DE10057647A1 - Gehäusestruktur für CCD-Chip - Google Patents
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Abstract
Eine Gehäusestruktur für CCD-Chips, die einen CCD-Chip (11), eine Schaltung (121) und eine Glasscheibe (12) umfaßt. Ein Schaltungssubstrat weist eine Öffnung und auf seiner Unterseite die elektrische Schaltung (121) auf und ist an der Unterseite der Glasscheibe (12) so angebracht, daß sich die Öffnung gegenüber der Glasscheibe (12) befindet. Der CCD-Chip (11) ist an der Unterseite des Schaltungssubstrats gegenüber der Öffnung mittels Flipchip-Montage montiert und ist mit der Schaltung (121) elektrisch verbunden. Die Schaltung (121) ist durch Lötmittel (13) an einer Leiterplatte (16) montiert. Die Gehäusestruktur besitzt dadurch eine sehr geringe Bauhöhe. Das Substrat kann ein BT-Substrat, ein Laminat-Substrat, ein PI-Substrat und dergleichen umfassen.
Description
Die Erfindung betrifft das Gebiet der CCD-Chips und insbesondere eine Ge
häusestruktur für derartige CCD-Chips.
Derzeit werden CCD-Chips in großem Umfang verwendet, da sie die am wei
testen fortgeschrittene Technik für Bilderzeugungselemente in Kameras bilden
und in vielen verschiedenen Gebieten verwendet werden können, etwa im
medizinischen Bereich, im industriellen Bereich, im Erziehungsbereich, im
Datenverarbeitungsbereich, im Transportbereich und im Bereich der allgemeinen
Verwaltung. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist in einem herkömmlichen CCD-Gehäusemodul
1 ein auf einem Leiterrahmen 11' angebrachtes Substrat 12' mit
einem Chip 2' mittels durch Drahtbonden verbunden, wobei um den Chip 2'
eine Wand 3' ausgebildet ist. Zur Abdeckung der Wand 3' wird eine Glas
scheibe 4' verwendet, so daß zwischen der Glasscheibe 4' und dem Chip 2' ein
Abstand vorhanden ist und auf dem Chip 2' das durch die Glasscheibe 4'
durchgelassene Bild P erzeugt wird. Schließlich ist das gesamte Modul 1 über
den Leiterrahmen 11' an einer Leiterplatte 5' angebracht.
Die obenbeschriebene Struktur besitzt den Nachteil, daß die Gesamthöhe des
Moduls nicht verringert werden kann. Aus diesem Grund ist die Struktur für
Anwendungen in Kleinstvorrichtungen wie etwa in Mikro-Diagnose
vorrichtungen, in digitalen Kameras und dergleichen, die ein Gehäu
semodul mit extrem geringer Bauhöhe erfordern, nicht geeignet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gehäusestruktur für
CCD-Chips zu schaffen, die die obenerwähnten Nachteile des Standes der
Technik nicht besitzt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Gehäusestruktur nach einem der An
sprüche 1, 3, 5 und 7. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen angegeben.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen
der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die
Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen:
Fig. 1 die bereits erwähnte schematische Ansicht eines herkömmlichen
CCD-Gehäusemoduls;
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines CCD-Gehäusemoduls gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit einem Glassub
strat und einem mittels Flipchip-Montage montierten CCD-Chips;
Fig. 2A eine schematische Ansicht eines CCD-Gehäusemoduls gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit einem
Glassubstrat und einem mittels Flipchip-Montage montierten
CCD-Chips;
Fig. 3 eine schematische Ansicht eines CCD-Gehäusemoduls gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit einem BT-Substrat
oder einem Metallsubstrat und einem mittels Flipchip-Montage
montierten CCD-Chips;
Fig. 3A eine schematische Ansicht eines CCD-Gehäusemoduls gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit einem
BT-Substrat oder einem Metallsubstrat und einem mittels Flipchip-Montage
montierten CCD-Chips;
Fig. 4 eine schematische Ansicht eines CCD-Gehäusemoduls gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit einem PI-Legierungssubstrat
und einem mittels Flipchip-Montage montierten
CCD-Chips;
Fig. 4A eine schematische Ansicht eines CCD-Gehäusemoduls gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit einem
PI-Legierungssubstrat und einem mittels Flipchip-Montage mon
tierten CCD-Chips;
Fig. 5 eine schematische Ansicht eines CCD-Gehäusemoduls gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit einem Substrat
mit nach unten gerichteter Öffnung und einem mittels Flipchip-Montage
montierten CCD-Chips, wobei für die Montage an einer
Leiterplatte ein Lötmittel verwendet wird;
Fig. 5A eine schematische Ansicht eines CCD-Gehäusemoduls gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit einem
Substrat mit nach unten gerichteter Öffnung und einem mittels
Flipchip-Montage montierten CCD-Chips, wobei für die Montage
an einer Leiterplatte ebenfalls ein Lötmittel verwendet wird;
Fig. 6 eine schematische Ansicht eines CCD-Gehäusemoduls gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit einem Substrat
mit nach unten gerichteter Öffnung und einem mittels Flipchip-Montage
montierten CCD-Chips, wobei für die Montage an einer
Leiterplatte Metalleitungen verwendet werden; und
Fig. 6A eine schematische Ansicht eines CCD-Gehäusemoduls gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit einem
Substrat mit nach unten gerichteter Öffnung und einem mittels
Flipchip-Montage montierten CCD-Chips, wobei für die Montage
an einer Leiterplatte ebenfalls Metalleitungen verwendet werden.
