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CN111200700B - 摄像组件及其封装方法、镜头模组、电子设备 - Google Patents

摄像组件及其封装方法、镜头模组、电子设备 Download PDF

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CN111200700B CN201811385606.6A CN201811385606A CN111200700B CN 111200700 B CN111200700 B CN 111200700B CN 201811385606 A CN201811385606 A CN 201811385606A CN 111200700 B CN111200700 B CN 111200700B
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Abstract

一种摄像组件及其封装方法、镜头模组、电子设备，摄像组件的封装方法包括：提供感光芯片，具有焊垫；在感光芯片上贴装滤光片；提供承载基板，在承载基板上临时键合功能元件和感光芯片，功能元件具有焊垫，且感光芯片的焊垫背向承载基板，功能元件的焊垫面向承载基板；形成封装层，覆盖承载基板、感光芯片和功能元件，并露出滤光片；形成封装层后，去除承载基板；去除承载基板后，在封装层远离滤光片的一侧形成再布线结构，电连接感光芯片的焊垫以及功能元件的焊垫。本发明提高镜头模组使用性能，且减小镜头模组总厚度。

Description

摄像组件及其封装方法、镜头模组、电子设备
技术领域
本发明实施例涉及镜头模组领域，尤其涉及一种摄像组件及其封装方法、镜头模组、电子设备。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，业余生活也更加丰富，摄影逐渐成为人们记录出游以及各种日常生活的常用手段，因此具有拍摄功能的电子设备(例如：手机、平板电脑和照相机等)越来越多地应用到人们的日常生活以及工作中，具有拍摄功能的电子设备逐渐成为当今人们不可或缺的重要工具。
具有拍摄功能的电子设备通常都设有镜头模组，镜头模组的设计水平是决定拍摄质量的重要因素之一。镜头模组通常包括具有感光芯片的摄像组件以及固定于所述摄像组件上方且用于形成被摄物体影像的镜头组件。
而且，为了提高镜头模组的成像能力，相应需具有更大成像面积的感光芯片，且通常还会在所述镜头模组中配置电阻、电容器等被动元件以及外围芯片。
发明内容
本发明实施例解决的问题是提供一种摄像组件及其封装方法、镜头模组、电子设备，提高镜头模组的使用性能、并减小镜头模组的总厚度。
为解决上述问题，本发明实施例提供一种摄像组件的封装方法，包括：提供感光芯片，所述感光芯片具有焊垫；在所述感光芯片上贴装滤光片；提供承载基板，在所述承载基板上临时键合功能元件和所述感光芯片，所述功能元件具有焊垫，且所述感光芯片的焊垫背向所述承载基板，所述功能元件的焊垫面向所述承载基板；形成封装层，覆盖所述承载基板、感光芯片和功能元件，并露出所述滤光片；形成所述封装层后，去除所述承载基板；去除所述承载基板后，在所述封装层远离所述滤光片的一侧形成再布线结构，电连接所述感光芯片的焊垫以及所述功能元件的焊垫。
相应的，本发明实施例还提供一种摄像组件，包括：封装层、以及嵌于所述封装层中的感光单元和功能元件；所述感光单元包括感光芯片和贴装在所述感光芯片上的滤光片，所述封装层的底面露出所述感光芯片和功能元件，所述封装层的顶面高于所述感光芯片和功能元件并露出所述滤光片，其中，所述感光芯片和功能元件均具有焊垫，所述感光芯片的焊垫背向所述封装层的底面，所述功能元件的焊垫露出于所述封装层的底面；再布线结构，位于所述封装层的底面一侧，所述再布线结构电连接所述焊垫。
相应的，本发明实施例还提供一种镜头模组，包括：本发明实施例所述的摄像组件；镜头组件，包括支架，所述支架贴装在所述封装层的顶面上且环绕所述感光单元和功能元件，所述镜头组件与所述感光芯片和功能元件实现电连接。
相应的，本发明实施例还提供一种电子设备，包括：本发明实施例所述的镜头模组。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：
本发明实施例将感光芯片和功能元件集成于封装层中，并通过再布线结构实现电连接，与将功能元件贴装在外围主板上的方案相比，本发明实施例能够减小感光芯片和功能元件之间的距离，相应有利于缩短感光芯片和功能元件之间电连接的距离，从而提高了信号传输的速度，进而提高镜头模组的使用性能(例如：提高了拍摄速度和存储速度)；而且，通过所述封装层和再布线结构，相应还省去了电路板(例如：PCB)，从而减小了镜头模组的总厚度，以满足了镜头模组小型化、薄型化的需求。
附图说明
图1至图12是本发明摄像组件的封装方法一实施例中各步骤对应的结构示意图；
图13是本发明镜头模组一实施例的结构示意图；
图14是本发明电子设备一实施例的结构示意图。
具体实施方式
目前，镜头模组的使用性能有待提高，且镜头模组难以满足镜头模组小型化、薄型化的需求。分析其原因在于：
传统的镜头模组主要由电路板、感光芯片、功能元件(例如：外围芯片)和镜头组件组装而成，且外围芯片通常贴装在外围主板上，感光芯片和功能元件之间相互分离；其中，电路板用于对感光芯片、功能元件和镜头组件起到支撑作用，且通过电路板实现所述感光芯片、功能元件和镜头模组之间的电连接。
但是，随着高像素、超薄镜头模组的要求，镜头模组的成像要求也越来越高，感光芯片的面积相应增加，功能元件也相应增多，从而导致镜头模组的尺寸越来越大，难以满足镜头模组小型化、薄型化的需求。而且，感光芯片通常设置于镜头模组中的支架内部，外围芯片通常设置于支架外部，因此外围芯片与感光芯片之间具有一定的距离，从而降低了信号传输的速率。而外围芯片通常包括数字信号处理器(digital signal processor，DSP)芯片和存储器芯片，因此容易对拍摄速度和存储速度产生不良影响，进而降低镜头模组的使用性能
