专利名称：折叠带条封装及其制造方法以及摄像模块的制作方法
技术领域：
本申请涉及电子设备的封装。
背景技术：
期望获得更小、紧凑、更廉价并且丰富特性的诸如数码相机、数字视频相机、电话、音乐播放器等电子设备的愿望驱动并促使着电路板的小型化和有效使用。
发明内容
本发明所述的是一种用于电子设备的折叠带条封装。所述折叠带条封装使用柔性带条基板，柔性带条基板具有用于无源元件的两个端部部分和用于连接并层叠多个裸片的中间部分。层叠的裸片以模具封装或覆盖。可以保留一侧暴露用于设备功能以及与其他元件或设备的操作。无源元件也可以以模具覆盖。所述端部部分折叠，使得端部部分与中间部分呈平行配置。柔性带条基板可以是高密度互连(HDI)柔性带条基板。HDI柔性带条基板可以具有两层。可以使用硅基板将裸片叠层互连至柔性带条基板。折叠带条封装具有减小的设备尺寸、更低的基板翘曲效应、以及更高的基板产率。
图1是柔性带条基板的一个实施例和工艺视图；图2是带有表面安装的无源元件的柔性带条基板的一个实施例；图3是具有附接裸片的柔性带条基板的一个实施例；图4是具有附接裸片叠层的柔性带条基板的一个实施例；图5是具有模具覆盖的附接裸片叠层的柔性带条基板的一个实施例；图6是具有附接到模具覆盖的裸片叠层的加固件的柔性带条基板的一个实施例；图7是图6的底视图或反面视图；图8是具有附接外罩的柔性带条基板的一个实施例；图9是图8的实施例的带材的视
图10是图9的带材的分解视图；图11是将图9的实施例折叠的一个实施例和工艺视图；图12是图11的实施例的另一个视图；图13是图11的实施例的反面视图；图14是图13的实施例的剖面；图15是制造折叠带条封装的示例性流程；图16是柔性带条基板的另一个实施例和工艺视图；图17是表面安装的无源元件的柔性带条基板的一个实施例；图18是具有附接裸片的柔性带条基板的一个实施例；图19是具有附接裸片叠层的柔性带条基板的一个实施例；
图20是具有模具覆盖的附接裸片叠层的柔性带条基板的一个实施例；图21是图20的实施例的反面视图；图22是具有附接外罩的柔性带条基板的一个实施例；图23是图22的实施例的带材的视图；图24是图23的带材的分解视图；图25是将图23的实施例折叠的一个实施例和工艺视图；图26是图25的实施例的另一个视图；图27是图25的实施例的反面视图；图28是图27的实施例的剖面；图29是制造折叠带条封装的示例性流程；图30是用于折叠带条封装的一个实施例和示例性前端工艺流程；图31是折叠带条封装的一个实施例和示例性后端工艺流程；图32是折叠带条封装的一个实施例和示例性带折叠工艺流程；图33是硅晶片基板的一个实施例；图34是用于在硅晶片基板上接合裸片的一个实施例和示例性工艺流程；图35是用于在硅晶片基板上层叠裸片的一个实施例和示例性工艺流程；图36是用于在硅晶片基板上封装并形成柱形凸块的一个实施例和示例性工艺流程;图37是用于在硅晶片基板上切片的一个实施例和示例性工艺流程；图38是用于在柔性带条基板上进行表面安装并转移成型的一个实施例和示例性工艺流程；图39是用于接合到柔性带条基板以及分离封装的一个实施例和示例性工艺流程;图40是用于将柔性带条基板折叠并将外罩附接到折叠带条基板的一个实施例和示例性工艺流程；图41是折叠带条封装的一个实施例；图42是图41的实施例的反面视图；图43是图42的实施例的剖面视图；以及图44是制造折叠带条封装的另一个示例性流程。
具体实施例方式应当明白， 为了清楚的理解，简化了折叠带条封装的实施例的附图和描述以说明相关的元件，而出于清晰的目的省去了在典型的电子封装中常见的许多其他元件。本领域普通技术人员应认识到，在实现本发明时要求和/或需要其他元件和/或步骤。然而，由于这些元件和步骤在本领域是公知的，以及由于它们并不能促进更好地理解本发明，在本发明中并未提供对这些元件和步骤的讨论。本文所述的是用于电子设备的折叠带条封装。折叠带条封装使用柔性带条基板，所述柔性带条基板具有用于无源元件的两个端部部分和用于连接并层叠多个裸片的中间部分。层叠的裸片以模具封装或覆盖。可以保留一侧暴露用于设备功能以及与其他元件或设备的操作。无源元件也可以以模具覆盖。朝向模具覆盖的层叠裸片侧折叠端部部分，使得端部部分与中间部分呈平行配置。柔性带条基板可以是具有两层的高密度互连(HDI)柔性带条基板。柔性带条基板可以由聚酰亚胺或其他类似的材料制成。折叠带条封装具有减小的设备尺寸、更低的基板翘曲效应、以及更高的基板产率。如本发明所述，折叠带条封装消除了对用于信号通路的穿通硅通孔(TSV)的需求。本发明所述的非限制性的实施例是相对于摄像模块而言的。