多摄像头模组及其装配方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种多摄像头模组的装配方法。
【背景技术】
[0002]目前，主流的图像传感器(CIS:CM0SImage Sensor)的封装方法包括:芯片级封装(Chip Scale Package，CSP)、板上集成封装(Chip On Board，C0B)及倒装芯片封装(FlipChip，FC)0
[0003]CIS CSP是一种目前普遍应用在中低端、低像素(2M像素或以下)图像传感器的封装技术，可采用Die level(芯片级)或Wafer level (晶圆级)封装技术。该封装技术通常使用晶圆级玻璃与晶圆bonding并在晶圆的图像传感器芯片之间使用围堰隔开，然后在研磨后的晶圆的焊盘区域通过制作焊盘表面或焊盘面内孔侧面环金属连接的硅穿孔技术(TSV:Through Silicon Via)或切割后焊盘侧面的T型金属接触芯片尺寸封装技术，并在晶圆背面延伸线路后制作焊球栅阵列(BGA:BalI Grid Array)，然后切割后形成单个密封空腔的图像传感器单元。后端通过SMT的方法形成模块组装结构。但是，CSP封装具有如下明显的问题:1影响产品性能:厚的支撑玻璃对光的吸收、折射、反射及散射对图像传感器尤其是小像素尺寸产品的性能具有很大的影响；2可靠性问题:封装结构中的构件之间的热膨胀系数差异及空腔内密封气体在后面的SMT工艺或产品使用环境的变化中出现可靠性问题；3投资规模大、环境污染控制要求大，生产周期较长，单位芯片成本较高尤其对于高像素大尺寸图像传感器产品。
CIS COB封装是一种目前普遍应用在高端、高像素产品(5M像素或以上)图像传感器的Die Level(芯片级)封装技术。该封装技术把经研磨切割后的芯片背面bonding在PCB板的焊盘上使用键合金属导线，装上具有IR玻璃片的支架和镜头，形成组装模块结构。但是，COB封装如下明显的问题:1、微尘控制非常困难，需要超高的洁净室等级，制造维持成本高；2、产品设计定制化、周期长、灵活度不够;3不容易规模化生产；
CIS FC封装最近兴起的高端、高像素(5M像素或以上)图像传感器的Die Level(芯片级)封装技术。该封装技术把在焊盘做好金素凸块经研磨切割的芯片焊盘直接与PCB的焊盘通过热超声的作用一次性所有接触凸块与焊盘进行连接，形成封装结构。后端通过PCB外侧的焊盘或锡球采用SMT的方法形成模块组装结构。但是，FC封装如下明显的问题:I该封装对PCB基板要求很高，与Si具有相近的热膨胀系数，成本很高;2制造可靠性难度很大，热超声所有凸块与焊盘连接的一致性要求非常高，凸块与焊盘硬连接，延展性不好;3微尘控制难度大、工艺环境要求高，成本很高；
此外，以往的CIS模组的装配方法是:
步骤I，将图像传感器芯片焊接到电路板上，形成第一个部件；
步骤2，将镜头模块与套筒模块组装，形成第二个部件；
步骤3，将第一个部件和第二个部件组装，从而形成一个完整的摄像头模组。
[0004]此种摄像头模组的装配方法有如下缺点:对于摄像头模组而言，需要使用高精密的安装设备才能进行上述步骤3的精确安装，否则将影响到摄像头模组的成像效果，进而装配而成的摄像头模组的成品合格率不高;尤其是对于高像素的摄像头模组，使用普通的安装设备很难较好地完成上述步骤3的精确安装，使得高像素的摄像头模组的成像效果受到较大影响，所成图像的成像质量较差，尤其是图像四周的成像质量明显不好。
[0005]并且，在采用金属导线键合的图像传感器芯片封装工艺中，通常先将图像传感器芯片固晶(例如粘附)到转接板(柔性电路板)上，然后进行键合焊线，将金属导线的第一端连接于图像传感器芯片的焊盘上，第二端连接于转接板上，由此实现图像传感器芯片和转接板的电气连接，然后再将封装后的图像传感器芯片通过转接板上的引线或锡球连接到电路板上。
[0006]现有导线键合方法容易造成封装后的结构灵活性较差，摄像头模组的后续装配精度要求高，镜头和图像传感器芯片的相对位置难以控制影响摄像头模组的性能；而且由于现有方法的流程较长，封装效率较低，导致图像传感器芯片较长时间暴露于空气中，需要多次的检测和清洗，降低良品率，增加摄像头模组的成本。尤其是，对于一些金属导线第二端采用其他工艺进行连接的图像传感器芯片，需要一种新的键合方法和装置，以使导线的第一端连接于图像传感器芯片的焊盘，第二端悬空于图像传感器芯片之外。
[0007]此外，随着消费电子产品的日新月异，适用于便携式电子装置的单摄像头在部分细分市场上已经存在缺陷，对焦能力、动态平衡在一定情况下已难以适应需求。便携式电子装置已出现了多摄像头模组，多摄像头模组已应用在智能手机的主摄像头中，但在多摄像头模组的装配中会存在图像传感器芯片的感光面不对齐，有高低及偏差角度的问题，会在后续的成像过程中带来无法解决的难题。
[0008]综上所述，新的多摄像头模组的装配方法为业内亟需寻找的课题。
【发明内容】
[0009]基于以上考虑，本发明提供一种多摄像头模组的装配方法，包括:
提供具有悬空金属导线的多个图像传感器芯片，所述金属导线的第一端键合于所述图像传感器芯片的焊盘，第二端悬空于所述图像传感器芯片；
提供镜筒框架，所述镜筒框架为一整体适于装配多组镜头模块和多个图像传感器芯片；
将所述多个图像传感器芯片与镜筒框架装配形成标准件，然后通过所述金属导线的第二端将所述标准件与电路板装配形成多摄像头模组。
[0010]优选的，所述多个图像传感器芯片的感光面对齐。
[0011]优选的，所述金属导线形成弹性结构，且所述金属导线的第二端低于所述图像传感器芯片下表面5微米至300微米。
[0012]优选的，于所述标准件的电性测试过程中，所述金属导线的弹性结构发生弹性形变以提供接触压力，提高金属导线与测试装置的电学连接性能；于所述标准件与电路板的装配过程中，所述金属导线的弹性结构发生弹性形变以提供接触压力，提高金属导线与电路板的电学连接性能。
[0013]优选的，将所述标准件与电路板装配的步骤包括:通过压合接触方式、快速焊接方式、导电胶粘合方式或非导电胶粘合方式将所述金属导线的第二端与所述电路板电学连接。
[0014]本发明还提供一种多摄像头模组，其特征在于，包括:
多个图像传感器芯片，所述图像传感器芯片电学连接有悬空的金属导线，所述金属导线的第一端键合于所述图像传感器芯片的焊盘，第二端悬空于所述图像传感器芯片；
镜筒框架，镜筒框架为一整体适于装配多组镜头模块和多个图像传感器芯片，所述镜筒框架与所述图像传感器芯片装配形成标准件;其中所述多个图像传感器芯片的感光面分别平行，无倾斜角度；
电路板，所述电路板与所述标准件通过所述金属导线的第二端电学连接。
[0015]优选的，所述多个图像传感器芯片感光面对齐。
[0016]优选的，所述金属导线形成弹性结构且所述金属导线的第二端低于所述图像传感器芯片下表面5微米至300微米。
[0017]优选的，所述金属导线的第二端与所述电路板通过压