专利名称：图像感测装置与应用该图像感测装置的镜头模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种图像感测装置，尤其涉及一种利用倒装芯片工艺以及将导电凸块长在衬底的表面的图像感测装置以及应用该图像感测装置的镜头模块。
背景技术：
一般图像感测装置的封装方式，除了芯片尺寸构装(Chip Scale Package，CSP)封装方式就是载芯片板(Chip On Board，COB)封装方式，前者受限于封装方式所添加的树脂(epoxy)，所以分辨率与图像品质表现较差，而载芯片板封装方式的图像感测装置的图像品质虽然较高，但载芯片板的封装方式需采用丝焊方式，难以保持图像感测装置中传感器芯片的洁净度，也无法有效降低应用图像感测装置的相机模块的高度，更由于焊线结构致使模块面积尺寸大于各式封装。
所以倒装芯片(Flip Chip，FC)的封装方式即为解决芯片尺寸构装及载芯片板的封装方式此类问题的最佳方案，无论在图像品质与模块尺寸上，皆有独到且极具优势的封装概念。但是，常规技术用图像感测装置采用倒装芯片的封装方式将导电凸块长在传感器芯片上，因此在导电凸块长在传感器芯片上的工艺上容易对图像感测装置造成污染。
发明内容
本发明提供一种图像感测装置与应用该图像感测装置的镜头模块，将导电凸块长在衬底上，避免对图像感测装置造成污染，以解决上述问题。
本发明披露一种图像感测装置，包括一衬底，具有一开口；一滤光片，设置于该衬底的上方表面，并覆盖该开口；以及一传感器芯片，电连接该衬底，该传感器芯片包括一感光区，该感光区对应于该开口。
本发明还披露一种镜头模块，包括一镜头；一图像感测装置，用来感测该镜头所聚集的光线，该图像感测装置包括一衬底，具有一开口；一滤光片，设置于该衬底的上方表面，并覆盖该开口；以及一传感器芯片，电连接该衬底，该传感器芯片包括一感光区，该感光区对应于该开口；一软性印刷电路板，耦接于该衬底；以及一固定模块，设置于该图像感测装置上，用来固定该镜头。
本发明在工艺上将导电凸块长在衬底上，以及滤光片直接封合在开口，直接保护传感器芯片的感光区，使传感器芯片感光区免于受污染，如此提供标准感光频宽，保持品质稳定，此外衬底与芯片以接点对接点方式直接对接，无需焊线工艺，减少了焊线空间，可大规模缩小模块尺寸，也因为没有接点，所以电阻更小并可降低电容效应，如此可大幅提高图像品质。
图1为本发明图像感测装置一实施例的结构示意图。
图2为图1所示衬底的外视图。
图3为图1所示传感器芯片的上视图。
图4为本发明第一实施例的镜头模块的结构示意图。
图5为本发明第二实施例的镜头模块的结构示意图。
图6为本发明第三实施例的镜头模块的结构示意图。
图7为本发明第四实施例的镜头模块的结构示意图。
图8为本发明图1所示的衬底工艺的示意图。
简单符号说明
具体实施方式
请参阅图1，图1为本发明图像感测装置150的一实施例的结构示意图。本发明图像感测装置150以倒装芯片(Flip Chip，FC)工艺技术来加以制造，如图1所示，图像感测装置150包括一衬底152、一滤光片154以及一传感器芯片156。由于图像感测装置150的组装方式为业界所公知，故不在此赘述。
请参阅图2及图3，图2为图1所示衬底152的外视图，而图3为图1所示传感器芯片156的上视图。如图2所示，衬底152中间有一开口153，且衬底152上设置有至少一个导电凸块155，且衬底152的侧边具有导通通道159用来作为侧连接将图像感测装置150所感测的图像信号传送出来及接收外部的控制信号；如图3所示，传感器芯片156包括一感光区157，而当传感器芯片156安装至衬底152后，感光区157对应衬底152的开口153，因此，开口153提供光线照射传感器芯片156的感光区157，此外，传感器芯片156另具有至少一连接焊盘158，用来直接接触导电凸块155而电连接于导电凸块155。请注意，制造图像感测装置150过程中，必须先将衬底152翻转过来，以使导电凸块155朝上，并使传感器芯片156的感光区157朝下对准开口153而利用连接焊盘158直接连接导电凸块155而使得衬底152与传感器芯片156相结合，然后再将相结合的衬底152与传感器芯片156翻转过来，最后将滤光片154封盖在开口153上以达到保护感光区157的目的，在此工艺中，感光区157的表面一直是朝下的，如此可以降低微粒(particle)落在感光区157表面所造成的污染。
请参阅图4，图4为本发明第一实施例的镜头模块100的结构示意图。本实施例中，镜头模块100包括一镜头110、一固定模块120以及一图像感测装置125，其中图像感测装置125包括一软性印刷电路板130、至少一个无源元件140、一衬底102、一滤光片104以及一传感器芯片106，由于衬底102、滤光片104以及传感器芯片106的组装结构对应上述图像感测装置150所示的结构，故不另赘述。如图4所示，衬底102的上方表面另设置至少一个无源元件140，然后在传感器芯片106的下方则设置软性印刷电路板130，并利用一导电物质160注入图2中的多个导通通道159来耦接衬底102与软性印刷电路板130以及作为侧连接，将图像感测装置125所感测的图像信号传送出来及接收外部的控制信号，请注意，导电物质160本身可具有黏性(例如各向异性导电膜(anisotropic conductive film，ACF)，用来让衬底102与传感器芯片106的结合及衬底102与软性印刷电路板130的结合更稳固。当进行镜头模块100的组装时，先将固定模块120设置于图像感测装置112上(亦即衬底102上)，最后利用固定模块120来固定镜头110。
请参阅图5，图5为本发明第二实施例的镜头模块200的结构示意图。图5所示的镜头模块200类似于图4所示的镜头模块100，而主要的不同之处在于镜头模块200中的图像感测装置225还包括一连接器270，设置于软性印刷电路板130下方。连接器270也可用来将图像感测装置225所感测的图像信号传送出来及接收外部的控制信号。
请参阅图6，图6为本发明第三实施例的镜头模块300的结构示意图。本实施例中，镜头模块300包括一镜头110、一固定模块120以及一图像感测装置325，其中图像感测装置325包括一软性印刷电路板130、至少一个无源元件140、一基座180、一衬底302、一滤光片304以及一传感器芯片306，由于衬底302、滤光片304以及传感器芯片306的组装结构对应上述图像感测装置150所示的结构，故不另赘述。如图6所示，基座180具有底部182与侧壁184，侧壁184位于底部182上，且底部182与侧壁184之间形成一凹槽186。传感器芯片156位于凹槽186中，且衬底302设置于侧壁184上，其中一导电物质160注入图2中的多个导通通道159来耦接衬底302与软性印刷电路板130以及作为侧连接之用，将图像感测装置150所感测的图像信号传送出来及接收外部的控制信号，本实施例中，导电物质160也具有黏性，可让衬底302与传感器芯片306的结合、衬底302与基座180的结合及基座180与软性印刷电路板130的结合更稳固。当进行镜头模块300的组装时，先将固定模块120设置于图像感测装置325上(亦即衬底302上)，最后用固定模块120来固定镜头110。
请参阅图7，图7为本发明第四实施例的镜头模块400的结构示意图。本实施例中，镜头模块400包括一镜头110、一固定模块120以及一图像感测装置425，其中图像感测装置425包括一软性印刷电路板130、至少一个无源元件140、一衬底402、一滤光片404以及一传感器芯片406，由于衬底402、滤光片404以及传感器芯片406的组装结构对应上述图像感测装置150所示的结构，故不另赘述。如图7所示，软性印刷电路板130是设置在衬底402上，并在软性印刷电路板130上设置至少一个无源元件140，并利用一导电物质160注入图2中的多个导通通道159来耦接衬底402与软性印刷电路板130以及作为侧连接之用，将图像感测装置425所感测的图像信号传送出来及接收外部的控制信号，本实施例中，导电物质160具有黏性，可让衬底402与传感器芯片406的结合及衬底402与软性印刷电路板130的结合更稳固。当进行镜头模块400的组装时，先将固定模块120设置于图像感测装置425上，最后用固定模块120来固定镜头110。请注意，在此实施例中，固定模块120的一侧固定在软性印刷电路板130上，而另一侧固定在衬底402上，然而，本发明并不以此为限。
请参阅图8，图8为本发明图1所示的衬底152工艺的示意图。如图8所示，首先在大衬底810的X轴方向上以每一距离d(距离d为衬底152的宽度)形成多个孔洞820，接着沿着平行Y轴方向(相同的X坐标)上的多个孔洞820切割该大衬底810形成多个衬底830，然后在衬底830中间形成开口以及设置有至少一个导电凸块，其结构如图1所示，大衬底上的多个孔洞820在切割后，在衬底152的侧边形成多个导通通道159，在注入导电物质之后可用来作为侧连接之用，将图像感测装置所感测的图像信号传送出来及接收外部的控制信号。
请注意，上述镜头模块中，无源元件及连接器的设置，仅为本发明的一实施例，本说明书仅举此例为说明之用，并非以图标结构为限，且依据本发明的精神及实际使用上的需要，无源元件的设置，不限于衬底或软性印刷电路板的上方表面，也可设置于衬底或软性印刷电路板的下方表面，以及连接器的设置也可设置于软性印刷电路板的上方或下方表面，均属本发明的范畴。
相比于常规技术，本发明在工艺上将导电凸块长在衬底上，以及滤光片直接封合在开口，直接保护传感器芯片的感光区，使传感器芯片感光区免于受污染，如此提供标准感光频宽，保持品质稳定，此外衬底与芯片以接点对接点方式直接对接，无需焊线工艺，减少了焊线空间，可大规模缩小模块尺寸，也因为没有接点，所以电阻更小并可降低电容效应，如此可大幅提高图像品质。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种图像感测装置，包括一衬底，具有一开口；一滤光片，设置于该衬底的上方表面，并覆盖该开口；以及一传感器芯片，电连接于该衬底，该传感器芯片包括一感光区，该感光区对应于该开口。
2.如权利要求1所述的图像感测装置，其中该衬底的表面设置有至少一无源元件。
3.如权利要求2所述的图像感测装置，其中该衬底的侧边具有多个导通通道。
4.如权利要求3所述的图像感测装置，其中该衬底的侧边具有多个导通通道的制作方法包括在一大衬底上以一固定距离形成多个孔洞；以及沿着多个孔洞切割该大衬底。
5.如权利要求3所述的图像感测装置，其还包括一软性印刷电路板，设置于该传感器芯片的下方；以及一导电物质，耦接该衬底与该软性印刷电路板。
6.如权利要求5所述的图像感测装置，其还包括一连接器，设置于该软性印刷电路板上，其中该连接器与该传感器芯片分别位于该软性印刷电路板的两侧。
7.如权利要求2所述的图像感测装置，其还包括一基座，具有一底部与一侧壁，该侧壁位于该底部上，该底部与该侧壁之间形成一凹槽；其中该衬底设置于该侧壁上，且该传感器芯片位于该凹槽中。
8.如权利要求7所述的图像感测装置，其还包括一软性印刷电路板，设置于该基座下方；以及一导电物质，耦接该衬底与该软性印刷电路板。
9.如权利要求1所述的图像感测装置，其还包括一软性印刷电路板，其一端耦接于该衬底的上方表面；一导电物质，耦接该衬底与该软性印刷电路板。
10.如权利要求9所述的图像感测装置，其中该软性印刷电路板的表面设置有至少一无源元件。
11.如权利要求1所述的图像感测装置，其中该衬底的下方表面具有至少一导电凸块；且该传感器芯片包括至少一连接焊盘，该连接焊盘直接接触该导电凸块而连接于该导电凸块。
12.一种镜头模块，包括一镜头；一图像感测装置，用来感测该镜头所聚集的光线，该图像感测装置包括一衬底，具有一开口；一滤光片，设置于该衬底的上方表面，并覆盖该开口；以及一传感器芯片，电连接于该衬底，该传感器芯片包括一感光区，该感光区对应于该开口；及一软性印刷电路板，耦接于该衬底；以及一固定模块，设置于该图像感测装置上，用来固定该镜头。
13.如权利要求12所述的镜头模块，其中该衬底的表面设置有至少一无源元件。
14.如权利要求13所述的镜头模块，其中该衬底的侧边具有多个导通通道。
15.如权利要求14所述的镜头模块，其中该衬底的侧边具有多个导通通道的制作方法包括在一大衬底上以一固定距离形成多个孔洞；以及沿着多个孔洞切割该大衬底。
16.如权利要求13所述的镜头模块，其还包括一导电物质，耦接该衬底与该软性印刷电路板；其中该软性印刷电路板设置于该基座下方。
17.如权利要求16所述的镜头模块，其还包括一连接器，设置于该软性印刷电路板上，其中该连接器与该传感器芯片分别位于该软性印刷电路板的两侧。
18.如权利要求13所述的镜头模块，其还包括一基座，具有一底部与一侧壁，该侧壁位于该底部上，该底部与该侧壁之间形成一凹槽；其中该衬底设置于该侧壁上，以及该传感器芯片位于该凹槽中。
19.如权利要求18所述的镜头模块，其还包括一导电物质，耦接该衬底与该软性印刷电路板；其中该软性印刷电路板设置于该基座下方。
20.如权利要求12所述的镜头模块，其还包括一导电物质，耦接该衬底与该软性印刷电路板；其中该软性印刷电路板，其一端耦接于该衬底的上方表面。
21.如权利要求20所述的镜头模块，其中该软性印刷电路板的表面设置有至少一无源元件。
22.如权利要求12所述的镜头模块，其中该衬底的下方表面具有至少一导电凸块；且该传感器芯片包括至少一连接焊盘，该连接焊盘直接接触该导电凸块而连接于该导电凸块。
全文摘要
一种图像感测装置，包括一衬底、一滤光片以及一传感器芯片。该衬底具有一开口。该滤光片设置于该衬底的上方表面，并覆盖该开口。该传感器芯片电连接该衬底，且该传感器芯片包括一感光区，对应于该开口。
文档编号H01L27/14GK101087370SQ20061009120
公开日2007年12月12日 申请日期2006年6月7日 优先权日2006年6月7日
发明者郑贤豪 申请人:光宝科技股份有限公司