CN110876012B - 具有能量转换功能的集积化驱动模块及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种具有能量转换功能的集积化驱动模块包括一图案化导电线路层、一集积化电磁感应组件层、一第二介电层、一内埋组件以及一导电组件。集积化电磁感应组件层设置于图案化导电线路层上，且其包括多个导电线圈层、多个导电连接组件以及一第一介电层。这些导电线圈层相互堆栈设置，且每个导电连接组件分别电性连接于对应的两个相邻的导电线圈层之间，或者电性连接于相邻的导电线圈层与图案化导电线路层之间。第一介电层包覆这些导电线圈层及这些导电连接组件。第二介电层形成于图案化导电线路层上，并包覆图案化导电线路层。内埋组件和导电组件均设置于第二介电层内，内埋组件与图案化导电线路层电性连接。导电组件一端与图案化导电线路层电性连接，另一端面暴露于第二介电层。

Description

具有能量转换功能的集积化驱动模块及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种驱动模块及其制造方法，且特别是有关于一种具有能量转换功能的集积化驱动模块及其制造方法。

背景技术

随着社交网站的盛行与智能型手机的相机功能越来越强大，人们越来越倚重利用智能型手机的相机来拍照与录像，越来越多原本用于传统相机及录像机的技术导入手机相机之中。为了克服手机夜拍与摄影容易手抖模糊的问题，中高阶手机内建防手震功能越来越普遍。

其中一种防手震的技术是光学防手震(Optical Image Stabilization，OIS)，是利用内置的镜片(Lens-Shift Optical Image Stabilization)或感光组件(Senor-ShiftOptical Image Stabilization)来对相机水平或上下的动作来逆向修正，可以用于照相及摄影的防手震上。光学防手震的优点是可靠性较高且不会牺牲影像的分辨率，效果比电子防手震好，但缺点成本较贵、镜头机身没办法做很薄且有边缘解析力下降的问题。

上述光学防手震功能通过一磁驱动装置所达成，其设置于一镜头模块与一影像感测组件之间。请参照图1A与图1B所示，以说明现有的一种磁驱动装置10。其中，图1A显示磁驱动装置10的剖视图，而图1B显示图1A的磁驱动装置10的爆炸图。

磁驱动装置10具有一支撑架11、一软性电路板12、一第一黏着层13、一霍尔传感器(Hall sensor)14、一软性线圈板15、一第二黏着层16以及一导电连接组件17。软性电路板12由软性的绝缘层121以及线路层(circuit layer)122所组成。软性电路板12通过第一黏着层13而固着于支撑架11上。由于软性电路板12具有可挠性，因此其两侧可往下折而固着于支撑架11的侧面111。霍尔传感器14通过导电连接组件17而电性连接于软性电路板12的线路层122的连接焊垫。其中，导电连接组件17为焊锡(solder)。软性线圈板15具有多个线圈151，软性线圈板15通过第二黏着层16而固着于软性电路板12的绝缘层121，并且通过导电连接组件17而使软性线圈板15的连接焊垫152电性连接于软性电路板12的线路层122的连接焊垫。

承上所述，现有的磁驱动装置10由多个组件组装而成，其至少包括支撑架11、软性电路板12、霍尔传感器14以及软性线圈板15。各个组件皆是由独立的制造商生产，最后由组装厂将各组件整合装配而成。据此所得的磁驱动装置至少具有下列缺点：(1)这些组件分别由不同的制造商所生产，意味着各个组件的尺寸、厚度皆会受到限制，无法有效的降低，致使整体厚度将达到800微米；(2)组件的数量较多，且必须使用人工操作组装，因此产品精度较不足，且会影响良率；(3)承前二点，则将会导致成本难以下降。

