具有柔性互連層的圖像傳感器裝置及相關(guān)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及電子設(shè)備領(lǐng)域，并且更具體地涉及圖像傳感器以及相關(guān)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]典型地，電子設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)攝像模塊，用于提供增強(qiáng)的媒體功能。例如，典型的電子設(shè)備可以使用攝像模塊進(jìn)行照片拍攝以及視頻電話會(huì)議。在具有多個(gè)攝像模塊的典型的電子設(shè)備中，主攝像模塊具有高像素密度和可調(diào)焦透鏡系統(tǒng)，而次攝像模塊為前置且具有較低像素密度。另外，次攝像模塊可以具有定焦透鏡系統(tǒng)。
[0003]例如，Brodie等人的美國專利申請(qǐng)第2009/0057544號(hào)(轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人)披露了一種用于移動(dòng)設(shè)備的攝像模塊。該攝像模塊包括透鏡、攜帶透鏡的殼體、以及位于透鏡和殼體上方的鏡頭蓋。攝像模塊包括用于調(diào)節(jié)透鏡的筒體機(jī)構(gòu)(barrel mechanism)。在制造包含一個(gè)或多個(gè)攝像模塊的電子設(shè)備的過程中，期望盡可能快速地制造電子設(shè)備，尤其是在大批量生產(chǎn)運(yùn)作中。
[0004]典型的攝像模塊是在多步工藝中制得的。第一步包括半導(dǎo)體處理，以提供圖像傳感器集成電路(1C)。下一步包括對(duì)圖像傳感器1C的一些形式的測試以及封裝。圖像傳感器1C可以裝配在攝像模塊中，如果需要，還可以和透鏡以及可移動(dòng)的筒體一起裝配。攝像模塊的這種裝配可以手動(dòng)完成也可以通過機(jī)器完成。例如，在使用面裝式部件的電子設(shè)備中，貼裝(PNP)機(jī)可以將部件裝配到印刷電路板(PCB)上。這種單封裝的缺點(diǎn)在于其可能會(huì)相對(duì)低效，并且還可能需要每個(gè)設(shè)備單獨(dú)測試，從而增加了制造時(shí)間。
[0005]在一些應(yīng)用中，將圖像傳感器1C制造為包括紅外光(IR)濾光鏡片可能是有利的。在一種方式中，將IR濾光鏡片附接在圖像傳感器1C上方。這種方式的潛在缺陷在于可能增加設(shè)備的總厚度，這對(duì)于緊密設(shè)置的移動(dòng)應(yīng)用而言可能是不期望的。
[0006]參照?qǐng)D1，示出了一種圖像傳感器裝置20的方式。圖像傳感器裝置20示例性地包括互連層21、位于互連層上的圖像傳感器1C 22、位于圖像傳感器1C和互連層之間的粘合層29、以及將圖像傳感器1C耦合至互連層的多個(gè)鍵合線23a-23b。另外，圖像傳感器裝置20示例性地包括位于互連層21上方的透鏡模塊27、以及將透鏡模塊和互連層21耦合在一起的粘合層72。圖像傳感器裝置20示例性地包括位于透鏡模塊27上的粘合層25、以及位于粘合層上的紅外光(IR)濾光器26。互連層21示例性地包括多個(gè)接觸件71a-71c。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]圖像傳感器裝置可以包括:互連層，具有延伸穿過該互連層的開口 ；圖像傳感器1C，位于開口中，并且具有圖像感測表面；以及IR濾光器，與圖像感測表面對(duì)準(zhǔn)。圖像傳感器裝置可以包括:封裝材料，橫向地圍繞圖像傳感器1C，并且填充開口 ；以及柔性互連層，耦合至與圖像感測表面相對(duì)的互連層。
[0008]具體地，柔性互連層可以具有位于該柔性互連層中的開口，并且封裝材料可以延伸通過與圖像感測表面相對(duì)的互連層，限定凸緣部。柔性互連層的開口可以與凸緣部對(duì)準(zhǔn)。
[0009]柔性互連層可以包括:柔性襯底，從互連層向外橫向延伸；多個(gè)導(dǎo)電跡線，位于柔性襯底上；以及連接件，由柔性襯底承載，并且耦合至多個(gè)導(dǎo)電跡線。該圖像傳感器裝置可以進(jìn)一步包括與IR濾光器對(duì)準(zhǔn)的透鏡組件。
[0010]附加地，圖像傳感器裝置可以進(jìn)一步包括位于互連層和透鏡組件之間的粘合層。圖像傳感器1C可以包括半導(dǎo)體襯底和鄰近圖像感測表面的多個(gè)導(dǎo)電鍵合焊盤。
[0011 ] 在一些實(shí)施例中，圖像傳感器裝置可以進(jìn)一步包括電子部件，該電子部件位于封裝材料中并且耦合至互連層?；ミB層可以包括位于互連層中的多個(gè)導(dǎo)電跡線、以及分別耦合至多個(gè)導(dǎo)電跡線的多個(gè)導(dǎo)電接觸件。圖像傳感器裝置可以進(jìn)一步包括耦合在多個(gè)導(dǎo)電接觸件和圖像傳感器1C之間的多個(gè)鍵合線。
