传感器封装、其制造方法和成像装置与流程

文档序号:31404595发布日期:2022-09-03 06:01阅读:119来源:国知局
传感器封装、其制造方法和成像装置与流程

1.本公开涉及一种传感器封装、其制造方法和成像装置,具体地涉及一种能够实现小型化和高度减小并抑制眩光的发生的传感器封装、其制造方法和成像装置。


背景技术:

2.近年来,包括在配备有相机的移动终端设备、数字静态相机等中的固态成像元件的高像素化、小型化和高度减小正在发展。
3.随着相机的高像素化和小型化,透镜和固态成像元件在光轴上彼此靠近。因此,通常将红外截止滤光片设置在透镜附近。
4.例如,已经提出了一种技术,该技术通过在固态成像元件上形成包括多个透镜的透镜组中的最下层透镜来实现固态成像元件的小型化。
5.引用文献列表
6.专利文献
7.专利文献1:国际公布no.2019/235247


技术实现要素:

8.发明要解决的问题
9.然而,当在固态成像元件上形成最下层透镜的情况下,这有助于装置构成的小型化和高度减小,但是由于配置在固态成像元件上的最下层透镜的全反射而发生眩光。
10.本发明是鉴于这样的情况而完成的,其目的在于实现小型化和高度减小并且抑制眩光的发生。
11.问题的解决方案
12.根据本公开第一方面的传感器封装包括:固态成像元件,其根据入射光的光量通过光电转换产生像素信号;电路板,其电气连接到所述固态成像元件;传感器封装基板,其配置在所述固态成像元件的入射光侧,并且使所述固态成像元件处于密封状态;和透镜,其形成在所述传感器封装基板的位于所述固态成像元件侧的下表面上。
13.根据本公开第二方面的传感器封装的制造方法包括:在形成有预定开口部的传感器封装保持部件被固定为与传感器封装基板的一侧的表面接触的状态下,用透镜材料填充所述预定开口部;以及利用透镜的模具使所述透镜材料成型并使成型的透镜材料固化,以将所述传感器封装基板、所述传感器封装保持部件和所述透镜彼此同时接合。
14.根据本公开第三方面的成像装置包括:传感器封装,所述传感器封装包括固态成像元件,其根据入射光的光量通过光电转换产生像素信号;电路板,其电气连接到所述固态成像元件;传感器封装基板,其配置在所述固态成像元件的入射光侧,并且使所述固态成像元件处于密封状态;和透镜,其形成在所述传感器封装基板的位于所述固态成像元件侧的下表面上,和透镜单元,所述透镜单元包括将入射光聚焦在所述固态成像元件的光接收面上的透镜组。
15.在本公开的第一和第三方面中,设置有:固态成像元件,其根据入射光的光量通过光电转换产生像素信号;电路板,其电气连接到所述固态成像元件;传感器封装基板,其配置在所述固态成像元件的入射光侧,并且使所述固态成像元件处于密封状态;和透镜,其形成在所述传感器封装基板的位于所述固态成像元件侧的下表面上。
16.在本公开的第二方面中,在形成有预定开口部的传感器封装保持部件被固定为与传感器封装基板的一侧的表面接触的状态下,用透镜材料填充所述预定开口部;以及利用透镜的模具使所述透镜材料成型并使成型的透镜材料固化,以将所述传感器封装基板、所述传感器封装保持部件和所述透镜彼此同时接合。
17.传感器封装和成像装置可以是单独的装置或者可以是将要组入其他装置中的模块。
附图说明
18.图1是示出根据本公开第一实施方案的成像装置的构成例的截面图。
19.图2是作为图1的成像装置的一部分的csp固态成像元件的概略外观图。
20.图3是示出固态成像元件的基板构成的图。
21.图4是示出固态成像元件的电路构成例的图。
22.图5是示出像素的等效电路的图。
23.图6是示出固态成像元件的详细结构的截面图。
24.图7是基于由灰尘引起的污渍的观点来说明传感器封装基板和固态成像元件之间的距离的图。
25.图8是示出图1中的成像装置的效果的图。
26.图9是示出晶圆级透镜的形成方法的图。
27.图10是示出传感器封装的变形例的截面图。
28.图11是传感器封装保持部件的平面图。
29.图12是使用根据第二变形例的传感器封装的成像装置的截面图。
30.图13是使用根据第八变形例的传感器封装的成像装置的截面图。
31.图14是示出根据本公开第二实施方案的成像装置的构成例的截面图。
32.图15是示出根据本公开第三实施方案的成像装置的构成例的截面图。
33.图16是示出根据本公开第四实施方案的成像装置的构成例的截面图。
34.图17是示出第四实施方案的变形例的截面图。
35.图18是示出根据本公开第五实施方案的成像装置的构成例的截面图。
36.图19是示出根据本公开第六实施方案的成像装置的构成例的截面图。
37.图20是示出本公开第六实施方案的变形例的截面图。
38.图21是示出根据本公开第七实施方案的成像装置的构成例的截面图。
39.图22是示出作为本公开的技术适用的电子设备的成像装置的构成例的框图。
40.图23是说明本公开的技术适用的成像装置的使用例的图。
41.图24是示出内窥镜手术系统的示意性构成的示例的图。
42.图25是示出摄像头和相机控制单元(ccu)的功能构成的示例的框图。
43.图26是示出车辆控制系统的示意性构成的示例的框图。
44.图27是车外信息检测单元和成像部的安装位置的示例的说明图。
具体实施方式
45.在下文中将说明用于实施本公开的形态(以下称为实施方案)。注意,将按以下顺序进行说明。
46.1.成像装置的第一实施方案
47.2.晶圆级透镜的形成方法
48.3.传感器封装的变形例
49.4.成像装置的第二实施方案
50.5.成像装置的第三实施方案
51.6.成像装置的第四实施方案
52.7.成像装置的第五实施方案
53.8.成像装置的第六实施方案
54.9.成像装置的第七实施方案
55.10.电子设备的适用例
56.11.成像装置的使用例
57.12.内窥镜手术系统的应用例
58.13.移动体的应用例
59.注意,在以下说明参照的附图中,相同或相似的部分由相同或相似的附图标记表示。然而,附图是示意性的,厚度与平面尺寸之间的关系、各层的厚度比例等与实际不同。另外,在某些情况下,附图也包含尺寸关系、比例不同的部分。
60.此外,以下说明中的上下等方向的定义仅仅是为了说明的方便而进行的定义,并不限制本公开的技术思想。例如,在观察旋转90
°
的对象时将上下转换为左右并阅读,在观察旋转180
°
的对象时将上下反转并阅读。
61.《1.成像装置的第一实施方案》
62.《成像装置的构成例》
63.图1是示出根据本公开第一实施方案的成像装置的构成例的截面图,该成像装置被构造为能够在实现装置的小型化和高度减小的同时抑制眩光的发生。
64.图1中的成像装置1是通过组装传感器封装11和透镜单元12而构成的模块相机。
65.传感器封装11包括配置在电路板21上的固态成像元件22,并且电路板21、传感器封装基板25和传感器封装保持部件27在密封状态下构成固态成像元件22。保持传感器封装基板25的传感器封装保持部件27通过粘合剂30固定到电路板21。
66.固态成像元件22是包括所谓的互补金属氧化物半导体(cmos)传感器、电荷耦合器件(ccd)等的成像传感器,并且以电气连接到电路板21的状态被固定。固态成像元件22可以是接收诸如红外线等单波长的入射光的传感器,或者是接收诸如r、g和b等多波长的入射光的传感器。如稍后将参照图4所说明的,固态成像元件22包括以阵列状配置的多个像素,以像素为单位产生与从图中的上方经由透镜组31收集并入射的入射光的光量相对应的像素信号,并且将像素信号作为图像信号输出到电路板21。固态成像元件22可以是使用辐射热测定仪、pn二极管、热电堆、碳纳米管等的传感器。
67.固态成像元件22是具有通过粘合剂23与玻璃基板24一体化的芯片尺寸封装(csp)结构的固态成像元件(在下文中,也被称为csp固态成像元件)。粘合剂23的折射率与玻璃基板24的折射率基本上相同。
68.传感器封装基板25配置在固态成像元件22的入射光侧,并且具有切断红外光的红外截止滤光片(ircf)的功能。例如,传感器封装基板25使用诸如蓝板玻璃等玻璃系材料或树脂系材料形成,并且防反射膜26形成在传感器封装基板25的上表面和下表面上。在入射光是远红外线的情况下,也可以使用诸如si基板或ge基板等金属系材料作为传感器封装基板25的材料。
69.传感器封装保持部件27与传感器封装基板25的下表面接触,以固定传感器封装基板25,并且还保持形成在设置于固态成像元件22的上方位置处的开口部中的透镜28。例如,传感器封装保持部件27通过模制树脂系材料以在固态成像元件22的上方位置处设置开口部来制造。
70.形成在传感器封装保持部件27的开口部中的透镜28是通过晶圆级透镜工艺制造的晶圆级透镜。晶圆级透镜工艺是一种如下的制造方法,其中在晶圆基板的平面方向上形成有多个开口部,并且通过将模具压靠在滴落于多个开口部上的树脂上来转印模具形状。防反射膜29也形成在透镜28的下表面上。
71.例如,防反射膜26和29可以通过交替地层叠低折射率膜和高折射率膜的总共四层来配置。例如,低折射率膜使用诸如sio
x
(1≤x≤2)、sioc或siof等氧化物膜构成,并且例如,高折射率膜使用诸如tio、tao或nb2o5等金属氧化物膜构成。作为另一示例,防反射膜26和29中的每个可以是含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的单层膜,并且可以是在其中含有无机物的膜。
72.另一方面,组装到传感器封装11上侧的透镜单元12包括:包含多个透镜的透镜组31、收容透镜组31的透镜筒(透镜支架)32、af驱动单元33以及固定af驱动单元33的固定单元34。透镜单元12通过用粘合剂35连接固定单元34的下表面和传感器封装保持部件27的上表面而固定到传感器封装11。