发明内容

因此，本发明的一目的提供一种具有能量转换功能的集积化驱动模块及其制造方法，其整合半导体工艺，而将驱动模块集积化，进而可降低整体尺寸及厚度。

本发明的一目的提供一种具有能量转换功能的集积化驱动模块及其制造方法，其能够提高整体的结合精度，且可提高生产良率。

为达上述目的，本发明公开一种具有能量转换功能的集积化驱动模块，其包括一图案化导电线路层、一集积化电磁感应组件层、一第二介电层、一内埋组件以及一导电组件。图案化导电线路层具有相对设置的一第一表面及一第二表面。集积化电磁感应组件层设置于该图案化导电线路层的该第一表面上。另外，该集积化电磁感应组件层还包括多个导电线圈层、多个导电连接组件以及一第一介电层。这些导电线圈层相互堆栈设置。每个导电连接组件分别电性连接于对应的两个相邻的导电线圈层之间，或者电性连接于相邻的该导电线圈层与该图案化导电线路层之间。第一介电层包覆这些导电线圈层及这些导电连接组件。第二介电层形成于该图案化导电线路层的该第二表面，并包覆该图案化导电线路层。内埋组件设置于该第二介电层内，并与该图案化导电线路层的该第二表面电性连接。导电组件设置于该第二介电层内，其一端与该图案化导电线路层的该第二表面电性连接，而其另一端面暴露于该第二介电层。

于本发明的一实施例，其中该导电组件为导电柱。另外，这些导电连接组件亦可分别为导电柱。

于本发明的一实施例，其中内埋组件为霍尔感测组件。另外，内埋组件还可以为半导体封装组件，或为晶粒(die)。

于本发明的一实施例，其中该集积化电磁感应组件层构成一平板线圈。

于本发明的一实施例，其中该第一介电层的材质为铸模化合物。另外，第二介电层的材质亦可为铸模化合物。

于本发明的一实施例，其中集积化驱动模块设置于影像撷取模块或马达控制模块。

另外，为达上述目的，本发明还公开一种具有能量转换功能的集积化驱动模块的制造方法，其包括下列步骤。步骤一提供一载板。步骤二形成一具有一第一介电层、多个导电线圈层及多个导电连接组件的集积化电磁感应组件层于该载板的一表面。步骤三形成一图案化导电线路层于该集积化电磁感应组件层上，并且通过导电连接组件让彼此电性连接。步骤四设置一内埋组件于该图案化导电线路层上。步骤五设置一导电组件于该图案化导电线路层上。步骤六形成一第二介电层，并且包覆该内埋组件及该导电组件，可选择性地研磨第二介电层的上表面，以暴露出导电组件的一端面。步骤七移除该载板，以形成多个集积化驱动模块。

于本发明的一实施例，其中，形成该集积化电磁感应组件层还包括下列子步骤。子步骤一于该载板的一表面上形成一第一子介电层。子步骤二形成一第一导电线圈层于该第一子介电层的一表面。子步骤三形成一第二子介电层覆盖该第一导电线圈层及该第一子介电层，并暴露部分的该第一导电线圈层。子步骤四形成一第一导电连接组件于暴露的该第一导电线圈层上。子步骤五形成一第二导电线圈层于该第二子介电层及该第一导电连接组件上。子步骤六形成一第三子介电层覆盖该第二子介电层及该第二导电线圈层。子步骤七则选择性地重复上述步骤。

于本发明的一实施例，集积化驱动模块的制造方法还包括形成至少一开孔，以暴露部分的该图案化导电线路层。

于本发明的一实施例，集积化驱动模块的制造方法还包括切割这些集积化驱动模块，以形成个别的集积化驱动模块。

于本发明的一实施例，其中该载板具有至少一对位标靶，各工艺步骤执行之前，还包括依据该对位标靶进行对位。

承上所述，依据本发明的具有能量转换功能的集积化驱动模块及其制造方法，除了内埋组件之外，其余皆通过半导体工艺所形成，包括集积化电磁感应组件、图案化导电线路层以及导电组件等等。据此，可以减少人工组装的工序，而可提高生产良率，且可使得驱动模块为一体成型，进而可降低整体尺寸及厚度，另外，还可通过半导体工艺有效提高产品精度。

