專利名稱：影像傳感器的免smt封裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及使用CSP封裝的影像傳感器的手機(jī)攝像模組生產(chǎn)加工工藝。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)品向小型化、便攜化、網(wǎng)絡(luò)化和高性能方向的發(fā)展，對電路組裝技術(shù)和i/o引線數(shù)提出了更高的要求，影像傳感器體積越來越小，影像傳感器引腳越來越多，給SMT生產(chǎn)和返修帶來困難。CSPChip Scale Package]是影像傳感器級封裝的意思。CSP封裝最新一代 的內(nèi)存影像傳感器封裝技術(shù)，其技術(shù)性能又有了新的提升。CSP封裝可以讓影 像傳感器面積與封裝面積之比超過1:1.14，已經(jīng)相當(dāng)接近l:l的理想情況，絕對 尺寸也僅有32平方毫米，約為普通的BGA Ball Grid Array球柵陣列封裝，是一 項(xiàng)已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用化階段的高密度組裝技術(shù)的1/3，僅僅相當(dāng)于TSOPThin Small Out-Line Package,薄型小尺寸封裝內(nèi)存影像傳感器面積的1/6。與BGA封裝 相比，同等空間下CSP封裝可以將存儲容量提高三倍。CSP封裝內(nèi)存不但體積 小，同時也更薄，其金屬基板到散熱體的最有效散熱路徑僅有0.2毫米，大大提 高了內(nèi)存影像傳感器在長時間運(yùn)行后的可靠性，線路阻抗顯著減小，影像傳感 器速度也隨之得到大幅度提高。SMT是Surface Mount Technology的縮寫形式，譯成表面安裝技術(shù)。SMT 是一項(xiàng)綜合的系統(tǒng)工程技術(shù)，其涉及范圍包括基板、設(shè)計(jì)、設(shè)備、元器件、組 裝工藝、生產(chǎn)輔料和管理等。SMT設(shè)備和SMT工藝對操作現(xiàn)場要求電壓要穩(wěn)定， 要防止電磁干擾，要防靜電，要有良好的照明和廢氣排放設(shè)施，對操作環(huán)境的 溫度、濕度、空氣清潔度等都有專門要求，操作人員也應(yīng)經(jīng)過專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)。另外，SMT的返修整個工藝復(fù)雜并且難以操作，SMT成本巨大，影像傳感 器在SMT貼裝后測試不良的產(chǎn)品返修時很容易對影像傳感器造成損壞。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種影像傳感器的免SMT封裝方法，主要針對使用 CSP封裝影像傳感器的攝像模組，在組裝過程中，影像傳感器使用壓接的方式， 提高了影像傳感器的利用率以及整個作業(yè)的效率。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述影像傳感器的免SMT封裝方法包括a、 貼合定位將鏡座與影像傳感器貼合，使鏡座的定位柱插入柔性線路板 上的定位孔與固定架上的安裝孔，并使柔性線路板與貼合在固定架上的背膠泡 棉墊貼合、粘接；b、 固定鎖住通過貼合定位后，使固定架上的卡槽與鏡座上的卡扣卡?。?C、熱鉚將伸出定位孔與安裝孔的定位柱用熱鉚機(jī)鉚平，使固定架與柔性電路板及鏡座連為一體。 在熱鉚后再調(diào)焦測試通過模組連接電腦測試板將鏡頭調(diào)到最清晰為準(zhǔn)； 然后再檢驗(yàn)通過性能測試，將成品攝像模組連接電腦測試板，檢驗(yàn)圖像的清 晰度，色彩，畸變等參數(shù)。固定架做成U型，固定架的側(cè)板高度與鏡座的臺階高度一致，在固定架的 側(cè)板上配有卡扣，在固定架的底板上有均布于4個角上的安裝孔。在鏡座的底部設(shè)置放置槽，在放置槽的底面開設(shè)定位槽；在鏡座的側(cè)面設(shè) 置與固定架上的卡扣相對應(yīng)的卡槽。柔性線路板的銅箔為高延展性的材料，柔性線路板上的焊盤的溢膠量小于 整個焊盤面積的l/4;并將柔性線路板制作成拼板，以方便后面的貼片輔料。在柔性線路板上貼合被動元件，所述被動元件主要是起旁路和濾波作用的*§。在柔性線路板上貼合連接器，所述連接器是將兩種或兩種以上的物件連接 到一塊的媒介。在貼合定位時，使安裝完固定架后的背膠泡棉墊被壓縮，產(chǎn)生回彈力，其 回彈力使影像傳感器背面柵格排列的焊球與柔性線路板上對應(yīng)的焊盤壓緊接觸，完成電連接o在貼合定位時，先用棉簽蘸少許無水酒精輕輕擦試影像傳感器的表面，擦過后，在10倍顯微鏡下觀察清潔的程度，直到看不到明顯的浮塵為止。定位槽的大小比影像傳感器大0.2 0.5mm，影像傳感器嵌在定位槽內(nèi)，影 像傳感器的頂部與定位槽緊密接觸，定位槽的深度比影像傳感器的貼片高度稍 淺O.lmm，被動元件放置槽用來為被動元件提供空間，在影像傳感器上設(shè)置視 窗，以便讓出影像傳感器的感光區(qū)域，接收鏡頭過來的光線；鏡座的頂部開有 鏡頭的安裝孔，其大小與鏡頭圓柱面成緊配合。


圖l是柔性線路板的平面圖。 圖2是柔性線路板的側(cè)面圖。 圖3是鏡座立體圖。 圖4是鏡座的另一個方向的立體圖。圖5是貼輔料的柔性線路板正面圖。圖6是貼輔料的柔性線路板側(cè)面圖。 圖7是與柔性電路板的焊點(diǎn)對應(yīng)圖。圖8是固定架結(jié)構(gòu)圖。 圖9是裝配圖。 圖IO是成品立體圖。圖11是成品的另一個方向的立體圖。 具體《，力《1、 制作柔性線路板l:其上的焊盤16與影像傳感器7上的焊球17對應(yīng)， 材料厚度為0.13mm 0.15mm軟質(zhì)，且要求銅箔必須為高延展性的材料，另外， 焊盤16的溢膠量必須小于整個焊盤面積的1/4， BGA端不可以貼補(bǔ)強(qiáng)，線路板 要求制作成拼板以方便后面整板貼片.2、 準(zhǔn)備鏡座3:鏡座3的底部需要有挖空區(qū)，形成定位槽4，該定位槽4 的大小比影像傳感器7大0 .2 0.5mm，這樣就可以將影像傳感器7嵌在內(nèi)部， 影像傳感器7的頂部剛好與鏡座3的定位槽4緊密接觸，定位槽4的深度比影 像傳感器7的貼片高度稍淺O.lmm，鏡座3上面還有定位柱5，保證鏡座3與柔 性電路板1及固定架11安裝時的位置。被動元件放置槽6用來為被動元件9提 供空間，被動元件9包括電容、電阻及驅(qū)動集成電路等，并不是每個影像傳感 器7都需要被動元件9，有些影像傳感器7已將被動元件9封裝在內(nèi)部，所以不 需要外置被動元件9。視窗15是將影像傳感器7的感光區(qū)域讓出來，接收鏡頭 14過來的光線。鏡座3的頂部開有鏡頭的安裝孔19，其大小與鏡頭14圓柱面 20成緊配合；3、 貼片輔料在準(zhǔn)備好的柔性線路板1上貼合被動元件9，然后將貼好后 的柔性線路板1進(jìn)行分板，分成單片作業(yè)；4、 準(zhǔn)備影像傳感器，影像傳感器7的焊球17與柔性線路板1的焊盤16 — 一對應(yīng)；5、 準(zhǔn)備固定架ll:固定架11為U型，主要是為了加強(qiáng)柔性線路板l的機(jī) 械強(qiáng)度以及固定影像傳感器7。固定架11的側(cè)板高度h與鏡座3的臺階高度1 一致，它是通過鏡座3的4個定位柱5穿過柔性線路板1的定位孔2與固定架 11上的安裝孔12配合，進(jìn)行鏡座3的安裝定位。固定架11的使用厚度為0.15mm 不銹鋼制作；6、 準(zhǔn)備背膠泡棉墊背膠泡棉墊10的厚度為0.2mm，大小比焊球17的 區(qū)域稍大，材料為PORON SR-S-40P， 25%壓縮負(fù)荷Mpa (kg/cm2)為0.015(0.15)。將背膠泡棉墊IO粘合在固定架11與柔性線路板1底部接觸的部位， 安裝完成后與焊球17的部位一致。7、 清潔就像眼鏡表面有了灰塵會影響視覺一樣，模組中視窗15的臟東 西對成像效果有很大的影響，清潔影像傳感器7的表面就是為了獲得干凈的畫 面，因此在安裝鏡頭14前，應(yīng)清潔影像傳感器7的表面。用棉簽蘸少許無水酒 精輕輕擦試影像傳感器7的表面，擦過后，在10倍顯微鏡下觀察清潔的程度，直到看不到明顯的浮塵。8、 貝占合定位，I、 安裝影像傳感器，將鏡座3翻轉(zhuǎn)，與柔性電路板1接觸的一面朝上， 底部用夾具固定鏡頭14,將影像傳感器7翻轉(zhuǎn)后放置在鏡座3的挖空區(qū)即定位 槽4內(nèi)，使影像傳感器7的視窗15與鏡座3的定位槽4貼合。II、 安裝柔性線路板，將柔性線路板1的焊盤16面向下，定位孔2與鏡 座3的定位柱5對齊，平行向下，將柔性線路板1貼合在鏡座5的底面，使鏡 座3的定位柱5插入柔性線路板1的定位孔2內(nèi)。柔性線路板焊盤16的面與鏡 座3的底面貼合。9、 固定鎖住將固定架11上的卡槽13與鏡座3上的卡扣8卡住，使固定 架11上面貼的背膠泡棉墊10與柔性線路板1上的焊盤16的位置對應(yīng)。在結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)時，安裝完固定架11后背膠泡棉墊10被壓縮后產(chǎn)生回彈力，其回彈力將 影像傳感器7背面柵格排列的焊球17與柔性線路板1上對應(yīng)的焊盤16壓緊接 觸，完成電器性能的連接。10、 熱鉚將鏡座3的定位柱5伸出固定架11的部分用熱鉚機(jī)鉚平，使固 定架ll與柔性電路板l、鏡座3連為一體 11、 調(diào)焦測試通過模組連接電腦測試板將鏡頭調(diào)到最清晰為準(zhǔn)。12、 檢驗(yàn)進(jìn)行性能測試，將成品攝像模組連接電腦測試板，檢驗(yàn)圖像的 清晰度，色彩，畸變等參數(shù)。
權(quán)利要求
1、影像傳感器的免SMT封裝方法，其特征是a、貼合定位將鏡座(3)與影像傳感器(7)貼合，使鏡座(3)的定位柱(5)插入柔性線路板(1)上的定位孔(2)與固定架(11)上的安裝孔(12)，并使柔性線路板(1)與貼合在固定架(11)上的背膠泡棉墊(10)貼合、粘接；b、固定鎖住通過貼合定位后，使固定架(11)上的卡槽(13)與鏡座(3)上的卡扣(8)卡??；c、熱鉚將伸出定位孔(2)與安裝孔(12)的定位柱(5)用熱鉚機(jī)鉚平，使固定架(11)與柔性電路板(1)及鏡座(3)連為一體。
2、 如權(quán)利要求1所述影像傳感器的免SMT封裝方法，其特征在于，在熱 鉚后再調(diào)焦測試通過模組連接電腦測試板將鏡頭調(diào)到最清晰為準(zhǔn)；然后再檢 驗(yàn)通過性能測試，將成品攝像模組連接電腦測試板，檢驗(yàn)圖像的清晰度，色 彩，畸變參數(shù)。
3、 如權(quán)利要求1所述影像傳感器的免SMT封裝方法，其特征在于，固定 架(ll)做成U型，固定架(ll)的側(cè)板高度(h)與鏡座(3)的臺階高度(1) 一致，在 固定架(11)的側(cè)板上配有卡扣(13)，在固定架(11)的底板(18)上有均布于(4)個角上 的安裝孔(12)。
4、 如權(quán)利要求1所述影像傳感器的免SMT封裝方法，其特征在于，在鏡 座(3)的底部設(shè)置放置槽(6)，在放置槽(6)的底面開設(shè)定位槽(4);在鏡座(3)的側(cè)面 設(shè)置與固定架(11)上的卡扣(13灘對應(yīng)的卡槽(8)。
5、 如權(quán)利要求1所述影像傳感器的免SMT封裝方法，其特征在于，柔性 線路板(l)的銅箔為高延展性的材料，柔性線路板(1)上的焊盤(16)的溢膠量小于 整個焊盤面積的1/4;并將柔性線路板(l)制作成拼板，以方便后面的貼片輔料。
6、 如權(quán)利要求1所述影像傳感器的免SMT封裝方法，其特征在于，在柔 性線路板(1)上貼合被動元件(9)(主要是起旁路和濾波作用的電容)。
7、 如權(quán)利要求1所述影像傳感器的免SMT封裝方法，其特征在于，在柔 性線路板(l)上貼合連接器(連接器就是將兩種或兩種以上的物件連接到一塊的 媒介)。
8、 如權(quán)利要求1所述影像傳感器的免SMT封裝方法，其特征在于，在貼 合定位時，使安裝完固定架(11)后的背膠泡棉墊(10)被壓縮，產(chǎn)生回彈力，其回 彈力使影像傳感器(7)背面柵格排列的焊球(17)與柔性線路板(1)上對應(yīng)的焊盤(16) 壓緊接觸，完成電連接。
9、 如權(quán)利要求1所述影像傳感器的免SMT封裝方法，其特征在于，在貼 合定位時，先用棉簽蘸少許無水酒精輕輕擦試影像傳感器(7)的表面，擦過后， 在IO倍顯微鏡下觀察清潔的程度，直到看不到明顯的浮塵為止。
10、 如權(quán)利要求1所述影像傳感器的免SMT封裝方法，其特征在于，定位 槽(4)的大小比影像傳感器(7)大0.2 0.5mm，影像傳感器(7)嵌在定位槽(4)內(nèi)， 影像傳感器(7)的頂部與定位槽(4)緊密接觸，定位槽(4)的深度比影像傳感器(7) 的貼片高度稍淺O.lmm，被動元件放置槽(6)用來為被動元件(9)提供空間，在影 像傳感器(7)上設(shè)置視窗(15)，以便讓出影像傳感器(7)的感光區(qū)域，接收鏡頭 (14)過來的光線；鏡座(3)的頂部開有鏡頭的安裝孔(19),其大小與鏡頭(14)圓柱 面(20)成緊配合。
全文摘要
免SMT組裝工藝方法通過修改柔性線路板，鏡頭座和固定架來進(jìn)行的一個組裝工藝，涉及到使用CSP影像傳感器手機(jī)攝像模組的生產(chǎn)方法，按照本說明書提供的技術(shù)方案，免SMT組裝工藝攝像模組加工方法包括1.準(zhǔn)備柔性線路板，其特點(diǎn)是比一般的柔性線路板要求更柔軟，且要求銅箔必須為高延展性的材料，另外焊盤的溢膠量必須小于整個焊盤面積的1/4，影像傳感器端不可以貼補(bǔ)強(qiáng)板，線路板要求制作成拼板以方便后面機(jī)器貼合電容電阻；2.準(zhǔn)備鏡座①鏡座底部有視窗定位槽②鏡座底部有放置槽6③鏡座側(cè)面有卡槽8；3.固定架需要做成U型，側(cè)板高度與鏡座的臺階高度一致，側(cè)板配有與鏡座卡槽8相對應(yīng)的卡扣13，來鎖緊柔性線路板與影像傳感器的接觸；4.貼片輔料在準(zhǔn)備好的柔性線路板上貼合電容電阻的被動元件，需要貼合連接器的一起貼合；5.貼合定位將鏡頭鏡座3與影像傳感器7貼合，然后與貼合好背膠泡棉墊10的固定架11一起進(jìn)行貼合，粘?。?.固定鎖住通過貼合定位與粘合后將固定架上卡槽13與鏡座上的卡扣8卡?。?.熱鉚將鏡座的定位柱5與柔性線路板上的定位孔2固定架上的安裝孔12用熱鉚機(jī)鉚平，使固定架與柔性電路板、鏡座連為一體；8.調(diào)焦測試通過模組連接電腦測試板將鏡頭調(diào)到最清晰為準(zhǔn)；9.檢驗(yàn)進(jìn)行性能測試，將成品攝像模組連接電腦測試板，檢驗(yàn)圖像的清晰度，色彩，畸變等參數(shù)。
文檔編號H01L21/02GK101150077SQ20071013450
公開日2008年3月26日 申請日期2007年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者丁建宏, 斌 周, 王寧莉 申請人:無錫凱爾科技有限公司