73.af驱动单元33包括配置为彼此面对的af用线圈36和af用磁体37。af用线圈36被固定到透镜筒32的外侧壁,并且作为永久磁体的af用磁体37被固定到固定单元34的内周侧壁。通过借助于电流流过af用线圈36而使透镜筒32在光轴方向上移动并调整透镜组31和固态成像元件22之间的距离,af驱动单元33实现自动对焦。通过af驱动单元33的这种自动对焦功能,透镜组31将入射光聚焦在固态成像元件22的光接收面上。
74.如上所述,成像装置1被构造为通过设置切断(去除)红外光的传感器封装基板25和与传感器封装保持部件27一体化的透镜28而在实现装置构成的小型化和高度减小的同时抑制眩光的发生。
75.注意,在图1中,防反射膜26形成在传感器封装基板25的上表面和下表面上,并且防反射膜29也形成在透镜28的下表面上,但是可以省略防反射膜26和29中的一者或两者。此外,防反射膜26可以仅形成在传感器封装基板25的上表面和下表面中的一者上。此外,代替防反射功能或以附加功能的形式,可以形成具有其他滤波功能的膜,例如,诸如红外截止滤光片或带通滤波器等滤波功能。
76.《csp固态成像元件的构成》
77.接下来,将参照图2~6说明csp固态成像元件的构成。图2是csp固态成像元件的概略外观图。
78.图2所示的csp固态成像元件是包括封装的固态成像元件22的半导体封装,该封装的固态成像元件包括由下基板22a和上基板22b的层叠构成的层叠基板。
79.作为与图1中的电路板21电气连接的背面电极的多个焊球22e形成在构成固态成像元件22的层叠基板的下基板22a上。
80.r(红色)、g(绿色)或b(蓝色)的滤色器22c和片上透镜22d形成在上基板22b的上表面上。此外,上基板22b与设置为保护片上透镜22d的玻璃基板24经由由玻璃密封树脂制成的粘合剂23通过非空腔结构进行连接。
81.例如,如图3的a所示,在上基板22b上形成有将进行光电转换的像素部以阵列状二维排列的像素区域41和用于控制该像素部的控制电路42,并且在下基板22a上形成有用于处理从像素部输出的像素信号的诸如信号处理电路等逻辑电路43。
82.可选择地,如图3的b所示,仅有像素区域41可以形成在上基板22b上,而控制电路42和逻辑电路43可以形成在下基板22a上。
83.如上所述,由于逻辑电路43或者控制电路42和逻辑电路43两者形成并层叠在与形成有像素区域41的上基板22b不同的下基板22a上,因此成像装置1的尺寸与像素区域41、控制电路42和逻辑电路43在平面方向上配置在一个半导体基板上的情况相比可以进一步减小。
84.在下面的说明中,至少形成有像素区域41的上基板22b将被称为像素传感器基板22b,而至少形成有逻辑电路43的下基板22a将被称为逻辑基板22a。
85.《固态成像元件的构成例》
86.图4示出了固态成像元件22的电路构成例。
87.固态成像元件22包括其中各像素51以二维阵列布置的像素阵列单元52、垂直驱动电路53、列信号处理电路54、水平驱动电路55、水平驱动电路56、控制电路57和输入/输出端子58。
88.各像素51包括作为光电转换元件的光电二极管和多个像素晶体管。下面将参照图5说明像素51的电路构成例。
89.此外,各像素51可以具有共享像素结构。这种像素共享的结构包括多个光电二极管、多个传输晶体管、一个共享的浮动扩散部(浮动扩散区域)以及共享的一个其他像素晶体管。即,在共享像素中,构成多个单位像素的光电二极管和传输晶体管具有其他共享的一个像素晶体管。
90.控制电路57接收输入时钟以及用于命令操作模式等的数据,并且还输出诸如与固态成像元件22相关联的内部信息等数据。即,控制电路57基于垂直同步信号、水平同步信号和主时钟,生成作为垂直驱动电路53、列信号处理电路54、水平驱动电路55等的操作的基准的时钟信号和控制信号。此后,控制电路57将生成的时钟信号和控制信号输出到垂直驱动电路53、列信号处理电路54、水平驱动电路55等。
91.垂直驱动电路53例如由移位寄存器构成,并且选择指定的像素驱动配线hl,向选择的像素驱动配线hl供给脉冲以驱动像素51,并且以行为单位驱动像素51。即,垂直驱动电路53顺序地在垂直方向上以行为单位对像素阵列单元52的各像素51进行选择性扫描,并且
将基于由各像素51的光电转换单元根据光接收量而产生的信号电荷的像素信号经由垂直信号线vl供给到列信号处理电路54。
92.列信号处理电路54针对像素51的各列设置,并且针对从各像素列的一行像素51输出的信号执行诸如噪声去除等信号处理。例如,列信号处理电路54执行诸如用于去除像素固有的固定模式噪声的cds(相关双采样)和ad转换等信号处理。
93.水平驱动电路55例如由移位寄存器构成,并且通过顺序地输出水平扫描脉冲来顺次地选择各个列信号处理电路54,并且使各个列信号处理电路54将像素信号输出到水平信号线59。
94.水平驱动电路56对从各个列信号处理电路54经由水平信号线59顺次供给的信号执行信号处理,并且输出处理后的信号。例如,水平驱动电路56在某些情况下仅执行缓冲,并且在其他情况下执行黑电平调整、列变化校正、各种数字信号处理等。输入/输出端子58向外部发送信号以及从外部接收信号。
95.如上构成的固态成像元件22是通常被称为列ad方式的cmos图像传感器,其中针对各像素列配置执行cds处理和ad转换处理的列信号处理电路54。
96.《像素的电路构成例》
97.图5示出了像素51的等效电路。
98.图5中示出的像素51具有用于实现电子式全局快门功能的构成。
99.像素51包括作为光电转换元件的光电二极管61、第一传输晶体管62、存储单元(mem)63、第二传输晶体管64、fd(浮动扩散区域)65、复位晶体管66、放大晶体管67、选择晶体管68和排出晶体管69。
100.光电二极管61是光电转换单元,其产生与光接收量相对应的电荷(信号电荷)并累积电荷。光电二极管61的阳极端子接地,而光电二极管61的阴极端子经由第一传输晶体管62连接到存储单元63。此外,光电二极管61的阴极端子还连接到用于排出不必要的电荷的排出晶体管69。
101.当第一传输晶体管62被传输信号trx导通时,第一传输晶体管62读出由光电二极管61产生的电荷并将电荷传输到存储单元63。存储单元63是电荷保持单元,其临时保持电荷,直到电荷传输到fd 65。
102.当第二传输晶体管64被传输信号trg导通时,第二传输晶体管64读出由存储单元63保持的电荷并将电荷传输到fd 65。
103.fd 65是电荷保持单元,其保持从存储单元63读出的电荷,以作为信号读出电荷。当复位晶体管66被复位信号rst导通时,复位晶体管66通过将fd 65中累积的电荷排出到恒定电压源vdd来复位fd 65的电位。
104.放大晶体管67输出与fd 65的电位相对应的像素信号。具体地,放大晶体管67与作为恒定电流源的负荷mos 70协作构成源极跟随器电路。表示fd 65中累积的电荷的水平的像素信号从放大晶体管67经由选择晶体管68输出到列信号处理电路54(图4)。例如,负荷mos 70配置在列信号处理电路54内部。
105.当通过选择信号sel选择像素51时,选择晶体管68导通,并且像素51的像素信号经由垂直信号线41输出到列信号处理电路54。
106.当排出晶体管69通过排出信号ofg被导通时,排出晶体管69将累积在光电二极管
61中的不必要的电荷排出到恒定电压源vdd。
107.传输信号trx和trg、复位信号rst、排出信号ofg和选择信号sel经由像素驱动配线hl从垂直驱动电路53供给。
108.将简要说明像素51的操作。
109.首先,通过在曝光开始之前将高电平排出信号ofg供给到排出晶体管69来导通排出晶体管69,在光电二极管61中累积的电荷被排出到恒定电压源vdd,并且所有像素的光电二极管61被复位。
110.当在光电二极管61复位之后通过低电平排出信号ofg使排出晶体管69断开时,开始像素阵列单元52的所有像素的曝光。
111.在预先设定的预定曝光时间过去之后,像素阵列单元52的所有像素的第一传输晶体管62被传输信号trx导通,并且在光电二极管61中累积的电荷被传输到存储单元63。
112.在第一传输晶体管62断开之后,由列信号处理电路54以行为单位顺序地读出保持在各个像素51的存储单元63中的电荷。在读出操作中,读出行中的像素51的第二传输晶体管64被传输信号trg导通,并且保存在存储单元63中的电荷被传输到fd 65。其后,当选择晶体管68被选择信号sel导通时,指示与fd 65中累积的电荷对应水平的信号从放大晶体管67经由选择晶体管68输出到列信号处理电路54。
113.如上所述,包括图5的像素电路的像素51可以根据全局快门方式来操作,其中将像素阵列单元52的所有像素设定相同的曝光时间,在曝光结束之后将电荷临时保持在存储单元63中,并从存储单元63中以行为单位顺序地读出电荷。
114.注意,像素51的电路构成不限于图5所示的构成,而可以是例如不具有存储单元63并且根据所谓的卷帘快门方式执行操作的电路构成。
115.《固态成像元件的基本结构例》
116.接下来,将参照图6说明固态成像元件22的详细结构。图6是示出固态成像元件22的一部分的放大截面图。
117.例如,逻辑基板22a包括形成在由硅(si)构成的半导体基板81(以下称为硅基板81)的上侧(像素传感器基板22b侧)的多层配线层82。多层配线层82构成图3的控制电路42和逻辑电路43。
118.多层配线层82包括:多个配线层83,其包括最靠近像素传感器基板22b的最上层的配线层83a、中间的配线层83b、最靠近硅基板81的最下层的配线层83c等;和形成在各个配线层83之间的层间绝缘膜84。
119.例如,多个配线层83由铜(cu)、铝(al)、钨(w)等制成,而层间绝缘膜84由氧化硅膜、氮化硅膜等制成。多个配线层83和层间绝缘膜84中的每个可以对于所有层由相同材料制成,或者可以针对每层由不同的两种或更多种材料制成。
