CN202773174U - 一种用于保护晶片级照相机模块的强化结构 - Google Patents

一种用于保护晶片级照相机模块的强化结构 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种用于保护晶片级照相机模块的强化结构，用于保护晶片级照相机模块的强化结构将晶片级照相机模块固定连接在印刷电路板上，包括：侧部片状部件，通过四个侧部片状部件围成四边形侧部片状部件；片状托盘，其固定连接在侧部片状部件的底部的内侧，片状托盘的顶面之上安置照相机模块；及底部片状部件，其固定连接在侧部片状部件的底部的外侧，底部片状部件的底面固定连接在印刷电路板上。本实用新型解决了用于保护晶片级照相机模块的强化结构与PCB之间存在虚焊的问题，还解决了用于保护晶片级照相机模块的强化结构易脱漆、划伤外观的问题以及提高了UV灯固化UV胶的效率等问题。

Description

一种用于保护晶片级照相机模块的强化结构
技术领域
本实用新型属于半导体封装技术领域，尤其涉及一种用于保护晶片级照相机模块的强化结构。
背景技术
数字照相机广泛地运用在各种应用中。随着行动电话、安全及汽车照相机、医疗器件等新兴应用的诞生，数字照相机的尺寸也随之变小以装配于新兴应用中。构成数字照相机的照相机模块需要具有低制造成本、较小的水平及垂直占据面积，以便用于许多应用中。这些照相机模块可使用晶片级技术来制造并通过组装技术来生产晶片级照相机模块，然后再将所得的晶片级照相机模块切割成个别照相机模块。
如图1所示的金属外罩具有四边形顶部片状件102和四个侧部片状件108，所述四边形顶部片状件102用以保护照相机模块120，如图2所示的所述照相机模块进一步包括传感器122和透镜124，所述透镜124置于所述传感器122上，所述顶部片状件102具有通光孔104，用以允许入射光穿过以到达照相机模块120的所述透镜124，所述通光孔104上覆有一保护膜(图中未示)，所述保护膜用以保护所述照相机模块在后续工艺中不被损坏；每个所述侧部片状件108分别固定连接至所述四边形顶部片状件102的各侧部，每个所述侧部片状件108具有开口110和支脚112，甚至其中一组相对的所述侧部片状件108所具有的开口大于另一组相对的所述侧部片状件108，将无影胶(UV胶)点胶到所述开口110中，将所述金属外罩黏附至照相机模块120，如图3所示，并通过所述支脚112将所述金属外罩焊接至印刷电路板(PCB)的焊盘和锡球114上(图中未示)。
但是，所述金属外罩与所述照相机模块在三维方向存在间隔，因此，尤其在所述金属外罩沿高度的Z方向上与所述照相机模块存在较大的间隔，所述金属外罩和所述照相机模块在组装过程中，容易产生较大偏差，然后，会导致组装了所述照相机模块的所述金属外罩与PCB中的锡球之间的组装精度偏差较大，因此，在进行表面组装技术(Surface Mounted Technology，SMT)时，所述金属外罩和双列直插式封装技术(Printed Circuit Board Assembly，PCBA)之间存在虚焊的问题，虚焊的问题使所述金属外罩与晶片级照相机模块组装后焊接到PCB后的可靠性降低。
其次，在所述金属外罩沿高度的Z方向上与所述照相机模块存在较大的间隔，且所述金属外罩沿Z方向的高度与所述照相机模块沿Z方向的高度均存在公差，当所述UV胶点胶到所述开口110中时，若所述金属外罩在所述Z方向没有被固定好，一旦所述UV胶被点胶到所述开口110中时，会导致所述金属外罩和所述照相机模块在组装过程中产生倾斜问题。
另外，所述照相机模块的传感器上的侧边设有的信号引线电极。所述照相机模块如具有所述金属外罩，则所述金属外罩的一组具有较大开口的所述侧部片状件108设定为所述金属外罩沿长度延伸的Y方向，因此，现有的带有所述金属外罩的照相机模块在后续工艺组装过程中，所述金属外罩虽然在X方向具有保护作用，但所述金属外罩在Y方向却具有保护作用，仍旧不可避免的会有撞件几率发生，一旦撞件发生，所述金属外罩的Y方向没有保护的传感器上设有的信号引线电极容易发生碎裂，造成产品失效和不良。由此可见，所述照相机模块120中的所述传感器122在所述的Y方向上缺乏保护，所以，在所述的Y方向所承受的冲击力较小。
此外，所述金属外罩上具有通光孔104，且在所述金属外罩沿宽度延伸的X方向以及沿长度延伸的Y方向与所述照相机模块存在较大的间隔，因此，所述金属外罩和晶片级照相机模块组装后，所述通光孔104中心容易产生偏差。
还有，所述金属外罩的材料和所述照相机模块的所述透镜124的颜色存在较大的色差，因此，会在所述金属外罩上喷漆，以使所述四边形顶部片状件102的外表面与所述照相机模块的所述透镜124的表面的色差一致。但是，通过夹取的方式将所述金属外罩置于所述照相机模块的外表面的组装过程中，容易将所述四边形顶部片状件102的外表面划伤；并且，在完成各项后续工艺后，去掉所述保护膜的过程中，也会造成所述金属外罩的表面容易脱漆，划伤外观的问题。
最后，所述侧部片状件108的开口设计虽可点胶，但是所述侧部片状件108开口的部位一般通过点光源的方式近距离的固化UV胶，因此需要单个固化，因此点光源固化UV胶的效率低。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于保护晶片级照相机模块的强化结构，以解决现有技术中存在的上述问题。
