專利名稱：光學(xué)機(jī)構(gòu)的封裝方法及該光學(xué)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)機(jī)構(gòu)的封裝方法，特別是指一種可簡易地將光學(xué)機(jī)構(gòu)相對定位于一基板的封裝方法。
(2)背景技術(shù)一般光學(xué)機(jī)構(gòu)進(jìn)行封裝時，除了與一般集成電路(IC)封裝一樣，需要極為精細(xì)的電性連結(jié)，以使信號傳輸正確之外，還由于光學(xué)機(jī)構(gòu)還牽涉到光線傳輸、成像等等光學(xué)現(xiàn)象，所以除了在封裝時還須注意到所有構(gòu)件精確的相對位置外，于連結(jié)至基板上使用于電器產(chǎn)品時，還必須使光學(xué)機(jī)構(gòu)正確定位于基板上，而使光學(xué)機(jī)構(gòu)于正確位置接收感應(yīng)外界光線，而發(fā)出或傳輸相對應(yīng)的電子信號。
參閱圖1，上述光學(xué)機(jī)構(gòu)1是電性連結(jié)于一基板100上，當(dāng)接收外界光線時，可經(jīng)由基板100傳輸電子信號，該光學(xué)機(jī)構(gòu)1包括一導(dǎo)線架11、一晶片12、一封裝膠體13、多個電性連接件14、一封蓋15，及一具有一預(yù)定焦距的透鏡裝置16。
該導(dǎo)線架11是以金屬制成，具有一可供晶片12焊黏的晶片墊111，與多根電性接腳112。
該晶片12具有一可接收光線的感光部121，以該感光部121朝上焊黏于導(dǎo)線架11的晶片墊111上。
該封裝膠體13是以一封膠材料壓注成型，具有一與導(dǎo)線架11的晶片墊111相連結(jié)的底壁131，及一由該底壁131的一外周緣一體向上延伸并環(huán)繞晶片12的圍繞壁132。
該導(dǎo)線架11的多根電性接腳112分別穿伸過該圍繞壁132，使每一電性接腳112被圍繞壁132區(qū)分成一埋固于圍繞壁132內(nèi)的固定部113、一由固定部113向晶片12延伸的連結(jié)部114，與一反向于連結(jié)部114并反向于圍繞壁132延伸的焊固部115，該焊固部115是可相對應(yīng)地插伸入基板100預(yù)設(shè)的多個電性插孔200中焊固，以電性連結(jié)并相對定位光學(xué)機(jī)構(gòu)1與基板100。
該電性連接件14分別是一金屬線，分別相對應(yīng)地電性連接晶片12與該電性接腳112的連結(jié)部114。
該封蓋15具有一可透光的透光件151，且以該透光件151相對應(yīng)于晶片12的感光部121而與圍繞壁132相連結(jié)，而將晶片12及多個電性連接件14與外界相隔絕，并使光線可經(jīng)由透光件151進(jìn)入，由晶片12的感光部121接收。
該透鏡裝置16具有一抵接壁161，及一貫穿該抵接壁161的透鏡組件162，透鏡裝置16是當(dāng)上述尚未完成封裝的光學(xué)機(jī)構(gòu)半成品，先電性連結(jié)并相對定位于基板100上后，方以其抵接壁161抵觸于基板100的背面，并以透鏡組件162對應(yīng)于透光件151與封蓋15連結(jié)，封裝成完整的光學(xué)機(jī)構(gòu)1，而使外界光線可經(jīng)由透鏡組件162進(jìn)入、通過透光件151后，由晶片12接收感應(yīng)，進(jìn)一步產(chǎn)生、并傳輸電子信號。
上述光學(xué)機(jī)構(gòu)1在封裝時，由于透鏡裝置16的透鏡組件162具有預(yù)定焦距，所以外界光線由透鏡組件162進(jìn)入、通過透光件151，而由晶片12接收的距離(此距離業(yè)界稱之為物距)，必須與該預(yù)定焦距成一預(yù)定數(shù)學(xué)關(guān)系式，這樣經(jīng)由透鏡組件162進(jìn)入的光，才能正確成像于晶片12的感光部121上，使晶片12接收感應(yīng)，進(jìn)而發(fā)生一預(yù)定的電子信號。而由于透鏡裝置16是抵觸于基板100而相對定位的，因此，尚未組裝透鏡裝置16的光學(xué)機(jī)構(gòu)半成品于電性連結(jié)于基板100上時，亦必須先調(diào)整導(dǎo)線架11的電性接腳112插伸入基板100的電性插孔200的深度，使晶片12相對基板100的背面精確定位，這樣才能使外界光線通過透鏡裝置16后，正確成像于晶片12的感光部121上。
