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CN1476098A - 图像拾取设备及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种图像拾取设备以及制造方法。将数字信号处理(DSP)芯片附连在衬底的第一面上。将CMOS图像传感器(CIS)芯片附连在DSP芯片的有源面上。通过引线接合将DSP芯片和CIS芯片电连接至衬底上。具有用以将图像传送至DSP的透镜的外壳箱被安装在衬底上。没有模制出外壳箱和衬底之间的内部空间，从而简化了制造过程并提供了更薄和/或更轻的图像拾取设备。

Description

图像拾取设备及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种半导体集成电路设备，更具体地，涉及一种图像拾取设备及其制造方法。
背景技术
随着数字网络、个人电脑、蜂窝式电话和个人数字助理(PDAs)的迅速发展，需要一种图像传感器芯片，并且视频通讯的需求正在以很快的速度增长。
一种CMOS图像传感器提供了比电荷耦合器件(CCD)更加优越的低功耗，并且，希望将其在包括蜂窝式电话和其他便携设备的领域中广泛使用。
图1是具有CMOS图像传感器芯片105的传统图像拾取设备的剖视图。穿过透镜102和红外过滤器104的图像到达CMOS图像传感器(CIS)芯片105。该CIS芯片105检测图像的像素并将图像处理成为数据。数字信号处理(DSP)芯片108将图像数据转换成电信号。图像信号通过诸如电阻和电容的无源装置107被储存在母板110的存储装置111，然后被可视地显示在显示器112上。该图像拾取设备101通常通过柔性印刷电路板(FPCB)109连接至母板110。
传统的图像拾取设备101如下制造。诸如电阻和电容的无源装置107被安装在双面印刷电路板(PCB)106上。该DSP芯片108附连在PCB106上，并引线接合至PCB106。无源装置107和DSP芯片108在诸如环氧树脂的模制合成物中模制，以便不受外部环境的影响。该CIS芯片105附连至和PCB106的DSP芯片附连面相对的表面上，并引线接合至PCB106。具有透镜102和红外过滤器104的外壳箱103被安装在PCB106上。
但是，DSP芯片108的模制会导致图像拾取设备101的厚度和重量的增加，并且是必须进行的额外的步骤，还会影响散热，这些导致DSP芯片108的失效和寿命的缩短。
发明内容
在一个示例性实施例中，本发明提供了一种通过简化步骤制造的、更薄更轻的图像拾取设备，该简化步骤提高了生产效率。
在一个示例性实施例中，本发明提供了一种散热能力得以改进的图像拾取设备。
在一个示例性实施例中，本发明提供了一种包括附连至衬底的第一面并和衬底电连接的数字信号处理(DSP)芯片的图像拾取设备，该DSP芯片具有面朝上的有源面，以及附连在DSP芯片的有源面上并和衬底电连接的CMOS图像传感器(CIS)芯片，该CIS芯片具有面朝上的有源面。
可通过引线接合将衬底电连接至DSP芯片和CIS芯片。引线接合中所使用的引线直径为1.0至2.0mil。衬底可以使印刷电路板或柔性印刷电路板。
在另一个示例性实施例中，本发明提供一种制造图像拾取设备的方法，该方法包括：将DSP芯片附连在衬底的第一面上，从而使DSP芯片的有源面朝上；在DSP芯片的有源面上施用粘结剂；以及，将CIS芯片附连在DSP芯片的有源面上，从而使CIS芯片的有源面朝上。
在一个示例性实施例中，通过使用直径为1.0至2.0mil的引线将CIS芯片和DSP芯片与衬底电连接。
在另一个示例性实施例中，制造图像拾取设备的方法还包括：在将DSP芯片和CIS芯片附连在衬底上之前，背部研磨DIS芯片和CIS芯片。
在另一个示例性实施例中，衬底可以是印刷电路板或柔性印刷电路板。
附图说明
