部分镂空基板的模块结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种部分镂空基板的模块结构，包括：一基板，具有一镂空区域；一主芯片，具有一感测区域；至少一组件，其中主芯片与至少一组件配置于与基板的镂空区域之中，其中主芯片、至少一组件与基板位于同一层；一支撑架，配置于基板之上；一透明基板，配置于支撑架之上，约略对准感测区域；以及一透镜架，配置于支撑架之上，一透镜固定于透镜架之中约略对准透明基板及感测区域。
【专利说明】部分镂空基板的模块结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种半导体组件模块结构，特别涉及一种利用部分镂空基板以降低模块结构高度与大小的部分镂空基板的模块结构。
【背景技术】
[0002]传统的照相模块包括一影像传感器及一或多个透镜组。透镜组设置于影像传感器之上，以将入射光线的影像映至影像传感器之上。具有影像传感器的照相模块可以应用于数字相机、数字影像记录器、手机、智能型手机、监视器及其它具有照相功能的电子产品。照相模块不仅需要满足轻薄短小的要求，且需要有较佳的照相性能。
[0003]于照相模块之中，随着镜头模块的分辨率愈来愈高，为了保证影像质量，需要越来越严格的控制各项影响成像质量的因素。现行的模块设计中，影像传感器芯片与其它主动组件或被动组件均配置于基板之上，因此加大了模块结构的大小与高度。并且，为了提升影像质量以及影像处理的速度，主动组件与被动组件的数量也会随之增加，而原先的基板上表面的空间不足以容纳时，则更需要加大原先的基板的尺寸。这正与目前电子产品小型化的趋势要求相抵触。
[0004]根据以上的习知技术的缺点，本发明提出一种崭新的部分镂空基板的模块结构，以降低模块结构的大小与高度。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的缺陷和不足，，本发明的目的在于提供一种部分镂空基板的模块结构，以降低模块结构的大小与高度。
[0006]为达到上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0007]—种部分镂空基板的模块结构，包括:一基板，具有一镂空区域；一主芯片，具有一感测区域；至少一组件，其中主芯片与组件配置于基板的镂空区域之中，其中主芯片、组件与基板位于同一层；一支撑架，配置于基板之上；以及一透镜架，配置于支撑架之上，一透镜固定于透镜架之中约略对准透明基板及感测区域。
[0008]上述镂空区域包括一中心部分区域与二侧部分区域，中心部分区域得以容纳主芯片，而二侧部分区域得以容纳至少一组件。
[0009]根据本发明的另一观点，镂空区域包括一中心部分区域与第一侧区域，中心部分区域得以容纳主芯片，而第一侧区域得以容纳组件的第一部分组件。其中组件包括第一部分组件与第二部分组件，第二部分组件配置于基板的第二侧非镂空区域的上表面之上。
[0010]此外，其中透镜架为一塑料件或一驱动机构，驱动机构包括一音圈马达或一微机电系统。
[0011]根据本发明的又一观点，上述模块结构还包括一第二基板，其中主芯片、组件与基板配置于第二基板之上。
[0012]以上所述用以阐明本发明的目的、达成此目的的技术手段、以及其产生的优点等等。而本发明可从以下较佳实施例的叙述并伴随后附图式及权利要求使读者得以清楚了解。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]上述组件，以及本创作其它特征与优点，通过阅读实施方式的内容及其图式后，将更为明显:
[0014]图1显示一整合主动/被动组件、影像传感器以及基板的芯片模块结构的截面图。
[0015]图2显示一整合主动/被动组件、影像传感器以及基板的芯片模块结构的截面图。
[0016]图3显示一整合主动/被动组件、影像传感器以及基板的芯片模块结构的示意图。
[0017]图4显示一整合主动/被动组件、影像传感器以及基板的芯片模块结构的示意图。
[0018]图5显不一主动/被动组件形成于一基板上的截面图。
[0019]图6显示一整合主动/被动组件、影像传感器以及部分镂空基板的芯片模块结构的示意图。