120.在硅基板81的预定位置处形成有贯通硅基板81的硅通孔85,并且连接导体87经由绝缘膜86埋在硅通孔85的内壁中,从而形成硅贯通电极(tsv:through silicon via)88。例如,绝缘膜86可以由sio2膜、sin膜等构成。
121.注意,图6中所示的硅贯通电极88构成为沿着内壁面形成绝缘膜86和连接导体87,并且硅通孔85的内部是中空的。然而,取决于硅贯通电极88的内径,硅通孔85的内部可以完全被埋入连接导体87。换句话说,可以采用通孔的内部埋入导体的构成或者通孔的一部分
为中空的构成。这也适用于下面说明的芯片贯通电极(tcv:through chip via)105等。
122.硅贯通电极88的连接导体87与形成在硅基板81的下面侧的再配线90连接。再配线90与焊球22e连接。例如,连接导体87和再配线90均可以由铜(cu)、钨(w)、钨(w)、多晶硅等制成。
123.此外,以覆盖除了形成有焊球22e的区域以外的硅基板81的下面侧的再配线90和绝缘膜86的方式形成阻焊膜(阻焊剂)91。
124.另一方面,像素传感器基板22b包括形成在由硅(si)制成的半导体基板101(以下称为硅基板101)的下侧(逻辑基板22a侧)的多层配线层102。多层配线层102构成图3的像素区域41的像素电路。
125.多层配线层102包括:多个配线层103,其包括最靠近硅基板101的最上层的配线层103a、中间的配线层103b、最靠近逻辑基板22a的最下层的配线层103c等;和形成在各个配线层103之间的层间绝缘膜104。
126.形成多个配线层103和层间绝缘膜104的材料可以是与形成上述配线层83和层间绝缘膜84的材料相同种类的材料。此外,类似于上述配线层83和层间绝缘膜84,多个配线层103和层间绝缘膜104中的每一个可以由一种材料制成,或者可以由两种或更多种不同的材料制成。
127.注意,在图6的示例中,像素传感器基板22b的多层配线层102由三个配线层103构成,而逻辑基板22a的多层配线层82由四个配线层83构成,但是配线层的总数不限于此,而可以是任何数量的层。
128.在硅基板101内,对于各像素51,形成由pn结形成的光电二极管61。
129.此外,尽管在图中未示出,但是多层配线层102和硅基板101中还包括诸如第一传输晶体管62和第二传输晶体管64等多个像素晶体管、存储单元(mem)63等。
130.在硅基板101的没有形成滤色器22c和片上透镜22d的预定位置处形成连接到像素传感器基板22b的配线层103a的硅贯通电极109和连接到逻辑基板22a的配线层83a的芯片贯通电极105。
131.芯片贯通电极105和硅贯通电极109通过形成在硅基板101的上表面的连接配线106连接。此外,在硅基板101与各个硅贯通电极109和芯片贯通电极105之间形成有绝缘膜107。此外,滤色器22c和片上透镜22d还经由平坦化膜(绝缘膜)108形成在硅基板101的上表面上。
132.如上所述,图2中所示的固态成像元件22具有通过将逻辑基板22a的多层配线层102侧和像素传感器基板22b的多层配线层82侧贴合而形成的层叠结构。在图6中,用虚线表示逻辑基板22a的多层配线层102侧和像素传感器基板22b的多层配线层82侧的贴合面。
133.此外,在成像装置1的固态成像元件22中,像素传感器基板22b的配线层103和逻辑基板22a的配线层83通过由硅贯通电极109和芯片贯通电极105构成的两个贯通电极连接,而逻辑基板22a的配线层83和焊球(背面电极)22e通过硅贯通电极88和再配线90连接。因此,成像装置1的平面面积可以减小到最小。
134.此外,使用粘合剂23将固态成像元件22和玻璃基板24通过非空腔结构贴合,从而也可以实现高度方向的减小。
135.因此,图1中示出的成像装置1可以实现更加小型化的半导体装置(半导体封装)。
136.如参照图1所说明的,成像装置1被构造为使得固态成像元件22被电路板21、传感器封装基板25和传感器封装保持部件27密封。
137.在这样的密封状态下,为了抑制由af驱动单元33中产生的灰尘引起的污渍的影响,需要在一定程度上增加传感器封装基板25和固态成像元件22之间的光轴方向上的距离。
138.将参照图7基于由af驱动单元33中产生的灰尘引起的污渍的观点来考虑传感器封装基板25和固态成像元件22之间的距离。
139.如图7所示,当透镜筒32被af驱动单元33驱动时,在af驱动单元33中产生灰尘151,并且灰尘151到达传感器封装基板25上的入射光的光路,这导致了污渍和故障。如果传感器封装基板25和固态成像元件22之间的距离增加,则即使在灰尘151的尺寸较大的情况下也不会产生污渍。从污渍的观点来看,更好的是将传感器封装基板25和固态成像元件22之间的距离设定为较大,但在这种情况下,器件尺寸会增加。因此,在小型化和高度减小之间存在折中关系。
140.因此,从由灰尘引起的污渍的观点来看,需要计算传感器封装基板25和固态成像元件22之间的最小要求距离。
141.这里,如图7所示,成像装置1的焦距用x表示,从焦点到传感器封装基板25的上表面的距离用y表示,透镜组31的透镜有效孔径用d表示,容许的灰尘151的直径用a表示,并且传感器封装基板25上的入射光的直径用b表示。注意,在图1中省略了孔径光圈38,但透镜组31的透镜有效孔径d由孔径光圈38的尺寸来决定。
142.例如,假设作为出厂时的规格,假定为圆形的灰尘151的尺寸相对于传感器封装基板25上的入射光的面积为2%以下,则传感器封装基板25上的入射光的直径b可以使用灰尘151的直径a如下表示。
143.0.02
×
(b/2)2×
π=(a/2)2×
π
144.b=√(a2/0.02)
145.然后,传感器封装基板25上的入射光的直径b与透镜有效孔径d之间的关系对应于焦距x与从焦点到传感器封装基板25的上表面的距离y之间的距离。因此,从焦点到传感器封装基板25的上表面的距离y可以使用焦距x、灰尘151的直径a和透镜有效孔径d由下式表示。
146.b:d=y:x
147.√(a2/0.02):d=y:x
148.y=(x
×
√(a2/0.02))/d
149.因此,为了将灰尘151的尺寸相对于传感器封装基板25上的入射光面积限制为2%以下,需要将从焦点到传感器封装基板25的上表面的距离y设计为使得y》{(x
×
√(a2/0.02))/d}。
150.例如,假设a=23μm,d=2.2mm,x=4.4mm,
151.y》{(x
×
√(a2/0.02))/d}=0.325,
152.从焦点到传感器封装基板25的上表面的距离y需要被设定为0.325mm以上。
153.如上所述,从由灰尘引起的污渍的观点来看,需要在一定程度上确保从焦点到传感器封装基板25的上表面的距离y,因此如图7所示,在传感器封装基板25和固态成像元件
22之间产生预定空间。
154.因此,如图8所示,可以通过利用在传感器封装基板25和固态成像元件22之间产生的空间并将晶圆级透镜配置在该空的空间中以提供透镜光焦度来改善光学特性。
155.作为在传感器封装基板25和固态成像元件22之间的空间中配置晶圆级透镜的方法,考虑如图8的a所示的在与固态成像元件22一体化的玻璃基板24上形成透镜28a的方法以及如图8的b所示的在传感器封装基板25的下表面上形成透镜28的方法。
156.如图8的b所示,其中在传感器封装基板25的下表面上形成有透镜28的结构是在图1的成像装置1中采用的结构。另一方面,其中在玻璃基板24上形成有透镜28a的图8的a所示的结构是与图1的成像装置1相比作为比较例的成像装置的结构。在图8的a和b中,透镜28和透镜28a的配置以外的结构是相同的,并且简化了透镜组31。
157.在相机光学中,已知的是,由于主光线随着从像面的中心向边缘行进而倾斜入射,因此感度降低。这被称为阴影。在相机光学中,已知的是,由于主光线随着从像面的中心向边缘行进而倾斜入射,因此感度降低。这被称为阴影。当相当于0.5片(单面透镜)的透镜28a或透镜28形成在传感器封装基板25和固态成像元件22之间的空的空间中以提供透镜光焦度时,可以将主光线的倾斜入射改变为接近垂直入射角,并改善阴影特性。由于需要校正像场弯曲,因此透镜28a和透镜28成为非球面凹透镜。
158.在如图8的a中那样在玻璃基板24上形成有透镜28a的情况下,入射光的由固态成像元件22的表面反射的反射光f1如图8的a所示以较大入射角入射到透镜28a的表面上,因此被透镜28a的表面全反射,并成为环形眩光。
159.另一方面,在如图8的b中那样在传感器封装基板25的下表面上形成有透镜28的情况下,入射光的由固态成像元件22的表面反射的反射光f2如图8的b所示经由空气层以基本上垂直于透镜28的表面的较小入射角入射,因此不满足全反射条件,并且全反射不发生在透镜28的表面上。因此,可以抑制环形眩光的发生。此外,由固态成像元件22的表面反射的反射光f2也可以通过形成在透镜28的表面上的防反射膜26来抑制。
160.如上所述,根据图1的成像装置1,其中透镜28在传感器封装基板25和固态成像元件22之间的空间中配置在传感器封装基板25的下表面上,这可以实现小型化和高度减小并抑制眩光的发生。换句话说,通过透镜28的构成,可以在维持图8的a中那样的光学特性的同时抑制在透镜28a上发生的眩光。
161.注意,稍后将参照图9说明形成透镜28的方法。在形成透镜28的过程(晶圆级透镜工艺)中出现故障的情况下,在如图8的a中那样在玻璃基板24上配置透镜28a的方法中,透镜28a的成品率变为csp固态成像元件的成品率。
162.另一方面,在如图8的b中那样在传感器封装基板25的下表面上配置透镜28的方法中,透镜28的成品率变为传感器封装基板25的成品率。当以部件为单位比较传感器封装基板25的成本和csp固态成像元件的成本时,传感器封装基板25更便宜,因此可以抑制当透镜28发生故障时的损失。
