CN113114874B - 感光芯片组件、摄像模组及终端设备 - Google Patents

感光芯片组件、摄像模组及终端设备 Download PDF

Info

Publication number
CN113114874B
CN113114874B CN202010027889.8A CN202010027889A CN113114874B CN 113114874 B CN113114874 B CN 113114874B CN 202010027889 A CN202010027889 A CN 202010027889A CN 113114874 B CN113114874 B CN 113114874B
Authority
CN
China
Prior art keywords
photosensitive chip
stress layer
layer
chip assembly
intermediate layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010027889.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113114874A (zh
Inventor
蒋恒
孟楠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Sunny Opotech Co Ltd
Original Assignee
Ningbo Sunny Opotech Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Sunny Opotech Co Ltd filed Critical Ningbo Sunny Opotech Co Ltd
Priority to CN202010027889.8A priority Critical patent/CN113114874B/zh
Priority to PCT/CN2020/137753 priority patent/WO2021139510A1/zh
Priority to CN202080093815.2A priority patent/CN115336245A/zh
Publication of CN113114874A publication Critical patent/CN113114874A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113114874B publication Critical patent/CN113114874B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/54Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462Coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627Microlenses
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/55Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

本申请提供了一种感光芯片组件、摄像模组及终端设备。其中,所述感光芯片组件包括感光芯片、应力层和中间层;所述感光芯片包括基底、位于所述基底之上的有源区和位于所述有源区之上的微透镜阵列;所述应力层设置于所述感光芯片的背侧,所述应力层的热膨胀系数大于或者等于所述微透镜阵列的热膨胀系数;所述中间层设置于所述感光芯片与所述应力层之间或者设置于所述应力层的与所述感光芯片相反的一侧。通过改变感光芯片的弯曲来满足摄像模组对于场曲的要求。

Description

感光芯片组件、摄像模组及终端设备
技术领域
本申请属于摄像模组领域,具体地涉及一种感光芯片组件、摄像模组及终端设备。
背景技术
摄像模组通常包含镜头组件、滤光片、感光芯片以及与之电连接的线路板。摄像模组拍照时,外界的光线经过镜头组件和滤光片的聚焦、过滤等作用后,到达感光芯片表面成像。目前感光芯片主要有CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)和CCD(Charge Coupled Device,电荷藕合器件图像传感器)。当摄像模组对物体进行摄像时,由于模组透镜像差(称为像场弯曲)的原因,焦点位置在摄像面的中心部分与周边部分之间产生偏差。通过透镜的光线聚焦位置不在同一平面上,而是在一曲面上,即存在场曲。
