CN108012055A - 一种多摄像头模组 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种多摄像头模组，包括裸芯片、封装基板、模组基板及塑封层。封装基板的外侧边设有侧边焊盘，并在侧边焊盘上设置有焊接材料；封装基板的外围尺寸大于裸芯片的尺寸，且封装基板的与裸芯片的尺寸差不超过预设阈值；裸芯片设置在封装基板上，裸芯片的功能引脚利用半导体引线工艺连接至侧边焊盘，以构成封装芯片；封装芯片贴装于模组基板表面，并通过封装芯片的侧边焊盘与模组基板的焊接焊盘相连接；塑封层设置在多摄像头模组的非感光区域。本申请避免使用传统COB封装工艺中的邦定金线，产线设备投入更少，制造成本更低；减小了多摄像头模组元器件与感光芯片之间的间距，有利于多摄像头模组朝着小型化趋势发展。
Description
技术领域
本发明实施例涉及封装摄影设备技术领域，特别是涉及一种多摄像头模组。
背景技术
随着用户对成像图片的质量要求越来越高，迫使摄像、摄影设备技术不断发展，以获得高质量、高清晰度的图片。
镜头的光学素质以及传感器的尺寸决定相机成像的质量，而随着摄像设备(例如移动终端)的轻、薄要求，传感器尺寸和镜头的光学素质受到限制。且单个摄像头的像素在往高处发展时面临瓶颈，不可能依靠提高像素来获取高质量图片，例如，对于手机摄像头而言，2000万像素已达到极限。此外，用户并不需要手机实现这么高的像素，反而需要更快的对焦速度、变动光圈柔焦、夜拍降噪、提高画素、提高动态范围、3D建模、光学变焦等功能。而靠单摄像头，即使辅助一些算法也无法完全实现。因此，多摄像模组应运而生。
在多摄像模组领域中，模组的封装制作工艺影响整个模组的生产成本和模组体积。现有的模组制作工艺为传统COB封装(Chips on Board，板上芯片封装)和塑封COB模组。
传统COB模组用底座搭载在感光芯片上方，做密封和支撑镜头作用。底座侧壁通常有0.3mm厚度，其元件器距离底座侧壁至少0.12mm，即元器件距离基板外边缘的最小尺寸A为0.42mm。
采用塑封COB模组工艺的模组，用塑封材料替代底座，将感光芯片和元器件都包裹起来，只露出感光区域。由于元器件被包裹保护，所以元器件距离基板外边缘的最小尺寸B可以做到0.15mm，即整个摄像模组尺寸可以做得更小。
但是，COB封装工艺模组必须采用裸芯片绑定金线，感光芯片距离元器件有一个间距尺寸C，尺寸C的最小值为0.4mm，请参阅图1-1及图1-2所示，导致COB封装工艺模组的整体体积较大；由于邦定金线有一定的弧度，而且相邻的金线间距很近，容易在塑封的灌胶过程中受到流动的液体塑封材料挤压冲击，存在一定的工艺不良；且采用COB封装工艺制造模组，需要投入COB邦定金线设备，每台设备都是百万级别，建立COB工艺产线需要巨额的资金投入，摄像模组的制造成本较高。
鉴于此，如何降低多摄像头模组的成本，减小多摄像头模组元器件与感光芯片之间的间距，以实现多摄像模组的小型化是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种多摄像头模组，不仅降低了整个多摄像头模组的制造成本，还减小了多摄像头模组元器件与感光芯片之间的间距，从而减小了多摄像模组的体积，有利于实现多摄像模组的小型化。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：
本发明实施例提供了一种多摄像头模组，包括：
裸芯片、封装基板、模组基板及塑封层；
所述封装基板的外侧边设有侧边焊盘，并在所述侧边焊盘上设置有焊接材料；所述封装基板的外围尺寸大于所述裸芯片的尺寸，且所述封装基板与所述裸芯片的尺寸差不超过预设阈值；
所述裸芯片设置在所述封装基板上，所述裸芯片的功能引脚利用半导体引线工艺连接至所述侧边焊盘，以构成封装芯片；
所述封装芯片贴装于所述模组基板表面，并通过所述封装芯片的侧边焊盘与所述模组基板的焊接焊盘相连接；
所述塑封层设置在多摄像头模组的非感光区域，以用于密封所述多摄像头模组的元器件及搭载镜头。
可选的，所述塑封层为将熔融状态的环氧树脂利用塑封模组浇筑在所述多摄像头模组的非感光区域后冷却形成的密封层。
可选的，所述侧边焊盘的形状为半圆孔形状。
可选的，所述封装芯片通过画胶方式，或贴附半固态粘胶的方式贴装于所述模组基板表面。
可选的，所述通过所述封装芯片的侧边焊盘与所述模组基板的焊接焊盘相连接为：
通过激光焊接机发射的脉冲激光，将所述封装芯片的侧边焊盘逐一点焊在所述模组基板的焊接焊盘上。
可选的，所述模组基板设置多个封装芯片，各封装芯片的封装工艺类型不同。
可选的，所述在所述侧边焊盘上设置有焊接材料为：
在所述侧边焊盘的外侧边种植锡球。
可选的，所述在所述侧边焊盘上设置有焊接材料为：
在所述侧边焊盘上贴装有金属片。
可选的，所述封装基板至少两个外侧边设有侧边焊盘。
可选的，所述裸芯片的功能引脚利用侧边引线或穿孔引线工艺连接至所述侧边焊盘。
本发明实施例提供了一种多摄像头模组，包括裸芯片、封装基板、模组基板及塑封层。封装基板的外侧边设有侧边焊盘，并在侧边焊盘上设置有焊接材料；封装基板的外围尺寸大于裸芯片的尺寸，且封装基板的与裸芯片的尺寸差不超过预设阈值；裸芯片设置在封装基板上，裸芯片的功能引脚利用半导体引线工艺连接至侧边焊盘，以构成封装芯片；封装芯片贴装于模组基板表面，并通过封装芯片的侧边焊盘与模组基板的焊接焊盘相连接；塑封层设置在多摄像头模组的非感光区域，以用于密封多摄像头模组的元器件及搭载镜头。
本申请提供的技术方案的优点在于，将裸芯片与设置有侧边焊盘的封装基板组合为封装芯片，然后将封装芯片贴装在模组基板上，利用封装芯片的侧边焊盘与模组基板上的焊盘相连接；后利用塑封层密封非感光区域，由于采用了塑封工艺，多摄像头模组散热性能更优，模组强度更高，更适应于多摄像模组越做越小的需求和趋势；避免使用传统COB封装工艺中的邦定金线，即不需要采用昂贵的COB邦定设备，以及昂贵的邦定金线，产线设备投入更少，制造成本更低，还解决了由于邦定金线存在弧度及金线间距很近造成在塑封的灌胶过程中受到流动的液体塑封材料挤压冲击而存在工艺不良的问题；还减小了多摄像头模组元器件与感光芯片之间的间距，从而减小了整个多摄像头模组的体积，有利于多摄像头模组朝着小型化趋势发展。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1-1为本发明实施例提供现有技术中COB封装工艺模组的结构示意图；
图1-2为本发明实施例提供现有技术中COB封装工艺模组的结构俯视图；
图2为本发明实施例提供多摄像头模组的一种具体实施方式结构示意图；
图3为本发明实施例提供封装基板的一种具体实施方式结构示意图；
图4为本发明实施例提供封装芯片的一种具体实施方式下的结构俯视示意图；
图5为本发明实施例提供封装芯片的一种具体实施方式下的结构剖视图；
图6为本发明实施例提供裸芯片的功能引脚利用一种半导体引线工艺连接至侧边焊盘结构示意图；
图7为本发明实施例提供裸芯片的功能引脚利用另一种半导体引线工艺连接至侧边焊盘结构示意图；
图8为本发明实施例提供模组基板的一种具体实施方式结构示意图；
图9为本发明实施例提供激光点焊封装芯片与模组基板的一种具体实施方式结构示意图；
图10为本发明实施例提供多摄像头模组的塑封层制备示意图；
图11为本发明实施例提供双摄像头模组一种具体实施方式结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅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。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。
在介绍了本发明实施例的技术方案后，下面详细的说明本申请的各种非限制性实施方式。
首先请参见图2，图2为本发明实施例提供的多摄像头模组的一种具体实施方式结构图，一种多摄像头模组可包括以下内容：
裸芯片21、封装基板22、模组基板23及塑封层24。
多摄像头模组中可为两个摄像头模组，也可为3个、4个等多个摄像头的模组；摄像模组可为定焦镜头类型模组，也可以是自动对焦、光学变焦或其他类型的微型摄像模组；本申请对此均不做任何限定。
裸芯片21为多摄像头模组中的感光芯片。
封装基板22的外侧边设有侧边焊盘221，并在侧边焊盘221上设置有焊接材料222。
侧边焊盘221可设置在封装基板22的任意一个外侧边，也可在任意多个外侧边上，例如2个，3个等，这均不影响本申请的实现。在一种具体实施方式中，可设置两个侧边焊盘221，分别位于封装基板22的两个外侧边上，例如图3所示，侧边焊盘221设置在封装基板22相对的两个外侧边上。
侧边焊盘221不局限于图3所示的半孔结构，也可以是方形、非挖空、凸起等其他形状的焊盘，焊盘的分布结构也可以是随机式的，本申请对此不作任何限定。
焊接材料222可为锡球，当然，也可为其他任何材质的金属，焊接材料222与侧边焊盘221的连接方式，本申请对此均不做任何限定。例如可在侧边焊盘221的外侧边种植锡球，或者在侧边焊盘221上贴装有金属片。
封装基板22的外围尺寸大于裸芯片21的尺寸，且封装基板与裸芯片的尺寸差不超过预设阈值，预设阈值可为2mm。一般来说，为了减小整个多摄像头模组的体积，封装基板的尺寸稍大于裸芯片21的尺寸即可，例如裸芯片21的尺寸为9*10mm(长*宽)，封装基板22的外围尺寸可为10*11mm(长*宽)。
裸芯片21设置在封装基板22上，裸芯片21的功能引脚利用半导体引线工艺连接至侧边焊盘221，以构成封装芯片。
裸芯片21的功能引脚可利用侧边引线或穿孔引线工艺连接至侧边焊盘221上，例如图6和图7所示，当然，还可采用其他半导体引线工艺，这均不影响本申请的实现。
在一种具体实施方式下，封装芯片的结构示意图可参见图4及图5所示，图4及图5为本发明实施例提供封装芯片的俯视示意图及相应的剖视图。
封装芯片贴装于模组基板23表面，并通过封装芯片的侧边焊盘221与模组基板23的焊接焊盘231相连接。
裸芯片的封装，可由专业的芯片封装厂制作完成，摄像模组制造厂商直接使用封装好的芯片进行后续焊接贴装。
模组基板23为可利用SMT(Surface Mount Technology，表面贴装技术)将多摄像头模组的其他元器件上贴装完成的基板。
封装基板21、模组基板23包括但不局限于FPC软板，PCB硬板，软硬结合板或其他类型的线路板。
封装芯片可通过画胶方式贴装于模组基板23表面，例如图8所示，也可以通过贴附半固态粘胶或其他方式进行贴装，本申请对此不做任何限定。
封装芯片与模组基板23的连接，可通过封装基板22的侧边焊盘221与模组基板23的焊接焊盘231相连接。
两个焊盘(侧边焊盘221与焊接焊盘231)连接方式可通过激光点焊，即通过激光焊接机发射的脉冲激光，将所述封装芯片的侧边焊盘逐一点焊在所述模组基板的焊接焊盘上，请参阅图9所示。
封装芯片与模组基板23的贴装，不局限于用激光点焊方式，也可以采用超声波或其他高能焊接工艺做贴装。
采用通过激光烧灼等焊接方式焊接的封装芯片和模组基板，取消邦定金线，多摄像头模组中的元器件与感光芯片的尺寸C可以缩小至0.20mm或更小，从而有利于缩小整个模组的体积。
需要说明的是，模组基板23上可设置多个封装芯片，各封装芯片的封装工艺类型不同。举例来说，模组基板23上搭载3个封装芯片，第一封装芯片为根据本申请的技术方案封装的感光芯片，第二封装芯片为利用传统COB封装工艺封装的感光芯片，第三封装芯片为利用CSP封装工艺封装的芯片。也就是说，模组基板23上所搭载的封装芯片，可以是激光焊接芯片与激光焊接芯片的组合，也可以是激光焊接芯片与COB芯片，激光焊接芯片与CSP芯片或其他封装类型芯片的组合。
塑封层24设置在多摄像头模组的非感光区域，以用于密封多摄像头模组的元器件及搭载镜头。塑封层24是在将封装芯片与模组基板连接起来之后，进行设置的。
塑封层24可为将熔融状态的环氧树脂利用塑封模组浇筑在所述多摄像头模组的非感光区域后冷却形成的密封层，例如图10所示。塑封材料不局限于环氧树脂，也可以是其他能热熔的树脂材料。
在利用塑封层24将多摄像头模组的非感光区域密封之后，为每颗感光芯片分别搭载滤光片、镜头，完成多摄像模组的制作。
在本发明实施例提供的技术方案中，将裸芯片与设置有侧边焊盘的封装基板组合为封装芯片，然后将封装芯片贴装在模组基板上，利用封装芯片的侧边焊盘与模组基板上的焊盘相连接；后利用塑封层密封非感光区域，由于采用了塑封工艺，多摄像头模组散热性能更优，模组强度更高，更适应于多摄像模组越做越小的需求和趋势；避免使用传统COB封装工艺中的邦定金线，即不需要采用昂贵的COB邦定设备，以及昂贵的邦定金线，产线设备投入更少，制造成本更低，还解决了由于邦定金线存在弧度及金线间距很近造成在塑封的灌胶过程中受到流动的液体塑封材料挤压冲击而存在工艺不良的问题；还减小了多摄像头模组元器件与感光芯片之间的间距，从而减小了整个多摄像头模组的体积，有利于多摄像头模组朝着小型化趋势发展。
为了本领域技术人员更加清楚的明确本申请技术方案的原理，本申请还提供了一个具体实例，请参阅图11，具体可包括：
先将裸芯片111贴装于封装基板112上，通过半导体引线工艺将裸芯片功能引脚引线至封装基板112的侧边焊盘上，然后在封装基板112侧壁焊盘边缘种植锡球或其他金属材料。多摄像模组基板完成其他器件的SMT焊接后，将此封装芯片粘贴到模组基板113上，用激光焊接设备烧灼封装基板113的焊盘，使封装芯片跟模组基板112的焊盘焊接导通，接着用塑封工艺，设置塑封层114，以将芯片和其他元器件用环氧树脂材质封装起来，最后再搭载滤光片115和镜头116，完成多摄像模组的制作。
采用申请技术方案制作的摄像模组，其模组的长宽尺寸比目前所有采用CSP、COB工艺制作的尺寸都小，而且由于采用了塑封工艺，模组散热性能更优，模组强度更高，更适应于摄像模组越做越小的需求和趋势。本发明摄像模组的制造不需要采用昂贵的COB邦定设备，以及昂贵的邦定金线，产线设备投入更少，从而间接的降低了摄像模组制造成本，更具竞争力。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本发明所提供的一种多摄像头模组进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种多摄像头模组，其特征在于，包括：
裸芯片、封装基板、模组基板及塑封层；
所述封装基板的外侧边设有侧边焊盘，并在所述侧边焊盘上设置有焊接材料；所述封装基板的外围尺寸大于所述裸芯片的尺寸，且所述封装基板与所述裸芯片的尺寸差不超过预设阈值；
所述裸芯片设置在所述封装基板上，所述裸芯片的功能引脚利用半导体引线工艺连接至所述侧边焊盘，以构成封装芯片；
所述封装芯片贴装于所述模组基板表面，并通过所述封装芯片的侧边焊盘与所述模组基板的焊接焊盘相连接；
所述塑封层设置在多摄像头模组的非感光区域，以用于密封所述多摄像头模组的元器件及搭载镜头。
2.根据权利要求1所述的多摄像头模组，其特征在于，所述塑封层为将熔融状态的环氧树脂利用塑封模组浇筑在所述多摄像头模组的非感光区域后冷却形成的密封层。
3.根据权利要求2所述的多摄像头模组，其特征在于，所述侧边焊盘的形状为半圆孔形状。
4.根据权利要求1所述的多摄像头模组，其特征在于，所述封装芯片通过画胶方式，或贴附半固态粘胶的方式贴装于所述模组基板表面。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的多摄像头模组，其特征在于，所述通过所述封装芯片的侧边焊盘与所述模组基板的焊接焊盘相连接为：
通过激光焊接机发射的脉冲激光，将所述封装芯片的侧边焊盘逐一点焊在所述模组基板的焊接焊盘上。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的多摄像头模组，其特征在于，所述模组基板设置多个封装芯片，各封装芯片的封装工艺类型不同。
7.根据权利要求5所述的多摄像头模组，其特征在于，所述在所述侧边焊盘上设置有焊接材料为：
在所述侧边焊盘的外侧边种植锡球。
8.根据权利要求5所述的多摄像头模组，其特征在于，所述在所述侧边焊盘上设置有焊接材料为：
在所述侧边焊盘上贴装有金属片。
9.根据权利要求6所述的多摄像头模组，其特征在于，所述封装基板至少两个外侧边设有侧边焊盘。
10.根据权利要求9所述的多摄像头模组，其特征在于，所述裸芯片的功能引脚利用侧边引线或穿孔引线工艺连接至所述侧边焊盘。
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