CN212783428U - 芯片封装组件、摄像头模组及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种芯片封装组件、摄像头模组及车辆，其中，芯片封装组件包括基板、影像芯片、透明盖板和散热件，其中，基板内开设有安装孔，基板上还设置有电路，电路在安装孔内具有连接端子；影像芯片设置在安装孔内并与连接端子电连接，影像芯片用于获取光学影像信息；透明盖板盖设于安装孔的一端；散热件盖设于安装孔的另一端，用于对影像芯片进行散热；所述基板、透明盖板和散热件形成一密闭腔体。本实用新型的芯片封装组件、摄像头模组及车辆，影像芯片覆晶式封装在基板内，成本较低，具有良好的耐高温、高湿以及与其他部件配合的性能，并且由于高散热散热件的散热作用，芯片封装组件还具有良好的散热性能。

Description

芯片封装组件、摄像头模组及车辆

技术领域

本实用新型涉及电子元器件的封装技术领域，特别是一种芯片封装组件、摄像头模组及车辆。

背景技术

随着目前自驾车技术的发展，先进驾驶辅助系统(ADAS：Advanced DriverAssistance Systems)也逐渐普及，对于车用镜头模块的需求逐渐成长。而随着时间的发展，高像素、高动态也会是趋势，影像芯片随着性能的提升，将会更加耗能，也造成了其温度的大幅提升。而车用芯片因为环境可靠度的要求，如耐高温、高湿等，出于安全性的考虑，目前车用影像芯片通常采用CSP封装，然后再经由表面贴焊技术(SMT:Surface MountTechnology)贴附至PCB板来使用。但CSP封装成本较高，且散热性较差，特别是高性能影像芯片的散热性能将会遇到更大挑战。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统影像芯片的封装结构散热不良的问题，提供一种芯片封装组件、摄像头模组及车辆。

本实用新型的芯片封装组件，包括基板、影像芯片、透明盖板和散热件，其中，基板内开设有安装孔，所述基板上还设置有电路，所述电路在所述安装孔内具有连接端子；影像芯片设置在所述安装孔内并与所述连接端子电连接，所述影像芯片用于获取光学影像信息；透明盖板盖设于所述安装孔的一端；散热件盖设于所述安装孔的另一端，用于对所述影像芯片进行散热；所述基板、透明盖板和所述散热件形成一密闭腔体。

本实用新型的芯片封装组件，通过合理设置影像芯片、基板、透明盖板和散热件的结构布局以及相互之间的连接关系，使得影像芯片以覆晶的方式封装在基板内，成本较低，具有良好的耐高温、高湿以及与其他部件配合的性能，并且由于采用具有良好散热性能的散热件，本实用新型的芯片封装组件还具有良好的散热性能。

在一个实施例中，芯片封装组件还包括链接器，该链接器与所述基板电连接，所述影像芯片将采集的光学影像信息转化为电信号传导至基板，所述链接器用于接收基板传导的光学影像信息，并将所述光学影像信息集中转移至图像处理模块。通过设置链接器，用于将电子讯号集中，再连接设备端对应的连接器，完成电子讯号的转移，从而提成芯片封装组件的信息传输能力。

在一个实施例中，芯片封装组件还包括软性电路板，所述软性电路板电连接于基板与链接器之间。软性电路板的设置，可以简化基板中的线路设计。另外，通过软性电路板传导光学影像信息至链接器，软性电路板具有良好的可弯折性与延长性，进而使得芯片封装组件方便与其他电子元器件组装配合。

在一个实施例中，所述软性电路板贴附于基板远离透明盖板的一面，所述软性电路板内设置有安装位，所述散热件设置在安装位内。从而，软性电路板的设计不会影响到散热件的安装及散热作用，也不会增加芯片封装组件的厚度。

在一个实施例中，安装孔呈台阶状，包括尺寸不同的第一孔段和第二孔段，第一孔段的横向尺寸为D1,第二孔段的横向尺寸为D2，D1＜D2,第一孔段与第二孔段之间形成有台阶面；所述第一孔段靠近透明盖板，所述第二孔段靠近散热件，所述影像芯片设置在第二孔段内，并且位于所述台阶面与散热件之间。从而，影像芯片能够牢固地倒装在基板内。

在一个实施例中，所述安装孔还包括第三孔段，所述第三孔段的横向尺寸为D3,D2＜D3,所述散热件镶嵌在第三孔段内。通过将陶瓷基板内的安装孔设计成三段式，将影像芯片设置在第二孔段内，将金属板镶嵌在第三孔段内，从而可以减小芯片封装组件的整体厚度。

在一个实施例中，芯片封装组件还包括信息传导件，所述信息传导件连接于影像芯片与基板之间，用于将所述影像芯片内的光学影像信息传导至基板。从而，基板能够将影像芯片内的光学影像信息传导出来。

在一个实施例中，所述信息传导件为金属球。金属球可以通过植球工艺牢固地设置于影像芯片上，保障光学影像信息传导的可靠性。

在一个实施例中，所述影像芯片包括感光区和非感光区，所述感光区靠近所述透明盖板，并且所述感光区的位置对应所述第一孔段，用于采集光学影像信息；所述非感光区的位置对应所述台阶面，所述非感光区设置有信息传出端，所述信息传导件连接于所述信息传出端与基板之间。通过将信息采集面靠近透明盖板，透明盖板使得外界的光线可以到达影像芯片的信息采集面，从而信息采集面能够更好地采集光学影像信息。另外，通过在信息采集面对应台阶面的位置设置信息传出端，从而能够更好地将影像芯片内的光学影像信息传导出来。

在一个实施例中，芯片封装组件还包括密封件，围设置于透明盖板与基板之间，以及散热件与基板之间，用于密封所述安装孔。密封件的设置，能够将影像芯片密封在基板的安装孔内，避免外界高温高湿的水气或者灰尘颗粒进入影像芯片，提高芯片封装组件环境可靠度及使用寿命。

在一个实施例中，所述透明盖板上设置有光学增透膜和/或滤光膜。光学增透膜的设置，能够减少透明盖板表面反射光的强度，从而增加透明盖板表面透射光的强度，使得影像芯片采集的光学影像信息更清晰。滤光膜的设置，能够使得特定波长的光线射入影像芯片。

在一个实施例中，所述基板为陶瓷基板。

在一个实施例中，所述散热件包括金属板或者非金属散热板。

在一个实施例中，所述散热件还包括导热件，所述导热件位于金属板或者非金属散热板与影像芯片之间。导热件能够将影像芯片的热量直接传递至金属板或者非金属散热板，从而金属板或者非金属散热板能够对影像芯片进行更好地散热。

本实用新型还提出一种摄像头模组及车辆，其中，摄像头模组包括上述的芯片封装组件，车辆包括上述摄像头模组。本实用新型以上实施例的摄像头模组及车辆，通过合理设置芯片封装组件的结构，使得影像芯片以覆晶的方式封装在陶瓷基板内，成本较低，具有良好的耐高温、高湿以及与其他部件配合的性能，并且由于高散热散热件的散热作用，本实用新型的摄像头模组及车辆还具有良好的散热性能。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例提供的芯片封装组件的纵向截面剖视图。

图2为图1中A部分的放大结构示意图。

图3为本实用新型另一个实施例提供的芯片封装组件的纵向截面剖视图。

图4为本实用新型又一个实施例提供的芯片封装组件的纵向截面剖视图。

附图标记：

影像芯片100，感光面110，陶瓷基板200，安装孔210，第一孔段211，第二孔段212，台阶面213，另一台阶面214，第三孔段215；透明盖板300，金属板400，链接器500，信息传导件600，信息传出端610，连接端子620，密封件700，软性电路板800，装配孔810。

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改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

随着目前自驾车技术的发展，先进驾驶辅助系统(ADAS：Advanced DriverAssistance Systems)也逐渐普及，对于车用镜头模块的需求逐渐成长。而随着时间的发展，高像素、高动态也会是趋势，影像芯片随着性能的提升，将会更加耗能，也造成了其温度的大幅提升。而车用芯片因为环境可靠度的要求，如耐高温、高湿等，出于安全性的考虑，目前车用影像芯片通常采用CSP封装，然后再经由表面贴焊技术(SMT:Surface MountTechnology)贴附至PCB板来使用。但CSP封装成本较高，且散热性较差，特别是高性能影像芯片的散热性能将会遇到更大挑战。

为了解决上述问题，本实用新型提出一种芯片封装组件。在一个实施例中，芯片封装组件的结构如图1和图2所示，包括陶瓷基板200、影像芯片100、透明盖板300和金属板400。

