DE102006043016B4 - Method for manufacturing an optical pickup device - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung einer optischen Aufnahmevorrichtung (10), die folgenden Schritte umfassend:- Bereitstellen (I) eines mit einer elektrischen Schaltungsstruktur (110) versehenen optisch transparenten Trägerelements (50);- Bereitstellen (II) eines optischen Aufnahmechips (30), wobei der Aufnahmechip (30) auf mindestens einer Seite mit Kontaktstellen (80) aus einem elektrisch leitfähigen Material versehen ist;- Aufbringen (III) eines optisch transparenten und elektrisch nicht leitfähigen Haftmittels (70) auf das Trägerelement (50); und- Einbetten (IV) des Aufnahmechips (30) in das Haftmittel (70), wobei die Kontaktstellen (80) einer Seite des Aufnahmechips (30) in das Haftmittel (70) eingetaucht und mit elektrischen Kontakten der Schaltungsstruktur (110) des Trägerelements (50) elektrisch leitend kontaktiert werden.A method for producing an optical recording device (10), comprising the following steps: - providing (I) an optically transparent carrier element (50) provided with an electrical circuit structure (110); - providing (II) an optical recording chip (30), wherein the The receiving chip (30) is provided on at least one side with contact points (80) made of an electrically conductive material - applying (III) an optically transparent and electrically non-conductive adhesive (70) to the carrier element (50); and embedding (IV) the receiving chip (30) in the adhesive (70), the contact points (80) on one side of the receiving chip (30) being immersed in the adhesive (70) and with electrical contacts of the circuit structure (110) of the carrier element ( 50) electrically conductive contact.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Aufnahmevorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung derselben.The present invention relates to an optical pickup device and a method of manufacturing the same.

Stand der TechnikState of the art

Eine optische Aufnahmevorrichtung nach dem Stand der Technik ist in 1 dargestellt. Eine solche Aufnahmevorrichtung wird unter anderem für automobile Anwendungen eingesetzt, z.B. als Nachtsichtkamera.A prior art optical pickup device is shown in FIG 1 shown. Such a recording device is used, among other things, for automotive applications, for example as a night vision camera.

Die optische Aufnahmevorrichtung 1 umfasst einen optischen Aufnahmechip 3, der auf einem Trägerelement 5 mittels Haftmittel 7 aufgeklebt ist und mittels so genannter Bonddraht-Technik elektrisch mit seiner Umgebung verbunden ist. Das Trägerelement 5 besteht üblicherweise aus einem Keramikmaterial.The optical pickup device 1 includes an optical pickup chip 3 on a support element 5 by means of adhesive 7th is glued on and is electrically connected to its surroundings by means of so-called bond wire technology. The carrier element 5 usually consists of a ceramic material.

Um den Aufnahmechip 3 mit Energie zu versorgen bzw. vom Aufnahmechip 3 sensierte Signale an eine Signalverarbeitungseinheit (nicht dargestellt) weiterzuleiten, werden Drahtbonds 9 in der Form dünner Metalldrähte mit auf dem Trägerelement 5 befindlichen Kontaktstellen 11 einer Schaltungsstruktur verbunden.To the recording chip 3 to be supplied with energy or from the recording chip 3 To forward sensed signals to a signal processing unit (not shown) are wire bonds 9 in the form of thin metal wires with on the carrier element 5 located contact points 11 connected to a circuit structure.

Der Aufnahmechip 3 ist vollständig von einem Gehäuse 12 umgeben, welches aus einer Gehäusewand 13 bzw. einem optisch transparenten Deckel 15 gebildet wird, der für Lichtwellen 4 durchlässig ist. Das Gehäuse 12 schützt den Aufnahmechip 3 vor Kontaminationen aus der Umgebung, wobei insbesondere keine Luft in das Gehäuse 12 gelangen sollte, damit der Aufnahmechip 3 zuverlässig funktionieren kann.The recording chip 3 is completely from one housing 12 surrounded, which consists of a housing wall 13 or an optically transparent cover 15th that is made for light waves 4th is permeable. The case 12 protects the recording chip 3 against contamination from the environment, in particular no air in the housing 12 should arrive so that the recording chip 3 can function reliably.

Nachteile einer solchen Aufnahmevorrichtung nach dem Stand der Technik sind zum einen der erhöhte Platzbedarf aufgrund der Art der Verdrahtung des Aufnahmechips, und zum anderen die Gefahr des Eindringens von Luft oder anderen Kontaminationen in das Gehäuse, wodurch der Aufnahmechip beschädigt werden könnte.Disadvantages of such a recording device according to the prior art are, on the one hand, the increased space requirement due to the type of wiring of the recording chip and, on the other hand, the risk of air or other contamination entering the housing, which could damage the recording chip.

