TWI228948B - Camera module - Google Patents

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TWI228948B
TWI228948B TW092114340A TW92114340A TWI228948B TW I228948 B TWI228948 B TW I228948B TW 092114340 A TW092114340 A TW 092114340A TW 92114340 A TW92114340 A TW 92114340A TW I228948 B TWI228948 B TW I228948B
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TW
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camera
conductive pattern
camera module
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Kenichi Kobayashi
Hiroyuki Tamura
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Sanyo Electric Co
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Description

1228948 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於攝影频組，尤制於藉由將攝像元件触號處理元件 形成堆豐(stack)構造以達成薄型、輕量化的攝影機模組。 【先前技術】 近年來’攝f彡機模組已經活躍地樹賴於行動電話，攜㈣電腦等。 因此，攝影機模組非常需要小型化，薄型化，及輕量化。 在本發明中，利用使用了電荷耦合元件(ChargeC〇upledDevice，CCD) 作為半導賴像元件的攝影麵組為例進行說明。但是，亦可制CCD以 外之半導體攝像元件(例如CMOS Complementary metal oxide semiconductor，互補金氧半導體)感測器等）。 以下茶照第17 ®，說明習知攝影機模組之構造。首先，在封裝基板ι〇ι 上女裝CCD102。接著，在CCD1〇2之上方，將用以收集由外部進來的光之 透鏡105目定於透鏡鏡筒㈣士㈣觸。而透鏡鏡筒觸則以透鏡支架 (h〇lder)107支持’透鏡支架1〇7再以透鏡固定螺杆應而安裝於封裝基板 101(例如參照專利文獻1)。 此處，CCD為Charge Coupled Device之簡稱，具有可輸出對應於由透 鏡1〇5所收集之光線強度的電荷之作用。透鏡鏡筒礙之側面呈螺旋狀(未 圖示），具有將之方走轉即可調整透鏡1〇5焦距之作用。 封衣基板1G1之表面及背面上，封裝有晶㈣件1()3及背面晶片構件 專曰曰片構件可以疋DSP、驅動用^(integrated circuit，積體電路）、 ' 黾戶及一極體。DSP為Digital Signal Processor(數位信號處理器） 314722 1228948 之簡稱，具有可高速處理由CCD所輸出之數位信號之作用。驅動用『則 具有為驅動CCD，而將DSP輸出之.鶴信號，且傳送CCD内所蓄積 之電荷之作用。 以下苓照第18圖，說明該攝影機模組之組裝方法。首先，參照第Μ 圖(A)，準備封裝基板101，且在封裳基板1〇1背面，封裝背面晶片構件刚。 接著，參照第18剛，在封裝基板1〇1之表面難晶片構件簡。 力最後’參照第Μ圖(C)，將固定了透鏡1〇5的透鏡鏡筒ι〇6固定於透鏡 支木107 ’再以透鏡固定螺杆1〇8，將透鏡支架ι〇7固定於封裝基板他。 而為了以透鏡固定螺杆顺固定透鏡支架浙，故在相對應之處形成有貫通 (ghh〇le)。藉由以上之方法’完成使用了封裝基板ι〇1之習知型攝影 機模組。 【專利文獻1】 曰本專利特開2〇〇2-職27號公報(第4頁第2圖） 仁是，習知型攝影機模組，具有以下之問點。 〜為進行CCD102之b虎處理及其驅動之DSP以及驅動用ic等元件， 係平面女裝於封裝基板101上，所以需要大面積之封裝基板m，如此對於 攝影機模組之小型化即造成阻礙。 人千而且’本來是不需要封裝基板101的。但是，在製造方法方面為了貼 、4且為了固定透鏡支架1〇7,因而使用了封裝基板1〇卜因此，並無 法將該封裝基板101省略。 本發明係觀上制_開發者，本發明之主要目的係在於提供一種 314722 6 1228948 疊構造以達成小型化 使CCD等攝像树錢行其錢處理之元件形成堆 薄型化之攝影機模組。 【發明内容】 第一，本發明係具備有··導電 ^案’在上述導電随上以面朝下方式 女衣，藉此使形成元件之面遮光 伴卜祕德1 + 的U處理兀件；固著在前述信號處理元 件上的攝像兀件；電性連接前 4攝像轉與前述導電Μ的金屬細線；被 於前述攝像元件上方：像-及前述金一一 第二’本發明係在前述信號處理元件與前述導電圖案之間 光性底部填料(underfill)樹脂。 一〜 第三，本發日种，前述攝像元件為咖或CMOS。 第四，本發明中，前述信 儿处7L件係為用以驅動前述攝像元件，及 用以施行前述攝像元件之信號處理的元件。 第五，本發明中，前沭传 一 处理元件周邊的前述導電圖案上，安裝有 晶片電容ϋ及晶 >；電畴晶片構件。 又 第六，本發明中，前述導雷 、蛉包圖案形成單層的配線構造，且前述 案背面會從前述絕緣性樹脂。 第七，本發明中，前述導雷 、兒圖案係形成多層的配線構造。 弟八，本發明中，前述读 透月性祕脂之側面及上面，係以在上方固定有 前述透鏡的透鏡支架加以保護。 【實施方式】 1228948 (說明攝影機模組構造之第丨實施形態） 以下爹,、、、第1 ® ’姻本發明之攝影機模組1Q。第丨圖⑷為攝影機模 組10之剖面圖，第1圖(B)為其俯視圖。 攝影機模組10係由：導電圖案n ;在導電圖案u上以面朝下方式安 裝，藉此使形成元件之面遮光的信號處理元件丨2;固著在信號處理元件 上的攝像元件η ;電性連接述攝像元件13與導電圖案u的金屬細線16; 被覆信號處理元件u ’攝像元件u，及金屬細線ΐδ之透日咖旨b ;及位 於攝像元件13上方之透鏡24所構成。 ―、第1圖(A) ’導電圖案u係由以絕緣層21加以絕緣之第1導電圖 案11 A及第2導電圖案n B所構成，且構成有多層配線。第1導電圖案 11 A係形成於絕緣層21之上方，且絲有錄處理元件12及w構件… 而且’第丨導電圖案n A除了配線部還形有銲墊㈣透過金屬 細線16而與攝像树13作電性連接。第2導電圖案u b係形成於絕緣層 21之下方，在背面卿财外部電極17。在縣層21縱處形成有貫通 孔’藉由形成電錢膜等，而使第1導電圖案U A與第2導電圖案U B _ 貫通孔作辑接。再者，第丨導鶴1ia與㈣電隨ιΐβ係轉 爾脂—_resm)職覆，而形成電路元件或電極之處的保護層_ 2〇則部份去除。上述糊㈣係《 2層配繼，亦可能形成更多層 之配線構造。 信號處理元件«有電路元件之面為下面，以_下的方心 裝於第1導_ 11 A。雄咖，鄉成元件之 3]4722 8 1228948 面面對導電圖案11侧， 因此可防止由外部侵入的光射入元件而產生錯誤動 作。k號處理元件12與第1導電圖案 11 A之電性連接，係以突塊電極19 施行。突塊電極19係由銲錫球等導電性錫膏(paste)形成。而以覆晶接合㈣ Chip bonding)方式縣之信賴理元件㈣第丨導電酸u A之間隙中充 填有具遮紐之底部填料樹脂18。藉由上述充填具遮光性的底部填材樹脂 I8，而使錢處理元件！2之表面確實進行遮光。信聽理元件η之表面 上开/成有驅動攝像凡件1;3之驅動器(driver)，及處理攝像元件^之電氣 信號的DSP ’上述構件之功能全部組裝於1個元件中。於此，分別形成構 成DSP之DSP晶片及構成购器電路之鶴器；，所以，可將攝像元件， 以堆疊構造安裝在任何元件上。 攝像元件13係透過絕緣性接著解，而以面朝上(face up)的方式固著 於信號處理元件丨2上，並透過金屬細線16而與第丨導電圖案u a作電性 連接。信號處理元件12可以採用CCD元件或CMOS元件。信號處理^件 12以透日卿旨雜，由於上方固定有透鏡％，因此，域鏡24收集到的 光，將透過透明樹脂15 _達信號處理鱗12之受光面。 透明樹脂15係由可透過光線之_所職，具有可·安裝在導電圖 案11上的電路元件及金屬細線之作用。具體來說，透明樹脂15係用以封 t透明樹脂丨5、信號處理元件12、攝像元件B U構件丨4、及金屬細 線16。透明樹脂15的材料可以採用以轉移成形法形成之熱硬化性樹月旨，或 以射出成形法形成之熱可塑性樹脂等。 晶片構件14係用以減低例如干擾(noise)之晶片電容器及晶片電阻等， 3M722 9 1228948 透過銲錫等銲材而固著於第丨導電圖案n A。在第i剛中，第1導電圖 案_成之銲塾形成於周邊部，其内側固著有晶片構件Μ，但亦可在= 之第1導電圖案11 A上固著晶片構件14。 支架㈣係、具有覆蓋透明樹脂15之外形的形狀，在對應於信號 處理7L件U之受光觸上林設有透鏡24。並在透鏡Μ下方，設置有用 以透過光線的開π部。如此，藉由以支架23覆蓋透日卿旨Μ的方式，可 防止以透鏡24錢到的絲外之干觀人透明樹脂。 本舍明之特徵在於，將構成攝影機模組之攝像元件U等之晶片組以透 明樹脂丨5加以封裝，且將信號處理元件12以面朝下方式安裝，藉此可防 止光線射人慨歧元件12之表面，频來說，為了使透鏡％所囊竿到 的光到繩的攝像元件U之受光面，在本發_用了翻樹脂Μ 為封裝樹脂。但如果光線射入由多數個電晶體等所構成之電路所形成之作 號處理元件12的表面，_會有產生錯媽作之虞。耻，本發明係將 信號處理元件12以面朝下方式安裝 讀弟1泠电圖案11 A，藉此進行信號處 ^ 之遮光。而且，在信號處理元件12之表面與第！導電圖 案11A之嶋，充填_光性材軸之底部填料樹㈣。藉此/可 增大信號處理元件〗2之表面的遮光效果。 此外，本發明之特徵在於，在以面朝下方式安裝的信號處理元件Ο上 方，女⑽軸13。元件13輪錄峰㈣與第 案11Α作電性連接，攝像元件13鱼 及導電_】作電性連接。如此^ 件12係透過經金屬細心 連接如此，糟由使攝像元件13形成堆叠構造，可 314722 10 1228948 使攝影機模組整體小型化。 以下參照第2圖，說明其他形態之攝影機模組1〇 a之構成。參照笫$ 圖，攝影機模組10 A係由：構成單層配線之導電圖案u ;在導電圖案u 上以面朝下方式安裝，藉此使形成元件之面遮光的信號處理元件U ;固善 於信號處理元件I2之攝像元件ls ;電性連接攝像元件n與導電圖案U 金屬細線16 ;用以覆蓋信號處理耕12、攝像元件13、及金屬細線16 ^ 透明樹脂15 ;以及位於攝像耕13上方之透鏡％所構成。 如上所述’攝影機模組1() A之構成係與參照第】圖所作說明之攝影機 核組10相同，其相異點在於導電圖案^之構成。在攝職做中^ W圖木η係具有單層之配線構造，露出背面，且以透明樹脂μ加以封 衣因此，在導電圖案11之背面的預定處形成有外部電極。再者，露出气 、’電圖案11之3面係以保護層樹脂22被覆，但此處之保護層概Μ係由 遮光性材料所軸。觀，可防止來自攝影機触iq A下方的光線侵八。 此外，在上述說明中，導電圖案丨丨係露出背面且舰於中，但是，導 電圖案1!亦可形成於麵魏基板等之支縣板之表喊兩面。、 (說明攝影機模組之製造方法的第2實施形態） 組 下來奸、第3圖至第9圖，說明以第！圖說明其構成之攝影機镇 10之製造方法。 、 安 機核、、且1〇之製造係以以下之步驟所進行：形成多層配線之導電圖 之步驟；在第1導電圖案11 a上，以面朝下方式固著信號處理元件 著b曰片構件14之步驟；在信號處理树u上固著攝像元件η， 314722 1228948 亚以金屬細線電性連接信號處理元件12與第丨導電圖案u A之步驟；以 透明樹脂I5封裝攝像元件D #的步驟；及將透明樹脂填入支架23内 之步驟。以下說明上述各步驟。 參照第3圖，準備由透過絕緣層21所積層的第i導電膜％及第二導 錢33所構成的絕緣片3卜由於要形成可封裝信號處理元件^等之微細 導電圖案，所以要形成較薄之第丨導電膜32，而第2導電膜％因具有可機 械式支持絕緣片31之作用，所以形成時需重視強度且厚度較厚。 參照第4圖，選擇性地侧㈣㈣第工導電膜％，以藉此形成第工 導電圖案11 A。再者’去除就處之第1導制案11 A及其下方之絕緣層 21而形成Μ通孔’且在該處形成電顧，崎此使第i導電圖案11 A與第 2導電膜33作電性連接。 參照第5圖，以被覆第1導電圖案11 A的方式進行保護層樹脂20之 被覆作業。再者’將保護層樹脂2〇部份去除，以使鲜接金屬細線Μ之處 及安裴1C等之處的第i導電圖案11A露出。 參照第6圖，進行安裝信號處理元 少 午12及日日片構件Μ。信號處理元件 I2係以面朝下方式而安裝於第丨導 矛今甩圖案11 A上，且透過由鋅材所構成之 突塊電極19而相連接）。接著，晶Η 、、 ；鮮日日片电阻及晶片電容器等晶片構件14即經 透過銲材而固著於第1導電圖案η σ ^ 而且，在以面朝下方式安裝之信 號處理元件12與導電圖案u之間， 。 ^ 異有具遮光性之底部填料樹脂18。 蒼照第7圖，在以覆晶接合方式 ^ ^ 寸衣的仏唬處理元件12上面，透過絕 緣性接著劑而將攝像元件】3以面朝上 方式封裝。在攝像元件13之上方， 314722 】2 1228948 而且攝像元件13之電 形成有由⑽元件或CM〇s元件·叙受光面， 極與第1 $電圖案11 A係以金屬細線16作電性連接。 參照第8圖，藉由將安裝於第1導電圖案Π A的攝像元件13等予以 覆蓋的方式，糊透犠15進行封裝。該封裝作業可以藉由使用了数硬 化性樹脂之轉移成形法，或使用了熱可塑性樹脂之射出成形法施行。如此 利用透明樹脂15進行封裝，藉此可使來自外部的光射入攝像元件13之受 光面。 ^照第9圖’將第2導電膜33部份去除，藉此形成第2導電圖案11B。 再於弟2導電圖案u B以保護層樹脂22覆蓋後，而形成外部電極I?。最 後，以覆蓋的方式透明樹脂15，_樹脂15填人支架如。支架財， 在與攝像树13之受光面上方相對應之處固著有透鏡^。 (說明攝影機模組之製造方法的第3實施形態）
在本實施形態中，參照第10圖至第16圖，說明第2圖所示之具有單 層配線構造的攝影機模組10 A的製造方法。攝影機模組ι〇 A的製造方法 係以以下之步驟所進行：準備_ 4〇，且在形成導電圖案U之區域以外 ^形成分離溝41之步驟；在導刪„上，以軸下方式安綱 =辑咖罐Μ之步驟;在信號處理元仙上嶋像元件Η， 日將攝像轉13與導錢案η作連接之步驟；將攝像元件Η等以透 明樹脂15加以聰之步驟；去除導㈣4G之背面，以藉此與導電圖案U _分離之步驟；以及，將透明樹脂15填入支架23之步驟。以下說明 上述各步驟。 314722 ]3 1228948 麥照第10圖，準備導電箔40,且在形成導恭 ^ ^ ^ 电圖案11之區域以外之處， 化成冰度比其厚度為淺的分離溝41。该 等光I> 溝41之形成係可以使用抗蝕劑 寺先罩，遠擇性施行蝕刻而進 面為彎曲形成。 ^部份去除的分雜4!之側 蒼照第11圖，進行安裝信號 乂m〆 及日日片構件14。信號處理元 件12係以面朝下方式安裝於導電贿n上 透過由銲材所構成之突塊 电極19而相連接。這樣，晶 & 〜阻及日日片電各器等晶片構件14即透過銲 材而固著在導電圖案u上。而 … 朝下方式安裝的信號處理元件12 吳導電随11之間，充填有底部填料樹脂18。 參照第12圖，在以覆晶接合方式封裳的信號處理元件12上面，透過 絕緣_，而以上方式安麟像元件13。在攝像元件13上面，形成 有由⑽峨CMOS元件所構成之受光面，而且攝航件η之電極與 導電圖案11係則以金屬細線16作電性連接。 參照第13圖，藉由將安餘導電圖案u上的攝像树13等予以覆蓋 的方式’顧職樹脂15進行封裝。此種封裝作業可以藉由使用了熱硬化 性樹脂之轉移成形法，或使用了熱可紐樹脂之射出成形法施行。如此， 利用透明樹脂15進行封裝，藉此可使來自外部的光射入攝像元件η之受 光面。 荼照第Μ圖及第I5圖，對導電箱4〇之背面全面性施行餘刻，以藉此 使導電« 11作電性分離。藉此，導電圖案u之背面會形成由透明翻旨 15露出之構造。為了保護於背面露出之導電圖案u，故進行保護層樹脂η 314722 14 1228948 之覆盍。保護層樹脂20係由遮光性樹脂所構成，覆蓋於背面露出之導電圖 案11及透明樹脂15。因此，可防止光線從背面向透明樹脂15射入。而且， 可在導電圖案11背面的預定處，形成有由銲材等所構成之外部電極^。 芩照第16圖，以覆蓋的方式透明樹脂15，使透明樹脂15填入支架幻。 支架23巾，在對應攝像元件n之受光面之上方處固著有透鏡Μ。 【發明之效果】 本發明之攝影機模組可達到以下所述之效果。 第- ’猎由在以面朝下方式安裝的信號處理讀12上，以堆疊構造固 著攝像元件I3的方式，使得在安裝構成攝影機餘的所需面積減 少。 第二，信號處理元件12係以面朝下方式安袭，而且，於信號處理元件 12與導電圖案11之間隙中充填有底部填料樹脂18，因此，可使信號處理 元件之表面遮光。是故’可防止射人透明樹脂15的猶引触號處理 元件12發生錯誤動作。 弟-’本㉟明之攝影機模組財需要以麵環氧基㈣封裝基板來構 成，:以’與習知型攝影機模組比較之下，將更為輕量且薄型。 弟四’在習知型攝影機模組中，為防止入射光射到攝像元件之受光面 以外β ’而使用了遮光板。在本發明中，因為信號處理元件⑴系以面朝 下方式安衣所以，不用遮光板而構成攝影機模組。 【圖式簡單說明】 第1圖係用以說明本發明之攝影機 钱稹、、且之剖面圖(A)，及俯視圖(B)。 314722 15 1228948 第2圖侧以說明本發明之攝影機模组之剖面圖(A)，及臓⑼。 第3圖係用_本發㈣影輸之製满的剖面圖。 第4圖·以酬本發明之攝影機模組之製造方法的剖面圖。 第5 _卿牀翻之攝额之製造方料剖面圖。 第6圖係用以說明本發明之攝_模組之製造方法的剖面圖。 第7圖係誠朗本發明之攝影機之製造方法的剖面圖。 第8圖制㈣明本伽之攝频触之躲方料剖面圖。 第9圖係用以本發明之攝影機·之製造方法的剖面圖。 第H)圖係用以·本㈣之攝影機模組之製造方法的剖面圖 第11圖係肋朗本判之攝影機模敗製造方法的剖面圖Y 第12圖係誠說明本發明之攝影機模組之製造方法的剖面圖°。 第I3圖剌m細本發明之攝频触之製造方料剖面^ 第14圖係㈣說明本發明之攝影機模組之製造方法的剖面^ 第15圖係践說明本發明之攝職模組之製造方法的剖面: 第16圖係用以說明本發明之攝影機模組之製造方法的剖^ 第17圖係用以說明習知攝影機模組之剖面圖。 圖。 第18圖以·習知攝影機模組之製造方法的示意圖。 ίο 11、 12 14 攝影機模組 11Α、11Β 信號處理元件 晶片構件 10、10Α攝影機模組 導電圖案 13 攝像元件 15 透明樹脂 16 314722 1228948 16 金屬細線 17 外部電極 18 底部填料樹脂 19 突塊電極 20、22 保護層樹脂 21 絕緣層 23 支架 24 透鏡 31 絕緣片 33 導電膜 40 導電箔 41 分離溝 101 封裝基板 102 CCD 103 、 104 晶片構件 105 透鏡 106 透鏡鏡筒 107 透鏡支架 108 透鏡固定螺杆 17 314722

Claims (1)

1228948 拾.、申請專利範圍 1 · 一種攝影機模組，係具備有： 導電圖案； 在則述導電圖案上以面朝下方式安裝，藉此使形成 元件之面遮光之信號處理元件； 固著在前述信號處理元件上之攝像元件； .電性連接前述攝像元件與前述導電圖案之金屬細 線， 復盖别述信號處理元件，命、+ , 月,J迷攝像元件及前述金屬 細線之透明樹脂；及 位於前述攝像元件上方之透鏡。 2.如申請專利範圍第1項 声0 ^ 、攝衫機模組，其中，前述信號 處理7G件與前述導電圖幸 樹脂。 ’、之間’充填有遮光性底部填料 如申睛專利範圍第i項 元件伤Α 攝衫機模組，其中，前述攝像 兀件係為CCD或cM〇s。 女申ό青專利範圍第丨項 旦 4 it ^ ^ 、攝4機模組，其中，前述信號 义里凡件係用以驅動前 件之俨 、攝像元件，及施行前述攝像元 <彳。號處理的元件。 5·如申請專利範圍第丨項 說處理元件之周邊的前述：影機模組，其中，於前述信 及晶片電阻等晶片構件。電圖案上，安裝晶片電容器 6.如申請專利範圍第丨項 攝影機模組，其中，前述導電 314722 18 1228948 圖案係形成單層的配線構造，且前述導電圖案之背面會 由前述絕緣性樹脂露出。 7. 如申請專利範圍第1項之攝影機模組，其中，前述導電 圖案係形成多層之配線構造。 8. 如申請專利範圍第1項之攝影機模組，其中，前述透明 性樹脂之側面及上面係以於上方固著有前述透鏡的支 架予以保護。 19 314722
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