移動(dòng)圖像傳感器封裝件的制作方法
【專利說明】移動(dòng)圖像傳感器封裝件
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2014年5月27日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?2/003，421的美國臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，該美國專利申請(qǐng)的全文通過弓I用并入本申請(qǐng)中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]所公開的技術(shù)一般來講涉及圖像傳感器封裝件，并且更具體地，一些實(shí)施例涉及包含用于光學(xué)圖像穩(wěn)定(0IS)的微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)致動(dòng)器的圖像傳感器封裝件。
【背景技術(shù)】
[0004]光學(xué)圖像穩(wěn)定(0IS)是在操作期間由于相機(jī)的移動(dòng)而調(diào)節(jié)以降低捕獲的圖像中的模糊的過程。0IS致動(dòng)器可以用于可以在便攜電子設(shè)備中實(shí)現(xiàn)的小型攝影機(jī)諸如移動(dòng)電話在捕獲圖像時(shí)由于電子設(shè)備的移動(dòng)而調(diào)節(jié)。此類0IS致動(dòng)器可以包含用于移動(dòng)透鏡鏡筒以實(shí)現(xiàn)0IS功能的音圈馬達(dá)(VCM)。然而，這些VCM致動(dòng)器不適合現(xiàn)在的移動(dòng)技術(shù)。在相同大小的設(shè)備內(nèi)，移動(dòng)電子設(shè)備提供更大的能力，限制可用于另外元件的空間量。VCM致動(dòng)器需要一定量的空間運(yùn)行并且不容易小型化。此外，單獨(dú)的VCM致動(dòng)器缺乏0IS所需的精度，需要另外的位置傳感器包括在設(shè)備中。使用用于移動(dòng)設(shè)備中的0IS的VCM致動(dòng)器需要重設(shè)計(jì)相機(jī)腔，需要權(quán)衡與其他能力取舍的設(shè)計(jì)。而且，VCM致動(dòng)器通過電流流過線圈工作，并且消耗過度的電功率。過度的電能消耗導(dǎo)致電池壽命降低以及熱增加，這降低圖像質(zhì)量。這樣尤其在使用有限的電池電源操作的便攜/移動(dòng)設(shè)備的情況下存在問題。
[0005]一些獨(dú)立相機(jī)利用移動(dòng)所述整個(gè)圖像傳感器封裝件的0IS致動(dòng)器。相機(jī)內(nèi)的若干致動(dòng)器移動(dòng)圖像傳感器封裝件解決曝光期間不希望的移動(dòng)。然而，傳統(tǒng)的用于移動(dòng)所述整個(gè)圖像傳感器封裝件的0IS致動(dòng)器尤其當(dāng)在小型相機(jī)縮放使用時(shí)需要大量的力進(jìn)行操作。此外，需要的所述多個(gè)致動(dòng)器在相機(jī)內(nèi)還需要另外的空間，與上述VCM致動(dòng)器類似，導(dǎo)致小形狀因數(shù)(small-form factor)設(shè)備諸如移動(dòng)設(shè)備的大小的相同問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本公開技術(shù)的多個(gè)實(shí)施例，提供用于使用在小型設(shè)備中的移動(dòng)圖像傳感器封裝件。移動(dòng)圖像傳感器封裝件利用能夠提供三個(gè)自由度的MEMS致動(dòng)器，從而考慮小型設(shè)備諸如移動(dòng)電話中的改進(jìn)的光學(xué)圖像穩(wěn)定。根據(jù)這里所公開的技術(shù)，移動(dòng)圖像傳感器封裝件不消耗過量功率并且不需要在X、y或z平面增加尺寸。此外，所述移動(dòng)圖像傳感器封裝件被設(shè)計(jì)成提供另外的特征件，諸如震動(dòng)校正和散熱。
[0007]根據(jù)本公開技術(shù)的實(shí)施例，提供圖像傳感器封裝件，其包含圖像傳感器；包含斷流器(cutout)的電路板；具有基本上與電路板相同厚度并且經(jīng)配置適合在斷流器內(nèi)的MEMS致動(dòng)器；支撐板；以及包含窗口的頂蓋。