Aus der US 5 786 589 ist eine optische Aufnahmevorrichtung mit einer Schaltungsstruktur auf TAB-Band bekannt, welche mit einem optischen Glas ein optisch transparentes Trägerelement bildet.From the U.S. 5,786,589 an optical recording device with a circuit structure on TAB tape is known which forms an optically transparent carrier element with an optical glass.

Die US 2006/0061889 A1 offenbart ein elektronisches Modul mit Licht-blockierenden Eigenschaften zur Reduzierung von Streulicht.The US 2006/0061889 A1 discloses an electronic module with light blocking properties to reduce stray light.

Aus der DE 100 57 647 A1 ist eine Gehäusestruktur für CCD-Chips mit einer besonders geringen Höhe bekannt.From the DE 100 57 647 A1 a housing structure for CCD chips with a particularly low height is known.

Die US 2005/0051859 A1 offenbart ein besonders flaches Bildsensor-Gehäuse.The US 2005/0051859 A1 discloses a particularly flat image sensor housing.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Technische AufgabeTechnical task

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu umgehen, und eine verbesserte Aufnahmevorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung derselben bereitzustellen.It is therefore an object of the present invention to obviate the disadvantages of the prior art and to provide an improved receiving device and a method for making the same.

Technische LösungTechnical solution

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Verfahrensanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of method claim 1.

Hierzu schlägt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer optische Aufnahmevorrichtung vor, welches ein mit einer elektrischen Schaltungsstruktur versehenes optisch transparentes Trägerelement bereitstellt; einen optischen Aufnahmechip bereitstellt, welcher auf mindestens einer Seite mit Kontaktstellen aus einem elektrisch leitfähigen Material versehen ist; wobei ein optisch transparentes und elektrisch nicht leitfähiges Haftmittel auf das Trägerelement aufgebracht wird; und wobei der Aufnahmechip in das Haftmittel eingebettet wird, wobei die Kontaktstellen einer Seite des Aufnahmechips in das Haftmittel eingetaucht und mit elektrischen Kontakten der Schaltungsstruktur des Trägerelements elektrisch leitend kontaktiert werden.To this end, the invention proposes a method for producing an optical recording device which provides an optically transparent carrier element provided with an electrical circuit structure; providing an optical recording chip which is provided on at least one side with contact points made of an electrically conductive material; wherein an optically transparent and electrically non-conductive adhesive is applied to the carrier element; and wherein the receiving chip is embedded in the adhesive, the contact points on one side of the receiving chip being immersed in the adhesive and electrically conductively contacted with electrical contacts of the circuit structure of the carrier element.

Vorteilhafte WirkungenBeneficial effects

Vorteilig an dem Verfahren gemäß der Erfindung ist zum einen, dass durch die Verbindung des Aufnahmechips mit dem Trägerelement mittels Haftmittel bei gleichzeitiger elektrischer Verbindung zwischen Aufnahmechip und Trägerelement relativ viel Platz eingespart wird, da die Verdrahtung und das Gehäuse entfallen. Zum anderen ist der Aufnahmechip relativ gut gegenüber Kontaminationen geschützt, da Kontaminationen nur relativ schwer zwischen Haftmittelschicht und Aufnahmechip gelangen können.The advantage of the method according to the invention is, on the one hand, that by connecting the receiving chip to the carrier element by means of adhesive with simultaneous electrical connection between the receiving chip and carrier element, a relatively large amount of space is saved, since the wiring and the housing are omitted. On the other hand, the receiving chip is relatively well protected against contamination, since it is relatively difficult for contamination to get between the adhesive layer and the receiving chip.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist auf der dem Haftmittel gegenüberliegenden Seite des Trägerelements ein optisches Linsensystem angeordnet, das mit dem Trägerelement verbunden ist. Somit kann die Genauigkeit der optischen Abbildung erheblich gesteigert werden. Zusätzlich kann das Trägerelement selber auch als optisches Linsenelement ausgebildet sein.In a further embodiment of the invention, an optical lens system, which is connected to the carrier element, is arranged on the side of the carrier element opposite the adhesive. The accuracy of the optical imaging can thus be increased considerably. In addition, the carrier element itself can also be designed as an optical lens element.

FigurenlisteFigure list

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Hierbei zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Aufnahmevorrichtung;
  • 2 eine schematische Darstellung einer Aufnahmevorrichtung gemäß der Erfindung; und
  • 3 schematische Darstellungen von Verfahrensschritten zur Herstellung einer Aufnahmevorrichtung gemäß der Erfindung. Ausführungsformen der Erfindung
The invention is explained in more detail below with reference to figures. Here shows:
  • 1 a schematic representation of a conventional recording device;
  • 2 a schematic representation of a receiving device according to the invention; and
  • 3 schematic representations of process steps for producing a receiving device according to the invention. Embodiments of the invention

2 zeigt eine Aufnahmevorrichtung 10, welche im wesentlichen aus einem optischen Trägerelement 50, einem optischen Aufnahmechip 30 sowie einem optischen Linsensystem 35 aufgebaut ist. 2 shows a recording device 10 , which essentially consists of an optical carrier element 50 , an optical recording chip 30th and an optical lens system 35 is constructed.

