一种基于图像传感器芯片拼接的方法和装置

本发明涉及到图像探测传感器的封装领域，具体涉及一种基于图像传感器芯片拼接的方法和装置。

背景技术：

1、在单片图像传感器成像面积有限的情况下，图像传感器拼接在提高图像分辨率以及成像面积方面发挥了关键作用。通过将多个传感器的输出合并，我们能够获得比单个传感器更高分辨率的图像。这对于医学影像、卫星地图、监控系统等领域至关重要，可以提供更清晰、详细的图像。

2、其次，图像传感器拼接有助于扩大视场范围。在一些特定的应用场景中，单个传感器的视野可能无法满足需求。通过将多个传感器的数据拼接在一起，我们能够实现更广阔的视场，提高摄像系统的覆盖范围。

3、图像传感器拼接还能够提升图像质量。通过结合不同传感器的输出，我们可以弥补每个传感器的局限性，如低光照条件下的性能不足或对特定波长的敏感性。这有助于在各种环境条件下获得更为准确和清晰的图像，提高图像传感器在复杂场景下的适应能力。

4、目前的拼接方法基本基于现有已经封装的探测器芯片上进行，除了那些专用的拼接封装，一般的封装都存在拼接的拼缝太大，视场利用效率低等问题，而专用的拼接封装相当的昂贵。

技术实现思路

1、为解决如何将多片图像传感器芯片拼接使用形成像元尺寸更大，视场更宽阔的传感器使用的技术问题，本发明提出了一种基于图像传感器芯片拼接的方法，将图像传感器进行了两级封装，第一级封装将两片图像传感器封装成利于拼接使用的第一级封装结构，第二级封装将多个第一级封装结构进行拼接，用来作为感光尺寸更大的传感器使用，具有结构简单，拼接效果好，可拓展使用，成本低的优点。

2、为了上述目的，本发明的一种基于图像传感器芯片拼接的方法采用如下技术方案，所述方法包括两级封装操作，第一级封装将两片图像传感器芯片与相应结构组装形成一级封装结构；然后利用多个一级封装结构，在焦面基板上进行拼接组装，形成二级封装结构；最后将多个两片图像传感器的电气信号连通，完成多片图像传感器的拼接使用。

3、具体地，基于上述图像传感器芯片的拼接使用方法如下：

4、步骤(一)将图像传感器芯片固定安装在电路板上

5、利用环氧树脂胶将两片图像传感器芯片粘接到用于固定图像传感器芯片的氮化铝电路板上。氮化铝电路板上具有基本的电路连接，为图像传感器芯片提供电气信号连接。然后利用金丝键合技术，将图像传感器芯片所需要的电气信号与氮化铝电路板进行连接。将氮化铝电路板与探测器基座粘接固定，形成第一级封装结构；

6、步骤(二)将第一级封装结构进行拼接安装

7、将多个第一级封装结构安装在焦面基板上，在安装过程可以调节垫圈的厚度，用来调整多片图像传感器芯片的平面度，调节完成后用固定螺柱将第一级封装结构固定在焦面基板上，在焦面基板上利用环氧树脂胶固定氧化铝电路板，然后利用金丝键合技术，将第一级封装结构中的氮化铝电路板与第二级封装结构中的氧化铝电路板实现电气连接；

8、步骤(三)对第二级封装进行电气信号连接工作

9、将第二级封装结构中的氧化铝电路板通过柔性电路板焊接连通，然后将柔性电路板与外部其他控制电路连接，即可以完成多片图像传感器的控制与数据收集。

10、本发明还提供了一种基于图像传感器芯片拼接的装置，其包括多个图像传感器芯片，电路板，所述多个图像传感器能够以前述方法提及的方式拼接于电路板上。

11、本发明的有益效果：

12、1、利用多片小尺寸的图像传感器，拼接形成一个大尺寸的图像传感器，有效提高的图像的像素尺寸，实现更广阔的视场，更高分辨率的图像；

13、2、不同尺寸的图像传感器价格与性能差异较大，基于本技术，可以利用多片性能更佳的小尺寸图像传感器，来实现相比于单片大尺寸的图像传感器同样的像素尺寸、更好的性能与更低的价格；

14、3、本发明方法能够实现传感器的拼缝更小，相比于专用封装价格更低，且本发明方法具备结构简单、拓展性好等优势。

技术特征：

1.一种基于图像传感器芯片拼接的方法，其特征在于，所述方法包括两级封装操作，第一级封装操作将两片图像传感器芯片与相应结构组装形成第一级封装结构；然后利用多个第一级封装结构，在焦面基板上进行拼接组装，形成第二级封装结构；最后将多个两片图像传感器的电气信号连通，完成多片图像传感器的拼接使用。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像传感器芯片拼接的方法，其特征在于，所述两级封装操作具体包括：

3.一种基于图像传感器芯片拼接的装置，其特征在于，包括多个图像传感器芯片，电路板，所述多个图像传感器芯片能够以权利要求1-2任一项所述的方法拼接于电路板上。

技术总结
本发明公开一种基于图像传感器芯片拼接的方法和装置，涉及图像探测传感器的封装领域。所述方法包括两级封装操作，第一级封装是将两片图像传感器芯片与相应结构组装形成第一级封装结构；然后利用多个第一级封装结构，在焦面基板上进行拼接组装，形成第二级封装结构；最后将多个两片图像传感器的电气信号连通，完成多片图像传感器的拼接使用。具有结构简单，拼接效果好，可拓展使用，成本低的优点。对应的，本发明还提供了一种基于图像传感器芯片拼接的装置。

技术研发人员：王坚,曲文庆,张鸿飞
受保护的技术使用者：中国科学技术大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24