TWI398950B - 封裝之微電子成像器及封裝微電子成像器之方法 - Google Patents

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Description

封裝之微電子成像器及封裝微電子成像器之方法
本發明係關於微電子裝置及用於封裝微電子裝置之方法。本發明之數個方面針對封裝微電子成像器，其對可見光譜中的輻射或其他頻譜中的輻射有回應。
微電子成像器係用於數位相機中、具有圖像能力的無線裝置中及其他許多應用中。例如，蜂巢式電話及個人數位助理(Personal Digital Assistant；PDA)正在併入微電子成像器用於捕獲並傳送圖像。隨著微電子成像器變得更小且產生具有更高像素數的更好圖像，其增長率已穩定增加。
微電子成像器包括使用電荷耦合裝置(Charged Coupled Device；CCD)系統、互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor；CMOS)系統或其他系統之影像感測器。CCD影像感測器已廣泛用於數位相機及其他應用中。因為預期CMOS影像感測器具有低生產成本、高良率與小尺寸，所以亦將很快受到歡迎。CMOS影像感測器可提供此等優點係因為使用為製造半導體裝置而開發的技術與設備來製造該等影像感測器。CMOS影像感測器以及CCD影像感測器因此被「封裝」起來，以保護精密組件且提供外部電接點。
圖1係具有一傳統封裝之一傳統微電子成像器1之示意圖。成像器1包括一晶粒10、一附著於該晶粒10的插入器基板20及一附著於該插入器基板20的外殼30。外殼30圍繞在 晶粒10周邊且具有一開口32。成像器1亦包括位於晶粒10上方之一透明蓋子40。
晶粒10包括一影像感測器12及複數個電耦合於該影像感測器12之焊墊14。該插入器基板20通常為一介電夾具，其具有複數個焊墊22、複數個球墊24及將焊墊22電耦合於對應球墊24之跡線26。球墊24係配置於一陣列中用於將成像器1表面安裝於另一裝置之一板上或模組上。藉由絲焊28將晶粒10上的焊墊14電耦合於插入器基板20上的焊墊22以提供焊墊14與球墊24之間之電路徑。
圖1所示成像器1亦具有一光學單元，該光學單元包括一附著於外殼30之支架50及一可調整地附著於該支架50之桶60。支架50可包括內螺紋52，桶60可包括與螺紋52嚙合的外螺紋62。光學單元亦包括由桶60所承載之一透鏡70。
封裝傳統微電子成像器之一問題為，難以精確對齊透鏡與影像感測器。參考圖1，應在非常嚴格的容限範圍內將透鏡70之中心線與影像感測器12之中心線對齊。例如，由於微電子成像器具有更高的像素數及更小的尺寸，故經常需要透鏡70之中心線離影像感測器12之中心線在50 μm之範圍內。採用傳統成像器難以達到此要求，因為可能無法將支架50精確地定位於外殼30上且係手動將桶60擰到支架50上。因而，在更加複雜的微電子成像器中，需要精度更高地對齊透鏡與影像感測器。
封裝傳統微電子成像器之另一問題為，將透鏡定位在距離影像感測器為所需焦距處費時且可能不精確。藉由旋轉 桶60(箭頭R)使圖1所示透鏡70與影像感測器12間隔開一所需距離以調整(箭頭E)透鏡70相對於影像感測器12之高度。實際上，操作者用手旋轉桶60同時觀察成像器1在一顯示器上之輸出直到基於操作者的主觀評估，已使圖像聚焦。操作者接著使桶60黏附於支架50以使透鏡70固定於一位置，該位置與影像感測器12間隔開一適當的焦距。此程序係有問題的，因為其格外費時且受操作者的錯誤影響。
傳統微電子成像器的另一關注點為，其具有相對較大的覆蓋區且佔據數量很大的垂直空間(即，輪廓較高)。圖1中成像器的覆蓋區係插入器基板20底部的表面面積。此表面面積通常遠遠大於晶粒10的表面面積且係圖像蜂巢式電話或PDA設計中及可銷性方面之一限制因數，因為此等裝置不斷縮小以更適合攜帶。因而，需要提供具有較小覆蓋區與較低輪廓之微電子成像器。
傳統微電子成像器之另一關注點為封裝晶粒的製造成本。圖1所示成像器1相對較貴，因為相對於影像感測器12手動調整透鏡70效率非常低且容易出錯。此外，在晶粒已脫離晶圓而單一化並附著於插入器基板20之後個別地針對每一晶粒10分開裝配支架50與桶60。因而，非常需要提高封裝微電子成像器之效率、可靠性及精度。
以下揭示內容說明微電子成像器及用於封裝微電子成像器之方法之數個具體實施例。微電子成像器使透鏡或其他類型的光學部件與晶粒上之一影像感測器精確對齊及/或 將該光學部件精確定位於距離影像感測器為一所需距離之處。除了此等與個別微電子成像器有關之方面，用於封裝微電子成像器之方法之許多具體實施例係針對提供晶圓級程序用於形成參考元件，該等參考元件使用自動化設備可靠地對齊光學部件與該影像感測器且使光學部件與影像感測器間隔開一所需距離，此程序精度極高。因而，預期依據本發明之微電子成像器及用於封裝微電子成像器之方法之數個具體實施例大大縮短裝配微電子成像器之時間且提高將光學部件相對於對應影像感測器定位於一所需位置處之精度。
本發明之一特定具體實施例係針對一微電子成像器，其包含一成像單元與一附著於該成像單元之光學單元。該成像單元可包括(a)一微電子晶粒，其具有一影像感測器與複數個電耦合於該影像感測器之外部接點，及(b)一第一參考元件，其固定於該成像單元。該光學單元可包括一光學部件及固定於該光學單元之一第二參考元件。該第二參考元件係與該第一參考元件一起安置於一固定、預設位置處，其中該光學部件係相對於該影像感測器位於一所需位置處。例如，可在一互鎖配置中將第一與第二參考元件鎖在一起。
該等第一與第二參考元件可具有數個不同配置。在一具體實施例中，例如，第一參考元件在相對於晶粒上該影像感測器之一第一參考位置處具有一第一介面特徵，第二參考元件在相對於該光學部件之一第二參考位置處具有一第 二介面特徵。第一介面特徵與第二介面特徵嚙合，從而當光學部件與影像感測器對齊且與影像感測器間隔開而位於預定位置處時，第一參考位置與第二參考位置一致。可配置第一與第二參考元件以僅在一單一配置(其中光學部件之中心線與影像感測器之中心線對齊及/或光學部件係位於距離影像感測器為一所需焦距之處)中彼此配合或嚙合。
在本發明之另一具體實施例中，一微電子成像器包含一微電子晶粒，該晶粒具有一影像感測器、複數個電耦合於該影像感測器之接點及相對於該晶粒所固定之一第一參考元件。該第一參考元件可具有一第一對齊組件(距離影像感測器一預定橫向距離)及一第一終止組件(沿影像感測器之法線軸與影像感測器間隔開一預定間距)。該微電子成像器可進一步包括一光學單元，該光學單元具有一光學部件及連接至該光學單元之一第二參考元件。該第二參考元件可具有與第一參考元件之第一對齊組件嚙合之一第二對齊組件以對齊光學部件與影像感測器。第二參考元件可進一步包括與第一參考元件之第一終止組件嚙合之一第二終止組件以使光學部件與影像感測器間隔開一所需距離(即，所需焦距)。
依據本發明之方法之數個具體實施例包含使用晶圓級程序以(a)形成參考元件及/或(b)裝配成像單元與光學單元。例如，一微電子工件可包含一第一基板及該第一基板上的複數個成像單元。該等成像單元每一個可具有一晶粒(在第一基板上)及相對於該晶粒所固定之一第一參考元件。個別晶 粒可包括一影像感測器及電耦合於該影像感測器之外部電接點。每一晶粒處的第一參考元件具有一對齊組件(距離影像感測器一預定橫向距離)及一終止組件(在相對於影像感測器之預定高度處)。在單一化工件以將成像單元彼此分開之前，可直接在工件上或在晶粒上方的蓋子上形成該等個別第一參考元件。因而，微電子工件可包括複數個離散的與對應晶粒(經配置以接收個別光學單元之第二參考元件以將個別光學部件相對於對應影像感測器定位於一所需位置處)關聯的第一參考元件。
