WO2007110255A1 - Bildaufnahmesystem und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Bildaufnahmesystem und verfahren zu dessen herstellung Download PDF

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WO2007110255A1
WO2007110255A1 PCT/EP2007/050764 EP2007050764W WO2007110255A1 WO 2007110255 A1 WO2007110255 A1 WO 2007110255A1 EP 2007050764 W EP2007050764 W EP 2007050764W WO 2007110255 A1 WO2007110255 A1 WO 2007110255A1
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WO
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potting compound
optical device
recording system
image sensor
substrate
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PCT/EP2007/050764
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French (fr)
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Ulrich Seger
Gerald Franz
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Robert Bosch Gmbh
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation

Definitions

  • the invention relates to an image recording system and a method for its production.
  • an image recording system which has an image sensor, an optical unit, a housing and fastening means for fixing the image sensor relative to the housing.
  • the housing alignment means are provided on the inside, which allow a non-fixing, axial alignment of the main axes of the image sensor and the optical unit to each other.
  • a threaded receptacle is advantageously provided.
  • Such an image recording system allows high optical accuracy.
  • the structure is relatively complex and generally requires a complex assembly and adjustment.
  • a potting compound is applied to the image sensor and its contacts on the substrate, which is optically transparent and thus allows a passivation or protection against mechanical effects, without affecting the optical measurement of the image sensor.
  • the image sensor may in particular be a semiconductor device, e.g. be an imager chip, wherein as a substrate in particular a circuit board can be provided.
  • the optical device eg a lens or a lens system
  • the optical device can be used in the Potting compound according to different embodiments attached or formed.
  • the production of the image recording system can be integrated into the mounting process of the substrate, ie, the production is carried out in the board assembly machine, so that the manufacturing costs are kept low and high quantities can be achieved at low cost.
  • the erfmdungshiele image recording system can thus be made compact, safe and stable, yet with low production costs and high volumes.
  • the applied potting compound can also be formed directly as an optical device, e.g. by appropriate shaping of their lying in the optical axis surface area, for. B. in the form of a lens region or a lens.
  • these embodiments can also be combined.
  • a mechanical protection or a passivation of both the sensor and its contacts can be achieved, so that a high accuracy and longevity is achieved and the respective environmental influences such as temperature, humidity, etc. affect the image recording at most low.
  • a desired optical device can be applied or formed which ensures suitable focusing of the image sensor on a region to be observed, i. a desired depth of cut or focal length, allows.
  • more complex lens systems can also be attached, e.g. a stack of lenses.
  • the potting compound has a similar refractive index or a similar refractive index as the material of the optical device - eg glass or plastic, so that the interfaces between the potting compound and the pressed or glued optical device are not all that relevant.
  • FIG. 1 shows the application of the potting compound on the image sensor.
  • FIG. 2 shows the surface formation of the potting compound;
  • FIG. 1 shows the application of the potting compound on the image sensor.
  • Fig. 4 shows the insertion of a lens in the molded potting compound
  • Fig. 5 shows the glued-lens imaging system
  • Fig. 6 shows the production of an image pickup system according to another
  • Fig. 7 shows 7 different lenses for use in the image acquisition system
  • FIG 8 shows an image recording system according to a further embodiment with a lens formed directly in the potting compound.
  • an image chip 2 is initially formed on the substrate top side 3a of a substrate 3, e.g. a printed circuit board 3, by means of e.g. an adhesive layer 4 attached and contacted via bonding wires 5.
  • a potting compound 6 (glob top) on the substrate top 3 a applied such that it completely covers the imager chip 2 and its wire bonds 5.
  • a boundary 8 for limiting the applied potting compound 6 is advantageously provided on the substrate top side 3a.
  • the boundary 8 can in particular be circumscribed by a substrate 3, i. in particular ring-shaped, formed edge 8 may be formed. Furthermore, however, stop edges are possible in which excess material is discharged to the side in an overflow.
  • the potting compound 6 is advantageously applied liquid or viscous or pasty in convex form, for example, droplet shape, which by a - A -
  • the potting compound 6 may, for. B. cured by UV radiation.
  • the potting compound 6 is optically, i. at least in a relevant one
  • the imager chip 2 can serve in particular for receiving light in the optical wavelength range; However, in principle, applications in the IR spectral range are possible.
