移動圖像傳感器封裝件的制作方法
【專利說明】移動圖像傳感器封裝件
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2014年5月27日提交的申請號為62/003，421的美國臨時申請的優先權，該美國專利申請的全文通過弓I用并入本申請中。
技術領域
[0003]所公開的技術一般來講涉及圖像傳感器封裝件，并且更具體地，一些實施例涉及包含用于光學圖像穩定(0IS)的微機電系統(MEMS)致動器的圖像傳感器封裝件。
【背景技術】
[0004]光學圖像穩定(0IS)是在操作期間由于相機的移動而調節以降低捕獲的圖像中的模糊的過程。0IS致動器可以用于可以在便攜電子設備中實現的小型攝影機諸如移動電話在捕獲圖像時由于電子設備的移動而調節。此類0IS致動器可以包含用于移動透鏡鏡筒以實現0IS功能的音圈馬達(VCM)。然而，這些VCM致動器不適合現在的移動技術。在相同大小的設備內，移動電子設備提供更大的能力，限制可用于另外元件的空間量。VCM致動器需要一定量的空間運行并且不容易小型化。此外，單獨的VCM致動器缺乏0IS所需的精度，需要另外的位置傳感器包括在設備中。使用用于移動設備中的0IS的VCM致動器需要重設計相機腔，需要權衡與其他能力取舍的設計。而且，VCM致動器通過電流流過線圈工作，并且消耗過度的電功率。過度的電能消耗導致電池壽命降低以及熱增加，這降低圖像質量。這樣尤其在使用有限的電池電源操作的便攜/移動設備的情況下存在問題。
[0005]一些獨立相機利用移動所述整個圖像傳感器封裝件的0IS致動器。相機內的若干致動器移動圖像傳感器封裝件解決曝光期間不希望的移動。然而，傳統的用于移動所述整個圖像傳感器封裝件的0IS致動器尤其當在小型相機縮放使用時需要大量的力進行操作。此外，需要的所述多個致動器在相機內還需要另外的空間，與上述VCM致動器類似，導致小形狀因數(small-form factor)設備諸如移動設備的大小的相同問題。
【發明內容】
[0006]根據本公開技術的多個實施例，提供用于使用在小型設備中的移動圖像傳感器封裝件。移動圖像傳感器封裝件利用能夠提供三個自由度的MEMS致動器，從而考慮小型設備諸如移動電話中的改進的光學圖像穩定。根據這里所公開的技術，移動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，所述移動圖像傳感器封裝件被設計成提供另外的特征件，諸如震動校正和散熱。
[0007]根據本公開技術的實施例，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配置適合在斷流器內的MEMS致動器；支撐板；以及包含窗口的頂蓋。
[0008]根據本公開技術的實施例，提供便攜電子設備中的相機，其包含圖像傳感器；用于移動圖像傳感器的MEMS致動器；電路板；以及經配置附連到電路板上并包封MEMS致動器和圖像傳感器的支持板和頂蓋。
[0009]根據本公開技術的實施例，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致動器的移動部分上。
[0010]本公開技術的其他特征和方面根據下面的詳細結合附圖將變得顯而易見，附圖根據本公開技術的實施例通過示例的方式闡明特征。本
【發明內容】
不旨在限制本文描述的任何發明的范圍，范圍只由所附的權利要求書限定。
【附圖說明】
[0011]根據一個或多個不同實施例，本文公開的所述技術參考下面附圖詳細描述。附圖只為了說明的目的提供，并且只描述本公開技術的典型的或示例性實施例。提供這些附圖便于讀者理解公開技術并且不應認為限制其寬度、范圍或適用性。應注意，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的各種實施例。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”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施或使用本公開技術。
[0012]圖1A是根據本文所公開的技術的蜂窩電話的示例性實施例的透視圖。
[0013]圖1B是根據本文所公開的技術的小型相機的示例性實施例的突出透視圖。
[0014]圖2A是根據本文所公開的技術的小型相機的示例性實施例的透視圖。
圖2B是根據本文所公開的技術的小型相機的示例性實施例的局部分解圖。
[0015]圖3A是根據本文所公開的技術的小型相機的示例性實施例的透視圖。
