影像感測器封裝結構及其應用的成像裝置的製作方法
2023-10-10 07:44:14
專利名稱：影像感測器封裝結構及其應用的成像裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種影像感測器封裝結構，尤其涉及一種小型化的影像感測器封裝結構及其 應用的成像裝置。
背景技術：
隨著科技的不斷發展，攜帶式電子裝置如行動電話，應用日益廣泛，同時也日漸趨向於 輕巧、美觀和多功能化，其中照相功能是近年流行的行動電話的附加功能。應用於行動電話 的成像裝置不僅要具有較高的照相性能，其還須滿足輕薄短小的要求。而影像感測器封裝結 構的體積是決定成像裝置大小的主要因素之一，因此，改善影像感測器封裝結構將有利於成 像裝置小型化。
請參閱圖l，現有的一種影像感測器封裝結構100a包括一影像感測器lla、至少一被動元 件12a、基板13a。所述影像感測器lla承載於基板13a上並通過打線的方式與基板13a電性連 接。所述被動元件l2a繞設於影像感測器l 1 a周圍且機械性及電性連接於基板l 3a。
然而，影像感測器封裝結構100a還需要結合一些具有影像處理、影像控制等功能性的處 理晶片14a來進行影像處理。在這種情況下，基板13a必須預留一些空間來承載所述處理晶片 14a。如此，將加大影像感測器封裝結構100a的體積。
發明內容
有鑑於此，有必要提供一種尺寸小型化的影像感測器封裝結構及其應用的成像裝置。 一種影像感測器封裝結構，其包括 一個第一基板、 一個影像感測器、 一個處理晶片及 至少一個被動元件。所述第一基板包括一個頂面及一與頂面相對的底面。所述影像感測器承 載於所述第一基板的頂面並與所述第一基板電性連接。所述影像感測器封裝結構進一步包括 一第二基板。所述處理晶片及至少一個被動元件承載於第二基板上並與所述第二基板電性連 接。所述第一基板的底面開設有一個凹槽，所述第二基板，及承載於所述第二基板上的處理 晶片及至少一個被動元件均容置於所述凹槽內。
一種成像裝置，其包括 一個影像感測器封裝結構及一個與影像感測器封裝結構對正設 置的鏡頭模組。所述影像感測器封裝結構包括 一個第一基板、 一個影像感測器、 一個處理
晶片及至少一個被動元件。所述第一基板包括一個頂面及一與頂面相對的底面。所述影像感 測器承載於所述第一基板的頂面並與所述第一基板電性連接。所述鏡頭模組包括一個鏡筒、一個鏡座及一個透鏡組。所述透鏡組固設於鏡筒內。所述鏡筒套設於鏡座內。所述鏡頭模組 承載於所述影像感測器的頂面上。所述影像感測器封裝結構進一步包括一第二基板，所述處 理晶片及至少一個被動元件承載於第二基板上並與所述第二基板電性連接。所述第一基板的 底面開設有一個凹槽。所述第二基板，及承載於所述第二基板上的處理晶片及至少一個被動 元件均容置於所述凹槽內。
相對於現有技術，所述被動元件、處理晶片及第二基板設置於由所述第一基板的底面開 設的凹槽內。從而無需再在第一基板上為所述被動元件及處理晶片額外預留空間，提高所述 影像感測器封裝結構的空間利用率，縮小成像裝置的尺寸。
圖l是一種現有的影像感測器封裝結構的剖面示意圖； 圖2是本發明的影像感測器封裝結構剖面示意圖； 圖3是採用了本發明的影像感測器封裝結構的成像裝置剖面示意圖。
具體實施例方式
以下將結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。
請參閱圖2，為本發明的影像感測器封裝結構100，其包括一個影像感測器20、 一個第一 基板IO、 一個處理晶片40、 一個第二基板30及至少一個被動元件42。
