CN101364568A - 镜头模块的制造方法及以该方法所制成的镜头模块 - Google Patents

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Abstract

一种镜头模块的制造方法，该方法包含下述步骤：提供一形成有多数个感测芯片的晶圆；分别于各该感测芯片上定位一镜片组，该等镜片组相互间隔以定义出多数条间隔槽，形成一充填于该等间隔槽内的基座层于该晶圆上，并定义多数条沿该等间隔槽延伸且错开该等镜片组的切割线；及沿该等切割线切割该晶圆。藉由使用晶圆级封装技术，一次制成多个镜头模块，达成提高产能、缩小镜头模块的尺寸及降低制造成本的功效。

Description

镜头模块的制造方法及以该方法所制成的镜头模块
技术领域
本发明是有关于一种镜头模块的制造方法及以该方法所制成的镜头模块，特别是指一种采用晶圆级封装方式的镜头模块的制造方法及以该方法所制成的镜头模块。
背景技术
随着科技的发展及制作技术的进步，各种数字产品的体积皆有着愈来愈小的趋势。但是，当产品的体积逐渐缩小时，原有的制造方法就会有其限制产生。
参阅图1，中华明民国新型专利第M314431号揭露了一习知的镜头模块1，其包含一片基板11、一个感测芯片模块12，及一个镜片模块13。感测芯片模块12是组装于基板11上，且藉由锡球121与基板11电性连接。镜片模块13盖设于感测芯片模块12，且包括一个中空基座131及设于基座131内的一个镜片132。
但是，上述的镜头模块1的制造方法，由于是使用一次组装一个的方式，所以产能会受到限制；此外，也会有较高的制造成本。
近来，晶圆级封装(Wafer Level Package)的技术已逐渐为业界所采用。相较于也般封装方式是先将晶圆(Wafer)上的“未切割芯片(Dice on the Wafer)”切割成未封装的“芯片(Dice)”，而后将未封装的“芯片”加以封装。而晶圆级封装方式则是先将晶圆上的“未切割芯片”全部直接加以封装后，再切割成已封装的“芯片”。
本案发明人即是利用晶圆级封装的概念来加以改良现有镜头模块的制造方法。
发明内容
因此，本发明的目的，即在提供也种可以提高产能、降低制造成本与镜头模块的尺寸的镜头模块的制造方法。
本发明的另一目的，即在提供也种可以提高产能、降低制造成本与镜头模块的尺寸的镜头模块的制造方法制成的镜头模块。
于是，本发明镜头模块的制造方法，该方法包含下述步骤：
(A)提供也形成有多数个感测芯片的晶圆；
(B)分别于各该感测芯片上定位一镜片组，该等镜片组相互间隔以定义出多数条间隔槽，形成一充填于该等间隔槽内的基座层于该晶圆上，并定义多数条沿该等间隔槽延伸且错开该等镜片组的切割线；及
(C)沿该等切割线切割该晶圆。
在该步骤(B)中，该基座层的形成方式可以是于该晶圆之周缘处设置一围绕壁并灌胶于该围绕壁与该等镜片组之间以形成该基座层。或者，在该步骤(B)中，该基座层的形成方式也可以是以模内成型来形成该基座层。
优选的是，在该步骤(B)与(C)之间，还有也步骤(D)形成多数个导电块于该晶圆相反于该等镜片组的也面上。
优选的是，该导电块为锡球(Ball)。当然，导电块亦可为凸块(Bump)。
优选的是，在该步骤(B)中，在形成该基座层前还盖覆也盖体于该等镜片组的上表面，且该盖体上形成有多数个分别位于各该镜片组上的透光孔。
优选的是，该盖体上更形成有多数个错开该等镜片组的贯孔。
优选的是，各该镜片组是点胶固定于各该感测芯片上。
而本发明的镜头模块，包含也感测芯片、也镜片组及也基座。该感测芯片具有一第一表面与一第二表面。该镜片组的尺寸小于该感测芯片的尺寸，且该镜片组置中设于该感测芯片的第也表面。该基座系覆盖该感测芯片的第也表面中未有该镜片组的周缘且包覆该镜片组的侧周面。
