TWI233300B - Solid state device, method for producing the same, solid state imaging unit and method for producing the same, and imaging apparatus - Google Patents

Description

1233300 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明背景 1. 發明範疇： 本發明係有關一種固態呈像裝置，其包括一固態呈像元 件安裝於一封裝基板上，一種固態呈像裝置之製造方法， 一種固態呈像單元包括一透鏡鏡柱單元附著於該固態呈像 裝置，一種該固態呈像單元之製造方法，以及一種使用該 固態呈像單元之呈像裝置。 2. 相關技藝說明： 習知，包括CCDs之固態呈像元件用於各類型呈像裝置 例如數位相機及視訊攝影機。當用於此等呈像裝置時，固 態呈像元件組合透鏡鏡柱單元，其包括一光學透鏡用以聚 焦光線，呈現一影像於固態呈像元件上。 圖4顯示固態呈像元件100B與透鏡鏡柱單元組合方式。 透鏡鏡柱單元之光學透鏡100A之光軸L、以及固態元件 100B之呈像平面中心C於位置上需彼此對準。位置對準係 藉由基於X、Y及Θ軸調整觀視角施行。此外，垂直光學 透鏡100Α之光軸L之平面須平行於固態呈像元件100Β之呈 像平面。此點係經由基於Ζ軸及聚焦調整以及基於a及b軸 之傾角調整施行。施行傾角調整用於防止部份散焦（防止 部份散焦所做調整將簡稱為”部份散焦調整”）。基於前述 六軸之位置調整係以微米尺度精準進行。 習知，基於六軸之位置對準及調整係使用昂貴的位置調 整裝置經歷一段長時間施行。例如，光學透鏡10 0 A與固 態呈像元件100B之位置調整施行如後。 -4- 本紙張尺度逍用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1233300 A7 — ____B7 五、發明2) ---*~ -- 如圖5所示，窬有固態呈像元件1〇〇Β安裝於其上之封裝 體1 0 1使用黏著劑等固定於，例如鋁製成之金屬板丨〇 2。 然後，由光學透鏡100Α内建於其中之透鏡鏡柱單元 103置於固定位置。相對於透鏡鏡柱單元1〇3，固態呈像 元件1 ο 0 Β係連同設置於金屬板i 〇 2上之封裝體i 〇丨移動以 及以軸線為中心移動，移動可以極為精細之距離以及極為 精密之角度為單位施行。藉由此種移動，光學透鏡1〇〇八 及固悲王像兀件100B足位而具有最理想位置關係，藉此 得自固態呈像元件100B之輸出信號最理想化。於此種位 置，透鏡鏡柱單元103及金屬板1〇2固定固態呈像元件 ιοοΒ於封裝體101上。如此’固態呈像元件1〇叩及透鏡 鏡柱單元103係藉旋緊元件，例如螺絲1〇4等彼此整合一 體固定。 "" 為了簡化前述透鏡鏡柱單元1G3及固態呈像元㈣qb之 位置對準步驟，習知提議如後。 曰本新型公開案第5-46046號係針對一種,，固態呈像裝置" 提出下列技術。賴呈像元件安裝於部份平坦板上，复表 面經過研磨因而具有最高約5微米之光滑度（表面粗度）。 遮蓋此固態呈像元件之封裝體係㈣成平板部份暴霖。暴 露的平板部份係做為參考m即’欲附著透鏡鏡柱單 元之平面。 根據日本專利公開案第2__125212號，針對I，呈像模组,， ’陶，板平坦部份用做為半導體晶片之參考平面以及透鏡 鏡柱單元之參考平面。 -5-

1233300 A7 B7 五、發明説明（3 ) 曰本專利申請公開案第10-326886號針對”固態呈像裝置 及固態呈像裝置之安裝方法’’以及曰本專利公開案第2000-307092號針對”固態呈像裝置、使用該固態呈像裝置之攝 影機及其製法’’提出下列技術。 向外開啟的先導部設置於封裝體側面，向外開啟之導引 部係設置於面對設置有先導部之該側面之側面上。使用先 導部及導引部，固體呈像元件、透鏡鏡柱單元及佈線板係 藉有銷由其中凸起之機架而相對於彼此定位。 前述習知技術之問題如後。 根據日本新型公開案第5-46046號以及日本專利申請公 開案第2000-125212號所述技術，垂直光學透鏡光軸平面 與固態呈像元件之呈像平面可以高精度調整為彼此平行， 理由如後。因其上安裝固態呈像元件之平面以及其上安裝 透鏡鏡柱單元之平面彼此共面，基於Z軸（圖5)(設置用於 聚焦調整）以及基於a及b軸（設置用於傾角調整俾便從事 部份散焦調整）之調整可以高精度施行。但，透鏡鏡柱單 元之光軸與固態呈像元件之呈像平面中心無法以高精度對 準。其理由為由於並無X、Y及Θ軸之參考位置或平面， X、Υ及0軸係平行於固態呈像元件之安裝平面。 根據日本專利申請公開案第10-326886號及曰本專利申 請公開案第2000-307092號所述技術，透鏡鏡柱單元之光 軸與固態呈像元件之呈像平面中心之對準，換言之，基於 X、Υ及Θ軸之調整，經由使用先導部、導引部以及帶有 銷由其中凸起之機架可以高精度施行。但，垂直光學透鏡 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐） 1233300 五、發明説明（4 固r象元件之呈像平面無法調整為以 Z軸（平r弈道、/、里由在於對设置用於做聚焦調整之 :進订部份散焦調整之…轴並無參考位置或參考； 於基於X、…轴之位置調整，此項技術： .又要求有銷由其令凸起之位置調整機架，也需要 置碉整機架做額外對準步驟。 工 發明概要 根據本發明之一方面，一種固態呈像裝置包括一封裝基 板以及y安裝於封裝基板上之固態呈像元件。封裝基板具 有其上安裝固態呈像元件之安裝平面。封裝基板具有與安 裝平面相等高度之二參考平面，參考平面係於二相反方向 由安裝平面凸起。參考平面分別有至少一對定位參考孔成 形於其中，因此該對孔中心係距離固態呈像元件安裝平面 中心之中心相等距離。 本發明之一具體實施例中，該至少一對成形於參考平面 之定位參考孔為錐形，因而朝向固態呈像元件之呈像平面 該側擴大。 本發明之一具體實施例中，封裝基板有個凹部，凹部底 部有個安裝平面。固態呈像元件係安裝於該安裝平面上。 容納於凹部之内引線係透過細金屬線而連接至固態呈像元 件電極，也連接至外引線。透明帽元件係安裝呈可覆蓋凹 部。 根據本發明之另一方面，提供一種製造前述固態呈像裝 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公爱） ----- 裝 訂 # 1233300

置之方法。為了安裝固態呈像元件與封裝基板之安裝平面 上，呈像平面中心係匹配至少一對參考孔中心連線至虛線 中心，如此將固態呈像元件固定於安裝平面上。 根據本發明 < 又另一方面，一種固態呈像單元包括前述 固悲主像裝置以及一透鏡鏡柱單元。透鏡鏡柱單元包括銷 兀件，其分別接合至少一對定位參考孔，一對應固態呈像 裝置<參考平面之定位參考平面，以及一光學透鏡設置成 讓其光軸通過連接銷元件中心之虛線中心。銷元件齧合定 位參考孔，讓固態呈像元件與光學透鏡彼此相對定位，如 此將透鏡鏡柱單元附著於封裝基板。 本發明之一具體實施例中，銷元件為錐形，故其直徑朝 向其梢端縮小。錐形銷元件與錐形定位參考孔彼此齧合， 讓透鏡鏡柱單元的定位參考平面係平行固態呈像裝置之參 考平面。 本發明之一具體實施例中，固態呈像裝置之參考平面各 自有二定位參考孔，因而形成虛幻矩形。封裝基板透過設 JL於虛幻矩形之二虛幻對角線之一線上的二個定位參考 孔，而被夾持及附著於透鏡鏡柱單元與佈線板間。 根據本發明之又另一方面，提供一種製造前述固態呈像 早元之方法。銷元件齧合定位參考孔，因而定位固態呈像 兀件及光學透鏡，同時也將透鏡鏡柱單元附著於封裝基 板。 本發明之一具體實施例中，佈線板有4個插孔，插孔位 置對應4個定位參考孔。除了孩對錐形銷元件外.，透鏡鏡 -8 -本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1233300 A7 B7 五、發明説明（6 ) 柱軍元有二固定攻孔用以固定螺絲，固定攻孔及錐形銷位 置係對應4個定位參考孔。該對錐形銷元件循序齧合定位 參考孔之二以及佈線板插孔之二。螺絲循序齧合其餘二插 孔、其餘二定位參考孔，以及然後齧合固定攻孔，藉此旋 緊佈線板、固態呈像裝置及透鏡鏡柱單元。 根據本發明之又另一方面，提供使用前述固態呈像裝置 或前述固態呈像單元之呈像裝置。 本發明功能說明如後。 習知固態呈像元件及光學透鏡係於分開步驟以所述精度 製造。二組成元件須以高度精度相對於彼此定位。以具有 習知結構之固態呈像裝置為例，於呈像元件晶片安裝後， 光學透鏡定位於呈像元件晶片上。此一步驟中，共需六條 軸線，包括觀視角調整軸線及傾角調整軸線，俾提供光學 透鏡及呈像元件晶片定位絕對精準。 以有習知結構之固態呈像元件封裝體為例，封裝體係安 裝於做為參考之基板上，然後將透鏡鏡柱單元安裝於參考 基板上。因而分散因數累進。此外，如前述，共需六袖線 來定位固態呈像元件及光學透鏡（有關光軸中心、水平面 及垂直平面、傾角旋轉等）。 根據本發明，固態呈像裝置之封裝基板本身有參考孔， 參考孔用於將固態呈像元件定位於安裝平面。參考孔也用 以定位固態呈像元件及透鏡鏡柱單元如後。經由將銷元件 插入固態呈像裝置參考孔，固態呈像元件及光學透鏡可相 對於彼此定位，透鏡鏡柱單元可附著於封裝基板。如此， -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 1233300 A7 B7 五、發明説明（1 、 ----- ⑴光學透鏡光軸與固態呈像元件之呈像平面中心位置對 準以及（11)垂直光學透鏡光軸之平面調整為平行固態呈 像兀件呈像平面，可以高精度且以較少步驟施行。 如此，此處所述本發明可提供下列優勢，提供一種固態 呈像裝置其可實現光學透鏡光軸與固態呈像元件呈像平面 中：的位置對準，也可實現光學透鏡光軸垂直平面平行於 固悲主像兀件主像平面’兩項目的皆可以高度精度且以較 步驟達成且典為使用位置碉整機架；以及本發明提供該 固悲王像裝置之製法；包括該固態呈像裝置之固態呈像單 兀及其製法；以及使用該固態呈像單元之呈像裝置。 此等及其它本發明之優點對熟諳技藝人士參照附圖研讀 與了知後文詳細說明將顯然自明。 圖式之簡單說明 圖1為分解等角視圖，顯示根據本發明之一實施例之固 態呈像單元總成組裝； 圖2 A為根據本發明之一實施例之固態呈像裝置之平面 圖， 圖2 B為沿圖2 A線A · A，所取之剖面圖； 圖3 A顯示當二銷元件間距係短於二定位參考孔間距 時，根據本發明定位固態呈像裝置及透鏡鏡拄單元之方 式； 圖3 B顯示當二銷元件間距係長於二定位參考孔間距 時’根據本發明定位固態呈像裝置及透鏡鏡柱單元之方 式； -10- 本紙張尺度適用中㈣家標準(CNS) A4規格(2iG χ 297公董) 1233300 五、發明説明（8 圖4不思顯不足位固態呈像元件及光學透鏡之原理；以 圖3為固赴、主像元件及透鏡鏡柱單元之習知位置調整及 總成組裝之分解等角視圖。 較佳具體實施例之說明 後文將參照附圖舉例說明本發明之固態呈像單元。 圖1為分解等角視圖顯示根據本發明之一實施例之固態 呈像單元1之總成組裝。 2圖1所不，固態呈像單元1包括固態呈像裝置2其包括 固怨王像7C件2 1安裝於其中（參照圖2說明如後），透鏡 柱單兀3包括透鏡3丨俾聚焦代表攝取影像之光線於固態 像7G件2 1上，以及一佈線板4用以傳輸固態呈像元件2丨〈 輸出信號至外部裝置。此等元件係排列及組裝而具有彼此 間最理想的位置關係。 