CN105336753A - 照相机模块及其制造方法 - Google Patents

照相机模块及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105336753A
CN105336753A CN201410305618.9A CN201410305618A CN105336753A CN 105336753 A CN105336753 A CN 105336753A CN 201410305618 A CN201410305618 A CN 201410305618A CN 105336753 A CN105336753 A CN 105336753A
Authority
CN
China
Prior art keywords
semiconductor substrate
top surface
camera module
sensor cluster
semiconductor die
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410305618.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105336753B (zh
Inventor
栾竟恩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STMicroelectronics Shenzhen R&D Co Ltd
Original Assignee
STMicroelectronics Shenzhen R&D Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by STMicroelectronics Shenzhen R&D Co Ltd filed Critical STMicroelectronics Shenzhen R&D Co Ltd
Priority to CN201410305618.9A priority Critical patent/CN105336753B/zh
Priority to CN201910044192.9A priority patent/CN109616489A/zh
Priority to US14/750,859 priority patent/US9923020B2/en
Publication of CN105336753A publication Critical patent/CN105336753A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105336753B publication Critical patent/CN105336753B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H01L27/14685—Process for coatings or optical elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93—Batch processes
    • H01L24/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L24/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14618—Containers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/57—Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48095—Kinked
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

本发明的实施方式提供一种照相机模块及其制造方法，所述照相机模块包括传感器组件、至少一个半导体衬底以及模制化合物，其中所述传感器组件包括：半导体裸片；传感器电路，设置于所述半导体裸片的顶表面上；以及透明盖体，在所述半导体裸片的顶表面上面耦合到所述半导体裸片；其中每个所述半导体衬底在水平方向上布置于所述传感器组件周围；其中所述模制化合物填充在每个所述半导体衬底与所述传感器组件之间。

