一种电子相机模块结合了具有诸如ＣＣＤ成像器的半导体芯片的传感器单元（２０）和遮盖该芯片前表面的盖子（３４）。光学单元（５０）包括一个或多个诸如透镜的光学元件（５８）。该光学单元具有邻接传感器单元行对齐部件作为例如盖子外表面（３８）的部分（４４），以保持光学单元与传感器单元之间的精确关系的接合部件（６４）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及诸如固态图像传感器的光电器件的装配和封装。
技术介绍
诸如普通电子静态相机和视频相机的许多电子装置包含固态图像传感器。典型固态图像传感器在半导体芯片上形成，并包括安置在本文中称为“成像区域”的芯片前表面区域中的光敏元件阵列。色敏图像传感芯片可包括对不同波长的光敏感的元件阵列。各个光敏元件排列成产生表示落在成像区域特定一小部分上的电信号。半导体芯片通常还包括内部电路，该电路被配置成将这些信号转换成该装置其它元件可理解的形式，例如转换成表示落在各个单独像素区域上的光的数字值的一个或多个流。图像传感芯片通常与诸如用于将由芯片探测到的图像聚焦在活性区域上的透镜以及波长选择滤波器的光学元件一起使用。光学元件最常安置在称为“塔”的外壳中。一般而言，塔和芯片直接或间接地安置在支持电路板上，该支持电路板支持和电连接该装置的除图像传感器外的各种部件。许多图像传感器芯片都设置在结合有包围芯片的电介质外壳、且用透光窗口遮盖芯片的成像区域的包装中。该外壳设置有终端，从而外壳可安装在电路板上、成像区域和遮盖窗口面向远离电路板的上方，且终端连接于电路板的导电部分。然后，塔设置于包装上。这些配置通常需要一个塔，该塔占据的电路板面积基本上比芯片包装所占据的面积大、且基本上比图像传感芯片自身所占据的面积大。换言之，在平行于成像区域平面的平面中由塔占据的面积基本上大于图像传感芯片所占据的面积、且基本上大于容纳图像传感芯片的包装所占据的面积。这增加了整个装置的尺寸。这种问题在例如结合于手机和个人数字助理(“PDA”)中的相机的极紧凑装置情形中尤其严峻。此外，相对于图像传感芯片的成像区域准确定位安装在塔中的光学元件是很重要的。尤其是为了达到图像在芯片的成像区域上的适当聚焦，期望将透镜的、和塔中其它光学元件的光轴定位为精确地垂直于成像区域的平面，并将透镜置于成像区域上的期望高度。这种精确定位的需要使得组件的设计复杂化，且在一些情形中进一步加重了上述的塔尺寸问题。所提出的另一种方法是将裸露或未封装的图像传感芯片直接安装在塔中。在该配置中，理论上有可能达到芯片相对于塔中光学元件的良好定位。然而，图像传感芯片容易受到机械损伤和来自大气污染物的化学侵害。因此，在该配置中的塔通常必须包括用于将裸芯片容纳于密封环境中的配置。此外，裸成像传感芯片对特定污染物极其敏感。如上所述，各个光学敏感元件提供通常表示落在称为图片元件或“像素”的图像较小部分中的光的电信号。如果颗粒落在特定光敏元件上，则它会阻挡光进入该元件，从而结果信号会将像素显示为黑。当图像根据信号重建时，在受影响的像素中将存在黑点。要求裸芯片和塔组合的任何处理必须在严格的条件下进行以使微粒污染物最少。此外，这种处理常常遭受由微粒污染物造成的高缺陷率。这两个因素趋于增加所得到组件的成本。此外，这些组件通常也要求塔具有基本上比芯片自身面积大的面积。因此，存在对经改进的光电组件和组合方法的大量需求。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供称为相机模块的光电组件。根据本专利技术该方面的模块最佳地包括将具有前表面的半导体芯片与成像区域结合的传感器单元。该芯片需要包括适于产生表示入射到成像区域上的光学图像的信号的成像电路。传感器单元较佳地还包括遮盖芯片前表面的盖子，该盖子具有与芯片的成像区域对齐的透光区域。盖子具有面向远离芯片向上的外表面。传感器单元最佳地具有一个或多个曝露在盖子外表面上的部件，本文中称为“对齐部件”。对齐部件与芯片成像部分具有预定空间关系。例如，对齐部件可位于与芯片成像区域的平面平行的平面内。在一配置中，盖子的外表面是全部或部分平坦的，且对齐部件仅仅是平坦表面的各个部分。模块最需要包括具有一个或多个光学元件的光学单元，例如具有一个或多个透镜的塔。光学单元具有一个或多个与传感器的一个或多个对齐部件相接合的接合部件。所接合的部件至少部分地相关于所述芯片的所述成像区域定位光学单元，并从而定位光学元件。模块需要包括电连接于芯片的电端子。