  • the potting compound 6 serves as a passivation agent for passivation or mechanical protection of the imager chips 2 and its bonding wires 5 and the contacted surfaces on the substrate 3, z. As bond pads, without affecting the reception of the relevant radiation.
  • the potting compound 6 is subsequently mechanically deformed by a punch 10 from above, whereupon the punch 10 is moved back again.
  • a Aufhahmeverianaung 14 is formed and used after curing of the potting compound in a subsequent process step of FIG. 4 from above by means of an application tool 17, a lens 16 as an optical unit and e.g. is secured by means of adhesive 18 in the Aufhahmeverianaung 14.
  • the adhesive 18 can be previously attached to the lens 16 or to lateral adhesive surfaces 15 of the corresponding optical unit 22. It can e.g. a UV-curing adhesive 18 is used and subsequently cured.
  • the image recording system 1 shown in FIG. 5 is thus formed with the substrate 3, the imager chip 2, the optically transparent potting compound 6 and the lens 16 attached above it.
  • Fig. 5 can remain between the lens 16 and the potting compound 6 a space 19.
  • the adhesive 18 is provided only laterally further outside the optical axis A, so that it does not affect the beam path.
  • an optically transparent adhesive 18 may also be provided between the lens 16 and the potting compound 6 in the optically relevant region
  • the receiving recess 14 thus becomes mechanical Functional surface 14, that is formed as a lens frame or lens seat.
  • a lens 20 may also be used directly by means of the application tool 17, e.g. a vacuum suction bell 17, are pressed into the potting compound 6, so that no adhesive 18 is provided.
  • a defined optical beam path is obtained, since the potting compound 6 is deformed or pushed outwards only in regions located laterally further away from the optical axis A; in the region of the beam path A, the potting compound 6 and the lens 20 are provided above the imager chip 2.
  • the respective applied lens 18, 20 or an optical unit 22 by applying an additional fuse from above, e.g. one of the edge of the respective lens 18, 20 fixing, in the potting compound 6 depressed locking ring are secured.
  • Optical units 22 according to FIG. 7c are made of a plurality of lenses 23, 24, which are e.g. are connected together by adhesive 25.
  • Fig. 8 shows an example in which the applied potting compound 6 is formed from above by a punch 28 at least in a relevant for the optical beam path central region in its surface 6a. This results in a lens region 30 in the surface 12 of the potting compound 6, which may be formed in particular convex for focusing the incident radiation.
  • the lens area 30 can be subsequently ground and / or polished.
  • the lens portion 30 is thus as a functional area in the
  • Potting compound 6 is formed.
  • a concave configuration of the lens area 30 may also be advantageous in order to compensate aberrations of the optical unit.
  • the desired optical properties can be selected by selecting appropriate optical properties
  • Refractive indices of the lens 16, 20 and the various lenses 23, 24 of the optical unit 22 and the potting compound 6 are influenced.
  • All process steps can in the board assembly machine, ie in the Board assembly are performed. After applying the imager chips 2 and the bonding wires 5, a drop of the potting compound 6 is subsequently applied and the lens 16 is inserted prior to curing of the respective punches 10 or via the application tool 17. Also, as shown in FIG. 8, the molding of the potting compound 6 can be performed by the punch 28 during the board assembly process.
  • the refractive indices of the potting compound 6 and the glass or plastic material of the lens 16, 20 and 23, 24 may be similar or even formed, so that the interfaces provide only a small contribution to the total refractive power of the optical system.
  • the image recording system 1 can serve in particular as a fixed focus system with a fixed focal length.
  • the image-side intercept can be determined by various measures for correct focusing and thus high image quality.
  • the contact points of the lens 16, 20 or optics unit 22 are selectively processed, e.g. abraded, so that the position of the image sensor 1 after assembly coincides with the cutting width.
  • the contact point of the lens 16 is in this case at the first
  • the image acquisition system according to the invention can be used in motor vehicles for various purposes, e.g. for detecting seats, for monitoring the tank and other parts of the motor vehicle and for detecting and detecting the vehicle environment, in particular the detection and detection of the road condition, other road users, for pre-crash sensing and as overtaking and for the detection of traffic signs and the road environment to complement of digital road maps.
