專利名稱：圖像傳感器組件以及制造該組件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及圖像傳感器，具體涉及具有光接收電路的圖像傳感器組件和用于制造該圖像傳感器組件的方法，在該圖像傳感器組件中圖像被輸入至光接收電路。
背景技術(shù)：
移動電話照相機模塊已發(fā)展為包括多種附加功能，例如自動聚焦和光學(xué)變焦。特別是，它們向數(shù)字照相機級高像素分辨率快速發(fā)展。因此，移動電話照相機模塊應(yīng)當(dāng)小型化。在照相機模塊中封裝圖像傳感器的方法可粗略分為板上芯片(chip on board)(COB)和薄膜上芯片(chip on film)(COF)。由于COB提供穩(wěn)定的工藝，其優(yōu)選用于高像素照相機模塊。由于COF利于大規(guī)模生產(chǎn)，其被用于具有少于1兆像素的照相機模塊。封裝圖像傳感器的過程包括允許圖像傳感器與外部交換電信號和密封圖像傳感器以對抗外部沖擊。圖像傳感器是將圖像信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕陌雽?dǎo)體芯片。它們可被粗略分為互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器和電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器。
圖1是常規(guī)COF。COF包含形成一個凸起(稱作制造突出)，該凸起是具有光接收電路135的圖像傳感器130頂部上的外部訪問端子。將環(huán)氧樹脂分布在紅外線截止濾波器(IR濾波器)或象玻璃一樣的透明蓋子140上，以覆蓋被包含在柔性印刷電路板(FPCB)110中的孔115的頂部。將IR濾波器或透明蓋子140連接至FPCB 110。將圖像傳感器130接合在FPCB 110的底表面上(稱為倒裝片接合(flip chip bonding))，以引起圍繞孔115的底部的各相異性導(dǎo)電膜(ACF)120接觸凸起。由于在COF中圖像傳感器130被接合至FPCB 110的底面，因此COF對小型化是有用的。COF的自動化是困難的，但作為用于具有0.3兆像素CMOS圖像傳感器的照相機模塊的大規(guī)模生產(chǎn)方法被普遍使用。
圖2是常規(guī)COB。COB包含將具有光接收電路的圖像傳感器220連接在印刷電路板(PCB)210上(稱為芯片連接(die attaching))。使用線240和焊板230電連接PCB 210和圖像傳感器220(稱為引線接合(wirebonding))。
然而，常規(guī)封裝方法具有如下的許多問題。
首先，依據(jù)COF，由于圖像傳感器130的光接收電路在倒裝芯片接合時被暴露，與接合成品率無關(guān)，存在因污染導(dǎo)致故障的高的可能性。另外，連接IR濾波器或玻璃的過程也容易受到污染。
其次，依據(jù)COB，由于圖像傳感器220的光接收電路引線接合時被暴露，存在因污染導(dǎo)致故障的高可能性。盡管圖像傳感器220可使用玻璃密封以防止圖像傳感器220的污染，例如，在陶瓷無引線芯片封裝座(CLCC)類型中，圖像傳感器220的尺寸還可能增加。因此，這種密封方法不是污染的根本性解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明被設(shè)計以減少或克服上述局限性以及發(fā)生在現(xiàn)有技術(shù)中的其他問題。本發(fā)明的一個目的是提供一種圖像傳感器組件和制造該組件的方法，在其中封裝期間的污染可被最小化。
依據(jù)本發(fā)明的原理，提供一種圖像傳感器組件。該圖像傳感器組件包括圖像傳感器和透明蓋。用于檢測圖像的圖像傳感器在其表面上具有暴露的光接收電路。該透明蓋具有支撐件。該支撐件從透明蓋的表面突出以在透明蓋的表面上限定預(yù)定的區(qū)域，并被接合至圖像傳感器的表面以圍繞光接收電路。光接收電路由透明蓋密封。
