(57)【要約】  マイクロエレクトロニクス画像装置およびこのマイクロエレクトロニクス画像装置を製造するための方法。一つの実施例において画像装置は支持部材とこの支持部材に取着された画像ダイとこの画像ダイと支持部材に取着された駆動部材とを含む。画像ダイは画像センサとこの画像センサに動作的に接続された集積回路とこの集積回路に動作的に接続された複数の外部接点からなる。駆動部材は画像ダイを支持部材に関して選択的に動かすように構成される。例えば画像センサは焦点面を規定し駆動部材は焦点面内において軸に沿って画像ダイを動かすことができる。【選択図】図３Ａ
2008530862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材と、
前記支持部材に取着された画像ダイであって前記画像ダイは画像センサと前記画像センサに動作的に接続された集積回路と前記集積回路に動作的に接続された複数の外部接点とからなるものと、
前記画像ダイと前記支持部材に取着された駆動部材であって前記駆動部材は前記支持部材に対して前記画像ダイを選択的に移動するように構成されてなるものと、
からなるマイクロエレクトロニクス画像装置。
【請求項２】
前記駆動部材は圧電駆動部材からなる請求項１記載の画像装置。
【請求項３】
前記駆動部材は圧電駆動部材からなり前記画像装置は更に、前記圧電駆動部材に取着され前記画像ダイ上の前記集積回路に電気的に接続された電極からなる請求項１記載の画像装置。
【請求項４】
前記画像ダイは更に前記画像センサを有する第一の側面と第一の側面に対向する第二の側面からなり前記駆動部材は前記画像ダイの第二の側面と前記支持部材の間に取着される請求項１記載の画像装置。
【請求項５】
前記画像ダイは更に前記画像センサを有する第一の側部と前記第一の側部と対向する第二の側部と第一および第二の側部間に広がる複数の端部とからなり、前記駆動部材は前記画像ダイの端部の一つと前記支持部材の間に取着される請求項１記載の画像装置。
【請求項６】
前記駆動部材は焦点面内の第一の軸に沿って前記画像ダイを選択的に動かすように配設された第一の駆動部材であり、前記画像装置は更に前記画像ダイおよび前記支持部材に取着され前記焦点面内の第二の軸に沿って前記画像ダイを選択的に移動するように配設された第二の駆動部材とからなり前記第一の軸は前記第二の軸と横方向である請求項１記載の画像装置。
【請求項７】
前記支持部材は基板と前記基板から突出する離隔体とからなり前記画像装置は更に前記離隔体に取着され前記画像センサ上に配設されたカバーとからなる請求項１記載の画像装置。
【請求項８】
前記支持部材は端子のアレイからなり、前記画像装置は更に前記ダイ上の前記外部接点を前記支持部材上の対応する端子に電気的に接続する複数のワイヤーボンドからなる請求項１記載の画像装置。
【請求項９】
前記画像センサは焦点面を規定する複数のピクセルからなり前記駆動部材は前記焦点面内において前記画像ダイを選択的に移動するように構成される請求項１記載の画像装置。
【請求項１０】
前記支持部材は複数の端子と対応する端子に電気的に接続された複数の外部接点とを有する支持基板からなりこの端子は前記画像ダイ上で対応する外部接点に電気的に接続されてなる請求項１記載の画像装置。
【請求項１１】
更に前記画像ダイと前記支持部材の間の可撓性部材からなる請求項１記載の画像装置。
【請求項１２】
端子のアレイを有する支持部材と、
前記支持部材に取着された画像ダイであってその画像ダイは画像センサと前記画像センサに動作的に接続された集積回路と前記集積回路に動作的に接続された複数の外部接点とからなり、前記画像センサは焦点面を規定する複数のピクセルを含むものと、
前記外部接点を前記支持部材上の対応する端子へ電気的に接続する複数のワイヤーボンドと、
前記画像ダイと前記支持部材に取着され前記支持部材に関して前記焦点面内で前記画像ダイを移動させるための複数の駆動部材と、
からなるマイクロエレクトロニクス画像装置。
【請求項１３】
前記駆動部材は複数の圧電駆動部材からなる請求項１２記載の画像装置。
【請求項１４】
前記駆動部材は複数の圧電駆動部材からなり前記画像装置は更に対応する圧電駆動部材へ取着され前記画像ダイ上の前記集積回路に電気的に接続された複数の電極からなる請求項１２記載の画像装置。
【請求項１５】
前記駆動部材は焦点面内において第一の軸に沿って前記画像ダイを選択的に動かすように配設された第一の駆動部材と前記焦点面内において第二の軸に沿って前記画像ダイを選択的に移動させるように配設された第二の駆動部材とからなり前記第一の軸は前記第二の軸に対して横方向である請求項１２記載の画像装置。
【請求項１６】
更に前記画像ダイと前記支持部材の間の可撓性部材からなる前記請求項１２記載の画像装置。
【請求項１７】
前記画像ダイは更に前記画像センサを有する第一の側部と前記第一の側部に対向する第二の側部とからなり、少なくとも一つの前記駆動部材は前記画像ダイの前記第二の側部と前記支持部材の間に取着されてなる請求項１２記載の画像装置。
【請求項１８】
前記画像ダイは更に前記画像センサを有する第一の側部と前記第一側部と対向する第二の側部と第一および第二の側部の間に広がる複数の端部とからなり少なくとも一つの駆動部材は前記画像装置の端部と前記支持部材との間に取着されてなる請求項１２記載の画像装置。
【請求項１９】
基板を前記基板から突出した離隔体を有する支持部材と、
前記支持部材に取着された画像ダイであって前記画像ダイは画像センサと前記画像センサに動作的に接続された集積回路と前記集積回路に動作的に接続された複数の外部接点とからなり前記画像センサは焦点面を規定する複数のピクセルを含むものと、
前記離隔体に取着され前記画像センサ上に配設されたカバーと、
前記焦点面内で第一の軸に沿って前記画像ダイを選択的に動かすために前記画像ダイと支持部材の間に配設された第一の圧電駆動部材と、
前記焦点面内で第二の軸に沿って前記画像ダイを選択的に移動するために前記画像ダイと前記支持部材との間に配設された第二の圧電駆動部材であって前記第一の軸は前記第二の軸に対して横方向であるものと、
からなるマイクロエレトロニクス画像装置。
【請求項２０】
更に前記第一の圧電駆動部材に取着された第一の電極と、
前記第二の圧電駆動部材に取着された第二の電極と、
前記第一及び第二の電極を前記画像ダイ上の対応する外部接点に電気的に接続する複数のワイヤーボンドと、
からなる請求項１９記載の画像装置。
【請求項２１】
前記画像ダイは更に前記センサを有する第一の側部と前記第一の側部に対向する第二の側部とからなり前記第一および第二の圧電駆動部材は前記画像ダイの第二の側部と前記支持部材との間に取着される請求項１９記載の画像装置。
【請求項２２】
前記画像ダイは更に前記センサを有する第一の側部と前記第一の側部に対向する第二の側部と前記第一および第二の側部との間に広がる複数の端部とからなり前記第一および第二の圧電駆動部材は前記支持部材と前記画像ダイの対応する端部間に取着されてなる請求項１９記載の画像装置。
【請求項２３】
前記支持部材は更に端子のアレイからなり前記画像装置は更に前記外部接点を前記支持部材上の対応する端部に電気的に接続する複数のワイヤーボンドからなる請求項１９記載の画像装置。
【請求項２４】
更に前記画像ダイと前記支持部材の間の可撓性部材からなる請求項１９記載の画像装置。
【請求項２５】
支持基板と
前記支持基板に取着された画像ダイであって前記画像ダイは画像センサと前記画像センサに動作的に接続された集積回路と前記集積回路に動作的に接続された複数の外部接点とからなり前記画像センサは焦点面を規定する複数のピクセルを含むものと、
前記支持基板に関して前記焦点面内で前記画像ダイを選択的に移動する手段と、
からなるマイクロエレクトロニクス画像装置。
【請求項２６】
前記画像ダイを選択的に移動する手段は前記画像ダイと前記支持基板に取着された複数の圧電駆動部材からなる請求項２５記載の画像装置。
【請求項２７】
前記画像ダイを選択的に移動する手段は前記焦点面内で第一の軸に沿って前記画像ダイを選択的に移動するように配設された第一の駆動部材と前記焦点面内で第二の軸に沿って前記画像ダイを選択的に移動するように配設された第二の駆動部材とからなり第一の軸は第二の軸に対して横方向である請求項２５記載の画像装置。
【請求項２８】
前記画像ダイは更に前記画像センサを有する第一の側部と前記第一の側部に対向する第二の側部とからなり前記画像ダイを選択的に移動する手段の少なくとも一部は前記画像ダイの第二の側部と前記支持基板との間に取着されている請求項２５記載の画像装置。
