TWI617905B - 減少光斑成像系統和相關的圖像感測器 - Google Patents

減少光斑成像系統和相關的圖像感測器 Download PDF

Info

Publication number
TWI617905B
TWI617905B TW106109342A TW106109342A TWI617905B TW I617905 B TWI617905 B TW I617905B TW 106109342 A TW106109342 A TW 106109342A TW 106109342 A TW106109342 A TW 106109342A TW I617905 B TWI617905 B TW I617905B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
image sensor
array
substrate
angle
primitives
Prior art date
Application number
TW106109342A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201736993A (zh
Inventor
林昭弘
洪軍 李
陳炳旭
朱 朱
Original Assignee
豪威科技股份有限公司
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 豪威科技股份有限公司 filed Critical 豪威科技股份有限公司
Publication of TW201736993A publication Critical patent/TW201736993A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI617905B publication Critical patent/TWI617905B/zh

Links

Classifications

    • 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
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/61Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise the noise originating only from the lens unit, e.g. flare, shading, vignetting or "cos4"
    • H04N25/615Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise the noise originating only from the lens unit, e.g. flare, shading, vignetting or "cos4" involving a transfer function modelling the optical system, e.g. optical transfer function [OTF], phase transfer function [PhTF] or modulation transfer function [MTF]
    • 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
    • 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
    • H01L27/14625Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627Microlenses
    • 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
    • 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
    • H01L27/14632Wafer-level processed structures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

一種能夠擷取由一透鏡形成一影像的一圖像感測器包括一基板和一焊線。該基板具有一圖元陣列和一焊盤於該圖元陣列及一基板邊緣間的該基板的一上表面。該焊線電性連接至該焊盤並具有相對於該基板上表面所形成非零角的一區域。非零角在一低角度範圍及一高角度範圍中之至少一者以最小化到達該圖像感測器之入射光在該區域之反射情形。該低角度範圍被選擇使得該區域反射該入射光自該圖元陣列朝向包括透鏡的一平面遠離。該高角度範圍被選擇使得該區域反射該入射光至該焊盤和該圖元陣列之間的一空隙。

