图像获取模块及其图像感测单元的制作方法
【专利摘要】一种图像获取模块及其图像感测单元，该图像获取模块包括：一图像感测单元及一光学辅助单元。图像感测单元包括一承载基板、一设置在承载基板上的图像感测芯片、一设置在图像感测芯片上的微透镜阵列基板、及一设置在微透镜阵列基板上以用于提升光吸收能力的非导电感光薄膜层。光学辅助单元包括一设置在承载基板上以覆盖图像感测芯片、微透镜阵列基板及非导电感光薄膜层的框架壳体，及一能活动地设置在框架壳体内的可移动镜头组件。藉此，本实用新型可通过“一设置在图像感测芯片上的微透镜阵列基板”及“一设置在微透镜阵列基板上以用于提升光吸收能力的非导电感光薄膜层”的设计，以有效提升本实用新型的图像感测单元所获取到的图像品质。
【专利说明】图像获取模块及其图像感测单元
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种图像获取模块及其图像感测单元，尤指一种用于提升图像获取品质的图像获取模块及其图像感测单元。
【背景技术】
[0002]近几年来，如移动电话、PDA等手持式装置具有取像模块配备的趋势已日益普遍，并伴随着产品市场对手持式装置功能要求更好及体积更小的市场需求下，取像模块已面临到更高画质与小型化的双重要求。针对取像模块画质的提升，一方面是提高像素，市场的趋势是由原VGA等级的30像素，已进步到目前市面上所常见的两百万像素、三百万像素，更甚者已推出更高等级的八百万像素以上的级别。除了像素的提升外，另一方面是关切取像的清晰度，因此手持式装置的取像模块也由定焦取像功能朝向类似照相机的光学自动对焦功能、甚或是光学变焦功能发展。
[0003]光学自动对焦功能的运作原理是依照标的物体的不同远、近距离，以适当地移动取像模块中的镜头，进而使得取像标的物体的光学图像得以准确地聚焦在图像感测器上，以产生清晰的图像。以目前一般常见到在取像模块中带动镜头移动的致动方式，其包括有步进马达致动、压电致动以及音圈马达(Voice Coil Motor, VCM)致动等方式。然而,在光源不足的情况下，会降低已知取像模块所获取到的图像品质。
实用新型内容
[0004]本实用新型实施例在于提供一种图像获取模块及其图像感测单元，其用于有效提升整体的图像获取品质。
[0005]本实用新型其中一实施例所提供的一种图像获取模块，该图像获取模块包括:一图像感测单元及一光学辅助单元。所述图像感测单元包括一承载基板、一设置在所述承载基板上且电性连接于所述承载基板的图像感测芯片、一设置在所述图像感测芯片上的微透镜阵列基板、及一设置在所述微透镜阵列基板上的非导电感光薄膜层。所述光学辅助单元包括一设置在所述承载基板上以覆盖所述图像感测芯片、所述微透镜阵列基板及所述非导电感光薄膜层的框架壳体，及一能活动地设置在所述框架壳体内的可移动镜头组件。
[0006]进一步地，所述微透镜阵列基板包括一透光基板及一设置在所述透光基板的下表面上的微透镜阵列，所述微透镜阵列由多个彼此分离一预定距离的微透镜所组成，且所述非导电感光薄膜层设置在所述透光基板的上表面上。
[0007]进一步地，所述微透镜阵列基板的所述透光基板通过多个黏着单元以黏着在所述图像感测芯片上，且每一个所述黏着单元由一黏着胶体及多个混入所述黏着胶体内的微间隔物所形成，其中，所述图像感测芯片的顶端具有一图像感测区域及一非图像感测区域，所述黏着单元设置在所述透光基板的下表面与所述图像感测芯片的所述非图像感测区域之间，所述微透镜阵列基板通过所述黏着单元以与所述图像感测芯片的所述图像感测区域彼此分离一预定距离，且所述微透镜阵列基板的所述微透镜阵列对应且面向所述图像感测芯片的所述图像感测区域。
