图像传感器封装的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年6月12日提交至韩国知识产权局的第10-2019-0069537号韩国专利申请的优先权权益，该韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用并入本申请。

以下描述涉及图像传感器封装。

背景技术：

通常，相机模块被应用于诸如便携式电子设备的各种设备。由于近年来便携式电子设备的小型化的趋势，也需要相机模块本身的小型化。

同时，在相机模块中设置有红外截止滤光器，以阻挡红外区域中的光。

通常，使用附加设备来固定红外截止滤光器，或者形成能够将红外截止滤光器固定到壳体的结构。

然而，以这种方式，由于需要用于固定红外截止滤光器的设备，因此在减小相机模块的总高度方面可能存在限制。

诸如智能电话的便携式电子设备的厚度已经减小，但是，如果相机模块的高度没有减小，则也可能难以减小智能电话的厚度。

技术实现要素：

提供本实用新型内容部分旨在以简要的形式介绍对发明构思的选择，而在下面的具体实施方式部分中将进一步描述这些发明构思。本实用新型内容部分目的不在于确认所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不籍此帮助确定所要求保护的主题的范围。

一种能够满足小型化需求的图像传感器封装。

在一个总的方面，图像传感器封装包括：衬底；连接到衬底的图像传感器；设置在衬底上并限定用于暴露图像传感器的有效图像拾取表面的孔的膜构件；将图像传感器连接到衬底的接合线；以及附接至膜构件的滤光器。膜构件包括位于其中的至少一个孔隙，并且接合线的至少一部分包含在膜构件内。

至少一个孔隙可邻近接合线的包含在膜构件内的部分设置。

膜构件可以覆盖图像传感器的一部分，并且孔在正交于光轴方向的方向上的尺寸可以大于图像传感器的有效图像拾取表面在正交于光轴方向的方向上的尺寸，并且可以小于图像传感器在正交于光轴方向的方向上的尺寸。

膜构件的限定孔的内侧表面可以在滤光器接触膜构件的部分中以及在图像传感器接触膜构件的部分中弯曲。

膜构件可以包括限定孔的内侧表面，并且膜构件的内侧表面可以比膜构件的其它表面更粗糙。

图像传感器封装可以包括安装在衬底上的至少一个电子部件，并且膜构件可以包括形成在外侧表面上的至少一个凹槽，以防止干扰至少一个电子部件。

膜构件可以包括位于限定孔的内侧表面上的台阶。

膜构件的限定孔的内侧表面可以包括沿着光轴方向形成的第一表面、第二表面和第三表面。第二表面可以将第一表面连接到第三表面，并且第三表面可以比第一表面朝向光轴进一步突出。

第二表面可以是倾斜的。

孔在台阶沿光轴方向的第一侧上在正交于光轴方向的方向上的尺寸可以大于孔在台阶沿光轴方向的第二侧上在正交于光轴方向的方向上的尺寸。

膜构件可具有在100mpa至2000mpa范围内的弹性模量。

图像传感器封装可包括安装在衬底上并插入到膜构件中的至少一个电子部件，并且至少一个孔隙可邻近电子部件和接合线的包含在膜构件内的部分设置。

膜构件可以在光轴方向上与图像传感器间隔开。

膜构件可以沿着图像传感器的包括有效图像拾取表面的表面接触图像传感器。

接合线的整体可以包含在膜构件内。

在另一个总的方面，一种图像传感器封装包括：图像传感器；限定容纳空间的衬底，图像传感器插入该容纳空间中；设置在衬底上的至少一个电子部件；将衬底连接至图像传感器的接合线；膜构件，设置在衬底上，使得至少一个电子部件和接合线的至少一部分包含在膜构件内，该膜构件限定用于暴露图像传感器的有效图像拾取表面的孔；附接至膜构件的滤光器；以及联接至衬底以与图像传感器接触的加强板。至少一个孔隙可以设置在膜构件内。