Die Gehäusestruktur für CCD-Chips umfaßt im wesentlichen einen Chip und
ein Substrat mit komplexem Entwurf, das für eine Flipchip-Gehäusemontage
geeignet ist. Die Erfindung umfaßt mehrere verschiedene Typen von Gehäu
sestrukturen.
Dieses CCD-Gehäusemodul 1 ist im wesentlichen an der unteren Fläche einer
Glasscheibe 12 und einer Schaltung 121 ausgebildet, an der ein Chip 11 mit
tels Flipchip-Gehäusemontage montiert ist, wobei Lötmittel 13 verwendet
wird, um die Schaltung 121 an einer Leiterplatte 16 zu montieren.
Diese Struktur des CCD-Gehäusemoduls 1 ist jener von Fig. 2 ähnlich, wobei
jedoch in den Zwischenraum zwischen der Glasscheibe 12 und dem Chip 11
ein lichtdurchlässiger Klebstoff 14 oder eine spezielle Chemikalie 15 gefüllt
ist, damit das gesamte CCD-Gehäusemodul 1 stabiler ist. Der Lichtweg P
verläuft durch die Glasscheibe 12 und den lichtdurchlässigen Klebstoff 14
oder die spezielle Chemikalie 15 und trifft dann auf dem Chip 11 auf.
An der oberen Fläche eines BT-Substrats oder eines Laminat-Substrats mit
einer Mittelbohrung ist eine Glasscheibe 22 befestigt, während an der unteren
Fläche des BT-Substrats oder Laminat-Substrats 23 eine geeignete Schaltung
231 ausgebildet ist. Der Chip 21 ist mittels eines Flipchip-Montageverfahrens
montiert, während die Schaltung 231 am BT-Substrat oder am Laminat-Substrat
23 angebracht ist, wodurch das CCD-Gehäusemodul gebildet wird.
Das gesamte CCD-Gehäusemodul 2 ist mit Lötmittel 24 an einer Leiterplatte
27 montiert.
Die Struktur dieses CCD-Gehäusemoduls 2 ist jener der Struktur B ähnlich,
wobei jedoch in den Raum zwischen dem Chip 21 und dem BT-Substrat oder
Laminat-Substrat ein lichtdurchlässiger Klebstoff 25 oder eine spezielle Che
mikalie 23 gefüllt ist und der Lichtweg P durch die Glasscheibe 22 und durch
den lichtdurchlässigen Klebstoff 25 oder die spezielle Chemikalie 26 verläuft
und auf den Chip 21 auftrifft.
Zunächst wird auf die obere Fläche eines PI-Substrats 33 (mit Mittelbohrung)
eine Glasscheibe 32 geklebt. Auf der unteren Fläche des PI-Substrats 33 wird
eine geeignete Schaltung ausgebildet. Anschließend wird der Chip 31 mittels
eines Flipchip-Montageverfahrens am PI-Substrat 33 montiert, um ein CCD-Gehäusemodul
3 zu bilden. Schließlich wird das gesamte CCD-Gehäusemodul
3 mit Lötmittel 34 an einer Leiterplatte 37 angebracht.
