CN103700634A - 相机模组及其封装结构和封装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种相机模组及其封装结构和封装方法。本发明相机模组的封装结构包括：线路板，其具有第一表面和第二表面；设置在所述线路板第一表面的影像感测芯片和被动元件，所述影像感测芯片具有感测区和非感测区，并且其与所述线路板电连接；设置在所述线路板第一表面以及所述影像感测芯片至少部分非感测区上的封装部，其包覆所述被动元件；设置在所述封装部上并且位于所述影像感测芯片感测区上方对应位置的红外线滤光片，其与所述封装部以及所述影像感测芯片的感测区之间形成封闭空间。本发明相机模组的封装结构的红外线滤光片的尺寸较小，有利于节约材料、降低成本，此外其封闭空间内不易落入及残留粉尘等杂质，影像成像质量好。

Description

相机模组及其封装结构和封装方法

技术领域

本发明涉及一种封装结构，特别是涉及一种相机模组及其封装结构和封装方法。

背景技术

图1为现有技术的相机模组的结构示意图。如图1所示，现有技术的相机模组包括封装结构和和镜头模组8，其中封装结构包括线路板1、影像感测芯片2、被动元件3（即无源元件，如电容、电阻）、支座4和红外线滤光片5，其中影像感测芯片2、被动元件3和支座4均设置在线路板1上，影像感测芯片2具有感测区21和非感测区22，并且其通过金属导线7与线路板1电连接，红外线滤光片5设置在支座4上并与影像感测芯片感测区21相对应；镜头模组8包括镜头81和音圈马达82，其粘接在封装结构的支座4上。现有技术的相机模组存在以下缺陷：1）封装结构中，线路板1、支座4和红外线滤光片5形成的封闭空间较大，容易落入并残留粉尘，当粉尘进入影像感测芯片感测区21时会严重影像成像的质量；2）被动元件3裸露在所述封闭空间中，容易产生脱落；3）红外线滤光片5需具有较大尺寸才能够使其覆盖在影像感测芯片感测区21上，通常其比影像感测芯片感测区21单边尺寸大2-3mm左右，从而造成材料浪费及成本增加；4）当影像感测芯片2采用5M或8M的COMS感光芯片时，支座4通常是通用的，因此针对5M或8M COMS感光芯片的红外线滤光片5也是通用的，其尺寸均为6.2mm×6.2mm，该尺寸的红外线滤光片5在用于5MCOMS感光芯片时会造成非滤光区面积较大，从而产生巨大的材料和资源浪费；5）其封装结构通常需要进行单个制作，工序繁杂，不利于提高生产效率。

发明内容

本发明提供一种相机模组及其封装结构，其红外线滤光片、封装部以及影像感测芯片的感测区之间形成封闭空间，此封闭空间较小，不易落入及残留粉尘等杂质，从而不会影响影像成像的质量；此外其红外线滤光片具有较小的尺寸，从而有利于节约材料、降低成本。

本发明还提供一种相机模组的封装方法，其可以同时制作多个相机模组的封装结构，生产效率高；此外此方法有利于减小红外线滤光片的尺寸，从而节约了材料和资源。

本发明提供的一种相机模组的封装结构，包括：

线路板，其具有第一表面和第二表面；

设置在所述线路板第一表面的影像感测芯片和被动元件，所述影像感测芯片具有感测区和非感测区，并且其与所述线路板电连接；

设置在所述线路板第一表面以及所述影像感测芯片至少部分非感测区上的封装部，其包覆所述被动元件；

设置在所述封装部上并且位于所述影像感测芯片感测区上方对应位置的红外线滤光片，其与所述封装部以及所述影像感测芯片的感测区之间形成封闭空间。

本发明的相机模组的封装结构，其红外线滤光片、封装部以及影像感测芯片的感测区之间形成的封闭空间较小，因而不易落入及残留粉尘等杂质，影像成像质量好；此外，其被动元件被封装部所包覆，从而不易脱落。

进一步地，所述红外线滤光片由滤光区和封装区组成，所述滤光区位于所述影像感测芯片感测区上方的对应位置并且其具有与所述影像感测芯片感测区相同的尺寸，所述封装区为沿着所述滤光区外周向外延伸0.8～1mm所形成的区域，至少部分所述封装区位于所述封装部上。