163.《2.晶圆级透镜的形成方法》
164.接下来,将参照图9说明在传感器封装保持部件27上形成作为晶圆级透镜的透镜28的透镜形成方法。
165.注意,将在图9中说明形成一个透镜28的透镜形成方法,但这同样适用于其中在传
感器封装保持部件27的平面方向上同时形成多个透镜28的晶圆级透镜工艺。
166.首先,如图9的a所示,准备其中在上表面和下表面这两者上形成有防反射膜26的传感器封装基板25,并且其中形成有预定开口部的传感器封装保持部件27被固定为与传感器封装基板25的一个表面接触。
167.接下来,如图9的b所示,将透镜材料171滴入(填充)到传感器封装保持部件27的开口部中。使用形成在传感器封装保持部件27的预定位置处的对准标记作为基准可以高精度地控制透镜材料171的滴落位置。例如,使用通过紫外线固化的树脂材料作为透镜材料171。
168.注意,可以使用热固性或热塑性树脂材料或玻璃系材料来代替紫外线固化性树脂材料作为透镜材料171。此外,在作为入射光检测到的光的波长在红外区域中的情况下等,可以使用金属系材料。
169.接下来,如图9的c所示,将具有透镜28的凹凸形状并附接到压印装置的模具172以预定速度和预定负荷压向传感器封装保持部件27。因此,模具172的凹凸形状被转印到滴入传感器封装保持部件27的开口部中的透镜材料171。此时,模具172邻接传感器封装保持部件27,使得高精度地控制模具172和传感器封装保持部件27之间的距离(高度)。类似于透镜材料171的滴落位置,使用形成在传感器封装保持部件27上的预定位置处的对准标记作为基准,高精度地控制模具172在平面方向上的位置。模具172与透镜材料171接触的表面可以预先进行脱模处理,使得模具172容易地从固化的透镜材料171剥离。
170.然后,在将模具172压向透镜材料171的状态下,用紫外线从上方照射模具172,使得透镜材料171固化,从而形成透镜28。在模具172的平面方向的外周部分上形成不透过紫外线的遮光膜(掩模)173,并且未用紫外线照射从模具172突出的透镜材料171。因此,模具172外侧的透镜材料171可以在未被固化下去除。在透镜材料171固化并形成透镜28之后,将模具172剥离。
171.然后,如图9的d所示,在已剥离模具172的透镜28的表面上形成防反射膜29。
172.当如上所述地形成透镜28时,传感器封装基板25和传感器封装保持部件27可以在形成透镜28时同时接合,因此传感器封装基板25、传感器封装保持部件27和透镜28可以通过一次接合(附接)工艺进行接合。
173.《3.传感器封装的变形例》
174.图10的a~h示出了具有以下结构的传感器封装11的其他结构例,其中传感器封装基板25、传感器封装保持部件27和透镜28可以如图9所述地通过一次接合工艺同时接合。
175.在图10的a~h的说明中,将适当省略与根据图1的第一实施方案的成像装置1共同的部分有关的说明,并且将与图1的成像装置1进行比较来说明与图1的成像装置1不同的部分。
176.注意,在图10的a~h中仅示出传感器封装基板25和透镜28的周边部分,并且省略其他构成(例如,电路板21、固态成像元件22和传感器封装保持部件27的外周侧)。
177.图10的a示出了传感器封装11的第一变形例。
178.图10的a的第一变形例示出了其中省略在图1的成像装置1中的透镜28的作为固态成像元件22侧的下侧的表面上形成的防反射膜29的示例。如在该示例中那样,可以省略形成在透镜28的表面上的防反射膜29。
179.图10的b示出了传感器封装11的第二变形例。
180.在图1的成像装置1中,传感器封装保持部件27的开口部的侧面形成为倾斜,使得开口部在固态成像元件22侧更宽。另一方面,在图10的b的第二变形例中,传感器封装保持部27的开口部的侧面形成为倾斜,使得开口部在传感器封装基板25侧更宽。因此,入射光照射到透镜28的侧面,使得在透镜28的侧面上形成遮光膜201。
181.图10的c示出了传感器封装11的第三变形例。
182.图10的c的第三变形例示出了其中省略在图1的成像装置1中的形成在传感器封装基板25的上表面和下表面上的防反射膜26并且还省略在透镜28的表面上形成的防反射膜29的示例。如在该示例中那样,可以省略防反射膜26和防反射膜29,特别是可以最大程度地省略传感器封装基板25的下表面上的防反射膜26。
183.图10的d示出了传感器封装11的第四变形例。
184.图10的d的第四变形例具有其中图10的b的第二变形例被添加遮光膜202和203的结构。遮光膜202形成在传感器封装基板25的上表面的外周部。遮光膜203形成在形成于透镜28的表面上的防反射膜29上和透镜28的外周部。由于形成有遮光膜202和203,因此可以防止不必要的入射光进入固态成像元件22的光接收面。注意,可以仅形成遮光膜202和203中的一个。
185.图10的e示出了传感器封装11的第五变形例。
186.图10的e的第五变形例具有其中传感器封装保持部件27的与传感器封装基板25接触的接触面的一部分被挖掘并且透镜28的材料插入到挖掘空间中以扩大透镜28和传感器封装基板25之间的接触面以及传感器封装保持部件27和透镜28之间的接触面这两者的构成。由于透镜28、传感器封装基板25和传感器封装保持部件27之间的接触面增大,因此可以加强固定。
187.图10的f示出了传感器封装11的第六变形例。
188.在图10的f的第六变形例中,在传感器封装保持部27和传感器封装基板25的接触面以及传感器封装保持部件27和透镜28之间的接触面上,形成有其中以规则间隔形成山形(三角锥)突起的凹凸部204。
189.图10的g示出了传感器封装11的第七变形例。
190.在图10的g的第七变形例中,在传感器封装保持部27和传感器封装基板25的接触面以及传感器封装保持部件27和透镜28之间的接触面上,形成有其中以恒定周期形成垂直于表面挖掘的凹凸部205。
191.在图10的f的第六变形例和图10的g的第七变形例中,传感器封装保持部件27的开口部的侧面形成为倾斜,使得开口部在传感器封装基板25侧更宽,必须防止入射光的反射。凹凸部204和205是防止入射光的反射的防反射结构。此外,通过将透镜28的材料插入到凹凸部204和205中,可以加强透镜28和传感器封装保持部件27之间的固定。
192.形成在传感器封装保持部件27和传感器封装基板25之间的接触面以及传感器封装保持部件27和透镜28之间的接触面上的凹凸结构也可以是作为山形重复的凹凸部204和作为凹部重复的凹凸部205以外的其他蛾眼结构。
193.图10的h示出了传感器封装11的第八变形例。
194.在图10的h的第八变形例中,使用陶瓷或有机的电路板206形成图1的成像装置1中的传感器封装保持部件27。电路板206的开口部在固态成像元件22侧和传感器封装基板25
侧具有相同的尺寸。
195.图11示出了其中形成有透镜28的传感器封装保持部件27的平面图。
196.传感器封装保持部件27的开口部和透镜28的平面形状可以是如图11的a所示的四边形,或者可以是如图11的b所示的圆形。可选择地,传感器封装保持部件27的开口部和透镜28的平面形状可以是椭圆形。在图11的a和b中,透镜28的外框的实线代表在与传感器封装保持部件27的上表面相同的平面上的透镜28的外周,透镜28的外框的虚线代表在与传感器封装保持部件27的下表面相同的平面上的透镜28的外周。
197.此外,如在图10的e所示的第五变形例中那样,在传感器封装保持部件27的与传感器封装基板25接触的上侧的接触面上也配置有透镜28的材料的情况下,如图11的c所示,多个凹状槽部211可以设置在传感器封装保持部件27的传感器封装基板25侧的上表面的开口部附近。由于多个凹状槽部211设置在传感器封装保持部件27的传感器封装基板25侧的上表面上,因此透镜28的材料渗入到槽部211中,并且加强了透镜28和传感器封装保持部件27之间的固定。图11的d示出了其中透镜28形成在设置有多个槽部211的传感器封装保持部件27中的状态的平面图。
198.图12是使用根据图10的b所示的第二变形例的传感器封装11的整个成像装置1的截面图。类似地,通过置换图10的a和图10的c~g的各变形例中的传感器封装11的一部分来构成成像装置1。
199.图13是使用根据图10的h所示的第八变形例的传感器封装11的整个成像装置1的截面图。
200.在如同第八变形例中那样使用陶瓷或有机的电路板206形成传感器封装保持部件27的情况下,如图13所示,可以省略配置在固态成像元件22的下侧的电路板21。此外,在图13中也省略了形成在固态成像元件22的上表面上的粘合剂23和玻璃基板24。
201.上述第一实施方案的各变形例还具有以下构成,其中在传感器封装基板25和固态成像元件22之间的空间中,透镜28配置在传感器封装基板25的下表面上,因此如参照图8所说明的,可以实现小型化和高度减小并抑制眩光的发生。
202.《4.成像装置的第二实施方案》
203.图14是示出根据本公开第二实施方案的成像装置的构成例的截面图。
204.在图14的第二实施方案中,由相同的附图标记标注与上述第一实施方案及其变形例相对应的部分,并将适当省略其说明。这同样适用于将在图15和随后的附图中说明的其他实施方案。
205.图14的第二实施方案与根据图12(图10的b)所示的第二变形例的成像装置1的相同之处在于,传感器封装保持部件27的开口部的侧面形成为倾斜,使得开口部在传感器封装基板25侧更宽,并且遮光膜201形成在透镜28的侧面上。
