專利名稱：微型影像穩(wěn)定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種影像穩(wěn)定裝置，更明確地說，本發(fā)明涉及一種微型影像 穩(wěn)定裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今數(shù)字相機許多都強調(diào)具有防手震的功能。其中 一種做法便是在相機
的影像感測元件(如CCD、 CMOS)上設置影像穩(wěn)定裝置，以使當相機震動時， 影像感測元件能同等地移動，而影像在影像感測元件上成像的情況便不會受 到震動的影響而提供用戶方便性。然而現(xiàn)今的數(shù)字相機尺寸越來越小而使得 影像穩(wěn)定裝置的尺寸亦需越小。因此，先前技術(shù)便提出利用微機電系統(tǒng)技術(shù) 的影像穩(wěn)定裝置。
請參考圖1。圖1為利用微機電系統(tǒng)技術(shù)的影像穩(wěn)定裝置100的示意圖。 影像穩(wěn)定裝置100包含影像處理電路110、致動器控制電路120、四組靜電 致動器131、 132、 133與134、基板170、承載平臺150、影像感測元件160 及排線140。影像感測元件160包含影像感測面161。致動器控制電路120 耦接于靜電致動器131 134，用以控制靜電致動器131-134的位移行為。靜 電致動器131 134—端固定于基板170上，另一端固定于承載平臺150上， 用以根據(jù)致動器控制電路120的控制信號，產(chǎn)生相對應的位移，而承載平臺 150并可因此在基板170上形成相對的位移。舉靜電致動器133為例，靜電 致動器133包含定子133a與轉(zhuǎn)子133b。定子133a固定于基板170上而轉(zhuǎn)子 133b固定于承載平臺160的一側(cè)(如圖示)。而定子133a與轉(zhuǎn)子133b之間的 距離是由致動器控制電路120所傳送的控制信號所決定。舉例來說，當致動 器控制電路120所傳送的控制信號的電壓越高，則定子133a與轉(zhuǎn)子133b之 間的距離就越??；反的，當致動器控制電路120所傳送的控制信號的電壓越 低，則定子133a與轉(zhuǎn)子133b之間的距離就越大。因此，距離D便可經(jīng)由致 動器控制電路120來作調(diào)整。另外三組靜電致動器131、 132、 134也是相同 的情況。這樣一來，致動器控制電路120便可分別控制靜電致動器131 134，而使承載平臺150能夠相對于基板170作X方向或Y方向的位移。影像感 測元件160固定于承載平臺150上，且與承載平臺150并無任何電性耦接。 因此影像感測元件160便可隨著承載平臺150移動。影像感測元件160上的 影像感測面161用以接收光學影像而相對應地于影像感測元件160上產(chǎn)生電 子信號。影像處理電路110經(jīng)由排線140耦接于影像感測元件160,用以接 收影像感測元件160所產(chǎn)生的電子信號并分析該電子信號以產(chǎn)生影像。因此， 在基板170受到震動的時候，致動器控制電路120便會傳送控制信號給靜電 致動器131 134，而讓承載平臺150產(chǎn)生相反的震動以抵消基板170的震動 對于影像感測元件160的影響。如此一來，在基板170受到震動的時候，對 于影像感測元件150實際上是不會感受到震動，因此所接收的光學影像也會 是穩(wěn)定的。而最后影像處理電路IIO根據(jù)影像感測元件160所產(chǎn)生的影像也 會是穩(wěn)定的。
請參考圖2。圖2為先前技術(shù)的影像穩(wěn)定裝置100的組裝示意圖。如圖 所示，當靜電致動器131 134以及承載平臺150在基板170上完成后，影像 感測元件160會再粘著于承載平臺150上并固定，然后再將排線140耦接到 影像感測元件160上并固定。影像感測元件160上設有多個導體墊 162(pad)(如銅箔)而排線140上設有多個相對應的接腳141,在組裝時，導體 墊162上會先刷上錫膏，然后排線140可點膠固定于影像感測元件160上的 導體墊162，然后進行加熱。如此排線140便可將其接腳141耦接于影像感 測元件160的銅箔墊162上。
由上可知，先前技術(shù)的影像穩(wěn)定裝置IOO需要兩道組裝程序l.先將影 像感測元件160粘著于承載平臺150上、2.再將排線140耦接于影像感測元 件160上。而這兩道程序?qū)τ谏a(chǎn)過程來說，是較為繁瑣的，因此不便于生 產(chǎn)。
另外，先前技術(shù)的影像穩(wěn)定裝置100，由于有排線140耦接于影像感測 元件160上，因此，在承載平臺150與基板170有相對位移的時候，排線140 會對于承載平臺150的移動造成影響。舉例來說，排線140在受到形變的時 候也會產(chǎn)生彈力，而影響承載平臺150的移動，且排線140會產(chǎn)生的彈力大 小是無法預知的。因此，承載平臺150最后所移動的程度，亦會受到排線140 的影響，而無法達到預期的位置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種微型影像穩(wěn)定裝置，用來穩(wěn)定影像感測元件所接收的影
像，包含基板；承載平臺，以可移動的方式設于該基板之上，用來承載該影 像感測元件；及微型致動器，設于該承載平臺與該基板之間，耦接于致動器 控制電路，用來根據(jù)該致動器控制電路所傳送的控制信號，調(diào)整該承載平臺 相對于該基板的位置；其特征在于該微型影像穩(wěn)定裝置另包含錨點，固定地 設于該基板之上；第一導體墊，用以耦接于影像處理電路，固定地設于該錨 點之上；彈性懸臂，設于該錨點與該承載平臺之間；導線，設于該彈性懸臂 之上， 一端耦接于該第一導體墊，另一端經(jīng)由該彈性懸臂延伸于該承載平臺 之上；及第二導體墊，用以耦接于該影像感測元件，設于該承載平臺之上， 耦接于該導線。
