CN101075603A - 取像模组封装结构及其封装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种取像模块封装结构，其包括：一基板，具有一第一基板面及一第二基板面；一取像感测芯片具有一作动面与一非作动面，所述取像感测芯片是以所述非作动面设置在所述第一基板面上。一盖体结构是环绕所述取像感测芯片设在所述第一基板面上，且所述盖体结构相对应所述作动面设置一盖板。一电路层是设在所述第二基板面上，且有至少一系统芯片设在所述电路层上，以多根焊线与所述电路层导通电性。一封胶堤是环绕所述系统芯片设在所述电路层上，且所述封胶堤具有一导通孔，所述导通孔内具有一金属导线用以导通所述电路层的电性，通过封胶填充在所述封胶堤内，从而可将影像处理的功能整合至单一模块内，达到轻量化、薄型化的目的。

Description

取像模组封装结构及其封装方法
技术领域
本发明涉及的是一种取像模块封装结构，特别涉及的是一种薄型多芯片取像模块封装结构，可整合不同功能的系统芯片在同一基板内，达到轻薄短小与模块化。
背景技术
随着科技发达与消费者强力需求下，各式各样的随身信息电子产品以及设备因应而生，而手机结合数字相机功能，即是其中一项重要的发明。观察目前市售所有手机，可以发现都朝向轻薄短小去发展，尤其是具有照像功能的手机，更是当红的机种，甚至有人预测以后手机会完全取代数字相机，成为结合照像、通讯、上网等，具有多功能的整合机种。
请参阅图1所示，其是为现有微型取像模块(Compact Camera Module，CCM)的结构示意图。现有的微型取像模块1是包括有：一基板10、一取像感测芯片11及一盖体结构12，其中，将所述取像感测芯片11设置在基板10上，并将盖体结构12环绕所述取像感测芯片11设在所述基板10上，用以保护所述取像感测芯片11，且在所述盖体结构12上设置一盖板120，使取像感测芯片11可透过镜头2撷取外界影像。
以照像手机为例，微型取像模块1利用软性印刷电路板3与手机基板4电性导通，并将控制微型取像模块1、镜头2的系统芯片41、42、43设置在手机基板4上，用以控制微型取像模块1与镜头2的作动，使手机具有照像的功能。
然而，现有的微型取像模块结构，无自动对焦或光学变焦的系统功能，必须由后端的软硬件协助驱动，所以后端手机厂必须针对不同规格的微型取像模块，重新设计手机基板，故需要时间相较长，进而增加了组装的困难度，且难以达到最佳的影像效果。
发明内容
本发明的第一目的，在于提供一种取像模块封装结构及其封装方法，其是使用基板内埋的技术将多芯片的系统整合至同一基板上，发挥更大的影像功能及提升产品附加价值。
本发明的另一目的，在于提供一种取像模块封装结构及其封装方法，其是通过系统芯片外围所环绕的封胶堤搭配封胶，以确实保护系统芯片，提高取像模块封装结构的可靠度。
本发明的再一目的，在于提供一种取像模块封装结构及其封装方法，所述取像模块封装结构的厚度，与原本的取像模块封装结构的厚度近似，故可在几乎不增加取像模块封装结构厚度的前提下完成封装，以符合产品轻薄短小的需求。
本发明的更一目的，在于提供一种取像模块封装结构及其封装方法，使模块厂可整合各式各样的光学功能至模块内，提供手机厂商更完整的解决方案。
为达上述的目的，本发明采用的技术方案，在于提供一种取像模块封装结构，其是主要是包括有：一基板、一取像感测芯片、一盖体结构、一电路层、至少一系统芯片、一封胶堤及一封胶所组成。
所述基板具有一第一基板面及一第二基板面，所述取像感测芯片具有一作动面与一非作动面，所述取像感测芯片是以所述非作动面设置在所述第一基板面上。所述盖体结构是环绕所述取像感测芯片设在所述第一基板面上，用以保护所述取像感测芯片，且所述盖体结构相对应所述作动面设置一盖板。所述电路层是设在所述第二基板面上，且有至少一系统芯片设在所述电路层上，以复数根焊线与所述电路层导通电性。所述封胶堤是环绕所述系统芯片设在所述电路层上，且所述封胶堤具有一导通孔，所述导通孔内具有一金属导线用以导通所述电路层的电性。所述封胶是填充在所述封胶堤内，用以封装保护所述系统芯片。
