专利名称：薄型摄影模组的制作方法
技术领域：
本实用新型有关于一种摄影模组，特别是有关于一种包含有以覆晶薄膜封装制成的影像感测半导体组件的薄型摄影模组。
背景技术：
目前摄影模组的运用领域相当广泛，如数位相机、影像电话、手机系统及视讯会议等等，其是将一影像感测半导体晶片(其中一种常见的晶片为互补式金属氧化半导体，CMOS)封装于光学装置内，以感测撷取光学影像讯号，并将光学影像讯号转换成电子讯号传递至电路基板，使光学影像讯号可加以辨识、处理或储存。
台湾专利公报公告第492593号《CCD及CMOS影像撷取模组追加一》中，其先前技艺揭示一种习知CCD影像撷取模组，其包含的影像感测元件电性连接至一电路基板，并于该电路基板上结合一镜头座，该镜头座罩设密封该影像感测元件，由于该电路基板上形成有CCD影像撷取模组所需的模组电路，须与该影像感测元件保持电性导接，故该CCD影像撷取模组的制造过程必须要先将该影像感测元件电性结合至该电路基板(如以表面接合等方式)，再固定结合镜头座与电路基板，此种习知CCD影像撷取模组结构容易产生镜头座与影像感测元件的对位误差，造成影像感应元件的影像撷取角度偏差，因此，为使镜头座的取镜筒能与影像感测元件的耦合晶体(即晶片)精准对位，另该专利案也揭示有一种CCD及CMOS影像撷取模组的改良，其结构与制造方法与上述习知CCD影像撷取模组大致相同，不同的是将该镜头座结合于该影像感测元件(CMOS、CCD)的封装体上缘，且该镜头座贴附及封闭于影像感测元件封装体的顶缘周围，使该镜头座的取景筒能对应于该影像感测元件的耦合晶体上方，然而，因该镜头座结合于该影像感测元件上，影像感测元件必须承载整个镜头座的重量，极易影响该影像感测元件与电路基板间电性结合的稳固性。
另在台湾专利公报公告第372079号《电子摄影镜头的模组化结构》中，揭示一种模组化的电子摄影镜头，包含有一镜头座体及一光感模组，其中该镜头座体的一面设有一中空凸柱，该凸柱枢设有一可伸缩长度的镜筒，该镜头座体的另一面则设有一与凸柱贯通的容置槽，该光感模组容置于该容置槽内，其是由一滤光片、一基板及一光学感测晶片封装而成，其中该基板在与凸柱贯通对应处设有一贯穿孔，以设置该滤光片，该光学感测晶片的感光部相互对应至该贯穿孔及该凸柱，且该基板的信号引线接触该光学感测晶片的接点，当该些信号引线一端的接脚(pin)电性连接至一相关电讯电路元件时，即可开始撷取影像，然而该光感模组封装有一滤光片、一硬基板及一光学感测晶片，其中该光学感测晶片外露于光感模组的底部，对光学感测晶片的保护性较差，且该光感模组的厚度包含有该滤光片、硬基板与光学感测晶片的厚度，另需要考虑硬基板底部接脚的长度，使得该电子摄影镜头的整体厚度较大。
发明内容
本实用新型的主要目的在于提供一种薄型摄影模组，其包含的影像感测半导体组件是以薄膜覆晶封装制成，厚度较薄，且在固定板上另可形成有凹槽，以容置影像感测晶片并达成厚度更薄的摄影模组，使摄影模组符合现今电子元件轻薄短小的趋势需求。
本实用新型的次一目的在于提供一种薄型摄影模组，其包含的影像感测半导体组件是以薄膜覆晶封装制成，影像感测晶片覆晶接合至COF(Chip-On-Film薄膜覆晶封装)电路薄膜上，电性接合可靠度佳，且在一COF卷带上可连续大量制造生产多个影像感测半导体组件，以减少摄影模组的制造成本。
本实用新型的再一目的在于提供一种薄型摄影模组，其包含的影像感测半导体组件的COF电路薄膜能提供整个摄影模组的电路设计，以整合摄影模组的模组电路于影像感测半导体组件，故不需要制作额外的电路基板，由该具有模组电路的COF电路薄膜可直接形成该摄影模组的讯号输入/输出端，使得影像感测半导体组件形成有完整模组电路，可个别与固定板或镜头座体结合，使薄型摄影模组具有选择性的弹性化制造过程。
