晶片级阶梯式传感器固持器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明一般来说涉及图像传感器。更具体来说，本发明的实施例涉及晶片级相机模块。
【背景技术】
[0002]晶片级相机模块为具有小的占用面积且可用于例如(举例来说)移动电话、笔记型计算机、平板计算机及类似物的应用中的相机模块。晶片级相机模块包含用以将图像聚焦的光学器件及用于感测图像的图像传感器。为了捕获高质量图像，相机模块的光学器件通常包含由玻璃晶片及/或间隔件分离的数个透镜。所述透镜堆叠成透镜堆叠。所述透镜堆叠安置于图像传感器模块上。所述透镜堆叠及所述图像传感器模块封围于还可称为固持器的圆筒内。
[0003]已不断努力来减小相机模块大小以及晶片级相机模块的制造及组装的生产成本。随着组装相机模块所需的步骤的数目增加，组装相机模块所需的时间增加，此增加生产相机模块的成本。因此，晶片级相机模块及可减小用以组装晶片相机模块的步骤的数目的晶片级相机模块组装方法为合意的。此外，具有较少部件及经减小相机模块大小的晶片级相机模块也为合意的。
【发明内容】
[0004]本申请案的一个方面涉及一种装置，其包括:图像传感器；间隔件，其具有在所述间隔件的第一端处的内部壁中界定阶梯及凹部的经薄化壁，其中所述图像传感器在所述间隔件的所述凹部内接合到所述阶梯，使得所述图像传感器完全接受于所述间隔件的所述凹部内；玻璃晶片，其安装于所述间隔件的第二端上；及透镜，其安装于所述玻璃晶片上，其中经由所述透镜将光引导到所述图像传感器。
[0005]本申请案的另一方面涉及一种成像系统，其包括:图像传感器，其包含其中布置有多个像素单元的像素阵列；间隔件，其具有在所述间隔件的第一端处的内部壁中界定阶梯及凹部的经薄化壁，其中所述图像传感器在所述间隔件的所述凹部内接合到所述阶梯，使得所述图像传感器完全接受于所述间隔件的所述凹部内；玻璃晶片，其安装于所述间隔件的第二端上；及透镜，其安装于所述玻璃晶片上，其中经由所述透镜将光引导到所述图像传感器；控制电路，其耦合到所述像素阵列以控制所述像素阵列的操作；及读出电路，其耦合到所述像素阵列以从所述多个像素单元读出图像数据。
【附图说明】
[0006]参考以下各图描述本发明的非限制性及非穷尽性实施例，其中除非另有规定，否则遍及各个视图相同元件符号指代相同部件。
[0007]图1是典型晶片级相机模块的图解说明。
[0008]图2图解说明根据本发明的教示的包含具有带界定阶梯及接受图像传感器的凹部的经薄化壁的间隔件的透镜堆叠的一个实例性晶片级相机模块。
[0009]图3图解说明根据本发明的教示的包含于实例性晶片级相机模块中的像素单元的实例性示意图。
[0010]图4图解说明根据本发明的教示的包含具有实例性透镜堆叠的实例性晶片级相机模块的成像系统的实例。
【具体实施方式】
[0011]如将展示，揭示根据本发明的教示的提供包含具有带界定阶梯及接受图像传感器的凹部的经薄化壁的间隔件的透镜堆叠的晶片级相机模块的方法及装置。在以下说明中，陈述众多特定细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，所属领域的技术人员将明了，无需采用所述特定细节来实践本发明。在其它例子中，尚未详细描述众所周知的材料或方法以便避免使本发明模糊。
[0012]本说明书通篇对“一个实施例”、“一实施例”、“一个实例”或“一实例”的提及意指结合所述实施例或实例所描述的特定特征、结构或特性包含于本发明的至少一个实施例中。因此，在本说明书通篇的各个地方中出现的短语“在一个实施例中”、“在一实施例中”、“一个实例”或“一实例”未必全部指代同一实施例或实例。此外，在一或多个实施例或实例中，可以任何适合组合及/或子组合来组合所述特定特征、结构或特性。特定特征、结构或特性可包含于集成电路、电子电路、组合式逻辑电路或提供所描述功能性的其它适合组件中。另外，应了解，此处所提供的图是出于向所属领域的技术人员解释的目的且图式未必按比例绘制。
[0013]揭示根据本发明的教示的针对于包含具有带界定阶梯及接受图像传感器的凹部的经薄化壁的间隔件的透镜堆叠的晶片级相机模块的实例性方法及装置。如将了解，根据本发明的教示的晶片级相机模块及晶片级相机模块组装方法可提供具有经减小大小、经减小组装循环时间及因此经减小生产成本的晶片级相机模块。另外，根据本发明的教示的所揭示晶片级相机模块的实例具有可在典型晶片级相机模块中发现的经减小光泄露。
