专利名称：微电子器件及包括该种器件的照相机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种微电子器件，它包括一个板，其含有至少一个传感器和从该板一面延伸出去的制动装置，以将一个附件固定到器件上。
可以使两个附件彼此精确定位的器件是已知的。欧洲专利申请EP.0,566,943描述了一种微电子器件，它包括一个板，该板具有一个含传感轴的电子活性区和制动装置。在所给的实例中，电子活性区被安排用作加速计(过载传感器)。制动装置由沉积于所述板一个面上的支柱构成。这些支柱使传感器定位，以控制其与构成附件的支撑件之间的取向。
这种解决方案可以使微电子器件定向，从而避免了精密光学纤装置的对准操作。
在所述的器件中，取向仅仅是针对与加速计测量轴对应的方向的。该方向位于其上沉积有支柱的表面所在的平面内。为此，通过将至少两个支柱压在支撑件的表面上，可确保其取向。
已知的应用场合不仅需要微电子器件与其支撑件相对取向，而且需要微电子器件与其所含的附件精确定位。前述的解决方案不能保证这种定位。本发明的主要目的是提供这一问题的解决方案。
所以，本发明涉及一种微电子器件，它由其中至少安置有一个传感器的平行六面体板构成，且带有沉积于所述板一面上的一组支柱构成的定位装置，以确保该器件相对于附件定位，其中所述面限定了一个平面，其特征在于所述定位装置包括第一组支柱，用于确保沿平行于所述平面的第一轴进行所述定位；第二组支柱，用于确保沿平行于所述平面且垂直于第一轴的第二轴进行所述定位；和第三组支柱，用于沿垂直于所述平面的的第三轴限定所述位置。
作为这些特征的结果，可以实现微电子器件相对于其中所含附件的精确与有效定位。
本发明还涉及一种照相机，其中镜头必须非常精确地将光聚焦在一组制作在半导体材料板上的光电传感器上。
集成电路制造工艺的发展已经使传感器的尺寸大大地缩小了。所以，为了获得相同的光学质量，镜头与传感器彼此的相对位置必须非常精确。更为具体地讲，镜头的轴与传感器的表面必须十分垂直。通过利用要求很大放大率的设备和采用显微操作设备可以达到这一目的。这种操作的成本很高，由此提高了这种照相机的价格。
当镜头包括位于传感器前方的微透镜网络时，问题尤为突出。这种网络用于将光集中在传感器的工作部分上。每个传感器必须包含处理数据的电子组件，和用于将这些数据传递到照相机控制电路的导电元件。通过将入射光束集中到每个单元上，可以在其附近放置至少某种能处理获取的数据的电子组件，而且不减少到达各个单元的光量。
为了解决这一问题，提出了在传感器网络上直接沉积的一层透明材料中制作微透镜的方案。欧洲专利申请EP.0,619,614描述了这种类型的器件。这种解决方案有效地确保了相对定位是十分精确的。不幸的是，微透镜的制作可以对传感器的质量产生影响，尤其是制作微透镜过程中形成组件所必须经历的热处理和化学处理而产生的影响。而且，这一情况限制了制作该微透镜网络可以选用的材料。进而，浪费很大。
所以，本发明进一步的目的是，提供一种可在其内光电池网络构成的传感器上添加微透镜网络的照相机，同时用简单而有效的装置来确保准确的相对定位。
所以，本发明还涉及一种照相机，它包括上文所限定的器件，其特征在于所述的传感器是光电型的，且还包括构成所述部件的镜头，和至少一个位于所述面前方用于将光聚焦在所述传感器上使之激活的微透镜网络。
通过阅读下面以结合附图的说明性而非限定性实例的方式给出的实施例详细说明，可以清楚地理解本发明的其它优点和特征，其中
图1表示一种外观为手表形的照相机；图2表示沿图1中Ⅱ-Ⅱ线截出的本发明的镜头和定位装置；图3表示了器件的透视效果，该器件包括光电池网络制成的传感器，并带有一个排成条状的微透镜网络；及图4表示沿Ⅳ-Ⅳ线截出的图3中一部分组件。
图1中所示的照相机是一个包装在传统手表外壳1中的小型数码相机，其上部用安置在显示时间的表盘3上方的石英2封住，并可以包括例如由阵列显示盒4构成的取景装置。该照相机包括位于发条凸起等处的快门设定/释放装置(未表示在图1中)。当然，照相机具有一个镜头5，它安置在外壳外围上基本是11点至3点之间的位置处。图2以截面表示的该镜头包括镜架6，它可装有轴向定位的前透镜7、中间透镜17和由透明条20构成的微透镜网络27所组成的后光学部件。该镜头沿着三个轴十分精确地定位在形成有构成传感器的光电池阵列网络11的半导体材料板10上方，用支撑件30将该半导体板10固定在照相机外壳上。用成组的定位支柱或凸缘12,13和14，使该镜头5相对于传感器网络11精确定位，下文还将结合附图3和4作更为详细的说明。
图2,3和4所示的组件包括板10，透明条20和支撑件30。
板10由半导体材料制成，其一面的中心部分包括光电池阵列网络11。该面进一步包括四组支柱(stud)，分别用标号12,12,14和15表示。导电通路16和电子组件(未示出)分别可以传导和处理来自于光电池的数据。
标号12,13和14所代表的各组支柱用于固定透明条20。如下文将说明的，15这组支柱起着电连接板10导电通路和支撑件30的连接端子的作用。12,13和14各组支柱，和组15的支柱都通过采用掩膜的已知电沉积工艺沉积而成。它们适宜用金覆盖，且在微电子领域的常用术语是“凸缘”。
第一组12和第二组13分别由相同高度H的两个支柱和一个支柱构成。第三组14由具有低于高度H的第二高度h的三个支柱构成。第四组15包括更多的支柱，起着确保光电池网络11与支撑件30间连接的作用。为了清楚起见，在图3中仅仅画出了两个支柱。该第四组支柱的高度可以等于第三组支柱的高度。
一般为平行六面体形的透明条20，由依据其光学特性选出的材料制成。比如，它可以通过模制PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)而制成。条20包括上面21，下面22和四个侧面23至26。至少有与网络11相同多行和列的会聚微透镜阵列网络27安置在上面21上。两个网络其行和列的间距可以相同。
支撑件30承载着板10和其它图中未表示出来的电子组件。其中包括导电通路31。借助于引线32将通路连接到支柱组15上，这些引线都是一端焊接在支柱组15上，而另一端焊接在能把来自于传感器的信号传递到电子处理电路33中的导电通路31上，该处理电路尤其能作取景预处理和拍摄存储。
起粘合剂作用的胶液滴28位于条20的四周。它们确保将其固定在板10上。这些胶液滴28适宜安置在条20的四个角上。
另一方面，粘合层(图中未示出)可以确保板10和条20之间的连接，而且该层还利用其光学特性参与处理光束。
如上文所述，第一至三组支柱确保条20的定位。通过其下面22，将条20更精确地固定在第三组14的三个支柱上。该条通过其侧面23被压在第一组12的两个支柱上，并通过与面21和22正交的中间面24被压在第二组13的支柱上。
由于这些特殊的结构，条20相对于板10可很好地取向，从而确保面向阵列网络11的阵列网络27的每个透镜的位置，并省去任何可能影响传感器质量的操作。
在所述的实施例中，第一，第二和第三组支柱的数量依据减至最少，本领域的普通技术人员在不脱离本发明范围的前提下，可以设计出每组包含更多支柱的器件。
权利要求
1．微电子器件，它由其中至少安置有一个传感器(11)的平行六面体板(10)构成，且带有沉积在所述板(10)一面(10a)上的成组支柱所构成的定位装置(12,13,14)，以确保该器件相对于附件(20)的定位，其中所述面10a限定了一个平面，其特征在于所述定位装置(12,13,14)包括第一组支柱(12)，用于确保沿平行于所述平面的第一轴进行所述定位；第二组支柱(13)，用于确保沿平行于所述平面且垂直于第一轴的第二轴进行所述定位；和第三组支柱(14)，用于沿垂直于所述平面的的第三轴限定所述位置。
2．根据权利要求1的器件，其特征在于构成所述第三组(14)的支柱具有低于所述第一组(12)和第二组(13)支柱高度(H)的高度h。
3．根据权利要求2的器件，其特征在于所述第一组(12)和第二组(13)的支柱具有相同高度H。
4．根据权利要求1至3任意一个的器件，其特征在于它进一步包括第四组支柱(15)，以使所述传感器与电子信号处理电路(33)电连接。
5．根据权利要求1至4任意一个的器件，旨在与具有相互垂直三个面(22,23,24)的平行六面体形部件(20)相互配合，其中每个面与所述组(12,13,14)之一相互配合，其特征在于第一组12包括两个支柱，且被安置成使得所述部件以其一个面(23)的每个端头靠在所述支柱的侧面。
6．根据权利要求5的器件，其特征在于第二组(13)包括一个支柱，且被安置成使得所述部件能以其正交于第一面(23)的第二面(24)的中间靠在所述支柱侧面上。
7．根据权利要求6的器件，其特征在于第三组(14)包括至少三个支柱，且被安置成使得所述部件能以其正交于低于面(23)和第二面(24)的第三面(22)靠在所述支柱侧面上。
8．包括权利要求1至7任意一个器件的照相机，其特征在于所述传感器由光电池网络构成，且所述的附件是包含至少一个微透镜网络(27)的镜头，它位于所述面的前方，用于使光聚焦到所述电池上将其激活。
9．根据权利要求8的照相机，其特征在于所述微透镜网络(27)按透明材料制成的条(20)排列，通常是平行六面体形的，其上面(21)具有限定所述微透镜网络(27)的网络结构，下面(22)靠在所述第三组支柱(14)上，第一侧面(23)靠在所述第一组支柱(12)上，正交于第一侧面(23)的第二侧面(24)靠在所述第二组支柱(13)上。
10．根据权利要求9的照相机，其特征在于借助于粘合材料(28)将所述条(20)牢固地固定在所述板(10)上，以便沿其四周把所述条(20)与所述板(10)至少局部连接起来。
11．根据权利要求8或9的照相机，其特征在于用一层介于其间的透明材料将所述板10固定到所述条20上。
全文摘要
微电子器件由其中至少安置有一个传感器11的平行六面体板10构成，且带有沉积在所述板10一面10a上的成组支柱所构成的定位装置12，13，14，以确保该器件相对于附件20的定位，其中所述面10a限定了一个平面。照相机，其中成组的支柱使微透镜网络固定在光电池网络的上方。
文档编号H04N5/335GK1237708SQ9910175
公开日1999年12月8日 申请日期1999年2月3日 优先权日1998年2月3日
发明者R·丁格尔, J·格鲁普 申请人:阿苏拉布股份有限公司