本发明的相机模组的封装结构将所述红外线滤光片直接封装固定在封装部上，例如，可以通过填充胶水或注塑胶在形成封装部的同时将红外线滤光片放置在影像感测芯片感测区上方的对应位置上，从而在胶体固化的同时使红外线滤光片固定在封装部，红外线滤光片的尺寸只需略大于影像感测芯片感测区的尺寸即可，例如红外线滤光片的尺寸可以为影像感测芯片感测区外周向外延伸0.8～1mm后的尺寸。

进一步地，所述红外线滤光片的尺寸为5.3mm×4.3mm、6.2mm×5.1mm或7.9mm×6.7mm；此处的尺寸具体指的是长×宽。特别是，所述5.3mm×4.3mm的尺寸适用于5M的COMS感光芯片，所述6.2mm×5.1的尺寸适用于8M的COMS感光芯片，所述7.9mm×6.7mm的尺寸适用于13M的COMS感光芯片。本发明的相机模组的封装结构不仅具有较小尺寸的红外线滤光片，并且还可以根据所选用的影像感测芯片感测区的面积来选配适宜尺寸的红外线滤光片，从而有利于节约材料、降低成本。

根据本发明所述的相机模组的封装结构，所述影像感测芯片通过金属导线与所述线路板电连接，并且所述封装部包覆所述金属导线。

本发明还提供一种相机模组，包括镜头模组、柔性线路板和上述任一的相机模组的封装结构，所述镜头模组粘接在所述封装结构的封装部上，所述柔性线路板贴合在所述封装结构的线路板第一表面上。

本发明还提供一种相机模组封装方法，包括如下步骤：

S1、提供线路板，其具有第一表面和第二表面；

S2、在所述线路板的第一表面贴合影像感测芯片和被动元件；

S3、将所述影像感测芯片与所述线路板电连接；

S4、在所述线路板第一表面以及所述影像感测芯片至少部分非感测区上形成封装部，使其包覆所述被动元件后，在所述封装部上设置红外线滤光片，使其位于所述影像感测芯片感测区上方的对应位置，并且使其与所述封装部以及所述影像感测芯片的感测区之间形成封闭空间，从而形成封装结构；

S5、将镜头模组粘接在所述封装结构的封装部上，并将柔性线路板贴合在所述线路板第一表面上，形成相机模组。

进一步地，在S4之前还包括提供红外线滤光片的步骤，所述红外线滤光片由滤光区和封装区组成，其中所述滤光区具有与所述影像感测芯片感测区相同的尺寸，所述封装区为沿着所述滤光区外周向外延伸0.8～1mm所形成的区域。

进一步地，通过金属导线打线方式将所述影像感测芯片与所述线路板电连接，并且使所述封装部包覆所述金属导线。

进一步地，步骤S4具体包括：

S411、在所述影像感测芯片的感测区上形成光阻层；

S412、在所述线路板第一表面除形成有所述光阻层之外的其它区域上形成固化胶层；

S413、去除所述光阻层；

S414、在所述固化胶层固化之前，将红外线滤光片置于所述固化胶层上，并使其位于所述影像感测芯片感测区上方的对应位置，经固化，所述固化胶层形成封装部并且所述红外线滤光片固定在所述封装部上，所述红外线滤光片与所述封装部以及所述影像感测芯片的感测区之间形成封闭空间，从而形成封装结构。

本发明的相机模组封装方法中，步骤S4还可以具体包括：

S421、提供注塑成型模具，其具有与所述封装部相匹配的结构；

S422、将步骤S3处理后的线路板以及红外线滤光片相应置于所述注塑成型模具，使所述红外线滤光片位于所述影像感测芯片感测区上方的对应位置；

S423、向所述注塑成型模具中注入融化的塑胶材料，经冷却，塑胶材料形成封装部并且所述红外线滤光片固定在所述封装部上，所述红外线滤光片与所述封装部以及所述影像感测芯片的感测区之间形成封闭空间，从而形成封装结构。

本发明方案的实施，至少具有以下优势：

1、本发明相机模组的封装结构中，红外线滤光片、封装部以及影像感测芯片的感测区之间形成封闭空间，此封闭空间相对较小，不易落入及残留粉尘等杂质，从而不会影响影像成像的质量。