Description

減少光斑成像系統和相關的圖像感測器
本發明涉及光學領域,尤其涉及減少光斑成像系統(Flare-reducing image sensor)和相關的圖像感測器。
大容量消費品(例如移動設備和電動汽車)通常包括至少一個數位照相機。例如,圖1表示一行動裝置190具有一照相機模組180整合至其中。照相機模組180包括透鏡170下方一圖像感測器110位於一透鏡170之下方。圖像感測器110包括一圖元陣列112。
由照相機模組180擷取的圖像,其品質取決於許多因素。其中一個因素是到達圖像感測器110雜散光的量。改善圖像品質的其中一種方法是最小化由雜散光引起的圖像偽影(artifact),意即最小化經過透鏡170和圖元陣列112之間的元件反射到達圖元陣列112的透鏡170透射的光。
在此公開的實施例包括藉由消除雜散光源而具有改善圖像品質的圖像感測器。
在第一方面中,一減少光斑成像系統包括一圖像感測器、一透鏡和一焊線。該圖像傳感器具有一圖元陣列形成在一基板的一表面上,該基板包括一焊盤位於該圖元陣列和該基板的一邊緣之間。該透鏡在該圖元陣列之上且具有與其正交的光軸。該焊線電性連接至該焊盤,並具有一區域相對於基板上表面形成且遠離於該光軸而延伸的非零角(non-zero angle)。非零角為低角度範圍或 高角度範圍之其中一者,以最小化區域上入射光到達圖像感測器的反射量。低角度範圍被選擇使得該區域將入射光遠離該圖元陣列而朝向包括該透鏡的一平面反射。高角度範圍被選擇使得該區域將入射光反射至該焊盤和該圖元陣列之間的一空隙。
在第二實施例中,一減少光斑圖像感測器能夠擷取由具有與其正交的光軸的透鏡形成的像,包括一基板和一焊線。該基板具有於其上形成的一圖元陣列,並包括一焊盤在該圖元陣列和該基板的一邊緣之間,在該基板的一上表面之上。該焊線電性連接至該焊盤並具有一區域相對於基板上表面形成且遠離於該圖元陣列而延伸的非零角。非零角為低角度範圍或高角度範圍之其中一者,以最小化區域上入射光到達圖像感測器的反射量。低角度範圍被選擇使得該區域將入射光遠離該圖元陣列而朝向包括該透鏡的一平面反射。高角度範圍被選擇使得該區域將入射光反射至該焊盤和該圖元陣列之間的一空隙。
110‧‧‧圖像感測器
112‧‧‧圖元陣列
170‧‧‧透鏡
180‧‧‧照相機模組
190‧‧‧行動裝置
200‧‧‧成像系統
202‧‧‧印刷電路板
210‧‧‧圖像感測器
210T‧‧‧平面
212‧‧‧圖元陣列
212W‧‧‧寬度
214‧‧‧焊盤
230‧‧‧焊線
270‧‧‧透鏡
271‧‧‧光軸
272‧‧‧像圈
340‧‧‧保護玻璃
341‧‧‧厚度
380‧‧‧主光線
382‧‧‧上邊緣光線
400‧‧‧成像系統
410‧‧‧圖像感測器
410T‧‧‧平面
410W‧‧‧寬度
413‧‧‧空隙
414‧‧‧焊盤
414P‧‧‧焊點
430‧‧‧焊線
430L‧‧‧距離
431‧‧‧區域
431R‧‧‧位置
470‧‧‧透鏡
471‧‧‧光軸
472‧‧‧像圈
578‧‧‧下邊緣光線
580‧‧‧主光線
582‧‧‧上邊緣光線
730‧‧‧焊線
731(1)‧‧‧區域
731(2)‧‧‧區域
731(3)‧‧‧區域
800‧‧‧減少光斑成像系統
813‧‧‧空隙
830‧‧‧焊線
830H‧‧‧高度
830R‧‧‧點
878R‧‧‧光線
1000‧‧‧減少光斑成像系統
1013‧‧‧空隙
1031(1)‧‧‧區域
1031(2)‧‧‧區域
圖1表示具有將一照相機模組整合其中的行動裝置。
圖2是包括透鏡和圖像感測器的成像系統的平面圖。
圖3是圖2成像系統的剖視圖,表示由連接至圖像感測器的焊線所反射的光,其路徑。
圖4是一實施例中具有減少光斑圖像感測器的減少光斑成像系統的平面圖,其中減少光斑圖像感測器具有焊線能將光反射以自圖像感測器的圖元陣列遠離。
圖5是圖4成像系統的剖視圖,在一實施例中表示由焊線所反射的光,其路徑,其中該路徑是自圖像感測器遠離。
圖6為一例示圖,為一實施例中使入射光被反射遠離圖像感測器,其焊線的最大允許角的例圖。
圖7表示一實施例中之一焊線附接至圖4減少光斑圖像感測器,其具有區域以相對於該圖像感測器平面形成不同角。
圖8為一實施例中減少光斑圖像感測器之剖視圖,具有將光朝向焊線和圖像感測器的圖元陣列之間的空隙反射的焊線。
圖9是在一實施例中使入射光被朝向焊線和圖像感測器的圖元陣列之間的空隙反射的焊線,其最小允許角的例圖。
圖10表示在一實施例中之焊線,其附接至圖8減少光斑圖像感測器,其具有區域以相對於圖像感測器平面形成不同角的焊線。
圖2和圖3分別是成像系統200的平面圖和剖視圖,成像系統200包括一透鏡270和一圖像感測器210經配置使得成像系統200具有一像圈272。圖3的剖視圖為沿圖2的A-A'。圖3的剖視圖對應至圖2的橫截面A-A'。
圖像感測器210經由多個至少部分地在像圈272內的焊線230電性連接至印刷電路板(PCB)202。透鏡270具有一光軸271與圖像感測器210的圖元陣列212的平面正交。圖像感測器210和透鏡270可以分別當成圖1的圖像感測器110和透鏡170。在下面描述中最好一起查看圖2和圖3。
如圖3所示,成像系統200包括一透鏡270和一圖像感測器210之間的一保護玻璃340。焊線230連接至焊盤214並在相對於與圖像感測器210的上表面平行的平面210T上形成角Ø3。由於焊線230至少部分地在像圈272內,透鏡270能夠透射主光線380並將上邊緣光線382折射朝向焊線230。角Ø3足夠高使得在被圖元陣列112的圖元檢測之前,上邊緣光線382被焊線230和保護玻璃340反射出去。在由透鏡270形成的並由圖像感測器210檢測的像中,上邊緣光線382因此是雜散光的源並產生偽影(被稱為焊線光斑(Bonding wire flare))。取決於角Ø3的值,主光線380還可以被朝向保護玻璃340反射並導致焊線光斑。
申請人已經發現焊線光斑可以通過角Ø3的策略性選擇而被顯著地減少,如下文所示。圖4和圖5分別是減少光斑的成像系統400的平面圖和剖視圖,減少光斑的成像系統400包括一透鏡470在一減少光斑的圖像感測器410上,其經配置使減少光斑成像系統400具有一像圈472。在下面描述中最好一同查看圖4和圖5。減少光斑的圖像感測器410經由多個焊線430電性連接至印刷電路板(PCB)202,多個焊線430例如經過本領域中已知的逆向焊接工藝連接至減少光斑的圖像感測器410的各自的多個焊盤414。一個或多個焊線430至少部分地在像圈472內。圖5中,減少光斑的圖像感測器410包括與平面410T平行的一圖元陣列212。例如,平面410T與圖元陣列212的一個或多個顯微透鏡(未表示)的光軸正交。平面410T可以與減少光斑的圖像感測器410的上表面平行。
減少光斑的圖像感測器410和圖元陣列212具有各自的寬度410W和212W,如圖4所示。空隙413在圖元陣列212和焊線430之間,使得焊線430與圖元陣列212被空隙413分隔開。焊線430以延伸距離430L從焊接帶414上各自的焊接位置延伸。
透鏡470具有焦距f、直徑D和與平面410T正交的光軸471。減少光斑的圖像感測器410和透鏡470可以分別當成圖1的圖像感測器110和透鏡170。在一實施例中,寬度410W等於6.2mm、寬度212W等於5.6mm、空隙413等於0.21mm且直徑D等於3.7mm。
如圖5所示,減少光斑的成像系統400包括位於透鏡470和圖像感測器210之間的保護玻璃340。由於焊線430至少部分地在像圈472內,透鏡570能夠折射主光線580、下邊緣光線578和上邊緣光線582,使得它們在位置431R處入射到焊線430上。位置431R在距光軸471的垂直距離x r 且在平面410T之上的高度h處,其中hf。例如,h<。距離x r 還可以是距圖元陣列212的中點的距離並在圖4中標記的距離430L跨越的區域內。保護玻璃340具有遠遠小於f的厚度341使得在主光線角和邊緣光線角的下列運算式中可以忽略偏移δx。例如,厚度341小於300μm。
主光線580以相對於光軸471的主光線角χ傳播,其中。下邊緣光線578和上邊緣光線582分別以相對於光軸471的角β -β +傳播。角β ±滿足等式(1),其中f-h f
焊線430電性連接至減少光斑的圖像感測器410的焊盤414並具有一峰高位於區域430P處的PCB 202之上。焊線430包括區域431在形成相對於平面410T的角Ø u (x r )的位置431R的周圍。角Ø u (x r )小於或等於最大角Ø max =。當角Ø u (x r )超過Ø max 時,如圖3所示(其中Ø3 u ),區域431將上邊緣光線582朝向保護玻璃340和圖元陣列212反射,使得保護玻璃340將上邊緣光線582的部分朝向圖元陣列212反射。當角Ø u (x r )等於Ø max 時,區域431在與平面410T正交的方向上將上邊緣光線582朝向保護玻璃340反射,如圖4所示。當角Ø u (x r )小於Ø max 時,區域431將上邊緣光線582朝向保護玻璃340且遠離圖元陣列212反射,其減少焊線光斑的風險並能夠在沒有該光斑的風險情況下使空隙412被減小。在一實施例中,角Ø u (x r )小於Ø max ,且空隙413小於100微米。例如,空隙413等於70微米。
由於β +(x r )<χ(x r )<β -(x r ),其要求Ø u (x r )< β +(x r )且確保證Ø u (x r )< χ(x r )和Ø u (x r )< β -(x r )。因此,當Ø u (x r )< β +(x r )時,上邊緣光線582、主光線580和下邊緣光線578被反射遠離圖元陣列212。這保證所有由透鏡470傳播且在x r 處入射到焊線430上的光線被反射遠離圖元陣列212。
隨著角Ø u (x r )接近0使得區域431近乎與平面410T平行,短路成為風險。為避免此風險,角Ø u (x r )具有一臨界最小角,例如其是5度,在此值之上,短路是低風險的。
圖6是對距離x r 的例圖,其中上邊緣光線角β +(x r )由等式(1)給出且距離x r 被感測器寬度410W的一半所標準化。在此例中,透鏡 470的特徵是f=6.7mm、D=3.7mm、F #=1.8且寬度410W是6.2mm。在表示的x r 值的範圍內,邊緣光線角β +x r 增加而增加,Ø max 也一樣,其代表在最接近於圖元陣列212處(即,焊線430附接至焊盤414之處)焊線430的角Ø u (x r )的上限是最受限的(Ø max 是最小的)。
在一實施例中,焊線430包括在焊盤414和區域430P之間的與區域431相似的多個區域,每個區域相對於平面410T形成在臨界最小角之上和Ø max 之間的角。例如,圖7示出具有區域731(1-3)的焊線730。區域731(1-3)分別跨越水平位置x 0-x 1x 1-x 2x 2-x 3,其中x 1x 2x 3是相鄰區域731之間的介面位置。在第一例中,每個區域731(1-3)與平面410T形成滿足Ø i (x)< β +(x 0)的各自的角Ø,其對應至焊線430附接至焊盤414的x=x 0處的最大允許角。由於如圖6所示β +(x 0)<β +(x>x 0)(即,更加遠離圖像感測器),區域731(1-3)各自還滿足Ø u (x)< β +(x)。
在第二例中,每個區域731(1-3)與平面410T形成一各自對應角Ø滿足Ø i (x)< β +(x i-1)。例如,區域731(2)是形成角Ø2(x)< β +(x 1)的線性區域。為說明清楚,焊線730被表示成具有3個線性區域。焊線730可以具有多於3個線性區域,例如,可多到以致焊線730由具有由其斜率(即,Ø u (x)=arctan(w'(x)))所決定的角Ø u (x)的連續曲線w(x)所表示。
焊線730可以包括一非合格區域(Non-qualifying region)與平面410T形成超過角Ø max 的角。例如,介面位置(例如x 1x 2x 3)可以具有一局部斜率超過相鄰區域731的斜率,使得在介面區域處相對於平面410T的角超過Ø max 。由於這樣的區域可能潛在地導致焊線光斑,這些區域的長度應該被最小化。在一實施例中,這樣區域的長度小於位置x 0x 3之間焊線730的長度的10%。
圖8是減少光斑成像系統800的一部剖視圖,減少光斑的成像系統800與減少光斑成像系統400相同,除了焊線430被焊線830替代。焊線830在一焊點414P處接觸焊盤414,並在焊點414P處相對於平面410T形成角Ø d (x r )。焊點414P位於距圖元陣列212的空隙813距離處。在圖8中,如下所討論,角Ø d (x r )明顯地大於被要求以防止檢測雜散光的最小角Ø min
下邊緣光線578入射到焊線830上,其在位於平面410T之上的高度830H(以下被稱為h)處的點830R處。在水平方向上,點830R距焊點414P的距離為h cot Ø且距圖元陣列212距離Δ1,其中Δ1=-h tan(2Ø d -β -)。點830R距光軸471距離x r ,其中距離x r 部分地確定如等式(1)所示的邊緣光線角β -
