具有高效率熱傳遞的成像設備及其相關系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種成像傳感器模塊，特別是用于具有多個高功率裝置的影像傳感器模塊的熱傳遞系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002]成像系統(tǒng)正變得越來越先進。這些系統(tǒng)比以往任何時候使用在更廣泛的各種應用的中。例如，成像系統(tǒng)正使用在汽車、智能電話、獨立式攝像機、及眾多其它應用的內。在成像系統(tǒng)技術的進步導致了需要更多得多的功率并產(chǎn)生大量影像數(shù)據(jù)的模塊。
[0003]圖1顯示了一種成像模塊100的先前技術。成像模塊100包含一外殼102、至少一鏡片104、及一呈堆棧結構的影像傳感器106、一內存裝置108、及一應用電路110。所述內存模塊108及所述應用電路110中的每一個顯示出其具有一設置于所述組件頂部上的金屬散熱片112。所述影像傳感器106、內存模塊108及應用電路110中的每一個耦接各自的印刷電路板114，其中所述等印刷電路板114通過所述等連接件116而彼此耦接。
[0004]如圖1中所示，由影像傳感器106、內存裝置108、及/或應用電路110中的任一個所產(chǎn)生的熱度是直接在外殼102內散熱(即消散于所述模塊100組件內)。此熱度會集中于外殼102內并導致成像模塊100的性能大幅減少。
[0005]有需要降低所述成像模塊組件內的熱量，藉以大幅增加所述成像模塊的性能。

【發(fā)明內容】

[0006]—種具有高效率熱傳遞的成像設備，包括一外殼，其內形成一空間；一影像傳感器，設于所述空間內且定向于一第一方向上，用以通過一或多個鏡片而由成像于所述影像傳感器上的光線產(chǎn)生影像數(shù)據(jù)；一內存裝置，設于所述空間內，用以儲存所述影像數(shù)據(jù)；以及一成像電路，設于所述空間內，用以操縱所述影像數(shù)據(jù)，所述成像電路是定向于一與所述第一方向相反的第二方向上，使熱度傳遞出所述空間外而不會集中在所述成像設備組件內。
【附圖說明】
[0007]圖1顯示一具有低效率熱傳遞的成像模塊先前技術。
[0008]圖2描繪在一實施例中一具有復數(shù)個高功率裝置并利用高效率的熱傳遞的示例性成像模塊。
[0009]圖3描繪在另一實施例中的一具有高效率熱傳遞的成像模塊。
[0010]圖4描繪在另一實施例中的一具有高效率熱傳遞的成像模塊。
[0011]圖5描繪在另一實施例中的一具有高效率熱傳遞的成像模塊。
[0012]圖6描繪在另一實施例中的一具有高效率熱傳遞的成像模塊。
[0013]圖7描繪在另一實施例中的一具有高效率熱傳遞的成像模塊。
[0014]圖8描繪在另一實施例中的一具有高效率熱傳遞的成像模塊。
[0015]附圖標記說明:
[0016]200、300、400、500、600、700、800:成像模塊
[0017]202、802:外殼
[0018]204:鏡片
[0019]206:影像傳感器
[0020]208、508、608:內存裝置
[0021]210、310、510、610:成像電路
[0022]212、512、612:散熱片
[0023]214(1)-(4),514(1)-(2):印刷電路板
[0024]216:連接件
[0025]218、818:空間
[0026]220、520:下表面
[0027]260:y 軸
[0028]262:x 軸
[0029]322:成像電路芯片
[0030]324:成像電路散熱片
[0031]622:成像電路芯片
[0032]624:成像電路散熱片
[0033]626:覆晶配置芯片
[0034]628:內存裝置散熱片。
【具體實施方式】
[0035]以下的說明詳述了一種用以大大降低一成像模塊內的熱量的新發(fā)明，更具體而言，其是用以降低一具有復數(shù)個高功率裝置的成像模塊內的熱度。
[0036]圖2描繪在一實施例中一具有復數(shù)個高功率裝置并應用高效率的熱傳遞的示例性成像模塊200。成像模塊200包含一外殼202、至少一成像鏡片204、一影像傳感器206、一內存裝置208、及一成像電路210。影像傳感器206、內存裝置208及成像電路210皆在各自的印刷電路板(PCB)214上呈堆棧結構，以減少外殼202所需的空間，藉以能達到更小型的成像模塊。每一 PCB 214可通過連接件216而與一或更多其它的PCB 214連接。
[0037]外殼202保護所述等設置于成像模塊200內部空間218內的內部組成部分免受其它組件的危害。外殼202是顯示成未完全包圍PCB 214(4) ο因此，成像模塊200可直接附接于任何的外部PCB (即一代工廠商(OEM)直接購買成像模塊200并將成像模塊200附接至其自己的PCB 214)，所述外部PCB內形成有空間218。空間218是由所述外殼202的內表面以及所述PCB 214(4)的上(或內)表面所界定。然而，本領域中熟習所述項技藝者應理解所述外殼可完全包圍成像模塊202的組成部分，并于其內單獨形成一密封的區(qū)域218 (如以下參閱圖8所述)。
[0038]影像傳感器206可為一電荷耦合裝置(CXD)、互補金屬氧化半導體裝置(CMOS)或任何其它形式用以產(chǎn)生影像數(shù)據(jù)的傳感器。影像傳感器206通過一或多個鏡片204而由成像于所述影像傳感器上的光線產(chǎn)生影像數(shù)據(jù)。應理解，盡管圖2顯示3個鏡片204，本發(fā)明的范圍并不局限于此。可在不脫離本發(fā)明范疇的情況下而有更多或更少的鏡片204。
[0039]內存裝置208可為非暫時性內存，諸如RAM、DRAM、半導體內存或任何其它本領域中所熟知的內存裝置。所示的內存裝置208在其頂部未含有散熱片。然而，應理解所述內存裝置208可含有散熱片以消散由其發(fā)出的熱度。
[0040]成像裝置210的實例可為一覆晶特定應用集成電路(ASIC)。如圖1所示，PCB214(4)含有一直接嵌設于所述PCB內的散熱片212。散熱片212是設置于成像電路210的封裝上。因此，大量的熱度并未由成像電路210轉移到外殼202內的空間218中。相反的，熱度是經(jīng)由PCB 214(4)且通過散熱片212而轉移出PCB 214(4)的下表面220。換言之，熱度是由外殼分散出去且不會集中在外殼內，藉以在潛在上增加成像模塊200的性能并降低熱度引發(fā)故障的可能性。
[0041]成像電路210是位于一與影像傳感器206及內存裝置208相反的方向上。換言之，影像傳感器206是裝設在PCB 214(1)的上表面上；內存裝置208是裝設在PCB 214(2)的上表面上，且成像電路210是裝設在PCB 214(3)的下表面上。應理解「上」及「下」是指在圖2中關于y軸260的位置；在圖3中任何涉及x軸262的方向上的水平變化。因此將來自于成像電路210的熱度轉移出成像模塊200。
[0042]圖3描繪在另一實施例中的一具有高效率熱傳遞的成像模塊300。除所述成像電路外，成像模塊300在各方面是與成像模塊200相似。成像模塊300反而含有一成像電路310。成像電路310包含一呈覆晶結構的成像電路芯片322。一成像電路散熱片324是直接整合于所述成像電路310內。因此，成像電路散熱片324在成像電路310內是設置于成像電路芯片322上。所述成像電路散熱片324的外表面是與PCB 214(4)形成接觸，藉以通過影像電路散熱片324而經(jīng)由PCB 214(4)的下表面220提供高效率的熱傳遞。可直接或通過導熱膠、導熱硅脂、導熱墊或其它此類接觸層以形成接觸。
[0043]成像電路310是位于一與影像傳感器206及內存裝置208相反的方向上。換言之，影像傳感器206是裝設在PCB 214(1)的上表面上；內存裝置208是裝設在PCB 214(2)的上表面上，且成像電路310是裝設在PCB 214(3)的下表面上。應理解「上」及「下」是指在圖3中關于y軸260的位置；在圖3中任何涉及x軸262的方向上的水平變化。因此，來自成像電路310的熱度轉移出成像模塊300。
[0044]圖4描繪在另一實施例中的一具有高效率熱傳遞的成像模塊400。圖4描繪了成像模塊300及成像模塊200的結合體。因此，成像模塊400包含外殼202、至少一鏡片204、影像傳感器206、內存裝置208、成像電路310、散熱片212、PCBs 214 (I)-214 (4)、及連接件216。在成像模塊400內，熱度是直接由成像電路芯片322通過散熱片324及散熱片212而轉移至PCB 214(4)。此結構使高效率的熱傳遞能夠由成像電路芯片322傳出所述成像模塊400進行，讓熱度不會集中于空間218內。
[0045]成像電路310位于一與影像傳感器206及內存裝置208相反的方向上。換言之，影像傳感器206是裝設在PCB 214(1)的上表面上；內存裝置208是裝設在PCB 214(2)的上表面上，且成像電路310是裝設在PCB 214(3)的下表面上。應理解「上」及「下」是指在圖4中關于y軸260的位置；在圖4中任何涉及x軸262的方向上的水平變化。因此，來自成像電路310的熱度轉移出成像模塊400。
[0046]圖5描繪在另一實施例中的一具有高效率熱傳遞的成像模塊500。成像模塊500與上述圖2至圖4相似，包含外殼202、至少一鏡片204、及影像傳感器206。然而，成像模塊500包含設置在一單一 PCB 514(1)上的內存裝置508 (與內存裝置208相似)及成像電路510 (與所述等成像電路210、310相似)。內存裝置508及成像電路510中的每一個為一覆晶裝置。成像模塊500更包含散熱片512。內存裝置508及成像電路510中的每一個的封裝是與散熱片512形成接觸。其接觸可直接或通過導熱膠、導熱硅脂、導熱墊或其它此類接觸層而形成。散熱片512可為單一散熱片，或用于內存裝置508及成像電路510的個別散熱片。