CN1405893A

CN1405893A - 固体器件和固体成像单元及它们的生产方法以及成像装置

Info

Publication number: CN1405893A
Application number: CN02131677A
Authority: CN
Inventors: 宫崎京士; 工藤康仁; 佐佐木公英
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-09-11
Filing date: 2002-09-11
Publication date: 2003-03-26
Anticipated expiration: 2022-09-11
Also published as: US20030057426A1; NL1021415A1; TWI233300B; US6933584B2; JP2003086779A; CN1314126C; NL1021415C2; KR20030022742A; KR100556198B1; JP4033439B2

Abstract

一种固体成像器件，包括封装衬底和安装在此封装衬底上的固体成像元件。封装衬底具有其上安装了固体成像元件的安装面。封装衬底具有两个与安装面高度相同的基准面，基准面从安装面上沿两个相反的方向延伸出。基准面分别具有至少一对形成于其中的定位基准孔，使得这对孔的中心与固体成像元件的成像面的中心之间偏离相同的距离。

Description

固体器件和固体成像单元及它们的生产方法以及成像装置

技术领域

本发明涉及一种包括有安装在封装衬底上的固体成像元件的固体成像器件及其生产方法，一种包括有连接在固体成像器件上的透镜柱体单元的固体成像单元及其生产方法，以及采用它们的成像装置。

背景技术

传统上来说，包括CCD的固体成像元件用于各种类型的成像装置如数码相机和摄像机中。当在这些成像装置中使用时，固体成像元件与位于其上的透镜柱体单元结合在一起，透镜柱体单元包括用于对代表图像的光进行聚焦的光学透镜。

图4显示了将固体成像元件100B和透镜柱体单元相结合的一种方式。此透镜柱体单元的光学透镜100A的光轴L和固体成像元件100B的成像面中心C需要在位置上相互对准。位置对准通过基于X，Y，θ轴的视角调整来进行。另外，与光学透镜100A的光轴L正交的平面需要与固体成像元件100B的成像面平行。这是通过基于Z轴的聚焦调整和基于a轴与b轴的倾斜调整来进行的。倾斜调整是用于防止局部散焦(在下文中用于防止局部散焦的调整将简称为“局部散焦调整”)。基于上述六轴的位置调整应精确到微米(μm)级来进行。

传统上来说，基于这些轴的位置对准和调整是采用昂贵的位置调整装置在较长的时间内进行的。例如，光学透镜100A和固体成像元件100B的位置对准如下所述地进行。

如图5所示，其上安装有固体成像元件100B的封装101通过粘合剂等固定在例如由铝制成的金属板102上。

然后，将内置有光学透镜100A的透镜柱体单元103置于某一固定位置处。固体成像元件100B与位于金属板102上的封装101沿着和围绕着这些轴相对于透镜柱体单元103运动，其运动单位为极微小的距离和极微小的角度。通过这种运动，光学透镜100A和固体成像元件100B定位成具有最佳的位置关系，通过这种关系，来自固体成像元件100B的输出信号为最佳。在此位置中，透镜柱体单元103和金属板102将固体成像元件100B固定在封装101上。因此，固体成像元件100B和透镜柱体单元103可通过紧固件如螺钉104等相互间固定成一体。

为了简化透镜柱体单元103和固体成像元件100B的位置对准的上述步骤，传统上进行下面的操作。

题为“固体成像器件”的日本公开实用新型公报No.5-46046提出了下述技术。固体成像元件安装在一个平板的一部分上，此平板具有抛光的表面，其光洁度(表面粗糙度)最大为约5μm。用于覆盖此固体成像元件的封装固定成使平板局部地暴露出来。平板的暴露部分用作基准面，即，将与透镜柱体单元相连的平面。

根据题为“成像模块”的日本公开特许公报No.2000-125212，采用陶瓷板的平整部分作为半导体芯片的基准面和透镜柱体单元的基准面。

题为“固体成像器件和用于安装固体成像器件的方法”的日本公开特许公报No.10-326886和题为“固体成像器件、采用此器件的照相机和此器件的生产方法”的日本公开特许公报No.2000-307092提出了下述技术。在封装的侧面上设有朝外打开的引导部分，在与设有引导部分的侧面相对的另一侧面上设有朝外打开的导向部分。采用引导部分和导向部分，透镜柱体单元和布线板可通过具有从其中突出的引脚的夹具来相互间定位。