[0008]根據(jù)本公開技術(shù)的實(shí)施例，提供便攜電子設(shè)備中的相機(jī)，其包含圖像傳感器；用于移動(dòng)圖像傳感器的MEMS致動(dòng)器；電路板；以及經(jīng)配置附連到電路板上并包封MEMS致動(dòng)器和圖像傳感器的支持板和頂蓋。
[0009]根據(jù)本公開技術(shù)的實(shí)施例，提供封裝圖像傳感器的方法，其包含提供具有斷流器的電路板；以及將圖像傳感器附連到MEMS致動(dòng)器的移動(dòng)部分上。
[0010]本公開技術(shù)的其他特征和方面根據(jù)下面的詳細(xì)結(jié)合附圖將變得顯而易見，附圖根據(jù)本公開技術(shù)的實(shí)施例通過示例的方式闡明特征。本
【發(fā)明內(nèi)容】
不旨在限制本文描述的任何發(fā)明的范圍，范圍只由所附的權(quán)利要求書限定。
【附圖說明】
[0011]根據(jù)一個(gè)或多個(gè)不同實(shí)施例，本文公開的所述技術(shù)參考下面附圖詳細(xì)描述。附圖只為了說明的目的提供，并且只描述本公開技術(shù)的典型的或示例性實(shí)施例。提供這些附圖便于讀者理解公開技術(shù)并且不應(yīng)認(rèn)為限制其寬度、范圍或適用性。應(yīng)注意，為了清楚和便于說明，這些附圖不一定按比例繪制。本文所包括的附圖中的一些從不同的視角闡明本公開技術(shù)的各種實(shí)施例。盡管所附描述文字可以是指此類視圖如“頂”視圖、“底”視圖或“側(cè)”視圖，除非另有明確說明，否則此類提法只是描述性的并不意味或要求以特定的空間方位實(shí)施或使用本公開技術(shù)。
[0012]圖1A是根據(jù)本文所公開的技術(shù)的蜂窩電話的示例性實(shí)施例的透視圖。
[0013]圖1B是根據(jù)本文所公開的技術(shù)的小型相機(jī)的示例性實(shí)施例的突出透視圖。
[0014]圖2A是根據(jù)本文所公開的技術(shù)的小型相機(jī)的示例性實(shí)施例的透視圖。
圖2B是根據(jù)本文所公開的技術(shù)的小型相機(jī)的示例性實(shí)施例的局部分解圖。
[0015]圖3A是根據(jù)本文所公開的技術(shù)的小型相機(jī)的示例性實(shí)施例的透視圖。
[0016]圖3B是根據(jù)本文所公開的技術(shù)沒有EMI屏蔽的小型相機(jī)的不例性實(shí)施例的分解透視圖。
[0017]圖4是根據(jù)本文所公開的技術(shù)的MEMS致動(dòng)器的示例性實(shí)施例的俯視圖。
[0018]圖5是根據(jù)本文所公開的技術(shù)的圖像傳感器封裝件的示例性實(shí)施例的分解透視圖。
[0019]圖6是根據(jù)本文所公開的技術(shù)的圖像傳感器封裝件的示例性實(shí)施例的俯視圖。
[0020]圖7是根據(jù)本文所公開的技術(shù)的圖像傳感器封裝件的示例性實(shí)施例的透視圖。
[0021]圖8是根據(jù)本文所公開的技術(shù)的圖像傳感器封裝件的示例性實(shí)施例的剖視圖。
[0022]圖9是根據(jù)本文所公開的技術(shù)的焊料球和電連接片的示例性實(shí)施例的俯視圖。
[0023]圖10A是根據(jù)本文所公開的技術(shù)的圖像傳感器封裝件的示例性實(shí)施例的剖視圖。
[0024]圖10B是根據(jù)本文所公開的技術(shù)的圖像傳感器封裝件的示例性實(shí)施例的放大的剖視圖。
[0025]圖11和圖12是根據(jù)本文所公開的技術(shù)的闡明示例性裝配過程的分解透視圖。
[0026]圖13A是根據(jù)本文所公開的技術(shù)的圖像傳感器封裝件的示例性實(shí)施例的剖視圖。
[0027]圖13B是根據(jù)本文所公開的技術(shù)的圖像傳感器封裝件的示例性實(shí)施例的放大的剖視圖。
[0028]圖14-圖16是根據(jù)本文所公開的技術(shù)闡明示例性裝配過程的分解透視圖。
[0029]圖17是根據(jù)本文所公開的技術(shù)的封裝件圖像傳感器的示例性方法的裝配流程圖。
[0030]附圖不旨在窮舉或?qū)⒈景l(fā)明限制于所公開的精確形式。應(yīng)理解本發(fā)明可有修改和變化地實(shí)踐，并且應(yīng)理解本公開的技術(shù)僅由所述權(quán)利要求書和它的法律等同物限制。
