CN109905574A - 一种摄像头模组及其封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种摄像头模组及其封装方法，摄像头模组包括镜头组件、镜座、感光元件、非感光元件、基板以及封装体，镜头组件安装于镜座上，感光元件与基板连接，非感光元件安装于基板的表面上，封装体完全包裹非感光元件未与基板接触的部分，镜座安装于封装体远离基板的表面上。本发明提供的摄像头模组及封装方法，解决了传统COB，Flip chip工艺制造的摄像模组无法缩小尺寸的问题，可以应用于全面屏手机中。此外，使用点胶工艺形成的，相比molding工艺，又具有以下优点：通用性强，打样周期短；点胶的大小尺寸都由点胶机的参数控制，因此效率极高，可做到随时打样、生产；成本低廉，不需要特殊模具、治具，可由软件控制外形尺寸，节省成本。
Description
技术领域
本发明属于摄像头领域，涉及一种摄像头模组及其封装方法。
背景技术
手机摄像头通常包括镜头、镜座、感光组件(Sensor)、非感光元件以及PCB基板部分，其封装模式一般包括传统的COB工艺和Flip chip(倒装芯片)工艺。
COB工艺中，如图1所示，感光组件Sensor通过金线与基板相连，Sensor周边布置有非感光元件，即非感光元件和Sensor安装于基板的同一表面上，镜座Holder通过胶水粘接在基板上，由于镜座Holder需要避开金线区以及元件所在的区域，这就导致镜座在x、y方向(包括图1中的左右方向)上的尺寸无法做得很小，使得该工艺无法做出小尺寸的模组来满足全面屏手机的要求。
Flip chip工艺中，如图2所示，感光组件Sensor通过Gold Bump(金凸点)与基板的下底面连接，基板中间预留有通光窗口，滤光芯片可以设置在通光窗口上，非感光元件置于基板的上表面，Holder通过胶水粘接在基板上。由于Holder同样需要避开元件所在的区域，导致镜座在x、y方向上的尺寸同样无法做得很小，该工艺也无法做出小尺寸的模组来满足全面屏手机的要求。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种摄像头模组及其封装方法，以解决现有技术中无法做出小尺寸的摄像头模组满足全面屏手机要求的问题，并且本发明的产品及方法工艺成本低廉、生产效率高。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种摄像头模组，包括镜头组件、镜座、感光元件、非感光元件、基板以及封装体，所述镜头组件安装于所述镜座上，所述感光元件与所述基板连接，所述非感光元件安装于所述基板的表面上，所述封装体完全包裹所述非感光元件未与所述基板接触的部分，所述镜座安装于所述封装体远离所述基板的表面上。
进一步的，所述封装体为胶体，所述胶体通过点胶工艺在所述基板表面用胶水制作成型。
进一步的，所述胶水的粘度大于45000mPa.s。
进一步的，所述感光元件通过金线与所述基板连接，所述感光元件与所述非感光元件位于所述基板的同一表面上。
进一步的，所述封装体包裹所述金线的部分或全部。
进一步的，所述镜头组件包括镜头和滤光片，所述镜头安装在所述镜座上，所述滤光片设置于所述镜头与所述感光元件之间并与所述镜座连接。
进一步的，所述基板上开设有通光窗口，所述基板的两个表面分别为第一表面和第二表面，所述非感光元件安装于所述基板的第一表面上，所述感光元件安装于所述第二表面上，所述感光元件沿垂直于所述基板方向的投影完全包裹所述通光窗口。
进一步的，所述镜头组件包括镜头和滤光片，所述镜头安装在所述镜座上，所述滤光片设置于所述通光窗口中，并与所述感光元件连接。
本发明还提供了一种摄像头模组封装方法，包括如下步骤：
S11：采用SMT工艺将非感光元件安装在基板的表面；
S12：将感光元件固定在基板表面，再用金线连接感光元件与基板；
S13：将镜头组件安装在镜座上；
S14：通过点胶工艺在所述基板的表面利用胶水制作出封装体，并使所述封装体完全包裹所述非感光元件未与所述基板接触的部分；
S15：待所述封装体的胶水固化后，将镜座安装在所述封装体上。
本发明又提供了一种摄像头模组封装方法，包括如下步骤：
S21：在基板上开设通光窗口；
S22：采用SMT工艺将非感光元件安装在基板的第一表面上；
S23：将滤光片固定于感光元件表面；
S24：在感光元件表面植金球；
S25：采用Flip chip工艺将感光元件表面的金球与基板第二表面连接；
S26：将镜头组件的镜头安装在镜座上；
S27：通过点胶工艺在所述基板的表面利用胶水制作出封装体，并使所述封装体完全包裹所述非感光元件未与所述基板接触的部分；
S28：待所述封装体的胶水固化后，将镜座安装在所述封装体上。
与现有技术相比，本发明提供的摄像头模组及封装方法，解决了传统COB，Flipchip工艺制造的摄像模组无法缩小尺寸的问题，可以应用于全面屏手机中。此外，使用点胶工艺形成的，相比molding工艺，又具有以下优点：通用性强，打样周期短；点胶的大小尺寸都由点胶机的参数控制，因此效率极高，可做到随时打样、生产；成本低廉，不需要特殊模具、治具，可由软件控制外形尺寸，节省成本。
