TWI422018B - 感測模組 - Google Patents

Description

感測模組

本發明是有關於一種感測模組，且特別是有關於一種具有多晶片的感測模組。

圖1是習知一種影像感測模組的上視示意圖，而圖2是沿圖1之I－I’線的剖面示意圖。請參照圖1與圖2，習知影像感測模組100包括一印刷電路板(printed circuit board,PCB)110、一影像感測器(image sensor)120、一雷射二極體(laser diode,LD)130、一齊納二極體(Zener diode)140以及一封裝膠體(encapsulation)150。影像感測器120是配置於印刷電路板110上，且電性連接至印刷電路板110。雷射二極體130與齊納二極體140是分別電性連接至連接端(connection terminal)160a、160b，而連接端160a、160b是分別透過錫料170a、170b而電性連接至印刷電路板110。

習知技術會藉由封裝膠體150來包覆雷射二極體130、齊納二極體140以及必要的導電件(圖未示)，如銲線(wire)等。如此，不僅可防止雷射二極體130、齊納二極體140及導電件於傳送的過程中受損或造成接觸不良的情形，還可將雷射二極體130、齊納二極體140以及連接端160a、160b模組化，以簡化影像感測模組100的組裝步驟。此外，封裝膠體150的材質是選用透明材質，以使雷射二極體130所提供的光線能傳遞至封裝膠體150外。

然而，由於封裝膠體150的成本較高，所以會增加影像感測模組100的生產成本。此外，封裝膠體150會降低雷射二極體130所提供的光線之強度，使影像感測模組100的光利用效 率變差。

本發明提供一種感測模組，以降低生產成本。

為達上述優點，本發明提出一種感測模組，其包括一承載器(carrier)、一感測器、一基板、至少一個晶片、一殼體以及一蓋體。承載器具有一承載面以及與承載面相對的一背面，而感測器與基板是配置於承載面上，且分別電性連接至承載器。晶片是配置於基板上，且分別電性連接至基板。殼體圍繞感測器、基板與晶片。蓋體位於承載面上方，且連接側壁，以覆蓋感測器、基板及晶片。此外，蓋體具有二開口，分別暴露出晶片與感測器的一感測區。

在本發明之一實施例中，上述之感測模組更包括多個第一銲線，而晶片是透過第一銲線而電性連接至基板。

在本發明之一實施例中，上述之感測模組更包括多個第二銲線，而基板是透過第二銲線而電性連接至承載器。

在本發明之一實施例中，上述之感測模組更包括多個導電材料，而基板是透過導電材料而電性連接至承載器。

在本發明之一實施例中，上述之感測模組更包括多個第三銲線，而感測器是透過第三銲線而電性連接至承載器。

在本發明之一實施例中，上述之晶片包括一發光晶片。

在本發明之一實施例中，上述之發光晶片為一發光二極體(light emitting diode,LED)或一雷射二極體。

在本發明之一實施例中，上述之殼體具有一底壁與連接底壁的一側壁，其中底壁連接承載器的部份背面，而側壁從承載器的背面延伸至承載器的承載面並圍繞感測器、基板與晶片。

在本發明之一實施例中，上述之承載器為一導線架 (leadframe)。

在本發明之一實施例中，上述之感測模組承載器為一線路板。

在本發明之一實施例中，上述之感測器為一影像感測器。

在本發明中，由於晶片是組裝於基板上，所以不需藉由透明封裝膠體使晶片與基板模組化，如此可節省透明封裝膠體的成本，進而降低本發明之感測模組的生產成本。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

圖3是本發明一實施例之一種感測模組的剖面示意圖。請參照圖3，本實施例之感測模組200包括一承載器210、一感測器220、一基板230以及多個晶片(如晶片240a與晶片240b)。承載器210具有一承載面211以及與承載面211相對的一背面213，而感測器220與基板230是配置於承載面211上，且分別電性連接至承載器210。晶片240a、240b是配置於基板230上，且分別電性連接至基板230。

上述之感測模組200中，承載器210例如是一導線架，其包括多個支架212、214。由於圖3是感測模組200的剖面示意圖，所以在圖3中僅繪示一個支架212與一個支架214，但實際上支架212與支架214的數量可分別為多個。此外，晶片240a、240b例如是透過第一銲線252與導電膠260(如銀膠)而電性連接至基板230。在另一實施例中，晶片240a、240b亦可分別透過多個第一銲線252而電性連接至基板230。