本發明之更多方面係針對一具有複數個光學單元的光學工件。該等個別光學單元每一個可包括一光學部件及一第二參考元件。本發明之更多方面係針對具有一微電子工件之一晶圓級裝配件，該微電子工件具有複數個成像單元及複數個光學單元(在單一化微電子工件之前附著於對應成像單元)。
以下參考CMOS成像器說明本發明之數個具體實施例之特定細節以全面理解此等具體實施例，但其他具體實施例可為CCD成像器或其他類型的成像器。說明所熟知的經常與微電子裝置關聯之結構之數個細節並未在以下說明中闡述以避免不必要地混淆所揭示具體實施例之說明。此外，本發明之其它數個具體實施例可具有不同配置或組件而非此部分中所述配置或組件。同樣地，熟習此項技術之人士應相應地瞭解，本發明可具有其他具體實施例，而此等具體實施例具有額外元件或不具有以下參考圖2A至12所示並 說明之元件中的數個元件。
 微電子成像器之具體實施例
圖2A係依據本發明之一具體實施例之一微電子成像器中所使用之一成像單元200之側斷面圖。示意性顯示(無交叉影線)圖2A所示成像單元200及隨後圖式所示其他成像單元之數個特徵。在此具體實施例中，成像單元200包括一晶粒210，該晶粒具有一基板212、與基板212整合之積體電路(integrated circuitry；IC)214及操作式耦合於該IC 214之一影像感測器216。該影像感測器216可為一CMOS裝置或一CCD用於捕獲圖像或可見頻譜中的其他影像。在其他具體實施例中，影像感測器216可偵測其他頻譜(例如，紅外線或紫外線範圍)中的輻射。
成像單元200進一步包括複數個外部接點220用於載送信號。圖2A所示外部接點220之具體實施例提供一較小的球墊陣列，該陣列在晶粒210之覆蓋區內。例如，每一外部接點220可包括一焊墊222、一球墊224及使焊墊222耦合於球墊224的一穿透晶圓之互連226。依據美國申請案第＿＿＿＿號中所揭示之程序形成該等穿透晶圓之互連226，該申請案於2003年11月13日申請，標題為微電子裝置、用於形成微電子裝置中之通道之方法及用於封裝微電子裝置之方法(Perkins Coie律師檔案號為10829.8742US00)，以引用方式將其併入本文。外部接點之其他具體實施例可包括具有纏繞在基板212側四周之跡線之接點。
成像單元200可進一步包括一蓋子230，其具有一般面向該影像感測器216之一第一側231及背向該影像感測器216之一第二側232。蓋子230係安裝於一限制影像感測器216的間隔物233上。蓋子230與間隔物233形成一包覆234用於保護影像感測器216。蓋子230可為玻璃、石英或其他能透射所需輻射頻譜之材料。在針對可見頻譜中之成像輻射之具體實施例中，保護性蓋子230亦可過濾紅外線輻射或其他不需要的輻射頻譜。例如，可由一材料製成該保護性蓋子230及/或該蓋子可具有一過濾紅外線或近紅外線頻譜之塗層。
圖2B係圖2A所示成像單元200之頂部平面圖。一起參考圖2A與2B，成像單元200可進一步包括一第一參考元件240，其相對於影像感測器216固定於一預定位置處。在此具體實施例中，該第一參考元件240係從蓋子230突出之一凸起特徵所定義之一第一支柱區段，但在其他具體實施例中，該第一參考元件可為其他類型的支架。如以下更詳細之說明，配置第一參考元件以在一固定、預設位置處接收光學單元之一互補參考元件以相對於影像感測器216將一透鏡或其他光學部件精確定位於所需位置處。
圖2A與2B所示第一參考元件240之具體實施例具有一圓形來限制影像感測器216上方之區域。第一參考元件240可包括一第一介面特徵242，該特徵具有一第一對齊組件244與一第一終止組件246。第一介面特徵242可定義第一參考元件240之一第一介面區域。參考圖2A，配置第一參考元件 240使得第一對齊組件244位於離影像感測器216為預定橫向距離之位置處。例如，可將第一對齊組件244固定於離影像感測器216之中心線CL 至CL 為一橫向距離DL 之處。可相對於影像感測器216上代替中心線CL 至CL 或除中心線CL 至CL 之外的其他特徵(例如邊緣或基準點)來測量橫向距離DL 。將第一對齊組件244之橫向距離DL 控制在非常嚴格的約50 μm的容限範圍內且更佳地在約5 μm的範圍內。可使用三維立體微影蝕刻程序及/或其他程序在此類容限範圍內或更嚴格的容限(例如亞微米)範圍內精確定位第一對齊組件244。在其他具體實施例中，第一對齊組件244可為第一參考元件240之外周界表面或相對於影像感測器216成一斜角之另一表面。
第一終止組件246亦距離影像感測器216一預定間隔。例如，將第一終止組件246與影像感測器216間隔開一固定、預設高度距離DE 。第一終止組件246提供位於離影像感測器216一已知距離處之一固定表面，用於在離影像感測器為所需距離之處精確定位一透鏡或其他光學部件。第一終止組件246可替代地為第一參考元件240之下方「梯級」(由虛線識別)，用於補充或代替實線所顯示之終止表面246。
第一參考元件240進一步包括一開口248，輻射可通過該開口到達影像感測器216。一般設計開口248之尺寸使得第一參考元件240不妨礙影像感測器216，但此舉並非必需。在數個實例中，第一參考元件240之開口248比影像感測器216大以允許更多光到達影像感測器216。然而，第一參考 元件240一般不會太大以至於增加成像單元200整個覆蓋區。
圖2A與2B所示成像單元200係依據本發明之一微電子成像器之一具體實施例之一子配件。微電子成像器之其他子配件係一光學單元，其經配置以採用一方式與成像單元200連接從而可靠精確地對齊光學部件與影像感測器216並使光學部件與影像感測器216間隔開一所需距離。因而，成像單元200之數個具體實施例之一方面係提供一參考元件，該參考元件僅在一單一位置處(其中一光學部件係相對於影像感測器216位於所需位置處)與光學單元連接。
圖3A係經配置以附著於圖2A與2B所示成像單元200之一光學單元300之側斷面圖且圖3B係該光學單元之底部平面圖。在此具體實施例中，光學單元300包括一基板310及位於該基板310上之一光學部件320。該基板310與該光學部件320向影像感測器發送至少所需輻射頻譜。基板310可為玻璃或石英，且可塗佈基板310以過濾來自可見光譜之紅外線輻射。光學部件320可為一透鏡用於聚焦光、一針孔用於減少更高級折射及/或其他光學結構用於執行其他功能。
光學單元300進一步包括一附著於基板310之第二參考元件340。該第二參考元件340定義一第二支柱區段。第二參考元件340包括一第二介面特徵342，其具有一第二對齊組件344及一第二終止組件346。使第二對齊組件344與光學部件320之中心線CL 至CL 間隔開一預定橫向距離Dl 。使第二終止組件346與基板310及/或光學部件320間隔開一第二高度 距離De 。如以下關於圖4之更詳細說明，配置第二參考元件340之第二介面特徵342以與圖2A所示第一參考元件240之第一介面特徵242配合或連接。第二參考元件340亦可包括一開口348。