为了解决所述技术问题，本发明实施例将感光芯片和功能元件集成于封装层中，并通过再布线结构实现电连接，以减小感光芯片和功能元件之间的距离，相应缩短了感光芯片和功能元件之间电连接的距离，从而提高信号传输的速度，进而提高镜头模组的使用性能；而且，通过封装层和再布线结构，还省去了电路板，从而减小镜头模组的总厚度，以满足了镜头模组小型化、薄型化的需求。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图1至图12是本发明摄像组件的封装方法一实施例中各步骤对应的结构示意图。
结合参考图1至图2，图2是图1中一个感光芯片的放大图，提供感光芯片200，所述感光芯片200具有焊垫。
所述感光芯片200为图像传感器芯片。本实施例中，所述感光芯片200为CMOS图像传感器(CMOS image sensor，CIS)芯片。在其他实施例中，所述感光芯片还可以为CCD(charge coupled device，电荷耦合器)图像传感器芯片。
本实施例中，所述感光芯片200具有光信号接收面201，所述感光芯片200通过光信号接收面201接收感测光辐射信号。具体地，所述感光芯片200包括感光区200a(如图2所示)以及环绕所述感光区200a的外围区200b(如图2所示)，所述光信号接收面201位于所述感光区200a。
所述感光芯片200包括多个像素单元，因此感光芯片200包含有多个半导体光敏器件(图未示)、以及位于半导体光敏器件上的多个滤光膜(图未示)，滤光膜用于对光信号接面201接收的光信号进行选择性吸收和通过；所述感光芯片200还包括位于滤光膜上的微透镜210，微透镜210与半导体光敏器件一一对应，从而将接收的光辐射信号光线聚焦至半导体光敏器件。所述光信号接收面201相应为所述微透镜210的顶面。
需要说明的是，所述感光芯片200通常为硅基芯片，采用集成电路制作技术所制成，所述感光芯片200具有焊垫，用于实现所述感光芯片200与其他芯片或部件的电连接。本实施例中，所述感光芯片200具有形成于外围区200b的第一芯片焊垫220，位于所述光信号接收面201同侧的感光芯片200表面露出所述第一芯片焊垫220。
继续参考图1和图2，并结合参考图3，图3是图1中一个滤光片的放大图，在所述感光芯片200上贴装滤光片400(如图1所示)。
所述滤光片400和感光芯片200实现贴装后，形成感光单元250(如图1所示)。所述滤光片400贴装在所述感光芯片200上，以免后续封装工艺对所述光信号接收面201造成污染，且还有利于减小了后续镜头模组的整体厚度，以满足镜头模组小型化、薄型化的需求。
所述滤光片400为红外滤光玻璃片或全透光玻璃片。本实施例中，所述滤光片400为红外滤光玻璃片，还用于消除入射光中的红外光对感光芯片200性能的影响，有利于提高成像效果。
具体地，所述滤光片400为红外截止滤光片(infrared cut filter，IRCF)，所述红外截止滤光片可以为蓝玻璃红外截止滤光片，或者，包括玻璃以及位于所述玻璃表面的红外截止膜(IR cut coating)。本实施例中，所述滤光片400包括待键合面401。所述待键合面401为用于与感光芯片200实现贴装的面，即用于面向所述感光芯片200的面。
具体地，在滤光片400为蓝玻璃红外截止滤光片的情况下，蓝玻璃红外截止滤光片的一个表面镀有增透膜或抗反射膜，与增透膜或抗反射膜表面相背的面为待键合面401；在滤光片400包括玻璃以及位于玻璃表面的红外截止膜的情况下，与红外截止膜相背的玻璃表面为待键合面401。在其他实施例中，当滤光片为全透光玻璃片时，全透光玻璃片的任一表面为待键合面。
如图3所示，所述滤光片400包括透光区400a以及环绕透光区400a的边缘区400b。所述透光区400a用于使外部入射光透过，从而使感光芯片200的光信号接收面201接收光信号，以保证镜头模组的正常使用功能；所述边缘区400b为实现滤光片400和感光芯片200的贴装预留空间位置。
如图1所示，本实施例中，所述滤光片400通过粘合结构410贴装在感光芯片200上，所述粘合结构410环绕所述光信号接收面201。
所述粘合结构410用于实现滤光片400和感光芯片200的物理连接，且所述滤光片400、粘合结构410和感光芯片200围成空腔(未标示)，避免滤光片400与感光芯片200直接接触，从而避免滤光片400对感光芯片200的性能产生不良影响。
本实施例中，所述粘合结构410环绕所述光信号接收面201，从而使所述光信号接收面201上方的滤光片400位于感光芯片200的感光路径上，进而使所述感光芯片200的性能得到保障。
具体地，所述粘合结构410的材料为可光刻材料，可通过光刻工艺形成粘合结构410，这不仅有利于提高粘合结构410的形貌质量和尺寸精度、提高封装效率和生产产能，且还能够减小对粘合结构410的粘结强度所产生的影响。
本实施例中，所述粘合结构410的材料为可光刻的干膜(dry film)。在其他实施例中，所述粘合结构的材料还可以为可光刻的聚酰亚胺(polyimide)、可光刻的聚苯并恶唑(PBO)或可光刻的苯并环丁烯(BCB)。
本实施例中，为了降低形成所述粘合结构410的工艺难度、简化工艺步骤、减小所述粘合结构410的形成工艺对光信号接收面201的影响，在所述滤光片400上形成所述粘合结构410。
具体地，如图1所示，所述贴装步骤包括：提供第一承载基板340；将滤光片400背向待键合面401的面临时键合于第一承载基板340上；在临时键合步骤之后，在所述滤光片400的边缘区400b(如图3所示)形成环形粘合结构410；使所述感光芯片200的光信号接收面201面向环形粘合结构410，将所述感光芯片200的外围区200b(如图2所示)贴装于环形粘合结构410上，以形成感光单元250。