因此，上述的光學(xué)機(jī)構(gòu)1在封裝、連結(jié)時，必須根據(jù)該透鏡組件162的焦距，計算出該物距的高度，再量測封蓋15的透光件151至晶片12的高度，由此計算出晶片12至基板100的一表面的相對距離，并以此制作一具有相對應(yīng)高度的支撐壁21的工裝用具2，如圖2所示，且請參閱圖2及圖3所示，再以該工裝用具2的支撐壁21的相反的上頂面22與下頂面23，分別抵觸光學(xué)機(jī)構(gòu)1的封蓋15的外周緣與該基板100的表面，并使導(dǎo)線架11的多個電性接腳112相對應(yīng)地穿伸過基板100的電性插孔200時，晶片12恰好正確相對定位于基板100。
接著，才能繼續(xù)進(jìn)行封裝、連結(jié)制程先將晶片12焊黏于導(dǎo)線架11的晶片墊111上，再以預(yù)定的封膠材料壓注成型一封裝膠體13，并使封裝膠體13具有與導(dǎo)線架11相連結(jié)的底壁131，及一由底壁131一體向上延伸并環(huán)繞晶片12的圍繞壁132，同時，使導(dǎo)線架11的多個電性接腳112分別穿伸過圍繞壁132，接著再將多個電性連接件14分別電性連接晶片12與導(dǎo)線架11的電性接腳112。之后將該封蓋15的透光件151相對應(yīng)于晶片12的感光部121，連結(jié)至封裝膠體13的圍繞壁132上，使其封閉該封裝膠體132所形成容裝晶片12與電性連接件14的空間，并使外界光線可經(jīng)由透光件151進(jìn)入該空間而由晶片12接收。
前述的封裝過程，均是以各制程的封裝機(jī)臺進(jìn)行，因此，可以滿足精確定位封裝的基本要求。
接下來的封裝、連接制程，則必須以一技術(shù)熟練的加工作業(yè)員，以手工將已連接封蓋15的光學(xué)機(jī)構(gòu)半成品的多個電性接腳112，插伸入基板100的電性插孔200中，同時，將上述依據(jù)透鏡裝置16的焦距定做的工裝用具2，以其支撐壁21的上、下頂面22、23，分別抵觸光學(xué)機(jī)構(gòu)1的封蓋15的外周緣與該基板100的表面，以使光學(xué)機(jī)構(gòu)半成品內(nèi)的晶片12相對基板100定位，再將基板100、工裝用具2與光學(xué)機(jī)構(gòu)半成品同時翻轉(zhuǎn)180度，再將各電性接腳112相對該些電性插孔200焊固，使光學(xué)機(jī)構(gòu)半成品與基板100電性連接，同時相對定位光學(xué)機(jī)構(gòu)半成品與基板100，接著，再將基板100、工裝用具2與光學(xué)機(jī)構(gòu)半成品翻轉(zhuǎn)180度，取出該工裝用具2，接著將透鏡裝置16以抵接壁161抵觸于基板100的背面，并以該透鏡組件162向?qū)?yīng)于透光件151，與該封蓋15連結(jié)封裝成完整的光學(xué)機(jī)構(gòu)1，而完成整個封裝、連結(jié)制程，使外界光線可經(jīng)由透鏡組件162進(jìn)入、通過透光件151，而由晶片12接收感應(yīng)，進(jìn)一步產(chǎn)生、并傳輸電子信號。
上述的封裝、連結(jié)制程，雖然可以完成光學(xué)機(jī)構(gòu)1的封裝與基板100的連結(jié)，而使光學(xué)機(jī)構(gòu)1接收、感應(yīng)外界光線后，產(chǎn)生、傳輸電子信號，但是，利用工裝用具2相對定位基板100與晶片12時，是以工裝用具2的支撐壁21的上、下頂面22、23，以一口字型分別抵觸光學(xué)機(jī)構(gòu)1的封蓋15的外周緣與該基板100的表面，借此使晶片12與基板100相對水平，而由于工裝用具2的支撐壁21的上、下頂面22、23在加工制造時，即存在有一加工誤差，使上、下頂面22、23間即存在有水平面的誤差值，再加上基板100的背面與表面、及光學(xué)機(jī)構(gòu)1的封裝膠體13、封蓋15等亦存在有水平面的誤差范圍，這些誤差值個別來說都不會對整體封裝制程有影響，可是當(dāng)以工裝用具2相對定位基板100與晶片12時，由于誤差值累計的結(jié)果，會使得透鏡裝置16、封蓋15的透光件151，及晶片12的感光部121的光軸中心線無法重合，使得外界光線透過透鏡裝置16成像于晶片12的感光部121時，形成一角度的偏移，而出現(xiàn)成像不精確、影響正確的電子信號產(chǎn)生。
其次，經(jīng)由上述敘述可知，以此工裝用具2進(jìn)行封裝連結(jié)制程時，過程極為繁復(fù)，且須以技術(shù)熟練的加工作業(yè)員進(jìn)行，以使光學(xué)機(jī)構(gòu)1與基板100正確定位，方能使此光學(xué)機(jī)構(gòu)1產(chǎn)生、傳輸正確的電子信號。
此外，當(dāng)生產(chǎn)多個種不同焦距的透鏡裝置16的光學(xué)機(jī)構(gòu)1時，則必須計算、定做多個種工裝用具2，已滿足不同焦距的光學(xué)機(jī)構(gòu)1的封裝連結(jié)制程，姑且不論制造工裝用具2本身所造成的制造成本增加，由于該些工裝用具2僅在支撐壁21的高度上有微小差異，因此即使以防呆措施標(biāo)注上記號，在以人工進(jìn)行此制程時，仍無法避免地會發(fā)生使用錯誤的情形，而導(dǎo)致晶片12定位錯誤，成品因無法正確成像、產(chǎn)生電子信號而報廢。
