TWI249849B - Image pickup device and production method thereof - Google Patents

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TWI249849B
TWI249849B TW093131972A TW93131972A TWI249849B TW I249849 B TWI249849 B TW I249849B TW 093131972 A TW093131972 A TW 093131972A TW 93131972 A TW93131972 A TW 93131972A TW I249849 B TWI249849 B TW I249849B
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image pickup
transparent
image
image capturing
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TW093131972A
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Naoyuki Watanabe
Toshiyuki Honda
Yoshito Akutagawa
Susumu Moriya
Izumi Kobayashi
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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1249849 九、發明說明: t考务明戶斤屬名奸々員】 發明領域 本專利申請案係以2004年6月15曰提申之曰本優先專 5利申清案第2004-177598號為基礎,其之整體内容係併於此 以供參考。 本發明係有關一種影像攝取裝置及製造該影像攝取裝 置之方法,本發明更有關一種影像攝取裝置及製造此一影 像攝取裝置之方法,該影像攝取裝置具有一光線接收元 10件,於該光線接收元件之光線接收面上係設置有一透明板。 L Ji 發明背景 曰本早期公開專利申請案第62_67863 (例如第4頁與第 2圖)(於下稱為”參考資料1”)、日本早期公開專利申請案第 15 5-13738 (例如第2及3頁與第1圖)(於下稱為”參考資料 2")、以及曰本早期公開專利申請案第5_415〇6 (例如第3頁與 第3圖)(於下稱為”參考資料3,,)係揭示使用⑽或⑽⑽ 影像感測器作為影像攝取元件(或一光線接收元件)之影像 攝取裝置,其中该影像攝取元件係容置於一封裝體中,且 20 -透明玻·係置放於該影像攝取元件上,以允許外部光 線經該玻璃板進入影像攝取元件中。 於參考資料1中,一半導體基材2H系安裝於-船線26 上,且.亥半$月豆基材21之-電極係經一結合佈線%而連接 至該船線26 ; -玻璃板22係置於該半導體基材U(光線接收 1249849 面)之上表面上’且該半導體基材21、敍線26、半導辦 21之電極、結合佈線25及其^件係藉使用—樹脂 封,該樹㈣聽括黑色素且作為—光線吸㈣料也 玻璃板22之表面係被暴露。 遠 密封 於參考資料丄中,該密封樹脂23係施用於_板 邊,以密封該封裝體。’然而,於密封製程之過程中,货 樹脂23可延伸至該玻璃板22之表面(即,該光線接收面)山 可能阻礙級^料導縣材U,祕糾成光線接 元件所接收之光線量的降低。 10 財考資料1中,另一具體實施例係揭示將另 27設置於該玻璃板22上。於此結構中,該玻璃板27係位二 玻璃板22與樹㈣二者上,且係與該玻璃板22結合。秋而、 相似於前一具體實施例,於此結構中,該樹脂23亦會流至 玻璃板22之表面,且阻礙光線進入至半導體基材η,因而 15造成光線接收元件所接收之光線量的降低。 於多考貝料2中,一晶片上透鏡(on-chip lens)3與-透明 玻^板7係設置於一實心影像攝取元件2上,於透明玻璃板7 14曰曰片上透鏡3間具有一空間9,且施用一透明樹脂8以覆蓋 透明玻璃板7。 ^於此結構中,因為透明玻璃板7係藉透明樹脂8而覆 袁光線吸收係難以發生於透明樹脂8中。然而,由於樹脂 8表面亚不均勻,且其上具有微細凹陷與凸出,纟,入射光 係被分散並反射’而造成人射光的散失。 為了改進由鑄模法所形成之透明樹脂8之表面的平坦 1249849 之平滑性(換言之,即