上述传统技术具有下述问题。

根据日本公开实用新型公报No.5-46046和日本公开特许公报No.2000-125212，与光学透镜的光轴正交的平面和固体成像元件的成像面可以高精度地调整成相互平行，其原因如下所述。由于安装有固体成像元件的平面和安装有透镜柱体单元的平面是共面的，因此可以高精度地进行基于Z轴(图5)的调整(其为聚焦调整而提供)以及基于a轴和b轴的调整(其为用于局部散焦调整的倾斜调整而设)。然而，透镜柱体单元的光轴和固体成像元件的成像面中心无法高精度地对准。其原因是，与安装有固体成像元件的平面平行的X，Y和θ轴没有基准位置或基准面。

根据日本公开特许公报No.10-326886和日本公开特许公报No.2000-307092中介绍的技术，通过引导部分、导向部分以及具有从其中突出的引脚的夹具，可以高精度地进行透镜柱体单元的光轴和固体成像元件的成像面中心的位置调整，即基于X，Y和θ轴的调整。然而，与光学透镜的光轴正交的平面和固体成像元件的成像面无法高精度地调整成相互平行。其原因是，用于聚焦调整的Z轴(平行于引导部分和导向部分)以及用于为局部散焦调整的倾斜调整的a轴和b轴均没有基准位置或基准面。即使对于基于X，Y和θ轴的位置调整，这项技术也存在不便之处，即需要具有从其中突出的引脚的位置调整夹具，还需要采用此位置调整夹具进行对准的附加步骤。

发明内容

根据本发明的一个方面，固体成像器件包括：封装衬底；以及安装在此封装衬底上的固体成像元件。封装衬底具有其上安装了固体成像元件的安装面。封装衬底具有两个与安装面高度相同的基准面，基准面从安装面上沿两个相反的方向突出。基准面分别具有至少一对形成于其中的定位基准孔，使得这对孔的中心与固体成像元件的成像面的中心之间偏离相同的距离。

在本发明的一个实施例中，形成于基准面中的所述至少一对定位基准孔为锥形，使得其朝向固体成像元件的成像面侧扩大。

在本发明的一个实施例中，封装衬底具有下凹部分，其底部具有安装面。固体成像元件安装在此安装面上。容纳于下凹部分内的内引线通过薄金属线与固体成像元件的电极相连，并且还与外引线相连。还安装有透明的封盖件以覆盖此下凹部分。

根据本发明的另一方面，提供了用于生产上述固体成像器件的方法。为了将固体成像元件安装在封装衬底的安装面上，应使成像面的中心与连接所述至少一对基准孔中心的假想线的中心相符，从而将固体成像元件固定在安装面上。

根据本发明的另一方面，固体成像单元包括上述固体成像器件和透镜柱体单元。此透镜柱体单元包括分别与所述至少一对定位基准孔相接合的引脚件，与固体成像器件的基准面相对应的定位基准面，以及设置成其光轴穿过连接引脚件中心的假想线的中心的光学透镜。此引脚件与定位基准孔相接合，从而可将固体成像元件和光学透镜相互定位，因而将透镜柱体单元与封装衬底相连。

在本发明的一个实施例中，引脚件为锥形，使得其直径在朝向其尖端方向上减小。此锥形引脚件和锥形的定位基准孔相互接合，使得透镜柱体单元的定位基准面平行于固体成像器件的基准面。

在本发明的一个实施例中，固体成像器件的基准面均具有两个定位基准孔，因而形成了一个假想矩形。封装衬底通过位于假想矩形的两条假想对角线之一上的两个定位基准孔而被夹持并连接在透镜柱体单元和布线板之间。

根据本发明的另一方面，提供了用于生产上述固体成像单元的方法。引脚件分别与定位基准孔相接合，使得可定位固体成像元件和光学透镜，并将透镜柱体单元与封装衬底相连。

在本发明的一个实施例中，布线板具有四个插入孔，其位置对应于四个定位基准孔。透镜柱体单元除一对锥形引脚件外还具有两个用于固定螺钉的固定螺孔，固定螺孔和锥形引脚件在位置上对应于四个定位基准孔。然后一对锥形引脚件与两个定位基准孔和布线板的两个插入孔相接合。之后，将螺钉与余下的两个插入孔、余下的两个定位基准孔以及固定螺孔相接合，从而将布线板、固体成像器件和透镜柱体单元紧固。