本实用新型的薄型摄影模组，包含有一固定板、一影像感测半导体组件及一镜头座体，其中该影像感测半导体组件包含有一COF(Chip-On-Film薄膜覆晶封装)电路薄膜及一影像感测晶片，该COF电路薄膜的窗口周边设有复数个供覆晶接合的接合端，该些接合端贴附于该COF电路薄膜的一表面，该影像感测晶片的感光面周边形成有复数个覆晶凸块，该影像感测晶片以其感光面对应至该窗口方式覆晶接合至该COF电路薄膜，以电性接合对应的该些覆晶凸块与该些接合端，较佳地，该COF电路薄膜形成有模组电路，以供连接该薄型摄影模组所需的电子元件，该镜头座体结合于该固定板而构成一密闭空间，并使该影像感测晶片定位于该密闭空间内，该影像感测晶片以其感光面对位至该透光通道而设置，以供撷取光学影像讯号。
根据上述结构，本实用新型厚度较薄，使摄影模组能够符合现今电子元件轻薄短小的趋势需求。电性接合可靠度佳，且在一COF卷带上可连续大量制造生产多个影像感测半导体组件，可减少摄影模组的制造成本。不需要制作额外的电路基板，COF电路薄膜可直接形成该摄影模组的讯号输入/输出端，使得影像感测半导体组件形成有完整模组电路，可个别与固定板或镜头座体结合，使薄型摄影模组具有选择性的弹性化制造过程。
图1为本实用新型第一具体实施例的薄型摄影模组的截面图。
图2为本实用新型第一具体实施例装设于该薄型摄影模组内的影像感测半导体组件的截面图。
图3为本实用新型第一具体实施例的薄型摄影模组的制造过程流程图。
图4为本实用新型第二具体实施例的薄型摄影模组的截面图。
图5为本实用新型第二具体实施例装设于该薄型摄影模组内的影像感测半导体组件的截面图。
图号说明11......提供一COF卷带12......由该COF卷带制作影像感测半导体组件13......结合该影像感测半导体组件至一固定板14......结合一镜头座体至该固定板100......薄型摄影模组 110......固定板 111......凹槽112......黏着层 120......镜头座体121......透光通道122......结合部 123......滤光片 131......COF电路薄膜130......影像感测半导体组件 131a......第一表面131b......第一表面 132......窗口133......接合端134......影像感测晶片 135......感光面 136......覆晶凸块137......保护胶层 138......模组电路140......镜头141......透镜 151......电子元件152......接头200......摄影模组 210......固定板 211......黏着层220......镜头座体 221......透光通道222......结合部223......滤光片 230......影像感测半导体组件231......COF电路薄膜231a......第一表面 231b......第二表面232......窗口 233......接合端 234......影像感测晶片235......感光面 236......覆晶凸块237......保护胶层238......模组电路 239......电性导接孔 240......镜头
241......透镜251......电子元件252......接头具体实施方式
请参阅所附图式，本实用新型将列举以下实施例进行说明本实用新型的第一具体实施例，如图1所示，一薄型摄影模组100包含有一固定板110、一镜头座体120及一影像感测半导体组件130，其中该固定板110为一不具有电性传输功能的硬质基板，如玻璃纤维基板(BT/FR4substrate)、陶瓷基板(ceramic substrate)或金属板(metal plate)等等，该固定板110上是以螺设方式结合该镜头座体120，使镜头座体120与固定板110之间构成一密闭空间，并稳固定位该影像感测半导体组件130，该镜头座体120具有一透光通道121，该透光通道121的开口形成有一结合部122，如内螺纹，用以结合一镜头140，该镜头140概呈筒状且具有一透镜141，习知地，该镜头140可固定式或调整式结合于该镜头座体120，其中调整式结合的镜头140可伸缩调整以利于撷取清晰的影像。
如图1、2所示，该影像感测半导体组件130包含有一薄膜覆晶封装(ChipOn film，COF)电路薄膜131(以下简称COF电路薄膜)及一影像感测晶片134，其中该COF电路薄膜131具有挠曲性，其材质为聚亚醯胺(Polyimide，PI)或聚酯(polyester，PET)等等，该COF电路薄膜131具有一第一表面131a、一第二表面131b及一窗口132，该窗口132贯穿该第一表面131a与第二表面131b，在本实施例中，该COF电路薄膜131的金属线路形成于第一表面131a，这些金属线路具有复数个设于该窗口132周边的接合端133，且该些接合端133贴附于该COF电路薄膜131的第一表面131a，习知地，该影像感测晶片134为一种光感测晶片(optical sensing chip)、电荷耦合装置(charge coupleddevice，CCD)、互补式金属氧化半导体(complementary metal oxidesemiconductor，CMOS)或光电二极体(photodiode)等等，该影像感测晶片134具有一感光面135，该感光面135周边形成有复数个覆晶凸块136，如金凸块(Au bump)，以作为影像感测晶片134的讯号输出端。该影像感测晶片134以其感光面135对应至该窗口132方式覆晶接合至COF电路薄膜131，以电性接合对应的该些覆晶凸块136与该些接合端133，较佳地，在该COF电路薄膜131的窗口132周边形成有一保护胶层137，如异方性导电胶层(anisotropic conductive film，ACF)、非导电性热固胶层(Non-ConductiveFilm，NCF)或UV黏胶、热固填充剂等由液态涂布形成的热固性胶体等等，该保护胶层137包覆该影像感测晶片134的覆晶凸块136，以稳固该影像感测半导体组件130，并增进接合端133与覆晶凸块136电性接合的可靠度。
该影像感测半导体组件130稳固定位于该镜头座体120与该固定板110所构成的密闭空间内，必要时，在该密闭空间内可抽成真空状态或是填充低湿度的钝态气体，如氮气或氩气，以防止水气的侵入而影响影像感测晶片134撷取光学影像讯号，在本实施例中，该固定板110形成有一凹槽111，该影像感测晶片134的底面以一黏着层112(如黏胶或胶带等)黏固于凹槽111内，当该影像感测晶片134容置于该凹槽111内时，该凹槽111可辅助该影像感测晶片134的定位，使其感光面135对位至该镜头座体120的透光通道121，且较佳地，该镜头座体120装设有一滤光片123(filter)，其也对位至该透光通道121，以对应于该影像感测晶片134的感光面135，该滤光片123用以滤除红外线(infrared，IR)以防产生噪讯或伪色。另，在本实施例中，该COF电路薄膜131上包含有模组电路138，该模组电路138形成于该COF电路薄膜131延伸至该固定板110上不被镜头座体120覆盖的表面，该模组电路138电性连接有至少一电子元件151，如电阻、电容或电感等被动元件(Passivecomponent)或主动元件(active component)，且在形成有模组电路138的COF电路薄膜131一端结合有一接头152，作为整个薄型摄影模组100的讯号输入/输出端，以供电性连接至一外部电路元件。
本实用新型的薄型摄影模组100所包含的影像感测半导体组件130是以薄膜覆晶封装而成，厚度较薄、成本低廉且可供卷带式连续大量生产，而能减少薄型摄影模组100的制造成本，且该影像感测晶片134是覆晶接合至COF电路薄膜131，该COF电路薄膜131的复数个供覆晶接合的接合端133设于窗口132周边且贴附于第一表面131a，使覆晶接合的影像感测晶片134更为稳固，且在固定板110上另形成有凹槽111，以容置影像感测晶片134并达成厚度更薄的薄型摄影模组100，使薄型摄影模组100符合现今电子元件轻薄短小的趋势需求，另，在本实施例中，该影像感测半导体组件130的COF电路薄膜131能提供整个薄型摄影模组100的电路设计，以整合该薄型摄影模组100的模组电路138于影像感测半导体组件130，并在该COF电路薄膜131直接形成有薄型摄影模组100的讯号输入/输出端，故不需要制作额外的电路基板，且形成有模组电路138的COF电路薄膜131挠曲性佳且能外露于镜头座体120，故供薄膜覆晶封装后薄型摄影模组100弹性化制造流程，即影像感测半导体组件130可依需要先行结合于固定板110或镜头座体120(即对镜头座体120或固定板110定位)，该影像感测半导体组件130可与该固定板110保持非电性导接关系，以达到弹性化制造生产的功效。
依本实用新型，上述薄型摄影模组100的其中一种可行制造流程如图3所示，该薄型摄影模组100的制造过程步骤详述如下首先，在“提供一COF卷带”11的步骤中，提供有一COF卷带，其可卷收于一卷轮(reel)内，该COF卷带包含有复数个一体成型的上述COF电路薄膜131，每一COF电路薄膜131的第一表面131a形成有复数条金属线路，该些金属线路具有设于窗口132周边的接合端133，该些接合端133贴附于该第一表面131a，且该些金属线路与模组电路138连接为较佳。
然后，在“由该COF卷带制作影像感测半导体组件”12的步骤中，该影像感测半导体组件130是以薄膜覆晶封装制成，提供的至少一影像感测晶片134的感光面135周边形成有复数个覆晶凸块136，如金、铜、铝或其合金等非可回焊性的导电凸块(non-reflowable conductive bump)，在本实施例中，该些覆晶凸块136以金凸块为较佳，以供覆晶接合至COF卷带。
接着，覆晶接合该影像感测晶片134至该COF卷带，较佳地在进行覆晶接合前，在COF电路薄膜131的窗口132周边预先形成一保护胶层137，如异方性导电胶层或非导电性热固胶层等，再将该影像感测晶片134的感光面135朝下对应于该窗口132，而该COF电路薄膜131的第一表面131a朝上，以覆晶接合影像感测晶片134至COF电路薄膜131，当该保护胶层137选用异方性导电胶层时，该些覆晶凸块136可非必要地完全接合于该些接合端133，其利用异方性导电胶层内部的导电粒子即能使覆晶凸块136垂直向电性导通至对应的接合端133，且该保护胶层137包覆该些覆晶凸块136，以保护该些覆晶凸块136并增进电性接合的可靠度，较佳地，另可将该些电子元件151电性连接至该软性电路基板131的模组电路138上，以将模组电路138整合于该影像感测半导体组件130，故在一COF卷带上可连续封装形成多个影像感测半导体组件130，经由裁切分割等方式取其中一影像感测半导体组件130，以供薄型摄影模组100的后续制程。
之后，在“结合该影像感测半导体组件至一固定板”13的步骤中，该固定板110形成有一凹槽111，该凹槽111内预先形成有一黏着层112，以黏固容置的影像感测晶片134，并辅助该影像感测晶片134的定位，使影像感测晶片134更为平稳，而具有一稳定的影像撷取角度，同时提供一更薄的模组型态。
最后，在“结合一镜头座体至该固定板”14的步骤中，该镜头座体120以螺设或其它方式结合于该固定板110上，以构成一密闭空间，且该影像感测晶片134设于该密闭空间内，以隔绝外界的尘埃污染影像感测晶片134，其中该镜头座体120具有一透光通道121，该透光通道121的开口处结合有一镜头140，且较佳地，该镜头座体120装设有一滤光片123，其对位至该透光通道121，故该影像感测晶片134的感光面135、镜头座体120的滤光片123及镜头140的透镜141均形成于该透光通道121，较佳是互呈平行对应关系，以利于撷取光学影像讯号。因此在上述的薄型摄影模组100的制造过程中，该影像感测半导体组件130定位于该固定板110，再加上固定板110的凹槽111的辅助定位，使该影像感测晶片134的感光面135能对应至滤光片123及透镜141，使影像感测晶片134的定位不会有误差及影像撷取角度不会产生偏差，能更精准地撷取光学影像讯号。
依本实用新型的第二具体实施例，如图4所示，一薄型摄影模组200包含有一固定板210、一镜头座体220及一影像感测半导体组件230，其中该固定板210为一不具电性传输功能的硬质基板，该固定板210上结合镜头座体220，以构成一密闭空间，而该镜头座体220的透光通道221形成有一结合部222，用以结合一镜头240，该影像感测半导体组件230稳固定位于该密闭空间，其包含有一COF电路薄膜231及一影像感测晶片234，该COF电路薄膜231具有一贯穿第一表面231a、第二表面231b的窗口232及至少一电性导接孔239，在本实施例中，该COF电路薄膜231的金属线路形成于该第二表面231b，且经由COF电路薄膜231的电性导接孔239于第一表面231a连接至接合端233，该些接合端233设于该窗口232的周边且贴附于该第一表面231a，该影像感测晶片234的感光面235周边形成有复数个覆晶凸块236，在本实施例中，该些覆晶凸块236为具可回焊性的锡铅凸块(solder bump)。请参阅图5，在形成该影像感测半导体组件230时，该影像感测晶片234的感光面235朝下对应于该COF电路薄膜231的窗口232，而该COF电路薄膜231的第一表面231a朝上，并覆晶接合该影像感测晶片234至该COF电路薄膜231，使该些覆晶凸块236电性接合至该些接合端233，较佳地，进行覆晶接合后，在该COF电路薄膜231的窗口232周边形成一保护胶层237，在本实施例中，该保护胶层237为UV黏胶、热固填充剂或覆晶底部填充材(underfilling material)等由液态涂布形成的热固性胶体(以透光性胶体为佳)，该保护胶体237利用毛细现象流布至该影像感测晶片234的感光面235周边，且不覆盖该感光面235的中央部位(即感测区域)，该保护胶体237包覆该些覆晶凸块236，以稳固该影像感测半导体组件230，并增进接合端233与覆晶凸块236电性接合的可靠度。
在本实施例中，该影像感测晶片234的底面经过研磨(grinding)，而具有较薄的厚度以提供有一更薄的模组型态且具有对应于感光面235的良好水平面，当该影像感测半导体组件230定位于该镜头座体220与该固定板210所构成的密闭空间时，较佳地，在影像感测晶片234的底面与该固定板210形成有一黏着层211(如黏胶或胶带等)，以使影像感测晶片234黏设于该固定板210上，该影像感测晶片234更为平稳而具有一稳定的影像撷取角度，而该影像感测晶片234的感光面235对位至该镜头座体220的透光通道221，较佳地，该镜头座体220装设有一滤光片223(filter)，其也对位至该透光通道221，以对应于该影像感测晶片234的感光面235，使影像感测晶片234的感光面235平行对应至该镜头座体220的滤光片223及该镜头240的透镜241。另，在本实施例中，该COF电路薄膜231的金属线路包含有模组电路238，以整合该摄影模组200的模组电路238于影像感测半导体组件230，该模组电路238延伸至该固定板210的不被镜头座体220覆盖的表面，以供电性连接至少一电子组件251，且在形成有模组电路238的COF电路薄膜231一端结合有一接头252，以作为整个摄影模组200的讯号输入/输出端。
因此，本实用新型的摄影模组200具有较薄的厚度，其包含的影像感测半导体组件230可供COF卷带式连续大量封装生产，制造成本低廉，而该摄影模组200所需的模组电路238整合于影像感测半导体组件230，故不需要制作额外的电路基板，且形成有模组电路238的COF电路薄膜231挠曲性佳且能外露于镜头座体220，在制造过程中，可依需要先行结合于镜头座体220或固定板210，而可提供薄膜覆晶封装后摄影模组200的弹性化制造流程。
本实用新型的保护范围当视申请专利范围所界定的内容为准，任何熟知此项技艺的人士，在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的任何变化与修改，均属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种薄型摄影模组，其特征在于，包含有一固定板；一影像感测半导体组件，包含有一薄膜覆晶封装电路薄膜及一影像感测晶片，其中该薄膜覆晶封装电路薄膜形成有一窗口及复数个设于该窗口周边的接合端，该些接合端贴附于该薄膜覆晶封装电路薄膜的一表面，该影像感测晶片具有一感光面及复数个形成于该感光面周边的覆晶凸块，该影像感测晶片以其感光面对应至该窗口方式覆晶接合至该薄膜覆晶封装电路薄膜，以电性接合该些覆晶凸块与该些接合端；及一镜头座体，用以结合一镜头，该镜头座体结合于该固定板而构成一密闭空间，并使该影像感测晶片定位于该密闭空间内，其中该镜头座体具有一透光通道，且该影像感测晶片以其感光面对位至该透光通道而设置，以供撷取光学影像讯号。
2.根据权利要求1所述的薄型摄影模组，其特征在于，包含有至少一电子元件，其设于该薄膜覆晶封装电路薄膜。
3.根据权利要求2所述的薄型摄影模组，其特征在于，该薄膜覆晶封装电路薄膜形成有一模组电路，以电性连接该电子元件。
4.根据权利要求3所述的薄型摄影模组，其特征在于，该模组电路延伸至该固定板不被该镜头座体覆盖的表面。
5.根据权利要求1所述的薄型摄影模组，其特征在于，该薄膜覆晶封装电路薄膜的窗口周边形成有一保护胶层，以包覆该影像感测晶片的覆晶凸块。
6.根据权利要求5所述的薄型摄影模组，其特征在于，该保护胶层是选自于异方性导电胶层与非导电性热固胶层。
7.根据权利要求1所述的薄型摄影模组，其特征在于，该薄膜覆晶封装电路薄膜具有至少一电性导接孔，其与该些接合端电性连接。
8.根据权利要求1所述的薄型摄影模组，其特征在于，该镜头座体装设有一滤光片，该滤光片对位至该透光通道。
9.根据权利要求1所述的薄型摄影模组，其特征在于，该固定板形成有一凹槽，以辅助该影像感测晶片定位。
10.根据权利要求1所述的薄型摄影模组，其特征在于，该密闭空间为真空状态或填充有钝态气体。
专利摘要一种薄型摄影模组，包含有一固定板、一影像感测半导体组件及一镜头座体，其中该影像感测半导体组件以薄膜覆晶封装制成，其包含的影像感测晶片覆晶接合至一COF电路薄膜，且该影像感测晶片的感光面对应于该COF电路薄膜的窗口，并对位至该镜头座体的透光通道，该镜头座体结合于该固定板上，以构成一密闭空间，该影像感测晶片稳固定位于该密闭空间内，以供撷取光学影像讯号。本实用新型厚度较薄，符合现今电子元件轻薄短小的趋势需求。
文档编号H04N5/335GK2645377SQ03208460
公开日2004年9月29日 申请日期2003年8月27日 优先权日2003年8月27日
发明者杨志辉, 郭厚昌 申请人:飞信半导体股份有限公司