微型相機(jī)模塊的制作方法
【專利摘要】一種小型相機(jī)模塊組件，其通過在保護(hù)罩晶片上產(chǎn)生復(fù)制透鏡形狀且沉積材料以形成其內(nèi)分別安置所述復(fù)制透鏡形狀的多個(gè)空穴而形成。在切割該保護(hù)罩晶片之前，將載體晶片耦合至該保護(hù)罩晶片。將中間晶片耦合至該保護(hù)罩晶片，并移除該載體晶片。將圖像傳感器晶片耦合至該保護(hù)罩晶片，并移除該中間晶片。
【專利說明】微型相機(jī)模塊
[0001]優(yōu)先權(quán)
[0002]本申請主張2012年4月12提交的美國專利申請第13/445，857號的優(yōu)先權(quán)權(quán)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及微型相機(jī)模塊，其尤其包含一個(gè)或多個(gè)晶片級混合光學(xué)器件、通孔基板和/或柔性或剛性-柔性印刷電路和/或倒裝芯片或?qū)Ь€接合成像器，該微型相機(jī)模塊以有利的薄設(shè)計(jì)為特征。

【背景技術(shù)】
[0004]電子相機(jī)為將場景從光學(xué)格式轉(zhuǎn)換為電子格式的裝置。電子相機(jī)一般包含一個(gè)或多個(gè)透鏡的光學(xué)系列，其將來自該場景的光聚焦至圖像傳感器上。該圖像傳感器將入射光子轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可讀的電子文件格式。許多圖像傳感器無法獨(dú)立執(zhí)行該轉(zhuǎn)換，而是經(jīng)常連同其它無源組件及有時(shí)有源組件一起使用。
[0005]美國專利第7，858，445號及第7，449，779號描述用于圖像傳感器的導(dǎo)線接合晶片級空穴封裝。,445及'779專利描述一些實(shí)施例，其包含具有芯片的微電子裝置，該芯片具有位于前表面的有源區(qū)域，多個(gè)接觸件暴露于該有源區(qū)域外的前表面處。該裝置進(jìn)一步包含覆蓋于該前表面上的蓋。該蓋的至少一個(gè)邊緣包含外部部分。一個(gè)或多個(gè)凹槽從該蓋的該外部部分橫向向內(nèi)延伸。接觸件與所述凹槽對準(zhǔn)且通過這些凹槽而暴露。
[0006]美國專利第7，936，062號描述晶片級芯片封裝技術(shù)和通過該技術(shù)而封裝的微電子元件。在示例實(shí)施例中，具有前表面及對該前表面定界的多個(gè)外圍邊緣的微電子元件具有:位于前表面的裝置區(qū)域，以及接觸區(qū)域，其具有與所述外圍邊緣的至少一個(gè)相鄰的多個(gè)暴露接觸件。該封裝元件可包含多個(gè)支撐壁，其覆蓋于該微電子元件的前表面上，使得蓋可安裝至該微電子元件上方的支撐壁。例如，該蓋可具有與該前表面相對的內(nèi)表面。在特定實(shí)施例中，接觸件中的一些可暴露于該蓋的邊緣的外。
[0007]美國專利第7，593，636 號、第 7，768，574 號、第 7，807，508 號和第 7，244，056 號描述結(jié)構(gòu)的示例，其中裝置的電高度嵌套于光學(xué)高度內(nèi)以降低物理高度。通過引用并入以上專利的每一個(gè)。期望具有有利的微型相機(jī)模塊。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的相機(jī)模塊。
[0009]圖2示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的普通無色玻璃晶片(plain glass wafer)或藍(lán)色玻璃晶片和/或包括提供和/或起始于清潔的玻璃晶片或藍(lán)色玻璃晶片的工藝。
[0010]圖3示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的具有IR涂層的玻璃晶片的頂視圖。
[0011]圖4示意性地示出包含幾個(gè)復(fù)制透鏡形狀的圖3的晶片的底視圖。
[0012]圖5示意性地示出具有對應(yīng)于幾個(gè)復(fù)制透鏡形狀的、根據(jù)某些實(shí)施例而形成(例如使用環(huán)氧樹脂)的幾個(gè)空穴的圖4的晶片的底視圖。
[0013]圖6示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的在圖5的晶片的底側(cè)(即，具有復(fù)制透鏡及空穴的側(cè))上附接載體晶片。
[0014]圖7A示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的具有晶片上顯示的劃線的圖6的晶片的頂視圖。
[0015]圖7B示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的具有通過鋸切或激光切割而沿著劃線移除的額外材料的圖6的晶片的頂視圖。
[0016]圖8示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的中間晶片至晶片的頂側(cè)的接合。
[0017]圖9示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的載體晶片從晶片的底側(cè)的移除。
[0018]圖10示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的圖像傳感器晶片至晶片的底側(cè)的接合。
[0019]圖11示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的中間晶片的移除。
[0020]圖12A示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的在切割圖10至圖11的圖像傳感器晶片之后的單一化圖像傳感器裸芯(die)。
[0021]圖12B示意性地示出根據(jù)另一實(shí)施例的具有IR濾波器和相反側(cè)的復(fù)制透鏡形狀(如圖12A)的另一單一化圖像傳感器。
[0022]圖12C示意性地示出根據(jù)另一實(shí)施例的具有IR濾波器和兩側(cè)上的復(fù)制透鏡形狀的另一單一化圖像傳感器。
[0023]圖13示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的具有導(dǎo)線接合引線的相機(jī)模塊。
[0024]圖14示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的具有倒裝芯片設(shè)計(jì)的相機(jī)模塊。
[0025]圖15示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的倒裝芯片相機(jī)模塊。
[0026]圖16A至圖16B示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的相機(jī)模塊的平面圖及截面圖。
[0027]圖17示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的具有焊料互連件的另一相機(jī)模塊的截面圖。
[0028]圖18示意性地示出圖17的相機(jī)模塊的平面圖。
[0029]圖19示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的具有銅柱互連件的另一相機(jī)模塊的截面圖。
[0030]圖20示意性地示出圖19的相機(jī)模塊的平面圖。
[0031]圖21示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的具有球柵陣列互連件的另一相機(jī)模塊的截面圖。
[0032]圖22示意性地示出圖21的相機(jī)模塊的平面圖。
[0033]圖23示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的具有折疊式柔性電路及球柵陣列互連件的另一相機(jī)模塊的截面圖。
[0034]圖24示意性地示出圖23的相機(jī)模塊的平面圖。
[0035]圖25示意性地示出根據(jù)進(jìn)一步實(shí)施例的具有折疊式柔性電路及球柵陣列互連件的另一相機(jī)模塊的截面圖。
[0036]圖26示意性地示出根據(jù)進(jìn)一步實(shí)施例的具有折疊式柔性電路及球柵陣列互連件的另一相機(jī)模塊的截面圖。
[0037]圖27A至圖27B示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的具有銅柱或微柱(μ PILR)的柔性電路的截面圖及平面圖。
[0038]圖28Α至圖28Β示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的裝有有源及無源組件的圖27的柔性電路的截面圖及平面圖。
[0039]圖29A至圖29B示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的具有包覆成型有源及無源組件的圖28的柔性電路的截面圖及平面圖。
[0040]圖30示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的具有附接且互連的圖像傳感器的圖29的柔性電路。
[0041]圖31A至圖31B示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的具有圖30的附接圖像傳感器(其具有參考透鏡鏡筒)的柔性電路。
[0042]圖32A至圖32B示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的具有圖31A至圖31B的附接圖像傳感器及參考透鏡鏡筒(其具有旋入式透鏡旋轉(zhuǎn)臺(screw-1n lens turret))的柔性電路的截面圖及平面圖。
