CN203312297U - 一种板载芯片模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种板载芯片模组(200)，包括电路板框架(210)，其具有中空的第一区域(211)、第一和第二焊盘(213、214)以及第一和第二表面(215、216)；以及芯片(220)，其容纳于中空的第一区域(211)内且具有用于与外部电气连接的第三和第四焊盘(223、224)以及用于感光的第三表面(225)和用于散热的第四表面(226)，其中，所述第一焊盘和所述第二焊盘分别与所述第三焊盘(223)和所述第四焊盘(224)电气连接，且所述芯片(220)与所述电路板框架(210)之间填充有用于将所述芯片(220)固定至所述电路板框架(210)的粘结剂(230)。依据本实用新型所述的板载芯片模组在不增加制造成本的基础上大为降低了板载芯片模组的厚度，从而为小型化电子设备做出了贡献。

Description

一种板载芯片模组

技术领域

本实用新型涉及集成电路制造领域，更具体地，本实用新型涉及一种板载芯片模组。

背景技术

传统CMOS影像传感器COB(Chips On Board：板载芯片)模组的一般做法是：首先将裸CMOS影像传感器芯片通过导热胶粘接在PCB或者FPC板上，然后用bonder机将金属丝(Al或Au等)在超声、热压的作用下分别连接在裸芯片的焊盘和印刷电路板PCB板相对应的焊盘上，最后安装上带有滤光片的镜头。图1示出了依据现有技术的板载芯片模组的结构示意图，从图中可以看出，该板载芯片模组100主要包括电路板110和CMOS芯片120，它们之间通常利用导热胶进行连接安装，在电气连接方面，其通过两个金属丝分别将CMOS芯片120上的两个焊盘对应地连接到电路板110上的两个焊盘(图中未示出)上，然后外围还设置有保护该CMOS芯片的支架以及透光镜片。如此一来，传统的CMOS板载芯片模组的体积以及厚度都是较大的，这和如今便携式消费类电子的小型化趋势相悖，因此，这样的板载芯片模组越来越不适合制造现阶段的电子产品，已经到了必须加以改进的地步。

实用新型内容

鉴于对背景技术以及其中所存在的问题的理解，如果能够提供一种易于制造且整个板载芯片模组的厚度大为降低的板载芯片模组，那将是值得期待的。

为了解决上述问题，根据本实用新型提供了一种板载芯片模组，包括：

电路板框架，其具有中空的第一区域、第一和第二焊盘以及第一和第二表面；以及

芯片，其容纳于所述中空的第一区域内且具有用于与外部电气连接的第三和第四焊盘以及用于感光的第三表面和用于散热的第四表面，

其中，所述第一焊盘和所述第二焊盘分别与所述第三焊盘和所述第四焊盘电气连接，且所述芯片与所述电路板框架之间填充有用于将所述芯片固定至所述电路板框架的粘结剂。

依据本实用新型所述的板载芯片模组巧妙地在电路板上设置一个中空的区域，从而形成一个能够容纳上述芯片的电路板框架，然后将所述芯片和所述电路板框架粘结起来，从而形成一体的结构，这样的结构大大地降低了板载芯片模组的厚度，从而为使用所述板载芯片模组的电子设备的小型化作出了应有的贡献。

在依据本实用新型所述的一个实施例中，所述芯片为CMOS影像传感器芯片，所述板载芯片模组还包括设置于所述芯片的所述第三表面侧的用于透光的镜头。以这样的方式能够将依据本实用新型所述的板载芯片模组实施为CMOS板载芯片模组，从而减小了CMOS板载芯片模组的厚度。

在依据本实用新型所述的一个实施例中，所述电路板框架上的所述第一表面侧上具有围绕所述第一区域的粘结部分，所述粘结部分远离所述电路板框架的一侧粘结有玻璃，以保护所述芯片。以这样的方式能够利用所述玻璃保护上述芯片，从而提高板载芯片模组的成品率和良品率。

在依据本实用新型所述的一个实施例中，所述玻璃上带有光学薄膜。

在依据本实用新型所述的一个实施例中，所述玻璃上具有至少一个用于透气的小孔。此外，可选地，所述粘结部分中具有用于透气的毛细管。以上述两种实施方式能够使得所述玻璃和所述芯片之间的空间不是密闭的，从而在后续的例如焊接等加工工艺的进行过程中不至于破坏上述的板载芯片模组的结构。