根据本发明的另一方面，提供了采用上述固体成像器件或上述固体成像单元的成像装置。

本发明的功能如下所述。

传统上来说，固体成像元件和光学透镜是以规定的精度在独立的步骤中生产。此两个部件相互间需要高精度地定位。在具有传统结构的固体成像器件的情况下，在成像元件芯片安装之后，光学透镜对准成像元件芯片。在此步骤中，总共需要包括用于视角调整的轴和用于倾斜调整的轴在内的六个轴，以便提供定位光学透镜和成像元件芯片的绝对精度。

在具有传统结构的固体成像元件的封装的情况下，将封装安装在作为基准的衬底上，然后将透镜柱体单元安装在基准上。因此，离散因素被累积。另外，如上所述，总共需要六个轴来定位固体成像元件和光学透镜(关于光轴中心、水平和垂直面、倾斜、旋转等)。

根据本发明，固体成像器件的封装衬底本身具有用于将固体成像元件定位到安装面上的基准孔。基准孔还用于定位固体成像元件和透镜柱体单元，如下所述。通过将引脚件插入到固体成像器件的基准孔中，可以将固体成像元件和光学透镜相互定位，而且透镜柱体单元可连接到封装衬底上。因此，可以高精度地并以较少步骤地进行(i)光学透镜的光轴和固体成像元件的成像面中心的位置对准，以及(ii)将与光学透镜的光轴正交的平面调整成与固体成像元件的成像面平行。

因此，这里所介绍的本发明可以为固体成像器件提供一些优点，即能实现光学透镜的光轴和固体成像元件的成像面中心的位置对准，并实现使正交于光学透镜的光轴的平面与固体成像元件的成像面平行，这两者均可高精度地并以较少步骤地进行，无须使用位置调整夹具，本发明还提供了用于生产此固体成像器件的方法，包括此固体成像器件的固体成像单元及其生产方法，以及采用此固体成像器件的成像装置。

对本领域的技术人员来说，在阅读和理解了参考附图进行的下述详细介绍后，可以清楚本发明的这些和其它优点。

附图说明

图1是显示了根据本发明一个示例的固体成像单元的装配的分解透视图；

图2A是根据本发明一个示例的固体成像器件的平面图；

图2B是沿图2A中线A-A’的剖视图；

图3A显示了在两个引脚件间的距离小于两个定位基准孔间的距离时，用于定位本发明的固体成像器件和透镜柱体单元的方式；

图3B显示了在两个引脚件间的距离大于两个定位基准孔间的距离时，用于定位本发明的固体成像器件和透镜柱体单元的方式；

图4示意性地显示了定位固体成像元件和光学透镜的原理；和

图5是固体成像元件和透镜柱体单元的传统位置调整和装置的分解透视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图并通过示例来介绍本发明的固体成像单元。

图1是显示了根据本发明一个示例的固体成像单元1的装配的分解透视图。

如图1所示，固体成像单元1包括：固体成像器件2，其包括安装在其中的固体成像元件21(其将在下文中结合图2介绍)；位于固体成像元件21上的透镜柱体单元3，其包括可聚焦代表拍摄图像的光的透镜31；以及布线板4，其用于将来自固体成像元件21的输出信号传送给外部装置。这些元件设置和装配成相互间具有最佳的位置关系。

如图2A和2B所示，固体成像器件2包括固体成像元件21，作为上面安装有固体成像元件21的封装衬底的双列直插封装(DIP，下面称为“封装”)22，用于覆盖固体成像元件21的透明封盖23，以及多个外引线24，其可以将来自固体成像元件21的用于成像的输出信号传送给外部装置。

固体成像元件21包括排列成矩阵的多个CCD。各CCD将代表图像的光转换成基于像素-像素的电信号。

封装22具有位于其顶面中央部分处的下凹部分221。当从上方看去时下凹部分221通常为方形。下凹部分221的底部包括平的安装面222，其上安装了固体成像元件21。从下凹部分221的两个相对边上向外延伸出了凸缘状的边缘。在此凸缘状的边缘上分别设置了基准面223a和223b(突出区域)。基准面223a和223b为平整的并与安装面222等高。定位基准孔22a和22b形成为从基准面223a穿过凸缘状的边缘，定位基准孔22c和22d形成为从基准面223b穿过凸缘状的边缘。当从上方看去时固体成像器件2通常为矩形，四个定位基准孔22a到22d设置成可形成一个假想矩形，基准孔22a到22d位于此假想矩形的四个角上。定位基准孔22a到22d用于定位固体成像元件21和透镜柱体单元3。

