[发明专利]相机模块的制造

说明书

技术领域

本发明涉及相机模块，具体地涉及使用微电子领域已知的技术制造的那些相机模块。

背景技术

存在许多将尺寸看得非常重的相机应用。这些应用的一般示例是移动电话以及其他移动多媒体设备，但是还存在其他应用。为了满足这些需求，使用微电子技术来制造微型相机模块。

该模块通常使用用半导体技术制造的传感器，例如CMOS或CCD(电荷耦合器件)技术。这些传感器的形式为硅片上的传感器单元阵列，有时候与一些图像处理电路相关联。

这些传感器对光并且对电磁干扰非常敏感。杂散光可以使得传感器饱和。当电磁场足够强时，电磁场还可能干扰检测器单元的机能。在两种情况中，结果都将是由传感器生成的图像的程度或大或小的恶化。

因此，有必要保护传感器免受电磁场干扰并且确保传感器上的唯一的入射光是经由光学器件传递的光。

此外，在许多情况中，要最小化相机模块的成本的压力也很大。

图1表示使用已知的技术制造的微型相机模块1的横截面。

传感器裸片2具有下表面，用于连接到电路板(未显示)的焊锡球3附接在该下表面上。在传感器裸片的顶面上设置传感器阵列4，传感器阵列4附接到微型透镜5。

为了生产彩色传感器，将滤色器罩(未显示)置于传感器阵列4前面。该罩包括被设置为与各个传感器单元具有相同的节距(pitch)的滤色器的区域，使得在每个传感器单元前面具有他自己的滤色器。用于邻近单元的滤色器具有不同的基色，例如红、绿和蓝。当处理图像时，将来自每个邻近单元组(典型而言4个单元)的信息合成用于图像的单个像素的信息。因此，最终的图像具有的分辨率为实际传感器阵列的分辨率的1/4。

在该传感器阵列之外的区域中，将小间隔物6附接到传感器裸片的上表面。该小间隔物还附接到被称为护罩玻璃7的玻璃板的下表面，使得护罩玻璃7被保持为与传感器裸片2平行并且在传感器裸片2上方与之相距微小距离。护罩玻璃7的目的在于保护传感器阵列4的表面免受微粒尤其是在装配处理期间产生的那些微粒的影响。

在护罩玻璃7的上表面上附接间隔物元件8的下端。间隔物元件8具有管状的或方形的横截面并且在传感器阵列外部的区域中与护罩玻璃相接触。

光学元件9附接到间隔物元件8的上端，光学元件9具有聚焦装置，如镜头组件10。聚焦装置10与传感器阵列对准。

光圈罩11附接到光学元件9的上表面，以形成与聚焦装置10和传感器阵列4对准的开口。光圈罩11的目的在于防止由高入射角光线特别是通过聚焦装置10的末端传递的那些高入射角光线产生的虚像。

间隔物元件8具有将聚焦装置10设置在光学元件9上与传感器阵列4相距正确的操作距离的目的。该距离取决于大量参数，如传感器阵列4的总尺寸、传感器阵列4的单元的密度以及聚焦装置10的光学属性。

屏蔽元件12围绕传感器裸片2、护罩玻璃7、间隔物元件8、光学元件9和光圈罩11的组件的四周。屏蔽元件12通过合适的装置如压接和导电胶13附接到传感器裸片的下表面。屏蔽元件12的顶面具有与光圈罩对准的光圈。

屏蔽元件12的目的在于防止电磁场干扰并且阻止进入相机模块的侧面的光。为了有效地达成这些功能，屏蔽元件12是不透明并且导电两者兼备的，并且其通常由金属箔片制成。为了获得有效的法拉第笼，将屏蔽元件12经由导电胶13接地。

屏蔽元件的出现尤其在x-y方向上增加了相机模块占用的体积。此外，这表示在材料本身和安装就位所需的费时的装配步骤这两方面要附加成本。还可能存在于该部分过程相关联的产量损失。

屏蔽元件12代表重量增加。为了减轻这个问题，可能将箔片做得很薄。然而，其不利之处在于使得屏蔽元件很脆弱。并且，如前所述，通过压接胶粘来附接屏蔽元件。该接合在一定程度上是很脆弱的。

这是用于将相机模块1组装到印刷电路板上所需要的操作步骤所要关注的，并且要极其小心以免在该步骤中造成产量损失。

传统上，将该相机模块装配成单独的单元。例如，将间隔物元件8设置在传感器裸片2+护罩玻璃7子装配上并且在其上附加光学元件9。如果一起执行这些步骤，那么在制造成本方面可以获得显著的节约。

如2007/0052827所公开的美国专利申请描述了用于对相机模块的外部进行涂覆的方法。然而，不存在如何将该方法集成到工业装配流程的教导或者该流程的真正的诸多细节。也不存在对涂覆的相机操作的影响的指示。