附图说明

图1A显示现有一种磁驱动装置的剖视示意图。

图1B显示图1A的磁驱动装置的爆炸示意图。

图2显示依据本发明较佳实施例的一种具有能量转换功能的集积化驱动模块的剖视示意图。

图3显示依据本发明较佳实施例的一种具有能量转换功能的集积化驱动模块的另一实施态样的剖视示意图。

图4A至图4J显示配合本发明较佳实施例的一种具有能量转换功能的集积化驱动模块的制造方法的制造流程图。

附图标记说明

10 磁驱动装置

11 支撑架

111 侧面

12 软性电路板

121 绝缘层

122 线路层

13 第一黏着层

14 霍尔传感器

15 软性线圈板

151 线圈

152 连接焊垫

16 第二黏着层

17 导电连接组件

20、20a、40 集积化驱动模块

200、400 集积化电磁感应组件层

22 第一介电层

231、431 第一导电线圈层

232、432 第二导电线圈层

233、433 第三导电线圈层

234、434 第四导电线圈层

241、441 第一导电连接组件

242、442 第二导电连接组件

243、443 第三导电连接组件

25、45 图案化导电线路层

251 第一表面

252 第二表面

26、46 内埋组件

27、47 导电组件

28、48 第二介电层

29、49 导电结合层

30 导电固着层

41 载板

411、4211 表面

412 标记

421 第一子介电层

422 第二子介电层

423 第三子介电层

424 第四子介电层

425 第五子介电层

471 端面

481 上表面

D1 投影方向

O1～O5 开孔。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

请参照图2所示，是本发明较佳实施例的一种具有能量转换功能的集积化驱动模块20包括一图案化导电线路层25、一集积化电磁感应组件层200、一第二介电层28、一内埋组件26以及一导电组件27。在本实施例中，集积化驱动模块20为一种将电能转换为磁能的驱动模块，其可应用于影像撷取模块或马达控制模块等领域。

进一步说明，当集积化驱动模块20应用于影像撷取模块时，可做为光学防手震的用途。其可通过磁力来控制与镜头连结的磁石作动，以维持镜头的稳定性。另外，当集积化驱动模块20应用于马达控制时，可做为马达的定子(stator)的用途，通过磁力来控制与定子连结的转子(rotor)作动。

图案化导电线路层25具有相对设置的一第一表面251及一第二表面252。图案化导电线路层25的材质为金属，其例如为金、银、铜、铂、镍、钯、钴或其合金。部分的图案化导电线路层25做为导电线路(circuit)之用，而部分的图案化导电线路层25做为电性连接垫(electrical pad)之用。

集积化电磁感应组件层200设置并且电性连接于图案化导电线路层25的第一表面251。在本实施例中，集积化电磁感应组件层200包括一第一介电层22、一第一导电线圈层231、一第二导电线圈层232、一第三导电线圈层233、一第四导电线圈层234、一第一导电连接组件241、一第二导电连接组件242及一第三导电连接组件243。

第一导电线圈层231、第二导电线圈层232、第三导电线圈层233、第四导电线圈层234于一投影方向D1对应地堆栈设置，并且嵌设于第一介电层22内。第一导电连接组件241、第二导电连接组件242及第三导电连接组件243亦嵌设于第一介电层22内，并且第一导电连接组件241电性连接于第一导电线圈层231以及第二导电线圈层232之间，而第二导电连接组件242电性连接于第三导电线圈层233以及第四导电线圈层234之间，并且第三导电连接组件243电性连接于第四导电线圈层234以及图案化导电线路层25之间。

于此要说明的是，根据所需的电磁感应效果的不同，导电线圈层及导电连接组件的层数以及连接关系可随之变更设计，以符合实际需求。另外，由于本实施例以剖视图表示，在其他视角的剖视图中，于第二导电线圈层232与第三导电线圈层233之间，亦可存在有另一导电连接组件，以电性连接之，使得导电线圈层皆相互电性连接。

