TWI466280B - 光學感測器,鏡片模組,及照相機模組 - Google Patents

光學感測器,鏡片模組,及照相機模組 Download PDF

Info

Publication number
TWI466280B
TWI466280B TW100126067A TW100126067A TWI466280B TW I466280 B TWI466280 B TW I466280B TW 100126067 A TW100126067 A TW 100126067A TW 100126067 A TW100126067 A TW 100126067A TW I466280 B TWI466280 B TW I466280B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
filter
optical sensor
lens
sensor
light receiving
Prior art date
Application number
TW100126067A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201220486A (en
Inventor
Yoshihito Higashitsutsumi
Satoshi Shimizu
Isaya Kitamura
Masami Suzuki
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of TW201220486A publication Critical patent/TW201220486A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI466280B publication Critical patent/TWI466280B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/201Filters in the form of arrays
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14618Containers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462Coatings
    • H01L27/14621Colour filter arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625Optical elements or arrangements associated with the device
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627Microlenses
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/00127Connection or combination of a still picture apparatus with another apparatus, e.g. for storage, processing or transmission of still picture signals or of information associated with a still picture
    • H04N1/00281Connection or combination of a still picture apparatus with another apparatus, e.g. for storage, processing or transmission of still picture signals or of information associated with a still picture with a telecommunication apparatus, e.g. a switched network of teleprinters for the distribution of text-based information, a selective call terminal
    • H04N1/00307Connection or combination of a still picture apparatus with another apparatus, e.g. for storage, processing or transmission of still picture signals or of information associated with a still picture with a telecommunication apparatus, e.g. a switched network of teleprinters for the distribution of text-based information, a selective call terminal with a mobile telephone apparatus
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/10Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/10Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
    • H04N23/12Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths with one sensor only
