JP2021510920A - 撮像アセンブリおよびそのパッケージング方法、レンズモジュール、電子機器 - Google Patents

撮像アセンブリおよびそのパッケージング方法、レンズモジュール、電子機器 Download PDF

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Abstract

撮像アセンブリおよびそのパッケージング方法、レンズモジュール、電子機器を提供する。撮像アセンブリのパッケージング方法は、はんだパッドを有する感光性チップを提供し、感光性チップにフィルタを貼り付け、第１キャリア基板を提供し、第１キャリア基板にはんだパッドを有する機能素子と感光性チップを仮ボンディングし、感光性チップのはんだパッドと機能素子のはんだパッドがいずれも第１キャリア基板に背向し、第１キャリア基板、感光性チップ及び機能素子を覆いながら、フィルタを露出させるパッケージング層を形成し、パッケージング層のフィルタに近接する側に、はんだパッドを電気的に接続する再配線構造を形成し、第１キャリア基板を除去する工程を有する。本発明が感光性チップと機能素子をパッケージング層に集積させるとともに再配線構造により電気的接続を実現して、回路基板を省くことができ、レンズモジュールの全体厚さを減らすとともに、感光性チップと機能素子の間の距離を短縮させる分、電気的に接続する距離も短縮させることができ、レンズモジュールの使用性能を向上させる。【選択図】図１３

Description

本発明の実施形態がレンズモジュール分野に関し、特に、撮像アセンブリおよびそのパッケージング方法、レンズモジュール、電子機器に関する。
人々の生活水準が向上し続け、アマチュアの生活がより豊富になるにつれて、写真は旅行や様々な日常生活を記録するための一般的な手段となり、撮像機能を有する電子機器（例えば、携帯電話、タブレットＰＣ、カメラなど）が人々の日常生活や仕事に多く適用され、撮像機能を備えた電子機器は今日の人々にとって不可欠なツールとなっている。
撮像機能を有する電子機器は、一般に、レンズモジュールを有するものであり、レンズモジュールの設計レベルは、撮像品質を決定する重要な要素の一つである。レンズモジュールは、通常、感光性チップを有する撮像アセンブリと、前記撮像アセンブリの上方に固定され被写体の映像を形成するためのレンズアセンブリとを含む。
そして、レンズモジュールの結像能力を高めるために、相応的に、より大きな結像面積を有する感光性チップが必要とされており、また、通常、前記レンズモジュールには抵抗、コンデンサなどの受動要素および周辺チップが配置されている。
本発明の実施形態は、撮像アセンブリおよびそのパッケージング方法、レンズモジュール、電子機器を提供し、レンズモジュールの使用機能を向上させ、レンズモジュールの全体厚さを減少させることを課題とする。
上記課題を解決するために、本発明の実施形態によれば、はんだパッドを有する感光性チップを提供し、前記感光性チップにフィルタを貼り付け、第１キャリア基板を提供し、前記第１キャリア基板にはんだパッドを有する機能素子と前記感光性チップを仮ボンディングし、前記感光性チップのはんだパッドと機能素子のはんだパッドがいずれも前記第１キャリア基板に背向し、前記第１キャリア基板、感光性チップ及び機能素子を覆いながら、前記フィルタを露出させるパッケージング層を形成し、前記パッケージング層の前記フィルタに近接する側に、前記感光性チップのはんだパッドと前記機能素子のはんだパッドを電気的に接続する再配線構造を形成し、前記第１キャリア基板を除去することを含む撮像アセンブリのパッケージング方法が提供される。
相応的に、本発明の実施形態によれば、パッケージング層と、前記パッケージング層に嵌め込まれる感光性ユニットと機能素子を備え、前記感光性ユニットは、感光性チップと前記感光性チップに貼り付けられるフィルタを有し、前記パッケージング層の底面に前記感光性チップと機能素子を露出させ、前記パッケージング層の上面が前記感光性チップと機能素子より高く前記フィルタを露出させて、前記感光性チップと機能素子がいずれもはんだパッドを有し、前記はんだパッドが前記パッケージング層の底面に背向し、前記パッケージング層の上面の一側に位置する再配線構造は、前記はんだパッドに電気的に接続される撮像アセンブリが提供される。
相応的に、本発明の実施形態によれば、本発明の実施形態に記載の前記撮像アセンブリと、前記パッケージング層の上面に貼り付けられ且つ前記感光性チップと機能素子を取り囲むホルダーを有し、前記感光性チップ及び機能素子に電気的に接続されるレンズアセンブリとを有するレンズモジュールが提供される。
相応的に、本発明の実施形態によれば、本発明の実施形態に記載のレンズモジュールを有する電子機器が提供される。
従来技術と比べ、本発明の実施形態の技術方案は下記のメリットがある。
本発明の実施形態は感光性チップと機能素子とをパッケージング層に集積し、再配線構造により電気的接続を実現でき、周辺チップを周辺メインボードに貼り付ける方案と比べ、本発明の実施形態は感光性チップと機能素子の間の距離を短縮させたので、感光性チップと機能素子の間の電気的接続する距離の短縮に寄与でき、信号伝送速度を向上させ、レンズモジュールの使用機能（例えば、撮像速度と記憶速度の向上）を向上させるとともに、パッケージング層と再配線構造により、相応的に、回路基板（例えば、ＰＣＢ）を省略でき、レンズモジュールの全体の厚さを減少させ、レンズモジュールの小型化、薄型化への要求を満たすことができる。
本発明の撮像アセンブリのパッケージング方法の一実施形態における各工程に対応する構成模式図である。 本発明の撮像アセンブリのパッケージング方法の一実施形態における各工程に対応する構成模式図である。 本発明の撮像アセンブリのパッケージング方法の一実施形態における各工程に対応する構成模式図である。 本発明の撮像アセンブリのパッケージング方法の一実施形態における各工程に対応する構成模式図である。 本発明の撮像アセンブリのパッケージング方法の一実施形態における各工程に対応する構成模式図である。 本発明の撮像アセンブリのパッケージング方法の一実施形態における各工程に対応する構成模式図である。 本発明の撮像アセンブリのパッケージング方法の一実施形態における各工程に対応する構成模式図である。 本発明の撮像アセンブリのパッケージング方法の一実施形態における各工程に対応する構成模式図である。 本発明の撮像アセンブリのパッケージング方法の一実施形態における各工程に対応する構成模式図である。 本発明の撮像アセンブリのパッケージング方法の一実施形態における各工程に対応する構成模式図である。 本発明の撮像アセンブリのパッケージング方法の一実施形態における各工程に対応する構成模式図である。 本発明の撮像アセンブリのパッケージング方法の一実施形態における各工程に対応する構成模式図である。 本発明の撮像アセンブリのパッケージング方法の一実施形態における各工程に対応する構成模式図である。 本発明の撮像アセンブリのパッケージング方法の一実施形態における各工程に対応する構成模式図である。 本発明の撮像アセンブリのパッケージング方法の一実施形態における各工程に対応する構成模式図である。 本発明の撮像アセンブリのパッケージング方法の一実施形態における各工程に対応する構成模式図である。 本発明の撮像アセンブリのパッケージング方法の一実施形態における各工程に対応する構成模式図である。 本発明のレンズモジュールの一実施形態の構成模式図である。 本発明の電子機器の一実施形態の構成模式図である。
現在、レンズモジュールの使用性能の向上が望まれる一方、レンズモジュールがレンズモジュールの小型化、薄型化への要求を満たすことは困難である。その原因は下記のように挙げられる。
従来のレンズモジュールは、主に、回路基板、感光性チップ、機能素子（例えば、周辺チップ）及びレンズアセンブリとにより組み立てられ構成されて、通常、周辺チップが周辺メインボードに貼り付けられ、感光性チップと機能素子とは離れている。また、前記回路基板が前記感光性チップ、機能素子およびレンズモジュールを支持するとともに、前記回路基板により前記感光性チップと機能素子とレンズモジュールとの電気的接続を実現する。
しかしながら、高画素および超薄型レンズモジュールへの要求に伴って、レンズモジュールの結像要求がますます高くなり、感光性チップの面積が増大し、機能素子もそれに応じて増加し、レンズモジュールのサイズがますます大きくしまうので、レンズモジュールの小型化および薄型化への要求を満たすことは困難である。
また、感光性チップは通常レンズモジュール内のホルダーの内部に配置され、周辺チップは通常ホルダーの外部に配置されるので、前記周辺チップと感光性チップとの間にはある程度の距離があり、それによって信号伝送速度が低下する。前記周辺チップは、通常、デジタルシグナルプロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ，ＤＳＰ）チップとメモリチップとを含むので、撮像速度および記憶速度に悪影響を及ぼしやすく、それによってレンズモジュールの使用性能を低下させる。
上記課題を解決するために、本発明の実施形態は感光性チップと機能素子とをパッケージング層に集積し、再配線構造により電気的接続を実現でき、周辺チップを周辺メインボードに貼り付ける方案と比べ、感光性チップと機能素子の間の距離を短縮させたので、感光性チップと機能素子の間の電気的接続する距離の短縮に寄与でき、信号伝送速度を向上させ、レンズモジュールの使用機能を向上させるとともに、パッケージング層と再配線構造により、相応的に、回路基板を省略でき、レンズモジュールの全体の厚さを減少させ、レンズモジュールの小型化、薄型化への要求を満たすことができる。
