TWI264943B - Imaging device and electronic apparatus - Google Patents

Description

1264943 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於一種影像裝置，更有關於一種安裝於電 子設備的小型影像裝置。 【先前技術】 現今，小型影像裝置通常與一透鏡整合而安裝於電子 ^ 裝備內，例如：手機、資訊處理終端機，其中該影像裝置 包含一光電轉換元件，例如：互補金氧半導體（CMOS ) 感測器與電荷輔合元件（C C D )感測器。當電子設備變爲 - 小型化，影像設備必須更進一步地小型化。因此，含有 ^ c M 〇 s感測器晶片或c C D感測器晶片的影像裝置之封裝是 一種重要課題。 舉例而言，日本專利案號No· 3207319 (對應至美國 專利案號No. 5506401與No· 5786589)揭示一種封裝結 φ 構，其中一光電轉換元件以一非等向性導電薄膜藉由朝下 接合法（face down bonding )連接至一佈線板，以及配置 在該佈線板上的光學玻璃，以使得背向該光電轉換元件。 經由一支承單元將一成像透鏡附加至具有此種封裝結構的 一封裝感測器晶片，實現一種包含一積分透鏡的影像裝 置。 第2 2圖顯示一典型的例子，用以說明揭示於日本專 利案號N 〇 . 3 2 0 7 3 1 9中含有一封裝感測器晶片的一種影像 裝置，且該影像裝置具有一積分透鏡。該影像裝置包含一 -4- (2) 1264943 封裝感測器晶片1 20、鏡桶1 22、以及用以支承該鏡桶1 22 的~支承單元1 2 3。該鏡桶1 2 2錯由接合法支承一成像透 鏡121，且包含一開孔125作爲一光圈。該支承單元ι23 接合至該封裝感測器晶片1 20。 該鏡桶1 2 2與該支承單元1 2 3與一螺紋機構耦接，以 使得改變沿著相對於該支承單元1 2 3的該光軸的該鏡桶 122之位置，可以調整該封裝感測器晶片120的光電轉換 • 元件1 2 4上的成像透鏡之焦距。該焦距調整後，該鏡桶 122接合且固定至該支承單元123。 然而，含有如第22圖所示積分透鏡的該影像裝置具 - 有下述的任一缺點： _ (1)爲了要調整該成像透鏡121的焦距，該鏡桶122 與該支承單元1 2 3爲必要元件，因此增加元件的數量以及 製造步驟的數量。 (2) 雖然可以調整該成像透鏡121的焦距，但不能調 φ 整該成像透鏡1 2 1的傾角。 (3) 假如該成像透鏡121係由塑膠製成，該影像裝置 1 2 1是易受環境改變而影響的，以使得正確無誤地支承該 成像透鏡1 22是相當困難的。假如該成像透鏡1 2 1是一種 模造玻璃透鏡，將會增加製造成本。 【發明內容】 本發明有關一種小型影像裝置，其具有一種簡單的結 構且能夠提供高品質的影像。 -5 - (3) 1264943 根據本發明的一觀點係提供一種影像裝置，其包含： 一透明單元、支承該透明單元的一支承單元以及一光電轉 換元件，用以光電地轉換通過該透明單元的一光束。該透 明單元具有位於第一表面上的一透鏡構件以及位於第二表 面上的一光圈構件，且該第一表面與該第二表面彼此相背 對。 本發明的其他特點、目的以及優點將詳細描述如下且 φ 伴隨著圖式而更加淸楚敘述，其中在所有的圖式中，相同 之參考數字係標明相同或類似的元件。 * 【實施方式】 ^ 本發明的一些實施例將參考圖式而詳細描述如下。 第一實施例 參考第1圖，以下將說明一種可攜式電子設備（手 Φ 機），其包含根據此實施例的一影像裝置。第1圖係爲該 手機的透視圖。基體200包含一電源開關204，其藉由按 鈕的按壓而切換電源的開關。顯示單元2 0 1包含顯示螢幕 2 02且可轉動地附接至該基體200。該顯示單元201包含 一天線205，用以與一通訊裝置（圖未示）彼此傳達。影 像裝置100包含於該顯示單元202中，且藉由按壓該電源 開關2 0 4而使電源打開以驅動該影像裝置1 〇 〇。 在影像擷取操作期間，一物體的影像形成於一成像單 元的影像平面上，其構成該影像裝置1 〇 0。從該成像單元 -6 - (4) 1264943 輸出的該物體之影像顯示於該顯示螢幕202上。 根據此實施例的影像裝置可以應用至其他電子設備， 例如：個人電腦。第2圖係爲一筆記型電腦的透視圖，其 包含根據此實施例的影像裝置。 操作單兀（鍵盤）3 0 1以及液晶顯示單元3 0 2附接至 一基體3 0 0。該影像裝置1 0 0配置於可轉動單元3 0 3內， 且該單元3 0 3附接至該液晶顯示單元3 0 2的上半部。該可 魯 轉動單元3 0 3允許該影像裝置1 〇 〇無拘束地改變擷取方 向，以使得使用者可以藉由該影像裝置1 0 0輕易地擷取自 身的影像。 * 因此，該影像裝置1 〇 〇可以藉由該操作單元3 ο 1的操 . 作而擷取一影像，由該影像裝置1 0 0所擷取的一物體之影 像可以顯不於該液晶顯不單兀302，且使用者可以藉由該 操作單元（鍵盤）3 0 1的操作而編輯該擷取的影像。