专利名称：微型相机模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及感光装置，特别涉及微型相机模块。
背景技术：
一传统的自动对焦式微型相机模块与变焦式微型相机模块的一机械构件是通过 一排线(cable)或一可挠式的印刷电路板而电性连接于一外部的电路板。而上述外部的电 路板式电性连接一图像传感器，因此上述图像传感器与对应的微型相机模块是间接地电性 连接的状态。如上所述，传统的微型相机模块相关的电性连接的结构相当复杂，而且需要封 胶材料来组装传统的微型相机模块与对应的图像传感器，因此其制造成本极高且产品尺寸 相对较大，而会对其装置的性能与良率造成不良影响。因此，业界需要一崭新的微型相机模块，以解决上述问题。
发明内容
有鉴于此，为克服现有技术的缺陷，本发明是提供一种微型相机模块，其包含一 图像感测装置、一组光学元件、与一变焦装置。此组光学元件是连接上述图像感测装置，并 具有一透镜组。上述变焦装置是连接此组光学元件，以调整上述透镜组与上述图像感测装 置的距离。上述变焦装置是直接电性连接上述图像感测装置。本发明又提供一种微型相机模块，包含一图像传感器阵列芯片、一封装层、一迹 线组、一透明基板、一组光学元件、与一变焦装置。上述图像传感器阵列芯片是在其一上表 面具有一图像传感器阵列。上述封装层是位于上述图像传感器阵列芯片的侧表面与一下表 面之下。上述迹线组是具有多个第一迹线与至少一第二迹线，上述第一迹线与上述至少一 第二迹线是从上述图像传感器阵列芯片的上述上表面经由上述封装层的侧表面而延伸至 上述封装层的一下表面。上述透明基板是覆盖上述图像传感器阵列芯片的上述上表面。此 组光学元件是位于该透明基板上、并与上述图像传感器阵列对准，其具有一透镜组。上述变 焦装置是连接此组光学元件，以调整上述透镜组与上述图像传感器阵列之间的距离。而上 述变焦装置是直接电性连接上述至少一第二迹线。本发明再提供一种微型相机模块，包含一图像传感器阵列芯片、一贯穿孔组、一 迹线组、一透明基板、一组光学元件、与一变焦装置。上述图像传感器阵列芯片是在其一上 表面具有一图像传感器阵列。上述贯穿孔组是具有在上述图像传感器阵列以外之处贯穿上 述图像传感器阵列芯片的多个第一贯穿孔与至少一第二贯穿孔。上述迹线组是具有多个第 一迹线与至少一第二迹线，其中上述第一迹线是分别从上述图像传感器阵列芯片的上述上 表面经由上述第一贯穿孔而延伸至上述图像传感器阵列芯片的一下表面，而上述至少一第 二迹线是从上述图像传感器阵列芯片的上述上表面经由上述至少一第二贯穿孔而延伸至 上述图像传感器阵列芯片的上述下表面。上述透明基板是覆盖上述图像传感器阵列芯片的 上述上表面。此组光学元件是位于该透明基板上、并与上述图像传感器阵列对准，其具有一 透镜组。上述变焦装置是连接此组光学元件，以调整上述透镜组与上述图像传感器阵列之间的距离。而上述变焦装置是直接电性连接上述至少一第二迹线。本发明的图像感测装置与变焦装置的组装制造工艺与结构可以得到简化，而可以 缩减产品尺寸，且可以改善产品的良率。
图1为一示意的剖面图，显示本发明第一实施例的微型相机模块。图2A 图2B是显示出图1所示的微型相机模块的例示的侧视图。图3为一示意的剖面图，显示本发明第二实施例的微型相机模块。图4为一示意的剖面图，显示本发明第三实施例的微型相机模块。主要附图标记说明100 图像感测阵列芯片100a 上表面100b 侧表面100c 下表面101 第一贯穿孔102 第二贯穿孔105 图像传感器阵列110 封装层110b 侧表面110c 下表面111 黏着层112 基底层120 迹线组121 第一迹线122 第二迹线130 透明基板130b 侧表面135 间隔物140 光学元件141 透镜组141a 凸透镜141b 凸透镜142 支架组142a 支架142b 支架143 外罩144 镜头开口 150 变焦装置151 延伸部件152 外罩160 连接构件170 绝缘材料180 软焊料球状物或凸块A 箭头B 箭头