為實現(xiàn)上述和其他目的，提供一種用于制造圖像傳感器組件的方法。該方法包括步驟(a)提供具有多個用于圖像檢測的圖像傳感器芯片的圖像傳感器晶片，每個圖像傳感器芯片的表面上具有暴露的光接收電路；(b)提供多個透明蓋芯片，每個透明蓋芯片具有從從透明蓋的表面突出的支撐件，以在透明蓋芯片的表面上限定預(yù)定的區(qū)域；(c)通過將透明蓋芯片的支撐件接合至圖像傳感器晶片的表面，以使透明蓋芯片的支撐件圍繞光接收電路，從而用透明蓋芯片密封光接收電路；和(d)將圖像傳感器晶片切割成芯片單元。


根據(jù)結(jié)合附圖的下面詳細說明，本發(fā)明將更清楚，其中圖1是常規(guī)COF；圖2是常規(guī)COB；圖3是說明依據(jù)本發(fā)明實施例的圖像傳感器組件；和圖4至14是解釋用于制造依據(jù)本發(fā)明實施例的圖像傳感器組件的方法的視圖。
具體實施例方式
在此后，參考附圖將詳細說明本發(fā)明的實施例。在本發(fā)明的下面說明中，甚至在不同附圖中，相同的參考標(biāo)記均被用于相同的部件。另外，這里包含的公知功能和結(jié)構(gòu)的詳細說明在可能使本發(fā)明的主題不清楚時被省略。本發(fā)明中考慮功能來定義術(shù)語，這些術(shù)語可能不同于使用者/操作者或客戶的概念。因此，基于本發(fā)明的整個說明書的內(nèi)容來限定這些術(shù)語。
圖3是說明依據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖像傳感器組件。圖像傳感器組件300包含圖像傳感器310和透明蓋320。
圖像傳感器310示意性采用矩形板的形狀。在其表面上具有暴露的光接收電路312和多個圍繞光接收電路312的外部訪問端子314。光接收電路312采用方形的形狀，并位于圖像傳感器310表面的中央。采用方形形狀的外部訪問端子314與光接收電路312的邊沿間隔開1mm，并被放置在圖像傳感器310的表面上。外部訪問端子314也以預(yù)定間隔相互間隔離開。圖像傳感器310可以是CMOS圖像傳感器或CCD圖像傳感器，外部訪問端子314可是凸起或焊盤。
透明蓋320采用方形板的形狀并具有采用方形框架形式和從透明蓋320表面伸出或突出的支撐件325，以限定透明蓋320表面的方形中心。支撐件325的一側(cè)具有方形截面，且具有50μm的寬和70-100μm的高。透明蓋320可是IR濾波器或玻璃。
如圖3所示，圖像傳感器310的光接收電路312由透明蓋320覆蓋或密封。透明蓋320的支撐件325被使用粘合劑，即紫外線(UV)環(huán)氧樹脂330接合至圖像傳感器310的表面，以圍繞圖像傳感器310的光接收電路312。光接收電路312的邊沿與支撐件325間隔450μm，以及支撐件325與外部訪問端子314間隔500μm。支撐件325的外圓周被使用液體密封劑(encapsulant)340密封。該密封劑340是輔助裝置，用于更緊密地密封光接收電路312。
圖4至14是解釋用于制造依據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖像傳感器組件的方法的視圖。如下面，該方法包含步驟(a)至(d)。
步驟(a)包括提供具有多個用于圖像檢測的圖像傳感器芯片的圖像傳感器晶片，每個圖像傳感器芯片在其表面上具有暴露的光接收電路。參考圖4，圖像傳感器晶片410和多個圖像傳感器芯片420被顯示。圖像傳感器芯片420的每一個均采用方形板的形式，并具有在其表面上暴露的光接收電路422和圍繞光接收電路422的多個外部訪問端子424。光接收電路422采用方形的形狀，并位于圖像傳感器芯片420表面的中央。采用方形形狀的外部訪問端子424與光接收電路422的邊沿間隔1mm，并被放置在各個圖像傳感器芯片420的表面上。外部訪問端子424被以預(yù)定間隔互相間隔開放置。