[0008]进一步地，所述框架壳体包括一设置在所述承载基板上的第一框架及一设置在所述第一框架上的第二框架，所述图像感测芯片设置在所述框架壳体的所述第一框架内，且所述可移动镜头组件能活动地设置在所述框架壳体的所述第二框架内。
[0009]本实用新型另外一实施例所提供的一种图像获取模块，该图像获取模块包括:一图像感测单元及一光学辅助单元。所述图像感测单元包括一承载基板、一设置在所述承载基板上且电性连接于所述承载基板的图像感测芯片、一设置在所述图像感测芯片上的微透镜阵列基板、一设置在所述微透镜阵列基板上的非导电感光薄膜层、多个设置在所述微透镜阵列基板上的导电线路、及至少一设置在所述微透镜阵列基板上且电性连接于多个所述导电线路的电子元件。所述光学辅助单元包括一设置在所述承载基板上以覆盖所述图像感测芯片、所述微透镜阵列基板及所述非导电感光薄膜层的框架壳体，及一能活动地设置在所述框架壳体内的可移动镜头组件。
[0010]进一步地，所述微透镜阵列基板包括一透光基板及一设置在所述透光基板的下表面上的微透镜阵列，所述微透镜阵列由多个彼此分离一预定距离的微透镜所组成，且所述非导电感光薄膜层设置在所述透光基板的上表面上。
[0011]进一步地，所述微透镜阵列基板的所述透光基板通过多个黏着单元以黏着在所述图像感测芯片上，且每一个所述黏着单元由一黏着胶体及多个混入所述黏着胶体内的微间隔物所形成，其中，所述图像感测芯片的顶端具有一图像感测区域及一非图像感测区域，所述黏着单元设置在所述透光基板的下表面与所述图像感测芯片的所述非图像感测区域之间，所述微透镜阵列基板通过所述黏着单元以与所述图像感测芯片的所述图像感测区域彼此分离一预定距离，且所述微透镜阵列基板的所述微透镜阵列对应且面向所述图像感测芯片的所述图像感测区域。
[0012]进一步地，所述电子元件依序通过相对应的所述导电线路、及一各向异性导电膜与一各向异性导电胶两者的其中之一以电性连接于所述图像感测芯片。
[0013]进一步地，所述框架壳体包括一设置在所述承载基板上的第一框架及一设置在所述第一框架上的第二框架，所述图像感测芯片设置在所述框架壳体的所述第一框架内，且所述可移动镜头组件能活动地设置在所述框架壳体的所述第二框架内。
[0014]本实用新型另外再一实施例所提供的一种图像感测单元，所述图像感测单元包括:一承载基板、一图像感测芯片、一微透镜阵列基板及一非导电感光薄膜层。所述图像感测芯片设置在所述承载基板上且电性连接于所述承载基板。所述微透镜阵列基板设置在所述图像感测芯片上。所述非导电感光薄膜层设置在所述微透镜阵列基板上。
[0015]进一步地，所述图像感测单元还进一步包括:多个导电线路，所述导电线路设置在所述微透镜阵列基板上；以及至少一电子元件，所述电子元件设置在所述微透镜阵列基板上且电性连接于所述导电线路；其中，所述电子元件依序通过相对应的所述导电线路、及一各向异性导电膜与一各向异性导电胶两者的其中之一以电性连接于所述图像感测芯片。
[0016]进一步地，图像感测单元还进一步包括:一封装胶体，所述封装胶体设置在所述承载基板上，以覆盖所述图像感测芯片的一部分且围绕所述图像感测芯片及所述微透镜阵列基板。
[0017]进一步地，所述微透镜阵列基板包括一透光基板及一设置在所述透光基板的下表面上的微透镜阵列，所述微透镜阵列由多个彼此分离一预定距离的微透镜所组成，且所述非导电感光薄膜层设置在所述透光基板的上表面上。
[0018]进一步地，所述微透镜阵列基板的所述透光基板通过多个黏着单元以黏着在所述图像感测芯片上，且每一个所述黏着单元由一黏着胶体及多个混入所述黏着胶体内的微间隔物所形成，其中，所述图像感测芯片的顶端具有一图像感测区域及一非图像感测区域，所述黏着单元设置在所述透光基板的下表面与所述图像感测芯片的所述非图像感测区域之间，所述微透镜阵列基板通过所述黏着单元以与所述图像感测芯片的所述图像感测区域彼此分离一预定距离，且所述微透镜阵列基板的所述微透镜阵列对应且面向所述图像感测芯片的所述图像感测区域。