Description

照相机模块及其制造方法
技术领域
本发明的实施方式涉及一种照相机模块，并且更具体地，涉及一种包括用于光学传感器器件的晶片级封装的照相机模块及其制造方法。
背景技术
关于将光学传感器耦合至照相机电路，设计师面对的挑战是，器件必须定位于衬底上且光学传感器面向外，而且不存在可能干扰光学图像的接收的任何障碍物。由于照相机模块更通常地使用在小电子设备(诸如手机和平板计算机)中，所以希望降低照相机模块的高度使得它们能够安装于更薄的设备中。
图1示出了具有半导体裸片22的已知的照相机模块，光学传感器电路26形成于半导体裸片22的顶表面上。半导体裸片22装配至半导体衬底24上，并且焊线40将传感器电路26耦合至半导体衬底24中的电路。透镜组件包括透镜镜筒80、透镜载体90和包括一个或多个透镜的透镜阵列100。透镜组件可以通过粘接剂801耦合至半导体衬底24的顶表面上。此外，表面装配器件50也装配在半导体衬底24的顶表面上。
可以看出，图1的照相机模块的示例存在如下问题，因为半导体裸片22设置在半导体衬底24上，并且通过焊线40将传感器电路26电耦合至半导体衬底24中的电路，使得它在用于小电子设备中时不太令人满意，因为叠置的半导体裸片22和半导体衬底24限制了此类设备的最小厚度。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的实施方式的目的之一是提供一种具有减小的厚度的照相机模块以及用于制造这样的照相机模块的方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种照相机模块，包括：
传感器组件，所述传感器组件包括：
半导体裸片；
传感器电路，设置于所述半导体裸片的顶表面上；以及
透明盖体，在所述半导体裸片的顶表面上面耦合到所述半导体裸片；
至少一个半导体衬底，每个所述半导体衬底在水平方向上布置于所述传感器组件周围；以及
模制化合物，填充在每个所述半导体衬底与所述传感器组件之间。
根据本发明的一个示例性实施方式，所述半导体裸片包括电耦合到所述传感器电路的至少一个硅通孔，每个所述硅通孔分别经由焊线从每个所述半导体衬底的底表面电耦合到对应的半导体衬底中的电路；并且所述模制化合物还至少覆盖所述半导体裸片的底表面以及每个所述焊线。
根据本发明的一个示例性实施方式，还包括至少一个表面装配器件，每个所述表面装配器件从每个所述半导体衬底的顶表面电耦合到对应的半导体衬底中的电路。
根据本发明的一个示例性实施方式，所述透明盖体与所述半导体裸片在水平方向上对准。
根据本发明的一个示例性实施方式，每个所述半导体衬底的顶表面分别与所述透明盖体的顶表面齐平。
根据本发明的一个示例性实施方式，每个所述半导体衬底的底表面分别与所述半导体裸片的底表面齐平。
根据本发明的一个示例性实施方式，所述模制化合物的顶表面与所述透明盖体的顶表面齐平。
根据本发明的一个示例性实施方式，还包括透镜组件，所述透镜组件耦合到所述至少一个半导体衬底的顶表面。
根据本发明的一个示例性实施方式，所述半导体衬底的数目为两个，两个所述半导体衬底在水平方向上分别设置于所述传感器组件的相对侧上。
根据本发明的一个示例性实施方式，所述半导体衬底的数目为一个，其横截面形状为“回”形，所述传感器组件位于所述“回”形半导体衬底内。
根据本发明的一个示例性实施方式，所述传感器组件位于所述“回”形半导体衬底内的中心处
根据本发明的一个示例性实施方式，所述透明盖体为具有IR涂层或者UV涂层的玻璃。
根据本发明的另一方面，提供一种照相机模块的制造方法，包括：
将多个传感器组件和多个半导体衬底以预定间隔相间定位在载体层上；其中每个所述传感器组件均具有：半导体裸片；传感器电路，设置于所述半导体裸片的顶表面上；以及透明盖体，在所述半导体裸片的顶表面上面耦合到所述半导体裸片；其中所述半导体裸片包括电耦合到所述传感器电路的至少一个硅通孔，其中所述透明盖体接近所述载体层；并且其中所述半导体衬底的顶表面接近所述载体层；
将每个所述硅通孔分别经由焊线从每个所述半导体衬底的底表面电耦合到对应的半导体衬底中的电路；
在所述多个半导体衬底与所述多个传感器组件之间填充模制化合物，并且所述模制化合物还至少覆盖所述半导体裸片的底表面以及每个所述焊线；
去除所述载体层；
切割每个所述半导体衬底以形成单片化的结构；
将透镜组件耦合到所述单片化的结构的顶表面上。
根据本发明的一个示例性实施方式，在去除所述载体层之后并且在切割每个所述半导体衬底之前所述方法还包括：在所述多个半导体衬底的顶表面上安装电耦合到对应的半导体衬底中的电路的表面装配器件。