圖4係包括圖2A之成像單元200與圖3A之光學單元300之一微電子成像器400之側斷面圖。在此具體實施例中，第一與第二參考元件240與340具有彼此安置在一起之梯級從而(a)第一對齊組件244與第二對齊組件344連接及(b)第一終止組件246與第二終止組件346連接。使用黏合劑(例如氰基丙烯酸鹽)及/或焊接連接(例如超聲波或熱焊接)使第二參考元件340沿第一與第二介面特徵242與342固定於第一參考元件240。第一與第二對齊組件244與344之間的介面可對齊光學部件320之中心線與影像感測器之中心線216。在圖4所示具體實施例中，例如，第一對齊組件244之橫向偏移距離DL 係至少大約等於第二對齊組件344之橫向偏移距離Dl 以對齊光學部件320與影像感測器216。第一與第二終止組件246與346之間的介面可類似地使光學部件320與影像感測器216間隔開一所需焦距DF 。因而，當高度距離DE 與De 之和等於所需焦距DF 時，第二終止組件346可與第一終止組件246嚙合或連接。
預期微電子成像器400之數個具體實施例會大大改善(a)光學部件320與影像感測器216之對齊精度及/或(b)光學部件320與影像感測器216間隔開一所需距離之精度。微電子成像器400之一方面為，可使用半導體處理技術來製造第一 與第二參考元件240與340。與傳統微電子成像器中手動安裝光學組件相比，此舉可採用非常精確的尺度來定位並配置該等參考元件。微電子成像器400之另一方面為，第一參考元件240係與第二介面元件340一起鎖在或安置於一固定、預設位置中，其中第一與第二對齊組件244與344彼此連接且第一與第二終止組件246與346彼此連接從而光學部件320相對於影像感測器216固有地位於所需位置處。因而，圖4所示微電子成像器400之具體實施例不僅提高光學部件320相對於影像感測器216之對齊與間隔精度，而且亦致動更小及/或更高性能之封裝，因為可精確地形成第一與第二參考元件240與340以滿足要求非常嚴格之容限。
進一步預期圖4所示微電子成像器400之具體實施例能改善封裝成像器之效率(與圖1所示傳統成像器相比)。首先，可使用半導體製造技術以晶圓級同時製造複數個成像單元200與光學單元300。其次，可使用自動化設備使光學單元300個別地或以晶圓級附著於成像單元200，因為第一與第二參考元件240與340之間的介面固有地將光學部件320相對於影像感測器216定位於所需位置處。因而成像器400不需要像上述圖1所示傳統成像器一樣相對於影像感測器手動定位個別透鏡。因而，成像器400之結構致動程式大大提高封裝微電子成像器之產量與良率。
圖4所示微電子成像器400之具體實施例亦可大大小於圖1所示傳統成像器。首先，成像器400之覆蓋區可與晶粒210之尺寸一樣小，因為並不將晶粒安裝於一單獨的插入器基 板。此點係可能的，因為穿透晶圓之互連226在晶粒之背側上提供一球墊陣列224而非使用絲焊。其次，微電子成像器400之高度亦可小於傳統成像器之高度，因為成像器400消除了插入器基板。因而，預期微電子成像器400會具有更小的覆蓋區及更低的輪廓(與傳統微電子成像器相比)，此點對於圖像蜂巢式電話、PDA或空間有限制的其他應用特別有益。
圖5係依據本發明之另一具體實施例之一微電子成像器500之側斷面圖。微電子成像器500具有數個與圖4所示微電子成像器400類似之特徵，因而在圖4與5中，相同參考數字指相同組件。在此具體實施例中，成像器500具有一成像單元510，其包括上述具有影像感測器216之晶粒210。成像單元510進一步包括具有一第一介面特徵522(具有一第一對齊組件524與一第一終止組件526)之一第一參考元件520。第一參考元件520可進一步包括一開口528。成像器500進一步包括具有一第二參考元件540之一光學單元530，該第二參考元件包括一第二介面特徵542，其具有一第二對齊組件544與一第二終止組件546。圖5所示成像器500與圖4所示成像器400之間的主要差異為，成像單元510之第一參考元件520僅係一底座，其中第一對齊組件524係一外壁，第一終止組件526係一上表面。
藉由使第一參考元件520與第二參考元件540嚙合來裝配成像單元510與光學單元530，從而第一介面特徵522係與第二介面特徵542安置在一起。如上關於成像器400之說明， 對齊組件524與544對齊光學部件320與影像感測器216，終止組件526與546使光學部件320與影像感測器216間隔開所需距離。因而，預期成像器500具有許多與成像器400相同之優點。
圖6係依據本發明之另一具體實施例之一微電子成像器600之示意性斷面圖。在此具體實施例中，成像器600具有數個與成像器400及500類似之組件；因而在圖4至6中，相同參考數字指相同組件。成像器600可包括具有一第一參考元件620(具有一第一介面特徵622)之一成像單元610。在此具體實施例中，第一介面特徵622係一U形通道，其具有由內側壁定義之一第一對齊組件624及由通道基底定義之一第一終止組件626。成像器600可進一步包括具有一第二參考元件640(包括一第二介面特徵642)之一光學單元630。第二介面特徵642可包括一第二對齊組件644(經配置以與第一對齊組件624配合或連接)及一第二終止組件646(經配置以與第一終止組件626配合或連接)。成像器600之操作與成像器400及500類似。
圖7係依據本發明之另一具體實施例之一成像器700之側斷面圖。在此具體實施例中，成像器700包括一成像單元710及附著於該成像單元710之一光學單元730。成像單元710包括該晶粒210及晶粒210上方之一蓋子712。成像單元710進一步包括由蓋子712中之一凹陷定義之一第一參考元件720。第一參考元件720可為一溝槽、溝渠、孔或其他突出到蓋子712中之結構。第一參考元件720包括由凹陷之側壁 定義之一第一對齊組件724及由蓋子712上表面及/或凹陷下表面中任一者定義之一第一終止組件726。光學單元730可包括一第二參考元件740，其具有經配置以分別與第一對齊組件724及第一終止組件726嚙合之一第二對齊組件744及一第二終止組件746。例如，可配置第二參考元件740之末端部分以與蓋子712中之凹陷配合以便將光學部件320相對於影像感測器216定位於所需位置處。
圖8係依據本發明之另一具體實施例之一成像器800(具有一成像單元810及一光學單元830)之側斷面圖，該成像器係與圖7之成像器700類似。該成像單元810可包括晶粒210、影像感測器216、蓋子230及蓋子230上之一第一參考元件820。第一參考元件820包括一第一介面特徵822，其具有一第一對齊組件824及由第一參考元件820之末端突出部分定義之一第一終止組件826。光學單元830包括一基板832及附著於基板832之光學部件320。光學單元830進一步包括由一溝渠、溝槽或基板832中其他凹陷定義之一第二參考元件840。更特定言之，第二參考元件840包括經配置以與第一對齊組件824嚙合之一第二對齊組件844及經配置以與第一終止組件826嚙合之一第二終止組件846，以便定位光學部件320。
圖9A係依據本發明之另一具體實施例之一微電子成像器900之側斷面圖且圖9B係該微電子成像器之頂部斷面圖。更特定言之，圖9A係沿圖9B之線9A至9A所取之斷面圖，圖9B係沿圖9A之線9B至9B所取之斷面圖。在此具體實施例中， 微電子成像器900包括一成像單元910(圖9A)，其具有一晶粒912、位於該晶粒912上之一影像感測器916及複數個操作式耦合於影像感測器916之外部接點918。影像感測器916及外部接點918可與上面參考圖2A所述之影像感測器216及外部接點220類似。晶粒912可進一步包括一作用上表面919。