【具體實(shí)施方式】
[0031]本文公開的技術(shù)的各種實(shí)施例針對(duì)用于在小型設(shè)備內(nèi)提供0IS的圖像傳感器封裝件。更具體地，本文公開的技術(shù)的各種實(shí)施例涉及包含MEMS致動(dòng)器的圖像傳感器封裝件，MEMS致動(dòng)器在小型設(shè)備內(nèi)實(shí)現(xiàn)全尺寸相機(jī)質(zhì)量0IS。裝置內(nèi)圖像傳感器封裝件根據(jù)本文公開的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)，裝置的非限制性示例包括便攜電子設(shè)備、小型相機(jī)、光通信元件，以及醫(yī)療器械。其他小形狀因數(shù)(small-form factor)設(shè)備也由本公開考慮，并且上述列表不應(yīng)該理解為限制本公開的范圍。此外，各種實(shí)施例針對(duì)制造包含MEMS致動(dòng)器的圖像傳感器的方法。
[0032]如上所述，本發(fā)明的技術(shù)可以在其內(nèi)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)示例性裝置是移動(dòng)電話。圖1A示出含有小型相機(jī)12的移動(dòng)電話11的透視圖，該小型相機(jī)12根據(jù)本文公開的技術(shù)采用移動(dòng)圖像傳感器封裝件。如圖1A所示，小型相機(jī)12的厚度小于移動(dòng)電話11的厚度，允許小型相機(jī)12配合在移動(dòng)電話11的所述相機(jī)腔內(nèi)。此外，小型相機(jī)12的其他尺寸足夠小以允許其他元件配合在移動(dòng)電話附件(enclosure)內(nèi)。在多個(gè)實(shí)施例中，小型相機(jī)12可以是類似于采用圖像傳感器是不動(dòng)的傳統(tǒng)圖像傳感器封裝件的小型相機(jī)的大小。這樣，小型相機(jī)根據(jù)本公開可以被用于將0IS能力添加到設(shè)計(jì)成包括傳統(tǒng)的非移動(dòng)的圖像傳感器封裝件的移動(dòng)電話。移動(dòng)電話11內(nèi)的小型相機(jī)12的配合更詳細(xì)地示于圖1B中。圖1A和圖1B所示的小型相機(jī)12可以實(shí)現(xiàn)關(guān)于移動(dòng)圖像傳感器的功能，諸如光學(xué)圖像穩(wěn)定(0IS)、自動(dòng)聚焦(AF)、鏡頭和圖像傳感器之間的對(duì)準(zhǔn)等等。
[0033]圖2A示出根據(jù)本文公開的技術(shù)的具有移動(dòng)圖像傳感器封裝件的示例性小型相機(jī)12的透視圖。在圖2A中，小型相機(jī)12包含電磁干擾(EMI)屏蔽13、透鏡鏡筒14，以及移動(dòng)圖像傳感器封裝件15。在其他實(shí)施例中，可以包括另外的元件，諸如自動(dòng)聚焦(AF)致動(dòng)器。使用商業(yè)主動(dòng)對(duì)準(zhǔn)設(shè)備可以對(duì)準(zhǔn)透鏡鏡筒14并將其安裝到移動(dòng)圖像傳感器封裝件15。在各個(gè)實(shí)施例中，在將透鏡鏡筒14安裝到移動(dòng)圖像傳感器封裝件15之前，或在安裝透鏡鏡筒14之后，EMI屏蔽13可以附連到透鏡鏡筒14。
[0034]在相機(jī)模塊設(shè)計(jì)并制造期間，可以修改透鏡鏡筒14以實(shí)現(xiàn)期望的光學(xué)性能，諸如但不限于:視野；光學(xué)傳遞功能；散射光；重影；色差；失真；以及對(duì)焦范圍。在相機(jī)模塊設(shè)計(jì)以及制造期間，可以修改透鏡鏡筒14以實(shí)現(xiàn)期望的機(jī)械性能，諸如但不限于:厚度；寬度；以及形狀?？梢曰旧溪?dú)立于移動(dòng)圖像傳感器封裝件15做出上述透鏡鏡筒修改。相反地，可以基本上獨(dú)立于透鏡鏡筒14對(duì)移動(dòng)圖像傳感器封裝件15進(jìn)行改變。
[0035]圖2B示出具有圖2A的移動(dòng)圖像傳感器封裝件15的示例性小型相機(jī)12的局部分解圖以更清楚地識(shí)別不同元件。EMI屏蔽13被示出附連到透鏡鏡筒14并且與移動(dòng)圖像傳感器封裝件15分開。在各種實(shí)施例中，移動(dòng)圖像傳感器封裝件15類似于圖像傳感器是不動(dòng)的傳統(tǒng)圖像傳感器封裝件的大小。