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/54Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/55Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/57Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Description

光學感測器,鏡片模組,及照相機模組
本發明係關於一種光學感測器(諸如一CMOS影像感測器(CIS))及一種鏡片模組及一種照相機模組。
在包含一通用CMOS影像感測器之影像拾取裝置中,使用一成像鏡片,且一固態成像器件經安置於該成像鏡片之一焦點位置。
接著,源自一物體且由成像鏡片擷取之光在一光學系統中經光學處理,以便在固態成像器件中容易地轉換為一電信號。隨後,該光經引導至該固態成像器件之光電轉換側,且在後期階段,經用於信號處理之一電路而使一電信號(其可經一成像器件藉由光電轉換而獲得)經受預定信號處理(例如,參見「Introduction to CCD Camera Technology」,Takemura Yasuo,第一版,Corona公司,1998年8月,第2頁至第4頁)。
此等種類之影像拾取裝置不僅用作照相機系統(其等之各者係一單一單元,諸如數位靜態照相機),而且最近亦藉由構建於小型可攜式器件(諸如行動電話)內而使用。
因此,為將影像拾取裝置構建於行動電話及類似物中,對於影像拾取裝置之尺寸、重量及成本的縮減存在一強烈需求。
即,其中藉由構建小型、輕量及低成本的影像拾取裝置,可在很大程度上有助於減少小型可攜式器件(諸如行動電話)之尺寸、重量及成本。
順便提及,藉由使用一單一感測器,通用影像感測器無法在其兩側上擷取影像,但在最近幾年,隨著已新發展背側照明影像感測器(其中使光從其背側入射,該背側上未形成元件及類似物),一些影像感測器在其兩側上均具有偵測能力。
然而,此感測器係薄的,且因此對於該感測器必須具有一不透明支撐基板,稱為支撐矽(Si)。出於此原因,使用其之兩側作為感測器係困難的。
此外,此一物件(被稱為一內拍照相機(in-camera)或一外拍照相機(out-camera))需要有與一ISP、一應用處理器及一基頻晶片的一個別介面。出於此原因,對於每一連接組件的調整及檢查需要雙倍成本。
此外,有一晶圓級照相機模組,可作為旨在減少成本而製造一照相機模組的一新方法。在此方法中,將一晶圓狀鏡片陣列與一晶圓一起附接至一感測器晶圓,且晶圓與鏡片一起被切割成每個個別塊,藉此大幅減少其成本。
然而,在此結構中,當晶圓鏡片經附接至雙側感測器之兩側時,無法形成提取電極。
本文中描述一種光學感測器。舉例而言,該光學感測器包括在一影像感測器之一第一光接收表面上的一第一濾光器及在該影像感測器之一第二光接收表面上的一第二濾光器。該第二光接收表面係在該影像感測器之與該第一光接收表面對置之一側上。該第一濾光器之特性不同於該第二濾光器之特性。
在下文中,將參考圖式而描述實施例。
圖1係繪示根據一第一實施例之一光學感測器(固態成像器件)之一第一例示性組態的一圖式。
在該實施例中,利用一CMOS影像感測器(CIS)作為光學感測器之一實例。
根據該第一實施例之一光學感測器10包含一感測器板11、一第一彩色濾光器12、一第二彩色濾光器13,及一透明支撐板14。
該感測器板11具有形成於其之前側上的一第一光接收表面111,具有形成於其之背側上的一第二光接收表面112,且經形成為可在該第一光接收表面111及該第二光接收表面112上形成物體影像的一雙側感測器板。
該第一彩色濾光器12經安置(形成)於該第一光接收表面111側上。
該第二彩色濾光器13經安置(形成)於該第二光接收表面112側上。
該透明支撐板14係由一光學透明玻璃基板形成,且藉由一光學透明黏著劑而接合至該第一彩色濾光器12,以便經該第一彩色濾光器12而支撐該感測器板11之第一光接收表面111側。
此外,在該感測器板11中,一連接墊片電極15(其經由一通孔而連接至一導線113)係形成於該第二光接收表面112側上。
在該第一彩色濾光器12中,作為三原色之R(紅色)、G(綠色)及B(藍色)之彩色濾光器具有例如拜耳(Bayer)陣列,且以一陣列形狀形成,作為一晶片上彩色濾光器(OCCF)。
在該第二彩色濾光器13中,作為三原色之R(紅色)、G(綠色)及B(藍色)之彩色濾光器具有拜耳陣列,且以一陣列形狀形成,作為OCCF。
然而,在該第一實施例中,該第一彩色濾光器12及該第二彩色濾光器13在其等之佈局及尺寸上不同。
明確言之,如圖2(A)及圖2(B)中所展示,其等之佈局及尺寸經設定使得在該第一光接收表面111側上的第一彩色濾光器12用作為一高靈敏度感測器,且在該第二光接收表面112側上的第二彩色濾光器13用作為一高解析度感測器。
如上文所描述,安裝於該第一光接收表面111及該第二光接收表面112上的OCCF(晶片上彩色濾光器)在其等之像素單元相同的條件下可具有一不同圖案。
在圖2之實例中,在該第一彩色濾光器12中,一個彩色濾光器R、G、G或B經形成以具有對應於2×2像素的尺寸,且因此經形成以用作為具有一像素混合功能的一高靈敏度感測器。
同時,在該第二彩色濾光器中,一個彩色濾光器R、G、G或B經形成以具有與每一像素一對一地對應的尺寸,且因此經形成以用作為一高解析度感測器。
在圖2之實例中,分別形成紅外線截止濾光器(IRCF)16以與第一彩色濾光器12及第二彩色濾光器13重疊。
此外,彩色濾光器並不限制於拜耳圖案,可於該第一光接收表面111及該第二光接收表面112上形成彼此完全獨立的IR截止濾光器及彩色濾光器。
例如,如圖3(A)及圖3(B)中所展示,在採用與一夜視照相機組合使用之一濾光器組態的情況中,類似於圖2,形成第二光接收表面112的第二彩色濾光器13,作為與正常IRCF組合之一高解析度拜耳類型。
