CN111361071B - 摄像组件的封装方法 - Google Patents

Abstract

一种摄像组件的封装方法，包括：提供承载基板，在承载基板上临时键合功能元件和感光单元，感光单元包括键合于承载基板上的感光芯片和贴装在感光芯片上的滤光片，且感光芯片具有面向滤光片的焊垫，功能元件具有焊垫，且感光芯片的焊垫背向承载基板，功能元件的焊垫面向承载基板，滤光片露出的区域为塑封区；进行选择性喷涂处理，向塑封区喷洒塑封料，且对塑封料进行固化处理，形成位于塑封区的塑封层，覆盖承载基板、功能元件和感光芯片露出滤光片；去除承载基板；在塑封层远离滤光片的一侧形成再布线结构，电连接感光芯片的焊垫以及功能元件的焊垫。本发明实施例在提高封装效率的同时，提高镜头模组的性能。

Description

摄像组件的封装方法

技术领域

本发明实施例涉及镜头模组领域，尤其涉及一种摄像组件的封装方法。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，业余生活也更加丰富，摄影逐渐成为人们记录出游以及各种日常生活的常用手段，因此具有拍摄功能的电子设备(例如：手机、平板电脑和照相机等)越来越多地应用到人们的日常生活以及工作中，具有拍摄功能的电子设备逐渐成为当今人们不可或缺的重要工具。

具有拍摄功能的电子设备通常都设有镜头模组，镜头模组的设计水平是决定拍摄质量的重要因素之一。镜头模组通常包括具有感光芯片的摄像组件以及固定于所述摄像组件上方且用于形成被摄物体影像的镜头组件。

而且，为了提高镜头模组的成像能力，相应需具有更大成像面积的感光芯片，且通常还会在所述镜头模组中配置电阻、电容器等被动元件以及外围芯片。

发明内容

本发明实施例解决的问题是提供一种摄像组件的封装方法，在提高封装效率的同时，提高镜头模组的性能。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种摄像组件的封装方法，包括：提供承载基板，在所述承载基板上临时键合功能元件和感光单元中的感光芯片，所述感光单元包括感光芯片和贴装在所述感光芯片上的滤光片，且所述感光芯片具有面向所述滤光片的焊垫，所述功能元件具有焊垫，且所述感光芯片的焊垫背向所述承载基板，所述功能元件的焊垫面向所述承载基板，所述滤光片露出的区域为塑封区；进行选择性喷涂处理，向所述塑封区喷洒塑封料，且对所述塑封料进行固化处理，形成位于所述塑封区的塑封层，所述塑封层覆盖所述承载基板、功能元件和感光芯片，并露出所述滤光片；形成所述塑封层后，去除所述承载基板；去除所述承载基板后，在所述塑封层远离所述滤光片的一侧形成再布线结构，电连接所述感光芯片的焊垫以及所述功能元件的焊垫。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

本发明实施例采用选择性喷涂处理的方式形成塑封层，便于直接在需形成塑封层的区域形成所述塑封层，提高了封装效率、降低了形成封装层的工艺复杂度，且有利于避免现有形成塑封层中感光芯片和及功能元件受到注塑压力的问题，以防止感光芯片和功能元件发生变形或者破裂；并且，采用选择性喷涂处理的方式形成的塑封层内部应力小，提高了塑封层与感光芯片、滤光片以及功能元件之间的界面性能，塑封层与感光芯片、滤光片以及功能元件之间的粘附性较强，保证所述塑封层对感光芯片、滤光片以及功能元件具有良好的密封效果；综上，在提高封装效率的同时，提高镜头模组的性能。

附图说明

图1至图12是本发明摄像组件的封装方法一实施例中各步骤对应的结构示意图。

具体实施方式

传统的镜头模组主要由电路板、感光芯片、功能元件(例如：外围芯片)和镜头组件组装而成，且外围芯片通常贴装在外围主板上，感光芯片和功能元件之间相互分离；其中，电路板用于对感光芯片、功能元件和镜头组件起到支撑作用，且通过电路板实现所述感光芯片、功能元件和镜头模组之间的电连接。

但是，随着高像素、超薄镜头模组的要求，镜头模组的成像要求也越来越高，感光芯片的面积相应增加，功能元件也相应增多，从而导致镜头模组的尺寸越来越大，难以满足镜头模组小型化、薄型化的需求。而且，感光芯片通常设置于镜头模组中的支架内部，外围芯片通常设置于支架外部，因此外围芯片与感光芯片之间具有一定的距离，从而降低了信号传输的速率。而外围芯片通常包括数字信号处理器(digital signal processor，DSP)芯片和存储器芯片，因此容易对拍摄速度和存储速度产生不良影响，进而降低了镜头模组的性能

为了解决技术问题，本发明实施例采用选择性喷涂处理的方式形成塑封层，便于直接在需形成塑封层的区域形成所述塑封层，提高了封装效率、降低了形成封装层的工艺复杂度，且有利于避免现有形成塑封层中感光芯片和及功能元件受到注塑压力的问题，以防止感光芯片和功能元件发生变形或者破裂；并且，采用选择性喷涂处理的方式形成的塑封层内部应力小，提高了塑封层与感光芯片、滤光片以及功能元件之间的界面性能，塑封层与感光芯片、滤光片以及功能元件之间的粘附性较强，保证所述塑封层对感光芯片、滤光片以及功能元件具有良好的密封效果；综上，在提高封装效率的同时，提高镜头模组的性能。

为了改善上述问题，目前提供了一种用于省去电路板的封装方法，将感光芯片和功能元件集成于塑封层中，并使感光芯片和功能元件之间实现电连接，从而在减小镜头模组总厚度的同时，减小感光芯片与功能元件之间的距离。

但是，形成塑封层的工艺通常为注塑工艺(molding)，将感光芯片和功能元件置于模具中后，向模具中的模腔内注入液态塑封料，使塑封料将感光芯片和功能元件包裹，塑封料冷却后固化成型，形成塑封层。在上述注塑工艺中，感光芯片和功能元件会受到较大的注塑压力，所述注塑压力使感光芯片和功能元件易发生变形甚至断裂，从而造成封装结构性能失效，封装失败。

