TWI420657B - 影像感測模組及其封裝方法 - Google Patents

Description

影像感測模組及其封裝方法

本發明係有關於一種影像感測模組，尤指一種薄型化之影像感測模組。

隨著科技的進步，各種手持式的行動裝置皆整合有數位攝像功能，如：行動電話、個人數位化助理(PDA)、數位相機，以滿足人們想隨時隨地記錄生活點滴的渴望。

這些數位攝像功能的主要核心元件為影像感測模組，影像感測模組至少包含有一影像感測單元，以及一鏡片組。影像感測單元是一種將光學影像轉換成電子信號的半導體元件。該鏡片組主要用以將外界景物成像於該影像感測單元上。

為了使鏡片組能夠將外界影像精確的成像於該影像感測單元上，需將該鏡片組置於該影像感測單元之中央，且最佳狀況為需將該鏡片組之光軸完全零誤差的對準於該影像感測單元之光軸。

而在一般影像感測模組的封裝製程中，需透過一支撐件夾持該鏡片組，其中該支撐件上設置有至少一螺牙。接著，調整該支撐座之位置，使該鏡片組得以準確地對準於該影像感測單元之光軸，並利用一膠材將該支撐座連同鏡片組黏固於該影像感測單元上。最後，透過調整該支撐件與該鏡片組之螺牙，使該鏡片組之焦點得以落於該影像感測單元上。完成對焦調整後，再將經過對位及對焦調整後之影像感測單元與該鏡片組移至後端進行點 膠，以固定該螺牙與該鏡片組之相對位置。

上述之封裝製程除步驟較為繁複外，該螺牙與該鏡片組間的距離亦為製程中的重要考量點，若距離過近，則無法有效地使該鏡片組與該影像感測單元完成準確定位；若距離過大，則可能造成該鏡片組傾斜，而造成使用時之誤差。該鏡片組於調整定位時，該螺牙所造成的微粉塵亦會影響該影像感測單元之成像品質，造成良率損失。另外，定位完成後之鏡片組尚需傳輸至後端方能完成點膠，而於傳輸過程中，原先所完成之定位位置可能產生偏移，進而影響產品的整體良率。

鑒於先前技術所述，本發明之一目的，在於提供一種影像感測模組，該影像感測模組之厚度極為薄小，用以提供日愈輕薄之手持裝置。

本發明之另一目的，在於提供一種上述之影像感測模組之封裝方法。

為達上述目的，本發明提供一種影像感測模組，該影像感測模組包含一影像感測單元以及一鏡片組。該影像感測單元包含有一基板、一係設置於該基板上表面之影像感測晶片、複數條電連接地跨設於該基板與該影像感測晶片間之金屬引線、以及一大致平行地蓋設於該影像感測單元上之透明蓋板。該鏡片組係設置於該影像感測單元上，且該鏡片組之一焦點位於該影像感測單元之上。鏡片組包含有一鏡筒以及嵌固於該鏡筒內之複數個透鏡。該影像感測單元與該鏡片組係設置有一膠材，該膠材係用以將該鏡片組固定於該影像感測單元上。

此外，本發明提供一種影像感測模組之封裝方法，包含有下列步驟：首先提供一影像感測單元，該影像感測單元包含有一基板、一位於基板上表面之影像感測晶片、複數條電連接地跨設於該基板與該影像感測晶片間之金屬 引線，以及一大致平行地設置於該影像感測晶片上之透明蓋板。

接著提供一鏡片組，並將該鏡片組定位於該影像感測單元上。該鏡片組之一焦點必須落於該該影像感測單元上，並且使得該鏡片組與該影像感測單元位於最小光軸偏移量之位置。其中該鏡片組包含有一鏡筒，以及附數個嵌固於該鏡筒內部之透鏡。最後，點注一膠材於該影像感測單元與該鏡片組周圍，用以將該鏡片組穩固地固定於該影像感測模組上。

本發明係利用一夾取治具夾取該鏡片組，使該鏡片組與該影像感測單元進行X、Y、Z三個方位的定位，並於定位完成後，即以該膠材將該鏡片組固定，如此可避免如先前技術所述之繁複步驟。並且已完成定位後之影像感測單元與該鏡片組隨即進行點注膠材以固定之，可避免在傳送過程中，而造成對位再次偏移的問題。