2、本发明相机模组的封装结构具有尺寸较小的红外线滤光片，并且可以根据所选用的影像感测芯片感测区的面积来选配适宜尺寸的红外线滤光片，从而有利于节约材料、降低成本。

3、本发明的相机模组的封装方法操作简单，并且可以同时制作多个相机模组的封装结构，生产效率高；此外此方法将红外线滤光片直接封装固定在封装部上，有利于减小红外线滤光片的尺寸，从而节约了材料和资源。

附图说明

图1为现有技术的相机模组的结构示意图；

图2为本发明一实施例的相机模组的结构示意图；

图3为本发明一实施例的相机模的封装结构的结构示意图；

图4为本发明一实施例的相机模组的封装方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图2是本发明一实施例的相机模组的结构示意图，该相机模组包括相机模组封装结构、镜头模组8和柔性线路板（图中未示出）；其中封装结构包括线路板1，影像感测芯片2、被动元件3、红外线滤光片5和封装部6，镜头模组8包括镜头81和音圈马达82，并且其通过音圈马达82粘接在所述封装结构的封装部6上。

如图2所示，本实施例的相机模组的红外线滤光片5、影像感测芯片感测区21和封装部6之间所形成的封闭空间较小，从而能够有效地阻隔粉尘等杂质进入此封闭空间，更好地保证了影像成像的质量；此外其红外线滤光片5的尺寸略大于影像感测芯片感测区21的尺寸，从而有利于节约红外线滤光片的材料、进而降低成本。

具体地，图3是本发明一实施例的相机模组的封装结构的结构示意图。如图3所示，该相机模组的封装结构包括线路板1，影像感测芯片2、被动元件3、红外线滤光片5和封装部6。

线路板1上设有电路，其具有相对的第一表面11和第二表面12，影像感测芯片2和被动元件3设置在线路板1的第一表面11上，其中影像感测芯片2设置在线路板1第一表面11的中央位置，被动元件3设置在影像感测芯片2的外围，被动元件3具体可以为电容元器件。

影像感测芯片2用于获取外界影像，具体可以为COMS感光芯片。影像感测芯片2具有感测区21和非感测区22，其中感测区21位于影像感测芯片2的中央区域，其它区域则构成非感测区22，可以通过在非感测区22上的焊垫实现影像感测芯片2与线路板1的电连接。

封装部6设置在线路板1第一表面11以及所述影像感测芯片2至少部分非感测区22上，并且其对被动元件3形成包覆，从而使被动元件3不易产生脱落。红外线滤光片5位于封装部6上，并且平行设置于影像感测芯片感测区21上方的对应位置，红外线滤光片5、影像感测芯片感测区21及封装部6之间形成封闭空间，此封闭空间相对较小，从而能够有效地阻隔粉尘等杂质进入，更好地保证了影像成像的质量。

在其中一种实施方式中，所述红外线滤光片5直接封装固定在封装部6上，即，在填充胶水或注塑胶形成封装部6的同时将红外线滤光片5放置在影像感测芯片感测区21上方的对应位置上，在胶体固化的同时使红外线滤光片5粘结在封装部6上，这样只需红外线滤光片5的表面尺寸略大于影像感测芯片感测区21的尺寸即可完成封装。

在其中另一种实施方式中，所述红外线滤光片5由滤光区和封装区组成，所述滤光区位于所述影像感测芯片感测区21上方的对应位置并且具有与所述影像感测芯片感测区21相同的尺寸，所述封装区为沿着所述滤光区外周向外延伸0.8mm所形成的区域，至少部分所述封装区直接封装在封装部6上；即，所述红外线滤光片5的尺寸为影像感测芯片感测区21外周向外延伸0.8mm后的尺寸。

具体地，在此实施方式中，影像感测芯片2可以采用5M的COMS感光芯片，其感测区21为长方形，尺寸为3.7mm（长）×2.7mm（宽），此时红外线滤光片5的尺寸为感测区21的四个单边分别向外延伸0.8mm后的尺寸，即5.3mm（长）×4.3mm（宽）。本实施方式大大减小了红外线滤光片5的面积，从而节约了材料并降低了成本。在其它实施方式中，红外线滤光片5的尺寸还可以为感测区的四个单边分别向外延伸1mm后的尺寸。

同样，可以理解的是，在其它实施方式中，影像感测芯片2还可以采用8M的COMS感光芯片（4.6mm×3.5mm）或13M的COMS感光芯片（6.3mm×5.1mm），其红外线滤光片5的尺寸可以为相应的COMS感光芯片长方形感测区的四个单边分别向外延伸0.8mm，即用于8M COMS感光芯片的红外线滤光片5的尺寸可以为6.2mm×5.1mm，用于13M COMS感光芯片的红外线滤光片5的尺寸可以为7.9mm×6.7mm。本实施例的相机模组的封装结构可以根据所采用的影像感测芯片感测区21的尺寸来选择适宜尺寸的红外线滤光片，从而最大程度地节省了材料，避免了资源浪费。

在其中一种实施方式中，所述影像感测芯片2通过金属导线7与所述线路板1电连接，具体地，所述金属导线7的一端可以焊接在影像感测芯片非感测区22的焊垫上，另一端焊接于线路板1的电路上，从而形成所述电连接。此时，可以理解的是，封装部6同样可以对金属导线7形成包覆，从而有利于防止金属导线7的断裂及氧化。

如图4所示，本发明上述任一实施方式的相机模组的一种封装方法可以包括如下步骤：

S100、提供设有电路的大片线路板，其具有相对的第一表面和第二表面，所述大片线路板上至少包括N个用于形成相机模组的封装结构的线路板1，线路板1具有第一表面11与第二表面12；

S101、通过表面组装技术（SMT）在所述大片线路板上的每一个线路板1的第一表面11的相应位置上贴合被动元件3，如电容元器件；

S102、通过表面组装技术（SMT）在所述大片线路板上的每一个线路板1的第一表面11的相应位置上贴合影像感测芯片2，其中影像感测芯片2具有感测区21和非感测区22；

S103、通过金属导线打线方式在影像感测芯片2与线路板1之间形成金属导线7，从而使其形成电连接；

S104、在大片线路板的第一表面上涂覆光阻材料（如感光胶），可以理解的是，若大片线路板第一表面上形成有影像感测芯片2、被动元件3、金属导线7时，光阻材料将被涂覆在影像感测芯片2、被动元件3、金属导线7上；通过曝光、显影，去除其它区域的光阻材料，仅在影像感测芯片感测区21上形成光阻层9；

S105、在所述大片线路板第一表面除形成有所述光阻层9之外的其它区域上涂覆固化胶（如紫外固化胶），形成固化胶层10；

S106、通过曝光、显影，去除所述光阻层9；

S107、在所述固化胶层10固化之前，将红外线滤光片5置于所述固化胶层10上，并使其位于所述影像感测芯片感测区21上方的对应位置，经固化，所述固化胶层10形成封装部6的同时所述红外线滤光片5固定在所述封装部6上，所述红外线滤光片5与所述封装部6以及所述影像感测芯片2的感测区21之间形成封闭空间，从而形成大片封装结构；

S108、对所述大片封装结构进行切割，制得N个独立的封装结构，其包括线路板1，影像感测芯片2、被动元件3、红外线滤光片5和封装部6。

S109、将镜头模组8粘接在所述封装结构的封装部6上，再将柔性线路板贴合于封装结构的线路板1的第一表面11上（步骤S109在图4中未示出），即制得本发明的相机模组。

上述封装方法的一种实施方式中，影像感测芯片2可以采用5M的COMS感光芯片，其感测区21为长方形，尺寸为3.7mm×2.7mm，红外线滤光片5的尺寸为感测区21的四个单边分别向外延伸0.8mm后的尺寸，即5.3mm×4.3mm。本发明上述方法将红外线滤光片5直接封装固定在封装部6上，从而可以大大减小红外线滤光片5的尺寸，有利于节约材料、降低成本；此外，上述方法操作简单，并且可以同时制作多个所述封装组件，生产效率高。

在上述封装方法中，还可以通过嵌入式注塑成型工艺形成所述封装部6，其具体包括，在上述步骤S103之后：

提供注塑成型模具，其具有与所述封装部6相匹配的结构；将步骤S103处理后的线路板以及红外线滤光片5相应置于所述注塑成型模具，使所述红外线滤光片5位于所述影像感测芯片感测区21上方的对应位置；向该注塑成型模具中注入受热融化的塑胶材料，经冷却固化后，脱模，塑胶材料形成封装部6并且所述红外线滤光片5固定在所述封装部6上，所述红外线滤光片5与所述封装部6以及所述影像感测芯片2的感测区21之间形成封闭空间，从而形成大片封装结构，然后继续进行步骤S108。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种相机模组的封装结构，其特征在于，包括：

线路板，其具有第一表面和第二表面；

设置在所述线路板第一表面的影像感测芯片和被动元件，所述影像感测芯片具有感测区和非感测区，并且其与所述线路板电连接；

设置在所述线路板第一表面以及所述影像感测芯片至少部分非感测区上的封装部，其包覆所述被动元件；

设置在所述封装部上并且位于所述影像感测芯片感测区上方对应位置的红外线滤光片，其与所述封装部以及所述影像感测芯片的感测区之间形成封闭空间。

2.根据权利要求1所述的相机模组的封装结构，其特征在于，所述红外线滤光片由滤光区和封装区组成，所述滤光区位于所述影像感测芯片感测区上方的对应位置并且其具有与所述影像感测芯片感测区相同的尺寸，所述封装区为沿着所述滤光区外周向外延伸0.8～1mm所形成的区域，至少部分所述封装区位于所述封装部上。

3.根据权利要求2所述的相机模组的封装结构，其特征在于，所述红外线滤光片的尺寸为5.3mm×4.3mm、6.2mm×5.1mm或7.9mm×6.7mm。

4.根据权利要求1所述的相机模组的封装结构，其特征在于，所述影像感测芯片通过金属导线与所述线路板电连接，并且所述封装部包覆所述金属导线。

5.一种相机模组，其特征在于，包括：镜头模组、柔性线路板和权利要求1至4任一所述的相机模组的封装结构，所述镜头模组粘接在所述封装结构的封装部上，所述柔性线路板贴合在所述封装结构的线路板第一表面上。

6.一种相机模组的封装方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、提供线路板，其具有第一表面和第二表面；

S2、在所述线路板的第一表面贴合影像感测芯片和被动元件；

S3、将所述影像感测芯片与所述线路板电连接；

S4、在所述线路板第一表面以及所述影像感测芯片至少部分非感测区上形成封装部，使其包覆所述被动元件后，在所述封装部上设置红外线滤光片，使其位于所述影像感测芯片感测区上方的对应位置，并且使其与所述封装部以及所述影像感测芯片的感测区之间形成封闭空间，从而形成封装结构；

S5、将镜头模组粘接在所述封装结构的封装部上，并将柔性线路板贴合在所述线路板第一表面上，形成相机模组。

7.根据权利要求6所述的相机模组的封装方法，其特征在于，在S4之前还包括提供红外线滤光片的步骤，所述红外线滤光片由滤光区和封装区组成，其中所述滤光区具有与所述影像感测芯片感测区相同的尺寸，所述封装区为沿着所述滤光区外周向外延伸0.8～1mm所形成的区域。

8.根据权利要求6或7所述的相机模组封装方法，其特征在于，通过金属导线打线方式将所述影像感测芯片与所述线路板电连接，并且使所述封装部包覆所述金属导线。

9.根据权利要求6或7所述的相机模组封装方法，其特征在于，步骤S4具体包括：

S411、在所述影像感测芯片的感测区上形成光阻层；

S412、在所述线路板第一表面除形成有所述光阻层之外的其它区域上形成固化胶层；

S413、去除所述光阻层；

S414、在所述固化胶层固化之前，将红外线滤光片置于所述固化胶层上，并使其位于所述影像感测芯片感测区上方的对应位置，经固化，所述固化胶层形成封装部并且所述红外线滤光片固定在所述封装部上，所述红外线滤光片与所述封装部以及所述影像感测芯片的感测区之间形成封闭空间，从而形成封装结构。

10.根据权利要求6或7所述的相机模组封装方法，其特征在于，步骤S4具体包括：

S421、提供注塑成型模具，其具有与所述封装部相匹配的结构；

S422、将步骤S3处理后的线路板以及红外线滤光片相应置于所述注塑成型模具，使所述红外线滤光片位于所述影像感测芯片感测区上方的对应位置；

S423、向所述注塑成型模具中注入融化的塑胶材料，经冷却，塑胶材料形成封装部并且所述红外线滤光片固定在所述封装部上，所述红外线滤光片与所述封装部以及所述影像感测芯片的感测区之间形成封闭空间，从而形成封装结构。

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