【請求項２９】
前記画像ダイは更に前記画像センサを有する第一の側部と前記第一の側部に対向する第二の側部と前記第一と第二の側部の間に広がる複数の端部と画像ダイを選択的に移動する手段の少なくとも一部は前記画像ダイの端部の一つと支持基板との間に取着されてなる請求項２５記載の画像装置。
【請求項３０】
前記支持基板は端子のアレイからなり前記画像装置は更に前記ダイ上の前記外部接点を前記支持基板上の対応する端子に電気的に接続する複数のワイヤーボンドからなる請求項２５記載の画像装置。
【請求項３１】
更に、前記画像ダイと前記支持基板の間の可撓性部材からなる請求項２５記載の画像装置。
【請求項３２】
端子のアレイを有する支持部材と
前記支持部材に取着された画像ダイであって前記画像ダイは画像センサと前記画像センサに動作的に接続された集積回路と前記集積回路に動作的に接続された複数の外部接点とからなり前記画像センサは焦点面を規定する複数のピクセルを含むものと、
前記外部接点を前記支持部材上の対応する端子に電気的に接続する複数のワイヤーボンドと、
前記支持部材に接続され前記画像センサ上に配設されるカバーと
前記画像ダイと前記支持部材との間に配設され前記焦点面内において前記画像ダイを選択的に移動する複数の圧電駆動部材と、
対応する圧電駆動部材に接続され前記集積回路に電気的に接続された複数の電極と、
からなるマイクロエレクトロニクス画像装置。
【請求項３３】
前記画像装置は更に前記画像センサを有する第一の側部と前記第一の側部に対向する第二の側部とからなり前記圧電駆動部材の少なくとも一つは前記画像ダイの第二の側部と前記支持部材との間に取着されてなる請求項３２記載の画像装置。
【請求項３４】
前記画像ダイは更に前記画像センサを有する第一の側部と前記第一の側部に対向する第二の側部と第一および第二の側部との間に広がる複数の端部とからなり前記圧電駆動部材の少なくとも一つは前記画像ダイの端部の一つと前記支持部材の間に取着される請求項３２記載の画像装置。
【請求項３５】
前記圧電駆動部材は前記焦点面の第一の軸に沿って前記画像ダイを選択的に動かすように配設された第一の圧電駆動部材と前記焦点面内の第二の軸に沿って前記画像ダイを選択的に移動するように配設された第二の圧電駆動部材とからなり第一の軸は第二の軸と横方向である請求項３２記載の画像装置。
【請求項３６】
更に前記画像ダイと前記支持部材との間の可撓性部材からなる請求項３２記載の画像装置。
【請求項３７】
前記ワイヤーボンドは複数の第一のワイヤーボンドからなり前記画像装置は更に前記電極を前記ダイ上の対応する外部接点へ電気的に接続する複数の第二ワイヤーボンドからなる請求項３２記載の画像装置。
【請求項３８】
支持部材と
前記支持部材に取着された複数の圧電駆動部材と
前記駆動部材が前記支持部材と前記画像ダイとの間に配設されるように対応する圧電駆動部材に取着された複数の単体画像ダイとからなり前記個別の画像ダイは画像センサと
前記画像センサに動作的に接続された集積回路と、前記集積回路へ動作的に接続された複数の外部接点とからなるものと、
からなる複数のマイクロエレクトロニクス画像装置。
【請求項３９】
対応する圧電駆動部材に接続された複数の電極から更になる請求項３８記載の画像装置。
【請求項４０】
対応する圧電駆動部材に接続された複数の電極と
前記電極を前記画像ダイ上で対応する外部接点に電気的に接続する複数のワイヤーボンドとから更になる請求項３８記載の画像装置。
【請求項４１】
前記支持部材は前記画像ダイに関して配設された複数の端子アレイを有する支持基板からなる請求項３８記載の画像装置。
【請求項４２】
前記支持部材は前記画像ダイに関して配設された複数の端子アレイを有する支持基板からなり前記画像装置は更に前記外部接点を対応する端子を電気的に接続する複数のワイヤーボンドからなる請求項３８記載の画像装置。
【請求項４３】
更に隣接する画像ダイ間の支持部材上の障壁からなる請求項３８記載の画像装置。
【請求項４４】
更に隣接する画像ダイの間の前記支持基板上の障壁と
前記障壁に取着され対応する画像センサ上に配設された複数のカバーとからなる請求項３８記載の画像装置。
【請求項４５】
画像ダイを支持部材へ接続し前記画像ダイは画像センサと前記画像センサと動作的に接続された集積回路と前記集積回路に動作的に接続された複数の外部接点とからなり
駆動部材を前記画像ダイと前記支持部材とに取着しこれによって前記駆動部材が前記支持部材に関して焦点面内で前記画像ダイを選択的に移動させることができるようにすることからなる
マイクロエレクトロニクス画像装置製造方法。
【請求項４６】
前記駆動部材を取着することは圧電駆動部材を前記画像ダイと前記支持部材に接続することからなる請求項４５記載の方法。
【請求項４７】
前記駆動部材を取着することは圧電駆動部材を画像ダイと支持部材に結合することからなり更に電極を圧電駆動部材に結合することおよび電気的に電極を前記画像ダイ上の前記集積回路に接続することからなる請求項４５記載の方法。
【請求項４８】
前記画像ダイは更に画像センサを有する第一の側部と前記第一の側部に対向する第二の側部とからなり前記画像ダイを前記支持部材に接続することは前記駆動部材を前記画像ダイの第二の側部と前記支持部材との間に配設し前記支持部材へ前記画像ダイを取着することからなる請求項４５記載の方法。
【請求項４９】
前記画像ダイは更に前記画像センサを有する第一の側部と前記画像ダイに対向する第二の側部と第一及び第二の側部の間に広がる複数の端部とからなり前記駆動部材を前記画像ダイと前記支持部材へ取着することは前記画像ダイの端部の一つと前記支持部材との間に前記駆動部材を結合することからなる請求項４５記載の方法。
【請求項５０】
前記駆動部材を前記画像ダイと前記支持部材に取着することは焦点面内の第一の軸に沿って前記画像ダイを選択的に動かすように第一の駆動部材を配設することからなりこの方法は更に第二の駆動部材を前記画像ダイと支持部材に取着しこれにより、前記第二の駆動部材が前記画像ダイを前記焦点面における第二の軸に沿って選択的に移動し、第二の軸は第二の軸と横方向となるように配設されるようにすることからなる請求項４５記載の方法。
【請求項５１】
更にカバーを前記支持部材に設け前記カバーを前記画像センサ上に配設することからなる請求項４５記載の方法。
【請求項５２】
更に前記外部接点を前記支持部材上の対応する端子にワイヤーボンディングすることからなる請求項４５記載の方法。
【請求項５３】
更に前記画像ダイと前記支持部材との間に可撓性部材を取着することからなる請求項４５記載の方法。
【請求項５４】
画像ダイを支持部材に結合することであって前記画像ダイは画像センサと、前記画像センサに動作的に結合された集積回路と、前記集積回路に動作的に結合された複数の外部接点からなり、前記画像センサは焦点面を規定する複数のピクセルからなり
前記画像ダイの前記外部接点を前記支持基板上の対応する端子にワイヤーボンディングし、
第一および第二の駆動部材を前記画像ダイと前記支持部材に取着し第一の駆動部材は前記支持部材に関して前記焦点面内で第一の軸に沿って前記画像ダイを選択的に動かすことができ、前記第二の駆動部材は前記支持部材に関して前記焦点面において第二の軸に沿って前記画像ダイを選択的に動かすことができるようにし、前記第二の軸は前記第一の軸と横方向であり、カバーを前記支持部材に設け前記カバーが前記画像センサ上に配設されるようにすることからなる、
マイクロエレクトロニクス画像ユニットの製造方法。
【請求項５５】
前記第一および第二の駆動部材を取着することは第一および第二の圧電駆動部材を前記画像ダイと前記支持部材に結合することからなる請求項５４記載の方法。
【請求項５６】
前記画像ダイは更に前記画像センサを有する第一の側部と前記第二の側部とからなり前記画像ダイを前記支持部材に結合することは前記画像ダイの前記第二の側部と前記支持部材との間に設けられた第一および／または第二の駆動部材を有する支持基板へ前記画像ダイを取着することからなる請求項５４記載の方法。
【請求項５７】
前記画像ダイは更に前記画像センサを有する第一の側部と前記第一の側部に対向する第二の側部と前記第一および第二の側部の間に広がる複数の端部とからなり、前記第一および第二の駆動部材を前記画像ダイと前記支持部材に取着することは前記画像ダイの前記端部の一つと前記支持部材との間で第一および／または第二の駆動部材を結合することからなる請求項５４記載の方法。
【請求項５８】
