(57)【要約】【課題】公知技術の光学機構が不要で、チップパッケージ構造の体積が大幅に減少し、また、接触式センサー方式により感知した画像を直接呈現することが出来る接触式画像捕捉構造を提供する。【解決手段】本発明の接触式画像捕捉構造は、回路層を有する基板と、基板上に設けられ、且つ、前記回路層と電気的に接続されるセンサーチップと、基板上に設置され、センサーチップを環繞し、センサーチップとの間に、容置空間を形成するフレームと、フレーム中に設置され、前記センサーチップ、及び、回路層を被覆し、且つ、前記センサーチップ上では平坦形状を呈し、容置空間上では斜面形状を呈する透明層と、からなる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触式画像捕捉構造であって、
回路層を有する基板と、
前記基板上に設けられ、且つ、前記回路層と電気的に接続されるセンサーチップと、
前記基板上に設置され、前記センサーチップを環繞し、前記センサーチップとの間に、容置空間を形成するフレームと、
前記フレーム中に設置され、前記センサーチップ、及び、前記回路層を被覆し、且つ、前記センサーチップ上では平坦形状を呈し、前記容置空間上では斜面形状を呈する透明層と、
からなることを特徴とする接触式画像捕捉構造。
【請求項２】
前記フレーム周囲外、且つ、前記基板上に、更に、第一補助光源を設置することを特徴とする請求項１に記載の接触式画像捕捉構造。
【請求項３】
前記第一補助光源は、冷陰極蛍光ランプ、或いは、冷陰極蛍光管のどちらかであることを特徴とする請求項２に記載の接触式画像捕捉構造。
【請求項４】
前記センサーチップ上に位置する平坦形状の前記透明層の厚さは、１０〜１５０umであることを特徴とする請求項１に記載の接触式画像捕捉構造。
【請求項５】
前記透明層の前記容置空間上に位置する斜面形状は、凹面円弧形状、或いは、凸縁円弧形状を形成していることを特徴とする請求項１に記載の接触式画像捕捉構造。
【請求項６】
前記容置空間上の前記透明層が凹面円弧形状である時、前記フレームの高度は、前記センサーチップより０．０５〜０．２ｍｍ高いことを特徴とする請求項５に記載の接触式画像捕捉構造。
【請求項７】
前記容置空間上の前記透明層が凸縁円弧形状である時、前記フレームの高度は、前記センサーチップより０．０５〜０．２ｍｍ低いことを特徴とする請求項５に記載の接触式画像捕捉構造。
【請求項８】
前記センサーチップは、ワイヤーボンディング方式、或いは、フリップチップ方式により、前記基板の前記回路層と電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の接触式画像捕捉構造。
【請求項９】
前記透明層は、非導電材質であることを特徴とする請求項１に記載の接触式画像捕捉構造。
【請求項１０】
前記透明層は、エポキシ樹脂等の光学ゲル体であることを特徴とする請求項１に記載の接触式画像捕捉構造。
【請求項１１】
前記センサーチップは、CCD、及び、CMOSのどちらかであることを特徴とする請求項１に記載の接触式画像捕捉構造。
【請求項１２】
前記フレームの透光率は、１０〜３０％であることを特徴とする請求項１に記載の接触式画像捕捉構造。
【請求項１３】
前記基板上方、且つ、前記フレーム上に、平板を有し、前記平板は、穿孔を設け、前記穿孔は、前記センサーチップ上方に対応し、前記平板と前記センサーチップ間に、ギャップを有することを特徴とする請求項１に記載の接触式画像捕捉構造。
【請求項１４】
前記平板は、導光板、或いは、不透光板のどちらかであることを特徴とする請求項１３に記載の接触式画像捕捉構造。
【請求項１５】
前記平板が不透光板である時、前記基板上、且つ、前記容置空間内に、第二補助光源を有することを特徴とする請求項１４に記載の接触式画像捕捉構造。
【請求項１６】
前記第二補助光源は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項１５に記載の接触式画像捕捉構造。
【請求項１７】