在依据本实用新型所述的一个实施例中，所述电路板框架上的所述第一表面侧上具有围绕所述第一区域的粘结部分，所述粘结部分远离所述电路板框架的一侧粘结有通孔框架，所述通孔框架远离所述粘结部分的一侧粘结有保护膜。以这样的方式能够在后续的安装过程中去除所述保护膜，而在销售和运输过程中，所述保护膜能够保护所述芯片免受灰尘等的影响。

在依据本实用新型所述的一个实施例中，所述粘结部分中具有用于透气的毛细管。所述毛细管也是为了透气，保护上述板载芯片模组的结构免受后续加工的影响。

在依据本实用新型所述的一个实施例中，所述板载芯片模组包括具有基部和在所述基部上侧边缘延伸且与所述基部基本上垂直的壁部的第一通孔框架和玻璃基板，其中，所述电路板框架上的所述第一表面侧上具有围绕所述第一区域的粘结部分，所述第一通孔框架的基部与所述电路板框架借助于所述粘结部分粘结，并且所述第一通孔框架的基部与所述玻璃基板之间借助于间断的粘结材料粘结且所述第一通孔框架的壁部与所述玻璃基板之间具有间隙，其中，所述壁部用于保护所述玻璃基板。

以这样的方式，能够以一种工艺上易于实现的结构来使得所述芯片与所述玻璃基板之间的空间与外围的大气连通，从而保护所述板载芯片模组的结构。

在依据本实用新型所述的一个实施例中，所述电路板框架上的所述第二表面侧上具有用于后续焊接的锡球。以这样的方式能够方便后续的诸如焊接的工艺的进行。

在依据本实用新型所述的一个实施例中，所述第一通孔框架由有机材料、硅材料、玻璃和/或陶瓷材料制成。本领域的技术人员应当理解，本实用新型并不排除其他起相同或者类似功能的材料，此处所列出的材料仅仅是示例性的，而非限制性的。

依据本实用新型所述的板载芯片模组采取先通过加入基板增强COB模组制作过程的强度，但在COB模组基本成型后，采用加热或其他方式去除基板，从而降低了模组的高度。该方案中还有一个亮点在于把框架和芯片，如果胶量控制合适，甚至可以把上面的玻璃结合一起，形成整体，形成一种新的连接方式，芯片类似悬空的结构，而不需要通过基板连接。而且，在整个过程中所采用的材料和工艺都简单便宜，且基板可以重复使用，从而有效控制模组成本。此外，本方案同时考虑了后续模组加工和应用过程中散热的问题，采用芯片硅表面直接跟后续应用中的FPC/PCB连接，使散热更好。最后，在安装镜头前有玻璃的保护，也可以减少安装镜头带来的灰尘，提高模组组装良品率。

本实用新型的以上特性及其他特性将在下文中的具体实施例部分进行明确地阐述。

附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，能够更容易地理解本实用新型的特征、目的和优点。其中，相同或相似的附图标记代表相同或相似的装置。

图1示出了依据现有技术的板载芯片模组的结构示意图100；

图2示出了依据本实用新型的一个实施例的板载芯片模组的结构示意图200；

图3示出了依据本实用新型的另一个实施例的板载芯片模组的结构示意图300；以及

图4示出了依据本实用新型的又一个实施例的板载芯片模组的结构示意图400。

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

具体实施方式

下面详细讨论实施例的实施和使用。然而，应当理解，所讨论的具体实施例仅仅示范性地说明实施和使用本实用新型的特定方式，而非限制本实用新型的范围。

首先，本申请的申请人希望强调，本申请的附图1至附图4均为依据本实用新型所述的板载芯片模组的结构示意图，而且为剖视图。

图1示出了依据现有技术的板载芯片模组的结构示意图100，该图已经在背景技术部分加以描述，在此不再赘述。

图2示出了依据本实用新型的一个实施例的板载芯片模组的结构示意图200，从图中可以看出，该板载芯片模组200包括：

电路板框架210，其具有中空的第一区域211、第一和第二焊盘213、214以及第一和第二表面215、216；以及

芯片220，其容纳于中空的第一区域211内且具有用于与外部电气连接的第三和第四焊盘223、224以及用于感光的第三表面225和用于散热的第四表面226，

其中，第一焊盘213和第二焊盘214分别与第三焊盘223和第四焊盘224电气连接，且芯片220与电路板框架210之间填充有用于将芯片220固定至电路板框架210的粘结剂230。