为了达到上述目的，本实用新型提供了一种用于保护晶片级照相机模块的强化结构，所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构将所述晶片级照相机模块固定连接在印刷电路板上，所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构包括：
侧部片状部件，通过四个所述侧部片状部件围成四边形侧部片状部件，所述四边形侧部片状部件的内侧面通过粘着剂固定所述的照相机模块；
片状托盘，其固定连接在所述侧部片状部件的底部的内侧，所述片状托盘的顶面之上安置所述照相机模块；及
底部片状部件，其固定连接在所述侧部片状部件的底部的外侧，所述底部片状部件的底面固定连接在所述印刷电路板上。
优选的，所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构的长度为2.0～7.0mm(毫米)，宽度为2.0～7.0mm，高度为1.0～3.0mm。
进一步的，各所述片状托盘的长度均小于其所固定连接在的所述侧部片状部件的底部的边长，且各所述片状托盘分别设置在各所述侧部片状部件的底部的同一端。
优选的，每个所述片状托盘的长度为1.0～3.0mm，宽度为0.2mm～0.6mm。
进一步的，各所述底部片状部件的长度均小于其所固定连接在的所述侧部片状部件的底部的边长，且各所述底部片状部件分别设置在各所述侧部片状部件的底部的同一端。
优选的，每个所述底部片状部件的长度为1.0～3.0mm，宽度为0.2mm～0.6mm。
进一步的，所述印刷电路板上具有与所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构的底部片状部件对应的焊盘。
优选的，所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构的材料为洋白铜、黄铜或不锈钢，其板厚为0.06～0.1mm。
进一步的，所述照相机模块包括透镜和传感器，所述透镜安置于所述传感器的表面上。
进一步的，所述的照相机模块的透镜底部的四周预留焊接点，将各所述片状托盘位置对应所述预留焊锡点进行焊接。
进一步的，所述四边形侧部片状部件的内侧面通过粘着剂固定所述的照相机模块。
优选的，所述粘着剂为无影胶。
由上述技术方案可见，本实用新型与现有的安装至照相机模块的金属外罩的工艺相比，本实用新型公开的用于保护晶片级照相机模块的强化结构，首先，片状托盘与侧部片状部件的底部的内侧固定连接后，接着，将四个侧部片状部件围城四边形侧部片状部件，则可以将照相机模块置于所述片状托盘上，与所述四边形侧部片状部件组装在一起，然后通过底部片状部件固定连接在所述侧部片状部件的外侧，形成了用于保护晶片级照相机模块的强化结构，再通过所述底部片状部件将用于保护晶片级照相机模块的强化结构直接固定连接在PCB上。
由于所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构为半罩式结构，因此与所述照相机模块只在X-Y二维方向上存在间隔，因此，所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构与所述照相机模块在组装过程中，组装精度偏差较小。
现有技术中的支脚结构增加了外罩结构与PCB上的锡球之间的间距，而本实用新型由于所述底部片状部件为片状，替代了现有技术中的支脚结构，在后续组装步骤中，提高了所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构与所述PCB在组装过程中，所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构与所述PCB上的锡球之间的间距精度，因此，解决了进行SMT时所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构和PCBA之间虚焊的问题，进而提高了所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构与晶片级照相机模组组装后焊接到PCB后可靠性能力。
其次，所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构在沿高度的Z方向上与所述照相机模块不存在间隔的问题，因此，当从所述四边形侧部片状部件和所述照相机模块之间的向上开口空间点胶时，改善了所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构和所述照相机模块在组装时的倾斜问题。
另外，所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构具有四个所述侧部片状部件，因此，不仅在所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构的X方向上对所述照相机模块进行保护，也增加了在所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构的Y方向上对所述照相机模块中的传感器上的传感器线路进行保护，提高了所述照相机模块中的传感器在Y方向所承受的冲击力。
此外，所述照相机模块的透镜直接表露，因此，所述照相机模块的透镜可以接受入射光的照射，从而避免了所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构和照相机模块组装后的通光孔的中心偏差问题。