在这四个定位基准孔22a到22d中，位于一条假想对角线上的两个孔，即定位基准孔22a和22c为锥形，使得孔的靠近顶端(设有固体成像元件21的一侧)的剖面区域大于其靠近底端的剖面区域。

固体成像元件21如下述地定位在封装22的安装面222上。画出连接位于假想对角线上的两个圆形定位基准孔(如定位基准孔22a和22c)的中心的假想直线，将固体成像元件21的中心(成像面中心)对准此假想直线的中心。在这种情况下，利用粘合剂等将固体成像元件21固定在安装面222上。固体成像元件21的中心如下述地与假想直线的中心对准。用光学装置来光学地检测封装22上作为基准的位置(圆形定位基准孔的中心)，并将固体成像元件21以与基准位置(即连接两个定位基准孔的中心的假想对角线的中心)成预定方向地固定在预定位置上。这项技术被普遍地采用。也可采用定位基准孔22b和22d来代替定位基准孔22a和22c。

透明封盖23为矩形板，其粘结成可覆盖下凹部分221的内部。因此，下凹部分221的内部被密封，且固体成像元件21上方的空间为空的。

从固体成像器件2的矩形的两相对边上向下悬挂了多个外引线24。鉴于凸缘状边缘从矩形的短边上突出，因此外引线24应从矩形的各个长边的中央部分处悬挂出。设于封装22的下凹部分221内的内引线(未示出)通过由铝或其它金属制成的薄金属线(未示出)而与固体成像元件21内的电极(未示出)相连。内引线分别与外引线24相连。因此，固体成像元件21的电极分别与外引线24导电相连。封装22并不限于针插式封装如双列直插封装，而可以是外引线24侧向延伸的平面安装型封装，或者没有外引线的其它平面安装型封装。

回到图1，透镜柱体单元3包括矩形板和设于矩形板的上表面的中央区域上的透镜固定件32。透镜固定件32容纳了嵌入在其中的透镜31。透镜31在旋转的同时嵌入。透镜柱体单元3还包括从矩形板的下表面上向下突出的定位引脚33a和33c(引脚件)。定位引脚33a和33c在位置上与分别位于假想对角线上的定位基准孔22a和22c相对应，并与定位基准孔22a和22c相接合。透镜柱体单元3的矩形板还具有位于下表面上的用于螺钉的螺孔(未示出)，其在位置上与封装22的定位基准孔22b和22d相对应。透镜柱体单元3的矩形板的下表面用作定位基准面，其朝向基准面223a和223b。

定位引脚33a和33c为锥形，使得其直径在朝向尖端方向上减小。定位引脚33a和33c的锥度与定位基准孔22a和22c的锥度相同，使得定位基准孔22a和22c可分别地与定位引脚33a和33c相接合。在此方式中，透镜柱体单元3定位在安装有固体成像元件21的封装22上且与之相连。

可以理解，用于将固体成像元件21相对于封装22定位的定位基准孔22a和22c还可用于将固定成像器件2相对于透镜柱体单元3定位。在位置上设置成与定位基准孔22a和22c相对应的定位引脚33a和33c可容易地与定位基准孔22a和22c相接合。这种简单的操作可实现如图4所示的调整，即(i)透镜的光轴L(图4)和固体成像元件的成像面中心C的位置对准，以及(ii)将与透镜的光轴L正交的平面调整成与固体成像元件的成像面平行。也就是说，这种简单的操作可实现基于六个轴的位置调整，包括基于Z轴的聚焦调整，基于X，Y和θ轴的视角调整，以及基于a轴和b轴的用于局部散焦调整的倾斜调整。