更に前記画像ダイと前記支持部材との間に可撓性部材を取着することからなる請求項５４記載の方法。
【請求項５９】
画像ダイを支持基板に設けることであって前記画像ダイは画像センサと前記画像センサに動作的に結合する集積回路と前記集積回路に動作的に結合する複数の外部接点とからなり前記画像センサは焦点面を規定する複数のピクセルを含み、
複数の圧電駆動部材を前記画像ダイと前記支持基板とに取着し、前記圧電駆動部材は前記支持基板に関して前記焦点面内において前記画像ダイを選択的かつ独立的に移動することができるようにし
複数の電極を対応する圧電駆動部材に取着し、前記電極を前記集積回路に電気的に接続し
前記画像ダイの前記外部接点を前記支持部材上の対応する端子に電気的に接続し、
カバーを前記支持基板に締着し前記カバーが前記画像センサ上に配設されるようにすることからなる、
マイクロエレクトロニクス画像装置を製造する方法。
【請求項６０】
画像ダイは更に前記画像センサを有する第一の側部と前記第一の側部に対向する第二の側部とからなり前記画像ダイを前記支持基板に設けることは前記映像ダイを前記支持基板に取着し、前記駆動部材の少なくとも一つを前記画像ダイの第二の側部と前記支持基板との間に設けた請求項５９記載の方法。
【請求項６１】
前記画像ダイは更に前記画像センサを有する第一の側部と前記第一の側部に対向する第二の側部と第一および第二の側部の間に広がる複数の端部とからなり前記圧電駆動部材を前記画像ダイと前記支持基板とに結合することは前記画像ダイの端部の一つと支持基板とに前記圧電駆動部材の少なくとも一つを取着することからなる請求項５９記載の方法。
【請求項６２】
前記圧電駆動部材を前記画像ダイと前記支持部材に結合することは前記焦点面内の第一の軸に沿って前記画像ダイを選択的に動かすように第一の駆動部材を配設することおよび前記焦点面内の第二の軸に沿って前記画像ダイを選択的に動かすように第二の駆動部材を配設することからなり前記第一の軸は前記第二の軸と横方向である請求項５９記載の方法。
【請求項６３】
前記外部接点を対応する端末に電気的に接続することは前記外部接点を前記対応する端末にワイヤーボンディングすることからなる請求項５９記載の方法。
【請求項６４】
更に前記画像ダイと前記支持部材との間に可撓性部材を取着することからなる請求項５９記載の方法。
【請求項６５】
複数の圧電駆動部材を支持部材に取着することと
複数の単体化画像ダイを対応する圧電駆動部材に結合し、前記駆動部材が前記画像ダイと前記支持部材との間に配設されるようにし前記各個別画像ダイは画像センサと、前記画像センサに動作的に結合された集積回路と前記集積回路に動作的に結合された複数の外部接点からなる、
複数のマイクロエレクトロニクス画像装置を製造する方法。
【請求項６６】
更に複数の電極を対応する圧電駆動部材に締着することからなる請求項６５記載の方法。
【請求項６７】
更に複数の電極を対応する圧電駆動部材に締着することと
前記電極を前記画像ダイ上の対応する外部接点とワイヤーボンディングすることからなる請求項６５記載の方法。
【請求項６８】
前記駆動部材を前記支持部材に取着することは前記駆動部材を前記駆動部材に関して配置された複数の端子アレイを有する支持基板へ前記駆動部材を結合することからなる請求項６５記載の方法。
【請求項６９】
前記駆動部材を前記支持部材に取着することは前記駆動部材に関して配置された複数の端子アレイを有する支持基板へ前記駆動部材を結合することからなり、この方法は更に前記外部接点を対応する端子へワイヤーボンディングすることからなる請求項６５記載の方法。
【請求項７０】
隣接画像ダイ間で前記支持部材上に障壁を形成することから更になる請求項６５記載の方法。
【請求項７１】
隣接画像ダイ間で前記支持部材上に障壁を形成することと
複数のカバーを対応する画像センサ上に各カバーを有する障壁へ取着することからなる請求項６５記載の方法。
【請求項７２】
支持部材へ取着された画像ダイを含む画像装置を提供することであって前記画像ダイは画像センサと前記画像センサに動作的に接続された前記集積回路と複数の前記集積回路に動作的に接続された外部接点とからなり前記画像センサは焦点面を規定する複数のピクセルからなり、
前記支持部材に関して第一の位置から第二の位置へと前記焦点面において前記画像ダイを選択的に動かすこととからなる
電子装置における画像装置の動作方法。
【請求項７３】
前記第一の位置においてピクセルに衝突する光の第一の強度を測定することと
第二の位置において前記ピクセルに衝突する光の第二の強度を測定することとからなる請求項７２記載の方法。
【請求項７４】
前記画像ダイを選択的に動かすことは前記画像ダイと前記支持部材との間に配設された圧電駆動部材を励起することからなる請求項７２記載の方法。
【請求項７５】
前記画像ダイを選択的に動かすことはピクセルピッチにほぼ等しい距離だけ前記画像センサをシフトすることからなる請求項７２記載の方法。
【請求項７６】
前記画像ダイを選択的に動かすことは前記焦点面において第一の軸に沿って前記画像ダイをシフトすることからなりこの方法は更に前記焦点面において第二の軸に沿って画像ダイを動かすことからなり第二の軸は第一の軸に横方向である請求項７２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は固体画像センサを有するマイクロエレクトロニクス画像装置と係る画像装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロエレクトロニクス画像装置はデジタルカメラ、画像能力を有する無線装置および多くの他のアプリケーションに使用される。例えば携帯電話およびパーソナルデジタル補助器（ＰＤＡ）は画像を獲得し送信するマイクロエレクトロニクス画像装置を備えている。マイクロエレクトロニクス画像装置の成長速度は、それらがより小型化されより多いピクセル数を有するより良い画像を発生するに伴って着実に増加してきた。
【０００３】
マイクロエレクトロニクス画像装置は電荷結合装置（ＣＣＤ）システム、相補的金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）システムまたは他の個体システムを使う画像センサを含む。ＣＣＤ画像センサはデジタルカメラおよび他の用途に広く使われてきた。ＣＭＯＳ画像センサは急によく使われるようになってきている。なぜならそれらは低い製造原価と高歩留まりと小型化されるように期待されているからである。ＣＭＯＳ画像センサはこれらの利点をもつことができる。なぜならそれらは半導体装置を製造するために開発された技術と装置を使って製造されるからである。したがってＣＣＤ画像センサと同様にＣＭＯＳ画像センサはパッケージ化されてそれらの精巧な素子を保護しそして外部接点を与える。
【０００４】
図１は画像装置５とこの画像装置５に接続された複数のアクチュエータ４０（概略図で示す）とを含む従来のマイクロエレクトロニクス画像組立体１の側断面概略図である。画像装置５は画像ダイ１０とこのダイ１０を載せるチップキャリア３０、このキャリア３０に取り付けられダイ１０上に配置されたカバー５０を含む。画像ダイ１０は画像センサ１２とこの画像センサ１２に動作的に接続された複数のボンドパット１６を含む。チップキャリア３０は基板３２と、基板３２から突出する側壁３４と基板３２と側壁３４によって規定される凹部３６を有する。ダイ１０はしたがって凹部３６内に入れられるような寸法でありかつ基盤３２に取着される。チップキャリア３０は更に基板３２の内表面上の端子アレイ、基板３２の外表面上の電極アレイ２４および端子１８を対応する外部接点２４に電気的に接続する複数のトレース２２をさらに含む。端子１８はダイ１０と側壁３４の間に配置されワイヤーボンド２０は電気的に端子１８をダイ１０上の対応するボンドパッド１６に接続する。
【０００５】
画像センサ１２は各々が赤、緑または青の一色の光の強度をそれぞれ測定する複数のピクセルを含む。各ピクセルは単一色のみを検知するので各ピクセルにおける他の二つの色は隣接ピクセルの測定により補間される。これにより取得された画像の色における不正確さを生ずる。この不正確さは画像の鋭い変化の近くおよび画像化された対象から単一の色が多数のピクセルへ投射されるときに問題となる。補間を減少するためにいくつかの電子装置は取得された画像の解像度を増加するために画像装置５を移動させるためのモータあるいは他のアクチュエータ４０を含む。アクチュエータ４０は画像装置５を移動しこれにより各ピクセルはいくつかの位置で光に露光する。たとえばアクチュエータ４０は画像装置５全体を、赤、緑および青のピクセルの各々の測定は画像センサ１２の各ピクセル位置に対してなされるように移動してもよい。単一のピクセル位置における異なったピクセルの測定はその位置における色の計算のためのアルゴリズムへと入力される。