步驟(b)包括提供多個透明蓋芯片。每個透明蓋芯片具有從透明蓋芯片的表面突出以在其表面上限定預(yù)定區(qū)域的支撐件。如下面，步驟(b)包括分步驟(b-1)至(b-6)。
如在圖5中所示，步驟(b-1)包括提供具有多個透明蓋芯片520的透明蓋晶片510。
此后，為了理解方便，在芯片基礎(chǔ)上作出圖解說明。
如在圖6中所示，步驟(b-2)包括將光刻膠(photoresist)530涂敷在透明蓋芯片520上。
如在圖7中所示，步驟(b-3)包括形成光刻膠530的圖案，以使光刻膠530采用方形框架的形狀。
如在圖8中所示，步驟(b-4)包括使用圖案化的光刻膠530蝕刻透明蓋芯片520，以形成采用方形框架形狀的支撐件525。支撐件525的一側(cè)具有具有方形截面，且具有50μm的寬和70-100μm的高。
如在圖9中所示，步驟(b-5)包括將沉積在支撐件525上的光刻膠530去除。
步驟(b-2)至(b-5)是光刻(photolithograph)過程的詳細步驟，以使透明蓋芯片520具有預(yù)定圖案。
如在圖10中所示，步驟(b-6)包括將經(jīng)歷上述步驟的透明蓋晶片510切割，以獲得多個透明蓋芯片520(稱為單個化(singulation))。
圖11說明圖10中所示的透明蓋芯片520的支撐件525一側(cè)的圖像，使用掃描電子顯微鏡(SEM)拍攝。
步驟c包括使用透明蓋芯片520密封光接收電路422。這個步驟包括將透明蓋芯片520的支撐件525接合至圖像傳感器芯片420的表面，以使支撐件525圍繞光接收電路422。步驟(c)包括分步驟(c-1)至(c-4)。
如在圖12中所示，步驟(c-1)包括分散UV硬化環(huán)氧樹脂610。UV硬化環(huán)氧樹脂610是一種粘接劑，并被以方形狀放置在圖4中所示圖像傳感器晶片410的圖像傳感器芯片420上，距離光接收電路422的邊沿450μm。UV硬化環(huán)氧樹脂610的一側(cè)具有50μm的寬度。由于通常的分散裝置可控制環(huán)氧樹脂流在20-50μm范圍內(nèi)，因此使支撐件525的一側(cè)具有50μm寬是不困難的。
如在圖13中所示，步驟(c-2)包括將如圖10所示的透明蓋芯片520連接在圖像傳感器晶片410的圖像傳感器芯片420上。透明蓋芯片520的支撐件525被放置在圖像傳感器芯片420的UV硬化環(huán)氧樹脂610上。支撐件525圍繞圖像傳感器芯片420的光接收電路422。從而，光接收電路422由透明蓋芯片520密封。
步驟(c-3)包括通過輻射UV射線在UV硬化環(huán)氧樹脂610上以硬化UV硬化環(huán)氧樹脂610。
如在圖14中所示，步驟(c-4)包括使用液體密封劑620密封支撐件525的外周邊。在被分散至支撐件525的外周邊之后，密封劑620被硬化。假如密封劑620是熱固的，則它被加熱而硬化。假如針點滴型(niddle type)分散器件被使用，則需要350μm的間隔以防止密封劑620接觸外部訪問端子424。假如噴射型(jetting type)分散器件被使用，則需要的間隔可被減少至150μm。因此，能夠防止密封劑620擴散進外部訪問端子424中。由于在圖像傳感器芯片420的光接收電路422和外部訪問端子424之間提供了大約1mm的距離，因此在封裝過程中沒有明顯的困難。
步驟d包括通過將圖像傳感器晶片410切割成芯片單元而形成多個圖像傳感器組件700。
如上所述，依據(jù)本發(fā)明，光接收電路被使用透明蓋密封，從而防止在隨后的封裝過程即，在COB中的引線接合或在COF中的倒裝片接合期間光接收電路的污染。