为了抑制像差、解决成像场曲问题,通常采用的方法是通过组合多个透镜来校正像差,或者感光芯片自身弯曲成圆柱形、球面形或透镜组需要的曲面形状。
通过组合多个透镜来校正像差时,镜头系统设计要以横跨像素数组相对均一的入射角传递光至感光芯片,以便降低由于各像素有限接收角所导致的影像假影。高性能的透镜系统需要高精确的制造和/或附加的透镜组件。相应地,生产成本相对较高。而且,即使高阶昂贵的透镜系统仍无法消除所有显著的影像假影,或仍具有诸如视野受限的性能缺陷。
在感光芯片弯曲的方法中,通常采用的方法是模具的挤压。例如,如图1所示,对于球形的感光芯片110,设置具有球形曲面的下模002,通过具有球形曲面的上模001将薄膜化的感光芯片110压到下模曲面上,从而将整个感光芯片110弯曲成球形。另外,也有在芯片成型时,将其制作成弯曲形状。但是,这种方法加工难度大,不利于批量成型。
发明内容
本申请旨在提供一种感光芯片组件,使感光芯片在组装过程中保持弯曲并与镜头实际成像面的弯曲方向一致,从而满足摄像模组对于场曲的要求。
根据本申请的第一方面,提供一种感光芯片组件,包括感光芯片、应力层和中间层。所述感光芯片包括基底、位于所述基底之上的有源区和位于所述有源区之上的微透镜阵列。所述应力层设置于所述感光芯片的背侧,其热膨胀系数大于或者等于所述微透镜阵列的热膨胀系数。所述中间层设置于所述感光芯片与所述应力层之间或者设置于所述应力层的与所述感光芯片相反的一侧。
由此,应力层的膨胀速度大于微透镜阵列的膨胀速度,感光芯片四周会略微向上弯曲,感光芯片中心区域向下凹陷。从而使得感光芯片感光区的弯曲方向与镜头成像面的弯曲方向相同。在所述感光芯片与所述应力层之间设置中间层,解决由于应力层与感光芯片之间粘接力差、应力层易脱落的问题,保持弯曲方向的稳定。在所述应力层的与所述感光芯片相反的一侧设置中间层,解决感光芯片在线路板上胶粘时可能出现的应力层与粘结剂性质不适宜、不易粘结的问题,有利于保持组件安装的稳定性。
根据一些实施例,所述基底包括位于有源区相反一侧的基底研磨区。通过对所述基底进行研磨,满足所述感光芯片的整体厚度要求。
进一步地,所述应力层的材料包括氧化硅、氟化镁、氧化铝、氧化钛中的一种。
此外,所述应力层包括物理气相沉积层和/或化学气相沉积层。
相应地,所述应力层的厚度为0.1μm~10μm。
根据一些实施例,所述中间层包括设置于所述感光芯片与所述应力层之间的第一中间层,所述第一中间层与所述基底及所述应力层之间的结合性能优于所述基底与所述应力层之间的结合性能。
此外,所述中间层还包括第二中间层,设置于所述应力层的与所述感光芯片相反的一侧,所述感光芯片组件还包括线路板,其与所述第二中间层通过粘结剂粘合。
根据另一些实施例,所述中间层包括第二中间层,设置于所述应力层的与所述感光芯片相反的一侧,所述感光芯片组件还包括线路板,其与所述第二中间层通过粘结剂粘合。
进一步地,所述第二中间层与所述应力层及所述粘结剂之间的结合性能优于所述应力层与所述粘结剂之间的结合性能。
根据一些实施例,所述第一中间层的材料包括硅、二氧化硅中的一种或多种。
根据一些实施例,所述第二中间层的材料包括多孔型二氧化硅、二氧化钛、亲水性硅质镀膜液中的一种或多种。
根据一些实施例,所述中间层的厚度为10-20nm。
此外,所述中间层包括物理气相沉积层和/或化学气相沉积层。
根据本申请的第二方面,提供一种摄像模组,包括上述感光芯片组件和镜头组件,所述镜头组件包括镜头,所述感光芯片组件的场曲与所述镜头的场曲同向且差值在±10um以内。
根据本申请的第三方面,提供一种终端设备,包括上述摄像模组。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1示出模具挤压弯曲感光芯片过程示意图。
图2示出常规摄像模组组成示意图。
图3示出常规镜头组件像差形成过程示意图。
图4示出常规感光芯片结构示意图。
图5示出常规感光芯片粘接固化过程中的弯曲原理示意图。
图6示出常规感光芯片粘接固化过程中的弯曲过程示意图。
图7示出根据本申请示例实施例的感光芯片组件结构示意图。
图8示出根据本申请示例实施例的感光芯片组件弯曲过程示意图。
图9示出根据本申请另一示例实施例的感光芯片组件结构示意图。
图10示出根据本申请另一示例实施例的感光芯片组件结构示意图之二。
图11示出根据本申请另一示例实施例的感光芯片组件结构示意图之三。
图12示出根据本申请示例实施例的摄像模组感光芯片组件封装体结构示意图。
图13示出根据本申请另一示例实施例的摄像模组感光芯片组件封装体结构示意图。
图14示出根据本申请另一示例实施例的摄像模组感光芯片组件封装体结构示意图之二。
图15示出根据本申请示例实施例的摄像模组结构示意图。
图16示出根据本申请示例实施例的感光芯片组件的制作方法流程图。