成像單元910可進一步包括一第一參考元件920，其具有一或多個導引件921a至d(圖9A僅顯示921a至b)。參考圖9A，導引件921a至b直接從晶粒912之上表面919突出而非如圖2A所示從影像感測器上方之一蓋子突出。然而，在其他具體實施例中，導引件921a至d可從影像感測器916上方之蓋子230(幻像所示)突出而非從晶粒912上突出。參考圖9B，第一參考元件920具有第一對齊組件924，其距離影像感測器916預定橫向距離。圖9B所示具體實施例中的第一對齊組件924係導引件921a至d中每一個上的垂直表面。第一對齊組件924可具有其他具體實施例，該等具體實施例具有其他形狀(處於離影像感測器916為一預定橫向距離之處)。
成像器900亦可包括一光學單元930，其具有一基板932(圖9A)、該基板932所承載之一光學部件934(圖9A)及附著於該基板932之一第二參考元件940。基板932及光學部件934可與參考圖2A至8所述之基板及光學部件類似。該第二參考元件940可包括一第二對齊組件944，其經配置以與第一參考元件920之第一對齊組件924安置在一起以便對齊光學部件934與影像感測器916。第二參考元件940進一步包括 與晶粒912之上表面919接觸之一終止組件946(圖9A)。第二參考元件940因而具有一固定、預定高度以設定光學部件934與影像感測器916之間之間隔。
藉由在單一化晶粒912之前以晶圓級直接在晶粒912上構造導引件921a至d來形成微電子成像器900。接著以晶圓級或在單一化之後將光學單元930安裝於晶粒912上。例如，藉由對齊第一對齊組件924與第二對齊組件944並移動晶粒912及/或光學單元930直到第一終止組件946與晶粒912上表面919嚙合將光學單元930安裝於晶粒912上。
圖10A係一成像單元1000之頂部平面圖，圖10B係一光學單元1020之側正視圖，可將該等兩單元裝配在一起以形成依據本發明之另一具體實施例之一微電子成像器。成像單元1000係類似於圖2B所示成像單元200，光學單元1020係類似於圖3A所示光學單元300。因而，在圖2B、3A、10A與10B中，相同參考數字指相同組件。圖10A所示成像單元1000與圖2B所示成像單元200之間之差異為，成像單元1000在第一參考元件240中具有一第一徑向對齊組件1010。第一徑向對齊組件1010可為形成到第一介面特徵242中之一缺口。光學單元1020不同於圖3A所示光學單元300，因為光學單元1020包括經配置以在第一徑向對齊組件1010中得以接收之一第二徑向對齊組件1030。第二徑向對齊組件1030，例如，可為一鑰匙或欄標。在操作中，藉由對齊第二徑向對齊組件1030與第一徑向對齊組件1010並向下移動光學單元1020直到第一與第二終止組件246與346彼此嚙合使光學單元 1020附著於成像單元1000。第一與第二對齊組件244與344之間之介面橫向對齊影像感測器216上方之光學部件320，第一與第二徑向對齊組件1010與1030之間之介面徑向對齊光學部件320與影像感測器216。此外，第一與第二終止組件246與346使光學部件320與影像感測器216間隔開所需距離。成像單元1000與光學單元1020因而提供光學部件與影像感測器之間之一額外對齊度。
圖11係依據本發明之另一具體實施例之一微電子成像器1100之側斷面圖。在圖4與11中，相同參考數字指相同組件。微電子成像器1100可包括一成像單元1110及一光學單元1120。成像單元1110可包括具有一第一介面特徵1114之一第一參考元件1112。在此具體實施例中，第一介面特徵1114包括在頂點1118處交叉的傾斜表面1116a與1116b。光學單元1120可包括一第二參考元件1122，其包括一第二介面特徵1124(具有傾斜表面1126a與1126b)。第一介面特徵1114與第二介面特徵1124安置在一起以將第一與第二參考元件1112與1122定位於一配置中，其中光學部件320係(a)與影像感測器216對齊，及(b)與影像感測器216間隔開所需距離。第一與第二參考元件1112與1122之傾斜表面固有地導引光學單元1120與成像單元1110對齊。因而預期成像單元1110與光學單元1120提供額外優點用於自動裝配微電子成像器，因為最初可稍微偏移光學單元1120以致其降低到成像單元1110上。
圖12係包括複數個微電子成像器(每一個具有一成像單 元及一光學單元)之一裝配件1200之示意性斷面圖。裝配件1200包括一微電子工件1202，其具有一第一基板1204及該第一基板1204上所形成之複數個成像單元1210。個別成像單元1210可包括一影像感測器1216、電耦合於該影像感測器1216之外部接點1218及一第一參考元件1220。第一參考元件1220可類似於圖2A所示第一參考元件240或上述其他任何第一參考元件。第一參考元件1220可直接形成到第一基板1204上或形成於個別影像感測器上方之蓋子上(見圖2A)。如美國專利號碼4,575,330；4,929,402；4,996,010；4,999,143；5,015,424；5,058,988；5,059,021；5,096,530；5,104,592；5,123,734；5,130,064；5,133,987；5,141,680；5,143,663；5,164,128；5,174,931；5,174,943；5,182,055；5,182,056；5,182,715；5,184,307；5,192,469；5,192,559；5,209,878；5,234,636；5,236,637；5,238,639；5,248,456；5,256,340；5,258,146；5,267,013；5,273,691；5,321,622；5,344,298；5,345,391；5,358,673；5,447,822；5,481,470；5,495,328；5,501,824；5,554,336；5,556,590；5,569,349；5,569,431；5,571,471；5,573,722；5,609,812；5,609,813；5,610,824；5,630,981；5,637,169；5,651,934；5,667,820；5,672,312；5,676,904；5,688,464；5,693,144；5,695,707；5,711,911；5,776,409；5,779,967；5,814,265；5,840,239；5,854,748；5,855,718；及5,855,836中所述，可使用從加利福尼亞洲Valencia的3D系統公司所獲得之三維立體微影蝕刻裝置及程序以晶圓級形成第一參考元件1220。以引用方 式將前述每一專利中所揭示之內容併入本文中。
光學工件1230可包括一第二基板1234及該第二基板1234上的複數個光學單元1240。個別光學單元1240可包括一光學部件1250及一第二參考元件1260。第二參考元件1260可類似於圖3A所示第二參考元件340或上述其他任何第二參考元件。可使用類似的從3D系統公司獲得的三維微影蝕刻程序與裝置以晶圓級在第二基板1234上形成第二參考元件1260。如上所述，配置第一與第二參考元件1220與1260，使之以對齊個別光學部件1250與對應影像感測器1216之方式鎖在一起或彼此安置在一起。亦配置第一與第二參考元件1220與1260以使個別光學部件1250與對應的影像感測器1216間隔開所需距離。