如圖2A及2B所示，固態呈像裝置2包括固態呈像元 2 1，雙重線上封裝體（DTP ;後文稱做為，，封裝體”）2 7 做為將安裝固態呈像元件21之封裝基板，一透明帽 以覆蓋固態呈像元件21，以及複數個外部引線24用以 輸來自固態呈像元件2丨之呈像輸出信號給外部裝置。 固態呈像元件2i包括複數個CCDs排列成矩陣。各 CCD將表示影像之光以全像素基準轉成電信號。 封裝體22有個凹部22 1於其頂面中部。凹部22ι由頂 觀視時通常為方.形。凹部221底部包括其上安裝固態呈 元件2丨之平坦安裝平面222。由凹部221之二相對:: 及 鏡 呈 之 件 傳 個 部 像 帽 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 1233300 A7 —- ____B7 _._ 五、發明説明（9 ) 邊狀之邊緣向外凸起。於帽邊狀邊緣分別設置參考平面 223a及223b(凸起區）。參考平面223a及223b為平坦， 且與安裝平面2 22等高。定位參考孔22a及22b係成形為 貫穿參考平面223a之帽邊狀邊緣，定位參考孔22c及22d 係成形為貫穿參考平面2 2 3 b之帽邊狀邊緣。固態呈像裝 置2由頂部觀視時概略呈矩形，4個定位參考孔2 2 ^至2 2 d 係定位呈一個虛幻矩形，參考孔2 2 a至2 2 d係位於虛幻矩 形的四角。定位參考孔2 2 a至2 2 d係用來定位固態呈像元 件21及透鏡鏡柱單元3。 四個定位參考孔2 2 a至2 2 d中，二孔例如定位參考孔 2 2 a及2 2 c係設置於虛幻對角線上，形狀為錐形，物件接 近上端（固態呈像元件2 1該側）之截面積係大於其接近下 端之截面積。 固態呈像元件2 1係定位於封裝體2 2之安裝平面2 2 2上 如後。畫出連接設置於虛幻對角線上之二圓形定位參考孔 (例如定位參考孔22a及22〇圓心之虛幻直線。固態呈像 兀件2 1中心（呈像平面中心）係對準虛幻直線中心。此種 清；兄下固怨主像元件2 1係以黏著劑等固定於安裝平面 222上。固態呈像元件2丨對準虚幻直線中心如後。做為參 考點之封裝體22位置（圓形定位參考孔圓心）藉光學裝置 以光學方式辨識，固態呈像元件21係固定於參考位置（亦 即連接二定位參考孔圓心之該虛幻對角線中心）之規定方 向之規定位置。一般採用此種技術。定位參考孔2讪及 22d用來替代定位參考孔22a及22c。 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1233300 A7

透明帽23為矩形板，且黏合而覆蓋凹部221内侧。凹部 22 1内侧經密封，固態呈像元件2 i上方空間為中空。β 複數個外部引線2 4由固態呈像裝置2之矩形之二相對侧 向下懸吊。帽邊狀緣係由矩形之二短邊凸起，但外引線 2 4係由矩形各長邊中部懸吊。設置封裝體2 2凹部2 2〖之 内引線（圖中未顯示）係透過鋁或其它金屬製成之薄金屬線 圖中未顯示）而連接至固態呈像元件2 1之電極（圖中未顯 示）。内引線分別係連接至外引線2 4。如此，固態呈像元 件2 1之各電極分別傳導至外引線2 4。封裝體2 2非僅限於 為銷插入型封裝體，例如雙重線上封裝體，也可為平面安 裝型封裝體，其中外引線2 4其向外侧伸展、或可為不含 外引線之另一平面安裝型封裝體。 回頭參照圖1，透鏡鏡柱單元3包括矩形板及透鏡夾持 器3 2設置於矩形板中區及頂面。透鏡夾持器3 2容納嵌置 於透鏡夾持器3 2内部之透鏡3 1。透鏡31被嵌置之同時也 旋轉。透鏡鏡柱單元3也包括定位銷3 3 a及3 3 c (銷元件） 由矩形板底面向下方凸起。定位接角33a及33c之位置係 對應於虛幻對角線上之定位參考孔2 2 a及2 2 c，且齧合定 位參考孔2 2 a及2 2 c。透鏡鏡柱單元3之矩形板也有個螺 絲用攻孔（圖中未顯示）於其底面，攻孔位置係對應封裝體 2 2之定位參考孔2 2 b及2 2 d位置。透鏡鏡柱單元3之矩形 板底面係做為面對參考平面223a及223b之定位參考平 面。 定位銷3 3 a及3 3 c為錐形，故其直徑朝向梢端縮小。定 -13-本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1233300