如在圖5中,下邊緣光線578以相對於光軸471和與其平行的線(例如871)的角β-傳播。相對於焊線法線831,下邊緣光線578入射到焊線830上並從其以相對於焊線法線831的角θ被反射為反射的光線878R。反射的光線878R與焊線830形成角α並在距焊點414P的水準距離Δ r 處入射到平面410T上。在圖8中,使得Ø d =β -+θ。距 離Δ1是與角相對的直角三角形的部分使得Δ1=h tan(-2Ø d +β -+π)=h tan(-2Ø d +β -)。距離使得比被表示在等式(2)中,其中等式(1)限定β -
當Δ r 超過空隙813時,反射的光線878R入射到圖元陣列212上並導致由減少光斑圖像感測器410產生的像中的焊線光斑。因此,限制Δ r 使得Δ r 小於空隙813能防止這樣的焊線光斑。在一實施例中,角Ø d (x r )超過最小角Ø min 使得Δ r d -)小於空隙813。在此實施例中,角Ø d (x r )還可以小於Ø max =。空隙813可以被經處理以最小化入射其上的光的反射量,例如,通過本技術領域已知的表面處理或附加材料層。
在實施例中,通過最小化角使得下邊緣光線578以掠射角(Grazing angle)入射到位置830R處減小Δ r 。在這樣的實施例中,角Ø接近(β -+),使得焊線角Ø d (x r )超過90度。
圖9是其中對於角Ø d (x r )所有值的下邊緣光線角β -=30°時的等式(2),其例圖。在等式(2)中,當反射的光線878R水平地傳播(即,與平面 410T平行地傳播)時,接近無窮大。這發生在時。在這樣的情況下,我們將Ø d 記為,其中。對於下邊緣光線角β -= 30°,,如圖9所示。
焊線830可以具有表面410T之上的高度w(x r )(高度830H是一個值)和斜率w'(x r )使得在各個位置x r 和對應的角β -(x r ))處入射其上的下邊緣光線在與平面410T平行的方向上被反射。即在一個或多個位置x r 處, 。這些反射的下邊緣光線平行於表面410T傳播,而不是通過從焊線830的直接反射或通過從保護玻璃340的中間反射到達圖元陣列212。
不是以決定w(x r )以將下邊緣光線平行於平面410T反射,而是w(x r )可以被決定以將具有對應的主光線角χ(x r )的主光線平行於平面410T反射,使得。在另一不同實施例中,w(x r )被決定以將具有對應的上邊緣光線角β +(x r )的上邊緣光線平行於平面410T反射,使得 。當上邊緣光線被以平行於平面410T之方式反射時,對應的主光線角和下邊緣光線角被以遠離圖元陣列212之方式反射。
可選地,焊線830可以具有平面410T之上的一高度w(x r )和斜率w'(x r )使得在各個位置x r (和對應的角β -(x r ))處入射其上的一或多個下邊緣光線被反射,使得距離Δ r 小於空隙813。在實施例中,空隙813在200μm和600μm之間。在圖9的示例中,如果空隙813等於400μm且h=50μm,Ø d 應該超過63.3°以保證Δ r <400μm。
圖10表示成像系統1000中一部分的剖視圖,減少光斑成像系統1000與減少光斑成像系統400相同,除了焊線430被焊線1030替代。焊線1030包括一區域1031(1)和一區域1031(2)。區域1031(1)跨越水平位置x 0x 1,且對於預設的空隙1013和x 0x 1之間與區域1031(1)反射上邊緣光線處對應的多個位置x r ,滿足角Ø1 min 的限制。須注意,Ø min 取決於下邊緣光線角β -,且因此取決於位置x r 。區域1031(2)跨越介面位置x 1x 2,且對於在x 1x 2之間與區域1031(2)反射上邊緣光線處對應的多個位置x r ,滿足角Ø2< β +(x 1)的約束。
焊線1030可以包括一非合格區域與平面410T形成一角不在Ø min 和Ø max 之間。例如,一個或多個介面位置x 1x 2可以具有超過相鄰區域1031斜率的局部斜率w'(x r ),使得在介面區域處相對於平面410T的角不在Ø min 和Ø max 之間。由於這樣的區域可以潛在地導致焊線光斑,這些區域的長度應該被最小化。在實施例中,這樣的非合格區域的長度小於x 0x 2位置之間焊線1030的長度的10%。
特徵組合
在不脫離其範圍的情況下,上述的和下面所請求的特徵可以以各種方式進行組合。以下例示一些可能且非限制性的組合:
(A1)一種減少光斑成像系統包括一圖像感測器、一透鏡和一焊線。該圖像傳感器具有在一基板的一上表面上形成的一圖元陣列,該基板包括一焊盤位於在該圖元陣列和該基板的一邊緣之間的該基板的一上表面上。該透鏡在該圖元陣列之上且具有與該圖元陣列正交的一光軸。該焊線電性連接至該焊盤,並具有一區域以在相對於該基板上表面形成一非零角且自該光軸遠離以延伸。該非零角為一低角度範圍或一高角度範圍之至少一者以最小化該區域上入射光到達該圖像感測器的反射量。該低角度範圍被選擇以致該區域將該入射光以遠離該圖元陣列朝向包括該透鏡之一平面之方式反射。該高角度範圍被選擇以致該區域將該入射光反射至該焊盤和該圖元陣列之間的一空隙。
(A2)在如(A1)表示的該減少光斑成像系統中,該非零角可以超過5度。
(A3)在如(A1)和(A2)之其中一者所表示的該減少光斑成像系統中,該區域可以在(a)該焊盤和(b)該圖像感測器和透鏡之間的該焊線的一峰高區域之間。
(A4)在如(A1)至(A3)之其中一者所表示的該減少光斑成像系統中,該低角度範圍可以具有一上限 β +,其中β +是在一上邊緣光線和該光 軸之間的角。
(A5)在如(A4)表示的該減少光斑成像系統中,其中該透鏡具有一焦距f和一直徑D,該上邊緣光線可以在自該光軸的垂直距離x r 且在該上表面之上的一高度hf處入射到該焊線上,角β +可以滿足
(A6)在如(A5)和(A6)之其中一者所表示的該減少光斑成像系統中,該空隙可以小於100微米。
(A7)在如(A1)至(A6)之其中一者所表示的該減少光斑成像系統中,該高角度範圍可以具有相對於該基板上表面的一最小角Ø min ,以致該空隙超過h(tan(π-2Ømin+β -)-cot Ø min ),其中β -是相對於該光軸入射到該上表面之上一高度h處的該區域的一下邊緣光線的該傳播角。
(A8)在如(A7)表示的該減少光斑成像系統中,其中該透鏡具有一焦距f和一直徑D,且該焊線在距該光軸的一垂直距離x r 且在該上表面之上的一高度hf處反射該入射光,角β -可以滿足
(A9)在如(A7)和(A8)之其中一者所表示的該減少光斑成像系統中,該空隙可以小於600微米。
(B1)一種能夠擷取由一透鏡形成的一影像的一減少光斑圖像感測器,該透鏡具有與該圖像感測器正交的一光軸,該圖像感測器包括一基板和一焊線。該基板具有其上形成的一圖元陣列,並包括一焊盤位於該圖元陣列和該基板的一邊緣之間的該基板的一上表面上。該焊線電性連接至該焊盤並具有一區域以在相對於該基板上表面形成一非零角且自該圖元陣列遠離以延伸。該非零角為一低角度範圍或一高角度範圍之至少一者以最小化該區域上入射光到達該圖像感測器的反射量。該低角度範圍被選擇以致該區域將該入射光以遠離該圖元陣列朝向包括該透鏡之一平面之方式反射。該高角度範圍被選擇以致該區域將該入射光反射至該焊盤和該圖元陣列之間的一空隙。
(B2)在如(B1)表示的該減少光斑圖像感測器中,該非零角可 以超過5度。
(B3)如(B1)和(B2)之其中一者所表示的該減少光斑圖像感測器中,該區域可以在(a)該焊盤和(b)包含該基板上表面的一平面之上的該焊線的一峰高區域之間。
(B4)在如(B1)至(B3)之其中一者所表示的該減少光斑圖像感測器中,該低角度範圍可以具有一上限 β +,其中β +是在一上邊緣光線和一圖像感測器法線之間的角。
(B5)在如(B4)表示的該減少光斑圖像感測器中,其中該透鏡具有一焦距f和一直徑D,該上邊緣光線可以自該距光軸的垂直距離x r 且在該上表面之上的一高度hf處入射到該焊線上,角β +可以滿足
(B6)在如(B5)和(B6)之其中一者所表示的該減少光斑圖像感測器中,該空隙可以小於100微米。
(B7)在如(B1)至(B6)之其中一者所表示的該減少光斑圖像感測器中,該高角度範圍可以具有相對於該基板上表面的一最小角Ø min ,以致該空隙超過h(tan(π-2Ø min +β -)-cot Ø min ),其中β -是相對於該光軸入射到該上表面之上的一高度h處的該區域的一下邊緣光線的該傳播角。
(B8)在如(B7)表示的該減少光斑圖像感測器中,其中該透鏡具有一焦距f和一直徑D,且該焊線在距該光軸的一垂直距離x r 且在該上表面之上的一高度hf處反射該入射光,角β -可以滿足
(B9)在如(B7)和(B8)之其中一者所表示的該減少光斑圖像感測器中,該空隙可以小於600微米。
在不脫離其範圍的情況下,可以對上述方法和系統做出改變。因此,應該注意的是,在上述描述中包含的或在附圖中示出的內容,應該被理解為例示說明性質且不具有限制意義。以下申請專利範圍旨在覆蓋在此描述的所有 通用和特定特徵,以及本方法和本系統的範圍的在語言上的所有聲明應被認為落入其間。