[0019]本实用新型的有益效果可以在于，本实用新型实施例所提供的图像获取模块及其图像感测单元，其可通过“一设置在所述图像感测芯片上的微透镜阵列基板”及“一设置在所述微透镜阵列基板上以用于提升光吸收能力的非导电感光薄膜层”的设计，以有效提升本实用新型图像获取模块的图像感测单元所获取到的图像品质。
[0020]为使能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制者。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型第一 实施例的图像获取模块的侧视剖面示意图。
[0022]图2为本实用新型第一实施例的图像获取模块使用音圈致动器的侧视剖面示意图。
[0023]图3为本实用新型第二实施例的图像获取模块的侧视剖面示意图。
[0024]图4为本实用新型第三实施例的图像获取模块的图像感测单元的侧视剖面示意图。
[0025]【符号说明】
[0026]图像获取模块 M
[0027]图像感测单元 I
[0028]承载基板10
[0029]图像感测芯片11
[0030]图像感测区域110
[0031]非图像感测区域 111
[0032]微透镜阵列基板 12
[0033]透光基板120
[0034]上表面1200
[0035]下表面1201
[0036]微透镜阵列121
[0037]微透镜1210
[0038]非导电感光薄膜层13
[0039]导电线路14[0040]电子元件15
[0041]各向异性导电膜 16
[0042]各向异性导电胶 16’
[0043]光学辅助单元2
[0044]框架壳体20
[0045]第一框架201
[0046]第二框架202
[0047]可移动镜头组件 21
[0048]黏着单元3
[0049]黏着胶体30
[0050]微间隔物31
[0051] 封装胶体4
[0052]导电线W
【具体实施方式】
[0053]〔第一实施例〕
[0054]请参阅图1及图2所示，本实用新型第一实施例提供一种图像获取模块M，其包括:一图像感测单元I及一光学辅助单元2。
[0055]首先，图像感测单元I包括一承载基板10、一设置在承载基板10上且电性连接于承载基板10的图像感测芯片11、一设置在图像感测芯片11上的微透镜阵列基板12、及一设置在微透镜阵列基板12上以用于提升光吸收能力的非导电感光薄膜层13。举例来说，图像感测芯片11可通过黏着胶体(未标号，例如UV黏着胶、热硬化胶、或炉内硬化胶等等)以设置在承载基板10上。此外,承载基板10可为一上表面具有多个导电焊垫(未标号)的电路基板，图像感测芯片11的上表面也是具有多个导电焊垫(未标号)，并且图像感测芯片11的每一个导电焊垫可通过一导电线W以电性连接于承载基板10的导电焊垫，以达成图像感测芯片11及承载基板10之间的电性导通。另外，非导电感光薄膜层13可由具有提升光吸收能力的纳米材料所制成，并且非导电感光薄膜层13可通过叠层贴合、涂布、喷涂、溅镀或任何的成形方式以设置在微透镜阵列基板12上。藉此，本实用新型可通过微透镜阵列基板12及非导电感光薄膜层13的配合，以有效提升图像获取模块M的图像感测单元I所获取到的图像品质(例如提升色彩锐利度(sharpness)及图像解析度(resolution))。