  • an image sensor in particular cost-effective

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bildaufnahmesystem (1), insbesondere für Automotive-Anwendungen, das mindestens aufweist: ein Substrat (3), einen auf dem Substrat (3) angebrachten und mittels Kontaktierungen (5) kontaktierten Bildsensor (2), eine optisch transparente Vergussmasse (6), die den Bildsensor (2), die Kontaktierungen (5) und einen Teil der Substratoberseite (2a) bedeckt, wobei in der Vergussmasse (6) ein optische Einrichtung (16, 20, 22, 23 24, 30) ausgebildet oder befestigt ist. Die optische Einrichtung (16, 20, 22, 23 24, 30) kann nach Formung der Vergussmasse (6) oder direkt in die Vergussmasse (6) eingesetzt werden. Weiterhin kann die optische Einrichtung auch direkt durch Formung der Vergussmasse ausgebildet werden. Die Herstellung des Bildaufnahmesystems kann in einen Platinenbestückungsprozess eingebunden werden.

Description

Bildaufhahmesystem und Verfahren zu dessen Herstellung
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Bildaufnahmesystem und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Aus der WO 2005/015897 Al ist ein Bildaufnahmesystem bekannt, das einen Bildsensor, eine Optikeinheit, ein Gehäuse und Befestigungsmittel zur Fixierung des Bildsensors relativ zum Gehäuse aufweist. In dem Gehäuse sind innenseitig Ausrichtungsmittel vorgesehen, die eine befestigungslose, axiale Ausrichtung der Hauptachsen des Bildsensors und der Optikeinheit zueinander ermöglichen. Als Mittel zur Aufnahme der Optikeinheit des Gehäuses ist vorteilhafterweise eine Gewindeaufnahme vorgesehen.
Ein derartiges Bildaufnahmesystem ermöglicht eine hohe optische Genauigkeit. Der Aufbau ist jedoch relativ komplex und erfordert im Allgemeinen eine aufwändige Montage und Justierung.
Offenbarung der Erfindung:
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass auf dem Bildsensor und seinen Kontaktierungen auf dem Substrat eine Vergussmasse aufgebracht wird, die optisch transparent ist und somit eine Passivierung bzw. einen Schutz vor mechanischen Einwirkungen ermöglicht, ohne die optische Messung des Bildsensors zu beeinträchtigen. Der Bildsensor kann hierbei insbesondere ein Halbleiter-Bauelement, z.B. ein Imagerchip sein, wobei als Substrat insbesondere eine Leiterplatte vorgesehen sein kann.
Die optische Einrichtung, z.B. eine Linse oder ein Linsensystem, kann in der Vergussmasse gemäß unterschiedlicher Ausführungsformen angebracht oder ausgebildet werden. Vorteilhafterweise kann die Herstellung des Bildaufnahmesystems in das Bestückungsverfahren des Substrates integriert werden, d.h., die Herstellung wird in der Platinen-Bestückungsmaschine durchgeführt, so dass die Herstellungskosten gering gehalten werden und hohe Stückzahlen zu geringen Kosten erreicht werden können.
Das erfmdungsgemäße Bildaufnahmesystem kann somit kompakt, sicher und stabil und dennoch mit geringen Herstellungskosten und hohen Stückzahlen hergestellt werden.
Gemäß einer ersten Ausführungsform kann in der Vergussmasse eine
Aufnahmevertiefung mittels z. B. eines Stempels ausgebildet und die optische Einrichtung in dieser Aufnahmevertiefung nachfolgend befestigt, z. B. eingeklebt werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die optische Einrichtung direkt in die noch nicht ausgehärtete Vergussmasse eingepresst.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann auch direkt die aufgetragene Vergussmasse als optische Einrichtung ausgebildet werden, z.B. durch entsprechende Formung ihres in der optischen Achse liegenden Oberflächenbereiches, z. B. in Form eines Linsenbereiches bzw. einer Linse. Diese Ausführungsformen können grundsätzlich auch kombiniert werden.