还有，所述照相机模块上不存在遮挡元件，因此，不存在现有技术中论述的所述金属外罩与所述照相机模块的透镜之间的色差问题，避免在所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构上喷漆以及在所述照相机模块的透镜的中央区域覆有保护膜，进而在所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构与所述照相机模块在组装过程中，解决了所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构容易脱漆、划伤外观的问题。
最后，可以向组装有照相机模块的所有所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构的向上开口空间采用UV灯同时固化UV胶，无需单个固化，提高UV灯固化UV胶的效率。同时，所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构简单，降低了组装的成本。
附图说明
图1为现有技术中一种金属外罩的结构透视图；
图2为图1之金属外罩所保护的照相机模块的示意图；
图3为图1之一种安装至照相机模块的金属外罩的结构透视图；
图4为本实用新型一实施例中用于保护晶片级照相机模块的强化结构的透视图；
图5为本实用新型一实施例中所保护的照相机模块的示意图；
图6为本实用新型一实施例中用于保护晶片级照相机模块的强化结构中组装有照相机模块的示意图；
图7为本实用新型一实施例中用于保护晶片级照相机模块的强化结构成型后X和Y方向的尺寸示意图；
图8为本实用新型一实施例中用于保护晶片级照相机模块的强化结构成型后Z方向的尺寸示意图；
图9为本实用新型一实施例中用于保护晶片级照相机模块的强化结构焊接的印刷电路板的各尺寸示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多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实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
参见图4，图4为本实用新型提出的一种用于保护晶片级照相机模块的强化结构的透视图。所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构用于将晶片级照相机模块固定至PCB上，所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构包括侧部片状部件202，片状托盘204和底部片状部件206。通过四个所述侧部片状部件202围成四边形侧部片状部件。优选的，所述四边形侧部片状部件为矩形侧部片状部件。所述四边形侧部片状部件的内侧面通过粘着剂固定一照相机模块300，如图5所示，所述照相机模块包括透镜302和传感器304，所述透镜302安置于所述传感器304的表面上。所述片状托盘204固定连接在所述侧部片状部件202的底部的内侧，所述片状托盘204的顶面之上安置所述照相机模块，以及所述底部片状部件206固定连接在所述侧部片状部件202的底部的外侧，然后，所述底部片状部件206的底面固定连接在所述PCB上。
优选的，所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构的长度(沿X方向)、宽度(沿Y方向)和高度(沿Z方向)分别为2.0～7.0mm、2.0～7.0mm和1.0～3.0mm。最佳的，所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构的长度、宽度分别为3.38mm和3.83mm，参见图7所示的用于保护晶片级照相机模块的强化结构成型后X和Y方向的尺寸示意图；所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构的高度为1.23mm，参见图8所示的用于保护晶片级照相机模块的强化结构成型后Z方向的尺寸示意图。
由图4和图7可见，所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构与所述照相机模块只在X-Y二维方向上存在间隔，因此，所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构与所述照相机模块在组装过程中，组装精度偏差减少。
其次，所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构在沿Z方向上与所述照相机模块不存在间隔的问题，因此，若从所述四边形侧部片状部件和所述照相机模块之间的向上开口空间添加粘着剂时，可以改善所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构和所述照相机模块在组装时的倾斜问题。优选的，所述粘着剂可以为UV胶。
若所述的照相机模块300的透镜底部的四周预留焊接点，因此可以将各所述片状托盘204的位置对应所述预留焊锡点上的预留焊锡进行焊接，从而免去了粘合剂的使用，制造效率更高，一致性更好，并且在后续进行SMT中通过PCBA，可以将所述照相机模块和所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构与所述PCB板焊接成为一个整体。