可藉由使個別第一參考元件1220與對應的第二參考元件1260安置在一起來裝配該等成像器。在一具體實施例中，在切割第一基板1204或第二基板1234之前將第一與第二參考元件1220與1260安置在一起，從而以晶圓級裝配所有微電子成像器。接著沿線A至A及B至B切割第一與第二基板1204與1234以使個別成像器彼此分開。在一不同的具體實施例中，藉由沿線B至B切割第二基板1234以單一化個別光學單元1240、在切割第一基板1204之前使個別光學單元1240附著於對應的成像單元1210及接著沿線A至A切割第一基板1204以單一化個別成像器來形成個別微電子成像器。在另一具體實施例中，可沿線A至A切割第一基板1204以單一化成像單元1210，且接著在沿線B至B單一化第二基 板1234之前或之後僅將已知良好的成像單元1210安裝到對應光學單元1240上。
一般使用自動處理設備(可精確地切割工件並裝配光學單元與成像單元而不需人介入)來執行前述裝配成像器之程序。預期此點能大大改善製造微電子成像器之產量及品質控制。以晶圓級精確形成參考元件(相對於影像感測器精確定位光學部件)可致動如此以晶圓級自動生產高性能的數位影像感測器。同樣地，依據本發明之微電子成像器之數個方面大大改善微電子成像器之封裝。
從上述說明中應瞭解，儘管本文中對本發明之特定具體實施例係出於解說之目的而予以說明，但可對其作各種修改而不致背離本發明之精神與範疇。例如，第一與第二參考元件可具有以上參考圖2A至12所述各種特徵之任何組合。此外，許多具體實施例說明第一與第二對齊/終止組件彼此嚙合以表明此等組件彼此接觸或並置，在第一與第二對齊/終止組件之間具有或沒有黏結劑。因此，本發明僅受限於所附申請專利範圍。
1‧‧‧傳統的微電子成像器
10‧‧‧晶粒
12‧‧‧影像感測器
14‧‧‧焊墊
20‧‧‧插入器基板
22‧‧‧焊墊
24‧‧‧球墊
26‧‧‧跡線
28‧‧‧絲焊
30‧‧‧外殼
32‧‧‧開口
40‧‧‧透明蓋子
50‧‧‧支架
52‧‧‧內螺紋
60‧‧‧桶
62‧‧‧外螺紋
70‧‧‧透鏡
200‧‧‧成像單元
210‧‧‧晶粒
212‧‧‧基板
214‧‧‧積體電路
216‧‧‧影像感測器
220‧‧‧外部接點
222‧‧‧焊墊
224‧‧‧球墊
226‧‧‧穿透晶圓之互連
230‧‧‧蓋子
231‧‧‧第一側
232‧‧‧第二側
233‧‧‧間隔物
234‧‧‧包覆
240‧‧‧第一參考元件
242‧‧‧第一介面特徵
244‧‧‧第一對齊組件
246‧‧‧第一終止組件/終止表面
248‧‧‧開口
300‧‧‧光學單元
310‧‧‧基板
320‧‧‧光學部件
340‧‧‧第二參考元件
342‧‧‧第二介面特徵
344‧‧‧第二對齊組件
346‧‧‧第二終止組件
348‧‧‧開口
400‧‧‧微電子成像器
500‧‧‧微電子成像器
510‧‧‧成像單元
520‧‧‧第一參考元件
522‧‧‧第一介面特徵
524‧‧‧第一對齊組件
526‧‧‧第一終止組件
528‧‧‧開口
530‧‧‧光學單元
540‧‧‧第二參考元件
542‧‧‧第二介面特徵
544‧‧‧第二對齊組件
546‧‧‧第二終止組件
600‧‧‧微電子成像器
610‧‧‧成像單元
620‧‧‧第一參考元件
622‧‧‧第一介面特徵
624‧‧‧第一對齊組件
626‧‧‧第一終止組件
630‧‧‧光學單元
640‧‧‧第二參考元件
642‧‧‧第二介面特徵
644‧‧‧第二對齊組件
646‧‧‧第二終止組件
700‧‧‧成像器
710‧‧‧成像單元
712‧‧‧蓋子
720‧‧‧第一參考元件
724‧‧‧第一對齊組件
726‧‧‧第一終止組件
730‧‧‧光學單元
740‧‧‧第二參考元件
744‧‧‧第二對齊組件
746‧‧‧第二終止組件
800‧‧‧成像器
810‧‧‧成像單元
820‧‧‧第一參考元件
822‧‧‧第一介面特徵
824‧‧‧第一對齊組件
826‧‧‧第一終止組件
830‧‧‧光學單元
832‧‧‧基板
840‧‧‧第二參考元件
844‧‧‧第二對齊組件
846‧‧‧第二終止組件
900‧‧‧微電子成像器
910‧‧‧成像單元
912‧‧‧晶粒
916‧‧‧影像感測器
918‧‧‧外部接點
919‧‧‧作用上表面
920‧‧‧第一參考元件
921a至d‧‧‧導引件
924‧‧‧第一對齊組件
930‧‧‧光學單元
932‧‧‧基板
934‧‧‧光學部件
940‧‧‧第二參考元件
944‧‧‧第二對齊組件
946‧‧‧終止組件
1000‧‧‧成像單元
1010‧‧‧第一徑向對齊組件
1020‧‧‧光學單元
1030‧‧‧第二徑向對齊組件
1100‧‧‧微電子成像器
1110‧‧‧成像單元
1120‧‧‧光學單元
1112‧‧‧第一參考元件
1114‧‧‧第一介面特徵
1116a、1116b‧‧‧傾斜表面
1118‧‧‧頂點
1122‧‧‧第二參考元件
1124‧‧‧第二介面特徵
1126a、1126b‧‧‧傾斜表面
1200‧‧‧裝配件
1202‧‧‧微電子工件
1204‧‧‧第一基板
1210‧‧‧成像單元
1216‧‧‧影像感測器
1218‧‧‧外部接點
1220‧‧‧第一參考元件
1230‧‧‧光學工件
1234‧‧‧第二基板
1240‧‧‧光學單元
1250‧‧‧光學部件
1260‧‧‧第二參考元件
De ‧‧‧高度距離
DE ‧‧‧高度距離
DF ‧‧‧所需焦距
DL /Dl ‧‧‧橫向距離
圖1係依據先前技術之一封裝之微電子成像器之斷面圖。
圖2A係依據本發明之一具體實施例之一微電子成像器之成像單元之側斷面圖且圖2B係該成像單元之頂部平面圖。
圖3A係依據本發明之一具體實施例之一微電子成像器之光學單元之側斷面圖且圖3B係該光學單元之底部平面圖。
圖4係依據本發明之一具體實施例之一微電子成像器(具 有圖2A之成像單元及圖3A之光學單元)之側斷面圖。
圖5係依據本發明之另一具體實施例之一微電子成像器之側斷面圖。
圖6係依據本發明之另一具體實施例之一微電子成像器之側斷面圖。
圖7係依據本發明之另一具體實施例之一微電子成像器之側斷面圖。
圖8係依據本發明之另一具體實施例之一微電子成像器之側斷面圖。
圖9A係依據本發明之一具體實施例之一微電子成像器之側斷面圖且圖9B係該微電子成像器之示意性頂部斷面圖。
圖10A係依據本發明之另一具體實施例之一成像單元之頂部平面圖且圖10B係依據該具體實施例之一光學單元之側正視圖。
圖11依據本發明之另一具體實施例之一微電子成像器之側斷面圖。
圖12係依據本發明之一具體實施例之一裝配件之側斷面圖，該裝配件包括具有複數個成像單元之一微電子工件及具有複數個光學單元之一光學工件。
200‧‧‧成像單元
210‧‧‧晶粒
212‧‧‧基板
214‧‧‧積體電路
216‧‧‧影像感測器
220‧‧‧外部接點
222‧‧‧焊墊
224‧‧‧球墊
226‧‧‧穿透晶圓之互連
230‧‧‧蓋子
233‧‧‧間隔物
234‧‧‧包覆
240‧‧‧第一參考元件
242‧‧‧第一介面特徵
244‧‧‧第一對齊組件
246‧‧‧第一終止組件/終止表面
248‧‧‧開口
300‧‧‧光學單元
310‧‧‧基板
320‧‧‧光學部件
340‧‧‧第二參考元件
342‧‧‧第二介面特徵
344‧‧‧第二對齊組件
346‧‧‧第二終止組件
348‧‧‧開口
400‧‧‧微電子成像器
De ‧‧‧高度距離