本發(fā)明另提供一種微型影像穩(wěn)定裝置，用來穩(wěn)定影像感測元件所接收的 影像，包含基板；承載平臺，以可移動的方式設于該基板之上，用來承載該 影像感測元件；及微型致動器，耦接于致動器控制電路，用來根據(jù)該致動器 控制電路所傳送的控制信號，調(diào)整該承載平臺相對于該基板的位置；其特征 在于該微型影像穩(wěn)定裝置另包含錨點，固定地設于該基板之上；第一導體墊， 用以耦接于影像處理電路，固定地設于該錨點之上；彈性懸臂，設于該錨點； 連接臂，連接于該彈性懸臂；第二導體墊，用來耦接該影像感測元件，以接 收該影像感測元件的信號；及導線，設于該彈性懸臂之上， 一端耦接于該第 一導體墊，另一端耦接于該第二導體墊。


圖1為利用微機電系統(tǒng)技術(shù)的影像穩(wěn)定裝置的示意圖。
圖2為先前技術(shù)的影像穩(wěn)定裝置的組裝示意圖。
圖3為本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置的第一實施例的示意圖。
圖4為本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置的第一實施例的剖面示意圖。
圖5為本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置的第一實施例的組裝示意圖。
圖6為本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置的第二實施例的剖面示意圖。
圖7為本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置的第二實施例的組裝示意圖。
圖8為本發(fā)明的靜電致動器的示意圖。
圖9為本發(fā)明的電熱致動器的示意圖。圖IO為本發(fā)明的電磁致動器的示意圖。 圖11為本發(fā)明的壓電致動器的示意圖。
圖12為本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置的第一實施例的以引線封裝的剖面示意圖。
圖13為本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置的第一實施例的以引線封裝的組裝示意圖。
圖14為本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置的第二實施例的以引線封裝的剖面示意圖。
圖15為本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置的第二實施例的以引線封裝的組裝示意圖。
圖16為本發(fā)明的靜電致動微型影像穩(wěn)定裝置的示意圖。 圖17為本發(fā)明的利用微機電系統(tǒng)技術(shù)的第三實施例的影像穩(wěn)定裝置的 示意圖。
圖18為本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置移除影像感測元件后的示意圖。 圖19為本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置以引線封裝的剖面示意圖。 圖20為本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置的布局示意圖。
附圖標記說明
100、 300、 1600 影像穩(wěn)定裝置 110 影像處理電路 120 致動器控制電路
131 134、 331 334、 A1 A4、 ACT1 ACT4、 ACT致動器 133a、 1631a 1634a、 ACTla ACT4a 定子 133b、 1631b 1634b、 ACTlb ACT4b 轉(zhuǎn)子 170、 370、 1670 基板 150、 350、 1650、 1850、 C 承載平臺
160、 360 影像感測元件
161、 361 影^象感測面 D 距離
J、 J1 J8 非導電性粘膠 140 排線141 接腳
162、 461 、 464、 331f、 331g、 381~384、 Pl 、 P2、 1631c 1634c、 1631d 1634d、 1621~1624、 1681a 1684a、 1681b 1684b、 1712a 1742a、 1712b 1742b、 1718 1748、 1716 1746 導體墊 3311、 331J、 331K、 331L電阻器 Rl、 R2 電阻 331H 樞軸
341、 342、 343、 344、 331d、 Al 、 A2、 1715 1745、 1711a 1741a、 1711b 1741b、 1840、 AN錨點
301 304、 331c、 1601a 1604a、 1601b 1604b、 1714 1744、 fl f4、 f51 f58、
F 彈性懸臂
391 394、1271 1274、1691a 1694a、1691b 1694b、1717 1747、1719 1749
導線
421、 424、 431、 11 17絕緣層 411 414 錫球 V1 V4、 Vcom 電壓 1713-1743 連接臂 MB 微型排線 G 非導電性粘膠
具體實施例方式
