CN100504482C - 芯片封装的定焦免调焦摄像模组加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及手机的生产方法，具体地说是一种芯片封装的定焦手机摄像模组加工方法。按照本发明提供的技术方案，所述加工方法包括：A、压合：将镜头(e)头部的圆柱面(p)与镜座(f)的安装孔(q)以过盈配合的方式压合；B、贴片：将影像传感器(g)及元器件贴在柔性电路板(h)上；C、贴合定位：将镜座(f)的定位面槽(a)的平面与影像传感器(g)的表面(n)贴合定位；D、粘合：用胶粘剂将镜座(f)与柔性电路板(h)粘住；E、贴双面胶：柔性电路板(h)背面镜头的部位贴软质双面胶(i)；F、钢片粘合：补强钢片(j)与柔性电路板(h)的背面通过双面胶(i)粘合；G、热铆：将镜座(f)的定位柱(o)与补强钢片(j)用热铆机铆平。本发明可以节设备投资及劳动力与生产成本，提高定焦模组的质量一致性及生产效率。

Description

芯片封装的定焦免调焦摄像模组加工方法

技术领域

本发明涉及手机的生产方法，具体地说是一种芯片封装的定焦手机摄像模组加工方法。

背景技术

CSP全称为Chip Scale Package，即芯片级封装的意思。作为新一代的芯片封装技术，它在BGA、TSOP的基础上性能又有了新的提升。CSP封装可以让芯片面积与封装面积之比超过1：1.14，相当接近于1：1的理想情况，绝对尺寸也仅有32平方毫米，约为普通BGA的1/3，仅仅相当于TSOP内存芯片面积的1/6。与BGA封装相比，同等空间下CSP封装可以将存储容量提高三倍。CSP封装内存不但体积小，同时也更薄，其金属基板到散热体的最有效散热路径仅有0.2毫米，大大提高了内存芯片在长时间运行后的可靠性，线路阻抗显著减小，芯片速度也随之得到大幅度提高。

手机摄像模组中采用的影像传感器有两种制作工艺，一种是采用CSP的封装芯片，芯片背部置有焊球，通过贴片机进行器件的贴装；另一种是COB的制作工艺，就是用裸片直接在产品上封装，通过打点、拉线的方式实现数据信号线引线。由于COB的制作工艺在生产上对机器和环境的要求非常高，产品良品率也难以在中小规模的生产线上得到保证，成本投入比较高，所以CSP封装的芯片占据了大部分的市场，本发明主要适用于CSP的封装影像传感器。

现在手机摄像模组大概分为两类：定焦，变焦。所谓定焦手机摄像模组，就是镜头和芯片组装好以后将镜头的位置固定、调焦距离不变的手机摄像模组。这种手机摄像模组在加工过程中需要确定调焦位置，也就是说将镜头的位置固定在最佳成像的区域。

普通定焦模组的构成很简单，包括镜头、镜座、影像传感器、及电路板。镜头与镜座的通过螺纹接合，然后将镜头(连同镜座)一起装在影像传感器上面，用胶水粘牢，然后再进行调焦，点胶。

在整个制造过程中，调焦和点胶工艺是最难控制的，需要的设备也是最多最复杂的。本发明不需要调焦及点胶过程，不需要调焦阶段复杂的设备，采用一次安装，便可出货检验，节省了工时，提高了产品良率。

发明内容

本发明的目的在于寻求一种芯片封装的定焦免调焦摄像模组加工方法，以节设备投资及劳动力与生产成本，提高定焦模组的质量一致性及生产效率。

按照本发明提供的技术方案，芯片封装的定焦免调焦摄像模组加工方法包括：

A、压合：将镜头e头部的圆柱面p与镜座f的安装孔q以过盈配合的方式压合；

B、贴片：将影像传感器n及元器件贴在柔性电路板h上；

C、贴合定位：将镜座f的定位面槽a的平面与影像传感器g的表面n贴合定位，通过柔性电路板h的形变填补柔性电路板h与镜座f的间隙，完成贴合；

D、粘合：用胶粘剂将镜座f与柔性电路板h粘住，用夹具将镜座f与柔性电路板h固定，保证柔性电路板h与镜座f间无间隙，并送烘箱60℃-65℃烘烤30-40分钟；

E、贴双面胶：柔性电路板h背面镜头的部位贴软质双面胶i，软质双面胶i的胶体厚度为0.1±0.05mm；

F、钢片粘合：补强钢片j与柔性电路板h的背面通过双面胶i粘合；

G、热铆：将镜座f的定位柱o与补强钢片j用热铆机铆平，使补强钢片j与柔性电路板h及镜座f连为一体，形成摄像模组。

在热铆后检验：将摄像模组连接电脑测试板，检验图像的清晰度、色彩、畸变。

镜头p与镜座f的接合部为光滑的表面，并在镜头p的上面设置定位台阶，镜头p的解析度均匀性在±10％的范围内。

用于定位影像传感器g的表面的定位面槽a设置在镜座f的底部，在镜座f的底部有被动元件放置槽c。

影像传感器g采用球栅阵列封装，影像传感器g的底部为栅格分布的焊球m。

柔性电路板h上的焊盘1与影像传感器g上的焊球m对应，材料厚度为0.13mm～0.15mm。

补强钢片j的材料为0.15mm厚度不锈钢，材料为SUS3011/2H。

制造与安装时，定位面槽(a)的平面的大小比影像传感器g大0.2～0.5mm，影像传感器g嵌在定位面槽(a)内，时影像传感器g的顶部与镜座f的定位面槽(a)紧密接触，定位槽a的深度比影像传感器g的贴片高度浅0.1mm，在影像传感器g的表面与镜座f的定位面槽(a)的平面重合后，柔性电路板h与镜座f贴合有0.1mm的间隙；镜座f上面还有定位柱(b)，用于定位镜座f与柔性电路板g及补强钢片j安装时的位置；被动元件槽(c)用来为被动元件提供空间；在定位面槽(a)上设置影像传感器视窗(d)，以便让出影像传感器g的感光区域，接收镜头p过来的光线；镜座顶部开有镜头的安装孔q，安装孔q与镜头p的圆柱面e成紧配合。

本发明的优点是：利用本发明后，装配时只需将镜座和镜头组件用胶粘剂粘在贴有影像传感器的电路板上，不需要调焦点胶过程，节省了复杂多变的调焦点胶因素造成的产品不良，节约的产品测试设备及工时，节省劳动力及生产成本。实践表明，该工艺能极大提高定焦模组的质量一致性，提高生产效率。

附图说明

图1带定位面的镜座示意图。

图2柔性电路板与影像传感器的焊点对应示意图，其中图2(1)是柔性线路板，图2(2)是影像传感器。

图3总装配图。　　　　　　　　　　　　　图4背部视图。

图5侧面剖视图。

图6最终成品。

具体实施方式

1、准备镜头e：镜头e就是在一个塑料外壳内部包裹着几片镜片，普通的镜头e外部有螺纹，镜座f内部也有螺纹，镜头e是旋在镜座f内的，现在免调焦的镜头e与镜座f的连接是通用紧配压合的方式，通过过盈配合压合在一起，镜片间的差异性通过模具或补偿方法进行修正，保证每颗镜头e的解析度在±10％的误差内。镜头e外部无螺纹。

2、准备镜座f：镜座f的底面有定位面槽a，该定位面槽a的平面的大小比影像传感器g大0.2～0.5mm，这样就可以将影像传感器g嵌在内部，影像传感器g的顶部刚好与镜座f的定位面槽a紧密接触，定位槽a的深度比影像传感器g的贴片高度稍浅0.1mm，这样在影像传感器g的表面与镜座f的定位面槽a的平面重合后，柔性电路板h与镜座f贴合有0.1mm的间隙。镜座f上面还有定位柱b，保证镜座f与柔性电路板g及补强钢片j安装时的位置。被动元件槽c用来为被动元件提供空间，如电容电阻，驱动集成电路IC等，并不是每个影像传感器都需要被动元件，有些影像传感器在内部已将被动元件封装在内部，所以不需要外置被动元件。影像传感器视窗d，目的是将影像传感器的感光区域让出来，接收镜头过来的光线。镜座顶部开有镜头的安装孔，其大小与镜头圆柱面成紧配合。

3、压合：镜头e的圆柱部分装入镜座f的安装孔，然后稍用力压入镜座f，直至镜头e圆柱部分全部没入镜座f的安装孔内。

4、准备影像传感器g：影像传感器g采用球栅阵列封装；

5、准备柔性电路板h及元器件：柔性电路板h根据不同的影像传感器g设计，其上的焊盘l与影像传感器g上的焊球m对应，材料厚度为0.13mm～0.15mm，后端根据与手机接插的方式制作外形。

6、贴片：将影像传感器g及元器件在贴片机上用贴片胶贴在柔性电路板h上。

7、贴合定位：将镜座f的定位面槽a的平面与影像传感器g的表面n贴合定位，因影像传感器g已贴在柔性电路板h上，柔性电路板h上面有四个定位孔k，正好将镜座f的定位柱b嵌入定位孔k中，同时柔性电路板h有微量变型，如1所说，通过柔性电路板h的形变填补柔性电路板h与镜座f的0.1mm间隙，完成贴合。

8、粘合：用胶粘剂(环氧树脂)将镜座f与柔性电路板h粘住，用夹具将镜座f与柔性电路板h固定，保证柔性电路板h与镜座f无间隙，并送烘箱60℃烘烤30分钟。胶粘剂为包含A胶与B胶的混合胶水，其中A胶与B胶的质量比为2.2～2.7，调匀后放置20～30分钟；A胶的组分为E-51环氧树脂68～72份，间笨二酚甲醛树脂，配比重量21～25份，羧基丁睛橡胶6～8份，B胶的组分为酚醛树脂28～32份，651#聚酰胺68～72份，单位为质量份。

9、贴双面胶：柔性电路板h背面镜头e的部位贴软质双面胶i，目的是让柔性电路板h和补强钢片j粘合。双面胶i的胶体厚度为0.1mm，粘附力为10牛/平方厘米，基材为涤纶树脂材质，涂在基材上的胶粘剂购买自德莎公司的TESA4965，在胶粘剂商店有售。

10、准备补强钢片j：补强钢片j的材料为0.15mm厚度不锈钢，材料为SUS3011/2H；

11、钢片粘合：补强钢片j与柔性电路板h的背面通过双面胶i粘合。

12、热铆：将镜座f的定位柱o与补强钢片j用热铆机铆平，使补强钢片j与柔性电路板h、镜座f连为一体。

13、检验：进行性能测试，将成品摄像模组连接电脑测试板，检验图像的清晰度，色彩，畸变等参数。

Claims (8)

1、芯片封装的定焦免调焦摄像模组加工方法，其特征是：

A、压合：将镜头(e)头部的圆柱面(p)与镜座(f)的安装孔(q)以过盈配合的方式压合；

B、贴片：将影像传感器(g)及元器件贴在柔性电路板(h)上；

C、贴合定位：将镜座(f)的定位面槽(a)的平面与影像传感器(g)的表面(n)贴合定位，通过柔性电路板(h)的形变填补柔性电路板(h)与镜座(f)的间隙，完成贴合；

D、粘合：用胶粘剂将镜座(f)与柔性电路板(h)粘住，用夹具将镜座(f)与柔性电路板(h)固定，保证柔性电路板(h)与镜座(f)间无间隙，并送入烘箱内，在60-65℃下烘烤30-40分钟；

E、贴双面胶：柔性电路板(h)背面镜头的部位贴软质双面胶(i)，软质双面胶(i)的胶体厚度为0.1±0.05mm；

F、钢片粘合：补强钢片(j)与柔性电路板(h)的背面通过双面胶(i)粘合；

G、热铆：将镜座(f)的定位柱(o)与补强钢片(j)用热铆机铆平，使补强钢片(j)与柔性电路板(h)及镜座(f)连为一体，形成摄像模组。

2、如权利要求1所述芯片封装的定焦免调焦摄像模组加工方法，其特征是：在热铆后检验：将摄像模组连接电脑测试板，检验图像的清晰度、色彩、畸变。

3、如权利要求1所述芯片封装的定焦免调焦摄像模组加工方法，其特征是：镜头(e)与镜座(f)的接合部为光滑的表面，并在镜头(e)的上面设置定位台阶，镜头(e)的解析度均匀性在±10％的范围内。

4、如权利要求1所述芯片封装的定焦免调焦摄像模组加工方法，其特征是：用于定位影像传感器(g)的表面的定位面槽(a)设置在镜座(f)的底部，在镜座(f)的底部有被动元件放置槽(c)。

5、如权利要求1所述芯片封装的定焦免调焦摄像模组加工方法，其特征是：影像传感器(g)采用球栅阵列封装，影像传感器(g)的底部为栅格分布的焊球(m)。

6、如权利要求1所述芯片封装的定焦免调焦摄像模组加工方法，其特征是：柔性电路板(h)上的焊盘(1)与影像传感器(g)上的焊球(m)对应，材料厚度为0.13mm～0.15mm。

7、如权利要求1所述芯片封装的定焦免调焦摄像模组加工方法，其特征是：补强钢片(j)的材料为0.15mm厚度不锈钢，材料为SUS3011/2H。

8、如权利要求4所述芯片封装的定焦免调焦摄像模组加工方法，其特征是：定位面槽(a)的平面的大小比影像传感器(g)大0.2～0.5mm，影像传感器(g)嵌在定位面槽(a)内时，影像传感器(g)的顶部与镜座(f)的定位面槽(a)紧密接触，定位槽(a)的深度比影像传感器(g)的贴片高度浅0.1mm，在影像传感器(g)的表面与镜座(f)的定位面槽(a)的平面重合后，柔性电路板(h)与镜座(f)贴合有0.1mm的间隙；镜座(f)上面还有定位柱(b)，用于定位镜座(f)与柔性电路板(h)及补强钢片(j)安装时的位置；被动元件槽(c)用来为被动元件提供空间；在定位面槽(a)上设置影像传感器视窗(d)，以便让出影像传感器(g)的感光区域，接收镜头(e)过来的光线；镜座顶部开有镜头的安装孔(q)，安装孔(q)与镜头(e)的圆柱面成紧配合。

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