根据本发明的一个示例性实施方式，所述透明盖体与所述半导体裸片在水平方向上对准。
根据本发明的一个示例性实施方式，每个所述半导体衬底的厚度均与所述传感器组件的厚度相同。
通过将传感器组件与半导体衬底在水平方向上并排设置，使得能够减小包括半导体衬底和传感器组件的结构在竖直方向上的尺寸，并且因而进一步能够减小照相机模块在竖直方向上的尺寸。
附图说明
现在将仅参照附图通过示例对本发明的实施方式进行描述，其中为相似的部件提供对应的附图标记，在附图中：
图1是示出根据现有技术的照相机模块的截面图；
图2是示出根据本发明的一个实施方式的包括传感器组件、半导体衬底以及模制化合物的配置的截面图；
图3至图7示出制作图2中所示配置的相应阶段的截面图；
图8是示出包括图2中所示配置的照相机模块的截面图；
图9是示出制作根据本发明的一个实施方式的照相机模块的工艺流程图；
图10示出根据本发明的另一实施方式的包括传感器组件、半导体衬底以及模制化合物的配置的截面图；
图11示出包括图10中所示配置的照相机模块的截面图；并且
图12是示出根据又一实施方式的包括传感器组件、半导体衬底以及模制化合物的配置的仰视图。
具体实施方式
下面将参考附图中示出的若干示例性实施例来描述本发明的原理和精神。应当理解，描述这些实施例仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。
图2是示出根据本发明的一个实施方式的包括传感器组件1、半导体衬底2a、2b以及模制化合物3的配置的截面图。这一配置将用于制作照相机模块。
在图2所示的配置中，传感器组件1包括半导体裸片11、光学传感器电路12和透明盖体13。可以根据现有技术中的已知工艺制作图2所示的配置。
光学传感器电路12设置于半导体裸片11的顶表面上，可以根据已知工艺在半导体裸片11的顶表面上形成多个光学传感器电路12。在附图中，并未详细示出在本领域中公知的光学传感器电路的结构，而是通过一排微透镜作为示例来表示。
透明盖体13可以通过粘接剂14耦合至半导体裸片11的顶表面，透明盖体13和光学传感器电路12之间的选定空间由粘接剂14的厚度确定。透明盖体13可以设置有本领域已知的选择性的透明涂层，诸如IR(红外线)涂层或者UV(紫外线)涂层，即透明盖体13可以是IR玻璃或者UV玻璃。透明涂层可以沉积于透明盖体13的面向光学传感电路12的表面上。透明盖体13可以与半导体裸片11在水平方向上对准，也就是说，透明盖体13可以优选与半导体裸片11在水平方向上具有相同的尺寸。然而，透明盖体13与半导体裸片11的尺寸并不限于在水平方向上相同，例如，透明盖体13的水平尺寸可以小于或大于半导体裸片11的水平尺寸，只要透明盖体13能够基本上覆盖住光学传感器电路12即可。
在图2中，作为示例，所示配置包括两个半导体衬底2a、2b，分别布置于传感器组件1的两侧，两个半导体衬底2a、2b与传感器组件1之间的距离可以根据需要进行选择，使得便于利用模制化合物3将两个半导体衬底2a、2b与传感器组件1形成整体结构。相比于现有技术中传感器组件设置于半导体衬底的顶表面上，在本实施方式中以不同方式实现传感器组件与半导体衬底的布置。具体而言，传感器组件1与半导体衬底2a、2b在水平方向上并排设置，使得能够减小上述配置在竖直方向上的尺寸，并且因而进一步能够减小照相机模块在竖直方向上的尺寸。虽然在附图中图示两个半导体衬底2a、2b作为示例，但是本领域技术人员可以构思包括其它数目的半导体衬底，只要其在水平方向上布置于传感器组件的周围以便与传感器组件形成水平布置即可，如以下将详细描述的那样。
在图2所示的示例中，两个半导体衬底2a、2b的顶表面分别与透明盖体13的顶表面基本上共面，并且两个半导体衬底2a、2b的底表面分别与半导体裸片11的底表面基本上共面。也就是说，两个半导体衬底2a、2b的厚度与传感器组件1的厚度(即从透明盖体13的顶表面到半导体裸片11的底表面的距离)基本上相同。然而，在各种实施例中，两个半导体衬底2a、2b的厚度与传感器组件1的厚度并不限于彼此相同，而是两个半导体衬底2a、2b的厚度可以大于或者小于传感器组件1的厚度。例如当两个半导体衬底2a、2b的顶表面分别与透明盖体13的顶表面基本上共面时，传感器组件1的底表面(即半导体裸片11的底表面)可以在竖直方向上高于或者低于两个半导体2a、2b的底表面。而当两个半导体衬底2a、2b的底表面分别与半导体裸片11的底表面基本上共面时，传感器组件1的顶表面(即透明盖体13的顶表面)可以在竖直方向上高于或者低于两个半导体2a、2b的顶表面。