图17示出根据本申请另一示例实施例的感光芯片组件的制作方法流程图。
图18示出根据本申请另一示例实施例的感光芯片组件的制作方法流程图之二。
具体实施方式
下面将参考附图更全面地描述示例实施例。然而,示例实施例能以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施例。提供这些实施例是为使得本申请更全面和完整,并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。
此外,所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下,不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。
应理解,虽然本文中可能使用术语第一、第二等来描述各种组件,但这些组件不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一组件与另一组件。因此,下文论述的第一组件可称为第二组件而不偏离本申请概念的教示。如本文中所使用,术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。
本领域技术人员可以理解,附图只是示例实施例的示意图,可能不是按比例的。附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的,因此不能用于限制本申请的保护范围。
本发明人提出,通过改变感光芯片的结构,使感光芯片弯曲方向与镜头实际成像面的弯曲方向一致,增加中间层保持其弯曲方向的稳定。由此,外界的光线到达感光芯片时能够呈现清晰的图像。
以下将结合附图,对本申请的技术方案进行详细说明。
图2示出常规摄像模组组成示意图。
参见图2,摄像模组包括镜头组件300、滤光片200和感光芯片110以及与之电连接的线路板1200。镜头组件300至少包含一光学镜片301。摄像模组拍照时,外界的光线分别经过镜头组件300的聚焦和滤光片200的过滤作用后,到达感光芯片110表面成像。
图3示出常规镜头组件像差形成过程示意图。
如图3所示,在摄像模组成像过程中,经过镜头组件300的一光学镜片301后的光线,其光线聚焦点(例如c、d)的集合构成一曲面302,而非一平面303。焦点位置在摄像面的中心部分与周边部分之间产生偏差,由此导致镜头组件300存在像差。当镜头组件300包含多个光学镜片301时,其一定程度上可以互相补偿像差。
另一方面,感光芯片110与线路板1200安装固定过程中产生的弯曲与镜头组件300的成像面302不一致,也会导致像差。而且,经过研究发现,感光芯片110在连接过程产生的弯曲受其内部结构的影响较大。
下面,将结合感光芯片110的结构与连接过程来说明偏差的形成原因。
图4示出常规感光芯片结构示意图。
如图4所示,感光芯片110的结构从上至下分别为微透镜阵列111、拜耳滤色器阵列112、感光区113、电路层114、硅基底115。拜耳滤色器阵列112、感光区113和电路层114也称为有源区。为了便于描述,下面将感光区113、电路层114和硅基底115称为硅层116。
微透镜阵列111一般是由有机膜制成,例如丙烯系热硬化树脂、丙烯系热塑性树脂等。感光区113、电路层114、硅基底115的材料以无机材料为主,主要是硅。感光芯片110与线路板1200之间通常采用涂覆粘接剂900、加热后固化的方式来固定。
图5示出常规感光芯片粘接固化过程中的弯曲原理示意图。
如图5所示,感光芯片110粘接固化过程中需要加热。微透镜阵列111的热膨胀系数较大,在30PPM左右。硅层116的热膨胀系数在3PPM左右。微透镜阵列111与硅层116的膨胀系数相差过大。在温度升高的过程中,微透镜阵列111膨胀速度大于硅层的膨胀速度,导致感光芯片110四周向下弯曲,即感光芯片110中心区域向上突起。
图6示出常规感光芯片粘接固化过程中的弯曲过程示意图。
在感光芯片110与线路板1200粘接固定过程中,首先在线路板1200上涂覆粘接剂900。然后,将感光芯片110通过粘接剂900贴附于线路板1200上。接下来,提升温度至100~120摄氏度,使得粘接剂900固化。在此过程中感光芯片110由上述原因受热产生弯曲,感光芯片110中心区域向上突起,粘接剂900也在此过程中逐渐固化。感光芯片110弯曲到一定程度后就被粘接剂900固定而无法恢复平整。最终,感光芯片110在这个过程中产生了向上凸的弯曲,与镜头组件300的成像面弯曲方向不一致。
经研究发现,感光芯片110与线路板1200安装固定过程中产生的弯曲与镜头成像面弯曲方向不一致。本发明人针对此问题,提出一种感光芯片组件,使得感光芯片110在安装过程中的弯曲方向与镜头成像面的弯曲方向一致,并保持稳定的弯曲,从而减轻像差,提高成像的清晰度。
