[发明专利]带有模制外壳的晶圆级照相机模块以及制造方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及电子装置，并且更具体地涉及数字式照相机模块。甚至更具体地，本发明涉及关于能够回流焊接到主体装置的简化的晶圆级照相机模块的设计。

背景技术

数字式照相机模块目前被整合在各种主体装置中。这样的主体装置包括蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、计算机等。因此，消费者需要对于主体装置中的数字式照相机模块的要求不断增加。

主体装置制造商希望数字式照相机模块较小，从而它们能够整合到主体装置中而不会增大主体装置的整体尺寸。另外，主体装置制造商希望照相机模块对主体装置的影响最小。在满足这些要求中，主体装置制造商希望照相机模块的捕获图像具有最高可能的品质。当然，设计出以最小的制造成本满足这些要求的照相机模块是照相机模块制造商正在为之努力的目标。

常规的数字式照相机模块通常包括透镜组件、外壳、印制电路板(PCB)和集成电路图像捕获装置(ICD)。典型地，所述部件分别形成，然后被组装以形成数字式照相机模块。即，ICD被接附到PCB，然后外壳被接附到PCB使得ICD被外壳的底部包围。然后，透镜组件被安装到外壳的反向端以聚焦入微到ICD的图像捕获表面上的入射光。典型地，透镜组件包括倾斜表面(例如，螺纹、凸轮、斜坡等)，这些倾斜表面与在外壳上形成的互补倾斜表面接合从而能够通过使外壳内的透镜组件旋转实现适当的聚焦。在透镜组件相对于图像捕获表面适当地移位后，透镜组件相对于外壳固定(例如，经由粘结剂、热焊等)。ICD电联接到PCB，PCB包括用于ICD的多个电触点以将图像数据连通到主体装置用于处理、显示和存储。

在制造这些照相机模块时，照相机模块制造商遇到了许多问题。例如，裸ICD晶片在暴露于污染物比如灰尘和/或其它颗粒残余物时极其受到污染损伤。另外，ICD在暴露于照相机模块的组合中使用的材料(例如，粘结剂)和处理(例如，外壳接附、模制、透镜接附等)时极易受损。污染通常导致有缺陷的图像捕获装置的报废，这些装置可极其昂贵，尤其是批量损失较高时尤其如此。为使污染最小化，照相机模块通常在100级无尘室中组装。尽管组装的照相机模块的图像捕获装置被保护不受照相机模块外部的污染物的影响，它们仍易于受到内部污染物的损伤。这样的内部污染物通常是捕集的灰尘、粘结剂和/或由照相机模块内的磨损形成的微粒的结果。磨损通常在组装处理中比如聚焦中发生。具体地，当透镜组件的倾斜表面搓磨外壳的倾斜表面时形成微粒。照相机组装后的图像传感器的污染物可尤其是成本高昂的，因为可能整个照相机模块必须被报废。

照相机模块制造商面对的另一挑战在于，照相机模块的部件极其的小，因此要求极其精密且因此成本高昂的制造处理、组装处理和对准处理。确实，随着所要求的照相机模块部件的数目增多，对准处理变得越来越困难。其原因在于照相机模块部件之间的严格的位置公差随将图像捕获表面联接到透镜的部件的数目而成比例地累积。理想地，透镜应全部共轴地垂直于平面的图像捕获表面的中心。但是，这通常仅在预定的总体公差内实现，该总体公差由以下公差的总和限定：ICD相对于PCB的公差，PCB相对于外壳的公差，外壳相对于聚焦/变焦装置的公差，以及透镜相对于变焦/聚焦装置的公差。

作为另一示例性问题，照相机模块通常不能对照相机模块没有损伤地回流焊接到主体装置。回流焊接是一种开发成熟且有效的电子制造工艺。因此，将期望使用回流焊接工艺将照相机接附到主体装置。但是，已知的装置不能承受回流焊接附接。

因此，需要的是一种较不易受到图像捕获表面的污染损伤的照相机模块。另外需要的是一种能够利用在透镜与图像捕获表面之间的更为宽容的公差进行组装的照相机模块。另外还需要一种要求更少的部件和更少的制造步骤的照相机模块。另外需要一种能够承受回流焊接工艺的照相机模块。

发明内容

本发明通过提供一种能够承受回流焊接工艺的晶圆级照相机模块而克服了与现有技术有关的问题。本发明促进了使用常规的回流焊接工艺而将照相机模块安装到主体装置的印制电路板的安装。

一个示例性照相机包括集成电路图像捕获装置、和光学组件和外壳。所述图像捕获装置包括一组触点和图像传感器阵列。所述触点便于在照相机模块与照相机模块主体装置之间的电连接。例如，照相机模块使用焊球和回流焊接工艺可直接安装到照相机主体装置。