而且，采用注塑工艺形成的塑封层通常以全覆盖的方式包裹感光芯片和功能元件，即塑封层覆盖感光芯片和功能元件的顶部和侧壁，使得塑封层内部具有较大的内应力(stress)，所述内应力也容易导致感光芯片和功能元件发生变形甚至破裂，造成封装失效。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图1至图12是本发明摄像组件的封装方法一实施例中各步骤对应的结构示意图。

结合参考图1至图2，图2是图1中一个感光芯片的放大图，提供感光芯片200，感光芯片200具有焊垫。

本实施例中，感光芯片200为CMOS图像传感器(CMOS image sensor，CIS)芯片。在其他实施例中，感光芯片还可以为CCD(charge coupled device，电荷耦合器)图像传感器芯片。

如图2所示，本实施例中，感光芯片200具有光信号接收面201，感光芯片200通过光信号接收面201接收感测光辐射信号。具体地，感光芯片200包括感光区200a以及环绕感光区200a的外围区200b，光信号接收面201位于感光区200a。

感光芯片200包括多个像素单元，因此感光芯片200包含有多个半导体光敏器件(图未示)、位于半导体光敏器件上的多个滤光膜(图未示)、以及位于滤光膜上的微透镜210，微透镜210与半导体光敏器件一一对应，从而将接收的光辐射信号光线聚焦至半导体光敏器件。光信号接收面201相应为微透镜210的顶面。

需要说明的是，感光芯片200通常为采用集成电路制作技术所制成的硅基芯片，其具有焊垫，用于实现感光芯片200与其他芯片或部件的电连接。本实施例中，感光芯片200具有形成于外围区200b的第一芯片焊垫220，位于光信号接收面201同侧的感光芯片200表面露出第一芯片焊垫220。

继续参考图1和图2，并结合参考图3，图3是图1中一个滤光片的放大图，在感光芯片200上贴装滤光片400(如图1所示)。

滤光片400和感光芯片200实现贴装后，形成感光单元250(如图1所示)。滤光片400贴装在感光芯片200上，以免后续封装工艺对光信号接收面201造成污染，且还有利于减小了后续镜头模组的整体厚度，以满足镜头模组小型化、薄型化的需求。

滤光片400为红外滤光玻璃片或全透光玻璃片。本实施例中，滤光片400为红外滤光玻璃片，还用于消除入射光中的红外光对感光芯片200性能的影响，有利于提高成像效果。

如图3所示，滤光片400包括透光区400a以及环绕透光区400a的边缘区400b。透光区400a用于使外部入射光透过，从而使感光芯片200的光信号接收面201接收光信号，以保证镜头模组的正常使用功能；边缘区400b为实现滤光片400和感光芯片200的贴装预留空间位置。

如图1所示，本实施例中，滤光片400通过粘合结构410贴装在感光芯片200上，粘合结构410环绕光信号接收面201。

粘合结构410用于实现滤光片400和感光芯片200的物理连接，且滤光片400、粘合结构410和感光芯片200围成空腔(未标示)，避免滤光片400与感光芯片200直接接触，从而避免滤光片400对感光芯片200性能产生不良影响。

本实施例中，粘合结构410环绕光信号接收面201，从而使光信号接收面201上方的滤光片400位于感光芯片200的感光路径上，进而使感光芯片200的性能得到保障。

本实施例中，粘合结构410的材料为可光刻的干膜(dry film)。在其他实施例中，粘合结构的材料还可以为可光刻的聚酰亚胺(polyimide)、可光刻的聚苯并恶唑(PBO)或可光刻的苯并环丁烯(BCB)。

本实施例中，为降低形成粘合结构410的工艺难度、简化工艺步骤、减小粘合结构410的形成工艺对光信号接收面201的影响，在滤光片400上形成粘合结构410。

具体地，如图1所示，贴装步骤包括：提供第一承载基板340；将滤光片400背向待键合面401的面临时键合于第一承载基板340上；在临时键合步骤之后，在滤光片400的边缘区400b(如图3所示)形成环形粘合结构410；使感光芯片200的光信号接收面201面向环形粘合结构410，将感光芯片200的外围区200b(如图2所示)贴装于环形粘合结构410上，以形成感光单元250。

本实施例中，第一承载基板340为载体晶圆(carrier wafer)。在其他实施例中，第一承载基板还可以为其他类型的基板。具体地，通过第一临时键合层345将滤光片400临时键合于第一承载基板340上。第一临时键合层345用于作为剥离层，便于后续实现解键合。

本实施例中，第一临时键合层345为发泡膜。在其他实施例中，第一临时键合层还可以为粘片膜(die attach film，DAF)。

结合参考图4，需要说明的是，在所述贴装步骤之后，还包括：将所述感光芯片200背向光信号接收面201的面贴附至UV膜310上；在所述贴附步骤之后，进行第一解键合处理，去除所述第一承载基板340(如图1所示)。

通过贴附步骤，为后续将感光单元250临时键合至另一承载基板做好工艺准备，且UV膜310用于在去除第一承载基板340之后对感光单元250提供支撑和固定的作用。其中，UV膜310在紫外光的照射下粘附力会减弱，后续易于将感光单元250从UV膜310上取下。

本实施例中，第一临时键合层345(如图1所示)为发泡膜，因此采用热解键合工艺进行第一解键合处理。具体地，对第一临时键合层345进行加热处理，使发泡膜的发泡面失去粘性，从而去除第一承载基板340，随后采用撕除的方式去除第一临时键合层345。

参考图5，提供第二承载基板320，在第二承载基板320上临时键合功能元件(未标示)和感光单元250中的感光芯片200，功能元件具有焊垫(未标示)，且感光芯片200的焊垫背向第二承载基板320，功能元件的焊垫面向第二承载基板320，滤光片400露出的区域为塑封区I。

