CN106973210A - 塑封加支架式小型化摄像头装置及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小型化摄像头装置，包括电路板、感光芯片、滤光片、支架和镜头组件，感光芯片贴装到电路板中部，支架包括支架本体和形成于支架本体中部的通光孔，通光孔周边形成有下沉槽，滤光片周边贴装到通光孔周边的下沉槽内；感光芯片的非感光区上形成有一圈包围感光芯片的感光区的环形挡边，环形挡边外的感光芯片及电路板上通过塑封材料形成有一将被动元件及金线包覆在内的塑封体，塑封体上侧中部形成有容置槽，带有滤光片的支架贴装到容置槽内，使通光孔与感光芯片的感光区相对；镜头组件安装于支架及塑封体的上侧。本发明减小了摄像头模组尺寸，并将被动元件及打金线全部浇铸在塑封体之中，增强了产品可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种摄像技术领域，具体是涉及一种塑封加支架式小型化摄像头装置及其制作方法，可较好的应用于手机或平板电脑等领域中。
背景技术
目前，摄像头模组通常包括图像传感器(感光芯片)、电路板(软硬结合板RFPC)、支架、滤光片及设有镜头的镜头组件。图像传感器通过粘晶(Die Bond)、打金线(Wire Bond)工艺安装到电路板(RFPC的硬板部分)上，支架安装到电路板，并罩在图像传感器的上方，镜头组件安装到支架上，滤光片位于镜头组件和图像传感器之间，并安装在支架的中部。但是，这种结构的摄像头模组的尺寸较大，不符合当今电子产品(手机、平板电脑等)轻、薄、小的发展趋势，且存在摄像头内部颗粒脏污的风险，产品可靠性也有待进一步加强。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出一种塑封加支架式小型化摄像头装置及其制作方法，减小了摄像头模组尺寸，并将被动元件及打金线全部浇铸在塑封体之中，增强了产品可靠性。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种塑封加支架式小型化摄像头装置，包括电路板、感光芯片、滤光片、支架和镜头组件，所述感光芯片贴装到所述电路板中部，所述感光芯片周边的电路板上具有被动元件以及连接感光芯片与被动元件的金线，所述支架包括支架本体和形成于所述支架本体中部的通光孔，所述通光孔周边形成有下沉槽，所述滤光片周边贴装到所述通光孔周边的下沉槽内；所述感光芯片的非感光区上形成有一圈包围所述感光芯片的感光区的环形挡边，所述环形挡边外的感光芯片及电路板上通过塑封材料形成有一将所述被动元件及金线包覆在内的塑封体，所述塑封体上侧中部形成有容置槽，带有滤光片的支架贴装到所述容置槽内，使所述通光孔与所述感光芯片的感光区相对；所述镜头组件安装于所述支架及所述塑封体的上侧。
进一步的，所述环形挡边通过画胶后进行干胶形成。
进一步的，所述塑封体上侧中部的容置槽的四侧壁中有一边或相对的两边去除。
进一步的，所述电路板为软硬结合板，所述软硬结合板包括镜头硬板部、连接器硬板部和连接于其间的中间软板部，所述感光芯片贴装于所述镜头硬板部上。
进一步的，所述塑封体上侧中部的容置槽为U型槽，U型槽的缺口与所述中间软板部相对。
进一步的，所述下沉槽周边的支架上形成贯通其上下面的逃气孔，所述支架底面上逃气孔周边的位置形成有逃气槽。
一种塑封加支架式小型化摄像头装置的制作方法，包括如下步骤：
1)提供一滤光片和一支架，所述支架包括支架本体和形成于所述支架本体中部的通光孔，所述通光孔周边形成有下沉槽，将所述滤光片周边通过粘胶工艺粘合到所述通光孔周边的下沉槽内；
2)提供一电路板和一感光芯片，所述电路板上靠近边缘的位置形成有被动元件，进行SMT贴片和COB制程，将感光芯片贴装到电路板中部，使感光芯片与被动元件通过打金线电连接；
3)在步骤2后的感光芯片周边的非感光区一周进行画胶并进行干胶，形成环形挡边；
4)将步骤3后的电路板放置于一用于模塑的模具内，该模具分下模与上模，上模中部具有凸台，在合模后，所述凸台的中部压合在所述环形挡边上，且所述凸台的边缘超出所述环形挡边一定距离，形成将感光芯片上环形挡边及凸台外的部分、电路板上被动元件及金线收纳在内的模腔，然后，向模腔内注入塑封材料，形成一塑封体，该塑封体将被动元件、金线、环形挡边、感光芯片及电路板浇铸在一起形成一个整体，所述塑封体上侧中部对应凸台的部分形成容置槽；
5)将步骤1中形成的带有滤光片的支架贴装到所述容置槽内，使所述通光孔与所述感光芯片的感光区相对；
6)在支架及塑封体上表面画胶，将镜头组件粘合于支架及塑封体上表面，完成整个摄像头装置的组装。
进一步的，所述电路板为软硬结合板，所述软硬结合板包括镜头硬板部、连接器硬板部和连接与其间的中间软板部，所述感光芯片及所述塑封体安装于所述镜头硬板部上。
进一步的，所述凸台呈中心突出的阶梯状。
本发明的有益效果是：本发明提供一种塑封加支架式小型化摄像头装置；通过在感光芯片周边非感光区一周进行点胶并进行干胶，形成一圈胶，能够阻挡模塑时塑封材料进入感光芯片(CMOS Sensor)的感光区，并可防止模塑时模具压伤感光芯片(CMOS Sensor)的感光区；通过塑封材料形成的塑封体将感光芯片非感光区及四周的被动元件、金线全部浇铸在一起，形成一个整体结构，与传统支架与电路板结合相比，减少了支架所占用空间，从而达到了减小摄像模组尺寸的目的，且增强了产品的可靠性。塑封体上侧形成有容置槽，以支撑贴有滤光片的支架，较佳的，支架与塑封体上表面接近或平齐，以便于安装镜头组件。
附图说明
图1为本发明塑封加支架式小型化摄像头装置俯视图；
图2为图1中A-A向剖面图；
图3为图1中B-B向剖面图；
图4为本发明塑封加支架式小型化摄像头装置分解图；
1-电路板，11-镜头硬板部，12-连接器硬板部，13-中间软板部，2-感光芯片，3-滤光片，4-支架，41-支架本体，42-通光孔，43-下沉槽，44-逃气孔，45-逃气槽，5-镜头组件，6-被动元件，7-环形挡边，8-塑封体，81-容置槽。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明，其目的仅在于更好理解本发明的内容而非限制本发明的保护范围。
如图1、图2、图3和图4所示，一种塑封加支架式小型化摄像头装置，包括电路板1、感光芯片2、滤光片3、支架4和镜头组件5，所述感光芯片贴装到所述电路板中部，所述感光芯片周边的电路板上具有被动元件6以及连接感光芯片与被动元件的金线，即电路板上感光芯片的周侧具有被动元件及金属线路，感光芯片与电路板上的金属线路通过打金线电连接，所述支架包括支架本体41和形成于所述支架本体中部的通光孔42，所述通光孔周边形成有下沉槽43，所述滤光片周边贴装到所述通光孔周边的下沉槽内；所述感光芯片的非感光区上形成有一圈包围所述感光芯片的感光区的环形挡边7，所述环形挡边外的感光芯片及电路板上通过塑封材料形成有一将所述被动元件及金线包覆在内的塑封体8，所述塑封体上侧中部形成有容置槽81，带有滤光片的支架贴装到所述容置槽内，使所述通光孔与所述感光芯片的感光区相对；所述镜头组件安装于所述支架及所述塑封体的上侧。这样，通过在感光芯片周边非感光区一周形成一圈环形挡边，能够阻挡模塑时塑封材料进入感光芯片(CMOS Sensor)的感光区，并可防止模塑时模具压伤感光芯片(CMOS Sensor)的感光区；通过塑封材料形成的塑封体将感光芯片非感光区及四周的被动元件及金线全部浇铸在一起，形成一个整体塑封结构，与传统支架与电路板结合相比，减少了支架所占用空间，从而达到了减小摄像模组尺寸的目的，且增强了产品的可靠性。塑封体上侧预留有容置槽，以容置支撑带有滤光片的支架，较佳的，支架与塑封体上表面接近或平齐，以便于安装镜头组件。
优选的，所述环形挡边通过画胶后进行干胶形成。这样，通过画胶然后进行干胶形成环形挡边，操作便捷，便于实施。
优选的，所述塑封体上侧中部的容置槽的四侧壁中有一边或相对的两边去除。这样，在感光芯片的感光区较大时，非感光区较小，而该感光芯片又靠近电路板的边缘时，去除挡边后留给塑封体的空间本身已经较小，在形成容置槽时会造成容置槽的侧壁较薄，在安装镜头组件时存在损坏的安全隐患，这种情况下，可以将容置槽该侧壁去除，在相对的两边均去除后，容置槽变为U型槽。
优选的，所述电路板为软硬结合板，所述软硬结合板包括镜头硬板部11、连接器硬板部12和连接于其间的中间软板部13，所述感光芯片贴装于所述镜头硬板部上。
优选的，所述塑封体上侧中部的容置槽为U型槽，U型槽的缺口与所述中间软板部相对。
优选的，所述下沉槽周边的支架上形成贯通其上下面的逃气孔44，所述支架底面上逃气孔周边的位置形成有逃气槽45。这里，支架底面即支架与塑封件上侧进行贴装的面，具体贴装方法可采用粘胶的方式，将支架与塑封件粘合在一起，而逃气槽及逃气孔，用于排出在干胶过程中产生的空气压力。
一种塑封加支架式小型化摄像头装置的制作方法，包括如下步骤：
1)提供一滤光片(玻璃，JSR等具有滤除可见光功能)和一支架(具体可为塑胶支架)，所述支架包括支架本体和形成于所述支架本体中部的通光孔，所述通光孔周边形成有下沉槽，将所述滤光片周边通过粘胶工艺粘合到所述通光孔周边的下沉槽内；也就是说将滤光片通过粘胶工艺固定于塑胶支架上，此塑胶支架设计为下沉槽式，在四周开出有台阶，较佳的，在支架一边上预留有逃气孔，支架底面上逃气孔周边的位置形成有逃气槽，用于粘胶干胶时逃气，在台阶一周点胶将滤光片贴合在台阶上，制作为一个组件，此组件上面为滤光片，下部为与塑封体进行粘合接触的面；
2)提供一电路板(具体可为软硬结合板RFPC)和一感光芯片，所述电路板上靠近边缘的位置形成有被动元件，进行SMT贴片和COB制程，将感光芯片贴装到电路板中部，使感光芯片与被动元件通过打金线电连接；也就是说在摄像头模组的RFPC上进行SMT贴片，然后进行COB制程将感光芯片(CMOS Sensor)通过Die Bond、Wire Bond工艺Mount到RFPC上；
3)在步骤2后的感光芯片周边的非感光区一周进行画胶并进行干胶，形成环形挡边；即在Sensor周边非感光区一周进行点胶，用于阻挡模塑时塑封材料进入CMOS Sensor感光区；
4)将步骤3后的电路板放置于一用于模塑的模具内，该模具分下模与上模，上模中部具有凸台，在合模后，所述凸台的中部压合在所述环形挡边上，且所述凸台的边缘超出所述环形挡边一定距离，形成将感光芯片上环形挡边及凸台外的部分、电路板上被动元件及金线收纳在内的模腔，然后，向模腔内注入塑封材料，形成一塑封体，该塑封体将被动元件、金线、环形挡边、感光芯片及电路板浇铸在一起形成一个整体，所述塑封体上侧中部对应凸台的部分形成容置槽；其中，电路板为软硬结合板时，在合模之后，上模对应硬板区与软板区的连接区域位置会长出凸出部分，模塑时，此凸出部分压合在RFPC(软硬结合板)的硬板区，以阻挡塑封材料(环氧树脂等)流入软板区，这样，就可以利用塑封材料在RFPC硬板区头部四周将被动元件及金线浇铸在一起形成一个整体。
5)将步骤1中形成的带有滤光片的支架贴装到所述容置槽(U型槽)内，使所述通光孔与所述感光芯片的感光区相对；
6)在支架及塑封体上表面画胶，将镜头组件粘合于支架及塑封体上表面，完成整个摄像头装置的组装。
优选的，所述电路板为软硬结合板，所述软硬结合板包括镜头硬板部、连接器硬板部和连接与其间的中间软板部，所述感光芯片及所述塑封体安装于所述镜头硬板部上。
优选的，所述凸台呈中心突出的阶梯状。这样，凸台中心部分对应环形凸台，并压合在环形挡边上，周边的台阶用于成型塑封体的容置槽，根据容置槽的不同，台阶边缘超出中心部分的距离不同，比如容置槽为U型槽时，台阶仅形成于中心部分相对的两侧。
本发明设计方案可较好的应用于手机或平板电脑上，是一种采用RFPC(软硬结合板)+塑封+支架支撑滤光片工艺而成的小型化摄像头模组方案；用于在感光芯片的感光区较大，而非感光区较小，且感光芯片又靠近电路板的边缘的情况，这种情况下，环形挡边之外留给塑封体的空间较小，在形成容置槽后会导致容置槽的侧壁较薄，如果直接将安装镜头组件安装塑封体上，会存在损坏塑封体的安全隐患，这种情况下，将滤光片先贴装到支架上，再将支架贴装到容置槽内，借助支架的支撑作用，安装镜头组件，可避免安全隐患的发生，较佳的，可将容置槽较薄的侧壁去除，比如相对的两边均较薄去除后，容置槽就变为U型槽；而在上模上的凸台就用于在模塑后形成一个U型槽；此小型化摄像头模组方案首先在CMOS非感光区一周画胶水并进行干胶，然后在进行模塑，这样，模具的上模压在此一圈胶上，可阻挡塑封材料进入感光区，另外可防止模具压伤CMOS感光区。此小型化摄像头模组方案通过塑封工艺形成塑封体代替传统支架，可减小摄像头模组尺寸，同时由于将被动元件及金线全部浇铸在塑封体之中，增强了产品可靠性。由于小型化摄像头模组方案是先进行模塑形成塑封体，然后在将带有滤光片的支架贴装到塑封体上的U型槽内，可避免滤光片在模塑中受损的发生，从而影响产品质量。
以上实施例是参照附图，对本发明的优选实施例进行详细说明。本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更，但不背离本发明的实质的情况下，都落在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种塑封加支架式小型化摄像头装置，其特征在于：包括电路板(1)、感光芯片(2)、滤光片(3)、支架(4)和镜头组件(5)，所述感光芯片贴装到所述电路板中部，所述感光芯片周边的电路板上具有被动元件(6)以及连接感光芯片与被动元件的金线，所述支架包括支架本体(41)和形成于所述支架本体中部的通光孔(42)，所述通光孔周边形成有下沉槽(43)，所述滤光片周边贴装到所述通光孔周边的下沉槽内；所述感光芯片的非感光区上形成有一圈包围所述感光芯片的感光区的环形挡边(7)，所述环形挡边外的感光芯片及电路板上通过塑封材料形成有一将所述被动元件及金线包覆在内的塑封体(8)，所述塑封体上侧中部形成有容置槽(81)，带有滤光片的支架贴装到所述容置槽内，使所述通光孔与所述感光芯片的感光区相对；所述镜头组件安装于所述支架及所述塑封体的上侧。
2.根据权利要求1所述的塑封加支架式小型化摄像头装置，其特征在于：所述环形挡边通过画胶后进行干胶形成。
3.根据权利要求1所述的塑封加支架式小型化摄像头装置，其特征在于：所述塑封体上侧中部的容置槽的四侧壁中有一边或相对的两边去除。
4.根据权利要求1所述塑封加支架式小型化摄像头装置，其特征在于：所述电路板为软硬结合板，所述软硬结合板包括镜头硬板部(11)、连接器硬板部(12)和连接于其间的中间软板部(13)，所述感光芯片贴装于所述镜头硬板部上。
5.根据权利要求4所述的塑封加支架式小型化摄像头装置，其特征在于：所述塑封体上侧中部的容置槽为U型槽，U型槽的缺口与所述中间软板部相对。
6.根据权利要求1所述的塑封加支架式小型化摄像头装置，其特征在于：所述下沉槽周边的支架上形成贯通其上下面的逃气孔(44)，所述支架底面上逃气孔周边的位置形成有逃气槽(45)。
7.一种塑封加支架式小型化摄像头装置的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)提供一滤光片和一支架，所述支架包括支架本体和形成于所述支架本体中部的通光孔，所述通光孔周边形成有下沉槽，将所述滤光片周边通过粘胶工艺粘合到所述通光孔周边的下沉槽内；
2)提供一电路板和一感光芯片，所述电路板上靠近边缘的位置形成有被动元件，进行SMT贴片和COB制程，将感光芯片贴装到电路板中部，使感光芯片与被动元件通过打金线电连接；
3)在步骤2后的感光芯片周边的非感光区一周进行画胶并进行干胶，形成环形挡边；
4)将步骤3后的电路板放置于一用于模塑的模具内，该模具分下模与上模，上模中部具有凸台，在合模后，所述凸台的中部压合在所述环形挡边上，且所述凸台的边缘超出所述环形挡边一定距离，形成将感光芯片上环形挡边及凸台外的部分、电路板上被动元件及金线收纳在内的模腔，然后，向模腔内注入塑封材料，形成一塑封体，该塑封体将被动元件、金线、环形挡边、感光芯片及电路板浇铸在一起形成一个整体，所述塑封体上侧中部对应凸台的部分形成容置槽；
5)将步骤1中形成的带有滤光片的支架贴装到所述容置槽内，使所述通光孔与所述感光芯片的感光区相对；
6)在支架及塑封体上表面画胶，将镜头组件粘合于支架及塑封体上表面，完成整个摄像头装置的组装。
8.根据权利要求7所述的塑封加支架式小型化摄像头装置的制作方法，其特征在于：所述电路板为软硬结合板，所述软硬结合板包括镜头硬板部、连接器硬板部和连接与其间的中间软板部，所述感光芯片及所述塑封体安装于所述镜头硬板部上。
9.根据权利要求7所述塑封加支架式小型化摄像头装置的制作方法，其特征在于：所述凸台呈中心突出的阶梯状。
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