第二介电层28形成于图案化导电线路层25的第二表面252，并包覆图案化导电线路层25。在本实施例中，第一介电层22以及第二介电层28的材质可以为高填料含量介电材(high filler content dielectric material)，例如为铸模化合物(molding compound)，其以酚醛基树脂(Novolac-Based Resin)、环氧基树脂(Epoxy-Based Resin)或硅基树脂(Silicone-Based Resin)为主要基质，其占铸模化合物的整体比例约为8wt.％～12wt.％，并掺杂占整体比例约70wt.％～90wt.％的填充剂而形成。其中，填充剂可以包括二氧化硅及氧化铝，以达到增加机械强度、降低线性热膨胀系数、增加热传导、增加阻水及减少溢胶的功效。

内埋组件26设置于第二介电层28内，并与图案化导电线路层25的第二表面252电性连接。其中内埋组件26电性连接于做为电性连接垫的图案化导电线路层25。另外，内埋组件26为一霍尔感测组件，其可以为半导体封装组件型态或是芯片、晶粒的型态，于此并无加以限制。然而，如使用芯片或晶粒型态的内埋组件26，将可使集积化驱动模块20的整体更为薄型化及微型化。

导电组件27设置于第二介电层28内，并且导电组件27的一端与图案化导电线路层25的第二表面252电性连接，而导电组件27的另一端暴露于第二介电层28的表面。其中，暴露于第二介电层28的导电组件27做为电性连接垫之用，以与外部组件通过导电凸块、焊锡或导电胶进行电性连接。

另外，集积化驱动模块20还可包括一导电结合层29，其形成于暴露的图案化导电层25以及导电组件27的表面。导电结合层29可为单层结构，或为多层的复合结构，以强化接合效果。导电结合层29又可称为球底金属层，其材质可包括钛、铝、铜、镍、钯、金或其合金，于此并未加以限制。

请再参照图3所示，是本发明较佳实施例的具有能量转换功能的集积化驱动模块。在本实施例中，集积化驱动模块20a与集积化驱动模块20不同之处在于，集积化驱动模块20a还包括一导电固着层30。导电固着层30设置于导电组件27与图案化导电线路层25的第二表面252之间。导电固着层30可以是导电胶等具有固着能力的组件，以使导电组件27结合及电性连接于图案化导电线路层25。

接着，请再参照图4A至图4J所示，以说明依据本发明较佳实施例的一种具有能量转换功能的集积化驱动模块的制造方法。

如图4A所示，步骤S01提供一载板41。载板41的材质可以为金属、树脂或玻璃等。在本实施例中，载板41的一表面411上具有至少一标记412，其用以做为工艺中的对位标靶之用。另外，本发明采用大板面型式(panel type)的工艺；其中，本发明的载板41沿着D2方向的尺寸可为单一晶圆的直径的多倍；或者，载板41的面积为单一晶圆面积的多倍。据此，本发明的大尺寸载板41能够对于切割自多个晶圆的全部晶粒同时进行工艺，而能有效节省制造时程。

接着，步骤S02形成一第一子介电层421于载板41的表面411。在本实施例中，第一子介电层421可利用铸模技术或压模技术来形成。以下简单举例说明之，首先，提供一铸模化合物(molding compound)，其可为酚醛基树脂、环氧基树脂、硅基树脂或其它适当的铸模化合物；接着，加热铸模化合物至一流体状态；接着，将呈现流体状态的铸模化合物注入以覆盖载板41，接着使其固化后以形成第一子介电层421。上述第一子介电层421的形成方式为举例性，而非为限制性。

而后，如图4B所示，步骤S03形成一第一导电线圈层431于第一子介电层421的一表面4211。在本实施例中，第一导电线圈层431可配合额外的光阻层(图中未显示)执行曝光显影工序，而后并执行电镀工序而形成。

而后，如图4C，类似于步骤S02，步骤S04形成一第二子介电层422以覆盖第一导电线圈层431，并暴露部分的第一导电线圈层431。在本实施例中，暴露第一导电线圈层431可通过对第二子介电层422雷射钻孔后所形成。