附图说明
图1是采用COB封装工艺制作的一种摄像头模组的结构示意图；
图2是采用Flip chip工艺制作的一种摄像头模组的结构示意图；
图3是本发明一实施例提供的一种摄像头模组的结构示意图；
图4是本发明另一实施例提供的一种摄像头模组的结构示意图；
图5是本发明一实施例提供的一种摄像头模组封装方法的流程图；
图6是本发明另一实施例提供的一种摄像头模组封装方法的流程图
其中，10-镜座；20-镜头组件；30-感光元件；40-非感光元件；50-基板；60-封装体；21-镜头；22-滤光片；51-通光窗口。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种摄像头模组及封装方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
为了满足全面屏手机对于摄像模组的尺寸要求，一种利用Molding工艺制作的摄像头模组，通过模具制作的方法，在非感光元件表面制作模具包括非感光元件，然后将镜座安装在模具表面以满足减小摄像模组尺寸要求的目的。但是该种采用模具的工艺具有以下的缺点：模具的公用性差，molding区域的尺寸差异、排版不同都需要重开模具；而且，模具的成本很高，全套模具价格超过100万人民币，即使只开mold chase，价格也达到26万人民币；另外，模具的制作周期长，全套模具需要4个月，即使只开mold chase，也需要2个月以上，但是手机摄像头的交期急，生命周期短，无法满足时效要求；在Molding过程中会产生较多的微粒，微粒会落在Sensor表面不容易清洗，造成良率远低于正常工艺。因此，该种利用Molding工艺制作的摄像头模组无法满足成本低廉、生产效率高的要求。
图3和图4是本发明提供的一种摄像头模组的示意图，请参考图3和图4，一种摄像头模组，包括镜头组件20、镜座10、感光元件30、非感光元件40、基板50以及封装体60，所述镜头组件20安装于所述镜座10上，所述感光元件30与所述基板50连接，所述非感光元件40安装于所述基板50的表面上，所述封装体60完全包裹所述非感光元件40未与所述基板50接触的部分，所述镜座10安装于所述封装体60远离所述基板50的表面上。通过设置封装体60包裹所述非感光元件40，镜座10就可以安装在该封装体60上，有效减少了摄像头模组在x、y方向上的尺寸，可以满足全面屏手机的要求。
其中，所述封装体60为胶体，所述胶体通过点胶工艺在所述基板50表面用胶水制作成型。此外，还可以进一步通过研磨工艺对封装体60表面进行加工，以达到更高的平整度，以满足镜座10安装在封装体60表面上的精度。点胶方法可以采用单一组分的胶水，也可采用Dam/Fill工艺，先制作围堰再填充。
由于胶水以及点胶机的工艺参数对于本实施例的封装体成型具有较大的影响，为了满足点胶的平整度和高度的一致性，同时具有足够的机械强度，胶水需要符合下表1的要求。
表1胶水的性能参数表
| 胶水 | 规格 |
| 粘度(Viscosity) | >45000mPa.s |
| Thixotropic index | >＝5.0 |
| 填充物直径 | 约20um |
| 体积收缩率 | <＝1％ |
| Young's modulus | >＝500MPa |
| 剪切力 | >＝40MPa |
| 固化温度 | <＝120℃ |
| 开封使用时间 | >48h |
| 胶水表面颜色 | 黑色或灰色亚光 |
| 玻璃转化温度 | >80℃ |
点胶机的工艺参数需要满足如下表2的要求。
表2点胶机的工艺参数表
| 项目 | 规格 |
| 阀体 | 定制R-Jet |
| 控制器 | Twin-Air式点胶控制器 |
| 定位方法 | CCD |
| 马达 | 带光栅尺的线性马达 |
| X Y Z运动精度 | <5um |
| 点胶宽度误差 | <10％ |
| 点胶高度误差 | <0.05mm |
| 并行点胶数量 | >＝8 |
| 无尘等级 | Class100 |
作为本实施例的一种实现方式，本实施例的摄像头模组采用COB工艺制成，其结构如图3所示，所述感光元件30通过金线与所述基板50连接，所述感光元件30与所述非感光元件40位于所述基板50的同一表面上。其中，所述封装体60除包裹所述非感光元外，还可以包裹所述金线的部分或全部，以及所述基板上的其他传感器元件的非感光部分，例如可以包裹所述感光元件30的非感光材料部分。
其中，所述镜头组件20包括镜头21和滤光片22，所述镜头21安装在所述镜座10上，所述滤光片22设置于所述镜头21与所述感光元件30之间并与所述镜座10连接。