206.另一方面,在根据图12所示的第二变形例的成像装置1中,其上形成有遮光膜201的透镜28的侧面与传感器封装保持部27的开口部的侧面接触,但在图14的第二实施方案中,透镜28的侧面和传感器封装保持部件27的开口部的侧面以预定距离间隔开,以在透镜28和传感器封装保持部件27之间形成空间。
207.在第二实施方案中,包括防反射膜26的传感器封装基板25的下表面和传感器封装保持部件27的上表面用粘合剂221固定,代替将透镜28和传感器封装保持部件27彼此接合。
208.传感器封装基板25、传感器封装保持部件27和透镜28的这种构成不是通过图9中所说明的同时接合来形成,而是通过首先通过晶圆级透镜工艺在传感器封装基板25上形成透镜28,并用粘合剂221将其上形成有透镜28的传感器封装基板25附接到传感器封装保持部件27来形成。
209.上述第二实施方案还具有以下构成,其中在传感器封装基板25和固态成像元件22之间的空间中,透镜28配置在传感器封装基板25的下表面上,因此如参照图8所说明的,可以实现小型化和高度减小并抑制眩光的发生。
210.《5.成像装置的第三实施方案》
211.图15是示出根据本公开第三实施方案的成像装置的构成例的截面图。
212.图15的第三实施方案具有通过进一步改变根据图13(图10中的h)所示的第八变形例的成像装置1而获得的构成。
213.在根据图13(图10中的h)所示的第八变形例的成像装置1中,透镜28的侧面接合到陶瓷或有机的电路板206,并且透镜28的平面尺寸在固态成像元件22侧和传感器封装基板25侧相同。
214.另一方面,在图15的第三实施方案中,透镜28的侧面和电路板206的开口部的侧面以预定距离间隔开,以在透镜28和电路板206之间形成空间。透镜28的侧面被倾斜以在传感器封装基板25侧更宽,并且遮光膜201形成在透镜28的侧面上。然后,传感器封装基板25的下表面包括防反射膜26,并且电路板206的上表面用粘合剂221固定。
215.类似于图14中所说明的第二实施方案,传感器封装基板25、电路板206和透镜28的这种构成是通过首先通过晶圆级透镜工艺在传感器封装基板25上形成透镜28,并用粘合剂221将其上形成有透镜28的传感器封装基板25附接到电路板206来形成。
216.上述第三实施方案还具有以下构成,其中在传感器封装基板25和固态成像元件22之间的空间中,透镜28配置在传感器封装基板25的下表面上,因此如参照图8所说明的,可以实现小型化和高度减小并抑制眩光的发生。
217.《6.成像装置的第四实施方案》
218.图16是示出根据本公开第四实施方案的成像装置的构成例的截面图。
219.当图16的第四实施方案与图1所示的第一实施方案进行比较时,传感器封装保持部件27被传感器封装保持部件241替换。假设上侧的透镜单元12的器件尺寸在图1和图16之间相同,图16的成像装置1被构造为与图1所示的第一实施方案相比在下侧具有更大的传感器封装11的固态成像元件22的芯片尺寸。
220.传感器封装保持部件241在截面图中具有向配置有固态成像元件22的内侧突出的突起部242,并且包括防反射膜26的传感器封装基板25的下表面和传感器封装保持部件241的突起部242的上表面用粘合剂221固定。传感器封装基板25在下表面和侧面上与传感器封装保持部件241接触。
221.传感器封装保持部件241形成为使得突起部242的侧面被倾斜为在传感器封装基板25侧更宽,并且透镜28的侧面和传感器封装保持部件241的突起部242的侧面以预定距离间隔开,以在透镜28和传感器封装保持部件241的突起部242之间形成空间。
222.尽管在16的示例中省略了形成在图14的第二实施方案中的透镜28的下表面上的防反射膜29,但是也可以形成防反射膜29。
223.图17示出了图16所示的第四实施方案的变形例,并且示出了传感器封装11的其他示例。注意,透镜单元12与图16类似,因此被省略。
224.图17的a是示出第四实施方案的第一变形例的传感器封装11的截面图。
225.图17的a的传感器封装11与图16中的第四实施方案的传感器封装11的不同之处在于,传感器封装保持部件241的突起部242的侧面被倾斜为在固态成像元件22侧更宽,而不是在传感器封装基板25侧。其他构成类似于图16中的第四实施方案的构成。
226.图17的b是示出第四实施方案的第二变形例的传感器封装11的截面图。
227.在图17的b的传感器封装11中,图16中的传感器封装保持部件241被传感器封装保持部件251置换。传感器封装保持部件251包括最上部的突起部252,突起部252向配置有固态成像元件22的内侧突出,并且突起部252的下表面与包括防反射膜26的传感器封装基板25的上表面接触,以用粘合剂221固定传感器封装基板25。防反射膜250形成在透镜28的下表面和侧面上。
228.图17的c是示出第四实施方案的第三变形例的传感器封装11的截面图。
229.图17的c的传感器封装11与图16中的第四实施方案的不同之处在于,遮光膜253形成在包括防反射膜26的传感器封装基板25的上表面的外周部上,并且防反射膜254进一步额外地形成在传感器封装基板25的下表面的外周部和透镜28的下表面的一部分(外周部)和侧面上。其他构成类似于图16中的第四实施方案的构成。
230.上述第四实施方案及其变形例还具有以下构成,其中在传感器封装基板25和固态成像元件22之间的空间中,透镜28配置在传感器封装基板25的下表面上,因此如参照图8所说明的,可以实现小型化和高度减小并抑制眩光的发生。
231.《7.成像装置的第五实施方案》
232.图18是示出根据本公开第五实施方案的成像装置的构成例的截面图。
233.在上述第一至第四实施方案中,成像装置1具有其中透镜单元12包括在光轴方向上移动透镜筒32的af驱动单元33的构成。
234.根据图18的第五实施方案的成像装置1具有其中透镜单元12被固定的固定焦点型构成。
235.在图18的第五实施方案中,设置有其中集成有图1的第一实施方案中的透镜筒(透镜支架)32、固定单元34和传感器封装保持部件27的功能的透镜筒281。
236.透镜筒281收容包括多个透镜的透镜组31,并且用粘合剂30固定到电路板21。此外,透镜筒281用粘合剂282连接到包括防反射膜26的传感器封装基板25的上表面,以固定传感器封装基板25。透镜28形成在传感器封装基板25的下表面(固态成像元件22侧的表面)上。尽管在图18中未示出,但是也可以在透镜28的表面上形成图15所示的防反射膜29或遮光膜201。
237.在这样的固定焦点型成像装置1中,由透镜筒281固定的所有装置构成透镜单元291,并且在透镜组31下侧(固态成像元件22侧)从包括防反射膜26的传感器封装基板25到电路板21构成与图1中的传感器封装11相对应的传感器封装功能单元292。
238.上述第五实施方案还具有以下构成,其中在传感器封装基板25和固态成像元件22之间的空间中,透镜28配置在传感器封装基板25的下表面上,因此如参照图8所说明的,可以实现小型化和高度减小并抑制眩光的发生。
239.注意,在透镜单元12被固定的固定焦点型构成中,透镜筒281的结构不限于图18所示的结构,并且可以是其他结构,只要在传感器封装基板25和固态成像元件22之间的空间中,透镜28配置在传感器封装基板25的下表面上。
240.《8.成像装置的第六实施方案》
241.图19是示出根据本公开第六实施方案的成像装置的构成例的截面图。
242.在上述第一至第五实施方案中,固态成像元件22具有csp结构,并且经由位于固态成像元件22背面的焊球22e向/从电路板21传输/接收像素信号、电力等。
243.然而,csp结构需要与玻璃基板24的贴合、固态成像元件22的输入/输出端子在光接收面的背侧的配线等,因此加工变得复杂。
244.因此,也可以采用其中固态成像元件22具有设置在与光接收面相同的面上的输入/输出端子(电极)并且使用接合线电气连接到电路板21以传输和接收像素信号、电力等的板上芯片(cob)结构。
245.图19的第六实施方案具有其中将采用csp结构的根据图1的第一实施方案的成像装置1变形为具有使用接合线的cob结构的构成。
246.在图19的第六实施方案中,图1中的固态成像元件22、粘合剂23和玻璃基板24被改变为固态成像元件22x。固态成像元件22x通过接合线301电气连接到电路板21,并经由接合线301传输和接收像素信号、电力等。
247.使用接合线301与电路板21进行电气连接的cob结构也可以适用于作为第五实施方案的图18所示的固定焦点型成像装置1。
248.图20是第六实施方案的变形例,并且示出了其中将图18所示的固定焦点型成像装置1的固态成像元件22与图19类似地变形为使用接合线301的具有cob结构的固态成像元件22x的构成例。
249.图20示出了其中省略了固态成像元件22x的片上透镜的示例,但是也可以存在形成有片上透镜的情况和未形成片上透镜这两者的情况。
250.上述第六实施方案还具有以下构成,其中在传感器封装基板25和固态成像元件22x之间的空间中,透镜28配置在传感器封装基板25的下表面上,因此如参照图8所说明的,可以实现小型化和高度减小并抑制眩光的发生。
251.通过使用具有cob结构的固态成像元件22x,可以促进与电路板21的连接,因此可以简化加工并降低成本。
252.《9.成像装置的第七实施方案》
253.图21是示出根据本公开第七实施方案的成像装置的构成例的截面图。
254.在图15所示的第三实施方案中,传感器封装保持部件27使用陶瓷或有机的电路板206来形成,并且传感器封装基板25在传感器封装基板25的下表面上用粘合剂221固定到电路板206。此外,电路板206与固态成像元件22的上表面接触以固定固态成像元件22。