至少一个孔隙可邻近至少一个电子部件和接合线的包含在膜构件内的部分设置。

膜构件的限定孔的内侧表面可以比膜构件的其它表面更粗糙。

孔在正交于光轴方向的方向上的尺寸可以大于图像传感器在正交于光轴方向的方向上的尺寸，并且可以小于容纳空间在正交于光轴方向的方向上的尺寸。

根据本公开的图像传感器封装可以满足小型化的需求。

根据下面的具体实施方式、附图和所附权利要求，其它特征和方面将变得显而易见。

附图说明

图1是根据示例的相机模块的示意性截面图。

图2是根据示例的图像传感器封装的示意性截面图。

图3a至图3d是示出根据示例的图像传感器封装的制造过程的视图。

图4a和图4b是示出在膜构件中形成孔的过程的视图。

图5是示出根据示例的图像传感器封装中的膜构件的内侧表面的形状的视图。

图6是根据示例的相机模块的示意性截面图。

图7是根据示例的膜构件的平面图。

图8示出了图7的修改示例。

图9是根据示例的图像传感器封装的示意性截面图。

图10是根据示例的图像传感器封装的示意性截面图。

图11是根据示例的图像传感器封装的示意性截面图。

在整个附图和具体实施方式中，相同的附图标记指代相同的元件。出于清楚、说明和方便的目的，附图可能未按照比例绘制，并且附图中元件的相对尺寸、比例和描绘可能被夸大。

具体实施方式

提供以下具体实施方式以帮助读者获得对本申请中所描述的方法、装置和/或系统的全面理解。然而，本申请中所描述的方法、装置和/或系统的各种改变、修改和等同对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。本申请中所描述的操作的顺序仅仅是示例，并且除了必须以特定顺序发生的操作之外，不限于在本申请中所阐述的顺序，而是可以改变，这对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。另外，为了更加清楚和简洁，可省略本领域的普通技术人员将众所周知的功能和构造的描述。

本申请中所描述的特征可以以不同的形式实施，而不应被理解为受限于本申请中所描述的示例。更确切地，提供本申请所描述的示例使得本公开将是透彻且完整的，并且将本公开的范围充分传达给本领域的普通技术人员。

应注意，在本申请中，相对于示例或实施方式使用措辞“可以”，例如关于示例或实施方式可以包括或实现的内容，意味着存在其中包括或实现这样的特征的至少一个示例或实施方式，而所有的示例和实施方式不限于此。

在整个说明书中，当诸如层、区域或衬底的元件被描述为位于另一元件“上”、“连接到”或“联接到”另一元件时，该元件可直接位于该另一元件“上”、直接“连接到”或直接“联接到”另一元件，或者可存在介于该元件与该另一元件之间的一个或多个其它元件。相反地，当元件被描述为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件时，则可不存在介于该元件与该另一元件之间的其它元件。

如本申请中所使用的，措辞“和/或”包括相关联的所列项目中的任何一项以及任何两项或更多项的任何组合。

尽管在本申请中可以使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的措辞来描述各种构件、部件、区域、层或部分，但是这些构件、部件、区域、层或部分不受这些措辞的限制。更确切地，这些措辞仅用于将一个构件、部件、区域、层或部分与另一个构件、部件、区域、层或部分区分开。因此，在不背离本申请中所描述的示例的教导的情况下，这些示例中提及的第一构件、第一部件、第一区域、第一层或第一部分也可以被称作第二构件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。

诸如“在……之上”、“较上”、“在……之下”和“较下”的空间相对措辞可以在本申请中为了描述便利而使用，以描述如附图中所示的一个元件相对于另一个元件的关系。除了涵盖附图中所描绘的定向之外，这些空间相对措辞旨在还涵盖设备在使用或操作中的不同的定向。例如，如果附图中的设备翻转，则描述为位于另一元件“之上”或相对于另一元件“较上”的元件将位于该另一元件“之下”或相对于该另一元件“较下”。因此，根据设备的空间定向，措辞“在……之上”涵盖“在......之上”和“在......之下”两种定向。该设备还可以以其它方式定向(例如，旋转90度或在其它定向上)，并且本申请中使用的空间相对措辞应被相应地解释。

本申请中使用的术语仅用于描述各种示例，而不用于限制本公开。除非上下文另有明确指示，否则冠词“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。措辞“包括”、“包含”和“具有”说明存在所陈述的特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合。

由于制造技术和/或公差，可能发生附图中所示形状的变化。因此，本申请中描述的示例不限于附图中所示的具体形状，而是包括在制造期间发生的形状变化。

可以以在理解本申请的公开内容之后将显而易见的各种方式组合本申请中描述的示例的特征。此外，尽管本申请中描述的示例具有多种配置，但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的其它配置也是可行的。