参照附图，下文中对本发明的详细说明将使本发明更容易理解，附图中，相同的附图标记指代相同的结构元件，其中：
图1是传统图像拾取设备的剖视图；
图2是根据本发明一示例性实施例的图像拾取设备的剖视图；
图3a至图3g是示出根据本发明一示例性实施例的制造方法步骤的示图。
具体实施方式
下文参照附图描述本发明的示例性实施例。
图2是根据本发明一示例性实施例的图像拾取设备101的剖视图。该图像拾取设备101具有芯片在芯片上的结构，其中，CMOS图像传感器(CIS)芯片105和数字信号处理(DSP)芯片108叠放。
诸如电阻或电容的无源装置107被安装在印刷电路板(PCB)106的第一面上。该DSP芯片108附连到PCB106上，从而使DSP芯片108的有源面朝上。可以通过柔性印刷电路板(FPCB)(未示出)将PCB106连接至母板(未示出)。无源装置107和DSP芯片108可以被安装在FPCB109上，而不是PCB106上。
使用粘结剂(或其他本领域内的技术人员已知的技术)将CIS芯片105安装在DSP芯片108的有源面上，这样，CIS芯片105的有源面朝上。通过引线接合，将DSP芯片108和CIS芯片105的电极衬垫和PCB106的接合衬垫121和120电连接。
外壳箱103包括透镜102和红外过滤器104。配置该外壳箱103，使得：从图像反射的光穿过透镜102和红外过滤器104，并到达CIS芯片105。尽管一示例性实施例示出的是在一条直线上的布局，但是透镜102和过滤器104可以具有其他使用镜子或其他反射器改变光向的备选布局。
在图2所示的示例性配置中，无需模制出外壳箱103和PCB106之间的内部空间。为了不受外部冲击的影响，在将CIS芯片105和DSP芯片108的电极衬垫和PCB106的接合衬垫121和120电连接的过程中，所使用的引线114、115的直径可以大于传统图像拾取设备的直径。引线的直径可以为1.0到2.0mil。
图3a至图3g是示出根据本发明一示例性实施例的制造图像拾取设备101的方法步骤的示图。
图3a示出了将至少一个无源装置107安装在PCB106上。该至少一个诸如电阻和/或电容的无源装置107被安装在PCB106的第一面上。该至少一个无源装置107也可以安装在FPCB109上，而不是PCB106上。在FPCB109的情况下，此后的步骤和在PCB106的情况下的相同。
图3b示出将DSP芯片108附连在PCB106上的步骤。通过使用粘结剂(未示出)将该DSP芯片108附连在PCB106的第一面上，从而使DSP芯片108的有源面朝上。
为了减小图像拾取设备101的厚度，该DSP芯片108可以被背部研磨。此外，外壳箱103的高度可以被减小。
图3c示出通过引线接合将DSP芯片108和PCB106电连接的步骤。至少一个第一引线114被连接至DSP芯片108的电极衬垫和至少一个PCB106的第一接合衬垫121。这样的引线的直径传统上是1.0mil。根据本发明的示例性实施例，至少一个第一引线114的直径可以是1.0到2.0mil。
图3d示出在DSP芯片108的有源面上施用粘结剂201的步骤。该粘结剂201可以是银环氧树脂粘结剂带(或其他本领域内的技术人员已知的技术)。
图3e示出将CIS芯片105附连在DSP芯片108上的步骤。该CIS芯片105利用粘结剂附连到DSP芯片108的有源面上，这样，CIS芯片105的有源面朝上。为了得到更薄的图像拾取设备101，可以将CIS芯片105背部研磨。
图3f示出通过引线接合将CIS芯片105电连接至PCB106的步骤。第二引线115被连接至CIS芯片105的电极衬垫和PCB106的第二接合衬垫120。第二引线115的直径可以是1.0至2.0mil。
图3g示出在PCB106上安装外壳箱103的步骤。通过注模将该外壳箱103形成为所需的形状，该外壳箱103包括透镜102和红外过滤器104。然后，将外壳箱103安装在PCB106上。