255.另一方面,在图21的第七实施方案中,图15中的电路板206被改变为具有空腔结构的电路板206a。具有空腔结构的电路板206a在固态成像元件22x上方的位置处具有开口部,并且开口部的尺寸大于固态成像元件22x的尺寸。固态成像元件22x具有cob结构,并且使用接合线301电气连接到电路板206a。电路板206a用粘合剂221固定传感器封装基板25的下表面。
256.以这种方式,具有空腔结构的电路板206a也可以被构造为传感器封装保持部件27。
257.上述第七实施方案还具有以下构成,其中在传感器封装基板25和固态成像元件22x之间的空间中,透镜28配置在传感器封装基板25的下表面上,因此如参照图8所说明的,可以实现小型化和高度减小并抑制眩光的发生。
258.注意,图21的示例是其中具有cob结构的固态成像元件22x被用作配置在具有空腔结构的电路板206a上的固态成像元件的示例,但不言而喻的是,可以使用具有csp结构的固态成像元件22。
259.《10.电子设备的适用例》
260.上述的成像装置1可适用于各种类型的电子设备,包括例如诸如数码相机和数字摄像机等成像装置、具有成像功能的移动电话以及具有成像功能的其他设备。
261.图22是示出作为本公开适用的电子设备的成像装置的构成例的框图。
262.图22所示的成像装置1001包括光学系统1002、快门装置1003、固态成像元件1004、驱动电路1005、信号处理电路1006、监视器1007和存储器1008,并且能够拍摄静止图像和运动图像。
263.包括一个或多个透镜的光学系统1002将从被摄体接收的光(入射光)引导向固态成像元件1004,并且在固态成像元件1004的光接收面上拍摄被摄体的图像。
264.快门装置1003设置在光学系统1002和固态成像元件1004之间,并且在驱动电路1005的控制下,控制固态成像元件1004的光照射期间和遮光期间。
265.固态成像元件1004由包括上述固态成像元件的封装构成。固态成像元件1004根据经由光学系统1002和快门装置1003在光接收面上成像的光,在固定期间内累积信号电荷。在固态成像元件1004中累积的信号电荷根据从驱动电路1005供给的驱动信号(定时信号)传输。
266.驱动电路1005输出用于控制固态成像元件1004的传输操作和快门装置1003的快门操作的驱动信号,以驱动固态成像元件1004和快门装置1003。
267.信号处理电路1006对从固态成像元件1004输出的信号电荷执行各种信号处理。通过信号处理电路1006执行的信号处理获得的图像(图像数据)被供给到监视器1007并显示在监视器1007上或者供给到存储器1008以进行存储(记录)。
268.在如上构成的成像装置1001中,通过适用根据图1等中的各实施方案的成像装置1来代替上述的光学系统1002和固态成像元件1004,还可以实现小型化和高度减小,并且可以眩光的发生。
269.《11.成像装置的使用例》
270.图23是示出上述成像装置1的使用例的图。
271.例如,上述的成像装置1可以在各种情况下用于感测诸如可见光、红外光、紫外光和x射线等光,如下所述。
272.·
用于拍摄将要提供用于鉴赏的图像的装置,例如,数码相机和具有相机功能的便携式机器。
273.·
用于交通的装置,例如,用于拍摄车辆的前方、后方、周围、内部等的车载传感器,例如为了包括自动停止等的安全驾驶并且识别驾驶员的状况,用于监视行驶车辆和道
路的监视相机,以及用于测量车辆之间的距离的距离测量传感器等。
274.·
用于家用电器的装置,例如,电视机、冰箱和空调,以便拍摄用户手势的图像并根据手势操作装置。
275.·
用于医疗保健的装置,例如,内窥镜和通过接收红外光进行血管造影的装置。
276.·
用于安全的装置,例如,用于防止犯罪目的的监视相机和用于人物认证的相机。
277.·
用于美容目的的装置,例如,用于拍摄皮肤的皮肤测量仪器和用于拍摄头皮的显微镜。
278.·
用于运动的装置,例如,运动相机和用于运动用途的可穿戴相机等。
279.·
用于农业的装置,例如,用于监视田地和农作物状况的相机。
280.《12.内窥镜手术系统的应用例》
281.根据本公开的技术(本技术)可以适用于各种产品。例如,根据本公开的技术可以应用于内窥镜手术系统。
282.图24是示出根据本公开的技术(本技术)可以应用的内窥镜手术系统的示意性构成的示例的图。
283.图24示出手术者(医生)11131正在使用内窥镜手术系统11000对病床11133上的患者11132进行手术的状态。如图所示,内窥镜手术系统11000包括内窥镜11100、诸如气腹管11111和能量处置器械11112等其他手术器械11110、支撑内窥镜11100的支撑臂装置11120以及其上安装有用于内窥镜手术的各种装置的推车11200。
284.内窥镜11100包括其中距远端预定长度的区域被插入患者11132的体腔内的透镜筒11101和摄像头11102,该摄像头与透镜筒11101的近端连接。在附图所示的示例中,示出了形成为包括硬性透镜筒11101的所谓硬镜的内窥镜11100,但是内窥镜11100可以形成为包括软性透镜筒的所谓的软镜。
285.透镜筒11101在其远端处设有物镜装配到其中的开口部。光源装置11203与内窥镜11100连接,并且将由光源装置11203生成的光通过延伸到透镜筒11101内部的光导引导到透镜筒的远端,并经由物镜将光朝向在患者11132的体腔内的观察对象发射。此外,内窥镜11100可以是直视镜、斜视镜或侧视镜。
286.在摄像头11102的内部设有光学系统和成像元件,并且来自观察对象的反射光(观察光)通过光学系统聚焦在成像元件上。观察光由成像元件执行光电转换,并且生成与观察光相对应的电气信号,即,与观察图像相对应的图像信号。图像信号作为raw数据被传输到相机控制单元(ccu)11201。
287.ccu 11201包括中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)等,并且综合控制内窥镜11100和显示装置11202的操作。此外,ccu 11201接收来自摄像头11102的图像信号,并且执行诸如对图像信号的显像处理(去马赛克处理)等各种类型的图像处理以基于该图像信号显示图像。
288.显示装置11202通过ccu 11201的控制显示基于已经由ccu 11201对其进行了图像处理的图像信号的图像。
289.例如,光源装置11203包括诸如发光二极管(led)等光源并且将用于拍摄手术部位等的照射光供给到内窥镜11100。
290.输入装置11204是用于内窥镜手术系统11000的输入接口。使用者可以经由输入装
置11204向内窥镜手术系统11000输入各种类型的信息和指令。例如,使用者输入用于改变内窥镜11100的成像条件(照射光的类型、放大率、焦距等)的指令等。
291.处置器械控制装置11205控制能量处置器械11112的驱动,用于组织的烧灼、切开、血管的密封等。气腹装置11206经由气腹管11111向体腔内注入气体以使患者11132的体腔膨胀,以确保内窥镜11100的视野并确保手术者的工作空间。记录器11207是能够记录与手术有关的各种类型的信息的装置。打印机11208是能够以诸如文本、图像、图形等各种形式打印与手术有关的各种类型的信息的装置。
292.此外,将用于拍摄手术部位的照射光供给到内窥镜11100的光源装置11203可以包括例如led、激光光源或它们组合的白色光源。在白色光源包括红、绿和蓝(rgb)激光光源的组合的情况下,可以高精度地控制各种颜色(波长)的输出强度和输出定时,从而可以在光源装置11203中进行所拍摄的图像的白平衡的调整。此外,在这种情况下,通过将来自各个rgb激光光源的激光按时间分割地发射到观察对象上并且与发射定时同步地控制摄像头11102的成像元件的驱动,也可以按时间分割地拍摄对应于rgb的图像。根据该方法,在成像元件中未设置滤色器的情况下,也可以获得彩色图像。
293.此外,可以控制光源装置11203的驱动,使得在预定时间间隔改变要输出的光的强度。通过与光强度的改变的定时同步地控制摄像头11102的成像元件的驱动以按时间分割地获取图像并合成图像,可以生成没有曝光不足的遮挡阴影和曝光过度的高亮的高动态范围的图像。
294.此外,光源装置11203可以供给与特殊光观察相对应的预定波长带的光。在特殊光观察中,例如,通过使用身体组织中的光吸收的波长依赖性,通过发射与普通观察时的照射光(即,白光)相比具有窄带域的光,进行以高对比度对诸如粘膜表层的血管等预定组织进行拍摄的所谓的窄带域成像。此外,在特殊光观察中,可以进行通过发射激发光产生的荧光获得图像的荧光成像。在荧光成像中,例如,可以向身体组织照射激发光来观察来自身体组织的荧光(自体荧光成像),或者可以将诸如吲哚菁绿(icg)等试剂局部注射到身体组织中并发射与试剂的荧光波长相对应的激发光来获得荧光图像。光源装置11203可以供给与这种特殊光观察相对应的窄带域光和/或激发光。
295.图25是示出图24所示的摄像头11102和ccu 11201的功能构成的示例的框图。
296.摄像头11102包括透镜单元11401、成像部11402、驱动部11403、通信部11404和摄像头控制部11405。ccu 11201包括通信部11411、图像处理部11412和控制部11413。摄像头11102和ccu 11201通过传输线缆11400连接,从而可以在它们之间进行通信。
297.透镜单元11401是设置在与透镜筒11101的连接部分处的光学系统。从透镜筒11101的远端接收的观察光被引导到摄像头11102并入射到透镜单元11401上。透镜单元11401包括具有变焦透镜和焦点透镜的多个透镜的组合。
