一种摄像头模组结构及其制作方法与流程

本申请涉及摄像头技术领域，具体地涉及一种摄像头模组结构及其制作方法。

背景技术：

随着用户对摄像设备拍摄功能的需求越来越多，对摄像设备拍摄功能的要求越来越高，摄像头技术也在不断地发展。从低像素发展到高像素并逐渐小型化，从原来的单摄像头模组发展到现在的多摄像头模组，摄像头已经应用到我们生活中的方方面面，例如手机、非手机类图像捕捉、视频传输、光学定位、手势识别、运动相机、安防监控、vr、ai等技术领域，正是源于广泛的应用才使得摄像头技术不断向前发展。

现如今，双摄像头模组已经成为手机的常用配置，而且三摄像头模组以及多摄像头模组在应用上也逐渐成为发展趋势，因此对多摄像头模组技术的研究必不可少。单摄像头模组主要由电路板、成像芯片、镜头、底座等部件组成，而现有多摄像头模组的制造方式均为：先将独立的成像芯片做成单颗摄像头，然后将多个摄像头通过连接器或卡座的方式连接到电路板上并拼接在一起，通过多颗摄像头的配合以实现各种应用。

图1为现有技术中一种双摄像头模组的结构示意图。如图1所示，所述双摄像头模组100由两个单摄像头101和102设置在电路板110的第一表面111上形成，所述单摄像头101和102分别包括成像芯片121，底座130以及镜头140。所述成像芯片121设置在所述电路板110的第一表面111，所述底座130设置于所述电路板110的第一表面111并罩在所述成像芯片121上方，所述镜头140设置于所述底座130上的开口处。

这种多摄像头模组结构的尺寸受限于单个摄像头模组的尺寸，无法进一步缩小，因此有必要开发一种新的摄像头模组结构来进一步缩小摄像头模组的尺寸。

技术实现要素：

本申请针对现有技术中多摄像头模组的尺寸无法进一步缩小的问题提供一种新的摄像头模组结构及其制作方法，进一步缩小了摄像头模组的尺寸，而且所述摄像头模组可以依照不同的形状需求做出多种排列方式，让产品更加多样化，灵活满足客户需求。

本申请的一个方面提供一种摄像头模组结构，所述摄像头模组结构包括：电路板，所述电路板包括第一表面；成像元件，所述成像元件封装于所述第一表面，所述成像元件包括一个以上的成像芯片，所述一个以上的成像芯片一体连接；底座，所述底座的封装部封装于所述电路板的第一表面，且所述底座包括一个以上的子底座，所述子底座分别对应配置于所述成像芯片，在任意成像芯片的连接面，与所述成像芯片对应配置的子底座共用侧壁；镜头，所述镜头设置于所述底座的顶端。

在本申请的一些实施例中，所述成像元件包括两个并列排布的成像芯片。

在本申请的一些实施例中，所述成像元件包括三个并列或者上下排布的成像芯片。

在本申请的一些实施例中，与所述成像芯片对应配置的子底座所共用的侧壁密封连接至所述成像芯片的连接面。

在本申请的一些实施例中，所述一个以上的成像芯片的排布方式由预先设计的所述镜头的排布方式决定。

在本申请的一些实施例中，所述成像芯片包括互补金属氧化物图像传感器。

本申请所述的摄像头模组结构将一个以上的成像芯片作为成像元件，其中，，所述一个以上的成像芯片一体连接，并且与所述成像芯片对应配置的子底座共用侧壁，因此进一步缩小了摄像头模组的尺寸。

本申请的另一个方面提供一种如上所述的摄像头模组结构的制作方法，包括：根据设计的一个以上摄像头的排列方式，确定与所述摄像头对应设置的成像芯片的排列方式，所述一个以上的成像芯片一体连接，构成成像元件；将所述成像元件封装至电路板的第一表面；将底座的封装部封装于所述电路板的第一表面，所述底座包括一个以上的子底座，所述子底座分别对应配置于所述成像芯片，在任意成像芯片的连接面，与所述成像芯片对应配置的子底座共用侧壁；将镜头设置于所述底座的顶端。

在本申请的一些实施例中，将所述成像元件封装至电路板的第一表面，以及将底座的封装部封装于所述电路板的第一表面的步骤包括：提供电路板，所述电路板具有第一表面；在所述电路板的第一表面形成第一沟槽和第二沟槽，所述第一沟槽与所述成像元件相匹配，所述第二沟槽与底座的封装部相匹配；将所述成像元件定位于所述第一沟槽；将所述底座的封装部定位于所述第二沟槽。

在本申请的一些实施例中，在所述电路板的第一表面形成第一沟槽和第二沟槽的方法包括：在所述电路板第一表面形成图案化的光阻层，所述图案化的光阻层用于定义所述第一沟槽和第二沟槽；刻蚀所述电路板形成所述第一沟槽和第二沟槽；去除所述光阻层。

在本申请的一些实施例中，刻蚀所述电路板的刻蚀液为碱性刻蚀液。

与传统的由多个单摄像头拼接而成的多摄像头模组结构相比，本申请所述的摄像头模组结构将一个以上一体连接的成像芯片作为成像元件，并且与所述成像芯片对应配置的子底座共用侧壁，因此进一步缩小了摄像头模组的尺寸。

在本申请提供的一种如上所述的摄像头模组结构的制作方法中，先根据设计的一个以上摄像头的排列方式，确定与所述摄像头对应设置的成像芯片的排列方式，所述一个以上的成像芯片一体连接，构成成像元件，因此所述摄像头模组可以依照不同的形状需求做出多种排列方式，让产品更加多样化，灵活满足客户需求。

附图说明

以下附图详细描述了本申请中披露的示例性实施例。其中相同的附图标记在附图的若干视图中表示类似的结构。本领域的一般技术人员将理解这些实施例是非限制性的、示例性的实施例，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在限制本公开的范围，其他方式的实施例也可能同样的完成本申请中的发明意图。应当理解，附图未按比例绘制。其中：

图1为现有技术中一种双摄像头模组的结构示意图。

图2为本申请实施例中一种双摄像头模组的结构示意图。

图3为本申请实施例中一种双摄像头模组中成像元件的结构示意图。

图4为本申请一些实施例中一些三摄像头模组中成像元件的结构示意图。

图5为本申请实施例中一种摄像头模组结构制作方法的流程示意图。

图6至图11为本申请的一个实施例中将所述成像元件封装至电路板的第一表面，以及将底座的封装部封装于所述电路板的第一表面的方法各步骤对应的结构示意图。

具体实施方式

以下描述提供了本申请的特定应用场景和要求，目的是使本领域技术人员能够制造和使用本申请中的内容。对于本领域技术人员来说，对所公开的实施例的各种局部修改是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用。因此，本公开不限于所示的实施例，而是与权利要求一致的最宽范围。

下面结合实施例和附图对本发明技术方案进行详细说明。

参考附图2所示，本申请提供的一种摄像头模组结构包括：电路板110，所述电路板110包括第一表面111；成像元件120，所述成像元件120封装于所述第一表面111，所述成像元件120包括一个以上的成像芯片121，所述一个以上的成像芯片121一体连接；底座130，所述底座130的封装部封装于所述电路板110的第一表面111，且所述底座130包括一个以上的子底座131，所述子底座131分别对应配置于所述成像芯片121，在任意成像芯片121的连接面，与所述成像芯片121对应配置的子底座131共用侧壁132；镜头140，所述镜头140设置于所述底座130的顶端。

图2为本申请实施例中一种双摄像头模组200的结构示意图。

参考图2，所述电路板110具有第一表面111。在本申请的一些实施例中，所述电路板110可以包括覆铜板，所述覆铜板通常由耐燃材料形成，所述覆铜板形成所述电路板110的主体。在本申请的一些实施例中，所述电路板110还可以包括电路层和防焊层，所述电路层布置在所述覆铜板表面，用于传导电信号，所述防焊层包裹所述覆铜板以及电路层，用于保护所述覆铜板以及电路层。应该注意的是，出于简洁的目的，在图2中并没有画出电路板110的详细结构，只是示意性地示出了电路板110的形状。

在本申请的一些实施例中，所述电路板110还可以是柔性电路板。

继续参考图2，在所述电路板110的第一表面封装有成像元件120，在本实施例所述的双摄像头模组200中，所述成像元件120包括两个一体连接的成像芯片121，所述成像芯片121用于将传导到所述成像芯片121上的光线转换为电信号。

图3为本申请实施例中一种双摄像头模组中成像元件120的结构示意图。如图3所示，所述成像元件120包括两个并列排布的成像芯片121。

在本申请的一些实施例中，所述一个以上的成像芯片121的排布方式是由预先设计的所述镜头140的排布方式决定的，其中，所述一个以上的成像芯片一体连接。

在本申请的一些实施例中，当所述摄像头模组200为三摄像头模组时，所述成像元件120包括三个并列或者上下排布的成像芯片121。图4为本申请一些实施例中一些三摄像头模组中成像元件120的结构示意图。如图4-(a)所示，所述成像芯片121可以呈品字形结构，在俯视图中，所述三个成像芯片121中的一个横跨设置在另外两个成像芯片121的上方。如图4-(b)所示，所述成像芯片121可以呈l形结构，在俯视图中，所述三个成像芯片121中的一个设置在另外两个成像芯片121中任意一个的上方。如图4-(c)所示，所述成像芯片121可以呈一字形结构，在俯视图中，所述三个成像芯片121沿同一方向并排设置。

在本申请的一些实施例中，所述成像芯片121包括图像传感器芯片，例如为互补金属氧化物图像传感器。

在本申请的一些实施例中，所述成像元件120可以通过金属线与所述电路板110电连接，所述金属线为金线或铝线。

在本申请的一些实施例中，所述成像元件120与所述电路板110的连接面可以包括锡球，所述锡球通过锡膏与所述电路板110接触连接。这种通过锡球连接的封装方式的工艺简单，生产良率高。

在本申请的一些实施例中，所述成像元件120可以与所述电路板110通过胶相接触连接。这种通过胶相接触连接的封装方式的摄像头模组厚度相对较低，对镜头要求小，但封装制程复杂，生产良率较难控制。

在本申请的一些实施例中，所述成像元件120可以通过在所述电路板110第一表面111形成的沟槽封装于所述电路板110第一表面111。这种通过沟槽嵌入式连接的封装方式可以进一步降低摄像头模组的厚度。

如图2所示，所述底座130的封装部封装于所述电路板110的第一表面111，在本实施例所述的双摄像头模组200中，所述底座130包括两个子底座131，所述两个子底座131分别对应配置于所述两个成像芯片121。所述子底座131用于承载镜头140以及红外滤光片150，并形成屏障将摄像头内部结构与外界隔离，所述子底座131还包括用于设置镜头140的开口端。

如图2所示，所述子底座131的封装部在所述电路板110的第一表面围成的腔室的横截面的面积大于所述成像芯片121沿所述电路板110的第一表面方面的横截面面积，所述子底座131罩在与所述子底座131对应的成像芯片121上。

在所述两个成像芯片121的连接面，与所述两个成像芯片121对应配置的所述两个所述子底座131共用一个侧壁132，所述侧壁132用于隔离所述两个子底座131与所述电路板110连接后形成的两个腔室，避免进入所述两个腔室的光线在所述两个腔室之间串扰。

在本申请的一些实施例中，与所述成像芯片121对应配置的子底座131所共用的侧壁132密封连接至所述成像芯片121的连接面。所述密封连接的方法例如通过在所述成像芯片121的连接面点胶，随后将所述共用的侧壁132密封连接至所述所述成像芯片121的连接面。

在本申请的一些实施例中，所述底座130可以通过在所述电路板110第一表面111形成的沟槽封装于所述电路板110第一表面111。这种封装方式可以提高底座130的定位精确性。

如图2所示，在所述底座130的上端开口处还设置有镜头140，所述镜头140用于捕捉影像并将所述影像投射到所述成像芯片121上。所述镜头140的形状以及尺寸与所述底座130上端的开口的形状以及尺寸一致。所述镜头140包括一片以上透镜，所述一片以上透镜可以是塑胶透镜或玻璃透镜或塑胶透镜和玻璃透镜的组合。

如图2所述，所述成像芯片121与所述镜头140之间还包括红外滤光片150，所述红外滤光片150用于消除一部分投射向所述成像芯片121的不必要光线，防止所述成像芯片121产生伪色或波纹，提高所述成像芯片121的分辨率和彩色还原性。

与传统的由多个单摄像头拼接而成的多摄像头模组结构相比，本申请所述的摄像头模组结构将一个以上一体连接的成像芯片作为成像元件，并且与所述成像芯片对应配置的子底座共用侧壁，因此进一步缩小了摄像头模组的尺寸。

本申请还提供一种如上所述的摄像头模组结构的制作方法，图5为本申请实施例中一种摄像头模组结构制作方法的流程示意图。如图5所示，本申请实施例所述的摄像头模组结构的制作方法包括如下步骤：

s1，根据设计的一个以上摄像头的排列方式，确定与所述摄像头对应设置的成像芯片121的排列方式，所述一个以上的成像芯片121一体连接，构成成像元件120；

s2，将所述成像元件120封装至电路板110的第一表面111；

s3，将底座130的封装部133封装于所述电路板110的第一表面111，所述底座130包括一个以上的子底座131，所述子底座131分别对应配置于所述成像芯片121，在任意成像芯片121的连接面，与所述成像芯片121对应配置的子底座131共用侧壁132；

s4，将镜头140设置于所述底座130的顶端。在本申请的一些实施例中，如图3所示，步骤s1中确定的所述成像元件120包括两个并列排布的成像芯片121。

在本申请的一些实施例中，步骤s1中确定的所述成像元件120包括三个并列或者上下排布的成像芯片121。图4为本申请一些实施例中一些三摄像头模组中成像元件120的结构示意图。如图4-(a)所示，所述成像芯片121可以呈品字形结构，在俯视图中，所述三个成像芯片121中的一个横跨设置在另外两个成像芯片121的上方。如图4-(b)所示，所述成像芯片121可以呈l形结构，在俯视图中，所述三个成像芯片121中的一个设置在另外两个成像芯片121中任意一个的上方。如图4-(c)所示，所述成像芯片121可以呈一字形结构，在俯视图中，所述三个成像芯片121沿同一方向并排设置。

在本申请的一些实施例中，步骤s1中确定所述成像芯片121的排列方式的步骤包括：首先设计所述一个以上摄像头的排列方式，根据设计的一个以上摄像头的排列方式计算与其对应的成像芯片121的排列方式；根据确定好的成像芯片121的排列方式以及尺寸进行布图设计，在晶圆上布局所述成像芯片121；在晶圆上按照所述布局形成所述成像芯片121；按照设计好的成像芯片121的排列方式进行晶圆切割，形成所述成像元件120，其中构成所述成像元件120的成像芯片121是一体连接的。也就是说，进行切割的时候，以所述成像元件120为独立单元，每个独立单元内的成像芯片121是不进行切割的。例如，当所述成像元件120包括两个并列排布的成像芯片121时，则将所述两个并列排布的成像芯片121一起切割下来，得到所述的成像元件120。

在本申请的一些实施例中，步骤s2中将所述成像元件120封装至电路板110的第一表面111的方法可以为：所述成像元件120与所述电路板110的连接面可以包括锡球，所述锡球通过锡膏与所述电路板110接触连接。这种通过锡球连接的封装方式的工艺简单，生产良率高。

在本申请的一些实施例中，步骤s2中将所述成像元件120封装至电路板110的第一表面111的方法可以为：所述成像元件120与所述电路板110通过胶相接触连接。这种通过胶相接触连接的封装方式的摄像头模组厚度相对较低，对镜头要求小，但封装制程复杂，生产良率较难控制。

在本申请的一些实施例中，步骤s2和s3中将所述成像元件120封装至电路板110的第一表面111，以及将底座130的封装部封装于所述电路板110的第一表面111的步骤包括：

参考图6，提供电路板110，所述电路板110具有第一表面111。

然后在所述电路板110的第一表面111形成第一沟槽171和第二沟槽172，所述第一沟槽171与成像元件120相匹配，所述第二沟槽172与底座130的封装部133相匹配。

在本申请的一些实施例中，形成所述第一沟槽171和所述第二沟槽172的方法如下：

参考图6，在所述电路板110的第一表面111上形成光阻层160。

然后参考图7，通过曝光、显影，形成如图7所示的图案化的光阻层160，所述图案化的光阻层160包括用于定义所述第一沟槽171和第二沟槽172的第一开口161和第二开口162，所述第一开口161与所述成像元件120相匹配，所述第二开口162与所述底座130的封装部133相匹配。

然后参考图8，刻蚀所述电路板110形成所述第一沟槽171和所述第二沟槽172，所述第一沟槽171与成像元件120相匹配，所述第二沟槽172与底座130的封装部133相匹配。

然后参考图9，去除所述图案化光阻层160形成如图所示的包括第一沟槽171和第二沟槽172的电路板110。在本申请的一些实施例中，去除所述图案化光阻层160的方法为湿法刻蚀。

参考图10，将所述成像元件120定位于所述第一沟槽171中，在本实施例中，所述成像元件120包括两个并列排布的成像芯片121。

参考图11，将所述底座130的封装部133定位于所述第二沟槽172中。在本实施例中，所述底座130包括两个子底座131，所述两个子底座131分别对应配置于所述两个成像芯片121。所述子底座131用于承载镜头140以及红外滤光片150，并形成屏障将摄像头内部结构与外界隔离，所述子底座131还包括用于设置镜头140的开口。

如图11所示，所述子底座131的封装部133在所述电路板110的第一表面围成的腔室的横截面的面积大于所述成像芯片121沿所述电路板110的第一表面方向的面积，所述子底座131罩在与所述子底座131对应的成像芯片121上。

在所述两个成像芯片121的连接面，与所述两个成像芯片121对应配置的所述两个所述子底座131共用一个侧壁132，所述侧壁132用于隔离所述两个子底座131与所述电路板110连接后形成的两个腔室，避免传导至所述两个腔室的光线在所述两个腔室之间串扰。

本申请实施例提供的一种将所述成像元件120封装至电路板110的第一表面111，以及将底座130的封装部133封装于所述电路板110的第一表面111的方法，通过在电路板110上分别形成第一沟槽171和第二沟槽172来对成像元件120和底座130进行定位，提高成像元件120和底座130的定位精确性，而且由于是在电路板110上进行单次曝光作业形成沟槽，可以减少现有技术中多次作业的累计偏移误差。

然后执行步骤s4，在所述底座130的上端开口处设置镜头140，所述镜头140用于捕捉影像并投射到所述成像芯片121上。所述镜头140的形状以及尺寸与所述底座130上端的开口的形状以及尺寸一致。所述镜头140包括一片以上透镜，所述一片以上透镜可以是塑胶透镜或玻璃透镜或塑胶透镜和玻璃透镜的组合。

在本申请的一些实施例中，所述成像芯片121与所述镜头140之间还可以设置红外滤光片150，所述红外滤光片150用于消除一部分投射向所述成像芯片121的不必要光线，防止所述成像芯片121产生伪色或波纹，提高所述成像芯片121的分辨率和彩色还原性。

在本申请提供的一种如上所述的摄像头模组结构的制作方法中，先根据设计的一个以上摄像头的排列方式，确定与所述摄像头对应设置的成像芯片的排列方式，所述一个以上的成像芯片一体连接，构成成像元件，因此所述摄像头模组可以依照不同的形状需求做出多种排列方式，让产品更加多样化，灵活满足客户需求。

综上所述，在阅读本详细公开内容之后，本领域技术人员可以明白，前述详细公开内容可以仅以示例的方式呈现，并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明，本领域技术人员可以理解本申请意图囊括对实施例的各种合理改变，改进和修改。这些改变，改进和修改旨在由本公开提出，并且在本公开的示例性实施例的精神和范围内。

应当理解，本实施例使用的术语″和/或″包括相关联的列出项目中的一个或多个的任意或全部组合。应当理解，当一个元件被称作″连接″或″耦接″至另一个元件时，其可以直接地连接或耦接至另一个元件，或者也可以存在中间元件。

类似地，应当理解，当诸如层、区域或衬底之类的元件被称作在另一个元件″上″时，其可以直接在另一个元件上，或者也可以存在中间元件。与之相反，术语″直接地″表示没有中间元件。还应当理解，术语″包含″、″包含着″、″包括″和/或″包括着″，在此使用时，指明存在所记载的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但并不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

还应当理解，尽管术语第一、第二、第三等可以在此用于描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语所限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。因此，在没有脱离本发明的教导的情况下，在一些实施例中的第一元件在其他实施例中可以被称为第二元件。相同的参考标号或相同的参考标志符在整个说明书中表示相同的元件。

此外，通过参考作为理想化的示例性图示的截面图示和/或平面图示来描述示例性实施例。因此，由于例如制造技术和/或容差导致的与图示的形状的不同是可预见的。因此，不应当将示例性实施例解释为限于在此所示出的区域的形状，而是应当包括由例如制造所导致的形状中的偏差。例如，被示出为矩形的蚀刻区域通常会具有圆形的或弯曲的特征。因此，在图中示出的区域实质上是示意性的，其形状不是为了示出器件的区域的实际形状也不是为了限制示例性实施例的范围。