[发明专利]晶片级相机模块及制造方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及数字相机，更具体地涉及可安装在主装置(host device) 中的数字相机模块。

背景技术

数字相机模块目前被引入各种主装置中。该主装置包括蜂窝电话、个人 数据助理(PDA)，计算机等。并且，消费者对主装置中的数字相机模块的 需求持续增长。

主装置制造商优选小的数字相机模块，使得它们可以被引入主装置中而 不增加主装置的总体尺寸。此外，主装置制造商期望最小地影响主装置设计 的相机模块。此外，相机模块和主装置制造商需要将相机模块引入到主装置 中而不损害图像质量。

传统的数字相机模块总体包括透镜组件、壳体、印刷电路板(PCB)、 和集成图像捕获装置(ICD)。典型地，部件分别形成并随后被组装以生成数 字相机模块。即，ICD被贴附到PCB，然后壳体被贴附到PCB使得ICD被 壳体底部覆盖。透镜组件被安装在壳体的对立端以聚焦入射光到ICD的图像 捕获表面上。ICD电连接到PCB，该PCB包括多个ICD的电接触以传送图 像数据到主装置用以处理、显示和储存。

ICD容易被损坏和污染，特别是在壳体贴附工艺之前和期间。例如，在 壳体被贴附到PCB之前，引线键合(wire bonds)经受不注意的接触(例如， 在处理过程中)，其可引起损坏。此外，ICD容易被微粒碎片所污染。传感 器阵列(图像捕获表面)的污染可阻挡入射光，引起被装置捕获的图像中的 可见的缺陷。损坏的ICD可引起成品率的降低以及劳务和材料成本的增加。

需要一种相机模块设计和相机模块的制造方法，其降低损坏ICD的几 率，导致更高的产率，导致更快的生产吞吐量，更少的花费，和/或导致较小 的装置尺寸。

发明内容

通过提供具有晶片级形成的透镜的数字相机模块，本发明实施例克服了 与现有技术相关联的问题。本发明实施例通过消除壳体内贴附透镜组件的需 要，有助于较高的产率、较快的吞吐量、和较低的制造成本。在一些实施例 中，由于更少的处理和更少的材料可提高质量。而且，因为模块在晶片级制 造，净室技术可被采用以降低ICD被损坏和污染的风险。此外，在一些实施 例中，数字相机模块的总体尺寸在三个维度上可被减小。

根据实施例，本发明提供了一种数字相机模块，其包括ICD、第一透明 元件、连接所述ICD到所述第一透明元件而不阻挡入射光的接合剂(bonding agent)以及连接到所述第一透明元件的第二透明元件，ICD包括成像器。在 一个实施例中，没有所述第一透明元件和所述第二透明元件的部分延伸到 ICD的周边以外。第一透明元件可包括凹-凸部分，且所述第二透明元件可 包括凸-凹部分。接合剂可包括管芯切割(die-cut)粘接片和/或分配粘接剂。 粘接片和/或分配粘结剂可包括不透明材料和/或防水材料。第一透明元件和 第二透明元件之间可形成空气间隙，且所述第一透明元件和所述ICD之间可 形成空气间隙。第二透明元件可通过接合剂连接到所述第一透明元件。第二 透明元件可通过机械交互作用连接到所述第一透明元件。机械交互作用可包 括形成在所述第一透明元件和所述第二透明元件上的互补的互锁特性。额外 的透明元件可被添加以进一步提高成像质量。

根据本发明的另一实施例，本发明提供数字相机模块工件，其包括ICD 晶片和第二透明元件阵列，ICD晶片包括ICD阵列，第一透明元件阵列包括 第一透明元件的阵列，每个第一透明元件位于对应的一个所述ICD之上，第 二透明元件阵列包括第二透明元件的阵列。在一个实施例中，每个第一透明 元件和其对应的第二透明元件的周边不延伸超过其对应的ICD的周边。工件 可进一步包括连接到ICD的金属化物。第一透明元件阵列通过接合剂可被连 接到所述ICD晶片。ICD晶片和第一透明元件可以被背研磨(backlapped)。 ICD晶片可在所述第一透明元件阵列的对立侧上被等离子体蚀刻以形成通 向接合垫的孔。这些孔随后被金属化以在ICD的底面上重新定位电接触，焊 料球可被贴附到ICD的底面以形成晶片级封装。第二透明元件阵列通过接合 剂可被连接到所述第一透明元件阵列。第二透明元件阵列通过机械交互作用 可被连接到所述第一透明元件阵列。机械交互作用可包括在所述第一透明元 件和所述第二透明元件上形成的互补的互锁特性。额外的互锁透明元件可被 添加以进一步提高成像质量。