【０００６】
従来の画像組み立てに関するひとつの問題は画像装置とアクチュエータの組み合わせが比較的大きな占有幅（ｆｏｏｔ ｐｒｉｎｔ）を持ちかなりの量の垂直空間（即ち高さプロファイル）を占める。たとえば図１における画像組み立て部１の占有幅はアクチュエータ４０の表面領域でありかつ画像装置５の表面領域よりもかなり大きなチップキャリア３０の基板３２である。したがって従来の画像組み立て体の占有幅と垂直プロファイルはデジダルカメラ、画像携帯電話またはＰＤＡの設計およびマーケット化における制約要素で有り得る。これはこれらの装置がより携帯可能になるように継続的に小型化されてきているからである。したがってより小さくされた占有幅とより低い垂直プロファイルとを有する画像組み立て体を提供する必要性がある。
【０００７】
［詳細な説明］
Ａ．概要
以下の説明はマイクロエレクトロニクス画像装置とマイクロエレクトロニクス画像装置を製造するための方法のいくつかの実施例について述べる。画像装置の一実施例は支持部材と支持部材に取着された画像ダイと画像ダイと支持部材に取着された駆動部材からなる。画像ダイは画像センサと、画像センサに動作的に接続された集積回路と集積回路に動作的に接続された複数の外部接点を含む。駆動部材は支持部材に対して画像ダイを選択的に移動するように構成される。たとえば駆動部材は圧電水晶、圧電テープまたは他の適当な部材を含むことができる。
【０００８】
マイクロエレクトロニクス画像装置の他の実施例は支持部材と支持部材に取着された画像ダイと画像ダイと支持部材の間に設けられた第一および第二の圧電駆動部材と支持部材に取着されたカバーを含む。支持部材は基板とその基板から突出した離隔体（ｓｔａｎｄ−ｏｆｆ）とを含み、そのカバーはその離隔体に取着され画像センサの上方に配設される。画像ダイは画像センサと、画像センサに動作的に接続された集積回路と集積回路に動作的に接続された複数の外部接点とを含む。画像センサは焦点面を規定する複数のピクセルを有する。第一の圧電駆動部材は焦点面において第一の軸に沿って画像ダイを選択的に移動するように配設され、第二の圧電駆動部材は焦点面において第二の軸に沿って画像ダイを選択的に移動するように配設される。第一の軸は第二の軸の横方向である。
【０００９】
この発明の他の態様はマイクロエレクトロニクス画像装置を製造するための方法に関する。かかる方法の一実施例は画像ダイを支持部材へ結合することを含む。画像ダイは画像センサとこの画像センサに動作的に結合された集積回路と集積回路へ動作的に接続された複数の外部接点とを含む。画像センサは焦点面を規定する複数のピクセルを有する。この方法は更に画像ダイの外部接点を支持部材上の対応する端子へワイヤボンディングすることと複数の駆動部材をその画像ダイと支持部材へと取着することを含みこれにより支持部材は選択的に、支持部材に対して焦点面内で画像ダイを移動することができる。
【００１０】
この発明の他の態様によれば電子装置において画像装置を動作する方法に関する。一つの実施例において、１つの方法は支持部材に取着された画像ダイを有する画像装置を提供することを含む。この画像ダイは画像センサとこの画像センサに動作的に結合された集積回路とこの集積回路に動作的に接続された複数の外部接点とを含む。画像センサは焦点面を規定する複数のピクセルを有する。この方法は更に焦点面内において画像ダイを支持部材に対して、第一の位置から第二の位置へと選択的に移動することを含む。この方法はまた第一の位置においてピクセルに衝突する光の第一の強さを測定することと第二の位置においてピクセルに衝突する光の第二の強さを測定することとを含む。
【００１１】
この発明のいくつかの実施例の詳細については、これらの実施例の完全な理解を与えるためにＣＭＯＳ画像装置に関して以下に述べられるがしかし他の実施例はＣＣＤ画像装置または他の型の個体画像装置を使用する。よく知られかつ他の型のマイクロエレクトロニクス装置としばしば関連する構造や方法を詳細に述べることは簡略化のために以下の説明ではなされない。さらに以下の説明はこの発明の異なった態様のいくつかの実施例を提供するが、この発明のいくつかの他の実施例はこのセクションで述べられたものとは異なる構成または異なる要素を有することもできる。このようなものとしてこの発明は追加の要素を有するあるいは図２Ａー６Ｂに関して以下に述べられたいくつかの要素を有していない他の実施例を含んでもよい。
【００１２】
Ｂ．マイクロエレクトロニクス画像装置を製造するための方法の実施例
図２Ａ−３Ｂはこの発明の一実施例に従うマイクロエレクトロニクス画像装置１００を製造するための方法の各ステージを図示する。例えば図２Ａは画像ダイ１１０と支持部材１３０と、画像ダイ１１０と支持部材１３０の間に取着された可撓性部材１６０とを有するマイクロエレクトロニクス画像装置１００の概略的側断面図である。画像ダイ１１０は第一の側面１１２とその第一の側面１１２に対向する第二の側面１１４と第一の側面１１２から第二の１１４へ広がる複数の端部１１６を含む。画像ダイ１１０は、更に画像センサ１１８、この画像センサ１１８に動作的に接続される集積回路１２２（概略的に示される）および集積回路１２２に動作的に接続される複数の外部接点１２４（たとえばボンドパッド）を含む。画像センサ１１８はＣＭＯＳ装置または可視スペクトラムにおける画または他の画像を取得するためのＣＣＤ画像センサであってもよい。画像センサ１１８はまた他のスペクトラム（たとえばＩＲまたはＵＶ領域）の放射を検出してもよい。
【００１３】
支持部材１３０は画像ダイ１１０を支えるために、リードフレームあるいはプリント回路基板のような基板であってもよい。図示された実施例において、支持部材１３０は基板１３２とその基板から突出する離隔体１４６と画像ダイ１１０を受け取るための基板１３２および離隔体１４６によって規定される凹部１５０を含む。基板１３２は、複数の第一の端子１３８と複数の第二の端子１４４を有する第一の側部１３４と、複数のパッド１４０を有する第二の側部１３６とを含む。
【００１４】
第一の端子１３８はダイ１１０の対応する外部接点１２４へ取着するためにアレイ状に配置され、パッド１４０は複数の導電性接続体（たとえば半田球）への取着のためにアレイ状に配設される。支持部材１３０はさらに第一の端子１３８を対応するパッド１４０へ電気的に接続する複数の導電体（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｔｒａｃｅ）１４２を含む。他の実施例において支持部材１３０はパッド１４０の代わりに複数のリードを含む。さらに追加の実施例において例えば図６Ａおよび６Ｂに関して以下に説明された実施例のように、基板１３２および離隔体１４６は同じ部材の一体化した部品であるのではなく、むしろ離隔体１４６は基板１３２上に形成され得る。
【００１５】
可撓性部材１６０は接着剤１６６で基板１３２の第一の側面１３４へ取着された第一の表面１６２と接着剤１６８で画像ダイ１１０の第二の側面１１４に取着された第二の表面１６４とを含む。接着剤１６６と１６８は接着膜、エポキシまたは他の適当な材質である。可撓性１６０は画像装置ダイ１１０が凹部１５０内で支持部材１３０に対して移動することを可能とする。例えば可撓性部材１６０はゴムまたは他の適切な弾性また弛緩性部材である。
【００１６】
図２Ｂは図２Ａに示された画像装置１１０の上面平面図である。図２Ａおよび２Ｂの両方を参照して、画像ダイ１１０と支持部材１３０の間に可撓性部材１６０を配設して画像ダイ１１０を支持部材１３０に取着した後、複数の駆動部材１７０が画像ダイ１１０と支持部材１３０に結合される。図示された駆動部材１７０は画像ダイ１１０の対応する端部１１６へ取着された第一の側面１７２と離隔体１４６の内部壁１４８に取着された第二の側面１７４からなる。図示された実施例において第一および第二の駆動部材１７０ａ−ｂは画像センサ１１８によって規定された焦点面内で第一の軸Ｘ（図２Ｂ）に沿って画像ダイ１１０を移動するように配設され、第三および第四の駆動部材１７０ｃ−ｄ（図２Ｂ）はその焦点面内で第二の軸Ｙ（図２Ｂ）に沿って画像ダイ１１０を動かすように配設される。追加の実施例において、画像装置１１０は第一および第二の駆動部材１７０ａおよび１７０ｂのみあるいは横軸に沿う第二および第四の駆動部材１７０ｂおよび１７０ｄのみのように異なった数の駆動部材１７０からなる。駆動部材１７０は圧電水晶、圧電テープ（たとえば圧電Ｔｅｆｌｏｎ登録商標）または画像ダイ１１０を動かすための他の適当な圧電部材のような圧電アクチュエータであってもよい。他の実施例においては、駆動部材１７０はマイクロメカニカルモータまたは他の適当な非圧電駆動部材を含んでもよい。
