感光芯片连接结构和摄像模组的制作方法

本发明涉及一种感光芯片连接结构及采用感光芯片连接结构的摄像模组，尤其涉及一种不需要w/b(wirebond:金线键合)的感光芯片连接结构及摄像模组。

背景技术

当前手机摄像模组分为定焦摄像模组和变焦摄像模组两种，无论是哪种摄像模组，都需要将感光芯片与线路板进行电连接，而在常规的定焦或者变焦摄像模组中，都是利用金线键合的方式将感光芯片与线路板进行电连接，即利用金线将感光芯片的上表面的焊盘与线路板上表面的焊盘相连接，使得感光芯片与线路板电连接。采用金线键合的方式连接感光芯片的弊端在于不能减小摄像模组的体积，由于金线需要从感光芯片的上表面向线路板上布置，布置的金线具备一定弯度，并非紧贴感光芯片，而且金线本身具备一定的厚度，因此在感光芯片的上方和侧面都需要一定的空间，这样就增加了摄像模组在横向和纵向上的尺寸，增大了摄像模组的体积，使得摄像模组在尺寸要求严苛的条件下不能够很好地应用，不能适应当今手机厚度越来越薄的发展状况。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于感光芯片连接结构，连接结构的连接强度高且对线路板平整度要求低。

本发明的目的还在于提供包含上述感光芯片连接结构的摄像模组以及阵列摄像模组。

为实现上述发明目的，本发明提供一种用于感光芯片的连接结构，包括：

线路板；

感光芯片，与所述线路板相对设置；其特征在于，

所述线路板的一个表面上设有线路板焊盘，所述感光芯片与所述线路板焊盘相互的表面上设有芯片焊盘，所述线路板焊盘与所述芯片焊盘之间设有用于将所述线路板与所述感光芯片电连接的连接体；

所述感光芯片的感光区位于所述感光芯片的另一个表面上；

所述连接体的高度为10μm-80μm，直径为20μm-150μm。

根据本发明的一个方面，所述连接体为圆柱体或鼓状体。

根据本发明的一个方面，所述连接体由金、铜或者锡构成。

根据本发明的一个方面，所述线路板焊盘或所述芯片焊盘为矩形，且每个焊盘的至少一条边的边长为80μm-150μm，所述焊盘的边缘之间的距离为5μm-150μm。由铝、铜或者锡构成。

根据本发明的一个方面，所述线路板焊盘或所述芯片焊盘在所述线路板或所述感光芯片上随机分布。

根据本发明的一个方面，所述线路板焊盘或所述芯片焊盘在所述线路板或所述感光芯片上呈规则分布。

根据本发明的一个方面，所述线路板焊盘或所述芯片焊盘由铝、铜或者锡构成。

为实现上述发明目的，本发明提供一种定焦摄像模组，包括：

线路板；

感光芯片，与所述线路板相对设置；

滤光片，位于所述感光芯片的上方；

镜座和镜头；以及

电容；其特征在于，

所述线路板的一个表面上设有线路板焊盘，所述感光芯片的一个表面上设有与所述线路板焊盘相互对应的芯片焊盘，所述线路板焊盘与所述芯片焊盘之间设有用于将所述线路板与所述感光芯片电连接的连接体；

所述感光芯片的感光区位于所述感光芯片的另一个表面上；

所述连接体的高度为10μm-80μm，直径为20μm-150μm；

所述镜座和所述镜头固定连接，并且所述镜座与所述镜头之间的间距为5-150μm。

根据本发明的一个方面，所述电容焊接于所述线路板远离感光芯片的表面上或与感光芯片相对的表面上，且焊接层厚≤30μm。

根据本发明的一个方面，当所述电容焊接于所述线路板远离感光芯片的表面上时，还包括用于保护所述电容的保护罩；所述保护罩由金属材料或者树脂材料制成。

根据本发明的一个方面，所述镜座与所述感光芯片的边缘最大间距≤400μm。

根据本发明的一个方面，所述滤光片支承在所述镜座上或支承在所述镜头上。

为实现上述发明目的，本发明提供一种变焦摄像模组，包括：

线路板；

感光芯片，与所述线路板相对设置；

滤光片；

镜头,包括成像组件，用于驱动所述成像组件运动的驱动单元；

镜座；以及

电容；其特征在于，

所述线路板的上表面布置线路板焊盘，所述感光芯片的下表面布置有与所述线路板焊盘相互对应的芯片焊盘，所述线路板焊盘与所述芯片焊盘之间设有用于将所述线路板和所述感光芯片电连接的连接体；

所述感光芯片的感光区位于所述感光芯片的上表面；

所述连接体的高度为10μm-80μm，直径为20μm-150μm；

所述镜座与所述镜头之间的间距为5-150μm。

根据本发明的一个方面，所述电容焊接于所述线路板远离感光芯片的表面上或与感光芯片相对的表面上，且最大焊接层厚≤30μm。

根据本发明的一个方面，当所述电容焊接于所述线路板远离感光芯片的表面上时，还包括用于保护所述电容的保护罩；所述保护罩由金属材料或者树脂材料制成。

根据本发明的一个方面，所述驱动单元与所述线路板相互固定连接；

所述驱动单元与所述线路板之间的间距为5-150μm。

根据本发明的一个方面，还包括镜座；所述滤光片安装在所述镜座的上端，所述驱动单元与所述镜座固定连接；

所述镜座与所述驱动单元之间的间距为5-150μm。

根据本发明的一个方面，所述镜座与所述感光芯片的边缘最大间距≤400μm。

根据本发明的一个方面，所述电容锡焊于所述线路板的上表面，位于所述感光芯片的侧面且与所述感光芯片的最大间距≤150μm。

为实现上述发明目的，本发明提供一种阵列排布的摄像模组，每个摄像模组包括：

线路板；

感光芯片，位于所述线路板的上方；

电容；

镜座，支承在所述感光芯片的上方；

滤光片，支承在所述镜座的上端；以及

镜头，位于所述滤光片的上方；其特征在于，

所述线路板的上表面布置线路板焊盘，所述感光芯片的下表面布置有与所述线路板焊盘相互对应的芯片焊盘，所述线路板焊盘与所述芯片焊盘之间设有用于将所述线路板和所述感光芯片电连接的连接体；

所述感光芯片的感光区位于所述感光芯片的上表面；

所述连接体的高度为10μm-80μm，直径为20μm-150μm；

所述镜头支承于所述镜座上，并且所述镜座与所述镜头之间的间距为5-150μm。

根据本发明的一个方面，所述阵列由两个定焦摄像模组组成、两个变焦摄像模组组成或一个定焦摄像模组和一个变焦摄像模组组成。

根据本发明的一个方面，所述阵列由四个摄像模组组成，所述四个摄像模组由四组定焦摄像模组、四组变焦摄像模组或者两个定焦摄像模组和两个变焦摄像模组组成。

根据本发明的感光芯片连接结构，将感光芯片上的焊盘与线路板上的焊盘相对设置，通过感光芯片上的焊盘与线路板上的焊盘之间的连接体----通常为焊接球或金球，实现感光芯片与线路板之间的电连接。因此，避免在感光芯片与线路板之间采用金线相互连接。这种结构将连接点设置于感光芯片之下，免除设置其边缘的金线连接，因而得以明显缩小了连接结构的尺寸。实践表明，由于采用了这种连接结构，使得最终产品----摄像模组的尺寸缩小了0.5-1.0毫米，甚至更多。

在感光芯片和线路板之间采用连接体，即焊接球连接，与采用金线连接相比，大大提高了感光芯片与线路板之间的连接强度。实践结果表明，采用高度为10μm-80μm，直径为20μm-150μm的连接体，与采用相应的连接线相比，减少了信号损失，提高了传输率。同时，由于采用了多个相互独立的连接体，各个连接体可以独立地适应所处连接点处两个焊盘之间的高度，从而能够很好地适应线路板可能存在的不平整的情况，降低了对线路板平整度的要求。

附图说明

图1示意性表示根据本发明的一种实施方式的感光芯片连接结构的局部放大图；

图2示意性表示根据本发明的一种实施方式的采用感光芯片连接结构的定焦摄像模组的剖视图；

图3示意性表示根据本发明的一种实施方式的采用感光芯片连接结构的变焦摄像模组的剖视图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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方式，对于本领域普通技术人员而言，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。

在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

图1示意性表示根据本发明的一种实施方式的感光芯片连接结构的局部放大图。如图1所示，根据本发明的感光芯片连接结构包括线路板1，感光芯片2，线路板焊盘3，芯片焊盘4以及连接体5。

在本实施方式中，感光芯片2位于线路板1的上方，线路板1的上表面上布置线路板焊盘3。芯片焊盘4布置在感光芯片2的下表面上，即芯片焊盘4与线路板焊盘3是相对设置的。如图1所示，在本实施方式中，连接体5设置在线路板焊盘3和芯片焊盘4之间。通过连接体5与线路板焊盘3和芯片焊盘4连接，使得线路板1和感光芯片2电连接。在本实施方式中，连接体5采用圆柱体。圆柱体的高度为10μm-80μm，直径为20μm-150μm。当然，连接体5也可以采用鼓状体。即两端直径小于中间部分直径的圆柱体。连接体5也可以是形状如倒置的蘑菇一样，即下小上大。在另一种实施方法中，连接体5可以为圆球状。

根据本发明，在感光芯片2和线路板1之间采用连接体5实现电连接和相互之间的固定，比现有技术中采用金线连接的强度更高。同时，还可以提供优良的信号传输率、明显减小信号衰减。在本实施方式中，连接体5优选采用金制成。

另外，线路板焊盘3和芯片焊盘4主要由铝制成。在本实施方式中，感光芯片2的感光区位于感光芯片2的上表面。

根据本发明的另一种实施方式，感光芯片2的上表面也可以设置芯片焊盘4，具体视产品需要而定。此外，线路板焊盘3和芯片焊盘4的材料还可以是铜或者锡。连接体5也可以是锡球。当然，线路板焊盘3、芯片焊盘4以及连接体5也可以是其他材料制成的，只要能够满足电信号传递，不影响正常工作即可。

在本实施方式中，线路板1和感光芯片2上的线路板焊盘3和芯片焊盘4呈矩形形状，例如正方形或长方形。这些焊盘中至少一个边的边长为80-150μm。线路板焊盘3和芯片焊盘4的边缘之间的距离为5-150μm。

根据本发明，在线路板1和感光芯片2的线路板焊盘3和芯片焊盘4之间设置连接体5，圆柱形的连接体5具有预定的高度或长度。在保证良好的电连接和足够强度的机械连接的前提下，连接体5的长度有利地适应了线路板1和感光芯片2上各个不同点或不同位置之间的间隔距离。换句话说，由于连接体5具有足够的长度或高度，因此可以有效地适应例如线路板1可能出现的不平整等缺陷。进而降低对线路板1的要求。连接体5高度过小，则不能保证线路板1和感光芯片2之间具有足够的间隔。连接体5高度过大，则直接导致摄像模组的外形尺寸变大。尤其是，导致摄像模组的轴向尺寸增加。

在图1所述的实施方式中，线路板焊盘3和芯片焊盘4在保持相互之间间隔距离为5-150μm的前提下，可按规则的图形或图案排列布置。例如，按规则的矩形分布排列、按矩形框和在矩形框中设置对角线或十字交叉线的方式布置排列。根据本发明的另一种实施方式，线路板焊盘3和芯片焊盘4也可以是不规则地分布，但必须保证相互之间的间隔距离为5-150μm。焊盘之间的距离过小，可能导致不希望的短路、感应等问题。根据本发明，连接体5的尺寸、线路板焊盘3和芯片焊盘4的尺寸相互对应。由此保证牢固的连接和优良的信号传导率。

根据本发明的上述实施方式，明显减小了根据本发明的感光芯片连接结构的横向尺寸和纵向尺寸，解决了传统连接结构中布置金线时所需的空间体积大的问题。同时也使得根据本发明的感光芯片连接结构更加稳定，刚性强，不受外力的影响，避免了传统金线连接时工艺复杂，且强度低，受外力影响容易断线等弊端。

图2示意性表示根据本发明的一种实施方式的采用感光芯片连接结构的定焦摄像模组的剖视图。如图2所示，根据本发明的采用感光芯片连接结构的定焦摄像模组包括电容6，镜座7，滤光片8，镜头9以及保护罩10。

在图2所示的实施方式中，在线路板1和感光芯片2之间采用了根据本发明的连接体5。连接体5与上述实施方式中的连接体在形状、尺寸、作用和功能等方面相同，以下不再赘述。

如图2所示，在本实施方式中，镜座7位于感光芯片2上方。滤光片8设置在镜座7的上端，镜头9位于滤光片8的上方。在本实施方式中，镜座7与镜头9通过粘接方式固定连接，比如可以在镜座7与镜头9的连接处涂覆胶水固定。镜座7与镜头9之间的间距在5-150μm之间。镜座7与镜头9之间的间距过小，会妨碍后续组装阶段的调整和组装固定。而间隔过大，则可能导致多余的粘接剂外泄，污染相邻零件或堆积在被粘接零件表面。在根据本发明的另一种实施方式中，滤光片8设置在镜头9中。此时，镜座7与镜头9的连接关系，即相互之间的间距与上述实施方式相同。

如图2所示，电容6设置在线路板1的下表面上。在本实施方式中，通过锡焊将电容6固定在线路板1的下表面上，焊接的最大锡厚≤30μm。由于电容6位于线路板1的下表面，因此在本实施方式中，设置保护罩10用于保护电容6。在本实施方式中，保护罩10安装在线路板1的下表面，覆盖并容纳电容6。保护罩10可以由金属材料或者树脂材料支承。在本实施方式中，镜座7的内壁与感光芯片2边缘之间的距离在400μm以内，即镜座7内壁与感光芯片2边缘之间的最大间距≤400μm。

根据本发明的另一种实施方式，电容6锡焊在线路板1的上表面，位于感光芯片2的侧面，并且与感光芯片2之间的距离在150μm以内，即电容6与感光芯片2边缘之间的最大间距≤150μm。

图3示意性表示根据本发明的一种实施方式的采用感光芯片连接结构的变焦摄像模组的剖视图。在这种变焦摄像模组中，采用了根据本发明的感光芯片连接结构。如图3所示，根据本发明的采用感光芯片连接结构的单摄像头的变焦摄像模组包括电容11，滤光片12，镜头13以及镜座14，其中镜头13包括成像组件13a，用于驱动所述成像组件13a运动的驱动单元13b。

如图3所示，在线路板1和感光芯片2之间采用了根据本发明的连接体5。连接体5与上述实施方式中的连接体在形状、尺寸、作用和功能等方面相同，以下不再赘述。

在如图3所示的本实施方式中，摄像模组中的成像组件13a可以在驱动单元13b的驱动下上下往复运动。因此，在本实施方式中，摄像模组是变焦摄像模组。在本实施方式中，滤光片12依然设置在镜座14上并且位于感光芯片2之上。驱动单元13b与镜座14粘接固定连接。例如在驱动单元13b与镜座14之间的连接处涂覆胶水固定。在本发明中，驱动单元13b为马达组件。在本实施方式中，镜座14与驱动单元13b之间的距离在5-150μm之间。如上所述，镜座14与驱动单元13b之间的距离既要满足在摄像模组组装过程中的驱动单元13b相对镜座14调整所需的间隙距离，同时要保证粘接强度及用于粘接的粘接剂量不能过多。实践证明，当镜座14与驱动单元13b之间的距离大于150μm时，在间隙中留存的粘接剂----胶水就会过多。胶水过多，粘接后连接处的强度下降。当摄像模组在使用中受到冲击，例如外物的碰撞或装有摄像模组的设备以外垂落时，镜座14与驱动单元13b之间过多粘接剂连接处会由于强度不足而变形甚至断裂。

如图3所示，电容11设置在线路板1的上表面。在本实施方式中，通过锡焊将电容11固定在线路板1的上表面。从图中可以看出，电容11位于感光芯片2的侧面。根据本发明，电容11与感光芯片边缘之间的距离在150μm以内。

根据本发明的另一种实施方式，在采用根据本发明的感光芯片连接结构的变焦摄像模组中，电容11设置在线路板1的下表面。相同地，通过锡焊将电容11焊接在线路板1的下表面的，并且焊接的锡厚在30μm以内。与上述实施方式相同，当本实施方式中的电容11焊接在线路板1的下表面时，需要设置构件对电容11进行保护。在本实施方式中，采用金属材料或者树脂材料的保护罩对电容11进行保护。另外，当电容11设置在线路板1的下表面时，即可缩小根据本发明的摄像模组的横向尺寸，这时在本实施方式中可将镜座14内壁与感光芯片2边缘之间的距离设置在400μm以内。

根据本发明的另一种实施方，在采用根据本发明的感光芯片连接结构的变焦摄像模组中，滤光片12直接安装在驱动单元13b的底部的中间位置。驱动单元13b的底部与线路板1固定连接(比如采用胶水将驱动单元13b与线路板1之间的连接位置固定连接)，即在驱动单元13b和线路板1之间不设置镜座。在本实施方式中，驱动单元13b与线路板1之间的间距为5-150μm。

根据本发明的上述实施方式，根据本发明的采用感光芯片连接结构的变焦摄像模组的横向或者纵向尺寸被显著缩小，由此导致采用根据本发明的感光芯片连接结构的变焦摄像模组的体积都小于对应的传统的单摄像头变焦模组的体积。在本发明中，采用感光芯片连接结构的变焦摄像模组的横向和/或纵向尺寸缩小0.5mm-1mm以上。

可以将采用根据本发明的用于感光芯片连接结构的摄像模组按需要分布排列。例如，可以将两个包含根据本发明的用于感光芯片连接结构的定焦摄像模组并列布置，形成双摄模组。也可以将四颗这样的摄像模组布置成矩形阵列。也可以采用这样的定焦模组和变焦模组以不同的组合方式相互组合并列设置成不同的阵列。例如，四颗摄像模组分布排列成矩形矩阵，其中可以有一个变焦摄像模组或两个变焦摄像模组，等等。

上述内容仅为本发明的具体方案的例举，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。

以上所述仅为本发明的一个方案而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。