假如 個人電腦連接至網際網路時，擷取的影像可以在整個網際 ^ 網路傳送。一影像亦可藉由外部操作單元的操作而擷取， 且該外部操作單元可遠端控制。 該可轉動單元3 03可使用於如第1圖所示的電子設 備，以使得擷取的方向可以改變。該影像裝置丨00增加的 該些功能與結構並不限於以上所述。本發明可以應用至個 人數位助理（PDA )、固定式電子設備以及其他。以下將 說明根據此實施例的影像裝置1 〇 〇。 第3圖係爲一垂直斷面圖，用以顯示根據本發明第一 實施例的該影像裝置1 0 0。 (5) 1264943 一透明單元1係爲由光學玻璃所製成的平面玻璃基 底。透鏡構件2係由一非球狀部3以及一座部4所組成。 該透鏡構件2具有一光軸L。該透鏡構件2可以藉由複製 模造法或其他而立即地形成。在此例中，該透鏡構件2通 常係由光固化丙烯酸樹脂或光固化環氧樹脂模造。 具有該透鏡構件2的該透明單元1藉由位於其間的一 黏著層6而接合至一支承單元5，並由該支承單元5所支 φ 承。一紅外截止濾光片（層）7藉由多層塗佈法形成於該 透明單元1上。該透鏡構件2形成於該紅外截止濾光片7 上。 - 爲了使可見光束可以有效地通過，設置該紅外截止濾

_ 光片7以使得一截止波長約爲69〇nm，該截止波長用以限 定濾光片的傳遞以使得傳送可見光且阻擋近紅外光。假如 該截止波長設爲670 nm，如日本專利公開案號No. 2001-078215與 No· 2001-078217 (對應至美國專利案號 No· φ 6 8 3 3 8 7 3 )所揭示，以一傾斜方向進入該紅外截止濾光片7 的光束在 67 0nm以及 670nm以下的分量很明顯地被阻 擋。因此，相較於該螢幕的中央上的顏色，擷取影像螢幕 的外部區域上的顏色變爲帶藍色的。因此，此實施例的截 止波長在650nm以上具有一容差在40nm的尺度。（考量 到波長的準確度，在6 7 0 nm以下的光分量被阻擋。）由於 來自該截止波長的誤差減少其效能，於此實施例中，截止 波長的準確度設爲± 2 0 nm，並且爲了要抑制在效能上的減 少可以在此限制內’其可以設定爲位於6 7 0 n m 土 2 0 n m的簟B (6) 1264943 圍內。 具有一圓形開孔8的光圈構件（第一光圈層）9配置 在該透明單兀1的頂表面上。該第一光圈層9可以藉由印 刷法整體地形成在該透明單元1上。假如用於製造液晶面 板之黑色矩陣層的一光蝕刻微影製程（氣相沈積）使用 時，其可以較高的準確度形成一開孔。該紅外截止濾光片 7配置於一區域中，其中來自該第一光圏層9的開孔8之 p 光束可以在該區域之中通過。 可撓性佈線板（電佈線板）1 2由一絕緣薄層1 3與一 銅箔圖案1 4所組成，該絕緣層1 3作爲一基材。該絕緣薄 - 層1 3可以是玻璃或紙基材與樹脂的合成基底，且該樹脂 _ 選自下列群組：聚亞醯胺、聚醯胺、聚酯，或酚樹脂及/ 或強化玻璃環氧樹脂。 該可撓性佈線板1 2以一黏著層1 5接合並固定至該支 承單兀5。一影像感測器晶片（光電轉換元件）1 6具有一 φ 光接收區域1 7。電極墊1 8配置於該影像感測器晶片1 6的 外部區域之上，且金凸塊配置在該電極墊1 8之上。該影 像感測器晶片1 6經由一非等向性導電膠部2 0電性地連接 至該可撓性佈線板1 2。 一密封部22密封該影像感測器晶片1 6的外部區域， 以避免該影像感測器晶片1 6的一表面暴露於空氣，使得 該影像感測器晶片1 6的該表面不會退化。在此實施例 中，除了藉由該非等向性導電膠部20阻擋空氣以外，亦 使用該密封部2 0以密封，如此使得真空密封更爲可靠。 (7) 1264943 §4竺紐者層6、1 5亦作爲阻擋空氣進入一成像模組。因 此’ 成像丨旲組是完全密封的。 第4A圖係爲一頂視圖，用以顯示該透明單元1、該 透鏡構件2、該紅外截止濾光片7以及該第一光圈層9， 且第4B圖爲底視圖。第4B圖顯示一狀態，其中形成該透 鏡構件2的非球狀部3以及座部4，以使其在橫斷面上大 致上顯示出圓形的形式且配置在該透明單元1的中央區 φ 域。由點線所包圍的區域（第二區域）係爲該黏著層6與 該透明單元1 (如第3圖所示）之間的黏著介面，且該區 域具有繞著該透鏡構件2的環形形狀。該黏著層6不與該 - 透鏡構件2接觸，以避免該透鏡構件2受到由於環境改變 _ 而導致該黏著層6的收縮或擴張所誘使的應力。 該紅外截止濾光片7並不出現於該黏著層6與該透明 單元1之間的黏著介面，且該第一光圏層9不形成於對應 至位於該透明單元1頂表面上之黏著介面的一區域（第二 Φ 區域）。其理由在於幫助該影像裝置1 00的裝配操作，其 藉由硬化一紫外線硬化黏著劑在很短的一段時間內作爲該 黏著層6，如下所述。假如該紅外截止濾光片7 (穿過難 以傳送紫外光束的地方）以及該第一光圈層9 (穿過紫外 光束不通過的地方）形成於對應至該第二區域的一區域， 該黏著層6將不會適當地硬化。 第5圖係爲該支承單元5的透視圖。該支承單元5具 有位於中央區域的一通孔1 〇，以使得從該透鏡構件2所通 過的光可以因此而持續。