不模制出外壳箱103和PCB106之间的内部空间，这样能够简化制造过程并使图像拾取设备更薄。为了减小非模制引线114和115由于冲击被切割或彼此接触的可能性，第二和第二引线114和115的直径可以为1.0mil或更大。
根据本发明的示例性实施例，将DSP芯片附连在外壳箱的内部，而不使用传统的模制方法。相应地，本发明的示例性实施例提供了一种散热能力提高的、更薄更轻的图像拾取设备，从而简化了制造过程并因而提高了生产率。
尽管上述的本发明的示例性实施例包括一个DSP芯片和一个CIS芯片，但是，可以使用更多的芯片。此外，本发明的示例性实施例的指导还可用来安装固定其他的芯片。
尽管以上详细描述了本发明的示例性实施例，但是应该明白，对于本领域的技术人员，此处所教导的基本发明概念的许多变形和/或更改仍然落入后附权利要求书所限定的本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种图像拾取设备，包括：
衬底，其具有至少一个安装在其第一面上的无源装置；
数字信号处理(DSP)芯片，其附连在衬底的第一面上并和衬底电连接，该DSP芯片具有面朝上的有源面；
CMOS图像传感器(CIS)芯片，其附连在DSP芯片的有源面上并和衬底电连接，该CIS芯片具有面朝上的有源面；以及
外壳箱，其具有透镜和红外过滤器，并安装在衬底上，将该透镜配置成能够把图像传送给DSP芯片。
2.如权利要求1所述的设备，还包括：
用以将DSP芯片和衬底电连接的接合引线。
3.如权利要求1所述的设备，还包括：
用以将CIS芯片和衬底电连接的接合引线。
4.如权利要求2所述的设备，其中，结合引线的直径是1.0到2.0mil。
5.如权利要求3所述的设备，其中，结合引线的直径是1.0到2.0mil。
6.如权利要求1所述的设备，其中，衬底是印刷电路板。
7.如权利要求1所述的设备，其中，衬底是柔性印刷电路板。
8.一种制造图像拾取设备的方法，该方法包括：
在衬底的第一面上安装无源装置；
在衬底的第一面上附连DSP芯片，从而使DSP芯片的有源面朝上；
通过接合引线将DSP芯片和衬底电连接；
对DSP芯片的有源面施用粘结剂；
在DSP芯片的有源面上附连CIS芯片，从而使CIS芯片的有源面朝上；
通过接合引线将CIS芯片和衬底电连接；
在衬底上安装外壳箱，其中，外壳箱具有配置成用以把图像传送给DSP芯片的透镜。
9.如权利要求8所述的方法，其中，将CIS芯片连接至衬底的接合引线的直径是1.0到2.0mil。
10.如权利要求8所述的方法，其中，将DSP芯片连接至衬底的结合引线的直径是1.0到2.0mil。
11.如权利要求8所述的方法，还包括在附连DSP芯片和CIS芯片之前背部研磨该DSP芯片和该CIS芯片。
12.如权利要求8所述的方法，其中，衬底是印刷电路板。
13.如权利要求8所述的方法，其中，衬底是柔性印刷电路板。
14.一种根据权利要求8所述的方法制造的图像拾取设备。
15.一种图像拾取设备，包括：
数字信号处理(DSP)芯片，其附连在衬底的第一面上并和衬底电连接，该DSP芯片具有面朝上的有源面；
CMOS图像传感器(CIS)芯片，其附连在DSP芯片的有源面上并和衬底电连接，该CIS芯片具有面朝上的有源面。
16.如权利要求15所述的图像拾取设备，其中，DSP芯片和CIS芯片被叠放。
17.如权利要求15所述的图像拾取设备，其中，DSP芯片和CIS芯片被布置成芯片在芯片上的结构。
18.一种制造图像拾取设备的方法，该方法包括：
在衬底的第一面上附连DSP芯片，从而使DSP芯片的有源面朝上；
对DSP芯片的有源面施用粘结剂；以及
在DSP芯片的有源面上附连CIS芯片，从而使CIS芯片的有源面朝上。
19.一种根据权利要求18所述的方法制造的图像拾取设备。
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