因此，習(xí)知光學(xué)機(jī)構(gòu)1的封裝、連結(jié)制程，仍有許多缺點(diǎn)以待研究改進(jìn)。
(3)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種光學(xué)機(jī)構(gòu)封裝方法，以簡易地將該光學(xué)機(jī)構(gòu)與基板共平面地電性連結(jié)，以提高該光學(xué)機(jī)構(gòu)的相容性與穩(wěn)定性。
本發(fā)明光學(xué)機(jī)構(gòu)的封裝方法，包括一焊晶步驟、一封模步驟、一電性連結(jié)步驟、一連結(jié)步驟，及一焊固步驟。該焊晶步驟將一具有一感光部的晶片，以該感光部朝上焊黏于一導(dǎo)線架的一表面上。該封模步驟以一預(yù)定的封模材料壓注形成一圍繞該晶片且與該導(dǎo)線架相連結(jié)的封裝膠體，使該封裝膠體具有一與該導(dǎo)線架相反于該表面的一底面相連結(jié)的底壁，及一由該底壁的一外周緣一體向上延伸一預(yù)定高度的圍繞壁，該圍繞壁環(huán)繞該晶片并具有一與該晶片的感光部相平行的連結(jié)頂面，且該導(dǎo)線架的多個電性接腳分別穿伸過該圍繞壁，使每一電性接腳被該圍繞壁區(qū)分成一埋固于該圍繞壁內(nèi)的固定部、一由該固定部向該晶片延伸的連結(jié)部，與一反向于該連結(jié)部的焊固部。該電性連結(jié)步驟以多個電性連接件分別相對應(yīng)地連結(jié)該晶片的多個電性焊墊與該電性接腳的連結(jié)部，使該晶片與該導(dǎo)線架形成電性連結(jié)。該連結(jié)步驟將一具有一預(yù)定厚度的連結(jié)壁，及一貫穿該連結(jié)壁且可透光的透光件的封蓋，以該連結(jié)壁的一底面與該圍繞壁的連結(jié)頂面相連結(jié)而將該晶片與外界相隔絕，并使外界光線可經(jīng)由該透光件進(jìn)入由該晶片的感光部接收，該晶片、導(dǎo)線架、封裝膠體、多個電性連接件，及該封蓋共同封裝成一感光裝置。該焊固步驟將封蓋的連結(jié)壁相反于其底面的一抵接面抵觸一基板，并將該電性接腳的焊固部分別相對應(yīng)地與該基板電性連結(jié)，使該感光裝置相對該基板固定不動。
此外，以上述的封裝方法所制造的一種光學(xué)機(jī)構(gòu)，可電性連結(jié)于一基板上，當(dāng)接收一外界光線時，可經(jīng)由該基板傳輸電子信號，該光學(xué)機(jī)構(gòu)包括一導(dǎo)線架、一晶片、一封裝膠體、多個電性連接件、一封蓋，及一光學(xué)裝置。該導(dǎo)線架具有多個根電性接腳。該晶片具有一可接收光線的感光部，以該感光部朝上焊黏于該導(dǎo)線架的一表面上。該封裝膠體具有一與該導(dǎo)線架相反于該表面的一背面相連結(jié)的底壁，及一由該底壁的一外周緣一體向上延伸一預(yù)定高度的圍繞壁，該圍繞壁環(huán)繞該晶片并具有一與該晶片的感光部相平行的連結(jié)頂面，且該導(dǎo)線架的多個電性接腳分別穿伸過該圍繞壁，使每一電性接腳被該圍繞壁區(qū)分成一埋固于該圍繞壁內(nèi)的固定部、一由該固定部向該晶片延伸的連結(jié)部，與一反向于該連結(jié)部且分別相對應(yīng)地電性連結(jié)于該基板的焊固部。每一電性連接件分別相對應(yīng)地電性連接該晶片與該電性接腳的連結(jié)部。該封蓋具有一預(yù)定厚度的連結(jié)壁，及一貫穿該連結(jié)壁且可透光的透光件，該封蓋以該連結(jié)壁的一底面與該圍繞壁的連結(jié)頂面相連結(jié)而將該晶片及多個電性連接件與外界相隔絕，并使該外界光線可經(jīng)由該透光件進(jìn)入由該晶片的感光部接收。該光學(xué)裝置與該封蓋相連結(jié)，供該外界光線通過并具有一預(yù)定焦距，該預(yù)定焦距是與該封裝膠體的圍繞壁的預(yù)定高度及該封蓋的連結(jié)壁的厚度的總和成一預(yù)定數(shù)學(xué)關(guān)系，并使該外界光線經(jīng)由該光學(xué)裝置、透光件進(jìn)入后，可在該晶片的感光部成像而被該晶片的感光部接收，并由該晶片感應(yīng)作動而使該光學(xué)機(jī)構(gòu)經(jīng)由該基板傳輸該電子信號。
