TWI731349B - 微型化影像擷取模組及其製作方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種微型化影像擷取模組及其製作方法。該方法包括下列步驟:(a)提供具有二垂直線路的基板;(b)提供感光元件,並將感光元件固定於基板之上,使二垂直線路分別穿設於感光元件的二開口,而垂直線路遠離基板的一端部分暴露於感光元件的上表面;(c)使垂直線路遠離基板的一端與感光元件的焊墊電性連接;(d)將鏡片模組固定於基板之上並覆蓋感光元件的上方,以形成微型化影像擷取模組。

Description

微型化影像擷取模組及其製作方法
本發明係有關於一種影像感測組件,尤指一種影像擷取模組。
隨著網路時代的來臨,於任何時間、任何地點,人們彼此間得以隨時利用電子裝置透過無線網路進行溝通與交流。而影像擷取模組也漸漸地成為現今電子裝置的標準配備之一。人們除了可利用配備有影像擷取模組的電子裝置撥打視訊電話進行通話外,亦可隨時隨地拍攝周遭的風景或物品,並將照片分享給家人或是朋友。
於現有技術中,影像擷取模組中的感光元件多以打線接合的方式與基板的電路電性連接。然而,於打線過程中,線材的斷裂或線材無法正確地釬焊(brazing),便會影響影像擷取模組製作的良率。此外,打線接合工具(wire bonding tool)亦有可能於釬焊過程中損壞感光元件。另一方面,在感光元件的封裝製程中,必須在基板上保留打線接合位置,讓影像擷取模組的體積難以縮減,而不符合現今電子裝置日趨輕薄化的趨勢,也降低了電子裝置內部電子線路配置的靈活性及自由度。
有鑑於此,如何提供一種可提升感光元件封裝良率的影像擷取模組,且可同時降低其整體的體積,為本發明欲解決的技術課題。
本發明之主要目的,在於提供一種可提升感光元件封裝良率,且可同時降低其整體體積的微型化影像擷取模組。
為達前述之目的,本發明提供一種微型化影像擷取模組的製作方法,包括下列步驟:(a)提供基板,基板的表面上具有二垂直線路;(b)提供感光元件,感光元件具有上表面、下表面、貫穿上表面及下表面的二開口及佈置於上表面的二焊墊,將感光元件固定於基板之上,並使二垂直線路分別穿設於二開口,且各垂直線路遠離基板的一端部分暴露於上表面;(c)使各垂直線路遠離基板的一端與各焊墊電性連接;以及(d)將鏡片模組固定於基板之上並覆蓋感光元件的上方,以形成微型化影像擷取模組。
於上述較佳實施方式中,其進一步包括步驟(e).沿一切削面切割微型化影像擷取模組的側緣。
於上述較佳實施方式中,其中於步驟(b)中,第一膠體層形成於感光元件的下表面與基板之間,以黏合感光元件及基板。
於上述較佳實施方式中,其中於步驟(c)中,係彎折各垂直線路遠離基板的一端,使各垂直線路遠離基板的一端與各焊墊相連接。
於上述較佳實施方式中,其中於步驟(c)中,係形成焊球於感光元件的上表面,且焊球同時覆蓋各垂直線路遠離基板的一端及各焊墊,使各垂直線路遠離基板的一端與各焊墊電性連 接。
於上述較佳實施方式中,其中於步驟(d)中,鏡片模組包括鏡片組及用以容置鏡片組的基座。
於上述較佳實施方式中,其中第二膠體層形成於基板之上並佈置於感光元件的外側,第二膠體層用以黏合基座及基板,並使鏡片組對應於感光元件的位置。
於上述較佳實施方式中,其中第二膠體層部分地擴散並覆蓋垂直線路遠離基板的一端及各焊墊的位置。
本發明另一較佳作法,係關於一種微型化影像擷取模組,包括:基板,基板的表面上具有二垂直線路;感光元件,具有上表面及下表面,並固定於基板之上,包括:二開口,貫穿上表面及下表面並對應於二垂直線路,二垂直線路分別穿設於二開口,且各垂直線路遠離基板的一端部分暴露於感光元件的上表面;以及二焊墊,設置於感光元件的上表面;以及鏡片模組,固定於基板之上並覆蓋感光元件的上方;其中,各焊墊與各垂直線路遠離基板的一端電性連接。
於上述較佳實施方式中,其中各垂直線路遠離基板的一端朝向各焊墊彎折,使各垂直線路遠離基板的一端與各焊墊相連接。
於上述較佳實施方式中,其中焊球形成於感光元件的上表面,且同時覆蓋各垂直線路遠離基板的一端及各焊墊,使各垂直線路遠離基板的一端與各焊墊電性連接。
於上述較佳實施方式中,其中第一膠體層形成於感光元件的下表面與基板之間,以黏合感光元件及基板。
於上述較佳實施方式中,其中鏡片模組包括鏡片組及用以容置鏡片組的基座。
於上述較佳實施方式中,其中第二膠體層形成於基 板之上並佈置於感光元件的外側,第二膠體層用以黏合基座及基板,並使鏡片組對應於感光元件的位置。
於上述較佳實施方式中,其中第二膠體層部分地擴散並覆蓋各垂直線路遠離基板的一端及各焊墊的位置。
於上述較佳實施方式中,其中微型化影像擷取模組的側緣形成有一切削面。
於上述較佳實施方式中,其中各開口靠近感光元件中央的內緣至切削面的直線距離介於0.15mm至0.20mm之間。
於上述較佳實施方式中,其中各開口靠近感光元件中央的內緣至感光元件側緣的直線距離介於0.10mm至0.15mm之間。
於上述較佳實施方式中,其中感光元件側緣至切削面的直線距離為0.05mm。
CU:切削面
d、d1、d2:直線距離
DF:下表面
G1:第一膠體層
G2:第二膠體層
LC:雷射切割工具
LP:雷射植球工具
P:操作桿
S101~S105:步驟
SB:焊球
UF:上表面
W:垂直線路
1、1’:微型化影像擷取模組
10:基板
20:感光元件
201:開口
202‧‧‧焊墊
30‧‧‧鏡片模組
301‧‧‧基座
302‧‧‧鏡片組
圖1:係為本發明所提供之微型化影像擷取模組的製作方法的流程圖;圖2A-1及圖2A-2:係為本發明第一實施例之微型化影像擷取模組的製作流程示意圖;圖2B-1及圖2B-2:係為本發明第二實施例之微型化影像擷取模組的製作流程示意圖;以及圖3:係為本發明所提供之微型化影像擷取模組的剖面圖。
本發明的優點及特徵以及達到其方法將參照例示性實施例及附圖進行更詳細的描述而更容易理解。然而,本發明可 以不同形式來實現且不應被理解僅限於此處所陳述的實施例。相反地,對所屬技術領域具有通常知識者而言,所提供的此些實施例將使本揭露更加透徹與全面且完整地傳達本發明的範疇。
首先,請參閱圖1、圖2A-1及圖2A-2所示,圖1係為本發明所提供之微型化影像擷取模組的製作方法的流程圖;圖2A-1及圖2A-2係為本發明第一實施例之微型化影像擷取模組的製作流程示意圖。於圖1中,首先,提供基板10,基板10的一表面上具有二垂直線路W(步驟S101),於步驟S101中,基板10可為:印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)、BT樹脂基板(Bismaleimide Triazine)或軟硬複合電路板(rigid-flex PCB)。所述垂直線路W與基板10表面相互垂直,並與基板10中的線路(未示於圖中)電性連接(如圖2A-1的(i)所示)。於本實施例中,垂直線路W由具有可撓性的金屬材質所製成,讓垂直線路W可任意彎折,且可維持其彎折後的形狀。
接著,提供感光元件20,感光元件20具有上表面UF、下表面DF、貫穿上表面UF及下表面DF的二開口201及佈置於上表面UF的二焊墊202,將感光元件20固定於基板10之上,並使二垂直線路W分別穿設於二開口201,且各垂直線路W遠離基板10的一端部分暴露於上表面UF(步驟S102),於步驟S102中,可於感光元件20的下表面DF與基板10之間佈置一第一膠體層G1,以黏合感光元件20及基板10。所述感光元件20可為:感光耦合元件(Charge-Coupled Device,CCD)或互補式金屬氧化物半導體主動像素傳感器(CMOS active pixel sensor);而所述第一膠體層G1為一種底部填充膠(underfill)。此外,所述垂直線路W穿設於開口201之中,且不與開口201的內緣相接觸,而垂直線路W遠離基板10的一端則部分暴露於上表面UF之上(如圖2A-1的(ii)所示)。
再接著,使各垂直線路W遠離基板10的一端與各焊墊202電性連接(步驟S103),於步驟S103中,可以一操作桿P 彎折垂直線路W遠離基板10的一端,使垂直線路W遠離基板10的一端朝向焊墊202彎折,並進一步利用操作桿P抵壓垂直線路W的彎折處,使垂直線路W遠離基板10的一端與焊墊202相接觸而產生電性連接(如圖2A-1的(iii)所示)。本實施例雖僅提出焊墊202設置於開口201一側的實施方式,但於實際應用時,焊墊202的設置位置亦可依據垂直線路W遠離基板10一端的長度進行調整,例如:垂直線路W遠離基板10一端的長度越長,焊墊202的設置位置可遠離開口201,而不以本實施例所提出的實施方式為限。
再接著,將鏡片模組30固定於基板10之上並覆蓋感光元件20的上方,以形成微型化影像擷取模組1(步驟S104),於步驟S104中,可於感光元件20外側的基板10表面佈置一第二膠體層G2(如圖2A-2的(iv)所示),並使第二膠體層G2部分地擴散並覆蓋垂直線路W遠離基板10的一端及焊墊202的位置,以保護垂直線路W遠離基板10的一端及焊墊202,而可避免垂直線路W、焊墊202的氧化,或因受到水氣的影響而產生腐蝕的情況。隨後,將鏡片模組30置放於第二膠體層G2之上,如此便可藉由第二膠體層G2黏合鏡片模組30與基板10,而得致微型化影像擷取模組1(如圖2A-2的(v)所示),且所述第二膠體層G2可作為阻隔外界環境的厚壁,其為一種高黏度環氧樹脂膠(Epoxy)。於本實施例中,鏡片模組30包括基座301及鏡片組302,基座301用以容置鏡片組302,而鏡片組302則配置於基座301的頂部。當將鏡片模組30置放於第二膠體層G2上時,基座301的底面會與第二膠體層G2相接觸以進行黏合。
最後,沿切削面CU切割微型化影像擷取模組1的側緣(步驟S105),於步驟S105中,可以雷射切割工具LC沿著一切削面CU切除部分基座301、部分第二膠體層G2及部分基板10(如圖2A-2的(vi)所示),沿切削面CU切割除了可以切除第二膠體層G2朝向側緣擴散的溢膠部分外,亦可減少微型化影像擷取模組1 的寬度,而得致體積進一步縮減的微型化影像擷取模組1’。
請參閱圖1、圖2B-1及圖2B-2所示,圖2B-1及圖2B-2係為本發明第二實施例之微型化影像擷取模組的製作流程示意圖。於圖2B-1及圖2B-2中,基板10、感光元件20、鏡片模組30等元件的功能與設置方式與圖2A大致相同,在此便不再進行贅述。唯,差異之處在於,於圖2B-1的(iii)中,係以雷射植球工具LP將熔融的焊球SB佈置於感光元件20的上表面UF,並讓熔融的焊球SB同時覆蓋垂直線路W遠離基板10的一端及焊墊202,隨後,固化的焊球SB便能讓垂直線路W遠離基板10的一端與焊墊202電性連接。進一步的,於圖2B-2的(iv)中,第二膠體層G2亦會部分地擴散並覆蓋焊球SB,以保護焊球SB,避免焊球SB氧化或因受到水氣的影響而產生腐蝕的情況。
請參閱圖3,圖3係為本發明所提供之微型化影像擷取模組的剖面圖。於圖3中,微型化影像擷取模組1’之第二膠體層G2部分地擴散並覆蓋垂直線路W遠離基板10的一端及焊墊202,以保護垂直線路W遠離基板10的一端及焊墊202,避免垂直線路W、焊墊202的氧化,或因受到水氣的影響而產生腐蝕的情況。另一方面,藉由雷射切割工具沿切削面CU切除部分基座301、部分第二膠體層G2及部分基板10後,而可進一步地縮減微型化影像擷取模組的體積(如圖2A-2的(vi)所示)。其中,開口201靠近感光元件20中央的內緣至切削面CU的直線距離d介於0.15mm至0.20mm之間;開口201靠近感光元件20中央的內緣至感光元件20側緣的直線距離d1介於0.10mm至0.15mm之間;感光元件20側緣至切削面CU的直線d2距離為0.05mm,於一較佳實施方式中,直線距離d為0.17mm;直線距離d1為0.12mm;直線d2距離為0.05mm。
相較於習知技術,本發明所提供的微型化影像擷取模組係以垂直線路穿設於感光元件的封裝方式取代傳統的打線接合,因此毋須再於基板上保留打線的接合位置,而可降低感光元 件封裝的體積大小。此外,由於本發明的垂直線路是經由彎折或形成焊球的方式與焊墊產生電性連接,亦可有效避免線材斷裂、線材無法正確地釬焊,甚或打線接合工具損壞感光元件的情況發生,而可有效提升影像擷取模組製作的良率。另一方面,透過雷射切割工具切除微型化影像擷取模組部分的側緣,更可進一步地將其體積縮減,而可降低配備微型化影像擷取模組之電子裝置整體的體積或是厚度;故,本發明實為一極具產業價值之創作。
本發明得由熟悉本技藝之人士任施匠思而為諸般修飾,然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護。
S101~S105‧‧‧步驟

Claims (19)

  1. 一種微型化影像擷取模組的製作方法,包括下列步驟:(a)提供一基板,該基板的一表面上具有二垂直線路,該二垂直線路由具有可撓性的金屬材質所製成;(b)提供一感光元件,該感光元件具有一上表面、一下表面、貫穿該上表面及該下表面的二開口及佈置於該上表面的二焊墊,將該感光元件固定於該基板之上,並使該二垂直線路分別穿設於該二開口,且各該垂直線路遠離該基板的一端部分暴露於該上表面;(c)使各該垂直線路遠離該基板的一端與各該焊墊電性連接;以及(d)將一鏡片模組固定於該基板之上並覆蓋該感光元件的上方,以形成一微型化影像擷取模組。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之微型化影像擷取模組的製作方法,其進一步包括一步驟(e)沿至少一切削面切割該微型化影像擷取模組的側緣。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之微型化影像擷取模組的製作方法,其中於步驟(b)中,一第一膠體層形成於該感光元件的該下表面與該基板之間,以黏合該感光元件及該基板。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之微型化影像擷取模組的製作方法,其中於步驟(c)中,係彎折各該垂直線路遠離該基板的一端,使各該垂直線路遠離該基板的一端與各該焊墊相連接。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之微型化影像擷取模組的製作方法,其中於步驟(c)中,係形成一焊球於該感光元件的該上表面,且該焊球同時覆蓋各該垂直線路遠離該基板的一端及各該焊墊, 使各該垂直線路遠離該基板的一端與各該焊墊電性連接。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之微型化影像擷取模組的製作方法,其中於步驟(d)中,該鏡片模組包括一鏡片組及用以容置該鏡片組的一基座。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之微型化影像擷取模組的製作方法,其中一第二膠體層形成於該基板之上並佈置於該感光元件的外側,該第二膠體層用以黏合該基座及該基板,並使該鏡片組對應於該感光元件的位置。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之微型化影像擷取模組的製作方法,其中該第二膠體層部分地擴散並覆蓋該垂直線路遠離該基板的一端及各該焊墊的位置。
  9. 一種微型化影像擷取模組,包括:一基板,該基板的一表面上具有二垂直線路,該二垂直線路由具有可撓性的金屬材質所製成;一感光元件,具有一上表面及一下表面,並固定於該基板之上,包括:二開口,貫穿該上表面及該下表面並對應於該二垂直線路,該二垂直線路分別穿設於該二開口,且各該垂直線路遠離該基板的一端部分暴露於該感光元件的該上表面;以及二焊墊,設置於該感光元件的該上表面;以及一鏡片模組,固定於該基板之上並覆蓋該感光元件的上方;其中,各該焊墊與各該垂直線路遠離該基板的一端電性連接。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之微型化影像擷取模組,其中各該垂直線路遠離該基板的一端朝向各該焊墊彎折,使各該垂直線路遠離該基板的一端與各該焊墊相連接。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之微型化影像擷取模組,其中一焊球形成於該感光元件的該上表面,且同時覆蓋各該垂直線路遠離該基板的一端及各該焊墊,使各該垂直線路遠離該基板的一端與各該焊墊電性連接。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之微型化影像擷取模組,其中一第一膠體層形成於該感光元件的該下表面與該基板之間,以黏合該感光元件及該基板。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之微型化影像擷取模組,其中該鏡片模組包括一鏡片組及用以容置該鏡片組的一基座。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之微型化影像擷取模組,其中一第二膠體層形成於該基板之上並佈置於該感光元件的外側,該第二膠體層用以黏合該基座及該基板,並使該鏡片組對應於該感光元件的位置。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之微型化影像擷取模組,其中該第二膠體層部分地擴散並覆蓋各該垂直線路遠離該基板的一端及各該焊墊的位置。
  16. 如申請專利範圍第9項所述之微型化影像擷取模組,其中該微型化影像擷取模組的側緣形成有至少一切削面。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之微型化影像擷取模組,其中各該開口靠近該感光元件中央的內緣至該至少一切削面的直線距離介於0.15mm至0.20mm之間。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之微型化影像擷取模組,其中各 該開口靠近該感光元件中央的內緣至該感光元件側緣的直線距離介於0.10mm至0.15mm之間。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之微型化影像擷取模組,其中該感光元件側緣至該至少一切削面的直線距離為0.05mm。
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