【００１７】
駆動部材１７０が圧電アクチュエータである時、画像装置１００は更に駆動部材１７０が有する複数の第一および第二の電極１７６および１７７を含む。電極１７６および１７７は駆動部材を拡大または縮小するために電圧を選択された駆動部材１７０に選択的に印加するように配設され、そして支持部材１３０に対して所望方向に画像ダイ１１０を動かす。電極１７６と１７７は駆動部材１７０に取着され、その結果その駆動部材１７０が電極１７６および１７７を離すことなく拡大および／または縮小できる。図示された画像装置１００において一つの第一の電極および一つの第二の電極は各駆動部材１７０に接続され、第一及び第二の電極１７６および１７７の各組は他の電極１７６、１７７と独立に動作し、その結果駆動部材１７０は各々から独立に拡大する。他の実施例において画像装置１００は各駆動部材１７０に取着される電極１７６および１７７の数を異ならせることができる。
【００１８】
図３Ａは（ａ）外部接点１２４を対応する第一の端末１３８または対応する第一の電極１７６へワイヤーボンディングした後でありかつ（ｂ）カバー１９０を離隔体１４６に取着した後の画像装置１００の概略的側断面図である。図３Ｂは図３Ａに図示された画像装置１００の上面平面図である。図３Ａおよび図３Ｂの両方を参照して、複数の第一のワイヤーボンド１８０が第一の外部接点１２４ａおよび対応する第一の端子１３８の間に広がり、複数の第二のワイヤーボンド１８２は第二の外部接点１２４ｂおよび対応する第一の電極１７６の間に延び、複数の第三のワイヤーボンド１８４（図３Ａ）は第二の電極１７７（図３Ａ）および対応する第二の端子１４４（図３Ａ）の間に延びる。第一のワイヤーボンド１８０はしたがって電気的に支持部材１３０上のパッド１４０を画像ダイ１１０の集積回路１２２（図３Ａ）に接続し第二のワイヤーボンド１８２はしたがって電気的に第一の電極１７６を集積回路１２２に接続する。第一および第二および第三のワイヤーボンド１８０、１８２および１８４は金または他の可撓性または延性物質からなり、その結果ワイヤーボンド１８０、１８２および１８４は駆動部材１７０が画像ダイ１１０を動かすにしたがって撓む。
【００１９】
図示された実施例において第二の端子１４４（図３Ａ）は各々電気的に接続されて第二の電極１７７を接地する。その結果として集積回路１２２（図３Ａ）は、選択された第一の電極１７６と対応する接地された第二の電極１７７との間に電圧差を変化させおよび／または印加するために電荷を調整しおよび／または選択された第一の電極１７６へ印加することにより、画像ダイ１１０の動きを制御することができる。選択された駆動部材１７０の電圧差の変化により選択された駆動部材１７０を拡大／縮小し、画像ダイ１１０を移動させる。たとえば図示された画像装置１００において、集積回路１２２は各駆動部材１７０上で第一および第二の電極１７６と１７７の間にベースライン電圧差を生じる。集積回路１２２は第一の駆動部材１７０ａを縮小するために第一および第二の電極１７６ａ、１７７ａの間の電圧差を減小することによりおよび第二の駆動部材１７６ｂを拡大するために第一及び第二の電極１７６ｂおよび１７７ｂの間の電圧差を増加することにより画像ダイ１１０を動かすことができる。
【００２０】
図４は画像ダイ１１０を第一の軸Ｘに沿って動かすために第一の駆動部材１７０ａを縮小しそして第二の駆動部材１７０ｂを拡大した後の画像装置１００の概略側断面図である。集積回路１２２が元の電圧を第一の電極１７０ａ−ｂに印加すると画像ダイ１１０が元の位置に戻りその結果第一および第二の駆動部材１７０ａ−ｂがそれぞれそれらの元の形状に拡大しまたは縮小する。他の実施例においては図６Ａおよび６Ｂを参照して以下に述べられた実施例のように、支持部材１３０は第二の電極１７６ｂを接地するための第二の端子１４４を含まなくてよいのではなく、むしろ第一および第二の電極１７６ａ−ｂが画像ダイ１１０上で対応する外部接点１２４へワイヤーボンドされる。
【００２１】
図３Ａに戻って図示された実施例において、カバー１９０は離隔体１４６へ取着され画像センサ１１８上に配設される。離隔体１４６はカバー１９０を中央に持ってきてカバー１９０を所望の距離だけ画像センサ１１８から離すために整列部材１４９を含む。しかしながら、他の実施例においてカバー１９０は離隔体１４６上で平坦な上表面に取着される。カバー１９０はガラスまたは水晶または所望の放射線スペクトルに対して透過性のある他の適当な物質であってもよい。カバー１９０は例えば反射防止フィルムおよび／またはフィルタをさらに含む。
【００２２】
Ｃ．マイクロエレクトロニクス画像装置の動作
画像装置１１０はデジタルカメラ、携帯電話、個人デジタル補助器（ＰＤＡ）および他の電子装置によって得られる画像の解像度を増加することができる。たとえば集積回路１２２のいくつかの実施例は制御器として動作し駆動部材１７０を駆動するためのアルゴリズムを含む。より詳しくは、画像センサ１１８上の各ピクセルが単一の色（たとえば赤、緑または青）のみを検知することができるので、集積回路１２２は一つまたはそれ以上の駆動部材１７０を動作し画像ダイ１１０を動かすようにし、その結果画像センサ１１８上の各ピクセルはユーザが画像を取得したい度にいくつかの異なった場所で光に露光される。各特定の位置で異なったピクセルからの測定値はその位置での色を決定するために一つのアルゴリズムによって結合される。この方法は図５Ａー５Ｄを参照して以下に詳細に説明される。
【００２３】
図５Ａは従来のベイヤーパターンにおいて複数のピクセル１２０を配置した画像センサ１１８の一部分の概略的上面平面図である。画像を取得するために各ピクセル１２０は特定のフィルタに対応した光の強度を測定する。たとえば第一のピクセル１２０ａは第一の位置１２１ａにおいて第一のピクセル１２０ａに衝突する緑色光の強度を測定し、第二のピクセル１２０ｂは第二の位置１２１ｂにおいて第二のピクセル１２０ｂに衝突する赤色光の強度を測定し、第三のピクセル１２０ｃは第三の位置１２１ｃで第三のピクセル１２０ｃに衝突する青色光の強度を測定する。ピクセル１２０が第一の位置で光の強度を測定した後で少なくとも一つの駆動部材１７０（図３Ａ）は第一の位置から第二の位置へＸ１方向において画像ダイ１１０とピクセル１２０を移動する。
【００２４】
図５ＢはＸ１方向（図５Ａ）に動いた後での第二の位置における画像センサ１１８の部分の概略的上面平面図である。第二の位置において各ピクセル１２０は特定のフィルタに対応した光の強度を測定する。たとえば第一のピクセル１２０ａは第四の位置１２１ｄで第一のピクセル１２０ａに衝突する緑色光の強度を測定し、第二のピクセル１２０ｂは第一の位置１２１ｂで第二のピクセル１２０ｂに衝突する赤色光の強度を測定し、第三のピクセル１２０ｃは第五の位置１２１ｅで第三のピクセル１２０ｃに衝突する青色光の強度を測定する。ピクセル１２０が第二の位置で光の強度を測定した後で少なくとも一つの駆動部材１７０（図３Ａ）は第二の位置から第三の位置へとＹ１方向に画像ダイ１１０とピクセル１２０を移動する。
【００２５】
図５ＣはＹ１方向（図５Ｂ）に動いた後での第三位置における画像センサ１１８の部分の概略的上面平面図である。第三の位置において各ピクセル１２０はその特定のフィルタに対応した光の強度を測定する。たとえば第一のピクセル１２０ａは第五の位置１２１ｅで第一のピクセル１２０ａに衝突する緑色光の強度を測定し、第二のピクセル１２０ｂは第三の位置１２１ｃで第二のピクセル１２０ｂに衝突する赤色光の強度を測定し、第三のピクセル１２１ｃは第六の位置１２１ｆで第三のピクセル１２１ｃに衝突する青色光の強度を測定する。ピクセル１２０が第三の位置で光の強度を測定した後で少なくとも一つの駆動部材１７０（図３Ａ）は第三の位置から第四の位置へＸ２方向に画像ダイ１１０とピクセル１１０を移動する。
【００２６】
