TW201315361A - 電子裝置以及影像感測器散熱結構 - Google Patents

Abstract

一種電子裝置，包括一主板、一影像感測器散熱結構以及一鏡頭模組。影像感測器散熱結構包括一散熱板、一導熱介質、一影像感測器封裝體以及一玻璃蓋。散熱板固定於主板。導熱介質配置於散熱板。影像感測器封裝體固定於導熱介質包括一線路板、多個接墊、一影像感測器以及一密封體。線路板具有一開口。影像感測器藉由接墊電性連接線路板，其中光接收面朝向開口且背面朝向導熱介質。

Description

電子裝置以及影像感測器散熱結構

本發明是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種具有影像感測器散熱結構的電子裝置。

現在人們生活中不可或缺的電腦、手機、數位相機及液晶顯示器等，無一不是半導體工業的相關產品，其相關的周邊產品更是繁多，在在的顯示出電子工業的雄厚潛力與重要性。近年來，隨著人們對於電子產品功能的急速提升及多元化、可攜性與輕巧化的需求下，其封裝製程業者已脫離了傳統的技術而朝向高功率、高密度、輕、薄與微小化等高精密度製程發展，除了上述趨勢外，電子封裝尚需保有高可靠度、散熱性佳與低製造成本等必要特性，以面對產品上市時程與生命週期的挑戰。

在眾多電子產品中，又以影音多媒體最為之盛行，而數位相機、數位攝影及影像掃描器等產品的推出，使得影像數位化已成為必然的趨勢。其中重要的關鍵零組件就是影像感應器(Image Sensor)。此影像感應器係為一種半導體晶片，其可將光線訊號轉換為電子訊號，而此半導體晶片並包含一感光元件，感光元件多半是一互補性氧化金屬半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS)或一電荷耦合元件(Charge-Coupled Device，CCD)。

一般而言，影像感測器的訊號接收端(pad)設計在相對於光接收面(light receiving surface)的那一面，即影像感測器封裝體(image sensor package)的背面。然後，用打件(wire bonding)的方式將影像感測器封裝體固定在線路板(Printed Circuit Board,PCB)或軟板(Flexible Printed Circuit Board,FPCB)上。然而，這樣的配置，影像感測器之相對於光接收面的背面已經被線路板或軟板覆蓋，使得影像感測器無法藉由傳導或對流方式散熱。因此，為了配合影像感應器在可攜式產品市場的發展，如何將影像感測器以簡單的結構來改善因發熱而造成溫度過熱的影像感測器，仍為未來技術發展的重點。

本發明提供一種電子裝置，藉由結構簡單的影像感測器散熱結構，以使電子裝置達到良好的散熱效果。

本發明提供一種影像感測器散熱結構，適用於電子裝置，具有簡單的結構，可以改善影像感測器的散熱問題，進而提升電子裝置的效率。

本發明提出一種電子裝置，包括一主板、一影像感測器散熱結構以及一鏡頭模組。影像感測器散熱結構配置於主板，包括一散熱板、一導熱介質、一影像感測器封裝體以及一玻璃蓋。散熱板固定於主板。導熱介質配置於散熱板，散熱板位於主板與導熱介質之間。影像感測器封裝體固定於導熱介質，包括一線路板、多個接墊、一影像感測器以及一密封體。線路板具有一第一面、相對於第一面的一第二面以及一開口。多個接墊配置於第一面且位於開口的周圍。影像感測器具有一光接收面以及相對於光接收面之一背面，且藉由接墊影像感測器電性連接線路板之第一面。其中光接收面朝向開口且背面朝向導熱介質。密封體用於封裝影像感測器與接墊，且位於線路板之第一面與導熱介質之間。玻璃蓋配置於開口且覆蓋影像感測器。鏡頭模組覆蓋玻璃蓋且配置於影像感測器散熱結構。影像感測器散熱結構位於鏡頭模組與主板之間。

本發明更提出一種影像感測器散熱結構，配置於一電子裝置內。電子裝置包括一主板以及一鏡頭模組。影像感測器散熱結構配置於主板。鏡頭模組配置於影像感測器散熱結構，且影像感測器散熱結構位於鏡頭模組與主板之間。影像感測器散熱結構包括一散熱板、一導熱介質、一影像感測器封裝體以及一玻璃蓋。散熱板固定於主板。導熱介質配置於散熱板，散熱板位於主板與導熱介質之間。影像感測器封裝體固定於導熱介質，包括一線路板、多個接墊、一影像感測器以及一密封體。線路板具有一第一面、相對於第一面的一第二面以及一開口。多個接墊配置於第一面且位於開口的周圍。影像感測器具有一光接收面以及相對於光接收面之一背面，且藉由接墊影像感測器電性連接線路板之第一面。其中光接收面朝向開口且背面朝向導熱介質。密封體用於封裝影像感測器與接墊，且位於線路板之第一面與導熱介質之間。玻璃蓋配置於開口且覆蓋影像感測器。