所述影像感測器20可為CCD (Charge Coupled Device,電荷耦合組件傳感器)或CMOS ( Complementary Metal Oxide Semiconductor,互補性金屬氧化物傳感器)，其用於將影像光 信號轉化為電信號。所述影像感測器20包括一感測區21與一環繞感測區21的非感測區22。所 述非感測區22上設置有多個第一晶片焊墊202。
所述第一基板10可以由玻璃纖維、強化塑料或陶瓷等材質所製成，該第一基板10包括一 個頂面11及一個與頂面11相對的底面12。所述影像感測器20承載於所述第一基板10的頂面 ll中心位置上。所述第一基板10的周緣對應所述影像感測器20上的多個第一晶片焊墊202設 置有多個第一基板焊墊112。所述影像感測器封裝結構100還進一步包括多條第一引線114， 所述多條第一引線114是由黃金等抗氧化、導電佳的材料製成，其一端與影像感測器20的第 一晶片焊墊202固定連接，另一端則與第一基板焊墊112電性連接，以使影像感測器20的信號 通過多條第一引線114傳遞至第一基板10。所述第一基板10的底面12開設有一凹槽，本實施 方式中，所述凹槽為階梯狀結構，該階梯狀結構的凹槽包括第一容置部24及一第二容置部26 ，該第一容置部24與第二容置部26相連通且第一容置部24的尺寸大於所述第二容置部26的尺 寸，而在兩者相接處形成一臺階面242。所述臺階面242上設有多個電連接點(圖未示)。
5實際應用中，所述影像感測器20也可以用覆晶形式、內引腳貼合、自動載帶貼合、倒貼 封裝或熱壓合連接方式機械性及電性連接於基板IO。並不限於本實施方式。
所述處理晶片40用於進行影像處理，該處理晶片40可以為影像處理晶片、控制晶片或內 存等一些功能性晶片。所述處理晶片40上設置有多個第二晶片焊墊402。
所述第二基板30可以由玻璃纖維、強化塑料或陶瓷等材質所製成，該第二基板30包括一 個承載面31。所述承載面31用於承載所述處理晶片40及多個被動元件42。所述處理晶片40用 於處理所述影像感測器20感測的信號。第二基板30對應所述處理晶片40的第二晶片焊墊402 設置有多個第二基板焊墊302。所述影像感測器封裝結構100還進一步包括多條第二引線404 ，所述多條第二引線404是由黃金等抗氧化、導電佳的材料製成，其一端與處理晶片40的第 二晶片焊墊402固定連接，另一端則與第二基板焊墊302電性連接，以使處理晶片40的信號通 過多條第二引線404傳遞至第二基板30。優選地，所述影像感測器封裝結構100進一步一封膠 50，該封膠50由環氧樹脂(Encapsulation印oxy)材料做成，該封膠50用於密封所述處理 晶片40、第二晶片焊墊404、第二基板焊墊302及多條第二引線404，以防止處理晶片40、第 二晶片焊墊404、第二基板焊墊302及多條第二引線404與空氣接觸發生氧化。
實際應用中，所述處理晶片40也可採用表面貼裝技術、覆晶形式、內引腳貼合、自動載 帶貼合、倒貼封裝或熱壓合連接方式，使所述處理晶片40與所述第二基板30機械性及電性導 通，並不限於本實施方式。
所述至少一個被動元件42設置於所述第二基板30的承載面31上且與所述第二基板30電性 連接。該至少一個被動元件42環繞所述處理晶片30設置，用以改善影像感測信號傳輸品質的 元件，其可以是電感元件、電容元件或者電阻元件。