如第3圖所示，該通孔1 〇朝著 -10- (8) 1264943 離該透鏡構件2遙遠的該區域而逐漸變小，藉以形成一刃 形用以減少雙重影像與閃爍。 環狀突出物Π配置在該支承單元5的頂表面上。該 黏著層6形成在該突出物1 1上，且該黏著層6的寬度限 制在該突出物1 1的寬度內，以使得該黏著層6不與該透 鏡構件2接觸，如第4B圖所示。 以下將參考第6 A、6B圖敘述將該可撓性佈線板1 2與 p 該影像感測器晶片1 6接合在一起。 第6A圖係顯示由第3圖底部觀看的該可撓性佈線板 1 2，且第6B圖係顯示由第3圖上方觀看的該影像感測器 - 晶片1 6。該影像感測器晶片1 6的光接收區域1 7包含數個 _ 像素單元，且每一像素單元包含一彩色濾光片、一微透鏡 以及一光接收部分。該彩色濾光片包含以拜耳模式（圖未 示）配置的一紅通濾光片、一藍通濾光片以及二綠通濾光 片。在第6 A與6B圖中，該可撓性佈線板丨2包含位於中 φ 央的一開孔2 1，以使得來自該透鏡構件2的光可以因此而 持續。複數個銅箔圖案1 4配置在該可撓性佈線板1 2上， 且鄰近於該開孔2 1的四個邊。 對應至複數個銅箔圖案1 4的複數個電極墊1 8配置在 該影像感測器晶片1 6上。該些電極墊1 8具有各自位於其 上的金凸塊19。該些銅箔圖案14與該些金凸塊19對準， 並經由位於二者間的非等向性導電膠部2 〇電性地連接至 彼此。儘管僅有該可撓性佈線板1 2的上邊與下邊具有實 際佈線的銅箔圖案1 4，該可撓性佈線板1 2的右邊與左邊 -11 - (9) 1264943 具有作爲虛擬與相對應電極墊的銅箔圖案1 4。如此改進該 可撓性佈線板1 2與該影像感測器晶片1 6之間電性連接的 可靠度。 在第6A與6B圖中，非等向性導電膠部20存在於由 點線所包圍的區域內（參見第3圖），且此區域覆蓋該些 銅箔圖案1 4的接面以及該些電極墊1 8的周圍。因此，非 等向性導電膠部20在該些銅箔圖案14與該些金凸塊19 p 之間電性地連接，且亦橋接在電性連接的該些金凸塊1 9 之間的間隙，以使得非等向性導電膠部20作爲避免空氣 進入其內部。 . 以下將參考第7圖說明該成像模組的製造過程。在此 實施例中，係使用一種朝下（face down)製造方法，其中 如第3圖所示的該影像裝置1 〇〇係以相反的方向製造。 第7圖顯示如第3圖所示的該影像裝置1 〇 〇的製造過 程。在步驟5 0 1中，該些銅箔圖案1 4藉由蝕刻法或其他 φ 形成於該絕緣薄層1 3上。 在步驟5 0 2中，該黏著層1 5使用網印法或其他而設 置於該可撓性佈線板1 2的一表面上，該表面係位於在步 驟5 0 1中所形成的該可撓性佈線板1 2的該些銅箔圖案1 4 不存在處。 在步驟5 0 3中，該支承單元5與該可撓性佈線板1 2 藉由該黏著層15而接合至彼此。在步驟503中，使用紫 外線硬化與熱固化黏著劑作爲該黏著層1 5，當該支承單元 5對著該可撓性佈線板1 2被按壓時，擠入該可撓性佈線板 -12- (10) 1264943 1 2的開孔2 1內的該黏著層1 5經由以垂直方向穿過該通孔 1 0與該開孔2 1的紫外光線被照射，因此而避免該黏著層 更進一步地擠入該開孔2 1。 再者，該黏著層1 5的完全硬化可以藉由在尚溫下維 持此配置一段預設的時間而得以實現。當被按壓時，由於 該支承單元5接合至該可撓性佈線板1 2，存在於該支承單 元5與該可撓性佈線板1 2之間該黏著層1 5的厚度位於數 φ 個微米的尺度。 在步驟5 0 4中，非等向性導電膠部2 0使用網印法或 其他而設置於該可撓性佈線板1 2上。框架形狀的非等向 - 性導電薄膜作爲非等向性導電膠部20的另一種選擇，其 . 可以放置在該可撓性佈線板上。 在步驟5 05中，該可撓性佈線板12以及具有金凸塊 1 9的該影像感測器晶片1 6藉由位於二者間的非等向性導 電膠部20而連接，其中該些金凸塊1 9與該可撓性佈線板 φ 1 2的該些銅箔圖案1 4之接面是對準的。 藉由非等向性導電膠部2 0的連接，係藉由施加熱與 壓力而加以實施。非等向性導電膠部20設置在該支承單 元 5的一表面S23上，與上述區域重疊的一區域是平坦 的，且該表面s23相鄰於該可撓性佈線板1 2。 因此，除了該通孔10以外，該表面s23是平坦的。 再者，由於在施加壓力期間，該影像感測器晶片1 6的後 表面s24與該支承單元5的一表面s25藉由一鑽模或其他 而被按壓，該支承單元5的該表面s25需要一些平坦的區 -13- (11) 1264943 域，其中該表面S25係爲該透明單元1待放置處。 在此實施例中，如第5圖中所示的該突出物1 1的一 頂表面2 5對應至該所需的平坦區域。在垂直於該光軸L 的一表面上，該頂表面2 5與非等向性導電膠部2 0設置處 的區域本質上是彼此重疊的。因此，可以減少當施加壓力 時所產生該支承單元5的變形，如此可提高藉由非等向性 導電膠部2 0連接的良率。