通过将功能元件和感光芯片200临时键合至第二承载基板320上，从而为后续实现功能元件和感光芯片200的封装集成和电学集成做好工艺准备。而且通过临时键合(temporary bonding，TB)的方式，还便于后续将感光芯片200、功能元件和第二承载基板320进行分离。其中，第二承载基板320还用于为后续塑封层的形成提供工艺平台。

本实施例中，第二承载基板320为载体晶圆。在其他实施例中，第二承载基板还可以为其他类型的基板。具体地，通过第二临时键合层325将功能元件和感光芯片200临时键合至第二承载基板320上。本实施例中，第二临时键合层325为发泡膜。对第二临时键合层325的具体描述，可参考前述对第一临时键合层345(如图1所示)的相关描述，在此不再赘述。

塑封区I为待形成塑封层的区域。本实施例中，所述塑封区I中感光芯片200、功能元件与所述第二承载基板320围成的区域为底部塑封区i，所述塑封区I中高于所述功能元件顶部的区域为顶部塑封区i。

本实施例中，在第二承载基板320上临时键合感光芯片200和功能元件后，感光芯片200和功能元件的排列方向为X方向，平行于第二承载基板320表面且与X方向相垂直的方向为Y方向。

本实施例中，将感光芯片200临时键合于第二承载基板320上之后，感光芯片200的第一芯片焊垫220背向第二承载基板320。

具体地，对单个感光单元250(如图1所示)位置处的UV膜310(如图4所示)进行紫外光照射，使受到紫外光照射的UV膜310失去粘性，并通过顶针将单个感光单元250顶起，随后通过吸附设备提起感光单元250，依次将感光单元250从UV膜310上剥离下来并放置于第二承载基板320上。其中，通过将感光单元250逐个放置于第二承载基板320上的方式，有利于提高感光单元250在第二承载基板320上的位置精准度。

本实施例仅示意出一个感光单元250。在其他实施例中，当所形成的镜头模组运用于双摄或阵列模组产品时，感光单元的数量还可以为多个。

需要说明的是，本实施例中，在实现感光芯片200和滤光片400的贴装后，将感光芯片200临时键合于第二承载基板320上。在其他实施例中，也可以在感光芯片临时键合于第二承载基板上之后，实现感光芯片和滤光片的贴装。

功能元件为摄像组件中除感光芯片200之外的具有特定功能的元件，包括外围芯片230和被动元件240中的至少一种。本实施例中，功能元件包括外围芯片230和被动元件240。

外围芯片230为主动元件，当后续实现与感光芯片200的电连接后，用于向感光芯片200提供外围电路，例如：模拟供电电路和数字供电电路、电压缓冲电路、快门电路、快门驱动电路等。

本实施例中，外围芯片230包括数字信号处理器芯片和存储器芯片中的一种或两种。为了便于图示，图5中仅示意出了一个外围芯片230，但外围芯片230的数量不仅限于一个。

外围芯片230也具有焊垫，用于实现外围芯片230与其他芯片或部件的电连接。本实施例中，外围芯片230包括第二芯片焊垫235。

本实施例中，为了降低后续电连接工艺的难度，外围芯片230临时键合至第二承载基板320上之后，第二芯片焊垫235面向第二承载基板320。

被动元件240用于为感光芯片200的感光工作起到特定作用。为便于图示，图5中仅示意出了一个被动元件240，但被动元件240的数量不仅限于一个。

被动元件240也具有焊垫，用于实现被动元件240与其他芯片或部件的电连接。本实施例中，被动元件240的焊垫为电极245。为了降低后续电连接工艺的难度，被动元件240临时键合至第二承载基板320上之后，电极245面向第二承载基板320。

需要说明的是，通过使各功能元件的焊垫均面向第二承载基板320，从而降低了后续形成再布线结构的工艺难度，且避免对感光芯片200与功能元件之间厚度差进行管控，封装工艺简单。

参考图6，进行选择性喷涂处理，向塑封区I喷洒塑封料，且对塑封料进行固化处理，形成位于塑封区I的塑封层350，覆盖第二承载基板320、感光芯片200和功能元件(未标示)，并露出滤光片400。

塑封层350对感光芯片200和功能元件(例如：外围芯片230、被动元件240)起到固定作用，用于使感光芯片200和功能元件实现封装集成。塑封层350还能起到绝缘、密封以及防潮的作用，还有利于提高镜头模组的可靠性。

其中，通过塑封层350，能够减少镜头组件中支架所占用的空间，且还能省去电路板(例如：PCB)，从而显著减小后续所形成镜头模组的总厚度，以满足镜头模组小型化、薄型化的需求。而且，与将功能元件贴装在外围主板上的方案相比，通过将感光芯片和功能元件均集成于塑封层350中的方式，能够减小感光芯片200和各功能元件之间的距离，相应有利于缩短感光芯片和各功能元件之间电连接的距离，从而提高了信号传输的速率，进而提高镜头模组的使用性能(例如：提高了拍摄速度和存储速度)。

本实施例中，采用选择性喷涂处理的方式形成所述塑封层350，避免了现有技术中形成塑封层过程中会对感光芯片200、功能元件和滤光片400施加注塑压力的问题，从而避免了注塑压力对感光芯片200、功能元件和滤光片400造成的不良影响，防止感光芯片200、功能元件和滤光片400发生变形或破裂，保证所述感光芯片200、功能元件和滤光片400的功能完好性；并且，采用选择性喷涂处理的方式形成的塑封层350内部应力小，提高了塑封层350与感光芯片200、滤光片400以及功能元件之间的界面性能，塑封层350与感光芯片200、滤光片400以及功能元件之间的粘附性较强，保证所述塑封层350对感光芯片200、滤光片400以及功能元件具有良好的密封效果；综上，本发明提供的封装方法，在提高封装效率的同时，提高镜头模组的性能。