承上述，基板230例如是透過多個第二銲線254而電性連接至承載器210，而感測器220例如是透過多個第三銲線256 而電性連接至承載器230。更詳細地說，基板230是透過第二銲線254而分別電性連接至支架212與支架214，而感測器220是透過第三銲線256而分別電性連接至支架212與支架214。需注意的是，由於圖3是感測模組200的剖面示意圖，而電性連接至支架212與支架214的第三銲線256可能不在同一剖面，所以在圖3中僅繪示出連接至支架214的第三銲線256，並未繪示出連接至支架212的第三銲線256。

在本實施例中，感測器220例如是一影像感測器，晶片240a例如是一發光晶片(如發光二極體或雷射二極體)，而晶片240b例如是一齊納二極體，以防止晶片240a因靜電放電(electrostatic discharge,ESD)而受損。此外，上述之感測模組200更包括一殼體270與一蓋體280。殼體270具有一底壁272與連接底壁272的一側壁274，其中底壁272連接承載器210的部份背面211，而側壁274從承載器210的背面211延伸至承載器210的承載面213並圍繞感測器220、基板230與晶片240a、240b。蓋體280位於承載面213上方，且連接側壁274，以覆蓋感測器220、基板230及晶片240a、240b。此外，蓋體280具有二開口282、284，其中開口282暴露出晶片240a，而開口284暴露出感測器220的一感測區222。如此，晶片240a所提供的光線能經由開口282而傳遞至感測模組200外，而光線經反射後能經由開口284而傳遞至感測器220。

在本實施例中，由於晶片240a、240b是組裝於基板230上，所以不需藉由透明封裝膠體使晶片240a、240b與基板230模組化。此外，在感測模組200的製造過程中，可先將組裝有晶片240a、240b的基板230配置於承載器210上，之後再進行打線接合製程，以使晶片240a、240b與基板230電性連接。 如此，在未使用透明封裝膠體來覆蓋晶片240a、240b與基板230的情況下，仍可避免在傳送的過程中造成晶片240a、240b與基板230接觸不良。因此，本實施例可節省透明封裝膠體的成本，進而降低感測模組200的生產成本。此外，由於本實施例之感測模組200未使用透明封裝膠體覆蓋晶片240a，所以不會減弱晶片240a所提供之光線的強度。因此，相較於習知技術，本實施例之感測模組200具有較高的光利用率。

圖4是本發明另一實施例之一種感測模組的剖面示意圖。請參照圖4，本實施例之感測模組200a與圖3之感測模組200的結構與優點相似，其差別處在於基板230電性連接至承載器230的方式不同。更詳細地說，感測模組200之基板230是透過第二銲線254而電性連接至承載器210，而感測模組200a之基板230是透過多個導電材料290而電性連接至承載器210。在本實施例中，導電材料290例如是錫球，但在其他實施例中導電材料290可以是導電膠或是其他適用之導電材料。

圖5是本發明另一實施例之一種感測模組的示意圖。請參照圖5，本實施例之感測模組200b與圖3之感測模組200的結構與優點相似，其主要差別處在於承載器的不同。更詳細地說，感測模組200的承載器210是導線架，而感測模組200b的承載器210b是一線路板，如印刷電路板。此外，感測模組200b的殼體270b是配置於承載面212上，且圍繞感測器220、基板230與晶片240a、240b。

圖6是本發明另一實施例之一種感測模組的示意圖。請參照圖6，本實施例之感測模組200c與圖5之感測模組200b的差別處在於感測模組200c的基板是230透過導電材料290而 電性連接至承載器210b。在本實施例中，導電材料290例如是錫球，但在其他實施例中導電材料290可以是導電膠或是其他適用之導電材料。

綜上所述，本發明之感測模組至少具有下列優點：

1.在本發明中，由於晶片是組裝於基板上，所以不需藉由透明封裝膠體使晶片與基板模組化，如此可降低本發明之感測模組的生產成本。

2.在其中一晶片為發光晶片的實施例中，由於不需藉由透明封裝膠體覆蓋晶片，所以發光晶片所提供的光線之強度不會被透明封裝膠體減弱，如此可提高本發明之感測模組的光利用效率。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧影像感測模組