在不脱离本发明所述的主旨和范围的情况下，也可以考虑这些教导而使用其他的电子设备、模块和应用。折叠带条封装可以针对各种应用进行修改并使用，而保持在本发明的主旨和范围内。本发明所述的和/或附图所示的实施例和变型仅以实例的方式给出，就范围和主旨而言不进行限制。本发明的描述可以应用于折叠带条封装的所有实施方式，尽管本发明的描述是相对于特定实施例来进行描述的。图1-14示出折叠带条封装的一个实施例和工艺流程。图1示出可以具有多个柔性带条基板单元105的柔性带条基板带材100的一个实施例。每个柔性带条基板单元105可以具有上表面110和下表面115。每个柔性带条基板单元105还可以具有第一端部部分120、第一折叠部分125、中间部分130、第二折叠部分135和第二端部部分140。上表面110上的第一端部部分120和第二端部部分140可以具有用于无源元件(作为非限制性的实例)的多个表面安装(SMT)焊盘145。上表面110上的中间部分130可以具有用于成像器芯片或设备(作为非限制性的实例)的窗口腔150。窗口腔150可以具有相关的引线接合焊盘155和倒装芯片焊盘160。下表面115上的第一端部部分120和第二端部部分140可以具有连接盘网格阵列(LGA) 165 (作为非限制性的实例)。可以利用本领域技术人员已知的技术和工艺来制造、实现或构造柔性带条基板和柔性带条基板带材100。柔性 带条基板可以是高密度互连(HDI)柔性带条基板等。在本发明所述的折叠带条封装中，因为增加的折叠配置的缘故，柔性带条基板可以是与八(8)层柔性带条基板不同的两(2)层柔性带条基板。使用2层柔性带条基板的结果是，翘曲和厚度可以控制在+/-15 y m之内，这与可能具有+/-60 y m差异的8层柔性带条基板是不同的。此夕卜，减小柔性带条基板的厚度使电子设备、例如摄像模块的整体高度减小。对于本发明所述的实施例，薄的柔性带条基板还允许与双柱形凸块不同的单柱形凸块的使用，陶瓷基板可能需要双柱形凸块。陶瓷基板饱受翘曲和均匀性问题而总是需要双柱形凸块。单柱形凸块的使用降低了成本，因为柱形凸块通常由金线制成。在一些实施例中，由于所使用的基板的平坦性的缘故，可以不需要柱形凸块。在一些实施例中，可以使用镀金凸块，其可以降低成本。柔性带条基板还可以允许排式压床的使用，因为基板翘曲并不是问题而且可以提高每小时的单元。此外，可能不需要用于虚设带条单元的裸片安装以均衡接合力问题，因为柔性带条基板具有最小的翘曲问题，并且接合力的水平可以降低。此外，可以不必对裸片形成柱形凸块，这又可以进一步降低成本。排式压床的使用可以允许同时接合多个带条基板单元。通常，接合工艺可能每单元耗时15秒。在用于柔性带条基板的排式压床实施中，每个单元可以经历一(I)秒的预接合。在此之后是30个单元(作为非限制性的实例)的排式压床接合，这可以是16-17秒(作为非限制性的实例)。图2示出柔性带条基板带材200，其中每个柔性带条基板单元205可以具有表面安装的无源元件210。可以利用本领域技术人员已知的技术和工艺来实现表面安装的无源元件210的布置。可以在带材层级实现对表面安装的无源元件的布置，以提高效率并降低成本。例如(作为非限制性的实例)，通过处理与陶瓷的券式尺寸(coupon size)不同的带材，每小时的单元可以提高30%或更多。图3示出包括裸片305的柔性带条基板单元300。裸片305可以是成像器芯片或某其他的电子元件(仅作为非限制性的实例)。可以利用本领域技术人员已知的倒装芯片接合技术和工艺将裸片305附接至柔性带条基板单元300。这些可以包括热压或热声倒装芯片接合技术(仅作为非限制性的实例)。在本发明所述的折叠带条封装中，由于相比于具有单个块状几何形状的陶瓷基板而言在柔性带条基板上的接合可以需要更少的力，所以接合力可以减小。由于在柔性带条基板与硅裸片之间的热膨胀系数匹配更好并且接合力减小，可以使用更薄的裸片。可以在带材层级完成裸片附接，以提高效率并降低成本。图4示出柔性带条基板单元400，其具有附接至图3的裸片305的第二裸片405以形成裸片叠层410。第二裸片405可以是存储器或处理器裸片(作为非限制性的实例)。可以利用本领域技术人员已知的倒装芯片接合和引线接合技术和工艺来实现第二裸片405并将其附接至柔性带条基板单元400和裸片305。可以在带材层级实现裸片附接，以提高效率并降低成本。 图5示出柔性带条基板单元500，其具有以模具505覆盖的附接裸片叠层(不可见)。可以利用本领域技术人员已知的模具转移技术和工艺来实现模具505。可以在带材层级实现模具转移，以提高效率并降低成本。