蓋,即使於樹脂6被延伸時,其亦不阻礙光線進入至光線接 性,一般係欲改良用於模製透明樹脂8 降低鑄模的粗糙度),或於鑄模法後, 面。然而,由於此一處理,故製造成; 收元件。 為了使透明樹脂具有一高度光線傳輸特性,其需要下 列條件,即,玻璃纖維或碳顆粒或其他填充物不被加入至 透明樹脂之熱膨脹 該透明樹脂中。然而,由於此一原因, 係數增加,因此,當密封該封裝體時或當安裝該封裝體至 一電子裝置而加熱該封裝體時,該透明樹脂會變形。由於 15此透明樹脂的變形,該半導體裝置亦變形,例如,裝置彎 曲,且係施加一大應力於该玻璃板7、微透鏡4與該實心影 像攝取元件1上,藉此降低影像攝取裝置的性能。 麵;合所欲解決之問題,於參考資料1所揭示之技術中, 密封樹脂23係施用於玻璃板22周邊,以用於密封,但於密 2〇 封過程中’該密封樹脂23會延伸至該玻璃板22之表面(其係 為光線接收部位),且會阻礙光線進入至半導體基材21上, 並造成光線接收元件所接收之光線量的降低。 即使當其他之玻璃板27被安置於玻璃板22上時(即如 參考資料1中之其他具體實施例中所述者,其中玻璃板27係 1249849 位於玻璃板22與樹脂23二者上’且與破璃板22結合),該等 問題仍存在’即’樹脂23流向玻璃板22之表面,阻礙光線 進入半導體基材21上,以及造成光線接收元件所接收 線量降低之問題。 5 於參考資料2所揭示之技術中,因為透明玻璃板7係藉 透明樹脂8而覆蓋,光線吸收係難以發生於透明樹脂$中, 但由於樹脂8表面之微細的不均勻現象,入射光係被分散且 反射,而造成入射光的散失。 於參考資料3所揭示之技術中,為了使透明樹脂具有_ 1〇高度光線傳輸特性,其需要下列條件,即,不將玻螭纖維 或碳顆粒或其他填充物加入透明樹脂中。為了此一原因, 樹脂之熱膨脹係數係增加,且當密封該封裝體,或於安裝 禮封裝體至-電子裝置期間加熱該封裝體時,透明樹脂可 能變形;此變形進—步誘發半導體裝置的變形(例如,裝置 15巷’弓曲),且更施加一大應力於該玻璃板7、微透鏡績實心 影像攝取元件1上,藉此,降低影像攝取裝置的性能。 【韻^明内溶L】 發明概要 Μ明之一大目的係在解決相關技藝中之-或多個問 本I明之-特定目的係在提供一種影像攝取裝置,发 使用一透明樹脂以確保光線進人之高度性能^ 量之因透明樹脂之埶膨胳八有1 乂小 、而造成的變形,且目此具有高度 衫像攝取性能。 1249849 依據本發明之第一態樣,其係提供一種影像攝取裝 置,其包括一具有一光線接收面之影像攝取元件;一設置 於該影像攝取元件之光線接收面上之第一透明板;一密封 該影像攝取元件與該第一透明板之透明樹脂;以及一設置 5 於該透明樹脂上以面對該第一透明板之第二透明板。 於一具體實施例中,第二透明板的面積係大於第一透 明板之面積。 於一具體實施例中,該第一透明板係設置一空氣層, 該空氣層係位於該第一透明板與該影像攝取元件之間。 10 於一具體實施例中,一光線傳輸黏著材料係置於該第 一透明板與該影像攝取元件之間。 於一具體實施例中,該第一透明板係與一形成於該影 像攝取元件之光線接收面上之透鏡接觸。 於一具體實施例中,該第二透明板係與該第一透明板 15 接觸。 依據本發明,因為該第二透明板係作為一強化構件, 故該影像攝取裝置係不變形。 依據本發明之第二態樣,其係提供一種影像攝取裝 置,其包括一具有一光線接收面之影像攝取元件;一置於 20 該影像攝取元件之光線接收面上之透明板;以及一密封該 影像攝取元件與該透明板之透明樹脂。該透明板係與一形 成於該影像攝取元件之光線接收面上之透鏡接觸。 於一具體實施例中,該透明板係藉使用一黏著材料而 固定於該影像攝取元件上;且一溝槽係形成於該透明板以 1249849 及一影像攝取元件上之區域(於此區域係施用黏著材料)之 至少一者中。 於一具體實施例中,該透明板係藉使用一黏著材料而 固定於該影像攝取元件上;且一疏水性構件係置於該透明 5 板中以及一影像攝取元件上之區域(於此區域係施用黏著 材料)之至少一者中。 依據本發明之第三態樣,其係提供一種製造影像攝取 裝置的方法。該方法包括下列步驟:將一影像攝取元件置 於一基材上;將一第一透明板置於該影像攝取元件上;連 10 接該影像攝取元件與一設置在該基材上的電極;設置一第 二透明板於一鑄模中,且排列該其上設置有該影像攝取元 件與該第一透明板的基材,以使該第一透明板面向該第二 透明板;以及以一透明樹脂密封該影像攝取元件與該第一 透明板的周圍。 15 本發明之此等及其他目的、特徵及優點將藉下列較佳 具體實施例的詳細說明並參照所附隨之圖式而變得更清 楚。 圖式簡單說明 第1圖係為依據本發明第一具體實施例之影像攝取裝 20 置的橫截面圖; 第2圖係為依據本發明第二具體實施例之影像攝取裝 置的橫截面圖; 第3圖係為依據本發明第三具體實施例之影像攝取裝 置的橫截面圖; 10 1249849 第4圖係為依據本發明第四具體實施例之影像攝取裝 置的橫截面圖; 第5圖係為依據本發明第五具體實施例之影像攝取裝 置的橫截面圖; 5 第6圖係為依據本發明第六具體實施例之影像攝取裝 置的橫截面圖; 第7圖係為一說明依據本發明第七具體實施例之製造 影像攝取裝置之方法的橫截面圖; 第8圖係為接續第7圖之橫截面圖,其說明依據本發明 10 之製造影像攝取裝置的方法; 第9圖係為接續第8圖之橫截面圖,其說明依據本發明 之製造影像攝取裝置的方法; 第10圖係為接續第9圖之橫截面圖,其說明依據本發明 之製造影像攝取裝置的方法; 15 