非等向性導電膠部2 0可以是環 φ 氧樹脂，其中配置具有直徑在1 μπι至1 Ο μιη之間的金粒 子，且該些金粒子在數量上佔有3%至30%的體積。 在步驟5 06中，設置該密封部22以使得覆蓋非等向 • 性導電膠部20，且藉由施加熱及/或紫外光線而硬化。在 . 該可撓性佈線板1 2與該影像感測器晶片1 6藉由非等向性 導電膠部20連接之後，該透明單元1與該可撓性佈線板 1 2可以經由該黏著層1 5而接合至彼此。 在步驟507中，該影像裝置1〇〇被反轉，且該黏著層 # 6塗敷至該支承單元5的該突出物11。第8圖顯示當該黏 著層6塗敷至該突出物1 1上部時的該支承單元5，且對應 ，至第7圖的步驟5 0 7中該影像裝置1 〇 〇的頂視圖。該黏著 層6使用網印法、點膠法或其他方法而塗敷。該黏著層6 對準於具有一環狀形狀的該突出物1 1。在此時，一間隙 26形成在該黏著層6中。 开夕成該間隙26的原因如下所述。於接合該透明單元1 的製程中’如上所述的步驟5 0 8，假如該間隙2 6不存在， 在該密封影像裝置1 00內部的空氣將不會漏出。在這些情 -14- (12) 1264943 況下，當空氣由於溫度改變而膨脹時，該黏著層6可以在 一意外的斷面上斷裂，以使得空氣可以從該破裂的斷面漏 出。可以使用紫外光硬化環氧黏著劑作爲該黏著層6。 在步驟508中，該透明單元1與該支承單元5接合至 彼此。該透鏡構件2、該紅外截止濾光片7以及該第一光 圈層9已形成在該透明單元1上。該透明單元1遭遇到一 鑽模或其他的輕擊，且接著該透鏡構件2的焦距與傾角被 φ 調整。在該透明單元1放置於適當位置後，該黏著層6藉 由來自該透明單元1 一表面的紫外光線照射而被硬化，其 中該表面係爲該第一光圏層9形成處（第二表面）。在該 - 黏著層6的硬化完成後，可以釋放藉由一鑽模的輕擊。 • 在此時’由於該第一光圈層9或該紅外截止濾光片7 並不存在於在頂表面或底表面上紫外光線通過的一區域， 來自該表面的紫外光線通過該透明單元1且不會顯著地減 少，且硬化該黏著層6，其中該表面係爲該第一光圈層9 # 形成處（第二表面）。該黏著層6的厚度可以是允許上述 待實行的調整以及考量該些元件尺寸上的容限以及裝配容 限的一最小値。其原因在於，即使當該黏著層6由於環境 變化而收縮或擴張時，保持在該透鏡構件2與該影像感測 器晶片1 6之間的相對位置。該黏著層6相比於其他元件 是範圍廣地多變的。 該透鏡構件2的焦距與傾角可以藉由下述方式而輕易 地調整，即爲藉由該透鏡構件2在該影像感測器晶片i 6 上形成一預設圖的影像以及讀取該影像感測器晶片1 6的 -15- (13) 1264943 一影像訊號。至於在步驟5 Ο 8中，該可撓性佈線板1 2電 性地連接至該影像感測器晶片1 6，且因此該影像訊號可以 經由該可撓性佈線板1 2而讀取。 當未硬化的該黏著層6存在於該透明單元丨與該支承 單元5之間時，實行該透鏡構件2的焦距與傾角之調整。 由於在此狀態中該透明單元1需要被移動，儘管是記錄下 來的，該黏著層6的黏滯性與可濕性是非常重要的。一般 p 而言，黏著劑的黏滯性可以藉由改變其含量與塡充料的類 型而輕易地改變。因此，該黏著層6可以根據該透明單元 1與該支承單元5的特性而最佳化，其作爲黏著劑。 ^ 在步驟5 09中，該黏著層6的該間隙26 (如第8圖所 示）被密封，且完成該影像裝置的裝配。在此密封製程 中，一密封劑藉由一點膠機的噴嘴2 9塗敷於一端，該點 膠機配置在相鄰於該影像裝置1 〇〇，如第7圖所示。該黏 著層6的該厚度2 8 (淸除該間隙2 6 )被記錄下來，以使 φ 得黏著劑可以使用毛細現象而輕易地進入其內部。使用於 此密封製程的黏著劑可以與該黏著層6的材料相同。 由於該影像感測器晶片1 6是一種半導體元件，以上 所述的製造過程是在潔淨室中完成。在上述製程的步驟 507至步驟509中並未使用朝下製造方法’在該方法中該 影像裝置1 〇 〇以一相反的方向製造。然而’假如該黏著層 6塗敷至該透明單元1時，如第9圖所示’可以使用朝下 製造方法。 在此實施例中，非等向性導電膠部20係用以電性地 -16- (14) 1264943 連接該可撓性佈線板1 2與該影像感測器晶片1 6。然而， 如第1 0圖所示，該可撓性佈線板1 2上的銅箔圖案14以 及該電極墊1 8上的金凸塊1 9之間的電性連接可藉由使用 一小型加熱器工具3 0的熱超音波接合來實行，該工具3 0 用於在接腳至接腳的基礎上接合。 在如第7圖所示製造步驟的例子中，該支承單元5的 裝配操作與該影像感測器晶片1 6的裝配操作互換位置。 φ 再者，在該些金凸塊1 9之間的間隙塡入密封部22。該可 撓性佈線板1 2具有一結構，其中該金箔圖案1 4在該開孔 2 1突出較該絕緣薄層1 3爲多，亦即一種導線架結構。因 - 此，對於接合並固定該支承單元5與該可撓性佈線板1 2 , 而言，需要使用絕緣材料作爲該支承單元5。假如即使是 使用微小導電材料，必須採用避免該銅箔圖案1 4與該支 承單元5彼此接觸的量測方式，例如：將該支承單元5上 的一額外絕緣薄層配置在相鄰於該可撓性佈線板1 2的一 Φ 表面上。