[0043]圖33示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的具有剛性柔性印刷電路或RFPC封裝選項(xiàng)(packaging opt1n)的倒裝芯片相機(jī)模塊的截面圖。
[0044]圖34示意性地示出根據(jù)某些實(shí)施例的具有各向異性導(dǎo)電膜(ACF)附接式柔性印刷電路(FPC)封裝選項(xiàng)的陶瓷上的倒裝芯片相機(jī)模塊的截面圖。
[0045]圖35示意性地示出根據(jù)進(jìn)一步實(shí)施例的具有RFPC封裝的相機(jī)模塊的截面圖。
[0046]圖36示意性地示出根據(jù)進(jìn)一步實(shí)施例的具有組合FPC及剛性電路板(RCB)封裝的相機(jī)模塊的截面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0047]在包含以下實(shí)施例的幾個(gè)實(shí)施例中提供微型、小型及/或固態(tài)相機(jī)模塊:這些實(shí)施例展現(xiàn)低高度及/或小部件數(shù)及/或利用較少組裝步驟數(shù)來制造。低高度或物理“Z”高度根據(jù)兼容實(shí)施例而提供或可經(jīng)修改以與現(xiàn)代電子產(chǎn)品(例如移動(dòng)電話、移動(dòng)平板計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、便攜式游戲控制器、便攜式數(shù)字靜態(tài)相機(jī)及/或攝影機(jī)、車用小型相機(jī)模塊、監(jiān)視器及/或各種其它成像應(yīng)用)的幾個(gè)變型兼容，其中當(dāng)前樣式用于極薄或至少可用、可行及/或合理的微型化及/或小型化。根據(jù)某些實(shí)施例的相機(jī)模塊的另一有利屬性為一般通過小部件計(jì)數(shù)、少組裝操作及/或高制造良率中的一個(gè)或多個(gè)的組合而獲得的低成本。
[0048]提供根據(jù)某些實(shí)施例提供固態(tài)相機(jī)模塊,其包含:包覆成型電路板(over-mouldedcircuit board)，其包含孔徑；圖像傳感器，其沿倒裝芯片定向耦合至該電路板且包含對準(zhǔn)至該孔徑的光學(xué)作用區(qū)域；透鏡鏡筒，其耦合至該電路板且物理上對準(zhǔn)至該圖像傳感器；以及電互連結(jié)構(gòu)，位于該電路板與該圖像傳感器之間。
[0049]透鏡鏡筒可通過使透鏡鏡筒通過孔徑觸碰圖像傳感器而配置為與圖像傳感器的物理傾斜對準(zhǔn)。電互連結(jié)構(gòu)可包含一個(gè)或多個(gè)μ PILR互連件。一個(gè)或多個(gè)yPILR互連件可具有超過圖像傳感器的厚度的高度。一個(gè)或多個(gè)UPILR互連件可包含銅。
[0050]提供另一固態(tài)相機(jī)模塊，其包含:柔性和/或剛性電路板，其包含孔徑；圖像傳感器，其沿倒裝芯片定向耦合至該電路板且包含對準(zhǔn)至該孔徑的光學(xué)作用區(qū)域；以及透鏡鏡筒，其耦合至該電路板。在此實(shí)施例中，該透鏡鏡筒通過該孔徑而物理上對準(zhǔn)至該圖像傳感器。該相機(jī)模塊還包含該電路板與該圖像傳感器之間的電互連結(jié)構(gòu)。
[0051]透鏡鏡筒可通過使透鏡鏡筒通過孔徑觸碰圖像傳感器而配置為與圖像傳感器物理對準(zhǔn)。透鏡鏡筒可通過觸碰而配置有物理傾斜對準(zhǔn)。電互連結(jié)構(gòu)可包含一個(gè)或多個(gè)yPILR互連件。一個(gè)或多個(gè)μ PILR互連件可具有超過圖像傳感器的厚度的高度及/或可包含銅。電路板可包含柔性印刷電路(FPC)或剛性-柔性印刷電路(RFPC)。
[0052]根據(jù)某些實(shí)施例提供小型相機(jī)模塊，其包含:基板；圖像傳感器，其耦合至該基板；光學(xué)系列，其包含耦合至該基板且與該圖像傳感器對準(zhǔn)以限定該相機(jī)模塊的光學(xué)路徑的一個(gè)或多個(gè)透鏡；孔徑，其沿著該光學(xué)路徑限定于該光學(xué)系列的至少一個(gè)透鏡與該圖像傳感器之間；以及印刷電路，其耦合至該圖像傳感器，使得該印刷電路的厚度不貢獻(xiàn)于物理Ζ高度和該基板的厚度。
[0053]印刷電路可限定前述孔徑及/或不同孔徑，且可根據(jù)實(shí)施例而電子地耦合至圖像傳感器的有源圖像傳感器表面，使得印刷電路的孔徑沿著小型相機(jī)的光學(xué)路徑與有源傳感器區(qū)域重疊。在另一實(shí)施例中，印刷電路在一端或兩端電耦合至圖像傳感器的有源圖像傳感器表面，使得印刷電路不阻擋相機(jī)模塊的光學(xué)路徑。
[0054]相機(jī)模塊可進(jìn)一步包含不貢獻(xiàn)于物理Ζ高度和基板的厚度的圖像傳感器上的保護(hù)罩。該保護(hù)罩還可用作IR濾波器。相機(jī)模塊還可配置為使得圖像傳感器還不貢獻(xiàn)于物理Ζ高度和基板的厚度。該保護(hù)罩可包括光學(xué)系列的最接近圖像傳感器的透鏡。印刷電路可包含柔性印刷電路(FPC)及/或剛性-柔性印刷電路(RFPC)。
[0055]本發(fā)明提供另一小型相機(jī)模塊，其包含:基板；圖像傳感器，其耦合至該基板；光學(xué)系列，其包含耦合至該基板且與該圖像傳感器對準(zhǔn)以限定該相機(jī)模塊的光學(xué)路徑的一個(gè)或多個(gè)透鏡；孔徑，其沿著該光學(xué)路徑限定于該光學(xué)系列的至少一個(gè)透鏡與該圖像傳感器之間；以及印刷電路，其耦合至該圖像傳感器。在此實(shí)施例中，該光學(xué)系列的最接近圖像傳感器的至少一個(gè)透鏡由保護(hù)罩形成，該保護(hù)罩安置于該圖像傳感器上，使得物理Ζ高度相較于具有用于保護(hù)罩及最接近圖像傳感器的透鏡的分離光學(xué)元件的相機(jī)而減小。
[0056]由保護(hù)罩形成的至少一個(gè)透鏡可包含紅外線(IR)濾波器。圖像傳感器及保護(hù)罩可在切割之前的晶片階段耦合在一起。小型相機(jī)模塊可配置為使得印刷電路及/或圖像傳感器不貢獻(xiàn)于物理Ζ高度和基板的厚度。印刷電路可為或可包含折疊式柔性印刷電路。
[0057]本發(fā)明提供另一小型相機(jī)模塊，其包含:基板，其限定空穴；圖像傳感器，其耦合至該基板；光學(xué)系列，其包含耦合至該基板且與該圖像傳感器對準(zhǔn)以限定該相機(jī)模塊的光學(xué)路徑的一個(gè)或多個(gè)透鏡；孔徑，其沿著該光學(xué)路徑限定于該光學(xué)系列的至少一個(gè)透鏡與該圖像傳感器之間；印刷電路，其耦合至該圖像傳感器；以及保護(hù)罩，其位于該圖像傳感器的有源傳感器區(qū)域上且安置于該基板的空穴內(nèi)，使得該保護(hù)罩的厚度的至少顯著部分不貢獻(xiàn)于物理Ζ高度和基板的厚度。
[0058]保護(hù)罩的整個(gè)厚度可安置于空穴內(nèi)，由此不貢獻(xiàn)于物理Ζ高度和基板的厚度。保護(hù)罩可包含光學(xué)系列的最接近圖像傳感器的光學(xué)器件。保護(hù)罩還可用作IR濾波器。小型相機(jī)模塊可配置為使得印刷電路不貢獻(xiàn)于相機(jī)模塊的物理Ζ高度和基板的厚度。印刷電路可為或可包含折疊式柔性印刷電路。
[0059]本發(fā)明提供另一小型相機(jī)模塊，其包含:基板，其限定空穴；圖像傳感器，其耦合至該基板且安置于該空穴內(nèi)，使得該圖像傳感器的厚度的至少顯著部分不貢獻(xiàn)于物理Ζ高度和基板的厚度；光學(xué)系列，其包含耦合至該基板且與該圖像傳感器對準(zhǔn)以限定該相機(jī)模塊的光學(xué)路徑的一個(gè)或多個(gè)透鏡；孔徑，其沿著該光學(xué)路徑限定于該光學(xué)系列的至少一個(gè)透鏡與該圖像傳感器之間；印刷電路，其耦合至該圖像傳感器；以及保護(hù)罩，其位于該圖像傳感器的有源傳感器區(qū)域上。
[0060]圖像傳感器的整個(gè)厚度可位于空穴內(nèi)且不貢獻(xiàn)于物理Z高度和基板的厚度。保護(hù)罩的全部或顯著部分還可位于空穴內(nèi)且由此不貢獻(xiàn)于物理Z高度和基板的厚度。小型相機(jī)模塊可配置為使得印刷電路的厚度不貢獻(xiàn)于物理Z高度和基板的厚度。保護(hù)罩還可用作紅外線(IR)濾波器。
[0061]本發(fā)明提供另一小型相機(jī)模塊，其包含:基板；圖像傳感器，其耦合至該基板；光學(xué)系列，其包含耦合至該基板且與該圖像傳感器對準(zhǔn)以限定該相機(jī)模塊的光學(xué)路徑的一個(gè)或多個(gè)透鏡；孔徑，其沿著該光學(xué)路徑限定于該光學(xué)系列的至少一個(gè)透鏡與該圖像傳感器之間；印刷電路，其耦合至該圖像傳感器以傳送對應(yīng)于來自該圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)的電子信號；以及保護(hù)罩，其位于該圖像傳感器的有源傳感器區(qū)域上。在各種實(shí)施例中，該小型相機(jī)模塊可配置為使得以下之一或多個(gè)或全部的厚度不貢獻(xiàn)于物理Z高度和基板的厚度:
(i)圖像傳感器、(ii)保護(hù)罩、(iii)印刷電路及(iv)光學(xué)系列的最接近圖像傳感器的透鏡。在一些實(shí)施例中，最接近圖像傳感器的透鏡由保護(hù)罩形成。在一些實(shí)施例中，該最近透鏡在切割之前的晶片階段中由該保護(hù)罩形成。