具体地，采用选择性喷涂处理的方式形成塑封层350，工艺灵活度高，不会向塑封区I以外的区域喷洒塑封料，降低了形成塑封层350的工艺复杂度。而且，根据实际需求，通过合理控制选择性喷涂处理喷洒的塑封料的量，控制形成的塑封层350的厚度，易于使塑封层350覆盖所述第二承载基板320、感光芯片200和功能元件，并露出所述滤光片400，降低形成塑封层350的工艺复杂度、提高封装效率。

本实施例中，向所述塑封区I喷洒塑封料时，塑封料填充满塑封区I。相应的，塑封层350覆盖滤光片400的侧壁，从而提高感光单元250中空腔的密封性，降低水蒸气、氧化气体等进入空腔内，使感光芯片200的性能得到保障；此外，还能避免滤光片400凸出于塑封层350，从而便于后续将塑封层350键合于另一承载基板上。

本实施例中，所述塑封区I中感光芯片200、功能元件与所述第二承载基板320围成的区域为底部塑封区i，所述塑封区I中高于所述功能元件顶部的区域为顶部塑封区ii。由于感光芯片200和功能元件的顶面高于承载基板320的顶面，因此，为了提高最终所形成塑封层350a的顶面平坦度，在塑封料填充满底部塑封区i之后，向顶部塑封区ii喷洒塑封料。

所述塑封料为具有流动性的塑封胶。本实施例中，所述塑封料为环氧树脂塑封料(EMC，Epoxy Molding Compound)，包括基体树脂、固化剂、偶联剂、填料等，其中，基体树脂为环氧树脂，固化剂为酚醛树脂，偶联剂可以为硅微粉或者二氧化硅粉。在其他实施例中，塑封料还可以采用其他合适的塑封料。

本实施例中，所述选择性喷涂处理的方法包括：提供可移动的喷头；采用所述喷头在第二承载基板320上方移动，当所述喷头移动经过所述塑封区I上方时，所述喷头向所述塑封区I喷洒塑封料。具体地，提供喷涂装置，喷涂装置具有可移动的喷头；将第二承载基板320置于承载台(chuck)上，利用所述喷涂装置完成所述选择性喷涂处理。

具体地，在向底部塑封区i喷洒塑封料时，当感光芯片200和功能元件露出的第二承载基板320移动至喷头下方时，喷头向底部塑封区i喷洒塑封料，当感光芯片200和功能元件移动至喷头下方时，喷头停止喷洒塑封料；当塑封料填满底部塑封区i后，当顶部塑封区ii移动至喷头下方时，喷头均向该区域喷洒塑封料。

为了提高塑封层350的厚度均匀性，在所述选择性喷涂处理过程中，所述喷头移动经过同一塑封区I上方至少两次，以形成所述塑封层350。由于对同一塑封区I而言，塑封层350为至少经过两次喷洒塑封料形成的，在进行后一次喷洒塑封料之前，前一次喷洒的塑封料在所述塑封区I上具有一定的时间和空间进行流动，因此在进行后一次喷洒塑封料时，前一次喷洒的塑封料的厚度均匀性得到了改善，从而提高最终形成的塑封层350的厚度均匀性。

本实施例中，在所述选择性喷涂处理的过程中，所述喷头前一次移动经过所述塑封区I上方时的移动路径为第一方向，所述喷头后一次移动经过所述塑封区I上方时的路径为第二方向，且所述第二方向与第一方向不同。这样设置的好处在于：由于来自不同移动路径的喷头向同一塑封区I喷洒的塑封料的厚度分布情形具有差异性，因此，采用具有不同移动路径的喷头向同一塑封区I喷洒塑封料时，所述具有差异性的厚度分布相互弥补，从而提高进一步提高最终所形成塑封层350的厚度均匀性。

本实施例中，在第二承载基板320上临时键合感光芯片200和功能元件后，感光芯片200和功能元件的排列方向为X方向，平行于第二承载基板320表面且与X方向相垂直的方向为Y方向。相应的，喷头在第二承载基板320上上方移动的移动路径具有的方向包括：+X方向、-X方向、+Y方向和-Y方向中的一种或多种。

选择性喷涂处理的步骤包括：至少一次的X方向喷涂步骤，X方向喷涂步骤包括：喷头沿+X方向或者-X方向移动，经过沿X方向的塑封区上方，直至喷头移动经过所有X方向的塑封区I上方；至少一次的Y方向喷涂步骤，Y方向喷涂步骤包括：喷头沿+Y方向或者-Y方向移动，经过沿Y方向的塑封区I上方，直至所述喷头移动经过所有Y方向的塑封区I上方。

需要说明的是，为了提高塑封层350的厚度均匀性，且提高塑封层350的致密度等性能，可以交替进行X方向喷涂步骤以及Y方向喷涂步骤，直至形成厚度符合要求的塑封层350。其中，在从X方向喷涂步骤变更为Y方向喷涂步骤时，既可以采用移动喷头的方式实现，也可以利用承载台将第二承载基板320转动90°的方式来实现。

在其他实施例中，选择性喷涂处理的步骤还可以包括：至少两次的X方向喷涂步骤，每一次X方向喷涂步骤包括：喷头沿+X方向移动，经过+X方向的所有塑封区上方；接着，喷头沿-X方向移动，经过-X方向的所有塑封区上方；喷头交替沿+X方向和-X方向移动，直至塑封层的厚度满足工艺需求。

还需要说明的是，采用上述的喷涂至少两次的X方向喷涂步骤以完成选择性喷涂处理的方案中，对于塑封区I之外的且未设置有感光芯片200和功能元件的区域而言，所述喷头可以对所述区域喷洒塑封料；若该区域在后续的切割处理过程中会被切割去除时，也可以不对该区域喷洒塑封料。

相应的，在另一些实施例中，选择性喷涂处理还可以包括至少两次的Y方向喷涂步骤，喷头可以交替沿+Y方向和-Y方向移动，直至塑封层的厚度满足工艺需求。在其他实施例中，所述喷头的移动路径的方向还可以包括：与X方向呈45°的倾斜方向或者与Y方向呈45°的倾斜方向。