图1是根据示例的相机模块的示意性截面图。

参照图1，相机模块包括透镜部分100，壳体200和图像传感器封装300。

透镜部分100包括用于对物体成像的多个透镜。

壳体200容纳透镜部分100，并且可以包括用于沿光轴方向和/或垂直于光轴的方向移动透镜部分100的致动器(未示出)。

图像传感器封装300联接到壳体200的下部。例如，壳体200可以连接到如下所述的膜构件330(参见图2)。

图像传感器封装300可以设置为将通过透镜部分100入射的光转换为电信号的设备。

作为示例，如图2所示，图像传感器封装300包括印刷电路板310(下文中称为‘衬底’)、图像传感器320、膜构件330和红外截止滤光器340(以下称为‘滤光器’)。

图2是根据示例的图像传感器封装的示意性截面图。

参照图2，图像传感器封装300包括衬底310、图像传感器320、膜构件330和滤光器340。

图像传感器320可以将通过透镜部分100入射的光转换为电信号。作为示例，图像传感器320可以是电荷耦合器件(ccd)或互补金属氧化物半导体(cmos)。

由图像传感器320转换的电信号可以通过便携式电子设备的显示单元输出为图像。

图像传感器320通过接合线w电连接到衬底310。衬底310上可以设置有至少一个电子部件311。

图像传感器320设置有接收光以形成图像的有效图像拾取表面p，并且在有效图像拾取表面p的外侧上形成接合焊盘321。接合线w接合至接合焊盘321以将图像传感器320电连接至衬底310。

接合线w的至少一部分被插入到膜构件330中。

膜构件330联接到衬底310，并且具有用于暴露图像传感器320的有效图像拾取表面p的孔h。

可以将电连接图像传感器320和衬底310的接合线w的至少一部分插入到膜构件330中。

膜构件330可覆盖和密封图像传感器320的一部分和接合线w的至少一部分。膜构件330可覆盖和密封电子部件311。

根据示例，电子部件311和整个接合线w被插入至膜构件330中。

接合有接合线w的接合焊盘321设置在图像传感器320的有效图像拾取表面p的外侧上，并且膜构件330可以覆盖和密封接合线w和接合焊盘321。

因此，接合线w可以由膜构件330保护。相应地，即使当对其施加外部冲击等时，也可以防止接合线w被切断或断裂的问题。

由于膜构件330，可以防止可能由接合线w产生的异物穿透到图像传感器320的有效图像拾取表面p中。

膜构件330可以具有能够吸收光的颜色。膜构件330可以具有低反射率的颜色，例如黑色。

因此，可以防止相机模块中的不期望的光入射到图像传感器320的有效图像拾取表面p上。

当对图像形成不必要的光入射到有效图像拾取表面p上时，可能引起耀斑现象等。然而，在根据图2的图像传感器封装300的情况下，由于将膜构件330设置在图像传感器320的有效图像拾取表面p周围，可以防止不必要的光入射到有效图像拾取表面p上。

膜构件330设置为环氧材料，具有在特定温度范围内为凝胶并且在不同的温度范围内固化的特性。膜构件330可形成为具有100mpa至2000mpa范围内的弹性模量。

膜构件330中设置有至少一个孔隙v。孔隙v可以围绕插入至膜构件330中的接合线w以及围绕电子部件311形成。

设置在膜构件330内的孔隙v可用于在施加外部冲击等时缓冲传输至接合线w和电子部件311的冲击。

滤光器340可以用于从通过透镜部分100入射的光中阻挡红外区中的光。滤光器340附接至膜构件330。作为示例，滤光器340可以附接至膜构件330的上表面，以与图像传感器320隔开预定的间隔。

通常，使用附加设备来固定滤光器340，或者形成能够将滤光器340固定到壳体200的结构。然而，以这种方式，由于需要用于固定滤光器340的设备，因此在减小相机模块的总高度方面可能存在限制。

诸如智能电话的便携式电子设备的厚度已经减小，但是如果不能减小相机模块的高度，则很难减小智能电话的厚度。

然而，在图像传感器封装300中，由于滤光器340安装在膜构件330上，因此不需要用于固定滤光器340的附加设备。因此，可以减小图像传感器封装300本身的高度，并且相应地可以减小相机模块的高度。

图3a至图3d是示出根据示例的图像传感器封装的制造过程的视图。

首先，通过冲压在由环氧材料制成的膜构件330中形成孔h。如图3a所示，可以在两个方向上进行冲压，但是也可以在一个方向上冲压。

在滤光器340附接到膜构件330的上表面以覆盖孔h的上部之后(参见图3b)，膜构件330联接至衬底310(参见图3c)。

在膜构件330联接至衬底310之前，至少一个电子部件311和图像传感器320安装在衬底310上，并且图像传感器320和衬底310通过接合线w连接。

由于膜构件330是在特定温度范围(例如，约80°)下具有凝胶形式的材料，所以可以在将膜构件330联接至衬底310的过程中将接合线w的至少一部分和电子部件311插入到膜构件330中。