除了覆盖裸片叠层之外，可以利用模具转移工艺以覆盖SMT，这可以提供更好的可靠性和处理。在接合期间，为了更好的温度平衡，可以在被模制侧升高温度。然后可以减少接合时间，这可以增加或提高每小时的单元(即，产量)。图6示出具有加固件610的柔性带条基板单元600，所述加固件100附接至模具覆盖的裸片叠层605。可以在带材层级完成加固件610的附接，以提高效率并降低成本。图7示出柔性带条基板单元600的底视图或反面视图700。例如(作为非限制性的实例)，成像器芯片705的图像接收面或图像接收侧710可以是可见的或暴露于外部光源。图7还示出了用于附接和连接到其他元件的接触焊盘715以及连接盘网格阵列(LGA)焊盘720。图8示出具有外罩805 (作为非限制性的实例)的柔性带条基板单元800，所述外罩805附接至底侧或图像接收侧810。在摄像模块(作为非限制性的实例)的情况下，外罩805可以用于保持透镜。可以利用本领域技术人员已知的技术和工艺将外罩805附接至接触焊盘(不可见，但是在图7中被示出为接触焊盘715)。可以在带材层级完成外罩附接，以提高效率并降低成本。图9示出图8所示的实施例的柔性带条基板带材900和柔性带条基板单元910的顶侧或非图像接收侧905。图10示出沿图9的柔性带条基板带材900的A-A截取的分解视图1000。可以使用冲压分离从柔性带条基板带材900分离出柔性带条基板单元910。可以与折断或切片工艺不同地对柔性带条基板完成冲压。冲压是更简单的机制，由于带材结构和柔性带条基板的厚度的缘故可以使用冲压。图11示出将柔性带条基板单元1105折叠的折叠工艺方法1100。如本发明所述，柔性带条基板单元1105可以具有第一端部部分1110、第一折叠部分1115、中间部分1120，第二折叠部分1125和第二端部部分1130。朝着柔性带条基板单元1105的顶侧或非图像接收侧1140以90°角(1145)折叠第一端部部分1110和第二端部部分1130。然后第一端部部分1110和第二端部部分1130可以朝着彼此折叠，并且覆盖加固件1150以形成折叠带条封装1155。还示出了折叠带条封装1155的底侧和图像接收侧1160。折叠带条封装1155的结果是，可以集成更多的裸片，因为柔性带条基板更薄并且可以在折叠带条封装1155的内部在第一端部部分1110和第二端部部分1130上布置额外的SMT。图12示出折叠带条封装1200的顶视图或非图像接收视图，图13示出折叠带条封装1300的底侧或图像接收侧。图14示出折叠带条封装1400的剖面图，其是图13的折叠带条封装1300沿线B-B截取的。如所示，图像传感器或成像芯片1410互连至折叠带条基板1405。处理器和/或存储器1420利用金线1422互连至图像传感器或成像芯片1410。模具1425覆盖图像传感器或成像芯片1410以及处理器和/或存储器1420 (即，裸片叠层)。加固件1430附接至模具1425。SMT1435互连至折叠带条基板1405。外罩1440位于折叠带条基板1405的底侧或图像接收侧。折叠带条封装1400的结果是，可以集成更多的裸片，因为柔性带条基板更薄并且可以在折叠带条封装1400内部布置额外的SMT。如图4、7和11以及尤其是图14所示，并且应用于本发明所描述的其他实施例，折叠带条封装在不需要使用穿通硅通孔(TSV)的情况下提供信号通路，这可以减低复杂性、工艺时间和成本。具体而言，可以经由倒装芯片连接件1423、引线接合连接件1422、接触焊盘(不可见，但是在图7中被示出为接触焊盘715)、以及LGA焊盘(在图7中被示出为LGA焊盘720)来实现处理器和/或存储器1420以及图像传感器或成像芯片1410 (统称为“芯片层叠”)、外罩1440、无源元件1435、外部设备或元件之间的信号通路路径或连接。图15是制造折叠带条封装的示例性流程图1500。出于不对进一步说明进行限制的目的，折叠带条封装可以是摄像模块。利用本领域技术人员已知的技术和工艺来制造(1505) 2层的柔性带条基板。制造(1510)柔性带条基板带材，其中中间部分具有用于布置裸片/裸片叠层的腔，两个端部部分在柔性带条基板带材的一侧具有SMT焊盘，倒装芯片接合焊盘和引线接合焊盘，在柔性带条基板带材的另一侧具有LGA焊盘。在SMT焊盘上安装(1515)无源元件，并 且将裸片/裸片叠层接合到(1520)柔性带条基板。然后对裸片/裸片叠层应用转移模具工艺，并且可以对安装好的无源元件应用转移模具工艺(1525)。可以将加固件附接到(1530)模具覆盖的裸片/裸片叠层。将外罩附接至(1535)未被模具覆盖的裸片/裸片叠层侧。