[发明专利]具有感测表面空腔的图像传感器装置及相关方法

说明书

本披露涉及具有感测表面空腔的图像传感器装置及相关方法。一种图像传感器装置，该图像传感器装置可以包括互连层、由该互连层承载并且具有图像感测表面的图像传感器IC以及横向地包围该图像传感器IC并且覆盖该图像传感器IC的上表面直到该图像感测表面的包封材料。该图像传感器装置可以包括光学板和镜头组件，该光学板具有由该包封材料的上表面承载并且与该图像感测表面相对准的周边下表面，该光学板在该图像感测表面上方被间隔开以限定内部空腔，并且该镜头组件耦合至该包封材料并且与该图像感测表面相对准。

技术领域

本披露涉及电子装置领域，并且更具体地涉及图像传感器及相关方法。

背景技术

通常，电子装置包括用于提供增强的媒体功能的一个或多个照相机模块。例如，典型的电子装置可以利用这些照相机模块进行照片拍摄和视频电话会议。在具有多个照相机模块的典型电子装置中，主照相机模块具有高像素密度和可调焦距镜头系统，而副照相机模块是前置的并且具有较低的像素密度。同样，副照相机模块可以具有固定焦距镜头系统。

例如，授予布罗迪(Brodie)等人、部分被转让给本申请的受让人的美国专利号7,880,132披露了一种用于移动装置的照相机模块。该照相机模块包括镜头、承载镜头的壳体以及在镜头和壳体之上的镜头盖。该照相机模块包括用于调节镜头的镜筒(barrel)机构。在包括一个或多个照相机模块的电子装置的制造期间，尤其是在大批量生产运行中，期望尽可能快地制造电子装置。

典型的照相机模块是在多步骤的过程中制造的。前面的步骤包括半导体加工以提供图像传感器集成电路(IC)。接下来的步骤包括针对图像传感器IC的某种形式的测试以及封装。可以将图像传感器IC组装到照相机模块中(如果需要的话，则与镜头和可移动镜筒一起被组装)。可以手动地或经由机器执行对照相机模块的这种组装。例如，在使用多个表面安装部件的电子装置中，拾取和放置(pick-and-place，PNP)机器可以将这些部件组装到印刷电路板(PCB)上。

首先参照图1，现在描述一种典型的图像传感器装置100。图像传感器装置100包括互连层101、由该互连层承载的多个触点102a-102b以及在该互连层之上的图像传感器IC103。图像传感器装置100包括耦合于图像传感器IC 103与互连层101之间的键合接线104、与该图像传感器IC相对准的光学板105以及包围该图像传感器IC和该透明板的包封材料106。图像传感器装置100包括在互连层101之上的镜头组件108以及在包封材料106中的电子部件107。

现在参照图2，现在描述另一个典型的图像传感器装置200。图像传感器装置200包括互连层201、由该互连层承载的多个球栅阵列(BGA)触点202a-202l、在该互连层之上的图像传感器IC 203以及在该互连层与该图像传感器IC之间的粘合层210。图像传感器装置200包括耦合于图像传感器IC 203与互连层201之间的键合接线204a-204b、与该图像传感器IC相对准的光学板205以及完全包围该图像传感器IC和该透明板的包封材料206。图像传感器装置200包括在包封材料206中的电子部件207a-207b、在图像传感器IC 203与光学板205之间的环形粘合层209。

发明内容

通常，图像传感器装置可以包括互连层、以及由互连层承载并且具有图像感测表面的图像传感器IC。图像传感器装置可以包括横向地包围图像传感器IC并覆盖图像传感器IC的上表面直到图像感测表面的包封材料以及具有由该包封材料的上表面承载并且与该图像感测表面相对准的周边下表面的光学板。光学板可以在图像感测表面上方被间隔开以限定内部空腔。图像传感器装置可以包括耦合至包封材料并且与图像感测表面相对准的镜头组件。

此外，图像传感器IC可以包括在图像感测表面上的多个微透镜。在一些实施例中，光学板可以包括红外(IR)滤光片。在其他实施例中，光学板可以包括防反射板。