に対応し、光線は開口１５３を通過して感知チップ１５６の感光領域１５７に到達する。感知チップ１５６は更に、導電バンプ１５５と接触してそれに電気的に接続している、少なくとも１枚の接続パッド１５８を含む。画像感知装置１５０の製作工程では、まず基板１５２をひっくり返して導電バンプ１５５を上向きにし、同時に感知チップ１５６の感光領域１５７を下向きにして開口１５３に合わせ、接続パッド１５８を導電バンプ１５５に接続させ基板１５２と感知チップ１５６を結合させる。その後、一体となった基板１５２と感知チップ１５６をもう一度ひっくり返し、感光領域１５７を保護するフィルター１５４を開口１５３に張ってそれを封じる。製作工程中、感光領域１５７を下向きのままにすることは微粒子の汚染を防止できる。

図４を参照する。図４はこの発明の実施例１によるレンズモジュール１００の構造を表す説明図である。実施例１では、レンズモジュール１００はレンズ１１０と、固定モジュール１２０と、画像感知装置１２５を含む。画像感知装置１２５はフレキシブルプリント回路板（ＦＰＣ）１３０と、少なくとも１個の受動素子１４０と、基板１０２と、フィルター１０４と、感知チップ１０６を含む。基板１０２、フィルター１０４、感知チップ１０６の構造は前述の通りであり、ここでその説明を省略する。図４によれば、基板１０２の上には少なくとも１個の受動素子１４０が設けられ、感知チップ１０６の下にはＦＰＣ１３０が設けられ、図２に示される複数のビア１５９には、基板１０２とＦＰＣ１３０をカップリングすると同時に、側面接続を提供し、画像感知装置１５０に感知された画像信号を送信して外部の制御信号を受信する導電物質１６０が注入されている。注意すべきは、基板１０２と感知チップ１０６の間、及び基板１０２とＦＰＣ１３０の間の結合を更に強固にするため、ここで粘着力のある導電物質１６０（例えば異方性導電フィルム（ＡＣＦ））を使用する。レンズモジュール１００を組み立てるときには、まず固定モジュール１２０を画像感知装置１１２の上（すなわち基板１０２の上）に設け、更に固定モジュール１２０でレンズ１１０を固定する。

図５を参照する。図５はこの発明の実施例２によるレンズモジュール２００の構造を表す説明図である。図５のレンズモジュール２００は図４のレンズモジュール１００とほぼ同様であるが、レンズモジュール１００とは異なり、レンズモジュール２００の画像感知装置２２５はＦＰＣ１３０の下に設けられたコネクター２７０を含む。コネクター２７０は画像感知装置２２５に感知された画像信号を送信して外部の制御信号を受信する。

図６を参照する。図６はこの発明の実施例３によるレンズモジュール３００の構造を表す説明図である。実施例３では、レンズモジュール３００はレンズ１１０と、固定モジュール１２０と、画像感知装置３２５を含む。画像感知装置３２５はＦＰＣ１３０と、少なくとも１個の受動素子１４０と、台座１８０と、基板３０２と、フィルター３０４と、感知チップ３０６を含む。基板３０２、フィルター３０４、感知チップ３０６の構造は前述の通りであり、ここでその説明を省略する。図６によれば、台座１８０は底部１８２と側壁１８４を有する。側壁１８４は底部１８２の上に設けられ、底部１８２と側壁１８４は凹部１８６を形成する。感知チップ１５６は凹部１８６に設けられ、基板３０２は側壁１８４に設けられ、図２に示される複数のビア１５９には、基板３０２とＦＰＣ１３０をカップリングすると同時に、側面接続を提供し、画像感知装置３２５に感知された画像信号を送信して外部の制御信号を受信する導電物質１６０が注入されている。基板３０２と感知チップ３０６の間、基板３０２と台座１８０の間、及び台座１８０とＦＰＣ１３０の間の結合を更に強固にするため、この実施例では粘着力のある導電物質１６０を使用する。レンズモジュール３００を組み立てるときには、まず固定モジュール１２０を画像感知装置３２５の上（すなわち基板３０２の上）に設け、更に固定モジュール１２０でレンズ１１０を固定する。