[0020]图7显示一整合主动/被动组件、影像传感器以及部分镂空基板的芯片模块结构的示意图。
[0021]图8显示一主动/被动组件、影像传感器以及部分镂空基板形成于一基板上的截面图。
[0022]主要组件符号说明·
[0023]100、100a、110基板 100b、IOOc镂空区域 101芯片IOla感测区域
[0024]IOlb接触垫102导电层 103、103’主动/被动组件103a焊接球
[0025]103b上表面104支撑架105黏着层106透明基板
[0026]107透镜108透镜架
【具体实施方式】
[0027]本发明将配合实施例与随附之图式详述于下。应可理解者为本发明中所有的实施例仅为例示之用，并非用以限制。因此除文中的实施例外，本发明亦可广泛地应用在其它实施例中。且本发明并不受限于任何实施例，应以随附之权利要求及其同等领域而定。
[0028]本发明提供一种部分镂空基板的模块结构，模块结构利用部分镂空的基板以降低模块结构的高度。换言之，本发明的模块结构的基板具有一镂空区域，得以让影像感测芯片、主动及/或被动组件配置于其中；亦即这些主动及/或被动组件、影像感测芯片与基板配置于同一水平面或同一层，因而可以有效地降低整体模块结构的高度与大小。
[0029]图1显示整合主动/被动组件、影像传感器以及基板的模块结构的截面图。如图1所示，其中透镜架整合主动/被动组件、影像传感器以及基板而成为一具有感光作用的模块结构，其可以应用于手机的照相模块。其中模块结构主要包括基板100、芯片101、主动/被动组件103、支撑架104、透明基板106、透镜107以及透镜架108。
[0030]在本发明之中，透镜架108整合透镜107、透明基板106、支撑架104、主动/被动组件103、芯片101以及基板100以形成立方体模块结构。
[0031]本发明的透镜架108可以为单纯塑料件或驱动机构/组件(actuator)，附着于支撑架104之上；而支撑架104附着于基板100之上以完成本发明的模块结构。举例而言，上述驱动机构或组件包括音圈马达(Voice Coil Motor:VCM)的结构设计或微机电系统(MEMS)结构。目前在成像装置中，音圈马达普遍应用于驱动照像模块的镜头部分，以进行对焦。
[0032]基板100具有一凹槽以利于芯片101配置于其上。芯片101可以透过一导电层或非导电黏着层附着于基板100的凹槽之上。导电层可以作为一黏着层，形成于基板100之上。在本发明的一实施例中，导电层的材料包括导电胶或导电膜，透过一印刷、涂布或其它制程以形成一图案胶于基板之上。导电材料层可以选择性地涂布于基板100之上。举例而言，芯片101为一影像传感器，其上表面具有一感测区域以及接触垫形成于其上。基板100为一印刷电路板或软性印刷电路板。基板100的尺寸较芯片101的尺寸大，以利于芯片101得以完全附着于基板100之上。
[0033]一黏着层(未图示)形成于基板100 (的侧边)之上。支撑架104可以通过黏着层而附着于基板100之上，而芯片101配置于支撑架104与基板100之间。支撑架104具有:一形成于其中的凹槽结构，以接收或容纳芯片101以及主动/被动组件103 ; —穿孔结构具有开口区域以利于芯片101的感测(主动)区域以及接触垫可以裸露出来。芯片101配置于基板100的凹槽之中，而主动/被动组件103则配置于基板100的二侧的上表面之上。
[0034]此外，支撑架104的穿孔结构的旁侧有一环形凹槽结构，其上有容置空间可以使得透明基板106配置于其上。亦即支撑架104得以承载透明基板106。透明基板106例如为一玻璃基板或其它透明材料所形成的基板，配置于基板100之上以覆盖影像感测芯片101的感测区域的上方，结果产生透明基板106及感测区域之间的间隙(凹洞)。透明基板106覆盖影像感测芯片101的感测区域，可以降低粒子污染以提升模块结构的良率。透明基板106可以与感测区域所占面积相同或者比其稍大。
[0035]透明基板(玻璃基板)106可以为圆形或方形型态。透明基板(玻璃基板)106可以选择性地涂布红外线涂层以作为滤波之用，用于过滤通过透镜107的某一波段的光波。
[0036]一黏着层105形成于支撑架104 (的侧边)之上，而透镜架108的底部通过黏着层105而附着于支撑架104之上。其中透镜107固定于透镜架108之中，透过透镜架108以支撑透镜107。此外，透镜架108亦可以固定于支撑架104之上以支撑透镜107。在本实施例的模块结构中，透明基板106配置于透镜架108之下，以及透镜107与芯片101之间。换言之，透镜107约略对准透明基板106与芯片101。
[0037]如上所述，主芯片101配置于基板100的凹槽之中，而其它主动/被动组件103则配置于基板100的二侧的上表面之上。在一例子中，若主动/被动组件103的数量增加，而原先的基板100上表面的空间不足以容纳所有的主动/被动组件103时，则需要加大原先的基板100的尺寸。举例而言，组件103，例如为一驱动芯片(driver 1C)，配置于基板100的外侧之上，并且驱动芯片103上表面103b接触透镜架108的底部。驱动芯片103透过其下的焊接球103a而电性连接基板100的上表面。因此，组件103配置于透镜架108与基板100之间。如图2所示若要维持原先所设计的高度，组件103与透镜架108将有部分会互相重迭。若要解决与透镜架108的重迭问题，将因而增加了模块结构的高度，如图2所示。
[0038]另一解决方法，主动/被动组件(标示虚线的所有组件)103配置于主芯片100之外的基板100的外侧(一侧)之上，如此即加大了模块结构的大小，如图3所示。在图3中，感测芯片101具有一感测区域101a，并且其配置于基板100的凹槽之中。
[0039]在另一例子中，主动/被动组件(标示虚线的所有组件)103配置于主芯片100之外的基板100的外侧(二侧)之上，如图4所示。同样地，由于主动/被动组件103配置于基板100的外侧的上表面之上，因此模块结构的大小被加大，并且模块结构的高度也被提高，如图5所示。其中基板100透过一导电层102而附着于另一基板110的表面之上。导电层可以作为一黏着层，形成于基板110之上。在一实施例中，导电层的材料包括导电胶或导电膜，透过一印刷、涂布或其它制程以形成于基板Iio之上。在图4中，基板100上具有接触垫IOlb以利于电性连接其它组件。
[0040]如图6所示，显示本发明的部分镂空基板的模块结构的一实施例的示意图。在本实施例中，基板IOOa结构与图4的基板100结构不同之处在于:基板IOOa结构具有一镂空区域100b，而基板100没有镂空区域。基板100结构中只有一凹槽部分(区域)以容纳影像感测芯片101，并且组件103形成于基板100的上表面之上。基板IOOa结构的镂空区域IOOb包括基板IOOa中心部分以及二侧部分的镂空区域，中心部分的镂空区域得以容纳影像感测芯片101，使感测芯片101配置于其中；而二侧部分的镂空区域得以容纳组件103，使组件103配置于其中。在本实施例中，感测芯片101、组件103以及基板IOOa配置于同一平面(或者是同一层)之上，如图8所示。举例而言，在图8中，感测芯片101(未图标于八图中)、组件103以及基板IOOa配置于基板110之上。因此，在模块结构中，感测芯片101与组件103的高度不会影响到整体模块结构于X、Y与Z方向的尺寸。其中基板IOOa透过一导电层102而附着于基板110的表面之上。基板110例如为一印刷电路板或一软性印刷电路板。在一实施例中，基板Iio的数目可以为一个、二个或以上的至少两个电路板。换言之，在至少两个电路板的例子中，感测芯片101与组件103可以选择性地配置于基板110的任一个基板之上。基板110可以延伸至立方体模块结构之外，以利于与外界的电子组件电性连接。
[0041]在另一实施例中，基板IOOa结构包括一镂空区域100c，其包括中心部分以及单侧部分的镂空区域，中心部分的镂空区域得以容纳影像感测芯片101，使感测芯片101配置于其中；而单侧部分的镂空区域得以容纳一部分的组件103，使组件103配置于其中。基板IOOa的另一侧部分没有镂空，因此组件103，形成于基板IOOa的另一侧的上表面之上。在本实施例中，感测芯片101、组件103以及基板IOOa配置于同一平面(或者是同一层)之上，如图8所示。举例而言，在图8中，感测芯片101 (未图标于八图中)、组件103以及基板IOOa配置于基板110之上。基板IOOa结构的镂空区域IOOb包括基板IOOa的中心部分区域以及二侧部分区域的镂空区域，中心部分的镂空区域得以容纳影像感测芯片101，使感测芯片101配置于其中；而二侧部分的镂空区域得以容纳组件103，使组件103配置于其中。在本实施例中，感测芯片101、组件103以及基板IOOa配置于同一平面(或者是同一层)之上，如图8所示。举例而言，在图8中，感测芯片101(未图标于图8中)、组件103以及基板IOOa配置于基板110之上，而组件103，(未图标于图8中)形成于基板IOOa的另一侧的上表面之上。