[0014]为了图解说明，图1是典型晶片级相机t旲块100的不意图。如所展不，晶片级相机模块100包含透镜堆叠104及图像传感器102。图1展示透镜堆叠104包含由玻璃晶片108及114及/或间隔件106及112分离的数个透镜110及116。透镜堆叠104安置于图像传感器102上。图1中的透镜堆叠104通过封围于还可称为固持器的圆筒118内而相对于图像传感器102固持于适当位置中，如所展示。
[0015]图1展示透镜堆叠104相对于图像传感器102具有悬垂部分。随着图像传感器102的大小增加，晶片级相机模块100的大小甚至在更大程度上增加，这是因为圆筒118或固持器由于圆筒118的大的侧壁厚度而添加额外厚度。此外，需要额外组装步骤来将透镜堆叠104及图像传感器102放到圆筒118中，此增加晶片相机模块100的组装循环时间。因此，包含圆筒118增加晶片相机模块100的总体成本。图1还图解说明由于接近于图像传感器102紧挨着透镜堆叠104相对于图像传感器102的悬垂部分的横向侧壁的光泄露122造成的晶片级相机模块100的额外缺点，如所展示。
[0016]图2图解说明根据本发明的教示的一个实例性晶片级相机模块200。特定来说，图2展示根据本发明的教示的包含具有带界定阶梯226及接受图像传感器202的凹部228的经薄化壁224的间隔件206的透镜堆叠204的实例性晶片级相机模块200。如所描绘实例中所展示，根据本发明的教示，图像传感器202在间隔件206的凹部228内接合到阶梯226，使得图像传感器202完全接受于所述间隔件的凹部228内。在一个实例中，多个焊料球224包含于图像传感器202上与间隔件206对置(如所展示)以提供到包含于图像传感器202内的电路的电连接。
[0017]如图2中所描绘的实例中所展示，图像传感器202接受到位于透镜堆叠204的间隔件206的一端处的凹部228中。在一个实例中，透镜堆叠204还包含安装于间隔件206的对置端处的玻璃晶片208。在所图解说明实例中，一或多个透镜210安装于玻璃晶片208上，如所展示。在一个实例中，透镜堆叠204还包含另一间隔件212，间隔件212安装到玻璃晶片208，使得玻璃晶片208安置于间隔件206与间隔件212之间，如所展示。另外，玻璃晶片214安装于间隔件212上，使得间隔件212安置于玻璃晶片208与玻璃晶片214之间，如所展示。在所图解说明实例中，一或多个透镜216安装于玻璃晶片212上(如所展示)，使得经由透镜210及216将光220引导到图像传感器202。在一个实例中，间隔件206及212可使用树脂、塑料、玻璃或其它适合材料中的一或多者构建。在一个实例中，用于构建具备间隔件206的阶梯式传感器固持器的材料可为具有提供经增加强度以固持图像传感器202的不同结构的不同材料。
[0018]如图2中所描绘的实例中所展示，由于图像传感器202完全接受于间隔件206的凹部228内，因此图像传感器202的横向侧壁完全由间隔件206的经薄化壁224封围。因此，与(举例来说)图1中所图解说明的在晶片级相机模块100中接近于图像传感器102的横向侧壁发现的光泄露122相比，间隔件206的经薄化壁224完全阻挡接近于图像传感器202的横向侧壁的所有光泄露。此外，与(举例来说)图1中的在晶片级相机模块100中需要圆筒118来将透镜堆叠104固持到图像传感器102相比，在图像传感器202完全接受于间隔件206的凹部228内(如所展示)的情况下，应了解，透镜堆叠204因此在不借助圆筒的情况下附接到图像传感器202。因此，晶片级相机模块200可提供的益处包含经减小模块大小，这是因为不再必需圆筒118来将图像传感器202固持到透镜堆叠204。另外，晶片级相机模块200的成本由于需要较少部件及制造步骤(例如，无圆筒118及相关联步骤)而减小，此允许利用减小制造时间以及制造成本的简化制造方法(例如(举例来说)拾取与放置自动化方法)来构建晶片级相机模块200。
[0019]图3图解说明根据本发明的教示的可包含于实例性晶片级相机模块中的像素单元330的实例性示意图。在所描绘实例中，像素单元330图解说明为根据本发明的教示的包含于图像传感器中的四晶体管(“4T”)像素单元。应了解，像素单元330为用于实施图2的图像传感器202内的每一像素单元的像素电路架构的一个可能实例。然而，应了解，根据本发明的教示的其它实例不必限于4T像素架构。受益于本发明的所属领域的技术人员将理解，本发明教示还适用于根据本发明的教示的3T设计、5T设计及各种其它像素架构。
[0020]在图3中所描述的实例中，像素单元330包含用以积累图像电荷的光电二极管(“H)”) 332、传送晶体管Tl 334、复位晶体管T2 336、浮动扩散部(“FD”) 338、源极随耦器(“SF”)晶体管T3 3