图7示出根据本申请示例实施例的感光芯片组件结构示意图。
如图7所示,所述感光芯片组件1100,包括感光芯片110和应力层130。所述应力层130设置于所述感光芯片110的背侧。所述应力层130的热膨胀系数大于或者等于所述微透镜阵列111的热膨胀系数。由此,在组装过程中,受热后应力层130的膨胀速度大于微透镜阵列111的膨胀速度,感光芯片110四周会略微向上弯曲,感光芯片110中心区域向下凹陷,从而使得感光芯片110感光区的弯曲方向与镜头成像面的弯曲方向相同。
根据一些实施例,所述应力层130的材料可以是氧化硅、氧化铝、氧化钛等。
根据另一些实施例,所述应力层130的材料还可以是氟化镁等。
根据一些实施例,可以采用物理气相沉积、化学气相沉积等镀膜工艺形成应力层130。例如真空蒸镀、磁控溅射等。根据另一些实施例,也可以采用原子层沉积等工艺形成应力层130。
根据一些实施例,所述应力层130的厚度可以是0.1μm~10μm。
进一步地,为了保证增加应力层130后所述感光芯片组件1100的厚度满足通常规格的芯片要求,可先通过研磨感光芯片110底侧的硅基底115的厚度,以保证增加应力层130后的感光芯片组件1100的厚度不会增大。
图8示出根据本申请示例实施例的感光芯片组件弯曲过程示意图。
如图8所示,所述感光芯片组件1100在加热固定过程中,由于所述应力层130的热膨胀系数大于或者等于所述感光芯片110的微透镜阵列111的热膨胀系数,且所述应力层130位于所述感光芯片110的背面,所述微透镜阵列111位于所述感光芯片110的正面,在感光芯片组件1100受热的时候,应力层130的膨胀速度大于等于微透镜阵列111。
参见图8,所述应力层130的热膨胀系数等于所述微透镜阵列111热膨胀系数时,两者的膨胀速度基本相同。所以感光芯片组件1100基本不发生弯曲。由于应力层130厚度略微大于微透镜阵列111的厚度,所以应力层130的膨胀量略微大于微透镜阵列111的膨胀量。此时,感光芯片组件1100四周会略微向上弯曲,其中心区域略微向下凹陷,或者基本不发生弯曲。所以此处的感光芯片基本不发生弯曲应理解为感光芯片组件1100是平整的或者中心区域向下凹陷。
如图8所示,当所述应力层130的热膨胀系数大于微透镜阵列111热膨胀系数时,应力层130膨胀速度大于微透镜阵列111的膨胀速度。感光芯片组件1100四周会向上弯曲、中心区域向下凹陷。此时感光芯片110的弯曲方向与镜头成像面的弯曲方向一致,达到像差降低的效果。
具体地,例如,镜头的实际场曲为A。通过调节应力层130的热膨胀系数、加热温度、加热时间等参数,可将感光芯片110的场曲控制为B,使得B接近A而且同向。根据本申请的一些实施例,B与A的差值可控制在±10um以内。根据本申请的另一些实施例,B与A的差值可控制在±5um。从而,感光芯片110的场曲可以和镜头场曲匹配,使得摄像模组的整体场曲得以减小,改善摄像模组拍照质量。
进一步地,根据本申请的一些实施例,所述应力层130的厚度为0.1μm~10μm,可以采用物理气相沉积、化学气相沉积等镀膜工艺形成应力层130。传统的感光芯片需要粘接补偿层后再贴附于线路板。与之相比,设置应力层130可节省一道涂胶工艺,从而减少多层不同介质之间热膨胀系数差异带来的场曲,降低因粘结剂涂布不均导致的芯片凸起风险,同时不显著增加芯片厚度。
此外,传统的补偿层一般采用金属材料。金属材料的热膨胀系数一般在10~20ppm/℃,与感光芯片、线路板等材质容易引发热失配,从而导致补偿层与芯片、线路板之间的机械断裂等问题。根据本申请的一些实施例,应力层130的热膨胀系数接近微透镜阵列的热膨胀系数、大于或者等于微透镜阵列的热膨胀系数,能够补偿感光芯片内部热膨胀系数差异引发的场曲。同时,也能够在后续将感光芯片贴附于线路板的过程中,有效缓解感光芯片翘曲和场曲问题。
根据本申请的一些实施例,在使用过程中,会出现所述应力层130与感光芯片110性能差异大、“亲和性”差的情况,即两者的粘接力差。导致应力层130从感光芯片110上脱落,不利于弯曲方向的保持。本发明人提出第二种感光芯片组件结构。
图9示出根据本申请另一示例实施例的感光芯片组件结构示意图。
如图9所示,所述感光芯片组件1100,包括感光芯片110、应力层130和第一中间层120。所述应力层130设置于所述感光芯片110的背侧。所述应力层130的热膨胀系数大于或者等于所述微透镜阵列111的热膨胀系数。
根据一些实施例,所述应力层130的材料可以是氧化硅、氧化铝、氧化钛等。
根据另一些实施例,所述应力层130的材料还可以是氟化镁等。