本领域的技术人员应当理解，芯片220的用于散热的第四表面226在实际制作过程中一般会涂一层绝缘层，以使得该第四表面仅用于散热；而且涂了这么一层绝缘层之后，使得芯片220的用于散热的第四表面226能够与后续连接的电路板等电子元器件绝缘，从而使得由芯片的第三焊盘223和第四焊盘224所传输出去的信号能够真实地反映芯片220的用于感光的第三表面225所感知的外界的光信号。

依据本实用新型所述的板载芯片模组巧妙地在电路板上设置一个中空的区域，从而形成一个能够容纳上述芯片的电路板框架，然后将芯片和电路板框架粘结起来，从而形成一体的结构，这样的结构大大地降低了板载芯片模组的厚度，从而为使用该板载芯片模组的电子设备的小型化作出了应有的贡献。

其中，本领域的技术人员可以理解，芯片220能够是CMOS影像传感器芯片，而且该板载芯片模组200还包括设置于芯片220的第三表面侧的用于透光的镜头(图中未示出)。

可选地，为了有效地保护诸如CMOS芯片的芯片220，能够在电路板框架210上的第一表面215侧上设置有围绕第一区域211的粘结部分217，而且在粘结部分217远离电路板框架210的一侧粘结地设置有玻璃218，以保护芯片220。

优选地，能够在玻璃218上设置有光学薄膜。

特别优选地，玻璃218上具有至少一个用于透气的小孔或者在粘结部分217中具有用于透气的毛细管。这样的设计能够使得在上述玻璃和上述的诸如CMOS芯片的芯片220之间的区域与外界的大气连通，从而不会由于后续的诸如焊接等的工艺的影响下使得该区域内的空气膨胀，从而破坏上述板载芯片模组的结构。

可选地，本领域的技术人员应该理解，上述结构并不是惟一的，也能够设计其他的具有相同功能的结构，例如，图3示出了依据本实用新型所述的另一个实施例的板载芯片模组的结构示意图300。从图3中可以看出，电路板框架210上的第一表面215侧上具有围绕第一区域211的粘结部分217，粘结部分217远离电路板框架210的一侧粘结有通孔框架240，通孔框架240远离粘结部分217的一侧粘结有保护膜250。该结构为图2所示出的结构的替代实施例。同样，为了使得上述玻璃和上述的诸如CMOS芯片的芯片220之间的区域与大气连通，同样能够设计在粘结部分217中具有用于透气的毛细管。

图3所示出的结构特别适合于在加工过程中需要保护膜250来保护板载芯片模组300，而在后续的诸如安装和使用过程中，由于已经具备了其他的透光元件而无需保护膜250的应用场景。保护膜250相较于图2所示出的实施例中的玻璃成本更为低廉，而且在后续的加工过程中易于去除。

与同3相类型地，图4示出了依据本实用新型的又一个实施例的板载芯片模组的结构示意图400。从图4中可以看出，该板载芯片模组200包括具有基部和在基部上侧边缘延伸且与基部基本上垂直的壁部的第一通孔框架260和玻璃基板270，其中，电路板框架210上的第一表面215侧上具有围绕第一区域211的粘结部分217，第一通孔框架260的基部与电路板框架210借助于粘结部分217粘结，并且第一通孔框架260的基部与玻璃基板270之间借助于间断的粘结材料280粘结且第一通孔框架260的壁部与玻璃基板270之间具有间隙，其中，壁部用于保护玻璃基板270。

在此，为了清晰明确起见，在该剖视图中仅示出了部分的间断的粘结材料280，即仅在图的右边示出了该粘结材料280，但是本领域的技术人员应当理解，该图仅仅是示意性的，而非限制性的，该图并不表明在图的左方部分不能有粘结部分280，只要粘结材料280是间断的，而不是连续的即可，此处之所以该粘结材料要设计为间断的，也就是为了要使得玻璃基板270和芯片220之间的区域能够与外部的大气连通，从而使得在后续的加工工艺(例如焊接其他部件时)进行时，不至于由于玻璃基板270和芯片220之间的区域内的空气的膨胀而损坏整个板载芯片模组的结构。

优选地，电路板框架210上的第二表面216侧上具有用于后续焊接的锡球，从而方便后续的焊接工艺。

在依据本实用新型所述的一个实施例中，第一通孔框架260由有机材料、硅材料、玻璃和/或陶瓷材料制成。

依据本实用新型所述的板载芯片模组采取先通过加入基板增强COB模组制作过程的强度，但在COB模组基本成型后，采用加热或其他方式去除基板，从而降低了模组的高度。该方案中还有一个亮点在于把框架和芯片，如果胶量控制合适，甚至可以把上面的玻璃结合一起，形成整体，形成一种新的连接方式，芯片类似悬空的结构，而不需要通过基板连接。而且，在整个过程中所采用的材料和工艺都简单便宜，且基板可以重复使用，从而有效控制模组成本。此外，本方案同时考虑了后续模组加工和应用过程中散热的问题，采用芯片硅表面直接跟后续应用中的FPC/PCB连接，使散热更好。最后，在安装镜头前有玻璃的保护，也可以减少安装镜头带来的灰尘，提高模组组装良品率。

虽然已经参考若干具体实施方式描述了本实用新型，但是应该理解，本实用新型并不限于所公开的具体实施方式。本实用新型旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。所附权利要求的范围符合最宽泛的解释，从而包含所有这样的修改及等同结构和功能。

Claims (11)

1.一种板载芯片模组(200)，包括：

电路板框架(210)，其具有中空的第一区域(211)、第一和第二焊盘(213、214)以及第一和第二表面(215、216)；以及

芯片(220)，其容纳于所述中空的第一区域(211)内且具有用于与外部电气连接的第三和第四焊盘(223、224)以及用于感光的第三表面(225)和用于散热的第四表面(226)，

其中，所述第一焊盘(213)和所述第二焊盘(214)分别与所述第三焊盘(223)和所述第四焊盘(224)电气连接，且所述芯片(220)与所述电路板框架(210)之间填充有用于将所述芯片(220)固定至所述电路板框架(210)的粘结剂(230)。

2.根据权利要求1所述的板载芯片模组(200)，其特征在于，所述芯片(220)为CMOS影像传感器芯片，所述板载芯片模组(200)还包括设置于所述芯片(220)的所述第三表面(255)侧的用于透光的镜头。

3.根据权利要求1或2所述的板载芯片模组(200)，其特征在于，所述电路板框架(210)上的所述第一表面(215)侧上具有围绕所述第一区域(211)的粘结部分(217)，所述粘结部分(217)远离所述电路板框架(210)的一侧粘结有玻璃(218)，以保护所述芯片(220)。

4.根据权利要求3所述的板载芯片模组(200)，其特征在于，所述玻璃(218)上带有光学薄膜。

5.根据权利要求3所述的板载芯片模组(200)，其特征在于，所述玻璃(218)上具有至少一个用于透气的小孔。

6.根据权利要求3所述的板载芯片模组(200)，其特征在于，所述粘结部分(217)中具有用于透气的毛细管。

7.根据权利要求1或2所述的板载芯片模组(200)，其特征在于，所述电路板框架(210)上的所述第一表面(215)侧上具有围绕所述第一区域(211)的粘结部分(217)，所述粘结部分(217)远离所述电路板框架(210)的一侧粘结有通孔框架(240)，所述通孔框架(240)远离所述粘结部分(217)的一侧粘结有保护膜(250)。

8.根据权利要求7所述的板载芯片模组(200)，其特征在于，所述粘结部分(217)中具有用于透气的毛细管。

9.根据权利要求1或2所述的板载芯片模组(200)，其特征在于，所述板载芯片模组(200)包括具有基部和在所述基部上侧边缘延伸且与所述基部基本上垂直的壁部的第一通孔框架(260)和玻璃基板(270)，其中，所述电路板框架(210)上的所述第一表面(215)侧上具有围绕所述第一区域(211)的粘结部分(217)，所述第一通孔框架(260)的基部与所述电路板框架(210)借助于所述粘结部分(217)粘结，并且所述第一通孔框架(260)的基部与所述玻璃基板(270)之间借助于间断的粘结材料(280)粘结且所述第一通孔框架(260)的壁部与所述玻璃基板(270)之间具有间隙，其中，所述壁部用于保护所述玻璃基板(270)。

10.根据权利要求1所述的板载芯片模组(200)，其特征在于，所述电路板框架(210)上的所述第二表面(216)侧上具有用于后续焊接的锡球。

11.根据权利要求1所述的板载芯片模组(200)，其特征在于，所述第一通孔框架(260)由有机材料、硅材料、玻璃和/或陶瓷材料制成。

Images