图像传感器封装结构及摄像头模组的制作方法

本实用新型涉及摄像头技术领域，特别的涉及一种图像传感器封装结构及具有其的摄像头模组。

背景技术：

目前，摄像头模组通常包括图像传感器、PCB板、支架、滤光片及设有镜头的镜头组件。图像传感器通过粘晶(Die Bond；D/B)、打金线(Wire Bond；W/B)工艺安装到PCB板上，支架安装到PCB板上，并罩在图像传感器的上方，镜头组件安装到支架上，滤光片位于镜头组件和图像传感器之间，并安装在支架的中部。但是，这种结构的摄像头模组的尺寸较大，不符合当今电子产品(手机、平板电脑等)轻、薄、小的发展趋势，且产品可靠性也有待进一步加强。为此，本申请人提出了模造成型的图像传感器封装工艺，即先将图像传感器芯片贴装到PCB板上，然后再进行模塑(Molding)压模，使塑封材料将图像传感器芯片非感光区及四周的被动元件、金线全部浇铸在一起，形成整体结构，该封装结构与传统支架与PCB板结合相比，减少了支架所占用空间，从而达到了减小摄像模组尺寸的目的，且增强了产品的可靠性。

但是，在图像传感器芯片粘合在PCB板上的过程中，由于点在PCB板上的胶并非完全均匀地涂布于PCB板与图像传感器芯片之间，一般会出现图像传感器芯片局部位置没有胶与PCB 板接触的现象，常见地，容易在图像传感器芯片四周边缘或者在图像传感器芯片的四个端点位置出现没有胶的现象，由此在 molding压模过程中上下模压合时，图像传感器芯片局部由于没有胶体的支撑会产生翘曲，从而造成影像质量下降。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种解决图像传感器芯片在molding压模过程中产生翘曲的图像传感器封装结构及具有其的摄像头模组。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种图像传感器封装结构，包括PCB板，其具有上表面和相对的下表面；图像传感器芯片以及塑封体，其特征在于：其中，所述图像传感器芯片通过粘胶层贴装于所述PCB板上表面上，且在所述PCB板与所述图像传感器芯片之间设有用于对所述图像传感器芯片未与粘胶层接触的部分提供支撑的一个或多个支撑物，所述图像传感器芯片具有感光区和围绕所述感光区的非感光区，所述非感光区上设置有多个第一焊垫，所述 PCB板上围绕所述图像传感器芯片的周边上设置有多个第二焊垫，所述第一焊垫与所述PCB板上对应的第二焊垫通过打线方式电性连接；所述塑封体通过塑封材料模塑形成，该塑封体包覆该图像传感器芯片的非感光区，且所述塑封体形成有暴露所述感光区的通光孔。

进一步的，所述支撑物的高度等于所述粘胶层的厚度。

进一步的，所述支撑物为油墨或胶体。

进一步的，所述支撑物为设于所述PCB板上对应所述图像传感器芯片端点位置的点状结构。

进一步的，所述支撑物为设于所述PCB板上对应所述图像传感器芯片边缘内侧线条间断的环形结构。

进一步的，所述图像传感器芯片的非感光区上形成有一圈包围所述感光区的环形挡边，所述环形挡边外的非感光区上及所述PCB板上通过塑封材料模塑形成所述塑封体，所述塑封体将所述第一焊垫、所述第二焊垫及打线包覆在内。

一种摄像头模组，包括图像传感器封装结构，还包括滤光片、镜头组件以及支架，所述滤光片设置于支架中，所述镜头组件设置于所述支架上侧，所述安装有滤光片的支架设置于所述镜头组件和所述图像传感器芯片之间。

进一步的，所述支架包括支架本体和形成于所述支架本体中部的通孔，所述通孔周边形成有下沉凹槽，所述滤光片贴装到所述通孔周边的下沉凹槽内；所述塑封体上侧中部形成有容置槽，带有滤光片的支架贴装到所述容置槽内，使所述滤光片与所述图像传感器芯片的感光区相对；所述镜头组件安装于所述支架的上侧。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种图像传感器封装结构，其中，先在PCB板上表面对应图像传感器芯片未与粘胶层接触部分的位置增设支撑物，使该支撑物嵌入用于将图像传感器芯片与PCB板连接起来的粘胶层内，然后再将图像传感器芯片通过粘胶层粘设于PCB板中部的安装区域内；该支撑物的高度等于粘胶层的高度，用于对图像传感器未与粘胶层接触的部分提供支撑作用。该支撑物可以为油墨或者胶体。该支撑物可以为设于PCB板上对应图像传感器芯片端点位置的点状结构；该支撑物还可以为设于PCB板上对应图像传感器芯片边缘内侧的线条间断的环状结构。以位于图像传感器芯片端点位置的点状结构的油墨为例，四个端点位置的油墨具有一定的高度，在molding压模过程中，此四个端点位置的油墨可以起到支撑图像传感器芯片四角的作用，以解决四角无胶悬空状态，从而解决图像传感器芯片在Molding压模过程中产生翘曲，提升摄像头模组的产品性能；应用该封装结构的摄像头模组，有效减小摄像头模组尺寸的同时，还避免了图像传感器芯片在模塑过程中产生的翘曲，从而提高了摄像头模组产品性能。

附图说明

图1为本实用新型中第一实施例提供的图像传感器封装结构示意图；

图2为图1中A-A向剖面图；

图3为图1中图像传感器封装结构的分解示意图；

图4为本实用新型第一实施例中PCB板、支撑物与粘胶层配合的示意图；

图5为本实用新型第二实施例中PCB板、支撑物与粘胶层配合的示意图；

图6为本实用新型摄像头模组一优选实施例分解结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便充分理解本实用新型。但本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此，本发吗不受下面公开的具体实施的限制。

本文所使用的术语“上表面”、“下表面”“上”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

第一实施例

图1为本实用新型中第一实施例提供的图像传感器封装结构示意图；图2为图1中A-A向剖面图；图3为图1所示的图像传感器封装结构的分解示意图；图4为本实用新型第一实施例中PCB板、支撑物与粘胶层配合的示意图；如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型提供一种图像传感器封装结构，其包括PCB板1、一个或多个支撑物2、图像传感器芯片3和塑封体4。

PCB板1又称印刷PCB板，具有上表面和相对的下表面，是元器件电气连接的提供者，可采用刚性PCB 板、柔性PCB板和软硬结合板，本实施例优选为软硬结合板，包括镜头硬板部101、连接器硬板部102和连接于其间的中间软板部103，PCB板的镜头硬板部101上表面中部为预安装图像传感器芯片的安装区域，PCB板的镜头硬板部101上表面周边具有多个第二焊垫，PCB板的镜头硬板部101上表面周边还设置有多个被动元件104；连接器硬板部102用于安装连接器，以实现PCB板与主板等其他部分的快速电性连接。

一个或多个支撑物2设置于PCB板1上，一般对应于图像传感器芯片通过粘胶层贴装到PCB板上时容易出现部分无胶的位置，具有一定高度及支撑作用，以在Molding压模过程中, 用于对图像传感器芯片未与粘胶层接触的部分提供支撑，解决无胶悬空状态。支撑物可以设置于PCB板上对应图像传感器芯片端点位置。

优选地，支撑物2可以为油墨或胶体。

本实施例中，参见图1和图3，该支撑物设置为点状结构，位于PCB板上对应图像传感器芯片的四个角的位置，优选为四个油墨点或四个胶点。四个油墨点可通过印刷的方式印刷在 PCB板上对应贴合图像传感器芯片的四角的位置，四个胶点可通过点胶的方式设置在PCB板上对应贴合图像传感器芯片的四角的位置。本领域技术人员可以理解的是，支撑物的结构可以为除点状结构之外的任何其它形状，例如可以为圆弧状结构或者折角结构等等。

图像传感器芯片3可以为电荷耦合元件图像传感器 (CCD)，也可以为互补式金属氧化物半导体图像传感器(CMOS) 等等。

塑封体4由塑封材料模塑成型，塑封材料可采用环氧树脂等所有可用于模塑成型的塑封材料。

参见图3和图1，在本实施例中，图像传感器芯片采用粘胶层5贴装到PCB板的安装区域及四个油墨圆点上。图像传感器芯片3具有感光区301和围绕感光区的非感光区302，非感光区302上设置有多个第一焊垫(未示出)，第一焊垫与PCB 板1上与其对应的第二焊垫(未示出)通过金线(未示出)以打线方式电性连接。

参见图1和图2,塑封体4通过塑封材料模塑形成，形成于PCB板1的上表面，包覆图像传感器芯片3的非感光区，塑封体4中部形成暴露感光区301的通光孔401。具体的，塑封体4形成于PCB板1的上表面周边上，将PCB板1上表面周边上第二焊垫及图像传感器芯片3的非感光区302及其上的第一焊垫包覆在其内，同时，也将图像传感器芯片3周边的PCB 板1上设置的多个被动元件104等包覆在其内。塑封体4通过塑封材料模塑成型，可代替传统封装结构中的支架，减少支架所占用空间，从而达到了减小摄像模组尺寸的目的，且增强了产品的可靠性。

优选的，参见图2和图3，图像传感器芯片3的非感光区 302上形成有一圈包围感光区的环形挡边6，环形挡边6远离感光区301一侧的非感光区302上及PCB板1上通过塑封材料模塑形成塑封体4，塑封体将图像传感器芯片3的非感光区302 的第一焊垫、PCB板上的第二焊垫及金线,包覆在内。优选的，环形挡边6通过画胶后进行干胶形成。通过画胶然后进行干胶形成环形挡边6，操作便捷，便于实施。这样，通过在图像传感器芯片3周边非感光区302一周进行点胶并进行干胶，形成一圈环形挡边6，能够阻挡模塑过程中塑封材料进入图像传感器芯片的感光区301，并可防止模塑过程中模具压伤图像传感器芯片3的感光区301。

本实施例中图像传感器封装结构的制作流程如下：在传统封装的基础上，增加四个油墨点，通过印刷的方式印刷在PCB 板上安装区域内对应贴合图像传感器芯片的四角的位置；然后将图像传感器芯片3通过粘胶层5粘合到PCB板的安装区域内及四个油墨点上，再经过COB(chip on board)工艺打线将图像传感器芯片3用金线与PCB板1上表面周边的第二焊垫相连，再进行塑封材料模塑压模，形成塑封体4，即形成本实用新型图像传感器封装结构，这样，通过在PCB板与图像传感器芯片之间增设四个油墨点，可以起到支撑图像传感器芯片四角的作用，以解决四角无胶悬空状态，从而解决图像传感器芯片在Molding压模过程中产生翘曲，提升摄像头模组的产品性能。

第二实施例

图5为本实用新型第二实施例中PCB板、支撑物与粘胶层配合的示意图；本实施中图像传感器封装结构同样包括PCB 板1、支撑物2、图像传感器芯片3和塑封体4。本实施例中支撑物为设于PCB板上对应图像传感器芯片边缘内侧的线条间断的环状结构，具体地，该支撑物2位于粘胶层5外侧一周，形成不连续的环形结构。本实施例包含第一实施例中大部分技术特征，其区别在于，在PCB板上表面对应图像传感器芯片边缘内侧位置形成一个线条间断的环状结构的支持物。同样地，该支撑物可以为油墨，通过印刷的方式印刷在PCB板上安装区域内对应贴合图像传感器芯片的边缘内侧，该支撑物也可以为胶体，通过点胶的方式设置于PCB板上安装区域内对应贴合图像传感器芯片的边缘内侧。该支撑物具有一定的高度。在 molding压模过程中，此线条间断的环状结构的支持物可以起到支撑图像传感器芯片四角的作用，以解决图像传感器芯片周边无胶而悬空的状态，从而解决图像传感器芯片在Molding 压模过程中产生翘曲，提升摄像头模组的产品性能。

上述各实施例中，支撑物的高度优选为等于粘胶层的厚度，在此处及本文中，“等于”的含义是指：在molding上下模压合后，支撑物与图像传感器芯片相接触，粘胶层亦与图像传感器芯片相接触，此时即视为支撑物的高度等于粘胶层的厚度。任何能够实现molding上下模压合后支撑物能够与图像传感器芯片相接触的高度均在本实用新型的保护范围内。本实用新型图像传感器封装结构适用于所有使用Molding塑封类的摄像头模块，在模塑后形成的塑封体上组装支架、滤光片及镜头，完成摄像头模组的组装。

作为优选实施例，以下结合附图6，对应用上述图像传感器封装结构的摄像头模组进行详细说明。

图6示出了本实用新型优选实施例的一种摄像头模组，应用了上述实施例的图像传感器封装结构，包括PCB板1、多个或单个支撑物2、图像传感器芯片3、塑封体4、支架7、滤光片8和镜头组件9。支架7包括支架本体71和形成于支架本体中部的通光孔72，通光孔周边形成有下沉槽73，滤光片8 周边贴装到通光孔72周边的下沉槽73内；感光芯片3的非感光区302上形成有一圈包围感光芯片的感光区301的环形挡边 6，环形挡边6外的感光芯片及PCB板1上通过塑封材料形成有将被动元件及金线包覆在内的塑封体4，塑封体4上侧中部形成有容置槽41，带有滤光片8的支架7贴装到容置槽41内，使通光孔72与感光芯片3的感光区301相对；镜头组件9安装于支架7及塑封体4的上侧。优选的，上述结构中，滤光片 8与支架7之间的贴装，支架7与塑封体4之间的贴装，镜头组件9与支架7及塑封体4之间的贴装均通过粘胶层10,11,12 实现。这样，通过在图像传感器芯片3与PCB板1之间增设支撑物2，可有效改善模塑压模过程中由于无胶造成的图像传感器芯片翘曲，从而提升摄像头模组产品性能。通过在图像传感器芯片3周边非感光区一周形成一圈环形挡边6，能够阻挡模塑过程中塑封材料进入图像传感器芯片3的感光区，并可防止模塑过程中模具压伤图像传感器芯片的感光区；该摄像头模组与传统支架与PCB板结合相比，减少了支架所占用空间，从而达到了减小摄像模组尺寸的目的，且增强了产品的可靠性。

本实用新型还提出了一种摄像头模组制作方法，包括如下步骤：

1)提供一PCB板，PCB板具有上表面和相对的下表面， PCB板上表面具有预安装图像传感器芯片的安装区域，PCB板上表面周边设置有多个第二焊垫；在安装区域上设置用于对图像传感器芯片未与粘胶层接触的部分提供支撑的一个或多个支撑物，在安装区域内涂布一层粘胶层；

2)提供一图像传感器芯片，图像传感器芯片具有感光区和围绕感光区的非感光区，非感光区上设置有多个第一焊垫；将图像传感器芯片通过粘胶层贴装到步骤1后的安装区域内，使图像传感器芯片未与粘胶层接触的部分支撑于支撑物上，并将第一焊垫与PCB板上对应的第二焊垫通过打线方式电性连接；

3)将步骤2后的PCB板放置于一用于模塑的模具内，采用塑封材料模塑的方法，在所述PCB板上形成一塑封体，该塑封体包覆所述图像传感器芯片的非感光区，且所述塑封体上形成有暴露所述感光区的通光孔；

4)提供一滤光片、支架以及一镜头组件，将所述滤光片安装于所述支架上，所述镜头组件安装于所述支架上侧，所述安装有滤光片的支架设置于所述镜头组件和所述图像传感器芯片之间。

本实用新型设计方案可较好的应用于手机或平板电脑上，是一种采用PCB板+塑封+支撑物+滤光片粘贴工艺而成的小型化摄像头模组方案。

以上实施例是参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细说明。本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更，但不背离本实用新型的实质的情况下，都落在本实用新型的保护范围之内。