[0042]综合上述，在图6与7的组装完成的模块结构中，感测芯片101、组件103以及基板IOOa配置于同一平面(或者是同一层)之上，因此可以降低模块结构的高度(厚度)。
[0043]在一实施例中，基板100为一印刷电路板。基板100的材质可为有机基板，例如玻纤布环氧树脂型(FR5或FR4)、双马来酰亚胺-三氮杂苯树脂(BismaleimideTriazine:BT)。此外，玻璃、陶瓷以及硅亦可以作为基板100的材质。
[0044]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种部分镂空基板的模块结构，其特征在于包括: 一基板，具有一镂空区域； 一主芯片，具有一感测区域； 至少一组件，其中主芯片与组件配置于基板的镂空区域之中；主芯片、组件与基板位于同一层; 一支撑架，配置于基板之上；以及 一透镜架，配置于支撑架之上，一透镜固定于透镜架之中对准感测区域。
2.根据权利要求1所述的部分镂空基板的模块结构，其特征在于镂空区域包括一中心部分区域与二侧部分区域，中心部分区域得以容纳主芯片，而二侧部分区域得以容纳至少一组件。
3.根据权利要求1所述的部分镂空基板的模块结构，其特征在于镂空区域包括一中心部分区域与第一侧区域，中心部分区域得以容纳主芯片，而第一侧区域得以容纳组件的第一部分组件。
4.根据权利要 求3所述的部分镂空基板的模块结构，其特征在于所述组件包括第一部分组件与第二部分组件，第二部分组件配置于基板的第二侧非镂空区域的上表面之上。
5.根据权利要求1所述的部分镂空基板的模块结构，其特征在于透镜架为一塑料件或一驱动机构，其中驱动机构包括一音圈马达或一微机电系统。
6.根据权利要求1所述的部分镂空基板的模块结构，其特征在于还包括一第二基板，其中主芯片、组件与基板配置于第二基板之上。
7.根据权利要求6所述的部分镂空基板的模块结构，其特征在于镂空区域包括一中心部分区域与二侧部分区域，中心部分区域得以容纳主芯片，而二侧部分区域得以容纳至少一组件。
8.根据权利要求6所述的部分镂空基板的模块结构，其特征在于镂空区域包括一中心部分区域与第一侧区域，中心部分区域得以容纳主芯片，而第一侧区域得以容纳组件的第一部分组件。
9.根据权利要求8所述的部分镂空基板的模块结构，其特征在于所述组件包括第一部分组件与第二部分组件，第二部分组件形成于基板的第二侧非镂空区域的上表面之上。
10.根据权利要求6所述的部分镂空基板的模块结构，其特征在于透镜架为一塑料件或一驱动机构，其中驱动机构包括一音圈马达或一微机电系统。
11.根据权利要求1所述的部分镂空基板的模块结构，其特征在于还包括一透明基板，配置于支撑架之上，对准感测区域。
12.根据权利要求11所述的部分镂空基板的模块结构，其特征在于镂空区域包括一中心部分区域与二侧部分区域，中心部分区域得以容纳主芯片，而二侧部分区域得以容纳至少一组件。
13.根据权利要求11所述的部分镂空基板的模块结构，其特征在于镂空区域包括一中心部分区域与第一侧区域，中心部分区域得以容纳主芯片，而第一侧区域得以容纳组件的第一部分组件。
14.根据权利要 求13所述的部分镂空基板的模块结构，其特征在于所述组件包括第一部分组件与第二部分组件，第二部分组件形成于基板的第二侧非镂空区域的上表面之上。
15.根据权利要求11所述的部分镂空基板的模块结构，其特征在于透镜架为一塑料件或一驱动机构，其中驱动机构包括一音`圈马达或一微机电系统。
【文档编号】H01L23/13GK103794567SQ201210426094
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年10月30日 优先权日:2012年10月30日
【发明者】詹欣达 申请人:宏翔光电股份有限公司