所述第一承载基板340用于为所述贴合步骤提供工艺平台，从而提高工艺可操作性。本实施例中，所述第一承载基板340为载体晶圆(carrier wafer)。在其他实施例中，所述第一承载基板还可以为其他类型的基板。
具体地，通过第一临时键合层345将滤光片400临时键合于第一承载基板340上。所述第一临时键合层345用于作为剥离层，便于后续实现解键合。
本实施例中，所述第一临时键合层345为发泡膜。发泡膜包括相对的微粘面和发泡面，发泡膜在常温下具有粘性，且发泡面贴附于第一承载基板340上，后续通过对发泡膜进行加热，即可使发泡面失去粘性，从而实现解键合。在其他实施例中，所述第一临时键合层还可以为粘片膜(die attach film，DAF)。
结合参考图4，需要说明的是，在所述贴装步骤之后，还包括：将所述感光芯片200背向光信号接收面201的面贴附至UV膜310上；在所述贴附步骤之后，进行第一解键合处理，去除所述第一承载基板340(如图1所示)。
通过所述贴附步骤，为后续将感光单元250临时键合至另一承载基板做好工艺准备，且所述UV膜310用于在去除第一承载基板340之后对感光单元250提供支撑和固定的作用。其中，UV膜310在紫外光的照射下粘附力会减弱，后续易于将感光单元250从UV膜310上取下。
具体地，采用贴膜机使所述UV膜310紧贴所述感光芯片200背向光信号接收面201的面，且还贴附于直径较大的框架315底部，通过所述框架315，以起到绷膜的作用，从而使所述感光单元250分立固定于所述UV膜310上。对所述UV膜310和框架315的具体描述，本实施例在此不再赘述。
本实施例中，所述第一临时键合层345(如图1所示)为发泡膜，因此采用热解键合工艺进行所述第一解键合处理。具体地，对所述第一临时键合层345进行加热处理，使发泡膜的发泡面失去粘性，从而去除所述第一承载基板340，随后采用撕除的方式去除所述第一临时键合层345。
参考图5，提供第二承载基板320，在所述第二承载基板320上临时键合功能元件(未标示)和所述感光芯片200，所述功能元件具有焊垫(未标示)，且所述感光芯片200的焊垫背向所述第二承载基板320，所述功能元件的焊垫面向所述第二承载基板320。
通过将功能元件和感光芯片200临时键合至第二承载基板320上，从而为后续实现功能元件和感光芯片200的封装集成和电学集成做好工艺准备。
而且通过临时键合(temporary bonding，TB)的方式，还便于后续将感光芯片200、功能元件和第二承载基板320进行分离。其中，所述第二承载基板320还用于为后续封装层的形成提供工艺平台。
本实施例中，所述第二承载基板320为载体晶圆。在其他实施例中，所述第二承载基板还可以为其他类型的基板。
具体地，通过第二临时键合层325将功能元件和感光芯片200临时键合至第二承载基板320上。本实施例中，所述第二临时键合层325为发泡膜。对所述第二临时键合层325的具体描述，可参考前述对所述第一临时键合层345(如图1所示)的相关描述，在此不再赘述。
本实施例中，将感光芯片200临时键合于第二承载基板320上之后，所述感光芯片200的第一芯片焊垫220背向所述第二承载基板320。
具体地，对单个感光单元250(如图1所示)位置处的UV膜310(如图4所示)进行紫外光照射，使受到紫外光照射的UV膜310失去粘性，并通过顶针将单个感光单元250顶起，随后通过吸附设备提起所述感光单元250，依次将所述感光单元250从UV膜310上剥离下来并放置于所述第二承载基板320上。其中，通过将所述感光单元250逐个放置于第二承载基板320上的方式，有利于提高感光单元250在所述第二承载基板320上的位置精准度。
本实施例仅示意出一个感光单元250。在其他实施例中，当所形成的镜头模组运用于双摄或阵列模组产品时，感光单元的数量还可以为多个。
需要说明的是，本实施例中，在实现感光芯片200和滤光片400的贴装后，将感光芯片200临时键合于第二承载基板320上。在其他实施例中，也可以在感光芯片临时键合于第二承载基板上之后，实现所述感光芯片和滤光片的贴装。
所述功能元件为摄像组件中除感光芯片200之外的具有特定功能的元件，包括外围芯片230和被动元件240中的至少一种。本实施例中，所述功能元件包括外围芯片230和被动元件240。
所述外围芯片230为主动元件，当后续实现与感光芯片200的电连接后，用于向所述感光芯片200提供外围电路，例如：模拟供电电路和数字供电电路、电压缓冲电路、快门电路、快门驱动电路等。
本实施例中，所述外围芯片230包括数字信号处理器芯片和存储器芯片中的一种或两种。在其他实施例中，所述外围芯片还可以包括其他功能类型的芯片。为了便于图示，图5中仅示意出了一个外围芯片230，但所述外围芯片230的数量不仅限于一个。
所述外围芯片230通常为硅基芯片，采用集成电路制作技术所制成，也具有焊垫，用于实现所述外围芯片230与其他芯片或部件的电连接。本实施例中，所述外围芯片230包括第二芯片焊垫235。
本实施例中，为了降低后续电连接工艺的难度，所述外围芯片230临时键合至第二承载基板320上之后，所述第二芯片焊垫235面向第二承载基板320。
所述被动元件240用于为所述感光芯片200的感光工作起到特定作用。所述被动元件240可以包括电阻、电容、电感、二极管、三极管、电位器、继电器或驱动器等体积较小的电子元器件。为了便于图示，图5中仅示意出了一个被动元件240，但所述被动元件240的数量不仅限于一个。
所述被动元件240也具有焊垫，用于实现所述被动元件240与其他芯片或部件的电连接。本实施例中，所述被动元件240的焊垫为电极245。为了降低后续电连接工艺的难度，所述被动元件240临时键合至第二承载基板320上之后，所述电极245面向第二承载基板320。
需要说明的是，通过使各功能元件的焊垫均面向第二承载基板320，从而降低了后续形成再布线结构的工艺难度，且避免对所述感光芯片200与功能元件之间厚度差进行管控，封装工艺简单。