在本發明之一實施例中，上述之導熱介質為一散熱膏、一散熱膠或一散熱墊。

在本發明之一實施例中，上述之散熱板為一金屬板。

在本發明之一實施例中，上述之散熱板為該電子裝置之一螢幕支撐結構的一部份。

在本發明之一實施例中，上述之散熱板包括一鰭片組，配置於該散熱板之一面，且位於該散熱板與該主板之間。

在本發明之一實施例中，上述之線路板為一印刷電路板或一軟性印刷電路板。

基於上述，本發明藉由散熱板與導熱介質配置於影像感測器之背面，以使影像感測器可以透過傳導或對流的方式達到散熱效果。因此，本發明的電子裝置，藉由影像感測器散熱結構的配置，可以改善影像感測器的散熱問題，以使影像感測器可以使用較高的工作頻率，使電子裝置的工作效率得以提升。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依照本發明之一實施例之一種電子裝置的示意圖。請參考圖1，本實施例之電子裝置100例如為照相機，包括主板50、一影像感測器散熱結構200以及一鏡頭模組60。影像感測器散熱結構200配置於主板50。鏡頭模組60配置於影像感測器散熱結構200，且影像感測器散熱結構200位於鏡頭模組60與主板50之間。

圖2是圖1之電子裝置的影像感測器散熱結構的示意圖。圖3繪示圖2之影像感測器散熱裝置沿著線A-A的剖視示意圖。請同時參考圖2以及圖3，影像感測器散熱結構200包括散熱板210、導熱介質220、影像感測器封裝體230以及玻璃蓋240。

在本實施例中，影像感測器封裝體230固定於導熱介質220，導熱介質220配置於散熱板210。導熱介質220主要是用來以熱傳導的方式，將影像感測器封裝體230散發出來的熱帶到散熱板210，散熱板210再將熱以對流的方式散發至周圍。因此，散熱板210最好是一金屬板。而且，為了結構簡單化，散熱板210可以是電子裝置100即有的板金件，例如電子裝置100之螢幕支撐結構(未繪示)的金屬片。據此，本實施例之電子裝置100在不必額外增加元件的條件下，可以直接利用即有的內部構件的一部份當作散熱板210，將導熱介質220配置於散熱板210，以使影像感測器封裝體230達到散熱的效果。再者，電子裝置100內部即有的板金件與空氣接觸的面積相較影像感測器與空氣接觸的面積要來得大，所以利用散熱板210可以提升電子裝置100內部的散熱效果。此外，本實施例之散熱板210也可以包括一鰭片組(未繪示)配置在散熱板210之未配置導熱介質220的一面，以提升電子裝置100的散熱效果。除此之外，本實施例之導熱介質220可以是散熱膏、散熱膠、散熱墊或任何其他適合的導熱材料，對此本發明並未限制。

請參考圖3，在本實施例中，影像感測器封裝體230包括線路板232、多個接墊234、影像感測器236以及密封體238。在本實施例中，影像感測器236可以是一種電荷耦合元件影像感測器(charge coupled device image sensor,CCD image sensor)或圖像感應器(complementary metal oxide semiconductor image sensor,CMOS image sensor)。為了使影像感測器236可以用較高的工作頻率、為了提升影像感測器236的效率或為了避免影像感測器236過熱，必須讓影像感測器236散發出來的熱快速且大量的被帶走。因此，在本實施例中，影像感測器236的構裝方式與以往的構裝方式不一樣。

更詳細而言，如圖3所示，線路板232具有第一面232a、相對於第一面232a的第二面232b以及開口232c。在本實施例中，線路板232a可以是印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)或軟性印刷電路板(Flexible Printed Circuit Board,FPCB)，本發明並未限制於此。影像感測器236具有光接收面236a以及相對於光接收面236a的背面236b。在本實施例中，影像感測器236藉由接墊234電性連接至線路板232的第一面232a，其中光接收面236a朝向開口232c且背面236b朝向導熱介質220。接墊234配置於線路板232之第一面232a且位於開口232c的周圍。

一般而言，習知的影像感測器都是藉由接墊並以背面靠近線路板的構裝方式封裝。然而，如圖3所示，在本實施例中，為了將影像感測器236的背面236b可以貼上導熱介質220，影像感測器236以光接收面236a靠近線路板232的構裝方式來配置。而且，為了能夠接收光線的進入，線路板232上配置了一開口232c，再將影像感測器236配置於開口232c。如此，本實施例之影像感測器236可以達到良好的散熱效果。

請繼續參考圖3，影像感測器封裝體230還包括一密封體238。密封體238是用來封裝影像感測器236與接墊234。本實施例之密封體238位於線路板232之第一面232a與導熱介質220之間。值得注意的是，密封體238的材料可以是以樹脂或陶瓷材料構成。但為了使散熱效果更佳，本實施例之密封體238是以陶瓷材料構成。除此之外，為了讓影像感測器236得到更好的保護，線路板232之第二面232b上配置了一玻璃蓋240，且玻璃蓋240配置於線路板232之開口232c，且覆蓋影像感測器236。

