[发明专利]光学成像设备及制造该光学成像设备的方法

说明书

相关申请资料

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求在2009年2月3日提交的美国临时专利申请序列号61/149,558的优先权，其通过引用被整体并入于此。

技术领域

本发明涉及一种包括相机的光学成像设备及制造该光学成像设备的方法。

背景技术

包含固态感测元件的光学成像设备适用于范围从军事侦查和监视到消费者电子产品的多种领域。固态相机例如用在包括手机、数字照相机、计算机、玩具和汽车行驶辅助仪的多种消费者电子产品中。为了满足要求，需要大量地制造固态相机。在2008年，例如，预期全世界生产的固态相机的数量将达到每天大约2.5百万个。根据这些数字，固态相机的有效和低成本制造高度重要。

传统上，固态相机模块被制造为离散单元。在这样的制造中，图像传感器被通过粘合剂附接到衬底，并且通过丝焊而互连到衬底。相机的光学部件被独立地安装在镜头转动架中。镜头筒随后附接到衬底，并且镜头转动架通过螺纹被插入镜头筒内，以将光学部件定位在图像传感器上。

上述的制造技术的缺点是顺次地有效制造每一个相机模块。以顺次形式来制造固态相机模块会显著地增加制造成本和时间。当生产大量的相机模块时，这样的低效被放大。

发明内容

本发明提供了一种光学成像设备，包括可用于在晶片级上制造和组装的固态感测元件和光学部件。在一些实施例中，固态感测元件和光学部件的晶片级组装可以提供包括固态相机模块的光学成像设备的有成本效率和时间效率的生产。

在一些实施例中，本发明提供了一种光学成像设备，包括：第一光学组件，其包括辐射透射衬底和隔离物，所述辐射透射衬底包括至少一个光学表面；以及，传感器组件，其包括至少一个感测元件和隔离物，其中，所述第一光学组件的隔离物联接到所述传感器组件的隔离物。在一些实施例中，第一光学组件包括光学元件，其中，一个或多个光学表面不被辐射透射衬底支撑。

在一些实施例中，所述光学组件包括多个隔离物，并且所述传感器组件包括多个隔离物。在这样的实施例中，多个光学组件隔离物联接到多个传感器组件隔离物。在其他实施例中，所述传感器组件不包括隔离物，并且所述光学组件的隔离物联接到所述感测元件或所述感测元件的盖玻片。

在一些实施例中，本发明的一种光学成像设备进一步包括至少一个另外的光学组件，其包括另外的辐射透射衬底和另外的隔离物，所述另外的辐射透射衬底包括至少一个光学表面。所述至少一个另外的光学组件通过所述另外的隔离物联接到所述第一光学组件或相邻的光学组件。在一些实施例中，所述至少一个另外的光学组件包括多个另外的隔离物，其中，所述另外的隔离物联接到所述第一光学组件或相邻的光学组件。

在其他实施例中，一种光学成像设备的光学组件包括多个光学元件。在一些实施例中，例如，多个光学元件联接到所述光学组件的隔离物。

在一些实施例中，本发明的光学成像设备包括固态相机模块。

在另一个方面，本发明提供了制造光学成像设备的方法。如在此进一步所述，在一些实施例中，本发明的方法可以通过经由晶片组装和单分技术(singulation technique)提供多个单独的光学成像设备来克服现有的顺次制造实践的缺点。

在一个实施例中，一种制造多个单独的光学成像设备的方法包括：提供晶片，所述晶片包括多个光学组件，所述光学组件包括辐射透射衬底和隔离物，所述辐射透射衬底具有至少一个光学表面；以及，提供传感器晶片，所述传感器晶片包括多个传感器组件，所述传感器组件包括感测元件和隔离物。所述光学组件的隔离物联接到所述传感器组件的隔离物，以提供多个结合的光学成像设备。所述结合的光学成像设备被单分，以提供多个单独的光学成像设备。在一些实施例中，光学组件的一个或更多个光学表面不被辐射透射衬底支撑。

在另一个实施例中，一种制造多个单独的光学成像设备的方法包括：提供晶片，所述晶片包括多个光学组件，所述光学组件包括辐射透射衬底，所述辐射透射衬底具有至少一个光学表面；以及，对所述多个光学组件进行单分。单分的光学组件随后利用隔离物彼此联接。提供传感器晶片，所述传感器晶片包括多个传感器组件，所述传感器组件包括感测元件和隔离物。所述光学组件的隔离物联接到所述传感器组件的隔离物，以提供多个结合的光学成像设备。所述结合的光学成像设备被单分，以提供多个单独的光学成像设备。在一些实施例中，光学组件的一个或多个光学表面不被辐射透射衬底支撑。