在将接合线w的至少一部分和电子部件311插入到膜构件330中的过程中，围绕接合线w并围绕电子部件311形成至少一个孔隙v(参见图3d)。

形成在膜构件330内的孔隙v可用于在存在外部冲击等时缓冲传输到接合线w和电子部件311的冲击。

当膜构件330联接至衬底310时，膜构件330围绕有效图像拾取表面p。即，膜构件330具有用于暴露有效图像拾取表面p的孔h。

膜构件330的孔h的尺寸可以大于图像传感器320的有效图像拾取表面p的尺寸，并且可以小于图像传感器320的尺寸。这里，孔h的尺寸可以是指从光轴方向观察的尺寸。

在膜构件330接合到衬底310之后，施加热以固化膜构件330。

如上所述，在图像传感器封装300中，由于在滤光器340附接到膜构件330之后滤光器340联接至衬底310，因此不需要用于固定滤光器340的附加设备。因此，可以减小图像传感器封装300本身的高度，并且相应地可以减小相机模块的高度。

由于接合线w和电子部件311被插入到膜构件330中，所以当施加外部冲击等时，接合线w和电子部件311可以被保护。此外，由于孔隙v设置在膜构件330内部，因此可以缓冲施加到接合线w和电子部件311的冲击。

图4a和图4b是示出在膜构件中形成孔的过程的视图。

参照图4a，通过在朝向上表面的方向和朝向下表面的方向(即在两个方向)上冲压膜构件330，在膜构件330中形成孔h。

由于膜构件330在两个方向上被冲压，因此在膜构件的形成孔h的内侧表面331上形成台阶(参见图4b)。

例如，膜构件330的形成孔h的内侧表面331包括沿光轴方向形成的第一表面331a、第二表面331b和第三表面331c。

第一表面331a和第三表面331c可以是竖直表面，第二表面331b可以是连接第一表面331a和第三表面331c的倾斜表面。通过第二表面331b在膜构件330的内侧表面331上形成台阶。

第三表面331c可以是在光轴方向上形成在第一表面331a下方的表面，并且第三表面331c可以是比第一表面331a更进一步突出到孔h中的表面。

因此，膜构件330的孔h可以形成为使得孔h在向上的光轴方向上的尺寸大于孔h在向下的光轴方向上的尺寸。

膜构件330的内侧表面331可以形成为比膜构件330的其它表面更粗糙。

因此，即使光从膜构件330的内侧表面331反射，反射的光也可以散射，从而防止出现耀斑现象。

穿过透镜部分100的光可以在由图像传感器320接收之前通过与膜构件330的内侧表面331碰撞而被反射。也就是说，即使膜构件330由具有低反射率的材料形成，也可以反射一些光。当在图像传感器320中接收到该光时，可能引起耀斑现象。

然而，在图像传感器封装300中，膜构件330的内侧表面331形成为粗糙的，以散射反射光，使得反射光可能不会在一点聚集，因此，可以抑制耀斑现象的发生。

图5是示出根据示例的图像传感器封装中的膜构件的内侧表面的形状的视图。

参照图5，膜构件330的内侧表面331的上部可以连接到滤光器340，并且膜构件330的内侧表面331的下部可以连接到图像传感器320。

膜构件330的内侧表面331的上部和下部可以是具有曲率的弯曲表面。因此，可以改善在膜构件330和滤光器340之间的接合界面处以及在膜构件330和图像传感器320之间的接合界面处的接合力。

图6是根据示例的相机模块的示意性截面图。图7是根据示例的膜构件的平面图，以及图8示出图7的修改示例。

除了膜构件330的形状以及壳体200和图像传感器封装300的联接方法之外，根据图6的示例与根据上述示例的相机模块相同。

参照图6，图像传感器封装300联接至壳体200的下部。例如，壳体200可以联接至衬底310。

图像传感器封装300包括衬底310、图像传感器320、膜构件330和滤光器340。

膜构件330可联接至衬底310和图像传感器320，并且可具有孔h以用于暴露图像传感器320的有效图像拾取表面p。

将接合线w插入到膜构件330中，并且在膜构件330的内部(即，围绕接合线w)形成至少一个孔隙v。

电子部件311可以设置在膜构件330的外部。

参照图7，膜构件330的内侧表面331，即孔h，可以具有矩形形状，并且膜构件330的外侧表面333也可以具有矩形形状。

参照图8，当从光轴方向观察时，至少一个凹槽333a可以形成在膜构件330的外侧表面333上。

膜构件330的外侧表面333可通过至少一个凹槽333a形成为由直线和曲线构成的非线性表面。

至少一个电子部件311安装在衬底310上，并且电子部件311可以设置在膜构件330的外侧，从而可以形成至少一个凹槽333a，以防止干扰膜构件330的外侧表面333上的电子部件311。

