CN119836022A - 影像感测模块 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种影像感测模块，包含影像感测晶片、支撑件、透光层以及遮蔽层。影像感测晶片包含影像感测区。支撑件设置于影像感测晶片的上表面且环绕影像感测区。透光层设置于支撑件的上表面，透光层的下表面朝向影像感测晶片，且包含透光区与环绕该透光区的遮蔽区，透光区对应于影像感测区，遮蔽区沿透光层的下表面的法线方向的投影不重叠于影像感测区。遮蔽层形成于遮蔽区，遮蔽层包含框形部分及多个补强部分，各该补强部分个别地位于框形部分的角隅。

Description

影像感测模块

技术领域

本揭露涉及一种影像感测模块，尤其涉及一种影像感测模块的封装结构。

背景技术

传统影像感测晶片的封装结构中，玻璃层通过黏胶固定在影像感测晶片上，并使黏胶包围在影像感测晶片的外围。然而，当光线进入到封装结构的内部照射到影像感测器以外的元件时，可能会因为反射或者折射而造成光线在影像感测区域特定位置聚焦而产生耀光现象(Flare)。为了改善前述耀光现象，可藉由在玻璃层与黏胶的侧面设置不透光的密封胶来避免外部光线经由封装结构的侧面穿过黏胶而进入到封装结构的内部，同时在玻璃层与黏胶的接触面之间设置矩形黑框(black matrix)来避免外部光线经由封装结构的正面穿过玻璃层而照射到黏胶或者影像感测器以外的其他元件。

随着市场上对于影像感测器的感测能力不断提升的需求，且同时仍希望封装结构维持甚至降低体积，促使现行影像感测器封装结构逐渐加大其影像感测区域而逐渐内缩其黏胶层，导致影像感测区域与黏胶层的距离不断缩短，耀光现象的影响也愈加难以忽视。实验发现，耀光现象的成因至少部分来自于封装结构的微型化之后，传统黑框无法完全遮蔽黏胶所致。

发明内容

有鉴于此，申请人提出一种影像感测模块，包含影像感测晶片、支撑件、透光层以及遮蔽层。影像感测晶片包含影像感测区。支撑件设置于该影像感测晶片的上表面且环绕该影像感测区。透光层设置于该支撑件的上表面，该透光层包含一上表面与一下表面，该下表面朝向该影像感测晶片且包含一透光区与环绕该透光区的一遮蔽区，该透光区对应于该影像感测区，该遮蔽区沿该透光层的下表面的法线方向的投影不重叠于该影像感测区。遮蔽层形成于该透光层的下表面的遮蔽区，且位于该透光层与该支撑件之间，该遮蔽层包含一框形部分及多个补强部分，各该补强部分个别地位于该框形部分的角隅。

附图说明

图1A是本揭露的一实施例中未设置透光层的影像感测模块的俯视示意图。

图1B是本揭露的图1A实施例中X1-X1切线方向的剖面示意图。

图1C是本揭露的图1A实施例中框记A部分的局部放大示意图。

图2A是本揭露的第一实施例的影像感测模块的俯视示意图。

图2B是本揭露的图2A实施例中X2-X2切线方向的剖面示意图。

图3是本揭露的第二实施例的影像感测模块的俯视示意图。

图4是本揭露的第三实施例的影像感测模块的俯视示意图。

图5是本揭露的第四实施例的影像感测模块的俯视示意图。

其中，附图标记：

1a,1b,1c,1d,1e:影像感测模块

11:遮蔽层

111:框形部分

1111:正向遮蔽段

1112:内侧向遮蔽段

1113:外侧向遮蔽段

112:补强部分

12:黏胶层

121:甩胶部

13:支撑件

14:影像感测晶片

141:影像感测区

142:焊垫

15:透光层

16:封装层

17:基板层

18:焊脚

D1,D2:长度

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

图1A是本揭露的一实施例中未设置透光层的影像感测模块的俯视示意图；图1B是本揭露的图1A实施例中X1-X1切线方向的剖面示意图，请一并参照图1A及图1B。影像感测模块1a包含黏胶层12、支撑件13、影像感测晶片14、封装层16、基板层17以及焊脚18。于本实施例中，影像感测模块1a未加上透光层15(参照图2B)而呈现尚未密封的状态。因此，图1A的俯视图可以直接看见影像感测模块1a内部的黏胶层12及影像感测晶片14。影像感测晶片14包含影像感测区141，且设置于基板层17的上表面。支撑件13设置于影像感测晶片14的上表面且环绕影像感测区141。黏胶层12设置于支撑件13的上表面且环绕影像感测区141。封装层16设置于基板层17的上表面且环绕黏胶层12、支撑件13以及影像感测晶片14。