参考图6，形成封装层350，覆盖所述第二承载基板320、感光芯片200和功能元件(未标示)，并露出所述滤光片400。
所述封装层350对感光芯片200和功能元件(例如：外围芯片230、被动元件240)起到固定作用，用于使感光芯片200和功能元件实现封装集成。
其中，通过封装层350，能够减少镜头组件中支架所占用的空间，且还能省去电路板(例如：PCB)，从而显著减小后续所形成镜头模组的总厚度，以满足镜头模组小型化、薄型化的需求。而且，与将功能元件贴装在外围主板上的方案相比，通过将感光芯片和功能元件均集成于封装层350中的方式，能够减小感光芯片200和各功能元件之间的距离，相应有利于缩短感光芯片和各功能元件之间电连接的距离，从而提高了信号传输的速率，进而提高镜头模组的使用性能(例如：提高了拍摄速度和存储速度)。
所述封装层350还能起到绝缘、密封以及防潮的作用，还有利于提高镜头模组的可靠性。本实施例中，所述封装层350的材料为环氧树脂。环氧树脂具有收缩率低、粘结性好、耐腐蚀性好、电性能优异及成本较低等优点，因此广泛用作电子器件和集成电路的封装材料。
本实施例中，采用注塑(injection molding)工艺形成所述封装层350。注塑工艺具有生产速度快、效率高、操作可实现自动化等特点，通过采用注塑工艺，有利于提高产量、降低工艺成本。
具体地，形成所述封装层350的步骤包括：在第二承载基板320上临时键合功能元件(未标示)和感光芯片200、且实现感光芯片200和滤光片400的贴装之后，将第二承载基板320置于模具内，所述模具包括上模和下模；将所述第二承载基板320置于所述上模和下模之间；在合模后，使所述模具压合至所述第二承载基板320和滤光片400上，在所述上模和下模之间形成型腔；向所述型腔内注入塑封材料，形成所述封装层；去除所述模具。
在其他实施例中，还可以采用其他模塑工艺形成所述封装层。例如：在形成覆盖滤光片的封装层后，对所述封装层进行刻蚀处理或研磨(grinding)处理的方式，去除高于所述滤光片的封装层，从而使剩余封装层露出所述滤光片顶面。所述滤光片顶面即为所述滤光片背向感光芯片的面。
由于封装层350覆盖感光芯片200和功能元件，避免了感光芯片200与功能元件之间的厚度差对封装层350形成工艺造成影响，相应能够避免对感光芯片200与功能元件之间厚度差进行管控，工艺简单。
本实施例中，所述封装层350还覆盖滤光片400的侧壁，从而提高感光单元250中空腔的密封性，降低水蒸气、氧化气体等进入所述空腔内，使所述感光芯片200的性能得到保障；此外，还能避免所述滤光片400凸出于所述封装层350，从而便于后续将所述封装层350键合于另一承载基板上。
需要说明的是，在所述封装层350的作用下，省去了电路板，已能够起到减小镜头模组厚度的效果，因此无需对感光芯片200和外围芯片230进行减薄处理，从而提高了所述感光芯片200和外围芯片230的机械强度和可靠性。在其他实施例中，根据工艺需求，也可以适当减小所述感光芯片和外围芯片的厚度，但减薄量较小，以保证其机械强度和可靠性不受影响。
还需要说明的是，本实施例将感光芯片200键合于第二承载基板320上之后形成所述封装层350，与在封装内形成开口、并将感光芯片置于所述开口内的方案相比，能够避免出现对准误差的问题，且降低了封装工艺的复杂度。
继续参考图5，本实施例中，形成所述封装层350(如图6所示)之前，还包括：形成覆盖所述滤光片400侧壁的应力缓冲层420。
所述应力缓冲层420有利于减小所述封装层350对滤光片400产生的应力，以降低所述滤光片400发生破裂的概率，从而提高封装工艺的可靠性和良率，相应提高镜头模组的可靠性。尤其是，所述滤光片400为红外滤光玻璃片或全透光玻璃片，玻璃片受到应力影响而发生破裂的可能性较高，通过所述应力缓冲层420，能够显著降低所述滤光片400发生破裂的概率。
所述应力缓冲层420具有粘性，保证其在滤光片400上的粘附性。本实施例中，所述应力缓冲层420的材料为环氧类胶。环氧类胶即为环氧树脂胶(epoxy resin adhesive)，环氧类胶具有形式多样性，通过改变其成分可获得不同弹性模量的材料，从而能够根据实际情况，对所述滤光片400受到的应力进行调控。
本实施例中，将所述感光单元250(如图1所示)临时键合于所述第二承载基板320上之后，形成所述应力缓冲层420，从而使所述第二承载基板320为所述应力缓冲层420的形成提供工艺平台。
具体地，通过点胶工艺形成所述应力缓冲层420。通过选用点胶工艺，提高了形成应力缓冲层420的步骤与目前封装工艺的兼容性，且工艺简单。
本实施例中，所述应力缓冲层420还覆盖粘合结构410侧壁，以减小封装层350对粘合结构410产生的应力，以进一步提高封装工艺的可靠性和良率。
在其他实施例中，也可以在所述滤光片贴装在所述感光芯片上之前，形成所述应力缓冲层；或者，在所述滤光片贴装在所述感光芯片上之后，在所述感光单元临时键合至所述第二承载基板上之前，形成所述应力缓冲层。
参考图7，形成所述封装层350后，进行第二解键合处理，去除所述第二承载基板320(如图6所示)。
通过去除所述第一承载基板320，露出所述功能元件的焊垫，从而为后续形成再布线结构做好工艺准备。本实施例中，所述第二解键合处理的步骤包括：依次去除第二承载基板320和第二临时键合层325(如图6所示)。对第二解键合处理的具体描述，可参考前述对第一解键合处理的相关描述，在此不再赘述。
需要说明的是，形成封装层350后，进行所述第二解键合处理之前，还包括：将封装层350背向第一承载基板320的面临时键合于第三承载基板330上。
所述第三承载基板330用于为后续形成再布线结构的工艺提供工艺平台。本实施例中，所述第三承载基板330为载体晶圆。在其他实施例中，所述第三承载基板还可以为其他类型的基板。
具体地，通过第三临时键合层335将所述封装层350临时键合于第三承载基板330上。对所述第三临时键合层335的具体描述，可参考前述对第一临时键合层345(如图1所示)的相应描述，在此不再赘述。