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下面通過最佳實(shí)施例及附圖對本發(fā)明光學(xué)機(jī)構(gòu)的封裝方法及該光學(xué)機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明，附圖中圖1是一剖示圖，說明以往的光學(xué)機(jī)構(gòu)構(gòu)造。
圖2是一立體圖，說明封裝連結(jié)以往的光學(xué)機(jī)構(gòu)與一基板時所用的工裝用具。
圖3是一剖示圖，說明應(yīng)用圖2的工裝用具封裝連結(jié)以往的光學(xué)機(jī)構(gòu)與基板的狀態(tài)。
圖4是一流程圖，說明本發(fā)明光學(xué)機(jī)構(gòu)的封裝方法。
圖5是一剖示圖，說明以圖4的封裝方法所封裝連結(jié)的光學(xué)機(jī)構(gòu)，及其與一基板連結(jié)時的狀態(tài)。
(5)具體實(shí)施方式
參閱圖4及圖5，本發(fā)明光學(xué)機(jī)構(gòu)的封裝方法3的一實(shí)施例，如圖4所示，包括一焊晶步驟31、一封模步驟32、一電性連結(jié)步驟33、一連結(jié)步驟34、一焊固步驟35，及一組裝步驟36，可以封裝完成與上述光學(xué)機(jī)構(gòu)1功能相同的光學(xué)機(jī)構(gòu)4(如圖5所示)，并簡易且精確地將其與基板300電性連結(jié)。
本發(fā)明光學(xué)機(jī)構(gòu)的封裝方法3是先以焊晶步驟31，將一具有一感光部421的晶片42，以一導(dǎo)電性膠43將晶片42以感光部421朝上，焊黏于導(dǎo)線架41的一晶片墊411的表面上，并使晶片42的感光部421的表面平行于晶片墊411的表面。且，導(dǎo)線架41的多個電性接腳412，是以晶片42焊黏于導(dǎo)線架41的晶片墊411上后的一中心點(diǎn)為參考原點(diǎn)，成一中心對稱分布，借此，減少后續(xù)的封模步驟32，封模材流經(jīng)該些電性接腳412時產(chǎn)生不規(guī)則模流，而使晶片墊411應(yīng)力增加、而使晶片墊411翹曲的現(xiàn)象。
接著依序進(jìn)行封模、電性連結(jié)、連結(jié)、焊固、組裝等步驟32、33、34、35、36，以封裝完成光學(xué)機(jī)構(gòu)4，并與基板300相連結(jié)。
封膜步驟32以一具有多個以晶片墊411的中心點(diǎn)為中心成一中心對稱分布的頂針的頂持裝置(圖未示)，以多個頂針?biāo)降負(fù)喂叹瑝|411的背面，再以預(yù)定的封模材料，例如高分子熱固性塑膠，壓注形成一圍繞晶片42且與導(dǎo)線架41相連結(jié)的封裝膠體44。
封裝膠體44具有一與導(dǎo)線架41的背面相連結(jié)的底壁441，及一由底壁441的一外周緣一體向上延伸一預(yù)定高度的圍繞壁442，該圍繞壁442環(huán)繞晶片42并具有一與晶片42的感光部421相平行的連結(jié)頂面443，同時，導(dǎo)線架41的多個電性接腳412分別穿伸過圍繞壁442，使每一電性接腳412被圍繞壁442區(qū)分成一埋固于圍繞壁442中的固定部413、一由固定部413向晶片42延伸的連結(jié)部414，與一反向于連結(jié)部414并相反于該圍繞壁442延伸的焊固部415，此些焊固部415可相對應(yīng)地插伸入基板300預(yù)設(shè)的多個電性插孔400中焊固，以電性連結(jié)并相對定位光學(xué)機(jī)構(gòu)4與基板300。
在此要更進(jìn)一步說明的是，由于以預(yù)定的封模材料壓注形成一圍繞晶片且與導(dǎo)線架相連結(jié)的封裝膠體的技術(shù)，以為業(yè)界應(yīng)用、研發(fā)多年，目前業(yè)界已能借由控制封裝膠體模具，精確且簡易地控制封裝膠體的細(xì)部尺寸，以本例的封裝膠體而言，目前業(yè)界已能毫無困難地控制底壁441的長、寬及厚度，圍繞壁442的厚度、高度及其及連結(jié)頂面443的平坦度與相對于晶片墊411的平面度。由于此一技術(shù)細(xì)節(jié)已廣為業(yè)界所周知、應(yīng)用，故在此不詳加贅述。
待封模步驟32完成后，則進(jìn)行電性連結(jié)步驟33，以多個電性連接件45分別相對應(yīng)地連結(jié)晶片42的多個電性焊墊與該電性接腳412的連結(jié)部414，使晶片42與導(dǎo)線架41形成電性連結(jié)，本實(shí)施例中，是以多個金屬導(dǎo)線電性連結(jié)晶片42與導(dǎo)線架41的連結(jié)部414。
再以連結(jié)步驟34將一具有一預(yù)定厚度的連結(jié)壁461，及一貫穿該連結(jié)壁461且可透光的透光件462的封蓋46，以連結(jié)壁461的一底面464與圍繞壁442的連結(jié)頂面443相抵觸連結(jié)，而將晶片42、電性連接件45與外界相隔絕，并使外界光線可經(jīng)由透光件462進(jìn)入由晶片42的感光部421接收。