这些端子可安装在例如塔的光学单元上，并可电连接于曝露在传感器单元中盖子外表面上的触点，该触点又连接于半导体芯片上的触点。该单元可单个地操作、并安装于电路板或槽中。该模块可以是紧凑的，并且在平行于芯片前表面的平面方向上可具有等于或仅仅稍大于传感器单元和芯片的相应尺寸的水平尺寸。例如，整个模块的水平面积(其在与芯片前表面平面平行的平面中的面积)可等于或小于芯片或传感器单元的水平面积的1.2倍。在另一配置中，电路板可在传感器单元和光学单元之间延伸，电路板上的导体可与曝露在传感器单元盖子的外表面上的触点相接触。电路板通常具有与半导体芯片的成像区域对齐的孔。因为传感器单元和光学单元设置在电路板的相反两侧，所以电路板一侧单元的高度或凸出得以最小化。在该配置中，电路板最佳地不在传感器单元对齐部件和光学单元的接合部件之间延伸。例如，电路板可具有与这些部件对齐的孔，从而对齐部件、接合部件或两者都延伸通过这些孔。本专利技术的再一方面提供制造光学模块的方法。在根据本专利技术该方面的方法中，多个塔都组装有开启元件，它包括多个半导体芯片、并最佳地还包括多个与这些芯片相关联的盖子。例如，该开启元件可包括晶片或晶片的一部分、以及整体的盖子元件。较佳地在将塔组合于开启元件之后，切断开启元件用于提供单独的模块。附图说明图1是在本专利技术一实施方式中使用的传感器单元的示意截面图。图2是图1所示的传感器单元的俯视平面图。图3是与图1和2的传感器单元一起使用的光学单元的仰视平面图。图4是图3所示的光学单元的侧面正视图。图5是根据本专利技术一实施方式由图1-4的单元形成的模块的示意截面图。图6是具有传感器单元的电路板的俯视平面图。图7是包括图6的电路板和传感器单元以及光学单元的组件的示意截面图。图8、9和10是根据本专利技术又一实施方式的组件的示意截面图。图11和12是示出根据本专利技术再一实施方式的模块的各个部分的片断截面图。图13是根据本专利技术另一实施方式的组件的示意截面图。图14是示出根据本专利技术再一实施方式的制造工艺过程中的部件的示意立体图。具体实施例方式根据本专利技术一实施方式的模块包括传感器单元20(图1和2)。传感器单元20包括具有前或上表面24和相反方向的后或下表面26的半导体芯片22。前表面24包括成像区域28。芯片22包括用于产生表示入射到成像区域28上的光学图像的一个或多个电信号的电子电路，示意性地在图1中30处示出。在成像领域中公知的是有许多电子电路用于该目的。例如，半导体芯片22可以是具有诸如计时和电荷-电压转换电路的传统电路的一般常规电荷耦合器件(CCD)成像芯片。可使用任何其它传统电路。芯片22具有电连接或曝露于前表面24上、并电连接到内部电路30的触点32。传感器单元20还包括具有内或下表面36和外或上表面38的盖子34。该盖子遮盖芯片22的前表面24，且外表面38面向远离前表面的上方。盖子34物理地附加于芯片22上、并通过密封剂或粘合材料40密封到该芯片。至少盖子34的遮盖成像区域28的区域基本上对由该结构成像的波长范围内的光透明。在所述的特定实施方式中，盖子34是诸如玻璃或聚合物材料的透光材料的整体板，从而整个盖子都是透光的。传感器单元20还包括从芯片触点32延伸穿过盖子34的金属电连接42本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种相机模块，包括：（ａ）传感器单元，包括具有带成像区域的前表面的半导体芯片、和适于产生表示入射在所述成像区域上的光学图像的信号的成像电路，所述传感器单元还包括具有与所述成像区域对齐的透光区域的盖子，所述盖子遮盖所述前表面并固定到所 述芯片，所述盖子具有面向远离所述芯片向前的外表面，所述单元具有一个或多个曝露于所述外表面的对齐部件，所述一个或多个对齐部件与所述芯片的所述成像区域具有预定的空间关系；以及（ｂ）光学单元，包括一个或多个光学元件，所述光学单元具有与所述 单元的所述一个或多个对齐部件接合的一个或多个接合部件，从而所述被接合部件至少部分地相对于所述芯片的所述成像区域定位所述光学元件。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：G汉普斯顿，
申请(专利权)人：德塞拉股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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