[0056]再者，微透镜阵列基板12包括一透光基板120及一设置在透光基板120的下表面1201上的微透镜阵列121。微透镜阵列121可由多个彼此分离一预定距离的微透镜1210所组成，并且非导电感光薄膜层13设置在透光基板120的上表面1200上，其中具有提升光吸收能力的非导电感光薄膜层13可以将更多的光源导引至微透镜阵列基板12的微透镜阵列121的多个微透镜1210。另外，微透镜阵列基板12的透光基板120可通过多个黏着单元3 (或一连续的围绕状黏着单元3)以黏着在图像感测芯片11上，并且每一个黏着单元3可由一黏着胶体30 (例如环氧树脂(epoxy)或娃(silicon))及多个混入黏着胶体30内的微间隔物31所形成，其中多个微间隔物31可用来控制微透镜阵列基板12相对于图像感测芯片11的高度。举例来说，微间隔物31可为一由玻璃、聚乙烯(polyethylene,PE)、二氧化娃(silica)或其他聚合物(polymer)所制成的微球粒(microsphere)。
[0057]更进一步来说，图像感测芯片11的顶端具有一图像感测区域110及一围绕图像感测区域110的非图像感测区域111。多个黏着单元3被设置在透光基板120的下表面1201及图像感测芯片11的非图像感测区域111之间，微透镜阵列基板12可通过多个黏着单元3以与图像感测芯片11的图像感测区域110彼此分离一预定距离(也即微透镜阵列基板12可通过多个黏着单元3的支撑，以设置在图像感测芯片11的图像感测区域110的正上方)，并且微透镜阵列基板12的微透镜阵列121直接对应且面向图像感测芯片11的图像感测区域110。值得一提的是，由于本实用新型可通过微透镜阵列基板12的透光基板120及连续的围绕状黏着单元3的配合来形成一类似传感器罩体的配合组件，所以图像感测芯片11的图像感测区域110可以通过类似传感器罩体的配合组件来得到保护，以有效提升图像感测芯片11的图像感测区域Iio的洁净度(cleanliness)。
[0058]此外，光学辅助单元2包括一设置在承载基板10上以覆盖图像感测芯片11、微透镜阵列基板12及非导电感光薄膜层13的框架壳体20及一可活动地设置在框架壳体20内的可移动镜头组件21。举例来说，如图2所示，光学辅助单元2可为一音圈致动器(voicecoil actuator)，但本实用新型不以此为限。框架壳体20可通过黏着胶体以设置在承载基板10上，并且可移动镜头组件21可由多个光学透镜(未标号)所组成。另外，框架壳体20包括一设置在承载基板10上的第一框架201及一设置在第一框架201上的第二框架202，其中图像感测芯片11设置在框架壳体20的第一框架201内，并且可移动镜头组件21可活动地设置在框架壳体20的第二框架202内。然而，本实用新型不以此为限，例如光学辅助单元2也可由一固定式塑料框架及一通过固定胶以定位在固定式塑料框架内的非移动镜头组件所组成。
[0059]〔第二实施例〕
[0060]请参阅图3所示，本实用新型第二实施例提供一种图像获取模块M，其包括:一图像感测单元I及一光学辅助单元2。由图3与图1的比较可知，本实用新型第二实施例与第一实施例最大的差别在于:在第二实施例中，图像感测单元I还进一步包括多个设置在微透镜阵列基板12上且与非导电感光薄膜层13彼此分离一预定距离的导电线路14及至少一设置在微透镜阵列基板12上且电性连接于多个导电线路14的电子元件15(例如半导体电子元件)。因此，电子元件15可依序通过相对应的导电线路14、及一各向异性导电膜16(Anisotropic Conductive Film,ACF)及一各向异性导电胶 16，(Anisotropic ConductiveAdhesive, ACA)两者其中之一，以电性连接至图像感测芯片11或承载基板10。藉此，由于第二实施例可将至少一电子元件15直接设置在微透镜阵列基板12的透光基板120上，所以本实用新型可有效降低图像获取模块M的整体体积(也即可有效提升图像获取模块M的内部空间利用率)。