在进行所述选择性喷涂处理之前，还需要获取第二承载基板320上的塑封区I的位置信息；基于获取的所述位置信息，进行所述选择性喷涂处理。

本实施例中，获取塑封区I位置信息的步骤包括：基于预设位置信息将感光单元250和功能元件置于第二承载基板320上后，将该预设位置信息作为塑封区I的位置信息。在其他实施例中，为提高位置信息的准确度，避免工艺偏差带来的影响，获取塑封区的位置信息的方法还可以为：在将感光单元和功能元件置于第二承载基板上后，对第二承载基板表面进行光照射，采集经第二承载基板表面反射的光信息，以获取塑封区的位置信息。由于感光芯片、功能元件、滤光片和第二承载基板的材料各不同，因此经不同材料反射的光信息不同，采集不同的光信息即可获取塑封区的位置信息，例如，可以采用由摄像机接收反射的光信息，根据摄像机基于光信息生成的图像获取塑封区的位置信息。

具体地，基于获取的位置信息，进行所述选择性喷涂处理的方法包括：所述喷头在第二承载基板320上方移动的同时，即时获取所述喷头在所述第二承载基板320上的实时位置；基于所述实时位置和获取的位置信息，控制所述喷头在所述第二承载基板320上移动的过程中向塑封区I喷洒塑封料。其中，所述实时位置可以是直接获取的，也可以是基于所述喷头的初始位置、喷头的移动速率以及喷头的移动时间换算获得的。

所述塑封区I具有相对的第一边界和第二边界，第一边界指向第二边界的方向与喷头移动方向一致，当喷头移动经过第一边界且距离第一边界第一距离时，喷头开始喷洒塑封料；当喷头移动至距离第二边界第二距离且未超过第二边界时，喷头结束喷洒塑封料。

第一距离不宜过大。若第一距离过大，则所述喷头单次经过同一塑封区上方的有效喷涂面积过小，使得选择性喷涂处理的效率降低。为此，本实施例中，所述第一距离范围为0至30mm，例如为5mm、10mm、15mm、25mm。

第二距离不宜过小，也不宜过大。若第二距离过小，则喷头易将塑封料喷洒至不期望喷涂的区域；若第二距离过大，则喷头单次经过同一塑封区I上方的有效喷涂面积过小，使得选择性喷涂处理的效率降低。为此，本实施例中，第二距离范围为5nm至30mm，例如为10mm、18mm、23mm、28mm。

在进行选择性喷涂处理的过程中，喷头与第二承载基板320之间的垂直距离不宜过小，也不宜过大。垂直距离越近，则单位时间内喷头喷洒的区域面积越小，单位时间内在塑封区I上喷洒塑封料形成的膜层的厚度相应越厚，所形成膜层厚度均匀性也相越小，不利于提高塑封层350的厚度均匀性；所述垂直距离越远，喷头喷洒塑封料的位置精确度越难以控制，且容易造成塑封料的损失。为此，本实施例中，所述喷头与所述第二承载基板320之间的垂直距离为5mm至30mm，例如为10mm、15mm、20mm、28mm。

并且，在选择性喷涂处理的过程中，对于同一塑封区I，随着塑封区I内的塑封料的量逐渐增加，喷头与第二承载基板320之间的垂直距离逐渐减小，也就是说，喷头下一次经过某一塑封区I时喷头与第二承载基板320之间的垂直距离为第一垂直距离，喷头前一次经过同一塑封区I时喷头与第二承载基板320之间的垂直距离为第二垂直距离，第一垂直距离小于第二垂直距离。

在选择性喷涂处理的过程中，所述喷头移动的速率不宜过小，也不宜过快。若移动的速率过小，则在喷头喷洒的塑封料流量一定的情况下，所述喷头单次移动经过塑封区过程中喷洒的塑封料量较大，则在所述塑封区I单次形成的膜层厚度较厚，膜层的厚度均匀性相对较差，不利于提高最终形成的塑封层350的厚度均匀性；若喷头移动的速率过大，则所述选择性喷涂处理的喷涂效率低，影响封装效率。为此，本实施例中，在所述选择性喷涂处理的过程中，所述喷头移动的速率为0.01m/s至0.1m/s，例如为0.03m/s、0.05m/s、0.07m/s、0.9m/s。

在选择性喷涂处理的过程中，喷头喷洒塑封料的流量不宜过小，也不宜过大。若流量过小，选择性喷涂处理的喷涂效率相应较低，影响封装效率；若流量过大，喷头单次移动经过塑封区I过程中喷洒的塑封料量较大，则在所述塑封区I单次形成的膜层厚度较厚，所述膜层的厚度均匀性相对较差，不利于提高塑封层350的厚度均匀性。为此，本实施例中，在选择性喷涂处理的过程中，喷头喷洒塑封料的流量为1ml/s至10ml/s，例如为2ml/s、4mlL/s、6ml/s、9ml/s。

需要说明的是，本实施例中，以提供可移动的喷头来实现选择性喷涂处理作为示例。在其他实施例中，选择性喷涂处理采用的方法还可以包括：提供喷头和可移动载台；将第二承载基板置于该可移动载台上，使第二承载基板在喷头下方移动，当塑封区移动至喷头下方时，所述喷头向所述塑封区喷洒塑封料。

在选择性喷涂处理结束后，对位于塑封区I的塑封料进行固化处理。固化处理用于使位于塑封区I的塑封料固化成型，且在固化处过程中，塑封料内部发生交联反应，以形成具有抗弯性能、抗湿性能以及耐热性能的塑封层350。

具体地，所述固化处理采用的步骤包括：在真空、N₂或者惰性气体环境下，对所述塑封区I的塑封料进行烘烤。

本实施例中，固化处理采用的工艺温度不宜过低，也不宜过高。若工艺温度过低，则在固化处理过程中塑封料内交联反应不完全，影响塑封层350起到的塑封效果；若工艺温度过高，则容易对感光芯片200和功能元件的性能造成不良影响，且工艺温度过高，塑封层350内部应力相应较大，易造成塑封层350与感光芯片200和功能元件之间的粘附性下降，影响塑封层350的塑封效果。