影像感测晶片14为集成电路晶片，其可以是可见光或非可见光的COMS影像感测晶片14。影像感测晶片14可通过覆晶连接或打线方式与基板层17连接。基板层17可包含多个焊脚18，适于将影像感测模块1a与电子元件(图未示出)焊接，使设置于基板层17的影像感测晶片14电性连接电子元件。基板层17可以是树脂(或与玻璃纤维的混合物)、陶瓷、或玻璃所组成。在一些实施例，基板层17的材料可以是选自氮化硅(Si₃N₄)、氧化铝(Al₂O₃)、氮化铝(AlN)、氧化锆(ZrO₂)、氧化锆增韧氧化铝(ZTA)及氧化铍(BeO)所构成的群组中之一种或多种陶瓷材料的混合物。

支撑件13的上下侧分别用以连接透光层15以及影像感测晶片14，支撑件13使透光层15与影像感测晶片14保持间距。于本实施例，影像感测晶片14的上表面包含焊垫142，焊垫142埋设于支撑件13底部并通过打线电性连接基板层17。在其他实施例，影像感测晶片14的上表面的焊垫142亦可设置于支撑件13的外侧。支撑件13包围影像感测区141而与影像感测晶片14及透光层15形成一封闭空间，仅允许光线自透光层15进入影像感测模块。支撑件13的材料可以是选自聚胺甲酸酯(Polyurethane，PU)、聚丙烯腈(Polyacrylonitrile，PAN)、聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol，PVA)、聚乳酸(Polylactide，PLA)、聚环氧乙烷(Polyethylene oxide，PEO)、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate，PET)、聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinyl pyrrolidone，PVP)、聚氯乙烯树脂(Polyvinyl Chloride，PV)、醋酸纤维素(Cellulose acetate，CA)、聚乳酸-羟基乙酸共聚物(Poly(lactic-co-glycolic acid)，PLGA)、聚己内酯(Polycaprolactone，PCL)、聚乙二醇(Polyethyleneglycol，PEG)、聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)、玻璃纤维、PS、PMMA、PA及PA6.6所构成的群组中之一种或多种材料的混合物。透光层15的材料可以是选自玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(Poly(methyl methacrylate)，PMMA)、聚苯乙烯(Polystyrene，PS)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚双烯丙基二甘醇碳酸酯(Dially glycol carbonates，CR-39)、苯乙烯丙烯腈共聚物(Acrylonitrile-styrene copolymer，SAN)、聚4-甲基戊烯-1(Poly(4-methyl-1-pentene)，TPX)及透明聚酰胺(Polyamide，PA)所构成的群组中之一种或多种材料的混合物。

封装层16可以采用环氧树脂(Epoxy)、聚亚酰胺(Polyimide，PI)或硅胶(Silicone)，用以包覆并保护内侧的影像感测区141、阻绝湿气进入影像感测模块的封闭空间，或形成不透光层以阻挡外界光线穿过封装层16而造成感光杂讯。形成封装层16的方法可以采用灌胶制程，以使尚未固化的高流动性胶体覆盖待封装的结构。

黏胶层12设置在影像感测区141的周围，用以固定透光层15及支撑件13。如图1A所示，黏胶层12大致呈现环绕影像感测区141的方框。形成黏胶层12的方法可以采用点胶制程，以使密封胶覆盖影像感测区141周围的支撑件13。详细而言，支撑件13设置于影像感测晶片14的上表面，点胶设备的喷嘴沿支撑件13的边框方向行走以涂布密封胶。申请人于研究过程中发现，当点胶设备在改变移动方向时，黏胶受到点胶喷嘴的牵引容易发生甩胶现象。举例而言，如图1A所示，甩胶现象发生在黏胶层12的框形的四个转角部分。