斜切表面331d可以设置在膜构件330的内侧表面331的边缘区域中。

图9是根据示例的图像传感器封装的示意性截面图。

除了图像传感器320安装在衬底310'上的方法之外，图像传感器封装300'与上述图像传感器封装300相同。

参照图9，衬底310'具有容纳图像传感器320的容纳空间313。容纳空间313可以具有穿过衬底310'的孔形式。

图像传感器320可以插入并设置在衬底310'的容纳空间313中。图像传感器320的上表面可以位于衬底310'的上表面之下。

由于图像传感器320插入到衬底310'的容纳空间313中，与图像传感器安装在衬底310'的上表面上的情况相比，相机模块的总高度可以减小图像传感器320的高度。

接合线w被插入至膜构件330中。尽管在图9中未示出，但是电子部件安装在衬底310'上，并且电子部件也可以插入至膜构件330中。

由于具有孔形式的容纳空间313设置在衬底310'中，因此可能存在衬底310'的刚性被减弱的问题，这可能导致衬底310'和图像传感器320损坏。

图像传感器封装300'设有加强板350以加强衬底310'的刚性。

加强板350可以由金属材料制成并且可以联接至衬底310'的下部。

因此，即使具有孔形式的容纳空间313被设置在衬底310'中，刚性也由加强板350补偿，从而可以防止衬底310'和图像传感器320在制造过程中和使用过程中被损坏。

加强板350可以比衬底310'薄。

当使用相机模块时，图像传感器320产生热，这可能导致所捕获的图像中的分辨率降低或噪声。

图像传感器封装300'可以配置成容易地辐射由图像传感器320产生的热。

例如，图像传感器320可以配置成在插入至衬底310'的容纳空间313中的同时与加强板350接触。

由于加强板350由导热材料(例如金属材料)制成，图像传感器320中产生的热可以通过加强板350散发到外部。

如上所述，通过将图像传感器320插入衬底310'的容纳空间313中，可以减小图像传感器封装300'和相机模块的高度，并且可以通过加强板350来补偿衬底310'的刚性。图像传感器320可以与由金属材料制成的加强板350接触，使得从图像传感器320产生的热可以容易地散发到外部。

图10是根据示例的图像传感器封装的示意性截面图，图11是根据示例的图像传感器封装的示意性截面图。

除了膜构件330的联接方法之外，图10和图11的图像传感器封装300'与上述图像传感器封装300'相同。

首先，参照图10，将接合线w的一部分插入到膜构件330中，并且可将接合线w的剩余部分暴露于膜构件330的外部。尽管在图10中未示出，但是可以将电子部件安装在衬底310'上，并且也可以将电子部件插入到膜构件330中。

在接合线w中，接合线w插入到膜构件330中的长度可以比暴露于膜构件330外部的部分的长度长。

膜构件330可联接至衬底310'，且膜构件330可布置成覆盖图像传感器320的上表面的一部分。

在膜构件330的下表面和图像传感器320的上表面之间沿光轴方向设置有分离空间。

参照图11，接合线w的一部分插入到膜构件330中。尽管在图11中未示出，但是可以将电子部件安装在衬底310'上，并且也可以将电子部件插入到膜构件330中。

膜构件330的孔h的尺寸可以大于图像传感器320的尺寸，并且可以小于衬底310'的容纳空间313的尺寸。

通过上述示例，图像传感器封装可以满足小型化的需求。

虽然本公开包括具体示例，但对本领域的普通技术人员将显而易见的是，在不背离权利要求及其等同方案的精神和范围的情况下，可对这些示例作出形式和细节上的各种改变。本申请中所描述的示例仅应以描述性的意义进行理解，而非出于限制的目的。对每个示例中的特征或方面的描述应被认为是可适用于其它示例中的相似的特征或方面。如果以不同的顺序执行所描述的技术，和/或如果以不同的方式组合和/或通过其它部件或它们的等同件替换或补充所描述的系统、架构、设备或电路中的部件，则仍可实现适当的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同方案限定，且在权利要求及其等同方案的范围之内的所有变型应被理解为包括在本公开中。