該第二基板30的承載面31的周緣設置有多個焊點304。所述第二基板30通過承載面31上 的多個焊點304通過表面貼裝技術(SMT)機械性及電性連接於第一基板20的臺階面242的多 個電連接點上。所述第二基板30容置於所述第一容置部24，所述處理晶片40及至少一個被動 元件42容置於第二容置部26內。優選地，所述影像感測器封裝結構100進一步包括一向異性 導電膠(ACA或ACF)，所述第二基板30的多個焊點304通過該各向異性導電膠機械性及電性 連接至第一基板10的臺階面242的多個電連接點上。使所述第一基板10與第二基板30之間電 性導通。所述焊點301可以是球柵陣列(Ba11 Grid Array, BGA)、無引線晶片載體(Leadless Chip Carrier, 1XC)或弓l線框(Leadframe)。
實際應用中，所述第一基板10的底面12開設的凹槽也可只包括一個容置部，所述被動元 件42、處理晶片40及第二基板30均容置於該容置部內，並不限於本實施方式。工作時，所述影像感測器20將感測到的光信號轉化為電信號，並將該電信號傳輸至第一 基板IO，傳輸至第一基板10的信號再傳輸至第二基板30，經第二基板30上的處理晶片40及至 少一個被動元件42做進一步的信號處理。
請參閱圖3，為使用上述實施方式的影像感測器封裝結構100的成像裝置200，其包括影 像感測器封裝結構IOO、 一與所述影像感測器封裝結構100對正設置的鏡頭模組70及膠體60。
所述鏡頭模組70與所述影像感測器20對正設置，該鏡頭模組70包括鏡筒72、鏡座74及透 鏡組76。所述鏡座74具有一鏡座頂部741、 一鏡座底部742及連接鏡座頂部741與鏡座底部 742的鏡座肩部743。所述透鏡組76固設於鏡筒72內，所述鏡筒72套設於鏡座頂部741內。所 述鏡座肩部743包括一與影像感測器20相對的肩部底面744，所述鏡座底部742包括一底端面 745。
所述膠體60塗布於鏡座底部742的底端面745上，所述鏡頭模組70通過所述塗布於鏡座底 部742的底端面745上的膠體60固設於所述第一基板10的頂面11上。所述膠體60為熱固膠、紫 外線固化膠、熱溶膠、矽溶膠或雙面膠中的一種。
本實施方式中，所述成像裝置200還包括一透光元件80。所述透光元件80為一紅外濾光 片，用於對光線進行過濾。所述透光元件80通過所述膠體60固設於所述鏡座肩部743的肩部 底面744上。所述膠體70與透光元件80形成對所述影像感測器20無塵密封封裝，用於保護所 述影像感測器20。實際應用中，該透光元件80也可為玻璃或其他透光材料，並不限於本實施 方式。
所述被動元件、處理晶片及第二基板設置於由所述第一基板的底面開設的凹槽內。從而 無需再在第一基板上為所述被動元件及處理晶片額外預留空間，提高所述影像感測器封裝結 構的空間利用率，縮小成像裝置的尺寸。
另外，本領域技術人員還可在本發明精神內做其它變化，當然，這些依據本發明精神所 做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。
權利要求
1.一種影像感測器封裝結構，其包括一個第一基板、一個影像感測器、一個處理晶片及至少一個被動元件，所述第一基板包括一個頂面及一與頂面相對的底面，所述影像感測器承載於所述第一基板的頂面並與所述第一基板電性連接，其特徵在於所述影像感測器封裝結構進一步包括一第二基板，所述處理晶片及至少一個被動元件承載於第二基板上並與所述第二基板電性連接，所述第一基板的底面開設有一個凹槽，所述第二基板，及承載於所述第二基板上的處理晶片及至少一個被動元件均容置於所述凹槽內。