上述这些都可以在带材形式中实现。将每个柔性带条基板单元从柔性带条基板带材上分离(1540)。朝着模具覆盖的裸片/裸片叠层侧向上折叠柔性带条基板单元的端部部分，然后又朝着彼此折叠，使得端部部分与中间部分略微平行(1545)，即端部部分与模具覆盖的裸片/裸片叠层略微平行并且重叠。端部部分被描述成略微平行的事实不应以限制性的方式解释，因为它们可以根据需要来设置。本发明所述的方法并不局限于执行任何特定功能的任何特定的元件。而且，所提出的方法中的一些步骤不必按照所示的顺序来进行。例如，在一些情况下，可以用不同的顺序或同时地进行两个或更多个方法步骤。此外，所描述的方法中的一些步骤可以是可选的(即使并未明确地说明是可选的)，因此是可以省略的。尤其在考虑本发明所述的折叠带条封装的描述之后，本发明所公开的方法的这些和其他变型将是很清楚的，并且都被认定为落入本发明的范围内。图16-29示出折叠带条封装的另一实施例和工艺流程。图16示出可以具有多个柔性带条基板单元1605的柔性带条基板1600的一个实施例。每个柔性带条基板单元1605可以具有上表面1610和下表面1615。每个柔性带条基板单元1605还可以具有第一端部部分1620、第一折叠部分1625、中间部分1630、第二折叠部分1635、以及第二端部部分1640。下表面1615上的第一端部部分1620和第二端部部分1640可以具有用于无源元件(作为非限制性的实例)的多个表面安装(SMT)焊盘1645，并且可以具有LGA焊盘1665 (作为非限制性的实例)。上表面1610上的中间部分1630可以具有用于成像器芯片或设备(作为非限制性的实例)的窗口腔1650。窗口腔150可以具有相关的引线接合焊盘1655和倒装芯片焊盘1660。如本发明所述，可以利用本领域技术人员已知的技术和工艺来制造、实现或构造柔性带条基板和柔性带条基板带材1600。柔性带条基板可以是高密度互连(HDI)柔性带条基板。如本发明所述，柔性带条基板可以是与八(8)层带条基板不同的两(2)层柔性基板。使用2层柔性带条基板的结果是，可以将翘曲和厚度控制在+/-15 y m之内，这与可能具有+/-60 y m差异的8层柔性带条基板不同。此外，减小柔性带条基板的厚度降低了电子设备、例如摄像模块的整体高度。图17示出柔性带条基板带材1700，其中每个柔性带条基板单元1705可以具有安装有无源元件1710的表面。如本发明所述，可以利用本领域技术人员已知的技术和工艺来实现对表面安装的无源元件1710的布置。可以在带材层级完成对表面安装的无源元件的布置，以提高效率并降低成本。例如(作为非限制性的实例)，通过处理与陶瓷的券式尺寸不同的带材，每小时的单元可以提高30%或更多。图18示出包括裸片1805的柔性带条基板单元1800。裸片1805可以是成像器芯片或某其他的电子元件(仅作为非限制性的实例)。如本发明所述，利用本领域技术人员已知的倒装芯片接合技术和工艺将裸片1805附接至柔性带条基板单元1800。这些可以包括热压或热声倒装芯片接合技术(仅作为非限制性的实例)。在本发明所述的折叠带条封装中，由于相比于具有单个块状几何形状的陶瓷基板而言在柔性带条基板上的接合可以需要更少的力，所以接合力可以减小。由于在柔性带条基板与硅裸片之间热膨胀系数匹配更好并且接合力减小，可以使用更薄的裸片。可以在带材层级完成裸片附接，以提高效率并降低成本。 图19示出柔性带条基板单元1900，其具有附接至图8的裸片1805的第二裸片1905以形成裸片叠层1910。第二裸片1905可以是存储器或处理器裸片(作为非限制性的实例)。可以利用本领域技术人员已知的倒装芯片接合和引线接合技术和工艺来实现第二裸片1905并将其附接至柔性带条基板单元1900和裸片1805。可以在带材层级实现裸片附接，以提高效率并降低成本。图20示出柔性带条基板单元2000，其具有以模具2010覆盖的附接裸片叠层(不可见)。如本发明所述，可以利用本领域技术人员已知的模具转移技术和工艺来实现模具2010。可以在带材层级实现模具转移，以提高效率并降低成本。除了覆盖裸片叠层之外，可以利用模具转移工艺来覆盖SMT，这可以提供更好的可靠性和处理。在接合期间，为了更好的温度平衡，可以在被模制侧升高温度。然后可以减少接合时间，这可以增加或提高每小时的单元(即，产量)。图21示出柔性带条基板单元2000的底视图或反面视图2100。例如(作为非限制性的实例)成像器芯片2105的图像接收面或图像接收侧2110可以是可见的或暴露于外部光源。图21还示出用于附接其他元件的接触焊盘2115。