前述的晶片42、導(dǎo)線架41、封裝膠體44、多個電性連接件45，及封蓋46在經(jīng)過焊晶、封模、電性連結(jié)、連結(jié)等步驟31、32、33、34后，共同封裝成一感光裝置5。
在此實(shí)施例中，封蓋46的透光件462還設(shè)有三由該透光件462的一外表面凹設(shè)且彼此相間隔的卡合槽463，該些卡合槽463是預(yù)留供后續(xù)進(jìn)行組裝步驟36時組裝構(gòu)件之用，請容后再敘。
由于封蓋46一般是以塑膠等高分子且可透光的材料為材質(zhì)，再以技術(shù)已臻成熟的射出成型，或模具灌注成型等習(xí)知技術(shù)，加以制作成形，因此，可以精確控制連結(jié)壁461相反的底面與表面的平坦度、相互平行度，及連結(jié)壁461的外觀尺寸等等，當(dāng)然，亦可以針對貫穿連結(jié)壁461的透光件462的相對位置與連結(jié)頂面443連結(jié)時的方向、位置，等，于連結(jié)壁461成形時預(yù)先標(biāo)注某一特定記號，以供封蓋46與圍繞壁442連結(jié)時防呆之用，以及形成透光件462的卡合槽463等等，由于此等技術(shù)細(xì)節(jié)以為業(yè)界應(yīng)用多時，故在此不再多加贅述。
接著以焊固步驟35將封蓋46的連結(jié)壁462相反于其底面464的一抵接面465抵觸基板300，并將該電性接腳412的焊固部415分別相對應(yīng)地穿伸過基板300的電性插孔400，再以焊錫將其相對基板300焊固并電性連結(jié)，使感光裝置5以封蓋46的抵接面465抵觸基板300，相對基板300固定不動。
最后以組裝步驟36，將一可供光線穿透并具有預(yù)定焦距的光學(xué)裝置47連結(jié)于封蓋46上，完成光學(xué)機(jī)構(gòu)4的封裝、連結(jié)制程。于此實(shí)施例中，光學(xué)裝置47包括一具有預(yù)定焦距的透鏡組471，及三環(huán)繞該透鏡組471設(shè)置且與該卡合槽463相對應(yīng)配合的連結(jié)栓472，該光學(xué)裝置47的透鏡組471的預(yù)定焦距，與封裝膠體44的圍繞壁442的高度及封蓋46的連結(jié)壁461的厚度的總和成一等比例，且此光學(xué)裝置47以該連結(jié)栓472與封蓋46的每一卡合槽463相對應(yīng)配合，而與封蓋46正確定位并連結(jié)成一體，使外界光線可經(jīng)由透鏡組471進(jìn)入后，經(jīng)過封蓋46的透光件462，而可準(zhǔn)確成像于晶片42的感光部421上，使感光部421接收。
經(jīng)由上述本發(fā)明光學(xué)機(jī)構(gòu)的封裝方法3，是可封裝一如圖5所示的光學(xué)機(jī)構(gòu)4，包括上述的導(dǎo)線架41、晶片42、封裝膠體44、多個電性連接件45、封蓋46，及光學(xué)裝置47。且導(dǎo)線架41、晶片42、封裝膠體44、多個電性連接件45，及封蓋46是共同封裝成上述的感光裝置5。
該導(dǎo)線架41具有晶片墊411，與多個根電性接腳412，該些電性接腳412是以晶片42焊黏于其晶片墊411上后的一中心點(diǎn)為參考原點(diǎn)，成一中心對稱分布。
該晶片42具有一可接收光線的感光部421，以該感光部421朝上，以一導(dǎo)電性膠43焊黏于晶片墊411上，且晶片42的感光部421平行于晶片墊411的表面。
封裝膠體44具有一與導(dǎo)線架41的晶片墊411相連結(jié)的底壁441，及一由底壁441的一外周緣一體向上延伸一預(yù)定高度的圍繞壁442，該圍繞442環(huán)繞晶片42并具有一與晶片42的感光部421相平行的連結(jié)頂面443。且導(dǎo)線架41的多個電性接腳412分別穿伸過圍繞壁442，使每一電性接腳412被圍繞壁442區(qū)分成一埋固于該圍繞壁442內(nèi)的固定部413、一由固定部413向晶片42延伸的連結(jié)部414，與一反向于連結(jié)部414且可相對應(yīng)地與基板300電性連結(jié)的焊固部415。
電性連接件45是一金屬導(dǎo)線，分別相對應(yīng)地電性連接晶片42與該電性接腳412的連結(jié)部414。