前記透明層は、前記センサーチップを被覆すると共に、前記ギャップを充填し、前記容置空間を封閉することを特徴とする請求項１３に記載の接触式画像捕捉構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像センサー構造に関するものであって、特に、体積が小さく、且つ、直接、撮像する接触式の画像捕捉構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
科学技術の進歩に伴って、画像センサーテクノロジー応用の領域も、ますます広がり、デジタルカメラ、生物検測器、及び、指紋識別装置等の電子製品にまで及んでいる。
【０００３】
公知のセンサーチップパッケージ構造は、図１で示されるように、基板１０、基板１０上に装着されたセンサーチップ１２、基板１０上で、且つ、センサーチップ１２周囲に位置する凸縁層１４、基板１０と形成され、複数の導線１８により、センサーチップ１２と基板１０と電気的に接続される凹槽１６、凸縁層１４上に、粘合方式で設置された透明基板２０、からなり、透明基板２０は、凹槽１６を封閉し、基板１０、透明基板２０、及び、凸縁層１４は、密閉空間を形成して、センサーチップ１２のパッケージを完成する。
【０００４】
しかし、この種のセンサーチップのパッケージ構造は、体積が、もう縮小できないというところまで来ており、その原因は、センサーチップの尺寸が、画像撮像の距離に符合しなければならず、また、センサーチップのパッケージ構造は、折射、或いは、回折原理で撮像し、画像を１：１で呈現できず、また、画像は、折射、或いは、回折過程で、衰減、及び、歪曲等が生じ、画像の解像度が向上できない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、接触式画像捕捉構造を提供し、接触センサー方式により、センサーチップは、光学機構を経なくても撮像出来、感知した画像を、直接、呈現することを目的とする。
【０００６】
本発明は、接触式画像捕捉構造を提供し、公知技術の光学機構が不要なので、パッケージ構造の体積を、大幅に縮小することをもう一つの目的とする。
【０００７】
本発明は、接触式画像捕捉構造を提供し、画像を直接、呈現する技術特徴により、指紋識別領域上において、生体指紋識別を可能にすることを更なる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するため、本発明の接触式画像捕捉構造は、回路層を有する基板と、基板上に設けられ、且つ、回路層と電気的に接続されるセンサーチップと、基板上に設置され、センサーチップを環繞し、センサーチップとの間に、容置空間を形成するフレームと、フレーム中に設置され、センサーチップ、及び、回路層を被覆し、且つ、センサーチップ上では平坦形状を呈し、容置空間上では斜面形状を呈する透明層と、からなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の接触式画像捕捉構造は、接触センサー方式により、センサーチップは、光学機構を経なくても撮像出来、画像を、直接、呈現出来、また、公知技術の光学機構が不要なので、パッケージ構造の体積を、大幅に縮小できるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、接触式画像捕捉構造を提供し、本構造は、多くの領域に応用でき、例えば、指紋識別、生物検験、皮膚医療監測等の用途があり、本実施例は、指紋識別器を例として説明する。
【実施例１】
【００１１】
図２は、本発明装置の接触式画像捕捉構造を示す図であって、基板３０と、基板３０上に回路層３２を設け、基板３０上に、回路層３２と電気的に接続されるセンサーチップ３４を有し、センサーチップ３４は、ワイヤーボンディング（Wire  Bonding）方式、或いは、フリップチップ（Flip  Chip）方式により、回路層３２と電気的に接続されていて、且つ、センサーチップ３４は、電荷結合素子CCD、及び、相補型MOS（CMOS）のどちらかである。続いて、基板３０上に、透光のフレーム３６を設置し、このフレーム３６の透光率は、１０〜３０％の間で、且つ、フレーム３６は、センサーチップ３４を環繞し、センサーチップ３４との間に、容置空間３８を形成する。このフレーム３６内に、透明層４０を設置し、透明層４０は、非導電材質のエポキシ樹脂で、且つ、透明層４０は、センサーチップ３４、及び、フレーム３６の回路層３２を被覆する。