[0062]本發(fā)明提供另一小型相機(jī)模塊，其包含:基板，其限定包含孔徑的空穴；圖像傳感器，其耦合至該基板，該圖像傳感器至少部分位于該空穴內(nèi)且包含與該孔徑重疊的有源傳感器區(qū)域；透明保護(hù)罩，其在該有源傳感器區(qū)域上耦合至該圖像傳感器；光學(xué)外殼，其耦合至該基板，該光學(xué)外殼于其內(nèi)包含一個(gè)或多個(gè)成像光學(xué)器件的系列，這些成像光學(xué)器件與該孔徑重疊且形成從該系列的第一光學(xué)器件、通過該孔徑及透明保護(hù)罩而至有源傳感器區(qū)域的光學(xué)路徑；以及柔性印刷電路，其耦合至該圖像傳感器以傳送對應(yīng)于來自該圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)的電子信號。該罩可包含一個(gè)或多個(gè)成像光學(xué)器件的系列中的最接近圖像傳感器的光學(xué)器件。該印刷電路可為或可包含折疊式柔性印刷電路。
[0063]本發(fā)明還提供一種形成小型相機(jī)模塊組件的方法。多個(gè)復(fù)制透鏡形狀形成于保護(hù)罩晶片上。材料沉積或否則提供至該保護(hù)罩晶片上以形成多個(gè)空穴，或可通過蝕刻而提供多個(gè)空穴或否則該多個(gè)空穴具有安置于其內(nèi)的各自的多個(gè)復(fù)制透鏡形狀。載體晶片耦合至該保護(hù)罩晶片的具有沉積材料的側(cè)上。切割該保護(hù)罩晶片。中間晶片耦合至該保護(hù)罩晶片的與沉積材料相反的側(cè)上。移除該載體晶片。圖像傳感器晶片耦合至該保護(hù)罩晶片的具有沉積材料的側(cè)上。移除該中間晶片。
[0064]可切割圖像傳感器晶片以形成具有復(fù)制透鏡形狀保護(hù)罩的多個(gè)單一化傳感器。單一化傳感器可耦合至印刷電路或剛性基板或兩者。沉積或否則提供材料以形成多個(gè)空穴可包含:遮蔽該多個(gè)復(fù)制透鏡形狀的有源圖像區(qū)域。沉積或否則提供材料以形成多個(gè)空穴可包含:將環(huán)氧樹脂沉積至保護(hù)罩晶片上，而非通過遮蔽保護(hù)的有源圖像區(qū)域。
[0065]切割可包含芯片清潔。該芯片清潔可包含沿著切割線移除保護(hù)罩材料。
[0066]保護(hù)罩晶片可包含IR濾波器。該IR濾波器可包含藍(lán)色玻璃材料或IR涂層之一或兩者。
[0067]相機(jī)模塊
[0068]本文提供及描述低高度小型相機(jī)模塊的幾個(gè)實(shí)施例。單獨(dú)地或以各種組合而有利地改善各種度量。這些度量中的一個(gè)涉及光學(xué)Z高度，第二度量涉及電學(xué)Z高度，第三度量涉及物理Z高度。光學(xué)Z高度可被稱作從圖像傳感器的光學(xué)作用表面至第一透鏡的最外點(diǎn)的距離。這還可被稱作TTL(總軌道長度)。電學(xué)Z高度可被稱作從圖像傳感器上的接合墊至電接口的最外點(diǎn)的距離。在某些實(shí)施例中，光學(xué)器件及電子器件的最外點(diǎn)沿相反方向，但在其它實(shí)施例中，最外電子器件最好明顯更接近于最外光學(xué)器件。
[0069]物理Z高度可被稱作包含無源組件及/或結(jié)構(gòu)部件的最長Z尺寸。物理Z高度可被稱作沿著相機(jī)模塊的光學(xué)路徑的方向從(i)包含一個(gè)或多個(gè)成像光學(xué)器件的光學(xué)系列的第一光學(xué)表面、(ii)含有該光學(xué)系列的外殼(例如透鏡鏡筒)的遠(yuǎn)端及(iii)可選快門或其它孔徑中與圖像傳感器的作用表面相距最遠(yuǎn)的一個(gè)、通過該圖像傳感器的作用表面而至該相機(jī)模塊裝置的背面的距離，該背面包括(iv)該圖像傳感器的背側(cè)、(v)其上耦合該圖像傳感器的支撐基板的表面及(Vi)柔性、剛性或柔性-剛性印刷電路或其它有線或無線信號傳輸機(jī)構(gòu)中與該圖像傳感器的該作用表面相距最遠(yuǎn)的一者，該有線或無線信號傳輸機(jī)構(gòu)電子耦合或否則信號耦合至該圖像傳感器以進(jìn)行傳送、顯示、編輯或儲存包含及/或?qū)?yīng)于由該圖像傳感器采集的圖像數(shù)據(jù)的信號之一或多個(gè)。
[0070]在一些實(shí)施例中，光學(xué)Z高度及電學(xué)Z高度用于指定例如物理Z高度，使得不存在剩余材料。其它實(shí)施例存在差異，例如下文描述的圖1的示例。
[0071]除非本文另有指示或如可基于某些實(shí)施例的獨(dú)特特征所理解，沿著相機(jī)的光軸測量光學(xué)Z高度、電學(xué)Z高度及光學(xué)Z高度的每一個(gè)，例如，這些實(shí)施例可利用:一個(gè)或多個(gè)折疊式反射鏡或分光鏡，它們使光學(xué)路徑的方向改變?yōu)椴黄叫杏谖锢鞿方向；及/或一個(gè)或多個(gè)非線性、不對稱、非球面、各向異性、多焦點(diǎn)、衍射光學(xué)器件，例如光柵、棱鏡、棱形透鏡、標(biāo)準(zhǔn)具及/或其它折射或衍射透鏡或其它光學(xué)器件及/或倒裝片架構(gòu)；或其它。提供相機(jī)模塊的幾個(gè)實(shí)施例，它們有利地呈現(xiàn)包含短物理Z高度的微型特征。
[0072]現(xiàn)參考圖1，通過實(shí)例性物理、電子及光學(xué)架構(gòu)而示意性地示出根據(jù)某一實(shí)施例的相機(jī)模塊。美國專利第7，224，056號、第7，683，468號、第7，936，062號、第7，935，568號、第 7，927，070 號、第 7，858，445 號、第 7，807，508 號、第 7，569，424 號、第 7，449，779號、第 7，443，597 號、第 7，768，574 號、第 7，593，636 號、第 7，566，853 號、第 8，005，268號、第 8，014，662 號、第 8，090，252 號、第 8，004，780 號、第 8，119，516 號、第 7，920，163號、第 7，747，155 號、第 7，368，695 號、第 7，095，054 號、第 6，888，168 號、第 6，583，444號及5，882，221號、及美國公開專利申請第2012/0063761號、第2011/0317013號、第 2011/0255182 號、第 2011/0274423 號、第 2010/0053407 號、第 2009/0212381 號、第 2009/0023249 號、第 2008/0296717 號、第 2008/0099907 號、第 2008/0099900 號、第 2008/0029879 號、第 2007/0190747 號、第 2007/0190691 號、第 2007/0145564 號、第 2007/0138644 號、第 2007/0096312 號、第 2007/0096311 號、第 2007/0096295 號、第 2005/0095835 號、第 2005/0087861 號、第 2005/0085016 號、第 2005/0082654 號、第2005/0082653號、第2005/0067688號、及美國專利申請第61/609，293號及PCT申請第PCT/US2012/24018號及第PCT/US2012/25758號中描述其它相機(jī)模塊實(shí)施例及可包含于替代實(shí)施例內(nèi)的相機(jī)模塊的特征及組件的實(shí)施例，這些的全文以引用的方式并入本文中。
[0073]圖1的示例性相機(jī)模塊包含模塊底座、擋板、成像器、接合墊、電接口及第一透鏡與第二透鏡。圖1的示例性相機(jī)模塊的光學(xué)Z高度Z繪示為從第一透鏡的最外點(diǎn)至圖像傳感器的光學(xué)作用表面的距離。圖1的示例性相機(jī)模塊的電學(xué)Z高度繪示為從接合墊的頂部至電接口的底部的距離。圖1的示例性相機(jī)模塊的物理ζ高度繪示為從最外物理點(diǎn)(在此情況中為擋板的端部)至光學(xué)路徑方向上的相機(jī)模塊的相反位置上的最外物理點(diǎn)(其在此情況中為模塊底座的與圖像傳感器相距最遠(yuǎn)的端部)的距離。在此示例中，物理高度與電學(xué)高度及光學(xué)高度兩者完全重疊，且包含超出接合墊的頂部及第一透鏡的最外點(diǎn)兩者的擋板的最外范圍，且還包含超出圖像傳感器的光學(xué)作用表面及電接口的底部兩者的光學(xué)路徑的相反端上的模塊底座的最外范圍。
[0074]即使在光學(xué)路徑彎曲或折疊而非處處與Z方向平行的實(shí)施例中，光學(xué)Z高度仍被稱作從任何透鏡的最外物理點(diǎn)至像平面的距離。例如，在某些實(shí)施例中，光學(xué)系列可旋轉(zhuǎn)90°且折疊式反射鏡可將光重新導(dǎo)引至圖像傳感器。在替代例中，反射鏡可用于使光反向穿過一個(gè)或多個(gè)光學(xué)器件(諸如孔徑或IR濾波器或偏光器)，或者另外通過該折疊式反射鏡接著將光重新導(dǎo)引至圖像傳感器。在光學(xué)系列長于其寬度的實(shí)施例中，可通過旋轉(zhuǎn)光學(xué)系列而減小光學(xué)Z高度及物理Z高度，該光學(xué)系列包含于某些實(shí)施例的透鏡鏡筒內(nèi)的“側(cè)上”且包含折疊式反射鏡以使光學(xué)路徑朝向圖像傳感器彎曲。光學(xué)系列可旋轉(zhuǎn)除90°外的另一角度以配合例如較大相機(jī)允用裝置的可較狹窄或奇特形狀的相機(jī)模塊空間。在其它實(shí)施例中，傳感器可旋轉(zhuǎn)且例如安置于限定于模塊底座、基板或透鏡鏡筒或其它外殼組件的側(cè)壁內(nèi)的空穴內(nèi)。在這些替代實(shí)施例中，無論光學(xué)系列與圖像傳感器的相對定向如何，一個(gè)或多個(gè)反射鏡可用于將光重新導(dǎo)引至圖像傳感器。
[0075]具有保護(hù)罩的相機(jī)模塊