封蓋46具有一預(yù)定厚度的連結(jié)壁461，及一貫穿連結(jié)壁461且可透光的透光件462，且透光件462更設(shè)有三由其一外表面凹設(shè)且彼此相間隔的卡合槽463，該些卡合槽463是供連結(jié)并定位光學(xué)裝置47用，封蓋46以連結(jié)壁461的底面464與圍繞壁442的連結(jié)頂面443相連結(jié)而將晶片42及多個電性連接件45與外界相隔絕，并使光線可經(jīng)由透光件462進(jìn)入、由晶片42的感光部421接收。
光學(xué)裝置47與封蓋46相連結(jié)，包括一具有預(yù)定焦距的透鏡組471，及三環(huán)繞透鏡組471設(shè)置且與該卡合槽463相對應(yīng)配合的連結(jié)栓472，光學(xué)裝置47的透鏡組471的預(yù)定焦距，與封裝膠體44的圍繞壁442的高度及封蓋46的連結(jié)壁461的厚度的總和成一等比例，且此光學(xué)裝置47以該連結(jié)栓472與封蓋46的每一卡合槽463相對應(yīng)配合時，可與封蓋46正確定位并連結(jié)成一體，使外界光線可經(jīng)由透鏡組471進(jìn)入后，經(jīng)過封蓋46的透光件462，而可準(zhǔn)確成像于晶片42的感光部421上，使感光部421接收。
本發(fā)明光學(xué)機(jī)構(gòu)的封裝方法3實(shí)際應(yīng)用于制程時，先以光學(xué)機(jī)構(gòu)4的預(yù)定焦距為依據(jù)，以此計算出封裝膠體44圍繞壁442高度與封蓋46的連結(jié)壁461厚度(此二者為相依關(guān)系，亦即可固定圍繞壁442高度，僅控制連結(jié)壁461厚度，或固定連結(jié)壁461厚度，僅控制圍繞壁442高度，而使其總和與預(yù)定焦距成比例即可)，接著依序進(jìn)行焊晶步驟31、封模步驟32、電性連結(jié)步驟33、連結(jié)步驟34，即可簡易地以機(jī)臺為主，精確地完成感光裝置5的封裝。
接著可以作業(yè)員以手工進(jìn)行，或仍利用機(jī)臺進(jìn)行焊固、組裝步驟35、36，將感光裝置5以封蓋46抵觸基板300，同時使電性接腳412穿伸過基板300的電性插孔400焊固，使感光裝置5與基板300電性連接并相對該基板300固定不動，再將光學(xué)裝置47以連結(jié)栓472相對應(yīng)卡合槽463配合，而與封蓋46正確定位并連結(jié)成一體，即完成光學(xué)機(jī)構(gòu)4的封裝、連結(jié)制程，使外界光線經(jīng)由光學(xué)裝置47進(jìn)入后，可準(zhǔn)確成像于晶片42的感光部421，由晶片42接收感應(yīng)、以產(chǎn)生并傳輸出一電子信號。
歸納上述，本發(fā)明光學(xué)機(jī)構(gòu)的封裝方法3，是利用目前業(yè)界已能簡易且精確地控制封裝膠體44與封蓋46的細(xì)部尺寸，而控制封裝膠體44的圍繞壁442厚度與封蓋46的連結(jié)壁461厚度的總和，與光學(xué)裝置47的焦距成一預(yù)定比例，而使感光裝置5與基板300連結(jié)定位時，能簡單地以感光裝置5抵觸基板300、焊固電性接腳412與基板300，即可使感光裝置5內(nèi)的晶片42精確地相對基板300定位，再將光學(xué)裝置47的連結(jié)栓472相對應(yīng)封蓋46的卡合槽463連結(jié)，即可正確完成光學(xué)機(jī)構(gòu)4的封裝、連結(jié)制程，可改善習(xí)知以工裝用具2輔助定位的連結(jié)制程，因工裝用具2、光學(xué)機(jī)構(gòu)1本身的誤差累計，而各構(gòu)件光軸中心線無法重合、因而無法正確成像，以及必須借助技術(shù)熟練的加工作業(yè)員進(jìn)行繁復(fù)的定位焊黏加工制程，且于人工進(jìn)行此階段加工時，因工裝用具2規(guī)格眾多而發(fā)生使用錯誤的工裝用具，而導(dǎo)致晶片12定位錯誤等等缺點(diǎn)，而確實(shí)能達(dá)到發(fā)明的目的。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)機(jī)構(gòu)的封裝方法，其特征在于，該方法包括一焊晶步驟，將一具有一感光部的晶片，以該感光部朝上焊黏于一導(dǎo)線架的一表面上；一封模步驟，以一預(yù)定的封模材料壓注形成一圍繞該晶片且與該導(dǎo)線架相連結(jié)的封裝膠體，使該封裝膠體具有一與該導(dǎo)線架相反于該表面的一底面相連結(jié)的底壁，及一由該底壁的一外周緣一體向上延伸一預(yù)定高度的圍繞壁，該圍繞壁環(huán)繞該晶片并具有一與該晶片的感光部相平行的連結(jié)頂面，且該導(dǎo)線架的多個電性接腳分別穿伸過該圍繞壁，使每一電性接腳被該圍繞壁區(qū)分成一埋固于該圍繞壁內(nèi)的固定部、一由該固定部向該晶片延伸的連結(jié)部，與一反向于該連結(jié)部的焊固部；一電性連結(jié)步驟，以多個電