第11圖係為接續第10圖之橫截面圖,其說明依據本發 明之製造影像攝取裝置的方法; 第12圖係為接續第11圖之橫截面圖,其說明依據本發 明之製造影像攝取裝置的方法; 第13圖係為接續第12圖之橫截面圖,其說明依據本發 20 明之製造影像攝取裝置的方法; 第14圖係為依據本發明第八具體實施例之影像攝取裝 置160的橫截面圖; 第15圖係為第14圖中箭頭B1所指之影像攝取裝置160 之部份的放大橫截面圖; 11 1249849 第16圖係為第14圖與第15圖中之影像攝取裝置160之 一透鏡13a的放大橫截面圖; 第17圖係為依據本發明第九具體實施例之影像攝取裝 置的橫截面圖; 5 第18圖係為第W圖中箭頭B2所指之影像攝取裝置之部 份的放大橫截面圖; 第19圖係為依據本發明第十具體實施例之影像攝取裝 置之部份的放大橫戴面圖; 第20圖係為依據本發明第十一具體實施例之影像攝取 1〇叙置的放大橫截面圖,其說明部份之影像攝取裝置,於此 。亥透明板與該微透鏡係面向彼此·, 第21圖係為依據本發明第十一具體實施例之影像攝取 I置之部份的平面圖,其說明空間設置之實施例 ;以及 弟22圖係為依據本發明第十一具體實施例之影像攝取 衣置之邛伤的平面圖,其說明空間設置之另一實施例。 【方包】 較佳實施例之詳細說明 於下將蓼照所附圖式解釋本發明之較佳具體實施例。 复.- 第1圖係為依據本發明第一具體實施例之影像攝取裝 置1 〇〇的橫截面圖。 如第1圖所示,該影像攝取裝置100包括一影像攝取元 牛(光線接收7L件)U、_基材12、_微透鏡13、—第一透明 板14、透明樹月旨15、—第二透明板16與外部連接端子17。 12 1249849 該Ί元件11之上表面係為光線接收面μ,且該 影像攝取①仙係被安裝且經—晶粒結合材㈣而固定至 該基材12上。賴未說明於第丨圖中,但多 ==_經一未述及之色彩濾光層而排列於該 舉例言之,該色彩渡光層係由—添加—特定色素之光 阻(一光敏樹脂)所形成,且依據發光二極體而分割。各分割 係被著色成紅、綠或藍,此即,二 10 割係依序制。 —料,且賴著色之分 例如,該微透鏡13係藉光_及迴焊或藉轉移法,而 由-正型光阻所形成,其上係形成有一多數近乎半球形透 鏡…的集成,同時與發光二極體相符。各個別透鏡m係 將入射光聚集至該相對之發光二極體的—光線接收部位。 15 例如,該基材12係為一多層電路板(其係由-以玻璃環 氧樹脂為主之樹脂所形成),且於基材12之表面上或内部中 形成電路及用於介層連接之介層洞(未述及)。於該基㈣ 之表面上(其上設置有該影像攝取元件⑴,結合墊(未述及) 2被設置’以用於佈線連接,且於基材12之相反表面上係 20设置島狀物(未述及)。該基材12亦稱為,,插入物,,。 衫像攝取7〇件11之電極係經金佈線2〇電氣連接至該基 材12上表面上之結合塾。於基材12下表面之島狀物上係形 成$卜°卩連接端子17(如,銲料球)。換言之,影像攝取元件11 之免極係經形成於基材12中之佈線20、電路與互連之介層 13 1249849 洞而電氣連接至該外部連接端子17。 舉例言之,該由一透明玻璃所形成之第一透明板14係 置於該影像攝取元件11之光線接收面18上,其間係有一空 間層21,再者,透明樹脂15係被施,以覆蓋該第一透明板 5 14 ° 於本具體實施例中,該第二透明板16係更置於該透明 樹脂15上,以面對該第一透明板14,且第二透明板16之面 積係大於第一透明板14之面積。舉例言之,該第二透明板 16亦由一透明玻璃所形成。該第二透明板16係固定於該透 10 明樹脂15上。 於本具體實施例之影像攝取裝置100中,如前述,於該 影像攝取元件11之光線接收面18上,該由一透明玻璃形成 之第一透明板14、該透明樹脂15與該由一透明玻璃形成之 第二透明板16係置於該微透鏡13上。 15 於此’’透明’’一詞係指一相對於該由影像攝取元件11所 接收之光線而言係為透明的材料,此即,假若該影像攝取 元件11於可見光波長區域間作用時,該名詞’’透明’’係指一 對於可見光而言為透明的材料。 於本具體實施例之影像攝取裝置100中,該第一透明板 20 14係藉該空間層21而置於該影像攝取元件11上,於該第一 透明板14與該微透鏡13間具有一空間22,且該空間22中存 在有空氣。 微透鏡13之光線-聚集能力係由微透鏡13之折射率與 沿該光線路徑之微透鏡13之入射側上之材料的折射率間之 14 1249849 差異而決定。於此,微透鏡13入射側上之材料係為空間22 中之空氣。 舉例言之,典型上,該微透鏡13之折射率係約丨%, 且空氣之折射率係為1。明顯地,當空氣存在於微透鏡13周 圍時(即,當空氣存在於微透鏡13與第一透明板14之間時), 微透鏡13可獲得其最高的光線-聚集能力。 第一透明板14的外表面係密封於透明樹脂15中,即, 該透明樹脂15a係存在於第一透明板14上方。 藉密封該第一透明板14於該透明樹脂15中,該第一透 10明板14係可靠地被支撐,藉此以避免第一透明板14之位置 偏移。