[0012]另一方面涉及一種制造圖像傳感器裝置的方法。該方法可以包括:形成互連層，以具有延伸穿過互連層的開口 ；以及將圖像傳感器1C定位成位于開口中并且具有圖像感測表面。該方法可以包括:將IR濾光器定位成與圖像感測表面對(duì)準(zhǔn)；形成封裝材料，以橫向地圍繞圖像傳感器1C并且填充開口 ；以及將柔性互連層定位成耦合至與圖像感測表面相對(duì)的互連層。
【附圖說明】
[0013]圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖像傳感器裝置的截面圖。
[0014]圖2A是根據(jù)本公開的圖像傳感器裝置的截面圖。
[0015]圖2B是圖2A的圖像傳感器裝置的底部平面圖。
[0016]圖3-圖6是用于制造圖2A-圖2B的圖像傳感器裝置的方法的各步驟的截面圖。
[0017]圖7A和圖7B分別是不具有柔性互連層的圖2A-圖2B的圖像傳感器裝置的截面圖(沿線7A)和底部平面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]現(xiàn)在將參照附圖更為全面地描述本發(fā)明，其中示出了本公開的若干實(shí)施例。然而，這些實(shí)施例可以很多不同的形式實(shí)施，并且不應(yīng)被解釋為限于本文所描述的實(shí)施例。當(dāng)然，提供這些實(shí)施例是為了使本公開充分和完整，并且可以向本領(lǐng)域技術(shù)人員全面?zhèn)鬟_(dá)本公開的范圍。本文中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的組件。
[0019]首先參照?qǐng)D2A-圖2B，現(xiàn)在描述根據(jù)本公開的圖像傳感器裝置100。圖像傳感器裝置100示意性地包括:互連層101，具有延伸穿過該互連層的開口 103(示意性地，形狀為正方形/矩形)；圖像傳感器1C 102，位于開口中，并且具有圖像感測表面120;以及IR濾光器104，與圖像感測表面鄰近并且對(duì)準(zhǔn)。圖像傳感器1C 102示意性地包括半導(dǎo)體襯底140和鄰近圖像感測表面120的多個(gè)導(dǎo)電鍵合焊盤122a-122b。
[0020]圖像傳感器裝置100示意性地包括:封裝材料105，橫向地圍繞圖像傳感器1C102，并且填充開口 103 ;以及柔性互連層106，對(duì)準(zhǔn)并耦合至與圖像感測表面120相對(duì)的互連層。柔性互連層106示意性地包括:位于該柔性互連層中的開口 107(示意性地，形狀為正方形/矩形)。
[0021]封裝材料105示意性地垂直延伸通過與圖像感測表面120相對(duì)的互連層101，限定凸緣部，并且在互連層上橫向延伸以提供機(jī)械安全耦合。如圖2A中可能最優(yōu)可見的，凸緣部為蘑菇/鉚釘形狀。柔性互連層106的開口 107與凸緣部對(duì)準(zhǔn)并且鄰接封裝材料105的凸緣部。
[0022]柔性互連層106示意性地包括:柔性襯底108，從互連層101向外橫向延伸；多個(gè)導(dǎo)電跡線109，位于柔性襯底上；以及連接件110，由柔性襯底承載，并且耦合至多個(gè)導(dǎo)電跡線。連接件110將耦合至承載圖像傳感器裝置100的電子設(shè)備的外部電路。
[0023]圖像傳感器裝置100示意性地包括鄰近互連層101并且與IR濾光器104對(duì)準(zhǔn)的透鏡組件111。透鏡組件111示意性地包括殼體124、由殼體承載的鏡筒112、以及由鏡筒承載的多個(gè)透鏡113a-113b。附加地，圖像傳感器裝置100示意性地包括位于互連層101和透鏡組件111之間的粘合層114、和位于透鏡組件與IR濾光器104之間的另一粘合層115。
[0024]在示意性實(shí)施例中，圖像傳感器裝置100示意性地包括電子部件116 (例如，電容器、電阻器、處理器)，該電子部件位于封裝材料105中并且耦合至互連層101。在其它實(shí)施例中，電子部件116可以表面安裝在柔性互連層106上。
[0025]互連層101示意性地包括襯底117、由襯底承載的多個(gè)導(dǎo)電跡線118、分別耦合至該襯底的上表面上的多個(gè)導(dǎo)電跡線的多個(gè)第一導(dǎo)電接觸件123a-123b、以及分別耦合至該襯底的下表面上的多個(gè)導(dǎo)電跡線的多個(gè)第二導(dǎo)電接觸件121a-121b。如圖7B中可能最優(yōu)可見的，多個(gè)第二導(dǎo)電接觸件121a-121b布置在正方形焊盤中，而凸緣部在開口 103的全部四側(cè)上的互連層101上方延伸。
[0026]圖像傳感器裝置100示意性地包括耦合在圖像傳感器1C 102的多個(gè)導(dǎo)電鍵合焊盤122a-122b和多個(gè)第一導(dǎo)電接觸件123a_123b之間的多個(gè)鍵合線119a_119b。多個(gè)第二導(dǎo)電接觸件121a-12