図７を参照する。図７はこの発明の実施例４によるレンズモジュール４００の構造を表す説明図である。実施例４では、レンズモジュール４００はレンズ１１０と、固定モジュール１２０と、画像感知装置４２５を含む。画像感知装置４２５はＦＰＣ１３０と、少なくとも１個の受動素子１４０と、基板４０２と、フィルター４０４と、感知チップ４０６を含む。基板４０２、フィルター４０４、感知チップ４０６の構造は前述の通りであり、ここでその説明を省略する。図７によれば、ＦＰＣ１３０は基板４０２の上に設けられ、ＦＰＣ１３０の上にも少なくとも１個の受動素子１４０が設けられ、図２に示される複数のビア１５９には、基板４０２とＦＰＣ１３０をカップリングすると同時に、側面接続を提供し、画像感知装置４２５に感知された画像信号を送信して外部の制御信号を受信する導電物質１６０が注入されている。基板４０２と感知チップ４０６の間、及び基板４０２とＦＰＣ１３０の間の結合を更に強固にするため、この実施例では粘着力のある導電物質１６０を使用する。レンズモジュール４００を組み立てるときには、まず固定モジュール１２０を画像感知装置４２５の上に設け、更に固定モジュール１２０でレンズ１１０を固定する。注意すべきは、実施例４の固定モジュール１２０の一端はＦＰＣ１３０に固定され、もうひとつの端は基板４０２に固定されている。もっとも、この発明はそれに限らない。

図８を参照する。図８は図１の基板１５２の製作工程を表す説明図である。図８によれば、まず元基板８１０のＸ軸方向に沿って距離ｄ（距離ｄは基板１２５の幅）ずつ複数の孔８２０をつくり、続いてＹ軸に平行した方向（Ｘ座標が同じ）に沿って、孔８２０のあるところで元基板８１０を切断して複数の基板８３０をつくる。更に基板８３０に開口をつくって、少なくとも１個の導電バンプを設け、図１のような構造を製作する。元基板８１０を切断した後、複数の孔８２０は基板１５２の側面に複数のビア１５４をなし、そこに導電物質を注入すれば、側面接続は可能となり、それと同時に画像感知装置に感知された画像信号の送信と外部の制御信号の受信も可能となる。

注意すべきは、前記レンズモジュールにおける受動素子とコネクターの設置は例示に過ぎない。設計上の要求に応じ、受動素子を基板またはＦＰＣの上でなく下に設け、またはコネクターをＦＰＣの上または下に設けることは、いずれも可能である。

以上はこの発明に好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請求の範囲に属するものとする。

この発明は基板に導電バンプをつくり、更にフィルターで開口を封じて感知チップの感光領域を汚染から守ることで、感光帯域幅及び品質を維持する。

この発明による画像感知装置の構造を表す説明図である。図１の基板の外見図である。図１の感知チップの平面図である。この発明の実施例１によるレンズモジュールの構造を表す説明図である。この発明の実施例２によるレンズモジュールの構造を表す説明図である。この発明の実施例３によるレンズモジュールの構造を表す説明図である。この発明の実施例４によるレンズモジュールの構造を表す説明図である。図１の基板の製作工程を表す説明図である。

符号の説明

１００、２００、３００、４００レンズモジュール
１１０レンズ
１２０固定モジュール
１３０フレキシブルプリント回路板（ＦＰＣ）
１４０受動素子
１５０、１２５、２２５、３２５、４２５画像感知装置
１５２、１０２、３０２、４０２、８３０基板
１５３開口
１５４、１０４、３０４、４０４フィルター
１５５導電バンプ
１５６、１０６、３０６、４０６感知チップ
１５７感光領域
１５８接続パッド
１５９ビア
１６０導電物質
１８０台座
１８２底部
１８４側壁
１８６凹部
２７０コネクター
８１０元基板
８２０孔