在第一光接收表面111側上的第一彩色濾光器12經形成為一OCCF,其上並不安裝IRCF,因為具有包含IR濾光器17的像素。即使在此情況中,亦形成一像素混合高靈敏度感測器。
例如在圖2及圖3中展示之情況中,具有RGB拜耳圖案之OCCF經形成於感測器(其像素數目係8百萬)之背側上,且具有拜耳圖案之OCCF(其中對於每一色彩共用四個像素)經形成於感測器之前側上。
運用此一組態,使感測器之前側的解析度為低,但藉由像素共用而增加靈敏度。因此,藉由利用一小型微鏡片陣列,實現具有一較低高度的一照相機,且可提供用於不同用途的一照相機。在兩側相同的OCCF之情況中,具有的一優點是並不需要改變後期階段之信號處理。
圖4(A)至圖4(F)係繪示製造根據第一實施例之光學感測器之一基本方法的圖式。
在感測器板11A中,如圖4(A)中所展示,在形成一正常前側感測器之一程序之後,在其上形成該前側感測器的第一光接收表面111上形成作為一OCCF的第一彩色濾光器12。
隨後,如圖4(B)中所展示,藉由經填充為不具有空隙的一黏著劑而接合用於形成透明支撐板14的一透明材料,例如,一玻璃晶圓141。
類似於一通用背側感測器之支撐矽,該玻璃晶圓141具有實體地保護感測器晶圓的一功能。
接著,如圖4(C)中所展示,使感測器板11A之第二光接收表面側變薄。
接著,如圖4(D)中所展示,在第二光接收表面112側(背側)上形成作為OCCF之第二彩色濾光器13。
隨後,如圖4(E)及圖4(F)中所展示,在將一導線接合WB設置於背側墊片上的情況中,形成一背側貫通孔114,藉此在背側上形成一墊片電極。
根據第一實施例,可藉由使用一單一感測器器件而提供使用於一行動電話及類似物中的具有一雙向攝影功能的一照相機。結果,可大幅減少照相機模組之成本。
此外,因為可大體上同時對前面及後面攝影,該實施例亦可應用於一低成本監視照相機及Sekai照相機。
圖5係繪示根據一第二實施例之一光學感測器(固態成像器件)之一第二例示性組態的一圖式。
根據第二實施例之光學感測器10A與根據第一實施例之光學感測器10之不同之處在於:在與透明支撐板14接合的第一彩色濾光器12之接合表面側上形成微鏡片(陣列)18。
再者,在該實施例中,微鏡片18係由具有一高折射率的一高折射材料形成,且一黏著劑19(其將感測器板11側上的微鏡片18接合至透明支撐板14)係由折射率低於微鏡片18之折射率的一折射材料形成。
如上文所描述,使微鏡片18之折射率不同於黏著劑19之折射率的原因如下。
在習知類型之無腔結構中,微鏡片、玻璃及黏著劑全部具有約1.5的一折射率。因此,該結構並不具有微鏡片之有利效應,其中靈敏度降低。
相比而言,類似於第二實施例,每一微鏡片18係由具有一高折射率的一材料製成,且黏著劑19係由具有一低折射率之一材料製成,藉此可獲得微鏡片18之集光效應。
此外,黏著劑19(其係由一低折射率材料製成,該低折射率材料具有高於空氣層之折射率的一折射率)減小至每一微鏡片之入射角,且因此減小微鏡片之光瞳的校正量。運用此一組態,獲得增加整個感測器之靈敏度的效應。
藉此,可利用具有一較大CRA的一鏡片,且因此此一組態在縮減一照相機之高度上係有利的。此外,由一高折射率材料製成的微鏡片18可防止色彩混合。
圖6係繪示一黏著劑、一透明支撐板(玻璃基板)及一空氣層之入射角與折射率之間的關係的一圖式。
在圖6中,材料a表示空氣層,材料b表示玻璃基板,且材料c表示黏著劑。
自空氣層a至玻璃基板的入射角由θA指示,且空氣層之折射率由nA指示。
自玻璃基板b至黏著劑c的入射角由θB指示,且玻璃基板b之折射率由nB指示。
黏著劑c與微鏡片18之間的入射角由θC指示,且黏著劑19之折射率由nC指示。
此處,滿足以下關係。
數值表式1
nAsinθA=nBsinθB=nCsinθC=...=常數
此處,當維持nA<nC<nB之關係時,建立θA>θC>θB。
換句話說,按透明支撐板14(b)之折射率nB、黏著劑19(c)之折射率nC及透明支撐板14之光入射側(空氣層a)之折射率nA的順序,前者高於後者,且再則建立θA>θC>θB。
如上文所描述,假設θX(X=A,B及C)係一入射角,當此角較小時,微鏡片之光瞳之校正較小。結果,可減少周圍光之調暗量,且減少像素之間的色彩混合。
此外,因為可使用具有一較大CRA的鏡片,故可使用具有一低高度的鏡片。
圖7係繪示根據一第三實施例之一光學感測器(固態成像器件)的一第二例示性組態的一圖式。
根據第三實施例之一光學感測器10B在以下方面不同於根據第一實施例之光學感測器10。
在光學感測器10B中,在第二光接收表面112側上並未形成電極,但在從第一光接收表面111側至透明支撐板14之側部14a及14b的範圍內形成貫穿電極(through electrode)20。
在第三實施例中,每一貫穿電極20係由所謂的側壁玻璃通孔墊片而形成。
圖7在側部14a展示穿透直至透明支撐板14之光入射表面的類型,且在側部14b展示穿透於透明支撐板14之中部的半貫穿類型。
此外,在光學感測器10B中,一第一彩色濾光器12A及第二彩色濾光器13兩者經形成為高解析度感測器。
如上文所描述,在兩側相同的OCCF之情況中,具有的一優點是並不需要改變後期階段之信號處理。
此外,圖7並不展示微鏡片,但展示黏著劑19。
圖8係繪示根據第三實施例之晶圓級的光學感測器之一切開結構的一圖式。
在此實例中,於一劃割線SL上形成貫穿電極20,當將晶圓分成個別塊時該劃割線SL被切割,經由劃割而使貫穿電極20暴露於透明支撐板14之側壁。
此外,圖8展示具有一凹口21的一結構,該凹口21有利於經由形成貫穿電極20之程序而形成一貫穿孔。
在利用貫穿電極20之情況中,該等貫穿電極20係經由例如一回流焊接而連接至信號提取板的電極。
圖9係繪示根據一第四實施例之一鏡片模組之一第一例示性組態的一圖式。
根據第四實施例之一鏡片模組30包含一光學感測器31、作為信號提取板的一印刷電路板(PCB)32、一第一鏡片33、一第二鏡片34及一鏡片筒35。
本質上利用根據第一實施例的光學感測器10作為光學感測器31。相應地,將省略其之詳細描述。應注意,為有利於理解,與圖1共同之組件將由相同參考數字及符號表示。