下面结合附图具体描述传感器电路12与半导体衬底2a、2b中的电路之间的电耦合。在图2所示的配置中，半导体裸片11可以包括硅通孔(TSV)111，硅通孔111的数目可以为一个或者多个(在图中示出两个)。硅通孔111用于提供从半导体裸片11的顶表面至底表面的导电路径。硅通孔111的顶端电连接光学传感器电路12，并且硅通孔111的底端可以延伸至半导体裸片11的底表面或者可以延伸至设置于半导体裸片11的底表面处的接触焊盘112。在这一实施方式中，硅通孔111的底端电耦合至设置于半导体裸片11的底表面处的接触焊盘112。在两个半导体衬底2a、2b的底表面处，也分别设置有电耦合至半导体衬底2a、2b中的电路的接触焊盘20。在半导体裸片11的底表面处的两个接触焊盘112分别经由焊线40电连接至在两个半导体衬底2a、2b的底表面处的相应接触焊盘20。通过使用硅通孔111、接触焊盘112、焊线40和接触焊盘20，建立了从传感器组件1中的光学传感器电路12到半导体衬底2a、2b中的电路的电耦合。
在图2所示的配置中，模制化合物3填充在两个半导体衬底2a、2b与传感器组件1之间。模制化合物3是在许多不同封装工艺中用来包封半导体器件的物质，是由各种组分(诸如树脂、硬化剂、二氧化硅、催化剂、燃料和隔离剂)的混合制成的典型复合材料，并且通常以具有选定粘度的基本液体形式提供，使得它们能够被注塑或浇注。模制化合物3在来自不同制造商并且满足许多不同的标准的很宽范围的形式中可用。因此，术语“模制化合物”被广义地视为应用至所有此类化合物。通过在两个半导体衬底2a、2b与传感器组件1之间填充模制化合物1，可以将两个半导体衬底2a、2b与传感器组件1形成为整体结构，从而便于在使用图2所示的配置制造照相机模块的后续工艺中使用。
在这一实施方式中，模制化合物3的顶表面与两个半导体衬底2a、2b以及透明盖体13的顶表面基本上齐平。然而，在各种实施方式中，模制化合物3的顶表面可以略微高于或者低于两个半导体衬底2a、2b以及透明盖体13的顶表面，只要不影响光学传感器电路12接收光学图像并且能够使两个半导体衬底2a、2b与传感器组件1形成为整体结构即可。此外，在这一实施方式中，模制化合物3还覆盖半导体裸片11的底表面和两个半导体衬底2a、2b的底表面的一部分，以将接触焊盘20、焊线40和接触焊盘112包封在模制化合物3中，从而隔离图2所示的配置从底表面与外界发生电耦合。
此外，在图2所示的配置中，还包括分别安装在两个半导体衬底2a、2b的顶表面上的表面装配器件50，该表面装配器件50电耦合至两个半导体衬底2a、2b中的电路。在图2中大体示出的表面装配器件50可以包括许多种类的结构中的任一种，诸如无源电路部件(如电阻器、电容器、电感器等)以及附加的集成电路(诸如图像处理器、电压稳定器、用于透镜控制的驱动器等)。根据各个实施方式的具体要求，表面装配器件50的尺寸、形状和数量将具体改变。
以下将结合图3至图7详细描述图2所示的配置的制造工艺。
首先如图3所示，将半导体衬底2和传感器组件1倒置，并且以预定间隔相间定位在载体层60上，从而形成图4所示的结构。也就是说，将半导体衬底2和传感器组件1的顶表面向下，通过粘接剂601定位在载体层60上。其中半导体衬底2包括之前结合图2描述的配置中的两个半导体衬底2a、2b中的电路结构，以便于在后续工艺中对半导体衬底2进行切割。传感器组件1的结构与之前结合图2描述的配置中的传感器组件1的结构相同。
如图4所示，在半导体衬底2的底表面处的接触焊盘20与传感器组件1的底表面处的接触焊盘112之间连接焊线40，以将光学传感器电路12电耦合到半导体衬底2中的电路。
如图5所示，在半导体衬底2与传感器组件1之间填充模制化合物3，并且模制化合物3还至少覆盖半导体裸片11的底表面和半导体衬底2的底表面的两侧部分，以将接触焊盘20、焊线40和接触焊盘112包封在模制化合物3中，从而隔离触焊盘20、焊线40和接触焊盘112与外界发生电耦合。通过在半导体衬底2与传感器组件1之间填充模制化合物1，可以将半导体衬底2与传感器组件1形成为整体结构。
如图6所示，首先去除载体层60，然后在半导体衬底2的顶表面上安装电耦合到半导体衬底中的电路的表面装配器件50。
最后沿图6中的虚线切割半导体衬底2以形成单片化的结构，如图7所示。所形成的单片化的结构与图2中所示配置结构相同。
图8是示出包括图2中所示配置的照相机模块的截面图。除了图2中所示的配置之外，图8所示的照相机模块还包括透镜组件。透镜组件包括透镜镜筒80、透镜载体90和包括一个或多个透镜的透镜阵列100。透镜组件可以采用现有技术中的常规透镜组件，其结构和工作原理在本领域中已知，因而在此将不再赘述。透镜组件可以通过粘接剂801耦合至半导体衬底2a、2b的顶表面上。
