CN101064776A - 相机模块封装 - Google Patents

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Abstract

一种相机模块封装。壳体设置有容纳有至少一个透镜的透镜镜筒。至少一个IR过滤器也设置在壳体中。装配到壳体的电路板具有堆叠在其上的至少一层加强材料和安装在其上的至少一个无源装置。图像传感器被装配到电路板的下表面上，其图像区域通过电路板的窗口被暴露出来。本发明防止在电路板和传感器的倒装芯片结合过程中由于粘合剂散布到电路板的外周部分以外而造成污染，增大了电路板的硬度以防止在电路板装配到壳体过程中对电路板造成损坏，并且促进了模块的小型化。

Description

相机模块封装
本申请要求于2006年4月27日提交到韩国知识产权局的韩国专利申请第2006-0038267号的优先权，通过引用将该申请的内容包含于此。
                       技术领域
本发明涉及一种相机模块封装，更具体地讲，涉及这样一种相机模块封装，其防止在倒装芯片结合过程中的粘合剂的散布而造成污染，增大电路板的硬度以防止电路板在装配到壳体的过程中被损坏，并且适应小型化。
                       背景技术
目前，许多移动电话制造商正在开发和制造其中安装有相机模块封装的移动电话，根据组件和封装方法等，安装在移动电话内的相机模块封装发展为各种类型。
通常，相机模块封装主要被分为薄膜覆晶(COF)、板上晶片(COB)和晶片尺寸封装(CSP)。目前相机模块封装的发展趋势是着重于高像素、多功能、小型化和低成本。
图1是表示一般的相机模块封装的分解透视图，图2是表示一般的相机模块封装的纵向截面图。
如图1和图2所示，相机模块封装1包括透镜镜筒10、壳体20、电路板30和图像传感器40。
透镜镜筒10是中空的，透镜(未示出)安装在其内部空间中，透镜镜筒10具有形成在其外表面上的外螺纹，并且具有装配到其上端上的盖子13。
根据期望的相机模块封装的功能和容量，可在透镜镜筒10中设置至少一个透镜。
壳体20具有用于容纳透镜镜筒10的开口21，所述开口21具有形成在其内周表面上的内螺纹。开口21的内螺纹与透镜镜筒10的外螺纹螺纹接合。
通过这种螺纹接合，透镜镜筒10沿着光轴方向可动地装配在位置固定的壳体20中。
电路板30是附着在壳体20的下表面上的柔性印刷电路板(FPCB)。电路板30具有形成在其一侧的窗口32和形成在其另一侧的连接器34，窗口32用于暴露图像传感器40的图像区域41，连接器34与未显示出的显示装置电连接。
图像传感器40是具有图像区域41的图像拾取装置，物体的图像经过透镜镜筒10的透镜形成在图像区域41上。图像传感器40通过粘合剂45(例如，异向导电膜(ACF)或非导电性胶(NCP))倒装芯片地结合到电路板30的下表面上。
设置在图像传感器40的上表面上的多个凸点焊块44通过覆盖在图像传感器40的除了图像区域41以外的部分上的粘合剂45电连接到电路板30的连接端子(未示出)。
过滤器35设置在电路板30之上以过滤紫外线和防止外部物质掉入图像传感器40。另外，可在电路板30的下表面上设置至少一个无源装置37，例如，多层陶瓷电容。
在壳体20与电路板30结合之后，用填充物39将图像传感器40的外周部分密封。
在图1中，未描述的标号19代表附着到透镜镜筒10上用于保护透镜的挡片，另一个未描述的标号49代表附着到图像传感器40的下表面上以保护图像传感器40的挡片。
但是，在这种传统的相机模块封装1中，封装的组件(包括过滤器35、电路板30和图像传感器40)结合到壳体20的下表面上，导致总高度变大，并且在电路板的外侧隔开图像传感器40设置有无源装置37导致宽度变大，从而限制了采用该封装的设备的小型化。
同时，作为减小封装1的高度和宽度的一种方法，具有图像传感器40倒装芯片地结合到其上的电路板30可设置在壳体内。
但是，在这种传统技术中，在电路板30插入到壳体20内的同时，这种厚度薄和硬度低的电路板30的外周部分与壳体20的内表面接触而变得容易损坏。
此外，在图像传感器40通过粘合剂45倒装芯片地结合到电路板30的下表面的过程中，粘合剂45散布到电路板的外周部分，进一步妨碍了将电路板30装配到壳体20内的过程。
                      发明内容
提出本发明以解决上述在现有技术中出现的问题，因此，本发明的一方面是提供一种相机模块封装，其防止在电路板和传感器的倒装芯片结合过程中由于粘合剂散布到电路板的外周部分以外而造成污染，增大了电路板的硬度以防止在电路板装配到壳体的过程中造成损坏，并且适应小型化。
根据本发明的一方面，本发明提供一种相机模块封装，其包括：壳体；透镜镜筒，装配到壳体中，并且在该透镜镜筒中具有至少一个透镜；至少一个红外过滤器，设置在壳体中；电路板，设置在壳体中，在该电路板上堆叠有至少一层加强材料以及安装有至少一个无源装置；图像传感器，装配到电路板的下表面上，该图像传感器的图像区域通过形成在电路板一侧的窗口暴露出来。
优选地，加强材料由按照次序连续地形成在电路板的上表面上的粘合剂层、覆盖层和聚酰亚胺层组成。
优选地，加强材料具有形成在其中的凹部，无源装置通过所述凹部中的焊料安装到暴露的电镀图案上。
优选地，通过改变加强材料的厚度来调节凹部的深度，凹部的深度被调节至以下程度：在焊料涂敷过程中随着焊料被施加以覆盖电路板上的电镀图案，焊料被容纳在凹部中。
优选地，壳体的内表面与电路板的端部表面隔开一定间隔。
优选地，图像传感器的外周部分被布置得比电路板的外周部分更加靠内。
                      附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它方面、特点和其它优点将变得更加容易理解，其中：
图1是表示一般相机模块封装的分解透视图；
图2是表示一般相机模块封装的纵向截面图；
图3是表示根据本发明实施例的相机模块封装的纵向截面图；
图4是表示根据本发明实施例的相机模块封装的分解透视图；
图5是表示根据本发明实施例的相机模块封装的中部的纵向截面图；
图6是表示根据本发明实施例的设置在相机模块封装中的电路板的纵向截面图。
                      具体实施方式
现在，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。
图3是表示根据本发明的相机模块封装的纵向截面图，图4是表示根据本发明的相机模块封装的分解透视图，图5是表示根据本发明的相机模块封装的中部的纵向截面图。
如图3至图5所示，根据本发明的相机模块封装100包括透镜镜筒110、壳体120、红外(IR)过滤器130、电路板140和图像传感器150。
透镜镜筒110是中空的，具有预定尺寸的内部空间，从而至少一个透镜可沿着光轴布置在其中。
所述多个透镜按照预定间隔设置在透镜镜筒110中，隔离件(未示出)设置在透镜之间。
透镜镜筒110具有形成在其外表面上的外螺纹和在透镜镜筒110上端的用于使透镜固定地沿着光轴被容纳的盖子113。
预定尺寸的光开口115形成在盖子113的中间，与透镜的中心对齐。
此外，壳体120具有穿过其中部形成的开口121，并且具有形成在其内表面上的内螺纹，以容纳透镜镜筒110。所述内螺纹与形成在透镜镜筒110的外表面上的外螺纹螺纹接合。
由于这种外螺纹和内螺纹之间的螺纹接合，当从未示出的驱动源传输出功率时，透镜镜筒110可被设置为在位置固定的壳体120中沿着光轴方向来回可运动。
具有内螺纹的壳体120具有形成在其内表面上的第一内台阶123和第二内台阶124。第一内台阶123是从内表面突出的止动件，当透镜镜筒110向下移动时，第一内台阶123与透镜镜筒110的下端接触。
IR过滤器130安装在第一内台阶123的下表面上，以过滤通过透镜镜筒110入射的光中包含的紫外线，或者防止废渣从透镜镜筒110落下到图像传感器150上。IR过滤器130最好由透镜材料，例如玻璃制成。
第二内台阶124是形成在壳体120内表面上低于第一内台阶123的部分上的突出部分，具有图像传感器150倒装芯片地结合到其上的电路板140的外周部分结合到第二内台阶124的下表面上。
此时，为了使装配过程容易同时防止在壳体120与电路板140结合的过程中由于壳体120和电路板140之间的接触而引起的损坏，可在电路板140的端部表面和壳体120的内表面之间形成40至60μm的间隔t1。
从而，当电路板140插入到壳体120中时，电路板140可结合到第二内台阶124上，而不会由于阻碍而造成损坏。
电路板140是每侧都印有电路图案的双面柔性印刷电路板(FPCB)。电路板140的插入到壳体120(的盒状基体)的一侧具有窗口142，电路板140的电连接到用于显示图像的显示装置(未示出)的另一侧形成有连接器144。
如图6所示，电路板140由互相交替的至少一个导电层140a和至少一个非导电层140b组成。电路板140具有通道(via)140c以电连接到导电层140a，所述通道140c具有形成在其中的电镀图案(plating pattern)140d。另外，为了增大电路板140的硬度，在电路板140的上表面上堆叠至少一层加强材料141。
这里，导电层140a的厚度大约为12μm，非导电层140b的厚度大约为25μm。电镀图案140d(沿着导电层140a上设置的图案印刷并且形成在通道140c中)的厚度被设置为大约为10μm。但是，本发明不限于上述厚度，层的数量和厚度可根据电路板的设计条件而不同地改变。
通过焊料(未示出)电连接到电镀图案140d的无源装置147(例如多层陶瓷电容)被设置在电路板140的上表面上。
加强剂材料141由按照一定次序连续地形成在电路板140的上表面上的粘合剂层141b、覆盖层141a和聚酰亚胺层141c组成。
这里，覆盖层141a的厚度被设置为大约27至38μm，粘合剂层141b的厚度被设置为大约25μm，聚酰亚胺层141c的厚度被设置为大约75μm。
加强材料141具有用于暴露印刷在电路板140的上表面上的电镀图案140d的凹部147a，无源装置147被设置在凹部147a中并且通过焊料电连接到电路板140。
这里，最好通过改变加强材料141的厚度来调节凹部147a的深度，凹部147a的深度被调节至以下程度：随着焊料被施加以覆盖电路板140上的电镀图案140d，焊料被容纳在凹部147a中。
电路板140通过粘合剂结合到形成在壳体120的内表面上的第一内台阶124的下表面上，窗口142的中心与光轴对齐。
同时，从薄片切割的图像传感器150具有在其中部的图像区域152，并且在其外周部分上具有多个凸点焊块154。凸点焊块154通过粘合剂155(例如，异向导电膜(ACF)和非导电性胶(NCP))倒装芯片地电结合到电路板140的下表面上。
通过将形成在电路板140的下表面上的连接端子(未示出)与形成在图像传感器150的上表面上的凸点焊块154对应地设置，可将电路板140和图像传感器150倒装芯片地结合和电连接，并且通过热压和热源(未示出)提供的压力可将电路板140和图像传感器150热压在一起。
从而，导电粒子将电路板140的每个连接端子与图像传感器150的对应的一个凸点焊块连接起来以展现各向异性导电性，从而形成端子之间的电连接和机械连接。
同时，随着在倒装芯片结合期间电路板140和图像传感器150被热压在一起，粘合剂155向外散布。因此，为了防止粘合剂污染壳体120的内表面或者防止粘合剂进一步散布电路板140的最外周部分，图像传感器150的外周部分最好设置得比电路板的外周部分靠内。因此，电路板140的外周部分与图像传感器150的外周部分之间具有大约90至110μm的间隔t2。
制造具有上述构造的相机模块的过程包括准备这样的壳体的过程，该壳体具有形成在其开口121中的内螺纹以与容纳有至少一个透镜的透镜镜筒110螺纹接合，并且壳体具有形成在其内表面上的第一内台阶123和第二内台阶124。
IR过滤器130是透明介质，安装在壳体120的第一内台阶123的下表面上，与光轴垂直。
此外，图像传感器150的凸点焊块154通过粘合剂(例如ACF或NCP)倒装芯片地结合到电路板140的一侧的下表面上，电路板140的所述一侧具有穿透形成的窗口142，并且该侧插入到壳体120中，从而使图像传感器150电连接到电路板140。
这里，由于图像传感器150的外周部分与电路板140的外周部分相隔间隔t2地设置，因此，防止粘合剂在热压过程中散布电路板140的外周部分。
此时，图像传感器150的图像区域152应该与电路板140的窗口142对齐。
同时，电路板140(具有多个无源装置147安装在其上表面上并且至少一层加强材料141堆叠在其上以提高其硬度)可按照如下所述地被装配到壳体120上。即，IR过滤器130布置为与窗口142对应，电路板140的外周部分可通过粘合剂结合到壳体120的第二内台阶124的下表面上。
此时，由于插入到壳体120的下部的电路板140的外周部分与壳体120的内表面隔开预定间隔，因此，电路板140的插入(以结合到壳体120的第二内台阶124上)可不受到阻碍。
此外，即使电路板140在其插入过程中与壳体120的内表面接触，但是电路板140由于堆叠在其上的加强材料而具有足够的硬度，因此，可防止电路板的外周部分由于这种接触产生的碰撞而被损坏。
透镜镜筒(具有形成在其外表面上的外螺纹并且具有容纳在其中的至少一个透镜)与壳体120的内螺纹螺纹接合以完成相机模块封装100。
根据如上所述的本发明，至少一层加强材料堆叠在电路板的上表面上以提高电路板的硬度，从而防止在电路板被固定地插入到壳体的过程中，电路板由于其与壳体之间的接触而导致的碰撞损坏。
而且，图像传感器的外周部分比电路板的外周部分设置得更加靠内，从而在电路板和图像传感器的倒装芯片结合过程中，防止粘合剂向外散布并且散布到电路板的外周部分之外，同样也防止了对模块的污染。
虽然已经参照附图显示并描述了本发明，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可做出修改和改变。

Claims (6)

1、一种相机模块封装，包括：
壳体；
透镜镜筒，装配到壳体中，并且在该透镜镜筒中具有至少一个透镜；
至少一个红外过滤器，设置在壳体中；
电路板，设置在壳体中，在该电路板上安装有至少一层加强材料以及安装有至少一个无源装置；
图像传感器，装配到电路板的下表面上，该图像传感器的图像区域通过形成在电路板一侧的窗口暴露出来。
2、如权利要求1所述的相机模块封装，其中，加强材料包括按照次序连续地形成在电路板的上表面上的粘合剂层、覆盖层和聚酰亚胺层。
3、如权利要求1所述的相机模块封装，其中，加强材料具有形成在其中的凹部，无源装置通过所述凹部中的焊料安装到暴露的电镀图案上。
4、如权利要求3所述的相机模块封装，其中，通过改变加强材料的厚度来调节凹部的深度，凹部的深度被调节至以下程度：在焊料涂敷过程中随着焊料被施加以覆盖电路板上的电镀图案，焊料被容纳在凹部中。
5、如权利要求1所述的相机模块封装，其中，壳体的内表面与电路板的端部表面隔开一定间隔。
6、如权利要求1所述的相机模块封装，其中，图像传感器的外周部分被布置得比电路板的外周部分更加靠内。
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