再者,因為具有均勻厚度之透明樹脂15a係存在於該 第一透明板14上,其可能改良光線進入影像攝取元件。的 性能。 、 該透明樹脂15(第一透明板14係密封於其中)係藉如模 15製樹脂而形成,且保護該影像攝取元件u與佈線2〇。日果 於此,當其需要高光線傳輸能力(即,高透明度)之透明 樹脂15時,一不具任何破璃纖維或碳顆粒或其他添加物之 填充物的樹脂係使用以作為透明樹㈣。因此,如前述, =透:樹脂15係具有大的熱膨脹係數,且於加熱或冷 20 膨脹或收縮。 、 ^外’為了避免於將f彡像攝取元件u之電極與基材^ 上表上之結合塾接觸(經佈線2〇)時,一結合毛細管盘第— 透明板14接觸,其設定該第_透明板14 像攝取元件U之面積償係低方“亥衫 、Q此,於加熱或冷卻時,當透明樹 15 1249849 脂15或基材12膨脹或收縮時,其難以僅由第一透明板14吸 收膨脹或收縮。 影像攝取裝置1⑻中之元件的典型線性膨脹係數係如 下: 5 透明樹脂 15: 50- 150 X KT6 (1/°C), 透明板14 (玻璃):50- 150 X 10_6 (1广〇, 基材12 (玻璃環脂樹脂): 於xy 方向上 10-20 X 10_6 ( 1/°C ) 於z方向上 100-250 X 1(T6 (1/°C) 10 於本具體實施例之影像攝取裝置100中,如前述,該第 二透明板16係置於透明樹脂15(其覆蓋第一透明板14)上。由 於第二透明板16可被置放而不管佈線結合製程,其可能配 置具有大於第一透明板14之面積的第二透明板16,換言 之,其具有與基材12相同的面積。 15 此外,因為第二透明板16係由玻璃所形成,其具有一 小於基材12或透明樹脂15的熱膨脹係數,故第二透明板16 之厚度可任意指定,且因此,可簡單獲得一理想之強度。 因此,當基材12或透明樹脂15因加熱而膨脹時,該熱膨脹 係藉第二透明板16而限制。因此,其可能避免因基材12或 20 透明樹脂15之熱膨脹而造成之影像攝取裝置100的彎曲,且 增進影像攝取裝置100的可信度。 第二透明板16的強度可藉改變其厚度而調整。詳言 之,第二透明板16之最適厚度可依據使用於影像攝取裝置 100中之基材12或透明樹脂15的熱膨脹係數而適當地決 16 1249849 定。藉此,其可能改良影像攝取裝置100之可信度,且同時, 防止影像攝取裝置100尺寸的增加。 於本具體實施例中,影像攝取裝置100之最外光線接收 區域係由第二透明板16所構成。由於第二透明板16可具有 一平坦表面,故難以發生入射光之分散與反射,藉此達成 光進入之高度性能(即,高度光線接受效率)。 依據貫際經驗應用,一AR(抗-反射)塗層或一IR(紅外 線)阻抗塗層係可形錄第-透明板14之表面上以及第二 透明板16之表面上。 10 15 20 於本具體實施例中,密封樹脂15a (即,”透明模製樹脂 )係存在於第―透明板14與第二透明板16之間。於此狀況 下田凹與凸出存在於密封樹脂⑸與第二透明板^之接 觸表面上4 ’假若密封樹脂…與第二透明板Μ之折射率不 同則此等凹陷與凸出係作為透鏡且降低光學特性。因此, ;例巾’其較佳係選擇第三透明板16與密封科 之折射率係料於‘ 明板第二透明板16係由玻璃所形成,但該第二透 度(即,4 Γ此材H透明板16亦可由其他高透明 所形成:舉:::::^脹係數與足夠一^^ 月旨所形成。。—透明板Μ可由符合此等條件之樹 具體實施例之影像攝取妒
弟2圖係為依據本發明第 17 1249849 置110的橫截面圖。 於本具體實施例與隨後之具體實施例之下列敘述與圖 式中’相同之參考數字係使用於與第一具體實施例與第|圖 相同的元件,並省略其重複的說明。 5 如第2圖所述’除了於本具體實施例之影像攝取裝置 110中,光線傳輸黏著劑201係置於第一透明板14與影像攝 取元件11之間,而非第一具體實施例之空氣層22中外,影 像攝取裝置110基本上係與影像攝取裝置1〇〇相同。 為了改良光線聚集效能,光線傳輸黏著劑2 0 i係由一具 10有比微透鏡13之折射率更小之折射率的材料所形成。 依據本具體實施例,因為於透明樹脂15中沒有空隙, 故影像攝取裝置no係為一樹脂與玻璃材料之實心堆最,其 增加影像攝取裝置110之強度,以對抗由上側所施加之外部 力量。 15 第三具體實施例 第3圖係為本叙明第二具體實施例之影像攝取裝置 的橫截面圖。 如第3圖所示,於影像攝取裝置12〇中,第一透明板14 係直接設置於微透鏡13上。 20 該第一透明板14係藉一黏著劑301而固定於該影像攝 取元件11上。由於有一空間圍繞該個別之微透鏡13a,空氣 係被引入該空間中。 當與一透明樹脂被置於第一透明板14與微透鏡13間之 結構相較時,依據本具體實施例,本實施例可能獲得良好 18 1249849 ==性°,’—-透_4係直_微透鏡 牙’㈣像攝取1置12()具有增強的強度,以對抗自 上側所施加之外部力量。 5 :、6便而。’第—透明板14直接設置於微·透鏡13上 果係描述於本發明之第人具體實施例中。 第®係為依據本發明之第四具體實施例之影像攝取 衣置130的橫截面圖。 ι〇 第圖所示,於該影像攝取裝置130中,第一透明板 1〇 =之上表面⑷係相對於透明樹脂15而暴露,且第-透明板 14之上表面l4a與透明樹脂15之上表面15a係同一平面。由 ;、、°構,第二透明板16係被設置並與第一透明板14之 上表面l4a與透明樹脂15之上表面15a二者接觸。 依據本具體實施例,因為空氣或樹脂係不加設於第二 透明板與第_透明板14之間,故不發生人射光的折射現 象’因此,可能獲得足夠高之光學特性。 第5圖係為依據本發明之第五具體實施例之影像攝取 裝置140的橫截面圖。 如第5圖所示,於該影像攝取裝置14〇中,在第二透明 板16與透明樹脂15間之接觸區域的一部份中,係形成包括 凹陷與凸出之不平坦區域501 ,以增加第二透明板〗6與透明 树脂15間之接觸面積。不平坦區域501之位置與面積大致係 被/央定’故影像攝取元件】】之光線接收面積係不被佔據。 19 1249849 -般而言,於一般之影像攝取裝置中,第二透明板i6 第=樹脂⑽具有不同的熱膨脹係數。因為此一原因, 板16與透明樹脂15之接觸表面係遭受-應力,此 應力係由加熱或冷卻時之熱膨脹係數的差異所、告成因、 =力係在剪力方向上,作用於第二透明板 =之接觸表面,故假若第二透明板16與透㈣脂15間之 面為一平坦表面,則第二透明板16可能與透明樹脂 10 15 然而,於本具體實施例中,因為該包括凹陷與凸出之 不平坦區域形成於該第二透明“與透明樹脂叫 之接觸區域的-部份中,故增加第二透明板16與透明樹脂 =間之黏著強度,@此’鮮該應力係在剪力方向作用於 第二透明板16與透明樹脂15間之接觸表面上,該第二透明 板16係不會與透明韻15分離。因此,本具體實施狀影 像攝取裝置140具有高可信度。 J六具體實施你1 第6圖係為依據本發明第六具體實施例之影像攝取裝 置150的橫截面圖。 如第6圖所述,於該影像攝取裝置15〇中,一容納透鏡 20 6〇1之透鏡筒602係安裝於該第二透明板16上。該透鏡筒6〇2 係藉使用一透鏡支架603而附接至影像攝取裝置15〇之本體 (包括第二透明板16)。 舉例言之,透鏡支架603係由一樹脂所形成,該樹脂中 係加入遮光填充物,以使得僅該穿過透鏡6〇1之入射光可進 20 1249849 入影像攝取元件11 ;該不穿過透鏡601之光線係無法到達影 像攝取元件11。因此,可消除由該不穿過透鏡601之光線所 造成的干擾,且可避免因影像攝取元件11之光學特性之降 低所造成的重影(ghost)或光斑(flare)。 5 此外,藉使用該透鏡支架603(透鏡筒602係安置於其中) 以遮蔽外部光線,故不增加影像攝取裝置150的成本。 第七具體實施例 於本具體實施例中,係參照第7至13圖以說明依據本發 明之製造影像攝取裝置的方法。再者,於下列敘述中,係 10 以第二具體實施例之影像攝取裝置11〇作為一實施例。 於本具體實施例中,為了於單一步驟中製造多個影像 攝取裝置110,故使用大尺寸之基材701,基材701係等於多 個基材12,於其上各置放並固定有一影像攝取裝置11〇。 第7圖係為一說明依據本發明之製造影像攝取裳置之 15 方法的橫截面圖。 如第7圖所述,多個影像攝取元件h(光線接收元件)係 藉晶粒結合材料19而安裝並固定於該多層基材701上,該多 層基材701係由以玻璃環氧化物為主之樹脂所形成。於各影 像攝取元件11之光線接收面上,係預先設置一色彩濾光層 20 與一微透鏡(未述及)。 第8圖係為接續第7圖之橫載面圖,其說明依據本發明 之製造影像攝取裝置的方法。 如第8圖所述,光線傳輸黏著劑2〇1係使用以設置並固 定該第一透明板I4於各影像攝取元件η之未述及的微透鏡 21 1249849 上。於此,該第一透明板14係由例如玻璃所形成,且光線 傳輸黏著劑加係由一具有小於微透鏡之折射率的材料所 形成。此外,該第一透明板14具有一適當之面積,以使得 第一透明板14可覆蓋影像攝取元件丨丨之光線接收區域,但 5當將影像攝取元件11之電極與佈線連接時,其係不接觸結 合工具。 必須注意的是,晶粒-結合該影像攝取元件丨丨於該基材 12上之步驟可在第一透明板14附接至影像攝取元件η後進 订。為了避免外來物質(其係降低光學特性)黏附至影像攝取 10元件11上之微透鏡,較佳係儘早覆蓋影像攝取元件11之光 線接收面。 第9圖係為接續第8圖之橫截面圖,其說明依據本發明 之製造影像攝取裝置的方法。 如第9圖所述,於影像攝取元件ιι(其上具有第一透明 15板14)安裝於基材12上後,影像攝取元件11之電極係藉佈線 20黾氣連接至基材12上的電極。於佈線_結合步驟後,基材 701係置於一鑄模中,以模製該透明樹脂15。於本具體實施 例中,壓縮鑄模法係使用以模製該透明樹脂15。 苐10圖係為接續第9圖之橫截面圖,其說明依據本發明 20 之製造影像攝取裝置的方法。 如第10圖所述,基材701(於前述製造其間係已安裝有 影像攝取元件11於其上)係置於一鑄模55〇中,其係使用於 壓縮鑄模法。 於該鑄模550中,一下鑄模551係提供於一基底552上, 22 1249849 且汇木構件553係圍繞該下禱模551而配置。框架構件553 係藉一彈簧554而支撐,以可上下移動。一上鑄模555係置 於下鑄模551上方與框架構件553上,且由一彈簧556所支 撐,以可上下移動。舉例言之,彈簧554與556係以電子方 5式操作,且可藉一未述及之控制裝置而驅動,以伸長並壓 縮。 於使用鑄模550之鑄模法中,一由如pTFE (聚四氟乙烯) 所形成之釋放膜557係設置於下鑄模551之上表面上,而 後,一玻璃板16A係置於該釋放膜557上,以形成第二透明 10 板 16。 接下來,一熔接之透明樹脂15A係置於一空腔558中, 至以一特定深度,該空腔558係形成於下鑄模551與框架構 件553之間。 一未述及之加熱器係附接至該基底552,藉此透明樹脂 15 15A係以炫接之狀態維持於空腔558中。 基材701係預先固定於上鱗模555中,該上鎮模555具有 用於承載面向下之影像攝取元件11之基材701表面,即於面 向玻璃板16A之影像攝取元件11上具有第一透明板。 第11圖係為接續第10圖之橫截面圖,其說明依據本發 2〇 明之製造影像攝取裝置的方法。 如第11圖所述’彈簧554與556係被驅動,以朝下移動 上鑄模555,故該由基材701所承載之影像攝取元件^係沈 陷於透明樹脂15A中。而後,於加熱該透明樹脂15A時,上 鑄模555係維持壓擠,故於空腔558中係不出現空間。 23 1249849 於硬化透明樹脂15A後,形成一經模製之樹脂遮蓋物 (其構成透明樹脂15)。而後,彈簧554與556係被驅動,以朝 下移動框架構件553,且朝上移動上鑄模555。於後,基材 701係被移動,以使玻璃板16A及透明樹脂15A與釋放膜557 5分離。於此步驟中係獲得一結構,其中該由基材701所承載 之影像攝取元件11係藉透明樹脂15A而覆蓋,且玻璃板 16A係配置於透明樹脂15A上。 第12圖係為接續第11圖之橫截面圖,其說明依據本發 明之製造影像攝取裝置的方法。 10 如第12圖所述,外部連接端子17(如,銲料球)係形成於 電極墊(其位於基材701之背表面上)上。 弟13圖係為接續第12圖之橫截面圖,其說明依據本發 明之製造影像攝取裝置的方法。 如第13圖所述,一切割鋸條559係使用以沿切割線a, 15將基材701之堆疊層結構、透明樹脂15A與玻璃板16A切割 成多個如第2圖所述之影像攝取裝置11〇。 依據本發明之製造影像攝取裝置的方法,玻璃板 16A(其構成第二透明板16)係預先置於鑄模55〇中,而後使 用用於密封之透明樹脂15A,且其上設置有影像攝取元件u 20與第一透明板14之基材701係置放於鑄模550中,以使用透 明樹脂15A密封影像攝取元件η與第一透明板14。 於本具體實施例中,影像攝取元件11與第一透明板14 的密封係與安裝玻璃板16Α(其成為第二透明板16)同時進 行;因此,製造速率高。 24 1249849 於本具體實施例中,其描速一大的基材701係使用以同 時製造多個影像攝取裝置11〇 ’但本具體實施例係不限於此 方法。影像攝取裝置110亦町逐一製造。此外,描述於本具 體實施例中之方法邡可適用於製造前述其他具體實施例所 5 述之影像攝取裝置。
第乂具體眚施你I 第14圖係為依據本發明第八具體實施例之影像攝取裝 置160的橫截面圖。 如第14圖所示,於影像攝取裴置160中,透明板14係直 10接置於微透鏡13上。透明板14之主要表面係相對於密封樹 脂15而暴露。必須注意的是,於本具體實施例中係不存在 第二透明板16。 第15圖係為第Μ圖中箭頭B1所指之影像攝取裝置16〇 之部份的放大橫截面圖。 15 如前述,微透鏡13包括一多數之近乎半球形透鏡13a的 陣列,其等面向透明板14,即面向入射光。 第16圖係為第Μ圖與弟15圖中之影像攝取裝置“ο之 一透鏡13a的放大橫截面圖。 如第16圖中所述,微透鏡13係置於影像攝取元件u(其 2〇間具有一色彩濾光層801)上。各透鏡13a係與影像攝取元件 11之光線接收面上之對應的發光二極體8〇2相符。換言之, 透鏡13a的數目係等於或大於發光二極體8〇2的數目。 於前述結構中,透明板14係與半球形透鏡13a之頂部接 觸,即,呈點-接觸狀態,因此而被支撐。換言之,整個透 25 1249849 明板14係在多點處由微透鏡i3(或各半球形透鏡13a)所支 撐。一黏著劑803係施用於透明板14周圍,以使其被固定至 影像攝取元件11。由於此,該透明板14於後續步驟中係不 會移動,直到密封樹脂15被設置。 5 如前述,於本具體實施例之影像攝取裝置160中,透明 板14係直接置於微透鏡13之透鏡13a的頂端(所稱之點-接 觸)。因為透鏡13a具有一曲面,故除了接觸點外,於透明 板14與透鏡13a之間係有空隙22存在,且空氣係可被引入至 空隙22中。 10 由於空隙22中之空氣,透鏡13a與周圍空間之間的折射 率差異係很大,且該通過透明板14之光線可確實地被聚集 於發光二極體上,避免影像攝取裝置16〇之輸出損失。 