Das Trägerelement 50 ist optisch transparent, so dass Licht- oder andere elektromagnetische Wellen 40 durch das optische Linsensystem 35 und das optische Trägerelement 50 hindurch gelangen können.The carrier element 50 is optically transparent, so that light or other electromagnetic waves 40 through the optical lens system 35 and the optical support element 50 can get through.

Der Aufnahmechip 30 ist durch ein Haftmittel 70 mit dem optischen Trägerelement 50 verklebt, wobei das Haftmittel 70 auch optisch transparent ist, so dass die Lichtwellen 40 auf eine lichtempfindliche Schicht 32 des Aufnahmechips 30 auftreffen können.The recording chip 30th is through an adhesive 70 with the optical carrier element 50 glued, the adhesive 70 is also optically transparent, so that the light waves 40 on a photosensitive layer 32 of the recording chip 30th can hit.

Der Aufnahmechip 30 weist an seiner dem Trägerelement 50 zugewandten Seite mehrere Kontaktstellen 80 auf, die im dargestellten Beispiel nach der Stud-Bumping-Technologie auf dem Aufnahmechip aufgebracht worden sind. Denkbar sind aber auch andere Technologien, um definierte Kontaktstellen aufzubringen. Als Material der Kontaktstellen eignen sich bekanntermaßen Metalle sehr gut, wie z.B. Gold. Die Kontaktstellen 80 sind in elektrischer Verbindung mit elektrischen Kontakten einer Schaltungsstruktur 110, mit welchen das Trägerelement 50 versehen ist. Aus diesem Grund ist das Haftmittel 70 elektrisch nicht leitfähig.The recording chip 30th points to its the carrier element 50 facing side several contact points 80 on, which in the example shown have been applied to the recording chip using stud bumping technology. However, other technologies are also conceivable in order to apply defined contact points. It is known that metals, such as gold, are very suitable as material for the contact points. The contact points 80 are in electrical communication with electrical contacts of a circuit structure 110 with which the carrier element 50 is provided. Because of this, the adhesive is 70 electrically non-conductive.

Die Schaltungsstruktur 110 ist im dargestellten Beispiel in dem Trägerelement 50 angeordnet, möglich ist aber auch, dass die Schaltungsstruktur 50 auf dem Trägerelement 50 angeordnet ist.The circuit structure 110 is in the example shown in the carrier element 50 arranged, but it is also possible that the circuit structure 50 on the carrier element 50 is arranged.

In dem in 2 dargestellten Beispiel weist die Aufnahmevorrichtung 10 ein optisches Linsensystem 35 auf, welches mit dem Trägerelement 50 verbunden ist. Das Linsensystem 35 besteht aus zwei übereinander angeordneten Einzellinsen 34, welche die Aufgabe haben, die Lichtwellen 40 auf den Aufnahmechip 30 zu fokussieren. Es sei an dieser Stelle aber betont, dass ein Linsensystem 35 zur Funktion der Aufnahmevorrichtung 10 nicht notwendig ist. Alternativ ist auch vorstellbar, dass das Trägerelement 50 derart ausgebildet ist, dass es selber als optisches Linsenelement wirkt (hier nicht dargestellt).In the in 2 illustrated example has the receiving device 10 an optical lens system 35 on which with the carrier element 50 connected is. The lens system 35 consists of two single lenses arranged one above the other 34 which have the task of creating the light waves 40 on the recording chip 30th to focus. It should be emphasized at this point that a lens system 35 for the function of the recording device 10 is not necessary. Alternatively, it is also conceivable that the carrier element 50 is designed in such a way that it itself acts as an optical lens element (not shown here).

3 zeigt die Verfahrensschritte zur Herstellung einer Aufnahmevorrichtung gemäß der Erfindung. 3 shows the method steps for producing a receiving device according to the invention.

In einem Schritt I wird ein optisches transparentes Trägerelement 50 bereitgestellt, das eine Schaltungsstruktur 110 mit elektrischen Kontakten aufweist.In a step I an optically transparent carrier element is used 50 provided that a circuit structure 110 having electrical contacts.

In einem Schritt II wird ein optischer Aufnahmechip 30 bereitgestellt, der auf wenigstens einer Seite mit elektrischen Kontaktstellen 80 versehen ist, wobei die Kontaktstellen 80 z.B. nach der Stud Bumping Technologie auf dem Aufnahmechip 30 aufgebracht worden sind.In a step II an optical recording chip 30th provided on at least one side with electrical contact points 80 is provided, the contact points 80 for example according to the stud bumping technology on the recording chip 30th have been applied.