DE ‧‧‧高度距離
DF ‧‧‧所需焦距
DL /Dl ‧‧‧橫向距離

Claims (33)

  1. 一種微電子成像器，其包含：一成像單元，其包括(a)一微電子晶粒，其具有一影像感測器與複數個電耦合於該影像感測器之外部接點，及(b)一第一參考元件，其固定於該成像單元；及一光學單元，其具有一光學部件及固定於該光學單元之一第二參考元件，該第二參考元件係與該第一參考元件一起安置在一固定、預設位置處，其中該光學部件係相對於該影像感測器位於一所需位置處，其中該等第一或第二參考元件中之一者包含一通道且該等第一或第二參考元件中另一者包含該通道中所接收之一突出部分。
  2. 一種微電子成像器，其包含：一成像單元，其包括(a)一微電子晶粒，其具有一影像感測器與複數個電耦合於該影像感測器之外部接點，及(b)一第一參考元件，其固定於該成像單元；及一光學單元，其具有一光學部件及固定於該光學單元之一第二參考元件，該第二參考元件係與該第一參考元件一起安置在一固定、預設位置處，其中該光學部件係相對於該影像感測器位於一所需位置處，其中：該成像單元進一步包含該影像感測器上方之一蓋子；該第一參考元件包含該蓋子中之一凹陷；及該第二參考元件包含一支架，其具有該蓋子中之該凹陷中所接收之一末端突出部分。
  3. 一種微電子成像器，其包含：一成像單元，其包括(a)一微電子晶粒，其具有一影像感測器與複數個電耦合於該影像感測器之外部接點，及(b)一第一參考元件，其固定於該成像單元；及一光學單元，其具有一光學部件及固定於該光學單元之一第二參考元件，該第二參考元件係與該第一參考元件一起安置在一固定、預設位置處，其中該光學部件係相對於該影像感測器位於一所需位置處，其中：該成像單元進一步包含該影像感測器上方之一蓋子；該光學單元進一步包含承載該光學部件之一基板；該第一參考元件包含從該蓋子突出且具有一末端突出部分之一支架；及該第二參考元件包含該基板中之一凹陷，且係在該凹陷中接收該支架之該末端突出部分。
  4. 一種微電子成像器，其包含：一成像單元，其包括(a)一微電子晶粒，其具有一影像感測器與複數個電耦合於該影像感測器之外部接點，及(b)一第一參考元件，其固定於該成像單元；及一光學單元，其具有一光學部件及固定於該光學單元之一第二參考元件，該第二參考元件係與該第一參考元件一起安置在一固定、預設位置處，其中該光學部件係相對於該影像感測器位於一所需位置處，其中該第一參考元件包含複數個從該晶粒或該晶粒上方之一蓋子中之一者突出之導引件，且該第二參考元件 包含一從該光學單元延伸之支架，該支架具有與該等導引件並置的軸承面。
  5. 一種微電子成像器，其包含：一成像單元，其包括(a)一微電子晶粒，其具有一影像感測器與複數個電耦合於該影像感測器之外部接點，及(b)一第一參考元件，其固定於該成像單元；及一光學單元，其具有一光學部件及固定於該光學單元之一第二參考元件，該第二參考元件係與該第一參考元件一起安置在一固定、預設位置處，其中該光學部件係相對於該影像感測器位於一所需位置處，其中該第一參考元件包含從該晶粒或該晶粒上方之一蓋子中之一者突出之一第一支架及位於該支架處之一第一徑向對齊組件，且該第二參考元件包含從該光學單元突出之一第二支架及位於該第二支架處之一第二徑向對齊組件，且其中對齊該等第一與第二徑向對齊組件以使該光學部件與該影像感測器徑向對齊。
  6. 一種微電子成像器，其包含：一成像單元，其包括(a)一微電子晶粒，其具有一影像感測器與複數個電耦合於該影像感測器之外部接點，及(b)一第一參考元件，其固定於該成像單元；及一光學單元，其具有一光學部件及固定於該光學單元之一第二參考元件，該第二參考元件係與該第一參考元件一起安置在一固定、預設位置處，其中該光學部件係相對於該影像感測器位於一所需位置處， 其中該第一參考元件包含從該晶粒或該晶粒上方之一蓋子中之一者突出之一第一支架且該第二參考元件包含從該光學單元突出之一第二支架，該第一支架具有一第一傾斜表面，且該第二支架具有一互補的傾斜表面，其與該第一傾斜表面嚙合。
  7. 一種微電子成像器，其包含：一微電子晶粒，其具有一影像感測器及複數個電耦合於該影像感測器之接點；一第一參考元件，其相對於該晶粒固定，該第一參考元件具有離該影像感測器為一橫向距離之一第一對齊組件及沿該影像感測器之一法線軸與該影像感測器間隔開一定間距之一第一終止組件；一光學單元，其具有一光學部件；及一第二參考元件，其連接至該光學單元，該第二參考元件具有與該第一對齊組件嚙合以使該光學部件與該影像感測器對齊之一第二對齊組件，及與該第一終止組件嚙合以使該光學部件與該影像感測器間隔開一所需距離之一第二終止組件，其中該等第一或第二參考元件之一者包含一通道且該等第一或第二參考元件之另一者包含該通道中所接收之一突出部分。
  8. 一種微電子成像器，其包含：一成像單元，其包括(a)一微電子晶粒，其具有一影像感測器與複數個電連接至該影像感測器之外部接點，及 (b)一第一參考元件，其固定於該成像單元；及一光學單元，其包括一光學部件及固定於該光學單元並與該第一參考元件一起安置之一第二參考元件，當該等第一與第二參考元件係安置在一起時，該等第一與第二參考元件係配置以使該光學部件與該影像感測器對齊並使該光學部件與該影像感測器間隔開一所需距離，其中：該成像單元進一步包含該晶粒上方之一蓋子；該第一參考元件包含從該蓋子突出之一第一支架，該第一支架在離該影像感測器之一預設橫向位置處具有一第一對齊組件及在離該影像感測器之一固定、預設高度處具有一第一終止組件；及該第二參考元件包含從該光學單元突出之一第二支架，該第二支架具有(a)與該第一對齊組件並置之一第二對齊組件，以使該光學部件與該影像感測器之一中心線對齊，及(b)與該第一終止組件並置之一第二終止組件，以使該光學部件與該影像感測器間隔開一所需距離。
  9. 一種微電子成像器，其包含：一成像單元，其包括(a)一微電子晶粒，其具有一影像感測器與複數個電連接至該影像感測器之外部接點，及(b)一第一參考元件，其固定於該成像單元；及一光學單元，其包括一光學部件及固定於該光學單元並與該第一參考元件一起安置之一第二參考元件，當該等第一與第二參考元件係安置在一起時，該等第一與第 二參考元件係配置以使該光學部件與該影像感測器對齊並使該光學部件與該影像感測器間隔開一所需距離，其中該第一參考元件包含從該晶粒或該晶粒上方之一蓋子中之一者突出之一第一支架，且該第二參考元件包含從該光學單元突出之一第二支架，該第一支架具有一第一傾斜表面，且該第二支架具有一互補的傾斜表面，其與該第一傾斜表面嚙合。
  10. 一種微電子成像器，其包含：一成像單元，其包括(a)一微電子晶粒，其具有一影像感測器與複數個電耦合於該影像感測器之外部接點，及(b)一第一支柱區段，其固定於該成像單元且在相對於該影像感測器之一設定參考位置處具有一第一介面區域；及一光學單元，其具有一光學部件及固定於該光學單元之一第二支柱區段，該第二支柱區段在相對於該光學部件之一設定參考位置處具有一第二介面區域，且在該光學部件相對於該影像感測器處於一所需位置處之配置中，該第一介面區域係與該第二介面區域一起安置以連接該第一支柱區段與該第二支柱區段，其中：該成像單元進一步包含該晶粒上方之一蓋子；該第一支柱區段從該蓋子突出，且該第一介面區域在離該影像感測器之一預設橫向位置處具有一第一對齊組件及在離該影像感測器之一固定、預設高度處具有一第一終止組件；及該第二支柱區段從該光學單元突出，且該第二介面區 域具有(a)與該第一對齊組件並置之一第二對齊組件，以使該光學部件與該影像感測器之一中心線對齊，及(b)與該第一終止組件並置之一第二終止組件，以使該光學部件與該影像感測器間隔開一所需距離。
  11. 一種微電子成像器，其包含：一成像單元，其包括(a)一微電子晶粒，其具有一影像感測器與複數個電耦合於該影像感測器之外部接點，及(b)一第一支柱區段，其固定於該成像單元且在相對於該影像感測器之一設定參考位置處具有一第一介面區域；及一光學單元，其具有一光學部件及固定於該光學單元之一第二支柱區段，該第二支柱區段在相對於該光學部件之一設定參考位置處具有一第二介面區域，且在該光學部件相對於該影像感測器處於一所需位置處之配置中，該第一介面區域係與該第二介面區域一起安置以連接該第一支柱區段與該第二支柱區段，其中該第一支柱區段從該晶粒突出並圍繞該影像感測器延伸，且該第二支柱區段從該光學單元突出並圍繞該光學部件延伸，且該第一介面區域係與該第二介面區域配合。
  12. 一種微電子成像器，其包含：一成像單元，其包括(a)一微電子晶粒，其具有一影像感測器與複數個電耦合於該影像感測器之外部接點，及(b)一第一支柱區段，其固定於該成像單元且在相對於該影像感測器之一設定參考位置處具有一第一介面區域；及 一光學單元，其具有一光學部件及固定於該光學單元之一第二支柱區段，該第二支柱區段在相對於該光學部件之一設定參考位置處具有一第二介面區域，且在該光學部件相對於該影像感測器處於一所需位置處之配置中，該第一介面區域係與該第二介面區域一起安置以連接該第一支柱區段與該第二支柱區段，其中該等第一或第二支柱區段之一者包含一通道且該等第一或第二支柱區段之另一者包含該通道中所接收之一突出部分。
  13. 一種微電子成像器，其包含：一成像單元，其包括(a)一微電子晶粒，其具有一影像感測器與複數個電耦合於該影像感測器之外部接點，及(b)一第一支柱區段，其固定於該成像單元且在相對於該影像感測器之一設定參考位置處具有一第一介面區域；及一光學單元，其具有一光學部件及固定於該光學單元之一第二支柱區段，該第二支柱區段在相對於該光學部件之一設定參考位置處具有一第二介面區域，且在該光學部件相對於該影像感測器處於一所需位置處之配置中，該第一介面區域係與該第二介面區域一起安置以連接該第一支柱區段與該第二支柱區段，其中該第一支柱區段包含複數個從該晶粒或該晶粒上方之一蓋子中之一者突出之導引件，且該第二支柱區段包含一從該光學單元延伸之支架，該支架具有與該等導引件並置的軸承面。
  14. 一種微電子成像器，其包含：一成像單元，其包括(a)一微電子晶粒，其具有一影像感測器與複數個電耦合於該影像感測器之外部接點，及(b)一第一支柱區段，其固定於該成像單元且在相對於該影像感測器之一設定參考位置處具有一第一介面區域；及一光學單元，其具有一光學部件及固定於該光學單元之一第二支柱區段，該第二支柱區段在相對於該光學部件之一設定參考位置處具有一第二介面區域，且在該光學部件相對於該影像感測器處於一所需位置處之配置中，該第一介面區域係與該第二介面區域一起安置以連接該第一支柱區段與該第二支柱區段，其中該第一支柱區段包含從該晶粒或該晶粒上方之一蓋子中之一者突出之一第一支架及位於該支架處之一第一徑向對齊組件，且該第二支柱區段包含從該光學單元突出之一第二支架及位於該第二支架處之一第二徑向對齊組件，且其中對齊該等第一與第二徑向對齊組件以使該光學部件與該影像感測器徑向對齊。
  15. 一種微電子成像器，其包含：一成像單元，其包括(a)一微電子晶粒，其具有一影像感測器與複數個電耦合於該影像感測器之外部接點，及(b)一第一支柱區段，其固定於該成像單元且在相對於該影像感測器之一設定參考位置處具有一第一介面區域；及一光學單元，其具有一光學部件及固定於該光學單元之一第二支柱區段，該第二支柱區段在相對於該光學部 件之一設定參考位置處具有一第二介面區域，且在該光學部件相對於該影像感測器處於一所需位置處之配置中，該第一介面區域係與該第二介面區域一起安置以連接該第一支柱區段與該第二支柱區段，其中該第一支柱區段從該晶粒或該晶粒上方之一蓋子中之一者突出且該第二支柱區段從該光學單元突出，且該第一介面區域具有一第一傾斜表面，且該第二介面區域具有一互補的傾斜表面，其與該第一傾斜表面嚙合。
  16. 一種複數個成像器之裝配件，其包含：一微電子工件，其包含一第一基板、該第一基板上的複數個晶粒及該第一基板上的複數個第一參考元件，其中個別晶粒具有一影像感測器及電耦合於該影像感測器之外部電接點，且其中個別第一參考元件係相對於一對應晶粒之一對應影像感測器位於一預定位置處；及一光學工件，其包含一第二基板、該第二基板上的複數個光學單元及該第二基板上的複數個第二參考元件，其中個別光學單元具有一光學部件且個別第二參考元件係相對於一對應光學部件位於一預定位置處，且其中該等第二參考元件和對應的第一參考元件相對於對應影像感測器一起安置在固定、預定位置處，其中個別光學部件係相對於對應個別影像感測器位於一所需位置處。
  17. 一種封裝一成像器之方法，其包含：提供一成像單元，該成像單元具有(a)一微電子晶粒，其具有一影像感測器與複數個電耦合於該影像感測器之 外部接點，及(b)一第一參考元件，其固定於該成像單元且在相對於該影像感測器之一設定參考位置處具有一第一介面特徵；提供一光學單元，該光學單元具有一光學部件及固定於該光學單元之一第二參考元件，該第二參考元件在相對於該光學部件之一設定參考位置處具有一第二介面特徵；及藉由將該第二介面特徵與該第一介面特徵一起安置在一預定位置處，其中該光學部件係相對於該影像感測器位於一所需位置處，使該第二參考元件附著於該第一參考元件，其中使該第二參考元件附著於該第一參考元件包含使用自動化設備將該成像單元與該光學單元中至少一者朝另一者移動。
  18. 一種封裝一成像器之方法，其包含：提供一成像單元，該成像單元具有(a)一微電子晶粒，其具有一影像感測器與複數個電耦合於該影像感測器之外部接點，及(b)一第一參考元件，其固定於該成像單元且在相對於該影像感測器之一設定參考位置處具有一第一介面特徵；提供一光學單元，該光學單元具有一光學部件及固定於該光學單元之一第二參考元件，該第二參考元件在相對於該光學部件之一設定參考位置處具有一第二介面特徵；及 藉由將該第二介面特徵與該第一介面特徵一起安置在一預定位置處，其中該光學部件係相對於該影像感測器位於一所需位置處，使該第二參考元件附著於該第一參考元件，其中該成像單元係一微電子工件上複數個成像單元中之一第一成像單元，且其中提供該成像單元包含在該第一成像單元從該工件分離出之前，在該工件上該第一成像單元處構造該第一參考元件。
  19. 一種封裝一成像器之方法，其包含：提供一成像單元，該成像單元具有(a)一微電子晶粒，其具有一影像感測器與複數個電耦合於該影像感測器之外部接點，及(b)一第一參考元件，其固定於該成像單元且在相對於該影像感測器之一設定參考位置處具有一第一介面特徵；提供一光學單元，該光學單元具有一光學部件及固定於該光學單元之一第二參考元件，該第二參考元件在相對於該光學部件之一設定參考位置處具有一第二介面特徵；及藉由將該第二介面特徵與該第一介面特徵一起安置在一預定位置處，其中該光學部件係相對於該影像感測器位於一所需位置處，使該第二參考元件附著於該第一參考元件，其中該第一參考元件包含該影像感測器周圍之一第一支架且該第二參考元件包含該光學單元上該光學部件周 圍之一第二支架，且其中使該第一參考元件附著於該第二參考元件包含使該第一支架與該第二支架配合。