請參考圖2，為了將鏡頭模組60配置於影像感測器散熱結構200，本實施例之散熱板210上配置了多個孔位212，以使鏡頭模組60可以以鎖附至散熱板210。然而，本發明並未限制鏡頭模組60與影像感測器散熱結構200的固定方式。

綜上所述，本發明藉由散熱板與導熱介質配置於影像感測器之背面，以使影像感測器可以透過傳導或對流的方式達到散熱效果。因此，本發明的電子裝置，藉由影像感測器散熱結構的配置，可以改善影像感測器的散熱問題，以使影像感測器可以使用較高的工作頻率，使電子裝置的工作效率得以提升。此外，可以直接利用電子裝置內部現有的板金件：例如顯示螢幕的支撐結構的部分板金件來當作散熱板，使得電子裝置不但結構簡單，也可以達到更好的散熱效果。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，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，故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。

50．．．主板

60．．．鏡頭模組

100．．．電子裝置

200．．．影像感測器散熱結構

210．．．散熱板

212．．．孔位

220．．．導熱介質

230．．．影像感測器封裝體

232．．．線路板

232a．．．第一面

232b．．．第二面

232c．．．開口

234．．．接墊

236．．．影像感測器

236a．．．光接收面

236b．．．背面

238．．．密封體

240．．．玻璃蓋

圖1是依照本發明之一實施例之一種電子裝置的示意圖。

圖2是圖1之電子裝置的影像感測器散熱結構的示意圖。

圖3繪示圖2之影像感測器散熱裝置沿著線A-A的剖視示意圖。

200．．．影像感測器散熱結構

210．．．散熱板

220．．．導熱介質

230．．．影像感測器封裝體

232．．．線路板

232a．．．第一面

232b．．．第二面

232c．．．開口

234．．．接墊

236．．．影像感測器

236a．．．光接收面

236b．．．背面

238．．．密封體

240．．．玻璃蓋

Claims (12)

1. 一種電子裝置，包括：一主板；一影像感測器散熱結構，配置於該主板，包括：一散熱板，固定於該主板；一導熱介質，配置於該散熱板，該散熱板位於該主板與該導熱介質之間；一影像感測器封裝體，固定於該導熱介質，包括：一線路板，具有一第一面、相對於該第一面之一第二面以及一開口；多個接墊，配置於該第一面且位於該開口的周圍；一影像感測器，具有一光接收面以及相對於該光接收面之一背面，且藉由該些接墊電性連接該線路板之該第一面，其中該光接收面朝向該開口且該背面朝向該導熱介質；一密封體，用於封裝該影像感測器與該些接墊，且位於該線路板之該第一面與該導熱介質之間；以及一玻璃蓋，配置於該開口且覆蓋該影像感測器；以及一鏡頭模組，覆蓋該玻璃蓋且配置於該影像感測器散熱結構，該影像感測器散熱結構位於該鏡頭模組與該主板之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該導熱介質為一散熱膏、一散熱膠或一散熱墊。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該散熱板為一金屬板。
4. 如申請專利範圍第3項所述之電子裝置，其中該散熱板為該電子裝置之一螢幕支撐結構的一部分。
5. 如申請專利範圍第3項所述之電子裝置，其中該散熱板包括一鰭片組，配置於該散熱板之一面，且位於該散熱板與該主板之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該線路板為一印刷電路板或一軟性印刷電路板。
7. 一種影像感測器散熱結構，配置於一電子裝置內，該電子裝置包括一主板以及一鏡頭模組，該影像感測器散熱結構配置於該主板，該鏡頭模組配置於該影像感測器散熱結構，該影像感測器散熱結構位於該鏡頭模組與該主板之間，且包括：一散熱板，固定於該主板；一導熱介質，配置於該散熱板，該散熱板位於該主板與該導熱介質之間；一影像感測器封裝體，固定於該導熱介質，包括：一線路板，具有一第一面、相對於該第一面之一第二面以及一開口；多個接墊，配置於該第一面且位於該開口的周圍；一影像感測器，具有一光接收面以及相對於該光接收面之一背面，且藉由該些接墊電性連接該線路板之該第一面，其中該光接收面朝向該開口且該背面朝向該導熱介質；以及一密封體，用於封裝該影像感測器與該些接墊，且位於該線路板之該第一面與該導熱介質之間；以及一玻璃蓋，配置於該開口且覆蓋該影像感測器。
8. 如申請專利範圍第7項所述之影像感測器散熱結構，其中該導熱介質為一散熱膏、一散熱膠或一散熱墊。
9. 如申請專利範圍第7項所述之影像感測器散熱結構，其中該散熱板為一金屬板。
10. 如申請專利範圍第9項所述之影像感測器散熱結構，其中該散熱板為該電子裝置之一螢幕支撐結構的一部分。
11. 如申請專利範圍第9項所述之影像感測器散熱結構，其中該散熱板包括一鰭片組，配置於該散熱板之一面，且位於該散熱板與該主板之間。
12. 如申請專利範圍第7項所述之影像感測器散熱結構，其中該線路板為一印刷電路板或一軟性印刷電路板。