而后，如图4D所示，类似于步骤S03，步骤S05形成一第一导电连接组件441于暴露的第一导电线圈层431上。

同样的，类似于步骤S03，步骤S06形成一第二导电线圈层432于第二子介电层422及第一导电连接组件441上。

而后，如图4E所示，类似于步骤S02，步骤S07形成一第三子介电层423，以覆盖第二子介电层422及第二导电线圈层432。

类似于步骤S03，步骤S08形成一第三导电线圈层433于第三子介电层423上。

类似于步骤S02，步骤S09形成一第四子介电层424于第三导电线圈层433上，并暴露部分的第三导电线圈层433。在本实施例中，暴露第三导电线圈层433通过对第四子介电层424雷射钻孔后所形成。

类似于步骤S03，步骤S10形成一第二导电连接组件442于暴露部分的第三导电线圈层433。

类似于步骤S03，步骤S11形成一第四导电线圈层434于第四子介电层424及第二导电连接组件442上。

类似于步骤S02，步骤S12形成一第五子介电层425于第四导电线圈层434上，并暴露部分的第四导电线圈层434。在本实施例中，暴露第四导电线圈层434通过对第五子介电层425雷射钻孔后所形成。

类似于步骤S03，步骤S13形成一第三导电连接组件443于暴露的第四导电线圈层434上。

上述的第一子介电层421、第二子介电层422、第三子介电层423、第四子介电层424、第五子介电层425、第一导电线圈层431、第二导电线圈层432、第三导电线圈层433、第四导电线圈层434、第一导电连接组件441、第二导电连接组件442及第三导电连接组件443构成一集积化电磁感应组件层400。

于此要特别说明的是，在其他实施例中，步骤S07可在形成第三子介电层423之后，通过对第三子介电层雷射钻孔以暴露部分的第二导电线圈层432；接着并在暴露的第二导电线圈层432上形成另一导电连接组件(图未示出)，借此以使第二导电线圈层432及第三导电线圈层433得以电性连接。

另外，在其他实施例中，上述的子介电层、导电线圈层以及导电连接组件可视产品需求而可增减，于此并未加以限定其层数及连接关系。

而后，如图4F所示，步骤S14形成一图案化导电线路层45于集积化电磁感应组件层400上，并且与第三导电连接组件443电性连接。

而后，如图4G所示，步骤S15设置一内埋组件46于图案化导电线路层45上。于本实施例中，内埋组件46可以通过表面黏着技术(surface-mount technology)以焊锡而与图案化导电线路层45电性连接，或以导电凸块或导电胶而与图案化导电线路层45电性连接。

而后，再如图4G所示，步骤S16设置一导电组件47于图案化导电线路层45上。在本实施例中，导电组件47可配合额外的光阻层(图中未显示)执行曝光显影工序，而后并执行电镀工序而形成。而在另外的实施例中，导电组件47可预先形成后，再通过导电胶等导电固着层30而固着于图案化导电线路层45上，以形成如图3所示的态样。

而后，如图4H所示，步骤S17形成一第二介电层48，并且包覆图案化导电线路层45、内埋组件46及导电组件47。而后，可选择性地研磨第二介电层48的上表面481，以暴露出导电组件47的一端面471。而后，如图4I所示，步骤S18移除载板41，并且形成开孔O1～O5，以形成立体结构。于此，还可选择性的咬蚀导电组件47的端面471，以使其与第二介电层48的上表面481非为同一平面，以便于后续其他工艺。

而后，如图4J所示，步骤S19形成导电结合层49于暴露出的图案化导电层45及导电组件47的端面471。而后，再翻转步骤S19所形成的成品以形成多个集积化驱动模块。最后，再切割分离以形成个别单一的集积化驱动模块40。