图1C是本揭露的图1A实施例中框记A部分的局部放大示意图，请参照图1C。黏胶层12的内夹角角隅处并非90度的转角，而是具有一个伞形的甩胶部121，导致黏胶层12在角隅处更加靠近影像感测区141。在一些实施例，黏胶层12与透光层15之间设置可以设置遮蔽层以阻止光线穿透透光层15而照射到黏胶层12。然而，方框形状的遮蔽层虽然阻止了光线照射到黏胶层12的边框部分，却无法防止光线照射到黏胶层12的框形转角处的甩胶部121。因此，影像感测区141的角隅部分受到甩胶部121的影响，容易发生耀光现象。

图2A是本揭露的第一实施例的影像感测模块的俯视示意图；图2B是本揭露的图2A实施例中X2-X2切线方向的剖面示意图，请一并参照图2A及图2B。影像感测模块1b包含遮蔽层11、黏胶层12、支撑件13、影像感测晶片14、透光层15、封装层16、基板层17以及焊脚18，而呈现密封状态。透光层15包含上表面与下表面，透光层15的下表面朝向影像感测晶片14且包含透光区与环绕透光区的遮蔽区。透光区对应设置于影像感测晶片14的影像感测区141的正上方，遮蔽区沿透光层15的下表面的法线方向的投影不重叠于影像感测区141。换言之，光线自影像感测模块1b的正上方射向透光层15时，仅有穿过透光区的光线可抵达影像感测区141。遮蔽层11形成于透光层15的下表面的遮蔽区，且位于透光层15与支撑件13之间。透光层15与遮蔽层11黏合而形成黑框玻璃，黑框玻璃通过黏胶层12与支撑件13黏合。

遮蔽层11适于阻挡特定波长的光线。举例而言，影像感测晶片14为可见光影像感测器，影像感测模块可设置阻挡可见光波长(380nm～780nm)的光线的遮蔽层11。遮蔽层11包含框形部分111及多个补强部分112，框形部分111设置于支撑件13的上方，以防止光线照射到支撑件13或黏胶层12，各补强部分112个别地位于框形部分111的角隅。所述角隅可以指框形部分111的转角段的内夹角处。于第一实施例，框形部分111的四个角隅皆设置有补强部分112。于其他实施例，补强部分112可选择性地设置于框形部分111的四个角隅之中的一或多者。此外，框形部分111亦不限于矩形。遮蔽层11的补强部分112防止光线照射到黏胶层12的框形转角处的甩胶部121，从而避免影像感测区141的角隅部分发生耀光问题。如前所述，黏胶层12的甩胶部121大致呈现伞形，即三角形的斜边朝顶角内凹而形成具有弧线的几何形状。于第一实施例，遮蔽层11的补强部分112自框形部分111的角隅向内延伸而构成三角形，其斜边部分相对于伞形甩胶部121的弧线部分向内侧突出(更加靠近影像感测区141)，而防止光线照射到甩胶部121的内缘。于本实施例，透光层15的透光区大致呈现八边形，八边形的透光区沿透光层15的下表面的法线方向的投影完全覆盖影像感测区141。换言之，遮蔽层11的框形部分111及多个补强部分112皆位于影像感测区141的外侧。

三角形的补强部分112的其一优点在于易于成形，仅需在切割遮蔽层11的制程过程中保留边角区块即可。在一些实施例中，黏胶层12的甩胶部121的外观与密封胶的黏度、点胶设备的移动速度及方向相关，而与支撑件13的外框部分的长度或宽度无关，故甩胶部121大致呈现对称的伞形；基此，将补强部分112设计为等腰三角形可达到最大的遮蔽效果。在一些实施例中，遮蔽层11的补强部分112的边界相对于影像感测区141的边界的距离小于遮蔽层11的框形部分111的边界相对于影像感测区141的边界的距离。所述距离可以指边界之间的最短直线距离，亦可以指投影于影像感测晶片14上表面的投影距离。举例而言，遮蔽层11的框形部分111的边界相对于影像感测区141的边界的距离为长度D1，遮蔽层11的补强部分112的边界(即三角形的斜边上的任一点)相对于影像感测区141的边界的距离为长度D2，其中长度D1大于长度D2。如此一来，补强部分112相对于框形部分111的角隅向内延伸，而足以遮盖黏胶层12向内突出的甩胶部121。

长度D1与长度D2的差值大小需考量甩胶部121的突出程度。采用低黏度的密封胶可能导致黏胶层12在角隅部分的甩胶问题更为严重，此时采用长度D1与长度D2的差值较大的遮蔽层11有利于增加覆盖度。举例而言，图3是本揭露的第二实施例的影像感测模块的俯视示意图，请参照图3。于第二实施例，影像感测模块1c的遮蔽层11的补强部分112自框形部分111的角隅向内延伸而构成扇形，其弧线部分相对于伞形甩胶部121的弧线部分向内侧突出，而防止光线照射到甩胶部121的内缘。扇形的补强部分112的弧线部分相对于三角形的补强部分112的斜边部分更加向内侧突出，从而增加长度D1与长度D2的差值，以达到更佳的角隅覆盖效果。所述扇形不限于指由弧线及两条相同半径的直线所构成的几何形状，亦可以指由弧线及两条不同长度的直线所构成的几何形状。举例而言，图3所示的扇形包含两条不同长度的直线。在其他实施例，补强部分112设计为等半径的扇形以提升遮蔽效果。

增加补强部分112的突出程度虽有助于遮蔽甩胶部121；然而，在遮蔽层11的框形部分111与影像感测区141较靠近(即长度D1较短)的情况下，采用较突出的补强部分112可能导致影像感测区141的角隅部分被遮盖，导致影像的边角处出现黑影。因此，选择补强部分112的结构尚需考量影像感测区141的大小。为了兼顾补强部分112的覆盖性以及提升影像感测区141范围，在一些实施例，补强部分112自框形部分111的角隅向内延伸而构成伞形。举例而言，图4是本揭露的第三实施例的影像感测模块的俯视示意图，请参照图4。于第三实施例，影像感测模块1d的遮蔽层11的补强部分112构成伞形，其弧线部分相对于伞形甩胶部121的弧线部分切齐或稍向内侧突出，而防止光线照射到甩胶部121的内缘。所述伞形可以指三角形的斜边朝顶角内凹而形成弧线，使弧线及两直线共同构成的几何形状。其中，两直线的长度可以相同或不同。

在一些实施例，考量甩胶部121的突出程度较难以控制，因此采用大面积的补强部分112有利于确保甩胶部121被覆盖。举例而言，图5是本揭露的第四实施例的影像感测模块的俯视示意图，请参照图5。于第四实施例，影像感测模块1e的遮蔽层11的补强部分112自框形部分111的角隅向内延伸而构成矩形，矩形的内角相对于伞形甩胶部121的弧线部分向内侧突出，而防止光线照射到甩胶部121的内缘。矩形的补强部分112可以最大程度保证甩胶部121不会超出遮蔽层11的覆盖区域，然而亦限制了影像感测区141的范围。所述矩形的内角可以大于等于90度，而构成内角的两条直线的长度可以相同或不同。

在一些实施例，遮蔽层11的框形部分111包含正向遮蔽段，正向遮蔽段设置于支撑件13的正上方，而补强部分112自该框形部分111的角隅向内延伸。于此实施例，正向遮蔽段覆盖于支撑件13的正上方，而补强部分112则向内悬空突出。如此一来，当光线自影像感测模块的正上方射向遮蔽层11时，正向遮蔽段防止光线正向照射到黏胶层12或支撑件13，补强部分112防止光线正向照射到黏胶层12的甩胶部121。

