芯片封装模块、摄像头模组及电子设备的制作方法

1.本技术涉及电子设备技术领域，特别是涉及芯片封装模块、摄像头模组及电子设备。


背景技术：

2.摄像头模组作为实现手机、平板电脑、智能手表等电子设备拍摄功能的模组，其成像性能直接影响电子设备的拍摄体验。
3.随着用户对拍摄质量要求的不断提高，摄像头模组的像素也越来越大。在摄像头模组成像的过程主要是光信号数字化过程，该过程主要由摄像头模组完成。感光芯片的质量是影响成像质量的一个重要因素。但是随着摄像头像素越来越大，其感光芯片的面积也越来越大。
4.然而，感光芯片面积和厚度的比例过大，会导致感光芯片容易发生形变。尤其是采取注塑封装工艺对感光芯片进行封装时，封装料在加热固化的过程中会引起pcb板弯曲，从而导致感光芯片发生弯曲，导致场曲增加。场曲是指在一个平坦的影像平面上，影像的清晰度从中央向外发生变化聚焦形成弧型，而感光芯片的弯曲方向与镜头的像面弯曲方向相反，即镜头中心和感光芯片中心距离缩短，镜头两侧和感光芯片两侧距离增加，这就导致了摄像头拍照中间清晰，四周模糊，拍照质量不佳。因此，如何解决感光芯片的场曲增加的问题十分迫切。


技术实现要素：

5.本技术的提供一种芯片封装模块、摄像头模组及电子设备，以解决感光芯片的场曲增加的技术问题。
6.一方面，本技术提供一种芯片封装模块，包括：
7.pcb板，具有相背设置的第一表面和第二表面，所述第一表面用于设置感光芯片；
8.第一注塑件，成型于所述第一表面，所述第一注塑件的部分覆盖所述感光芯片的非感光区；及
9.第二注塑件，成型于所述第二表面，所述第二注塑件用于对pcb板产生应力以抵消所述第一注塑件对所述pcb板产生的应力，使得所述第一表面维持平整。
10.另一方面，本技术提供一种摄像头模组，包括感光芯片、镜头以及上述的芯片封装模块，所述感光芯片封装于所述芯片封装模块，并用于接受经所述镜头处理的光线以进行成像。
11.再一方面，本技术提供一种电子设备，包括设备本体以及上述的摄像头模组，所述摄像头模组与所述设备本体相连接。
12.上述的芯片封装模块、摄像头模组及电子设备，利用第一注塑件和第二注塑件对pcb板的应力呈抵消的设置，使得pcb板平整以避免感光芯片出现弯曲，从而有效地避免了感光芯片场曲增加的问题。
附图说明
13.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为一实施方式的电子设备的立体示意图；
15.图2为另一实施方式的电子设备的立体结构示意图；
16.图3为一实施方式的摄像头模组的剖面结构示意图；
17.图4为一实施方式的摄像头模组的芯片封装模块的结构示意图；
18.图5为一实施方式的电子设备的设备主体的电路模块示意图。
19.附图标号说明：
20.100、设备本体；110、机壳；120、显示屏；200、摄像头模组；210、芯片封装模块；211、pcb板；a、第一表面；b、第二表面；211a、第一硬板部；211b、中间软板部；211c、第二硬板部；211d、pcb板；212、第一注塑件；212a、通光口；213、第二注塑件；220、感光芯片；220a、感光区；220b、非感光区；230、镜头；231、镜筒；232、镜片；240、镜座；250、滤光片。
具体实施方式
21.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。
22.作为在此使用的“电子设备”指包括但不限于经由以下任意一种或者数种连接方式连接的能够接收和/或发送通信信号的装置：
23.(1)经由有线线路连接方式，如经由公共交换电话网络(public switched telephone networks，pstn)、数字用户线路(digital subscriber line，dsl)、数字电缆、直接电缆连接；
24.(2)经由无线接口方式，如蜂窝网络、无线局域网(wireless local area network，wlan)、诸如dvb-h网络的数字电视网络、卫星网络、am-fm广播发送器。
25.被设置成通过无线接口通信的电子设备可以被称为“移动终端”。移动终端的示例包括但不限于以下电子设备：
26.(1)卫星电话或蜂窝电话；
27.(2)可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(personal communications system,pcs)终端；
28.(3)无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、web浏览器、记事簿、日历、配备有全球定位系统(global positioning system，gps)接收器的个人数字助理(personal digital assistant，pda)；
29.(4)常规膝上型和/或掌上型接收器；
30.(5)常规膝上型和/或掌上型无线电电话收发器等。
31.本技术一实施例的电子设备，如图1所示，电子设备可以是智能手环、智能手表等
可穿戴设备。结合图2所示，电子设备也可以为手机。可以理解，电子设备的具体形式可以是其他，例如平板电脑、笔记本电脑、智能头盔、智能眼镜等，在此不作限制。
32.如图1和图2所示，电子设备包括设备本体100和摄像头模组200，摄像头模组200与设备本体100相连接，摄像头模组200用于进行拍摄，使得电子设备具备拍摄功能。
33.在一些实施方式中，设备本体100包括机壳110以及与机壳110相连接的显示屏120，机壳110与显示屏120之间形成收容空间，收容空间用于收容电子设备的内部零件，机壳110可以对电子设备的内部零件起到保护效果。机壳110可以是电子设备的后盖，并覆盖电子设备的电池、主板等零部件。摄像头模组200可以是安装在机壳110上，并且在需要进行拍摄时，摄像头模组200可以接收外界光线进行成像。
34.需要说明的是，设备本体100也可以没有显示屏120，即，显示屏120对设备本体100而言，并不是必要的。
35.摄像头模组200可以为常规摄像头，例如，多个透镜沿光轴方向直线排布。在一些实施方式中，摄像头模组200也可以为采取棱角或反射镜改变光路传播路径所实现的潜望式摄像头。对于摄像头模组200的类型在此不作限定。
36.下面将围绕摄像头模组200的结构做进一步说明。
37.结合图3所示，摄像头模组200包括芯片封装模块210、感光芯片220和镜头230，感光芯片220封装于芯片封装模块210，并用于接受经镜头230处理的光线以进行成像。感光芯片220作为摄像模组的主要部件，其工作原理为：外部光线穿过镜头230后照射到感光芯片220的感光区220a，感光芯片220将镜头230上传过来的光线转换为电信号，再通过模数转换转换为数字信号。
38.感光芯片220的类型可以包括ccd(charge coupled device，电荷耦合)元件、cmos(complementary metal oxide semiconductor，互补金属氧化物半导体)器件和光敏二极管等。从色彩来划分，感光芯片220可以是彩色光传感器、单色光传感器、红外光传感器和灰度传感器等。对于感光芯片220的类型，在此不做限定。
39.继续参阅图3所示，芯片封装模块210包括pcb板211、第一注塑件212和第二注塑件213，第一注塑件212和第二注塑件213分别成型于pcb板211的相背两侧的表面。
40.pcb板211即印制电路板(printed circuit board)，pcb板211具有相背设置的第一表面a和第二表面b，其中，第一表面a用于设置感光芯片220。pcb板211作为是电子元器件电气连接的载体，pcb板211可采用刚性pcb板211、柔性pcb板211和软硬结合板。
41.以pcb板211为软硬结合板为例，结合图4所示，pcb板211包括第一硬板部211a、中间软板部211b和第二硬板部211c，中间软板部211b连接第一硬板部211a和第二硬板部211c之间。其中，第一硬板部211a用于设置感光元件及镜头230。该实施方式中，pcb板211设有连接器211d，连接器211d设置在第二硬板部211c，以利用连接器211d将pcb板211与电子设备的其他如主板等元件电性连接，为摄像头模组200在电子设备中发挥拍摄功能做铺垫。
42.在一些实施方式中，感光芯片220可以是通过贴片工艺附接在pcb板211的第一表面a。当然，在一些实施方式中，感光芯片220也可以通过胶水(例如ab胶或uv胶)粘接于pcb板211的第一表面a。
43.结合图3和图4所示，第一注塑件212成型于第一表面a，且第一注塑件212的部分覆盖感光芯片220的非感光区220b(即感光区220a外周的边框区域)，从而利用第一注塑件212
与pcb板211之间的连接力将感光芯片220稳定地封装至pcb板211。
44.第二注塑件213成型于第二表面b，由于第一注塑件212和第二注塑件213分别成型于pcb板211的相背的第一表面a和第二表面b，因此，在pcb板211上成型第一注塑件212和第二注塑件213时，第一注塑件212和第二注塑件213对pcb板211产生的结构应力相互抵消，继而避免了pcb板211应注塑成型第一注塑件212对感光芯片220进行封装时产生形变，由此便可以维持pcb板211的第一表面a的平整度，使得感光芯片220不会出现弯曲。可理解地，感光芯片220出现弯曲，会对感光芯片220的成像质量产生不良影响，比如场曲增加。因此，本技术的芯片封装模块210，利用第一注塑件212和第二注塑件213对pcb板211的应力呈抵消的设置，使得感光芯片220不会出现弯曲，从而也有效地避免了封装过程中场曲增加的问题。
45.进一步的，第一注塑件212的材质和第二注塑件213的材质均为emc，即环氧树脂塑封料，因此，第一注塑件212和第二注塑件213成型过程中受温度影响对pcb板211的应力相接近，由于第一注塑件212和第二注塑件213在pcb板211的相背的两侧产生的应力方向相反，继而这种设置下，pcb板211用于设置感光芯片220的第一表面a保持良好平整度，以避免感光芯片220弯曲，继而避免了感光芯片220封装过程中随pcb板211发生形变而导致的场曲增加的问题。
46.第一注塑件212和第二注塑件213均采取emc(epoxy molding compound，环氧树脂塑封料)封装工艺成型于pcb板211的第一表面a和第二表面b。该实施方式中，第一注塑件212和第二注塑件213可以是同步注塑成型至pcb板211，也可以是先后注塑成型至pcb板211。无论第一注塑件212和第二注塑件213的成型先后，只要芯片封装模块210中，pcb板211的相背的两侧形成有第一注塑件212和第二注塑件213，便可以利用它们对pcb板211产生变形呈相互抵消的方式，来使得感光芯片220不会出现弯曲。
47.第一注塑件212和第二注塑件213的材质可以不同，只要如注塑温度以及注塑成型过程中对pcb板211产生的应力等物理特性相一致即可。例如，在一些实施方式中，第一注塑件212的材质可以为聚苯乙烯或聚碳酸酯。第一注塑件212还可以为工程塑料，即abs(acrylonitrile butadiene styrene，丙烯腈一丁二烯丙烯一苯乙烯共聚物)，工程塑料具有高强度、低重量的特点。
48.第二注塑件213的材质包括但不限于聚苯乙烯、聚碳酸酯或丙烯腈一丁二烯丙烯一苯乙烯共聚物。
49.在一些实施方式中，第二注塑件213对pcb板211产生的应力大于第一注塑件212对pcb板211产生的应力。通过这种结构设置，有利于维持pcb板211两侧所受应力的均衡，并提升感光芯片220与pcb板211的连接稳定性。具体地，基于感光芯片220设置在第一表面a，第一注塑件212的部分覆盖感光芯片220的非感光区220b，从而在第二注塑件213对pcb板211产生的应力大于第一注塑件212对pcb板211产生的应力时，pcb板211具有朝第二表面b一侧弯曲的趋势，这样，第一注塑件212会对感光芯片220具有朝pcb板211抵紧的趋势，继而增强了感光芯片220与pcb板211之间的连接稳定性，并维持pcb板211整体受力均衡而保持良好的平整度。
50.第二注塑件213覆盖第二表面b的面积大于第一注塑件212覆盖第一表面a的面积，如此，在成型第一注塑件212和第二注塑件213后，第二注塑件213对pcb板211产生的应力大于第一注塑件212对pcb板211产生的应力，继而使得第一注塑件212对感光芯片220具有朝
pcb板211抵紧的趋势，增强感光芯片220与pcb板211之间的连接稳定性。
51.在一些实施方式中，第一注塑件212的厚度大于感光芯片220的厚度。如此设置，第一注塑件212对感光芯片220进行覆盖时，第一注塑件212的覆盖厚度比较合适，例如，第一注塑件212覆盖感光芯片220的厚度为0.5mm～1mm，发明人发现，如此设置，第一注塑件212对感光芯片220的固定效果良好，使得感光芯片220不容易从pcb板211脱落，同时，这种芯片封装模块210的厚度薄，有利于实现摄像头模组200的轻薄化。
52.第一注塑件212覆盖感光芯片220的厚度可以为0.5mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1mm。
53.在一些实施方式中，第二注塑件213的厚度比感光芯片220的厚度大0.1mm～0.3mm。这样，第二注塑件213在pcb板211的第二表面b能够足够的应力，以维持感光芯片220的平整度。
54.进一步地，第二注塑件213的厚度为1mm～1.2mm，这种设置下，第二注塑件213便于注塑成型，不至于太薄而导致注塑成型时难以控制厚度而导致局部厚薄不一。也不至于过厚，导致芯片封装结构出现不必要的增厚，而不利于满足摄像头模组200的轻薄化需要。第二注塑件213的厚度可以为1mm、1.1mm或1.2mm，在此不做限定。
55.感光芯片220的厚度为0.7mm～1.1mm，例如，感光芯片220的厚度为0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm或1.1mm。发明人发现将感光芯片220的厚度控制在0.7mm～1.1mm，这种设置下，感光芯片220既不会偏厚，也不会偏薄。由于第一注塑件212的部分覆盖芯片，因此，如果感光芯片220偏厚，将不利于芯片封装结构的减薄，而如果感光芯片220偏薄，感光芯片220就容易因结构强度低而出现碎裂。
56.在pcb板211包括第一硬板部211a、第二硬板部211c以及中间软板部211b的实施方式中，第二注塑件213可以是完全覆盖第一硬板部211a，确切的说，第二注塑件213的边缘与第一硬板部211a的边缘齐平。这种结构设置，有利于简化芯片封装模块210的加工制程，这是因为在成型第二注塑件213时，可以对包括多个pcb板211的工件进行注塑，使得注塑材料覆盖多个pcb板211的第二表面b，后续只需要根据pcb板211实际需要的尺寸进行切割即可，可理解地，切割出的pcb板211中，第二注塑件213的边缘与第一硬板部211a的边缘齐平。
57.需要说明的是，对于摄像头模组200而言，还设置有滤光片250，滤光片250可以是设置在感光芯片220上，并覆盖感光芯片220的感光区220a。在一些实施方式中，滤光片250也可以与感光芯片220间隔设置，滤光片250具体可以是设置在镜头230与感光芯片220之间。例如，滤光片250设置在第一注塑件212的背向pcb板211的一侧，利用第一注塑件212使得滤光片250与感光芯片220的感光区220a存在间隙。
58.在一些实施方式中，第一注塑件212呈框状，以围绕感光芯片220的感光区220a的周侧设置。第一注塑件212也可以为多段，这样多段第一注塑件212沿感光芯片220的感光区220a的周侧设置也可以达到封装感光芯片220的效果。
59.在第一注塑件212呈框状时，则第一注塑件212围合形成有通光口212a，滤光片250可以覆盖在该通光口212a处。
60.结合图3所示，在一些实施方式中，镜头230包括镜筒231和多个镜片232，多个镜片232沿镜头230的光轴方向设置于镜筒231。镜片232的数量可以为2片，也可以为2片以上。对于镜筒231内设置的镜片232的种类、数量以及排布结构形式，在此不作限定。
61.摄像头模组200还包括用于安装镜头230的镜座240，镜座240可以是与第一注塑件
212相连接。镜头230也可以是相对镜座240固定，从而获得焦距固定的摄像头模组200。具体地，镜筒231与镜座240相连接，从而使得多个镜片232与镜座240之间保持相对固定，且由于电路板210与镜座240相连后，感光芯片220与镜座240保持相对固定，由此，多个镜片232相对感光芯片220相对固定，继而镜头230相对感光芯片220聚焦固定。
62.需要说明的是，在一些实施方式中，镜头230与镜座240为活动连接，确切的说，镜头230可以调整相对镜座240的位置，从而实现调焦。例如，在镜头230和镜座240可活动连接，两者之间设有音圈马达(图未示出)，利用音圈马达驱使镜头230移动，以实现光学对焦。
63.结合图5，图5为本技术实施例提供的电子设备的设备本体100的电路模块框图。该设备本体100可以包括射频(rf，radio frequency)电路501、包括有一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器502、输入单元503、显示单元504、传感器505、音频电路506、无线保真(wifi，wireless fidelity)模块507、包括有一个或者一个以上处理核心的处理器508、以及电源509等部件，本领域技术人员可以理解，图5中示出的设备本体100结构并不构成对设备本体100的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
64.射频电路501可用于收发信息，或通话过程中信号的接收和发送，特别地，将基站的下行信息接收后，交由一个或者一个以上处理器508处理；另外，将涉及上行的数据发送给基站。通常，射频电路501包括但不限于天线、至少一个放大器、调谐器、一个或多个振荡器、用户身份模块(sim，subscriber identity module)卡、收发信机、耦合器、低噪声放大器(lna，low noise amplifier)、双工器等。此外，射频电路501还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。该无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于全球移动通信系统(gsm，global system of mobile communication)、通用分组无线服务(gprs，general packet radio service)、码分多址(cdma，code division multiple access)、宽带码分多址(wcdma，wideband code division multiple access)、长期演进(lte，long term evolution)、电子邮件、短消息服务(sms，short messaging service)等。
65.存储器502可用于存储应用程序和数据。存储器502存储的应用程序中包含有可执行代码。应用程序可以组成各种功能模块。处理器508通过运行存储在存储器502的应用程序，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器502可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据设备本体100的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器502可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器502还可以包括存储器控制器，以提供处理器508和输入单元503对存储器502的访问。
66.输入单元503可用于接收输入的数字、字符信息或用户特征信息(比如指纹)，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。具体地，在一个具体的实施例中，输入单元503可包括触敏表面以及其他输入设备。触敏表面，也称为触摸芯片封装模块或者触控板，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触敏表面上或在触敏表面附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的，触敏表面可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传
送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器508，并能接收处理器508发来的命令并加以执行。
67.进一步的，触敏表面可覆盖液晶面板，当触敏表面检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器508以确定触摸事件的类型，随后处理器508根据触摸事件的类型在液晶面板上提供相应的视觉输出。
68.显示单元504可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及设备本体100的各种图形用户接口，这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。
69.虽然在图5中，触敏表面与液晶面板是作为两个独立的部件来实现输入和输入功能，但是在某些实施例中，可以将触敏表面与液晶面板集成而实现输入和输出功能。可以理解的是，芯片封装模块100可以包括输入单元503和显示单元504。
70.设备本体100还可包括至少一种传感器505，比如接近传感器、运动传感器以及其他传感器。其中，接近传感器可在设备本体100移动到耳边时，关闭液晶面板和/或背光。作为运动传感器的一种，重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；至于设备本体100还可配置的陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。
71.音频电路506可通过扬声器、传声器提供用户与设备本体100之间的音频接口。音频电路506可将接收到的音频数据转换成电信号，传输到扬声器，由扬声器转换为声音信号输出；另一方面，传声器将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路506接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器508处理后，经射频电路501以发送给比如另一设备本体100，或者将音频数据输出至存储器502以便进一步处理。音频电路506还可能包括耳机座，以提供外设耳机与设备本体100的通信。
72.无线保真(wifi)属于短距离无线传输技术，设备本体100通过无线保真模块507可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图5示出了无线保真模块507，但是可以理解的是，其并不属于设备本体100的必须构成，完全可以根据需要在不改变实用新型的本质的范围内而省略。
73.处理器508是设备本体100的控制中心，利用各种接口和线路连接整个设备本体100的各个部分，通过运行或执行存储在存储器502内的应用程序，以及调用存储在存储器502内的数据，执行设备本体100的各种功能和处理数据，从而对设备本体100进行整体监控。可选的，处理器508可包括一个或多个处理核心；优选的，处理器508可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器508中。
74.设备本体100还包括给各个部件供电的电源509。优选的，电源509可以通过电源管理系统与处理器508逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源509还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。
75.尽管图5中未示出，设备本体100还可以包括蓝牙模块等，在此不再赘述。具体实施
时，以上各个模块可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个模块的具体实施可参见前面的方法实施例，在此不再赘述。
76.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
77.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。