要特别说明的是，上述的各步骤，在执行前皆可包括根据载板41的标记412，进行标靶对位。借此，以提高集积化驱动模块的产品精度。

综上所述，依据本发明具有能量转换功能的集积化驱动模块及其制造方法，绝大部分通过半导体工艺所形成，包括集积化电磁感应组件层、图案化导电线路层以及导电组件等等。据此，可以减少人工组装的工序，而可提高生产良率，且可使得驱动模块为一体成型，进而可降低整体尺寸及厚度。另外，通过载板上的标记，可使得通过本发明的制造方法所制作的集积化驱动模块具有较高的产品精度。另外，由于工艺精度的提升，也使得集积化电磁感应组件层的电磁感应效果得以提升。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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。

Claims (12)

1.一种具有能量转换功能的集积化驱动模块，其特征在于，其包括：

一图案化导电线路层，具有相对设置的一第一表面及一第二表面；

一集积化电磁感应组件层，设置于该图案化导电线路层的该第一表面上，该集积化电磁感应组件层包括：

多个导电线圈层，相互堆栈设置；

多个导电连接组件，每个导电连接组件分别电性连接于对应的两个相邻的导电线圈层之间，或者电性连接于相邻的导电线圈层与该图案化导电线路层之间；及

一第一介电层，包覆这些导电线圈层及这些导电连接组件；

一第二介电层，形成于该图案化导电线路层的该第二表面，并包覆该图案化导电线路层；

一内埋组件，设置于该第二介电层内，并与该图案化导电线路层的该第二表面电性连接；以及

一导电组件，设置于该第二介电层内，其一端与该图案化导电线路层的该第二表面电性连接，而其另一端面暴露于该第二介电层。

2.如权利要求1所述的集积化驱动模块，其特征在于，该导电组件及/或这些导电连接组件分别为一导电柱。

3.如权利要求1所述的集积化驱动模块，其特征在于，该内埋组件为一霍尔感测组件。

4.如权利要求1所述的集积化驱动模块，其特征在于，该内埋组件为一半导体封装组件或为一晶粒。

5.如权利要求1所述的集积化驱动模块，其特征在于，该集积化电磁感应组件层构成一平板线圈。

6.如权利要求1所述的集积化驱动模块，其特征在于，该第一介电层及/或该第二介电层的材质分别为一铸模化合物。

7.如权利要求1所述的集积化驱动模块，其特征在于，其设置于一影像撷取模块或一马达控制模块。

8.一种具有能量转换功能的集积化驱动模块的制造方法，其特征在于，包括下列步骤：

提供一载板；

于该载板的一表面上形成一第一子介电层；

形成一第一导电线圈层于该第一子介电层的一表面；

形成一第二子介电层覆盖该第一导电线圈层及该第一子介电层，并暴露部分的该第一导电线圈层；

形成一第一导电连接组件于暴露的该第一导电线圈层上；

形成一第二导电线圈层于该第二子介电层及该第一导电连接组件上；及

形成一第三子介电层覆盖该第二子介电层及该第二导电线圈层，其中至少由第一子介电层、第一导电线圈层、第二子介电层、第一导电连接组件、第二导电线圈层以及第三子介电层构成一集积化电磁感应组件层；

形成一图案化导电线路层于该集积化电磁感应组件层上，并且通过导电连接组件电性连接所述图案化导电线路层与所述集积化电磁感应组件层；

设置一内埋组件于该图案化导电线路层上；

设置一导电组件于该图案化导电线路层上；

形成一第二介电层，并且包覆该内埋组件及该导电组件；以及

移除该载板，以形成多个集积化驱动模块。

9.如权利要求8所述的集积化驱动模块的制造方法，其特征在于，可选择性地研磨该第二介电层的上表面，以暴露出该导电组件的一端面。

10.如权利要求8所述的集积化驱动模块的制造方法，其特征在于，所述集积化驱动模块的制造方法还包括形成至少一开孔，以暴露部分的该图案化导电线路层。

11.如权利要求8所述的集积化驱动模块的制造方法，其特征在于，所述集积化驱动模块的制造方法还包括切割这些集积化驱动模块，以形成个别的集积化驱动模块。

12.如权利要求8所述的集积化驱动模块的制造方法，其特征在于，该载板具有至少一对位标靶，各工艺步骤执行之前，还包括依据该对位标靶进行对位。

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