具体实施例方式为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出优选实施 例，并配合所附附图，作详细说明如下要了解的是本说明书以下的揭示内容提供许多不同的实施例或范例，以实施本发 明的不同特征。而本说明书以下的揭示内容是叙述各个构件及其排列方式的特定范例，以 求简化发明的说明。当然，这些特定的范例并非用以限定本发明。例如，若是本说明书以下 的揭示内容叙述了将一第一特征形成于一第一特征之上或上方，即表示其包含了所形成的 上述第一特征与上述第二特征是直接接触的实施例，也包含了尚可将附加的特征形成于上 述第一特征与上述第二特征之间，而使上述第一特征与上述第二特征可能未直接接触的实 施例。
另外，在本发明特定实施例中，图像传感器阵列芯片是封装于“芯片尺寸封 装”(chip scale package ；CSP)形式的封装体中，但是本发明也可应用于将图像传感器阵 列芯片是封装于其他已知或未来会发展出的各种封装形式的封装体的情况。图1为一示意的剖面图，显示本发明第一实施例的微型相机模块。图2A 图2B 是显示出图1所示的微型相机模块的例示的侧视图。请参考图1，所示微型相机模块包含 一图像感测装置、一组光学元件140、与一变焦装置150。在本实施例中，上述图像感测装置包含一芯片尺寸封装体，上述芯片尺寸封装体 具有一图像感测阵列芯片100、一封装层110、一迹线组120 (请参考图2A或图2B)、与一透 明基板130。图像感测阵列芯片100在其一上表面100a具有一图像传感器阵列105。图像 感测阵列芯片100从一半导体基底例如一元素半导体或化合物半导体的基底所制造。在本 实施例中，图像感测阵列芯片100是由一单晶硅基底所制造，上述单晶硅基底还具有已预 先形成的电子构件(未示出)、内连线线路(未示出)、与图像传感器阵列105。图像传感器 阵列105为一感光构件，在本实施例中例如是一感光二极体的阵列，用以感应入射光并产 生对应的电子信号。封装层110是位于图像感测阵列芯片100的侧表面100b与一下表面100c的下方。 在本实施例中，封装层110是具有一粘着层111与一基底层112。粘着层111例如是环氧树 脂，其位于图像感测阵列芯片100的侧表面100b与下表面100c的下方；而基底层112则位 于粘着层111的下方。请参考图1与图2A或图2B，迹线组120是具有多个第一迹线121与至少一第二迹 线122，这些第一迹线121与上述至少一第二迹线122是从图像感测阵列芯片100的上表面 100a经由封装层110的侧表面110b而延伸至封装层110的一下表面110c。在本实施例中， 这些第一迹线121是传输图像传感器阵列105所产生的电子信号，并提供对图像感测阵列 芯片100作接地所需的电路路径，而上述至少一第二迹线122则电性连接至变焦装置150。 迹线组120的形成方法已是广为本发明所属技术领域的普通技术人员所知的技术(例如请 参考美国专利公告第6，777，767所揭示者)，故在此省略其叙述。在本实施例中，视需求设 置的多个软焊料球状物或凸块180是位于封装层110的下方，用于信号的输出/输入与接 地的连接。透明基板130是覆盖图像感测阵列芯片100的上表面100a。更具体而言，透明基 板130是覆盖图像感测阵列芯片100的图像传感器阵列105。透明基板130可以是玻璃、石 英、或其他适当的透明材料。在本实施例中，透明基板130是玻璃，其粘着于间隔物135上， 并通过间隔物135而与图像感测阵列芯片100之间具有间隔。在图1中，此组光学元件140是连接至上述图像感测装置，并具有一透镜组141。更 具体而言，此组光学元件140是位于透明基板130的上方，并与图像传感器阵列105对准。 在本实施例中，此组光学元件140更包含一外罩(housing) 143、一支架组142、与一镜头开 口 144。外罩143是连接至上述图像感测装置的透明基板130，并对透镜组141提供支撑。 可视需求在外罩143涂上一不透明的涂层(未示出)，以避免不需要的光线入射至上述图像 感测装置内。支架组142托住透镜组141，并将透镜组141与外罩143连接。镜头开口 144 是使透镜组141与图像传感器阵列105，以供光线经由镜头开口 144、透镜组141而入射至 图像传感器阵列105。
