[发明专利]相机模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种相机模块，且更确切地说，本发明涉及一种包含经封装的图像传感器、IR滤光片、透镜和用于固持这些组件的固持器且具有减小的总尺寸和高度的相机模块。

背景技术

图像传感器为具有拍摄人或物体的图像的功能的半导体器件。因为这些图像传感器已装载到便携式电话以及常见数码相机或可携式摄像机中，所以其市场已迅速扩张。

这种图像传感器以相机模块的形式进行配置并安装在前面提及的装置中。相机模块包含透镜、固持器、红外(IR)滤光片、图像传感器和印刷电路板。图像由相机模块的透镜形成，由透镜形成的图像通过IR滤光片而集中在图像传感器上，且图像的光信号由图像传感器转换成电信号以便对图像进行拍摄。

在这些组件中，用于将光信号转换成电信号的图像传感器作为裸芯片直接安装在相机模块上，或在对图像传感器芯片进行封装后安装在相机模块上。

在将图像传感器的裸芯片直接安装在相机模块上的几种方法中，目前占据90％或90％以上的板上芯片(Chip-On Board，COB)方法具有如下问题，例如由单位级封装方案造成的低生产率、在制造过程期间由尘粒的引入而造成的高缺陷率、包括具有高洁净度的无尘室(clean room)的设备的高投资和维护费用、和对小型化的限制。即，所有彩色滤光片和微透镜均非常易受尘粒引入或湿气渗透的影响，因为它们是在用光致抗蚀剂进行涂布后通过光刻工艺(photolithographic process)来制造的。因此，根据COB方法，图像传感器芯片的安装、布线操作、IR滤光片、透镜和固持器的安装等等应在维持高洁净度的无尘室中执行。

反之，如果使用已预先封装的图像传感器，那么有可能解决使用裸芯片时所造成的前面提及的问题。

图1展示最常用作图像传感器封装的陶瓷无引线片式载体(CeramicLeadless Chip Carrier，CLCC)的示意性截面图。在图中所示的常规图像传感器封装20中，图像传感器芯片22通过使用环氧树脂或类似物而安装在陶瓷衬底24上，使得其表面面朝上，且接着用玻璃盖板或玻璃衬底21来覆盖图像传感器芯片。为了将图像传感器芯片22连接到陶瓷衬底24，将连接到图像传感器芯片22的线26连接到形成于陶瓷衬底24的底板上的连接垫27，且图像传感器封装20通过连接垫27而连接到电路板。

另一种封装方法是对图像传感器芯片应用芯片级封装方案(Chip ScalePackage，CSP)。与将图像传感器芯片作为裸芯片安装在相机模块上的板上芯片(COB)方法相反，此方法允许图像传感器芯片以晶片级封装，从而防止灰尘或湿气渗透到图像传感区中。

图2中所示的图像传感器封装30已由Schellcase公司提出。明确地说，首先制备下表面被抛光到约100微米厚度的图像传感器芯片32，涂布例如环氧树脂的粘合剂以在上面形成有电路的图像传感器芯片的上表面上形成粘合剂层34，接着将玻璃衬底31附接到所述粘合剂层，接着涂布例如环氧树脂的粘合剂以在经抛光的下表面上形成粘合剂层33，且接着将玻璃晶片35附接到所形成的粘合剂层。接着，使用具有略缓和顶锥角的划片刀片(dicing blade)来移除图像传感器芯片32与粘合剂层34之间的区域，从而使形成于图像传感器芯片32的上表面上的电路的输入/输出垫暴露。另外，通过使用例如半导体晶片切割机(划片锯(dicing saw))的设备使图像传感器芯片32、粘合剂层33和玻璃晶片35的侧边形成为以一定角度倾斜。接下来，形成金属层36以从暴露的图像传感器芯片32的输入/输出垫经由倾斜的侧边表面延伸到玻璃晶片35的下表面。此时，通过从暴露的图像传感器芯片32的输入/输出垫经由倾斜的侧边表面到玻璃晶片35下表面形成金属膜且通过对所述金属膜进行蚀刻以形成所要的图案，来形成金属层36。最后，在形成于玻璃晶片35的下表面上的金属层36的末端处形成例如焊球的连接垫37。连接垫37将连接到外部端子或印刷电路板(PrintedCircuit Board，PCB)。这种可从Shellcase公司购得的图像传感器封装可完成以符合实际图像传感器芯片的尺寸。

作为CSP的另一实例，图3A和3B中展示由本申请人提出的图像传感器封装。