一种倒装芯片封装结构及工艺和摄像模组封装结构的制作方法

文档序号:14268110阅读:142来源:国知局

本发明涉及芯片封装技术领域,特别涉及一种倒装芯片封装结构及工艺和摄像模组封装结构。



背景技术:

倒装芯片(flip-chip)封装技术与传统的引线键合工艺相比具有许多明显的优点,包括优越的电学及热学性能,高i/o引脚数,封装尺寸减小等等,目前已广泛应用于led、手机制造等领域。

以手机中的摄像模组为例,现有技术中,采用flip-chip工艺的摄像模组,通常是把传感器,即感光元件贴装在陶瓷基板下方,然后在陶瓷基板下方通过acf热压方式贴合软性线路板(fpc),由于fpc较为柔软,不能对传感器背部提供有效支撑,模组背部容易受外力影响导致传感器损坏;由于acf粘性较弱,所以采用acf热压方式贴合的fpc抗拉扯力比较弱,导致模组不能受外力拉扯,模组在装机过程中容易受损,flip-chip工艺制作的模组的可靠性没有常规的软硬结合板模组好;并且为提供良好的贴装可靠性,flip-chip工艺一般采用陶瓷基板,但由于全世界只有少数的几家公司能制作陶瓷基板,且每制作一款陶瓷基板需要花费昂贵的模具费用,以及很长的交付周期,从而导致摄像模组的生产周期延长,成本大幅上升,不利于企业的经济效益。

因此,如何改善倒装芯片的封装技术,使其能够为传感器提供有效的支撑及保护,具有良好的可靠性,降低成本,成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的第一个目的在于提供一种倒装芯片封装结构,以为传感器提供有效的支撑及保护,具有良好的可靠性,降低成本,本发明的第二个目的在于提供一种基于上述倒装芯片封装结构的倒装芯片封装工艺以及摄像模组封装结构。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种倒装芯片封装结构,包括基板、传感器、软性线路板以及塑封层,所述基板背面开设有安装槽,所述传感器设置于所述安装槽内,所述软性线路板完全或部分避空所述安装槽地设置于所述基板背面,所述传感器及所述软性线路板均与所述基板电连接,所述塑封层塑封包裹所述安装槽、所述传感器以及所述软性线路板与所述基板连接的部分。

优选地,所述基板为陶瓷基板或树脂基板。

优选地,所述塑封层由环氧树脂制成。

优选地,所述塑封层包括充满所述安装槽的填充部以及与所述基板背部形状相符的支撑部。

一种倒装芯片封装工艺,包括步骤:

提供一背部开设有安装槽的基板;

在所述安装槽内贴装传感器,并密封所述传感器;

在所述基板背部热压软性线路板,并使所述软性线路板完全或部分避空所述安装槽;

在所述基板背部注塑,使注塑底料充满所述安装槽,并包裹所述传感器以及所述软性线路板与所述基板连接的部分。

一种摄像模组封装结构,包括基板、感光元件、软性线路板以及塑封层,所述基板背面开设有安装槽,所述感光元件设置于所述安装槽内,所述软性线路板完全或部分避空所述安装槽地设置于所述基板背面,所述感光元件及所述软性线路板均与所述基板电连接,所述塑封层塑封包裹所述安装槽、所述感光元件以及所述软性线路板与所述基板连接的部分。

优选地,还包括支架以及设置于所述支架上的滤光片,所述滤光片与所述支架形成罩体罩扣在所述基板正面形成密封腔体,所述基板正面开设有与所述安装槽连通的镂空孔,所述滤光片通过所述镂空孔与所述感光元件相对。