继续参见图4，由于所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构具有四个所述侧部片状部件202，因此，不仅在所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构的X方向上对所述照相机模块300进行保护，也增加了对所述照相机模块300的所述传感器302在所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构的Y方向上的传感器线路的保护，提高了所述传感器302在Y方向所承受的冲击力。尤其所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构采用所述照相机模块的透镜底部与所述片状托盘对贴焊接设计时，在X和Y个方向上进行全面保护，使得所述传感器上设有的信号引线电极保护地最为有效。
继续参见图4，各所述片状托盘204的长度均小于其所固定连接在的所述侧部片状部件202的底部的边长，且各所述片状托盘204分别设置在各所述侧部片状部件202的底部的同一端。
优选的，所述片状托盘204的长度和宽度为1.0～3.0mm和0.2m～0.6mm。最佳的，所述片状托盘204的宽度为0.3mm，参见图7所示的用于保护晶片级照相机模块的强化结构成型后X和Y方向的尺寸示意图。
由此可见，所述片状托盘204和形成所述四边形侧部片状部件的侧部片状部件202组装后，所述照相机模块300可以安置于所述片状托盘204的顶面之上，因此，可以从所述照相机模块300的底部至上与所述片状托盘204和所述四边形侧部片状部件组装在一起，在所述四边形侧部片状部件和所述照相机模块300之间形成间隔且具有向上开口空间208，参见图6。因此，所述照相机模块300的透镜304直接表露，所述照相机模块300的透镜304可以接受入射光的照射，从而避免了所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构和照相机模块组装后的通光孔的中心偏差问题。
并且，所述照相机模块300上不存在遮挡元件，因此，不存在现有技术中论述的所述金属外罩与所述照相机模块的透镜之间的色差问题，避免了在所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构上喷漆以及在所述照相机模块的透镜的中央区域覆保护膜，进而在所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构与所述照相机模块在组装过程中，解决了所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构容易脱漆、划伤外观的问题。
还有，继续参见图6，通过所述向上开口空间208添加UV胶，可以将所述侧部片状部件202固定连接在所述照相机模块300。所述向上开口空间208可以采用UV灯同时固化UV胶，无需单个固化，提高UV灯固化UV胶的效率。
继续参见图4，各所述底部片状部件206的长度均小于其所固定连接在的所述侧部片状部件202的底部的边长，且各所述底部片状部件206分别设置在各所述侧部片状部件202的底部的同一端，然后，各所述底部片部件206通过PCBA将所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构200固定至PCB上。
优选的，所述底部片状部件206的长度和宽度分别为1.0～3.0mm和0.2～0.6mm。最佳的，所述底部片状部件206沿X方向的长度和宽度分别为1.7mm和0.3mm，所述底部片状部件206沿Y方向的长度和宽度分别为2.15mm和0.3mm，参见图7所示的用于保护晶片级照相机模块的强化结构成型后X和Y方向的尺寸示意图。
优选的，所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构200的材料为洋白铜(Copper-Nickel-Zinc Alloy)、黄铜或不锈钢。最佳的，所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构200的材料为洋白铜。
优选的，所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构200的材料的板厚为0.06～0.1mm。最佳的，所述洋白铜的板厚为0.08mm。
优选的，所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构200采用板材冲印工艺制造。
因此，最佳的，构成所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构200的各部件的板厚也为0.08mm。
进一步的，参见图9，所述PCB上具有与所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构的底部片状部件206对应的焊盘402。所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构200采用PCBA将每个所述底部片部件206与所述PCB上的焊盘402对应焊接，从而使所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构200固定连接在PCB上。
优选的，所述PCB的长度和宽度分别为2.0～7.0mm和2.0～7.0mm。最佳的，所述PCB的长度和宽度分别为3.7mm和4.2mm。
优选的，所述焊盘402的长度和宽度分别为1.0～3.0mm和0.2～0.6mm。最佳的，所述焊盘402沿X方向的长度和宽度分别为2.05mm和0.3mm，所述焊盘402沿Y方向的长度和宽度分别为2.5mm和0.3mm。
进一步的，参见图9，所述PCB上还具有锡球404，所述PCB通过所述锡球404布置传感器线路。优选的，所述锡球404的特征尺寸(直径)
Figure BDA00002141973300101
为0.2-0.4mm。最佳的，所述锡球404的特征尺寸
Figure BDA00002141973300102
为0.28mm。
现有技术中的支脚结构增加了与所述PCB上的锡球之间的间距，因此，现有技术中的外罩结构与所述PCB的焊盘进行焊接时，所述照相机模块的传感器与锡球之间的焊接偏差较大。本实用新型采用片状的所述底部片状部件206，降低了所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构与所述PCB之间的焊接间距，因此，提高了所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构与所述PCB上的锡球之间的间距精度，从而解决了进行SMT时所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构和PCBA之间虚焊的问题，进而提高了所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构与晶片级照相机模组组装后焊接到PCB后可靠性能力。
以上各部件的最佳尺寸均是为了使所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构200可以与所述照相机模块进行最佳组装，以便更好地通过所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构将所述照相机模块稳固至PCB上。
最后，现有技术的外罩结构为全罩式结构，而本实用新型提供的所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构为半罩式，且构成所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构的所述片状托盘和所述底部片状部件也不需要在所述侧部片状部件进行完全连接，既能达到保护所述照相机模块，又能实现将所述照相机模块固定连接在所述PCB上的目的，结构简单，降低组装治具成本。
本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种用于保护晶片级照相机模块的强化结构，所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构将所述晶片级照相机模块固定连接在印刷电路板上，其特征在于，包括：
侧部片状部件，通过四个所述侧部片状部件围成四边形侧部片状部件；
片状托盘，其固定连接在所述侧部片状部件的底部的内侧，所述片状托盘的顶面之上安置所述照相机模块；及
底部片状部件，其固定连接在所述侧部片状部件的底部的外侧，所述底部片状部件的底面固定连接在所述印刷电路板上。
2.如权利要求1所述的用于保护晶片级照相机模块的强化结构，其特征在于，所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构的长度为2.0～7.0mm，宽度为2.0～7.0mm，高度为1.0～3.0mm。
3.如权利要求2所述的用于保护晶片级照相机模块的强化结构，其特征在于，各所述片状托盘的长度均小于其所固定连接在的所述侧部片状部件的底部的边长，且各所述片状托盘分别设置在各所述侧部片状部件的底部的同一端。
4.如权利要求3所述的用于保护晶片级照相机模块的强化结构，其特征在于，每个所述片状托盘的长度为1.0～3.0mm，宽度为0.2mm～0.6mm。
5.如权利要求4所述的用于保护晶片级照相机模块的强化结构，其特征在于，各所述底部片状部件的长度均小于其所固定连接在的所述侧部片状部件的底部的边长，且各所述底部片状部件分别设置在各所述侧部片状部件的底部的同一端。
6.如权利要求5所述的用于保护晶片级照相机模块的强化结构，其特征在于，每个所述底部片状部件的长度为1.0～3.0mm，宽度为0.2mm～0.6mm。
7.如权利要求1所述的用于保护晶片级照相机模块的强化结构，其特征在于，所述印刷电路板上具有与所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构的底部片状部件对应的焊盘。
8.如权利要求1至7中任一项所述的用于保护晶片级照相机模块的强化结构，其特征在于，所述用于保护晶片级照相机模块的强化结构的材料为洋白铜、黄铜或不锈钢，其板厚为0.06～0.1mm。
9.如权利要求8所述的用于保护晶片级照相机模块的强化结构，其特征在于，所述照相机模块包括透镜和传感器，所述透镜安置于所述传感器的表面上。
10.如权利要求9所述的用于保护晶片级照相机模块的强化结构，其特征在于，所述的照相机模块的透镜底部的四周预留焊接点，将各所述片状托盘位置对应所述预留焊锡点进行焊接。
11.如权利要求9所述的用于保护晶片级照相机模块的强化结构，其特征在于，所述四边形侧部片状部件的内侧面通过粘着剂固定所述的照相机模块。
12.如权利要求11所述的用于保护晶片级照相机模块的强化结构，其特征在于，所述粘着剂为无影胶。
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