图22示出具有外罩2205 (作为非限制性的实例)的柔性带条基板单元2200，所述外罩2205附接至底侧或图像接收侧2210。在摄像模块(作为非限制性的实例)的情况下，外罩2205可以用于保持透镜。可以利用本领域技术人员已知的技术和工艺将外罩2205附接至焊盘(不可见)。可以在带材层级完成外罩附接，以提高效率并降低成本。图23示出图22所示的实施例的柔性带条基板带材2305和柔性带条基板单元2310的顶侧或非图像接收侧2300。图24示出沿图23的柔性带条基板带材2300的线C-C截取的分解视图2400。可以使用冲压分离从柔性带条基板带材900分离出柔性带条基板单元910。可以与折断或切片工艺不同地对柔性带条基板完成冲压。冲压是更简单的机制，由于带材结构和柔性带条基板的厚度的缘故可以使用冲压。图25示出将柔性带条基板单元2505折叠的折叠工艺方法2500。如本发明所述，柔性带条基板单元2505可以具有第一端部部分2510、第一折叠部分2515、中间部分2520，第二折叠部分2525和第二端部部分2530。朝着柔性带条基板单元2505的顶侧或非图像接收侧2540以90°角折叠(2545)第一端部部分2510和第二端部部分2530。然后第一端部部分2510和第二端部部分2530可以朝着彼此折叠，并且覆盖加固件2550以形成折叠带条封装2555。还示出了折叠带条封装2555的底侧和图像接收侧2560。折叠带条封装2555的结果是，可以集成更多的裸片，因为柔性带条基板更薄并且可以在折叠带条封装2555的内部在第一端部部分2510和第二端部部分2530上布置额外的SMT。图26示出折叠带条封装2600的顶视图或非图像接收视图，图27示出折叠带条封装2700的底侧或图像接收侧。图27示出折叠带条封装2800的剖面图，其是沿图27的折叠带条封装2700的线D-D截取的。如所示，图像传感器或图像芯片2810互连至折叠带条基板2805。处理器和/或存储器2820利用金线2822互连至图像传感器或成像芯片2810。模具2825覆盖图像传感器或成像芯片2810以及处理器和/或存储器2820(即，裸片叠层)。SMT2835互连至折叠带条基板2805。外罩2840位于折叠带条基板2805的底侧或图像接收侦U。折叠带条封装2800的结果是，可以集成更多的裸片，因为柔性带条基板更薄并且可以在折叠带条封装2800内部布置额外的SMT。图29是制造折叠带条封装的示例性流程图2900。出于不对进一步说明进行限制的目的，折叠带条封装可以是摄像模块。利用本领域技术人员已知的技术和工艺来制造(2905) 2层的柔性带条基板。制造(2910)柔性带条基板带材，其中中间部分具有用于布置裸片/裸片叠层的腔，两个端部部分在柔性带条基板带材的一侧上具有倒装芯片接合焊盘和引线接合焊盘，在柔性带条基板带材的另一侧具有SMT焊盘和LGA焊盘。在SMT焊盘上安装(2915)无源元件，并且将裸片或裸片叠层接合到(2920)柔性带条基板。然后对裸片或裸片叠层应用转移模具工艺，并且可以对安装的无源元件应用于转移模具工艺(2925)。将外罩附接至(2935)未被模具覆盖的裸片或裸片叠层侧。上述这些都可以在带材形式中实现。将每个柔性带条基板单元从柔性带条基板带材中分离(2940)。朝着模具覆盖的裸片或裸片叠层侧向上折叠柔性带条基板单元的端部部分，然后又朝着彼此折叠，使得端部部分与中间部分略微平行(2945)，即端部部分与模具覆盖的裸片或裸片叠层略微平行并且重叠。端部部分被描述成略微平行的事实不应以限制性方式解释，因为它们可以根据需要来设置。
图33-44示出折叠带条封装的另一个实施例和工艺流程。图30示出折叠带条封装的前端工艺流程图3000的整体视图。硅基板或晶片3005可以具有多个基板裸片3010，其中可以利用本领域技术人员已知的技术和工艺来处理晶片3005。每个基板裸片3005可以具有倒装芯片接合焊盘3015、引线接合焊盘3020和柱形凸块3025。硅基板或晶片可以不具有诸如对于陶瓷基板而言所存在的翘曲问题，可以具有更好的产率特性，并且可以背部薄化到任意厚度，所述任意厚度包括小于陶瓷或层压基板的厚度。诸如成像器裸片或芯片3025的功能裸片或芯片可以倒装芯片接合到每个基板裸片3010。处理器和/或存储器芯片或裸片3030可以附接到成像器芯片3025以及引线接合到基板裸片3010以产生裸片叠层3035。可以利用转移成型工艺用模具3040来覆盖裸片叠层3035。可以在晶片层级完成本发明所述的工艺以提高效率并降低成本。附接、接合和转移成型可以使用本领域技术人员已知的技术和工艺。图31示出折叠带条封装的后端工艺流程3100的整体视图。可以利用本领域技术人员已知的技术和工艺从晶片3105分离模具覆盖的裸片3110的每个。例如，可以安装并锯割晶片以分离裸片。可以如本发明所述那样制备柔性带条基板单元3115以包括SMT焊盘3020、窗口腔3125和倒装芯片焊盘3130。可以将无源元件3135附接至SMT焊盘320以形成柔性带条基板单元3140。可以利用转移模具工艺通过模具3045来覆盖表面安装的无源元件，以形成柔性带条基板单元3150。然后可以将模具覆盖的裸片3110倒装芯片接合到柔性带条基板单元3150以形成柔性带条基板单元3160。图32示出折叠带条封装的带条折叠工艺流程3200的整体视图。可以沿着虚线E-E折叠柔性带条基板单元3205以形成柔性带条基板单元3210，并且可以沿着虚线F-F折叠以形成柔性带条基板单元3215，即折叠带条封装。折叠工艺致使柔性带条基板单元3215具有暴露部分，从而使成像器 芯片3220可以暴露于外部光源，并且具有用于附接诸如外罩3230 (作为非限制性的实例)的其他设备的多个接触点3225以形成摄像模块3235 (作为非限制性的实例)。图33-37示出用于处理折叠带条封装的硅晶片基板的一个实施例和工艺流程。图33示出硅晶片基板3300，其中每个基板裸片3305可以包括倒装芯片接合焊盘3310和引线接合焊盘3315，所述倒装芯片接合焊盘3310用于功能裸片、诸如成像器裸片(作为非限制性的实例)的布置，所述引线接合焊盘3315用于附接其他功能裸片，诸如存储器和/或处理器(作为非限制性的实例)。基板裸片3305还可以包括用于附接至折叠带条基板的柱形凸块焊盘3320。可以利用各向异性导电胶(ACP)接合工艺对每个基板裸片3305施加溅射镀金柱形凸块。柱形凸块可以是与双柱形凸块不同的单柱形凸块，这可以在材料上节约成本。在另一个实施例中，由于晶片和柔性带条基板的平坦性的缘故，可以不需要柱形凸块，并且可以显著地降低成本。此外，由于相比于陶瓷基板而言在硅表面上的接合可以需要更少的力并且还由于单个凸块几何形状的缘故，热压接合力可以减小。可以使用更多个工艺技术用于倒装芯片接合，诸如热声接合。这可以额外地进行，因为裸片与基板之间没有热膨胀系数(CTE)的失配。没有失配还可以提高接合工艺的可靠性。在另一个实施例中，硅基板可以包括嵌入式无源元件。这可以节省额外的面积。图34示出利用诸如热压或热声倒装芯片接合(作为非限制性的实例)的倒装芯片接合工艺将诸如成像器裸片的功能裸片3405附接至硅晶片基板3400。图35示出利用引线接合3515将诸如存储器和/或处理器裸片的功能裸片3505附接至第一功能裸片3510以及将功能裸片3505附接至硅晶片基板3500以形成裸片叠层。图36示出用模具3605封装的附图35的裸片叠层(未示出)，以形成被封装的裸片叠层硅晶片基板3600。如本发明所述，可以利用本领域技术人员已知的技术和工艺来实现模具3605。图36还示出了如本发明所述的柱体3610的分解视图。以上本发明所描述的所有工艺都可以在晶片层级实现，以提高效率并降低成本。例如，通过一次性处理具有多于600个单元的8”晶片，可以显著地提高每小时的单元。图37不出娃晶片基板3700,所述娃晶片基板3700如本发明上述所处理的那样利用本领域技术人员已知的技术和工艺被安装并切片成基板裸片3705。将硅晶片切片和锯割可以得到比陶瓷刻划和折断更少的碎屑。这可以带来更好的颗粒控制。然后如以下本发明所述的那样将分离出的基板裸片3705附接到柔性带条基板。图38示出可以具有多个柔性带条基板单元3805的柔性带条基板带材3800的一个实施例。每个柔性带条基板单元3805可以具有上表面3810 (即图像接收侧)和下表面3815 (即非图像接收侧)。·每个柔性带条基板单元3805还可以具有第一端部部分3820、第一折叠部分3825、中间部分3830、第二折叠部分3835和第二端部部分3840。上表面3810上的第一端部部分3820和第二端部部分3840可以具有用于无源元件(作为非限制性的实例)的多个表面安装(SMT)焊盘3845。第一端部部分3820和第二端部部分3840还可以包括第一槽口部分3823和第二槽口部分3843。中间部分3830可以具有窗口腔3850，所述窗口腔3850用于裸片，诸如图37中的分离出的基板裸片3705 (作为非限制性的实例)。窗口腔3850可以具有相关的倒装芯片焊盘3860。中间部分3850可以在下表面3815上具有LGA焊盘(未示出)。下表面3815上的第一端部部分3820和第二端部部分3840可以具有接触焊盘(未示出)，所述接触焊盘用于附接诸如外罩(作为非限制性的实例)的其他设备。