Claims (17)

  1. 一種減少光斑成像系統,包括:一圖像感測器具有一在基板的一上表面上形成的一圖元陣列,該基板包括一焊盤位於在該圖元陣列和該基板的一邊緣之間的該基板的一上表面上;一透鏡在該圖元陣列之上並具有與該圖元陣列正交的一光軸;以及一焊線電性連接至該焊盤,並具有一區域相對於該基板上表面形成一非零角且自該光軸遠離以延伸,該非零角為一低角度範圍或一高角度範圍之至少一者以最小化該區域上入射光到達該圖像感測器的反射量,該低角度範圍被選擇以致該區域將該入射光以遠離該圖元陣列朝向包括該透鏡之一平面之方式反射,該高角度範圍被選擇以致該區域將該入射光反射至該焊盤和該圖元陣列之間的一空隙,該高角度範圍具有相對於該基板上表面的一最小角,以致該空隙超過h(tan(π-2-)-cot ),其中β-是相對於該光軸入射到該上表面之上一高度h處的該區域的一下邊緣光線的一傳播角。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的減少光斑成像系統,其中該非零角超過5度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的減少光斑成像系統,其中該區域在(a)該焊盤和(b)該圖像感測器和該透鏡之間的該焊線的一峰高區域之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的減少光斑成像系統,其中該低角度範圍具有一上限 β+,其中β+是一上邊緣光線和該光軸之間的角。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的減少光斑成像系統,其中該透鏡具有一焦距f和一直徑D,該上邊緣光線在自該光軸的垂直距離x r 且在所述上表面之上的一高度hf處入射到該焊線上,且
  6. 如申請專利範圍第4項所述的減少光斑成像系統,其中該空隙小於100微米。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的減少光斑成像系統,其中該透鏡具有一焦距f和一直徑D,該焊線在距該光軸的一垂直距離x r 且在該上表面之上的一高度hf處反射所述入射光且
  8. 如申請專利範圍第1項所述的減少光斑成像系統,其中該空隙小於600微米。
  9. 一種能夠擷取由一透鏡形成的一影像的減少光斑圖像感測器,該透鏡具有與該圖像感測器正交的一光軸,該圖像感測器包括:一基板具有其上形成的一圖元陣列,並包括一焊盤位於該圖元陣列和該基板的一邊緣之間的該基板的一上表面上;一焊線電性連接至該焊盤,並具有一區域相對於該基板上表面形成一非零角且自該圖元陣列遠離以延伸,該非零角為一低角度範圍或一高角度範圍之至少一者以最小化該區域上入射光到達該圖像感測器的反射量,該低角度範圍被選擇以致該區域將該入射光以遠離該圖元陣列朝向包括該透鏡的一平面之方式反射,該高角度範圍被選擇以致該區域將該入射光反射至該焊盤和該圖元陣列之間的一空隙,該高角度範圍具有相對於該基板上表面的一最小角,以致該空隙超過h(tan(π-2-)-cot ),其中β-是入射到該上表面之上的高度h處的該區域的一下邊緣光線相對於該圖像感測器法線的一傳播角。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的減少光斑圖像感測器,其中該非零角超過5度。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的減少光斑圖像感測器,其中該區域在(a)該焊盤和(b)包含該基板上表面的一平面之上的該焊線的一峰高區域之間。
  12. 如申請專利範圍第9項所述的減少光斑圖像感測器,其中該低角度範圍具有一上限 β+,其中β+是一上邊緣光線和一圖像感測器法線之間的角。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的減少光斑圖像感測器,其中該透鏡具有一焦距f和一直徑D,該上邊緣光線在自該光軸的垂直距離x r 且在該上表面之上的一高度hf處入射到該焊線上,且
  14. 如申請專利範圍第12項所述的減少光斑圖像感測器,其中該空隙小於100微米。
  15. 如申請專利範圍第9項所述的減少光斑圖像感測器,其中該透鏡具有一焦距f和一直徑D,該焊線在距該光軸的一垂直距離x r 且在該上表面之上的一高度hf處反射該入射光且
  16. 如申請專利範圍第9項所述的減少光斑圖像感測器,其中該空隙小於600微米。
  17. 一種減少光斑成像系統,包括:一圖像感測器具有一在基板的一上表面上形成的一圖元陣列,該基板包括一焊盤位於在該圖元陣列和該基板的一邊緣之間的該基板的一上表面上;一透鏡在該圖元陣列之上並具有與該圖元陣列正交的一光軸;以及一焊線電性連接至該焊盤,並具有一區域相對於該基板上表面形成一非零角且自該光軸遠離以延伸,該非零角為一低角度範圍或一高角度範圍之至少一者以最小化該區域上入射光到達該圖像感測器的反射量,該低角度範圍具有一上限 β+,其中β+是一上邊緣光線和一圖像感測器法線之間的角,該區域將該入射光以遠離該圖元陣列朝向包括該透鏡之一平面之方式反射,以及該高角度範圍被選擇以致該區域將該入射光反射至該焊盤和該圖元陣 列之間的一空隙。
TW106109342A 2016-03-22 2017-03-21 減少光斑成像系統和相關的圖像感測器 TWI617905B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/076,911 US9781362B1 (en) 2016-03-22 2016-03-22 Flare-reducing imaging system and associated image sensor
US15/076,911 2016-03-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201736993A TW201736993A (zh) 2017-10-16
TWI617905B true TWI617905B (zh) 2018-03-11