因為透明板14係由多數透鏡13a於多點處支撐,該施加 於此等透鏡13a上之載重係幾乎相同,因此,係不發生特定 15透鏡13a之光學特性的不規則,且不發生影像攝取裝置16之 功效的降低現象。 第九具體實施例 第17圖係為依據本發明第九具體實施例之影像攝取裝 置170的橫截面圖。 20 第18圖係為第17圖中箭頭B2所指之影像攝取裝置no 之部份的放大橫截面圖。 如第17與18圖所述’影像攝取裝置17〇之結構基本上係 與第14圖中之影像攝取裝置16〇的結構相同,除了於影像攝 取裝置170中,一溝槽807形成於影像攝取元件丨丨上之施用 26 1249849 有黏著劑803的位置處(第17圖中箭頭62所指的影像攝取裝 置170的部位),且一溝槽8〇8係形成於透明板14之面向溝槽 8〇7的位置處上(即,於施用有黏著劑8〇3之位置處)。 如第18圖所述,透明板14係直接置於微透鏡13上,且 5於透明板14與影像攝取元件11間有小的空隙806存在。 一般而言’該圍繞影像攝取元件η上之透明板14的黏 著劑803於施用時係為液態。由於毛細現象,黏著劑8〇3可 旎流經空隙806並到達微透鏡13中。假若此黏著劑8〇3進入 至微透鏡13之光接收區域中,則影像攝取元件丨丨之光學特 !〇 性可能降低。 於本具體實施例中,因為該彼此相對之溝槽8〇7與8〇8 係形成於影像攝取元件1丨與透明板14上,圍繞微透鏡13之 光接收區域與影像攝取元件η,此等溝槽807與808係避免 因毛細現象所引起之液態黏著劑803的流動,因而避免微透 15 鏡13之光接收區域被黏著劑803所污染。 除了避免毛細現象所引起之液態黏著劑803的流動 外,溝槽807與808亦作為黏著劑容器,以收集該液態黏著 劑 803。 因此,依據本具體實施例,其可能避免影像攝取裝置 20 Π〇之光學特性的降低。 已於前描述該溝槽係形成於影像攝取元件11與透明板 14二者上,但溝槽亦可形成於影像攝取元件u或透明板14 任一者上。 27 1249849 第19圖係為依據本發明第十具體實施例之影像攝取裝 置之部份的放大橫截面圖,詳言之,係為施用有黏著劑8〇3 之位置處,即如第17圖之箭頭B2所指處。 如第19圖所示,於本具體實施例之影像攝取裝置中, 5 —疏水性材料層809係提供於影像攝取元件^與透明板14 之相對位置處(即,黏著劑803施用處),以取代溝槽8〇7與 808 〇 舉例言之,疏水性材料可為HMDS(六曱基二矽氮烷), 且此材料可選擇性地塗佈於影像攝取元件^與透明板14上 10之黏著劑施用位置處,藉此,形成疏水性材料層809。 由於疏水性材料層809之疏水性質,其可能避免黏著劑 803進入透明板14與影像攝取元件η間之空隙8〇6間,因此 避免微透鏡13之光接收區域被黏著劑8〇3所污染,且確保影 像攝取裝置的可信度。 15 第十一具體實施例 第20係為依據本發明第十一具體實施例之影像攝取裝 置的放大橫截面圖’其說明部份之影像攝取裝置,於此該 透明板與該微透鏡係面向彼此。 如第20圖所述,於本具體實施例之影像攝取裝置中, 20空間層810係設置於透明板14與微透鏡13之間,且透明板14 係藉空間層810而支撐於微透鏡13上。 舉例言之,空間層810係由光阻所形成,各具有一略大 於微透鏡13之透鏡13a的高度。 第21圖係為依據本發明第十一具體實施例之影像攝取 28 1249849 衣置之部份的平面圖, 又置之實施例 柱形且排列於鄰近之 如第圖所述,空間層8l〇係為圓 透鏡13a間。 、
且入射光可確實地聚集於發光二極 其說明空間層810設置 體上,以避免影像攝取裝置之輸出損失。 1〇 、”第22圖係為依據本具體實施例之影像攝取裝置之部份 的平面圖’其說明空間層811設置之另一實施例。 半如第22圖所述,空間層811係於鄰近透鏡叫之間形成 員似肽壁之形狀。由於此空間層811,透明板14可確實地支 樓於影像攝取元件n上,且入射光可確實地聚集於發光二 極體上。再者,由於壁形空間層811,光線接收面係相對於 15各發光二極體而被分割,此係避免鄰近之發光二極體間之 光線干擾。 雖然本發明係參照所選用之用於例示說明目的之特定 具體實施例而說明,但清楚的是,本發明係不受限於此等 具體實施例,熟於此技者可在不偏離本發明之基本概念與 20範疇下進行多種改良。 〜^ 依據本發明,其可能提供一種具有高效能之光進入性 人低艾升^之衫像攝取裝置,因此具有咼度的影像攝取效能。 【圖式簡單說明】 第1圖係為依據本發明第一具體實施例之影像攝取裝 29 1249849 置的橫截面圖; 第2圖係為依據本發明第二具體實施例之影像攝取裝 置的橫截面圖; 第3圖係為依據本發明第三具體實施例之影像攝取裝 5 置的橫截面圖; 第4圖係為依據本發明第四具體實施例之影像攝取裝 置的橫截面圖; 第5圖係為依據本發明第五具體實施例之影像攝取裝 置的橫截面圖; 10 第6圖係為依據本發明第六具體實施例之影像攝取裝 置的橫截面圖; 第7圖係為一說明依據本發明第七具體實施例之製造 影像攝取裝置之方法的橫截面圖; 第8圖係為接續第7圖之橫截面圖,其說明依據本發明 15 之製造影像攝取裝置的方法; 第9圖係為接續第8圖之橫截面圖,其說明依據本發明 之製造影像攝取裝置的方法; 第10圖係為接續第9圖之橫截面圖,其說明依據本發明 之製造影像攝取裝置的方法; 20 第11圖係為接續第10圖之橫截面圖,其說明依據本發 明之製造影像攝取裝置的方法; 第12圖係為接續第11圖之橫截面圖,其說明依據本發 明之製造影像攝取裝置的方法; 第13圖係為接續第12圖之橫截面圖,其說明依據本發 30 1249849 明之製造影像攝取裝置的方法; 第14圖係為依據本發明第八具體實施例之影像攝取裝 置160的橫截面圖, 第15圖係為第Η圖中箭頭B1所指之影像攝取裝置16〇 5 之部份的放大橫截面圖; 第16圖係為第14圖與第15圖中之影像攝取裳置160之 一透鏡13a的放大橫截面圖; 第17圖係為依據本發明第九具體實施例之影像攝取裝 置的橫截面圖; 10 第18圖係為第17圖中箭頭B2所指之影像攝取裝置之部 份的放大橫截面圖; 第19圖係為依據本發明第十具體實施例之影像攝取| 置之部份的放大橫截面圖; 第20圖係為依據本發明第十一具體實施例之影像攝取 15 裝置的放大橫截面圖,其說明部份之影像攝取裝置,於此 言亥透明板與該微透鏡係面向彼此; 第21圖係為依據本發明第十一具體實施例之影像攝取 裝置之部份的平面圖,其說明空間設置之實施例;以及 弟22圖係為依據本發明第十一具體實施例之影像攝取 20 裝置之部份的平面圖,其說明空間設置之另一實施例。 【圖式之主要元件代表符號表】 11 影像攝取元件 12、 701 基材 13 微透鏡 13a 透鏡 14 第一透明板 14a 第一透明板之上表面 31 1249849 15 透明樹脂 15a 透明樹脂之上表面 15A 熔接之透明樹脂 16 第二透明板 16A 玻璃板 17 外部連接端子 18 光線接收面 19 晶粒結合材料 20 佈線 2卜 810、811空間層 22 空間 100、 110、120、130、140、 150、160、 170 影像攝取裝置 201 光線傳輸黏著劑 301 、803 黏著劑 501 平坦區域 550 鑄模 551 下鑄模 552 基底 553 框架構件 554 、556 彈簧 555 上鑄模 557 釋放膜 558 空腔 559 切割鋸條 601 透鏡 602 透鏡筒 603 透鏡支架 801 色彩濾光層 802 發光二極體 806 空隙 807、 808 溝槽 809 疏水性材料層 A 切割線 B卜 B2 影像攝取裝置之一部份 32

Claims (1)

1249849 十、申請專利範圍: 1. 一種影像攝取裝置,包含: 一具有一光線接收面之影像攝取元件; 一第一透明板,其設置於該影像攝取元件之光線接 5 收面上; 一透明樹脂,其密封該影像攝取元件與該第一透明 板;以及 一第二透明板,其設置於該透明樹脂上,以面向該 第一透明板。 10 2.如申請專利範圍第1項之影像攝取裝置,其中該第二透 明板之面積係大於該第一透明板之面積。 3.如申請專利範圍第1項之影像攝取裝置,其中該第一透 明板係被設置以於該第一透明板與該影像攝取元件間 具有一空氣層。 15 4·如申請專利範圍第1項之影像攝取裝置,其中一光線傳 輸黏著材料係設置於該第一透明板與該影像攝取元件 之間。 5. 如申請專利範圍第1項之影像攝取裝置,其中該第一透 明板係與一形成於該影像攝取元件之光線接收面上的 20 透鏡接觸。 6. 如申請專利範圍第1項之影像攝取裝置,其中該第二透 明板係與該第一透明板接觸。 7. —種影像攝取裝置,包含: 一具有一光線接收面之影像攝取元件; 33 1249849 一透明板,其設置於該影像攝取元件之光線接收面 上;以及 一透明樹脂,其密封該影像攝取元件與該透明板; 其中,該透明板係與一形成於該影像攝取元件之光 5 線接收面上的透鏡接觸。 8. 如申請專利範圍第7項之影像攝取裝置,其中 該透明板係藉使用一黏著材料而固定於該影像攝 取元件上;且 一溝槽係形成於該透明板與該影像攝取元件上之 10 施用有黏者材料之區域的至少一者上。 9. 如申請專利範圍第7項之影像攝取裝置,其中 該透明板係藉使用一黏著材料而固定於該影像攝 取元件上;且 一疏水性構件係設置於該透明板與該影像攝取元 15 件上之施用有黏著材料之區域的至少一者上。 10. —種製造影像攝取裝置的方法,其包含下列步驟: 將一影像攝取元件置放於一基材上; 將一第一透明板置放於該影像攝取元件上; 將該影像攝取元件與一置於該基材上之電極接觸; 20 設置一第二透明板於一鑄模中,且置放該其上設置 有該影像攝取元件與該第一透明板的基材,以使該第一 透明板面向該第二透明板;以及 以一透明樹脂密封該影像攝取元件與該第一透明 板的周圍。 34
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