布线板4为矩形板。布线板4具有四个圆孔41a到41d，其在位置上分别与封装22的定位基准孔22a到22d相对应。布线板4还具有多个圆孔42，其在位置上与从封装22上悬挂下来的外引线24相对应。用作定位孔的圆孔41a和41c分别容纳了从上方插入的定位引脚33a和33c。用作连接孔的圆孔41b和41d分别容纳了从下方插入的固定螺钉43。固定螺钉43穿过圆孔41b和41d及定位基准孔22b和22d插入，并拧入到形成于透镜柱体单元3的矩形板的下表面中的螺孔中。布线板4可为玻璃环氧树脂板或是柔性板。定位孔41a和41c及连接孔41b和41d无须在尺寸上十分精密，可以具有一定的公差。

下面将参考图3A和3B来介绍将固定成像器件2与透镜柱体单元3相连的代表性方式。

图3A和3B示意性地显示了如何实现图4所示的调整，即(i)透镜的光轴L和固体成像元件的成像面中心C的位置对准，以及(ii)将与透镜的光轴正交的平面调整成与固体成像元件的成像面平行。即，图3A和3B示意性地显示了如何实现基于六个轴的位置调整，包括基于Z轴的聚焦调整，基于X，Y和θ轴的视角调整，以及基于a轴和b轴的用于局部散焦调整的倾斜调整。

首先，透镜柱体单元3的定位引脚33a和33c插入到固定成像器件2的定位基准孔22a和22c中。定位引脚33a和33c的长度比形成有定位基准孔22a和22c的定位基准面223a和223b的厚度更大，因此，定位引脚33a和33c可以穿过定位基准孔22a和22c而插入到布线板4的定位孔41a和41c中。因此，透镜柱体单元3、固定成像器件2和布线板4可相互定位。

接着，将固定螺钉43从布线板4的下方插入到连接孔42b和42d中。固定螺钉43经连接孔42b和42d、定位基准孔22b和22d以及形成于矩形板内的螺孔到达透镜柱体单元3的矩形板中。可用相同的力矩将固定螺钉43紧固到透镜柱体单元3的矩形板中。因此，透镜柱体单元3、固定成像器件2和布线板4可相互间紧固。

下面将参考图3A和3B来介绍高精度地定位固定成像器件2和透镜柱体单元3。

图3A和3B分别为沿连接定位基准孔22a和22c的中心的假想对角线的固定成像器件2和透镜柱体单元3的装配的剖视图。在图3A和3B中，Dpc表示假想对角线的中心，其与固体成像元件21的成像面中心C相符。Dp1为中心Dpc和定位基准孔22a的中心之间的长度，而Dp2为中心Dpc和定位基准孔22c的中心之间的长度。Dhc为与中心Dpc相符的透镜柱体单元3的矩形板的中心。Dh1是中心Dhc和定位引脚33a的中心之间的长度，而Dh2是中心Dhc和定位引脚33c的中心之间的长度。

在图3A中，(Dh1+dH2)小于(Dp1+Dp2)。在这种情况下，固定成像器件2和透镜柱体单元3沿各定位基准孔22a和22c的锥度壁的内部相互间定位。

在图3B中，(Dh1+dH2)大于(Dp1+Dp2)。在这种情况下，固定成像器件2和透镜柱体单元3沿各定位基准孔22a和22c的锥度壁的外部相互间定位。

在任一种情况下，中心Dpc和中心Dhc相符。在此示例中，连接定位基准孔22a和22c的中心的对角线用于进行定位，但本发明并不限于此。

在这种方式中，固体成像元件21和光学透镜31可高精度地关于其中心位置对准，并调整成相互平行。即，可以高精度地实现基于五个轴的位置调整，包括基于X，Y和θ轴的视角调整，以及基于a轴和b轴的用于局部散焦调整的倾斜调整。

定位引脚33a和33c分别沿定位基准孔22a和22c的锥度壁被引导，因此定位引脚33a和33c插入到定位基准孔22a和22c中直至相互间相等的高度。这将在下文中详细介绍。在图3A和3B中，标号34表示形成有定位引脚33a和33c的基准面34(透镜柱体单元3的矩形板的下表面)。如上所述，定位基准孔22a从基准面223a中延伸出，定位基准孔22c从基准面223b中延伸出。基准面223a和基准面34之间的间距CL等于基准面223b和基准面34之间的间距CR。在图3A中，CL1＝CR1。在图3B中，CL2＝CR2。结果，基准面223a和基准面223b平行于基准面34。因此，可以进行基于Z轴的聚焦调整。