然而，此方法具有一項優點，其不需要該朝下製 造方法。再者，由於連接一接腳所需的工作時間僅爲數秒 .而已，就電極墊的數量很少的例子而言，此方法相比於使 用非等向性導電膠部 2 0可以具有一較短的整體工作時 間。 如上所述，可以實現該影像裝置1 〇〇的尺寸縮小與結 構簡化。再者，就成本與環境而言，可以實現具有極佳特 徵的該影像裝置1〇〇。 尤其特別地，由於該透鏡構件2係配置在該透明單元 - 17- (15) 1264943 1上，可以減少該光學系統的長度’因此實現尺寸縮小。 再者，由於具有該透鏡構件2的該透明單元1與該支 承構件5藉由一光硬化黏者劑而接合至彼此’該透纟兒構件 2的焦距與傾角可以使用未硬化且存在於該透明單元1與 該支承單元5之間的黏者層6而即地S周整’且在；JG成目周 整之後，該黏著層6可以藉由紫外光線照射而立即地硬 化。此外，即使當此一調整包含於該製程之中’並不增加 | 元件的數量。 不像日本專利公開案號No. 5-100186與>1〇.2001-0 7 8 0 6 4以及Ν ο · 1 1 - 3 4 5 9 5 5所揭示的近紅外截止濾光單 - 元，此實施例中的該紅外截止濾光片7是部分地存在於該 _ 表面上。該紅外截止濾光片7並不存在於該黏著層6與該 透明單元1之間的黏著介面區域（第二區域）中，且該第 一光圏層9並不存在於對應至該透明單元1的頂表面上之 該第二區域的一區域中（該第一光圈層存在於該透明單元 φ 1的頂表面上之第三區域中，該第三區域對應至該透鏡構 件2配置的第一區域）。因此，以紫外光線照射可以輕易 地在該光硬化黏著層6上執行。再者’不像日本專利公開 案號No. 2002-204400所揭示將薄膜作爲一濾光片，該紅 外截止濾光片7並不配置於該透鏡的一曲面上。因此，可 以輕易地形成不均勻的濾光層，因此可導致在產率上的改 進。 由光學玻璃所製成的該透明單元1作爲由樹脂所製成 之該透鏡構件2的一基底。因此，由於該透明單元1與該 -18- (16) 1264943 透鏡構件2之間的體積比是相當大的，該透明單元1的 性擴張係數是佔優勢的。因此，即使當環境變化發生時 該透鏡構件2的位置以及該非球狀部3的形狀可以高精 度的方式保持。 第二實施例 在第二實施例中，將敘述包含多透鏡系統的影像 φ 置。該影像裝置包含對應至各別特定顏色的光學系統， 藉由結合對應至各別顏色的已擷取影像而產生一彩色 像。根據此實施例的影像裝置，對於焦距爲正常光學系 • 的一半而言具有一些優點。因此，可以利用此實施例實 . 小型影像裝置。 在此實施例中，與第一實施例的元件功能相同的一 元件具有相同的參考數字，且類似的結構參考第一實施 中的圖式加以說明。 • 第11圖係爲一垂直斷面圖，用以顯示根據第二實 例的影像裝置。包含四個透鏡元件的透鏡構件3 2配置 該透明單元1上。每一透鏡元件形成對應至各別特定顏 的一影像。在第1 1圖中，僅顯示四個透鏡元件中的其 兩個。 第1 2 A圖係爲該透明單元1的底視圖。包含四個非 狀部3 3、3 4、3 5與3 6作爲四個透鏡元件的該透鏡構件 被附加至該透明單元i的底部。舉例而言，該非球狀部 對應至紅色，該非球狀部3 4與3 5對應至綠色，且該非 裝 且 影 統 現 些 例 施 在 色 中 球 32 33 球 -19- (17) 1264943 狀部3 6對應至藍色。所有這些非球狀部係對應至各別顏 色的波長而最佳化。 該第一光圈層9配置在該透明單元1的頂表面上。該 第一光圈層9包含四個開孔（光圏開孔）38、39、40與 41。彩色濾光片42、43、44與45各自地附加至該四個開 孑L 38、39、40與41。該四個彩色濾光片42、43、44與 4 5分別對應至該透鏡構件3 2的該些透鏡元件。該紅外截 φ 止濾光片7配置於該透明單元1的底表面與該透鏡構件3 2 之間。該紅外截止濾光片7需要被置放於一區域中，該區 域係爲至少來自該第一光圈層9的一光束通過處。 • 如同在第一實施例中所述的例子，該紅外截止濾光片 . 7並不存在於該黏著層6與該透明單元1之間的黏著介面 中，且該第一光圏層9並不存在於對應至該透明單元1的 頂表面上之該黏著介面的一區域中。 第1 2B圖係爲該透明單元1的頂視圖，其顯示該第一 φ 光圈層9的四個光圈開孔38、39、40與41之配置。該四 個光圈開孔3 8、3 9、40與4 1對應至包含於該透鏡構件3 2 內的該四個透鏡元件。該些彩色濾光片42、43、44與45 各自地附加至該四個開孔3 8、3 9、40與4 1。該非球狀部 3 3對應至該光圈開孔3 9與彩色濾光片43，該非球狀部3 4 對應至該光圏開孔3 8與彩色濾光片42，該非球狀部3 5對 應至該光圈開孔4 1與彩色濾光片4 5，且該非球狀部3 6對 應至該光圈開孔40與彩色濾光片44。 在此實施例中，該些彩色濾光片42、43、44與45配 -20- (18) 1264943 置在相鄰於該透明單元1。因此，不需要配置在該影像 測器晶片1 6之微透鏡下方的彩色濾光片。如此可以減 該些微透鏡與該光接收區域之間的距離，因此增加該些 透鏡的光收集區域。 該些彩色濾光片42、43、44與45可以藉由使用於 造 CCD的彩色濾光片製程中的光蝕刻微影法（氣相 積）而立即地製造。該些彩色濾光片42、43、44與45 φ 以使用另一方法製造，例如：印刷法。 在此實施例中，該第一光圈層9以及該些彩色濾光 42、43、44與45配置在該透明單元1的頂表面上，且 - 紅外截止濾光片7配置在該透明單元1的底表面上。 _ 而，這些元件的位置並不限於此。舉例而言，該紅外截 濾光片7可以配置在該透明單元1的頂表面上，如同該 一光圏層9以及該些彩色濾光片42、43、44與45。這 元件的次序可以改變。 φ 第1 3圖係爲一頂視圖，其顯示根據此實施例的影 感測器晶片1 6。該光接收區域1 7包含欲各光接收部 , 46、47、48與49，其各自地對應至該透鏡構件32的四 透鏡元件。每一光接收部分藉由一細長間隙部分5 0而 相鄰的光接收部分相隔開。該非球狀部3 3對應至該光 收部分47，該非球狀部34對應至該光接收部分46，該 球狀部3 5對應至該光接收部分4 9，且該非球狀部3 6對 至該光接收部分4 8。 第14圖係爲該支承單兀5的底視圖。該支承單元 感 少 微 製 沈 可 片 該 然 止 第 些 像 分 個 與 接 非 應 -21 - (19) 1264943 包含分別對應至該透鏡構件3 2之該四個透鏡元件的四個 通孔51、52、53與54。如第11圖所示，該四個通孔藉由 位於其間的薄牆5 5而彼此相分隔。該牆5 5作爲避免通過 該透鏡構件3 2之該非球狀部3 3 (舉例而言）的一光束滲 漏至該相鄰的光接收部分46、49，亦即避免光學干擾。該 牆5 5的基座區域（第1 4圖所示的陰影區域）對應至該影 像感測器晶片1 6的該間隙部分5 0。 如第1 1圖所示，該牆5 5由兩個尖細部分所組成，亦 即上尖細部分與下尖細部分，其係用以避免雙重影像、閃 爍與光學干擾，以及保持機械上的強度。 因此，該影像裝置具有第一實施例的一些優點。該影 像裝置的製造過程與第一實施例中的製造過程相同，故此 處不加以贅述。 在此實施例中，可以使用由第1 0圖所示的步驟所製 造的該可撓性佈線板1 2與該影像感測器晶片1 6。 第三實施例 在第三實施例中，如習知的影像裝置中所示，用以封 裝的防塵玻璃（額外的透明單元）加入在第一實施例的該 成像模組中。根據此實施例，製造過程的一些步驟可以在 正常狀態下執行。換言之，全部製造步驟可以區分爲兩種 製程，亦即在潔淨室中的第一製程以及在正常狀態下的第 二製程。因此，可以減少在潔淨室中需要龐大資本的一些 步驟。 -22- (20) 1264943 在此實施例中，與第一、第二實施例的元件功能相同 的一些元件具有相同的參考數字，且類似的結構參考第一 與第二實施例中的圖式加以說明。 第1 5圖係爲一垂直斷面圖，用以顯示根據第三實施 例的該影像裝置。該支承單元5支承一防塵玻璃（額外的 透明單元）56，其用以避免該影像感測器晶片1 6被灰塵 覆蓋。該防塵玻璃5 6係藉由黏著部5 7用以接合與固定。 p 第1 6圖係爲一頂視圖，用以顯示該支承單元5以及 包含於其中的防塵玻璃5 6。該防塵玻璃5 6藉由該黏著部 5 7而牢固在二點上。該黏著部5 7可以使用微量的紫外光 * 硬化黏著劑或熱固化黏著劑。 . 第17圖係爲一光圈構件（第二光圏構件）63的頂視 圖。該第二光圈構件63作爲避免通過一區域的光束進入 該光接收區域（亦即避免閃爍與雙重影像），該區域爲該 第一光圈層9未配置在該透明單元1處。該第二光圏構件 • 63包含一開孔（光圈開孔）65，其對應至來自該透鏡構件 2的一光束。使用熱固化黏著劑作爲該黏著部64。該第二 光圈構件63可以藉由印刷或光飩刻微影法而形成於該防 麈玻璃5 6的頂表面上。 如第1 6圖所示的點線所指出的一方形區域6 0，其表 示該影像感測器晶片1 6的外部周界，且方形區域6 1表示 該光接收區域1 7。該防塵玻璃5 6的外部周界略大於該光 接收區域1 7，且小於該影像感測器晶片1 6的外部周界。 由點線所指出的一方形區域62表示該透明單元1的周 -23- (21) 1264943 界，且大於該防塵玻璃5 6的外部周界。 平板狀的該第二光圈構件63配置在該防塵玻璃56的 頂表面上。該第二光圏構件63藉由該黏著部64接合並固 定至該支承單元5。 根據第三實施例該影像裝置的製造過程將參考第1 8 圖說明如下。在第7圖所示的步驟5 0 1至步驟5 0 6與此實 施例相同，因此不加以贅述。 p 步驟1501對應至第7圖中的步驟506。完成該支承單 元5、該可撓性佈線板1 2以及該影像感測器晶片丨6的裝 配。 . 在步驟1502中，該防塵玻璃56接合並固定至該支承 單元5。在該黏著部57藉由網印法或點膠法而塗敷至該防 塵玻璃5 6的一表面之後，該表面相鄰於該影像感測器晶 片1 6，該防塵玻璃5 6使用一鑽模而對著該支承單元5被 按壓。