图9是示出制作根据本发明的一个实施方式的照相机模块的工艺流程图，用于制造图8中所示的照相机模块。由于图8中所示照相机模块包括图2中所示的配置，而图2中所示配置的制造工艺已在上文中结合图3至图7进行描述，因而在此结合图3至图7将制造图2中所示配置的工艺步骤并入此。
在步骤901，将多个传感器组件1和多个半导体衬底2以预定间隔相间定位在载体层60上。其中每个传感器组件1均具有：半导体裸片11；传感器电路12，设置于半导体裸片11的顶表面上；以及透明盖体13，在半导体裸片11的顶表面上面耦合到半导体裸片11.其中半导体裸片11包括电耦合到传感器电路12的至少一个硅通孔111，其中透明盖体13接近载体层60；并且其中半导体衬底2的顶表面接近载体层60。
在步骤902，将每个硅通孔111分别经由焊线40从每个半导体衬底2的底表面电耦合到对应的半导体衬底2中的电路，以将光学传感器电路12电耦合到半导体衬底2中的电路。
在步骤903，在半导体衬底2与传感器组件1之间填充模制化合物3，并且模制化合物3还至少覆盖半导体裸片11的底表面以及每个焊线40。例如结合图4所示结构，模制化合物3覆盖半导体裸片11的底表面和半导体衬底2的底表面的两侧部分，以将接触焊盘20、焊线40和接触焊盘112包封在模制化合物3中，从而隔离触焊盘20、焊线40和接触焊盘112与外界发生电耦合。而通过在半导体衬底2与传感器组件1之间填充模制化合物1，可以将半导体衬底2与传感器组件1形成为整体结构。
在步骤904，去除载体层60。
在步骤905，在半导体衬底2的顶表面上安装电耦合到半导体衬底中的电路的表面装配器件50。根据不同需要，可以省略这一步骤，例如当不需要安装表面装配器件50时。
在步骤906，切割每个半导体衬底2以形成单片化的结构，即形成图2中所示的配置。
在步骤907，通过粘接剂801将透镜组件耦合至半导体衬底2a、2b的顶表面上，最终形成图8所示的照相机模块。
图10示出根据本发明的另一实施方式的包括传感器组件1、半导体衬底2a、2b以及模制化合物3的配置的截面图。图10所示的配置与图2所示的配置的区别仅在于：半导体衬底2a、2b的底部结构不同，并且从而模制化合物3的底部形状也不同。在此对于其它相同结构的特征将不再详述。
在图10所示的配置中，半导体衬底2a’、2b’还包括从图2所示的配置中的半导体衬底2a、2b的底表面向下突出的部分2a”、2b”。在向下突出的部分2a”、2b”之间形成选定空间，并且也利用模制化合物3填充这一选定空间。
图11示出包括图10中所示配置的照相机模块的截面图。除了图10中所示的配置之外，图8所示的照相机模块还包括透镜组件。透镜组件包括透镜镜筒80、透镜载体90和包括一个或多个透镜的透镜阵列100。透镜组件可以采用现有技术中的常规透镜组件，其结构和工作原理在本领域中已知，因而在此将不再赘述。透镜组件可以通过粘接剂801耦合至半导体衬底2a、2b的顶表面上。
虽然在图2和图10的配置中仅包括两个半导体衬底，但是上述配置也可以包括其它数目的半导体衬底，例如一个或更多个。如图11所示，当半导体衬底2的数目为一个时，其横截面形状为“回”形，即为中空的方形结构。图11所示配置与前述实施方式中所描述的配置的区别仅在于半导体衬底2的形状以及半导体衬底2与传感器组件1之间的位置关系不同。传感器组件1的电路结构与之前描述的传感器组件1可以具有相同结构，传感器组件1中的光学传感器电路12也可以经由焊线从半导体衬底2的底表面电耦合到半导体衬底2中的电路。图11所示配置与前述实施方式中所描述的配置的区别具体为：传感器组件1位于“回”形半导体衬底2内，例如传感器组件1可以位于“回”形半导体衬底2内的中心处，并且模制化合物3填充半导体衬底2与传感器组件1之间的空间，并且覆盖传感器组件1的底表面与半导体衬底2的底表面的一部分。当半导体衬底数目为三个时，三个半导体衬底例如可以分别设置于传感器组件1的三侧。
通过将传感器组件与半导体衬底在水平方向上并排设置，使得能够减小包括半导体衬底和传感器组件的结构在竖直方向上的尺寸，并且因而进一步能够减小照相机模块在竖直方向上的尺寸。
已经出于示出和描述的目的给出了本发明的说明书，但是其并不意在是穷举的或者限制于所公开形式的发明。本领域技术人员可以想到很多修改和变体。因此，实施方式是为了更好地说明本发明的原理、实际应用以及使本领域技术人员中的其他人员能够理解以下内容而选择和描述的，即，在不脱离本发明精神的前提下，做出的所有修改和替换都将落入所附权利要求定义的本发明保护范围内。

Claims (16)

1.一种照相机模块，包括：
传感器组件，所述传感器组件包括：
半导体裸片；
传感器电路，设置于所述半导体裸片的顶表面上；以及
透明盖体，在所述半导体裸片的顶表面上面耦合到所述半导体裸片；
至少一个半导体衬底，每个所述半导体衬底在水平方向上布置于所述传感器组件周围；以及
模制化合物，填充在每个所述半导体衬底与所述传感器组件之间。
2.根据权利要求1所述的照相机模块，其中：
所述半导体裸片包括电耦合到所述传感器电路的至少一个硅通孔，每个所述硅通孔分别经由焊线从每个所述半导体衬底的底表面电耦合到对应的半导体衬底中的电路；并且
所述模制化合物还至少覆盖所述半导体裸片的底表面以及每个所述焊线。
3.根据权利要求2所述的照相机模块，还包括至少一个表面装配器件，每个所述表面装配器件从每个所述半导体衬底的顶表面电耦合到对应的半导体衬底中的电路。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的照相机模块，其中所述透明盖体与所述半导体裸片在水平方向上对准。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的照相机模块，其中每个所述半导体衬底的顶表面分别与所述透明盖体的顶表面齐平。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的照相机模块，其中每个所述半导体衬底的底表面分别与所述半导体裸片的底表面齐平。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的照相机模块，其中所述模制化合物的顶表面与所述透明盖体的顶表面齐平。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的照相机模块，还包括透镜组件，所述透镜组件耦合到所述至少一个半导体衬底的顶表面。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的照相机模块，其中所述半导体衬底的数目为两个，两个所述半导体衬底在水平方向上分别设置于所述传感器组件的相对侧上。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的照相机模块，其中所述半导体衬底的数目为一个，其横截面形状为“回”形，所述传感器组件位于所述“回”形半导体衬底内。
11.根据权利要求10所述的照相机模块，其中所述传感器组件位于所述“回”形半导体衬底内的中心处。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的照相机模块，其中所述透明盖体为具有IR涂层或者UV涂层的玻璃。
13.一种照相机模块的制造方法，包括：
将多个传感器组件和多个半导体衬底以预定间隔相间定位在载体层上；其中每个所述传感器组件均具有：半导体裸片；传感器电路，设置于所述半导体裸片的顶表面上；以及透明盖体，在所述半导体裸片的顶表面上面耦合到所述半导体裸片；其中所述半导体裸片包括电耦合到所述传感器电路的至少一个硅通孔，其中所述透明盖体接近所述载体层；并且其中所述半导体衬底的顶表面接近所述载体层；
将每个所述硅通孔分别经由焊线从每个所述半导体衬底的底表面电耦合到对应的半导体衬底中的电路；
在所述多个半导体衬底与所述多个传感器组件之间填充模制化合物，并且所述模制化合物还至少覆盖所述半导体裸片的底表面以及每个所述焊线；
去除所述载体层；
切割每个所述半导体衬底以形成单片化的结构；
将透镜组件耦合到所述单片化的结构的顶表面上。
14.根据权利要求13所述的方法，其中在去除所述载体层之后并且在切割每个所述半导体衬底之前所述方法还包括：在所述多个半导体衬底的顶表面上安装电耦合到对应的半导体衬底中的电路的表面装配器件。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述透明盖体与所述半导体裸片在水平方向上对准。
16.根据权利要求13所述的方法，其中每个所述半导体衬底的厚度均与所述传感器组件的厚度相同。
CN201410305618.9A 2014-06-27 2014-06-27 照相机模块及其制造方法 Active CN105336753B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410305618.9A CN105336753B (zh) 2014-06-27 2014-06-27 照相机模块及其制造方法
CN201910044192.9A CN109616489A (zh) 2014-06-27 2014-06-27 照相机模块及其制造方法
US14/750,859 US9923020B2 (en) 2014-06-27 2015-06-25 Camera module and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410305618.9A CN105336753B (zh) 2014-06-27 2014-06-27 照相机模块及其制造方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910044192.9A Division CN109616489A (zh) 2014-06-27 2014-06-27 照相机模块及其制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105336753A true CN105336753A (zh) 2016-02-17
CN105336753B CN105336753B (zh) 2019-02-15

Family

ID=54931388

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910044192.9A Pending CN109616489A (zh) 2014-06-27 2014-06-27 照相机模块及其制造方法
CN201410305618.9A Active CN105336753B (zh) 2014-06-27 2014-06-27 照相机模块及其制造方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910044192.9A Pending CN109616489A (zh) 2014-06-27 2014-06-27 照相机模块及其制造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9923020B2 (zh)
CN (2) CN109616489A (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI632757B (zh) * 2015-09-30 2018-08-11 美商蘋果公司 用於磁性充電及光學資料轉換之設備
CN105611135B (zh) * 2015-11-13 2019-03-19 宁波舜宇光电信息有限公司 系统级摄像模组及其电气支架和制造方法
WO2017140118A1 (zh) * 2016-02-18 2017-08-24 宁波舜宇光电信息有限公司 阵列摄像模组及其模塑感光组件、线路板组件和制造方法以及电子设备
US9894772B2 (en) * 2016-02-18 2018-02-13 Ningbo Sunny Opotech Co., Ltd. Manufacturing method of molded photosensitive assembly for electronic device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070178630A1 (en) * 2003-12-23 2007-08-02 Siliconware Precision Industries Co., Ltd. Method for fabricating a photosensitive semiconductor package
CN101901791A (zh) * 2009-12-17 2010-12-01 香港应用科技研究院有限公司 一个可用于多封装组件的模组以及一种制作该模组和多封装组件的方法
CN103681713A (zh) * 2012-09-14 2014-03-26 索尼公司 固态成像装置及电子装置
CN204243041U (zh) * 2014-06-27 2015-04-01 意法半导体研发(深圳)有限公司 照相机模块

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7059040B1 (en) * 2001-01-16 2006-06-13 Amkor Technology, Inc. Optical module with lens integral holder fabrication method
KR20030091549A (ko) * 2002-05-28 2003-12-03 삼성전기주식회사 이미지 센서모듈 및 그 제조공정
US6696738B1 (en) * 2002-11-12 2004-02-24 Kingpak Technology Inc. Miniaturized image sensor
KR100526191B1 (ko) * 2003-06-18 2005-11-03 삼성전자주식회사 고체 촬상용 반도체 장치
KR100541654B1 (ko) * 2003-12-02 2006-01-12 삼성전자주식회사 배선기판 및 이를 이용한 고체 촬상용 반도체 장치
TWI256142B (en) * 2005-07-21 2006-06-01 Siliconware Precision Industries Co Ltd Image sensor package, optical glass used thereby, and processing method thereof
US20080197435A1 (en) * 2007-02-21 2008-08-21 Advanced Chip Engineering Technology Inc. Wafer level image sensor package with die receiving cavity and method of making the same
US7989266B2 (en) * 2009-06-18 2011-08-02 Aptina Imaging Corporation Methods for separating individual semiconductor devices from a carrier
US9029759B2 (en) * 2012-04-12 2015-05-12 Nan Chang O-Film Optoelectronics Technology Ltd Compact camera modules with features for reducing Z-height and facilitating lens alignment and methods for manufacturing the same
CN103325803B (zh) * 2013-05-31 2016-01-27 格科微电子（上海）有限公司 图像传感器封装方法及结构、图像传感器模组及形成方法
WO2015041602A1 (en) * 2013-09-23 2015-03-26 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Compact camera module arrangements that facilitate dam-and-fill and similar encapsulation techniques

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070178630A1 (en) * 2003-12-23 2007-08-02 Siliconware Precision Industries Co., Ltd. Method for fabricating a photosensitive semiconductor package
CN101901791A (zh) * 2009-12-17 2010-12-01 香港应用科技研究院有限公司 一个可用于多封装组件的模组以及一种制作该模组和多封装组件的方法
CN103681713A (zh) * 2012-09-14 2014-03-26 索尼公司 固态成像装置及电子装置
CN204243041U (zh) * 2014-06-27 2015-04-01 意法半导体研发(深圳)有限公司 照相机模块

Also Published As

Publication number Publication date
CN105336753B (zh) 2019-02-15
US20150380454A1 (en) 2015-12-31
US9923020B2 (en) 2018-03-20
CN109616489A (zh) 2019-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103779235A (zh) 扇出晶圆级封装结构
CN101159279A (zh) 半导体摄像元件及其制法、半导体摄像元件模块及装置
KR20180064402A (ko) IC(INTEGRATED CIRCUIT) 패키지들 사이의 갭 제어기를 포함하는 PoP(PACKAGE-ON-PACKAGE) 디바이스
CN105830212A (zh) 具有垂直柱的重叠的堆叠管芯封装
CN105336753A (zh) 照相机模块及其制造方法
US9324633B2 (en) Multi-level package assembly having conductive vias coupled to chip carrier for each level and method for manufacturing the same
US20170162510A1 (en) Semiconductor device with embedded semiconductor die and substrate-to-substrate interconnects
TWI647828B (zh) 可攜式電子裝置及其影像擷取模組與影像感測組件
CN105230132A (zh) 包括降低热膨胀系数(cte)并减小翘曲的无机材料的基板
US10096567B2 (en) Package substrate and package
CN104919586A (zh) 模块及其制造方法
TWI540652B (zh) 電子封裝模組及其製造方法
US20160093546A1 (en) Package stucture and method of fabricating the same
CN110071129B (zh) 具有柔性互连层的图像传感器装置及相关方法
CN109256362B (zh) 具有盖帽的图像感测装置和相关方法
CN104051399B (zh) 晶圆级芯片尺寸封装中间结构装置和方法
CN204243041U (zh) 照相机模块
TWI692287B (zh) 感測器封裝結構
JP6358664B2 (ja) 回路アッセンブリ
KR20140009799A (ko) 전자 소자의 패키지 및 제조 방법
CN106548989A (zh) 摄像模块及其制造方法
CN112106207A (zh) 光电模块及用于制造光电模块的晶片级方法
US9799637B2 (en) Semiconductor package with lid having lid conductive structure
CN205211751U (zh) 邻近传感器以及电子设备
CN104952856B (zh) 一种双面组装集成电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP02 Change in the address of a patent holder
CP02 Change in the address of a patent holder

Address after: 5 / F East B501, South B502, North B503, 6th floor, block B, TCL Industrial Research Institute building, No. 006, Gaoxin South 1st Road, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province

Patentee after: STMicroelectronics (Shenzhen) R&D Co.,Ltd.

Address before: 518057, 4/5 building, B block, South SKYWORTH building, South Zone, Shenzhen hi tech Zone, Nanshan District science and Technology Park, Guangdong, China

Patentee before: STMicroelectronics (Shenzhen) R&D Co.,Ltd.