优选的是，该镜头模块更包含也上盖，盖合于该镜片组的上表面且具有也透光孔。
优选的是，该镜头模块更包含多数个导电块，该等导电块设于该感测芯片的第二表面。
优选的是，该导电块为锡球或凸块。
本发明的功效：藉由使用晶圆级封装技术，在该晶圆上的各该感测芯片上定位各该镜片组后，直接形成该基座层于该等间隔槽内完成封装，最后再沿该等切割线切割该晶圆。如此，可以也次制成多个镜头模块，达成提高产能、降低制造成本与镜头模块的尺寸的目的。
附图说明
下面将结合附图及实例对本发明进也步详细说明：
图1是一剖面示意图，说明一习知的镜头模块；
图2A至图2G是该第一较佳实施例的操作示意图；
图3A至图3H是该第二较佳实施例的操作示意图；
图4A至图4I是该第三较佳实施例的操作示意图；及
图5A至图5J是该第四较佳实施例的操作示意图。
具体实施方式
有关本发明之前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考图的四个较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。
在本发明被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。
参阅图2G，是本发明镜头模块2的制造方法的第一较佳实施例制成的镜头模块2，镜头模块2包含一个感测芯片22、一个镜片组24、一个基座21，及多数个导电块23。
感测芯片22具有一第一表面221与一第二表面222，第二表面222含有多数个焊垫(Bonding pad，图未示)。
镜片组24上表面的中央部分有一供外部光线进入镜头模块2的透光窗241。镜片组24的尺寸小于感测芯片22的尺寸，且镜片组24置中设于感测芯片22的第一表面221上。
基座21系覆盖感测芯片22的第一表面221中未有镜片组24的周缘且包覆镜片组24的侧周面，并且一体成型于感测芯片22与镜片组24上。此外，基座21为不透光的材质所制成，可以防止光线由镜片组24的侧周面进入镜片组24中，影响镜头模块2的效能。而在本实施例中，基座21的材质为黑色的环氧树脂。
该等导电块23分设于感测芯片22的第二表面222的各焊垫上。在本实施例中，导电块23为锡球。
参阅图2A～2G，对镜头模块2的制造方法的第一较佳实施例进行说明。
首先，如图2A，提供一形成有多数个感测芯片22的晶圆220。于晶圆220上，这些感测芯片22是呈矩阵排列。
其次，如图2B，于晶圆220的第一表面221的圆周周缘处设置一环型的围绕壁3(配合参阅图2F)，此环型的围绕壁3的外径与晶圆220的外径相等。而在本实施例中，围绕壁3是点胶固定于晶圆220的第一表面221上。
其次，如图2C，分别于各个感测芯片22上定位一镜片组24。在本实施例中，是利用自动化设备(图未示)将这些镜片组24一次定位于所对应的感测芯片22上；而各个镜片组24是以点胶固定的方式固定于所对应的各个感测芯片22的第一表面221上。这些镜片组24是呈矩阵排列且彼此相互间隔(配合参阅图2F)，而其间隔之处定义出多数条间隔槽4。
其次，如图2D，注入胶体于围绕壁3与镜片组24之间，以及于镜片组24与镜片组24之间，以形成基座层210。特别要说明的是，在本实施例中，注入胶体的高度是与镜片组24的高度相等的。而若是胶体高度高于镜片组24的高度，则可能会盖覆镜片组24的透光窗241，所以本实施例的胶体注入高度设计为与镜片组24的高度相等。此外，胶体注入时是一次由多点注入，这样的设计可使胶体的注入较为均匀，且可以缩短注入胶体的时间。
其次，如图2E，待胶体固化之后，设置多数个导电块23于晶圆220的第二表面222的每一个焊垫上。其制作方法为将晶圆220的第二表面222固定于钢板治具(图未示)上，接着刷上锡膏，在经过表面粘着技术(Surface MountTechnolo gy，SMT)之后，完成上述的导电块23。在本实施中，这些导电块23为锡球。