Somit kann zum einen ein mechanischer Schutz bzw. eine Passivierung sowohl des Sensors als auch seiner Kontaktierungen erreicht werden, so dass eine hohe Genauigkeit und Langlebigkeit erreicht wird und die jeweiligen Umwelteinflüsse wie Temperatur, Feuchtigkeit usw. die Bildaufnahme allenfalls gering beeinträchtigen. Zum anderen kann eine gewünschte optische Einrichtung angebracht oder ausgebildet werden, die eine geeignete Fokussierung des Bildsensors auf einen zu betrachtenden Bereich, d.h. eine gewünschte Schnitttiefe bzw. Brennweite, ermöglicht. Hierbei können im Prinzip auch komplexere Linsensysteme angebracht werden, z.B. ein Stapel von Linsen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vergussmasse einen ähnlichen Brechungsindex bzw. eine ähnliche Brechzahl wie das Material der optischen Einrichtung - z.B. Glas oder Kunststoff- auf, so dass die Grenzflächen zwischen der Vergussmasse und der eingepressten oder eingeklebten optischen Einrichtung nicht allzu relevant sind. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einigen Ausfuhrungsformen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 bis 5 ein Verfahren zur Herstellung eines Bildaufnahmesystems gemäß einer ersten Ausführungsform im Vertikalschnitt:
Fig. 1 die Aufbringung der Vergussmasse auf dem Bildsensor; F Fiigg.. 2 2,, 33 die Oberflächenformung der Vergussmasse;
Fig. 4 das Einsetzen einer Linse in die geformte Vergussmasse;
Fig. 5 d as Bildaufnahmesystem mit verklebter Linse;
Fig. 6 die Herstellung eines Bildaufnahmesystems gemäß einer weiteren
Ausführungsform mit direktem Einpressen der Linse; F Fiigg.. 7 7 verschiedene Linsen zum Einsatz in dem Bildaufnahmesystem;
Fig. 8 ein Bildaufnahmesystem gemäß einer weiteren Ausführungsform mit direkt in der Vergussmasse ausgebildeter Linse.
Ausführungsformen der Erfindung
Zur Herstellung eines in Fig. 5 gezeigten Bildaufnahmesystems 1 wird gemäß Fig. 1 zunächst als Bildsensor ein Imagerchip 2 auf der Substratoberseite 3a eines Substrates 3, z.B. einer Leiterplatte 3, mittels z.B. einer Kleberschicht 4 befestigt und über Bonddrähte 5 kontaktiert. Nachfolgend wird eine Vergussmasse 6 (glob top) auf die Substratoberseite 3 a derartig aufgebracht, dass sie den Imagerchip 2 und dessen Drahtbonds 5 vollständig bedeckt. Hierbei ist vorteilhafterweise auf der Substratoberseite 3a eine Begrenzung 8 zur Begrenzung der aufgebrachten Vergussmasse 6 vorgesehen. Die Begrenzung 8 kann wie in Fig. 1 gezeigt insbesondere durch einen auf dem Substrat 3 umlaufend, d.h. insbesondere ringförmig, ausgebildeten Rand 8 gebildet sein. Weiterhin sind jedoch auch Stopp-Kanten möglich, bei denen bei einem Überlauf überschüssiges Material zur Seite hin abgeführt wird.
Wie in Fig. 1 gezeigt, wird die Vergussmasse 6 vorteilhafterweise flüssig bzw. zähflüssig oder pastös in konvexer Form, z.B. Tröpfchenform aufgetragen, was durch eine - A -
hinreichende Viskosität der Vergussmasse 6 begünstigt wird; hierdurch bildet sich bereits eine linsenähnliche Form aus. Die Vergussmasse 6 kann z. B. mittels UV-Strahlung ausgehärtet werden.
Erfindungsgemäß ist die Vergussmasse 6 optisch, d.h. zumindest in einem relevanten
Wellenlängenbereich, für die zu detektierende Strahlung transparent. Der Imagerchip 2 kann insbesondere zur Aufnahme von Licht im optischen Wellenlängenbereich dienen; es sind jedoch grundsätzlich auch Anwendungen im IR-Spektralbereich möglich. Die Vergussmasse 6 dient als Passivierungsmittel zur Passivierung bzw. zum mechanischen Schutz des Imagerchips 2 und seiner Bonddrähte 5 sowie der kontaktierten Flächen auf dem Substrat 3, z. B. Bondpads, ohne den Empfang der relevanten Strahlung zu beeinträchtigen.
Gemäß Fig. 2 und 3 wird die Vergussmasse 6 nachfolgend durch einen Stempel 10 von oben her mechanisch verformt, woraufhin der Stempel 10 wieder zurück gefahren wird.
Hierdurch können unterschiedliche Formen der Oberfläche 12 der Vergussmasse 6 ausgebildet werden. Gemäß Fig. 3 kann eine Aufhahmevertiefung 14 ausgebildet und nach Aushärten der Vergussmasse in einem nachfolgenden Verfahrensschritt gemäß Fig. 4 von oben her mittels eines Applikationswerkzeuges 17 eine Linse 16 als Optikeinheit eingesetzt und z.B. mittels Kleber 18 in der Aufhahmevertiefung 14 befestigt wird.
Hierzu kann der Kleber 18 zuvor an der Linse 16 bzw. an seitlichen Klebeflächen 15 der entsprechenden Optikeinheit 22 angebracht werden. Es kann z.B. ein UV-härtender Kleber 18 verwendet und nachfolgend ausgehärtet werden. Hierdurch wird somit das in Fig. 5 gezeigte Bildaufhahmesystem 1 mit dem Substrat 3, dem Imagerchip 2, der optisch transparenten Vergussmasse 6 und der darüber befestigten Linse 16 ausgebildet. Gemäß
Fig. 5 kann zwischen der Linse 16 und der Vergussmasse 6 ein Freiraum 19 verbleiben. Alternativ hierzu kann auch eine direkte Einbettung der Linse 16 in der Vergussmasse 6, d.h. ohne den Freiraum 19 erfolgen, so dass hier nur eine Grenzfläche vorliegt. Vorteilhafterweise wird der Kleber 18 nur lateral weiter außerhalb der optischen Achse A vorgesehen, so dass er den Strahlengang nicht beeinflusst. Grundsätzlich kann jedoch auch im optisch relevanten Bereich ein optisch transparenter Kleber 18 zwischen der Linse 16 und der Vergussmasse 6 vorgesehen sein
Gemäß den Fig. 1 bis 5 wird die Aufhahmevertiefung 14 somit als mechanische Funktionsfläche 14, d.h. als Linsenfassung oder Linsensitz ausgebildet.
Gemäß Fig. 6 kann eine Linse 20 auch direkt mittels des Applikationswerkzeuges 17, z.B. einer Vakuumsaugglocke 17, in die Vergussmasse 6 eingepresst werden, so dass kein Kleber 18 vorgesehen ist. Auch bei dieser Ausfuhrungsform ergibt sich ein definierter optischer Strahlengang, da die Vergussmasse 6 lediglich in gegenüber der optischen Achse A lateral weiter außer gelegenen Bereichen verformt bzw. nach außen gedrückt wird; im Bereich des Strahlenganges A sind oberhalb des Imagerchips 2 die Vergussmasse 6 und die Linse 20 vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform kann die jeweils aufgebrachte Linse 18, 20 bzw. eine Optikeinheit 22 durch Aufbringen einer zusätzlichen Sicherung von oben, z.B. eines den Rand der jeweiligen Linse 18, 20 fixierenden, in die Vergussmasse 6 eingedrückten Sicherungsringes gesichert werden.
Neben der konvexen Linse 16 der Fig. 5 sowie der bikonvexen Linse der Fig. 6 bzw. 8b können auch andere Formen vorgesehen sein, z.B. Optikeinheiten 22 gemäß Fig. 7c aus mehreren Linsen 23, 24, die z.B. über Klebstoff 25 miteinander verbunden sind.
Erfindungsgemäß ist es weiterhin auch möglich, als Optikeinheit direkt die aufgebrachte Vergussmasse 6 entsprechend zu formen. Fig. 8 zeigt ein Bespiel, bei dem die aufgebrachte Vergussmasse 6 von oben durch einen Stempel 28 zumindest in einem für den optischen Strahlengang relevanten mittleren Bereich in ihrer Oberfläche 6a geformt wird. Es ergibt sich somit ein Linsenbereich 30 in der Oberfläche 12 der Vergussmasse 6, der insbesondere konvex zur Fokussierung der einfallende Strahlung ausgebildet sein kann. Der Linsenbereich 30 kann nachträglich geschliffen und/oder poliert werden. Bei dieser Ausführungsform wird der Linsenbereich 30 somit als Funktions fläche in der
Vergussmasse 6 ausgebildet. Je nach Ausgestaltung der Optikeinheit kann auch eine konkave Ausgestaltung des Linsenbereichs 30 vorteilhaft sein, um Abbildungsfehler der Optikeinheit zu kompensieren.
Die gewünschten optischen Eigenschaften können durch Auswahl geeigneter
Brechungsindizes der Linse 16, 20 bzw. der verschiedenen Linsen 23, 24 der Optikeinheit 22 sowie auch der Vergussmasse 6 beeinflusst werden.
Sämtliche Verfahrensschritte können in der Platinen- Bestückungsmaschine, d.h. bei der Platinenbestückung durchgeführt werden. Nach Aufbringen des Imagerchips 2 und der Bonddrähte 5 wird nachfolgend ein Tropfen der Vergussmasse 6 aufgebracht und vor der Aushärtung der jeweilige Stempel 10 bzw. über das Applikationswerkzeug 17 die Linse 16 eingesetzt. Auch gemäß Fig. 8 kann die Formung der Vergussmasse 6 durch den Stempel 28 während des Platinenbestückungsprozesses durchgeführt werden.
Die Brechungsindizes der Vergussmasse 6 und des Glas- oder Kunststoffmaterials der Linse 16, 20 bzw. 23, 24 können ähnlich oder auch gleich ausgebildet sein, so dass die Grenzflächen nur einen kleinen Beitrag zur Gesamtbrechungskraft des optischen Systems liefern.
Das Bildaufhahmesystem 1 kann insbesondere als Fixfokussystem mit fester Brennweite dienen. Hierzu kann für eine korrekte Fokussierung und somit hohe Abbildungsqualität die bildseitige Schnittweite durch verschiedene Maßnahmen festgelegt werden. Zum einen kann die bildseitige Schnittweite bzw. Brennweite der jeweiligen Linse 16, 20 bzw.
Optikeinheit 22 vor dem Einsatz in die Vergussmasse 6 bekannt sein bzw. aktuell bestimmt werden.
Weiterhin ist auch eine Real Time-Fokussierung in der Bestückungsmaschine möglich, um eine Kontrastoptimierung zu erreichen. Hierzu können mehrere Möglichkeiten der
Fokussierung vorgenommen werden:
a) die Auflagepunkte der Linse 16, 20 bzw. Optik-Einheit 22 werden gezielt bearbeitet, z.B. abgeschliffen, so dass die Position des Bildsensors 1 nach der Montage mit der Schnittweite zusammenfällt. Der Auflagepunkt der Linse 16 ist hierbei bei der ersten
Ausführungsform der Figuren 1 bis 5 durch die Klebefläche 15 festgelegt.
b) beim Einkleben wird die Linse 16, 20, bzw. die Optikeinheit 22 bis zum Aushärten des Klebestoffs 18 und/oder Vergussmasse 6 in der Best focus-Position gehalten, bei der die Bildebene auf dem Imagerchip 2 liegt. Bei der Ausführungsform der Fig. 1 bis 5 härtet hierbei der Klebstoff 18 aus. Bei der Ausführungsform der Fig. 6 härtet die Vergussmasse 6 aus, wobei auch hier die Linse 18 in der Best focus-Position gebracht wird, was bei bekannter bildseitiger Schnittweite direkt durch die Bestückungsmaschine bzw. über das Applikationswerkzeug 17 erfolgt. Bei einer derartigen Best focus-Positionierung wird während des Aushärtungsvorgangs Licht bzw. Strahlung entlang der optischen Achse A auf die jeweilige Linse 16, 20 bzw. Optikeinheit 22 gestrahlt und das Messsignal des Imagerchips 2 ausgewertet; im Allgemeinen erfolgt eine minimale Verstellung bzw. ein Halten der jeweiligen Linse in
Abhängigkeit des Bildsignals des Imagerchips 2, wobei dieses im Allgemeinen auf einen optimalen Wert geregelt wird.
Das erfmdungsgemäße Bildaufnahmesystem kann in Kraftfahrzeugen zu verschiedenen Zwecken eingesetzt werden, z.B. zur Sitzplatzerkennung, zur Überwachung des Tanks sowie anderer Teile des Kraftfahrzeugs und zur Erfassung und Erkennung der Fahrzeugumgebung, insbesondere der Erfassung und Erkennung des Fahrbahnzustandes, weiterer Verkehrsteilnehmer, zur Pre-Crash-Sensierung sowie als Überholhilfe und zur Erkennung von Verkehrszeichen sowie der Fahrbahnumgebung zur Ergänzung von digitalen Straßenkarten. Hierbei werden als Bildsensor insbesondere kostengünstige
Halbleiter-Elemente, z.B. CCD-Zeilen oder CCD- oder CMO S -Matrizen, verwendet.

Claims

Ansprüche
1. Bildaufhahmesystem (1), insbesondere für Automotive-Anwendungen, das mindestens aufweist: ein Substrat (3), einen auf dem Substrat (3) angebrachten und mittels Kontaktierungen (5) kontaktierten
Bildsensor (2), eine optisch transparente Vergussmasse (6), die den Bildsensor (2), die Kontaktierungen
(5) und einen Teil der Substratoberseite (2a) bedeckt, wobei in oder an der Vergussmasse (6) eine optische Einrichtung (16, 20, 22, 23 24, 30) ausgebildet oder befestigt ist.
2. Bildaufhahmesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Einrichtung eine Linse (16, 20) oder ein Linsensystem (22; 23, 24) aufweist.
3. Bildaufhahmesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Einrichtung zur Fokussierung von einfallendem Licht auf den Bildsensor (2) vorgesehen ist.
4. Bildaufhahmesystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Einrichtung (16, 20, 22) in der Vergussmasse (6) befestigt ist.
5. Bildaufhahmesystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Vergussmasse (6) eine Aufnahme (14) ausgebildet ist, in der die optische Einrichtung (16, 20, 22) eingeklebt ist.
6. Bildaufhahmesystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Einrichtung (16, 20, 22) in die Vergussmasse (6) eingepresst und von dieser formschlüssig gehalten ist.
7. Bildaufhahmesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Einrichtung (30) als Teil der Vergussmasse (6) ausgebildet ist.
8. Bildaufhahmesystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (12) der Vergussmasse (6) einen Bereich (30) aufweist, der die optische Einrichtung (30) oder einen Teil der optischen Einrichtung (30) bildet.
9. Bildaufhahmesystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildsensor (2) vollständig auf dem Substrat (3) eingegossen ist.
10. Bildaufhahmesystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (6) durch eine auf dem Substrat (3) angebrachte Begrenzung (8) begrenzt wird.
11. Verfahren zum Herstellen eines Bildaufhahmesystems (1), mit mindestens folgenden Schritten:
Befestigen und Kontaktieren mindestens eines Bildsensors (2) auf einem Substrat (3), Aufbringen einer optischen transparenten Vergussmasse (6) auf dem Substrat (3) derartig, dass sie den Bildsensor (2) und dessen Kontaktierungen (5) bedeckt, Ausbilden oder Anbringen einer optischen Einrichtung (16, 20, 22, 30) an oder in der Vergussmasse (6).
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass in der
Vergussmasse (6) eine Aufnahmevertiefung (14) ausgebildet wird, in der nachfolgend die optische Einrichtung (16, 20, 22) befestigt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevertiefung (14) durch Eindrücken mittels eines Stempels (10) in der nicht ausgehärteten Vergussmasse (6) ausgebildet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Einrichtung (20, 22) in die noch nicht ausgehärtete Vergussmasse (6) eingepresst wird.
15. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als optische
Einrichtung (30) ein Bereich der Oberfläche (12) der Vergussmasse (6) ausgebildet wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte des Ausbildens oder Anbringens der optischen Einrichtung als Verfahrensschritte des Bestückungsverfahrens zur Bestückung des Substrates (3) ausgebildet sind.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Real Time-Fokussierung des Bildsensors (2) in dem Bestückungsverfahren erfolgt.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Einrichtung (16, 20, 22) beim Einkleben und/oder Einsetzen in die Vergussmasse bis zum Aushärten des sie fixierenden Klebestoffs (18) und/oder der sie fixierenden
Vergussmasse (6) in einer best focus-Position gehalten wird, bei der die Bildebene auf dem Bildsensor (2) liegt.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass während des Aushärtungsvorgangs des Klebestoffs (18) und/oder der Vergussmasse (6) Licht oder
Strahlung entlang einer optischen Achse A auf die optische Einrichtung (16, 20, 22) gestrahlt und das Messsignal des Bildsensors (2) ausgewertet wird, wobei gegebenenfalls die Position der optischen Einrichtung (16, 20, 22) verändert wird.
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