在本实施例中，此组透镜组141是包含一组凸透镜141a与141b ；在其他实施例 中，此组透镜组141可包含单一的透镜或二个以上的透镜，且可依据需求选择适当的透镜 形式。在本实施例中，支架组142是具有一支架142a与一支架142b。支架142a是将透镜 组141的凸透镜141a与外罩143连接，并使凸透镜141a与图像传感器阵列105对准；而支 架142b是将透镜组141的凸透镜141b与外罩143连接，并使凸透镜141b与图像传感器阵 列105对准。在其他实施例中，凸透镜141a与141b可直接连接至外罩143，而不需要任何 的支架。请参考图1与图2A或图2B，变焦装置150是连接至此组光学元件140，用以调整 透镜组141与上述图像感测装置之间的距离；更具体而言，变焦装置150是用以调整透镜 组141与图像传感器阵列105之间的距离。变焦装置150是直接与上述图像感测装置电性 连接，因此上述图像感测装置可直接控制变焦装置150的作动。更具体而言，上述图像感测 装置是控制变焦装置150沿着图1所示的箭头A的方向的来回运动，以在上述图像感测装 置的图像传感器阵列105在拾取图像时进行变焦。变焦装置150可选自由一超音波马达 (piezo motor)、一步进马达(stepping motor)、与一音圈马达(voice coil motor)所组成 的族群，以供前述的操作。在本实施例中，变焦装置150还包含至少一延伸部件151与一外罩152，上述至少 一延伸部件151是直接电性连接至上述图像感测装置的上述至少一第二迹线122，上述外 罩152则连接至上述图像感测装置与此组光学元件140。因此，上述图像感测装置可经由 上述至少一第二迹线122与至少一延伸部件151，将信号传送至变焦装置150，用以控制变 焦装置150的作动。与公知技术比较，通过本发明第一实施例的上述结构，可以缩短信号传 送的路径，因此可以改善装置的性能。另外，变焦装置150是直接与上述图像感测装置电性 连接，所以不再需要传统的排线、可挠式印刷电路板、与密封材料。因此，本发明第一实施例 的图像感测装置与变焦装置150的组装制造工艺与结构可以得到简化，而可以缩减产品尺 寸，且可以改善产品的良率。在本实施例中，变焦装置150与上述图像感测装置直接电性连接的位置，是在封 装层110与透明基板130之间。更具体而言，当考虑到上述图像感测装置的上述至少一第 二迹线122的延伸路径时，变焦装置150与上述图像感测装置直接电性连接的位置，是在封 装层110的侧表面110b与透明基板130的侧表面130b之间。例如变焦装置150的上述至 少一延伸部件151可沿着透明基板130的侧表面130b而延伸至封装层110的侧表面110b 与透明基板130的侧表面130b之间的位置，并直接电性接触上述图像感测装置的迹线组 120的上述至少一第二迹线122。在其他实施例中，上述至少一第二迹线122是通过一连接 构件160，而直接电性连接至变焦装置150 ；更具体而言，上述至少一第二迹线122是通过连 接构件160而直接电性连接至上述至少一延伸部件151。连接构件160是用于固接于上述 至少一第二迹线122与变焦装置150 (上述至少一延伸部件151)之间，且/或减少二者之 间的接触电阻。连接构件160可例如是软焊料(solder)、一扣夹(retaining clamp)、一套 管(thimble)、或一异向性导电糊(anisotropic conduction paste)。图2A 图2B是显示出图1所示的微型相机模块的沿着箭头B的例示的侧视图。 请参考图2A，在组装上述图像感测装置与变焦装置150之前，迹线组120的多个第一迹线 121与至少一第二迹线122均是保持在曝露的状态，然后电性连接上述至少一第二迹线122
7与变焦装置150，更具体而言是电性连接上述至少一第二迹线122与上述至少一延伸部件 151。例如在图2B所示的其他实施例中，是在封装层110的侧表面110b与透明基板130的 侧表面130b (请参考图1)之间的位置，以绝缘材料170分别密封多个第一迹线121。因此， 使得多个第一迹线121受到保护，而不会因为来自环境的水汽的入侵而发生腐蚀与剥离。 而上述至少一第二迹线122与变焦装置150、更具体而言是上述至少一第二迹线122与上述 至少一延伸部件151是处于电性连接的状态，其接点也会保护上述至少一第二迹线122，避 免因为来自环境的水汽的入侵而发生腐蚀与剥离。图3为一示意的剖面图，显示本发明第二实施例的微型相机模块。本实施例的微 型相机模块与第一实施例的微型相机模块的组成几乎相同，故为了简洁，便省略对二者相 同的部分的叙述。而本实施例的微型相机模块与第一实施例的微型相机模块的不同之处在 于迹线组120的多个第一迹线121与至少一第二迹线122的延伸路径。更具体而言，本发明第二实施例的微型相机模块还包含一贯穿孔组，上述贯穿孔 组包含多个第一贯穿孔101与至少一第二贯穿孔102，上述多个第一贯穿孔101与至少一 第二贯穿孔102是在图像传感器阵列105以外之处贯穿图像感测阵列芯片100。多个第一 迹线121是分别从图像感测阵列芯片100的上表面100a经由这些第一贯穿孔101而延伸 至图像感测阵列芯片100的一下表面100c，而至少一第二迹线122是从图像感测阵列芯片 100的上表面100a经由上述至少一第二贯穿孔102而延伸至图像感测阵列芯片100的下表 面100c。在本实施例中，视需求设置的多个软焊料球状物或凸块180是分别粘着于位于图 像感测阵列芯片100的下表面100c上的多个第一迹线121与至少一第二迹线122的端点， 用于信号的输出/输入与接地的连接。因此，在本实施例中，不需要图1所示的第一实施例 的微型相机模块的封装层110。在某些情况中，可视需求如同图1所示一般而在本实施例 (图3所示)的微型相机模块设置封装层110，而此时上述贯穿孔组与迹线组120均延伸至 封装层110的底部。在本实施例中，上述至少一第二迹线122还经由图像感测阵列芯片100的上表面 100a而延伸至图像感测阵列芯片100的侧表面100b与透明基板130的侧表面100b之间 之处。因此，如同前文对图1、图2A、图2B所作的叙述，变焦装置150、更具体而言是上述至 少一延伸部件151，还沿着透明基板130的侧表面130b延伸，并与上述至少一第二迹线122 电性接触。图4为一示意的剖面图，显示本发明第三实施例的微型相机模块。本实施例的微 型相机模块与第二实施例的微型相机模块的组成几乎相同，故为了简洁，便省略对二者相 同的部分的叙述。而本实施例的微型相机模块与第二实施例的微型相机模块的不同之处在 于变焦装置150、更具体而言是上述至少一延伸部件151还延伸而穿透透明基板130而直接 电性连接上述至少一第二迹线122。因此，上述至少一第二迹线122就不需要经由图像感 测阵列芯片100的上表面100a而延伸至图像感测阵列芯片100的侧表面100b与透明基板 130的侧表面100b之间之处。在其他实施例中，上述至少一第二迹线122是通过一连接构 件160，而直接电性连接至变焦装置150 ；更具体而言，上述至少一第二迹线122是通过连接 构件160而直接电性连接至上述至少一延伸部件151。连接构件160是用于固接于上述至 少一第二迹线122与变焦装置150 (上述至少一延伸部件151)之间，且/或减少二者之间 的接触电阻。连接构件160可例如是软焊料或一异向性导电糊。
8
虽然本发明已以优选实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本发明所 属技术领域中的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润 饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求的范围所界定的为准。
权利要求
一种微型相机模块，包含一图像感测装置；一组光学元件，连接该图像感测装置，并具有一透镜组；以及一变焦装置，连接该组光学元件，以调整该透镜组与该图像感测装置的距离；其中该变焦装置是直接电性连接该图像感测装置。
2.如权利要求1所述的微型相机模块，其中该图像感测装置包含至少一迹线，所述至 少一迹线是直接电性连接该变焦装置。
3.如权利要求2所述的微型相机模块，其中所述至少一迹线是通过软焊料、一扣夹、一 套管、或一异向性导电糊而直接电性连接该变焦装置。
4.如权利要求1所述的微型相机模块，其中该图像感测装置包含具有一图像传感器阵 列芯片的一芯片封装体，且该图像传感器阵列芯片具有与该组光学元件对准的一图像传感 器阵列。
5.一种微型相机模块，包含一图像传感器阵列芯片，在其一上表面具有一图像传感器阵列； 一封装层，位于该图像传感器阵列芯片的侧表面与一下表面之下； 一迹线组，具有多个第一迹线与至少一第二迹线，所述多个第一迹线与所述至少一第 二迹线是从该图像传感器阵列芯片的该上表面经由该封装层的侧表面而延伸至该封装层 的一下表面；一透明基板，覆盖该图像传感器阵列芯片的该上表面；一组光学元件，位于该透明基板上、并与该图像传感器阵列对准，其具有一透镜组；以及一变焦装置，连接该组光学元件，以调整该透镜组与该图像传感器阵列之间的距离；其中该变焦装置是直接电性连接所述至少一第二迹线。
6.如权利要求5所述的微型相机模块，其中该变焦装置直接电性连接所述至少一第二 迹线之处，是在该封装层与该透明基板之间。
7.如权利要求5所述的微型相机模块，其中该变焦装置直接电性连接所述至少一第二 迹线之处，是在该封装层的侧表面与该透明基板之间。
8.如权利要求7所述的微型相机模块，其中在该封装层的侧表面与该透明基板之间之 处，所述多个第一迹线是被一绝缘材料所密封。
9.如权利要求5所述的微型相机模块，其中该变焦装置是通过软焊料、一扣夹、一套 管、或一异向性导电糊，而直接电性连接所述至少一第二迹线。
10.一种微型相机模块，包含一图像传感器阵列芯片，在其一上表面具有一图像传感器阵列； 一贯穿孔组，具有在该图像传感器阵列以外之处贯穿该图像传感器阵列芯片的多个第 一贯穿孔与至少一第二贯穿孔；一迹线组，具有多个第一迹线与至少一第二迹线，其中所述多个第一迹线是分别从该 图像传感器阵列芯片的该上表面经由所述多个第一贯穿孔而延伸至该图像传感器阵列芯 片的一下表面，而所述至少一第二迹线是从该图像传感器阵列芯片的该上表面经由所述至少一第二贯穿孔而延伸至该图像传感器阵列芯片的该下表面； 一透明基板，覆盖该图像传感器阵列芯片的该上表面；一组光学元件，位于该透明基板上、并与该图像传感器阵列对准，其具有一透镜组；以及一变焦装置，连接该组光学元件，以调整该透镜组与该图像传感器阵列之间的距离；其中该变焦装置是直接电性连接所述至少一第二迹线。
11.如权利要求10所述的微型相机模块，其中该变焦装置还延伸而穿透该透明基板而 直接电性连接所述至少一第二迹线。
12.如权利要求11所述的微型相机模块，其中该变焦装置是通过软焊料或一异向性导 电糊，而直接电性连接所述至少一第二迹线。
13.如权利要求10所述的微型相机模块，其中所述至少一第二迹线还经由该图像传感 器阵列芯片的该上表面而延伸至该图像传感器阵列芯片的侧表面与该透明基板的侧表面 之间之处。
14.如权利要求13所述的微型相机模块，其中该变焦装置还沿着该透明基板的侧表面 延伸，并与所述至少一第二迹线电性接触。
15.如权利要求13所述的微型相机模块，其中该变焦装置是通过软焊料、一扣夹、一套 管、或一异向性导电糊，而直接电性连接所述至少一第二迹线。
全文摘要
本发明揭示了一种微型相机模块，其包含一图像感测装置、一组光学元件、与一变焦装置。此组光学元件连接上述图像感测装置，并具有一透镜组。上述变焦装置连接此组光学元件，以调整上述透镜组与上述图像感测装置的距离。上述变焦装置直接电性连接上述图像感测装置。本发明的图像感测装置与变焦装置的组装制造工艺与结构可以得到简化，而可以缩减产品尺寸，且可以改善产品的良率。
文档编号G03B13/36GK101827208SQ20091016519
公开日2010年9月8日 申请日期2009年7月27日 优先权日2009年3月6日
发明者曾立鑫, 熊信昌, 郑杰元 申请人:采钰科技股份有限公司