滤光片组件的制造方法、摄像头模组及其制造方法与流程

[0001]
本发明涉及摄像头制造领域，更具体地，涉及一种滤光片组件的制造方法、摄像头模组及其制造方法。


背景技术：

[0002]
如图1所示，现有的终端摄像头中的滤光片101和支架102(底座)是分开制造，滤光片101是通过将整张的滤光玻璃切割成多个小的滤光芯片(chip)制作而成，支架102通过注塑成型等工艺批量生产，摄像头封装过程中首先将cis芯片104(cmos图像传感器)贴装到基板103的正面，然后将支架102底端与基板103正面粘接并使cis芯片104位于支架102内，之后将滤光片101通过涂胶贴附和烘烤工艺固定在支架102上，最后将镜头及马达与支架102顶部粘接。
[0003]
传统摄像头中的滤光片和支架是分别单独定制，传统封装工艺中，滤光片101和支架102是通过点胶贴装到一起，涉及的工序较多，成本高且生产效率低，同时点胶贴合的方式容易造成滤光片101和支架102之间的连接强度不足，滤光片101存证脱落和碎裂的隐患。
[0004]
因此，本领域急需一种减少成本、工序步骤少、能够提高生产效率同时增强光片101和支架102之间连接强度的摄像头模组的封装方法。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的是提出一种滤光片组件的制造方法、摄像头模组封装方法及摄像头模组，实现在摄像头制造中减少成本、优化工序、提高生产效率。
[0006]
为实现上述目的，本发明提供了一种滤光片组件的制造方法，包括：
[0007]
提供滤光玻璃，所述滤光玻璃具有第一表面；
[0008]
在所述滤光玻璃第一表面形成多个支架，所述每一个支架包括相对的第一端面和第二端面，所述第一端面和第二端面之间具有垂直于第一端面的侧部，所述支架的第一端面和第二端面的截面为环形，所述第一端面与所述滤光玻璃的第一表面粘接，使得所述每个支架与滤光玻璃形成一个凹槽；
[0009]
对所述滤光玻璃进行切割，形成多个滤光片，所述一个滤光片和位于所述滤光片表面的支架构成一个滤光片组件。
[0010]
可选地，每一个支架包括顶板和位于顶板表面的侧部，所述顶板包括第一面和与第一面相对的第二面，所述第一面与所述滤光片粘接，所述侧部位于第二面，且所述侧部垂直于第二面，所述顶板内具有贯穿所述顶板的透光孔。
[0011]
可选地，所述透光孔在平行于所述滤光片表面方向的截面为圆形，所述第一端面、所述第二端面的截面为矩形。
[0012]
可选地，采用浇注成型工艺，形成所述支架。
[0013]
可选地，所述支架的形成方法包括：
[0014]
将模具置于所述滤光玻璃第一表面，所述模具内设有多个空隙；
[0015]
将填料、加热熔融的环氧树脂和加热熔融的固化剂进行混料后通过浇注工艺填入所述模具的所述空隙中；
[0016]
对模具进行加热使环氧树脂固化，以在所述滤光玻璃第一表面固化成型多个与空隙一一对应的支架；
[0017]
移除所述模具，成型的每个所述支架一端粘接在所述滤光玻璃的第一表面。
[0018]
可选地，所述滤光玻璃为蓝玻璃，所述滤光片为红外截至滤光片。
[0019]
本发明还提供了一种摄像头模组，所述摄像头模组包括：
[0020]
基板；
[0021]
感光元件，所述感光元件位于基板表面，且所述感光元件与所述基板电连接；
[0022]
使用如上所述滤光片组件制造方法制造的滤光片组件，所述支架的开放端与所述基板连接，其中所述滤光片组件与所述基板形成封闭的空腔，所述感光元件位于所述空腔内；
[0023]
镜头及马达组件，所述镜头及马达组件一端与所述滤光片远离所述支架的一侧表面连接。
[0024]
可选地，每一个支架包括顶板和位于顶板表面的侧部，所述顶板包括第一面和与第一面相对的第二面，所述第一面与所述滤光片粘接，所述侧部位于第二面，且所述侧部垂直于第二面，所述顶板内具有贯穿所述顶板的透光孔；所述透光孔在基板所在表面具有投影，所述感光元件位于所述投影内。
[0025]
可选地，所述感光元件的引脚通过金线键合的方式与所述基板电连接。
[0026]
可选地，所述支架的第二端面通过点胶贴装的方式固定连接到所述基板表面。
[0027]
可选地，所述镜头组件通过点胶贴装的方式固定到所述滤光片的所述另一个表面。
[0028]
可选地，所述感光元件包括cis芯片。
[0029]
可选地，所述镜头及马达组件包括音圈马达和镜头，所述镜头与所述音圈马达连接，所述音圈马达用于驱动所述镜头伸缩移动。
[0030]
本发明还提供了一种如上所述摄像头模组的制造方法，包括：
[0031]
将感光元件设置于基板表面，并与所述基板电连接；
[0032]
提供使用以上所述的制造方法制造的滤光片组件；
[0033]
将所述滤光片组件中所述支架的的第二端面与所述基板连接，使所述感光元件置于所述滤光片组件与所述基板形成的密闭空间内；
[0034]
将镜头及马达组件与所述滤光片组件中的所述滤光片远离所述支架的一侧表面连接。
[0035]
可选地，所述将感光元件设置于基板表面，并与所述基板电连接包括：通过金线键合的方式将所述感光元件的引脚与所述基板电连接。
[0036]
可选地，所述将所述滤光片组件中所述支架的第二端面与所述基板连接包括：通过点胶贴装的方式将所述滤光片组件中所述支架的第二端面贴装到所述基板表面。
[0037]
可选地，所述将镜头及马达组件与所述滤光片组件中的所述滤光片远离所述支架的一侧表面连接包括：通过点胶贴装的方式将镜头及马达组件与所述滤光片的所述另一个表面固定连接。
[0038]
本发明的有益效果在于：
[0039]
本发明的滤光片组件的制造方法通过在滤光玻璃一个表面上成型多个支架，形成滤光片和支架粘结一体的滤光片组件，实现了将滤光片和支架同时批量生产，减少了工序和设备的使用，有效的提高了生产效率并降低了制造成本。
[0040]
进一步的，采用含有环氧树脂的材料作为支架材料能够加强滤光片和支架之间的连接强度。
[0041]
本发明的摄像头模组采用上述的滤光片组件，由于滤光片组件为滤光片和支架的一体成型结构，加强了摄像头模组的整体机械强度，有效避免了摄像头模组中滤光片从支架脱落和碎裂的隐患。
[0042]
本发明的摄像头模组制造方法通过使用上述的滤光片组件，能够省略传统摄像头模组制造方法中将滤光片和支架单独制造以及将滤光片和支架点胶贴装的多道工序，节约制造成本、提高生产效率。
附图说明
[0043]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
[0044]
图1示出了现有技术的摄像头模组结构示意图；
[0045]
图2示出了根据本发明的一种滤光片组件的制造方法的步骤的流程图；
[0046]
图3a至图3c示出了根据本发明的一个实施例的一种滤光片组件的制造方法中的在滤光片表面成型多个支架步骤示意图；
[0047]
图4示出了根据本发明的一个实施例的一种滤光片组件的制造方法中的将形成有多个支架的滤光片切割成多个滤光片组件步骤示意图；
[0048]
图5a示出了根据本发明的一个实施例的一种滤光片组件的结构示意图；
[0049]
图5b示出了根据本发明的一个实施例的一种滤光片组件的俯视图；
[0050]
图6示出了根据本发明的一个实施例的一种摄像头模组的结构示意图；
[0051]
图7示出了根据本发明的一种摄像头模组制造方法的步骤的流程图；
[0052]
图8a至图8c示出了根据本发明的一个实施例的一种摄像头模组封装方法中步骤示意图；
[0053]
图1中的附图标记说明：
[0054]
101、滤光片；102、支架；103、基板；104、cis芯片；105、镜头及马达。
[0055]
图3a至图6以及图8a至图8c中的附图标记说明：
[0056]
200a、滤光片组件；200b、摄像头模组；201、滤光玻璃；203、空隙；204、滤光片；205、支架；205a、顶板；205b、侧部；206、透光孔；207、切割道；208、基板；209、感光元件；210、镜头及马达组件；211、上模具；212、下模具；213、双面胶。
具体实施方式
[0057]
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，
然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0058]
图2示出了本发明的一种滤光片组件的制造方法的步骤的流程图。
[0059]
如图2所示，本发明的一种滤光片组件的制造方法，包括：
[0060]
提供滤光玻璃201，所述滤光玻璃201具有第一表面；
[0061]
在所述滤光玻璃201第一表面形成多个支架205，所述每一个支架205包括相对的第一端面和第二端面，所述第一端面和第二端面之间具有垂直于第一端面的侧部205b，所述支架205的第一端面和第二端面的截面为环形，所述第一端面与所述滤光玻璃201的第一表面粘接，使得所述每个支架205与滤光玻璃201形成一个凹槽；
[0062]
对所述滤光玻璃201进行切割，形成多个滤光片204，所述一个滤光片204和位于所述滤光片204表面的支架205构成一个滤光片组件200a。
[0063]
具体地，参考图3c和图5，在整张的滤光玻璃201的一侧表面形成多个支架205，支架205包括第一端面和第二端面以及位于第一端面和第二端面之间的侧部205b，第一端面和第二端面的截面为环形，因此在第一端面与第二端面之间形成贯穿支架205的空腔，且第一端面与滤光玻璃201表面粘接，以此支架205与滤光玻璃201表面形成一个一端开放，另一端封闭的凹槽结构；对滤光玻璃201切割后形成多个滤光片204，一个滤光片204和一个粘接在其一侧表面的支架205组成了一个一体结构的滤光片组件200a。实现了将滤光片和摄像头支架同时批量生产，减少了工序和设备的使用，有效的提高了生产效率并降低了制造成本。
[0064]
参考图5a，在本实施例中，每一个支架205包括顶板205a和位于顶板205a表面的侧部205b，所述顶205a包括第一面和与第一端相对的第二面，所述侧部205b位于第二面，所述第一面与所述滤光片204粘接，且所述侧部205b垂直于第二面，所述顶板205a内具有贯穿所述顶板205a的透光孔206。其中侧部205b的形状根据具体需求进行设计，本实施例中的侧部205b为垂直于滤光玻璃201表面的竖直侧壁，且竖直侧壁构成支架205的第一端面和第二端面的截面为环形，即侧部205b的整体形状为空心柱体，本实施例中的顶板205a为与第一端面相配合的环形，且顶板205a与侧部205b为一体成型。
[0065]
参考图5b，在一个示例中，所述支架205中的所述透光孔206在平行于所述滤光片表面方向的截面为圆形，所述支架205第一端面和第二端面在平行于所述滤光片表面方向的截面为矩形。在具体实施过程中，可以先设计出具有多个支架205结构空隙203的上模具211，模具的材质可以选择铝合金或铜等耐腐蚀的金属，本领域人员可以根据实际需求设计模具结构。本实施例中支架205结构的两端在平行于滤光片204表面的截面均为矩形，其中粘接在滤光片204表面的一端为带有圆形透光孔206的矩形顶板205a，远离滤光片的一端为矩形开放端，透光孔206与开放端之间中空，上模具211的空隙203形成的结构与待成型支架205的结构一致。在本发明的其他实施例中，侧部205b的形状也可以为空心的圆柱体等，顶板205a也应为与之配合的圆形，本领域技术人员可根据具体需求设计不同支架的形式，此处不再赘述。
[0066]
参考图3a至图3c，在一个示例中，采用浇注工艺形成所述支架205，包括：提供带有支架205结构模具，所述模具包括上模具211和下模具212，其中上模具211带有用于填充支
架205材料形成支架结构的空隙203，其中支架205的材料主要为具有良好塑性和粘结性的环氧树脂。在本实施例中上模具211为一模多穴结构，即上模具211带有多个用于形成支架205结构的空隙203，下模具212主要用于支撑所述滤光玻璃201，将所述滤光玻璃201设置于上模具211和下模具212之间，设置上模具211时使所述空隙203的支架结构中带有透光孔206的一端朝向并紧贴所述滤光玻璃201的上表面，并在上模具211的空隙内表面涂覆脱模剂，然后将环氧树脂、固化剂加热熔融，之后将熔融的环氧树脂、固化剂以及填充剂进行混料处理(可选择同时真空脱泡处理)，同时将上模具211进行预热，使上模具的温度略高于混合料的温度，然后将混合材料填充入上模具211的空隙203中，选择合适的温度在合适的固化时间内对上模具211以及环氧树脂混合材料继续加热，待含有环氧树脂的混合材料固化成型后停止加热，使上模具211和混合材料逐渐冷却后进行脱模处理，移除上模具211后能够在滤光玻璃201的一个表面形成多个支架205，固化成型的支架205中带有透光孔206的一端能够粘结在滤光玻璃201的表面。
[0067]
进一步地，环氧树脂具有固化成型性能好、粘接强度强、介电性能和稳定性佳的特点，环氧树脂属于热固性树脂，通过添加固化剂、填充剂混合均匀后形成配方树脂，通过浇注工艺将配方树脂浇注进上模具211中，环氧树脂受热发生交联反应，生成立体网状结构的固体后固化成型，在上模具211中形成支架205，并且由于环氧树脂具有极强的化学粘合力，支架205的一端能够粘接在滤光玻璃201的表面。在本实施例中环氧树脂为环氧树脂胶液，考虑浇注成型工艺中避免损坏滤光玻璃，环氧树脂可以选择熔化温度和固化温度较低的634#环氧树脂(熔化温度30至60度，固化温度150度左右)，固化剂为二乙烯多安，填充剂为二氧化硅(sio2)，固化剂和填充剂能够使形成的支架205具有良好的介电性能。其中，环氧树脂浇注成型工艺属于现有的成熟工艺，具有成型周期短，节省原料，尺寸精确等优点，通过浇注成型工艺可以方便快捷的浇注成型出所需形状的支架205，且支架205在成型后具有圆形透光孔206的一端能够直接与滤光片204表面粘接在一起。在其他示例中，环氧树脂也可以通过添加不同的固化剂、填充剂或其他原料使性状改良并适用于本方案，例如配方树脂也可以选择618#、6010#环氧树脂等，固化剂选择乙二胺、多乙烯多胺等，填充剂选择氧化铝(al2o3)等，成型工艺也可以选择热压成型、真空浇注成型等，此方案本领域人员较为容易实现，此处不再赘述。需要说明的是，除上述环氧树脂等支架材料外，本领域人员也可以选择具有良好塑性和粘结性的其他材料实现本方案。
[0068]
如图4所示，将粘接有多个支架205的滤光玻璃201移至切割工台上，通过切割工艺对滤光玻璃201进行切割，其中切割道207为支架205透光孔206端与滤光玻璃接触的边缘，选择刀片切割或激光切割工艺沿切割道207进行切割，切割后形成多个滤光片组件200a。参考图5a，滤光片组件200a结构包括一个支架205以及粘结在支架205透光孔206端的一小块滤光片204，支架205和滤光片204的上表面在滤光片204上部围成顶端开放的顶板205a，支架205具有垂直于滤光片204表面的侧部205b和粘结在滤光片204上表面的顶板205a，顶板205a形成有圆形透光孔206，侧部205b远离滤光片204的一端形成开放端，且开放端边缘在平行于滤光片表面方向上齐平。在其它实施例中，上模具211也可以选择一模一穴的结构，优选一模多穴结构的上模具211，实现批量生产以提高生产效率。需要说明的是，在滤光玻璃201的下表面需要黏附双面胶(tape)，能够避免滤光片204下表面划伤，同时还能够保证当实施切割后多个滤光片组件200a仍粘附在双面胶上避免脱落，有利于后道工序的实施；
以及，当透光孔206端外缘为非矩形的复杂图形时，优选激光切割工艺对滤光玻璃201实施切割。
[0069]
本实施例中，所述滤光玻璃201为蓝玻璃，所述滤光片204为红外截至滤光片。具体地，蓝玻璃能够过滤一部分红外线和可见红光，主要用于光学摄像头、相机等，采用蓝玻璃制造的红外截止滤光片能够有效阻止红外线被感光元件接收造成图片失真。在本发明的其他实施例中，滤光片204也可以是红外滤光片，即过滤处红外线以外的可见光，一般用于红外成像，还可以是过滤其他颜色的滤光片，本领域人员可根据摄像头的具体应用场景选择相应的滤光玻璃制作滤光片。
[0070]
图6示出了本发明的一个实施例的一种摄像头模组的结构示意图；
[0071]
如图6所示，一种包括上述滤光片组件200a的摄像头模组，该摄像头模组包括：基板208；感光元件209，所述感光元件209位于基板208表面，且所述感光元件209与所述基板208电连接；使用上述所述滤光组件制造方法制造的滤光片组件200a，所述支架205的第二端面(开放端)与所述基板208连接，其中所述滤光片组件200a与所述基板208形成封闭的空腔，所述感光元件209位于所述空腔内；镜头及马达组件210，所述镜头及马达组件210一端与所述滤光片204远离所述支架的一侧表面连接。具体地，摄像头模组的结构从下到上依次是基板208、支架205、滤光片204、镜头及马达210，感光元件209设于滤光片204、支架205、基板208形成的密闭空腔内并与基板208连接，其中支架205与滤光片204为一体结构的滤光片组件200a。
[0072]
在本实施例中，每一个支架205包括顶板205a和位于顶板205a表面的侧部205b，所述顶205a包括第一面和与第一端相对的第二面，所述侧部205b位于第二面，所述第一面与所述滤光片204粘接，且所述侧部205b垂直于第二面，所述顶板205a内具有贯穿所述顶板205a的透光孔206；所述透光孔206在基板208所在表面具有投影，所述感光元件209位于所述投影内。摄像头成像时，光线通过镜头及马达组件210中的多组镜片后经过滤光片204滤光后穿过透光孔206被感光元件209接收，经感光元件209处理后成像。
[0073]
在一个示例中，所述感光元件209的引脚通过金线键合的方式与所述基板208电连接。具体地，感光元件209在基板208上的安装焊接方法有多种，如贴片、锡焊、焊线。在本实施例中，以金线键合的方式将感光元件209的引脚与基板208连接。在其它实施例中，也可以选择超声波引线键合机，引线材料可以采用金丝，铝丝，铜丝。
[0074]
进一步的，本发明中的基板为适用于终端摄像头的fpc线路板(又称柔性线路板)，在本发明的其他实施例中基板还可以是陶瓷电路板、氧化铝陶瓷电路板、氮化铝陶瓷电路板、pcb板、铝基板、高频板、厚铜板、阻抗板、超薄线路板，印刷(铜刻蚀技术)电路板、硅基电路板、软硬结合电路板等，本领域人员可根据实际需求自行选择。
[0075]
在一个示例中，所述支架205远离滤光片的一端(开放端)通过点胶贴装的方式固定连接到所述基板208表面。具体地，可以通过点胶贴装工艺(die attach)将支架205与基板208粘接，首先在基板208上表面预设区域(感光元件209的外围区域)实施点胶，然后从双面胶(tape)上抓取单颗滤光组件，并将滤光组件中支架205的矩形开放端粘接在基板208表面的预设区域内，然后通过加热使胶水固化，实现滤光组件与基板208的固定连接。目前点胶贴装工艺在本领域已经非常成熟，此处不再赘述。
[0076]
在一个示例中，所述镜头及马达组件210通过点胶贴装的方式固定到所述滤光片
204的所述另一个表面。具体地，将滤光片组件200a的远离滤光片的开放端通过点胶贴装的方式固定在基板208的表面并使其包围感光元件209后，再将镜头及马达210同样通过点胶贴装的方式粘接到滤光片204的上表面，并使镜头及马达210的轴线与圆形透光孔206的轴线重合，完成摄像头模组的封装；在本实施例中滤光片204为玻璃红外截止滤光片204。
[0077]
在一个示例中，所述感光元件209包括cis芯片。具体地，cis(cmos image sensor)芯片即cmos图像传感器，由于其具有成本低、成像素质较佳、省电并且体积小的特点，被广泛应用于制造微型摄像头。
[0078]
在一个示例中，所述镜头及马达组件210包括音圈马达和镜头，所述镜头与所述音圈马达连接，所述音圈马达用于驱动所述镜头伸缩移动。具体地，镜头及马达组件210包括本领域现有的各种微型镜头及马达组件，包括由多组光学透镜片平行排布构成的镜头(lens)，以及套设在镜头外部的音圈马达，音圈马达根据电信号能够调整镜头的伸缩移动以调整焦距。
[0079]
图7示出了根据本发明的一种摄像头模组制造方法的步骤的流程图；图8a至图8c示出了根据本发明的一个实施例的一种摄像头模组封装方法中步骤示意图；如图7至图8c所示，根据本发的一种摄像头模组制造方法，包括：
[0080]
将感光元件209设置于基板208表面，并与所述基板208电连接，其中，通过金线键合的方式将所述感光元件209的引脚与所述基板208电连接；
[0081]
将所述滤光片组件200a中所述支架205的远离滤光片的一端(开放端)与所述基板208连接，使所述感光元件209置于所述滤光片组件200a与所述基板208形成的密闭空腔内，其中，通过点胶贴装的方式将所述滤光片组件200a中所述支架205的开放端贴装到所述基板208表面，使所述感光元件209位于由所述滤光片组件200a和所述基板208形成的密闭空间内；
[0082]
将镜头及马达组件210与所述滤光片组件200a中的所述滤光片204远离所述支架205的一侧表面连接，其中，通过点胶贴装的方式将镜头及马达组件210与所述滤光片204的所述另一个表面固定连接，完成摄像头模组200b的制造。
[0083]
以上方法制作的滤光片组件200a或者摄像头模组200b，由于其中的滤光片204与支架205采用一体成型批量制造的设计，减少了制造摄像头模组200b的工序并降低了制造成本，增加了滤光片204与支架205的连接强度，有效避免了滤光片204脱落和碎裂的隐患。
[0084]
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。