结合参考图8至图10，去除第二承载基板320(如图6所示)后，在所述封装层350远离滤光片400的一侧形成再布线(redistribution layer，RDL)结构360(如图10所示)，电连接所述感光芯片200的焊垫以及功能元件的焊垫。
所述再布线结构360用于实现所形成摄像组件的电学集成。
本实施例通过所述封装层350和再布线结构360，减小了感光芯片200与功能元件之间的距离，相应缩短了电连接的距离，因此提高了信号传输的速度，从而提高镜头模组的使用性能。具体地，所述外围芯片230包括数字信号处理器芯片和存储器芯片中的一种或两种，相应有利于提高拍摄速度和存储速度。
而且，通过选用再布线结构360，能够在减小所述感光芯片200和功能元件之间距离的同时，提高电连接工艺的可行性，且与打线工艺相比，再布线结构360能够实现批量化生产，提高了封装效率。此外，在所述封装层350远离滤光片400的一侧形成所述再布线结构360，形成所述再布线结构360的工艺对滤光片400的影响较小。
本实施例中，所述再布线结构360电连接所述第一芯片焊垫220、第二芯片焊垫235和电极245。
具体地，形成所述再布线结构360的步骤包括：
参考图8，在所述感光芯片200内形成导电柱280，所述导电柱280电连接所述感光芯片200的焊垫。
所述导电柱280电连接所述感光芯片200的第一芯片焊垫220，所述导电柱280用于作为所述感光芯片200的外接电极，后续所述感光芯片200通过所述导电柱280与功能元件实现电连接。
其中，所述导电柱280可以与所述感光芯片200中的金属互连结构电连接，也可以贯穿所述感光芯片200且与所述第一芯片焊垫220直接电连接。
所述导电柱280的顶面露出于所述封装层350，通过所述导电柱280，使所述感光芯片200的外接电极与功能元件的焊垫位于所述封装层350的同侧，从而便于后续再布线结构的形成。其中，所述导电柱280的顶面指的是：沿所述导电柱280的延伸方向，所述导电柱280远离所述滤光片400的面。
本实施例中，所述导电柱280的材料为铜，从而提高所述导电柱280的导电性能、降低形成所述导电柱280的工艺难度。在其他实施例中，所述导电柱的材料还可以为其他可适用的导电材料，例如：钨。
具体地，利用硅通孔(Through-Silicon Via，TSV)工艺形成所述导电柱280。
参考图9，形成所述导电柱280后，在所述封装层350远离所述滤光片400的一侧的面上形成介质层332，所述介质层332覆盖所述封装层350、感光芯片200、功能元件(未标示)和导电柱280；图形化所述介质层332，在所述介质层332内形成互连沟槽338，所述互连沟槽338露出所述功能元件的焊垫和所述导电柱280。
所述介质层332内的互连沟槽338用于定义后续互连线的形状、位置和尺寸。本实施例中，所述介质层332的材料为光敏材料，相应可以通过光刻工艺形成所述互连沟槽338，有利于简化形成所述互连沟槽338的工艺难度。
具体地，所述介质层332的材料为光敏聚酰亚胺、光敏苯并环丁烯或光敏聚苯并噁唑。
参考图10，在所述互连沟槽338(如图9所示)内形成互连线361；去除所述介质层332(如图9所示)。
所述互连线361和所述导电柱280构成所述再布线结构360。
本实施例中，利用电镀工艺在所述互连沟槽338内形成互连线361。
本实施例中，所述互连线361的材料为铜。铜的电阻率较低，有利于提高所述互连线361的电连接可靠性和导电性能；且铜的填充性较好，有利于降低形成所述互连线361的工艺难度、提高其形成质量。在其他实施例中，所述互连线还可以为其他可适用的导电材料，例如：钨。
形成所述互连线361后，去除所述介质层332，从而为后续工艺做好工艺准备。本实施例中，前述材料的介质层332的耐腐蚀性较强，因此，形成所述互连线361之后，通过反应离子刻蚀工艺，去除所述介质层332。
本实施例中，以所述封装层350作为工艺平台形成所述再布线结构360，相应降低了形成所述再布线结构360的工艺复杂度。
在其他实施例中，可以直接通过刻蚀的方式形成所述互连线。具体地，形成所述再布线结构的步骤包括：在所述感光芯片内形成导电柱，所述导电柱电连接所述感光芯片的焊垫；在所述封装层远离所述滤光片的面上形成导电层，覆盖所述封装层、感光芯片、功能元件和导电柱；对所述导电层进行刻蚀形成互连线，所述互连线覆盖所述导电柱和所述功能元件的焊垫，所述互连线和所述导电柱构成所述再布线结构。
在该实施例中，所述互连线的材料可以为铝等易于通过刻蚀工艺实现图形化的导电材料。
参考图11，形成所述再布线结构360后，进行第三解键合处理，去除所述第三承载基板330(如图10所示)。
通过去除第三承载基板330，从而为后续镜头组件的装配提供工艺基础。
本实施例中，所述第三解键合处理的步骤包括：依次去除所述第三承载基板330和第三临时键合层335(如图10所示)。对所述三解键合处理的具体描述，可参考前述对所述第一解键合处理的相关描述，在此不再赘述。
结合参考图12，去除所述第三承载基板330(如图10所示)之后，还包括：对所述封装层350进行划片(dicing)处理。
通过划片处理，形成尺寸符合工艺需求的单个摄像组件260，从而为后续镜头组件的装配做好工艺准备。本实施例中，采用激光切割工艺进行划片处理。
需要说明的是，本实施例先进行所述第三解键合处理，再进行所述划片处理。在其他实施例中，也可以在所述划片处理之后，进行所述第三解键合处理；相应的，所述第第三承载基板还能为所述划片处理提供工艺平台。
继续参考图12，形成所述再布线结构360之后，还包括：在所述再布线结构360上键合FPC板(flexible printed circuit board，柔性电路板)510。
所述FPC板510用于在省去电路板的情况下，实现所述摄像组件260与后续镜头组件之间的电连接、以及所形成镜头模组与其他元件之间的电连接；后续形成镜头模组后，所述镜头模组还能够通过所述FPC板510与电子设备中的其他元件电连接，从而实现电子设备的正常拍摄功能。
本实施例中，所述FPC板510上具有电路结构，通过金属键合工艺，使所述FPC板510键合于所述再布线结构360上，从而实现电连接。具体地，所述FPC板510键合于所述互连线361上。
本实施例中，为了提高工艺可行性，在所述第三解键合处理以及划片处理之后，在所述再布线结构360上键合所述FPC板510。
需要说明的是，所述FPC板510上形成有连接器(connector)520，用于电连接所述FPC板510与其他电路元件的电连接。当镜头模组运用于电子设备时，所述连接器520电连接于该电子设备的主板上，从而实现所述镜头模组与所述电子设备中其他元件之间的信息传输，将所述镜头模组的图像信息传递至所述电子设备。具体地，所述连接器520可以为金手指连接器。
相应的，本发明实施例还提供一种摄像组件。继续参考图12，示出了本发明摄像组件一实施例的结构示意图。
所述摄像组件260包括：封装层350、以及嵌于所述封装层350中的感光单元250(如图1所示)和功能元件(未标示)；所述感光单元250包括感光芯片200和贴装在所述感光芯片200上的滤光片400，所述封装层350的底面露出所述感光芯片200和功能元件，所述封装层350的顶面高于所述感光芯片200和功能元件并露出所述滤光片400，其中，所述感光芯片200和功能元件均具有焊垫(未标示)，所述感光芯片200的焊垫背向所述封装层350的底面，所述功能元件的焊垫露出于所述封装层350的底面；再布线结构360，位于所述封装层350的底面一侧，所述再布线结构360电连接所述焊垫。
所述封装层350对感光芯片200和功能元件起到固定作用，用于使感光芯片200和功能元件实现封装集成。其中，通过封装层350，减少了镜头组件中支架所占用的空间，且还能省去电路板，从而减小镜头模组的厚度，满足镜头模组小型化、薄型化的需求。
所述封装层350的材料为塑封材料，所述封装层350还能起到绝缘、密封以及防潮的作用，因此还有利于提高镜头模组的可靠性。实施例中，所述封装层350的材料为环氧树脂。
本实施例中，所述封装层350包括相对的顶面和底面。其中，所述封装层350的顶面是用于贴装镜头组件的面。
本实施例中，在摄像组件260的封装过程中，通常是将感光芯片200和功能元件临时键合至承载基板上之后，在所述承载基板上形成所述封装层350，因此，所述封装层350的底面露出所述感光芯片200和功能元件。
本实施例中，所述封装层350的顶面高于感光芯片200和功能元件，所述封装层350还覆盖滤光片400的侧壁，从而提高感光单元250中空腔的密封性，降低水蒸气、氧化气体等进入空腔内的概率，使感光芯片200的性能得到保障。
本实施例中，所述感光芯片200为CMOS图像传感器芯片。在其他实施例中，所述感光芯片还可以为CCD图像传感器芯片。所述感光芯片200包括感光区200a(如图2所示)以及环绕所述感光区200a的外围区200b(如图2所示)，所述感光芯片200还具有位于所述感光区200a的光信号接收面201。
所述感光芯片200通常为硅基芯片，所述感光芯片200的焊垫用于实现感光芯片200与其他芯片或部件的电连接。本实施例中，所述感光芯片200具有位于外围区200b的第一芯片焊垫220，所述第一芯片焊垫220面向滤光片400，即所述第一芯片焊垫220背向所述封装层350的底面。
所述滤光片400贴装在感光芯片200上，以免封装工艺对光信号接收面201造成污染，且减小了镜头模组的整体厚度。
为了实现镜头模组的正常功能，所述滤光片400可以为红外滤光玻璃片或全透光玻璃片。本实施例中，所述滤光片400为红外滤光玻璃片，还用于消除入射光中的红外光对所述感光芯片200性能的影响，有利于提高成像效果。
本实施例中，所述滤光片400通过粘合结构410贴装在所述感光芯片200上，所述粘合结构410环绕所述感光芯片200的光信号接收面201。所述粘合结构410用于实现滤光片400和感光芯片200的物理连接。且避免滤光片400与感光芯片200直接接触，从而避免对感光芯片200的光学性能产生不良影响。
本实施例中，所述粘合结构410的材料为可光刻的干膜。在其他实施例中，所述粘合结构的材料还可以为可光刻的聚酰亚胺、可光刻的聚苯并恶唑或可光刻的苯并环丁烯。
本实施例中，所述粘合结构410环绕所述光信号接收面201，从而使所述光信号接收面201上方的滤光片400位于所述感光芯片200的感光路径上，进而使所述感光芯片200的光学性能得到保障。
需要说明的是，本实施例仅示意出一个感光单元250。在其他实施例中，当镜头模组运用于双摄或阵列模组产品时，感光单元的数量还可以为多个。
还需要说明的是，由于封装层350覆盖滤光片400的侧壁，因此，摄像组件260还包括：应力缓冲层420，位于所述封装层350和滤光片400侧壁之间。
所述应力缓冲层420有利于减小封装层350对滤光片400产生的应力，以降低所述滤光片400发生破裂的概率，从而提高镜头模组的可靠性。本实施例中，所述应力缓冲层420的材料为环氧类胶。
本实施例中，所述应力缓冲层420还位于所述封装层350和所述粘合结构410的侧壁之间，从而减小所述封装层350对所述粘合结构410产生的应力，有利于进一步提高所述摄像组件260的可靠性和良率。
所述功能元件为摄像组件中除感光芯片200之外的具有特定功能的元件，包括外围芯片230和被动元件240中的至少一种。本实施例中，所述功能元件的焊垫露出于封装层350的底面，从而降低了形成互连结构360的工艺复杂度。
本实施例中，所述功能元件包括外围芯片230和被动元件240。所述外围芯片230为主动元件，用于向感光芯片200提供外围电路，例如：模拟供电电路和数字供电电路、电压缓冲电路、快门电路、快门驱动电路等。
本实施例中，所述外围芯片230包括数字信号处理器芯片和存储器芯片中的一种或两种。在其他实施例中，所述外围芯片还可以包括其他功能类型的芯片。为了便于图示，图12中仅示意出了一个外围芯片230，但所述外围芯片230的数量不仅限于一个。
所述外围芯片230通常为硅基芯片，所述外围芯片230的焊垫用于实现所述外围芯片230与其他芯片或部件的电连接。本实施例中，所述外围芯片230包括第二芯片焊垫235，所述第二芯片焊垫235露出所述封装层350的底面。
所述被动元件240用于为所述感光芯片200的感光工作起到特定作用。所述被动元件240可以包括电阻、电容、电感、二极管、三极管、电位器、继电器或驱动器等体积较小的电子元器件。为了便于图示，图12中仅示意出了一个被动元件240，但所述被动元件240的数量不仅限于一个
所述被动元件240的焊垫用于实现所述被动元件240与其他芯片或部件的电连接。本实施例中，所述被动元件240的焊垫为电极245，所述电极245露出所述封装层350的底面。
所述再布线结构360用于实现摄像组件260的电学集成。通过所述再布线结构360和封装层350，提高镜头模组的使用性能(例如：提高拍摄速度和存储速度)。而且，通过再布线结构360，提高了电连接工艺的可行性和封装效率。
本实施例中，所述再布线结构360电连接所述第一芯片焊垫220、第二芯片焊垫235和电极245。
由于所述功能元件的焊垫露出封装层350的底面，所述感光芯片200的焊垫背向封装层350的底面，因此，所述再布线结构360包括：导电柱280，位于感光芯片200内，且电连接感光芯片200的焊垫；互连线361，位于所功能元件的焊垫和导电柱280上，且电连接功能元件的焊垫和导电柱280。
所述导电柱280电连接所述感光芯片200的第一芯片焊垫220，所述导电柱280用于作为所述感光芯片200的外接电极。
所述导电柱280露出所述封装层350的底面，从而使所述感光芯片200的外接电极与所述第二芯片焊垫235以及电极245位于所述封装层350的同侧，进而易于实现所述感光芯片200、外围芯片230和被动元件240之间的电连接。其中，所述导电柱280可以与所述感光芯片200中的金属互连结构电连接，也可以贯穿所述感光芯片200且与所述第一芯片焊垫220直接电连接。
本实施例中，所述导电柱280的材料为铜，从而提高所述导电柱280的导电性能、降低形成所述导电柱280的工艺难度。在其他实施例中，所述导电柱的材料还可以为其他可适用的导电材料，例如：铝。
本实施例中，由于所述封装层350的底面露出所述导电柱280和功能元件的焊垫，相应降低了形成所述互连线361的工艺复杂度。
本实施例中，所述互连线361的材料为铜。铜的电阻率较低，有利于提高所述再布线结构360的电连接可靠性和导电性能。在其他实施例中，所述互连线361还可以为其他可适用的导电材料，例如：钨。
本实施例中，所述摄像组件260还包括：FPC板510，位于所述再布线结构360上。所述FPC板510用于在省去电路板的情况下，实现所述摄像组件260与镜头组件的电连接、以及镜头模组与其他元件之间的电连接；镜头模组还能通过所述FPC板510与电子设备中的其他元件电连接，从而实现电子设备的正常拍摄功能。具体地，所述FPC板510键合于所述互连线361上，所述FPC板510上具有电路结构，从而实现所述FPC板510和再布线结构360的电连接。
需要说明的是，所述FPC板510上设有连接器520。在镜头模组运用于电子设备时，所述连接器520电连接于该电子设备的主板上，从而实现镜头模组与电子设备中其他元件之间的信息传输，将所述镜头模组的图像信息传递至所述电子设备。具体地，所述连接器520可以为金手指连接器。
本实施例所述摄像组件可以采用前述实施例所述的封装方法所形成，也可以采用其他封装方法所形成。对本实施例所述摄像组件的具体描述，可参考前述实施例中的相应描述，本实施例在此不再赘述。
相应的，本发明实施例还提供一种镜头模组。参考图13，示出了本发明镜头模组一实施例的结构示意图。
所述镜头模组600包括：本发明实施例所述的摄像组件(如图13中虚线框所示)；镜头组件530，包括支架535，所述支架535贴装在所述封装层(未标示)的顶面上且环绕所述感光单元(未标示)和功能元件，所述镜头组件530与所述感光芯片和功能元件实现电连接。
所述镜头组件530通常包括支架535、安装于所述支架535上的马达(图未示)、以及安装于所述马达上的透镜组(未标示)，通过所述支架535，以便于实现所述镜头组件530的装配，并使得透镜组位于感光单元的感光路径上。
本实施例中，所述摄像组件的厚度较小，且通过所述封装层，减小了所述镜头组件530的厚度，从而减小了所述镜头模组600的总厚度。而且，所述感光单元和功能元件均设置于所述支架535内部，与将和功能元件(例如：外围芯片)贴装在外围主板上的方案相比，本实施例减小了所述感光芯片和功能元件之间的距离，相应减小了镜头模组600的尺寸，还缩短了电连接的距离，显著提高了所述镜头模组600的信号传输速度，进而提高镜头模组600的使用性能(例如：提高了拍摄速度和存储速度)。再次，通过将所述感光单元和功能元件均集成于封装层内、且将所述感光单元和功能元件设置于所述支架535内部的方式，使所述感光单元和功能元件得到了保护，因此有利于提高所述镜头模组600的可靠性和稳定性，且能够保障所述镜头模组600的成像质量。
本实施例中，所述再布线结构上键合有FPC板(未标示)，所述镜头组件530中的马达可通过所述FPC板与所述摄像组件中各芯片和元件实现电连接。
需要说明的是，对本实施例所述摄像组件的具体描述，可参考前述实施例中的相应描述，本实施例在此不再赘述。
相应的，本发明实施例还提供一种电子设备。参考图14，示出了本发明电子设备一实施例的结构示意图。
本实施例中，所述电子设备700包括本发明实施例所述的镜头模组600。
所述镜头模组600的可靠性和性能较高，相应提高了所述电子设备700的拍摄质量、拍摄速度和存储速度。而且，所述镜头模组600的整体厚度较小，有利于提高用户的使用感受度。
具体地，所述电子设备700可以为手机、平板电脑、照相机或摄像机等各种具备拍摄功能的设备。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (20)

1.一种摄像组件的封装方法，其特征在于，包括：
提供感光芯片，所述感光芯片具有焊垫；
在所述感光芯片上贴装滤光片，所述感光芯片的焊垫位于滤光片在感光芯片上投影范围之外；
提供承载基板，在所述承载基板上临时键合功能元件和所述感光芯片，所述功能元件具有焊垫，且所述感光芯片的焊垫背向所述承载基板，所述功能元件的焊垫面向所述承载基板；
形成封装层，覆盖所述承载基板、感光芯片和功能元件，并露出所述滤光片；
形成所述封装层后，去除所述承载基板；
去除所述承载基板后，在所述封装层远离所述滤光片的一侧形成再布线结构，电连接所述感光芯片的焊垫以及所述功能元件的焊垫。
2.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，形成所述再布线结构的步骤包括：在所述感光芯片内形成导电柱，电连接所述感光芯片的焊垫；
在所述封装层远离所述滤光片的面上形成介质层，覆盖所述封装层、感光芯片、功能元件和导电柱；
图形化所述介质层，在所述介质层内形成互连沟槽，所述互连沟槽露出所述功能元件的焊垫和所述导电柱；
在所述互连沟槽内形成互连线，所述互连线和所述导电柱构成所述再布线结构；
去除所述介质层。
3.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，形成所述再布线结构的步骤包括：在所述感光芯片内形成导电柱，电连接所述感光芯片的焊垫；
在所述封装层远离所述滤光片的面上形成导电层，覆盖所述封装层、感光芯片、功能元件和导电柱；
对所述导电层进行刻蚀形成互连线，所述互连线覆盖所述导电柱和所述功能元件的焊垫，所述互连线和所述导电柱构成所述再布线结构。
4.如权利要求2所述的封装方法，其特征在于，采用电镀工艺在所述互连沟槽内形成所述互连线。
5.如权利要求2或3所述的封装方法，其特征在于，利用TSV工艺在所述感光芯片内形成所述导电柱。
6.如权利要求2所述的封装方法，其特征在于，采用反应离子刻蚀工艺去除所述介质层。
7.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，形成所述封装层的步骤包括：在所述临时键合步骤和贴装步骤之后，将所述承载基板置于模具内，所述模具包括上模和下模；
将所述承载基板置于所述上模和下模之间；
在合模后，使所述模具压合至所述承载基板和滤光片上，在所述上模和下模之间形成型腔；
向所述型腔内注入塑封材料，形成所述封装层；
去除所述模具。
8.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，形成所述封装层的步骤中，所述封装层覆盖所述滤光片的侧壁。
9.如权利要求8所述的封装方法，其特征在于，在所述滤光片贴装在所述感光芯片上之前，还包括：形成覆盖所述滤光片侧壁的应力缓冲层；
或者，在所述滤光片贴装在所述感光芯片上之后，在所述感光芯片临时键合至所述承载基板上之前，还包括：形成覆盖所述滤光片侧壁的应力缓冲层；
或者，在所述感光芯片临时键合至所述承载基板上之后，形成所述封装层之前，还包括：形成覆盖所述滤光片侧壁的应力缓冲层。
10.如权利要求9所述的封装方法，其特征在于，采用点胶工艺形成所述应力缓冲层。
11.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，在所述感光芯片上贴装所述滤光片之后，在所述承载基板上临时键合所述感光芯片；
或者，将所述感光芯片临时键合于承载基板上之后，在所述感光芯片上贴装所述滤光片。
12.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，形成所述再布线结构之后，还包括：在所述再布线结构上键合FPC板。
13.一种摄像组件，其特征在于，包括：
封装层、以及嵌于所述封装层中的感光单元和功能元件；
所述感光单元包括感光芯片和贴装在所述感光芯片上的滤光片，所述感光芯片的焊垫位于滤光片在感光芯片上投影范围之外，所述封装层的底面露出所述感光芯片和功能元件，所述封装层的顶面高于所述感光芯片和功能元件并露出所述滤光片，其中，所述感光芯片和功能元件均具有焊垫，所述感光芯片的焊垫背向所述封装层的底面，所述功能元件的焊垫露出于所述封装层的底面；再布线结构，位于所述封装层的底面一侧，所述再布线结构电连接所述焊垫。
14.如权利要求13所述的摄像组件，其特征在于，所述再布线结构包括：
导电柱，位于所述感光芯片内，且电连接所述感光芯片的焊垫；
互连线，位于所述功能元件的焊垫和所述导电柱上，且电连接所述功能元件的焊垫和所述导电柱。
15.如权利要求13所述的摄像组件，其特征在于，所述封装层还覆盖所述滤光片的侧壁。
16.如权利要求15所述的摄像组件，其特征在于，所述摄像组件还包括：应力缓冲层，位于所述滤光片侧壁和所述封装层之间。
17.如权利要求13所述的摄像组件，其特征在于，所述功能元件包括外围芯片和被动元件中的至少一种，所述外围芯片包括数字信号处理器芯片和存储器芯片中的一种或两种。
18.如权利要求13所述的摄像组件，其特征在于，所述摄像组件还包括：FPC板，位于所述再布线结构上。
19.一种镜头模组，其特征在于，包括：
如权利要求13至18中任一项权利要求所述的摄像组件；
镜头组件，包括支架，所述支架贴装在所述封装层的顶面上且环绕所述感光单元和功能元件，所述镜头组件与所述感光芯片和功能元件实现电连接。
20.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求19所述的镜头模组。
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