性連接件分別相對應(yīng)地連結(jié)該晶片的多個電性焊墊與該電性接腳的連結(jié)部，使該晶片與該導(dǎo)線架形成電性連結(jié)；一連結(jié)步驟，將一具有一預(yù)定厚度的連結(jié)壁，及一貫穿該連結(jié)壁且可透光的透光件的封蓋，以該連結(jié)壁的一底面與該圍繞壁的連結(jié)頂面相連結(jié)而將該晶片與外界相隔絕，并使外界光線可經(jīng)由該透光件進(jìn)入由該晶片的感光部接收，該晶片、導(dǎo)線架、封裝膠體、多個電性連接件，及該封蓋共同封裝成一感光裝置；及一焊固步驟，將封蓋的連結(jié)壁相反于其底面的一抵接面抵觸一基板，并將該電性接腳的焊固部分別相對應(yīng)地與該基板電性連結(jié)，使該感光裝置相對該基板固定不動。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)機(jī)構(gòu)的封裝方法，其特征在于還包括一組裝步驟，將一可供光線穿透并具有預(yù)定焦距的光學(xué)裝置連結(jié)于該封蓋上，且該預(yù)定焦距是與該封裝膠體的圍繞壁的預(yù)定高度及該封蓋的連結(jié)壁的厚度的總和成一預(yù)定數(shù)學(xué)關(guān)系，使外界光線可經(jīng)由該光學(xué)裝置、該封蓋的透光件而成像于該晶片的感光部上，使該感光部接收。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)機(jī)構(gòu)的封裝方法，其特征在于還包括一組裝步驟，將一具有預(yù)定焦距的透鏡組連結(jié)于該封蓋上，且該預(yù)定焦距是與該封裝膠體的圍繞壁的預(yù)定高度及該封蓋的連結(jié)壁的厚度的總和成一等比例，使外界光線可經(jīng)由該透鏡組、該封蓋的透光件而成像于該晶片的感光部上，使該感光部接收。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)機(jī)構(gòu)的封裝方法，其特征在于該焊晶步驟，是以一導(dǎo)電性膠將該晶片以該感光部朝上焊黏于該導(dǎo)線架的一晶片墊的表面上，并使該晶片的感光部的表面平行于該晶片墊的表面。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)機(jī)構(gòu)的封裝方法，其特征在于該封模步驟，以一具有多個頂針的頂持裝置，以該頂持裝置的多個頂針?biāo)降負(fù)喂淘搶?dǎo)線架的焊黏該晶片的一晶片墊，再以預(yù)定的封模材料壓注形成一圍繞該晶片且與該導(dǎo)線架相連結(jié)的封裝膠體。
6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)機(jī)構(gòu)的封裝方法，其特征在于該封模步驟，采用一具有多個頂針的頂持裝置，該頂針以該導(dǎo)線架的焊黏該晶片的一晶片墊的中心點(diǎn)成一中心對稱分布，使該頂持裝置以該頂針?biāo)降負(fù)喂淘摼瑝|，再以預(yù)定的封模材料壓注形成一圍繞該晶片且與該導(dǎo)線架相連結(jié)的封裝膠體。
7.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)機(jī)構(gòu)的封裝方法，其特征在于該電性連結(jié)步驟，采用多個金屬導(dǎo)線分別相對應(yīng)地連結(jié)該晶片的多個電性焊墊與該電性接腳的連結(jié)部，使該晶片與該導(dǎo)線架形成電性連結(jié)。
8.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)機(jī)構(gòu)的封裝方法，其特征在于該連結(jié)步驟，是當(dāng)將封蓋與該圍繞壁的連結(jié)頂面相連結(jié)而將該晶片與外界相隔絕時，將該透光件的一光軸中心線與該晶片的感光部的一假想接收線相重合，使光線可經(jīng)過該透光件而完全被該晶片的感光部接收感應(yīng)。
9.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)機(jī)構(gòu)的封裝方法，其特征在于該焊固步驟，是使封蓋的連結(jié)壁相反于其底面的一抵接面抵觸一基板，并將該電性接腳的焊固部分別相對應(yīng)地穿伸過該基板的多個電性插孔，并將該電性接腳相對焊固于該電性插孔中，使該感光裝置以該封蓋的連結(jié)壁與該封裝膠體的圍繞壁的厚度總和，相對該基板固定不動。