請參考圖3。圖3為本發(fā)明的利用微機電系統(tǒng)技術(shù)的影像穩(wěn)定裝置300 的第一實施例的示意圖。如圖所示，影像穩(wěn)定裝置300包含影像處理電路 110、致動器控制電路120、四組靜電致動器331、 332、 333與334、基板370、 承載平臺350、影像感測元件360、四錨點341-344、四導體墊381 384、四 導線391~394、四導體墊3811 3844(未圖示)、四彈性懸臂301-304。影像感 測元件360包含影像感測面361。致動器控制電路120耦接于致動器331 334， 用以控制致動器331 334的位移行為。致動器331-334 —端固定于基板370 上，另一端固定于承載平臺350上，用以根據(jù)致動器控制電路120的控制信 號，產(chǎn)生相對應的位移，而承載平臺350并可因此在基板370上形成相對的 位移。這樣一來，致動器控制電路120便可分別控制致動器331 334,而使承載平臺350能夠相對于基板370作X方向或Y方向的位移。錨點341~344 固定于基板上；導體墊381-384則分別固定在錨點341 344上。彈性懸臂 301~304分別連接于錨點341 344與承載平臺350之間， 一方面用以穩(wěn)定承 載平臺350在致動器331 334皆未動作時可以停置于初始位置，另一方面可 以用來承載導線391 394。導線391 394 —端耦接于導體墊381 384,另一 端延伸于承載平臺350上并固定(無電性連接)。導體墊3811 3844分別耦接 于導線391-394并固定于承載平臺350上(無電性連接)。影像感測元件360 固定于承載平臺350上，與承載平臺350并無任何電性耦接，但透過引線封 裝或倒裝焊封裝的方式經(jīng)由導體墊3811 3844與導線391 394作電性連接。 因此影像感測元件360便可隨著承載平臺350移動。影像感測元件360上的 影像感測面361用以接收光學影像而相對應地于影像感測元件360上產(chǎn)生電 子信號。而影像處理電路110則分別耦接于導體墊381 384，因此影像處理 電路110可以經(jīng)由導體墊381 384、導線391~394、導體墊3811 3844,耦接 至影像感測元件360，而接收影像感測元件360的電子信號。因此，在基板 370受到震動的時候，致動器控制電路120便會傳送控制信號給致動器 331 334，而讓承載平臺350產(chǎn)生相反的震動以抵消基板370的震動對于影 像感測元件360的影響。如此一來，在基板370受到震動的時候，對于影像 感測元件360實際上是不會感受到震動，因此所接收的光學影像也會是穩(wěn)定 的。而最后影像處理電路110根據(jù)影像感測元件360所產(chǎn)生的影像也會是穩(wěn) 定的。另外，錨點、導體墊、導線及彈性懸臂的設計位置與數(shù)目，本發(fā)明于 圖3中僅為示范說明，用戶可根據(jù)實際上使用的需求變化。
請參考圖4。圖4為本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置300的第一實施例以倒裝焊 封裝的剖面示意圖。圖4所示剖面部分為錨點381與錨點384側(cè)面看過去的 剖面，如圖3所標示400的部分的剖面圖。然而為了方便說明，圖中僅以虛 線描繪致動器331的部分，但實際上致動器是存在于圖中的。在圖4中，實 際上，錨點341是經(jīng)由絕緣層431才再與基板370作固定，如此方可確保沒 有電性的連結(jié)。而彈性懸臂301則連接于承載平臺350與錨點341之間(如 圖示)。導體墊381、 3811與導線391是透過絕緣層421固定于彈性懸臂301 與承載平臺350之上，如此亦可確保沒有電性的連結(jié)。而對于影像感測元件 360來說，為了與導線391與394作電性的連結(jié)，因此在影像感測元件360 的感測面361的另一面設置導體墊461與464,并以倒裝焊封裝技術(shù)，將影像感測元件360的導體墊461與464耦接于導線391與394。而倒裝焊封裝 技術(shù)有許多種方式，為該領(lǐng)域中具有通常知識者所熟知，在此本發(fā)明并不詳 加闡述，僅舉一實施例作為代表。本發(fā)明即采以錫球411與414來對影像感 測元件360與彈性懸臂上的導線實行倒裝焊封裝。影像感測元件360的導體 墊461與464，相對地粘上錫球411與414。而導體墊461與464再連接于 感測面361。在當影像感測元件360要耦接于導線391與394時，會先放置 影像感測元件360于承載平臺350上的正確位置，然后加熱。如此一來錫球 411與414熱熔，進而連接導體墊461與導線391、導體墊464與導線394。 因此，當影像感測元件360于承載平臺350上組裝完成時，影像處理電路110 便可經(jīng)由導體墊381、導線391、導體墊3811、導體墊461,耦接于感測面 361，進而接收影像感測元件360所傳送的電子信號。
請參考圖12。圖12為本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置300的第一實施例的以引 線封裝的剖面示意圖。圖12所示剖面部分為錨點381與錨點384側(cè)面看過 去的剖面，如圖3所標示400的部分的剖面圖。然而為了方便說明，圖中僅 以虛線描繪致動器331的部分，但實際上致動器是存在于圖中的。在圖12 中，實際上，錨點341是經(jīng)由絕緣層431才再與基板370作固定，如此方可 確保沒有電性的連結(jié)。而彈性懸臂301則連接于承載平臺350與錨點341之 間(如圖示)。導體墊381、 3811與導線391是透過絕緣層421固定于彈性懸 臂301與承載平臺350之上，如此亦可確保沒有電性的連結(jié)。而對于影像感 測元件360來說，為了與導線391與394作電性的連結(jié)，因此在影像感測元 件360的感測面361的周圍設置導體墊461與464,并以引線封裝技術(shù)，將 導線1271與1274耦接于導體墊3811與3844。而引線封裝技術(shù)有許多種方 式，為該領(lǐng)域中技術(shù)人員所熟知，在此本發(fā)明并不詳加闡述，僅舉一實施例 作為代表。本發(fā)明將影像感測元件360的導體墊461與464分別以引線封裝 將導線1271與1274耦接，再將導線1271與1274分別與導體墊3811與3844 耦接。因此，當影像感測元件360于承載平臺350上組裝完成時，影像處理 電路110便可經(jīng)由導體墊381、導線391、導體墊3811、導線1271、導體墊 461，耦接于感測面361,進而接收影像感測元件360所傳送的電子信號。另 外，承載平臺350上亦置有非導電粘膠J，用以粘著影像感測元件360。