Family

ID=59899010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106109342A TWI617905B (zh) 2016-03-22 2017-03-21 減少光斑成像系統和相關的圖像感測器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9781362B1 (zh)
CN (1) CN107222663B (zh)
TW (1) TWI617905B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108683829B (zh) * 2018-05-29 2021-04-20 奇酷互联网络科技(深圳)有限公司 摄像头模组、主板及移动终端
US11393861B2 (en) * 2020-01-30 2022-07-19 Omnivision Technologies, Inc. Flare-suppressing image sensor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060237722A1 (en) * 2005-04-26 2006-10-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Solid state imaging device
TW201517188A (zh) * 2013-10-08 2015-05-01 Besi Netherlands Bv 將電子元件固定於載體上之方法及其製品
TW201523755A (zh) * 2013-12-03 2015-06-16 Kulicke & Soffa Ind Inc 確定和調整半導體元件接合相關平行度級別的系統和方法
WO2015136099A2 (en) * 2014-03-14 2015-09-17 Mesa Imaging Ag Optical imaging modules and optical detection modules including a time-of-flight sensor

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5424838A (en) * 1993-03-01 1995-06-13 Siu; Bernard Microelectronics inspection system
US5535006A (en) * 1992-07-16 1996-07-09 Lockheed Idaho Technologies Company Method and system for evaluating integrity of adherence of a conductor bond to a mating surface of a substrate
JPH07335706A (ja) * 1994-06-03 1995-12-22 Nec Corp ワイヤの高さ測定装置
JP3235009B2 (ja) * 1994-09-09 2001-12-04 株式会社新川 ボンディングワイヤ検査方法
JP2003198032A (ja) * 2001-12-27 2003-07-11 Mitsubishi Electric Corp 光素子、光素子モジュール及び光素子用キャリア
US7145162B2 (en) * 2003-10-31 2006-12-05 Asm Assembly Automation Ltd. Wire loop height measurement apparatus and method
JP2006177730A (ja) * 2004-12-21 2006-07-06 Renesas Technology Corp 撮像検査装置および方法
US7936062B2 (en) * 2006-01-23 2011-05-03 Tessera Technologies Ireland Limited Wafer level chip packaging
JP5028562B2 (ja) * 2006-12-11 2012-09-19 株式会社ジャパンディスプレイイースト 照明装置及びこの照明装置を用いた表示装置
US8482015B2 (en) * 2009-12-03 2013-07-09 Toyoda Gosei Co., Ltd. LED light emitting apparatus and vehicle headlamp using the same
CN102456812B (zh) * 2010-10-28 2015-08-12 展晶科技(深圳)有限公司 发光二极管封装结构
JP2012174800A (ja) 2011-02-18 2012-09-10 Sony Corp 半導体装置、製造装置、及び製造方法
JP5821242B2 (ja) * 2011-03-31 2015-11-24 ソニー株式会社 固体撮像装置及びその製造方法、並びに電子機器
JP2012222546A (ja) * 2011-04-07 2012-11-12 Sony Corp 固体撮像装置及びその製造方法、並びに電子機器
KR20130026805A (ko) * 2011-09-06 2013-03-14 삼성전자주식회사 반도체 패키지의 와이어 본딩 시스템
JP2014116358A (ja) * 2012-12-06 2014-06-26 Sony Corp 半導体装置および電子機器
US20140375852A1 (en) * 2013-06-20 2014-12-25 Canon Kabushiki Kaisha Solid-state imaging apparatus, method of manufacturing the same, camera, imaging device, and imaging apparatus
KR102197069B1 (ko) * 2014-02-04 2020-12-30 삼성전자 주식회사 이미지 센서 및 이미지 처리 장치
TWI557821B (zh) * 2014-02-21 2016-11-11 新川股份有限公司 半導體裝置的製造方法以及打線裝置
WO2015146277A1 (ja) * 2014-03-28 2015-10-01 株式会社カネカ タッチパネル、表示装置、並びに、タッチパネルの製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060237722A1 (en) * 2005-04-26 2006-10-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Solid state imaging device
TW201517188A (zh) * 2013-10-08 2015-05-01 Besi Netherlands Bv 將電子元件固定於載體上之方法及其製品
TW201523755A (zh) * 2013-12-03 2015-06-16 Kulicke & Soffa Ind Inc 確定和調整半導體元件接合相關平行度級別的系統和方法
WO2015136099A2 (en) * 2014-03-14 2015-09-17 Mesa Imaging Ag Optical imaging modules and optical detection modules including a time-of-flight sensor

Also Published As

Publication number Publication date
US20170280075A1 (en) 2017-09-28
CN107222663A (zh) 2017-09-29
US9781362B1 (en) 2017-10-03
TW201736993A (zh) 2017-10-16
CN107222663B (zh) 2018-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101297959B1 (ko) 화상 판독 장치
JP6779929B2 (ja) 光電変換装置および機器
CN111448652B (zh) 能够检测指纹的显示器
US20140306095A1 (en) Solid-state imaging device and imaging apparatus
TWI617905B (zh) 減少光斑成像系統和相關的圖像感測器
US20170221956A1 (en) Solid-state imaging device and imaging apparatus
US11017200B1 (en) Collimator for under-display optical fingerprint sensing
JP2009123848A (ja) 固体撮像装置とその製造方法、および電子機器
TWI614531B (zh) 光學系統與光學裝置之影像補償方法
TW201735335A (zh) 覆晶式影像感測器封裝
JP2016085433A (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
CN104280804B (zh) 成像装置和相机系统
JP5901471B2 (ja) 画像読取装置
JP4656393B2 (ja) 光源装置
US20200075658A1 (en) Image sensor and imaging device
JP6625615B2 (ja) 撮像装置
JP6664128B2 (ja) 光導波路の検査方法およびそれを用いた光導波路の製法
WO2017217053A1 (ja) 画像撮像装置およびフィルタ
JP2006030664A (ja) 撮像装置
JP5905514B2 (ja) 撮像装置、実装部品撮像装置
US20200395396A1 (en) Image sensor package
KR20200078480A (ko) 고체 촬상 소자, 제조 방법 및 전자 기기
CN111883547A (zh) 图像传感器封装
JP2004177832A (ja) 光学フィルタ
JP5184244B2 (ja) 撮像装置