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具有卡入式閂鎖的晶片級相機(jī)模塊的制作方法與工藝

文檔序號:12039879閱讀:318來源:國知局
具有卡入式閂鎖的晶片級相機(jī)模塊的制作方法與工藝
具有卡入式閂鎖的晶片級相機(jī)模塊相關(guān)申請案的交叉參考本申請案與2012年3月30日申請的標(biāo)題為“具有保護(hù)管的晶片級相機(jī)模塊(WaferLevelCameraModuleWithProtectiveTube)”且轉(zhuǎn)讓給本申請案的受讓人的第##/###,###號共同待決的申請案相關(guān)。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明大體上涉及圖像傳感器。更具體而言,本發(fā)明的實施例涉及晶片級相機(jī)模塊。

背景技術(shù):
晶片級相機(jī)模塊為具有小占用面積且可用于例如移動電話、筆記本計算機(jī)、平板計算機(jī)及類似物的應(yīng)用中的相機(jī)模塊。晶片級相機(jī)模塊包括用于聚焦圖像的光學(xué)器件及用于感測圖像的圖像傳感器。為捕獲高質(zhì)量圖像,所述相機(jī)模塊的光學(xué)器件通常包括由玻璃晶片及/或間隔片單片化的若干透鏡。所述透鏡堆疊在透鏡堆疊中。所述透鏡堆疊安置在圖像傳感器模塊上。透鏡堆疊及圖像傳感器模塊通常封閉在金屬外殼內(nèi)。一直試圖降低生產(chǎn)成本及提高晶片級相機(jī)模塊的制造及組裝的產(chǎn)量。低產(chǎn)量的結(jié)果為增加的生產(chǎn)成本。因此,需要可增加產(chǎn)量且因此降低生產(chǎn)成本的晶片級相機(jī)模塊及晶片級相機(jī)模塊組裝方法。此外,需要具有增強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度、提高的電磁兼容性(EMC)性能及減少的雜散光相關(guān)假象的晶片級相機(jī)模塊。

技術(shù)實現(xiàn)要素:
一種設(shè)備包含圖像傳感器模塊、透鏡堆疊、保護(hù)管及金屬外殼。所述透鏡堆疊安置在所述圖像傳感器模塊上。所述保護(hù)管安置在所述圖像傳感器模塊上且封閉所述透鏡堆疊。所述保護(hù)管包括具有安置于其上的卡入式閂鎖元件的外壁。所述金屬外殼封閉所述保護(hù)管。所述金屬外殼包括外殼支腳及具有安置于其上的相對卡入式閂鎖元件的內(nèi)壁,其中當(dāng)所述金屬外殼的所述相對卡入式閂鎖元件與所述保護(hù)管的所述卡入式閂鎖元件嚙合時,所述圖像傳感器模塊適于緊固在所述金屬外殼的所述外殼支腳與所述保護(hù)管之間。一種用于組裝的方法包含:將多個透鏡堆疊附接到多個圖像傳感器模塊上;將所述多個透鏡堆疊封閉在多個保護(hù)管中,其中所述保護(hù)管中的每一者包括具有安置于其上的卡入式閂鎖元件的外壁;將所述多個保護(hù)管封閉在多個金屬外殼中,其中所述金屬外殼中的每一者包括外殼支腳及具有安置于其上的相對卡入式閂鎖元件的內(nèi)壁;及通過嚙合所述多個金屬外殼的所述相對卡入式閂鎖元件與所述多個保護(hù)管的所述卡入式閂鎖元件來將所述圖像傳感器模塊緊固在所述多個金屬外殼的所述外殼支腳與所述多個保護(hù)管之間。一種用于組裝的方法包含:將透鏡堆疊附接到圖像傳感器模塊上;將所述透鏡堆疊封閉在保護(hù)管中,所述保護(hù)管包括具有安置于其上的卡入式閂鎖元件的外壁;將所述保護(hù)管封閉在金屬外殼中,所述金屬外殼具有外殼支腳及具有安置于其上的相對卡入式閂鎖元件的內(nèi)壁;及嚙合所述保護(hù)管的所述卡入式閂鎖元件與所述金屬外殼的所述相對卡入式閂鎖元件以將所述圖像傳感器模塊緊固在所述金屬外殼的所述外殼支腳與所述保護(hù)管之間。附圖說明參考以下圖式描述本發(fā)明的非限制性且非窮舉性實施例,其中相同參考數(shù)字在多種圖式中指代相同部件,除非另有指示。