298.成像部11402由成像元件组成。构成成像部11402的成像元件可以是一个元件(所谓的单板型)或者可以是多个元件(所谓的多板型)。当成像部11402是多板型时,例如,通过各个成像元件生成与rgb相对应的图像信号,并且可以通过对图像信号进行合成来获得彩色图像。此外,成像部11402可以包括一对成像元件,用于获取与三维(3d)显示相对应的右眼和左眼用的图像信号。通过进行3d显示,手术者11131可以更加准确地把握手术部位中的身体组织的深度。此外,当成像部11402是多板型时,可以设置与各个成像元件相对应的多
个透镜单元11401。
299.此外,成像部11402不必须设置在摄像头11102中。例如,成像部11402可以设置在透镜筒11101内部的物镜的正后方。
300.驱动部11403包括致动器,并且通过摄像头控制部11405的控制使透镜单元11401的变焦透镜和焦点透镜沿着光轴移动预定距离。结果,可以适宜地调整由成像部11402拍摄的图像的放大率和焦点。
301.通信部11404包括用于向/从ccu 11201传输/接收各种类型的信息的通信装置。通信部11404将从成像部11402获取的图像信号作为raw数据经由传输线缆11400传输到ccu 11201。
302.此外,通信部11404从ccu 11201接收用于控制摄像头11102的驱动的控制信号,并将该控制信号供给到摄像头控制部11405。控制信号包括与成像条件有关的信息,例如,指定所拍摄的图像的帧速率的信息、指定在成像时的曝光值的信息和/或指定所拍摄的图像的放大率和焦点的信息等。
303.此外,诸如帧速率、曝光值、放大率和焦点等成像条件可以由使用者适宜地指定,或者可以由ccu 11201的控制部11413基于获取的图像信号来自动设定。在后一种情况下,所谓的自动曝光(ae)功能、自动对焦(af)功能和自动白平衡(awb)功能接合在内窥镜11100中。
304.摄像头控制部11405基于经由通信部11404接收的来自ccu 11201的控制信号来控制摄像头11102的驱动。
305.通信部11411包括用于向/从摄像头11102传输/接收各种类型的信息的通信装置。通信部11411经由传输线缆11400接收从摄像头11102传输的图像信号。
306.此外,通信部11411将用于控制摄像头11102的驱动的控制信号传输到摄像头11102。图像信号和控制信号可以通过电气通信、光通信等来传输。
307.图像处理部11412对作为从摄像头11102传输的raw数据的图像信号进行各种类型的图像处理。
308.控制部11413进行与通过内窥镜11100进行的手术部位等的成像以及通过对手术部位等的成像获得的所拍摄的图像的显示有关的各种类型的控制。例如,控制部11413生成用于控制摄像头11102的驱动的控制信号。
309.此外,控制部11413基于已经由图像处理部11412进行了图像处理的图像信号来使显示装置11202显示手术部位等的所拍摄的图像。在这种情况下,控制部11413可以通过使用各种图像识别技术来识别所拍摄的图像内的各种物体。例如,控制部11413检测包含在所拍摄的图像中的物体的边缘形状和/或颜色等,由此能够识别诸如钳子等手术器械、特定活体部位、出血、当使用能量处置器械11112时的雾等等。当使显示装置11202显示所拍摄的图像时,通过使用识别结果,控制部11413可以使显示装置11202重叠显示与手术部位的图像有关的各种类型的手术支持信息。手术支持信息被重叠显示,并呈现给手术者11131,由此可以减轻手术者11131的负担,并且手术者11131可以可靠地进行手术。
310.将摄像头11102和ccu 11201连接在一起的传输线缆11400是支持电气信号的通信的电气信号线缆、支持光通信的光纤或其复合线缆。
311.这里,在附图所示的示例中,通过使用传输线缆11400来执行有线通信,但是可以
在摄像头11102和ccu 11201之间执行无线通信。
312.上面已经说明了根据本公开的技术适用的内窥镜手术系统的示例。例如,根据本公开的技术适用于上述构成中的内窥镜11100、摄像头11102(的成像部11402)、ccu 11201(的图像处理部11412)等。具体地,例如,根据上述各实施方案的成像装置1可以适用于透镜单元11401和成像部10402。通过将根据本公开的技术适用于透镜单元11401和成像部10402,可以实现小型化和高度减小,并且可以抑制眩光的发生。
313.此外,尽管这里以内窥镜手术系统为例进行说明,但是根据本公开的技术可以适用于诸如显微镜手术系统等。
314.《13.移动体的应用例》
315.根据本公开的技术(本技术)可以适用于各种产品。例如,根据本公开的技术被实现为待安装在诸如汽车、电动汽车、混合电动汽车、摩托车、自行车、个人移动装置、飞机、无人飞行器(无人机)、船舶、机器人等任何类型的移动体上的装置。
316.图26是作为根据本公开的技术可以适用的移动体控制系统的示例的车辆控制系统的概略构成例的框图。
317.车辆控制系统12000包括经由通信网络12001连接在一起的多个电子控制单元。在图26所示的示例中,车辆控制系统12000包括驱动系统控制单元12010、主体系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040和综合控制单元12050。此外,作为综合控制单元12050的功能构成,示出了微型计算机12051、音频图像输出单元12052和车载网络接口(i/f)12053。
318.驱动系统控制单元12010根据各种程序来控制与车辆的驱动系统有关的装置的操作。例如,驱动系统控制单元12010用作诸如用于产生如内燃机或驱动电机等车辆的驱动力的驱动力产生装置、用于向车轮传递驱动力的驱动力传递机构、用于调整车辆的转向角的转向机构、用于产生车辆的制动力的制动装置等的控制装置。
319.主体系统控制单元12020根据各种程序来控制安装到车体的各种装置的操作。例如,主体系统控制单元12020用作无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动窗装置或诸如头灯、尾灯、刹车灯、转向信号灯或雾灯等各种灯的控制装置。在这种情况下,用于代替按键的从便携式装置传递的无线电波或各种开关的信号可以输入到主体系统控制单元12020。主体系统控制单元12020接收无线电波或信号的输入并控制车辆的门锁装置、电动窗装置、灯等。
320.车外信息检测单元12030检测安装车辆控制系统12000的车辆的外部的信息。例如,车外信息检测单元12030与成像部12031连接。车外信息检测单元12030使成像部12031拍摄车辆外部的图像并接收所拍摄的图像。车外信息检测单元12030可以基于接收到的图像进行诸如人、汽车、障碍物、标志、道路上的文字等物体检测处理或距离检测处理。
321.成像部12031是接收光并输出对应于受光量的电气信号的光学传感器。成像部12031可以输出电气信号作为图像或输出电气信号作为测距信息。此外,由成像部12031接收的光可以是可见光或诸如红外线等不可见光。
322.车内信息检测单元12040检测车内的信息。例如,车内信息检测单元12040与用于检测驾驶员的状态的驾驶员状态检测单元12041连接。例如,驾驶员状态检测单元12041包括拍摄驾驶员的图像的相机,并且基于从驾驶员状态检测单元12041输入的检测信息,车内
信息检测单元12040可以计算驾驶员的疲劳度或集中度,或者可以判断驾驶员是否在坐姿中入睡。
323.例如,微型计算机12051可以基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的车辆内部和外部的信息来计算驱动力产生装置、转向机构或制动装置的控制目标值,并且可以向驱动系统控制单元12010输出控制指令。例如,微型计算机12051可以进行协调控制,以实现包括车辆的碰撞避免或碰撞缓和、基于车辆之间的距离的追踪行驶、车辆速度保持行驶、车辆碰撞警告、车辆的车道偏离警告等的高级驾驶员辅助系统(adas)的功能。
324.此外,微型计算机12051可以通过基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的关于车辆周围的信息来控制驱动力产生装置、转向机构、制动装置等来进行协调控制,以实现其中车辆自主行驶而不依赖于驾驶员的操作的自动驾驶等。
325.此外,微型计算机12051可以基于由车外信息检测单元12030获得的车辆外部的信息将控制指令输出到主体系统控制单元12020。例如,微型计算机12051根据由车外信息检测单元12030检测到的前方车辆或对向车辆的位置来控制头灯,以进行协调控制,以实现诸如将远光灯切换为近光灯等防止眩光。
326.音频图像输出单元12052将声音和图像输出信号中的至少一种传递到能够在视觉上或听觉上通知车辆乘员或车辆外部的信息的输出装置。在图26的示例中,作为输出装置,音频扬声器12061、显示单元12062和仪表板12063被示出。例如,显示单元12062可以包括车载显示器和平视显示器中的至少一种。
327.图27是成像部12031的安装位置的示例的图。
328.在图27中,车辆12100包括成像部12101,12102,12103,12104和12105作为成像部12031。
329.成像部12101,12102,12103,12104和12105中的每一个设置在例如车辆12100的车头、侧视镜、后保险杠、后门、车内的挡风玻璃的上侧等位置。设置在车头中的成像部12101和设置在车内的挡风玻璃上侧的成像部12105主要获得车辆12100的前方的图像。设置在侧视镜中的成像部12102和12103主要获得车辆12100的侧方的图像。设置在后保险杠或后门中的成像部12104主要获得车辆12100的后方的图像。成像部12101和12105所获取的前方图像主要用于检测前方车辆、行人、障碍物、交通信号、交通标志、车道等。