盡管參考本發(fā)明中的具體實施例顯示和說明了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在不脫離本發(fā)明宗旨和范圍的條件下，可以在形式上和細節(jié)上實現(xiàn)多種變化。
權(quán)利要求
1.一種圖像傳感器組件，包括圖像傳感器，在其表面上具有暴露的光接收電路；和透明蓋，其具有從透明蓋的表面突出的支撐件，以在透明蓋的表面上限定預(yù)定的區(qū)域，其中支撐件被接合至圖像傳感器的表面以圍繞光接收電路，光接收電路被透明蓋覆蓋。
2.依據(jù)權(quán)利要求1的圖像傳感器組件，其中圖像傳感器是互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器或電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器。
3.依據(jù)權(quán)利要求1的圖像傳感器組件，其中支撐件采用類似方形框架的形狀。
4.依據(jù)權(quán)利要求1的圖像傳感器組件，其中透明蓋是紅外線(IR)截止濾波器或玻璃。
5.依據(jù)權(quán)利要求1的圖像傳感器組件，其中支撐件使用紫外線(UV)硬化環(huán)氧樹脂被接合至圖像傳感器。
6.依據(jù)權(quán)利要求1的圖像傳感器組件，其中支撐件的外周邊使用密封劑被密封。
7.一種圖像傳感器組件，包括圖像傳感器，在其表面上具有光接收電路；和透明蓋，其具有從透明蓋的表面延伸的形成預(yù)定間隔的支撐件，其中支撐件被接合至圖像傳感器的表面以圍繞光接收電路，并且光接收電路由透明蓋覆蓋。
8.一種用于制造圖像傳感器組件的方法，該方法包括步驟(a)提供具有多個用于圖像檢測的圖像傳感器芯片的圖像傳感器晶片，每個圖像傳感器芯片的表面上具有暴露的光接收電路；(b)提供多個透明蓋芯片，每個透明蓋芯片具有支撐件，所述支撐件從透明蓋芯片的表面突出，以在透明蓋芯片的表面上限定預(yù)定的區(qū)域；(c)通過將透明蓋芯片的支撐件接合至圖像傳感器晶片的表面，以使透明蓋芯片的支撐件圍繞光接收電路，從而利用透明蓋芯片密封光接收電路；和(d)將圖像傳感器晶片切割成芯片單元。
9.依據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中步驟(b)包括步驟(b-1)將光刻膠涂敷在透明蓋芯片上；(b-2)使光刻膠形成圖案，以使光刻膠具有類似方形框架的形狀；和(b-3)通過用形成圖案的光刻膠蝕刻透明蓋芯片，形成具有類似方形框架的形狀的支撐件。
10.依據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中步驟(c)包括步驟(c-1)將粘接劑以方形形狀分散在圖像傳感器晶片的圖像傳感器芯片上，該粘接劑與光接收電路的邊緣間隔預(yù)定的間距；和(c-2)將透明蓋芯片的支撐件接合至圖像傳感器晶片的圖像傳感器芯片上，以使透明蓋芯片的支撐件被放置在圖像傳感器芯片的粘接劑上。
11.依據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中步驟(c)包括步驟(c-3)使用密封劑密封支撐件的外周邊。
全文摘要
提供一種圖像傳感器組件和制造該組件的方法。該圖像傳感器組件包括圖像傳感器和透明蓋。該圖像傳感器檢測圖像，在其表面上具有暴露的光接收電路。該透明蓋具有支撐件。該支撐件從透明蓋的表面突出以在透明蓋的表面上限定預(yù)定的區(qū)域。該支撐件被接合至圖像傳感器的表面，以圍繞光接收電路。光接收電路由透明蓋覆蓋。
文檔編號H04N5/335GK1770462SQ20051009111
公開日2006年5月10日 申請日期2005年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月5日
發(fā)明者崔容桓, 尹泳權(quán), 文基態(tài) 申請人:三星電子株式會社