然而,利用一無腔密封玻璃36作為透明支撐板。
PCB 32具有一容置開口部分321,其係形成於該PCB 32上且可容置光學感測器31,以便使光入射於該光學感測器31之兩側111及112上。
該光學感測器31經安置使得第二光接收表面112大體上與一第一表面322共面,且墊片電極15經導線接合WB而連接至PCB 32之電極。
再者,作為透明支撐板的無腔密封玻璃36經嵌入以便填充於一開口部分321之空間中,該開口部分321係在從光學感測器31之第一光接收表面111至PCB 32之一第二表面323之一範圍中形成。
該無腔密封玻璃36之一光入射表面361經形成為與該PCB 32之第二表面323大體上共面。
第一鏡片33經安置於該無腔密封玻璃36之光入射表面361側上。
第一鏡片33係由一多鏡片陣列(MLA)331形成。
如上文所描述,在光學感測器31中,具有RGB拜耳圖案的OCCF經形成於感測器(其像素數目係8百萬)之背側上,且具有拜耳圖案之OCCF(其中對於每一色彩共用四個像素)經形成於感測器之前側上。
運用此一組態,使感測器之前側的解析度為低,但藉由像素共用而增加靈敏度。因此,藉由利用小型多鏡片陣列331,實現具有一較低高度的一照相機,且可提供用於不同用途的一照相機。
第二鏡片34係由一聚光鏡片341形成,其聚集且形成經鏡片筒35之一開口351而入射於光學感測器31及類似物之第二光接收表面112上的一物體之一光學影像。
根據第四實施例之鏡片模組,可藉由使用一單一感測器器件而提供使用於一行動電話及類似物中的具有一雙向攝影功能的一照相機。結果,可大幅減少照相機模組之成本。
此外,因為可大體上同時對前面及後面攝影,該實施例亦可應用於一低成本監視照相機及Sekai照相機。
圖10係繪示根據一第五實施例之一鏡片模組之一第二例示性組態的一圖式。
根據第五實施例之一鏡片模組30A與根據第四實施例之鏡片模組30之不同之處在於:第二鏡片34係由可以一晶圓狀態處理的一晶圓級鏡片342形成。
在形成第二鏡片34A之晶圓級鏡片342中,形成支撐腳3421,該等支撐腳3421係由光學感測器31之感測器板11之第二光接收表面112側支撐。
該等支撐腳3421具有凹口部分3421a,該等凹口部分3421a經形成以避開墊片電極15。
再者,連接墊片電極15係經導線接合WB而連接至PCB 32(其為信號提取板)之電極。
圖11係繪示圖10之鏡片模組之晶圓級狀態的一圖式。
在晶圓級鏡片342中,在該晶圓級鏡片與鄰近於其之鏡片模組30A之光學感測器31之間的一邊界部分處形成一狹縫3422,該鏡片模組30A係處於複數個鏡片以一晶圓級一體地形成的一狀態。
狹縫3422在切開時經切塊而形成為凹口部分3421。
根據第五實施例之鏡片模組,可獲得與上文提及之第四實施例相同的效應。
即,根據第五實施例,可藉由使用一單一感測器器件而提供使用於一行動電話及類似物中的具有一雙向攝影功能的一照相機。結果,可大幅減少照相機模組之成本。
此外,因為可大體上同時對前面及後面攝影,該實施例亦可應用於一低成本監視照相機及Sekai照相機。
圖12係繪示根據一第六實施例之一鏡片模組之一第三例示性組態的一圖式。
根據第六實施例之一鏡片模組30B與根據第一及第二實施例之鏡片模組10及10A之不同之處在於,利用一佈線透明基板37代替第二鏡片,在該佈線透明基板37上形成佈線。
其上形成佈線的該佈線透明基板37經安置使得一表面371(其上形成佈線)面對光學感測器31之第二光接收表面112。
再者,光學感測器31之第二光接收表面112經形成於透明基板37側之佈局位置處,而非PCB 32之第一表面322。
根據此,多鏡片陣列331之每一支撐部分之一部分經安置於PCB 32之開口部分321之內部。
再者,光學感測器31之墊片電極15經連接至對應於其的透明基板37之佈線球電極(凸塊)38。
此外,該PCB 32之電極經連接至對應於其之透明基板之佈線球電極39。
圖13係繪示圖12之鏡片模組之晶圓級狀態的一圖式。
如圖13中所展示,在第六實施例中,透明基板37經安置於背側上,且一導線圖案經形成於該透明基板37上。
接著,凸塊電極38經形成於感測器晶圓上,感測器之個別塊被附接,焊接球39經連接至提取導線,且最後一防護玻璃係沿著劃割線SL而經切塊,且切割成個別塊。
圖14係繪示根據一第七實施例之一鏡片模組之一第四例示性組態的一圖式。
根據第七實施例之一鏡片模組30C在以下方面不同於根據第一及第二實施例之鏡片模組10及10A。
在鏡片模組30中,照其原樣使用根據第三實施例之光學感測器10B作為一光學感測器31C。
此外,該鏡片模組係藉由作為一第一鏡片33C及一第二鏡片34C的晶圓級鏡片332C及342C而形成。
再者,光學感測器31C經容置於開口部分321中,以便定位於PCB 32之第二表面323。
光學感測器31C基本上經容置於開口部分321中,使得貫穿電極20暴露於第一鏡片33C側,而非PCB 32之第二表面323。
在此狀態中,貫穿電極20係經回流焊接而連接至PCB 32之電極。
圖15係繪示圖14之鏡片模組之一晶圓級狀態的一圖式。
在此實例中,類似於圖8,於一劃割線SL上形成貫穿電極20,當將晶圓分成個別塊時該劃割線SL被切割,經由劃割而使貫穿電極20暴露於透明支撐板14之側壁。
此外,圖15展示具有一凹口21的一結構,該凹口21有利於經由形成貫穿電極20之程序而形成一貫穿孔。
根據第七實施例之鏡片模組,可獲得與上文描述之第四實施例相同的效應。
即,根據第七實施例,可藉由使用一單一感測器器件而提供使用於一行動電話及類似物中的具有一雙向攝影功能的一照相機。結果,可大幅減少照相機模組之成本。
此外,因為可大體上同時對前面及後面攝影,該實施例亦可應用於一低成本監視照相機及Sekai照相機。
上文提及之鏡片模組30至30C可應用於可雙側成像的一照相機模組。
圖16係繪示根據一第八實施例之一照相機模組的一例示性組態的一圖式。