[0061]〔第三实施例〕
[0062]请参阅图4所示，本实用新型第三实施例提供一种图像获取模块M，其包括:一图像感测单元I及一设置在图像感测单元I上的光学辅助单元(图未示)。由图4与图1的比较可知，本实用新型第三实施例与第一实施例最大的差别在于:在第三实施例中，图像感测单元I还进一步包括:一封装胶体4，其中封装胶体4设置在承载基板10上，以用于覆盖图像感测芯片11的一部分且围绕图像感测芯片11及微透镜阵列基板12。换言之，图像感测单元I可预先通过封装胶体4来进行封装，以使得图像感测单元I可被预先制作成一已封装完成而形成模块化的图像感测模块。
[0063]〔实施例的可能效果〕
[0064]综上所述，本实用新型的有益效果可以在于，本实用新型实施例所提供的图像获取模块M及其图像感测单元1，其可通过“一设置在图像感测芯片11上的微透镜阵列基板12”及“一设置在微透镜阵列基板12上以用于提升光吸收能力的非导电感光薄膜层13”的设计，以有效提升本实用新型图像获取模块M的图像感测单元I所获取到的图像品质。
[0065]以上所述仅为本实用新型的优选可行实施例，非因此局限本实用新型的专利范围，故举凡运用本实用新型说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本实用新型的权利要求范围内。
【权利要求】
1.一种图像获取模块，其特征在于，所述图像获取模块包括: 一图像感测单元，所述图像感测单元包括一承载基板、一设置在所述承载基板上且电性连接于所述承载基板的图像感测芯片、一设置在所述图像感测芯片上的微透镜阵列基板、及一设置在所述微透镜阵列基板上的非导电感光薄膜层；以及 一光学辅助单元，所述光学辅助单元包括一设置在所述承载基板上以覆盖所述图像感测芯片、所述微透镜阵列基板及所述非导电感光薄膜层的框架壳体，及一能活动地设置在所述框架壳体内的可移动镜头组件。
2.根据权利要求1所述的图像获取模块，其特征在于，所述微透镜阵列基板包括一透光基板及一设置在所述透光基板的下表面上的微透镜阵列，所述微透镜阵列由多个彼此分离一预定距离的微透镜所组成，且所述非导电感光薄膜层设置在所述透光基板的上表面上。
3.根据权利要求2所述的图像获取模块，其特征在于，所述微透镜阵列基板的所述透光基板通过多个黏着单元以黏着在所述图像感测芯片上，且每一个所述黏着单元由一黏着胶体及多个混入所述黏着胶体内的微间隔物所形成，其中，所述图像感测芯片的顶端具有一图像感测区域及一非图像感测区域，所述黏着单元设置在所述透光基板的下表面与所述图像感测芯片的所述非图像感测区域之间，所述微透镜阵列基板通过所述黏着单元以与所述图像感测芯片的所述图像感测区域彼此分离一预定距离，且所述微透镜阵列基板的所述微透镜阵列对应且面向所述图像感测芯片的所述图像感测区域。
4.根据权利要求 1所述的图像获取模块，其特征在于，所述框架壳体包括一设置在所述承载基板上的第一框架及一设置在所述第一框架上的第二框架，所述图像感测芯片设置在所述框架壳体的所述第一框架内，且所述可移动镜头组件能活动地设置在所述框架壳体的所述第二框架内。
5.一种图像获取模块，其特征在于，所述图像获取模块包括: 一图像感测单元，所述图像感测单元包括一承载基板、一设置在所述承载基板上且电性连接于所述承载基板的图像感测芯片、一设置在所述图像感测芯片上的微透镜阵列基板、一设置在所述微透镜阵列基板上的非导电感光薄膜层、多个设置在所述微透镜阵列基板上的导电线路、及至少一设置在所述微透镜阵列基板上且电性连接于所述导电线路的电子元件；以及 一光学辅助单元，所述光学辅助单元包括一设置在所述承载基板上以覆盖所述图像感测芯片、所述微透镜阵列基板及所述非导电感光薄膜层的框架壳体，及一能活动地设置在所述框架壳体内的可移动镜头组件。
6.根据权利要求5所述的图像获取模块，其特征在于，所述微透镜阵列基板包括一透光基板及一设置在所述透光基板的下表面上的微透镜阵列，所述微透镜阵列由多个彼此分离一预定距离的微透镜所组成，且所述非导电感光薄膜层设置在所述透光基板的上表面上。
7.根据权利要求6所述的图像获取模块，其特征在于，所述微透镜阵列基板的所述透光基板通过多个黏着单元以黏着在所述图像感测芯片上，且每一个所述黏着单元由一黏着胶体及多个混入所述黏着胶体内的微间隔物所形成，其中，所述图像感测芯片的顶端具有一图像感测区域及一非图像感测区域，所述黏着单元设置在所述透光基板的下表面与所述图像感测芯片的所述非图像感测区域之间，所述微透镜阵列基板通过所述黏着单元以与所述图像感测芯片的所述图像感测区域彼此分离一预定距离，且所述微透镜阵列基板的所述微透镜阵列对应且面向所述图像感测芯片的所述图像感测区域。
8.根据权利要求5所述的图像获取模块，其特征在于，所述电子元件依序通过相对应的所述导电线路、及一各向异性导电膜与一各向异性导电胶两者的其中之一以电性连接于所述图像感测芯片。
9.根据权利要求5所述的图像获取模块，其特征在于，所述框架壳体包括一设置在所述承载基板上的第一框架及一设置在所述第一框架上的第二框架，所述图像感测芯片设置在所述框架壳体的所述第一框架内，且所述可移动镜头组件能活动地设置在所述框架壳体的所述第二框架内。
10.一种图像感测单元，其特征在于，所述图像感测单元包括:一承载基板； 一图像感测芯片，所述图像感测芯片设置在所述承载基板上且电性连接于所述承载基板； 一微透镜阵列基板，所述微透镜阵列基板设置在所述图像感测芯片上；以及 一非导电感光薄膜层，所述非导电感光薄膜层设置在所述微透镜阵列基板上。
11.根据权利要求10所述的图像感测单元，其特征在于，所述图像感测单元还进一步包括: 多个导电线路，所述导电线路设置在所述微透镜阵列基板上；以及 至少一电子元件，所述电子元`件设置在所述微透镜阵列基板上且电性连接于所述导电线路； 其中，所述电子元件依序通过相对应的所述导电线路、及一各向异性导电膜与一各向异性导电胶两者的其中之一以电性连接于所述图像感测芯片。
12.根据权利要求10所述的图像感测单元，其特征在于，所述图像感测单元还进一步包括:一封装胶体，所述封装胶体设置在所述承载基板上，以覆盖所述图像感测芯片的一部分且围绕所述图像感测芯片及所述微透镜阵列基板。
13.根据权利要求10所述的图像感测单元，其特征在于，所述微透镜阵列基板包括一透光基板及一设置在所述透光基板的下表面上的微透镜阵列，所述微透镜阵列由多个彼此分离一预定距离的微透镜所组成，且所述非导电感光薄膜层设置在所述透光基板的上表面上。
14.根据权利要求13所述的图像感测单元，其特征在于，所述微透镜阵列基板的所述透光基板通过多个黏着单元以黏着在所述图像感测芯片上，且每一个所述黏着单元由一黏着胶体及多个混入所述黏着胶体内的微间隔物所形成，其中，所述图像感测芯片的顶端具有一图像感测区域及一非图像感测区域，所述黏着单元设置在所述透光基板的下表面与所述图像感测芯片的所述非图像感测区域之间，所述微透镜阵列基板通过所述黏着单元以与所述图像感测芯片的所述图像感测区域彼此分离一预定距离，且所述微透镜阵列基板的所述微透镜阵列对应且面向所述图像感测芯片的所述图像感测区域。
【文档编号】H04N5/225GK203423736SQ201320444887
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年7月24日 优先权日:2013年7月24日
【发明者】费以恩 申请人:宏翔光电股份有限公司