10.一種光學(xué)機(jī)構(gòu)，電性連結(jié)于一基板上，當(dāng)接收一外界光線時，可經(jīng)由該基板傳輸電子信號，其特征在于，該光學(xué)機(jī)構(gòu)包括一具有一可接收光線的感光部的晶片，以該感光部朝上焊黏于該導(dǎo)線架的一表面上；一封裝膠體，具有一與該導(dǎo)線架相反于該表面的一背面相連結(jié)的底壁，及一由該底壁的一外周緣一體向上延伸一預(yù)定高度的圍繞壁，該圍繞壁環(huán)繞該晶片并具有一與該晶片的感光部相平行的連結(jié)頂面，且該導(dǎo)線架的多個電性接腳分別穿伸過該圍繞壁，使每一電性接腳被該圍繞壁區(qū)分成一埋固于該圍繞壁內(nèi)的固定部、一由該固定部向該晶片延伸的連結(jié)部，與一反向于該連結(jié)部且分別相對應(yīng)地電性連結(jié)于該基板的焊固部；多個電性連接件，分別相對應(yīng)地電性連接該晶片與該電性接腳的連結(jié)部；一封蓋，具有一預(yù)定厚度的連結(jié)壁，及一貫穿該連結(jié)壁且可透光的透光件，該封蓋以該連結(jié)壁的一底面與該圍繞壁的連結(jié)頂面相連結(jié)而將該晶片及多個電性連接件與外界相隔絕，并使該外界光線可經(jīng)由該透光件進(jìn)入由該晶片的感光部接收；及一與該封蓋相連結(jié)的光學(xué)裝置，供該外界光線通過并具有一預(yù)定焦距，該預(yù)定焦距是與該封裝膠體的圍繞壁的預(yù)定高度及該封蓋的連結(jié)壁的厚度的總和成一預(yù)定數(shù)學(xué)關(guān)系，并使該外界光線經(jīng)由該光學(xué)裝置、透光件進(jìn)入后，可在該晶片的感光部成像而被該晶片的感光部接收，并由該晶片感應(yīng)作動而使該光學(xué)機(jī)構(gòu)經(jīng)由該基板傳輸該電子信號。
11.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)機(jī)構(gòu)，其特征在于該光學(xué)裝置是一具有預(yù)定焦距的透鏡組，且該預(yù)定焦距是與該封裝膠體的圍繞壁的預(yù)定高度及該封蓋的連結(jié)壁的厚度的總和成一等比例，使該外界光線進(jìn)入后可在該晶片的感光部成像而被該晶片的感光部接收。
12.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)機(jī)構(gòu)，其特征在于該封蓋的透光件還具有至少一由該透光件的一外表面凹設(shè)的卡合槽，且光學(xué)裝置還具有一與該卡合槽相對應(yīng)配合的連結(jié)栓，該光學(xué)裝置以該連結(jié)栓與該封蓋的卡合槽相配合，而與該封蓋連結(jié)成一體。
13.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)機(jī)構(gòu)，其特征在于該封蓋的透光件還具有三由該透光件的一外表面凹設(shè)且彼此相間隔的卡合槽，且光學(xué)裝置還具有三與該卡合槽相對應(yīng)配合的連結(jié)栓，該光學(xué)裝置以該連結(jié)栓與該封蓋的每一卡合槽相對應(yīng)配合，而與該封蓋正確定位并連結(jié)成一體。
14.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)機(jī)構(gòu)，其特征在于該導(dǎo)線架的多個電性接腳，是以該晶片焊黏于該導(dǎo)線架上后，該晶片的一中心點(diǎn)為參考原點(diǎn)，成一中心對稱分布。
15.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)機(jī)構(gòu)，其特征在于該電性連接件分別是一金屬導(dǎo)線。
全文摘要
一種光學(xué)機(jī)構(gòu)的封裝方法，依序包括一將可感光的晶片焊黏于導(dǎo)線架的焊晶步驟、一將封模材料壓注形成圍繞晶片且與導(dǎo)線架相連結(jié)的封裝膠體的封模步驟、一將多個電性連接件分別相對應(yīng)地電性連結(jié)晶片與導(dǎo)線架的電性連結(jié)步驟、一將具有連結(jié)壁與貫穿連結(jié)壁且可透光的透光件的封蓋與封裝膠體相連結(jié)以形成感光裝置的連結(jié)步驟，及將封蓋的連結(jié)壁抵觸基板并將導(dǎo)線架相對基板電性連結(jié)的焊固步驟，借助該封裝膠體與該封蓋的連結(jié)壁的厚度總和，與該封蓋的連結(jié)壁抵觸基板，可簡易地使感光裝置相對基板固定不動，并使外界光線經(jīng)由該透光件可精確成像于該晶片上。
文檔編號H01L21/02GK1507019SQ02156139
公開日2004年6月23日 申請日期2002年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月9日
發(fā)明者許芳生, 李國雄 申請人:原相科技股份有限公司