一种摄像模组的芯片贴装工艺以及摄像模组的制作方法

文档序号:15644347发布日期:2018-10-12 22:24阅读:356来源:国知局

本发明涉及摄像模组制造技术,尤其是涉及一种摄像模组的芯片贴装工艺以及通过该工艺制造得到的摄像模组。



背景技术:

目前在摄像模组的加工工艺中,通过da(dieattach芯片贴装)胶结合芯片与基板是必不可少的一道工序。

现有工艺中,一般通过在基板的芯片覆盖区域用胶画“米”字型、“c”字型、雪花型或其他未覆盖全部芯片覆盖区域的画法,当芯片被贴付在所述覆盖区域上时,利用压力的作用使得da胶扩散,从而完成贴付。

但采用上述方法,芯片与基板之间的da胶未完全覆盖从而存在间隙,会有气泡产生;同时由于常规da胶具有一定的流动性,加上芯片在贴付的时候由于不一定能与基板完全保证平行,芯片与基板之间的da胶厚度在不同区域内略有各不相同,最终将导致贴付后的芯片倾斜;又由于常规da工艺为先粘接再固化胶水,da胶在固化过程中会对芯片产生一定的收缩应力,从而影响到芯片的场曲。更严重的情况是,在加工过程中,如果基板有微量的弯曲,采用上述方法,由于da胶未能完全覆盖芯片贴付区域,将会使得芯片无法与基板完全贴付,从而使贴付后的芯片产生较大的倾斜,严重影响芯片的光学性能。

现有技术中,还采用对芯片进行封装,即先将芯片贴装到基板上,然后再将所述芯片和线路板进行模塑,使塑封材料将芯片非感光区及四周的被动元件、金线全部浇铸在一起形成模塑底座,形成整体结构,从而达到了减小摄像模组尺寸的目的,增强产品的可靠性。但是,在模塑过程中,由于合模压力及塑封材料塑封过程中温度的影响,如果采用现有技术的芯片贴装工艺,由于da胶未能完全覆盖芯片贴付区域,或者da胶厚度在不同区域内略有相同,都将会使得芯片由于受力不均而导致破碎。



技术实现要素:

本发明提供一种摄像模组的芯片贴装工艺,在基板上芯片覆盖的区域上充分覆盖压敏胶,使芯片与基板间完全贴合,贴装方便,压敏胶的厚度易控。

一种摄像模组的芯片贴装工艺,包括芯片与基板,在所述的基板上芯片贴付区域上涂覆压敏胶,对压敏胶进行固化后贴付芯片。

所述基板上涂覆压敏胶的区域至少覆盖芯片贴付区域的90%。

本发明的涂覆压敏胶最后形成的胶面图形为整块的图形,并且至少覆盖芯片贴付区域的90%,从而能够为芯片提供一个稳定的贴付平面,并且由于压敏胶的特性使得涂覆的压敏胶不会在芯片进行贴付的时候由于受压产生变化,压敏胶相当于在芯片和基板之间会形成一缓冲层,从而减小基板对芯片的影响。

在对需要进行正面模塑的模组来说,其由于在模塑时需要对芯片进行一定的压力,从而对芯片的底面平整度的要求较高,以减少芯片由于受力不均而碎裂的情况,此时通过本发明涂覆的压敏胶能提供一个平整的底面,不会使芯片与线路板之间产生空隙,并且压敏胶有一定的缓冲作用,进一步保护了芯片不会由于模塑时受压而碎裂。

优选地,所述的压敏胶为有机硅压敏胶或丙烯酸压敏胶,均为市售产品。

优选地,所述的压敏胶为有机硅压敏胶,其耐温性好,且压敏胶粘度可以通过溶剂进行调节。

优选地,所述的涂覆压敏胶采用喷射法或喷雾法。可采用像正庚烷等的有机溶剂调节压敏胶的粘度,使压敏胶粘度为100-5000cps,此粘度下,喷胶更均匀、顺畅。

所述的喷射法为:通过喷射阀在基板上芯片覆盖的区域上形成由点阵组成的压敏胶面。

通过喷射阀对基板进行画胶工艺,图形的成型过程主要是由点至线再成面,压敏胶在基板上形成多个小点,从而更加均匀一致,且通过此方式可以精确控制压敏胶的各个参数,不会出现现有技术中画胶过程出胶量不均匀的问题。

进一步,所述的喷射阀的喷胶速度30-150mm/s,喷嘴直径0.06-0.15mm,喷射频率200hz-400hz。

所述的喷雾法为:对基板上pad点、电子器件区域进行遮挡后通过喷雾阀在所述基板上喷射压敏胶。

通过喷雾阀可以一次或几次将设定量的压敏胶完全覆盖住需覆盖区域,操作更加高效,但需要另加挡板或掩膜,以遮住基板上不能覆盖压敏胶的区域。

涂覆压敏胶后对压敏胶进行固化,可以采用静置一段时间,或者短时间进行加热,使压敏胶中的溶剂完全挥发即可。

本发明通过喷胶阀或喷雾阀对压敏胶进行喷涂,从而可以对基板上其他区域也进行喷涂,从而能够加强小镜座或模塑封装部与基板之间的粘接力,并且也能够起到一定的捕尘作用,减少脏污掉落到芯片上的风险。

使用本发明的芯片贴装工艺使芯片平整地贴付在基板上,从而保证了芯片与镜头之间的平行度,保证芯片的光学路径与镜头的光学路径相互平行,从而保证了模组在制造工艺流程中能够更快更好地矫正,从而获得最佳的图像清晰度。

本发明的芯片贴装工艺的优点集中体现在:

1.压敏胶为全覆盖式,且不会受压力而改变形态;

2.压敏胶的面积及厚度可控,便于制程管控;

3.压敏胶经过固化后仍具有粘性,从而可通过覆盖更大的基板区域以达到类似捕尘胶的作用;

4.贴付后芯片与基板之间不存在空隙,结合地更加牢靠稳固;

5.通过喷胶的方式进行画胶,加工效率大大提高,且便于控制压敏胶的厚度;

6.喷胶的方式为喷射或喷雾,喷射式更加精确,喷雾式效率更加高;

7.改善在模塑工艺中,由于芯片与基板之间存在缝隙而使得芯片受力不均匀而破裂的问题;

8.压敏胶在固化后形态不再变化,能够直接管控胶覆盖面积及胶厚数据,从而方便制程管理,节约了返修成本。

9.压敏胶固化后具有一定的柔性,从而在芯片和基板之间形成一定的缓冲层,使得芯片不易被基板影响,从而影响芯片的光学性能。

本发明还提供了采用上述芯片贴装工艺的摄像模组,其芯片与镜头间具有良好的平行度,摄像模组能够获得最佳的图像清晰度。

一种摄像模组,包括镜头单元、镜头组合座、滤光片、芯片以及基板,所述的芯片与基板之间通过压敏胶层贴付。优选地,所述的压敏胶层采用有机硅压敏胶或丙烯酸压敏胶,更进一步,所述的压敏胶采用有机硅压敏胶。

优选地,所述的压敏胶层的厚度为10-50um。该厚度下,既能保证芯片与基板完全贴付,又能够具有一定的柔性,芯片和基板之间形成缓冲层,从而保证芯片的光学性能。

所述的基板包括芯片贴付区域、pad点区域以及电容等电子器件区域,所述的压敏胶层的区域至少覆盖芯片贴付区域的90%,保证芯片与基板平整贴付。

另一种方案为,所述的压敏胶层的区域覆盖芯片贴付区域的100~120%,既保证芯片与基板平整贴付,同时超出覆盖芯片贴付区域的压敏胶层作为捕尘胶吸附使用过程中的进入摄像模组的灰尘,提高摄像模组的精度以及使用寿命。

进一步,再一种方案为,压敏胶层的区域覆盖基板上除pad点区域以及电容等电子器件区域外所有区域。基板上其他区域也覆盖有压敏胶,从而能够加强镜头组合座或模塑封装部与基板之间的粘接力,并且也能够起到一定的捕尘作用,减少灰尘掉落到芯片上的风险,提高摄像模组的精度以及使用寿命。

所述的摄像模组可为af或者为ff模组,两种模组中的芯片与基板之间均可通过本发明的压敏胶层贴付。

优选地,所述的芯片与基板通过本发明上述芯片贴装工艺进行贴付,摄像模组组装的具体方法为:

(1)通过喷射阀或喷雾阀进行压敏胶喷胶,使得压敏胶均匀布满所述基板上设定的区域;

(2)固化压敏胶,形成一完整并具有粘度的贴付平面;

(3)贴付芯片,并按压芯片,使得芯片与压敏胶紧密接触;

(4)通过金线连接芯片和基板上的pad点;

(5)进行镜座贴付工序后再进行镜头单元的组装。

所述的摄像模组可以基于模塑工艺进行组装,组装的具体方法为:

(1)通过喷射法或喷雾法进行压敏胶喷胶,使得压敏胶均匀布满所述基板上设定的区域;

(2)固化压敏da胶,形成一完整并具有粘度的贴付平面;

(3)贴付芯片,使得芯片与压敏胶紧密接触;

(4)通过金线连接芯片和基板上的pad点;

(5)进行模塑工艺后,再进行镜座贴付工序,最后进行镜头单元的组装。

本发明还提供了另一种摄像模组,包括镜头单元、镜头组合座、模塑封装部、滤光片、芯片以及基板,所述模塑封装部一体成型于所述基板,所述的芯片与基板之间通过压敏胶层贴付。

优选地,所述模塑封装部一体成型于芯片周围,覆盖除芯片感光区域的其他区域。

优选地,所述芯片上表面设置有弹性元件。在进行模塑工艺时,模塑模具下部的压头需要压住芯片,弹性元件用于承靠模塑模具时起到缓冲作用,并且可以阻挡来自四周的模塑材料流入芯片的感光区域。

本发明的摄像模组的芯片与基板之间通过压敏胶层贴付,压敏胶层平整度高,且不会受压力而改变形态;贴付后芯片与基板之间不存在空隙,结合地更加牢靠稳固;有效改善在模塑工艺中,由于芯片与基板之间存在缝隙而使得芯片受力不均匀而破裂的问题;压敏胶固化后具有一定的柔性,从而在芯片和基板之间形成一定的缓冲层,使得芯片不易被基板影响,通过减少产生摄像模组中芯片场曲的因素,有效地解决了摄像模组中长期存在且难以解决的场曲问题,从而使本发明的摄像模组能够获得最佳的图像清晰度。

附图说明

图1为本发明的摄像模组的芯片贴装结构分解示意图;

图2为第一种实施方式芯片与基板贴付后的结构示意图;

图3为第二种实施方式芯片与基板贴付后的结构示意图;

图4为第三种实施方式芯片与基板贴付后的结构示意图;

图5为采用喷射阀进行喷胶的示意图;

图6为采用喷雾阀进行喷胶的第一种方式示意图;

图7为采用喷雾阀进行喷胶的第二种方式示意图;

图8为采用喷雾阀进行喷胶的第三种方式示意图;

图9为本发明摄像模组的结构示意图;

图10为本发明摄像模组的芯片与基板贴付后采用模塑工艺进行整板的结构示意图;

图11为本发明采用模塑工艺前的芯片与基板贴付结构示意图;

图12为本发明模塑工艺中柔性膜与模塑模具分解示意图;

图13为本发明模塑工艺中柔性膜与模塑模具结合示意图;

图14为本发明模塑工艺中模塑模具压住芯片后未进行模塑成型的结构示意图;

图15为本发明模塑工艺中模塑模具压住芯片后完成模塑成型的结构示意图;

图16为设有弹性元件的芯片与基板贴附后完成模塑工艺的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示,本发明的摄像模组的芯片贴装结构,包括基板1和芯片2,基板1包括芯片贴付区域3、pad点区域4以及电子器件区域5,芯片2通过本发明的压敏胶层6贴付在芯片贴付区域3。

第一种方案为,压敏胶层6的区域至少覆盖芯片贴付区域的90%,如图2所示,保证芯片2与基板1平整贴付。

第二种方案为,压敏胶层6的区域覆盖芯片贴付区域的110%,如图3所示,既保证芯片2与基板1平整贴付,同时超出覆盖芯片贴付区域的压敏胶层6作为捕尘胶吸附使用过程中的进像模组的灰尘,提高摄像模组的精度以及使用寿命。

第三种方案为,压敏胶层6的区域覆盖基板1上除pad点区域4以及电子器件区域5外所有区域,如图4所示。基板1上其他区域也覆盖有压敏胶,从而能够加强镜头组合座或模塑封装部与基板之间的粘接力,并且也能够起到一定的捕尘作用,减少灰尘掉落到芯片上的风险,提高摄像模组的精度以及使用寿命。

实施例1

本实施例采用喷射法涂覆压敏胶,如图5所示,通过喷射阀7在基板1上芯片覆盖的区域上形成由点阵组成的压敏胶面。

通过喷射阀7对基板1进行画胶工艺,图形的成型过程主要是由点至线再成面,压敏胶在基板上形成多个小点,从而更加均匀一致,且通过此方式可以精确控制压敏胶的各个参数,不会出现现有技术中画胶过程出胶量不均匀的问题。

压敏胶采用有机硅压敏胶,耐温性好,压敏胶粘度可以通过溶剂进行调节。

采用正庚烷调节压敏胶的粘度,使压敏胶粘度为100-5000cps,此粘度下,喷胶更均匀、顺畅。

喷射阀的喷胶速度30-150mm/s,喷嘴直径0.06-0.15mm,喷射频率200hz-400hz。

采用喷射法涂覆压敏胶,控制喷射量,使压敏胶层的厚度为10~50um,通过控制喷射阀7的喷射路线,可以自由控制压敏胶层6覆盖芯片贴付区域的比例,适用于第一种以及第二种芯片贴付方案,如图2、图3所示。

实施例2

本实施例采用环形挡板9,挡住基板1上不需要覆盖压敏胶的区域。

如图6所示,喷雾法涂覆压敏胶采用一块环形挡板9,环形挡板9挡住基板上除芯片贴付区域外所有区域;

如图7所示,采用两块环形挡板9,内圈的挡板保证芯片贴付区域可以覆盖压敏胶;外圈的挡板挡住基板上pad点区域以及电容等器件区域5。

通过喷雾阀8可以一次或几次将设定量的压敏胶完全覆盖住需覆盖区域,使使压敏胶层的厚度为10~50um,操作更加高效。

涂覆压敏胶后对压敏胶进行固化,可以采用静置一段时间,或者在100℃下加热1~2分钟,使压敏胶中的溶剂完全挥发即可。

采用挡板配合喷雾法涂覆压敏胶,与喷射法相比,效率更高。本实施例适用于三种芯片贴付方案,如图2-图4所示。

实施例3

本实施例采用喷雾法涂覆压敏胶,采用掩膜10,挡住基板1上不能进行覆盖的区域,掩膜10的材料选择钢板掩膜。

如图8所示,喷涂压敏胶之前,先用掩膜10挡住pad点区域以及电容等电子器件区域5,通过喷雾阀8可以一次或几次将设定量的压敏胶覆盖基板上除pad点区域以及电子器件区域5外所有区域。

涂覆压敏胶后对压敏胶进行固化,固化完毕后去除掩膜10。

采用掩膜配合喷雾法涂覆压敏胶,比采用挡板更加方便。本实施例适用于三种芯片贴付方案,如图2-图4所示。

采用上述芯片贴装工艺的摄像模组,如图9所示,包括镜头单元12、滤光片13、芯片2以及基板1,所述的芯片2与基板1之间通过压敏胶层6贴付。

摄像模组组装的具体方法为:

(1)通过喷射阀或喷雾阀进行压敏胶喷胶,使得压敏胶均匀布满所述基板上设定的区域;

(2)固化压敏胶,形成一完整并具有粘度的贴付平面;

(3)贴付芯片,并按压芯片,使得芯片与压敏胶紧密接触;

(4)通过金线连接芯片和基板上的pad点;

(5)进行镜座贴付工序后再进行镜头单元的组装。

摄像模组还可以基于模塑工艺进行组装,即完成步骤(4)后,在芯片2与基板1贴付后采用模塑工艺提高基板平整度,如图10所示,模塑封装部14覆盖除芯片感光区域的其他区域,然后进行镜座贴付工序后再进行镜头单元12的组装。

为了进一步说明,如图11-图15所示,采用模塑工艺制作模塑底座的方法包括步骤s101至s105。

如图11所示,在步骤s101中,芯片2安装于基板1上。其中,基板1是待制作的成像组件的一部分,其上包含了成像组件中的电子器件区域5。芯片2是待制作的成像组件中能够感受光学图像信息并转换成可用输出信号的传感器,芯片2通过压敏胶层6贴付在基板1上。

如图12所示,在步骤s102中,将柔性膜30附着于模塑模具40的下部。模塑模具40的下部包括压头41和模块部42,模块部42位于压头41四周。由于膜30具有柔性,因此在将其附着于模塑模具40的下部时,柔性膜30附着至压头41的部分将被拉伸以产生形变,柔性膜30具有弹性,能够提供一定缓冲作用。

如图13所示,在步骤s103中,附着有柔性膜30的模塑模具40被置于芯片2之上,并且模塑模具40的压头41压合芯片2的顶面。

如图14所示,在步骤s104中,为了制备成像组件,在芯片2周围、模块部42、芯片2与基板1之间,进行模塑成型(例如,可采用诸如热固性树脂的材料进行模塑成型)形成模塑封装部14,模塑封装部14一体成型于所述基板和芯片周围。

在步骤s104之后,还可进行脱模、切割等常规处理,以获得成像组件。

根据本发明的另一可选实施方式,如图16所示,芯片2的上表面设置有一弹性元件15,弹性元件15用于在步骤s104时承靠模塑模具40,以替代柔性膜30的缓冲作用并且可以阻挡来自四周的模塑材料流入芯片2的感光区域。

由于模塑成型工艺的特点,需要通过模具压合到感光元件上,同时模塑工艺往往是整拼版制作,同一批次在一连体线路板上制作多个模塑感光组件,所以对于整个线路板的平整度要求很高,传统工艺中由于芯片贴附采用的点胶或画胶的方式,胶水的均匀性不好控制,所以会导致模组的芯片平整度不良,在模塑工艺中更加突出,不平整的芯片会被压坏。此外,一般的芯片厚度在0.3-0.4mm左右,底部是一个硅基底层。而摄像头模组行业为了降低模组高度,经常要对感光芯片进行底部研磨,所以芯片比一般的要薄,所以更加容易发生碎裂。

本发明的摄像模组的芯片与基板之间通过压敏胶层贴付,压敏胶层平整度高,且不会受压力而改变形态;贴付后芯片与基板之间不存在空隙,结合地更加牢靠稳固;有效改善在模塑工艺中,由于芯片与基板之间存在缝隙而使得芯片受力不均匀而破裂的问题;压敏胶固化后具有一定的柔性,从而在芯片和基板之间形成一定的缓冲层,使得芯片不易被基板影响,通过减少产生摄像模组中芯片场曲的因素,有效地解决了摄像模组中长期存在且难以解决的场曲问题,从而使本发明的摄像模组能够获得最佳的图像清晰度。

进一步的,可以在模塑成型后,再在模塑镜座上再进行镜头单元的组装,镜头单元包括但不限于镜头、马达、防抖装置,即摄像模组包括但不限于af模组(动焦模组)、ff模组(定焦模组)、ois模组(防抖模组)。

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