圖1為典型晶片級相機(jī)模塊的說明。圖2說明典型晶片級相機(jī)模塊中的透鏡堆疊、圖像傳感器模塊、金屬外殼及插入物。圖3A到3E說明根據(jù)本發(fā)明的教示的用于組裝實例晶片級相機(jī)模塊的過程。圖4說明根據(jù)本發(fā)明的教示的不具有凸緣的保護(hù)管的蓋的實例。圖5A到5C說明根據(jù)本發(fā)明的教示的保護(hù)管的多種實例。圖6A到6I說明根據(jù)本發(fā)明的教示的使用單片化之后的晶片級組件重構(gòu)的晶片級組裝過程的實例。圖7A到7C說明根據(jù)本發(fā)明的教示的實例透鏡堆疊、保護(hù)管及金屬外殼的橫截面形狀的多種實例。具體實施方式如將展示,揭示提供具有卡入式閂鎖的晶片級相機(jī)模塊的實例的方法和設(shè)備。在以下描述中,闡述許多具體細(xì)節(jié)以提供對本發(fā)明的透徹理解。然而,所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將明白,實踐本發(fā)明不需要采用所述具體細(xì)節(jié)。在其它實例中,未詳細(xì)描述眾所周知的材料或方法以避免模糊本發(fā)明。在整個說明書中參考“一個實施例”、“一實施例”、“一個實例”或“一實例”意味著結(jié)合所述實施例或?qū)嵗枋龅奶囟ㄌ卣?、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。因此,在整個說明書的多個位置中出現(xiàn)短語“在一個實施例中”、“在一實施例中”、“一個實例”或“一實例”不必都指代同一實施例或?qū)嵗4送?,在一個或一個以上實施例或?qū)嵗?,特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以任何合適組合及/或子組合組合。特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可包括在集成電路、電子電路、組合邏輯電路或提供所描述的功能性的其它合適組件中。此外,應(yīng)理解,一并提供的圖式是出于向所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員解釋的目的且圖式不必按比例描繪。揭示涉及具有卡入式閂鎖的晶片級相機(jī)模塊的實例方法及設(shè)備。如將理解,根據(jù)本發(fā)明的教示的晶片級相機(jī)模塊及晶片級相機(jī)模塊組裝方法可以降低的生產(chǎn)成本提供增加的產(chǎn)量。此外,根據(jù)本發(fā)明的教示,所揭示的晶片級相機(jī)模塊的實例進(jìn)一步提供增強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度、提高的電磁兼容性(EMC)性能及減少的雜散光相關(guān)假象。為進(jìn)行說明,圖1為典型的晶片級相機(jī)模塊20的示意圖。晶片級相機(jī)模塊20在金屬外殼26中包括透鏡堆疊22及圖像傳感器模塊24。插入物28(其為具有小孔的蓋)經(jīng)配置以封閉金屬外殼26。圖2說明透鏡堆疊22、圖像傳感器模塊24、金屬外殼26及插入物28。如所展示,透鏡堆疊22在玻璃晶片32及間隔片36上包括一個或一個以上透鏡34。圖像傳感器模塊24包括圖像傳感器裸片42、安裝在圖像傳感器裸片上的間隔片44、安裝在間隔片上的蓋玻片46及安裝到圖像傳感器裸片的多個焊料球48。金屬外殼26可包括彎曲的鉤形外殼支腳52。圖3A到3E說明根據(jù)本發(fā)明的教示的用于組裝實例晶片級相機(jī)模塊的過程。圖3A展示包括玻璃晶片32及間隔片36上的一個或一個以上透鏡34的透鏡堆疊22。圖3B展示安置在圖像傳感器模塊24上的透鏡堆疊22,圖像傳感器模塊24包括圖像傳感器裸片42、安裝在所述圖像傳感器裸片上的間隔片44、安裝在間隔片44上的蓋玻片46及安裝到所述圖像傳感器的多個焊料球48。