本発明の上記の目的、特徴、および利点をわかりやすくするために、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図１３は、本発明の撮像アセンブリのパッケージング方法の一実施形態における各工程に対応する構成模式図である。
図１〜図２を参照すると、図２は図１の感光性チップの拡大図であり、はんだパッドを有する感光性チップ２００が提供される。
前記感光性チップ２００がイメージセンサチップである。この実施形態では、前記感光性チップ２００はＣＭＯＳイメージセンサ（ＣＭＯＳ ｉｍａｇｅ ｓｅｎｓｏｒ，ＣＩＳ）チップである。他の実施形態では、前記感光性チップはＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ，電荷結合素子）イメージセンサチップでもよい。
この実施形態では、前記感光性チップ２００は光信号受信面２０１（図２に示す）を有し、前記感光性チップ２００は前記光信号受信面２０１を介して感知光放射信号を受信する。
具体的には、前記感光性チップ２００は、感光領域２００Ｃと、前記感光領域２００Ｃを囲む周辺領域２００Ｅとを含み、前記光信号受信面２０１が前記感光領域２００Ｃに位置している。
前記感光性チップ２００は複数の画素部を含むので、感光性チップ２００は複数の半導体感光素子（図示せず）と、半導体感光素子に位置した複数のフィルタリングフィルム（図示せず）とを含み、フィルタリングフィルムが光信号受信面２０１で受信された光信号を選択的に吸収し通過させ、前記感光性チップ２００はフィルタリングフィルムに位置したマイクロレンズ２１０をさらに含み、マイクロレンズ２１０は半導体感光素子と一対一に対応し、受信された光放射信号光は半導体感光素子に集束される。前記光信号受信面２０１が、相応的にマイクロレンズ２１０の上面に当たる。
説明する必要があるが、前記感光性チップ２００は一般的にシリコンベースのチップであり、集積回路製造技術によって製造され、他のチップまたは部品と電気的に接続するためのはんだパッドを有する。本実施形態では、前記感光性チップ２００は周辺領域２００Ｅに形成された第１チップはんだパッド２２０を有する。
本実施形態では、前記光信号受信面２０１と同じ側の感光性チップ２００の面が前記第１チップはんだパッド２２０を露出させる。
図１および図２を参照し、また図３を参照すると、図３は図１に示される一つのフィルタの拡大図であり、前記感光性チップ２００にフィルタ４００が貼り付けられる（図１を参照）。
前記感光性チップ２００にフィルタ４００が貼り付けられたら、感光性ユニット２５０が形成される（図１を参照）。前記感光性チップ２００に前記フィルタ４００が貼り付けられたら、後のパッケージングプロセスが前記光信号受信面２０１への汚染を防ぐとともに、後続のレンズモジュールの全体の厚さを減少させ、レンズモジュールの小型化、薄型化への要求を満たすことができる。
前記フィルタ４００は、赤外フィルタリングガラスまたは完全透明ガラスである。本実施形態では、前記フィルタ４００は赤外フィルタリングガラスであり、入射光のうちの赤外線が感光性チップ２００の性能に与える影響を排除するためにも用いられており、結像効果の向上に有利である。
具体的には、前記フィルタ４００は赤外線カットフィルタ（ｉｎｆｒａｒｅｄ ｃｕｔ ｆｉｌｔｅｒ，ＩＲＣＦ）であり、前記赤外線カットフィルタは青色ガラス赤外線カットフィルタであってもよく、あるいは、ガラス及び前記ガラスの表面上に配置されたＩＲカットコーティング（ＩＲ ｃｕｔ ｃｏａｔｉｎｇ）を含んでもよい。
本実施形態では、前記フィルタ４００は、ボンディング用面４０１を有する。前記ボンディング用面４０１が感光性チップ２００との貼り付けの面であり、即ち、前記感光性チップ２００を向くための面である。
具体的には、フィルタ４００が青色ガラス赤外線カットフィルタである場合に、青色ガラス赤外線カットフィルタの一表面にＡＲフィルム又は反射防止フィルムがメッキされ、ＡＲフィルム又は反射防止フィルムの表面に背向する面がボンディング用面４０１である。フィルタ４００がガラス及びガラスの表面上に配置されたＩＲカットコーティングを含む場合に、ＩＲカットコーティングに背向するガラス表面がボンディング用面４０１である。他の実施形態では、フィルタが完全透明ガラスである場合、完全透明ガラスの任意の表面がボンディング用面である。
図３に示すように、前記フィルタ４００は、光透過領域４００Ｃと、光透過領域４００Ｃを囲むエッジ領域４００Ｅとを含む。前記光透過領域４００Ｃは外部入射光を透過するように構成され、感光性チップ２００の光信号受信面２０１が光信号を受信してレンズモジュールの通常使用機能を実現するためであり、前記エッジ領域４００Ｅはフィルタ４００と感光性チップ２００との貼り付けを実現するために搭載空間的位置を確保するためである。
図１に示すように、本実施形態では、前記フィルタ４００は、接着構造４１０を介して感光性チップ２００に貼り付けられ、前記接着構造４１０は前記光信号受信面２０１を囲んでいる。
前記接着構造４１０は、フィルタ４００と感光性チップ２００との物理的な接続を実現するために使用され、且つ、前記フィルタ４００、接着構造４１０および感光性チップ２００よりキャビティ（図示せず）が形成され、フィルタ４００と感光性チップ２００との直接接触を避けることにより、フィルタ４００が感光性チップ２００の性能に悪影響を及ぼすことを防止する。
本実施形態では、前記接着構造４１０が前記光信号受信面２０１を取り囲み、前記光信号受信面２０１の上方のフィルタ４００を感光性チップ２００の感光経路に位置させるので、前記感光性チップ２００の性能は保証されている。
具体的には、前記接着構造４１０の材料はフォトリソグラフィ可能な材料であり、フォトリソグラフィ加工により接着構造４１０が形成することができるので、これは接着構造４１０の形態品質（ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｑｕａｌｉｔｙ）および寸法精度を改善し、パッケージング効率と生産性を改善するのに役立つだけでなく、接着構造４１０の接合強度への影響を低減することができる。
本実施形態では、前記接着構造４１０の材料はフォトリソグラフィ可能なドライフィルム（ｄｒｙ ｆｉｌｍ）である。他の実施形態では、前記接着構造の材料はフォトリソグラフィ可能なポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、フォトリソグラフィ可能なポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）またはフォトリソグラフィ可能なベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）でもよい。
本実施形態では、前記接着構造４１０を形成する際の加工上の困難さを軽減し、工程を簡略化し、前記接着構造４１０の形成工程が光信号受信面２０１に与える影響を低減するために、前記フィルタ４００に接着構造４１０が形成される。
具体的には、図１に示すように、前記貼り付け工程は、第３キャリア基板３４０を提供することと、フィルタ４００のボンディング用面４０１に背向する面を第３キャリア基板３４０に仮ボンディングすることと、前記仮ボンディング工程の後、前記フィルタ４００のエッジ領域４００Ｅ（図３に示す）に環状の接着構造４１０を形成することと、前記感光性チップ２００の光信号受信面２０１が前記環状の接着構造４１０を向くように、前記感光性チップ２００の周辺領域２００Ｅ（図２に示す）を前記環状の接着構造４１０に貼り付けて前記感光性ユニット２５０を形成することとを含む。
前記第３キャリア基板３４０は、前記接着工程にプロセスのプラットフォームを提供するために使用され、それによってプロセスの操作性を改善する。この実施形態では、第３キャリア基板３４０はキャリアウェハ（ｃａｒｒｉｅｒ ｗａｆｅｒ）である。他の実施形態では、前記第３キャリア基板は他のタイプの基板でもよい。
具体的には、第１仮ボンディング層３４５を介してフィルタ４００を第３キャリア基板３４０に仮ボンディングする。前記第１仮ボンディング層３４５は後の剥離（ｄｅ−ｂｏｎｄｉｎｇ）を容易にするための剥離層として使用される。
本実施形態では、第１仮ボンディング層３４５は発泡フィルムである。発泡フィルムは、対向した微粘着面および発泡面を含み、発泡フィルムは常温では粘着性を有し且つ発泡面が第３キャリア基板３４０に貼り付けられ、後で発泡フィルムを加熱して発泡面に粘性を失わせ、それにより剥離が達成される。他の実施形態では、前記第１仮ボンディング層はダイアタッチフィルム（ｄｉｅ ａｔｔａｃｈ ｆｉｌｍ，ＤＡＦ）としてもよい。
図４を参照して説明すると、貼り付け工程の後、さらに、前記感光性チップ２００の光信号受信面２０１に背向する面をＵＶフィルム３１０に貼り付けることと、貼り付け工程の後、第３キャリア基板３４０を除去する第１の剥離処理を行う（図１に示す）。
前記貼り付け工程を経て、引き続き感光性ユニット２５０を別のキャリア基板に仮ボンディングするために用意され、且つ、前記ＵＶフィルム３１０は第３キャリア基板３４０が除去された後も感光性ユニット２５０を支持および固定するために使用される。また、ＵＶフィルム３１０は、紫外線の照射下で付着力が弱まり、その後、感光性ユニット２５０をＵＶフィルム３１０から容易に取り外すことができる。
具体的には、前記ＵＶフィルム３１０を、フィルムアプリケータによって前記感光性チップ２００の光信号受信面２０１に背向する面に密着されるとともに、大径のフレーム３１５の底部に貼り付ける。前記フレーム３１５によってストレッチフィルムの作用が果たされ、前記感光性ユニット２５０が別々にＵＶフィルム３１０に固定される。前記ＵＶフィルム３１０およびフレーム３１５についての詳細説明、本実施形態では省略する。
本実施形態では、前記第１仮ボンディング層３４５（図１に示す）は発泡フィルムであるので、熱剥離プロセスを使用し前記第１剥離処理を行う。具体的には、前記第１仮ボンディング層３４５を加熱処理して発泡フィルムの発泡表面に粘着性を失わせ、第３キャリア基板３４０を除去した後、前記第１仮ボンディング層３４５を外して除去する。
図５を参照し、第１キャリア基板３２０を提供し、前記第１キャリア基板３２０にはんだパッドを有する機能素子（図示せず）と前記感光性チップ２００を仮ボンディングし、且つ、前記感光性チップ２００と機能素子のはんだパッドがいずれも前記第１キャリア基板３２０に背向する。
機能素子および感光性チップ２００を第１キャリア基板３２０に仮ボンディングすることによって、後の機能素子および感光性チップ２００のパッケージ集積と電気学集積のためにプロセス上に用意される。
さらに、仮ボンディング（ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｂｏｎｄｉｎｇ，ＴＢ）によって、後で感光性チップ２００、機能素子および第１キャリア基板３２０を別々に分離させることも便利になる。そのうち、前記第１キャリア基板３２０はさらに、後続のパッケージング層を形成するためにプロセスプラットフォームとして提供される。
この実施形態では、前記第１キャリア基板３２０はキャリアウェハである。他の実施形態では、前記第１のキャリア基板は他のタイプの基板でもよい。
具体的には、第２仮ボンディング層３２５を介して機能素子と感光性チップ２００を第１キャリア基板３２０に仮ボンディングする。本実施形態では、前記第２仮ボンディング層３２５は発泡フィルムである。前記第２仮ボンディング層３２５についての詳細説明は、前記第１仮ボンディング層３４５（図１に示す）についての説明を参照できるので、ここで省略する。
本実施形態では、感光性チップ２００が第１キャリア基板３２０に仮ボンディングされた後、前記感光性チップ２００の第１チップはんだパッド２２０は前記第１キャリア基板３２０に背向する。
具体的には、個個の感光性ユニット２５０（図１に示すような）の位置にあるＵＶフィルム３１０（図４に示すように）を紫外線照射し、紫外線照射を受けたＵＶフィルム３１０に粘着性を失わせるようにする。イジェクタピンにより一つの感光性ユニット２５０をジャックアップし、続いて吸着装置により前記感光性ユニット２５０を引き上げ、逐次に前記感光性ユニット２５０をＵＶフィルム３１０から剥離させ前記第１キャリア基板３２０上に放置する。また、逐次に前記感光性ユニット２５０を前記第１キャリア基板３２０上に放置する方式は、感光性ユニット２５０の第１キャリア基板３２０における位置精度の向上に有利であり、後続プロセスの通常に実施されることにも有利である。
本実施形態では、前記感光性チップ２００およびフィルタ４００の貼り付けが達成された後、前記感光性チップ２００が第１キャリア基板３２０に仮ボンディングされる。他の実施形態では、感光性チップが第１キャリア基板に仮ボンディングされた後に、前記感光性チップおよびフィルタの貼り付けは実施されてもよい。
この実施形態は、１つの感光性ユニット２５０のみを示している。他の実施形態では、形成されたレンズモジュールがデュアルカメラまたはアレイモジュール製品に適用されるとき、前記感光性ユニットの数は複数でもよい。
前記機能素子は、撮像アセンブリにおける感光性チップ２００以外の特定の機能を有する部品であり、前記機能素子は周辺チップ２３０および受動素子２４０の少なくとも一方を含む。
この実施形態では、前記機能素子は、周辺チップ２３０および受動素子２４０を含む。
前記周辺チップ２３０は能動部品であり、後に感光性チップ２００との電気的接続が実行されたら、前記感光性チップ２００に、アナログ電源回路およびデジタル電源回路、電圧バッファ回路、シャッタ回路、シャッタ駆動回路などのような周辺回路を提供するために使用される。
この実施形態では、前記周辺チップ２３０は、デジタルシグナルプロセッサチップおよびメモリチップの一方または両方を含む。他の実施形態では、周辺チップは他の機能タイプのチップも含み得る。図５には１つの周辺チップ２３０しか示されていないが、周辺チップ２３０の数は１つに限定されない。
前記周辺チップ２３０は一般的にシリコンベースのチップであり、集積回路製造技術によって製造され、他のチップまたは部品と電気的に接続するためのはんだパッドを有する。この実施形態では、前記周辺チップ２３０は第２チップはんだパッド２３５を含む。
この実施形態では、前記第１チップはんだパッド２２０が第１キャリア基板３２０に背向し、後続の電気接続プロセスの困難さを減らすために、前記周辺チップ２３０が第１キャリア基板３２０に仮ボンディングされた後、前記第２チップはんだパッド２３５も第１キャリア基板３２０に背向し、前記第１チップはんだパッド２２０と第２チップはんだパッド２３５とも同じ側に位置させるようにする。
前記受動素子２４０は、前記感光性チップ２００の感光動作において特定の役割を果たすために使用される。前記受動素子２４０は、抵抗器、コンデンサ、インダクタ、ダイオード、トランジスタ、ポテンショメータ、リレー、またはドライバなどの小型の電子部品を含むことができる。図示の便宜上、図５には１つの受動素子２４０しか示されていないが、受動素子２４０の数は１つに限定されない。
前記受動素子２４０も他のチップまたは部品と電気的に接続するためのはんだパッドを有する。この実施形態では、前記受動素子２４０のはんだパッドは電極２４５である。
前記分析でわかるように、第１チップはんだパッド２２０が第１キャリア基板３２０に背向する場合に、後続の電気接続プロセスの困難さを減らすために、前記受動素子２４０が第１キャリア基板３２０に仮ボンディングされた後、前記電極２４５も第１キャリア基板３２０に背向する。
後続の電気的接続のプロセス難易度を下げるために、前記機能素子と感光性チップ２００の厚さは同じか、その厚さの差が小さい。また、前記感光性チップ２００の厚さにより、厚さの適合した機能素子を形成してもよい。本実施形態では、前記機能素子と感光性チップ２００との厚さの差はー２μｍから２μｍである。
それに応じ、前記周辺チップ２３０と感光性チップ２００との厚さの差はー２μｍから２μｍで、前記受動素子２４０と感光性チップ２００との厚さの差はー２μｍから２μｍである。
図６を参照すると、前記第１キャリア基板３２０、感光性チップ２００、および機能素子（図示せず）を覆い、かつ前記フィルタ４００を露出させるように形成されるパッケージング層３５０が形成される。
前記パッケージング層３５０は、感光性チップ２００と機能素子（例えば、周辺チップ２３０、受動素子２４０）に対して固定的な役割を果たし、感光性チップ２００と機能素子との集積パッケージを実現する。
そのうち、パッケージング層３５０は、レンズアセンブリ内のホルダーによって占められる空間を減らすことができ、また回路基板（例えばＰＣＢ）を節約することができ、それによって後に形成されるレンズモジュールの全体厚さを著しく減らすことができ、レンズモジュールの小型化と薄型化への要求を満たすことができる。また、機能素子を周辺メインボードに貼り付ける技術方案と比較して、パッケージング層３５０に感光性チップと機能素子とを集積化することにより、感光性チップ２００と各機能素子との距離を短くすることができ、それに応じ、感光性チップと各機能素子との間の電気的接続距離を短くし、それによって信号伝送速度を上げ、レンズモジュールの使用性能を向上させる（例えば、撮像速度および記憶速度を向上させる）ことに有益である。
本実施形態では、前記パッケージング層３５０は、絶縁、密封および防湿としても機能することができ、レンズモジュールの信頼性を向上させるためにも有益である。
この実施形態では、前記パッケージング層３５０の材料はエポキシ樹脂である。エポキシ樹脂は、低収縮性、優れた接着性、優れた耐食性、優れた電気的性質および低コストという利点を有しているので、電子デバイスおよび集積回路用の封止材として広く使用されている。
本実施形態では、前記パッケージング層３５０は射出成形（ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｌｄｉｎｇ）プロセスを使用して形成される。射出成形プロセスを採用することにより、生産量を増加させ、プロセスコストを削減することに有益である。また、適合した金型を作成することにより、前記パッケージング層３５０の厚さと形成区域がプロセスの要求を満たすことができるので、前記パッケージング層３５０が前記フィルタ４００を覆うことを避けられ、プロセスが簡単になる。
具体的には、前記パッケージング層３５０を形成する工程は、機能素子（図示せず）と感光性チップ２００とを第１キャリア基板３２０上に仮ボンディングし、感光性チップ２００とフィルタ４００とを貼り付けてから、第１キャリア基板３２０を金型内に配置し、前記金型は上型と下型とを含み、前記第１キャリア基板３２０を上型と下型との間に配置し、型締め後、前記金型を前記第１キャリア基板３２０とフィルタ４００の上に押し付け、前記上型と下型の間にキャビティを形成し、前記キャビティ内に封止材を注入して前記パッケージング層を形成し、前記金型を除去する。
他の実施形態では、前記パッケージング層は他の成形プロセスを使用し形成してもよい。例えば、フィルタを覆うパッケージング層を形成した後、パッケージング層をエッチング処理または研削（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）処理して、前記フィルタよりも高いパッケージング層を除去することにより、前記フィルタ残ったパッケージング層から露出するようにする。
この実施形態では、前記パッケージング層３５０はフィルタ４００の側壁も覆うので、感光性ユニット２５０（図１に示す）内のキャビティのシール性を改善し、前記キャビティ内への水蒸気、酸化性ガスなどの侵入の確率を引き下げ、それによって前記感光性チップ２００の性能が保証される。
電気回路を省略することにより、レンズモジュールの厚さを減らす効果が実現できることに留意されたい。感光性チップ２００および周辺チップ２３０を薄くする必要がなく、感光性チップ２００および周辺チップ２３０の機械的強度および信頼性が向上した分、レンズモジュールの信頼性も向上する。他の実施形態では、前記感光性チップおよび周辺チップの厚さは、プロセス要件に従って適切に薄くすることができるが、機械的強度および信頼性が影響を受けない程度に薄くする量が少ない。
図５を参照すると、この実施形態では、前記パッケージング層３５０（図６に示す）が形成される前に、さらに、前記フィルタ４００の側壁を覆う応力緩衝層４２０を形成することをさらに含む。
前記応力緩衝層４２０は、パッケージング層３５０によって発生されたフィルタ４００への応力を低減して、フィルタ４００が破損する確率を低減し、それによってパッケージングプロセスの信頼性および歩留まりを改善し、それに対応してレンズモジュールの信頼性を改善するのにも有益である。特に、前記フィルタ４００は赤外線フィルタガラスシートまたは完全透明なガラスシートであり、ガラスシートは応力によるひびや割れが生じやすいが、前記応力緩衝層４２０により、前記フィルタ４００が破損する確率を著しく引き下げることができる。
前記応力緩衝層４２０は、フィルタ４００への接着性を確実にするための粘着性を有する。この実施形態では、前記応力緩衝層４２０の材料はエポキシ系接着剤である。エポキシ系接着剤はエポキシ樹脂系接着剤（ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ ａｄｈｅｓｉｖｅ）であり、エポキシ系接着剤は多種多様で、組成を変えることで弾性率の異なる材料を得ることができ、実際の状況に応じて、前記フィルタ４００の受けた応力を調整・制御できる。
この実施形態では、前記感光性ユニット２５０（図１に示す）が前記第１キャリア基板３２０に仮ボンディングされてから前記応力緩衝層４２０が形成されるので、前記第１キャリア基板３２０が前記応力緩衝層４２０を形成するためにプロセスプラットフォームとして提供される。
他の実施形態では、前記フィルタが感光性チップに貼り付けられる前に前記応力緩衝層を形成してもよいが、あるいは、前記フィルタを前記感光性チップに貼り付けてから、前記感光性ユニットを前記第１キャリア基板に仮ボンディングする前に、前記応力緩衝層を形成してもよい。
具体的には、前記応力緩衝層４２０はディスペンシングプロセスによって形成される。ディスペンシングプロセスを応用することによって、前記応力緩衝層４２０を形成する工程と現在のパッケージングプロセスとの適合性が改善され、プロセスは簡単になる。
この実施形態では、前記応力緩衝層４２０は接着構造４１０の側壁も覆い、後でパッケージング層３５０によって発生された接着構造４１０への応力を低減して、パッケージングプロセスの信頼性および歩留まりをさらに向上させる。
引き続き図７から図１１を参照すると、前記パッケージング層３５０の前記フィルタ４００に近い側に再配線（ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ，ＲＤＬ）構造３６０（図１１に示す）が形成され、前記感光性チップ２００のはんだパッドと前記機能素子（図示せず）のはんだパッドとを電気的に接続する。
前記再配線構造３６０は、形成された撮像アセンブリの電気的集積を実施するために使用される。
本実施形態では、前記パッケージング層３５０および再配線構造３６０により、感光性チップ２００と機能素子との間の距離を短くし、それに応じて、電気的接続の距離を短くし、それによって信号伝送速度を改善し、レンズモジュールの使用性能を改善する。具体的には、前記周辺チップ２３０は、デジタルシグナルプロセッサチップおよびメモリチップの一方または両方を含み、それに応じて、撮像速度と記憶速度を向上させることに有利である。
また、再配線構造３６０を応用することにより、前記感光性チップ２００と機能素子との距離を縮めながら電気的接続工程の実行可能性を向上させることができ、ワイヤボンディング工程と比較して、再配線構造３６０は量産化でき、パッケージング効率を改善できる。
具体的には、再配線構造３６０を形成する工程は以下を含む。
図７を参照し、前記パッケージング層３５０内に、前記はんだパッド（図示せず）を露出させる導電性ビアホール３５１を形成する。
具体的には、前記導電性ビアホール３５１は、それぞれ前記第１チップはんだパッド２２０、第２チップはんだパッド２３５、および電極２４５を露出させ、後続の電気的接続プロセスのために準備される。
本実施形態では、前記パッケージング層３５０を形成してから、レーザーエッチングプロセスにより前記パッケージング層３５０をエッチングし、前記パッケージング層３５０に前記導電性ビアホール３５１を形成する。レーザーエッチングプロセスは精度が高く、前記導電性ビアホール３５１の形成位置と寸法が正しく確定できる。
本実施形態では、前記機能素子と感光性チップ２００との厚さの差はー２μｍから２μｍであり、各導電性ビアホール３５１の深さが同じか類似していて、それに応じ、レーザーエッチングプロセスの難易度を下げる。
他の実施形態では、パッケージング層を形成する工程で導電性ビアホールを形成してもよい。具体的には、射出成形プロセスで使用される金型をカスタマイズすることによって、上型および下型のうちのいずれか一方が複数の凸状ボスを有し、型締め後に、金型を第１のキャリア基板およびフィルタ上に押し付ける。ボスを対応するはんだパッドに押し付け、前記上型と下型との間にキャビティを形成し、前記ボスにより導電性ビアホールの位置が占められ、それに対応して、金型を除去したらパッケージング層に前記導電性ビアホールを形成することができる。
図８と図９を参照し、第２キャリア基板３３０を提供し、前記第２キャリア基板３３０に相互接続配線３６１（図９に示す）と前記相互接続配線３６１から突出した導電性ピラー３６２（図９に示す）を有する再配線構造３６０（図９に示す）を形成する。
前記第２キャリア基板３３０に前記再配線構造３６０を形成することにより、前記再配線構造３６０を形成するプロセスによる前記フィルタ４００への汚染を回避できる。
具体的には、前記再配線構造３６０を形成する工程は下記のとおりとなる。即ち、前記第２キャリア基板３３０に誘電体層３３２を形成し、前記誘電体層３３２をパターン化し、前記誘電体層３３２内に相互接続トレンチ（図示せず）を形成し、前記相互接続トレンチ内に導電性材料３６５（図８に示す）を充填し、前記導電性材料３６５が前記誘電体層３３２の上部も覆い、前記導電性材料３６５にパターン化されたマスク層３６６（図８に示す）を形成し、パターン化された前記マスク層３６６が前記導電性ピラー３６２所在場所での導電性材料３６５を遮断し、パターン化された前記マスク層３６６をマスクとし、前記導電性材料３６５から前記誘電体層３３２までエッチングして、前記相互接続トレンチに位置した相互接続配線３６１及び前記相互接続配線３６１から突出した導電性ピラー３６２を形成し、前記マスク層３６６と誘電体層３３２を除去する。
前記相互接続トレンチは、相互接続配線３６１の形状、位置、およびサイズを画定するために使用される。この実施形態では、前記誘電体層３３２の材料は感光性材料であり、フォトリソグラフィプロセスによってパターン化でき、相互接続トレンチを形成するプロセスの難易度を簡単化する。この実施形態では、前記誘電体層３３２の材料は感光性ポリイミドである。他の実施形態では、前記誘電体層３３２の材料は、感光性ベンゾシクロブテンまたは感光性ポリベンゾオキサゾールでもよい。
本実施形態では、前記導電性材料３６５は銅であり、即ち、前記再配線構造３６０の材料は銅である。銅材料を選択することにより、前記再配線構造３６０の電気的接続の信頼性を向上させることに有利であり、また、銅の抵抗率が低いので、前記再配線構造３６０の導電性を向上させることにも有利である。なお、銅の充填性がよいので、それに応じて、導電性材料３６５の相互接続トレンチ内の充填効果も向上させる。他の実施形態では、前記再配線構造は、その他の適用可能な導電性材料でもよい。
前記マスク層３６６が前記導電性材料３６５をエッチングするためのエッチングマスクである。この実施形態では、前記マスク層３６６はフォトレジストであるため、再配線構造３６０を形成した後に、該マスク層３６６をアッシングまたはウェットストリッピングによって除去することができる。他の実施形態では、前記マスク層は、エッチングプロセスに適合する他の材料でもよく、マスク層は単層構造または積層構造でもよい。
前記材料の誘電体層３３２は耐食性が高いため、前記再配線構造３６０を形成した後に、反応性イオンエッチングにより前記誘電体層３３２を除去することにより、第２キャリア基板３３０から相互接続配線３６１を露出させ、後続の電気接続プロセスに用意される。
本実施形態では、前記第２キャリア基板３３０に誘電体層３３２を形成する前に、さらに、前記第２キャリア基板３３０に第３仮ボンディング層３３１を形成し、それに応じ、前記誘電体層３３２が前記第３仮ボンディング層３３１に形成されることを含む。
前記第３仮ボンディング層３３１は後で前記再配線構造３６０と第２キャリア基板３３０との剥離を便利にさせるための剥離層として使用される。本実施形態では、前記第３仮ボンディング層３３１は発泡フィルムでよく、前記第３仮ボンディング層３３１についての詳細説明は、第１仮ボンディング層３４５（図１に示す）についての説明を参照できるので、ここで省略する。
他の実施形態では、前記第２キャリア基板に第３仮ボンディング層３３１を形成する前に、さらに、前記第２キャリア基板にパッシベーション層を形成することを含む。前記パッシベーション層により、前記第２キャリア基板が汚染されることが避けられ、前記第２キャリア基板が再利用可能である。また、前記パッシベーション層の材料は、酸化シリコンまたは窒化シリコンとすることができる。
図１０と図１１を参照し、前記導電性ピラー３６２が対応した前記導電性ビアホール３５１（図１０に示す）にボンディングされ、対応した前記はんだパッドと電気的に接続する。
前記導電性ビアホール３５１がそれぞれ第１チップはんだパッド２２０、第２チップはんだパッド２３５及び電極２４５を露出させ、前記導電性ピラー３６２が導電性ビアホール３５１にボンディングされてから、それぞれ前記第１チップはんだパッド２２０、第２チップはんだパッド２３５及び電極２４５に電気的に接続する。
具体的には、前記再配線構造３６０を前記フィルタ４００を向かせ、メタルボンディングプロセスにより、前記導電性ピラー３６２を対応した前記導電性ビアホール３５１にボンディングする。
本実施形態では、前記メタルボンディングプロセスはホットプレスボンディングプロセスである。前記メタルボンディングプロセスの過程では、前記導電性ピラー３６２と対応する第１チップはんだパッド２２０、第２チップはんだパッド２３５と電極２４５との接触面は圧力の作用下で塑性変形するので、接触面の原子は互いに接触し、ボンディング温度が上昇するにつれて、接触面の原子拡散が加速され、クロスボーダー拡散（Ｃｒｏｓｓ−ｂｏｒｄｅｒ ｓｐｒｅａｄ）が実現される。一定のボンディング時間に達すると、接触面のラティスが再結合してボンディングが達成され、ボンディング強度、導電性および熱伝導性、エレクトロマイグレーション耐性、ならびに機械的接続性能が高い。
説明する必要があるが、ボンディング温度が上昇すると、接触表面上の原子はより多くのエネルギーを得て、原子間の拡散はより顕著になり、さらにボンディング温度の上昇は粒子成長を促進でき、エネルギーを得た粒子はクロスボーダー成長することができ、ボーダー面の解消に寄与でき、接触面の材料を一体化させる。しかし、前記メタルボンディングプロセスのボンディング温度はあまり高くないほうが好ましい。ボンディング温度が高すぎると、前記感光性チップ２００および周辺チップ２３０の性能、特に形成された撮像アセンブリ内の敏感な構成要素に、悪影響を及ぼしやすい一方、プロセス温度が高すぎると、熱応力が生じる可能性があり、アライメント精度の低下、プロセスコストの増加、生産効率の低下などの問題が引き起こされる。このために、本実施形態では、前記メタルボンディングプロセスは低温メタルボンディングプロセスであり、前記メタルボンディングプロセスのボンディング温度は２５０℃以下である。また、ボンディング温度の最低値が上記ボンディングが実現できればよい。
前記ボンディング温度設定の下、圧力を増加させることによって、原子間の相互拡散をより容易にし、その結果、前記再配線構造３６０とはんだパッドとのボンディング品質が向上される。このために、本実施形態では、前記メタルボンディングプロセスの圧力は２００ｋＰａ以上である。その中で、前記圧力は圧着工具によって発生する。
ボンディング時間の増加もボンディング品質の向上にもつながる。このために、本実施形態では、前記メタルボンディングプロセスのボンディング時間は３０ｍｉｎ以上である。
実際のプロセスでは、前記ボンディング温度、圧力およびボンディング時間を合理的に調整し、組み合わせることにより、メタルボンディングの品質および効率を保証することである。また、接触面を減らし、酸化または汚染が生じる確率を下げるように、真空環境下で前記メタルボンディングプロセスを行ってもよいことに留意されたい。
そのために、前記パッケージング方法は、さらに、前記導電性ピラー３６２が対応した前記導電性ビアホール３５１（図９に示す）にボンディングされてから、第２剥離処理を行い、前記第２キャリア基板３３０（図１０に示す）と第３仮ボンディング層３３１（図１０に示す）を除去する。
前記第２キャリア基板３３０と第３仮ボンディング層３３１を除去することによって、前記相互接続配線３６１が露出され、後続の電気的接続プロセスのために準備される。前記第２剥離処理についての詳細説明は、前記第１剥離処理についての説明を参照できるので、ここで省略する。
図１２を参照すると、第３の剥離処理を行い、前記第１キャリア基板３２０を除去する（図１１に示す）。
前記第１キャリア基板３２０が前記パッケージング層３５０の形成のためにプロセスプラットフォームとして提供されたので、前記パッケージング層３５０が形成された後、前記第１キャリア基板３２０を除去すればよい。
本実施形態では、前記はんだパッドに電気的に接続する再配線構造３６０を形成してから、前記第１キャリア基板３２０を除去し、前記第１キャリア基板３２０が前記電気的接続工程のためにプロセスプラットフォームとして提供され、プロセスの操作可能性とプロセスの安定性を向上させる。他の実施形態では、パッケージング層を形成してから、前記メタルボンディングプロセスが実施される前に、第１キャリア基板を除去する。
この実施形態では、熱剥離プロセスにより前記第３剥離処理を行い、第１キャリア基板３２０および第２仮ボンディング層３２５を順次除去する（図１０に示す）。前記第３剥離処理についての詳細説明は、前記第１剥離処理についての説明を参照できるので、ここで省略する。
図１３を参照すると、前記第１キャリア基板３２０（図１０に示す）が除去された後、さらに、前記パッケージング層３５０に対してダイシング（ｄｉｃｉｎｇ）処理を実施することを含む。
前記ダイシング処理により、プロセス要件を満たすサイズの単一の撮像アセンブリ２６０が形成されて、後続のレンズアセンブリの組み立てのためのプロセスに用意される。本実施形態では、ダイシング処理はレーザー切断工程を用いて行われる。
本実施形態では、前記第１キャリア基板３２０の破損確率を下げるために、先に第３の剥離処理を行い、後で前記ダイシング処理を行う。他の実施形態では、第３の剥離処理がダイシングプロセスの後に実施されてもよい。
続いて、図１３を参照すると、前記はんだパッドに電気的に接続する再配線構造３６０が形成された後、さらに、前記再配線構造３６０にＦＰＣ基板（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ、フレキシブルプリント回路基板）５１０をボンディングすることを含むことに留意されたい。
前記ＦＰＣ基板５１０は、回路基板が省略される場合に前記撮像アセンブリ２６０と後続のレンズアセンブリとの電気的接続、および形成されたレンズモジュールと他の構成要素との間の電気的接続を実現するように構成される。後にレンズモジュールが形成されてから、レンズモジュールはまた、前記ＦＰＣ基板５１０を介して電子機器内の他の構成要素に電気的に接続することができ、それによって電子機器の通常の撮像機能を実現する。
この実施形態では、前記ＦＰＣ基板は回路構造を有し、メタルボンディングプロセスによって前記ＦＰＣ基板５１０を前記再配線構造３６０にボンディングし、それによって電気的接続が達成される。
本実施形態では、プロセスの実現可能性を向上させるために、前記第３剥離工程およびダイシング工程の後に、前記ＦＰＣ基板５１０を前記再配線構造３６０にボンディングする。
なお、前記ＦＰＣ基板５１０には、前記ＦＰＣ基板５１０と他の回路部品とを電気的に接続するためのコネクタ（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）５２０が形成されている。レンズモジュールが電子機器に適用されると、前記コネクタ５２０が前記電子機器のメインボードに電気的に接続され、それによって前記レンズモジュールと前記電子機器内の他の構成要素との間の情報伝達が実現される。前記レンズモジュールの画像情報が前記電子機器に送信される。具体的には、前記コネクタ５２０は金指コネクタ（Ｇｏｌｄｆｉｎｇｅｒ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）とすることができる。
図１４〜図１７は、本発明の撮像アセンブリのパッケージング方法の一実施形態における各工程に対応する構成模式図である。
本実施形態と前記実施形態との同じ点につき、ここでは省略する。本実施形態と前述実施形態との相違点は、前記相互接続構造３６０ａ（図１５に示す）の相互接続配線３６１ａと導電性ピラー３６２ａが異なる工程で形成される点にある。
具体的には、図１４と図１５を参照し、前記第２キャリア基板３３０ａに導電層３６３ａ（図１４に示す）が形成され、前記導電層３６３ａをエッチングし相互接続配線３６１ａ（図１５に示す）を形成する。
この実施形態では、前記相互接続配線３６１ａの材料はアルミである。他の実施形態では、前記相互接続配線の材料は、エッチングプロセスによって容易にパターン化した導電材料とすることもできる。
本実施形態では、前記導電層にパターン化したマスク層（例えば、パターン化したフォトレジスト層）が形成されてから、ドライエッチングプロセスにより、前記マスク層から露出した導電層をエッチングし、前記相互接続配線３６１ａを形成する。
引き続き図１５を参照し、前記第２キャリア基板３３０ａと相互接続配線３６１ａを覆う犠牲層３７０ａを形成し、前記犠牲層３７０ａをパターン化することにより、後続の導電性ピラーの位置を画定するためのビアホール３７５ａを形成する。
この実施形態では、前記犠牲層３７０ａの材料は感光性材料であり、フォトリソグラフィプロセスによってパターン化でき、前記ビアホール３７５ａを形成するプロセスの難易度を簡単化する。
この実施形態では、前記犠牲層３７０ａの材料は感光性ポリイミドである。他の実施形態では、誘電体層の材料は、感光性ベンゾシクロブテンまたは感光性ポリベンゾオキサゾールでもよい。
図１６を参照し、前記ビアホール３７５ａ（図１５に示す）内に前記導電性ピラー３６２ａを形成する。
本実施形態では、電気メッキプロセスにより前記ビアホール３７５ａに導電性材料を充填することにより前記導電性ピラー３６２ａを形成し、前記導電性ピラー３６２ａと相互接続配線３６１ａとにより前記再配線構造３６０ａが構成される。
また、前記導電性ピラー３６２ａの材料は相互接続配線３６１ａの材料とは同じでもよいし、同じでなくてもよい。本実施形態では、前記導電性ピラー３６２ａの導電性能及び導電性材料のビアホール３７５ａへの充填性能をあげるように、前記導電性ピラー３６２ａの材料は銅である。
図１７を参照し、前記犠牲層３７０ａ（図１６に示す）を除去する。
前記材料の犠牲層３７０ａは耐食性が高いため、前記再配線構造３６０を形成した後に、反応性イオンエッチングにより前記犠牲層３７０ａを除去する。
本実施形態のパッケージング方法の詳細な説明については、前述の実施形態の対応する説明を参照することができ、ここでは省略する。
それに対応して、本発明の実施形態はさらに一種の撮像アセンブリを提供する。引き続き図１３を参照すると、本発明の撮像アセンブリの一実施形態の構成模式図が示されている。
前記撮像アセンブリ２６０は、下記のような構成を有し、即ち、パッケージング層３５０、及び前記パッケージング層３５０に嵌め込まれる感光性ユニット２５０（図１に示す）と機能素子（図示せず）を備え、前記感光性ユニット２５０が感光性チップ２００と前記感光性チップ２００に貼り付けられるフィルタ４００を有し、前記パッケージング層３５０の底面（図示せず）が前記感光性チップ２００と機能素子を露出させ、前記パッケージング層３５０の上面（図示せず）が前記感光性チップ２００と機能素子より高く前記フィルタ４００を露出させて、前記感光性チップ２００と機能素子がいずれもはんだパッドを有し、前記はんだパッドがいずれも前記パッケージング層３５０の底面に背向し、前記パッケージング層３５０の上面の一側に位置する再配線構造３６０が、前記はんだパッドに電気的に接続する。
前記パッケージング層３５０は、感光性チップ２００と機能素子に対して固定的な役割を果たし、感光性チップ２００と機能素子との集積パッケージを実現する。そのうち、パッケージング層３５０は、レンズアセンブリ内のホルダーによって占められる空間を減らし、また回路基板を節約することができ、それによってレンズモジュールの厚さを著しく減らすことができ、レンズモジュールの小型化と薄型化への要求を満たすことができる。
この実施形態では、前記パッケージング層３５０の材料は封止材であり、前記パッケージング層３５０は、絶縁、密封および防湿としても機能することができ、レンズモジュールの信頼性を向上させるためにも有益である。
この実施形態では、前記パッケージング層３５０の材料はエポキシ樹脂である。
この実施形態では、前記パッケージング層３５０は対向する上面および底面を含む。また、前記パッケージング層３５０の上面はレンズアセンブリを貼り付けるための面である。
この実施形態では、撮像アセンブリ２６０のパッケージング過程において、通常、感光性チップ２００および機能素子がキャリア基板に仮ボンディングされた後、前記キャリア基板上に前記パッケージング層３５０が形成される。よって、前記パッケージング層３５０の底面は、前記感光性チップ２００および機能素子を露出させる。
この実施形態では、前記パッケージング層３５０の上面が感光性チップ２００と機能素子よりも高く、前記パッケージング層３５０はフィルタ４００の側壁も覆うので、感光性ユニット２５０内のキャビティのシール性を改善し、キャビティ内への水蒸気、酸化性ガスなどの侵入の確率を引き下げ、それによって感光性チップ２００の性能が保証される。
この実施形態では、前記感光性チップ２００はＣＭＯＳイメージセンサチップである。他の実施形態では、前記感光性チップはＣＣＤイメージセンサチップでもよい。
図１に示されるように、本実施形態では、前記感光性チップ２００は、感光領域２００Ｃと、前記感光領域２００Ｃを囲む周辺領域２００Ｅとを含み、前記感光性チップ２００がさらに前記感光領域２００Ｃに位置した光信号受信面２０１を有する。
前記感光性チップ２００は一般的にシリコンベースのチップであり、前記感光性チップ２００のはんだパッドは前記感光性チップ２００と他のチップまたは部品との電気的接続に使用される。本実施形態では、前記感光性チップ２００は周辺領域２００Ｅに位置した第１チップはんだパッド２２０を有する。
本実施形態では、前記第１チップはんだパッド２２０はフィルタ４００を向いて、即ち、前記第１チップはんだパッド２２０は前記パッケージング層３５０の底面に背向する。
前記感光性チップ２００に前記フィルタ４００が貼り付けられて、パッケージングプロセスによる前記光信号受信面２０１への汚染を防ぐとともに、レンズモジュール６００の全体の厚さを減少させ、レンズモジュールの小型化、薄型化への要求を満たすことができる。
レンズモジュールの通常機能を実現するために、前記フィルタ４００は、赤外フィルタリングガラスまたは完全透明ガラスである。本実施形態では、前記フィルタ４００は赤外フィルタリングガラスであり、入射光のうちの赤外線が前記感光性チップ２００の性能に与える影響を排除するためにも用いられており、結像効果の向上に有利である。
前記フィルタ４００は、接着構造４１０を介して前記感光性チップ２００に貼り付けられ、前記接着構造４１０は前記感光性チップ２００の光信号受信面２０１を囲んでいる。前記接着構造４１０は、フィルタ４００と感光性チップ２００との物理的な接続を実現するために使用され、フィルタ４００と感光性チップ２００との直接接触を避ける。本実施形態では、前記接着構造４１０が前記光信号受信面２０１を取り囲む。
本実施形態では、前記接着構造４１０の材料はドライフィルムである。他の実施形態では、前記接着構造の材料はポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）またはベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）でもよい。
この実施形態は、１つの感光性ユニット２５０のみを示している。他の実施形態では、レンズモジュールがデュアルカメラまたはアレイモジュール製品に適用されるとき、感光性ユニットの数は複数でもよい。
パッケージング層３５０がフィルタ４００の側壁を覆っているので、前記撮像アセンブリ２６０は、パッケージング層３５０とフィルタ４００の側壁との間にある応力緩衝層４２０をさらに含むことに留意されたい。
前記応力緩衝層４２０は、パッケージング層３５０によって発生されたフィルタ４００への応力を低減して、前記フィルタ４００が破損する確率を引き下げ、それによってレンズモジュールの信頼性を改善するのに有益である。この実施形態では、前記応力緩衝層４２０の材料は感光性緩衝接着剤である。
前記応力緩衝層４２０は、フィルタ４００への接着性を確実にするための粘着性を有する。具体的には、前記応力緩衝層４２０の材料はエポキシ系接着剤である。
この実施形態では、前記応力緩衝層４２０は前記パッケージング層３５０と前記接着構造４１０の側壁の間に位置し、前記パッケージング層３５０によって発生された前記接着構造４１０への応力を低減して、前記撮像アセンブリ２６０の信頼性および歩留まりをさらに向上させることに有利である。
前記機能素子は、撮像アセンブリにおける前記感光性チップ２００以外の特定の機能を有する部品であり、前記機能素子は周辺チップ２３０および受動素子２４０の少なくとも一方を含む。
この実施形態では、前記機能素子は、周辺チップ２３０および受動素子２４０を含む。
前記周辺チップ２３０は能動部品であり、感光性チップ２００に、アナログ電源回路およびデジタル電源回路、電圧バッファ回路、シャッタ回路、シャッタ駆動回路などのような周辺回路を提供するために使用される。
この実施形態では、前記周辺チップ２３０は、デジタルシグナルプロセッサチップおよびメモリチップの一方または両方を含む。他の実施形態では、前記周辺チップは他の機能タイプのチップも含み得る。図示の便宜上、図１３には１つの周辺チップ２３０しか示されていないが、周辺チップ２３０の数は１つに限定されない。
前記周辺チップ２３０は一般的にシリコンベースのチップであり、前記周辺チップ２３０のはんだパッドは前記周辺チップ２３０と他のチップまたは部品と電気的に接続するために使用される。この実施形態では、前記周辺チップ２３０は第２チップはんだパッド２３５を含む。
本実施形態では、前記第２チップはんだパッド２３５が前記フィルタ４００を向き、前記第２チップはんだパッド２３５と第１チップはんだパッド２２０とを同じ側に位置させることにより、前記周辺チップ２３０と感光性チップ２００との電気的接続を容易にさせる。それに応じ、前記第２チップはんだパッド２３５は前記パッケージング層３５０の底面に背向する。
前記受動素子２４０は、前記感光性チップ２００の感光動作において特定の役割を果たすために使用される。前記受動素子２４０は、抵抗器、コンデンサ、インダクタ、ダイオード、トランジスタ、ポテンショメータ、リレー、またはドライバなどの小型の電子部品を含むことができる。図示の便宜上、図１３には１つの受動素子２４０しか示されていないが、受動素子２４０の数は１つに限定されない。
前記受動素子２４０のはんだパッドは、前記受動素子２４０が他のチップまたは部品と電気的に接続するために使用される。この実施形態では、前記受動素子２４０のはんだパッドは電極２４５である。
前記分析を踏まえ、前記第１チップはんだパッド２２０がフィルタ４００を向く場合に、前記電極２４５がフィルタ４００を向くので、前記受動素子２４０と感光性チップ２００との間の電気的接続が容易に実現される。それに応じ、前記電極２４５も前記パッケージング層３５０の底面に背向する。
感光性チップ２００と機能素子のはんだパッドはいずれもパッケージング層３５０の底面に背向するので、電気的接続のプロセス難易度を下げるために、前記機能素子と感光性チップ２００の厚さは同じか、その厚さの差が小さい。また、前記感光性チップ２００の厚さにより、前記機能素子の厚さを調整してもよい。本実施形態では、前記機能素子と感光性チップ２００との厚さの差はー２μｍから２μｍである。
なお、電気回路基板が除去される分、撮像アセンブリ２６０の厚さが薄くなり、前記撮像アセンブリ２６０のパッケージング過程では、前記感光性チップ２００および周辺チップ２３０を薄くする必要がなくなり、従来のレンズモジュールの感光性チップと周辺チップと比べ、本実施形態では、前記感光性チップ２００と周辺チップ２３０の厚さが大きく、感光性チップ２００および周辺チップ２３０の機械的強度および信頼性が向上し、レンズモジュールの信頼性が向上する。他の実施形態では、プロセスの要求に応じ、前記感光性チップおよび周辺チップはリジュース処理を経てもよいが、機械的強度および信頼性が影響を受けない程度にリジュース量が少ない。
前記再配線構造３６０は、撮像アセンブリ２６０の電気的集積を実施するために使用される。前記再配線構造３６０およびパッケージング層３５０により、レンズモジュールの使用性能が向上される（例えば、撮像速度および記憶速度が向上される）。さらに、再配線構造３６０により、電気接続プロセスの実行可能性およびパッケージ効率が改善される。
この実施形態では、前記再配線構造３６０は、前記第１チップはんだパッド２２０、第２チップはんだパッド２３５、および電極２４５を電気的に接続する。
前記パッケージング層３５０が第１チップはんだパッド２２０、第２チップはんだパッド２３５及び電極２４５を覆うので、前記再配線構造３６０が、前記パッケージング層３５０に位置して前記第１チップはんだパッド２２０と第２チップはんだパッド２３５と電極２４５にそれぞれ電気的に接続する導電性ピラー３６２と、前記パッケージング層３５０の上面に位置して前記導電性ピラー３６２と接続する相互接続配線３６１とを有する。
本実施形態では、前記導電性ピラー３６２と相互接続配線３６１の材料は銅であり、即ち、前記再配線構造３６０の材料は銅である。他の実施形態では、前記再配線構造は、その他の適用可能な導電性材料でもよい。
本実施形態では、前記導電性ピラー３６２と相互接続配線３６１が一体的構造であるので、前記再配線構造３６０を形成するプロセスを簡単化する。
他の実施形態では、前記導電性ピラーと相互接続配線が一体的構造でなくてもよく、それに応じ、前記導電性ピラーと相互接続配線の材料は同じでも同じでなくてもよい。
この実施形態では、前記撮像アセンブリ２６０は、前記再配線構造３６０上に配置されたＦＰＣ基板５１０をさらに含む。前記ＦＰＣ基板５１０は、回路基板が省略される場合に前記撮像アセンブリ２６０とレンズアセンブリとの電気的接続、およびレンズモジュールと他の構成要素との間の電気的接続を実現するように構成される。レンズモジュールはまた、前記ＦＰＣ基板５１０を介して電子機器内の他の構成要素に電気的に接続することができ、それによって電子機器の通常の撮像機能を実現する。
具体的には、前記ＦＰＣ基板５１０は再配線構造３６０との電気的接続を実現するための回路構造を有する。
なお、ＦＰＣ基板５１０にはコネクタ５２０が設けられていることに留意されたい。レンズモジュールが電子機器に適用されると、前記コネクタ５２０が前記電子機器のメインボードに電気的に接続され、それによってレンズモジュールと電子機器内の他の構成要素との間の情報伝達が実現される。前記レンズモジュールの画像情報が前記電子機器に送信される。具体的には、前記コネクタ５２０は金指コネクタ（Ｇｏｌｄｆｉｎｇｅｒ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）とすることができる。
本実施形態の前記撮像アセンブリは、上記実施形態に記載のパッケージ方法を用いて形成されてもよく、他のパッケージ方法により形成されてもよい。本実施形態の撮像アセンブリの詳細な説明については、前述の実施形態の対応する説明を参照することができ、ここでは省略する。
それに対応して、本発明の実施形態はさらに一種のレンズモジュールを提供する。図１８を参照すると、本発明のレンズモジュールの一実施形態の構成模式図が示される。
前記レンズモジュール６００は、本発明の実施形態に記載の撮像アセンブリ（図１８で点線に囲まれる）と、前記パッケージング層（図示せず）の上面に貼り付けられ且つ前記感光性ユニット（図示せず）と機能素子を取り囲むホルダー５３５を有し、前記感光性チップ及び機能素子に電気的に接続するレンズアセンブリと５３０とを、有する。
レンズアセンブリ５３０は一般に、ホルダー５３５と、前記ホルダー５３５に取り付けられたモータ（図示せず）と、前記モーターに取り付けられたレンズ群（図示せず）とを有し、前記ホルダー５３５により前記レンズアセンブリ５３０の取り付けを容易に実現できるとともに、レンズ群が感光性ユニットの感光経路上に位置するようにする。
この実施形態では、前記撮像アセンブリの厚さが薄いことに加え、前記パッケージング層によって前記レンズアセンブリ５３０の厚さも減少し、それによって前記レンズモジュール６００の全体の厚さが減少することとなる。
また、前記感光性ユニットと機能素子とがいずれも前記ホルダー５３５の内部に配置されるのは、機能素子（例えば、周辺チップ）を周辺メインボードに貼り付ける方式に比べて、本実施形態では前記機能素子と感光性チップとの間の距離が短縮され、それに応じて、レンズモジュール６００のサイズも小さくされ、電気的接続の距離も短縮されるので、レンズモジュール６００の信号伝送速度を著しく向上させ、それによってレンズモジュール６００の使用性能を向上させる（例えば：撮像速度と記憶速度を向上させる）。
さらに、前記感光性ユニットおよび機能素子をパッケージング層に集積させるとともに、前記感光性ユニット、機能素子及び再配線構造を前記ホルダー３５の内部に配置することによって、前記感光性ユニット、周辺チップ、受動素子及び再配線構造がすべて保護されるようになる。レンズモジュール６００の信頼性および安定性が向上し、前記レンズモジュール６００の結像品質も保証できる。
本実施形態では、前記再配線構造にＦＰＣ基板がボンディングされるので、一部のホルダー５３５が前記パッケージング層に貼り付けられ、一部のホルダー５３５が前記ＦＰＣ基板に貼り付けられ、前記レンズアセンブリ５３０のモーターがそれに応じ、前記ＦＰＣ基板を介し前記感光性チップ及び機能素子との電気的接続が実現され、レンズアセンブリと撮像アセンブリとの電気的接続が実現される。
本実施形態の撮像アセンブリの詳細な説明については、前述の実施形態の対応する説明を参照することができ、ここでは省略する。
それに対応して、本発明の実施形態はさらに一種の電子機器を提供する。図１９を参照すると、本発明の電子機器の一実施形態の構成模式図が示される。
本実施形態では、前記電子機器７００が本発明の実施形態に記載の前記レンズモジュール６００を含む。
前記レンズモジュール６００の信頼性と性能が高いことに応じ、前記電子機器７００の撮像品質、撮像速度及び記憶速度が向上される。さらに、前記レンズモジュール６００の全体厚さは薄いので、ユーザの使い心地をよくさせることに有利である。具体的には、前記電子機器７００は、携帯電話、タブレットＰＣ、カメラ又はビデオカメラなどの撮像機能を有する各種装置でもよい。
以上、本発明を開示したが、本発明はこれらに限定されるものではない。当業者であれば、本発明の主旨および範囲から逸脱することない限り、あらゆる変更および修正を加えることができ、本発明に保護される範囲は、特許請求の範囲によって規定される範囲によって確定される。

Claims (24)

  1. 撮像アセンブリのパッケージング方法であって、
    はんだパッドを有する感光性チップを提供し、
    前記感光性チップにフィルタを貼り付け、
    第１キャリア基板を提供し、前記第１キャリア基板にはんだパッドを有する機能素子と前記感光性チップを仮ボンディングし、前記感光性チップのはんだパッドと機能素子のはんだパッドがいずれも前記第１キャリア基板に背向し、
    前記第１キャリア基板、感光性チップ及び機能素子を覆いながら、前記フィルタを露出させるパッケージング層を形成し、
    前記パッケージング層の前記フィルタに近接する側に、前記感光性チップのはんだパッドと前記機能素子のはんだパッドとを電気的に接続する再配線構造を形成し、
    前記第１キャリア基板を除去する、
    ことを特徴とするパッケージング方法。
  2. 請求項１に記載のパッケージング方法であって、
    前記再配線構造を形成する工程は、
    前記パッケージング層内に、前記はんだパッドを露出させる導電性ビアホールを形成し、
    第２キャリア基板を提供し、前記第２キャリア基板に相互接続配線と導電性ピラーとを有する前記再配線構造を形成し、
    前記導電性ピラーを、対応した前記導電性ビアホールにボンディングし、前記はんだパッドに電気的に接続させ、
    前記第２キャリア基板を除去することを含む、
    ことを特徴とするパッケージング方法。
  3. 請求項２に記載のパッケージング方法であって、
    前記第２キャリア基板に前記再配線構造を形成する工程は、
    前記第２キャリア基板に誘電体層を形成し、
    前記誘電体層をパターン化し、前記誘電体層内に相互接続トレンチを形成し、
    前記相互接続トレンチ内に導電性材料を充填し、前記導電性材料が前記誘電体層の頂部を覆い、
    前記導電性材料にパターン化されたマスク層を形成し、パターン化された前記マスク層は、前記導電性ピラーが所在する位置の導電性材料を遮断し、
    パターン化された前記マスク層をマスクとし、前記導電性材料を前記誘電体層に至るまでエッチングし、
    前記マスク層と誘電体層を除去することを含む、
    ことを特徴とするパッケージング方法。
  4. 請求項３に記載のパッケージング方法であって、
    反応性イオンエッチングプロセスにより前記誘電体層を除去する、
    ことを特徴とするパッケージング方法。
  5. 請求項２に記載のパッケージング方法であって、
    前記第２キャリア基板に前記再配線構造を形成する工程は、
    前記第２キャリア基板に導電層を形成し、
    前記導電層をエッチングすることにより、相互接続配線を形成し、
    前記第２キャリア基板と相互接続配線を覆う犠牲層を形成し、
    前記犠牲層をパターン化することにより、前記導電性ピラーの位置を画定するためのビアホールを形成し、
    前記ビアホール内に前記導電性ピラーを形成し、
    前記犠牲層を除去することを含む、
    ことを特徴とするパッケージング方法。
  6. 請求項１に記載のパッケージング方法であって、
    前記パッケージング層を形成する工程は、
    前記仮ボンディング工程と貼り付け工程の後、前記第１キャリア基板を、上型と下型とを有する金型内に置き、
    前記第１キャリア基板を前記上型と下型との間に置き、
    型締め後、前記金型を前記第１キャリア基板とフィルタの上に押し付け、前記上型と下型の間にキャビティを形成し、
    前記キャビティ内に封止材を注入して前記パッケージング層を形成し、
    前記金型を取り外すことを含む、
    ことを特徴とするパッケージング方法。
  7. 請求項２に記載のパッケージング方法であって、
    前記パッケージング層を形成する工程は、
    前記仮ボンディング工程と貼り付け工程の後、前記第１キャリア基板を上型と下型とを有する金型内に置き、前記上型と下型のいずれか一つが突出する複数のボスを有し、
    前記第１キャリア基板を前記上型と下型との間に置き、
    型締め後、前記金型を前記第１キャリア基板とフィルタの上に押し付け、前記ボスを対応した前記はんだパッドに押し付け、前記上型と下型の間にキャビティを形成し、
    前記キャビティ内に封止材を注入して前記パッケージング層を形成し、
    前記金型を取り外し、前記パッケージング層内に導電性ビアホールを形成することを含む、
    ことを特徴とするパッケージング方法。
  8. 請求項２に記載のパッケージング方法であって、
    前記パッケージング層に導電性ビアホールを形成する工程は、
    レーザーエッチングにより前記パッケージング層をエッチングして、前記パッケージング層に前記導電性ビアホールを形成することを含む、
    ことを特徴とするパッケージング方法。
  9. 請求項２に記載のパッケージング方法であって、
    メタルボンディングにより、前記導電性ピラーを対応した前記導電性ビアホールにボンディングする、
    ことを特徴とするパッケージング方法。
  10. 請求項９に記載のパッケージング方法であって、
    前記メタルボンディングは、そのボンディング温度が２５０℃以下であり、その圧力が２００ｋＰａ以上であり、そのボンディング時間が３０ｍｉｎ以上である、
    ことを特徴とするパッケージング方法。
  11. 請求項１に記載のパッケージング方法であって、
    前記パッケージング層を形成する工程では、前記パッケージング層が前記フィルタの側壁を覆う、
    ことを特徴とするパッケージング方法。
  12. 請求項１１に記載のパッケージング方法であって、
    前記フィルタを前記感光性チップに貼り付ける前に、前記フィルタの側壁を覆う応力緩衝層を形成することをさらに有し、
    または、
    前記フィルタを前記感光性チップに貼り付けてから、前記感光性チップを前記第１キャリア基板に仮ボンディングする前に、前記フィルタの側壁を覆う応力緩衝層を形成することをさらに有し、
    または、
    前記感光性チップにフィルタを貼り付け、前記感光性チップを前記第１キャリア基板に仮ボンディングしてから、前記パッケージング層を形成する前に、前記フィルタの側壁を覆う応力緩衝層を形成することをさらに有する、
    ことを特徴とするパッケージング方法。
  13. 請求項１１に記載のパッケージング方法であって、
    ディスペンシングプロセスにより前記応力緩衝層を形成する、
    ことを特徴とするパッケージング方法。
  14. 請求項１に記載のパッケージング方法であって、
    前記感光性チップに前記フィルタを貼り付けてから、前記感光性チップを前記第１キャリア基板に仮ボンディングする、
    ことを特徴とするパッケージング方法。
  15. 請求項１に記載のパッケージング方法であって、
    前記再配線構造を前記はんだパッドに電気的に接続させてから、前記第１キャリア基板を除去する、
    ことを特徴とするパッケージング方法。
  16. 請求項１に記載のパッケージング方法であって、
    前記再配線構造を前記はんだパッドに電気的に接続させてから、前記再配線構造にＦＰＣ基板をボンディングすることをさらに有する、
    ことを特徴とするパッケージング方法。
  17. 撮像アセンブリであって、
    パッケージング層と、前記パッケージング層に嵌め込まれる感光性ユニット及び機能素子とを備え、
    前記感光性ユニットは、感光性チップと前記感光性チップに貼り付けられるフィルタを有し、前記パッケージング層の底面に前記感光性チップと機能素子を露出させ、前記パッケージング層の上面が前記感光性チップと機能素子より高く前記フィルタを露出させて、前記感光性チップと機能素子がいずれもはんだパッドを有し、前記はんだパッドが前記パッケージング層の底面に背向し、
    前記パッケージング層の上面の一側に位置する再配線構造は、前記はんだパッドに電気的に接続される、
    ことを特徴とする撮像アセンブリ。
  18. 請求項１７に記載の撮像アセンブリであって、
    前記再配線構造は、
    前記パッケージング層に位置し、前記はんだパッドに電気的に接続される導電性ピラーと、
    前記パッケージング層の上面に位置し、前記導電性ピラーと接続される相互接続配線とを有する、
    ことを特徴とする撮像アセンブリ。
  19. 請求項１７に記載の撮像アセンブリであって、
    前記パッケージング層が前記フィルタの側壁を覆う、
    ことを特徴とする撮像アセンブリ。
  20. 請求項１９に記載の撮像アセンブリであって、
    前記パッケージング層と前記フィルタの側壁の間に位置する応力緩衝層をさらに有する、
    ことを特徴とする撮像アセンブリ。
  21. 請求項１７に記載の撮像アセンブリであって、
    前記機能素子は、周辺チップ及び受動素子のうちの少なくとも一方を有し、前記周辺チップは、デジタルシグナルプロセッサチップ及びメモリチップのうちの一方または両方を有する、
    ことを特徴とする撮像アセンブリ。
  22. 請求項１７に記載の撮像アセンブリであって、
    前記再配線構造に位置するＦＰＣ基板をさらに有する、
    ことを特徴とする撮像アセンブリ。
  23. 請求項１７から２２のいずれか一項に記載の撮像アセンブリと、
    前記パッケージング層の上面に貼り付けられ前記感光性チップと機能素子を取り囲むホルダーを有し、前記感光性チップ及び機能素子に電気的に接続されるレンズアセンブリとを有する、
    ことを特徴とするレンズモジュール。
  24. 請求項２３に記載のレンズモジュールを有する、
    ことを特徴とする電子機器。
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