多攝像頭模組及其裝配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種多攝像頭模組的裝配方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，主流的圖像傳感器(CIS:CM0SImage Sensor)的封裝方法包括:芯片級(jí)封裝(Chip Scale Package，CSP)、板上集成封裝(Chip On Board，C0B)及倒裝芯片封裝(FlipChip，F(xiàn)C)0
[0003]CIS CSP是一種目前普遍應(yīng)用在中低端、低像素(2M像素或以下)圖像傳感器的封裝技術(shù)，可采用Die level(芯片級(jí))或Wafer level (晶圓級(jí))封裝技術(shù)。該封裝技術(shù)通常使用晶圓級(jí)玻璃與晶圓bonding并在晶圓的圖像傳感器芯片之間使用圍堰隔開(kāi)，然后在研磨后的晶圓的焊盤(pán)區(qū)域通過(guò)制作焊盤(pán)表面或焊盤(pán)面內(nèi)孔側(cè)面環(huán)金屬連接的硅穿孔技術(shù)(TSV:Through Silicon Via)或切割后焊盤(pán)側(cè)面的T型金屬接觸芯片尺寸封裝技術(shù)，并在晶圓背面延伸線路后制作焊球柵陣列(BGA:BalI Grid Array)，然后切割后形成單個(gè)密封空腔的圖像傳感器單元。后端通過(guò)SMT的方法形成模塊組裝結(jié)構(gòu)。但是，CSP封裝具有如下明顯的問(wèn)題:1影響產(chǎn)品性能:厚的支撐玻璃對(duì)光的吸收、折射、反射及散射對(duì)圖像傳感器尤其是小像素尺寸產(chǎn)品的性能具有很大的影響；2可靠性問(wèn)題:封裝結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件之間的熱膨脹系數(shù)差異及空腔內(nèi)密封氣體在后面的SMT工藝或產(chǎn)品使用環(huán)境的變化中出現(xiàn)可靠性問(wèn)題；3投資規(guī)模大、環(huán)境污染控制要求大，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，單位芯片成本較高尤其對(duì)于高像素大尺寸圖像傳感器產(chǎn)品。
CIS COB封裝是一種目前普遍應(yīng)用在高端、高像素產(chǎn)品(5M像素或以上)圖像傳感器的Die Level(芯片級(jí))封裝技術(shù)。該封裝技術(shù)把經(jīng)研磨切割后的芯片背面bonding在PCB板的焊盤(pán)上使用鍵合金屬導(dǎo)線，裝上具有IR玻璃片的支架和鏡頭，形成組裝模塊結(jié)構(gòu)。但是，COB封裝如下明顯的問(wèn)題:1、微塵控制非常困難，需要超高的潔凈室等級(jí)，制造維持成本高；2、產(chǎn)品設(shè)計(jì)定制化、周期長(zhǎng)、靈活度不夠;3不容易規(guī)模化生產(chǎn)；
CIS FC封裝最近興起的高端、高像素(5M像素或以上)圖像傳感器的Die Level(芯片級(jí))封裝技術(shù)。該封裝技術(shù)把在焊盤(pán)做好金素凸塊經(jīng)研磨切割的芯片焊盤(pán)直接與PCB的焊盤(pán)通過(guò)熱超聲的作用一次性所有接觸凸塊與焊盤(pán)進(jìn)行連接，形成封裝結(jié)構(gòu)。后端通過(guò)PCB外側(cè)的焊盤(pán)或錫球采用SMT的方法形成模塊組裝結(jié)構(gòu)。但是，F(xiàn)C封裝如下明顯的問(wèn)題:I該封裝對(duì)PCB基板要求很高，與Si具有相近的熱膨脹系數(shù)，成本很高;2制造可靠性難度很大，熱超聲所有凸塊與焊盤(pán)連接的一致性要求非常高，凸塊與焊盤(pán)硬連接，延展性不好;3微塵控制難度大、工藝環(huán)境要求高，成本很高；
此外，以往的CIS模組的裝配方法是:
步驟I，將圖像傳感器芯片焊接到電路板上，形成第一個(gè)部件；
步驟2，將鏡頭模塊與套筒模塊組裝，形成第二個(gè)部件；
步驟3，將第一個(gè)部件和第二個(gè)部件組裝，從而形成一個(gè)完整的攝像頭模組。
[0004]此種攝像頭模組的裝配方法有如下缺點(diǎn):對(duì)于攝像頭模組而言，需要使用高精密的安裝設(shè)備才能進(jìn)行上述步驟3的精確安裝，否則將影響到攝像頭模組的成像效果，進(jìn)而裝配而成的攝像頭模組的成品合格率不高;尤其是對(duì)于高像素的攝像頭模組，使用普通的安裝設(shè)備很難較好地完成上述步驟3的精確安裝，使得高像素的攝像頭模組的成像效果受到較大影響，所成圖像的成像質(zhì)量較差，尤其是圖像四周的成像質(zhì)量明顯不好。
[0005]并且，在采用金屬導(dǎo)線鍵合的圖像傳感器芯片封裝工藝中，通常先將圖像傳感器芯片固晶(例如粘附)到轉(zhuǎn)接板(柔性電路板)上，然后進(jìn)行鍵合焊線，將金屬導(dǎo)線的第一端連接于圖像傳感器芯片的焊盤(pán)上，第二端連接于轉(zhuǎn)接板上，由此實(shí)現(xiàn)圖像傳感器芯片和轉(zhuǎn)接板的電氣連接，然后再將封裝后的圖像傳感器芯片通過(guò)轉(zhuǎn)接板上的引線或錫球連接到電路板上。
[0006]現(xiàn)有導(dǎo)線鍵合方法容易造成封裝后的結(jié)構(gòu)靈活性較差，攝像頭模組的后續(xù)裝配精度要求高，鏡頭和圖像傳感器芯片的相對(duì)位置難以控制影響攝像頭模組的性能；而且由于現(xiàn)有方法的流程較長(zhǎng)，封裝效率較低，導(dǎo)致圖像傳感器芯片較長(zhǎng)時(shí)間暴露于空氣中，需要多次的檢測(cè)和清洗，降低良品率，增加攝像頭模組的成本。尤其是，對(duì)于一些金屬導(dǎo)線第二端采用其他工藝進(jìn)行連接的圖像傳感器芯片，需要一種新的鍵合方法和裝置，以使導(dǎo)線的第一端連接于圖像傳感器芯片的焊盤(pán)，第二端懸空于圖像傳感器芯片之外。
[0007]此外，隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品的日新月異，適用于便攜式電子裝置的單攝像頭在部分細(xì)分市場(chǎng)上已經(jīng)存在缺陷，對(duì)焦能力、動(dòng)態(tài)平衡在一定情況下已難以適應(yīng)需求。便攜式電子裝置已出現(xiàn)了多攝像頭模組，多攝像頭模組已應(yīng)用在智能手機(jī)的主攝像頭中，但在多攝像頭模組的裝配中會(huì)存在圖像傳感器芯片的感光面不對(duì)齊，有高低及偏差角度的問(wèn)題，會(huì)在后續(xù)的成像過(guò)程中帶來(lái)無(wú)法解決的難題。
[0008]綜上所述，新的多攝像頭模組的裝配方法為業(yè)內(nèi)亟需尋找的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]基于以上考慮，本發(fā)明提供一種多攝像頭模組的裝配方法，包括:
提供具有懸空金屬導(dǎo)線的多個(gè)圖像傳感器芯片，所述金屬導(dǎo)線的第一端鍵合于所述圖像傳感器芯片的焊盤(pán)，第二端懸空于所述圖像傳感器芯片；
提供鏡筒框架，所述鏡筒框架為一整體適于裝配多組鏡頭模塊和多個(gè)圖像傳感器芯片；
將所述多個(gè)圖像傳感器芯片與鏡筒框架裝配形成標(biāo)準(zhǔn)件，然后通過(guò)所述金屬導(dǎo)線的第二端將所述標(biāo)準(zhǔn)件與電路板裝配形成多攝像頭模組。
[0010]優(yōu)選的，所述多個(gè)圖像傳感器芯片的感光面對(duì)齊。
[0011]優(yōu)選的，所述金屬導(dǎo)線形成彈性結(jié)構(gòu)，且所述金屬導(dǎo)線的第二端低于所述圖像傳感器芯片下表面5微米至300微米。
[0012]優(yōu)選的，于所述標(biāo)準(zhǔn)件的電性測(cè)試過(guò)程中，所述金屬導(dǎo)線的彈性結(jié)構(gòu)發(fā)生彈性形變以提供接觸壓力，提高金屬導(dǎo)線與測(cè)試裝置的電學(xué)連接性能；于所述標(biāo)準(zhǔn)件與電路板的裝配過(guò)程中，所述金屬導(dǎo)線的彈性結(jié)構(gòu)發(fā)生彈性形變以提供接觸壓力，提高金屬導(dǎo)線與電路板的電學(xué)連接性能。
[0013]優(yōu)選的，將所述標(biāo)準(zhǔn)件與電路板裝配的步驟包括:通過(guò)壓合接觸方式、快速焊接方式、導(dǎo)電膠粘合方式或非導(dǎo)電膠粘合方式將所述金屬導(dǎo)線的第二端與所述電路板電學(xué)連接。
[0014]本發(fā)明還提供一種多攝像頭模組，其特征在于，包括:
多個(gè)圖像傳感器芯片，所述圖像傳感器芯片電學(xué)連接有懸空的金屬導(dǎo)線，所述金屬導(dǎo)線的第一端鍵合于所述圖像傳感器芯片的焊盤(pán)，第二端懸空于所述圖像傳感器芯片；
鏡筒框架，鏡筒框架為一整體適于裝配多組鏡頭模塊和多個(gè)圖像傳感器芯片，所述鏡筒框架與所述圖像傳感器芯片裝配形成標(biāo)準(zhǔn)件;其中所述多個(gè)圖像傳感器芯片的感光面分別平行，無(wú)傾斜角度；
電路板，所述電路板與所述標(biāo)準(zhǔn)件通過(guò)所述金屬導(dǎo)線的第二端電學(xué)連接。
[0015]優(yōu)選的，所述多個(gè)圖像傳感器芯片感光面對(duì)齊。
[0016]優(yōu)選的，所述金屬導(dǎo)線形成彈性結(jié)構(gòu)且所述金屬導(dǎo)線的第二端低于所述圖像傳感器芯片下表面5微米至300微米。
[0017]優(yōu)選的，所述金屬導(dǎo)線的第二端與所述電路板通過(guò)壓