2 如權利要求l所述的影像感測器封裝結構，其特徵在於所述凹 槽為階梯狀結構，包括第一容置部及一第二容置部，該第一容置部與第二容置部相連通且第 一容置部的尺寸大於所述第二容置部的尺寸，而在兩者相接處形成一臺階面，所述臺階面上 設有多個電連接點，所述第二基板包括一用於承載所述處理晶片的承載面，所述第二基板的 承載面周緣設置有多個焊點，所述第二基板通過承載面上的多個焊點機械性及電性連接於第 一基板的臺階面的多個電連接點上。
3 如權利要求l所述的影像感測器封裝結構，其特徵在於所述影 像感測器包括一感測區及環繞感測區的非感測區，該非感測區上設置有多個第一晶片焊墊， 所述第一基板的頂面對應所述多個第一晶片焊墊設置有多個第一基板焊墊，所述影像感測器 封裝結構還包括多條第一引線，所述多個第一晶片焊墊與所述多個第一基板焊墊通過所述多 條第一引線對應電性連接。
4 如權利要求l所述的影像感測器封裝結構，其特徵在於所述處 理晶片上設置有多個第二晶片焊墊，所述第二基板對應所述處理晶片的第二晶片焊墊設置有 多個第二基板焊墊，所述影像感測器封裝結構還進一步包括多條第二引線，其一端與處理晶 片的第二晶片焊墊固定連接，另一端則與第二基板焊墊電性連接，以使處理晶片的信號通過 多條第二引線傳遞至第二基板。
5 一種成像裝置，其包括 一個影像感測器封裝結構及一個與影像 感測器封裝結構對正設置的鏡頭模組，所述影像感測器封裝結構包括 一個第一基板、 一個影像感測器、 一個處理晶片及至少一個被動元件，所述第一基板包括一個頂面及一與頂面相 對的底面，所述影像感測器承載於所述第一基板的頂面並與所述第一基板電性連接，所述鏡 頭模組包括一個鏡筒、 一個鏡座及一個透鏡組，所述透鏡組固設於鏡筒內，所述鏡筒套設於 鏡座內，所述鏡頭模組承載於所述影像感測器的頂面上，其特徵在於所述影像感測器封裝 結構進一步包括一第二基板，所述處理晶片及至少一個被動元件承載於第二基板上並與所述 第二基板電性連接，所述第一基板的底面開設有一個凹槽，所述第二基板，及承載於所述第 二基板上的處理晶片及至少一個被動元件均容置於所述凹槽內。
6.如權利要求5所述的成像裝置，其特徵在於所述鏡座具有一鏡 座頂部、 一鏡座底部及連接頂部與鏡座底部的鏡座肩部，所述鏡筒套設於鏡座頂部，所述成 像裝置還進一步包括一個透光元件及一膠體，所述鏡座肩部包括一與影像感測器相對的肩部 底面，所述透光元件通過所述膠體固設於所述鏡座肩部的肩部底面上。
7.如權利要求5所述的成像裝置，其特徵在於所述影像感測器封 裝結構進一步一封膠，該封膠用於密封所述處理晶片、第二晶片焊墊、第二基板焊墊及多條 第二引線。
8.如權利要求7所述的成像裝置，其特徵在於所述封膠由環氧樹 脂材料做成。
全文摘要
一種影像感測器封裝結構，其包括一個第一基板、一個影像感測器、一個處理晶片及至少一個被動元件。所述第一基板包括一個頂面及一與頂面相對的底面。所述影像感測器承載於所述第一基板的頂面並與所述第一基板電性連接。所述影像感測器封裝結構進一步包括一第二基板。所述處理晶片及至少一個被動元件承載於第二基板上並與所述第二基板電性連接。所述第一基板的底面開設有一個凹槽，所述第二基板，及承載於所述第二基板上的處理晶片及至少一個被動元件均容置於所述凹槽內。如此，可提高所述影像感測器封裝結構的空間利用率，縮小所述影像感測器封裝結構的尺寸。本發明還涉及一種採用上述影像感測器封裝結構的成像裝置。
文檔編號H01L25/16GK101562175SQ20081030120
公開日2009年10月21日 申請日期2008年4月18日 優先權日2008年4月18日
發明者吳英政, 李基魁 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司;鴻海精密工業股份有限公司