[0076]在某些實(shí)施例中，光學(xué)表面可添加至圖像傳感器作為單一化組件。此光學(xué)表面可用作罩，其由透明玻璃或聚合物制成以防止灰塵或其它污染物到達(dá)傳感器的作用表面，同時(shí)允許可見光到達(dá)傳感器。尤其對于硅傳感器，該光學(xué)表面還可用作紅外線(IR)濾波器。IR吸收材料可用于該罩，或IR涂層可施加至玻璃或聚合物或其它光學(xué)透明保護(hù)罩。還可形成提供屈光度的光學(xué)表面，例如呈復(fù)制透鏡的形狀。下文中提供用于在切割之前的晶片階段形成單一化組件的工藝。
[0077]參考圖2A至圖14，描述用于制造示例性相機(jī)模塊組件的工藝。該組件包含使用晶片級混合光學(xué)器件來保護(hù)免受污染的有源圖像傳感器。此方法具有的另一優(yōu)點(diǎn)為:可通過并入具有相機(jī)模塊組件的這種混合光學(xué)器件而減小相機(jī)模塊的總物理Z高度。
[0078]在將圖像傳感器晶片切割或單一化為離散裸芯之前的晶片階段，根據(jù)某些實(shí)施例保護(hù)圖像傳感器上的有源圖像區(qū)域。在某些實(shí)施例中，通過附接玻璃晶片(例如藍(lán)色玻璃或IR涂覆玻璃)或其它材料(例如對可見光透明且吸收或阻擋IR光的聚合物或其它材料)而實(shí)現(xiàn)有源圖像區(qū)域的該保護(hù)。通過添加晶片級光學(xué)元件而實(shí)現(xiàn)此玻璃保護(hù)的進(jìn)一步改良功能性。由此，圖像傳感器設(shè)有免受粒子或其它污染且還有利地包含一個(gè)或多個(gè)光學(xué)元件的圖像區(qū)域。在某些實(shí)施例中減小模塊及/或物理Z高度允許較低后焦距(BFL)光學(xué)設(shè)計(jì)高度。另外，提供使圖像區(qū)域免受污染的更佳保護(hù)，這在考慮以下時(shí)尤其有利:目前所預(yù)期的像素大小在接下來的幾年內(nèi)從2.2微米縮小至1.75微米、1.4微米、1.1微米及更小。
[0079]用于產(chǎn)生晶片級IR濾波器和透鏡元件的工藝流程
[0080]圖2A至圖2B示意性地示出工藝中的步驟的示例性產(chǎn)品，該工藝包含分別提供玻璃晶片或藍(lán)色玻璃晶片。即，該工藝包含提供及/或起始于例如圖2A所繪示的清潔玻璃晶片或例如圖2B所繪示的藍(lán)色玻璃晶片。圖2B可包含材料、組合物、化合物或構(gòu)造的經(jīng)處理或未經(jīng)處理晶片，該晶片實(shí)質(zhì)上過濾可入射至該晶片的任何位置上或明確在該晶片的區(qū)域中的紅外光，該區(qū)域?qū)⒕哂腥肷渲疗渖锨已刂鄼C(jī)模塊的光學(xué)路徑的IR光，使得若該IR光未被阻擋，則其將照射在有源圖像傳感器區(qū)域上。
[0081]圖3示意性地示出工藝中的步驟的示例性產(chǎn)品，該工藝涉及圖2A的玻璃晶片的IR涂層。圖2B的藍(lán)色玻璃(或替代)晶片提供IR濾波器功能性而無需施加額外的IR涂層。因此，在大多數(shù)實(shí)施例中，圖3所繪示的步驟并不在圖2B的藍(lán)色玻璃(或替代)晶片的情況下使用。在大多數(shù)實(shí)施例中，圖2A的玻璃晶片涂覆一側(cè)，但其可涂覆兩側(cè)，或若玻璃晶片由耦合在一起的兩個(gè)晶片組成，則該IR涂層可位于內(nèi)表面上。
[0082]圖4A、圖4B及圖4C分別示意性地示出工藝中的步驟的示例性產(chǎn)品的透視圖、截面圖及平面圖，該工藝包含在相反側(cè)將圖3的晶片處理為IR涂層。圖4A、圖4B及圖4C的晶片包含“底”側(cè)上的多個(gè)復(fù)制透鏡形狀。對于圖2B的藍(lán)色玻璃晶片，任一側(cè)可用于復(fù)制透鏡形狀，而對于圖2A的IR涂覆的清潔玻璃晶片，與IR涂層相反的側(cè)可用于形成復(fù)制透鏡形狀。透鏡形狀的形成可利用干蝕刻、濕蝕刻、等離子體蝕刻、反應(yīng)離子蝕刻、復(fù)制透鏡層耦合或粘接、光學(xué)環(huán)氧樹脂、使用光刻膠或UV可固化環(huán)氧樹脂且包含使材料熔融以形成多個(gè)透鏡的陣列的光刻、使熔融玻璃或聚合物固化、由主透鏡陣列模制或壓制、懸浮膠粒的對流組裝(convective assembly of colloidal particles from suspens1n)、主透鏡陣列復(fù)制(其包含電鑄或晶片級或二元或液體光學(xué)器件或這些中的兩個(gè)或兩個(gè)以上的組合的產(chǎn)生、或另一步驟或工藝的使用或另一材料或組件的使用)，如復(fù)制透鏡陣列、微透鏡陣列或小透鏡陣列的領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的。接著，根據(jù)圖5至圖12而進(jìn)一步處理具有復(fù)制透鏡形狀的圖3的IR涂覆晶片、或圖2B的藍(lán)色玻璃晶片或具有IR濾波特征的替代晶片。
[0083]圖5示意性地示出工藝中的步驟的產(chǎn)品，該工藝包含形成其內(nèi)安置圖4A至圖4C的復(fù)制透鏡形狀的空穴。在某些實(shí)施例中，微透鏡直徑大于相機(jī)模塊(預(yù)期此產(chǎn)品為該相機(jī)模塊內(nèi)的一部分)的圖像傳感器的(即將的)作用區(qū)域，因此，空穴的尺寸可小于微透鏡的直徑，且該空穴尺寸還可在一些實(shí)施例中大于相機(jī)模塊的圖像傳感器的作用區(qū)域或在其它實(shí)施例中為與相機(jī)模塊的圖像傳感器的作用區(qū)域近似相同的尺寸。在其它實(shí)施例中，微透鏡陣列的直徑類似于傳感器陣列的圖像傳感器的作用區(qū)域的尺寸，而特殊光學(xué)器件或圖像處理可用于這些實(shí)施例中以減少或防止否則產(chǎn)生于微透鏡的外圍區(qū)域的失真效應(yīng)。在某些實(shí)施例中，在遮蔽對應(yīng)于圖像傳感器上的實(shí)際圖像區(qū)域的有源圖像區(qū)域之后沉積環(huán)氧樹月旨。在其它實(shí)施例中，通過蝕刻形成空穴。在一些實(shí)施例中，在與微透鏡的復(fù)制相同的工藝期間形成空穴。在某些實(shí)施例中，空穴的壁由與微透鏡相同的材料形成，且在一個(gè)實(shí)施例中，空穴的壁及微透鏡由相同的晶片形成。在某些實(shí)施例中，形成有安置于其內(nèi)的復(fù)制透鏡形狀的空穴大于圖像傳感器上的圖像區(qū)域。
[0084]圖6示意性地示出工藝中的步驟的示例性產(chǎn)品，該工藝包含在圖5的產(chǎn)品的具有在形成的空穴內(nèi)的復(fù)制透鏡的一側(cè)上附接載體晶片。在此步驟中，例如使用粘合劑或機(jī)械夾具來將具有IR涂層及形成的空穴壁內(nèi)的復(fù)制透鏡形狀的晶片接合至載體晶片。
[0085]圖7A示意性地示出工藝中的步驟的示例性產(chǎn)品，該工藝包含切割具有復(fù)制透鏡及形成的空穴的圖6的具有IR涂層的玻璃晶片、或具有復(fù)制透鏡及形成的空穴的藍(lán)色玻璃或具有復(fù)制透鏡及形成的空穴的替代IR濾波晶片?？赏ㄟ^鋸切或激光切割移除額外晶片材料。圖7B示意性地示出在晶片清潔(例如因切割產(chǎn)生的無用玻璃從溝道(street)移除)之后的經(jīng)切割區(qū)域的近視圖。
[0086]圖8A至圖8B示意性地示出工藝中的步驟的示例性產(chǎn)品，該工藝包含在圖7B的產(chǎn)品的圖像傳感器側(cè)接合至中間晶片，同時(shí)該晶片的復(fù)制透鏡及形成的空穴側(cè)仍附接至載體晶片。根據(jù)某些實(shí)施例，復(fù)制透鏡形狀安置于空穴壁內(nèi)的具有IR涂層(除非其為藍(lán)色玻璃)的經(jīng)切割玻璃(或其它適當(dāng)透明材料)晶片與載體晶片的組合接合至中間玻璃晶片，仍作為完整晶片。
[0087]圖9示意性地示出工藝中的步驟的示例性產(chǎn)品，該工藝包含從圖8的產(chǎn)品移除載體晶片。
[0088]圖10示意性地示出工藝中的步驟的示例性產(chǎn)品，該工藝包含將圖9的產(chǎn)品接合至圖像傳感器晶片。仍在晶片級執(zhí)行仍接合至中間晶片的經(jīng)切割玻璃與圖像傳感器晶片的該組合。
[0089]圖11示意性地示出工藝中的步驟的示例性產(chǎn)品，該工藝包含從圖像傳感器組合移除中間玻璃晶片，該圖像傳感器組合包含其上具有獨(dú)立玻璃裸芯的圖像傳感器晶片，各圖像傳感器晶片尤其在使用硅傳感器時(shí)包含根據(jù)各種實(shí)施例的IR濾波涂層或IR濾波材料，以及包含安置于空穴內(nèi)的復(fù)制透鏡形狀，該空穴配置為具有與傳感器材料的作用區(qū)域的透明連通(transparent communicat1n)。
[0090]圖12A、圖12B及圖12C示意性地示出工藝中的步驟的示例性產(chǎn)品的三個(gè)不同實(shí)施例，該工藝包含在切割圖11的圖像傳感器晶片之后形成單一化圖像傳感器裸芯。圖12A具有的復(fù)制透鏡形狀為鄰近圖像傳感器的凸面。圖12B具有的復(fù)制透鏡形狀為沿朝向被成像的物體或場景的另一方向的凸面。圖12A或圖12B的實(shí)施例提供屈光度以將光聚焦至圖像傳感器的有源像平面上。圖12C繪示一實(shí)施例，其中復(fù)制透鏡的兩個(gè)表面成形以貢獻(xiàn)屈光度。有利地，相機(jī)模塊組件中的任一個(gè)或此示例性實(shí)施例中的圖12A至圖12C的單一化圖像傳感器裸芯提供對粒子和/或其它污染物的保護(hù)，因此改善總相機(jī)良率，并且具有在晶片級集成的整個(gè)相機(jī)模塊的光學(xué)系統(tǒng)或光學(xué)系列的至少一個(gè)元件用以幫助實(shí)現(xiàn)減小該模塊的物理Z高度。