センサーチップ３４上の透明層４０の厚さは、１０〜１５０umで、且つ、平坦形状を呈し、容置空間３８上の透明層４０は、斜面形状を呈し、同時に、図３を参照すると、容置空間３８上の透明層４０の斜面形状は、凹面円弧形状、或いは、凸縁円弧形状で、容置空間３８上の透明層４０が、凹面円弧形状である時、フレーム３６の高度は、センサーチップ３４より０．０５〜０．２ｍｍ高く、容置空間３８上の透明層４０が、凸縁円弧形状である時、フレーム３６の高度は、センサーチップ３４より０．０５〜０．２ｍｍ低い。この他、基板３０上で、且つ、フレーム３６周囲外に、補助光源４２を設置し、この補助光源４２は、冷陰極蛍光ランプ、或いは、冷陰極蛍光管のどちらかで、これにより、接触式画像捕捉構造の設置を完成する。
【００１２】
接触式画像捕捉構造は、上述の形式以外に、もう一つの形式を採用することも出来、図４で示されるように、この形式の構造と上述の構造は、ほぼ相同で、異なる点は、フレーム３６上に、平板４４を設置していることで、この平板４４は導光板で、平板４４は穿孔４６を有し、穿孔４６は、センサーチップ３４上方に対応し、且つ、平板４４とセンサーチップ３４間に、ギャップを有する。このギャップは、幅が０．１〜０．６ｍｍで、続いて、未固化の透明層４０（液体）をセンサーチップ３４上に設け、この液体透明層４０は、拡散時に、自身の表面張力により、穿孔４６に位置する平板４４上のギャップを充填し、透明層４０を加熱固化し、平板４４下方の容置空間３８を封閉して、外界空気の進入を隔絶する。接触式画像捕捉構造は、平板４４の導光作用により、補助光源４２が光線を発射し、光線不足の問題を改善する。この他、平板４４は、図５で示されるように、不透光板を採用することもできるが、基板３０上で、且つ、容置空間３８内に、補助光源４８を設置しなければならない。この補助光源４８は、容置空間３８の大小の制限のため、発光ダイオードLEDを採用し、この補助光源４８が発射する光線は、平板４４とセンサーチップ３４間のギャップから発射する。
【００１３】
本発明の使用時、図６で示されるように、指５０が、センサーチップ３４上方の透明層４０を押す時、フレーム３６周囲外の補助光源４２は、光線を発射し、光線はフレーム３６を通過して、指５０の指紋を照射し、センサーチップ３４が感知した画像は、更に、鮮明になる。また、人体血液内のヘモグロビンも、光線を吸収し、センサーチップ３４が指紋を感知する時、人体の心臓の脈拍で、センサーチップ３４が感知する画像は、明暗が循環する関係を生成する。よって、接触式画像捕捉構造は、生体指紋識別の領域にも応用することが出来る。この他、直接接触するセンサー方式により、センサーチップ３４は、いかなる光学機構を経なくても、撮像が可能で、画像を直接、リアルに呈現し、且つ、公知技術の光学機構が不要なので、センサーチップ３４のパッケージ構造の体積は、大幅に縮小する。
【００１４】
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】公知技術の断面図である。
【図２】本発明の凹面円弧型の断面図である。
【図３】本発明の凸縁円弧型の断面図である。
【図４】本発明のフレーム上に設置された導光板の断面図である。
【図５】本発明のフレーム上に設置された不透光板の断面図である。
【図６】本発明の使用時の断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１０…基板
１２…センサーチップ
１４…凸縁層
１６…凹槽
１８…導線
２０…透明板    
３０…基板
３２…回路層
３４…センサーチップ
３６…フレーム
３８…容置空間
４０…透明層
４２…補助光源
４４…平板
４６…穿孔
４８…補助光源
５０…指    
【図１】
2006065876.tif 000003
【図２】
2006065876.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006065876.tif 000006
【図５】
2006065876.tif 000007
【図６】
2006065876.tif 000008