在其它實例中,應(yīng)理解,可以焊料凸塊、焊料墊或其它電連接元件代替多個焊料球48。在一個實例中,膠水或粘合劑可施加在透鏡堆疊22與圖像傳感器模塊24之間。在所說明的實例中,圖3C展示安置在圖像傳感器模塊24上且封閉透鏡堆疊22的保護(hù)管60。如所展示,保護(hù)管60包括具有安置于其上的卡入式閂鎖元件64的外壁62。如所描繪的實例中所展示,卡入式閂鎖元件64可為公閂鎖元件。在實例中,保護(hù)管60包括具有小孔的蓋66,如所展示。在一個實例中,蓋66包括延伸部或凸緣68。在所說明的實例中,圖3D展示封閉保護(hù)管60的金屬外殼70。如所描繪的實例中所展示,金屬外殼包括鉤形外殼支腳76及具有安置于其上的相對卡入式閂鎖元件72的內(nèi)壁74。如所描繪的實例中所展示,相對卡入式閂鎖元件72可為母閂鎖元件。在一個實例中,當(dāng)金屬外殼70的相對卡入式閂鎖元件72與保護(hù)管60的卡入式閂鎖元件64嚙合時,圖像傳感器模塊24適于緊固在金屬外殼70的外殼支腳76與保護(hù)管60之間。如實例中所展示,卡入式閂鎖元件64為包括凸出部的公閂鎖元件,且相對卡入式閂鎖元件72為包括適于接納公閂鎖元件的凸出部且與其嚙合的凹入部的母閂鎖元件。圖3E說明金屬外殼70封閉保護(hù)管60,其中保護(hù)管60插入到金屬外殼70中。如此,卡入式閂鎖元件64與相對卡入式閂鎖元件72嚙合,導(dǎo)致圖像傳感器模塊24緊固在外殼支腳76與保護(hù)管60之間。如所展示,外殼支腳76的內(nèi)表面從一側(cè)按壓圖像傳感器模塊24且保護(hù)管60從另一側(cè)按壓圖像傳感器模塊24。以此方式,根據(jù)本發(fā)明的教示,保護(hù)管60與金屬外殼70之間的卡入式閂鎖機(jī)構(gòu)緊固透鏡堆疊22及圖像傳感器模塊24。應(yīng)理解,如所描述而與金屬外殼70嚙合的保護(hù)管60更好地緊固且對準(zhǔn)透鏡堆疊22及圖像傳感器模塊24。因此,如所描述而一起使用保護(hù)管60與金屬外殼70增加產(chǎn)量且進(jìn)而降低總生產(chǎn)成本。根據(jù)本發(fā)明的教示,保護(hù)管60也增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度、提高電磁兼容性(EMC)性能且防止雜散光相關(guān)假象。在一個實例中,膠水或第一粘合劑23可施加在透鏡堆疊22與圖像傳感器模塊24之間,如圖3B中所展示。此外,第二粘合劑25可施加在外殼支腳76的內(nèi)表面與圖像傳感器模塊24之間,且第三粘合劑27可施加在保護(hù)管60與圖像傳感器模塊24之間,如圖3E中描繪的實例中所展示。圖4說明根據(jù)本發(fā)明的教示的另一實例晶片級相機(jī)模塊。應(yīng)注意,圖4中說明的實例晶片級相機(jī)模塊與圖3A到3E中說明的實例晶片級相機(jī)模塊共享許多類似性。然而,區(qū)別為圖4中說明的實例晶片級相機(jī)模塊展示不具有如圖3A到3E中展示的實例晶片級相機(jī)模塊中所說明的凸緣68的保護(hù)管60的蓋66。應(yīng)注意,在多種實例中,可使用多種不同形狀(包括舉例來說如圖3C、圖3E、圖4及圖5A中展示的三角形卡入式閂鎖元件64或舉例來說如圖5B及圖5C中所展示的半球形卡入式閂鎖元件82)來實施保護(hù)管60的卡入式閂鎖元件64的公閂鎖元件。此外,可使用多種不同形狀(包括舉例來說如圖3D、圖3E、圖4及圖5B中所展示的扁平型相對閂鎖元件72或舉例來說如圖5A及圖5C中所展示的坡形相對卡入式閂鎖元件84)來實施金屬外殼70的相對卡入式閂鎖元件72的母閂鎖元件。應(yīng)理解,其它形狀組合也是可能的,只要根據(jù)本發(fā)明的教示,卡入式閂鎖元件64與相對卡入式閂鎖元件72嚙合以緊固圖像傳感器模塊24。