Die Struktur dieses CCD-Gehäusemoduls 3 ist jener von Fig. 4 ähnlich, wobei
jedoch in den Zwischenraum zwischen dem PI-Substrat 33 und dem Chip 31
ein lichtdurchlässiger Klebstoff 35 oder eine spezielle Chemikalie 36 gefüllt
ist, so daß der Lichtweg P durch das Glas 32 und durch den lichtdurchlässigen
Klebstoff 35 oder die spezielle Chemikalie 36 verlaufen kann und dann auf
den Chip 31 auftrifft.
In einem Substrat 43 ist eine obere Aussparung 431 mit nach unten gerichteter
Öffnung ausgebildet, in die eine Glasscheibe 42 eingesetzt ist. In einer unteren
Aussparung 432 im Substrat 43 mit nach unten gerichteter Öffnung ist mittels
eines Flipchip-Montageverfahrens ein CCD-Chip 41 montiert, um das CCD-Gehäusemodul
4 zu bilden. Das CCD-Gehäusemodul 4 ist mit Lötmittel 44 an
einer Leiterplatte 48 angebracht.
Diese Struktur des CCD-Gehäusemoduls 4 ist jener in Fig. 5 ähnlich, wobei
jedoch in den Zwischenraum zwischen dem Substrat 43 und dem Chip 41 ein
lichtdurchlässiger Klebstoff 46 oder eine spezielle Chemikalie 47 gefüllt ist,
so daß der Lichtweg P durch die Glasscheibe 42 und dann durch den licht
durchlässigen Klebstoff 46 oder die spezielle Chemikalie 47 verlaufen kann
und auf den Chip 41 auftrifft.
Diese Struktur ist jener von Fig. 5 ähnlich, die Montage des Gehäusemoduls 4
an der Leiterplatte 48 erfolgt jedoch unter Verwendung von Metalleitern 45.
Diese Struktur des CCD-Gehäusemoduls 4 ist jener von Fig. 6 ähnlich, wobei
jedoch in den Zwischenraum zwischen dem Substrat 43 und dem Chip 41 ein
lichtdurchlässiger Klebstoff 46 oder eine spezielle Chemikalie 47 gefüllt ist.
Claims (9)
1. Gehäusestruktur für CCD-Chip, mit einem CCD-Chip (11), einer Schal
tung (121) und einer Glasscheibe (12),
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Schaltungssubstrat eine Öffnung und auf seiner Unterseite die elek trische Schaltung (121) aufweist und an der Unterseite der Glasscheibe (12) so angebracht ist, daß sich die Öffnung gegenüber der Glasscheibe (12) befindet,
der CCD-Chip (11) an der Unterseite des Schaltungssubstrats gegenüber der Öffnung mittels Flipchip-Montage montiert ist und mit der Schaltung (121) elektrisch verbunden ist, und
die Schaltung (121) durch Lötmittel (13) an einer Leiterplatte (16) mon tiert ist.
ein Schaltungssubstrat eine Öffnung und auf seiner Unterseite die elek trische Schaltung (121) aufweist und an der Unterseite der Glasscheibe (12) so angebracht ist, daß sich die Öffnung gegenüber der Glasscheibe (12) befindet,
der CCD-Chip (11) an der Unterseite des Schaltungssubstrats gegenüber der Öffnung mittels Flipchip-Montage montiert ist und mit der Schaltung (121) elektrisch verbunden ist, und
die Schaltung (121) durch Lötmittel (13) an einer Leiterplatte (16) mon tiert ist.
2. Gehäusestruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den
Zwischenraum zwischen der Glasscheibe (12) und dem CCD-Chip (11) ein
lichtdurchlässiger Klebstoff (14) oder eine spezielle Chemikalie (15) gefüllt ist
und der Lichtweg durch die Glasscheibe (12) und durch den lichtdurchlässigen
Klebstoff (14) oder die spezielle Chemikalie (1 S) verläuft und auf den CCD-Chip
(11) auftrifft.
3. Gehäusestruktur für CCD-Chip, mit einem CCD-Chip (21), einem Sub
strat (23) und einer Glasscheibe (22),
dadurch gekennzeichnet, daß
das Substrat (23) eine Öffnung und auf seiner Unterseite eine elektrische Schaltung (231) aufweist und an der Unterseite der Glasscheibe (22) so ange bracht ist, daß sich die Öffnung gegenüber der Glasscheibe (22) befindet,
der CCD-Chip (21) an der Unterseite des Substrats (23) gegenüber der Öffnung mittels Flipchip-Montage montiert ist und mit der Schaltung (231) elektrisch verbunden ist, und
die Schaltung (231) durch Lötmittel (24) an einer Leiterplatte (27) mon tiert ist.
das Substrat (23) eine Öffnung und auf seiner Unterseite eine elektrische Schaltung (231) aufweist und an der Unterseite der Glasscheibe (22) so ange bracht ist, daß sich die Öffnung gegenüber der Glasscheibe (22) befindet,
der CCD-Chip (21) an der Unterseite des Substrats (23) gegenüber der Öffnung mittels Flipchip-Montage montiert ist und mit der Schaltung (231) elektrisch verbunden ist, und
die Schaltung (231) durch Lötmittel (24) an einer Leiterplatte (27) mon tiert ist.