請參考圖5。圖5為本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置300的第一實施例的以倒裝 焊封裝的組裝示意圖。如圖所示，本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置300在組裝時，僅需以倒裝焊封裝技術(shù)， 一次就能夠?qū)⒂跋窀袦y元件360固定于承載平臺350上同時并完成與各導線的耦接。舉倒裝焊封裝技術(shù)的其中一種實施方式來說，本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置300,在組裝時，可將影像感測元件360粘上錫 球411、 412、 413與414(未圖示)；然后將影像感測元件360放到正確位置 后加熱，如此完成組裝。本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置300所需要的組裝方法，明 顯較先前技術(shù)簡單許多而提供用戶更大的便利性。請參考圖13。圖13為本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置300的第一實施例的以引 線封裝的組裝示意圖。如圖所示，本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置300在組裝時，僅 需以引線封裝技術(shù)， 一次就能夠?qū)⒂跋窀袦y元件360固定于承載平臺350上 同時并完成與各導線的耦接。本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置300所需要的組裝方法， 明顯較先前技術(shù)簡單許多而提供用戶更大的便利性。請參考圖6。圖6為本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置300的第二實施例的以倒裝 焊封裝的剖面示意圖。與圖4不同的是，在圖6中，影像感測元件360的感 測面361是面向基板370的。因此，在基板370與承載平臺350上相對應地 設置孔洞，以提供光學影像路徑，使光學影像可以從基板370的下方進入而 成像于影像感測面361。如此，根據(jù)圖4與圖6的設計，影像感測元件360 的感測面361便可有兩種方向可以選擇，更提高了本發(fā)明的實用性。請參考圖14。圖14為本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置300的第二實施例的以引 線封裝的剖面示意圖。與圖12不同的是，在圖14中，影像感測元件360的 感測面361是面向基板370的。相關(guān)封裝方式如同圖12，在此不再贅述。因 此，在基板370與承載平臺350上相對應地設置孔洞，以提供光學影像路徑， 使光學影像可以從基板370的下方進入而成像于影像感測面361。請參考圖7。圖7為本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置300的第二實施例的以倒裝 焊封裝示意圖。如圖所示，本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置300在組裝時，僅需以倒 裝焊封裝技術(shù)， 一次就能夠?qū)⒂跋窀袦y元件360固定于承載平臺350上同時 并完成與各導線的耦接。更明確地說，本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置300，在組裝 時，可將影像感測元件360粘上錫球411、 412、 413與414(未圖示)；然后 將影像感測元件360放到正確位置后加熱，如此完成組裝。本發(fā)明的影像穩(wěn) 定裝置300所需要的組裝方法，明顯較先前技術(shù)簡單許多而提供用戶更大的 便利性。請參考圖15。圖15為本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置300的第二實施例的以引線封裝的組裝示意圖。如圖所示，本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置300在組裝時，僅需以引線封裝技術(shù)， 一次就能夠?qū)⒂跋窀袦y元件360固定于承載平臺350上 同時并完成與各導線的耦接。本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置300所需要的組裝方法， 明顯較先前技術(shù)簡單許多而提供用戶更大的便利性。請參考圖8。圖8為本發(fā)明的靜電致動器的示意圖。本發(fā)明所使用的致 動器331 334，可為如圖8所示的靜電式致動器，在此僅以致動器331來舉 例。如圖所示，靜電式致動器331包含定子331a與轉(zhuǎn)子331b。定子331a與 轉(zhuǎn)子331b皆以梳狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成，如圖所示。定子331a固定于基板370上；轉(zhuǎn) 子331b固定于承載平臺350上。定子331a包含導體墊331g,因此致動器控 制電路120可傳送電壓Va至導體墊331g，使定子331a接收電壓Va。轉(zhuǎn)子 331b包含了彈性懸臂331c、錨點331d及導體墊331f。錨點331d固定于基 板370上，導體墊331f固定于錨點331d上，因此致動器控制電路120可傳 送電壓Vb至導體墊331f,經(jīng)由彈性懸臂331c,傳送至轉(zhuǎn)子331b，使轉(zhuǎn)子 331b接收電壓Vb。因此，靜電式致動器331便可根據(jù)電壓Va與Vb的差異 大小，控制轉(zhuǎn)子331a與定子331b間的距離D2,進而改變距離D,而改變 承載平臺350在基板370上的相對位置。請參考圖16。圖16為本發(fā)明的靜電致動微型影像穩(wěn)定裝置1600的示意 圖。微型影像穩(wěn)定裝置1600所使用的致動器，為如圖8所示的靜電致動器。 