[0091]圖13示意性地示出示例性相機(jī)模塊，其包含耦合至圖12A所示意性地示出的相機(jī)模塊組件的導(dǎo)線接合(wire bond)。在某些實(shí)施例中，具有由環(huán)氧樹脂或其它材料空穴壁支撐的復(fù)制透鏡元件和IR濾波器的圖像傳感器可用在無額外透鏡元件的定焦相機(jī)中。在根據(jù)各種實(shí)施例的自動(dòng)對焦及變焦相機(jī)模塊中，致動(dòng)器(如VCM(音圈馬達(dá))、MEMS (微機(jī)電系統(tǒng))、壓電(壓力致動(dòng))致動(dòng)器和/或步進(jìn)馬達(dá))與可移動(dòng)透鏡和/或其它光學(xué)器件和/或基于處理器的組件(例如失真校正組件、色差校正組件、亮度、色度和/或亮度或色度對比增強(qiáng)組件、模糊校正組件和/或擴(kuò)展景深(ED0F)和/或擴(kuò)展動(dòng)態(tài)范圍或高動(dòng)態(tài)范圍(EDR或HDR)組件)耦合。
[0092]圖14示意性地示出包含倒裝芯片的示例性相機(jī)模塊。圖14所示意性地示出的示例性相機(jī)模塊可使用熱壓縮或熱超聲工藝。
[0093]具有通孔基板的相機(jī)模塊
[0094]要在下文中描述的某些實(shí)施例尤其通過將顯著比例的電學(xué)Z高度嵌套于光學(xué)Z高度內(nèi)而有利地以小物理Z高度為特征。現(xiàn)參考圖15至圖26所繪示的實(shí)施例。
[0095]各種實(shí)施例包含相機(jī)模塊的結(jié)構(gòu)，其使用在倒裝芯片定向上的成像器及用于互連件的通孔基板。具有在倒裝芯片定向上的成像器及通孔基板的相機(jī)模塊有利地實(shí)現(xiàn)至柔性印刷電路或剛性-柔性印刷電路或其它電路以及至外部互連件的電連接，同時(shí)除附接或其內(nèi)嵌入圖像傳感器的基板外、或除光學(xué)Z高度對物理Z高度的貢獻(xiàn)外、或兩者外又不增加物理Z高度，或至少顯著減小電學(xué)Z高度對物理Z高度的貢獻(xiàn)。以下實(shí)施例以具有圖像傳感器裸芯與模塊接口之間的有利電連接和/或已在有利工藝中被組裝的相機(jī)模塊為特征。
[0096]為便于處置、集成、穩(wěn)固及成本，根據(jù)某些實(shí)施例的電子相機(jī)模塊包含集成為整體組件的多個(gè)組件。在此描述相機(jī)模塊的各種實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，陶瓷用作基板。陶瓷可為可制造成具有所要和/或選定平坦度且可承載布線軌跡(wiring trace)的剛性穩(wěn)定材料。可在布線軌跡上安裝某些有源及/或無源組件。在某些實(shí)施例中，圖像傳感器可通過導(dǎo)線接合(尤其在圖像傳感器安裝于基板的頂部上時(shí))或通過安裝于基板下方的倒裝芯片互連件而連接至該布線軌跡。圖15的截面圖中示意性地示出具有安裝有倒裝芯片互連件且與倒裝芯片互連件連接的圖像傳感器的相機(jī)模塊的示例。圖15的相機(jī)模塊有利地具有圖像傳感器，其耦合于基板內(nèi)所限定的空穴內(nèi)，使得圖像傳感器的厚度不增加到相機(jī)模塊高度與基板的總厚度上。至圖15的相機(jī)模塊的電接口可包含可由各種方法制成的布線軌跡，其包含焊接接頭、球柵陣列及銅柱或微柱(yPILR)。圖15中未顯示相機(jī)模塊的光學(xué)組件，例如光學(xué)系列的一個(gè)或多個(gè)透鏡。
[0097]描述在合理成本下提供高性能的各種實(shí)施例，同時(shí)提供甚至進(jìn)一步減少成本的修改方案是可能的。可通過減少組件成本及組裝成本的組合，以及改善工藝良率而提供成本的減少。在某些實(shí)施例中，選擇通過降低組裝操作的數(shù)目及/或復(fù)雜性而實(shí)際上導(dǎo)致總成本降低的更昂貴部件。
[0098]下文描述根據(jù)幾個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施例的相機(jī)模塊。參考附圖的以下文本中繪示可被有效率地制造的相機(jī)模塊的幾個(gè)示例。圖15至圖26中未繪示相機(jī)模塊的某些光學(xué)部件(例如一個(gè)或多個(gè)透鏡及/或孔徑、快門、用于保持某些光學(xué)器件的外殼或鏡筒、透鏡或透鏡鏡筒或其它光學(xué)器件(例如反射鏡、光源、二級傳感器、加速計(jì)、陀螺儀、電力連接件或外殼對準(zhǔn)件及/或耦合銷或凹槽或其它這種結(jié)構(gòu)))，但一個(gè)或更多或幾個(gè)或全部可包含于數(shù)字靜態(tài)相機(jī)及/或攝像機(jī)或相機(jī)模塊或相機(jī)電話或平板計(jì)算機(jī)或膝上型計(jì)算機(jī)或其它電子相機(jī)允用裝置中，因此，這些一般未在下文中被提及且未示于圖中。相機(jī)模塊或相機(jī)模塊組件的組合的起始點(diǎn)可被認(rèn)作圖像傳感器。在某些實(shí)施例中，成像器的光學(xué)作用區(qū)域可由空穴保護(hù)，由例如如圖12A至圖14所繪示的玻璃罩封閉。
[0099]圖16A及圖16B的平面截面圖中分別繪示另一示例性結(jié)構(gòu)。圖16A至圖16B的相機(jī)模塊或相機(jī)模塊組件包含圖像傳感器裸芯、空穴壁與玻璃罩，及用于實(shí)現(xiàn)圖像傳感器與外部電子器件(例如圖像處理器、圖像數(shù)據(jù)存儲器或圖像數(shù)據(jù)傳輸組件)之間的電連接的幾個(gè)接合墊。
[0100]分別以截面圖及平面圖顯示結(jié)構(gòu)的圖17及圖18中示意性地繪示另一示例。平坦基板形成圖17及圖18的相機(jī)模塊的底座。該基板的用途為提供結(jié)構(gòu)支撐，因此適當(dāng)材料包含金屬(例如鈦)、陶瓷(例如氧化鋁)及硬聚合物(如酚醛樹脂)?；宓牟牧峡杀荒Ｖ?，或者一個(gè)或多個(gè)其它方法可用于在其內(nèi)制造通孔的陣列。在某些實(shí)施例中，這些通孔將最終完全或部分填充有導(dǎo)電材料作為結(jié)構(gòu)的部分，以提供至相機(jī)模塊的電接口。因?yàn)樵摶遑暙I(xiàn)相機(jī)模塊的總高度，所以該基板既非常薄又具足夠剛性。在某些實(shí)施例中，仔細(xì)地選擇基板的材料的機(jī)械性質(zhì)，其包含該基板的材料的模量及斷裂韌性。基板可為約200微米厚，并可具有約50微米至約400微米范圍內(nèi)的厚度。
[0101]在圖17至圖18所繪示的示例性實(shí)施例中，圖像傳感器及玻璃罩可大致耦合于基板的中央部分上。可使用粘性接合或磁性地、或使用一個(gè)或多個(gè)夾子或互補(bǔ)滑動(dòng)(complementary slide)或扭轉(zhuǎn)緊固組件、或使用配合接合以利用靜態(tài)粘合或熱或壓縮收縮或膨脹配合、或其它方式來將圖像傳感器附接至基板。在基板的剩余部分的實(shí)質(zhì)部分上附接柔性電路。附接方法可為粘性結(jié)合、或剛提及方法的一個(gè)或其它。在某些實(shí)施例中，柔性電路可包含由銅、或其它金屬或?qū)щ娋酆衔镏瞥傻谋?dǎo)電軌道，其位于軟聚合材料(如聚酰亞胺)的表面上及/或嵌入于該軟聚合材料內(nèi)?？讖交蚱渌卣骺捎糜谔峁┤肟谥零~軌道以實(shí)現(xiàn)電連接。
[0102]如圖17及圖18的示例中所繪示，柔性電路具有平面區(qū)域中比圖像傳感器小的孔徑。這允許柔性電路放置于圖像傳感器上，使得圖像傳感器上的接合墊由柔性電路覆蓋。以此方式，可在圖像傳感器上的接合墊1803與柔性電路1707上的適當(dāng)連接盤(land)之間實(shí)現(xiàn)電連接(electrical join)。根據(jù)幾個(gè)實(shí)施例而使用方法及材料的廣泛選擇以影響該連接，其中示例包含導(dǎo)電粘合劑、熱壓縮接合、焊接接頭及超音波熔接。
[0103]圖像傳感器連接或可電連接至柔性電路，使根據(jù)某些實(shí)施例的柔性電路上的軌道能夠用于將電連接選路至可包含有源及/或無源組件的其它位置。在各種實(shí)施例中，可使用已制定的方法及技術(shù)來將有源及/或無源組件附接及互連至柔性電路。在圖17及圖18中，三(3)個(gè)無源組件連同十(10)個(gè)接合墊及八(8)個(gè)通孔焊料互連件1711包含于相機(jī)模塊中，但這些數(shù)目、位置、形狀及大小僅供說明且許多變型是可能的。
[0104]在某些實(shí)施例中，至相機(jī)模塊的外部電連接包含至柔性電路上的適當(dāng)連接盤的電連接。通過設(shè)計(jì)，這些連接盤有利地位于基板中的通孔上。雖然圖17及圖18描繪用于這些電互連件的焊料柱，但電互連件可由多種材料和包含銅柱、堆疊柱形凸塊、導(dǎo)電粘合劑及/或深接達(dá)導(dǎo)線接合(deep access wire bonds)的結(jié)構(gòu)制造。其它實(shí)施例包含如彈簧元件及彈簧針(pogo pin)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。在使用焊接柱的情況下，在焊料回流時(shí)，外圍會將形狀改變?yōu)榘肭蛐?，使得相機(jī)模塊的外部接口類似于與球柵陣列相似的半導(dǎo)體封裝的互連件。圖17及圖18中所示的示例性結(jié)構(gòu)包含具有略微彎曲的柔性電路，而在其它實(shí)施例中，該柔性電路并不具有彎曲。
[0105]圖19及圖20示意性地示出解決此問題的結(jié)構(gòu)的變體的截面圖及平面圖。圖像傳感器安置于基板的凹槽中，使得圖像傳感器接合墊位于與柔性電路的底側(cè)相同的層級上，且圖19所示的柔性電路并不具有如圖17的彎曲的彎曲。對此對準(zhǔn)細(xì)節(jié)的一些調(diào)整可考慮用于將柔性電路1903附接及連接至接合墊的結(jié)合介質(zhì)的厚度。各種方法及結(jié)構(gòu)可用于至相機(jī)模塊的連接，且圖19的示例中繪示錐形銅柱，但可使用球柵陣列及焊料互連件。
[0106]圖21及圖22示意性地示出另一實(shí)施例。在此例子中，柔性電路位于基板的底側(cè)上，該柔性電路及該基板兩者位于圖像傳感器上方。此構(gòu)造具有的優(yōu)點(diǎn)為:基板及外部電連接并不增加相機(jī)模塊高度。在此例子中，電連接描繪為球柵陣列，但可同樣采用先前公開的方法及結(jié)構(gòu)的任何者，例如銅柱或焊料互連件。如同圖21至圖22所示的示例性實(shí)施例，將基板放置于柔性電路的頂部上意味著:柔性電路的上側(cè)無法用于承載無源及有源組件。圖21及圖22中繪示用于容納無源及有源組件的示例。一個(gè)示例使基板中的通孔處于適當(dāng)位置。接著，組件可放置于暴露的柔性電路上。類似地，可執(zhí)行組件優(yōu)先組合順序，基板可含有給附接至柔性電路的組件提供空間的空穴。第三實(shí)例將組件放置于柔性電路的底側(cè)上，即，將組件放置于與至相機(jī)模塊的電連接相同的側(cè)上。各示例性結(jié)構(gòu)具有取決于包含于特定相機(jī)模塊實(shí)施例中的組件的數(shù)目及尺寸的略微不同的優(yōu)點(diǎn)?？稍诘谒膶?shí)施例中同時(shí)采用全部三個(gè)這些示例。
[0107]圖23及圖24的截面圖及平面圖中所示的結(jié)構(gòu)容許基板為或包含具有用于圖像傳感器的切口的單片材料。柔性電路在圖23中顯示為是折疊的且因而可被稱作折疊式柔性電路。
[0108]圖25示意性地示出進(jìn)一步的變體，其包含基板的示例，該基板為或包含完整單片材料?？蛇x地，在圖25所示的方案中，圖像傳感器可凹入至空穴中，使得柔性電路位于具有接合墊的層級上，以相同方式，圖19顯示圖17的該修改。圖23至圖25中所示的結(jié)構(gòu)可涉及折疊技術(shù)，例如美國專利第7，368，695號及/或美國公開專利申請第US20050279916號及/或第US20050150813號中所描述的，這些通過引用并入于此。在包含折疊技術(shù)的某些實(shí)施例中，柔性電路彎曲180弧度以促進(jìn)基板的兩個(gè)相反表面之間的電連接性，由此避免基板中的通孔。圖25的結(jié)構(gòu)具有的特定優(yōu)點(diǎn)為:相機(jī)模塊的底側(cè)的顯著區(qū)域可用于支撐外部電接口。這在期望高連接密度(就每單位面積的接觸件數(shù)目而言)時(shí)是有利的。若密度變得足夠高，則制造密集陣列的通孔可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)弱化。
[0109]替代地，圖23所示的相機(jī)模塊的柔性電路中的折疊位置可位于結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，而非在外部。接著，部分可呈現(xiàn)為如圖26所示意性地示出。此結(jié)構(gòu)有利地減小相機(jī)模塊的面積。
[0110]具有倒裝芯片成像器的相機(jī)模塊
[0111]圖27A至圖27B的截面圖及平面圖中示意性地示出具有銅柱或yPILR及穿孔窗2703的雙側(cè)柔性電路。用于建構(gòu)根據(jù)某些實(shí)施例的相機(jī)模塊的起始點(diǎn)包含電路板或提供承載布線軌跡的電路板。這種電路板可由過剩材料的任一制成且可具有各種選項(xiàng)中的任一。柔性電路是這些選項(xiàng)的一個(gè)，這些柔性電路具有的優(yōu)點(diǎn)為:它們在兩側(cè)上承載高密度布線軌跡。在某些實(shí)施例中，孔徑限定于相機(jī)模塊組件的相機(jī)模塊情況中使用的柔性電路中。此外，某些實(shí)施例包含柔性電路，其中銅柱或μ PILR互連件位于一個(gè)面上。接著，部分分別如圖27Α至圖27Β的截面圖及平面中所描繪般呈現(xiàn)。圖27Α的銅柱或yPILR互連件的高度超過成像器裸芯的厚度。這可為約100微米，但對于常見圖像傳感器，該高度可在從最小約50微米至最大約300微米的范圍內(nèi)。
[0112]在某些實(shí)施例中，成像器或圖像傳感器包含于相機(jī)模塊或相機(jī)模塊組件中，該相機(jī)模塊或相機(jī)模塊組件包含支持一個(gè)或多個(gè)電子功能的一個(gè)或多個(gè)有源及無源組件。在某些實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)組件有利地位于圖像傳感器的緊密接近處。例如，在個(gè)一實(shí)施例中，與ASIC關(guān)聯(lián)的圖像傳感器具有被轉(zhuǎn)換為更常見格式(如jpeg文件)的來自圖像傳感器的電輸出。在某些實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)有源及/或無源組件可位于或互連于柔性電路的上表面上。在一個(gè)實(shí)施例中，ASIC利用裸芯附接粘合劑來附接且通過導(dǎo)線接合而互連，同時(shí)電容器被回焊于適當(dāng)位置。在填入一個(gè)或多個(gè)有源及/或無源組件之后，柔性電路可接著在一個(gè)示例中如圖28A至圖28B的截面圖及平面圖中所示意性顯示般呈現(xiàn)。
[0113]按照定義，柔性電路至少在相當(dāng)大程度上是柔性的。根據(jù)某些實(shí)施例的相機(jī)模塊使此柔性被移除。在一些實(shí)施例中，甚至更剛性的電路板不夠剛硬而無法用于相機(jī)模塊的情況中。因此，在某些實(shí)施例中，如圖29A至圖29B所示意性地示出，一個(gè)或多個(gè)有源及/或無源組件被包覆成型。根據(jù)某些實(shí)施例提供包覆成型以將一個(gè)或多個(gè)電子組件封裝于聚合材料或其它這種可流動(dòng)且可固化的材料中。封裝給部件提供良好保護(hù)以使其等免受環(huán)境侵害且還具有相對較高模量，由此使柔性電路剛硬。
[0114]在某些實(shí)施例中，圖像傳感器可面朝上地(即，沿倒裝芯片定向)附接及互連至柔性電路的底側(cè)，如圖30A至圖30B所示意性地示出。圖30A至圖30B繪示由允許該圖像傳感器附接至相對僵硬部件的包覆成型提供的剛硬性(stiffening)。包含半導(dǎo)體裸芯的倒裝芯片附接及互連的許多實(shí)施例直接或間接提供具有高模量的基板?？筛鶕?jù)某些實(shí)施例使用的組件及工藝的示例包含(但不限于)導(dǎo)電粘合劑、熱壓縮接合、熱音波接合及焊接。
[0115]圖30A至圖30B中所繪制的圖像傳感器包含光學(xué)作用區(qū)域上的封圍體。在替代實(shí)施例中，圖像裸芯還可為裸露的。例如參見圖27A至圖27B，電路板中的孔徑的尺寸至少與大多數(shù)實(shí)施例中的成像器的光學(xué)作用區(qū)域一樣大。在情況并非如此的實(shí)施例中，電路板及包覆成型物實(shí)際上阻止來自場景的一些光到達(dá)圖像傳感器的覆蓋部分。
[0116]根據(jù)某些實(shí)施例的固態(tài)相機(jī)模塊可描述為包含兩個(gè)一般組件。這些是圖像傳感器及其關(guān)聯(lián)的電子組件，以及光學(xué)系列。光學(xué)系列包括透鏡、孔徑、光闌、擋板及濾波器，它們用于將來自場景的光傳送至成像器的光學(xué)作用區(qū)域上的聚焦圖像中。適合于小型相機(jī)的光學(xué)系列是眾所周知和了解的。通常，光學(xué)系列安裝于透鏡旋轉(zhuǎn)臺中。該透鏡旋轉(zhuǎn)臺具有配合在透鏡鏡筒內(nèi)的螺紋。使該旋轉(zhuǎn)臺相對于該鏡筒旋轉(zhuǎn)允許相機(jī)的焦點(diǎn)的調(diào)整。
[0117]在制造相機(jī)模塊時(shí)，圖像質(zhì)量主要取決于光學(xué)系列至圖像傳感器的對準(zhǔn)。特別地，在本文所描述的實(shí)施例中，圖像傳感器及光學(xué)系列的光軸有利地傾斜及平移對準(zhǔn)。對準(zhǔn)的精度取決于透鏡鏡筒的位置且在某些實(shí)施例中直接參考圖像傳感器以及在其它實(shí)施例中通過一個(gè)或多個(gè)中間組件而參考圖像傳感器。圖31A至圖31B示意性地示出結(jié)構(gòu)的示例，這通過該結(jié)構(gòu)而有利地完成。圖31A的透鏡鏡筒含有鄰接圖像傳感器的表面的一個(gè)或多個(gè)透鏡鏡筒延伸部。使用圖像傳感器的通過具有一個(gè)或多個(gè)透鏡鏡筒延伸部的透鏡鏡筒的該觸碰，可有利地控制透鏡鏡筒相對于圖像傳感器的傾斜。通過無源光學(xué)對準(zhǔn)而有利地完成透鏡鏡筒相對于圖像傳感器的平移。使透鏡鏡筒位于所要位置中，可通過各種接合方法將透鏡鏡筒固定于適當(dāng)位置中?？赏ㄟ^在透鏡鏡筒與包覆成型材料之間施加UV粘合劑且使該UV粘合劑固化而制造圖31A至圖31B中所示的產(chǎn)品。
[0118]可有利地用在某些實(shí)施例中的相機(jī)模塊的另一制造步驟包含例如使用螺紋或互補(bǔ)鎖定銷及插槽組件來將透鏡旋轉(zhuǎn)臺插入透鏡鏡筒中。在該螺紋實(shí)施例中，例如，通過調(diào)整該螺紋，相機(jī)焦點(diǎn)可根據(jù)需要而設(shè)定且可選地鎖定于此位置中。圖32A至圖32B中示意性地示出相機(jī)模塊的截面圖及平面圖，該相機(jī)模塊可利用UV固化粘合劑。雖然圖32A至圖32B已顯示利用用于相機(jī)模塊接口的銅柱或μ PILR的相機(jī)模塊，但其它實(shí)施例使用機(jī)械元件(例如彈簧及/或彈簧針)及/或焊料球以形成球柵陣列接口。
[0119]倒裝芯片傳感器相機(jī)模塊的封裝方法
[0120]在此描述通過使用各種方法及組件(其包含封裝倒裝芯片圖像傳感器)而降低相機(jī)模塊Ζ高度、成本及制造良率損失。一個(gè)方法使用具有用于倒裝芯片傳感器的孔的剛性-柔性印刷電路(RFPC)及該RFPC的底側(cè)上的圖像傳感器的保護(hù)封裝體。另一方法使用相同底側(cè)的封裝的倒裝芯片圖像傳感器，但用例如使用各向異性導(dǎo)電膜(ACF)來附接至基板的頂側(cè)的柔性印刷電路(FPC)來代替剛性基板。
[0121]相機(jī)模塊的總高度取決于從透鏡的頂部至圖像傳感器的頂面上的像平面的機(jī)械高度，外加圖像傳感器芯片的厚度，及圖像傳感器下方的任何事物。在某些實(shí)施例中，圖像傳感器下方存在環(huán)氧樹脂接合體及基板。在某些實(shí)施例中使用倒裝芯片圖像傳感器，其用于有利地減小相機(jī)模塊ζ高度的，這是因?yàn)閭鞲衅鞅幌蛳乱苿?dòng)至基板的底側(cè)上的空穴。這意味著:基板沿光學(xué)路徑向上移動(dòng)且不再增加圖像傳感器下方的厚度。在某些實(shí)施例中，使用非常剛性且相對較昂貴的陶瓷基板。為實(shí)現(xiàn)從相機(jī)模塊至消費(fèi)性裝置的連接，在一些實(shí)施例中利用焊料或各向異性導(dǎo)電膜(ACF)來將柔性印刷電路板(FPC)附接至此基板的底部。
[0122]可通過將FPC移動(dòng)至傳感器的底部上方使得不增加相機(jī)模塊的Z高度而減小模塊的Z高度。在圖33及圖35所示意性地示出的實(shí)施例中，基板是剛性-柔性印刷電路(RFPC)，其可由夾于頂部剛性電路板層與底部剛性電路板層之間的FPC建構(gòu)。此基板可具有孔，使得倒裝芯片圖像傳感器可附接至基板的底側(cè)。與具有空穴的陶瓷基板不同，根據(jù)此實(shí)施例的圖像傳感器暴露于基板的底部上，而非空穴中。為改善模塊的強(qiáng)度及可靠性，傳感器及周圍組件可封裝于環(huán)氧樹脂或其它材料中。此封裝有利地提供可用于將熱能(熱)從圖像傳感器帶走的大表面。
[0123]在圖34及圖36所示意性地示出的另一實(shí)施例中，基板為或包含具有與剛描述實(shí)施例相同的孔、倒裝芯片傳感器及封裝的剛性電路板。此實(shí)施例使用各向異性導(dǎo)電膜(ACF)來將FPC附接至剛性基板的頂部。在此實(shí)施例中，頂部安裝的FPC可具有孔，圖像將通過該孔而傳至傳感器。在某些實(shí)施例中，基板具有此孔而不具有空穴，且相機(jī)模塊并不包含陶瓷組件。相反，在這些實(shí)施例中，基板包含有機(jī)材料，例如(但不限于)FR4(玻璃增強(qiáng)環(huán)氧層板)或BT (雙馬來酰亞胺三嗪(BismaleimideTriazine))。
[0124]圖33及圖34的兩個(gè)結(jié)構(gòu)可選擇性地避免使用具有空穴的陶瓷基板。除減小Z高度的外，該陶瓷空穴基板的消除還可用于降低成本、改善制造良率及減小相機(jī)模塊的X及Y大小。成本降低的原因?yàn)?陶瓷空穴基板比有機(jī)材料基板(例如RFPC、BT及FR4)昂貴。制造良率改善的原因?yàn)?圖像傳感器接合墊位置具有的基于有機(jī)基板的容限比基于陶瓷空穴基板的容限更緊，這減少制造的不確定性。相機(jī)模塊的X及Y大小減小的原因?yàn)?可避免安裝空穴的豎直壁(其具有等于基板的厚度的最小厚度)。
[0125]在某些實(shí)施例中，倒裝芯片傳感器可用在并不具有空穴的基板上。在某些實(shí)施例中，可用環(huán)氧樹脂或其它材料來封裝倒裝芯片傳感器。在某些實(shí)施例中，倒裝芯片可用在有機(jī)剛性-柔性電路板(RFPC)上。在某些實(shí)施例中，各向異性導(dǎo)電膜(ACF)可用于將柔性電路板(FPC)連接至剛性相機(jī)模塊基板的頂側(cè)。在此實(shí)施例中，頂部安裝的FPC具有孔，圖像可通過該孔而傳遞。
[0126]雖然已描述及繪示本發(fā)明的示例圖及特定實(shí)施例，但應(yīng)了解，本發(fā)明的范圍并不受限于所討論的特定實(shí)施例。因此，所述實(shí)施例應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的，且應(yīng)了解，在這些實(shí)施例中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下進(jìn)行變化。
[0127]另外，在可根據(jù)本文的優(yōu)選實(shí)施例而執(zhí)行且已在上文中被描述的方法中，已依選定排印次序描述操作。然而，這些次序已被選擇且為了便于排印而如此排序，并且不意在暗示執(zhí)行操作的任何特定順序，除非特定順序被明確提出或本領(lǐng)域一般技術(shù)人員認(rèn)為特定順



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【權(quán)利要求】
1.一種固態(tài)相機(jī)模塊，包括: 包覆成型電路板，其包含孔徑； 圖像傳感器，其沿倒裝芯片定向耦合至所述電路板，且包含與所述孔徑對準(zhǔn)的光學(xué)作用區(qū)域； 透鏡鏡筒，其耦合至所述電路板，且物理上與所述圖像傳感器對準(zhǔn)； 電互連結(jié)構(gòu)，位于所述電路板與所述圖像傳感器之間。
2.如權(quán)利要求1的固態(tài)相機(jī)模塊，其中，所述透鏡鏡筒配置為通過穿過所述孔徑使所述透鏡鏡筒觸碰至所述圖像傳感器而物理上傾斜地與所述圖像傳感器對準(zhǔn)。
3.如權(quán)利要求1的固態(tài)相機(jī)模塊，其中，所述電互連結(jié)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)yPILR互連件。
4.如權(quán)利要求3的固態(tài)相機(jī)模塊，其中，至少一個(gè)μPILR互連件具有超過所述圖像傳感器的厚度的高度。
5.如權(quán)利要求3的固態(tài)相機(jī)模塊，其中，至少一個(gè)μPILR互連件包括銅。
6.—種固態(tài)相機(jī)模塊,包括: 印刷電路，包含孔徑； 圖像傳感器，沿倒裝芯片定向耦合至所述電路板，且包含與所述孔徑對準(zhǔn)的光學(xué)作用區(qū)域； 透鏡鏡筒，耦合至所述電路板，所述透鏡鏡筒通過所述孔徑而物理上與所述圖像傳感器對準(zhǔn) '及 電互連結(jié)構(gòu)，位于所述電路板與所述圖像傳感器之間。
7.如權(quán)利要求6的固態(tài)相機(jī)模塊，其中，所述透鏡鏡筒配置為通過穿過所述孔徑使所述透鏡鏡筒觸碰至所述圖像傳感器而與所述圖像傳感器物理對準(zhǔn)。
8.如權(quán)利要求6的固態(tài)相機(jī)模塊，其中，所述透鏡鏡筒配置為通過所述觸碰而物理上傾斜對準(zhǔn)。
9.如權(quán)利要求6的固態(tài)相機(jī)模塊,其中，所述電互連結(jié)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)yPILR互連件。
10.如權(quán)利要求9的固態(tài)相機(jī)模塊，其中，至少一個(gè)yPILR互連件具有超過所述圖像傳感器的厚度的高度。
11.如權(quán)利要求9的固態(tài)相機(jī)模塊，其中，至少一個(gè)yPILR互連件包括銅。
12.如權(quán)利要求6的固態(tài)相機(jī)模塊，其中，所述印刷電路包括柔性印刷電路(FPC)。
13.如權(quán)利要求6的固態(tài)相機(jī)模塊，其中，所述印刷電路包括剛性-柔性印刷電路(RFPC)。
14.一種小型相機(jī)模塊,包括: 基板； 圖像傳感器，耦合至所述基板； 光學(xué)系列，包含耦合至所述基板且與所述圖像傳感器對準(zhǔn)以限定所述相機(jī)模塊的光學(xué)路徑的一個(gè)或多個(gè)透鏡； 孔徑，其沿著所述光學(xué)路徑限定于所述光學(xué)系列的至少一個(gè)透鏡與所述圖像傳感器之間；及 印刷電路，耦合至所述圖像傳感器，使得印刷電路的厚度不貢獻(xiàn)于物理Z高度和所述基板的厚度。
15.如權(quán)利要求14的小型相機(jī)模塊，其中，所述印刷電路限定所述孔徑或不同孔徑且電子地耦合至所述圖像傳感器的有源圖像傳感器表面，使得所述印刷電路的所述孔徑沿著所述小型相機(jī)的光學(xué)路徑與有源傳感器區(qū)域重疊。
16.如權(quán)利要求14的小型相機(jī)模塊，其中，所述印刷電路在一端或兩端處電耦合至所述圖像傳感器的有源圖像傳感器表面，使得所述印刷電路不阻擋所述相機(jī)模塊的光學(xué)路徑。
17.如權(quán)利要求14的小型相機(jī)模塊，還包括不貢獻(xiàn)于物理Z高度和所述基板的厚度的所述圖像傳感器上的保護(hù)罩。
18.如權(quán)利要求17的小型相機(jī)模塊，其中，所述保護(hù)罩包括IR濾波器。
19.如權(quán)利要求17的小型相機(jī)模塊，其中，所述圖像傳感器也不貢獻(xiàn)于物理Z高度和所述基板的厚度。
20.如權(quán)利要求17的小型相機(jī)模塊，其中，所述保護(hù)罩還包括所述光學(xué)系列的最接近所述圖像傳感器的透鏡。
21.如權(quán)利要求14的小型相機(jī)模塊，其中，所述印刷電路包括柔性印刷電路(FPC)。
22.如權(quán)利要求14的小型相機(jī)模塊，其中，所述印刷電路包括剛性-柔性印刷電路(RFPC)。
23.—種小型相機(jī)模塊,包括: 基板； 圖像傳感器，耦合至所述基板； 光學(xué)系列，包含耦合至所述基板且與所述圖像傳感器對準(zhǔn)以限定所述相機(jī)模塊的光學(xué)路徑的一個(gè)或多個(gè)透鏡； 孔徑，其沿著所述光學(xué)路徑限定于所述光學(xué)系列的至少一個(gè)透鏡與所述圖像傳感器之間；及 印刷電路，耦合至所述圖像傳感器； 其中，所述光學(xué)系列的最接近于所述圖像傳感器的至少一個(gè)透鏡由安置于所述圖像傳感器上的保護(hù)罩形成，使得與具有用于保護(hù)罩和最接近于所述圖像傳感器的透鏡的分離光學(xué)元件的相機(jī)相比，物理Z高度減小。
24.如權(quán)利要求23的小型相機(jī)模塊，其中，由所述保護(hù)罩形成的所述至少一個(gè)透鏡包括紅外線(IR)濾波器。
25.如權(quán)利要求23的小型相機(jī)模塊，其中，所述圖像傳感器和所述保護(hù)罩在切割之前的晶片階段中耦合在一起。
26.如權(quán)利要求23的小型相機(jī)模塊，其中，所述小型相機(jī)模塊配置為使得所述印刷電路也不貢獻(xiàn)于物理Z高度和所述基板的厚度。
27.如權(quán)利要求23的小型相機(jī)模塊，其中，所述小型相機(jī)模塊配置為使得所述圖像傳感器也不貢獻(xiàn)于物理Z高度和所述基板的厚度。
28.如權(quán)利要求27的小型相機(jī)模塊，其中，所述小型相機(jī)模塊配置為使得所述印刷電路也不貢獻(xiàn)于物理Z高度和所述基板的厚度。
29.如權(quán)利要求23的小型相機(jī)模塊，其中，所述印刷電路包括折疊式柔性印刷電路。
30.一種小型相機(jī)模塊,包括: 基板，其限定空穴； 圖像傳感器，其耦合至所述基板； 光學(xué)系列，包含耦合至所述基板且與所述圖像傳感器對準(zhǔn)以限定所述相機(jī)模塊的光學(xué)路徑的一個(gè)或多個(gè)透鏡； 孔徑，其沿著所述光學(xué)路徑限定于所述光學(xué)系列的至少一個(gè)透鏡與所述圖像傳感器之間； 印刷電路，其耦合至所述圖像傳感器；及 保護(hù)罩，其位于所述圖像傳感器的有源傳感器區(qū)域上且安置于所述基板的所述空穴內(nèi)，使得所述保護(hù)罩的厚度的至少顯著部分不貢獻(xiàn)于物理Z高度和所述基板的厚度。
31.如權(quán)利要求30的小型相機(jī)模塊，其中，所述保護(hù)罩的整個(gè)厚度安置于所述空穴內(nèi)，且不貢獻(xiàn)于所述物理Z高度和所述基板的厚度。
32.如權(quán)利要求31的小型相機(jī)模塊，其中，所述保護(hù)罩包括所述光學(xué)系列的最接近所述圖像傳感器的光學(xué)器件。
33.如權(quán)利要求30的小型相機(jī)模塊，其中，所述保護(hù)罩包括IR濾波器。
34.如權(quán)利要求30的小型相機(jī)模塊，其中，所述小型相機(jī)模塊配置為使得所述印刷電路也不貢獻(xiàn)于所述相機(jī)模塊的物理Z高度和所述基板的厚度。
35.如權(quán)利要求23的小型相機(jī)模塊，其中，所述印刷電路包括折疊式柔性印刷電路。
36.一種小型相機(jī)模塊,包括: 基板，其限定空穴； 圖像傳感器，其耦合至所述基板且安置于所述空穴內(nèi)，使得所述圖像傳感器的厚度的至少顯著部分不貢獻(xiàn)于物理Z高度和所述基板的厚度； 光學(xué)系列，其包含耦合至所述基板且與所述圖像傳感器對準(zhǔn)以限定所述相機(jī)模塊的光學(xué)路徑的一個(gè)或多個(gè)透鏡； 孔徑，其沿著所述光學(xué)路徑限定于所述光學(xué)系列的至少一個(gè)透鏡與所述圖像傳感器之間； 印刷電路，其耦合至所述圖像傳感器；及 保護(hù)罩，其位于所述圖像傳感器的有源傳感器區(qū)域上。
37.如權(quán)利要求36的小型相機(jī)模塊，其中，所述圖像傳感器的整個(gè)厚度安置于所述空穴內(nèi)，且不貢獻(xiàn)于所述物理Z高度和所述基板的厚度。
38.如權(quán)利要求37的小型相機(jī)模塊，其中，所述保護(hù)罩的至少顯著部分也安置于所述空穴內(nèi)，且不貢獻(xiàn)于所述物理Z高度和所述基板的厚度。
39.如權(quán)利要求37的小型相機(jī)模塊，其中，所述保護(hù)罩的整個(gè)厚度也安置于所述空穴內(nèi)，且不貢獻(xiàn)于所述物理Z高度和所述基板的厚度。
40.如權(quán)利要求36的小型相機(jī)模塊，其中，所述小型相機(jī)模塊配置為使所述印刷電路的厚度不貢獻(xiàn)于物理Z高度和所述基板的厚度。
41.如權(quán)利要求36的小型相機(jī)模塊，其中，所述保護(hù)罩包括紅外線(IR)濾波器。
42.一種小型相機(jī)模塊,包括: 基板，其限定空穴； 圖像傳感器，其耦合至所述基板； 光學(xué)系列，其包含耦合至所述基板且與所述圖像傳感器對準(zhǔn)以限定所述相機(jī)模塊的光學(xué)路徑的一個(gè)或多個(gè)透鏡； 孔徑，其沿著所述光學(xué)路徑限定于所述光學(xué)系列的至少一個(gè)透鏡與所述圖像傳感器之間； 印刷電路，其耦合至所述圖像傳感器以傳送與來自所述圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的電子信號；以及 保護(hù)罩，其位于所述圖像傳感器的有源傳感器區(qū)域上，以及 其中，所述小型相機(jī)模塊配置為使得(i)所述圖像傳感器、(ii)所述保護(hù)罩、(iii)所述印刷電路的厚度和(iv)所述光學(xué)系列的最接近所述圖像傳感器的透鏡的厚度均不貢獻(xiàn)于物理Z高度和所述基板的厚度。
43.如權(quán)利要求42的小型相機(jī)模塊，其中，最接近所述圖像傳感器的所述透鏡在切割之前的晶片階段中由所述保護(hù)罩形成。
44.一種小型相機(jī)模塊,包括: 基板； 圖像傳感器，其耦合至所述基板； 光學(xué)系列，其包含耦合至所述基板且與所述圖像傳感器對準(zhǔn)以限定所述相機(jī)模塊的光學(xué)路徑的一個(gè)或多個(gè)透鏡； 孔徑，其沿著所述光學(xué)路徑限定于所述光學(xué)系列的至少一個(gè)透鏡與所述圖像傳感器之間； 印刷電路，其耦合至所述圖像傳感器以傳送與圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的電子信號；以及 保護(hù)罩，其位于所述圖像傳感器的有源傳感器區(qū)域上，以及 其中，所述小型相機(jī)模塊配置為使得(i)所述圖像傳感器、(?)所述保護(hù)罩、(iii)所述印刷電路或(iv)所述光學(xué)系列的最接近所述圖像傳感器的透鏡或它們的組合的厚度不貢獻(xiàn)于物理Z高度和所述基板的厚度。
45.如權(quán)利要求44的小型相機(jī)模塊，其中，最接近所述圖像傳感器的所述透鏡由所述保護(hù)罩形成。
46.如權(quán)利要求45的小型相機(jī)模塊，其中，所述最接近透鏡在切割之前的晶片階段中由所述保護(hù)罩形成。
47.一種小型相機(jī)模塊,包括: 基板，其限定包含孔徑的空穴； 圖像傳感器，其至少部分耦合于所述基板的所述空穴內(nèi)且包含與所述孔徑重疊的有源傳感器區(qū)域； 透明保護(hù)罩，其耦合至所述圖像傳感器的所述有源傳感器區(qū)域上； 光學(xué)外殼，其耦合至所述基板，所述光學(xué)外殼包含其內(nèi)的與所述孔徑重疊的一個(gè)或多個(gè)成像光學(xué)器件的系列且形成從所述系列的第一光學(xué)器件穿過所述孔徑和所述透明保護(hù)罩到達(dá)所述有源傳感器區(qū)域的光學(xué)路徑；以及 柔性印刷電路，其耦合至所述圖像傳感器以傳送與來自所述圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的電子信號。
48.如權(quán)利要求47的小型相機(jī)模塊,其中，所述罩包括一個(gè)或多個(gè)成像光學(xué)器件的所述系列的最接近所述圖像傳感器的光學(xué)器件。
49.如權(quán)利要求47的小型相機(jī)模塊，其中，所述印刷電路包括折疊式柔性印刷電路。
50.一種形成小型相機(jī)模塊組件的方法，包括: 在保護(hù)罩晶片上形成多個(gè)復(fù)制透鏡形狀； 將材料提供至所述保護(hù)罩晶片上以形成具有各自的多個(gè)復(fù)制透鏡形狀的多個(gè)空穴； 在具有所述沉積材料的側(cè)上將載體晶片耦合至所述保護(hù)罩晶片； 切割所述保護(hù)罩晶片； 在與所述沉積材料相對的側(cè)上，將中間晶片耦合至所述保護(hù)罩晶片； 移除所述載體晶片； 在具有所述沉積材料的所述側(cè)上，將圖像傳感器晶片耦合至所述保護(hù)罩晶片、以及 移除所述中間晶片。
51.如權(quán)利要求50的方法，還包括切割所述圖像傳感器晶片以形成具有復(fù)制透鏡形狀保護(hù)罩的多個(gè)單一化傳感器。
52.如權(quán)利要求51的方法，還包括將單一化傳感器耦合至印刷電路或剛性基板或兩者。
53.如權(quán)利要求50的方法，其中，所述沉積材料以形成所述多個(gè)空穴包括:遮蔽所述多個(gè)復(fù)制透鏡形狀的有源圖像區(qū)域。
54.如權(quán)利要求50的方法，其中，所述沉積材料以形成所述多個(gè)空穴包括:將環(huán)氧樹脂沉積至所述保護(hù)罩晶片上，而非由所述遮蔽保護(hù)的所述有源圖像區(qū)域上。
55.如權(quán)利要求50的方法，其中，所述切割包括晶片清潔。
56.如權(quán)利要求55的方法，其中，所述晶片清潔包括:沿著切割線移除保護(hù)罩材料。
57.如權(quán)利要求50的方法，其中，所述保護(hù)罩晶片包括IR濾波器。
58.如權(quán)利要求57的方法，其中，所述IR濾波器包括藍(lán)色玻璃材料或IR涂層之一或兩者。
59.如權(quán)利要求50的方法，其中，所述將材料提供至所述保護(hù)罩晶片上包括:在所述保護(hù)罩晶片上沉積所述材料。
【文檔編號】H01L31/0203GK104364908SQ201380031263
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2013年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月12日
【發(fā)明者】H.辛格, G.漢普斯頓, E.喬, E.阿朱馬, P.皮特蘭格洛, O.沃德 申請人:南昌歐菲光電技術(shù)有限公司