根据一些实施例,可以采用物理气相沉积、化学气相沉积等镀膜工艺形成应力层130。例如真空蒸镀、磁控溅射等。根据另一些实施例,也可以采用原子层沉积等工艺形成应力层130。
根据一些实施例,所述应力层130的厚度可以是0.1μm~10μm。
所述第一中间层120设置于所述感光芯片110与所述应力层130之间。第一中间层120的材料属性介于所述感光芯片110底层材料与所述应力层130的材料之间,可以中和两者的不“亲和”属性,起类似“桥梁”的作用,增加两者之间粘结力。
所述第一中间层120的材料对于感光芯片组件1100的弯曲影响很小,甚至没有影响,或者与应力层130对芯片的弯曲影响一致。具体地,第一中间层120的材料可以是硅、二氧化硅中的一种或几种,但本申请不限于此。
根据一些实施例,所述第一中间层120的厚度为10-20nm。
根据一些实施例,可以采用物理气相沉积、化学气相沉积等镀膜工艺形成第一中间层120。例如真空蒸镀、磁控溅射等。根据另一些实施例,也可以采用原子层沉积等工艺形成第一中间层120。
类似的,感光芯片组件1100通过粘结剂900贴附在线路板1200上时,可能会出现应力层130与粘接剂900性质不适宜、不易粘结的情形。为此,本发明人提出第三种、第四种感光芯片组件结构。
图10示出根据本申请另一示例实施例的感光芯片组件结构示意图之二。
图11示出根据本申请另一示例实施例的感光芯片组件结构示意图之三。
图10示出的感光芯片组件结构不包括第一中间层120;图11示出的感光芯片组件结构包括第一中间层120。下面将图10、11结合在一起来进行说明。
如图10所示,所述的感光芯片组件1100包括感光芯片110、应力层130和第二中间层140。所述应力层130设置于所述感光芯片110的背侧。所述应力层130的热膨胀系数大于或者等于所述微透镜阵列111的热膨胀系数。所述第二中间层140设置于所述应力层130的与所述感光芯片110相反的一侧。
如图11所示,所述的感光芯片组件1100包括感光芯片110、应力层130、第一中间层120和第二中间层140。所述应力层130设置于所述感光芯片110的背侧。所述应力层130的热膨胀系数大于或者等于所述微透镜阵列111的热膨胀系数。所述第一中间层120设置于所述感光芯片110与所述应力层130之间。所述第二中间层140设置于所述应力层130的与所述感光芯片110相反的一侧。
所述第二中间层140的材料适于与所述应力层130和粘接剂900之间稳定结合,其中粘结剂900的作用是将所述感光芯片110粘结于线路板1200上。同时不影响所述感光芯片110与所述应力层130的弯曲情况,或者其影响与所述应力层130对所述感光芯片110的弯曲影响一致。此时,感光芯片组件1100的弯曲是应力层130与第二中间层140的综合影响结果。
具体地,所述第二中间层140与所述应力层130及粘结剂900之间的结合性能优于所述应力层130与粘结剂900之间的结合性能。第二中间层140的材料可以是增加应力层130和粘结剂900之间粘接力的纳米涂层,一般是亲水材料,例如多孔型二氧化硅、二氧化钛、亲水性硅质镀膜液等,但本申请不限于此。
根据一些实施例,所述第二中间层的厚度为10-20nm。
根据一些实施例,可以采用物理气相沉积、化学气相沉积等镀膜工艺形成第二中间层140。例如真空蒸镀、磁控溅射等。根据另一些实施例,也可以采用原子层沉积等工艺形成第二中间层140。
如图8、9、10、11所示,由于增加应力层130、第一中间层120、第二中间层140,会导致感光芯片组件1100厚度增加。因此,在形成第一应力层130、第一中间层120、第二中间层140之前,可先研磨感光芯片110底侧的硅基底115的厚度,以减小成型后芯片的厚度,满足通常的芯片要求。
图12示出根据本申请示例实施例的摄像模组感光组件封装体结构示意图。
如图12所示,摄像模组感光组件封装体1000包括感光芯片组件1100、线路板1200、电子元件1300、封装部件1400、滤光元件1500。
感光芯片组件1100通过粘接剂900粘附于线路板1200上。线路板1200与感光芯片组件1100电连接,传递数字信号。电子元件1300配置于线路板1200上,与线路板1200电连接,为数字信号的传递、处理提供辅助电路。
封装部件1400设置在线路板1200上,封装部件1400与线路板1200包围一容置感光芯片组件1100和电子元件1300的空腔1441,且封装部件1400具有一露出感光芯片组件1100的微透镜阵列111的透光窗口1442。滤光元件1500设置在封装部件1400上且覆盖透光窗口1442,用于滤除掉红外光线,以提高摄像效果。
当感光芯片组件1100通过粘接剂900贴附在线路板1200上,需要加热使得粘接剂900固化时,感光芯片110的中心区域保持平整或者向下凹陷,与现有技术中感光芯片110的中心区域向上突起相比,能够改善场曲。由此,摄像模组就能在拍照中心清晰的情况下,拍照四周也能更加清晰。这种封装体结构简单,封装工艺简单。