为此，本实施例中，固化处理采用的工艺温度为120℃至160℃，例如为130℃、140℃、150℃。在该工艺温度范围内进行固化处理，使得位于塑封区I内的塑封料内部交联反应逐渐完全，分子中反应基团和反应活点数目逐渐减少，从而形成具有稳定的三维网状结构的塑封层350，使塑封层350具有高强度以及高硬度，从而保证塑封层350具有高的抗弯性能、抗湿性能以及耐热性能；并且所述塑封层350内部应力适中，因此所述塑封层350与感光芯片200和功能元件之之间的粘附性强，且塑封层350与第二承载基板320之间的粘附性强。

本实施例中，在进行所述固化处理之前，还包括：在进行所述选择性喷涂处理的过程中，对位于所述塑封区I的塑封料进行加热处理，且所述加热处理的工艺温度低于所述固化处理的工艺温度。

在加热处理的过程中，位于所述塑封区I的塑封料的流动性得到改善，有利于提高形成的塑封层350的厚度均匀性；并且，所述塑封料中存在妨碍交联反应的溶剂分子，所述加热处理有利于使所述溶剂从塑封料中挥发出去，进而提高后续固化处理过程中交联反应程度，改善形成的塑封层350的强度和硬度。

加热处理的工艺温度不宜过低，也不宜过高。若工艺温度过低，则塑封料流动性相对较差，且塑封料中会影响交联反应的溶剂挥发程度低；若工艺温度过高，则易造成塑封区I中的塑封料过早硬化而出现塑封层350分层的问题。

为此，本实施例中，所述加热处理的工艺温度为20℃至120℃，例如为40℃、60℃、80℃、100℃。所述加热处理采用的工艺温度适中，既保证所述塑封区I中的塑封料具有合适的流动性，且尽可能多的使塑封料中的溶剂挥发出去，同时，还能避免由于加热处理的工艺温度过高带来的塑封层350分层的问题。所述加热处理的方法可以为：通过对承载台进行加热，以完成所述加热处理。

需要说明的是，在其他实施例中，也可以在进行选择性喷涂处理的过程中，进行所述固化处理。

还需要说明的是，在塑封层350的作用下，省去了电路板，已能够起到减小镜头模组厚度的效果，因此无需对感光芯片200和外围芯片230进行减薄处理，从而提高了感光芯片200和外围芯片230的机械强度和可靠性。在其他实施例中，根据工艺需求，也可以适当减小感光芯片和外围芯片的厚度，但减薄量较小，以保证其机械强度和可靠性不受影响。

还需要说明的是，本实施例将感光芯片200键合于第二承载基板320上之后形成塑封层350，与在封装层内形成开口、并将感光芯片置于开口内的方案相比，能够避免出现对准误差的问题，且降低了封装工艺的复杂度。

继续参考图5，本实施例中，形成塑封层350(如图6所示)之前，还包括：形成覆盖滤光片400侧壁的应力缓冲层420。

应力缓冲层420有利于减小塑封层350对滤光片400产生的应力，以降低滤光片400发生破裂的概率，从而提高封装工艺的可靠性和良率，相应提高镜头模组的可靠性。尤其是，滤光片400为红外滤光玻璃片或全透光玻璃片时，玻璃片受到应力影响而发生破裂的可能性较高，通过应力缓冲层420，能够显著降低滤光片400发生破裂的概率。

应力缓冲层420具有粘性，保证其在滤光片400上的粘附性。本实施例中，应力缓冲层420的材料为环氧类胶。环氧类胶即为环氧树脂胶(epoxy resin adhesive)，环氧类胶具有形式多样性，通过改变其成分可获得不同弹性模量的材料，从而能够根据实际情况，对滤光片400受到的应力进行调控。

本实施例中，将感光单元250(如图1所示)临时键合于第二承载基板320上后，形成应力缓冲层420，从而使第二承载基板320为应力缓冲层420的形成提供工艺平台。具体地，通过点胶工艺形成应力缓冲层420，提高了形成应力缓冲层420的步骤与目前封装工艺的兼容性，且工艺简单。

本实施例中，应力缓冲层420还覆盖粘合结构410侧壁，以减小塑封层350对粘合结构410产生的应力，以进一步提高封装工艺的可靠性和良率。

在其他实施例中，也可以在滤光片贴装在感光芯片上之前，形成应力缓冲层；或者，在滤光片贴装在感光芯片上之后，在感光单元临时键合至第二承载基板上之前，形成应力缓冲层。

参考图7，形成所述塑封层350后，进行第二解键合处理，去除所述第二承载基板320(如图6所示)。

通过去除所述第二承载基板320，露出所述功能元件的焊垫，从而为后续形成再布线结构做好工艺准备。本实施例中，所述第二解键合处理的步骤包括：依次去除第二承载基板320和第二临时键合层325(如图6所示)。对第二解键合处理的具体描述，可参考前述对第一解键合处理的相关描述，在此不再赘述。

需要说明的是，形成塑封层350后，进行所述第二解键合处理之前，还包括：将塑封层350背向第二承载基板320的面临时键合于第三承载基板330上。

本实施例中，第三承载基板330为载体晶圆。在其他实施例中，第三承载基板还可以为其他类型的基板。具体地，通过第三临时键合层335将所述塑封层350临时键合于第三承载基板330上。对第三临时键合层335的具体描述，可参考前述对第一临时键合层345(如图1所示)的相应描述，在此不再赘述。

结合参考图8至图10，去除第二承载基板320(如图6所示)后，在所述塑封层350远离滤光片400的一侧形成再布线(redistribution layer，RDL)结构360(如图10所示)，电连接所述感光芯片200的焊垫以及功能元件的焊垫。

再布线结构360用于实现所形成摄像组件的电学集成。

本实施例通过塑封层350和再布线结构360，减小了感光芯片200与功能元件之间的距离，相应缩短了电连接的距离，因此提高了信号传输的速度，从而提高镜头模组的使用性能。具体地，外围芯片230包括数字信号处理器芯片和存储器芯片中的一种或两种，相应有利于提高拍摄速度和存储速度。

而且，通过选用再布线结构360，不仅减小感光芯片200和功能元件之间距离，还提高电连接工艺的可行性，且与打线工艺相比，再布线结构360能够实现批量化生产，提高了封装效率。此外，在塑封层350远离滤光片400的一侧形成再布线结构360，形成再布线结构360的工艺对滤光片400的影响较小。

本实施例中，再布线结构360电连接所述第一芯片焊垫220、第二芯片焊垫235和电极245。

具体地，形成再布线结构360的步骤包括：

参考图8，在感光芯片200内形成导电柱280，导电柱280电连接感光芯片200的焊垫。

导电柱280电连接感光芯片200的第一芯片焊垫220，导电柱280用于作为感光芯片200的外接电极，后续感光芯片200通过导电柱280与功能元件实现电连接。其中，导电柱280可以与感光芯片200中的金属互连结构电连接，也可以贯穿感光芯片200且与第一芯片焊垫220直接电连接。

导电柱280的顶面露出于塑封层350，通过导电柱280，使感光芯片200的外接电极与功能元件的焊垫位于塑封层350的同侧，从而便于后续再布线结构的形成。其中，导电柱280的顶面指的是：沿导电柱280的延伸方向，导电柱280远离滤光片400的面。

本实施例中，导电柱280的材料为铜，从而提高导电柱280的导电性能、降低形成导电柱280的工艺难度。在其他实施例中，导电柱的材料还可以为其他可适用的导电材料，例如：钨。具体地，利用硅通孔(Through-Silicon Via，TSV)工艺形成导电柱280。

参考图9，形成导电柱280后，在塑封层350远离滤光片400的一侧的面上形成介质层332，介质层332覆盖塑封层350、感光芯片200、功能元件(未标示)和导电柱280；图形化介质层332，在介质层332内形成互连沟槽338，互连沟槽338露出功能元件的焊垫和导电柱280。

介质层332内的互连沟槽338用于定义后续互连线的形状、位置和尺寸。本实施例中，介质层332的材料为光敏材料，相应可以通过光刻工艺形成互连沟槽338，有利于简化形成互连沟槽338的工艺难度。

具体地，介质层332的材料为光敏聚酰亚胺、光敏苯并环丁烯或光敏聚苯并噁唑。

参考图10，在互连沟槽338(如图9所示)内形成互连线361；去除介质层332(如图9所示)。

互连线361和导电柱280构成再布线结构360。

本实施例中，利用电镀工艺在互连沟槽338内形成互连线361。

本实施例中，互连线361的材料为铜。铜的电阻率较低，有利于提高互连线361的电连接可靠性和导电性能；且铜的填充性较好，有利于降低形成互连线361的工艺难度、提高其形成质量。在其他实施例中，互连线还可以为其他可适用的导电材料，例如：钨。

形成互连线361后，去除介质层332，从而为后续工艺做好工艺准备。本实施例中，前述材料的介质层332的耐腐蚀性较强，因此，形成互连线361之后，通过反应离子刻蚀工艺，去除介质层332。

本实施例中，以塑封层350作为工艺平台形成再布线结构360，相应降低了形成再布线结构360的工艺复杂度。

在其他实施例中，可以直接通过刻蚀的方式形成互连线。具体地，形成再布线结构的步骤包括：在感光芯片内形成导电柱，导电柱电连接感光芯片的焊垫；在塑封层远离滤光片的面上形成导电层，覆盖塑封层、感光芯片、功能元件和导电柱；对导电层进行刻蚀形成互连线，互连线覆盖导电柱和功能元件的焊垫，互连线和导电柱构成再布线结构。

在该实施例中，互连线的材料可以为铝等易于通过刻蚀工艺实现图形化的导电材料。

参考图11，形成再布线结构360后，进行第三解键合处理，去除第三承载基板330(如图10所示)。通过去除第三承载基板330，从而为后续镜头组件的装配提供工艺基础。

本实施例中，第三解键合处理的步骤包括：依次去除第三承载基板330和第三临时键合层335(如图10所示)。对三解键合处理的具体描述，可参考前述对第一解键合处理的相关描述，在此不再赘述。

结合参考图12，去除第三承载基板330(如图10所示)之后，还包括：对塑封层350进行划片(dicing)处理。通过划片处理，形成尺寸符合工艺需求的单个摄像组件260，从而为后续镜头组件的装配做好工艺准备。本实施例中，采用激光切割工艺进行划片处理。

需要说明的是，本实施例先进行第三解键合处理，再进行划片处理。在其他实施例中，也可以在划片处理之后，进行第三解键合处理；相应的，第第三承载基板还能为划片处理提供工艺平台。

继续参考图12，形成再布线结构360之后，还包括：在再布线结构360上键合FPC板(flexible printed circuit board，柔性电路板)510。

FPC板510用于在省去电路板的情况下，实现摄像组件260与后续镜头组件之间的电连接、以及所形成镜头模组与其他元件之间的电连接；后续形成镜头模组后，镜头模组还能够通过FPC板510与电子设备中的其他元件电连接，从而实现电子设备的正常拍摄功能。

本实施例中，FPC板510上具有电路结构，通过金属键合工艺，使FPC板510键合于再布线结构360上，从而实现电连接。具体地，FPC板510键合于互连线361上。

本实施例中，为了提高工艺可行性，在第三解键合处理以及划片处理之后，在再布线结构360上键合FPC板510。

需要说明的是，FPC板510上形成有连接器(connector)520，用于电连接FPC板510与其他电路元件的电连接。当镜头模组运用于电子设备时，连接器520电连接于该电子设备的主板上，从而实现镜头模组与电子设备中其他元件之间的信息传输，将镜头模组的图像信息传递至电子设备。具体地，连接器520可以为金手指连接器。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (19)

