專利名稱：整合光源的內(nèi)視鏡的制作方法
整合光源的內(nèi)視鏡技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種內(nèi)視鏡，特別是關(guān)于一種內(nèi)視鏡，其遠端部的晶圓級模塊整合有半導(dǎo)體光源。
背景技術(shù)：
內(nèi)視鏡為一種可插入人體器官的儀器，用以檢視器官的內(nèi)部。內(nèi)視鏡一般包含有軟管；光源，位于內(nèi)視鏡近端，藉由光纖以傳遞光線；及透鏡系統(tǒng)，位于內(nèi)視鏡遠端，用以取得影像，再藉由光纖傳送該影像。由于內(nèi)視鏡的尺寸非常小，使得透鏡系統(tǒng)的制造不易，因而提高整體的成本，并造成使用上的不易普及。此外，如果內(nèi)視鏡未受到適當(dāng)?shù)那逑?，很容易造成感染。考量到成本及感染等因素，單次使用的可拋式?nèi)視鏡應(yīng)可減緩上述的問題。鑒于傳統(tǒng)內(nèi)視鏡價位偏高或者有感染的風(fēng)險，因此亟需提出一種新穎的內(nèi)視鏡，用以克服上述問題。

發(fā)明內(nèi)容鑒于上述，本發(fā)明實施例提出一種內(nèi)視鏡，其遠端部的晶圓級模塊整合有半導(dǎo)體光源，用以降低內(nèi)視鏡的整體成本。本實施例的內(nèi)視鏡可適用于可拋式應(yīng)用，以減少感染。根據(jù)本發(fā)明實施例，內(nèi)視鏡包含基板、晶圓級成像模塊、光源、管件及夾持部。晶圓級成像模塊及光源結(jié)合于基板的第一表面，且管件的遠端連接于基板的第二表面。經(jīng)結(jié)合的基板、晶圓級成像模塊及光源則附著于夾持部。

圖1A及圖1B分別顯示本發(fā)明實施例的內(nèi)視鏡遠端部的上視圖及側(cè)視截面圖。圖1C顯示圖1B的基板上視圖。圖2顯示圖1B的成像模塊的透視示意圖。圖3A及圖3B分別顯示本發(fā)明另一實施例的內(nèi)視鏡遠端部的上視圖及側(cè)視截面圖。10 管件11 基板12 晶圓級成像模塊121 晶圓級影像感測器122 晶圓級光學(xué)元件13 光源14 夾持部14A 外壁14B 內(nèi)光 導(dǎo)
14C開孔14D屏障140內(nèi)側(cè)壁141光出口
具體實施方式圖1A及圖1B分別顯示本發(fā)明實施例的內(nèi)視鏡遠端部的上視圖及側(cè)視截面圖。內(nèi)視鏡的遠端部連接于內(nèi)視鏡的管件10的遠端。在本實施例中，遠端部主要包含基板11、晶圓級成像模塊(簡稱成像模塊)12、光源13及夾持部14。其中，成像模塊12及光源13接合于基板11(例如印刷電路板)的第一(上)表面，經(jīng)結(jié)合的基板11、成像模塊12及光源13再附著于夾持部(holder) 14。圖2顯示成像模塊12的透視示意圖。在本實施例中，成像模塊12包含晶圓級影像感測器121及晶圓級光學(xué)元件122。晶圓級影像感測器121面向基板11，其可以為互補金屬氧化半導(dǎo)體(CMOS)影像感測器(CMOS image sensor,簡稱CIS),但不限定于此。晶圓級光學(xué)元件122 (例如透鏡)遠離基板11，其材質(zhì)可為玻璃，但不限定于此。晶圓級影像感測器121及晶圓級光學(xué)元件122可藉由粘著劑互相粘合。相較于傳統(tǒng)內(nèi)視鏡，本實施例的內(nèi)視鏡使用半導(dǎo)體技術(shù)以制造內(nèi)視鏡的成像系統(tǒng)，可實現(xiàn)低成本的大量制造，且可適用于可拋式內(nèi)視鏡，以避免感染的可能性。晶圓級模塊是使用半導(dǎo)體技術(shù)以制造小型化的光學(xué)元件，例如晶圓級透鏡模塊或照相模塊。關(guān)于晶圓級成像模塊12的制造細節(jié)可參考相關(guān)文獻，例如Wolterink等人所提出 的美國專利第7，564，496號，題為“照像裝置，照像裝置的制造方法，晶圓級封裝(Camera device,method of manufacturing a camera device,waferscale package) ”,其內(nèi)容視為本說明書的一部分。在本實施例中，光源13包含至少一半導(dǎo)體光源(例如發(fā)光二極管)圍繞于成像模塊12的四周，如圖1C所示的基板11上視圖，四個發(fā)光二極管等距設(shè)于基板11的邊緣。在一例子中，發(fā)光二極管13及成像模塊12藉由回流(reflow)焊接技術(shù)而接合于印刷電路板
11。經(jīng)回流的印刷電路板11再附著于夾持部14的內(nèi)表面。最后，管件10的遠端連接于印刷電路板11的第二(下)表面。在本實施例中，夾持部14包含外壁14A及內(nèi)光導(dǎo)14B。其中，外壁14A形成夾持部14的外部，一般是使用不透明材質(zhì)。內(nèi)光導(dǎo)14B形成夾持部14的內(nèi)部，一般是使用透明材質(zhì)，例如塑膠(例如壓克力)。本實施例的內(nèi)光導(dǎo)14B引導(dǎo)光源13的光線，使其從遠端部的光出口 141射出。夾持部14可具有一開孔14C，位于成像模塊12上方并與其對準。相較于傳統(tǒng)內(nèi)視鏡的光源是位于內(nèi)視鏡的近端，其藉由光纖以傳遞光線于整個管件，本實施例的內(nèi)視鏡具有較高的光發(fā)射效率，且因為省略了光纖因而具有較低成本。本實施例的外壁14A的內(nèi)側(cè)壁140可選擇性涂布反射材質(zhì)，可更增進內(nèi)光導(dǎo)14B的光線傳遞。類似的情形，成像模塊12的外側(cè)壁也可選擇性涂布反射材質(zhì)，以增進內(nèi)光導(dǎo)14B的光線傳遞。本實施例還可包含屏障14D，位于內(nèi)光導(dǎo)14B與成像模塊12之間，用以阻隔發(fā)散光進入成像模塊12的晶圓級影像感測器121。本實施例的屏障14D可使用抗反射或黑色材質(zhì)。圖3A及圖3B分別顯示本發(fā)明另一實施例的內(nèi)視鏡遠端部的上視圖及側(cè)視截面圖。本實施例類似于圖1B的實施例，不同的地方在于，屏障14D面向內(nèi)光導(dǎo)14B具有傾斜側(cè)壁，因而于傾斜側(cè)壁于成像模塊12的外表面(假設(shè)其垂直于基板11)之間形成一導(dǎo)角。藉此，內(nèi)光導(dǎo)14B靠近光源13處的截面小于光出口 141的截面，因而得以增進光發(fā)射均勻度。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用以限定本發(fā)明的申請專利范圍；凡其它未脫離發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應(yīng)包含在申請專利范圍內(nèi) 。
權(quán)利要求
1.一種整合光源的內(nèi)視鏡,包含: 一基板； 一晶圓級成像模塊，結(jié)合于該基板的第一表面； 一光源，結(jié)合于該基板的第一表面； 一管件，其遠端連接于該基板的第二表面 '及 一夾持部，該結(jié)合的基板、晶圓級成像模塊及光源附著于該夾持部。
2.如權(quán)利要求1所述整合光源的內(nèi)視鏡，其中該晶圓級成像模塊包含: 一晶圓級影像感測器 '及 一晶圓級光學(xué)元件，接合至該晶圓級影像感測器； 其中該晶圓級影像感測器面向該基板，且該晶圓級光學(xué)元件遠離該基板。
3.如權(quán)利要求2所述整合光源的內(nèi)視鏡，其中該晶圓級影像感測器包含一互補金屬氧化半導(dǎo)體影像感測器。
4.如權(quán)利要求2所述整合光源的內(nèi)視鏡，其中該晶圓級光學(xué)元件包含一透鏡。
5.如權(quán)利要求4所述整合光源的內(nèi)視鏡，其中該透鏡包含玻璃。
6.如權(quán)利要求1所述整合光源的內(nèi)視鏡，其中該光源包含至少一半導(dǎo)體光源。
7.如權(quán)利要求6所 述整合光源的內(nèi)視鏡,其中該半導(dǎo)體光源包含一發(fā)光二極管。
8.如權(quán)利要求1所述整合光源的內(nèi)視鏡，其中該基板包含一印刷電路板。
9.如權(quán)利要求1所述整合光源的內(nèi)視鏡,其中該夾持部包含: 一外壁；及 一內(nèi)光導(dǎo)，位于該外壁內(nèi)，該內(nèi)光導(dǎo)引導(dǎo)該光源的光線，使其從一光出口射出。
10.如權(quán)利要求9所述整合光源的內(nèi)視鏡，其中該外壁包含不透明材質(zhì)，且該內(nèi)光導(dǎo)包含透明材質(zhì)。
11.如權(quán)利要求9所述整合光源的內(nèi)視鏡，其中該夾持部具有一開孔，位于該晶圓級成像模塊上方。
12.如權(quán)利要求9所述整合光源的內(nèi)視鏡，其中該外壁的內(nèi)側(cè)壁涂布有反射材質(zhì)。
13.如權(quán)利要求9所述整合光源的內(nèi)視鏡，其中該晶圓級成像模塊的外側(cè)壁涂布有反射材質(zhì)。
14.如權(quán)利要求9所述整合光源的內(nèi)視鏡，其中還包含一屏障，位于該內(nèi)光導(dǎo)與該晶圓級成像模塊之間，用以阻隔發(fā)散光進入該晶圓級成像模塊。
15.如權(quán)利要求14所述整合光源的內(nèi)視鏡，其中該屏障包含抗反射材質(zhì)。
16.如權(quán)利要求14所述整合光源的內(nèi)視鏡，其中該屏障面向該內(nèi)光導(dǎo)具有一傾斜側(cè)壁，使得該內(nèi)光導(dǎo)靠近該光源處的截面小于該光出口的截面。
全文摘要
一種整合光源的內(nèi)視鏡，所述內(nèi)視鏡，包含晶圓級成像模塊及光源結(jié)合于基板。內(nèi)視鏡還包含夾持部，使結(jié)合的基板、晶圓級成像模塊及光源附著于夾持部。
文檔編號A61B1/07GK103239202SQ20121002232
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月1日
發(fā)明者周益成 申請人:恒景科技股份有限公司