本实施例提供的封装体结构,能够防止污染感光芯片、电子元件和线路板等。
图13示出根据本申请另一示例实施例的摄像模组感光组件封装体结构示意图。
可选地,封装部件1400通过传递模塑、注塑、或模压一体成型在线路板1200上。封装部件1400包覆感光芯片组件1100和电子元件1300,且封装部件1400具有一露出感光芯片组件1100的微透镜阵列111的透光窗口1442。
这种封装体结构从长、宽、高各个方向上尺寸都有缩小,防止粘接剂析出,并且封装部件1400进一步保护了电子元件和连接线。
图14示出根据本申请另一示例实施例的摄像模组感光组件封装体结构示意图之二。
可选地,封装部件1400包括模塑部1443、支承部1444。模塑部1443设置于线路板1200上,包覆电子元件1300。支承部1444设置于模塑部1443上,模塑部1443和支承部1444包围一容置感光芯片组件1100和电子元件1300的空腔,且支承部1444具有一露出感光芯片组件1100的微透镜阵列111的透光窗口1442。
这种封装体结构封装工艺简单,封装过程中产生的翘曲小、脏污少,并且长宽方向尺寸都有缩小。
此外,本申请还提供一种摄像模组,包括上述感光芯片组件封装体。
图15示出根据本申请示例实施例的摄像模组结构示意图
如图15所示,所述摄像模组2000还包括镜头组件1600,配置安装在封装部件1400上,用于捕捉并聚焦待拍摄的目标物以传递给感光芯片组件1100。镜头组件1600包括镜头1610、镜头载体或者马达1620。感光芯片组件1100的场曲与镜头1610的场曲同向且差值控制在±10um以内。
进一步地,本申请还提供一种终端设备,包括上述摄像模组。
图16示出根据本申请示例实施例的感光芯片组件的制作方法流程图。
如图16所示,在S10,在感光芯片的背面设置第一中间层。所述第一中间层的材料可以是硅、二氧化硅中的一种或几种。设置所述第一中间层的具体方法包括物理气相沉积、化学气相沉积等镀膜工艺,例如真空蒸镀、磁控溅射等。形成的第一中间层厚度为10-20nm。
在S11,在所述第一中间层的背面设置应力层。所述应力层的热膨胀系数大于或等于感光芯片微透镜阵列的热膨胀系数。其材料可以是氧化硅、氧化铝、氧化钛、氟化镁等其中的一种或多种。设置所述应力层的具体方法包括物理气相沉积、化学气相沉积、原子层沉积等镀膜工艺,例如真空蒸镀、磁控溅射等。形成的应力层厚度为0.1μm~10μm。
根据本申请的一些实施例,设置第一中间层之前,可研磨感光芯片基底的部分材料,使得感光芯片组件的厚度满足常规厚度要求。
图17示出根据本申请另一示例实施例的感光芯片组件的制作方法流程图。
如图17所示,在S20,在感光芯片的背面设置应力层。所述应力层的热膨胀系数大于或等于感光芯片微透镜阵列的热膨胀系数。其材料可以是氧化硅、氧化铝、氧化钛、氟化镁等其中的一种或多种。设置所述应力层的具体方法包括物理气相沉积、化学气相沉积等镀膜工艺,例如真空蒸镀、磁控溅射等。形成的应力层厚度为0.1μm~10μm。
在S21,在应力层的背面设置第二中间层。所述第二中间层的材料一般选用亲水材料,例如多孔型二氧化硅、二氧化钛、亲水性硅质镀膜液等。设置所述第二中间层的具体方法包括物理气相沉积、化学气相沉积等镀膜工艺,例如真空蒸镀、磁控溅射等。形成的第二中间层厚度为10-20nm。
根据本申请的一些实施例,设置应力层之前,可研磨感光芯片基底的部分材料,使得感光芯片组件的厚度满足常规要求。
图18示出根据本申请另一示例实施例的感光芯片组件的制作方法流程图之二。
如图18所示,在S30,在感光芯片的背面设置第一中间层。设置第一中间层的具体方法与S10相同,此处不再赘述。
在S31,在第一中间层的背面设置应力层。设置应力层的具体方法与S11相同,此处不再赘述。
在S32,在应力层的背面设置第二中间层。设置第二中间层的具体方法与S21相同,此处不再赘述。
通过在感光芯片背面设置应力层,使得感光芯片在安装后的弯曲方向与镜头成像面的弯曲方向一致,从而降低像差。通过在感光芯片与应力层之间设置第一中间层,增加感光芯片与应力层之间的粘结力。通过在应力层背面设置第二中间层,使得感光芯片组件在安装固定过程中,增加应力层与粘结剂之间的粘结力。
根据本申请的一些实施例,所述感光芯片可采用晶圆级制造方式制得。即,在感光芯片晶圆制作过程中,首先研磨感光芯片底部硅层的背面。根据本申请的另一些实施例,也可不进行研磨。然后,在晶圆背面设置应力层,并将整晶圆芯片切割成小片。最后,将感光芯片贴附于线路板上。通过上述工艺,可以一次性大批量完成应力层设置,且工艺稳定可靠,成本低。
显然,上述实施例仅是为清楚地说明本申请所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之中。

Claims (13)

1.一种感光芯片组件,其特征在于,包括:
感光芯片,包括基底、位于所述基底之上的有源区和位于所述有源区之上的微透镜阵列;
应力层,设置于所述感光芯片的背侧,所述应力层的热膨胀系数大于或者等于所述微透镜阵列的热膨胀系数;
第一中间层,设置于所述感光芯片与所述应力层之间,所述第一中间层与所述基底及所述应力层之间的结合性能优于所述基底与所述应力层之间的结合性能。
2.根据权利要求1所述的感光芯片组件,其特征在于,所述基底包括位于所述有源区相反一侧的基底研磨区。
3.根据权利要求1所述的感光芯片组件,其特征在于,所述应力层的材料包括氧化硅、氟化镁、氧化铝、氧化钛中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的感光芯片组件,其特征在于,所述应力层包括物理气相沉积层和/或化学气相沉积层。
5.根据权利要求1所述的感光芯片组件,其特征在于,所述应力层的厚度为0.1μm~10μm。
6.根据权利要求1所述的感光芯片组件,其特征在于,还包括第二中间层,设置于所述应力层的与所述感光芯片相反的一侧,所述感光芯片组件还包括线路板,其与所述第二中间层通过粘结剂粘合。
7.根据权利要求6所述的感光芯片组件,其特征在于,所述第二中间层与所述应力层及所述粘结剂之间的结合性能优于所述应力层与所述粘结剂之间的结合性能。
8.根据权利要求1所述的感光芯片组件,其特征在于,所述第一中间层的材料包括硅、二氧化硅中的一种或多种。
9.根据权利要求6所述的感光芯片组件,其特征在于,所述第二中间层的材料包括多孔型二氧化硅、二氧化钛、亲水性硅质镀膜液中的一种或多种。
10.根据权利要求6所述的感光芯片组件,其特征在于,所述第一中间层或所述第二中间层的厚度为10-20nm。
11.根据权利要求6所述的感光芯片组件,其特征在于,所述第一中间层或所述第二中间层包括物理气相沉积层和/或化学气相沉积层。
12.一种摄像模组,其特征在于,包括如权利要求1-11中任一项所述的感光芯片组件和镜头组件,所述镜头组件包括镜头,所述感光芯片组件的场曲与所述镜头的场曲同向且差值在±10um以内。
13.一种终端设备,其特征在于,包括如权利要求12所述的摄像模组。
CN202010027889.8A 2020-01-10 2020-01-10 感光芯片组件、摄像模组及终端设备 Active CN113114874B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010027889.8A CN113114874B (zh) 2020-01-10 2020-01-10 感光芯片组件、摄像模组及终端设备
PCT/CN2020/137753 WO2021139510A1 (zh) 2020-01-10 2020-12-18 感光芯片组件、摄像模组及终端设备
CN202080093815.2A CN115336245A (zh) 2020-01-10 2020-12-18 感光芯片组件、摄像模组及终端设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010027889.8A CN113114874B (zh) 2020-01-10 2020-01-10 感光芯片组件、摄像模组及终端设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113114874A CN113114874A (zh) 2021-07-13
CN113114874B true CN113114874B (zh) 2022-08-16

Family

ID=76708730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010027889.8A Active CN113114874B (zh) 2020-01-10 2020-01-10 感光芯片组件、摄像模组及终端设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113114874B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1387077A (zh) * 2001-05-22 2002-12-25 佳能株式会社 图象感受设备
JP2004146633A (ja) * 2002-10-25 2004-05-20 Sony Corp 固体撮像装置及びその製造方法