可以利用本领域技术人员已知的技术和工艺来制造、实现或构造柔性带条基板和柔性带条基板带材3800。如本发明所述，柔性带条基板可以是高密度互连(HDI)柔性带条基板。可以在柔性带条基板单元3805上安装被安装有无源元件3865的表面以形成柔性带条基板单元3870。可以利用本领域技术人员已知的技术和工艺来实现对安装有无源元件3865的表面的布置。可以用模具3870来封装安装有无源元件3865的表面，以形成柔性带条基板单元3880。这可以提高可靠性和处理。可以利用本领域技术人员已知的模具转移技术和工艺来实现模具3870。在接合期间，为了更好的温度平衡，可以在被模制侧升高温度。然后可以减少接合时间，这可以增加或提高每小时的单元(即，产量)。可以在带材层级完成针对图38在本发明中所述的工艺，以提高效率并降低成本。图39示出利用本发明所述的倒装芯片接合工艺或技术将处理过的基板裸片3905附接至柔性带条基板带材3900中的每个处理过的柔性带条基板单元。可以在带材层级完成附接，以提高效率并降低成本。可以使用冲压分离从柔性带条基板带材3900分离柔性带条基板单元3910。可以与折断或切片工艺不同地对柔性带条基板完成冲压。冲压是更简单的机制，由于带材结构和柔性带条基板的厚度的缘故可以使用冲压。图40示出折叠带条封装的带条折叠工艺流程4000。可以沿着虚线G-G折叠分离出的柔性带条基板单元4005以形成柔性带条基板单元4010，并且可以沿着虚线H-H折叠以形成柔性带条基板单元4015，即折叠带条封装。折叠工艺致使柔性带条基板单元4015具有暴露部分使得成像器芯片4025可以暴露于外部光源，并且具有用于附接诸如外罩4035(作为非限制性的实例)的其他设备的多个接触点4030，以形成摄像模块4040 (作为非限制性的实例)。图41示出折叠带条封装4100的非图像接收侧4105。可以看见本发明所述的LGA焊盘4110。图42示出折叠带条封装4200的图像接收侧4205。图43示出折叠带条封装4300的剖面图，其是沿图42的折叠带条封装4200的线1-1截取的。如所示的，图像传感器或成像芯片4315互连至硅基板4310，硅基板4310经由金柱形凸块4350互连至柔性带条基板4305。处理器和/或存储器4320利用金线4322互连至图像传感器4315并且互连至硅基板4310。模具4325覆盖图像传感器或成像芯片4315连同处理器和/或存储器4320(即，裸片叠层)以及无源元件4330。外罩4335位于柔性带条基板4305的图像接收侧。图44是制造折叠带条封装的示例性流程图4400。出于不对进一步说明进行限制的目的，折叠带条封装可以是摄像模块。可以将硅基板晶片和/或裸片处理成包括倒装芯片接合焊盘、引线接合焊盘、柱形凸块(如果需要)、以及用于布置(4405)功能裸片叠层的窗口腔。可以将功能裸片叠层附接至(4410)硅基板。可以封装(4415)功能裸片叠层。利用已知技术将裸片从晶片分离(4420)。利用本领域技术人员已知的技术和工艺来制造(4425)柔性带条基板。制造(4430)柔性带条基板带材，其中中间部分具有用于布置裸片的腔，两个端部部分在柔性带条基板带材的一侧具有槽口、SMT焊盘，倒装芯片接合焊盘，在柔性带条基板带材的另一侧具有接触部和LGA焊盘。在SMT焊盘上安装(4435)无源元件并对其进行封装(4440)。可以将被封装的裸片倒装芯片安装到(4445)柔性带条基板带材的柔性带条基板单元。将每个柔性带条基板单元从柔性带条基板带材分离(4450)。折叠柔性带条基板单元的端部部分，使得端部部分略微平行于中间部分(4455)，即端部部分与模具覆盖的裸片或裸片叠层略微平行并且重叠。将外罩附接至(4460)图像接收侧。如本发明所述的，本发明所述的方法并不局限于执行任何特定功能的任何特定的元件，并且所提出的方法中的一些步骤不必按照所示的顺序来进行。例如，在一些情况下，可以用不同的顺序或同时地进行两个或更多个方法步骤。此外，所描述的方法中的一些步骤可以是可选的(即使并未明确地说明是可选的)，因此是可以省略的。尤其在考虑本发明所述的折叠带条封装的描述之后，本发明所公开的方法的这些和其他变型将是很清楚的，并且都被认定为落入本发明的范围内。虽然上面以特定的组合描述了特征和元素，但是在没有其他特征和元素的情况下、或者在与或不与其他特征和元件进行各种组合的情况下，可以单独地使用每个特征或元素。
权利要求