本发明的取像模块封装方法，其是包括以下步骤：在一基板上形成一电路层；在所述电路层上形成一封胶堤，且在所述封胶堤形成一导通孔；在所述导通孔形成一金属导线；在所述封胶堤所环绕区域的所述电路层上设置至少一系统芯片，且以打线方式与所述电路层电性导通；填封胶在所述封胶堤内，用以封装保护所述系统芯片；以及，在所述基板另一面上设置一取像感测芯片与一盖体结构，所述盖体结构是环绕所述取像感测芯片，用以保护所述取像感测芯片，且所述盖体结构更包括一盖板，所述盖板是对应所述取像感测芯片的作动面设置。
本发明的优点，在于马达驱动芯片、数字讯号处理芯片及闪存整合至取像模块封装结构内，达到整合光学功能的目的。
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
附图说明
图1是为现有微型取像模块的结构示意图；
图2A是为本发明的取像模块封装结构较佳实施例剖面侧视示意图；
图2B是为本发明的取像模块封装结构较佳实施例剖面仰视示意图；
图3A至图3F是为本发明的取像模块封装方法步骤流程示意图；
图4是为本发明的取像模块封装结构应用示意图。
附图标记说明：1-微型取像模块；10-基板；11-取像感测芯片；12-盖体结构；120-盖板；2-镜头；3-软性印刷电路板；4-手机基板；41、42、43-系统芯片；5-取像模块封装结构；50-基板；501-第一基板面；502-第二基板面；51-取像感测芯片；511-作动面；512-非作动面；52-盖体结构；521-开口；522-盖板；53-电路层；54a、54b、54c-系统芯片；541-焊线；55-封胶堤；551-导通孔；552-金属导线；553-焊垫；56-封胶；57-软性印刷电路板；6-镜头基座；61-镜片。
具体实施方式
为了能更清楚地描述本发明所提出的取像模块封装结构及其封装方法，以下将配合图示详细说明的。
请参阅图2A及图2B所示，其是分别为本发明的取像模块封装结构较佳实施例剖面侧视及仰视示意图。其中，取像模块封装结构5主要是由：一基板50、一取像感测芯片51、一盖体结构52、一电路层53、系统芯片(54a、54b、54c)、一封胶堤55及一封胶56等所共同组成。
所述基板50具有一第一基板面501及一第二基板面502，一般来说，所述基板50通常是使用陶瓷材料或高分子材料作为基板的材料，当然，也可以是使用业界常用的市售现有的FR4、FR5、或是BT基板。所述取像感测芯片51是用来撷取外界影像，通常是电荷耦合装置(charge coupled device，CCD)或互补式金属氧化半导体(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)，且所述取像感测芯片51具有一作动面511与一非作动面512，所谓作动面511是指具有撷取外界影像功能的那一面。在本较佳实施例中，所述取像感测芯片51是以覆晶封装技术(Flip Chip technology)将取像感测芯片51以所述非作动面512设置在所述第一基板面501上，使取像感测芯片51的作动面511朝向取像模块封装结构5的上方。
所述盖体结构52是环绕所述取像感测芯片51设在所述第一基板面501上，用以保护所述取像感测芯片51。并在所述盖体结构52开设一开口521对应所述取像感测芯片51的作动面511，并在所述开口521上设置一盖板522，所述盖板522必须使用可透光的材料，才可以使外界的光线通过盖板522到达所述取像感测芯片51的作动面511。可以依照不同需求使用不同材质的盖板522，举例来说，例如：使用红外线滤光玻璃，或单纯的素玻璃，或具有抗反射功能的抗反射玻璃，或是蓝玻璃等，使取像模块封装结构5可以具有更多种功能。
将所述电路层53涂布在所述基板50的第二基板面502上，所述电路层53的厚度非常薄几乎可以忽略，为说明方便才画出示意图，所述电路层53具有设计好的电路，用以提供电性导通，通过所述电路层53作为整合的媒介，使整合的组件之间的电性可以相互沟通正常运作。
在本较佳实施例中，可将各种不同功能的系统芯片54a、54b、54c整合至取像模块封装结构5内的电路层53上，并以多根焊线541与所述电路层53导通电性，举例来说，取像模块封装结构5常用的系统芯片为：系统芯片54a为一马达驱动芯片，用以控制驱动取像模块封装结构5的镜头马达(图中未示)，进而调整数字相机镜头焦距。系统芯片54b为一数字影像讯号处理及影像逻辑运算的芯片(Digital Signal Processor，DSP)，除了将模拟讯号转换成数字讯号外，更进一步处理影像的讯号，以呈现所需的效果。系统芯片54c为一闪存(FlashMemory)，用以储存数字数据。
所述封胶堤55是环绕系统芯片54a、54b、54c设在所述电路层53上，且所述封胶堤55具有一导通孔551，所述导通孔551内具有一金属导线552用以导通所述电路层53的电性，所述封胶堤55通常是使用陶瓷材料或高分子材料，至于填充在所述封胶堤55内的封胶56，是用以封装保护系统芯片54a、54b、54c及焊线541，避免受到外力撞击而遭到破坏，或是因为灰尘、杂质等污染物沾附其上，造成接触不良的结果，以提高取像模块封装结构5的使用安全可靠度。至在软性印刷电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)57，是通过焊垫553与金属导线552电性导通至电路层53，故取像模块封装结构5是透过设在所述封胶堤55上的软性印刷电路板57，与手机或数字相机等产品结合，使模块厂可整合各式各样的光学功能至取像模块封装结构5内，提供手机或数字相机等下游厂商更完整的解决方案，使其组装更简便。
在本较佳实施例中，封胶堤55的宽度大约1mm、厚度大约0.35mm，基板50厚度大约0.2mm，而盖体结构52厚度大约1.5mm，故取像模块封装结构5的主要厚度表现，还是集中在盖体结构52的厚度表现，而封胶堤55的厚度约相当在基板50c的厚度，故所述取像模块封装结构5可在几乎不增加厚度的前提下完成封装，以符合产品轻薄短小的需求。
请参阅图3A至图3F所示，其是为本发明的取像模块封装方法步骤流程示意图。
如图3A所示，在一基板50上形成一电路层53，所述基板50是为陶瓷材料、高分子材料、FR4、FR5、或是BT基板。
如图3B所示，在所述电路层53上形成一封胶堤55，所述封胶堤55在所述电路层53上环绕出一环绕区域55a，作为后续安置系统芯片的区域，并在所述封胶堤55上形成一导通孔551，作为与电路层53导通电性的通孔，以利后续的作业。
如图3C所示，在所述导通孔551内填充一金属导线552，并形成多个焊垫553与金属导线552电性连接，使电路层53、金属导线552与焊垫553三者之间的电性相互导通，当然金属导线552亦可延封胶堤55外缘涂布，其是为本领域技术者所了解，在此便不在加以图示赘述的。
如图3D所示，在所述电路层53的环绕区域55a上设置系统芯片54a、54b、54c，并以打线方式与所述电路层53电性导通，其中，系统芯片54a、54b、54c是分别为马达驱动芯片、数字讯号处理芯片、闪存，至在系统芯片54a、54b、54c的用途，已在先前说明过，在此便不在多作赘述。
如图3E所示，将封胶56填充至所述封胶堤55内，用以封装保护系统芯片54a、54b、54c，避免系统芯片54a、54b、54受到损害。