假如使用紫外光硬化黏著劑，該黏著部5 7藉由來 φ 自該底部的紫外光線照射並且硬化。 截至此步驟1 5 0 2爲止，需要在潔淨室中操作。步驟 1 5 0 3以及後續步驟的操作可以在正常狀態下執行。 在步驟1503中，用以接合該第二光圈構件63(在下 一步驟中待接合與固定）的該黏著部6 4藉由一點膠機而 塗敷。 在步驟1 5 04中，該第二光圈構件63使用一鑽模或其 他而對著該支承單元5被按壓，以使得該第二光圈構件6 3 接合並固定至該支承單元5。由於該第二光圈構件63爲一 -24- (22) 1264943 光阻擋單元，藉由紫外光線硬化該黏著部64是較爲困難 的。因此，如上所述的，使用熱固化黏著劑作爲該黏蓍部 64。接著，該製程進行至下一步驟。由於後續的步驟與第 5圖中的步驟5 0 8、5 0 9相同，此處不加以贅述。 藉由上述的製程，可以製造根據第三實施例的該影像 裝置。在此實施例中，可以減少在潔淨室中的操作。因 此，此實施例具有第一、第二實施例中所具備優點以外的 _ 一些優點’例如：投入資本可以減少、該影像裝置可以吏 進一步縮小尺寸，且成本可以降低。在此實施例中，可以 使用由第1 〇圖所示的步驟所製造的該可撓性佈線板1 2與 ‘ 該影像感測器晶片1 6。 第四實施例 在第四實施例中，包含在第三實施例中的該防塵玻璃 56之影像裝置被應用至包含在第二實施例中具有四個透鏡 φ 元件的該透鏡構件3 2之影像裝置中。 在此實施例中，與第一、第二、第三實施例的元件功 能相同的一些元件具有相同的參考數字，且類似的結構參 考第一、第二與第三實施例中的圖式加以說明。 第1 9圖係爲一垂直斷面圖，用以顯示根據第四實施 例的該影像裝置。該防塵玻璃5 6與該第二光圈構件6 3接 合g該支承單元5，並由該支承單元5所支承。在此實施 例中，彩色濾光片層3 7配置在該防塵玻璃5 6的一表面 上，旦該表面相鄰於該影像感測器晶片1 6。因此，僅有包 -25- (23) 1264943 含四個透鏡元件的該透鏡構件3 2、該紅外截止濾光片7以 及該第一光圈層9配置在該透明單元1上。 第2 0圖顯示該防塵玻璃5 6，其係由該影像感測器晶 片16觀看。對應至各別特定顏色的彩色濾光片42、43、 44與45包含於內。在此實施例中，沒有任一單元形成在 該彩色濾光片層3 7的上部。換言之，由於該彩色濾光片 層3 7配置在該防塵玻璃5 6的底表面上，不需要平坦化， p 因此可以降低成本。 第2 1圖係爲該第二光圈構件63的頂視圖。該第二光 圏構件63包含四個開孔（光圈開孔）71、72、73與74， • 其各自地對應至如第12A圖所示該透鏡構件32的四個非 球狀部3 3、3 4、3 5與3 6。 前述係爲第四實施例的特點。其他特點與其他實施例 中所述相同，故此處不加以贅述。該影像裝置的製造過程 與第三實施例中的製造過程相同，此處不加以贅述。在此 • 實施例中’可以使用由第1 〇圖所示的步驟所製造的該可 撓性佈線板1 2與該影像感測器晶片1 6。 如上所述，在根據第四實施例的該影像裝置中，該彩 色濾光片層3 7配置在該防塵玻璃5 6上。除了其他實施例 的一些優點以外，可以實現顯著的成本降低。 根據本發明，由於具有該透鏡構件的透明單元1以及 在其中整體地形成的該光圈構件藉由該支承單元支承，該 影像裝置具有一種簡單的結構，且元件的數量可以減少。 因此’可以實現該影像裝置的尺寸縮小。 -26- (24) 1264943 本發明的一些較佳實施例已詳細描述如上。然而，除 了如上所述外，本發明還可以廣泛地在其他的實施例施 行，且本發明的範圍並不受實施例之限定，其以之後的專 利範圍爲準。 雖然本發明已以若干較佳實施例揭露如上，然其並非 用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之 精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之 | 保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者爲準。 【圖式簡單說明】 . 本發明的許多觀點可以參考以下的圖式而更加淸楚的 了解。相關圖式並未依比例繪製，其作用僅在淸楚表現本 發明有關定理。此外，使用數字來表示圖式中相對應的部 分。 