优选地,还包括设置于所述支架上的镜头组件。

为实现上述第一个目的,本发明提供的倒装芯片封装结构,包括基板、传感器、软性线路板以及塑封层,其中,基板背面开设有安装槽,传感器设置于安装槽内,软性线路板完全或部分避空安装槽地设置于基板背面,传感器及软性线路板均与基板电连接,塑封层塑封包裹安装槽、传感器以及软性线路板与基板连接的部分;上述倒装芯片封装结构中,软性线路板完全或部分避空安装槽,即不在以柔软的软性线路板为传感器提供支撑,而是软性线路板与安装槽之间的空隙向安装槽内注塑形成塑封层,利用塑封层紧密包裹传感器以及软性线路板与基板的结合处,对传感器以及软性线路板与基板的结合处形成有效的支撑及保护,避免在装机过程中,软性线路板与传感器受损,提高封装结构的可靠性,降低装机难度;由于塑封层能够将传感器与基板紧密的包裹在一起,能够大幅增加贴装的可靠性,因此在保证性能不变的前提下,基板的可选择范围也大幅增加,不再局限于陶瓷基板,从而能够降低封装结构的成本,缩短交付周期,提升企业的经济效益。

为实现上述第二个目的,本发明还提供了一种倒装芯片封装工艺以及摄像模组封装结构,该倒装芯片封装工艺用于制造如上所述的倒装芯片封装结构,摄像模组封装结构是以倒装芯片封装结构为基础,提出的一种具体传感器的封装结构,由于该倒装芯片封装结构具有上述技术效果,因此,倒装芯片封装工艺以及摄像模组封装结构也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的基板的结构示意图;

图2为图1中的a-a视图;

图3为本发明实施例提供的基板贴装传感器后的结构示意图;

图4为图1中的b-b视图;

图5为本发明实施例提供的基板热压软性线路板后的结构示意图:

图6为本发明实施例提供的倒装芯片封装结构塑封后的结构示意图;

图7为本发明实施例提供的摄像模组封装结构搭载滤光片后的结构示意图;

图8为本发明实施例提供的摄像模组封装结构塑封后的结构示意图;

图9为本发明实施例提供的摄像模组封装结构搭载镜头后的结构示意图。

图中:

1为基板;1a为安装槽;1b为镂空孔;2为传感器;2’为感光元件;3为软性线路板;4为塑封层;5为支架;6为滤光片;7为镜头组件。

具体实施方式

本发明的第一个目的在于提供一种倒装芯片封装结构,该倒装芯片封装结构的结构设计可以为传感器提供有效的支撑及保护,具有良好的可靠性,降低成本,本发明的第二个目的在于提供一种基于上述倒装芯片封装结构的倒装芯片封装工艺以及摄像模组封装结构。

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图6,图1为本发明实施例提供的基板的结构示意图,图2为图1中的a-a视图,图3为本发明实施例提供的基板贴装传感器后的结构示意图,图4为图1中的b-b视图,图5为本发明实施例提供的基板热压软性线路板后的结构示意图,图6为本发明实施例提供的倒装芯片封装结构塑封后的结构示意图。

本发明实施例提供的一种倒装芯片封装结构,包括基板1、传感器2、软性线路板3以及塑封层4。

其中,基板1背面开设有安装槽1a,传感器2设置于安装槽1a内,软性线路板3完全或部分避空安装槽1a地设置于基板1背面,传感器2及软性线路板3均与基板1电连接,塑封层4塑封包裹安装槽1a、传感器2以及软性线路板3与基板1连接的部分。

与现有技术相比,本发明提供的倒装芯片封装结构,软性线路板3完全或部分避空安装槽1a,即不在以柔软的软性线路板3为传感器2提供支撑,而是软性线路板3与安装槽1a之间的空隙向安装槽1a内注塑形成塑封层4,利用塑封层4紧密包裹传感器2以及软性线路板3与基板1的结合处,对传感器2以及软性线路板3与基板1的结合处形成有效的支撑及保护,避免在装机过程中,软性线路板3与传感器2受损,提高封装结构的可靠性,降低装机难度;由于塑封层4能够将传感器2与基板1紧密的包裹在一起,能够大幅增加贴装的可靠性,因此在保证性能不变的前提下,基板1的可选择范围也大幅增加,不再局限于陶瓷基板1,从而能够降低封装结构的成本,缩短交付周期,提升企业的经济效益。

如上所述,由于塑封层4大幅提高了传感器2与基板1的结合强度,因此,基板1不再限于陶瓷材质,在本发明实施例中,可采用树脂基板1进行封装,或者其他材质的基板1进行封装,从而有效降低生产成本,缩短交付周期。

进一步地,在本发明实施例中,塑封层4由环氧树脂制成,在封装过程中,将熔融状态的液体环氧树脂材料灌注到基板1表面,使其从软性线路板3与安装槽1a的空隙中流入安装槽1a,当然,注塑所使用的材料不仅限于环氧树脂,还可以是其他能够热熔的树脂材料,在此不做限定。

进一步地,在本发明实施例中,为便于倒装芯片封装结构装机,使其外观美观,并为传感器2提供更加均匀的支撑,在本发明实施例中,塑封层4包括充满安装槽1a的填充部以及与基板1背部形状相符的支撑部。

基于上述倒装芯片封装结构,本发明提供了一种摄像模组封装结构,主要用于手机上摄像模组的封装,包括基板1、感光元件2’、软性线路板3以及塑封层4,基板1背面开设有安装槽1a,感光元件2’设置于安装槽1a内,软性线路板3完全或部分避空安装槽1a地设置于基板1背面,感光元件2’及软性线路板3均与基板1电连接,塑封层4塑封包裹安装槽1a、感光元件2’以及软性线路板3与基板1连接的部分。

进一步优化上述技术方案,请参阅图7和图8,图7为本发明实施例提供的摄像模组封装结构搭载滤光片后的结构示意图,图8为本发明实施例提供的摄像模组封装结构塑封后的结构示意图,上述摄像模组封装结构还包括支架5以及设置于支架5上的滤光片6,滤光片6与支架5形成罩体罩扣在基板1正面形成密封腔体,以保护感光元件2’的感光面,基板1正面开设有与安装槽1a连通用于使感光元件2’的感光面露出的镂空孔1b,为便于感光元件2’的安装,镂空孔1b的口径小于安装槽1a的口径,从而在安装槽1a底部形成台阶面,感光元件2’安装于该台阶面,滤光片6通过镂空孔1b与感光元件2’相对。

进一步地,请参阅图9,图9为本发明实施例提供的摄像模组封装结构搭载镜头后的结构示意图,上述摄像模组封装结构还包括设置于支架5上的镜头组件7。

基于上述倒装芯片封装结构,本发明还提供了一种倒装芯片封装工艺,包括步骤:

s101:提供一背部开设有安装槽1a的基板1;

s102:在安装槽1a内贴装传感器2,并密封传感器2;

s103:在基板1背部热压软性线路板3,并使软性线路板3完全或部分避空安装槽1a;

s104:在基板1背部注塑,使注塑底料充满安装槽1a,并包裹传感器2以及软性线路板3与基板1连接的部分。

当然上述步骤仅仅是一种基本的封装工艺,在对不同类型的传感器2进行封装时,上述步骤可根据所封装的传感器2的特点及要求进行适当的调整,以上述的摄像模组封装结构为例。

摄像模组封装工艺包括步骤:

s201:提供一背部开设有安装槽1a,正面开设有与该安装槽1a连通的镂空孔1b的基板1;

s202:在安装槽1a内贴装感光元件2’,并密封感光元件2’;

s203:在基板1正面安装支架5以及滤光片6,罩扣在镂空孔1b以及感光元件2’的感光面之上,如图7所示;

s204:在基板1背部热压软性线路板3,并使软性线路板3完全或部分避空安装槽1a;

s205:在基板1背部注塑,使注塑底料充满安装槽1a,并包裹传感器2以及软性线路板3与基板1连接的部分,如图8所示;

s206:在支架5上安装镜头组件7,如图9所示。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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