位銷3 3 a及3 3 c相對於佘户委玉 來，& — #叔 參考孔22a及22e等角度成錐 % 故足位參考4 w π、、 .._ a及2 2 c分別齧合定位銷3 3 a及 精此万< ’透鏡鏡柱單元3係定位且附著於有固體 主像7C件2 1安裝於其中之封裝體22。 已知，用以相對於封裝體22定位固態呈像元件21之 多考孔22a及22c也可用於相對於透鏡鏡柱單元3定 位固態呈像裝置2。設置呈位置對應定位參考孔2“及 2 2(：之定位銷33旺及33(：係單純齧合定位參考孔22&及 2 2c。此種單純操作可實現圖4所示調整，換言之，透 鏡光軸L(圖4)與固態呈像元件之呈像平面中心c之位置對 準；以及（i i)垂直透鏡光軸L，調整平面平行於固態呈像 兀件之呈像平面。換言之，如此單純操作實現基於六軸線 义位置調整，包括基於z軸之聚焦調整、基於χ、γ&θ軸 之觀視角調整、以及基於a及b軸之部份散焦調整用之傾 角調整。 佈線板4為矩形板。佈線板4有四個位置分別對應封裝 體22位置參考孔22a及22d之圓孔41a至4ld。佈線板4有 多個位置對應由封裝體2 2懸吊之外部引線2 4之圓孔4 2。 做為定位孔之圓孔4 1 a及4 1 c分別容納由上方插入之定位 銷3 3 a及3 3 c。作用附著孔之圓孔4 1 b及4 1 d分別接納由 下方插入的固定螺絲4 3。固定螺絲4 3插過圓孔4 1 b及 41d以及定位參考孔22b及22d，攻入成形於透鏡鏡柱單 元3矩形板底面之攻孔。佈線板4可為玻璃環氧樹脂板或 撓性板。定位孔4 1 a及4 1 c及附著孔4 1 b及4 1 d之大小無 -14- 1233300 A7

須極為精準，可成形為有某些公差。 2附著至透鏡鏡柱 參照圖3 A及3 B，說明固態呈像裝置 單元3之方式。 現4所示調整；亦即，（i )透 像平面中心C之位置調整; 圖3 A及3 B示意說明如後實 鏡光軸L與固態呈像元件之呈 0軸之觀視角調整、以及基於a&b軸之部份散焦調整用 之傾角調整。 以及（⑴㈣透鏡絲垂直平面平行於㈣呈像元件之呈 像平面。換言之，圖3r3B示意顯示如何基於六根轴線 實現位置調整，包括基SZ軸之聚焦調整、基於χ、Y及 首先，透鏡鏡柱單元3之定位銷33a及3 3c插入固態呈像 裝置2之定位參考孔22a及22c。定位銷33a及33〇係比有 定位參考孔22a及22c成形於其中之參考平面223a& 223b 厚度更長’如此經由定位參考孔2 2 a及2 2 c插入佈線板4 之定位孔4 1 a及4 1 c。如此，透鏡鏡柱單元3、固態呈像 裝置2及佈線板4相對於彼此定位。 其次，固定螺絲4 3由佈線板4底部插入附著孔4 2 b及 4 2 d。固定螺絲4 3經由附著孔4 2 b及4 2 d、定位參考孔 22b及22d、以及成形於矩形板之攻孔而到達透鏡鏡柱單 元3之矩形板。固定螺絲4 3係以相等轉矩繫緊於透鏡鏡柱 單元3之矩形板3如此，透鏡鏡柱單元3、固態呈像裝置2 及佈線板4相對於彼此固定。 參照圖3 A及3 B，將說明固態呈像裝置2及透鏡鏡柱單 元3之高精度定位。 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210x297公*) 1233300 A7 B7 五、發明説明（13 ) 圖3 A及3 B各別為沿連接定位參考孔2 2 a及2 2 c圓心之 虛幻對角線所取固態呈像裝置2及透鏡鏡柱單元3總成之 剖面圖。圖3 A及3 B中，Dpc表示虛幻對角線中心，其匹 配固態呈像元件2 1之呈像平面中心C。Dp 1為中心Dpc與 定位參考孔2 2 a圓心間之長度，Dp2為中心Dpc與定位參 考孔2 2 c圓心間之長度。Dhc為透鏡鏡柱單元3之矩形板 中心，該中心匹配中心Dpc。Dhl為中心Dhc與定位銷3 3 a 中心間之長度，Dh2為中心Dhc與定位銷3 3 c中心間之長 度。 圖3 A中，（Dhl + Dh2)係短於（Dpi + Dp2)。此種情況 下’固態呈像裝置2及透鏡鏡柱單元3係沿定位參考孔2 2 a 及2 2 c各別錐形壁内部定位。 圖3 B中，（Dhl + Dh2)係長於（Dpi + Dp2)。此種情況 下，固態呈像裝置2及透鏡鏡柱單元3係沿定位參考孔2 2 a 及2 2 c各別錐形壁外部定位。 任一情況下，中心D p c及中心D h c彼此匹配。本實例 中’連接定位參考孔2 2 a與2 2 c圓心之對角線用於定位， 但本發明非僅囿限於此。 藉此方式，固態呈像元件2 1及光學透鏡3 1就其中心而 言彼此位置對準，同時也以高精度調整為彼此平行。換言 之，定位碉整係基於五軸，包括基於X、Y及0軸之觀視 角調整，以及基於a及b軸之部份散焦調整用之傾角調整 可以高度精度實現。 定位銷3 3 a及3 3 c係分別沿定位參考孔2 2 a及2 2 e之錐形 -16-

1233300 A7 __ B7 五、發明説明（14 ) 壁導引，讓定位銷33a及33c插入定位參考孔22a及22c至 彼此相等高度。將於後文特別說明。圖3 A及3 B中，參考編 號34表示有定位銷33a及33c成形於其中之參考平面 3 4 (透鏡鏡柱單元3之矩形板底面）。如前述，定位參考孔 2 2 a係於參考平面2 2 3 a延伸，定位參考孔2 2 c係於參考平 面223b延伸。參考平面223a與參考平面34間距CL係等於 參考平面223b與參考平面34間距CR。圖3 A中，CL1=CR1 。圖3B中，CL2 = CR2。結果，參考平面223a及223b係平 行於參考平面3 4。如此，進行基於Z軸之聚焦調整。 替代定位參考孔22a與22c，可使用定位參考孔22b與 22d。此種情況下，定位參考孔22b及22d也用以定位固 態呈像元件2 1於封裝體2 2凹部2 2 1。透鏡鏡柱單元3有定 位銷3 3 b及3 3 d其位置係對應於定位參考孔2 2 b及2 2 d， 而非定位銷3 3 a及3 3 c。透鏡鏡柱單元3矩形板底面之攻 孔（圖中未顯示）也係成形於對應定位參考孔2 2 a及2 2 c位 置，而非定位參考孔22b及22d。 但此種情況下，基於Z軸之聚焦調整不具有高精度。於 前述組裝步驟完成後，光學透鏡3 1係於透鏡夾持器3 2調 整而獲得最理想輸出信號。如此，基於Z轴之聚焦調整^ 得高度精度。 如前述，固態呈像裝置2及透鏡鏡柱單元3係藉圖3 A及 3 B所示原理相對於彼此以高精度定位同時組裝。 業界現況為固態呈像元件2 1之晶片與封裝體2 2相對於 彼此以夠高精度定位，具有錐形銷元件3 3 a及3 3 c之透鏡 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公着） 1233300 A7 ________ B7 五、發明説明（15 ) 鏡柱單元3與光學透鏡3 1也相對於彼此以夠高精度定位。 要言之，本發明解決前述問題如後。 固怨呈像元件2 1使用黏著劑等，固定於設置於封裝體 22頂面之凹部221之安裝平面222上。封裝體22之凹部 2 2 1内引線（圖中未顯示）以及固態呈像元件2 1之電極（端 子）分別藉銘或其它金屬製成的細金屬線連接，内引線傳 導至外引線24。透明帽23黏合至封裝體22，故凹部22 ! 被治、封同時容納固態呈像元件2 1。凹部2 2 1之固態呈像元 件2 1上方空間為中空。 帽邊狀緣由封裝體2 2之二相對側凸起。帽邊狀緣分別 有參考平面223a及223b(凸起區），參考平面223a及2 2 3 b 係與其上安裝固態呈像元件2 1之安裝平面2 2 2等高。四定 位參考孔2 2 a至2 2 d係成形於帽邊狀緣上。舉例言之，定 位參考孔2 2 a及2 2 b係由參考平面223a向下延伸，定位參 考孔2 2 c及2 2 d係由參考平面223b向下延伸。定位參考孔 2 2 a至2 2 d為錐形，故用於定位固態呈像裝置2及透鏡鏡 柱單元3。 四個定位參考孔2 2 a及2 2 d中，二設置於虛幻對角線之 定位參考孔（例如2 2 a及2 2 c )係用做為安裝固態呈像元件 2 1之參考點。 透鏡鏡柱單元3之該對錐形銷3 3 a及3 3 c係與參考定位孔 2 2 a及2 2 c齧合。如此，固態呈像裝置2及透鏡鏡柱單元3 相對於彼此定位。然後，固定螺絲4 3置於齧合對應於透 鏡鏡柱單元3攻孔的附著孔4 1 b及4 1 d。然後固定螺絲4 3 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1233300 A7 B7 五、發明説明（16 ) 穿過定位參考孔2 2 b及2 2 d以及然後通過攻孔。如此，將 佈線板4、封裝體2 2及透鏡鏡柱單元3緊栓在一起。 如前述’根據本發明，有固態呈像元件安裝於其中之封 裝體汉置有凸起區（參考平面223 a及223 b)與安裝平面222 之相同高度，該安裝平面2 2 2上安裝固態呈像元件。凸起 區係於一相反方向由安裝平面延伸。此外，定位參考孔 22a至22d係成形為由參考平面223a及223b分別向下延 伸。由於此種結構，有固態呈像元件2丨安裝於其中之封 裝體2 2與透鏡鏡柱單元3無需特殊調整步驟即可以高精度 彼此定位。此種定位係對應於（i)透鏡光軸L與固態呈像 元件之呈像平面中心C之位置對準，以及（ii)垂直透鏡光 軸平面調整為平行於固態呈像元件之呈像平面。換言之， 基於六軸線之位置調整可於短時間内容易地且以高精度實 行’該六軸線包括基於Z軸之聚焦調整，基於X、γ及$ 軸之調整’以及基於a及b軸之部份散焦調整用之傾角調 整。因此，無須採用習用之特殊定位調整裝置、機架等。 可特別簡化定位調整操作。 前述實施例中，定位銷3 3 a及3 3 c非步進。另外，定位 銷3 3 a及3 3 c可有步進結構。此時，步進部（帽緣狀部）係 做為參考平面223a及223b之止塊。如此，保證定位銷33 a 及33c經調整而可插入定位參考孔22a及22c之相等深 度。 至目前為止所述，根據本發明，於固態呈像元件相對於 安裝平面定位後’透鏡鏡柱單元光軸與固態呈像中心之呈 •19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇 X 297公釐y 1233300 A7 ________B7 ___ 五、發明説明（17 ) 像平面中心相對於彼此定位，採用參考平面與固態呈像元 件之安裝平面等高，也採用設置於參考平面之錐形定位參 考孔·。換言之，施行（i )透鏡光軸與固態呈像元件及呈像 平面中心之位置對準（亦即基於X、Y及Θ軸之調整），以 及施行（i i)透鏡光軸垂直平面平行固態呈像元件呈像平面 之調整（亦即基於Z軸之聚焦調整，以及基於a及b軸之部 份散焦調整用之傾角調整）。此種基於六根軸線的調整無 需如同習知要求使用任何特殊位置調整裝置、機架等，短 時間内容易地以高精度以微米尺度施行。 未恃離本發明之精髓及範圍，熟諳技藝人士了解且可做 出多種其它修改。如此，隨附之申請專利範園非意圖囿限 於此處所述，反而須對申請專利範圍做廣義解譯。 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

1. 1. 一種固態呈像裝置，包含： 一封裝基板；以及 一安裝於封裝基板上之固態呈像元件， 其中： 封裝基板具有在其上安裝固態呈像元件之安裝平面， 封裝基板具有與安裝平面相等高度之二參考平面，參 考平面係於二相反方向由安裝平面凸起，以及 參考平面分別有至少一對定位參考孔成形於其中，該 對孔中心係距離固態呈像元件安裝平面中心之中心相= 距離。 2·如申請專利範圍第丨項之固態呈像裝置，其中該至少一 對成形於參考平面之定位參考孔為錐形，因而朝向固態 呈像元件之呈像平面該側擴大。 3. 如申請專利範圍第2項之固態呈像裝置，其中： 封裝基板有個凹部，凹部底部有個安裝平面， 固態呈像元件係安裝於該安裝平面上， 容納於凹部之内引線係透過細金屬線而連接至固態呈 像元件電極，也連接至外引線，以及 透明帽元件係安裝呈可覆蓋凹部。 4. 如申請專利範圍第1項之固態呈像裝置，其中： 封裝基板有個凹部，凹部底部有個安裝平面， 固態呈像元件係安裝於該安裝平面上， 容納於凹部之内引線係透過細金屬線而連接至固態呈 像元件電極，也連接至外引線，以及

   A8 B8 C8 D8 透明帽元件係安裝呈可覆蓋凹部。 5. 一種製造一固態呈像裝置之方法，該固態呈像裝置如申 請專利範圍第i項所述，其中為了安裝固態呈像元件於 封裝基板之安裝平面上，呈像平面中心係匹配於連線至 少一對參考孔中心之虛線中心，俾將該固態呈像元件固 定於安裝平面上。 6. 一種固態呈像單元，包含：

   裝 一種如申請專利範圍第1項之固態呈像裝置，以及 一透鏡鏡柱單元， 其中： 透鏡鏡柱單元包括銷元件，其分別接合至少一對定位 參考孔，一對應固態呈像裝置之參考平面之定位參考平 面，以及一光學透鏡，設置成讓其光軸通過連接銷元件 的中心之虚線中心，以及 "銷兀件係齧合於定位參考孔，俾使該固態呈像裝置與

   光學透鏡彼此相對定位，再料鏡鏡柱單元附著於封裝 基板。 7. 如申請專利範圍第6項之固態呈像單元其中·· 銷疋件為錐开故其直徑朝向其梢端縮小，以及 „雖形銷元件與錐形定位參考孔彼此#合，讓透鏡鏑 早兀的足位參考平面係平行固態呈像裝置之參考平面 8. 如申請專利範圍第7項之固態呈像單元，其中·· 固態呈像裝置之參考平面各自有二定位參考孔因 形成虛幻矩形，以及 -2

   六、申請專利範圍 封裝基板透過設置於虛幻矩形之二虛幻對角 線 上的二個定位參考孔，而被夾持及附著於透鏡鏡柱單一 與佈線板間。 早元 9.如申請專利範圍第6項之固態呈像單元，其中·· 固態呈像裝置之參考平面各自有二定位參考孔，因 形成虛幻矩形，以及 封裝基板透過設置於虚幻矩形之二虛约對角線之一線 上的二個定位參考孔，而被夾持及附著於透鏡鏡柱單元 與佈線板間。 10· —種製造一固態呈像單元之方法，該固態呈像單元如申 請專利範圍第6項所述’且進一步包含一佈線板及一對 錐形銷元件，其中該等銷元件係分別嚙合於定位參考 孔’俾定位固態呈像裝置及光學透鏡及將透鏡鏡柱單元 附著於封裝基板。 11.如申請專利範圍第1 0項之方法，其中： 佈線板有4個插孔，插孔位置對應4個定位參考孔， 除了 4對錐形銷元件外’透鏡鏡柱單元有二固定攻孔 用以固定螺絲，固定攻孔及錐形銷位置係對應4個定位 參考孔， 該對錐形銷元件循序齧合二個定位參考孔以及該佈線 板之二個插孔，以及 螺絲循序嗤合其餘二插孔、其餘二定位參考孔，以及 然後齧合固定攻孔，藉此旋緊佈線板、固態呈像裝置及 透鏡鏡柱單元。 -3- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) D8 六、申請專利範圍 12. —種呈像裝置，其係使用如申請專利範圍第1項之固態 呈像裝置或如申請專利範圍第6項之固態呈像單元。 -4 -本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）