在另一些实施例，遮蔽层11的框形部分111包含正向遮蔽段及内侧向遮蔽段，正向遮蔽段设置于支撑件13的正上方，内侧向遮蔽段自正向遮蔽段向内延伸，而补强部分112自框形部分111的内侧向遮蔽段的角隅向内延伸。于此实施例，正向遮蔽段贴合于支撑件13的正上方，而内侧向遮蔽段及补强部分112则向内悬空突出。举例而言，请参照图2B，第一实施例的影像感测模块1b的遮蔽层11的框形部分111包含正向遮蔽段1111、内侧向遮蔽段1112及外侧向遮蔽段1113。内侧向遮蔽段1112自正向遮蔽段1111向内延伸，而外侧向遮蔽段1113自正向遮蔽段1111向外延伸。内侧向遮蔽段1112有利于防止斜向入射的光线照射到黏胶层12或支撑件13，补强部分112防止光线正向或斜向照射到黏胶层12的甩胶部121，外侧向遮蔽段1113则防止光线照射到外侧的封装层16。

综上所述，影像感测模块的遮蔽层11包含框形部分111及多个补强部分112，各补强部分112个别地位于框形部分111的角隅。如此一来，补强部分112足以遮蔽点胶设备于黏胶层12转角处形成的甩胶部121。藉由设置补强部分112，提供黏胶层12在转角处更大的转弯空间，而不致超出遮蔽层11的遮蔽区域。此外，补强部分112允许黏胶层12在转角处有更大的涂布空间，使结构的可靠度提升。在一些实施例中，本揭露于设计遮蔽层11时允许采用不同形状的补强部分112，以提供遮蔽层11对黏胶层12的甩胶部121的遮蔽能力或避免遮蔽层11覆盖影像感测区141的范围。

应了解，本揭露所记载的内容，当采用用语“上”、“下”、“内”、“外”，仅为了说明本揭露的实施例的技术内容或元件的相对关系而引用，并非用于限制实施本揭露时，各元件在空间上的绝对位置关系。虽然本揭露已以实施例揭露如上，然说明书及图式所载的实施例并非用以限定本揭露，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本揭露的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰。本揭露的保护范围当视后附的专利申请范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种影像感测模块，其特征在于，包含：

一影像感测晶片，包含一影像感测区；

一支撑件，设置于该影像感测晶片的上表面且环绕该影像感测区；

一透光层，设置于该支撑件的上表面，该透光层包含一上表面与一下表面，该下表面朝向该影像感测晶片且包含一透光区与环绕该透光区的一遮蔽区，该透光区对应于该影像感测区，该遮蔽区沿该透光层的下表面的法线方向的投影不重叠于该影像感测区；以及

一遮蔽层，形成于该透光层的下表面的遮蔽区，且位于该透光层与该支撑件之间，该遮蔽层包含一框形部分及多个补强部分，各该补强部分个别地位于该框形部分的角隅。

2.如权利要求1所述的影像感测模块，其特征在于，该多个补强部分自该框形部分的角隅向内延伸而构成一三角形。

3.如权利要求2所述的影像感测模块，其特征在于，该三角形为一等腰三角形。

4.如权利要求1所述的影像感测模块，其特征在于，该多个补强部分自该框形部分的角隅向内延伸而构成一扇形。

5.如权利要求1所述的影像感测模块，其特征在于，该多个补强部分自该框形部分的角隅向内延伸而构成一伞形。

6.如权利要求1所述的影像感测模块，其特征在于，该多个补强部分自该框形部分的角隅向内延伸而构成一矩形。

7.如权利要求1所述的影像感测模块，其特征在于，各该补强部分的边界相对于该影像感测区的边界的距离小于该框形部分的边界相对于该影像感测区的边界的距离。

8.如权利要求1所述的影像感测模块，其特征在于，该框形部分包含一正向遮蔽段及一内侧向遮蔽段，该正向遮蔽段设置于该支撑件的正上方，该内侧向遮蔽段自该正向遮蔽段向内延伸。

9.如权利要求1所述的影像感测模块，其特征在于，更包含一封装层，该封装层环绕该透光层、该支撑件与该影像感测晶片的侧表面。

10.如权利要求1所述的影像感测模块，其特征在于，更包含一黏胶层，该黏胶层界于该透光层及该支撑件之间，且该黏胶层包含一框形部及多个甩胶部，该遮蔽层沿该透光层的下表面的法线方向的投影重叠于该框形部及该多个甩胶部。