330.此外,图27示出了成像部12101~12104的成像范围的示例。成像范围12111表示设置在车头中的成像部12101的成像范围,成像范围12112和12113分别表示设置在侧视镜中的成像部12102和12103的成像范围,成像范围12114表示设置在后保险杠或后门中的成像部12104的成像范围。例如,由成像部12101~12104拍摄的图像数据被彼此叠加,从而获得车辆12100的从上方看到的鸟瞰图像。
331.成像部12101~12104中的至少一个可以具有获取距离信息的功能。例如,成像部12101~12104中的至少一个可以是包括多个成像元件的立体相机,或者可以是具有相位差检测用的像素的成像元件。
332.例如,基于从成像部12101~12104获得的距离信息,微型计算机12051求出距各成像范围12111~12114内的各立体物的距离和距离的时间变化(相对于车辆12100的相对速度),从而能够提取位于车辆12100的行驶路线上的特别是最靠近的立体物且在与车辆
12100的大致相同的方向上以预定速度(例如,0km/h以上)行驶的立体物作为前方车辆。此外,微型计算机12051可以设定在前方车辆的前方预先确保的车辆之间的距离,并且可以进行自动制动控制(包括追踪行驶停止控制)、自动加速控制(包括追踪行驶开始控制)等。以这种方式,可以进行其中车辆自主行驶而不依赖于驾驶员的操作的自动驾驶等的协调控制。
333.例如,基于从成像部12101~12104获得的距离信息,通过将立体物分类为两轮车辆、普通车辆、大型车辆、行人和电线杆等其他立体物,微型计算机12051可以提取关于立体物的立体物数据,并利用提取的数据自动避开障碍物。例如,微型计算机12051将车辆12100周围的障碍物识别为可以由车辆12100的驾驶员视觉识别的障碍物和难以视觉识别的障碍物。然后,微型计算机12051判断指示与各障碍物碰撞的危险度的碰撞风险,并且当碰撞风险等于或高于设定值并且存在碰撞的可能性时,微型计算机12051可以通过经由音频扬声器12061和显示单元12062向驾驶者输出警告或者经由驱动系统控制单元12010进行强制减速或回避转向,从而能够进行碰撞避免的驾驶辅助。
334.成像部12101~12104中的至少一个可以是用于检测红外线的红外相机。例如,微型计算机12051可以通过判断行人是否存在于成像部12101~12104的拍摄图像中来识别行人。例如,通过提取作为红外相机的成像部12101~12104的拍摄图像中的特征点的过程以及对指示物体的轮廓的一系列特征点进行图案匹配处理以判断该物体是否为行人的过程来进行行人的识别。当微型计算机12051判断行人存在于成像部12101~12104的拍摄图像中并且识别出行人时,音频图像输出单元12052控制显示单元12062,使其显示叠加的四边形轮廓线以强调所识别的行人。此外,音频图像输出单元12052可以控制显示单元12062,使其在期望的位置显示指示行人的图标等。
335.上面已经说明了根据本公开的技术适用的车辆控制系统的示例。例如,根据本公开的技术适用于上述构成中的成像部12031。具体地,例如,根据上述各实施方案的成像装置1可以适用于成像部12031。通过将根据本公开的技术适用于成像部12031,可以实现小型化和高度减小,并且可以抑制眩光的发生。
336.注意,本说明书中记载的效果仅仅是示例而不是限制,并且可以提供除了本说明书中记载的效果之外的效果。
337.注意,本技术还可以具有以下构成。
338.(1)一种传感器封装,包括:
339.固态成像元件,其根据入射光的光量通过光电转换产生像素信号;
340.电路板,其电气连接到所述固态成像元件;
341.传感器封装基板,其配置在所述固态成像元件的入射光侧,并且使所述固态成像元件处于密封状态;和
342.透镜,其形成在所述传感器封装基板的位于所述固态成像元件侧的下表面上。
343.(2)根据上述(1)所述的传感器封装,其中
344.从焦点到所述传感器封装基板的上表面的距离y满足
345.y》{(x
×
√(a2/0.02))/d}
346.其中d代表透镜有效孔径,x代表焦距,a代表容许的灰尘直径。
347.(3)根据上述(1)或(2)所述的传感器封装,其中
348.具有滤波功能的膜形成在所述透镜的下表面上或者所述传感器封装基板的上表面或下表面中的至少一个上。
349.(4)根据上述(1)~(3)中任一项所述的传感器封装,其中
350.所述传感器封装基板的材料为玻璃系材料、树脂系材料和金属系材料中的任一种。
351.(5)根据上述(1)~(4)中任一项所述的传感器封装,其中
352.所述固态成像元件是接收单波长的入射光的传感器或者接收多波长的入射光的传感器。
353.(6)根据上述(1)~(5)中任一项所述的传感器封装,其中
354.所述透镜的材料为树脂材料、玻璃系材料和金属系材料中的任一种。
355.(7)根据上述(1)~(6)中任一项所述的传感器封装,还包括:
356.保持所述传感器封装基板的传感器封装保持部件。
357.(8)根据上述(7)所述的传感器封装,其中
358.所述传感器封装保持部件在所述固态成像元件上方的位置处具有开口部,和
359.所述开口部的侧面形成为倾斜,使得所述开口部在所述固态成像元件侧或所述传感器封装基板侧更宽。
360.(9)根据上述(7)或(8)所述的传感器封装,其中
361.所述传感器封装保持部件与所述传感器封装基板的上表面或下表面接触以固定所述传感器封装基板。
362.(10)根据上述(7)~(9)中任一项所述的传感器封装,其中
363.所述传感器封装保持部件是在所述固态成像元件上方的位置处具有开口部的电路板,和
364.所述开口部在所述固态成像元件侧和所述传感器封装基板侧具有相同的尺寸。
365.(11)根据上述(7)~(10)中任一项所述的传感器封装,其中
366.所述传感器封装保持部件在所述固态成像元件上方的位置处具有开口部,和
367.所述开口部的平面形状为四边形或圆形。
368.(12)根据上述(7)~(11)中任一项所述的传感器封装,其中
369.所述传感器封装保持部件在所述固态成像元件上方的位置处具有开口部,和
370.所述透镜通过使所述透镜的侧面与所述开口部的侧面接触而由所述传感器封装保持部件保持。
371.(13)根据上述(7)~(12)中任一项所述的传感器封装,其中
372.所述传感器封装保持部件和所述透镜之间的接触面具有凹凸结构。
373.(14)根据上述(7)~(13)中任一项所述的传感器封装,还包括:
374.多个凹状槽部,其设置在所述传感器封装保持部件的位于所述传感器封装基板侧的上表面上。
375.(15)根据上述(7)所述的传感器封装,其中
376.所述传感器封装保持部件是在所述固态成像元件上方的位置处具有开口部的电路板,和
377.所述开口部的尺寸大于所述固态成像元件的尺寸。
378.(16)根据上述(1)~(15)中任一项所述的传感器封装,还包括:
379.遮光膜,其设置在所述传感器封装基板的一部分或所述透镜的一部分中。
380.(17)根据上述(1)~(16)中任一项所述的传感器封装,还包括:
381.透镜组,其将入射光聚焦在所述固态成像元件的光接收面上;和
382.驱动单元,其使所述透镜组在光轴方向上移动。
383.(18)根据上述(1)~(17)中任一项所述的传感器封装,还包括:
384.透镜组,其将入射光聚焦在所述固态成像元件的光接收面上;和
385.固定所述透镜组的透镜支架,其中
386.所述透镜支架与所述传感器封装基板的上表面接触以固定所述传感器封装基板。
387.(19)根据上述(1)~(18)中任一项所述的传感器封装,其中
388.所述固态成像元件和所述电路板通过引线接合而电气连接。
389.(20)一种传感器封装的制造方法,所述方法包括:
390.在形成有预定开口部的传感器封装保持部件被固定为与传感器封装基板的一侧的表面接触的状态下,用透镜材料填充所述预定开口部;以及利用透镜的模具使所述透镜材料成型并使成型的透镜材料固化,以将所述传感器封装基板、所述传感器封装保持部件和所述透镜彼此同时接合。
391.(21)一种成像装置,包括:
392.传感器封装,所述传感器封装包括
393.固态成像元件,其根据入射光的光量通过光电转换产生像素信号;
394.电路板,其电气连接到所述固态成像元件;
395.传感器封装基板,其配置在所述固态成像元件的入射光侧,并且使所述固态成像元件处于密封状态;和
396.透镜,其形成在所述传感器封装基板的位于所述固态成像元件侧的下表面上,和
397.透镜单元,所述透镜单元包括将入射光聚焦在所述固态成像元件的光接收面上的透镜组。
398.附图标记列表
399.1 成像装置
400.11 传感器封装
401.12 透镜单元
402.22,22x 固态成像元件
403.22a 下基板(逻辑基板)
404.22b 上基板(像素传感器基板)
405.22c 滤色器
406.22d 片上透镜
407.25 传感器封装基板
408.26 防反射膜
409.27 传感器封装保持部件
410.28 透镜
411.29 防反射膜
412.31 透镜组
413.32 透镜筒(透镜支架)
414.33 af驱动单元
415.34 固定单元
416.201,202 遮光膜
417.204,205 凹凸部
418.206 电路板
419.211 槽部
420.241,251 传感器封装保持部件
421.250 防反射膜
422.253 遮光膜
423.254 防反射膜
424.281 透镜筒
425.291 透镜单元
426.292 传感器封装功能单元
427.301 接合线
428.1001 成像装置
429.1002 光学系统
430.1004 固态成像元件
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