図５ＤはＸ２方向（図５Ｃ）に動いた後第四の位置で画像センサ１１８の部分の概略上面平面図である。第四の位置で各ピクセル１２０は特定のフィルタに対応した光の強度を測定する。たとえば第一のピクセル１２１ａは第三の位置１２１ｃで第一のピクセル１２１ａに衝突する緑色光の強度を測定し、第二のピクセル１２０ｂは第七の位置１２１ｇで第二のピクセル１２０ｂに衝突する赤色光の強度を測定し、第三のピクセル１２０ｃは第八の位置１２１ｈで第三のピクセル１２０ｃに衝突する青色光の強度を測定する。ピクセル１２０が第四の位置で光の強度を測定した後に、少なくとも一つの駆動部材１７０（図３Ａ）は第四の位置から第一の位置へ方向Ｙ２に画像ダイ１１０とピクセル１２０を移動する。
【００２７】
ピクセル１２０は四つの位置で光の強度を測定した後で、集積回路１２２は各特定位置で異なったピクセル１２０によって得られる四つの光の強度の測定に基づいて各位置での色を決定するためのアルゴリズムを用いる。追加の実施例において集積回路１２２は四個の測定よりも多いかあるいは少ない測定で各位置における色を決定する。たとえば画像センサ１１８は図５Ａに示された第一の位置と図５Ｂに示された第二の位置との間の単一軸に沿って移動し、集積回路１２２は二個の光の強度測定に基づいて各ピクセル位置における色を決定してもよい。さらに図示された実施例において駆動部材１７０はピクセルピッチに等しい距離だけ画像ダイ１１０を動かしこれにより画像センサ１１８は四つの異なったピクセルで各特定位置における光の強度を測定する。しかしながら他の実施例において駆動部材１７０はそのピクセルピッチより多いか少ない距離だけ画像ダイ１１０を動かすことができる。たとえば駆動部材１７０はピクセルピッチの半分に等しい距離だけ画像ダイ１１０を動かすことができるのでそのピクセル１２０は更に解像度を増加するためにそれらの元の位置の間における各位置において光の強度を測定する。
【００２８】
図２Ａ−５Ｄに図示された画像装置１００の一つの特徴は駆動部材１７０が支持部材１３０に対して画像ダイ１１０を選択的に動かすことができるということである。この特徴の効果は、画像装置１００がその画像装置１００の占有幅を相当増加させることなくより高い解像度の画像を獲得できるということである。例えば画像装置１００の占有幅は支持部材１３０の基板１３２の表面領域である。これに対して従来の装置では図１に示した画像組立て体１のようにアクチュエータ４０は画像装置５の外側にあり画像組み立て体１の表面領域は画像装置５の表面領域よりもかなり大きい。
【００２９】
図２Ａ−５Ｄに図示された画像装置１００の他の特徴は駆動部材１７０が画像ダイ１１０のみを動かし支持部材１３０を動かさないことである。この特徴の効果は駆動部材１７０が画像ダイ１１０をより早く動かすことができこれは駆動部材１７０がより少ない質量を動かすからである。画像ダイ１１０がより早く動かすことにより、その画像対象が動く場合にその獲得された画像の正確さを増加することになる。これに対して従来装置におけるように図１に示された画像組み立て体１のようにアクチュエータ４０は画像ダイ１０よりもより大きな質量を有する全画像装置５を動かしていた。
【００３０】
Ｄ．マイクロエレクトロニクス画像装置を製造するための方法の追加の実施例
図６Ａおよび６Ｂはこの発明の他の実施例に従う複数の画像装置２００の製造方法の各ステージを図示する。図６Ａは例えば支持部材２３０を有する微小形製作部材マイクロフィーチャーと支持部材２３０に取着された複数の駆動部材２７０と対応する駆動部材２７０に取着された複数の画像ダイの概略的側縦断図である。支持部材２３０はリードフレームまたは画像ダイ１１０を載せるための、たとえばプリント回路板のような基板で有り得る。図示された実施例において支持部材２３０は複数の端子２３８を有する第一の側部２３４と複数のパッド２４０を有する第二の側部２３６とを含む。端子２３８は画像ダイ１１０上で対応する外部接点１２４へ接続するためにアレイ状に配置され得る、そしてパッド２４０は複数の導電接続体（例えば半田球）への接続するためにアレイ状に配設される。支持部材２３０は更に端子２３８を対応するパッド２４０へ電気的に結合するための複数の導電体２４２を含む。
【００３１】
駆動部材２７０は接着剤２６６で支持部材２３０の第一の側部２３４に取着され、対応する端子のアレイ２３８に対して、組として（各組における一つの駆動部材２７０だけが図６Ａに示される）配置され、その結果各組の駆動部材２７０は二個の直交する軸に沿って関係する画像ダイ１１０を移動する。画像ダイ１１０は接着剤２６８で対応する組の駆動部材２７０に取着される。駆動部材２７０はそのかわりに別の、ウエハー処理ステップにおいてセンサのダイシング（方形切断）の前に全ウエハー上に適用されてもよい。図示された実施例においては各々の画像ダイ１１０は二個の駆動部材２７０に取着されているが、他の実施例では各々ダイ１１０は異なった数の駆動部材２７０に取着され得る。どちらの場合でも、画像ダイ１１０を駆動部材２７０を取着した後で製作部材２０２は画像装置に個体化するためにＡ−Ａに沿って切断され得る。
【００３２】
図６Ｂは（ａ）複数の第一および第二の電極２７６および２７７を駆動部材２７０に取着しかつ（ｂ）画像ダイ１１０を支持部材２３０および電極２７６および２７７へワイヤーボンディングした後での画像装置２００の概略的側断面図である。電極２７６と２７７は駆動部材２７０の一またはそれ以上の端部２７２に取着され得る。たとえば第一の電極２７６（図６Ｂには一つだけが示される）は対応する駆動部材２７０の第一の端部２７２ａへ取着され得ることができ、かつ第二の電極２７７（図６Ｂに一つだけ示される）は駆動部材２７０のっ第２の端部２７２ｂに取着され得る。電極２７６および２７７はしたがって選択された駆動部材２７０に電圧を選択的に印加し支持部材２３０に関して所望方向に画像ダイ１１０を動かすように配設される。画像装置２００は更に第一および第二の電極２７６と２７７を画像ダイ１１０上に設けられた対応する外部接点１２４へ電気的に接続する複数のワイヤボンド２８２を含むので、集積回路１２２は選択された組の第一および第二の電極２７６および２７７の間に電圧差を発生することによって画像ダイ１１０の動きを制御できる。画像装置２００はまた外部接点１２４を支持部材２３０上の対応する端子２３８へ電気的に接続する複数のワイヤーボンド１８０を含む。
【００３３】
画像ダイ１１０を支持部材２３０にワイヤーボンディングする前および／または後に離隔体２４６は端子２３８の外側で支持部材２３０の第一の側部２３４上に形成される。離隔体２４６はカバー２９０を所望の距離で画像センサ１１８上で支持するために支持部材２３０から距離Ｄ突出する。離隔体２４６はトランスファーモールディング、ステレオリソグラフィ、ステンシルプリンティング、スクリーンプリンティング、他の適当な処理によって形成され得る。離隔体２４６を形成した後で、カバー２９０は離隔体２４６に取着され、画像センサ１１８上に配設される。図示された方法では、画像ダイ１１０はワイヤーボンディングされる、電極２７６と２７７は取着され、離隔体２４６は形成され、カバー２９０は単体化の後で取着されるが、他の実施例では一またはそれ以上のプロセスが単体化の前にウエハーレベルで行われることができる。
【００３４】
図６Ａおよび６Ｂにおいて図示される画像装置２００の製造方法の効果はその方法が製造方法の効率を顕著にあげることが期待されるということであり、これは複数の画像装置２００が半導体装置をパッキングし製造するために開発された高度に正確で効率的な方法を使って同時に製造されるからである。画像装置２００を製造する方法は画像装置２００の品質と性能を向上することもまた期待されており、半導体製造プロセスが高度の精度をもって各種の部品を高信頼度で製造および組立てることができるからである。このようにこの方法のいくつかの実施例はマイクロエレクトロニクス画像装置２００を組立てるための費用を顕著に減少し画像装置２００の性能を増加しより高品質の画像装置２００を製造することが期待される。
【００３５】
上述したようにこの発明の特定の実施例が図示目的でここに述べられているが、各種の変形はこの発明の精神および範囲を逸脱することなくなされる。例えばマイクロエレクトロニクス画像装置は上述の特徴の組み合わせをもつことができ、上述したステップのいかなる組み合わせを使っても製造することができる。したがってこの発明は添付の特許請求の範囲によって以外は制限されない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】従来技術に関するもので従来のマイクロエレクトロニクス画像組み立て体の断面図である。
【図２Ａ−３Ｂ】この発明にしたがう、マイクロエレクトロニクス画像装置を製造するための方法の一実施例の各ステージを図示する。