第1圖係爲一電子設備的外部視圖，其包含根據本發 φ 明一實施例的一種影像裝置； 第2圖係爲另一電子設備的外部視圖，其包含根據本 發明一實施例的一種影像裝置； 第3圖係爲一垂直斷面圖，用以顯示根據本發明第一 實施例的一影像裝置； 第4 A圖係爲一頂視圖，用以顯示根據第一實施例該 影像裝置的一'透明早兀’且弟4B圖係爲該透明單元的底 視圖； 第5圖係爲一透視圖，用以顯示根據該第一實施例該 -27- (25) 1264943 影像裝置的一支承單元； 第6 A圖係爲一底視圖，用以顯示如第3圖所示該影 像裝置的一電子佈線板，且第6 B圖係爲一頂視圖，用以 顯示如第3圖所示該影像裝置的一光電轉換元件； 第7圖顯示根據該第一實施例製造該影像裝置的步 驟； 第8圖係爲一圖例，用以說明第7圖所示的步驟； 第9圖係爲另一圖例，用以說明第7圖所示製造步驟 的另~步驟； 第1 〇圖顯示用於電性連接的一步驟； P 第1 1圖係爲一垂直斷面圖，用以顯示根據第二實施 例的影像裝置； 第1 2 A圖係爲一底視圖，用以顯示根據第二實施例該 影像裝置的一透明單元，且第12B圖係爲該透明單元的頂 視圖； φ 第1 3圖係爲一頂視圖，用以顯示根據第二實施例該 影像裝置的光電轉換元件； 第1 4圖係爲一底視圖，用以顯示根據第二實施例該 影像裝置的支承單元； 第15圖係爲一垂直斷面圖，用以顯示根據第三實施 例的影像裝置； 第1 6圖係爲一頂視圖，用以顯示該支承單元以及包 含於其中的防塵玻璃； 第1 7圖係爲一頂視圖，用以顯示根據第三實施例該 -28 - (26) 1264943 影像裝置的一光圈構件（第二光圈構件）； 第1 8圖顯示根據第三實施例製造該影像裝置的部分 步驟； 第1 9圖·係爲一垂直斷面圖，用以顯示根據第四實施 例的影像裝置； 第2 0圖顯示一防塵玻璃，其係由根據第四實施例該 影像裝置的光電轉換元件觀看； 第2 1圖顯示根據第四實施例該影像裝置的光圈構件 (第二光圈構件）；以及 第2 2圖係爲一斷面圖，用以顯示習知的小型影像裝 置。 【主要元件符號說明】 L 光軸 s23 表面 s24 表面 s25 表面 1 透明單元 2 透鏡構件 3 非球狀部 4 座部 5 支承單元 6 黏著層 7 紅外截止濾光片 -29- (27) (27)1264943 8 開孔 9 第一光圈層 10 通孔 11 突出物 12 可撓性佈線板 13 絕緣薄板 14 銅箔圖案 15 黏著層 16 影像感測器晶片 17 光接收區域 18 電極墊 19 金凸塊 20 非等向性導電膠部 2 1 開孔 22 密封部 2 5 頂表面 26 間隙 28 厚度 2 9 噴嘴 30 加熱器工具 3 2 透鏡構件 33 非球狀部 34 非球狀部 35 非球狀部 -30 1264943 非球狀部 彩色濾光片層 開孔 開孔 開孔 開孔 彩色濾光片 彩色濾光片 彩色濾光片 彩色瀘光片 光接收部分 光接收部分 光接收部分 光接收部分 間隙部分 通孔 通孔 通孔 通孔 薄牆 防塵玻璃 黏著部 方形區域 方形區域 -31 (29) 1264943 6 2 方形區域 63 第二光圈構件 64 黏著部 6 5 開孔 71 開孔 72 開孔 73 開孔

74 開孔 100影像裝置 120封裝感測器晶片 1 2 1成像透鏡 122鏡桶 1 2 3支承單元 1 2 4光電轉換元件

1 2 5開孔 200基體 2 0 1顯示單元 2 0 2顯不營幕 2 0 4電源開關 2 0 5天線 3 00基體 3 0 1操作單元 3 0 2液晶顯示單元 3 0 3可轉動單元 -32

Claims (1)

1. (1) 1264943 十、申請專利範圍 1. 一種影像裝置，包含： 具有相對的第一表面與第二表面的一透明單元，該透 明單元包含配置在該第一表面上的一透鏡構件以及配置在 該第二表面上的一光圈構件； 一支承單元，用以支承該透明單元；以及 一光電轉換元件，用以光電地轉換通過該透明單元的 Φ 一光束。 2. 如申請專利範圍第1項所述之影像裝置，其中該 透明單元係由一玻璃材料所製成，且該透鏡構件係由一樹 * 脂材料所製成。 . 3.如申請專利範圍第1項所述之影像裝置，其中該 光圈構件包含一光圏開孔，該光圈開孔藉由在該第二表面 上氣相沈積或印刷所形成。 4.如申請專利範圍第1項所述之影像裝置，其中該 φ 透明單元的該第一與該第二表面其中之一接合至該支承單 元，且其中接合至該支承單元的該表面相比於另一表面較 爲接近該光電轉換元件。 5 .如申請專利範圍第1項所述之影像裝置，其中該 第一表面相比於該第二表面配置於較爲接近該光電轉換元 件。 6.如申請專利範圍第1項所述之影像裝置，其中該 透明單元的該第一表面包含： 第一區域；以及 -33- (2) 1264943 與該第一區域不相同的第二區域，其藉由一光硬化黏 著劑接合至該支承單元，該透鏡構件配置於該第一區域 內，且 其中該透明單元的該第二表面包含背向該第一區域的 第三區域，該光圈構件配置在該第三區域上。 7. 如申請專利範圍第1項所述之影像裝置，更包含 一電佈線板，其配置於該支承單元與該光電轉換元件之 • 間。 8. 如申請專利範圍第1項所述之影像裝置，其中該 透鏡構件包含複數個透鏡元件，且該光圈構件包含複數個 • 光圈開孔。 _ 9.如申請專利範圍第1項所述之影像裝置，更包含 一紅外截止濾光片，其配置於該透明單元與該透鏡構件之 間，或者是配置於該透明單元與該光圈構件之間。 10.如申請專利範圍第9項所述之影像裝置，其中該 φ 紅外截止濾光片藉由在該第二表面上氣相沈積所形成。 1 1. 一種電子設備，包含： 如申請專利範圍第1項所述之影像裝置；以及 支承該影像裝置的一電子設備基體。 -34-