4. Gehäusestruktur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den
Raum zwischen dem Substrat (23) und dem CCD-Chip (21) ein lichtdurchläs
siger Klebstoff (25) oder eine spezielle Chemikalie (26) gefüllt ist.
5. Gehäusestruktur für CCD-Chip, mit einem. CCD-Chip (31), einem Sub
strat (33) und einer Glasscheibe (32),
dadurch gekennzeichnet, daß
das Substrat (33) eine Öffnung und auf seiner Unterseite eine elektrische Schaltung aufweist und an der Unterseite der Glasscheibe (32) so angebracht ist, daß sich die Öffnung gegenüber der Glasscheibe (32) befindet,
der CCD-Chip (31) an der Unterseite des Substrats (33) gegenüber der Öffnung mittels Flipchip-Montage montiert ist und mit der Schaltung elek trisch verbunden ist, und
die Schaltung durch Lötmittel (34) an einer Leiterplatte (37) montiert ist.
das Substrat (33) eine Öffnung und auf seiner Unterseite eine elektrische Schaltung aufweist und an der Unterseite der Glasscheibe (32) so angebracht ist, daß sich die Öffnung gegenüber der Glasscheibe (32) befindet,
der CCD-Chip (31) an der Unterseite des Substrats (33) gegenüber der Öffnung mittels Flipchip-Montage montiert ist und mit der Schaltung elek trisch verbunden ist, und
die Schaltung durch Lötmittel (34) an einer Leiterplatte (37) montiert ist.
6. Gehäusestruktur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den
Zwischenraum zwischen dem PI-Substrat (33) und dem CCD-Chip (31) ein
lichtdurchlässiger Klebstoff (35) oder eine spezielle Chemikalie (36) gefüllt
ist.
7. Gehäusestruktur für CCD-Chip, mit einem CCD-Chip (41), einem Sub
strat (43) und einer Glasscheibe (42),
dadurch gekennzeichnet, daß
das Substrat (43) eine Aussparung (431) und auf seiner Unterseite eine elektrische Schaltung aufweist und die Glasscheibe (42) in die Aussparung (431) des Substrats (43) eingesetzt ist und
der CCD-Chip (11) in eine Aussparung (432) des Substrats (43) unter der Aussparung (431) mittels Flipchip-Montage montiert ist und mit der Schaltung elektrisch verbunden ist, und
das Substrat (43) durch Lötmittel (44) an einer Leiterplatte (48) montiert ist.
das Substrat (43) eine Aussparung (431) und auf seiner Unterseite eine elektrische Schaltung aufweist und die Glasscheibe (42) in die Aussparung (431) des Substrats (43) eingesetzt ist und
der CCD-Chip (11) in eine Aussparung (432) des Substrats (43) unter der Aussparung (431) mittels Flipchip-Montage montiert ist und mit der Schaltung elektrisch verbunden ist, und
das Substrat (43) durch Lötmittel (44) an einer Leiterplatte (48) montiert ist.
8. Gehäusestruktur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den
Zwischenraum zwischen der Glasscheibe (42) und dem CCD-Chip (41) ein
lichtdurchlässiger Klebstoff (46) oder eine spezielle Chemikalie (47) gefüllt ist
und der Lichtweg durch die Glasscheibe (42) und durch den lichtdurchlässigen
Klebstoff (46) oder die spezielle Chemikalie (47) verläuft und auf den CCD-Chip
(41) auftrifft.
9. Gehäusestruktur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die
Montage an der Leiterplatte (48) statt des Lötmittels (44) Metallleiter verwen
det werden und in den Zwischenraum zwischen der Glasscheibe (42) und dem
CCD-Chip (41) ein lichtdurchlässiger Klebstoff (46) oder eine spezielle Che
mikalie (47) gefüllt ist.
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