微型影像穩(wěn)定裝置1600包含基板1670、承載平臺1650、四錨點薩 1644、 四導體墊1621-1624、四導體墊腦a 1684a、四導體墊1681b 1684b、靜電 致動器的定子1631a 1634a、靜電致動器的轉(zhuǎn)子1631b 1634b、四導體墊 1631c 1634c、四導體墊1631d 1634d、四彈性懸臂1601a 1604a、四彈性懸 臂1601b 1604b、四導線1691a 1694a、四導線1694b 1694b。承載平臺1650 用以承載影像感測元件1660并連接靜電致動器的轉(zhuǎn)子1631b 1634b。錨點 1641 1644固定于基板1670之上，其與基板1670之間可間隔一絕緣層用以 隔離電性；錨點1641 1644是用來提供固定點給靜電致動器的轉(zhuǎn)子 1631b 1634b且錨點1641 1644、靜電致動器的轉(zhuǎn)子1631b 1634b、彈性懸 臂1601a 1604a、彈性懸臂1604b 1604b為半導體工藝中同 一層蝕刻出來的 結(jié)構(gòu)且有電性的連結(jié)；因此，錨點1641 1644上分別設置有導體墊 1621-1624，用來接收共同電位Vcom,如此一來靜電致動器的轉(zhuǎn)子 1631b 1634b便相同具有電位Vcom。錨點1641~1644上另分別置有導體墊1681a 1684a及1681b 1684b，其與錨點1641 1644之間可間隔絕緣層用以 隔離電性。導體墊1681a 1684a及1681b 1684b分別連接導線薩a 1694a 及1691b 1694b,用來接收影像處理電路的信號再經(jīng)由導線1691a 1694a及 1691b 1694b傳送至影像感測元件1660。而導線1691a 1694a及1691b 1694b 可如同前述方式設置于彈性懸臂1601a 1604a及1601b 1604b之上，其間亦 可間隔絕緣層以隔離電性。而導線1691a 1694a及1691b 1694b與影像感測 元件1660可在經(jīng)由如前述的錫球的方式作電性連接。靜電致動器的定子 1631a 1634a系分別固定于基板1670之上；而導體墊1631c 1634c、 1631d 1634d系分別設置于靜電致動器的定子1631a 1634a之上。導體墊 1631c 1634c是用來分別4妻受電壓V1 V4，如此4爭電致動器的定子 1631c 1634c就分別具有電位V1 V4。舉靜電致動器的轉(zhuǎn)子1631b與定子 1631a為例:如此一來，靜電致動器的轉(zhuǎn)子1631b的電位為Vcom,定子1631a 的電位為VI，而彼此的距離便可根據(jù)電位Vcom與VI的差異來決定；因此， 用戶可分別調(diào)整電位V1 V4來調(diào)整各靜電致動器所移動的距離。另外，導 體墊1631d 1634d是分別用來量測各靜電致動器的等效電容值以算出各靜電 致動器的轉(zhuǎn)子與定子之間的距離。請參考圖9。圖9為本發(fā)明的電熱致動器的示意圖。本發(fā)明所使用的致 動器331-334，可為如圖9所示的電熱式致動器，在此僅以致動器331來舉 例。如圖所示，電熱式致動器331包含四電阻器3311、 331J、 331K、 331L 及樞軸331H。四電阻器331I~331L的結(jié)構(gòu)皆相同于此僅以電阻器331L來作 說明。電阻器331L包含二錨點Al與A2、 二導體墊Pl與P2、高電阻R2 及低電阻R1。錨點Al與A2固定于基板370上；導體墊P1與P2則分別固 定于錨點A1與A2上。高電阻R2—端耦接于錨點A2，另一端與低電阻R1 短路在一起。低電阻R1—端耦接于錨點Al,另一端與低電阻R2短路在一 起。另外，高電阻R2與低電阻R1兩者短路處粘接于樞軸331H。低電阻R1 的電阻值較低，高電阻R2的電阻值較高，因此，在通過相同電流時，兩者 所產(chǎn)生的熱能不同，上升的溫度不同，因此膨脹的大小也有所差異，所以可 以利用通過電流的大小，改變高電阻R2與低電阻Rl的形變量，進而改變 距離D的大小。因此致動器控制電路120可傳送二電壓Va與Vb分別至導 體墊Al與A2。而電壓Va與Vb的差異決定流通高電阻R2與低^阻Rl的 電流大小，亦即形變大小。因此，電熱式致動器331便可根據(jù)電壓Va與Vb的差異大小，控制距離D,而改變承載平臺350在基板370上的相對位置。 請參考圖10。圖IO為本發(fā)明的電磁致動器的示意圖。本發(fā)明所使用的 致動器331 334,可為如圖10所示的電^t式致動器，在此僅以致動器331 來舉例。如圖所示，電磁式致動器331包含電磁鐵331a與磁鐵331b。電磁 鐵331a固定于基板370上；磁鐵331b固定于承載平臺350上。電磁鐵331a 包含鐵心以及纏繞于鐵心的導線、導體墊331g與331f。導線一端耦接于導 體墊331g， 一端耦接于導體墊331f。因此致動器控制電路120可傳送二電 壓Va與Vb分別至導體墊331g與331f來控制導線所流通的電流。而導線上 流通電流的大小將影響電磁鐵331a的磁力。當電磁鐵331a的磁力越大，磁 鐵33 lb將會被吸的較近。當電磁鐵33lb的磁力越小，磁鐵33 lb將會被吸 的較遠。因此，電磁式致動器331便可根據(jù)電壓Va與Vb的差異大小，控制 電磁鐵331a與磁鐵331b間的距離D2,進而改變距離D，而改變承載平臺 350在基板370上的相對位置。請參考圖11。圖11為本發(fā)明的壓電致動器的示意圖。本發(fā)明所使用的 致動器331 334，可為如圖11所示的壓電式致動器，在此僅以致動器331 來舉例。如圖所示，壓電式致動器331包含壓電材料331a、 二錨點331d、 二導體墊331f與331g。壓電材料331a—端固定于基板370上，另一端固定 于承載平臺350上。壓電材料331a可為高分子壓電材料(poly vinylidence fluoride, PVDF)或者鋯鈦酸鉛材料(lead zirconate titanate， PZT)。壓電材料 331a的特性為接受到電壓的時候，會產(chǎn)生形變，而形變量的大小與接收電壓 的大小成正比。錨點331d固定于基板370上，而導體墊331g與331f分別 固定于錨點331d上而分別再以導線連接至壓電材料331a。因此致動器控制 電路120可傳送二電壓Va與Vb分別至導體墊331g與331f來控制壓電材料 331a所接收的電壓。而當壓電材料331a所接收的電壓越大，形變越大；反 的，當壓電材料331a所接收的電壓越小，形變越小。因此，致動器控制電 路120便可透過傳送電壓Va與Vb的差異大小來改變距離D，而改變承載平 臺350在基板370上的相對位置。請參考圖17。圖17為本發(fā)明的利用微機電系統(tǒng)技術(shù)的第三實施例的影 像穩(wěn)定裝置1700的示意圖。圖17為影像穩(wěn)定裝置的上視圖。如圖所示，影 像穩(wěn)定裝置1700包含影像處理電路110、致動器控制電路120、基板370、 影像感測元件360、四錨點1711a 1741a、四錨點1711b 1741b、四導體墊1712a 1742a、四導體墊1712b 1742b、四錨點1715 1745、四導體墊 1718-1748、四導線1717 1747、四導體墊1716~1746、四彈性懸臂1714-1744、 四連接臂1713 1743(有部分連接臂位于影像感測元件360的下方因此被擋 住)。影像感測元件360包含影像感測面361及四導體墊461 464耦接于影 像感側(cè)面361用以傳送影像信號。影像穩(wěn)定裝置1700另包含四靜電致動器 ACT1 ACT4設置于影像感測元件360的下方及承載平臺1850(因為圖17為 上視圖，因此被影像感測元件360擋住)。連接臂1713 1743用以非電性耦 接于影像感測元件360。承載平臺1850非電性耦接于靜電致動器 ACT1 ACT4，用以承載影像感測元件360。靜電致動器ACT1 ACT4分別 經(jīng)由錨點1711a 1741a、 1711b 1741b分別耦接至導體墊1712a 1742a、 1712b 1742b。致動器控制電路120耦接于導體墊1712a 1742a 、 1712b 1742b，用以分別控制靜電致動器ACT1 ACT4的位移行為以控制承 載平臺1850的位置進而控制影像感測元件360的位置。影像感測元件360 上的影像感測面361用以接收光學影像而相對應地于影像感測元件360上產(chǎn) 生電子信號。而影像處理電路110則分別耦接于導體墊1718~1748,因此影 像處理電路110可以經(jīng)由導體墊1718-1748、導線1717 1747、導體墊 1716 1746,再經(jīng)由引線方式設置的導線1719~1749,分別耦接至影像感測 元件360的導體墊461 464，而接收影像感測元件360的電子信號。而由于 有彈性懸臂1714-1744的設置，因此可以在影像感測元件360與基板370有 相對移動時，彈性懸臂1714 1744可以伸縮以使影像感測信號能順利從影像 感測元件360傳送至影像處理電路110。因此，在基板370受到震動的時候， 致動器控制電路120便會傳送控制信號給致動器ACT1 ACT4，而讓承載平 臺1850產(chǎn)生相反的震動以抵消基板370的震動對于影像感測元件360的影 響。如此一來，在基板370受到震動的時候，對于影像感測元件360實際上 是不會感受到震動，因此所接收的光學影像也會是穩(wěn)定的。而最后影像處理 電路110根據(jù)影像感測元件360所產(chǎn)生的影像也會是穩(wěn)定的。值得注意的是, 影像穩(wěn)定裝置1700中，對于影像感測信號及相關(guān)傳送路徑，與致動器致動 信號及相關(guān)傳送路徑，是完全分開的。也就是說，在工藝上，影像感測信號 的傳送路徑與致動器致動信號的傳送路徑是可以分開進行制作，對于用戶來 說較為便利。此外，此實施例的特點在于致動器與承載平臺設置于影像感測 元件的垂直投影范圍內(nèi)(由上視圖可看出，致動器與承載平臺完全包覆于影像感測元件的下方)，目的為縮小使用空間，如此本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置1700 的尺寸將更能有效地縮小以符合用戶的需要。另外，錨點、導體墊、導線及彈性懸臂的設計位置與數(shù)目，本發(fā)明于圖17中僅為示范說明，用戶可根據(jù)實際上使用的需求變化。請參考圖18。圖18為本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置1700移除影像感測元件后 的示意圖。圖18為說明影像穩(wěn)定裝置1700位于影像感測元件下方的元件。 如圖所示，位于影像感測元件360下方的元件包含了部分的連接臂 1713-1743、彈性懸臂fl f4、 f55 f58、 f51 f54、錨點1840、非導電性粘膠 J1 J8、承載平臺1850、靜電微型致動器ACT1 ACT4。靜電微型致動器 ACT1 ACT4分別包含了定子ACTla ACT4a與轉(zhuǎn)子ACTlb ACT4b。定子 ACTla ACT4a分別耦接于錨點1711a 1741a,用以接收致動器控制電路120 經(jīng)由導體墊1712a 1742a所傳送的電壓Vla V4a。轉(zhuǎn)子ACTlb ACT4b分別 經(jīng)由彈性懸臂fl f4,耦接于錨點1711b 1741b，用以接收致動器控制電路 120經(jīng)由導體墊1712b 1742b所傳送的電壓Vlb V4b。而靜電致動器 ACT1 ACT4便可分別根據(jù)電壓Vla V4a與Vlb V4b之間的差異位移來調(diào) 整承載平臺1850相對于基板370的位置，進而調(diào)整影像感測元件360的相 對位置。承載平臺1850經(jīng)由彈性懸臂f51 f58，耦接于靜電致動器 ACT1 ACT4與錨點1840之間，利用非導電性粘膠J5 J8，將影像感測元件 360粘著于承載平臺1850之上。