  20. 一種封裝一成像器之方法，其包含：提供一成像單元，該成像單元具有(a)一微電子晶粒，其具有一影像感測器與複數個電耦合於該影像感測器之外部接點，及(b)一第一參考元件，其固定於該成像單元且在相對於該影像感測器之一設定參考位置處具有一第一介面特徵；提供一光學單元，該光學單元具有一光學部件及固定於該光學單元之一第二參考元件，該第二參考元件在相對於該光學部件之一設定參考位置處具有一第二介面特徵；及藉由將該第二介面特徵與該第一介面特徵一起安置在一預定位置處，其中該光學部件係相對於該影像感測器位於一所需位置處，使該第二參考元件附著於該第一參考元件，其中該等第一或第二參考元件之一者包含一通道且該等第一或第二參考元件之另一者包含該通道中所接收之一突出部分，且其中使該第一參考元件附著於該第二參考元件包含將該突出部分插入該通道中。
  21. 一種封裝一成像器之方法，其包含：提供一成像單元，該成像單元具有(a)一微電子晶粒，其具有一影像感測器與複數個電耦合於該影像感測器之外部接點，及(b)一第一參考元件，其固定於該成像單元 且在相對於該影像感測器之一設定參考位置處具有一第一介面特徵；提供一光學單元，該光學單元具有一光學部件及固定於該光學單元之一第二參考元件，該第二參考元件在相對於該光學部件之一設定參考位置處具有一第二介面特徵；及藉由將該第二介面特徵與該第一介面特徵一起安置在一預定位置處，其中該光學部件係相對於該影像感測器位於一所需位置處，使該第二參考元件附著於該第一參考元件，其中：該成像單元進一步包含該影像感測器上方之一蓋子，該第一參考元件包含該蓋子中之一凹陷，及該第二參考元件包含具有一末端突出部分之一支架；及使該第一參考元件附著於該第二參考元件包含將該突出部分插入該凹陷中。
  22. 一種封裝一成像器之方法，其包含：提供一成像單元，該成像單元具有(a)一微電子晶粒，其具有一影像感測器與複數個電耦合於該影像感測器之外部接點，及(b)一第一參考元件，其固定於該成像單元且在相對於該影像感測器之一設定參考位置處具有一第一介面特徵；提供一光學單元，該光學單元具有一光學部件及固定於該光學單元之一第二參考元件，該第二參考元件在相對於該光學部件之一設定參考位置處具有一第二介面特 徵；及藉由將該第二介面特徵與該第一介面特徵一起安置在一預定位置處，其中該光學部件係相對於該影像感測器位於一所需位置處，使該第二參考元件附著於該第一參考元件，其中：該成像單元進一步包含該影像感測器上方之一蓋子，該光學單元進一步包含承載該光學部件之一基板，該第一參考元件包含具有一末端突出部分之一支架，及該第二參考元件包含該基板中之一凹陷；及使該第一參考元件附著於該第二參考元件包含將該突出部分插入該凹陷中。
  23. 一種封裝一成像器之方法，其包含：提供一成像單元，該成像單元具有(a)一微電子晶粒，其具有一影像感測器與複數個電耦合於該影像感測器之外部接點，及(b)一第一參考元件，其固定於該成像單元且在相對於該影像感測器之一設定參考位置處具有一第一介面特徵；提供一光學單元，該光學單元具有一光學部件及固定於該光學單元之一第二參考元件，該第二參考元件在相對於該光學部件之一設定參考位置處具有一第二介面特徵；及藉由將該第二介面特徵與該第一介面特徵一起安置在一預定位置處，其中該光學部件係相對於該影像感測器位於一所需位置處，使該第二參考元件附著於該第一參 考元件，其中該第一參考元件包含複數個從該晶粒或該晶粒上方之一蓋子中之一者突出之導引件，且該第二參考元件包含從該光學單元延伸之一支架，該支架具有軸承面，且其中使該第一參考元件附著於該第二參考元件包含緊靠該等導引件定位該等軸承面。
  24. 一種封裝一成像器之方法，其包含：提供一成像單元，該成像單元具有(a)一微電子晶粒，其具有一影像感測器與複數個電耦合於該影像感測器之外部接點，及(b)一第一參考元件，其固定於該成像單元且在相對於該影像感測器之一設定參考位置處具有一第一介面特徵；提供一光學單元，該光學單元具有一光學部件及固定於該光學單元之一第二參考元件，該第二參考元件在相對於該光學部件之一設定參考位置處具有一第二介面特徵；及藉由將該第二介面特徵與該第一介面特徵一起安置在一預定位置處，其中該光學部件係相對於該影像感測器位於一所需位置處，使該第二參考元件附著於該第一參考元件，其中該第一參考元件包含從該晶粒或該晶粒上方之一蓋子中之一者突出之一第一支架及位於該支架處之一第一徑向對齊組件，且該第二參考元件包含從該光學單元突出之一第二支架及位於該第二支架處之一第二徑向對 齊組件，且其中使該第一參考元件附著於該第二參考元件包含對齊該第一徑向對齊組件與該第二徑向對齊組件，以使該光學部件與該影像感測器徑向對齊。
  25. 一種封裝一成像器之方法，其包含：提供一成像單元，該成像單元具有(a)一微電子晶粒，其具有一影像感測器與複數個電耦合於該影像感測器之外部接點，及(b)一第一參考元件，其固定於該成像單元且在相對於該影像感測器之一設定參考位置處具有一第一介面特徵；提供一光學單元，該光學單元具有一光學部件及固定於該光學單元之一第二參考元件，該第二參考元件在相對於該光學部件之一設定參考位置處具有一第二介面特徵；及藉由將該第二介面特徵與該第一介面特徵一起安置在一預定位置處，其中該光學部件係相對於該影像感測器位於一所需位置處，使該第二參考元件附著於該第一參考元件，其中該第一參考元件包含從該晶粒或該晶粒上方之一蓋子中之一者突出之一第一支架，且該第二參考元件包含從該光學單元突出之一第二支架，該第一支架具有一第一傾斜表面，且該第二支架具有一互補的傾斜表面，且其中使該第一參考元件附著於該第二參考元件包含使該第一傾斜表面與該第二傾斜表面嚙合。
  26. 一種封裝一成像器之方法，其包含：提供一微電子工件上的複數個成像單元，其中個別成 像單元包括(a)一微電子晶粒，其具有一影像感測器與複數個電耦合於該影像感測器之外部接點，及(b)固定於該工件之一第一參考元件；提供一光學工件上的複數個光學單元，其中個別光學單元包括一光學部件及固定於該光學單元之一第二參考元件；及使個別成像單元之該第一參考元件附著於對應光學單元之對應的第二參考元件。
  27. 如請求項26之方法，其進一步包含使該等成像單元彼此單一化並測試該等成像單元以決定已知良好之單元，且其中該附著程序包含使已知良好之單元之該等第一參考元件附著於對應光學單元之對應的第二參考元件。
  28. 如請求項27之方法，其中使已知良好之單元之該等第一參考元件附著於對應光學單元之對應的第二參考元件發生在單一化該光學工件之前。
  29. 如請求項27之方法，其中使已知良好之單元之該等第一參考元件附著於對應光學單元之對應的第二參考元件發生在單一化該光學工件之後。
  30. 如請求項26之方法，其進一步包含單一化該光學工件以使該等個別光學單元分開，且其中該附著程序包含使分離開之光學單元之該等第二參考元件附著於對應成像單元之對應的第一參考元件。
  31. 如請求項27之方法，其中該附著程序包含在單一化該微電子工件或該光學工件之前，使該等第一參考元件與對 應的第二參考元件配合。
  32. 如請求項27之方法，其中提供該等成像單元包含使用立體微影蝕刻處理技術在該微電子工件上構造該等第一參考元件。
  33. 如請求項27之方法，其中提供該等光學單元包含使用立體微影蝕刻處理技術在該光學工件上構造該等第二參考元件。
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