[0016]圖3B是根據本文所公開的技術沒有EMI屏蔽的小型相機的不例性實施例的分解透視圖。
[0017]圖4是根據本文所公開的技術的MEMS致動器的示例性實施例的俯視圖。
[0018]圖5是根據本文所公開的技術的圖像傳感器封裝件的示例性實施例的分解透視圖。
[0019]圖6是根據本文所公開的技術的圖像傳感器封裝件的示例性實施例的俯視圖。
[0020]圖7是根據本文所公開的技術的圖像傳感器封裝件的示例性實施例的透視圖。
[0021]圖8是根據本文所公開的技術的圖像傳感器封裝件的示例性實施例的剖視圖。
[0022]圖9是根據本文所公開的技術的焊料球和電連接片的示例性實施例的俯視圖。
[0023]圖10A是根據本文所公開的技術的圖像傳感器封裝件的示例性實施例的剖視圖。
[0024]圖10B是根據本文所公開的技術的圖像傳感器封裝件的示例性實施例的放大的剖視圖。
[0025]圖11和圖12是根據本文所公開的技術的闡明示例性裝配過程的分解透視圖。
[0026]圖13A是根據本文所公開的技術的圖像傳感器封裝件的示例性實施例的剖視圖。
[0027]圖13B是根據本文所公開的技術的圖像傳感器封裝件的示例性實施例的放大的剖視圖。
[0028]圖14-圖16是根據本文所公開的技術闡明示例性裝配過程的分解透視圖。
[0029]圖17是根據本文所公開的技術的封裝件圖像傳感器的示例性方法的裝配流程圖。
[0030]附圖不旨在窮舉或將本發明限制于所公開的精確形式。應理解本發明可有修改和變化地實踐，并且應理解本公開的技術僅由所述權利要求書和它的法律等同物限制。
【具體實施方式】
[0031]本文公開的技術的各種實施例針對用于在小型設備內提供0IS的圖像傳感器封裝件。更具體地，本文公開的技術的各種實施例涉及包含MEMS致動器的圖像傳感器封裝件，MEMS致動器在小型設備內實現全尺寸相機質量0IS。裝置內圖像傳感器封裝件根據本文公開的技術可以實現，裝置的非限制性示例包括便攜電子設備、小型相機、光通信元件，以及醫療器械。其他小形狀因數(small-form factor)設備也由本公開考慮，并且上述列表不應該理解為限制本公開的范圍。此外，各種實施例針對制造包含MEMS致動器的圖像傳感器的方法。
[0032]如上所述，本發明的技術可以在其內實現的一個示例性裝置是移動電話。圖1A示出含有小型相機12的移動電話11的透視圖，該小型相機12根據本文公開的技術采用移動圖像傳感器封裝件。如圖1A所示，小型相機12的厚度小于移動電話11的厚度，允許小型相機12配合在移動電話11的所述相機腔內。此外，小型相機12的其他尺寸足夠小以允許其他元件配合在移動電話附件(enclosure)內。在多個實施例中，小型相機12可以是類似于采用圖像傳感器是不動的傳統圖像傳感器封裝件的小型相機的大小。這樣，小型相機根據本公開可以被用于將0IS能力添加到設計成包括傳統的非移動的圖像傳感器封裝件的移動電話。移動電話11內的小型相機12的配合更詳細地示于圖1B中。圖1A和圖1B所示的小型相機12可以實現關于移動圖像傳感器的功能，諸如光學圖像穩定(0IS)、自動聚焦(AF)、鏡頭和圖像傳感器之間的對準等等。
[0033]圖2A示出根據本文公開的技術的具有移動圖像傳感器封裝件的示例性小型相機12的透視圖。在圖2A中，小型相機12包含電磁干擾(EMI)屏蔽13、透鏡鏡筒14，以及移動圖像傳感器封裝件15。在其他實施例中，可以包括另外的元件，諸如自動聚焦(AF)致動器。使用商業主動對準設備可以對準透鏡鏡筒14并將其安裝到移動圖像傳感器封裝件15。在各個實施例中，在將透鏡鏡筒14安裝到移動圖像傳感器封裝件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]在相機模塊設計并制造期間，可以修改透鏡鏡筒14以實現期望的光學性能，諸如但不限于:視野；光學傳遞功能；散射光；重影；色差；失真；以及對焦范圍。在相機模塊設計以及制造期間，可以修改透鏡鏡筒14以實現期望的機械性能，諸如但不限于:厚度；寬度；以及形狀。可以基本上獨立于移動圖像傳感器封裝件15做出上述透鏡鏡筒修改。相反地，可以基本上獨立于透鏡鏡筒14對移動圖像傳感器封裝件15進行改變。
[0035]圖2B示出具有圖2A的移動圖像傳感器封裝件15的示例性小型相機12的局部分解圖以更清楚地識別不同元件。EMI屏蔽13被示出附連到透鏡鏡筒14并且與移動圖像傳感器封裝件15分開。在各種實施例中，移動圖像傳感器封裝件15類似于圖像傳感器是不動的傳統圖像傳感器封裝件的大小。