In einem Schritt III wird ein optisch transparentes und elektrisch nicht leitfähiges Haftmittel 70 auf dem Trägerelement 50 aufgebracht.In a step III, an optically transparent and electrically non-conductive adhesive is used 70 on the carrier element 50 upset.

In einem Schritt IV werden nun der Aufnahmechip 30 und das Trägerelement 50 durch das Haftmittel 70 derart verbunden, dass die elektrischen Kontaktstellen 80 mit den elektrischen Kontakten der Schaltungsstruktur 110 in elektrisch leitender Verbindung sind, wobei auf den Aufnahmechip 30 beim Einbetten in das Haftmittel 70 mechanischer Druck ausgeübt wird, damit die Kontaktstellen 80 mit den Kontakten der Schaltungsstruktur 110 verpresst werden, um eine zuverlässige elektrische Verbindung zu erzeugen. In einem weiteren Schritt kann dem Haftmittel 70 noch Energie, z. B. Wärme, UV-Licht zugeführt werden, um das Haftmittel 70 für eine besonders hohe mechanische Verbindung von Aufnahmechip 30 und Trägerelement 50 aushärten zu lassen.In a step IV the recording chip 30th and the support element 50 through the adhesive 70 connected in such a way that the electrical contact points 80 with the electrical contacts of the circuit structure 110 are in electrically conductive connection, with the receiving chip 30th when embedding in the adhesive 70 mechanical pressure is applied to the contact points 80 with the contacts of the circuit structure 110 are crimped to create a reliable electrical connection. In a further step, the adhesive 70 still energy, e.g. B. Heat, UV light can be supplied to the adhesive 70 for a particularly high mechanical connection of the receiving chip 30th and support element 50 to harden.

Claims (5)

Verfahren zur Herstellung einer optischen Aufnahmevorrichtung (10), die folgenden Schritte umfassend: - Bereitstellen (I) eines mit einer elektrischen Schaltungsstruktur (110) versehenen optisch transparenten Trägerelements (50); - Bereitstellen (II) eines optischen Aufnahmechips (30), wobei der Aufnahmechip (30) auf mindestens einer Seite mit Kontaktstellen (80) aus einem elektrisch leitfähigen Material versehen ist; - Aufbringen (III) eines optisch transparenten und elektrisch nicht leitfähigen Haftmittels (70) auf das Trägerelement (50); und - Einbetten (IV) des Aufnahmechips (30) in das Haftmittel (70), wobei die Kontaktstellen (80) einer Seite des Aufnahmechips (30) in das Haftmittel (70) eingetaucht und mit elektrischen Kontakten der Schaltungsstruktur (110) des Trägerelements (50) elektrisch leitend kontaktiert werden.A method for producing an optical recording device (10), comprising the following steps: - providing (I) an optically transparent carrier element (50) provided with an electrical circuit structure (110); - Provision (II) of an optical receiving chip (30), the receiving chip (30) being provided on at least one side with contact points (80) made of an electrically conductive material; - applying (III) an optically transparent and electrically non-conductive adhesive (70) to the carrier element (50); and - Embedding (IV) the receiving chip (30) in the adhesive (70), the contact points (80) on one side of the receiving chip (30) being immersed in the adhesive (70) and with electrical contacts of the circuit structure (110) of the carrier element (50) ) electrically conductive contact. Verfahren nach Anspruch 1, wobei auf der dem Haftmittel (70) gegenüberliegenden Seite des Trägerelements (50) ein optisches Linsensystem (35) angeordnet wird und/oder das Trägerelement (50) als optisches Linsenelement ausgebildet ist.Procedure according to Claim 1 wherein an optical lens system (35) is arranged on the side of the carrier element (50) opposite the adhesive (70) and / or the carrier element (50) is designed as an optical lens element. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die elektrisch leitfähigen Kontakte (80) des Aufnahmechips (30) z. B. mittels einer Stud-Bumping-Technologie auf dem Aufnahmechip (30) aufgebracht werden.Procedure according to Claim 2 or 3 , wherein the electrically conductive contacts (80) of the receiving chip (30) z. B. be applied by means of a stud bumping technology on the receiving chip (30). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei beim Einbetten des Aufnahmechips (30) mechanischer Druck auf den Aufnahmechip (30) ausgeübt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein mechanical pressure is exerted on the receiving chip (30) when the receiving chip (30) is embedded. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, zusätzlich umfassend einen Schritt des Aushärtens des Haftmittels durch dem Haftmittel zugeführte Energie, insbesondere Wärme.Method according to one of the preceding claims, additionally comprising a step of curing the adhesive by means of energy, in particular heat, supplied to the adhesive.
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