彈性懸臂f51 f58的設置系作為緩沖用途及 增強承載平臺1850的穩(wěn)定性，用戶可根據(jù)需要修改設計。連接臂1713-1743 位于影像感測元件360下方的部分分別設置了非導電性粘膠J1 J4用以將影 像感測元件360粘著于連接臂1713 1743之上。如此靜電致動器ACT1 ACT4 便可控制承載平臺1850以移動影像感測元件360,而移動的影像感測元件 360所產(chǎn)生的影像感測信號亦可經(jīng)由彈性懸臂1714 1744及相關(guān)的導體墊與 導線傳送至影像處理電路110。因此，靜電致動器ACT1 ACT4控制影像感 測元件360的移動將不會影響到影像感測元件360所傳送的影像感測信號而 提供用戶更大的便利性。請參考圖19。圖19為本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置1700以引線封裝的剖面示 意圖。圖19所示剖面部分系如圖18所標示1900的部分的剖面圖。在圖19 中，錨點1725、 1745是分別經(jīng)由絕緣層I2與16才再與基板370作lk]定，如 此方可確保沒有電性的連結(jié)。彈性懸臂1724則連接于連接臂1723與錨點1725之間。彈性懸臂1744則連接于連接臂1743與錨點1745之間。導體墊 1728、 1726與導線1727是透過絕緣層I1固定于錨點1725、彈性懸臂1724 與連接臂1723之上，如此亦可確保沒有電性的連結(jié)。導體墊1748、 1746與 導線1747是透過絕緣層17固定于錨點1745、彈性懸臂1744與連接臂1743 之上，如此亦可確保沒有電性的連結(jié)。連接臂1723經(jīng)由非導電性粘膠J2, 粘著于影像感測元件360。連接臂1743經(jīng)由非導電性粘膠J4，粘著于影像 感測元件360。而對于影像感測元件360來說，為了與導線1726與1746作 電性的連結(jié)，因此在影像感測元件360的感測面361的周圍設置導體墊462 與464,并以引線封裝技術(shù)，將導線1729與1749耦接于導體墊1726與1746。 而引線封裝技術(shù)有許多種方式，為該領(lǐng)域中具有通常知識者所熟知，在此本 發(fā)明并不詳加闡述。靜電致動器ACT2透過絕緣層I3固定于基板370之上， 如此可確保沒有電性的連結(jié)。彈性懸臂f56耦接于靜電致動器A2與承載平 臺1850之間。彈性懸臂f52耦接于承載平臺1850與錨點1840之間。錨點 1840透過絕緣層I4固定于基板370之上，如此可確保沒有電性的連結(jié)。靜 電致動器ACT4透過絕緣層15固定于基板370之上，如此可確保沒有電性 的連結(jié)。彈性懸臂f58耦接于靜電致動器ACT4與承載平臺1850之間。彈 性懸臂f54耦接于承載平臺1850與錨點1840之間。承載平臺1850透過非 導電性粘膠J7與J8將影像感測元件360粘著于承載平臺1850之上。因此， 當影像感測元件360于承載平臺1850上組裝完成時，影像處理電路110便 可經(jīng)由(l)導體墊1728、導線1727、導體墊1726、導線1729、導體墊462， 耦接于感測面361以及(2)導體墊1748、導線1747、導體墊1746、導線1749、 導體墊464,耦接于感測面361,進而接收影4象感測元件360所傳送的電子 信號。
請參考圖20。圖20為本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置1700的布局示意圖。用戶 可根據(jù)圖20的布局方式，來實現(xiàn)影像穩(wěn)定裝置1700。在圖20中，B表示導 線、G表示非導電粘膠、AN表示錨點、C表示承載平臺、ACT表示靜電致 動器及MB表示微形排線。微形排線包含了前述的導線、導體墊、彈性懸臂 以及連接臂。值得注意的是，在圖20中，四個靜電致動器的轉(zhuǎn)子部分，其 電壓為相同，亦即其控制電壓部分為耦接在一起。如此僅需分別控制四個靜 電致動器的定子部分的電壓，便可分別控制這四個靜電致動器位移的程度， 以達成穩(wěn)定影像感測元件的目的。另外，本發(fā)明的影像穩(wěn)定裝置1700雖僅舉以引線封裝方式來實現(xiàn)，然
而用戶亦可根據(jù)本發(fā)明所披露的倒裝焊封裝方式來實現(xiàn)影像穩(wěn)定裝置1700， 其技術(shù)特征已如前述，在此不再贅述。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變 化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種微型影像穩(wěn)定裝置，用來穩(wěn)定影像感測元件所接收的影像，包含基板；承載平臺，以可移動的方式設于該基板之上，用來承載該影像感測元件；及微型致動器，設于該承載平臺與該基板之間，耦接于致動器控制電路，用來根據(jù)該致動器控制電路所傳送的控制信號，調(diào)整該承載平臺相對于該基板的位置；其特征在于該微型影像穩(wěn)定裝置另包含錨點，固定地設于該基板之上；第一導體墊，用以耦接于影像處理電路，固定地設于該錨點之上；彈性懸臂，設于該錨點與該承載平臺之間；導線，設于該彈性懸臂之上，一端耦接于該第一導體墊，另一端經(jīng)由該彈性懸臂延伸于該承載平臺之上；及第二導體墊，用以耦接于該影像感測元件，設于該承載平臺之上，耦接于該導線。
2. 如權(quán)利要求1所述的微型影像穩(wěn)定裝置，其特征在于該影像感測元件 包含影像感測面，用以感測光學影像并根據(jù)該光學影像對應地產(chǎn)生電子信 號；及第三導體墊，耦接于影像感測面，用來耦接于該第二導體墊以接收該電 子信號；及該影像感測元件的第三導體墊以倒裝焊技術(shù)與該第二導體墊耦接。
3. 如權(quán)利要求1所述的微型影像穩(wěn)定裝置，其特征在于該影像感測元件 的影像感測面背向該承載平臺。