如图3F所示，在所述基板50另一面上设置一取像感测芯片51与一盖体结构52，其中，所述盖体结构52是环绕所述取像感测芯片51，用以保护所述取像感测芯片51，且在所述盖体结构52上开设置一开口521，所述开口521是对应取像感测芯片51的作动面511设置，在开口521处设置可透光的盖板522，至在盖板522所使用的材质与特性，已在前述实施例中详述过，在此便不在多作赘述。再将一软性印刷电路板57电性连接至焊垫553，通过焊垫553与所述金属导线552电性导通，使封装结构通过软性印刷电路板57与外界连接。
请参阅图4所示，其是为本发明的取像模块封装结构应用示意图。如图所示，将一镜头基座6设在取像模块封装结构5的盖体结构52上，所述镜头基座6具有镜片61，其中，所述镜片61是对应所述盖板522设置。透过取像模块封装结构5控制镜片61，达到定焦、光学变焦或自动对焦等动作，使模块厂依照不同的设计，将各式各样的光学功能整合至模块内，达到单一模块整合，以提供手机厂商更完整的解决方案
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种取像模块封装结构，其特征在于，其是包括有：
一基板，其是具有一第一基板面及一第二基板面；
一取像感测芯片，其是具有一作动面与一非作动面，所述取像感测芯片是以所述非作动面设置在所述第一基板面上；
一盖体结构，其是环绕所述取像感测芯片设在所述第一基板面上，且所述盖体结构相对应所述作动面设置一盖板；
一电路层，其是设在所述第二基板面上；
至少一系统芯片，其是设在所述电路层上，且以多根焊线与所述电路层导通电性；
一封胶堤，其是环绕所述系统芯片设在所述电路层上，且所述封胶堤具有一导通孔，所述导通孔内具有一金属导线用以导通所述电路层的电性；以及，
一封胶，其是填充在所述封胶堤内。
2.根据权利要求1所述的取像模块封装结构，其特征在于，所述取像模块模块封装结构还包括一软性印刷电路板，所述软性印刷电路板是设在所述封胶堤上，且通过多个焊垫与所述金属导线电性导通。
3.根据权利要求1所述的取像模块封装结构，其特征在于，所述取像模块模块封装结构还与一镜头基座相连接，所述镜头基座是设在所述盖体结构上；并且，所述镜头基座更设有至少一镜片，所述镜片是对应所述盖板设置。
4.根据权利要求1所述的取像模块封装结构，其特征在于，
所述基板是为下列其中之一：陶瓷基板、高分子基板、FR4、FR5、及BT；
所述盖板是为红外线滤光玻璃、素玻璃、抗反射玻璃及蓝玻璃其中之一。
5.根据权利要求1所述的取像模块封装结构，其特征在于，所述系统芯片是为复数个且至少包括：一马达驱动芯片、一数字讯号处理芯片、及一闪存。
6.一种取像模块封装方法，应用于取像模块封装结构的实现，其是包括以下步骤：
在一基板上形成一电路层；
在所述电路层上形成一封胶堤，且在所述封胶堤形成一导通孔；
在所述导通孔形成一金属导线；
在所述封胶堤所环绕区域的所述电路层上设置至少一系统芯片，且以打线方式与所述电路层电性导通；
填封胶在所述封胶堤内，用以封装保护所述系统芯片；以及，
在所述基板另一面上设置一取像感测芯片与一盖体结构，所述盖体结构是环绕所述取像感测芯片，且所述盖体结构更包括一盖板，所述盖板是对应所述取像感测芯片的作动面设置。
7.根据权利要求6所述的取像模块封装方法，其特征在于，所述方法还包括：
将一软性印刷电路板电性连接至所述金属导线，通过多个焊垫与所述金属导线电性导通；以及，
将一镜头基座设在所述盖体结构上，其中，所述镜头基座更设有至少一镜片，所述镜片是对应所述盖板设置。
8.根据权利要求6所述的取像模块封装方法，其特征在于，
所述基板是为下列其中之一：陶瓷基板、高分子基板、FR4、FR5、及BT；
所述盖板是为红外线滤光玻璃、素玻璃、抗反射玻璃及蓝玻璃其中之一。
9.根据权利要求6所述的取像模块封装方法，其特征在于，所述系统芯片是至少包括下列其中之一：马达驱动芯片、数字讯号处理芯片、及闪存。
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