在本发明的另一实施例中，摄像头模组采用Flip chip工艺制成，其结构如图4所示，所述基板50上开设有通光窗口51，所述基板50的两个表面分别为第一表面和第二表面，所述非感光元件40安装于所述基板50的第一表面上，所述感光元件30安装于所述第二表面上，所述感光元件30沿垂直于所述基板50方向的投影完全包裹所述通光窗口51。所述镜头组件20包括镜头21和滤光片22，所述镜头21安装在所述镜座10上，所述滤光片22设置于所述通光窗口51中，并与所述感光元件30连接。
本发明还提供了一种摄像头模组封装方法，如图5所示，采用COB工艺封装，包括如下步骤：
S11：采用SMT工艺将非感光元件安装在基板的表面；
S12：将感光元件通过胶水固定在基板表面，再用金线连接感光元件与基板；
S13：将镜头组件安装在镜座上；
S14：通过点胶工艺在所述基板的表面利用胶水制作出封装体，并使所述封装体完全包裹所述非感光元件未与所述基板接触的部分，也可以包裹所述金线的部分或全部；
S15：待所述封装体的胶水固化后，将镜座安装在所述封装体上。
当摄像头模组采用Flip chip工艺封装时，摄像头模组封装方法如图6所示，包括如下步骤：
S21：在基板上开设通光窗口；
S22：采用SMT工艺将非感光元件安装在基板的第一表面上；
S23：将滤光片固定于感光元件表面；
S24：感光元件表面植金球；
S25：将感光元件采用Flip chip工艺，金球与基板第二表面连接；
S26：将镜头组件的镜头安装在镜座上；
S27：通过点胶工艺在所述基板的表面利用胶水制作出封装体，并使所述封装体完全包裹所述非感光元件未与所述基板接触的部分；
S28：待所述封装体的胶水固化后，将镜座安装在所述封装体上。
本发明提供的摄像头模组及封装方法，解决了传统COB，Flip chip工艺制造的摄像模组无法缩小尺寸的问题，可以应用于全面屏手机中。此外，使用点胶工艺形成的，相比molding工艺，又具有以下优点：通用性强，打样周期短；点胶的大小尺寸都由点胶机的参数控制，因此效率极高，可做到随时打样、生产；成本低廉，不需要特殊模具、治具，可由软件控制外形尺寸，节省成本。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (10)
1.一种摄像头模组，其特征在于，包括镜头组件、镜座、感光元件、非感光元件、基板以及封装体，所述镜头组件安装于所述镜座上，所述感光元件与所述基板连接，所述非感光元件安装于所述基板的表面上，所述封装体完全包裹所述非感光元件未与所述基板接触的部分，所述镜座安装于所述封装体远离所述基板的表面上。
2.根据权利要求1所述的一种摄像头模组，其特征在于，所述封装体为胶体，所述胶体通过点胶工艺在所述基板表面用胶水制作成型。
3.根据权利要求2所述的一种摄像头模组，其特征在于，所述胶水的粘度大于45000mPa.s。
4.根据权利要求1所述的一种摄像头模组，其特征在于，所述感光元件通过金线与所述基板连接，所述感光元件与所述非感光元件位于所述基板的同一表面上。
5.根据权利要求4所述的一种摄像头模组，其特征在于，所述封装体包裹所述金线的部分或全部。
6.根据权利要求4所述的一种摄像头模组，其特征在于，所述镜头组件包括镜头和滤光片，所述镜头安装在所述镜座上，所述滤光片设置于所述镜头与所述感光元件之间并与所述镜座连接。
7.根据权利要求1所述的一种摄像头模组，其特征在于，所述基板上开设有通光窗口，所述基板的两个表面分别为第一表面和第二表面，所述非感光元件安装于所述基板的第一表面上，所述感光元件安装于所述第二表面上，所述感光元件沿垂直于所述基板方向的投影完全包裹所述通光窗口。
8.根据权利要求7所述的一种摄像头模组，其特征在于，所述镜头组件包括镜头和滤光片，所述镜头安装在所述镜座上，所述滤光片设置于所述通光窗口中，并与所述感光元件连接。
9.一种摄像头模组封装方法，其特征在于，包括如下步骤：
S11：采用SMT工艺将非感光元件安装在基板的表面；
S12：将感光元件固定在基板表面，再用金线连接感光元件与基板；
S13：将镜头组件安装在镜座上；
S14：通过点胶工艺在所述基板的表面利用胶水制作出封装体，并使所述封装体完全包裹所述非感光元件未与所述基板接触的部分；
S15：待所述封装体的胶水固化后，将镜座安装在所述封装体上。
10.一种摄像头模组封装方法，其特征在于，包括如下步骤：
S21：在基板上开设通光窗口；
S22：采用SMT工艺将非感光元件安装在基板的第一表面上；
S23：将将滤光片固定于感光元件表面；
S24：在感光元件表面植金球；
S25：采用Flip chip工艺将感光元件表面的金球与基板第二表面连接；
S26：将镜头组件的镜头安装在镜座上；
S27：通过点胶工艺在所述基板的表面利用胶水制作出封装体，并使所述封装体完全包裹所述非感光元件未与所述基板接触的部分；
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190618 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |