TWI866195B

TWI866195B - 注塑封裝方法、封裝結構及攝像頭模組

Info

Publication number: TWI866195B
Application number: TW112116673A
Authority: TW
Inventors: 許信彥
Original assignee: 大陸商信揚科技(佛山)有限公司
Priority date: 2023-05-04
Filing date: 2023-05-04
Publication date: 2024-12-11
Also published as: TW202445699A

Abstract

本申請提出一種注塑封裝方法、封裝結構及攝像頭模組。本申請通過在光電元件的非感測區設置圍繞感測區的密封膠，並在注塑模具中設置凸起，以使注塑時凸起能夠抵接密封膠，從而使得密封膠能對感測區進行封閉保護，降低了注塑材料進入感測區的概率。並且，密封膠的高度可以更好地彌補待封裝元件與注塑模具貼合時的高度差異，也無需改變模具的內部形狀以配合離型膜的塑形能力，適用範圍更廣。

Description

注塑封裝方法、封裝結構及攝像頭模組

本申請涉及封裝技術領域，尤其涉及一種注塑封裝方法、封裝結構及攝像頭模組。

現有的光電元件(例如，攝像頭模組等)，一般採用模具注塑封裝方法將晶片封裝在基板上，並對晶片與基板的連接部位以塑膠填埋加以保護。此種方法有較理想的封裝體積及可靠性。模具注塑封裝方法一般包括如下步驟：在模具面對產品的一側遮蓋軟性離型膜，並對光電元件的感測區(感光區)加壓以隔絕注塑材料流入，然後再注入注塑材料(例如，環氧樹脂等)，注塑材料硬化後便移除模具及離型膜，得到封裝半成品。

上述封裝方法中，離型膜的作用是利用其柔軟特性使其與光電元件的感測區(感光區)緊密貼合，隔絕注塑材料流入光電組件的感測區(感光區)。然而為了保證離型膜與模具的表面貼合良好，離型膜的厚度最大只能到0.1mm左右。若光電元件貼合傾斜較大，或是有多個光電元件同時進行注塑封裝，離型膜的可壓縮量將不足以對光電元件表面進行密封以隔絕注塑材料進入感測區(感光區)。

有鑑於此，本申請提出一種注塑封裝方法，以更好地隔絕注塑材料流入感測區(感光區)。

本申請一實施方式提供一種注塑封裝方法，包括如下步驟：提供注塑模具，所述注塑模具包括第一模具和第二模具，所述第一模具包括本體部，所述本體部朝內凹陷形成凹槽，所述凹槽內設有至少一凸起，所述凸起將所述凹槽分隔成若干腔體；將待封裝元件置於所述第二模具，所述待封裝元件包括基板和固定於所述基板表面的光電元件，所述光電元件包括感測區以及圍繞所述感測區的非感測區；在所述非感測區設置密封膠，使所述密封膠圍繞所述感測區設置；將所述第一模具置於所述待封裝元件的表面，以使所述凸起與所述密封膠抵接且所述腔體覆蓋所述非感測區；在所述腔體內注入注塑材料，固化所述注塑材料，以在所述非感測區和所述基板的表面形成塑封體；移除所述第一模具和所述第二模具，完成封裝。

一種實施方式中，所述光電元件包括感光晶片和/或鐳射二極體。

一種實施方式中，當所述待封裝元件的所述光電元件為感光晶片時，所述待封裝元件的製備方法包括如下步驟：將所述感光晶片黏貼於所述基板上；焊線，使所述感光晶片與所述基板通過導線電連接。

一種實施方式中，所述非感測區包括第一焊盤，所述基板包括第二焊盤。所述焊線步驟中，通過所述導線將所述第一焊盤和所述第二焊盤連接，從而將所述感光晶片與所述基板電連接。

一種實施方式中，所述導線為金線。

一種實施方式中，所述注塑材料包括環氧樹脂。

本申請一實施方式提供一種封裝結構，其由上所述的注塑封裝方法封裝而成。所述封裝結構包括基板、固定於所述基板表面的光電元件、塑封體。所述光電元件與所述基板電連接。所述光電元件包括感測區以及圍繞所述感測區的非感測區，所述非感測區設有密封膠且所述密封膠圍繞所述感測區設置。所述塑封體覆蓋所述非感測區和所述基板。

一種實施方式中，所述塑封體的材質包括環氧樹脂。

本申請一實施方式提供一種攝像頭模組，其包括鏡頭和如上一項所述的封裝結構。其中，所述封裝結構中的所述光電元件為感光晶片。

本申請通過在光電元件的非感測區設置圍繞感測區的密封膠，並在注塑模具中設置凸起，以使注塑時凸起能夠抵接密封膠，從而使得密封膠能對感測區進行封閉保護，降低了注塑材料進入感測區的概率。並且，密封膠的高度可以更好地彌補待封裝元件與注塑模具貼合時的高度差異，也無需改變模具的內部形狀以配合離型膜的塑形能力，適用範圍更廣。

10:注塑模具

11:第一模具

12:第二模具

111:本體部

112:凹槽

113:凸起

114:腔體

20:待封裝組件

21:基板

22:光電元件

221:感測區

222:非感測區

23:感光晶片

24:導線

223:第一焊盤

121:第二焊盤

25:密封膠

26:塑封體

27:鐳射二極體

100，200:封裝結構

1000:攝像頭模組

圖1為本申請一實施方式提供的注塑模具的結構示意圖。

圖2為本申請另一實施方式提供的注塑模具的結構示意圖。

圖3至圖7為利用圖1所示的注塑模具進行封裝的流程示意圖。

圖8為本申請一實施方式提供的封裝結構的示意圖。

圖9為本申請一實施方式提供的攝像頭模組的模組組成示意圖。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本申請實施例的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在於限制本申請實施例。

需要說明，本申請實施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、後......)僅用於解釋在某一特定姿態(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關係、運動情況等，如果該特定姿態發生改變時，則該方向性指示也相應地隨之改變。

下面結合附圖，對本申請的一些實施方式作詳細說明。在不衝突的情況下，下述的實施方式及實施方式中的特徵可以相互組合。

請參閱圖1至圖7，本申請第一方面提供一種注塑封裝方法，用於將光電元件22與基板21進行封裝。該注塑封裝方法包括步驟S10~S60。可以理解的是，將步驟進行標號旨在於將具體的製備方法敘述清楚，並不是對步驟先後順序的限定。

請參閱圖1和圖2，步驟S10：提供注塑模具10。

注塑模具10包括相對設置的第一模具11和第二模具12。在一些實施例中，第一模具11被稱為上模，第二模具12被稱為下模。第一模具11包括本體部111，本體部111的一表面部分朝內凹陷形成凹槽112。凹槽112內設有至少一凸起113，凸起113將凹槽112分隔成若干腔體114。凸起113的高度小於凹槽112的深度，也即，凸起113遠離本體部111的表面低於凹槽112的開口。凸起113也可以看作是，本體部111的表面部分朝內凹陷形成多個凹槽112後，相鄰兩個凹槽112之間的本體部111截掉一部分後形成的結構。凸起113的材質可與本體部111的材質相同或不同。凸起113還可以由具有一定彈力的彈性材料製成。

圖1中，凹槽112內凸起113的數量為一個，形成的腔體114的數量為兩個。圖2中，凹槽112內凸起113的數量為兩個，形成的腔體114的數量為三個。在其它實施例中，凸起113的數量還可以大於兩個，形成的腔體114的數量還可以大於三個。

請參閱圖3，步驟S20：將待封裝元件20置於第二模具12上。

待封裝元件20包括基板21和固定於基板21表面的光電元件22，基板21位於第二模具12和光電元件22之間。基板21可為電路板，電路板可以為單層板或多層板，本申請並不作限制。具體的，基板21可為但不限於剛性電路板(Printed Circuit Board，PCB)、柔性電路板(Flexible Printed Circuit Board，FPCB)或軟硬結合板等。

光電元件22包括感測區221以及圍繞感測區221的非感測區222，感測區221大致位於光電元件22的中心區域，非感測區222大致位於光電元件22的邊緣區域。本實施例中，光電元件22為感光晶片23。感測區221即為感光晶片23的感光區，感光區設有大量微米級的微透鏡，非感測區222即為感光晶片23的非感光區。感光晶片23可為但不限於互補金屬氧化物半導體圖像感測器(CMOS)等。另一些實施例中，光電元件22還可以為鐳射二極體。可以理解的是，為了方便封裝，可以在基板21上設置多個感光晶片23和/或多個鐳射二極體同時進行封裝。

一些實施例中，當光電元件22為感光晶片23時，待封裝元件20的製備方法包括如下步驟：將感光晶片23黏貼於基板21上；焊線，使感光晶片23與基板21通過導線24電性連接。

進一步地，可通過黏膠(圖未示)等黏合劑將感光晶片23的背面(背離感光區的表面)黏貼於基板21上。

如圖3所示，一些實施例中，感光晶片23的非感測區222具有第一焊盤(Pad)223，基板21具有第二焊盤(Pad)121，第一焊盤223和第二焊盤121的數量可為多個，本申請並不作限制。焊線步驟中，可通過打金線(即導線24)的方式將感光晶片23上的第一焊盤223與基板21上的第二焊盤121連接，從而使感光晶片23與基板21電連接。

請參閱圖4，步驟S30：在光電元件22的非感測區222設置密封膠25，使密封膠25圍繞感測區221設置。

具體的，密封膠25可通過畫膠或者噴塗的方式設置在感測區221的外周側。密封膠25可以不具有黏性，也可以具有黏性，從而可以用來黏附灰塵等雜質，以降低對光電元件22的影響。

請參閱圖5，步驟S40：將第一模具11置於待封裝元件20的表面，以使第一模具11的凸起113與密封膠25抵接且腔體114覆蓋感光晶片23的非感測區222。腔體114還覆蓋基板21的部分表面。抵接是指兩部件相互接觸且兩者之間存在作用力，也即，凸起113與密封膠25接觸且有作用力。凸起113可以由具有一定彈力的彈性材料製成，以便能與密封膠25接觸更緊密，防止在封裝過程中注塑材料進入感測區221。

請參閱圖6，步驟S50：在腔體114內注入注塑材料，並固化注塑材料，以在非感測區222和基板21的表面形成塑封體26。

一些實施例中，注塑材料為環氧樹脂。可以通過烘烤或者UV光(紫外光)照射的方式使注塑材料固化，也可以通過其它的方式固化，本申請並不作限制。

請參閱圖7，步驟S60：移除第一模具11和第二模具12，完成封裝。

請參閱圖7和圖8，本申請第二方面提供一種由上述注塑封裝方法封裝而成的封裝結構100(200)。

如圖7所示，封裝結構100包括基板21、光電元件22以及塑封體26。光電元件22固定於基板21的表面，光電元件22與基板21電連接。光電元件22包括感測區221以及圍繞感測區221的非感測區222，非感測區222設有密封膠25且密封膠25圍繞感測區221設置。也即，密封膠25形成了感測區221與非感測區222之間的界限，密封膠25的內側為感測區221，外側為非感測區222。塑封體 26覆蓋非感測區222，並覆蓋基板21的部分表面。塑封體26鄰近密封膠25設置，塑封體26可與密封膠25接觸或不接觸。

如圖7所示，本實施例中，光電元件22為感光晶片23。基板21可為電路板，電路板可以為單層板或多層板，本申請並不作限制。具體的，基板21可為但不限於剛性電路板、柔性電路板或軟硬結合板等。

如圖8所示，封裝結構200同樣包括基板21、光電元件22以及塑封體26。圖8所示的封裝結構200與圖7的封裝結構100的不同之處在於：光電元件22除了可以是感光晶片23外，還可以是鐳射二極體27。其餘設置與圖7中的封裝結構100大致相同，此處不再贅述。可以理解的是，在其它實施例中，光電元件22還可以是其它電子元件。

請參閱圖9，本申請協力廠商面提供一種攝像頭模組1000，其包括封裝結構100。封裝結構100中，光電元件22為感光晶片23。攝像頭模組1000還包括濾光片(圖未示)、鏡頭元件(圖未示)等部件。具體地，感光晶片23可以是CMOS。濾光片設置在鏡頭元件和感光晶片23之間，且濾光片位於鏡頭元件的光路上。濾光片可以為藍玻璃濾光片，以過濾紅外波段光線以保證成像品質。

本申請通過在光電元件22的非感測區222設置圍繞感測區221的密封膠25，並在注塑模具10中設置凸起113，以使注塑時凸起113能夠抵接密封膠25，從而使得密封膠25能對感測區221進行封閉保護，降低了注塑材料進入感測區221的概率。並且，密封膠25的高度可以更好地彌補待封裝元件20與注塑模具10貼合時的高度差異，也無需改變模具的內部形狀以配合離型膜的塑形能力，適用範圍更廣。

以上說明是本申請一些具體實施方式，但在實際的應用過程中不能僅僅局限於這些實施方式。對本領域的普通技術人員來說，根據本申請的技術構思做出的其他變形和改變，都應該屬於本申請的保護範圍。