其中，在一个实施例中，陶瓷基板200是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝或氮化铝陶瓷基片表面(单面或双面)上的特殊工艺板。陶瓷基板200内开设有安装孔210，陶瓷基板200上设置有电路，电路在安装孔210内具有连接端子620。

在一个实施例中，影像芯片100设置在安装孔内，并与连接端子620电连接，影像芯片100用于获取光学影像信息，并将光学信息经由陶瓷基板200传出。在一个具体的实施例中，影像芯片100为车用影像芯片100。

在一个实施例中，透明盖板300盖设于安装孔210的一端；金属板400盖设于安装孔210的另一端，用于对影像芯片100进行散热。陶瓷基板200、透明盖板300和金属板400形成一密闭腔体，影像芯片100设置在该密闭腔体内。在一个具体的实施例中，透明盖板300为透明玻璃盖板。在另一个具体的实施例中，在不影响光学系统正常工作的前提下，透明盖板300还可以采用其他具有良好导热性能的透明板材。

需要说明的是，在图1和图2所示的实施例中，芯片封装组件包括陶瓷基板200，可以理解的是，在其他实施例中，陶瓷基板200还可以被其他的基板代替。另外，需要说明的是，在图1和图2所示的实施例中，芯片封装组件包括金属板400，可以理解的是，在其他实施例中，金属板400还可以被其他具有同等高散热系数的散热件代替，散热件不限定于金属板400，还可以为非金属散热板，例如，散热件还可以采用具有良好散热性能的陶瓷板。

另外，如图1所示，安装孔210呈台阶状，包括尺寸不同的第一孔段211和第二孔段212，第一孔段211的横向尺寸为D1,第二孔段212的横向尺寸为D2,D1＜D2，第一孔段211与第二孔段212之间形成有台阶面213；第一孔段211靠近透明盖板300，第二孔段212靠近金属板400，影像芯片100设置在第二孔段212内，并且位于台阶面213与金属板400之间。金属板400具有较高的热传导系数，可将影像芯片100产生的热量传导出来，进而提高芯片封装组件的散热性能。另外，通过将安装孔210设计为台阶状，将影像芯片100设置在台阶面213与金属板400之间，从而能够使得影像芯片100牢固地倒装在陶瓷基板200内。

在另一个实施例中，如图3所示，陶瓷基板200内的安装孔210还包括第三孔段215，第三孔段215的横向尺寸为D3,D2＜D3,第二孔段212与第三孔段215之间形成有另一台阶面214，金属板400镶嵌在第三孔段215内。通过将陶瓷基板200内的安装孔210设计成三段式，将影像芯片100设置在第二孔段212内，将金属板400镶嵌在第三孔段215内，从而可以减小芯片封装组件的整体厚度。

在一个实施例中，如图1所示，芯片封装组件还包括链接器500，该链接器500与陶瓷基板200电连接，影像芯片100将采集的光学影像信息转化为电信号传导至陶瓷基板200，链接器500用于接收陶瓷基板200传导的光学影像信息，并将光学影像信息集中转移至图像处理模块。通过设置链接器500，将电子讯号集中，再连接设备端对应的连接器，完成电子讯号的转移。

在一个实施例中，如图1所示，影像芯片100包括感光区110和非感光区，感光区110靠近透明盖板300，并且感光区110的位置对应第一孔段211，用于采集光学影像信息，透明盖板300使得外界的光线可以到达影像芯片100的感光区110。如图1所示，芯片封装组件还包括信息传导件600，信息传导件600连接于影像芯片100与陶瓷基板200之间，用于将影像芯片100内的光学影像信息传导至陶瓷基板200。具体地，如图2所示，影像芯片100非感光区的位置对应台阶面213，非感光区设置有信息传出端610，陶瓷基板200对应台阶面213的位置设置有连接端子620，信息传导件600连接于信息传出端610与连接端子620之间。

在一个具体地实施例中，如图2所示，信息传出端610为焊盘，信息传导件600为金属球，又称为植金球，金属球可以但不限于通过植球工艺设置于焊盘上，金属球的材质可以选自但不限于金、铜、锡、镍或其合金。陶瓷基板200上的连接端子620可以为金属涂层，金属涂层可以为但不限于锡涂层，连接端子620的设置方式可以选自但不限于印刷工艺和点涂工艺。在另一个实施例中，信息传导件600还可以为金属柱，金属柱可以但不限于通过电镀工艺设置于焊盘上，金属柱的材质可以选自但不限于金、铜、锡、镍或其合金。需要说明的是，本实用新型对信息传导件600的结构、材质及形状均不进行限定，在其他实施中，信息传导件600可以有很多种选择，只要该信息传导件600能够将影像芯片100内的光学影像信息传导至陶瓷基板200即可。

在一个实施例中，如图1和图2所示，金属板400与影像芯片100之间存在微小空隙，影像芯片100的一部分热量可以依次通过信息传导件600、陶瓷基板200传导至金属板400，进而通过金属板400进行散热。另外，还可以通过调节陶瓷基板200的尺寸，以缩减金属板400与影像芯片100之间的空隙，进而通过间隙内的空气将影像芯片100的热量传导至金属板400。在另一个实施例中，还可以调节陶瓷基板200的尺寸，缩减金属板400与影像芯片100之间的空隙，并且在金属板400与影像芯片100之间的空隙内填充导热膏、导热片等导热件，从而将影像芯片100的热量加速传导至金属板400。在具体的实施例中，导热膏、导热片等导热件可以设置在金属板400上，导热膏、导热片等导热件与金属板400统称为散热件。

如图1所示，芯片封装组件还包括密封件700，密封件700围设置于透明盖板300与陶瓷基板200之间，以及围设于金属板400与陶瓷基板200之间，用于密封安装孔210的上下两端，将影像芯片100密封在陶瓷基板200的安装孔210内，避免外界高温、高湿的水气或者灰尘颗粒进入影像芯片100，进而提升芯片封装组件的环境可靠性。在一个具体的实施例中，密封件700为密封胶，可以填补透明盖板300与陶瓷基板200之间的缝隙，以及填补金属板400与陶瓷基板200之间的缝隙，从而能够更好地将影像芯片100密封在陶瓷基板200的安装孔210内，防止外界高温高湿的水气或者灰尘颗粒进入影像芯片100。

在一个实施例中，透明盖板300为透明玻璃盖板。在另一个实施例中，在不影响光学系统正常工作的前提下，透明盖板还可以采用其他具有良好导热性能的板材。另外，在一个实施例中，透明玻璃盖板的外表面，即背离安装孔210的表面上设置有光学增透膜(Optical AR Coating，简称AR膜)和/或滤光膜，光学增透膜用于减少透明玻璃盖板外表面反射光的强度，从而增加透明玻璃盖板外表面透射光的强度，使得影像芯片100采集的光学影像信息更清晰。滤光膜用于使得特定波长的光线射入影像芯片100。例如，红外滤光膜可以使得红外光以外的其他光线射入影像芯片100。在另一个实施例中，还可以在透明玻璃盖板的内表面，即靠近安装孔210的表面上也设置光学增透膜，用于减少透明玻璃盖板内表面反射光的强度，从而增加透明玻璃盖板内表面透射光的强度。

在又一个实施例中，芯片封装组件结构如图4所示。与图1所示的实施例相比，在图4所示的实施例中，芯片封装组件还包括软性电路板800，软性电路板800电连接于陶瓷基板200与链接器500之间。如图4所示，软性电路板800贴附于陶瓷基板200远离透明盖板300的一面，软性电路板800内开设有装配孔810，金属板400设置在装配孔810内。从而，软性电路板800的设计不会影响到金属板400的安装及散热作用，也不会增加芯片封装组件的厚度。

需要说明的是，在图4所示的实施例中，软性电路板800内开设有装配孔810，金属板400设置在装配孔810内。可以理解的是，在其他实施例中，软性电路板800内还可以设置有安装位，金属板400设置在安装位内。安装位的形状不局限于装配孔810的形状。在其他具体的方式中，安装位还可以形成于分体式的软性电路板之间。

在一个具体的实施例中，软性电路板800通过导电银浆贴附于陶瓷基板200远离透明盖板300的一面。在图1所示的实施例中，链接器500直接与陶瓷基板200电连接，需要在陶瓷基板200中设计线路，用于将光学影像信息从陶瓷基板200传导至链接器500，而在陶瓷基板200中设计线路比较复杂，成本较高。在图4示的实施例中，通过导电银浆将光学影像信息从陶瓷基板200传导至软性电路板800，可简化线路设计。另外，在图4所示的实施例中，通过软性电路板800传导光学影像信息至链接器500，软性电路板800具有良好的可弯折性与延长性，进而使得芯片封装组件方便与其他电子元器件组装配合。

另外，本实用新型还提出一种摄像头模组及车辆，其中，摄像头模组包括上述的芯片封装组件，车辆包括上述摄像头模组。

本实用新型的芯片封装组件、摄像头模组及车辆，通过合理设置影像芯片100、陶瓷基板200、透明盖板300和金属板400的结构以及相互之间的连接关系，使得影像芯片100覆晶式封装在陶瓷基板200内，成本较低，具有良好的耐高温、高湿以及与其他部件配合的性能，并且由于高散热金属板400的散热作用，本实用新型的芯片封装组件、摄像头模组及车辆还具有良好的散热性能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (16)

1.一种芯片封装组件，其特征在于，包括：

基板，所述基板内开设有安装孔，所述基板上还设置有电路，所述电路在所述安装孔内具有连接端子；

影像芯片，设置在所述安装孔内并与所述连接端子电连接，所述影像芯片用于获取光学影像信息；

透明盖板，盖设于所述安装孔的一端；及

散热件，盖设于所述安装孔的另一端，用于对所述影像芯片进行散热；

所述基板、透明盖板和所述散热件形成一密闭腔体。

2.根据权利要求1所述的芯片封装组件，其特征在于，还包括链接器，与所述基板电连接，所述影像芯片将采集的光学影像信息转化为电信号传导至基板，所述链接器用于接收基板传导的光学影像信息，并将所述光学影像信息集中转移至图像处理模块。

3.根据权利要求2所述的芯片封装组件，其特征在于，还包括软性电路板，所述软性电路板电连接于基板与链接器之间。

4.根据权利要求3所述的芯片封装组件，其特征在于，所述软性电路板贴附于基板远离透明盖板的一面，所述软性电路板内设置有安装位，所述散热件设置在所述安装位内。

5.根据权利要求1所述的芯片封装组件，其特征在于，安装孔呈台阶状，包括尺寸不同的第一孔段和第二孔段，所述第一孔段的横向尺寸为D1,所述第二孔段的横向尺寸为D2,D1＜D2，第一孔段与第二孔段之间形成有台阶面；所述第一孔段靠近透明盖板，所述第二孔段靠近散热件，所述影像芯片设置在第二孔段内，并且位于所述台阶面与散热件之间。

6.根据权利要求5所述的芯片封装组件，其特征在于，所述安装孔还包括第三孔段，所述第三孔段的横向尺寸为D3,D2＜D3,所述散热件镶嵌在第三孔段内。

7.根据权利要求5所述的芯片封装组件，其特征在于，还包括信息传导件，所述信息传导件连接于影像芯片与基板之间，用于将所述影像芯片内的光学影像信息传导至基板。

8.根据权利要求7所述的芯片封装组件，其特征在于，所述信息传导件为金属球。

9.根据权利要求7所述的芯片封装组件，其特征在于，所述影像芯片包括感光区和非感光区，所述感光区靠近所述透明盖板，并且所述感光区的位置对应所述第一孔段，用于采集光学影像信息；所述非感光区的位置对应所述台阶面；所述非感光区设置有信息传出端，所述信息传导件连接于所述信息传出端与基板之间。

10.根据权利要求1所述的芯片封装组件，其特征在于，还包括密封件，所述密封件围设置于透明盖板与基板之间，以及围设于散热件与基板之间，用于密封所述安装孔。

11.根据权利要求1所述的芯片封装组件，其特征在于，所述透明盖板上设置有光学增透膜和/或滤光膜。

12.根据权利要求1所述的芯片封装组件，其特征在于，所述基板为陶瓷基板。

13.根据权利要求1所述的芯片封装组件，其特征在于，所述散热件包括金属板或者非金属散热板。

14.根据权利要求13所述的芯片封装组件，其特征在于，所述散热件还包括导热件，所述导热件位于所述金属板或者非金属散热板与影像芯片之间。

15.一种摄像头模组，其特征在于，包括如权利要求1-13中任一项所述的芯片封装组件。

16.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求15所述的摄像头模组。

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