110‧‧‧印刷電路板

120‧‧‧影像感測器

130‧‧‧雷射二極體

140‧‧‧齊納二極體

150‧‧‧封裝膠體

160a、160b‧‧‧連接端

170a、170b‧‧‧錫料

200、200a、200b、200c‧‧‧感測模組

210‧‧‧承載器

211‧‧‧承載面

212、214‧‧‧支架

213‧‧‧背面

220‧‧‧感測器

222‧‧‧感測區

230‧‧‧基板

240a、240b‧‧‧晶片

252‧‧‧第一銲線

254‧‧‧第二銲線

256‧‧‧第三銲線

260‧‧‧導電膠

270‧‧‧殼體

272‧‧‧底壁

274‧‧‧側壁

280‧‧‧蓋體

282、284‧‧‧開口

290‧‧‧導電材料

圖1是習知一種影像感測模組的上視示意圖。

圖2是沿圖1之I-I’線的剖面示意圖。

圖3是本發明一實施例之一種感測模組的剖面示意圖。

圖4是本發明另一實施例之一種感測模組的剖面示意圖。

圖5是本發明另一實施例之一種感測模組的剖面示意圖。

圖6是本發明另一實施例之一種感測模組的剖面示意圖。

200‧‧‧感測模組

210‧‧‧承載器

211‧‧‧承載面

212、214‧‧‧支架

213‧‧‧背面

220‧‧‧感測器

222‧‧‧感測區

230‧‧‧基板

240a、240b‧‧‧晶片

252‧‧‧第一銲線

254‧‧‧第二銲線

256‧‧‧第三銲線

260‧‧‧導電膠

270‧‧‧殼體

272‧‧‧底壁

274‧‧‧側壁

280‧‧‧蓋體

282、284‧‧‧開口

Claims (12)

1. 一種感測模組，包括：一承載器，具有一承載面以及與該承載面相對的一背面；一感測器，配置於該承載面上，且電性連接至該承載器；一基板，配置於該承載器上，且電性連接至該承載面；以及至少一晶片，配置於該基板上，且分別電性連接至該基板；一殼體，該殼體圍繞該感測器、該基板與該至少一晶片；以及一蓋體，位於該承載面上方，且連接該殼體，以覆蓋該感測器、該基板及該至少一晶片，其中該蓋體具有二開口，分別暴露出該至少一晶片與該感測器的一感測區。
2. 如申請專利範圍第1項所述之感測模組，更包括多個第一銲線，而該至少一晶片是透過該些第一銲線而電性連接至該基板。
3. 如申請專利範圍第1項所述之感測模組，更包括多個第二銲線，而該基板是透過該些第二銲線而電性連接至該承載器。
4. 如申請專利範圍第1項所述之感測模組，更包括多個導電材料，而該基板是透過該些導電材料而電性連接至該承載器。
5. 如申請專利範圍第1項所述之感測模組，更包括多個第三銲線，而該感測器是透過該些第三銲線而電性連接至該承載器。
6. 如申請專利範圍第1項所述之感測模組，其中該至少一晶片包括一發光晶片。
7. 如申請專利範圍第6項所述之感測模組，其中該發光晶片為一發光二極體或一雷射二極體。
8. 如申請專利範圍第1項所述之感測模組，其中該殼體具有一底壁與連接該底壁的一側壁，該底壁連接該承載器的部份該背面，而該側壁從該承載器的該背面延伸至該承載器的該承載面並圍繞該感測器、該基板與該至少一晶片一蓋體，位於該承載面上方，且連接該側壁，以覆蓋該感測器、該基板及該些晶片，其中該蓋體具有二開口，分別暴露出該發光晶片與該感測器的一感測區。
9. 如申請專利範圍第8項所述之感測模組，其中該承載器為一導線架。
10. 如申請專利範圍第1項所述之感測模組，其中該承載器為一線路板。
11. 如申請專利範圍第1項所述之感測模組，其中該感測器為一影像感測器。
12. 如申請專利範圍第1項所述之感測模組，其中該承載器為一導線架或一線路板。