JP4225141B2 (ja) * 2003-07-04 2009-02-18 パナソニック株式会社 カメラモジュール
CN101536488A (zh) * 2006-10-05 2009-09-16 松下电器产业株式会社 摄像装置及其制造方法及便携式电话装置
CN102479794A (zh) * 2010-11-24 2012-05-30 索尼公司 固体摄像装置及其制造方法和电子装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1387077A (zh) * 2001-05-22 2002-12-25 佳能株式会社 图象感受设备
JP2004146633A (ja) * 2002-10-25 2004-05-20 Sony Corp 固体撮像装置及びその製造方法
JP4225141B2 (ja) * 2003-07-04 2009-02-18 パナソニック株式会社 カメラモジュール
CN101536488A (zh) * 2006-10-05 2009-09-16 松下电器产业株式会社 摄像装置及其制造方法及便携式电话装置
CN102479794A (zh) * 2010-11-24 2012-05-30 索尼公司 固体摄像装置及其制造方法和电子装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN113114874A (zh) 2021-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100735446B1 (ko) 촬상 장치 및 그 제조 방법
TWI402979B (zh) 電子元件晶圓模組、電子元件模組、感測器晶圓模組、感測器模組、透鏡陣列盤、感測器模組之製造方法、及電子資訊裝置
US7425750B2 (en) Snap lid camera module
US7728398B2 (en) Micro camera module and method of manufacturing the same
US10147750B2 (en) Optical imaging apparatus and methods of making the same
US7972889B2 (en) Methods of fabricating camera modules including aligning lenses on transparent substrates with image sensor chips
US7745834B2 (en) Semiconductor image sensor and method for fabricating the same
US20070012864A1 (en) Camera module fabrication method
WO2006109638A1 (ja) 固体撮像素子及びその製造方法
CN113726985B (zh) 感光芯片组件、摄像模组及终端设备
CN113132585B (zh) 感光芯片组件、移动终端、摄像模组及其制备方法
CN113114874B (zh) 感光芯片组件、摄像模组及终端设备
CN111554698B (zh) 图像获取组件及其制备方法
US20100321563A1 (en) Solid-state imaging unit
US10916578B2 (en) Semiconductor apparatus and camera
JP4352664B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2005064060A (ja) 固体撮像素子、固体撮像素子の製造方法及び固体撮像装置
WO2009137022A1 (en) Camera system including radiation shield and method of shielding radiation
CN211089713U (zh) 感光组件和摄像模组以及电子设备
KR100956381B1 (ko) 웨이퍼 레벨 카메라 모듈의 제조 방법
CN113132586B (zh) 感光芯片组件、摄像模组及电子设备
CN115336245A (zh) 感光芯片组件、摄像模组及终端设备
CN112311968A (zh) 感光组件和摄像模组及其制造方法和电子设备
JP7401441B2 (ja) 撮像素子および撮像素子の製造方法
JP3959711B2 (ja) 固体撮像装置及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant