CN112118373A

CN112118373A - 微型化影像采集模块及其制作方法

Info

Publication number: CN112118373A
Application number: CN201910543127.0A
Authority: CN
Inventors: 张清晖; 邱圣翔; 陈义厚
Original assignee: Zhishen Technology Co ltd
Current assignee: Zhishen Technology Co ltd; Primax Electronics Ltd
Priority date: 2019-06-21
Filing date: 2019-06-21
Publication date: 2020-12-22
Anticipated expiration: 2039-06-21
Also published as: CN112118373B

Abstract

本发明提供一种微型化影像采集模块及其制作方法。该制作方法包括下列步骤：(a)提供具有两个垂直线路的基板；(b)提供感光元件，并将感光元件固定于基板之上，使两个垂直线路分别穿设于感光元件的两个开口，而垂直线路远离基板的一端部分暴露于感光元件的上表面；(c)使垂直线路远离基板的一端与感光元件的焊垫电性连接；(d)将镜片模块固定于基板之上并覆盖感光元件的上方，以形成微型化影像采集模块。

Description

微型化影像采集模块及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种影像感测组件，特别涉及一种微型化影像采集模块及其制作方法。

背景技术

随着网路时代的来临，于任何时间、任何地点，人们彼此间得以随时利用电子装置通过无线网路进行沟通与交流。而影像采集模块也渐渐地成为现今电子装置的标准配备之一。人们除了可利用配备有影像采集模块的电子装置拨打视频电话进行通话外，亦可随时随地拍摄周遭的风景或物品，并将照片分享给家人或是朋友。

于现有技术中，影像采集模块中的感光元件多以打线接合的方式与基板的电路电性连接。然而，于打线过程中，线材的断裂或线材无法正确地钎焊(brazing)，便会影响影像采集模块制作的良率。此外，打线接合工具(wire bonding tool)亦有可能于钎焊过程中损坏感光元件。另一方面，在感光元件的封装工艺中，必须在基板上保留打线接合位置，让影像采集模块的体积难以缩减，而不符合现今电子装置日趋轻薄化的趋势，也降低了电子装置内部电子线路配置的灵活性及自由度。

有鉴于此，如何提供一种可提升感光元件封装良率的影像采集模块，且可同时降低其整体的体积，为本发明欲解决的技术课题。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种可提升感光元件封装良率，且可同时降低其整体体积的微型化影像采集模块。

为达前述的目的，本发明提供一种微型化影像采集模块的制作方法，包括下列步骤：

(a)提供基板，基板的表面上具有两个垂直线路；

(b)提供感光元件，感光元件具有上表面、下表面、贯穿上表面及下表面的两个开口及布置于上表面的两个焊垫，将感光元件固定于基板之上，并使两个垂直线路分别穿设于两个开口，且各垂直线路远离基板的一端部分暴露于上表面；

(c)使各垂直线路远离基板的一端与各焊垫电性连接；以及

(d)将镜片模块固定于基板之上并覆盖感光元件的上方，以形成微型化影像采集模块。

于上述较佳实施方式中，其进一步包括步骤(e)沿至少一切削面切割微型化影像采集模块的侧缘。

于上述较佳实施方式中，其中于步骤(b)中，第一胶体层形成于感光元件的下表面与基板之间，以黏合感光元件及基板。

于上述较佳实施方式中，其中于步骤(c)中，弯折各垂直线路远离基板的一端，使各垂直线路远离基板的一端与各焊垫相连接。

于上述较佳实施方式中，其中于步骤(c)中，形成焊球于感光元件的上表面，且焊球同时覆盖各垂直线路远离基板的一端及各焊垫，使各垂直线路远离基板的一端与各焊垫电性连接。

于上述较佳实施方式中，其中于步骤(d)中，镜片模块包括镜片组及用以容置镜片组的基座。

于上述较佳实施方式中，其中第二胶体层形成于基板之上并布置于感光元件的外侧，第二胶体层用以黏合基座及基板，并使镜片组对应于感光元件的位置。

于上述较佳实施方式中，其中第二胶体层部分地扩散并覆盖垂直线路远离基板的一端及各焊垫的位置。

本发明另一较佳作法，涉及一种微型化影像采集模块，包括：

基板，基板的表面上具有两个垂直线路；

感光元件，具有上表面及下表面，并固定于基板之上，包括：

两个开口，贯穿上表面及下表面并对应于两个垂直线路，两个垂直线路分别穿设于两个开口，且各垂直线路远离基板的一端部分暴露于感光元件的上表面；以及

两个焊垫，设置于感光元件的上表面；以及

镜片模块，固定于基板之上并覆盖感光元件的上方；

其中，各焊垫与各垂直线路远离基板的一端电性连接。

于上述较佳实施方式中，其中各垂直线路远离基板的一端朝向各焊垫弯折，使各垂直线路远离基板的一端与各焊垫相连接。

于上述较佳实施方式中，其中焊球形成于感光元件的上表面，且同时覆盖各垂直线路远离基板的一端及各焊垫，使各垂直线路远离基板的一端与各焊垫电性连接。

于上述较佳实施方式中，其中第一胶体层形成于感光元件的下表面与基板之间，以黏合感光元件及基板。

于上述较佳实施方式中，其中镜片模块包括镜片组及用以容置镜片组的基座。

于上述较佳实施方式中，其中第二胶体层部分地扩散并覆盖各垂直线路远离基板的一端及各焊垫的位置。

于上述较佳实施方式中，其中微型化影像采集模块的侧缘形成有至少一切削面。

于上述较佳实施方式中，其中各开口靠近感光元件中央的内缘至切削面的直线距离介于0.15mm至0.20mm之间。

于上述较佳实施方式中，其中各开口靠近感光元件中央的内缘至感光元件侧缘的直线距离介于0.10mm至0.15mm之间。

于上述较佳实施方式中，其中感光元件侧缘至切削面的直线距离为0.05mm。

附图说明

图1为本发明所提供的微型化影像采集模块的制作方法的流程图；

图2A-1及图2A-2为本发明第一实施例的微型化影像采集模块的制作流程示意图；

图2B-1及图2B-2为本发明第二实施例的微型化影像采集模块的制作流程示意图；以及

图3为本发明所提供的微型化影像采集模块的剖面图。

附图标记说明：

CU：切削面

d、d1、d2：直线距离

DF：下表面

G1：第一胶体层

G2：第二胶体层

LC：激光切割工具

LP：激光植球工具

P：操作杆

S101～S105：步骤

SB：焊球

UF：上表面

W：垂直线路

1、1’：微型化影像采集模块

10：基板

20：感光元件

201：开口

202：焊垫

30：镜片模块

301：基座

302：镜片组

具体实施方式

本发明的优点及特征以及达到其方法将参照例示性实施例及附图进行更详细的描述而更容易理解。然而，本发明可以不同形式来实现且不应被理解仅限于此处所陈述的实施例。相反地，对所属技术领域中的普通技术人员，所提供的此些实施例将使本公开更加透彻与全面且完整地传达本发明的范畴。

首先，请参阅图1、图2A-1及图2A-2所示，图1为本发明所提供的微型化影像采集模块的制作方法的流程图；图2A-1及图2A-2为本发明第一实施例的微型化影像采集模块的制作流程示意图。于图1中，首先，提供基板10，基板10的一表面上具有两个垂直线路W(步骤S101)，于步骤S101中，基板10可为：印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)、BT树脂基板(Bismaleimide Triazine)或软硬复合电路板(rigid-flex PCB)。所述垂直线路W与基板10表面相互垂直，并与基板10中的线路(未示于图中)电性连接(如图2A-1的(i)所示)。于本实施例中，垂直线路W由具有可挠性的金属材质所制成，让垂直线路W可任意弯折，且可维持其弯折后的形状。

接着，提供感光元件20，感光元件20具有上表面UF、下表面DF、贯穿上表面UF及下表面DF的两个开口201及布置于上表面UF的两个焊垫202，将感光元件20固定于基板10之上，并使两个垂直线路W分别穿设于两个开口201，且各垂直线路W远离基板10的一端部分暴露于上表面UF(步骤S102)，于步骤S102中，可于感光元件20的下表面DF与基板10之间布置一第一胶体层G1，以黏合感光元件20及基板10。所述感光元件20可为：感光耦合元件(Charge-Coupled Device,CCD)或互补式金属氧化物半导体主动像素传感器(CMOS activepixel sensor)；而所述第一胶体层G1为一种底部填充胶(underfill)。此外，所述垂直线路W穿设于开口201之中，且不与开口201的内缘相接触，而垂直线路W远离基板10的一端则部分暴露于上表面UF之上(如图2A-1的(ii)所示)。

再接着，使各垂直线路W远离基板10的一端与各焊垫202电性连接(步骤S103)，于步骤S103中，可以一操作杆P弯折垂直线路W远离基板10的一端，使垂直线路W远离基板10的一端朝向焊垫202弯折，并进一步利用操作杆P抵压垂直线路W的弯折处，使垂直线路W远离基板10的一端与焊垫202相接触而产生电性连接(如图2A-1的(iii)所示)。本实施例虽仅提出焊垫202设置于开口201一侧的实施方式，但于实际应用时，焊垫202的设置位置亦可依据垂直线路W远离基板10一端的长度进行调整，例如：垂直线路W远离基板10一端的长度越长，焊垫202的设置位置可远离开口201，而不以本实施例所提出的实施方式为限。

再接着，将镜片模块30固定于基板10之上并覆盖感光元件20的上方，以形成微型化影像采集模块1(步骤S104)，于步骤S104中，可于感光元件20外侧的基板10表面布置一第二胶体层G2(如图2A-2的(iv)所示)，并使第二胶体层G2部分地扩散并覆盖垂直线路W远离基板10的一端及焊垫202的位置，以保护垂直线路W远离基板10的一端及焊垫202，而可避免垂直线路W、焊垫202的氧化，或因受到水气的影响而产生腐蚀的情况。随后，将镜片模块30置放于第二胶体层G2之上，如此便可通过第二胶体层G2黏合镜片模块30与基板10，而得致微型化影像采集模块1(如图2A-2的(v)所示)，且所述第二胶体层G2可作为阻隔外界环境的厚壁，其为一种高黏度环氧树脂胶(Epoxy)。于本实施例中，镜片模块30包括基座301及镜片组302，基座301用以容置镜片组302，而镜片组302则配置于基座301的顶部。当将镜片模块30置放于第二胶体层G2上时，基座301的底面会与第二胶体层G2相接触以进行黏合。

最后，沿切削面CU切割微型化影像采集模块1的侧缘(步骤S105)，于步骤S105中，可以激光切割工具LC沿着一切削面CU切除部分基座301、部分第二胶体层G2及部分基板10(如图2A-2的(vi)所示)，沿切削面CU切割除了可以切除第二胶体层G2朝向侧缘扩散的溢胶部分外，亦可减少微型化影像采集模块1的宽度，而得致体积进一步缩减的微型化影像采集模块1’。

请参阅图1、图2B-1及图2B-2所示，图2B-1及图2B-2为本发明第二实施例的微型化影像采集模块的制作流程示意图。于图2B-1及图2B-2中，基板10、感光元件20、镜片模块30等元件的功能与设置方式与图2A大致相同，在此便不再进行赘述。然而，差异之处在于，于图2B-1的(iii)中，以激光植球工具LP将熔融的焊球SB布置于感光元件20的上表面UF，并让熔融的焊球SB同时覆盖垂直线路W远离基板10的一端及焊垫202，随后，固化的焊球SB便能让垂直线路W远离基板10的一端与焊垫202电性连接。进一步的，于图2B-2的(iv)中，第二胶体层G2亦会部分地扩散并覆盖焊球SB，以保护焊球SB，避免焊球SB氧化或因受到水气的影响而产生腐蚀的情况。

请参阅图3，图3为本发明所提供的微型化影像采集模块的剖面图。于图3中，微型化影像采集模块1’的第二胶体层G2部分地扩散并覆盖垂直线路W远离基板10的一端及焊垫202，以保护垂直线路W远离基板10的一端及焊垫202，避免垂直线路W、焊垫202的氧化，或因受到水气的影响而产生腐蚀的情况。另一方面，通过激光切割工具沿切削面CU切除部分基座301、部分第二胶体层G2及部分基板10后，而可进一步地缩减微型化影像采集模块的体积(如图2A-2的(vi)所示)。其中，开口201靠近感光元件20中央的内缘至切削面CU的直线距离d介于0.15mm至0.20mm之间；开口201靠近感光元件20中央的内缘至感光元件20侧缘的直线距离d1介于0.10mm至0.15mm之间；感光元件20侧缘至切削面CU的直线d2距离为0.05mm，于一较佳实施方式中，直线距离d为0.17mm；直线距离d1为0.12mm；直线d2距离为0.05mm。

相较于现有技术，本发明所提供的微型化影像采集模块系以垂直线路穿设于感光元件的封装方式取代传统的打线接合，因此毋须再于基板上保留打线的接合位置，而可降低感光元件封装的体积大小。此外，由于本发明的垂直线路是经由弯折或形成焊球的方式与焊垫产生电性连接，亦可有效避免线材断裂、线材无法正确地钎焊，甚或打线接合工具损坏感光元件的情况发生，而可有效提升影像采集模块制作的良率。另一方面，通过激光切割工具切除微型化影像采集模块部分的侧缘，还可进一步地将其体积缩减，而可降低配备微型化影像采集模块的电子装置整体的体积或是厚度；故，本发明实为一极具产业价值的发明。

本发明得本领域技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附权利要求所欲保护。

Claims

1.一种微型化影像采集模块的制作方法，包括下列步骤：

(a)提供一基板，该基板的一表面上具有两个垂直线路；

(b)提供一感光元件，该感光元件具有一上表面、一下表面、贯穿该上表面及该下表面的两个开口及布置于该上表面的两个焊垫，将该感光元件固定于该基板之上，并使两个所述垂直线路分别穿设于两个所述开口，且多个所述垂直线路远离该基板的一端部分暴露于该上表面；

(c)使多个所述垂直线路远离该基板的一端与多个所述焊垫电性连接；以及

(d)将一镜片模块固定于该基板之上并覆盖该感光元件的上方，以形成一微型化影像采集模块。

2.如权利要求1所述的微型化影像采集模块的制作方法，其进一步包括一步骤(e)沿至少一切削面切割该微型化影像采集模块的侧缘。

3.如权利要求1所述的微型化影像采集模块的制作方法，其中于步骤(b)中，一第一胶体层形成于该感光元件的该下表面与该基板之间，以黏合该感光元件及该基板。

4.如权利要求1所述的微型化影像采集模块的制作方法，其中于步骤(c)中，弯折多个所述垂直线路远离该基板的一端，使多个所述垂直线路远离该基板的一端与多个所述焊垫相连接。

5.如权利要求1所述的微型化影像采集模块的制作方法，其中于步骤(c)中，形成一焊球于该感光元件的该上表面，且该焊球同时覆盖多个所述垂直线路远离该基板的一端及多个所述焊垫，使多个所述垂直线路远离该基板的一端与多个所述焊垫电性连接。

6.如权利要求1所述的微型化影像采集模块的制作方法，其中于步骤(d)中，该镜片模块包括一镜片组及用以容置该镜片组的一基座。

7.如权利要求6所述的微型化影像采集模块的制作方法，其中一第二胶体层形成于该基板之上并布置于该感光元件的外侧，该第二胶体层用以黏合该基座及该基板，并使该镜片组对应于该感光元件的位置。

8.如权利要求7所述的微型化影像采集模块的制作方法，其中该第二胶体层部分地扩散并覆盖该垂直线路远离该基板的一端及多个所述焊垫的位置。

9.一种微型化影像采集模块，包括：

一基板，该基板的一表面上具有两个垂直线路；

一感光元件，具有一上表面及一下表面，并固定于该基板之上，包括：

两个开口，贯穿该上表面及该下表面并对应于两个所述垂直线路，两个所述垂直线路分别穿设于两个所述开口，且多个所述垂直线路远离该基板的一端部分暴露于该感光元件的该上表面；以及

两个焊垫，设置于该感光元件的该上表面；以及

一镜片模块，固定于该基板之上并覆盖该感光元件的上方；

其中，多个所述焊垫与多个所述垂直线路远离该基板的一端电性连接。

10.如权利要求9所述的微型化影像采集模块，其中多个所述垂直线路远离该基板的一端朝向多个所述焊垫弯折，使多个所述垂直线路远离该基板的一端与多个所述焊垫相连接。

11.如权利要求9所述的微型化影像采集模块，其中一焊球形成于该感光元件的该上表面，且同时覆盖多个所述垂直线路远离该基板的一端及多个所述焊垫，使多个所述垂直线路远离该基板的一端与多个所述焊垫电性连接。

12.如权利要求9所述的微型化影像采集模块，其中一第一胶体层形成于该感光元件的该下表面与该基板之间，以黏合该感光元件及该基板。

13.如权利要求9所述的微型化影像采集模块，其中该镜片模块包括一镜片组及用以容置该镜片组的一基座。

14.如权利要求13所述的微型化影像采集模块，其中一第二胶体层形成于该基板之上并布置于该感光元件的外侧，该第二胶体层用以黏合该基座及该基板，并使该镜片组对应于该感光元件的位置。

15.如权利要求14所述的微型化影像采集模块，其中该第二胶体层部分地扩散并覆盖多个所述垂直线路远离该基板的一端及多个所述焊垫的位置。

16.如权利要求9所述的微型化影像采集模块，其中该微型化影像采集模块的侧缘形成有至少一切削面。

17.如权利要求16所述的微型化影像采集模块，其中多个所述开口靠近该感光元件中央的内缘至该至少一切削面的直线距离介于0.15mm至0.20mm之间。

18.如权利要求17所述的微型化影像采集模块，其中多个所述开口靠近该感光元件中央的内缘至该感光元件侧缘的直线距离介于0.10mm至0.15mm之间。

19.如权利要求17所述的微型化影像采集模块，其中该感光元件侧缘至该至少一切削面的直线距离为0.05mm。