可以采用定位基准孔22b和22d来代替定位基准孔22a和22c。在这种情况下，定位基准孔22b和22d还用于固体成像元件21在封装22的下凹部分221中的定位。透镜柱体单元3具有位置上与定位基准孔22b和22d相对应的定位引脚33b和33d，而不是定位引脚33a和33c。还设置了位置上与定位基准孔22a和22c而不是与定位基准孔22b和22d相对应的螺孔(未示出)，其位于透镜柱体单元3的矩形板的下表面中。

然而在这种状态下，基于Z轴的聚焦调整不具有高精度。在完成了上述装配步骤后，光学透镜31在透镜固定件32中旋转，以便得到最佳的输出信号。因此，可得到具有高精度的基于Z轴的聚焦调整。

如上所述，通过图3A和3B所示的原理，可以在将固定成像器件2和透镜柱体单元3装配到一起时高精度地将它们相互间定位。

依照当前技术水平，固体成像元件21的芯片和封装22可以足够高精度地相互定位，具有锥形引脚件33a和33c的透镜柱体单元3与光学透镜31也可以足够高精度地相互定位。

总之，本发明如下所述地解决了上述问题。

固体成像元件21通过粘合剂等固定在封装22的上表面中的下凹部分221中的安装面222上。封装22的下凹部分221中的内引线(未示出)和固体成像元件21的电极(端子)分别通过由铝或其它金属形成的薄金属线而相连，并且内引线与外引线24导电相连。在封装22上粘结了透明封盖23，这样下凹部分221就被密封但同时又能容纳固体成像元件21。下凹部分221中固体成像元件21上方的空间为空的。

从封装22的两个相对侧上突出了凸缘状边缘。凸缘状边缘分别具有基准面223a和223b(突出区域)，它们与安装在有固体成像元件21的安装面222具有相同的高度。在凸缘状边缘上形成有四个定位基准孔22a到22d。例如，定位基准孔22a和22b从基准面223a中向下延伸，而定位基准孔22c和22d从基准面223b中向下延伸。定位基准孔22a到22d为锥形，因此可用于定位固定成像器件2和透镜柱体单元3。

在这四个定位基准孔22a到22d中，位于假想对角线上的两个定位基准孔(如22a和22c)用作安装固体成像元件21的基准。

将透镜柱体单元3的一对锥形引脚33a和33c与定位基准孔22a和22c相接合。因此，固定成像器件2和透镜柱体单元3可相互间定位。然后，将固定螺钉43与对应于透镜柱体单元3的螺孔的连接孔41b和41d相接合。然后将固定螺钉43穿过定位基准孔22b和22d以及螺孔而插入。因此，布线板4、封装22和透镜柱体单元3可紧固在一起。

如上所述，根据本发明，安装有固体成像元件的封装设有突出区域(基准面223a和223b)，其具有与安装有固体成像元件的安装面222相同的高度。此突出区域从安装面上沿两个相反的方向延伸。另外，定位基准孔22a到22d形成为分别从基准面223a和223b上向下延伸。由于这种结构，无须任何特别的调整步骤就可高精度地相互定位安装有固体成像元件21的封装22和透镜柱体单元3。此定位对应于(i)透镜的光轴L和固体成像元件的成像面中心C的位置对准，以及(ii)将与透镜的光轴正交的平面调整成与固体成像元件的成像面平行。换句话说，可以快速、容易且高精度地实现基于六个轴的位置调整，包括基于Z轴的聚焦调整，基于X，Y和θ轴的调整，以及基于a轴和b轴的用于局部散焦调整的倾斜调整。因此，不需要传统上使用的特殊位置调整装置、夹具等。位置调整操作得到显著地简化。

在上述示例中，定位引脚33a和33c不是阶梯形的。然而，定位引脚33a和33c也可具有阶梯结构。在这种情况下，阶梯部分(凸缘状部分)用作基准面223a和223b的止动件。因此，这就保证了定位引脚33a和33c可调整成插入到定位基准孔22a和22c内的相同深度。