1.一种制造折叠带条封装的方法，包括以下步骤 制备柔性带条基板带材，所述柔性带条基板带材具有端部部分和中间部分，所述端部部分具有用于无源元件的安装焊盘，所述中间部分具有用于连接裸片叠层的安装焊盘；将所述裸片叠层附接到所述柔性带条基板带材；以及将所述端部部分折叠，使得所述端部部分与所述中间部分呈平行配置。
2.如权利要求1所述的方法，所述端部部分还包括连接盘网格阵列焊盘，其中所述连接盘网格阵列焊盘和所述安装焊盘位于每个端部部分的相同表面上。
3.如权利要求1所述的方法，所述端部部分还包括连接盘网格阵列焊盘，其中所述连接盘网格阵列焊盘和所述安装焊盘位于每个端部部分的相对表面上。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述中间部分的安装焊盘可以是倒装芯片焊盘和弓I线接合焊盘中的至少一个。
5.如权利要求1所述的方法，还包括 将外罩附接至位于所述柔性带条基板带材上的接触焊盘，其中所述外罩与所述中间部分对齐。
6.如权利要求1所述的方法，还包括 用模具覆盖裸片叠层和被安装的无源元件中的至少一个。
7.如权利要求1所述的方法，还包括 将加固件附接至模具覆盖的裸片叠层。
8.如权利要求5所述的方法，其中，所述端部部分的安装焊盘、所述中间部分的安装焊盘、所述接触焊盘、以及连接盘网格阵列焊盘中的至少两个电连接。
9.如权利要求1所述的方法，其中，所述端部部分还包括槽口部分，所述槽口部分与所述中间部分重叠，并在所述中间部分中保持暴露部分。
10.如权利要求1所述的方法，还包括 制备用于附接裸片叠层的硅基板；以及 用模具覆盖所述裸片叠层。
11.如权利要求1所述的方法，还包括 将所述柔性带条基板带材冲压分离成柔性带条基板单元。
12.—种摄像模块，包括 柔性带条基板，所述柔性带条基板包括中间部分和两个端部部分； 所述两个端部部分包括表面安装的无源元件； 所述中间部分包括模具覆盖的成像器裸片叠层，其中所述两个端部部分与所述中间部分重叠成所述柔性带条基板的折叠配置，以及 外罩，所述外罩以与所述中间部分的图像接收侧对齐的方式附接至接触焊盘，其中至少所述表面安装的无源元件、所述模具覆盖的成像器裸片叠层、以及所述外罩经由所述柔性带条基板电连接。
13.如权利要求12所述的摄像模块，其中，连接盘网格阵列焊盘和安装焊盘位于每个 >端部部分的相同表面上。
14.如权利要求12所述的摄像模块，其中，连接盘网格阵列焊盘和安装焊盘位于每个端部部分的相对表面上。
15.如权利要求12所述的摄像模块，还包括 加固件，所述加固件附接至模具覆盖的成像器裸片叠层。
16.如权利要求12所述的摄像模块，其中，所述两个端部部分还包括槽口部分，所述槽口部分与所述中间部分重叠，并在所述中间部分中保持暴露部分。
17.如权利要求12所述的摄像模块，所述模具覆盖的成像器裸片叠层还包括 娃基板； 成像器裸片，所述成像器裸片附接至所述硅基板；以及 处理器或存储器中的至少一个，其附接至所述硅基板和所述成像器裸片。
18.一种折叠带条封装，包括 柔性带条基板，所述柔性带条基板包括中间部分和两个端部部分； 所述两个端部部分包括表面安装的无源元件； 所述中间部分包括模具覆盖的裸片叠层，其中所述两个端部部分与所述中间部分重叠成所述柔性带条基板的折叠配置，以及 外罩，所述外罩以与所述中间部分对齐的方式附接至接触焊盘，其中至少所述表面安装的无源元件、所述模具覆盖的裸片叠层、以及所述外罩经由所述柔性带条基板电连接。
19.如权利要求18所示的折叠带条封装，其中，每个端部部分还包括槽口部分，所述槽口部分与所述中间部分重叠，并在所述中间部分中保持暴露部分。
20.如权利要求18所示的折叠带条封装，其中，所述模具覆盖的裸片叠层还包括 娃基板； 第一功能裸片，所述第一功能裸片附接至所述硅基板；以及 至少另一个功能裸片，其附接至所述硅基板和所述第一功能裸片。
全文摘要
本发明提供一种用于电子设备的折叠带条封装。所述折叠带条封装使用柔性带条基板，柔性带条基板包括用于无源元件的两个端部部分和用于连接并层叠多个裸片的中间部分。层叠的裸片以模具封装或覆盖。可以保留一侧暴露用于设备功能以及与其他元件或设备的操作。无源元件也可以以模具覆盖。折叠端部部分，使得端部部分与中间部分呈平行配置。柔性带条基板可以是具有两层的高密度互连柔性带条基板。可以使用硅基板将裸片叠层互连至柔性带条基板。折叠带条封装具有减小的设备尺寸、更低的基板翘曲效应、以及更高的基板产率。
文档编号H01L23/31GK103035588SQ201210375989
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者塞缪尔·塔姆 申请人:弗莱克斯电子有限责任公司