在一個實例的組裝過程中,每一組件(包括透鏡堆疊、圖像傳感器模塊、保護(hù)管及金屬外殼)都可個別地單片化及組裝,如出于解釋目的相對于圖3A到3E展示及描述。在另一實例中,組件可以晶片級組裝,如以下實例中相對于圖6A到6I所展示。應(yīng)理解,雖然圖6A到6I出于解釋目的而說明三個單元的晶片級相機(jī)模塊,但是根據(jù)本發(fā)明的教示在晶片上可存在數(shù)百或數(shù)千個單元。為進(jìn)行說明,圖6A到6I展示根據(jù)本發(fā)明的教示的使用單片化之后的晶片級組件重構(gòu)的晶片級實例組裝過程。圖6A展示圖像傳感器模塊102在以晶片級制造之后被單片化。圖6B展示經(jīng)單片化圖像傳感器模塊102通過將其安裝在襯底或帶104上而以晶片級重構(gòu)或再配置。圖6C展示透鏡堆疊106在以晶片級制造之后單片化且安置在圖像傳感器模塊102上。膠水或粘合劑可施加在透鏡堆疊106與圖像傳感器模塊102之間。圖6D展示制成的保護(hù)管108通過將其安裝在襯底或帶110上而以晶片級重構(gòu)。圖6E展示保護(hù)管108安置在圖像傳感器模塊102上。圖6F展示安裝圖像傳感器模塊102的襯底或帶104被移除。圖6G展示包括外殼支腳113的制成金屬外殼112通過將其安裝在襯底或帶114上而以晶片級重構(gòu)。圖6H展示保護(hù)管108被插入到金屬外殼112中使得卡入式閂鎖元件嚙合。圖6I展示安裝金屬外殼112的襯底或帶114及安裝保護(hù)管108的襯底或帶104被移除。金屬外殼112封閉保護(hù)管108。在一個實例中,膠水或粘合劑可施加在金屬外殼112的外殼支腳113的內(nèi)表面與圖像傳感器模塊102之間,且施加在保護(hù)管108與圖像傳感器模塊102之間。在多種實例中,一些組件可不必以圖6A到6I出于解釋目的而在上文所表示的順序單片化。舉例來說,在一個實例中,圖像傳感器模塊102可不單片化直到圖6E展示的步驟為止。其它單片化及重構(gòu)的布置是可能的,包括根據(jù)本發(fā)明的教示的晶片級透鏡堆疊106的重構(gòu)。應(yīng)理解,上文描述的圖式中說明的透鏡堆疊、保護(hù)管及金屬外殼的橫截面可為圓形、正方形、矩形或其它形狀。為進(jìn)行說明,圖7A到7C為沿著圖3E中描繪的實例的線A-A′的多種實例的橫截面說明。如所展示,圖7A說明透鏡堆疊22、保護(hù)管60及金屬外殼70的橫截面具有圓形形狀。圖7B說明透鏡堆疊22、保護(hù)管60及金屬外殼70的橫截面具有正方形形狀。圖7C說明透鏡堆疊22、保護(hù)管60及金屬外殼70的橫截面具有矩形形狀。在以上圖式中展示的實例中,在透鏡堆疊22與保護(hù)管60的蓋66之間存在間隙。在其它實例中,應(yīng)理解,根據(jù)本發(fā)明的教示,在透鏡堆疊22與保護(hù)管60的蓋66之間可不存在間隙(未展示)。本發(fā)明的所說明的實例的以上描述(包括摘要中描述的內(nèi)容)不希望是窮舉的或限于所揭示的精確形式。雖然本文中出于說明性目的描述本發(fā)明的特定實施例及實例,但在不脫離本發(fā)明的較寬精神及范圍的情況下多種等效修改是可能的。實際上,應(yīng)理解,根據(jù)本發(fā)明的教示,出于解釋目的提供特定實例電壓、電流、頻率、功率范圍值、時間等等且其它值也可用于其它實施例及實例中。在以上詳細(xì)描述的背景下,可對本發(fā)明的實例做出這些修改。用于所附權(quán)利要求書中的術(shù)語不應(yīng)被理解為將本發(fā)明限于說明書及權(quán)利要求中揭示的特定實施例。相反,所述范圍完全由根據(jù)已建立的權(quán)利要求解釋規(guī)則來理解的所附權(quán)利要求書確定。因此,本說明書及圖式被理解為是說明性而非限制性的。
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