1.一种摄像组件的封装方法，其特征在于，包括：

提供承载基板，在所述承载基板上临时键合功能元件和感光单元，所述感光单元包括键合于所述承载基板上的感光芯片和贴装在所述感光芯片上的滤光片，且所述感光芯片具有面向所述滤光片的焊垫，所述功能元件具有焊垫，且所述感光芯片的焊垫背向所述承载基板，所述功能元件的焊垫面向所述承载基板，所述滤光片侧壁露出的区域为塑封区；

进行选择性喷涂处理，向所述塑封区喷洒塑封料，且对所述塑封料进行固化处理，形成位于所述塑封区的塑封层，所述塑封层覆盖所述承载基板、功能元件和感光芯片，并露出所述滤光片；

形成所述塑封层后，去除所述承载基板；

去除所述承载基板后，在所述塑封层远离所述滤光片的一侧形成再布线结构，电连接所述感光芯片的焊垫以及所述功能元件的焊垫。

2.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，所述塑封区中感光芯片、功能元件与所述承载基板围成的区域为底部塑封区，所述塑封区中高于所述功能元件顶部的区域为顶部塑封区；

向所述塑封区喷洒塑封料的过程中，在所述塑封料填充满所述底部塑封区之后，向所述顶部塑封区喷洒塑封料。

3.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，所述选择性喷涂处理的步骤包括：提供可移动的喷头；采用所述喷头在所述承载基板上方移动，当所述喷头移动经过所述塑封区上方时，所述喷头向所述塑封区喷洒塑封料。

4.如权利要求3所述的封装方法，其特征在于，所述喷头移动经过同一塑封区上方至少两次，以形成所述塑封层；且所述喷头前一次移动经过所述塑封区上方时的移动路径具有第一方向，所述喷头后一次移动经过同一塑封区上方时的移动路径具有第二方向，所述第二方向与第一方向不同。

5.如权利要求3或4所述的封装方法，其特征在于，在临时键合步骤后，所述感光芯片和功能元件的排列方向为X方向，平行于所述承载基板表面且与所述X方向相垂直的方向为Y方向；所述喷头的移动路径具有的方向包括：+X方向、-X方向、+Y方向和-Y方向中的一种或多种。

6.如权利要求5所述的封装方法，其特征在于，所述喷头的移动路径具有的方向还包括：与X方向呈45°的倾斜方向或者与Y方向呈45°的倾斜方向。

7.如权利要求3所述的封装方法，其特征在于，在进行所述选择性喷涂处理之前，获取所述塑封区的位置信息；基于获取的所述位置信息，进行所述选择性喷涂处理。

8.如权利要求7所述的封装方法，其特征在于，获取所述塑封区的位置信息的方法包括：基于预设位置信息将所述功能元件和感光单元置于所述承载基板上，将所述预设位置信息作为所述承载基板上的塑封区的位置信息；或者，在将所述功能元件和感光单元置于所述承载基板上后，对所述承载基板表面进行光照射，采集经承载基板表面反射的光信息，获取所述塑封区的位置信息。

9.如权利要求7所述的封装方法，其特征在于，基于获取的所述位置信息，进行所述选择性喷涂处理的方法包括：所述喷头在所述承载基板上方移动的同时，即时获取所述喷头在所述承载基板上的实时位置；基于所述实时位置和获取的位置信息，控制所述喷头在所述承载基板上移动的过程中向所述塑封区喷洒塑封料。

10.如权利要求3所述的封装方法，其特征在于，在所述选择性喷涂处理的步骤中，所述喷头与所述承载基板之间的垂直距离为5mm至30mm，所述喷头移动的速率为0.01m/s至0.1m/s，所述喷头喷洒塑封料的流量为1ml/s至10ml/s。

11.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，所述选择性喷涂处理的步骤包括：提供喷头和可移动载台；将所述承载基板置于所述可移动载台上，使所述承载基板在喷头下方移动，当所述塑封区移动至所述喷头下方时，所述喷头向所述塑封区喷洒塑封料。

12.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，在所述选择性喷涂处理结束后，进行所述固化处理。

13.如权利要求12所述的封装方法，其特征在于，在进行所述固化处理之前，还包括：在进行所述选择性喷涂处理的过程中，对位于所述塑封区的塑封料进行加热处理，且所述加热处理的工艺温度低于所述固化处理的工艺温度。

14.如权利要求13所述的封装方法，其特征在于，所述加热处理的工艺温度范围为20℃至120℃；所述固化处理的工艺温度范围为120℃至160℃。

15.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，形成所述再布线结构的步骤包括：在所述感光芯片内形成导电柱，电连接所述感光芯片的焊垫；在所述塑封层远离所述滤光片的面上形成介质层，覆盖所述塑封层、感光芯片、功能元件和导电柱；图形化所述介质层，在所述介质层内形成互连沟槽，所述互连沟槽露出所述功能元件的焊垫和所述导电柱；在所述互连沟槽内形成互连线，所述互连线和所述导电柱构成所述再布线结构；去除所述介质层。

16.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，形成所述再布线结构的步骤包括：在所述感光芯片内形成导电柱，电连接所述感光芯片的焊垫；在所述塑封层远离所述滤光片的面上形成导电层，覆盖所述塑封层、感光芯片、功能元件和导电柱；对所述导电层进行刻蚀形成互连线，所述互连线覆盖所述导电柱和所述功能元件的焊垫，所述互连线和所述导电柱构成所述再布线结构。

17.如权利要求15或16所述的封装方法，其特征在于，利用TSV工艺在所述感光芯片内形成所述导电柱。

18.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，在所述滤光片贴装在所述感光芯片上之前，还包括：形成覆盖所述滤光片侧壁的应力缓冲层；或者，

在所述滤光片贴装在所述感光芯片上之后，在所述感光芯片临时键合至所述承载基板上之前，还包括：形成覆盖所述滤光片侧壁的应力缓冲层；或者，在所述感光芯片临时键合至所述承载基板上之后，形成所述塑封层之前，还包括：形成覆盖所述滤光片侧壁的应力缓冲层。

19.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，形成所述再布线结构之后，还包括：在所述再布线结构上键合FPC板。

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