100‧‧‧影像感測單元

102‧‧‧基板

104‧‧‧影像感測晶片

106‧‧‧金屬引線

200‧‧‧鏡片組

202‧‧‧鏡筒

204‧‧‧透鏡

210‧‧‧膠材

108‧‧‧透明蓋板

109‧‧‧錫球

110‧‧‧黏著劑

S300~S360‧‧‧步驟

400‧‧‧吸取治具

500‧‧‧夾取治具

第一圖為本發明之影像感測模組之第一實施例之剖面圖。

第二圖為本發明之影像感測模組之封裝方法流程圖。

第三圖A至第三圖F為本發明之影像感測模組對應第二圖各步驟之示意圖。

第四圖為本發明之影像感測模組之第二實施例之剖面圖。

第五圖為本發明之影像感測模組之第三實施例之剖面圖。

配合參閱第一圖，為本發明之薄型影像感測模組之第一實施例之剖面圖。該影像感測模組包含一影像感測單元100以及一鏡片組200。該影像感測單元100係為數位影像產品之核心元件，主要用以將光學圖像轉換為電子信號的半導體元件，並且應用於數位相機或其他影像設備。

該影像感測單元100包含有一基板102、一設置於該基板102上之影像感測晶片104，以及用以電連接地跨設於該影像感測晶片104與該基板102上之複數條金屬引線106。

該影像感測單元100更包含一位於該影像感測晶片104上之透明蓋板108，該透明蓋板108係大致平行地蓋設於該影像感測晶片104上，該透明蓋板108可有效的阻隔該影像感測晶片104被空氣中之微粉塵附著，影響該影像感測單元的成像品質。該透明蓋板108與該影像感測晶片104之周圍係設置有一黏著劑110，該黏著劑110係用以將該透明蓋板108具有一間隙的固定於該影像感測晶片上以及密封該等金屬引線106，並用以防止外部之微粉塵污染該影像感測晶片104。於實際實施時，該透明蓋板108可完全平貼於該影像感測晶片104之上，或利用一支撐架將該透明蓋板108具有一間隙的架設於該影像感測晶片104上。

該鏡片組200係設置於該影像感測單元100上，使該鏡片組200之一焦點位於該影像感測單元上，並且該影像感測單元100與該鏡片組200得以位於最小光軸偏移量之位置。該鏡片組200包含一鏡筒202以及複數個透鏡204，該等透鏡204係嵌固於該鏡筒202內部。該鏡片組200係用以將一外部影像聚焦並成像於該影像感測單元100，使該影像感測單元100得以擷取到一清晰影像。

該影像感測單元100與該鏡片組200間係設置有一膠材210，以將該鏡片組200固定於該影像感測單元100上。此外，該膠材210可與上述之黏著劑110為相同之材質製成，亦可為兩種互不相同之材質製成。該膠材210係為紫外光固化膠、高黏度之室溫固化膠或其他具有黏著功能之膠材。該膠材210係用以將該鏡片組200固定於該影像感測單元100之上，並阻絕外部微粉塵污染成像品質。

另外，於實際實施時，該影像感測單元100可利用微型接點晶片尺寸封裝(Chip Scale Package,CSP)或直接矽穿孔封裝(Though Silicon Via,TSV)方式製作，如第四圖與第五圖所示。其中該影像感測晶片104係透過複數個錫球109與該基板102相互電連接，以取代上述之金屬引線106。

配合參閱第二圖，為本發明之薄型化影像感測模組之封裝過程之流程圖。步驟S300(配合參閱第三圖A)，提供一影像感測單元100，該影像感測單元100包含有一基板102、一影像感測晶片104，以及複數條金屬引線106。該影像感測晶片104係設置於該基板102上，該等金屬引線106電連接於該基板102與該影像感測晶片104之間。

提供一透明蓋板108，該透明蓋板108係吸附於一吸取治具400，使該透明蓋板108距離該影像感測晶片104一大致平行之間距。點注一黏著劑110於該等金屬引線106周圍與該透明蓋板108四周圍，用以包覆該等金屬引線106，以及懸浮地固定該透明蓋板108(如第三圖B所示)。

於實際實施時，該透明蓋板108可無間距的完全平貼於該影像感測晶片上，抑或將該透明蓋板108設置於一支撐架(未圖示)上，使該透明蓋板108與該影像感測晶片104之間具有一大致平行之間距。

步驟S320(配合參閱第三圖C)，提供一鏡片組200，並將該鏡片組200定位於該影像感測單元100上。該鏡片組200包含有一鏡筒202，以及複數個嵌固於該鏡筒202內部之透鏡204。為使得外界影像得以精確的成像於該影像感測晶片104，該鏡片組200之一焦點必須落於該影像感測晶片104之上，並且使該影像感測單元100與該鏡片組200位於最小光軸偏移量之位置。為達成上述目的，該鏡片組202係透過一夾取治具500由左、右邊夾取，使該鏡片俎202具有一間隙的置於該透明蓋板108上。該夾取治具500係透過外部程式的控制，進行X、Y、Z三個方向的移動，以使得該鏡片組202之焦點 得以準確的定位於該影像感測晶片104上，並且使該影像感測單元100與該鏡片組200得以位於最小光軸偏移量之位置。

步驟S340(配合參閱第三圖D)，當該鏡片組200完成定位後，將一膠材210點注於該鏡片組200與該影像感測單元100周圍，使該鏡片組200固定於該影像感測單元100上。

步驟S360(配合參閱第三圖E)，利用一紫外光照射該膠材210，使該膠材210固化，以固定該鏡片組200，並可避免外部微粉塵進入而污染整體成像品質。

綜合以上所述，本發明之影像感測模組封裝係利用一夾取治具夾取該鏡片組，進行X、Y、Z三個方位的定位，使該鏡片組與該影像感測單元得以精確對位，位於最低光軸偏移量之位置。並在夾取治具上夾持該鏡片組的同時，點注膠材於鏡片組與該影像感測單元之周圍，並固化該膠材，以將該鏡片組精準的固定於該影像感測單元上。相較於先前技術所述，此封裝方法之步驟簡便，且可避免對位好而未上膠之模組於傳送過程中造成位置偏移之問題，而造成良率損失的問題。

然以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍意圖保護之範疇。

100‧‧‧影像感測單元

102‧‧‧基板

104‧‧‧影像感測晶片

106‧‧‧金屬引線

108‧‧‧透明蓋板

110‧‧‧黏著劑

200‧‧‧鏡片組

202‧‧‧鏡筒

204‧‧‧透鏡

210‧‧‧膠材

Claims (12)

1. 一種影像感測模組，包含：一影像感測單元，包含：一基板；一影像感測晶片，係設置於該基板之上表面；複數金屬引線，係電連接地跨設於該基板及該影像感測晶片；一黏著劑，包覆該等金屬引線；一鏡片組，係設置於該影像感測單元上，且該鏡片組之一焦點位於該影像感測單元上；以及一膠材，係設置於該鏡片組與該影像感測單元之接合處，用以固定該鏡片組於該影像感測單元上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之影像感測模組，更包含一透明蓋板，係大致平行地蓋設於該影像感測晶片上。
3. 如申請專利範圍第2項所述之影像感測模組，其中該黏著劑係將該透明蓋板固定於該影像感測晶片上。
4. 如申請專利範圍第1項所述之影像感測模組，其中該鏡片組係包含一鏡筒，以及嵌固於該鏡筒內之複數個透鏡。
5. 如申請專利範圍第1項所述之影像感測模組，其中該基板係為聚雙醯胺疊氮樹脂基板、玻璃纖維板、耐高溫印刷電路板、聚酰亞胺板或陶瓷電路板。
6. 如申請專利範圍第2項所述之影像感測模組，其中該透明蓋板係利用玻璃或高分子塑膠等透明材質製作而成。
7. 一種影像感測模組之封裝方法，包含： (a)提供一影像感測單元，該影像感測單元包含：一基板、一設置於該基板上表面之影像感測晶片以及跨設於該基板及該影像感測晶片間之複數金屬引線；(b)提供一黏著劑，該黏著劑包覆該等金屬引線；(c)將一鏡片組定位於該影像感測器上，該鏡片組之一焦點必須落於該影像感測晶片之上，並且使得該鏡片組與該影像感測單元位於最小光軸偏移量的位置；以及(d)提供一膠材，點注於該影像感測單元與該鏡片組之周圍，用以將該鏡片組固定於該影像感測單元上。
8. 如申請專利範圍第7項所述之影像感測模組之封裝方法，更包含於該步驟(b)前利用一吸取治具將一透明蓋板大致平行地定位於該影像感測晶片上。
9. 如申請專利範圍第8項所述之影像感測模組之封裝方法，其中該黏著劑係將該透明蓋板固定於該影像感測晶片上。
10. 如申請專利範圍第7項所述之影像感測模組之封裝方法，其中該鏡片組係包含一鏡筒，以及嵌固於該鏡筒內之複數個透鏡。
11. 如申請專利範圍第7項所述之影像感測模組之封裝方法，其中該基板係為聚雙醯胺疊氮樹脂基板、玻璃纖維板、耐高溫印刷電路板、聚酰亞胺板或陶瓷電路板。
12. 如申請專利範圍第8項所述之影像感測模組之封裝方法，其中該透明蓋板係利用玻璃或高分子塑膠等透明材質製作而成。