4. 如權(quán)利要求1所述的微型影像穩(wěn)定裝置，其特征在于該影像感測元件 的影像感測面系面向該承載平臺；該承載平臺包含孔洞，設于該影像感測元 件的下方；及該基板包含孔洞，設于該承載平臺的孔洞的下方。
5. 如權(quán)利要求1所述的微型影像穩(wěn)定裝置，其特征在于該微型影像穩(wěn)定 裝置另包含第一絕緣層，設于該基板與該錨點之間。
6. 如權(quán)利要求1所述的微型影像穩(wěn)定裝置，其特征在于該微型影像穩(wěn)定裝置另包含第二絕緣層，設于該彈性懸臂與該導線、該第一導體墊及該第二 導體墊之間。
7. 如權(quán)利要求1所述的微型影像穩(wěn)定裝置，其特征在于該微型致動器為靜電式的微型致動器，其包含定子，以梳狀結(jié)構(gòu)所構(gòu)成，固定地設于該基板之上，其上并設有第一導 體墊，耦接于該致動器控制電路，用以接收第一電壓；錨點，固定地設于該基板；第二導體墊，固定地設于該錨點，耦接于該致動器控制電路，用以接收 第二電壓并傳送給該彈性懸臂； 彈性懸臂，耦接于該錨點；及轉(zhuǎn)子，以梳狀結(jié)構(gòu)所構(gòu)成，固定地設于該承載平臺，耦接于該彈性懸臂， 用以接收該第二電壓；及該轉(zhuǎn)子與該定子之間的距離是根據(jù)該第一電壓與該第二電壓的差值所決定。
8. 如權(quán)利要求1所述的微型影像穩(wěn)定裝置，其特征在于該微型致動器為 電磁式的微型致動器，其包含第一錨點，其上設有第一導體墊，耦接于該致動器控制電路，用以接收 第一電壓；第二錨點，其上設有第二導體墊，耦接于該致動器控制電路，用以接收 第二電壓；磁鐵，固定地設于該承載平臺；及 電磁鐵，固定地設于該基板之上，包含 鐵心；及導線，纏繞于該鐵心的周圍，耦接于該第一導體墊與該第二導體墊 之間，用以接收該第一電壓與該第二電壓；及 該磁鐵與該電磁鐵的距離是根據(jù)該第一電壓與該第二電壓的差值所決定。
9. 如權(quán)利要求1所述的微型影像穩(wěn)定裝置，其特征在于該微型致動器為 壓電式的微型致動器，其包含第一錨點，其上設有第一導體墊，耦接于該致動器控制電路，用以接收第一電壓；第二錨點，其上設有第二導體墊，耦接于該致動器控制電路，用以接收第二電壓；及壓電介質(zhì)，包含第一端與第二端，該第一端固定地設于該承載平臺，該 第二端固定地設于該基板并且耦接于該第一導體墊與該第二導體墊，用以接 收該第一電壓與該第二電壓；及該壓電介質(zhì)在接收該第一電壓與該第二電壓時會產(chǎn)生形變，而該承載平 臺的位置是根據(jù)該第一電壓與該第二電壓的差值所決定。
10. 如權(quán)利要求1所述的微型影像穩(wěn)定裝置，其特征在于該微型致動 器為電熱式的微型致動器，其包含第一錨點，其上設有第一導體墊，耦接于該致動器控制電路，用以接收 第一電壓；第二錨點，其上設有第二導體墊，耦接于該致動器控制電路，用以接收 第二電壓；樞軸，設于該承載平臺；低阻值的電阻，包含第一端與第二端，該第一端固定地設于該基板且耦 接于該第一導體墊，用以接收該第一電壓，該第二端固定地設于該樞軸；及高阻值的電阻，包含第一端與第二端，該第一端固定地設于該基板且耦 接于該第二導體墊，用以接收該第二電壓，該第二端固定地設于該樞軸且耦 接于該低阻值的電阻的第二端；及該低阻值的電阻與該高阻值的電阻在接收該第一電壓與該第二電壓時 會產(chǎn)生溫度變化，而該承載平臺的位置是根據(jù)該第一電壓與該第二電壓的差 值所決定。
11. 一種微型影像穩(wěn)定裝置，用來穩(wěn)定影像感測元件所接收的影像， 包含基板；承載平臺，以可移動的方式設于該基板之上，用來承載該影像感測元件；及微型致動器，耦接于致動器控制電路，用來根據(jù)該致動器控制電路所傳 送的控制信號，調(diào)整該承載平臺相對于該基板的位置； 其特征在于該微型影像穩(wěn)定裝置另包含錨點，固定地設于該基板之上；第一導體墊，用以耦接于影像處理電路，固定地設于該錨點之上；彈性懸臂，設于該錨點； 連接臂，連接于該彈性懸臂；第二導體墊，用來耦接該影像感測元件，以接收該影像感測元件的信號；及導線，設于該彈性懸臂之上， 一端耦接于該第一導體墊，另一端耦接于 該第二導體墊。
12. 如權(quán)利要求11所述的微型影像穩(wěn)定裝置，其特征在于該微型致動 器與該承載平臺位于該影像感測元件的垂直投范圍之內(nèi)。
13. 如權(quán)利要求11所述的微型影像穩(wěn)定裝置，其特征在于該微型致動 器設于該承載平臺的周圍。
14. 如權(quán)利要求11所述的微型影像穩(wěn)定裝置，其特征在于該微型影像 穩(wěn)定裝置另包含錨點，設置于該承載平臺之中央，并以彈性懸臂與該承載平 臺非電性連接，用以穩(wěn)定該承載平臺。
15. 如權(quán)利要求11所述的微型影像穩(wěn)定裝置，其特征在于該微型致動 器是透過彈性懸臂與該承載平臺非電性連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種影像穩(wěn)定裝置，其包含基板；承載平臺，以可移動的方式設于該基板之上，用來承載該影像感測元件；錨點，固定地設于該基板之上；導體墊，用以耦接于影像處理電路，固定地設于該錨點之上；彈性懸臂，設于該錨點與該承載平臺之間；導線，設于該彈性懸臂之上，一端耦接于該導體墊，另一端經(jīng)由該彈性懸臂延伸于該承載平臺之上，用以耦接該影像感測元件；及微型致動器，設于該承載平臺與該基板之間，耦接于致動器控制電路，用來根據(jù)致動器控制電路所傳送的控制信號，調(diào)整該承載平臺相對于該基板的位置。
文檔編號G03B5/00GK101303509SQ20071018160
公開日2008年11月12日 申請日期2007年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月10日
發(fā)明者曾正德, 林永峻, 蔡佳錫, 邱俊誠, 郭孟鑫, 陳子淦 申請人:光寶科技股份有限公司