如上所述，根据本发明，在固体成像元件相对于安装面定位后，采用高度与固体成像元件的安装面相同的基准面以及位于基准面中的锥形定位基准孔，可以实现透镜柱体单元的光轴和固体成像元件的成像面中心的相互间定位。换句话说，可以进行(i)透镜的光轴和固体成像元件的成像面中心的位置对准(即基于X，Y和θ轴的调整)，以及(ii)将与透镜的光轴正交的平面调整成与固体成像元件的成像面平行(即基于Z轴的聚焦调整和基于a轴和b轴的用于局部散焦调整的倾斜调整)。这种基于六个轴的调整可以微米(μm)级的精度快速、容易且高精度地进行，不需要传统上需使用的特殊位置调整装置、夹具等。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的范围和精神实质的前提下，各种其它的改进是显而易见且容易实现的。因此，所附权利要求的范围不应受到这里提出的介绍的限制，权利要求应被宽广地理解。

Claims

1.一种固体成像器件，包括：

封装衬底；和

安装在所述封装衬底上的固体成像元件，

其中：

所述封装衬底具有其上安装了所述固体成像元件的安装面，

所述封装衬底具有两个与所述安装面高度相同的基准面，所述基准面从所述安装面上沿两个相反的方向突出，和

所述基准面分别具有至少一对形成于其中的定位基准孔，使得所述这对孔的中心与所述固体成像元件的成像面中心之间偏离相同的距离。

2.根据权利要求1所述的固体成像器件，其特征在于，形成于所述基准面中的所述至少一对定位基准孔为锥形，使得其朝向所述固体成像元件的成像面侧扩大。

3.根据权利要求2所述的固体成像器件，其特征在于：

所述封装衬底具有下凹部分，其底部具有所述安装面，

所述固体成像元件安装在所述安装面上，

容纳于所述下凹部分内的内引线通过薄金属线与所述固体成像元件的电极相连，并且还与外引线相连，和

安装有透明的封盖件以覆盖所述下凹部分。

4.根据权利要求1所述的固体成像器件，其特征在于：

所述封装衬底具有下凹部分，其底部具有所述安装面，

所述固体成像元件安装在所述安装面上，

安装有透明的封盖件以覆盖所述下凹部分。

5.一种用于生产根据权利要求1所述的固体成像器件的方法，其中，为了将所述固体成像元件安装在所述封装衬底的所述安装面上，应使所述成像面中心与连接所述至少一对基准孔中心的假想线的中心相符，从而将所述固体成像元件固定在所述安装面上。

6.一种固体成像单元，包括：

根据权利要求1所述的固体成像器件，和

透镜柱体单元，

其中：

所述透镜柱体单元包括分别与所述至少一对定位基准孔相接合的引脚件，与所述固体成像器件的基准面相对应的定位基准面，以及设置成其光轴穿过连接所述引脚件中心的假想线的中心的光学透镜，和

所述引脚件与所述定位基准孔相接合，从而可将所述固体成像元件和所述光学透镜相互定位，从而将所述透镜柱体单元与所述封装衬底相连。

7.根据权利要求6所述的固体成像单元，其特征在于：

所述引脚件为锥形，使得其直径在朝向其尖端方向上减小，和

所述锥形引脚件和所述锥形的定位基准孔相接合，使得所述透镜柱体单元的定位基准面平行于所述固体成像器件的基准面。

8.根据权利要求7所述的固体成像单元，其特征在于：

所述固体成像器件的基准面均具有两个定位基准孔，因而形成了一个假想矩形，和

所述封装衬底通过位于所述假想矩形的两条假想对角线之一上的两个定位基准孔而被夹持并连接在所述透镜柱体单元和所述布线板之间。

9.根据权利要求6所述的固体成像单元，其特征在于：

10.一种用于生产根据权利要求6所述的固体成像单元的方法，其中，所述引脚件分别与所述定位基准孔相接合，使得可定位所述固体成像元件和所述光学透镜，并将所述透镜柱体单元与所述封装衬底相连。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：

所述布线板具有四个插入孔，其位置相应于所述四个定位基准孔，

所述透镜柱体单元除所述一对锥形引脚件外还具有两个用于固定螺钉的固定螺孔，所述固定螺孔和所述锥形引脚件在位置上对应于所述四个定位基准孔，

然后将所述一对锥形引脚件与所述两个定位基准孔和所述布线板的两个插入孔相接合，和

之后，将所述螺钉与余下的两个插入孔、余下的两个定位基准孔以及所述固定螺孔相接合，从而将所述布线板、所述固体成像器件和所述透镜柱体单元紧固。

12.一种采用了根据权利要求1所述的固体成像器件或根据权利要求6所述的固体成像单元的成像装置。