Claims

画像感知装置であって、
開口を有する基板と、
前記基板の上表面に設けられ、前記開口を覆うフィルターと、
前記基板に電気的に接続される感知チップと、
前記基板にカップリングされるフレキシブルプリント回路板と、
を含み、
前記感知チップは、前記開口に対応する感光領域を有し、
前記基板の側面には、複数のビアが設けられ、
前記基板と前記フレキシブルプリント回路板は、前記複数のピアに注入される導電物質によりカップリングされ、
前記基板の下表面には、少なくとも１個の導電バンプが設けられ、前記感知チップは、少なくとも１枚の接続パッドを有し、前記接続パッドは、前記導電バンプと接触し接続される、
ことを特徴とする画像感知装置。
前記基板の表面には少なくとも１個の受動素子が設けられる、
ことを特徴とする請求項１記載の画像感知装置。
前記複数のビアを有する前記基板は、一定の距離ずつ元基板に複数の孔をつくり、更に複数の孔のあるところで前記元基板を切断することにより生成される、
ことを特徴とする請求項１記載の画像感知装置。
前記フレキシブルプリント回路板は、前記感知チップの下方に設けられる、
ことを特徴とする請求項１記載の画像感知装置。
前記画像感知装置は、更に、前記フレキシブルプリント回路板の上に設けられるコネクターを含み、
前記コネクターと前記感知チップは、前記フレキシブルプリント回路板の両側にそれぞれ設けられる、
ことを特徴とする請求項４記載の画像感知装置。
前記画像感知装置は、更に、凹部を形成する底部とその上に設けられる側壁を有する台座を含み、
前記基板は、前記側壁に設けられ、
前記感知チップは、前記凹部に設けられる、
ことを特徴とする請求項２記載の画像感知装置。
前記フレキシブルプリント回路板は、前記感知チップの下方に設けられる、
ことを特徴とする請求項６記載の画像感知装置。
前記フレキシブルプリント回路板の一端が前記基板の上表面にカップリングされる、
ことを特徴とする請求項１記載の画像感知装置。
前記フレキシブルプリント回路板の表面には、少なくとも１個の受動素子が設けられる、
ことを特徴とする請求項８記載の画像感知装置。
レンズモジュールであって、
レンズと、
前記レンズに集束された光線を感知する画像感知装置と、
前記画像感知装置に設けられ、前記レンズを固定する固定モジュールと、
を含み、
前記画像感知装置は、
開口を有する基板と、
前記基板の上表面に設けられ、前記開口を覆うフィルターと、
前記基板に電気的に接続される感知チップと、
前記基板にカップリングされるフレキシブルプリント回路板と、
を含み、
前記感知チップは、前記開口に対応する感光領域を有し、
前記基板の側面には、複数のビアが設けられ、
前記基板と前記フレキシブルプリント回路板は、前記複数のピアに注入される導電物質によりカップリングされ、
前記基板の下表面には、少なくとも１個の導電バンプが設けられ、前記感知チップは、少なくとも１枚の接続パッドを有し、前記接続パッドは、前記導電バンプと接触し接続される、
ことを特徴とするレンズモジュール。
前記基板の表面には少なくとも１個の受動素子が設けられる、
ことを特徴とする請求項１０記載のレンズモジュール。
前記複数のビアを有する前記基板は、一定の距離ずつ元基板に複数の孔をつくり、更に複数の孔のあるところで前記元基板を切断することにより生成される、
ことを特徴とする請求項１０記載のレンズモジュール。
前記フレキシブルプリント回路板は、前記感知チップの下方に設けられる、
ことを特徴とする請求項１０記載のレンズモジュール。
前記レンズモジュールは、更に前記フレキシブルプリント回路板の上に設けられるコネクターを含み、
前記コネクターと前記感知チップは、前記フレキシブルプリント回路板の両側にそれぞれ設けられる、
ことを特徴とする請求項１３記載のレンズモジュール。
前記レンズモジュールは、更に、凹部を形成する底部とその上に設けられた側壁を有する台座を含み、
前記基板は、前記側壁に設けられ、
前記感知チップは、前記凹部に設けられる、
ことを特徴とする請求項１１記載のレンズモジュール。
前記フレキシブルプリント回路板は、前記台座の下方に設けられる、
ことを特徴とする請求項１５記載のレンズモジュール。
前記フレキシブルプリント回路板の一端が、前記基板の上表面にカップリングされる、
ことを特徴とする請求項１０記載のレンズモジュール。
前記フレキシブルプリント回路板の表面には、少なくとも１個の受動素子が設けられる、
ことを特徴とする請求項１７記載のレンズモジュール。