在经过上述步骤之后，一片上方形成有多数个镜头模块2的晶圆220已经完成，如图2F为其俯视图。在图中围绕壁3位于晶圆220的外周侧，这些镜片组24彼此呈矩阵排列，而基座层210则位于镜片组24与镜片组24之间，以及镜片组24与围绕壁3之间。
最后，如图2F，沿该等切割线6切割晶圆220，特别要说明的是，这些切割线6是沿该等间隔槽4延伸，而且错开了晶圆220上的该等镜片组24。
依序完成了上述图2A至图2F的步骤后，可以得到如图2G所示的单一镜头模块2，以达到一次制造多个镜头模块2与降低制造成本的功效。又，基座21直接包覆镜片组24的侧周面与感测芯片22中裸露第一表面221，使镜头模块2的尺寸亦可被有效缩小。
参阅图3H，是本发明镜头模块2的制造方法的第二较佳实施例制成的镜头模块2，镜头模块2包含一个感测芯片22、一个镜片组24、一个上盖25、一个基座21、及多数个导电块23。
感测芯片22具有一第一表面221与一第二表面222，第二表面222含有多数个焊垫。
镜片组24上表面的中央部分有一供外部光线进入镜头模块2的透光窗241。镜片组24的尺寸小于感测芯片22的尺寸，且镜片组24置中设于感测芯片22的第一表面221上。
上盖25盖覆于镜片组24的上表面。上盖25为不透光的材质，且具有防止杂散光及避免镜片组24表面受损的功能。上盖25形成有一透光孔252，透光孔252的位置与镜片组24的透光窗241的位置相对应，且为一由上而下渐缩的开孔。又，上盖25的尺寸与感测芯片22的尺寸相当，故上盖25的周缘凸出镜片组24，本实施例上盖25的周缘更向下形成一包覆镜片组24的凸缘。
基座21位于感测芯片22与上盖25间且包覆镜片组24的侧周面，指基座21覆盖于感测芯片22与上盖25的两相对表面中未有镜片组24的周缘。本实施例的基座21一体成型于感测芯片22、镜片组24与上盖25上。此外，基座21为不透光的材质，可以防止光线由镜片组24的侧周面进入镜片组24中。在本实施例中，基座21材质为黑色的环氧树脂。
该等导电块23分别设置于感测芯片22的第二表面222的各焊垫上。在本实施例中，导电块23为锡球。
参阅图3A～3H，对镜头模块2的制造方法的第二较佳实施例进行说明。
首先，如图3A，提供一形成有多数个感测芯片22的晶圆220。于晶圆220上，这些感测芯片22是呈矩阵排列。
其次，如图3B，于晶圆220的第一表面221的圆周周缘处设置一环型的围绕壁3(配合参阅图3G)，此环型的围绕壁3的外径与晶圆220的外径相等。而在本实施例中，围绕壁3是以点胶固定于晶圆220的第一表面221上。
其次，如图3C，分别于各个感测芯片22上定位一镜片组24。在本实施例中，是利用自动化设备(图未示)将这些镜片组24一次定位于所对应的感测芯片22上；而各个镜片组24是以点胶固定的方式固定于所对应的各个感测芯片22的第一表面221上。这些镜片组24彼此是相互间隔的，而其间隔处定义出多数条间隔槽4。
其次，如图3D，覆盖一盖体250于这些镜片组24的上表面。盖体250为一薄圆板，其外径与围绕壁3的内径相等。此外，配合参阅图3G，盖体250上形成有多数个透光孔252及多数个贯孔251。这些透光孔252的位置与镜片组24的透光窗241的位置相对应，其目的在使镜头模块2完成后，光线可经由透光孔252进入镜片组24中。而这些贯孔251的设置位置位于该等间隔槽4的上方，以及位于镜片组24与围绕壁3之间隔处上方，是供之后胶体注入用。
其次，如图3E，在覆盖盖体250之后，由盖体250的这些贯孔251注入胶体于围绕壁3与镜片组24之间，以及于镜片组24与镜片组24之间，以形成基座层210。而注入胶体的高度约为盖体250的下表面与晶圆220的第一表面221间的距离。由于贯孔251是间隔排列且均匀分布于盖体250上，这样的设计可使胶体的注入较为均匀，且可以缩短注入胶体的时间。
其次，如图3F，待胶体固化之后，设置多数个导电块23于晶圆220的第二表面222上。其制作方法为将晶圆220的第二表面222固定于钢板治具(图未示)上，接着刷上锡膏，在经过表面粘着技术之后，完成上述的导电块23。在本实施中，这些导电块23为锡球。
在经过上述步骤之后，一片上方形成有多数个镜头模块2的晶圆220已经完成，如图3G为其俯视图。在图中围绕壁3位于晶圆220的外周侧，而这些镜片组24的上方已被盖体250所覆盖，所以于本图看不到这些镜片组24。
最后，如图3G，沿该等切割线6切割晶圆220，特别要说明的是，这些切割线6是沿该等间隔槽4延伸，而且错开了晶圆220上的该等镜片组24。
依序完成了上述图3A至图3G的步骤后，可以得到如图3H所示的单一镜头模块2，以达到一次制造多个镜头模块2、降低制造成本与镜头模块2尺寸的目的。
参阅图4I，是本发明镜头模块2的制造方法的第三较佳实施例制成的镜头模块2，镜头模块2包含一个感测芯片22、一个镜片组24、一个基座21，及多数个导电块23。
镜片组24上表面的中央部分有一供外部光线进入镜头模块2的透光窗241。镜片组24的尺寸小于感测芯片22的尺寸，且镜片组24置中设于感测芯片22的第一表面221上。基座21系覆盖感测芯片22的第一表面221中未有镜片组24的周缘且包覆镜片组24的侧周面，并且一体成型于感测芯片22与镜片组24上。此外，基座21为不透光的材质所制成，可以防止光线由镜片组24的侧周面进入镜片组24中，影响镜头模块2的效能。而在本实施例中，基座21的材质为黑色的环氧树脂。
该等导电块23设置于感测芯片22的第二表面222的每一个焊垫上。在本实施例中，导电块23为锡球。
参阅图4A～4I，对镜头模块2的制造方法的第三较佳实施例进行说明。
首先，如图4A，提供一形成有多数个感测芯片22的晶圆220。于晶圆220上，这些感测芯片22是呈矩阵排列。
其次，如图4B，分别于各个感测芯片22上定位一镜片组24。在本实施例中，是利用自动化设备(图未示)将这些镜片组24一次定位于所对应的感测芯片22上；而各个镜片组24是以点胶固定的方式固定于所对应的各个感测芯片22的第一表面221上。这些镜片组24是呈矩阵排列且彼此相互间隔(配合参阅图4H)，而其间隔处定义出多数条间隔槽4。
其次，如图4C，放置晶圆220于模具5的下模51，即将晶圆220的第二表面222设置于下模51的上表面。此外，模具5的下模51上还设有多数根可将晶圆220顶出的顶针52。
其次，如图4D，设置模具5的上模53。上模53与下模51相配合界定出一模腔55，晶圆220及该等镜片组24位于模腔55内。上模53为二件式的设计，包括一上组件531与一下组件532。上组件531与下组件532相配合定义出浇道56，且下组件532下方形成有多数个开孔，这些开孔的位置位于下模51的围壁与镜片组24之间隔处上方，以及于镜片组24与镜片组24之间隔槽4的上方。
其次，如图4E，以模内成型形成基座层210。溶态塑料是由上模53的浇道56经由下组件532的该等开孔注入模腔55中，注入的位置为下模51的围壁与镜片组24之间，以及于镜片组24与镜片组24之间，以形成基座层210。由于下组件532的开孔是间隔排列且均匀分布，这样的设计可使溶态塑料的注入较为均匀，且可以缩短注入溶态塑料的时间。
其次，如图4F，于前一步骤中，待溶态塑料固化之后，先将上模53移除，再藉由顶针52将晶圆220由下模51中顶出，如此可由模具5的下模51中取出晶圆220。
其次，如图4G，设置多数个导电块23于晶圆220的第二表面222上的各焊垫上。其制作方法为将晶圆220的第二表面222固定于钢板治具(图未示)上，接着刷上锡膏，在经过表面粘着技术之后，完成上述的导电块23。在本实施中，这些导电块23为锡球。
