专利名称：一种电子内窥镜的图像传感模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子图像传感模块，尤其涉及医疗仪器中的电子内窥镜图像传感器。
技术背景随着科技的迅速发展，图像传感器的应用越来越广泛，它已深入应用到医疗器械领域，目前各种电子内窥镜都使用了光电图像传感器。内窥镜的探头插入管是要进入人体内的，为了减少人体的不适感，探头的管径要尽可能小。而图像传感器是内窥镜中结构最为复杂的一个部件，它装在探头前部的，所以图像传感器的尺寸大小直接决定内窥镜的尺寸。最大程度地减小图像传感器结构和封装尺寸是保证插入管管径最小的前提。同时为了让医生能更好地确诊，图像要清晰，即传感器的分辩率应该比较高，一般讲分辩率高的图像传感器体积也大一些。电子内窥镜的图像传感器系统包括有光学镜头、图像传感器、放大驱动电路、特殊导线等，主要由图像传感器和放大电路组成。通常的图像传感器系统电路部分的组装方法有(1)表面贴装，如图1所示，即把集成块的元器件如电阻12、电容13贴装在印刷线路板14上，再把各元器件焊接起来，此方法加工容易，但体积较大。用它制成的内窥镜直径约在10mm～12mm(2)另一方法是把多个元器件功能做在集成块中或做在封装中，即系统级芯片封装(SOC)或芯片系统内封装(CIP)，此方法体积能做得很小，用它制成的内窥镜直径可达8mm，但设计加工成本很高，国内尚不能加工，需进口，价格昂贵；有些元件仍不能设计加工在封装中，且对单个元器件的性能测试非常困难。
发明内容
为了得到尽可能小的内窥镜尺寸，又具有良好的使用性能和加工性能，针对上述两种方法存在的弊端，我们采取的办法，其原理如图2所示，即把原来贴装在电路板上的元器件如电阻12、电容13嵌埋在电子线路板14内。
本实用新型是通过如下的技术路线来实现的一种电子内窥镜图像传感模块，由镜头、滤光镜片、集成模块、印刷电路板、外壳和接线组成，集成模块由图像传感裸晶(IMAGE SENSOR DIE)、放大驱动电路(IC)、电阻(R)、电容(C)组成，其特点是将放大驱动电路(IC)、电阻(R)和电容(C)元件嵌埋在印刷电路板内部。
该电子内窥镜图像传感模块，其集成模块中的图像传感裸晶(IMAGE SENSOR DIE)用树脂或陶瓷封装后，与嵌埋在印刷电路板内的放大驱动电路(IC)、电阻(R)和电容(C)元件通过电路板连接成一体，再用树脂或陶瓷封装固定。其印刷电路板上的焊点均小于0.1mm。其模块的外壳用0.05～0.3mm厚的不锈钢薄板制成。
用上述方法制成的电子内窥镜图像传感模块，使印刷电路板的表面体积很小，与传统的表面贴装技术相比，不仅缩小了体积，还减少了接线长度，改善了电气性能；与系统级(SOC)或芯片系统内封装(CIP)比较，生产成本大大降低，产品设计可以有许多灵活性，性能更可靠。归纳起来该电子内窥镜图像传感模块有以下突出的优点1，图像传感裸芯片(IMAGE SENSOR DIE)直接封装在精细的电路板上，不经过通常集成电路的引脚、塑封，缩小了体积，节省了空间和材料2，图像传感芯片所需要的放大、驱动集成电路和电阻等嵌入线路板中。
3，设计采用精密的线路板加工技术，焊点在0.1mm以下。
4，在加工工艺上，采用了在显微观镜下操作技术难度很高的微机械(MEMS)焊接，精密点胶，超净化环境等。
5，把图像传感器芯片、电路板、镜头支架都集成为一体，组成一固定模块，不仅性能可靠，而且实现了超小型化。
图1表面贴装的图像传感模块示意图；图2将图1中电子元件嵌埋在线路板内的结构示意图；图3本实用新型实施例平面结构示意图；图4本实用新型实施例立体结构示意图；图5为图4中集成模块结构示意图。
具体实施例下面结合图3至图5对本实用新型的一个实施例作一详细说明，该电子内窥镜图像传感模块，由镜头1、镜头支架2、滤光镜片3、集成模块5、印刷电路板7、外壳6和接线8组成，集成模块5由图像传感裸晶(IMAGE SENSOR DIE)4、放大驱动电路(IC)芯片9、电阻(R)11、电容(C)10组成。集成模块中的图像传感裸晶(IMAGESENSOR DIE)4用树脂或陶瓷封装后，与嵌埋在印刷电路板内的放大驱动电路(IC)、电阻(R)11、电容(C)10等元件连接成一体，再用树脂或陶瓷封装固定。需要外接的引线通过接线8裸露在线路板7上。
印刷电路板上的所有焊点，都在显微镜下用微机械焊接，其焊点应小于0.1mm。所述的外壳6用0.15厚的不锈钢薄板制成。
由上述方法加工出来的内窥镜模块尺寸可以达到4mm×4mm，用它组装成的内窥镜探头的直径可小于或等于8mm。
权利要求1.一种电子内窥镜图像传感模块，由镜头、滤光镜片、集成模块、印刷电路板、外壳和接线组成，集成模块由图像传感裸晶IMAGESENSOR DIE、放大驱动电路IC、电阻R、电容C组成，其特征在于放大驱动电路IC、电阻R和电容C元件均被嵌埋在印刷电路板内部。
2.根据权利要求1所述的一种电子内窥镜图像传感模块，其特征在于集成模块中的图像传感裸晶IMAGE SENSOR DIE用树脂或陶瓷封装后，与嵌埋在印刷电路板内的放大驱动电路IC、电阻R和电容C元件通过电路板连接成一体，再用树脂或陶瓷封装固定。
3.根据权利要求1所述的一种电子内窥镜图像传感模块，其特征在于印刷电路板上的焊点均小于0.1mm。
4，根据权利要求1所述的一种电子内窥镜图像传感模块，其特征在于所述的外壳用0.05～0.3mm厚的不锈钢薄板制成。
专利摘要该电子内窥镜图像传感模块，其集成模块中的图像传感裸晶用树脂或陶瓷封装后，与嵌埋在印刷电路板内的放大驱动电路、电阻和电容元件通过电路板连接成一体，再用树脂或陶瓷封装固定。由上述方法加工出来的内窥镜模块尺寸可以达到4mm×4mm，用它组装成的内窥镜探头的直径可小于或等于8mm。
文档编号H01L27/146GK2650698SQ0323200
公开日2004年10月27日 申请日期2003年6月9日 优先权日2003年6月9日
发明者韦锡波 申请人:韦锡波