【図２Ａ】画像ダイと支持部材と画像ダイと支持部材の間に取着された可撓性部材を有するマイクロエレクトロニクス画像装置の概略側断面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに図示された画像装置の上面平面図である。
【図３Ａ】ダイの外部接点を対応する端子または電極へワイヤーボンディングしカバーを支持部材に取り付けた後の画像装置の概略的側断面図である。
【図３Ｂ】図３Ａに図示された画像装置の上面平面図である。
【図４】画像ダイを支持部材に対して動かした後の画像装置の概略側断面図である。
【図５Ａ−５Ｄ】この発明の実施例に従って画像装置の動作を図示するものであり、異なった位置における画像ダイの画像センサ上の複数のピクセルの概略的上面平面図である。
【図６Ａ−６Ｂ】この発明の他の実施例にしたがって複数の画像装置を製造するための方法のステージを図示する。
【図６Ａ】支持部材と支持部材に取着された複数の駆動部材と、対応する駆動部材へ取着された複数の画像ダイを有する微小特徴の製造部材（ｗｏｒｋ ｐｒｉｅｃｅ）の概略的側断面図である。
【図６Ｂ】電極を駆動部材へ取着し画像ダイを支持部材と電極にワイヤーボンディングした後の画像装置の概略的側断面図である。
【図２Ａ】
2008530862.tif 000003
【図２Ｂ】
2008530862.tif 000004
【図３Ａ】
2008530862.tif 000005
【図３Ｂ】
2008530862.tif 000006
【図４】
2008530862.tif 000007
【図５Ａ】
2008530862.tif 000008
【図５Ｂ】
2008530862.tif 000009
【図５Ｃ】
2008530862.tif 000010
【図５Ｄ】
2008530862.tif 000011
【図６Ａ】
2008530862.tif 000012
【図６Ｂ】
2008530862.tif 000013
【図１】
2008530862.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月5日(2007.10.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材と、
前記支持部材に取着された画像ダイであって前記画像ダイは画像センサと前記画像センサに動作的に接続された集積回路と前記集積回路に動作的に接続された複数の外部接点とからなるものと、
前記画像ダイと前記支持部材に取着された駆動部材であって前記駆動部材は前記支持部材に対して前記画像ダイを選択的に移動するように構成されてなるものと、
からなるマイクロエレクトロニクス画像装置。
【請求項２】
前記駆動部材は圧電駆動部材からなる請求項１記載の画像装置。
【請求項３】
前記駆動部材は圧電駆動部材からなり前記画像装置は更に、前記圧電駆動部材に取着され前記画像ダイ上の前記集積回路に電気的に接続された電極からなる請求項１記載の画像装置。
【請求項４】
前記画像ダイは更に前記画像センサを有する第一の側面と第一の側面に対向する第二の側面からなり前記駆動部材は前記画像ダイの第二の側面と前記支持部材の間に取着される請求項１記載の画像装置。
【請求項５】
前記画像ダイは更に前記画像センサを有する第一の側部と前記第一の側部と対向する第二の側部と第一および第二の側部間に広がる複数の端部とからなり、前記駆動部材は前記画像ダイの端部の一つと前記支持部材の間に取着される請求項１記載の画像装置。
【請求項６】
前記駆動部材は焦点面内の第一の軸に沿って前記画像ダイを選択的に動かすように配設された第一の駆動部材であり、前記画像装置は更に前記画像ダイおよび前記支持部材に取着され前記焦点面内の第二の軸に沿って前記画像ダイを選択的に移動するように配設された第二の駆動部材とからなり前記第一の軸は前記第二の軸と横方向である請求項１記載の画像装置。
【請求項７】
前記支持部材は基板と前記基板から突出する離隔体とからなり前記画像装置は更に前記離隔体に取着され前記画像センサ上に配設されたカバーとからなる請求項１記載の画像装置。
【請求項８】
前記支持部材は端子のアレイからなり、前記画像装置は更に前記ダイ上の前記外部接点を前記支持部材上の対応する端子に電気的に接続する複数のワイヤーボンドからなる請求項１記載の画像装置。
【請求項９】
前記画像センサは焦点面を規定する複数のピクセルからなり前記駆動部材は前記焦点面内において前記画像ダイを選択的に移動するように構成される請求項１記載の画像装置。
【請求項１０】
前記支持部材は複数の端子と対応する端子に電気的に接続された複数の外部接点とを有する支持基板からなりこの端子は前記画像ダイ上で対応する外部接点に電気的に接続されてなる請求項１記載の画像装置。
【請求項１１】
更に前記画像ダイと前記支持部材の間の可撓性部材からなる請求項１記載の画像装置。
【請求項１２】
端子のアレイを有する支持部材と、
前記支持部材に取着された画像ダイであってその画像ダイは画像センサと前記画像センサに動作的に接続された集積回路と前記集積回路に動作的に接続された複数の外部接点とからなり、前記画像センサは焦点面を規定する複数のピクセルを含むものと、
前記外部接点を前記支持部材上の対応する端子へ電気的に接続する複数のワイヤーボンドと、
前記画像ダイと前記支持部材に取着され前記支持部材に関して前記焦点面内で前記画像ダイを移動させるための複数の駆動部材と、
からなるマイクロエレクトロニクス画像装置。
【請求項１３】
基板を前記基板から突出した離隔体を有する支持部材と、
前記支持部材に取着された画像ダイであって前記画像ダイは画像センサと前記画像センサに動作的に接続された集積回路と前記集積回路に動作的に接続された複数の外部接点とからなり前記画像センサは焦点面を規定する複数のピクセルを含むものと、
前記離隔体に取着され前記画像センサ上に配設されたカバーと、
前記焦点面内で第一の軸に沿って前記画像ダイを選択的に動かすために前記画像ダイと
支持部材の間に配設された第一の圧電駆動部材と、
前記焦点面内で第二の軸に沿って前記画像ダイを選択的に移動するために前記画像ダイと前記支持部材との間に配設された第二の圧電駆動部材であって前記第一の軸は前記第二の軸に対して横方向であるものと、
からなるマイクロエレトロニクス画像装置。
【請求項１４】
更に前記第一の圧電駆動部材に取着された第一の電極と、
前記第二の圧電駆動部材に取着された第二の電極と、
前記第一及び第二の電極を前記画像ダイ上の対応する外部接点に電気的に接続する
複数のワイヤーボンドとからなる請求項１３記載の画像装置。
【請求項１５】
前記画像ダイは更に前記センサを有する第一の側部と前記第一の側部に対向する第二の側部とからなり前記第一および第二の圧電駆動部材は前記画像ダイの第二の側部と前記支持部材との間に取着される請求項１３記載の画像装置。
【請求項１６】
前記画像ダイは更に前記センサを有する第一の側部と前記第一の側部に対向する第二の側部と前記第一および第二の側部との間に広がる複数の端部とからなり前記第一および第二の圧電駆動部材は前記支持部材と前記画像ダイの対応する端部間に取着されてなる請求項１３記載の画像装置。
【請求項１７】
前記支持部材は更に端子のアレイからなり前記画像装置は更に前記外部接点を前記支持部材上の対応する端部に電気的に接続する複数のワイヤーボンドからなる請求項１３記載の画像装置。
【請求項１８】
更に前記画像ダイと前記支持部材の間の可撓性部材からなる請求項１３記載の画像装置。
【請求項１９】
支持基板と
前記支持基板に取着された画像ダイであって前記画像ダイは画像センサと前記画像センサに動作的に接続された集積回路と前記集積回路に動作的に接続された複数の外部接点とからなり前記画像センサは焦点面を規定する複数のピクセルを含むものと、
前記支持基板に関して前記焦点面内で前記画像ダイを選択的に移動する手段と、
からなるマイクロエレクトロニクス画像装置。
【請求項２０】
前記画像ダイを選択的に移動する手段は前記画像ダイと前記支持基板に取着された複数の圧電駆動部材からなる請求項１９記載の画像装置。
【請求項２１】
前記画像ダイを選択的に移動する手段は前記焦点面内で第一の軸に沿って前記画像ダイを選択的に移動するように配設された第一の駆動部材と前記焦点面内で第二の軸に沿って前記画像ダイを選択的に移動するように配設された第二の駆動部材とからなり第一の軸は第二の軸に対して横方向である請求項１９記載の画像装置。
【請求項２２】
端子のアレイを有する支持部材と
前記支持部材に取着された画像ダイであって前記画像ダイは画像センサと前記画像センサに動作的に接続された集積回路と前記集積回路に動作的に接続された複数の外部接点とからなり前記画像センサは焦点面を規定する複数のピクセルを含むものと、
前記外部接点を前記支持部材上の対応する端子に電気的に接続する複数のワイヤーボンドと、
前記支持部材に接続され前記画像センサ上に配設されるカバーと
前記画像ダイと前記支持部材との間に配設され前記焦点面内において前記画像ダイを選択的に移動する複数の圧電駆動部材と、
対応する圧電駆動部材に接続され前記集積回路に電気的に接続された複数の電極と、
からなるマイクロエレクトロニクス画像装置。
【請求項２３】
支持部材と
前記支持部材に取着された複数の圧電駆動部材と
前記駆動部材が前記支持部材と前記画像ダイとの間に配設されるように対応する圧電駆動部材に取着された複数の単体画像ダイとからなり前記個別の画像ダイは画像センサと
前記画像センサに動作的に接続された集積回路と、前記集積回路へ動作的に接続された複数の外部接点とからなるものと、
からなる複数のマイクロエレクトロニクス画像装置。
【請求項２４】
対応する圧電駆動部材に接続された複数の電極から更になる請求項２３記載の画像装置。
【請求項２５】
対応する圧電駆動部材に接続された複数の電極と
前記電極を前記画像ダイ上で対応する外部接点に電気的に接続する複数のワイヤーボンドとから更になる請求項２３記載の画像装置。
【請求項２６】
前記支持部材は前記画像ダイに関して配設された複数の端子アレイを有する支持基板からなる請求項２３記載の画像装置。
【請求項２７】
前記支持部材は前記画像ダイに関して配設された複数の端子アレイを有する支持基板からなり前記画像装置は更に前記外部接点を対応する端子を電気的に接続する複数のワイヤーボンドからなる請求項２３記載の画像装置。
【請求項２８】
更に隣接する画像ダイ間の支持部材上の障壁からなる請求項２３記載の画像装置。
【請求項２９】
更に隣接する画像ダイの間の前記支持基板上の障壁と
前記障壁に取着され対応する画像センサ上に配設された複数のカバーとからなる請求項２３記載の画像装置。
【請求項３０】
画像ダイを支持部材へ接続し前記画像ダイは画像センサと前記画像センサと動作的に接続された集積回路と前記集積回路に動作的に接続された複数の外部接点とからなり駆動部材を前記画像ダイと前記支持部材とに取着しこれによって前記駆動部材が前記支持部材に関して焦点面内で前記画像ダイを選択的に移動させることができるようにすることからなる
マイクロエレクトロニクス画像装置製造方法。
【請求項３１】
前記駆動部材を取着することは圧電駆動部材を前記画像ダイと前記支持部材に接続することからなる請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
前記駆動部材を取着することは圧電駆動部材を画像ダイと支持部材に結合することからなり更に電極を圧電駆動部材に結合することおよび電気的に電極を前記画像ダイ上の前記集積回路に接続することからなる請求項３０記載の方法。
【請求項３３】
前記画像ダイは更に画像センサを有する第一の側部と前記第一の側部に対向する第二の側部とからなり前記画像ダイを前記支持部材に接続することは前記駆動部材を前記画像ダイの第二の側部と前記支持部材との間に配設し前記支持部材へ前記画像ダイを取着することからなる請求項３０記載の方法。
【請求項３４】
前記画像ダイは更に前記画像センサを有する第一の側部と前記画像ダイに対向する第二の側部と第一及び第二の側部の間に広がる複数の端部とからなり前記駆動部材を前記画像ダイと前記支持部材へ取着することは前記画像ダイの端部の一つと前記支持部材との間に前記駆動部材を結合することからなる請求項３０記載の方法。
【請求項３５】
前記駆動部材を前記画像ダイと前記支持部材に取着することは焦点面内の第一の軸に沿って前記画像ダイを選択的に動かすように第一の駆動部材を配設することからなりこの方法は更に第二の駆動部材を前記画像ダイと支持部材に取着しこれにより、前記第二の駆動部材が前記画像ダイを前記焦点面における第二の軸に沿って選択的に移動し、第二の軸は第二の軸と横方向となるように配設されるようにすることからなる請求項３０記載の方法。
【請求項３６】
更にカバーを前記支持部材に設け前記カバーを前記画像センサ上に配設することからなる請求項３０記載の方法。
【請求項３７】
更に前記外部接点を前記支持部材上の対応する端子にワイヤーボンディングすることからなる請求項３０記載の方法。
【請求項３８】
更に前記画像ダイと前記支持部材との間に可撓性部材を取着することからなる請求項３０記載の方法。
【請求項３９】
画像ダイを支持基板に設けることであって前記画像ダイは画像センサと前記画像センサに動作的に結合する集積回路と前記集積回路に動作的に結合する複数の外部接点とからなり前記画像センサは焦点面を規定する複数のピクセルを含み、
複数の圧電駆動部材を前記画像ダイと前記支持基板とに取着し、前記圧電駆動部材は前記支持基板に関して前記焦点面内において前記画像ダイを選択的かつ独立的に移動することができるようにし
複数の電極を対応する圧電駆動部材に取着し、前記電極を前記集積回路に電気的に接続し
前記画像ダイの前記外部接点を前記支持部材上の対応する端子に電気的に接続し、
カバーを前記支持基板に締着し前記カバーが前記画像センサ上に配設されるようにすることからなる、
マイクロエレクトロニクス画像装置を製造する方法。
【請求項４０】
複数の圧電駆動部材を支持部材に取着することと
複数の単体化画像ダイを対応する圧電駆動部材に結合し、前記駆動部材が前記画像ダイと前記支持部材との間に配設されるようにし前記各個別画像ダイは画像センサと、前記画像センサに動作的に結合された集積回路と前記集積回路に動作的に結合された複数の外部接点からなる、
複数のマイクロエレクトロニクス画像装置を製造する方法。
【請求項４１】
更に複数の電極を対応する圧電駆動部材に締着することからなる請求項４０記載の方法。
【請求項４２】
更に複数の電極を対応する圧電駆動部材に締着することと
前記電極を前記画像ダイ上の対応する外部接点とワイヤーボンディングすることからなる請求項４０記載の方法。
【請求項４３】
前記駆動部材を前記支持部材に取着することは前記駆動部材を前記駆動部材に関して配置された複数の端子アレイを有する支持基板へ前記駆動部材を結合することからなる請求項４０記載の方法。
【請求項４４】
前記駆動部材を前記支持部材に取着することは前記駆動部材に関して配置された複数の端子アレイを有する支持基板へ前記駆動部材を結合することからなり、この方法は更に前記外部接点を対応する端子へワイヤーボンディングすることからなる請求項４０記載の方法。
【請求項４５】
隣接画像ダイ間で前記支持部材上に障壁を形成することから更になる請求項４０記載の方法。
【請求項４６】
隣接画像ダイ間で前記支持部材上に障壁を形成することと
複数のカバーを対応する画像センサ上に各カバーを有する障壁へ取着することからなる請求項４０記載の方法。
【請求項４７】
支持部材へ取着された画像ダイを含む画像装置を提供することであって前記画像ダイは画像センサと前記画像センサに動作的に接続された前記集積回路と複数の前記集        積回路に動作的に接続された外部接点とからなり前記画像センサは焦点面を規定        する複数のピクセルからなり、
前記支持部材に関して第一の位置から第二の位置へと前記焦点面において前記画像ダイを選択的に動かすこととからなる
電子装置における画像装置の動作方法。
【請求項４８】
前記第一の位置においてピクセルに衝突する光の第一の強度を測定することと
第二の位置において前記ピクセルに衝突する光の第二の強度を測定することとからなる請求項４７記載の方法。
【請求項４９】
前記画像ダイを選択的に動かすことは前記画像ダイと前記支持部材との間に配設された圧電駆動部材を励起することからなる請求項４７記載の方法。
【請求項５０】
前記画像ダイを選択的に動かすことはピクセルピッチにほぼ等しい距離だけ前記画像センサをシフトすることからなる請求項４７記載の方法。
【請求項５１】
前記画像ダイを選択的に動かすことは前記焦点面において第一の軸に沿って前記画像ダイをシフトすることからなりこの方法は更に前記焦点面において第二の軸に沿って画像ダイを動かすことからなり第二の軸は第一の軸に横方向である請求項４７記載の方法。
【国際調査報告】
2008530862.tif 000015
2008530862.tif 000016
2008530862.tif 000017