在经过上述步骤之后，一片上方形成有多数个镜头模块2的晶圆220已经完成，如图4H为其俯视图。在图中，这些镜片组24彼此呈矩阵排列，而基座层210则位于镜片组24与镜片组24之间以及镜片组24与晶圆220的外周缘之间。
最后，如图4H，沿该等切割线6切割晶圆220，特别要说明的是，这些切割线6是沿该等间隔槽4延伸，而且错开了晶圆220上的该等镜片组24。
依序完成了上述图4A至图4H的步骤后，可以得到如图4I所示的单一镜头模块2，以达到一次制造多个镜头模块2、降低制造成本与镜头模块2的尺寸的目的。
参阅图5J，是本发明镜头模块2的制造方法的第四较佳实施例制成的镜头模块2，镜头模块2包含一个感测芯片22、一个镜片组24、一个上盖25、一个基座21、及多数个导电块23。
感测芯片22具有一第一表面221与一第二表面222，第二表面222含有多数个焊垫。
镜片组24上表面的中央部分有一供外部光线进入镜头模块2的透光窗241。镜片组24的尺寸小于感测芯片22的尺寸，且镜片组24置中设于感测芯片22的第一表面221上。
上盖25盖覆于镜片组24的上表面。上盖25为不透光的材质，且具有防止杂散光及避免镜片组24表面受损的功能。上盖25形成有一透光孔252，透光孔252的位置与镜片组24的透光窗241的位置相对应，且为一由上而下渐缩的开孔。上盖25的尺寸与感测芯片22的尺寸相当。
基座21位于感测芯片22与上盖25的相对表面的周缘间并包覆镜片组24的侧周面。基座21一体成型于感测芯片22、镜片组24与上盖25上。此外，基座21为不透光的材质，可以防止光线由镜片组24的侧周面进入镜片组24中。在本实施例中，基座21材质为黑色的环氧树脂。
该等导电块23设置于感测芯片22的第二表面222的焊垫上。在本实施例中，导电块23为锡球。
参阅图5A～5J，对镜头模块2的制造方法的第四较佳实施例进行说明。
首先，如图5A，提供一形成有多数个感测芯片22的晶圆220。于晶圆220上，这些感测芯片22是呈矩阵排列。
其次，如图5B，分别于各个感测芯片22上定位一镜片组24。在本实施例中，是利用自动化设备(图未示)将这些镜片组24一次定位于所对应的感测芯片22上；而各个镜片组24是以点胶固定的方式固定于所对应的各个感测芯片22的第一表面221上。这些镜片组24彼此是相互间隔的，而其间隔处定义出多数条间隔槽4。
其次，如图5C，放置晶圆220于模具5的下模51，即将晶圆220的第二表面222设置于下模51的上表面。此外，模具5的下模51上还设有多数根可将晶圆220顶出的顶针52。
其次，如图5D，覆盖一盖体250于这些镜片组24的上表面。盖体250为一薄圆板，其外径与下模51之围壁的内径相等。此外，配合参阅图5I，盖体250上形成有多数个透光孔252及多数个贯孔251。这些透光孔252的位置与镜片组24的透光窗241的位置相对应，其目的在使镜头模块2完成后，光线可经由透光孔252进入镜片组24中。而这些贯孔251的设置位置位于该等间隔槽4的上方，以及位于下模51的围壁与镜片组24之间隔处上方，是供之后溶态塑料注入用。
其次，如图5E，设置模具5的上模53。上模53与下模51相配合界定出一模腔55，晶圆220及该等镜片组24位于模腔55内。上模53为二件式的设计，包括一上组件531与一下组件532。上组件531与下组件532相配合定义出浇道56，且下组件532下方的开孔位置与盖体250的贯孔251位置是相互对应设置。
其次，如图5F，以模内成型形成基座层210。溶态塑料是由上模53的浇道56经由盖体250的该等贯孔251注入模腔55中，注入的位置为下模51的围壁与镜片组24之间，以及于镜片组24与镜片组24之间，以形成基座层210。由于贯孔251是间隔排列且均匀分布于盖体250上，这样的设计可使溶态塑料的注入较为均匀，且可以缩短注入溶态塑料的时间。
其次，如图5G，于前一步骤中，待溶态塑料固化之后，先将上模53移除，再藉由顶针52将晶圆220由下模51中顶出，如此可由模具5的下模51中取出晶圆220。
其次，如图5H，设置多数个导电块23于晶圆220的第二表面222上的焊垫上。其制作方法为将晶圆220的第二表面222固定于钢板治具(图未示)上，接着刷上锡膏，在经过表面粘着技术之后，完成上述的导电块23。在本实施中，这些导电块23为锡球。
在经过上述步骤之后，一片上方形成有多数个镜头模块2的晶圆220已经完成，图5I为其俯视图。由这些镜片组24的上方已被盖体250所覆盖，所以于本图看不到这些镜片组24。
最后，如图5I，沿该等切割线6切割晶圆220，特别要说明的是，这些切割线6是沿该等间隔槽4延伸，而且错开了晶圆220上的该等镜片组24。
依序完成了上述图5A至图5I的步骤后，可以得到如图5J所示的单一镜头模块2，以达到一次制造多个镜头模块2、降低制造成本与镜头模块2的尺寸的目的。
综上所述：藉由使用晶圆级封装技术，在晶圆220上的各该感测芯片22上定位各该镜片组24后，直接形成基座层210于这些镜片组24之间的间隔槽4内，最后再沿该等切割线6切割晶圆220。如此，可以一次制成多个镜头模块2，使产能提高及制造成本降低，更可让镜头模块2的尺寸降低，所以确实能达成本发明的目的。
惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (11)

1.一种镜头模块的制造方法，该方法包含下述步骤：
(A)提供一形成有多数个感测芯片的晶圆；
(B)分别于各该感测芯片上定位一镜片组，该等镜片组相互间隔以定义出多数条间隔槽，形成一充填于该等间隔槽内的基座层于该晶圆上，并定义多数条沿该等间隔槽延伸且错开该等镜片组的切割线；及
(C)沿该等切割线切割该晶圆。
2.如权利要求1所述的镜头模块的制造方法，其特征在于，在该步骤(B)中，在该晶圆的周缘处设置一围绕壁并灌胶于该围绕壁与该等镜片组之间以形成该基座层。
3.如权利要求1所述的镜头模块的制造方法，其特征在于，在该步骤(B)中，是以模内成型来形成该基座层。
4.如权利要求1或2或3所述的镜头模块的制造方法，其特征在于，在该步骤(B)中，在形成该基座层前还盖覆一盖体于该等镜片组的上表面，且该盖体上形成有多数个分别位于各该镜片组上的透光孔。
5.如权利要求4所述的镜头模块的制造方法，其特征在于，该盖体上更形成有多数个错开该等镜片组的贯孔。
6.如权利要求5所述的镜头模块的制造方法，其特征在于，在该步骤(B)与(C)之间，还有一步骤(D)形成多数个导电块于该晶圆相反于该等镜片组的一面上。
7.如权利要求1或2或3所述的镜头模块的制造方法，其特征在于，在该步骤(B)与(C)之间，还有一步骤(D)形成多数个导电块于该晶圆相反于该等镜片组的一面上。
8.一种镜头模块，包含：
一感测芯片，具有一第一表面与一第二表面；
一镜片组，该镜片组的尺寸小于该感测芯片的尺寸，且该镜片组置中设于该感测芯片的第一表面；及
一基座，系覆盖该感测芯片的第一表面中未有该镜片组的周缘且包覆该镜片组的侧周面。
9.如权利要求8所述的镜头模块，其特征在于，该镜头模块包含一上盖，盖合于该镜片组的上表面且具有一透光孔。
10.如权利要求9所述的镜头模块，其特征在于，该上盖的尺寸与该感测芯片的尺寸相当，而该基座位于该上盖与该感测芯片之间。
11.如权利要求8或9或10所述的镜头模块，其特征在于，该镜头模块包含多数个导电块，该等导电块设于该感测芯片的第二表面。
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