在一照相機模組50中,利用圖9之鏡片模組30作為一實例。
除了一鏡片模組40之外,該照相機模組50進一步包含一滑動開關51、一信號提取電極52及一信號處理單元53。
照相機模組50利用滑動開關51作為一感測器變化開關,當安裝雙側感測器時該感測器變化開關係必要的。
在該滑動開關51中,形成一開口部分511,其用於第二光接收表面112側上的照明光,及形成一開口部分512,其用於第一光接收表面111側上的照明光。
該開口部分511及該開口部分512並不彼此重疊地形成。相應地,在該結構中,當使用一側上的感測器時,沒有光學信號輸入至另一側上的感測器,且接著開關狀態被輸入至信號處理單元53,藉此執行期望的信號處理。
信號處理單元53可藉由偵測感測器之前側及背側之哪一者與開關51協同使用而改變處理。
此外,該滑動開關51係由一致動器及類似物予以電控制。因此,藉由在用於大體上同時監測前面及後面的一監視照相機中使用該照相機模組,或藉由使用一魚眼鏡片,亦可經由一個器件而達成360度監測。
根據第八實施例,可藉由使用一單一感測器器件而提供使用於一行動電話及類似物中的具有一雙向攝影功能的一照相機。結果,可大幅減少照相機模組之成本。
此外,因為可大體上同時對前面及後面攝影,該實施例亦可應用於一低成本監視照相機及Sekai照相機。
上文之描述提供一光學感測器(其可被用作一雙側感測器,可抑制成本的增加,且其中甚至當將晶圓鏡片附接至其之兩側,亦可形成提取電極)、其之一鏡片模組及其之一照相機模組。
相應地,該光學感測器可被用作一雙側感測器,藉此可抑制成本的增加。再者,甚至當將晶圓鏡片附接至其之兩側時,亦可在其內形成提取電極。
熟習此項技術者應理解,取決於設計需求及其他因素,可出現多種修改、組合、子組合及變更,只要該等修改、組合、子組合及變更在隨附申請專利範圍或其之等效物之範圍內。
10...光學感測器/鏡片模組
10A...光學感測器/鏡片模組
10B...光學感測器
11...感測器板
11A...感測器板
12...第一彩色濾光器
12A...第一彩色濾光器
13...第二彩色濾光器
14...透明支撐板
14a...透明支撐板之側部
14b...透明支撐板之側部
15...連接墊片電極
16...紅外線截止濾光器(IRCF)
17...紅外線濾光器
18...微鏡片(陣列)
19...黏著劑
20...貫穿電極
21...凹口
30...鏡片模組
30A...鏡片模組
30B...鏡片模組
30C...鏡片模組
31...光學感測器
31C...光學感測器
32...印刷電路板(PCB)
33...第一鏡片
33C...第一鏡片
34...第二鏡片
34A...第二鏡片
34C...第二鏡片
35...鏡片筒
36...無腔密封玻璃
37...佈線透明基板
38...佈線球電極(凸塊)/凸塊電極
39...佈線球電極/焊接球
40...鏡片模組
50...照相機模組
51...滑動開關
52...信號提取電極
53...信號處理單元
111...第一光接收表面
112...第二光接收表面
113...導線
114...背側貫通孔
321...容置開口部分
322...印刷電路板的第一表面
323...印刷電路板的第二表面
331...多鏡片陣列(MLA)
332C...晶圓級鏡片
341...聚光鏡片
342...晶圓級鏡片
342C...晶圓級鏡片
351...開口
361...光入射表面
371...表面
511...開口部分
512...開口部分
3421...支撐腳
3421a...凹口部分
3422...狹縫
a...材料/空氣層
b...材料/玻璃基板
c...材料/黏著劑
SL...劃割線
WB...導線接合
θA...自空氣層至玻璃基板的入射角
θB...自玻璃基板至黏著劑的入射角
θC...黏著劑與微鏡片之間的入射角
圖1係繪示根據一第一實施例之一光學感測器(固態成像器件)之一第一例示性組態的一圖式。
圖2係繪示根據本實施例之一第一彩色濾光器及一第二彩色濾光器之第一例示性組態的一圖式。
圖3係繪示根據本實施例之第一彩色濾光器及第二彩色濾光器之第二例示性組態的一圖式。
圖4係繪示製造根據第一實施例之光學感測器之一基本方法的一圖式。
圖5係繪示根據一第二實施例之一光學感測器(固態成像器件)之一第二例示性組態的一圖式。
圖6係繪示一黏著劑、一透明支撐板(玻璃基板)及一空氣層之入射角與折射率之間的關係的一圖式。
圖7係繪示根據一第二實施例之一光學感測器(固態成像器件)之一第一例示性組態的一圖式。
圖8係繪示根據第三實施例之一晶圓級的光學感測器之一切開結構的一圖式。
圖9係繪示根據一第四實施例之一鏡片模組之一第一例示性組態的一圖式。
圖10係繪示根據一第五實施例之一鏡片模組之一第二例示性組態的一圖式。
圖11係繪示圖10之鏡片模組之一晶圓級狀態的一圖式。
圖12係繪示根據一第六實施例之一鏡片模組之一第三例示性組態的一圖式。
圖13係繪示圖12之鏡片模組之一晶圓級狀態的一圖式。
圖14係繪示根據一第七實施例之一鏡片模組之一第四例示性組態的一圖式。
圖15係繪示圖14之鏡片模組之一晶圓級狀態的一圖式。
圖16係繪示根據一第八實施例之一照相機模組之一例示性組態的一圖式。
10...光學感測器/鏡片模組
11...感測器板
12...第一彩色濾光器
13...第二彩色濾光器
14...透明支撐板
111...第一光接收表面
112...第二光接收表面
113...導線
WB...導線接合

Claims (21)

  1. 一種光學感測器,其包括:在一影像感測器之一第一光接收表面上的一第一濾光器;及在該影像感測器之一第二光接收表面上的一第二濾光器,該第二光接收表面係在該影像感測器之與該第一光接收表面對置之一側上;其中該第一濾光器之特性不同於該第二濾光器之特性。
  2. 如請求項1之光學感測器,其中該第一濾光器之像素單元在尺寸上不同於該第二濾光器之像素單元。
  3. 如請求項1之光學感測器,其中該第一濾光器在佈局上不同於該第二濾光器。
  4. 如請求項1之光學感測器,其中該第一濾光器之像素單元在過濾波長上不同於該第二濾光器之像素單元。
  5. 如請求項1之光學感測器,其中該第一濾光器在圖案上不同於該第二濾光器。
  6. 如請求項1之光學感測器,其中該影像感測器包含一CMOS影像感測器。
  7. 如請求項1之光學感測器,其中該第一濾光器及該第二濾光器係晶片上彩色濾光器。
  8. 如請求項1之光學感測器,其中朝向該影像感測器之該第一光接收表面形成之佈線係經由一通孔而連接至形成於該第二光接收表面上的一連接墊片。
  9. 如請求項1之光學感測器,其進一步包括:一紅外線截止濾光器,其與該第一濾光器重疊。
  10. 如請求項1之光學感測器,其進一步包括:一透明支撐板,其經接合至該第一濾光器,該第一濾光器在該透明支撐板與該影像感測器之間。
  11. 如請求項10之光學感測器,其進一步包括:若干微鏡片,其等經定位於該第一濾光器與該透明支撐板之間。
  12. 如請求項11之光學感測器,其中該等微鏡片係用一黏著劑接合至該透明支撐板。
  13. 如請求項12之光學感測器,其中該等微鏡片係由具有比該黏著劑更高的一折射率的一材料形成。
  14. 如請求項10之光學感測器,其中朝向該影像感測器之該第一光接收表面形成的佈線係藉由穿透該透明支撐板之一部分的一貫穿電極而連接至一側壁玻璃通孔墊片。
  15. 如請求項10之光學感測器,其中該透明支撐板在該第一濾光器與一第一鏡片之間。
  16. 如請求項15之光學感測器,其中該第一鏡片係一多鏡片陣列。
  17. 如請求項16之光學感測器,其中該第二濾光器在該影像感測器與一第二鏡片之間。
  18. 如請求項17之光學感測器,其中該第二鏡片係定位於一鏡片筒內的一聚光器鏡片。
  19. 如請求項1之光學感測器,其中該影像感測器係一雙側影像感測器。
  20. 一種照相機器件,其包括:如請求項1之光學感測器。
  21. 一種光學感測器,其包括:一第一濾光構件,其用於過濾入射於一影像感測器之一第一光接收表面上的光;及一第二濾光構件,其用於過濾入射於該影像感測器之一第二光接收表面上的光,該第二光接收側係在該影像感測器之與該第一光接收側對置的一側上;其中該第一濾光構件之特性不同於該第二濾光構件之特性。
TW100126067A 2010-08-20 2011-07-22 光學感測器,鏡片模組,及照相機模組 TWI466280B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010185476A JP5834386B2 (ja) 2010-08-20 2010-08-20 光学センサ、レンズモジュール、およびカメラモジュール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201220486A TW201220486A (en) 2012-05-16
TWI466280B true TWI466280B (zh) 2014-12-21

Family

ID=45604942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100126067A TWI466280B (zh) 2010-08-20 2011-07-22 光學感測器,鏡片模組,及照相機模組

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9153611B2 (zh)
EP (1) EP2606639A4 (zh)
JP (1) JP5834386B2 (zh)
KR (1) KR101939413B1 (zh)
CN (2) CN102376729A (zh)
TW (1) TWI466280B (zh)
WO (1) WO2012023272A1 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5834386B2 (ja) * 2010-08-20 2015-12-24 ソニー株式会社 光学センサ、レンズモジュール、およびカメラモジュール
CN103108140B (zh) * 2012-12-18 2018-06-05 上海集成电路研发中心有限公司 水平排布的像素阵列
US20150146054A1 (en) * 2013-11-27 2015-05-28 Aptina Imaging Corporation Image sensors with color filter elements of different sizes
CN104980667B (zh) * 2014-04-13 2018-11-09 比亚迪股份有限公司 图像传感器和监控系统
CN104980628B (zh) * 2014-04-13 2018-09-11 比亚迪股份有限公司 图像传感器和监控系统
WO2015171823A1 (en) * 2014-05-07 2015-11-12 Gopro, Inc. Integrated image sensor and lens assembly
KR102261857B1 (ko) 2014-11-27 2021-06-07 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 이를 적용한 이미지 획득 장치 및 방법
DE102015007830B4 (de) * 2015-06-18 2017-12-28 e.solutions GmbH Optische Baugruppe, elektronisches Gerät und Kraftfahrzeug mit einer optischen Baugruppe sowie Verfahren zum Herstellen einer optischen Baugruppe
KR20170036415A (ko) 2015-09-24 2017-04-03 삼성전자주식회사 양면 이미지 센서
US9923011B2 (en) * 2016-01-12 2018-03-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor device structure with stacked semiconductor dies
CN205883388U (zh) * 2016-07-20 2017-01-11 新科实业有限公司 透镜组件及相机模组
KR102354606B1 (ko) * 2017-03-16 2022-01-25 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈 및 광학 기기
TWI637502B (zh) * 2017-12-05 2018-10-01 義明科技股份有限公司 光學感測裝置以及光學感測模組
CN108495010A (zh) * 2018-05-28 2018-09-04 维沃移动通信有限公司 一种摄像头模组及移动终端
TWI761898B (zh) * 2020-07-30 2022-04-21 大立光電股份有限公司 光學指紋辨識系統及光學指紋辨識裝置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200605335A (en) * 2004-07-21 2006-02-01 Advanced Semiconductor Eng Multi chip image sensor package module
TW200742048A (en) * 2005-12-14 2007-11-01 Fujifilm Corp Solid state imaging device and manufacturing method thereof
TW200818897A (en) * 2006-09-14 2008-04-16 Fujifilm Corp Image sensor and digital camera

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL135571A0 (en) * 2000-04-10 2001-05-20 Doron Adler Minimal invasive surgery imaging system
JP2002198463A (ja) * 2000-12-26 2002-07-12 Canon Inc チップサイズパッケージおよびその製造方法
JP4000449B2 (ja) * 2002-02-26 2007-10-31 ソニー株式会社 イメージセンサ、撮像装置および携帯電話機
EP1506669A1 (en) * 2002-05-16 2005-02-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Image sensor device
US7619683B2 (en) * 2003-08-29 2009-11-17 Aptina Imaging Corporation Apparatus including a dual camera module and method of using the same
KR100640972B1 (ko) * 2004-07-15 2006-11-02 동부일렉트로닉스 주식회사 씨모스 이미지 센서 및 그의 제조 방법
US20070272827A1 (en) * 2005-04-27 2007-11-29 Amkor Technology, Inc. Image sensor package having mount holder attached to image sensor die
JP5426812B2 (ja) * 2005-11-25 2014-02-26 パナソニック株式会社 半導体レンズの製造方法
JP2007306387A (ja) * 2006-05-12 2007-11-22 Terrasem Co Ltd カメラモジュール及びその製造方法
KR100801447B1 (ko) * 2006-06-19 2008-02-11 (주)실리콘화일 배면 광 포토다이오드를 이용한 이미지센서 및 그 제조방법
JP4667408B2 (ja) * 2007-02-23 2011-04-13 富士フイルム株式会社 裏面照射型固体撮像素子の製造方法
JP2008311280A (ja) * 2007-06-12 2008-12-25 Iwate Toshiba Electronics Co Ltd カメラモジュールおよびその製造方法
JP2009064839A (ja) * 2007-09-04 2009-03-26 Panasonic Corp 光学デバイス及びその製造方法
JP5130197B2 (ja) * 2008-12-24 2013-01-30 新光電気工業株式会社 半導体装置、インターポーザ、及びそれらの製造方法、並びに半導体パッケージ
US20110181763A1 (en) * 2009-03-05 2011-07-28 Panasonic Corporation Image pickup device and solid-state image pickup element of the type illuminated from both faces
JP2010230879A (ja) 2009-03-26 2010-10-14 Fujifilm Corp 複眼カメラ装置
CN102227811B (zh) * 2009-10-07 2014-09-24 松下电器(美国)知识产权公司 固体图像拍摄元件以及图像拍摄装置
US8619143B2 (en) * 2010-03-19 2013-12-31 Pixim, Inc. Image sensor including color and infrared pixels
WO2011149451A1 (en) * 2010-05-24 2011-12-01 Omnivision Technologies, Inc. Dual-sided image sensor
JP5834386B2 (ja) * 2010-08-20 2015-12-24 ソニー株式会社 光学センサ、レンズモジュール、およびカメラモジュール
JP5195864B2 (ja) * 2010-10-13 2013-05-15 ソニー株式会社 固体撮像装置とその製造方法、及び撮像装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200605335A (en) * 2004-07-21 2006-02-01 Advanced Semiconductor Eng Multi chip image sensor package module
TW200742048A (en) * 2005-12-14 2007-11-01 Fujifilm Corp Solid state imaging device and manufacturing method thereof
TW200818897A (en) * 2006-09-14 2008-04-16 Fujifilm Corp Image sensor and digital camera

Also Published As

Publication number Publication date
EP2606639A1 (en) 2013-06-26
US9153611B2 (en) 2015-10-06
KR101939413B1 (ko) 2019-01-16
KR20130108246A (ko) 2013-10-02
CN202736921U (zh) 2013-02-13
WO2012023272A1 (en) 2012-02-23
CN102376729A (zh) 2012-03-14
JP5834386B2 (ja) 2015-12-24
EP2606639A4 (en) 2014-04-30
US20130240714A1 (en) 2013-09-19
JP2012044555A (ja) 2012-03-01
TW201220486A (en) 2012-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI466280B (zh) 光學感測器,鏡片模組,及照相機模組
US10498990B2 (en) Imaging systems with high dynamic range and phase detection pixels
KR102568441B1 (ko) 고체 촬상 소자 및 그 제조 방법, 및 전자 기기
US9699393B2 (en) Imaging systems for infrared and visible imaging with patterned infrared cutoff filters
US9118850B2 (en) Camera system with multiple pixel arrays on a chip
US7948555B2 (en) Camera module and electronic apparatus having the same
US20110109776A1 (en) Imaging device and imaging apparatus
US20180301484A1 (en) Image sensors with high dynamic range and autofocusing hexagonal pixels
TW202029484A (zh) 固體攝像元件及其製造方法以及電子機器
TW201027728A (en) Solid-state image capture device and image capture apparatus
US20190081094A1 (en) Image sensor and image-capturing device
TW201535695A (zh) 固態影像感測裝置
WO2015159727A1 (ja) 焦点検出装置、電子機器
JP6645520B2 (ja) 撮像素子の製造方法、撮像素子、および撮像装置
JP2008091841A (ja) 固体撮像装置及び撮像装置
JP5331119B2 (ja) 固体撮像素子および撮像装置
JP2006237245A (ja) マイクロレンズ搭載型単板式カラー固体撮像素子及び画像入力装置
WO2015115204A1 (ja) 固体撮像素子および電子機器
EP4033535A1 (en) Image sensor, camera assembly and mobile terminal
JP5358747B2 (ja) 裏面照射型固体撮像素子及びその製造方法並びに撮像装置
JP2012211942A (ja) 固体撮像素子及び撮像装置
US8970749B2 (en) Photoelectric conversion film-stacked solid-state imaging device without microlenses, its manufacturing method, and imaging apparatus
JP7272423B2 (ja) 撮像素子および撮像装置
TW202245461A (zh) 影像感測器配置、影像感測器裝置及用於操作影像感測器配置的方法
CN114827451A (zh) 具有电子快门的成像系统

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees