專利名稱：Cmos圖像傳感器模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及圖像傳感器封裝領(lǐng)域，特別涉及一種CMOS圖像傳感器模組。
背景技術(shù)：
圖像傳感器是一種將一維或二維光學(xué)信息(optical information)轉(zhuǎn)換為電信號的裝置。圖像傳感器可以被進一步地分為兩種不同的類型互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器和電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器。其中CMOS圖像傳感器具有比CCD圖像傳感器更廣泛的應(yīng)用。CMOS圖像傳感器包括用于感測輻射光的光電二極管以及用于將所感測的光處理為電信號數(shù)據(jù)的CMOS邏輯電路。CMOS模組由CMOS圖像傳感器組成，由于CMOS模組具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小和應(yīng)用方 便等優(yōu)點，具有廣泛的用途。請參考圖1，現(xiàn)有技術(shù)的CMOS圖像傳感器模組，包括線路基板101 ；位于所述線路基板101表面、且與所述線路基板101表面電連接的CMOS圖像傳感器103，所述CMOS圖像傳感器103表面具有感光單元105 ；位于所述CMOS圖像傳感器103表面的通孔基板130，所述通孔基板130具有第一開口 131，所述第一開口 131暴露出感光單元105 ；位于所述通孔基板130表面的光學(xué)玻璃135,所述光學(xué)玻璃135用于防止水分、灰塵進入CMOS圖像傳感器103 ；位于所述光學(xué)玻璃135表面的框架161,所述框架161具有第二開口(未標(biāo)不)，所述第二開口與感光單元105對應(yīng)，位于所述感光單元105的上方；固定于所述框架161的第二開口內(nèi)的光學(xué)玻璃160，用于將光線聚斂后照射到感光單兀105表面?，F(xiàn)有技術(shù)形成的CMOS圖像傳感器模組的成本高。更多有關(guān)CMOS圖像傳感器模組的制作方法的資料請公開號為CN101740422A的中國專利文件。

實用新型內(nèi)容本實用新型解決的問題是提供一種CMOS圖像傳感器模組，所述圖像傳感器模組的成本低。為解決上述問題，本實用新型的實施例提供了一種CMOS圖像傳感器模組，包括線路基板；位于所述線路基板上且與所述線路基板電連接的CMOS圖像傳感器，所述CMOS圖像傳感器包括感光單元；光學(xué)透鏡,所述光學(xué)透鏡位于所述CMOS圖像傳感器上方,且光學(xué)透鏡的光學(xué)中心與所述感光單元的感光中心在同一軸線上；[0018]位于所述CMOS圖像傳感器和光學(xué)透鏡之間的通孔基板，所述通孔基板具有開口，光學(xué)透鏡的光通過所述開口照射到所述CMOS圖像傳感器的感光單元表面?？蛇x地，所述通孔基板的材料為陶瓷、玻璃、BT樹脂、耐燃材料或高聚物光刻材料。可選地，所述光學(xué)透鏡的光學(xué)尺寸大于與其對應(yīng)的CMOS圖像傳感器中感光單兀的光學(xué)尺寸，小于通孔基板的開口的尺寸。可選地，所述線路基板為硬性基板或軟性基板。可選地，還包括位于所述通孔基板上方，用于支撐所述光學(xué)透鏡的框架?？蛇x地，所述框架和光學(xué)透鏡的材料相同，且為一體成型。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點 所述光學(xué)透鏡直接位于CMOS圖像傳感器上方的通孔基板表面，且光學(xué)中心與所述感光單元的中心在同一軸線上，光學(xué)透鏡的光通過通孔基板的開口照射到所述CMOS圖像傳感器的感光單元表面。所述通孔基板和光學(xué)透鏡之間不具有昂貴的光學(xué)玻璃，本實用新型實施例的CMOS圖像傳感器模組的成本低。進一步的,通孔基板上方的框架和光學(xué)透鏡的材料相同，為一體成型?？蚣芎凸鈱W(xué)透鏡之間沒有縫隙，避免了外界環(huán)境中的污染物，例如灰塵、水分進入CMOS圖像傳感器模組內(nèi)部，污染CMOS圖像傳感器。本實用新型實施例的CMOS圖像傳感器模組的防塵、防濕效果好，模組的性能穩(wěn)定。

圖I是現(xiàn)有技術(shù)CMOS圖像傳感器模組的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型第一實施例的CMOS圖像傳感器模組的制作方法的流程示意圖；圖3-圖6是本實用新型第一實施例的CMOS圖像傳感器模組的制作過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實用新型第二實施例的CMOS圖像傳感器模組的制作方法的流程示意圖；圖8-圖12是本實用新型第二實施例的CMOS圖像傳感器模組的制作過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖13是本實用新型第三實施例的CMOS圖像傳感器模組的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
正如背景技術(shù)所述，現(xiàn)有技術(shù)形成CMOS圖像傳感器模組時，在通孔基板表面還形成了昂貴的光學(xué)玻璃，大大增加了制作CMOS圖像傳感器模組的成本。而且，由于安裝光學(xué)透鏡之前，未對光學(xué)透鏡和CMOS圖像傳感器進行測試。因此，存在將合格的光學(xué)透鏡安裝到不合格的CMOS圖像傳感器上，或者將不合格的光學(xué)透鏡安裝到合格的CMOS圖像傳感器上，從而降低了 CMOS圖像傳感器模組的良品率。經(jīng)過研究，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果首先對晶圓表面的CMOS圖像傳感器進行晶圓級測試，判斷各CMOS圖像傳感器是否滿足工藝需求，并判斷光學(xué)透鏡合格與否；將合格的光學(xué)透鏡安裝到與合格的CMOS圖像傳感器對應(yīng)的通孔基板的開口內(nèi)，將不合格的光學(xué)透鏡安裝到與不合格的CMOS圖像傳感器對應(yīng)的通孔基板的開口內(nèi)。則會大大提高CMOS圖像傳感器模組的良品率。并且，如果省略掉在通孔基板表面形成光學(xué)玻璃的步驟，即可節(jié)省工藝步驟和成本，提高光路的利用率。為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對本實用新型的各個具體實施方式
做詳細的說明。第一實施例請參考圖2，本實用新型第一實施例中CMOS圖像傳感器模組，其制作方法，包括步驟S201，提供晶圓、通孔基板和光學(xué)透鏡，所述晶圓表面形成有包含感光單元的CMOS圖像傳感器，所述通孔基板具有開口，所述開口的位置與CMOS圖像傳感器的感光單元的位置一一對應(yīng)，且所述開口的尺寸大于等于所述光學(xué)透鏡的尺寸；
·[0039]步驟S202，分別對所述晶面表面的CMOS圖像傳感器進行晶圓級測試，判斷各CMOS圖像傳感器是否滿足工藝需求，并判斷光學(xué)透鏡合格與否；步驟S203，安裝通孔基板于晶圓表面，使所述通孔基板的開口暴露出CMOS圖像傳感器的感光單元；步驟S204，將合格的光學(xué)透鏡安裝到與合格的CMOS圖像傳感器對應(yīng)的通孔基板的開口內(nèi)，將不合格的光學(xué)透鏡安裝到與不合格的CMOS圖像傳感器對應(yīng)的通孔基板的開口內(nèi)，使光學(xué)透鏡的光學(xué)中心與所述CMOS圖像傳感器的感光中心在同一軸線上；步驟S205，待安裝好光學(xué)透鏡后，封裝所述光學(xué)透鏡、通孔基板和CMOS圖像傳感器，形成第一封裝結(jié)構(gòu)；步驟S206，將第一封裝結(jié)構(gòu)從晶圓上切割下來；步驟S207，將切割下來的第一封裝結(jié)構(gòu)固定于對應(yīng)的線路基板表面。具體的，請參考圖3-圖6，圖3-圖6示出了本實用新型第一實施例的CMOS圖像傳感器模組的制作過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。請參考圖3，提供晶圓300、通孔基板330、光學(xué)透鏡360，所述晶圓300表面形成有包含感光單元301的CMOS圖像傳感器303，所述通孔基板330具有開口 331，所述開口 331的位置與CMOS圖像傳感器303的感光單元301的位置——對應(yīng)，且所述開口 331的尺寸大于等于所述光學(xué)透鏡360的尺寸。所述晶圓300的材料為單晶硅，用于形成CMOS圖像傳感器303。本實用新型的實施例中，所述晶圓300表面形成有多個CMOS圖像傳感器303(為便于理解，圖3中僅示出了兩個CMOS圖像傳感器303a和CMOS圖像傳感器303b)。每一所述CMOS圖像傳感器303具有感光單兀301,例如感光單兀301a和感光單兀301b,用于獲取光信號，并將所述光信號轉(zhuǎn)換成電信號。由于在所述晶圓300表面形成具有感光單元301的CMOS圖像傳感器303的工藝和方法，已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在此不再贅述。所述通孔基板330的材料為陶瓷、玻璃、BT樹脂(即以雙馬來酰亞胺(BMI)和三嗪為主樹脂成分，并加入環(huán)氧樹脂、聚丙醚樹脂(PPE)或烯丙基化合物等作為改性組分，形成的熱固性樹脂)、耐燃材料或高聚物光刻材料，主要用于支撐光學(xué)透鏡360。在本實用新型的實施例中，所述通孔基板330的材料為BT樹脂。所述通孔基板330的開口 331用于使透過光學(xué)透鏡360的光線進入CMOS圖像傳感器的感光單元301。因此，所述開口 331的位置與CMOS圖像傳感器303的感光單元301的位置——對應(yīng)，所述開口 331的數(shù)量也與CMOS圖像傳感器303的數(shù)量相同。并且，為使透過光學(xué)透鏡360的光線全部通過通孔基板330的開口 331，進入CMOS圖像傳感器的感光單元301。所述開口 331的尺寸大于等于所述光學(xué)透鏡360的尺寸。在本實用新型的實施例中，所述開口 331a位于感光單元301a的上方，所述開口 331b位于感光單元301b的上方。所述光學(xué)透鏡360用于將光線聚斂，使感光單元301獲取更多的光信號。在本實用新型的實施例中，示出了光學(xué)透鏡360a和光學(xué)透鏡360b。所述開口 331a的尺寸大于等于所述光學(xué)透鏡360a的尺寸，所述開口 331b的尺寸大于等于所述光學(xué)透鏡360b的尺寸。需要說明的是，在本實用新型的第一實施例中，還包括提供框架361，將所述框架361置于所述通孔基板330上方，用于支撐光學(xué)透鏡360a和光學(xué)透鏡360b于所述開口331 上。為防止后續(xù)形成的CMOS圖像傳感器模組中進入灰塵、水分等，在本實用新型的實 施例中所述框架361和光學(xué)透鏡360為一體成型。所述框架361和光學(xué)透鏡360的材料相同，所不同的是，所述光學(xué)透鏡360對光線有聚斂的效果，而所述框架361對光線沒有聚斂的效果。請繼續(xù)參考圖3，分別對所述晶面表面的CMOS圖像傳感器303 (圖3所示)進行晶圓級測試，判斷各CMOS圖像傳感器303是否滿足工藝需求，并判斷光學(xué)透鏡360 (圖3所示)合格與否。如前文所述，現(xiàn)有技術(shù)在安裝光線透鏡360前，未對CMOS圖像傳感器303和光學(xué)透鏡360進行檢測，可能將合格的光學(xué)透鏡360安裝到與合格的CMOS圖像傳感器303對應(yīng)的通孔基板330的開口 331內(nèi)，或者將不合格的光學(xué)透鏡360安裝到與不合格的CMOS圖像傳感器303對應(yīng)的通孔基板330的開口 331內(nèi)，降低了 CMOS圖像傳感器模組的良品率。本實用新型的實施例中，為提高CMOS圖像傳感器模組的良品率，在安裝光學(xué)透鏡360到CMOS圖像傳感器303對應(yīng)的通孔基板330的開口 331上方之前，首先對CMOS圖像傳感器303和光學(xué)透鏡360進行檢測。所述晶圓級測試用于檢測CMOS圖像傳感器303的合格與否，其具體方法為采用CMOS圖像傳感器獲得圖像，檢驗圖像中是否存在壞點，圖像是否失真等。判斷光學(xué)透鏡360合格與否的方法為檢測光學(xué)透鏡360外觀是否完整，以及透過光學(xué)透鏡360的光線是否存在光學(xué)失真(鏡頭解像力測試)等。在本實用新型的實施例中，經(jīng)過檢測得知，光學(xué)透鏡360a合格，光學(xué)透鏡360b不合格；CM0S圖像傳感器303a合格，CMOS圖像傳感器303b不合格。請參考圖4，安裝通孔基板330于晶圓300表面，使所述通孔基板330的開口 331a暴露出CMOS圖像傳感器303a的感光單元301a，通孔基板330的開口 331b暴露出CMOS圖像傳感器303b的感光單元301b。安裝通孔基板330于基于300表面的方法為采用粘結(jié)劑或者烘焙、或者紫外線照射的方法，將通孔基板粘結(jié)到CMOS圖像傳感器303a和CMOS圖像傳感器303b表面，使開口331a暴露出感光單元301a、開口 331b暴露出感光單元301b。具體的，當(dāng)所述通孔基板330的材料為陶瓷、玻璃、BT樹脂或耐燃材料時，采用粘結(jié)劑將通孔基板330粘結(jié)到CMOS圖像傳感器303a表面和CMOS圖像傳感器303b表面；當(dāng)所述通孔基板330的材料為高聚物光刻材料時，采用烘焙或者紫外線照射的方法將通孔基板330粘結(jié)到CMOS圖像傳感器表面303a表面和CMOS圖像傳感器303b表面。[0059]在本實用新型的實施例中，由于所述通孔基板330的材料為BT樹脂，所述BT樹脂為一種熱固性樹脂，可以采用烘焙的方法將通孔基板330粘結(jié)到CMOS圖像傳感器表面303a表面和CMOS圖像傳感器303b表面。為使通孔基板330粘結(jié)到CMOS圖像傳感器表面303a表面和CMOS圖像傳感器303b表面的效果好，所述烘焙的工藝參數(shù)包括溫度為85攝氏度-95攝氏度，壓力為4000牛頓-5000牛頓，烘焙時間10分鐘-40分鐘。請參考圖5，將合格的光學(xué)透鏡360a安裝到與合格的CMOS圖像傳感器303a對應(yīng)的通孔基板330的開口 331a內(nèi)，將不合格的光學(xué)透鏡360b安裝到與不合格的CMOS圖像傳感器303b對應(yīng)的通孔基板330的開口 331b內(nèi)，使每一光學(xué)透鏡360 (圖3所示)的光學(xué)中心與對應(yīng)的所述CMOS圖像傳感器303 (圖3所示)的感光中心在同一軸線上。所述將合格的光學(xué)透鏡360a安裝到與合格的CMOS圖像傳感器303a對應(yīng)的通孔基板330的開口 331a內(nèi)，將不合格的光學(xué)透鏡360b安裝到與不合格的CMOS圖像傳感器303b對應(yīng)的通孔基板330的開口 331b內(nèi)的步驟包括安裝框架361 (圖3所示)至通孔基板330表面，例如安裝框架361a至通孔基板330的開口 331a上方，安裝框架361b至通孔基板330的開口 331b上方,然后將合格的光學(xué)透鏡360a安裝于框架361a內(nèi)，將不合格的·光學(xué)透鏡360b安裝于框架361b內(nèi)，使光學(xué)透鏡360a位于合格的CMOS圖像傳感器303a上方，光學(xué)透鏡360b位于不合格的CMOS圖像傳感器303b上方；或者安裝框架361b至通孔基板330的開口 331a上方，安裝框架361a至通孔基板330的開口 331b上方，然后將合格的光學(xué)透鏡360a安裝于框架361b內(nèi)，將不合格的光學(xué)透鏡360b安裝于框架361a內(nèi)，使光學(xué)透鏡360a位于合格的CMOS圖像傳感器303a上方，光學(xué)透鏡360b位于不合格的CMOS圖像傳感器303b上方。在本實用新型的實施例中，由于所述光學(xué)透鏡360與框架361 —體成型，無需將光學(xué)透鏡360安裝于框架361內(nèi)，節(jié)省了工藝步驟，并且，光學(xué)透鏡360與框架361之間沒有縫隙，無需在通孔基板330和框架361之間額外形成光學(xué)玻璃，不僅有效避免了后續(xù)灰塵、水分進入CMOS圖像傳感器模組內(nèi)，污染CMOS圖像傳感器，提高了 CMOS圖像傳感器模組的穩(wěn)定性，而且降低了 CMOS圖像傳感器模組的制作成本。需要說明的是，在本實用新型的其他實施例中，由于實際CMOS圖像傳感器模組的制作過程中，需要檢測若干個CMOS圖像傳感器和光學(xué)透鏡?？梢允紫葯z測光學(xué)透鏡是否合格，然后將合格的光學(xué)透鏡與不合格的光學(xué)透鏡分開放置；然后對CMOS圖像傳感器進行檢測，記錄每一 CMOS圖像傳感器的檢測結(jié)果；最后安裝通孔基板于晶圓表面，使所述通孔基板的開口暴露出CMOS圖像傳感器的感光單元，再將對應(yīng)的合格或不合格的光學(xué)透鏡安裝于所述CMOS圖像傳感器的上方。需要說明的是，本實用新型的實施例中，還包括形成位于所述通孔基板330表面的粘結(jié)層333，用于粘結(jié)框架361 (如圖3所示)和通孔基板330。為使經(jīng)過光學(xué)透鏡360后的光線較好的被CMOS圖像傳感器303的感光單元接收，有效的將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，每一光學(xué)透鏡360 (圖3所示)的光學(xué)中心與對應(yīng)的所述CMOS圖像傳感器303 (圖3所示)的感光中心在同一軸線上。請繼續(xù)參考圖5，待安裝好光學(xué)透鏡360a、光學(xué)透鏡360b后，分別封裝所述光學(xué)透鏡360a、通孔基板330和CMOS圖像傳感器303a，以及光學(xué)透鏡360b、通孔基板330和CMOS圖像傳感器303b,形成多個第一封裝結(jié)構(gòu)(未標(biāo)不)。封裝所述光學(xué)透鏡360a、通孔基板330和CMOS圖像傳感器303a，以及光學(xué)透鏡360b、通孔基板330和CMOS圖像傳感器303b的方法為圖像傳感器級封裝工藝或直通硅晶穿孔封裝工藝。由于圖像傳感器級封裝工藝或直通硅晶穿孔封裝工藝為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在此不再贅述。本實用新型的實 施例中，由于所述光學(xué)透鏡360a和CMOS圖像傳感器303a合格，所述光學(xué)透鏡360b和CMOS圖像傳感器303b不合格，因此，由光學(xué)透鏡360a、通孔基板330和CMOS圖像傳感器303a形成的第一封裝結(jié)構(gòu)合格，由光學(xué)透鏡360b、通孔基板330和CMOS圖像傳感器303b形成的第一封裝結(jié)構(gòu)不合格。請參考圖6，將第一封裝結(jié)構(gòu)從晶圓300 (圖5所示)上切割下來，形成多個分立的第一封裝結(jié)構(gòu)380a和380b。由于封裝后，所述多個第一封裝結(jié)構(gòu)由通孔基板330和晶圓300連接，需要將第一封裝結(jié)構(gòu)切割下來，以利于后續(xù)工藝。所述將第一封裝結(jié)構(gòu)從晶圓300上切割下來采用的方法為采用機械刀具或激光切割。在本實用新型的實施例中，采用機械刀具以4-20毫米/秒的切割速從晶圓300上切割第一封裝結(jié)構(gòu)，形成多個分立的第一封裝結(jié)構(gòu)380a和380b。其中，切割后的第一封裝結(jié)構(gòu)380a包括CM0S圖像傳感器303a，所述CMOS圖像傳感器303a表面具有感光單元301a ;位于所述CMOS圖像傳感器303a表面的通孔基板330a，所述通孔基板330a由通孔基板330 (圖5所示)切割后得到，所述通孔基板330a的開口331a暴露出感光單元301a ;位于所述通孔基板330a表面的粘結(jié)層333a，所述粘結(jié)層333a由粘結(jié)層333 (圖5所示)切割后得到；位于所述粘結(jié)層333a表面的框架361a和位于框架361a的光學(xué)透鏡360a，所述光學(xué)透鏡360a的光學(xué)中心與所述感光單元301a的中心在同一軸線上。切割后的第一封裝結(jié)構(gòu)380b包括CM0S圖像傳感器303b，所述CMOS圖像傳感器303b表面具有感光單元301b ;位于所述CMOS圖像傳感器303b表面的通孔基板330b，所述通孔基板330b由通孔基板330 (圖5所示)切割后得到，所述通孔基板330b的開口 331b暴露出感光單元301b ;位于所述通孔基板330b表面的粘結(jié)層333b，所述粘結(jié)層333b由粘結(jié)層333 (圖5所示)切割后得到；位于所述粘結(jié)層333b表面的框架361b和位于框架361b的光學(xué)透鏡360b，所述光學(xué)透鏡360b的光學(xué)中心與所述感光單元301b的中心在同一軸線上。需要說明的是，切割形成分立的第一封裝結(jié)構(gòu)380a和380b后，還包括將切割下來的第一封裝結(jié)構(gòu)380a和380b固定于對應(yīng)的線路基板(未圖不)表面，以完成不同的功能。本實用新型的實施例中，所述將切割下來的第一封裝結(jié)構(gòu)380a和380b固定于對應(yīng)的線路基板表面的方法為回流焊接。由于采用回流焊接固定第一封裝結(jié)構(gòu)380a和380b于對應(yīng)的線路基板的工藝，已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在此不再贅述。本實用新型的第一實施例中，在安裝光學(xué)透鏡到CMOS圖像傳感器上方前，分別對CMOS圖像傳感器和光學(xué)透鏡進行了檢測，判斷CMOS圖像傳感器是否滿足工藝需求，光學(xué)透鏡合格與否。在隨后的安裝過程中，將合格的學(xué)透鏡安裝到與合格的CMOS圖像傳感器對應(yīng)的通孔基板的開口內(nèi)，將不合格的光學(xué)透鏡安裝到與不合格的CMOS圖像傳感器對應(yīng)的通孔基板的開口內(nèi)，且使光學(xué)透鏡的光學(xué)中心與所述CMOS圖像傳感器的感光中心在同一軸線上。有效提高了 CMOS圖像傳感器模組的良率，且制作成本降低。第二實施例[0075]與本實用新型的第一實施例不同，本實用新型的第二實施例中，當(dāng)安裝通孔基板于晶圓表面，暴露出CMOS圖像傳感器的感光單元后，在通孔基板表面形成保護板，保護后續(xù)工藝中CMOS圖像傳感器免受灰塵、水分的影響。并在安裝光學(xué)透鏡至通孔基板的開口內(nèi)以前，去除所述保護板。請參考圖7，本實用新型第二實施例中CMOS圖像傳感器模組，其制作方法，包括步驟S401，提供晶圓、通孔基板和光學(xué)透鏡，所述晶圓表面形成有包含感光單元的CMOS圖像傳感器，所述通孔基板具有開口，所述開口的位置與CMOS圖像傳感器的感光單元的位置一一對應(yīng)，且所述開口的尺寸大于等于所述光學(xué)透鏡的尺寸；步驟S402，安裝通孔基板于晶圓表面，使所述通孔基板的開口暴露出CMOS圖像傳感器的感光單元；步驟S403，將保護板安裝在通孔基板表面； 步驟S404，封裝保護板、通孔基板和CMOS圖像傳感器，形成第二封裝結(jié)構(gòu)；步驟S405，判斷光學(xué)透鏡的合格與否；步驟S406，去除第二封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)的保護板，對第二封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)的CMOS圖像傳感器進行晶圓級測試，判斷CMOS圖像傳感器的合格與否；步驟S407，將合格的光學(xué)透鏡安裝到與合格的CMOS圖像傳感器對應(yīng)的通孔基板的開口內(nèi)，將不合格的光學(xué)透鏡安裝到與不合格的CMOS圖像傳感器對應(yīng)的通孔基板的開口內(nèi)，使光學(xué)透鏡的光學(xué)中心與所述CMOS圖像傳感器的感光中心在同一軸線上；步驟S408，將具有光學(xué)透鏡的第二封裝結(jié)構(gòu)從晶圓上切割下來；步驟S409，將切割下來的具有光學(xué)透鏡的第二封裝結(jié)構(gòu)固定于對應(yīng)的線路基板表面。具體的，請參考圖8-圖12，圖8-圖12示出了本實用新型第二實施例的CMOS圖像傳感器模組，其制作過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。請參考圖8，提供晶圓500、通孔基板530、光學(xué)透鏡560，所述晶圓500表面形成有包含感光單元501的CMOS圖像傳感器503，所述通孔基板530具有開口 531，所述開口 531的位置與CMOS圖像傳感器503的感光單元501的位置——對應(yīng)，且所述開口 531的尺寸大于等于所述光學(xué)透鏡560的尺寸。所述晶圓500的材料為單晶硅，用于形成多個CMOS圖像傳感器503。本實用新型的第二實施例中，為便于理解，僅示出了兩個CMOS圖像傳感器503a和CMOS圖像傳感器503b，所述CMOS圖像傳感器503a表面具有感光單元501a，所述CMOS圖像傳感器503b表面具有感光單兀501b,所述感光單兀50 Ia和感光單兀501b分別用于獲取光信號,將獲得的光信號轉(zhuǎn)換成電信號。更多關(guān)于CMOS圖像傳感器503和感光單元501的描述，請參考本實用新型第一實施例中的相關(guān)描述，在此不再贅述。所述通孔基板530的材料為陶瓷、玻璃、BT樹脂、耐燃材料或高聚物光刻材料，主要用于支撐光學(xué)透鏡560。在本實用新型的實施例中，所述通孔基板530的材料為BT樹脂。所述通孔基板530的開口 531用于使透過光學(xué)透鏡560的光線進入CMOS圖像傳感器的感光單元501。因此，所述開口 531的位置與CMOS圖像傳感器503的感光單元501的位置——對應(yīng)，所述開口 531的數(shù)量也與CMOS圖像傳感器503的數(shù)量相同。并且，為使透過光學(xué)透鏡560的光線全部通過通孔基板530的開口 531，進入CMOS圖像傳感器的感光單元501。所述開口 531的尺寸大于等于所述光學(xué)透鏡560的尺寸。在本實用新型的實施例中，所述開口 531a位于感光單元501a的上方，所述開口 531b位于感光單元501b的上方。所述光學(xué)透鏡560用于將光線聚斂，使感光單元獲取更多的光信號。在本實用新型的實施例中，示出了光學(xué)透鏡560a和光學(xué)透鏡560b。所述開口 531a的尺寸大于等于所述光學(xué)透鏡560a的尺寸，所述開口 531b的尺寸大于等于所述光學(xué)透鏡560b的尺寸。需要說明的是，在本實用新型的第二實施例中，還包括提供框架561，將所述框架561置于所述通孔基板530上方，用于支撐光學(xué)透鏡560a和光學(xué)透鏡560b于所述開口531上。在本實用新型的實例中，所述框架561和光學(xué)透鏡560為一體成型，且所述框架561和光學(xué)透鏡560的材料相同。更多相關(guān)描述請參考本實用新型第一實施例，在此不再贅述。請參考圖9，安裝通孔基板530于晶圓500表面，使所述通孔基板530的開口 531a暴露出CMOS圖像傳感器503a的感光單元501a，通孔基板530的開口 531b暴露出CMOS圖像傳感器503b的感光單元501b。安裝通孔基板530于基于500表面的方法為采用粘結(jié)劑或者烘焙、或者紫外線照射的方法，將通孔基板粘結(jié)到CMOS圖像傳感器503a和CMOS圖像傳感器503b表面，使開口531a暴露出感光單元501a。開口 531b暴露出感光單元501b。更多安裝通孔基板530的方法和工藝，請參考本實用新型的第一實施例中相關(guān)描述，在此不再贅述。在本實用新型的第二實施例中，采用烘焙的方法將通孔基板530粘結(jié)到CMOS圖像傳感器表面503a表面和CMOS圖像傳感器503b表面。為使通孔基板530粘結(jié)到CMOS圖像傳感器表面503a表面和CMOS圖像傳感器503b表面的效果好，所述烘焙的工藝參數(shù)包括溫度85攝氏度-95攝氏度，壓力4000牛頓-5000牛頓，烘焙時間10分鐘-40分鐘。請參考圖10，將保護板570安裝在通孔基板530表面?？紤]到安裝光學(xué)透鏡560 (如圖8所示)到通孔基板530表面之前，還需要對光學(xué)透鏡560進行檢測，判斷光學(xué)透鏡560是否合格，此過程需要較長的時間。此段時間內(nèi)，如果不對CMOS圖像傳感器503a和CMOS圖像傳感器503b予以保護，難免會有水分、灰塵等雜質(zhì)進入CMOS圖像傳感器503a和CMOS圖像傳感器503b，對后續(xù)形成的CMOS圖像傳感器模組的質(zhì)量造成影響。因此，本實用新型的第二實施例中，在將通孔基板530安裝于晶圓500表面后，安裝保護板570于所述通孔基板530表面。所述保護板570覆蓋通孔基板530、開口 531a和531b，用于在安裝光學(xué)透鏡560之前，保護CMOS圖像傳感器503a和CMOS圖像傳感器503b，避免灰塵、水分進入，影響CMOS圖像傳感器模組的質(zhì)量。所述保護板570為透明材質(zhì)，例如光學(xué)玻璃，通過粘結(jié)劑將光學(xué)玻璃安裝在通孔基板530表面，其中，所述粘結(jié)劑為光敏膠、熱敏膠中的一種。在本實用新型的第二實施例中，所述保護板570為光學(xué)玻璃，通過光敏膠安裝在通孔基板530表面。請繼續(xù)參考圖10，封裝保護板570、通孔基板530和CMOS圖像傳感器503a，以及封裝保護板570、通孔基板530和CMOS圖像傳感器503b，形成多個第二封裝結(jié)構(gòu)(未標(biāo)示)。所述封裝保護板570、通孔基板530和CMOS圖像傳感器503a，以及封裝保護板570、通孔基板530和CMOS圖像傳感器503b的方法為圖像傳感器級封裝工藝或直通硅晶穿孔封裝工藝。由于圖像傳感器級封裝工藝或直通硅晶穿孔封裝工藝為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在此不再贅述。[0102]由于保護板570和通孔基板530對應(yīng)于多個CMOS圖像傳感器503a、503b，經(jīng)過封裝后，多個第二封裝結(jié)構(gòu)仍然相互連接。需要說明的是，本實用新型的第二實施例中，還包括判斷光學(xué)透鏡560(如圖8所示)的合格與否。所述判斷光學(xué)透鏡560合格與否的方法，請參考本實用新型第一實施例，在此不再贅述。本實用新型第二實施例中，經(jīng)過檢測得知，光學(xué)透鏡560a合格，光學(xué)透鏡560b不合格。請參考圖11，判斷光學(xué)透鏡560合格與否之后，去除第二封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)的保護板，對第二封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)的CMOS圖像傳感器進行晶圓級測試，判斷CMOS圖像傳感器的合格與否。去除第二封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)的保護板，以利于對第二封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)的CMOS圖像傳感器503a、503b進行晶圓級測試，判斷CMOS圖像傳感器503a、503b的合格與否。采用晶圓級測 試對CMOS圖像傳感器503a、503b的具體方法，請參考本實用新型的第一實施例，在此不再贅述。在本實用新型的第二實施例中，經(jīng)過測試得知，CMOS圖像傳感器503a合格、CMOS圖像傳感器503b不合格。去除第二封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)的保護板570 (圖10所示)的方法為通過紅外輻射、紫外照射或激光掃描的方法，使粘結(jié)保護板570和通孔基板的粘結(jié)劑失效，從而實現(xiàn)保護板570的去除。本實用新型的第二實施例中，采用紅外輻射光敏膠，輻射的溫度為200攝氏度-500攝氏度。需要說明的是，在本實用新型的其他實施例中，當(dāng)保護板570為透明材質(zhì)時，不會影響CMOS圖像傳感器的顯示圖像質(zhì)量時也可以先對CMOS圖像傳感器進行測試，在測試完畢后，再去除保護層570。請繼續(xù)參考圖11，將合格的光學(xué)透鏡560a安裝到與合格的CMOS圖像傳感器503a對應(yīng)的通孔基板530的開口 531a內(nèi)，將不合格的光學(xué)透鏡560b安裝到與不合格的CMOS圖像傳感器503b對應(yīng)的通孔基板530的開口 531b內(nèi)，使光學(xué)透鏡560a的光學(xué)中心與所述CMOS圖像傳感器503a的感光中心在同一軸線上，使光學(xué)透鏡560b的光學(xué)中心與所述CMOS圖像傳感器503b的感光中心在同一軸線上。所述將合格的光學(xué)透鏡560a安裝到與合格的CMOS圖像傳感器503a對應(yīng)的通孔基板530的開口 531a內(nèi)，將不合格的光學(xué)透鏡560b安裝到與不合格的CMOS圖像傳感器503b對應(yīng)的通孔基板530的開口 531b內(nèi)的步驟，請參考本實用新型第一實施例中的相關(guān)描述，在此不再贅述。本實用新型的第二實施例中，框架561a和光學(xué)透鏡560a —體成型，框架561b和光學(xué)透鏡560b —體成型，節(jié)省了工藝步驟，并有效避免了后續(xù)灰塵、水分進入CMOS圖像傳感器模組內(nèi)，污染CMOS圖像傳感器，提高了 CMOS圖像傳感器模組的穩(wěn)定性。需要說明的是，為避免灰塵、水分進入，本實用新型的第二實施例中，去除保護板570 (圖10所示)后，立即安裝光學(xué)透鏡560 (圖8所示)。需要說明的是，本實用新型的實施例中，還包括形成位于所述通孔基板530表面的粘結(jié)層533，用于粘結(jié)框架561 (圖8所示)和通孔基板530。為使經(jīng)過光學(xué)透鏡560后的光線較好的被CMOS圖像傳感器503的感光單元接收，有效的將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，每一光學(xué)透鏡的光學(xué)中心與對應(yīng)的所述CMOS圖像傳感器503 (圖8所不)的感光中心在同一軸線上。請參考圖12，將具有光學(xué)透鏡560a的第二封裝結(jié)構(gòu)、和具有光學(xué)透鏡560b的第二封裝結(jié)構(gòu)從晶圓500 (圖11所示)上切割下來，將其固定于對應(yīng)的線路基板(未圖示)表面。切割具有光學(xué)透鏡560a、560b的第二封裝結(jié)構(gòu)，采用的方法為采用機械刀具或激光切割。在本實用新型的實施例中，采用機械刀具以4-20毫米/秒的切割速從晶圓500上切割具有光學(xué)透鏡560a、560b的第二封裝結(jié)構(gòu)，形成多個分立的第二封裝結(jié)構(gòu)580a和580b ο其中，切割后的第二封裝結(jié)構(gòu)580a包括CM0S圖像傳感器503a，所述CMOS圖像傳感器503a表面具有感光單元501a ;位于所述CMOS圖像傳感器503a表面的通孔基板530a， 所述通孔基板530a由通孔基板530 (圖11所示)切割后得到，所述通孔基板530a的開口531a暴露出感光單元501a ;位于所述通孔基板530a表面的粘結(jié)層533a，所述粘結(jié)層533a由粘結(jié)層533 (圖11所示)切割后得到；位于所述粘結(jié)層533a表面的框架561a和位于框架561a的光學(xué)透鏡560a，所述光學(xué)透鏡560a的光學(xué)中心與所述感光單元501a的中心在同一軸線上。切割后的第二封裝結(jié)構(gòu)580b包括CM0S圖像傳感器503b，所述CMOS圖像傳感器503b表面具有感光單元501b ;位于所述CMOS圖像傳感器503b表面的通孔基板530b，所述通孔基板530b由通孔基板530 (圖11所示)切割后得到，所述通孔基板530b的開口 531b暴露出感光單元501b ;位于所述通孔基板530b表面的粘結(jié)層533b，所述粘結(jié)層533b由粘結(jié)層533(圖11所示)切割后得到；位于所述粘結(jié)層533b表面的框架561b和位于框架561b的光學(xué)透鏡560b，所述光學(xué)透鏡560b的光學(xué)中心與所述感光單元501b的中心在同一軸線上。在形成分立的第二封裝結(jié)構(gòu)580a、580b后，還包括將切割下來的第二封裝結(jié)構(gòu)580a和580b固定于對應(yīng)的線路基板表面，以完成不同的功能。本實用新型的實施例中，所述將切割下來的第二封裝結(jié)構(gòu)580a和580b固定于對應(yīng)的線路基板表面的方法為回流焊接工藝。具體請參考本實用新型第一實施例的相關(guān)描述，在此不再贅述。上述步驟完成之后，本實用新型第二實施例的CMOS圖像傳感器模組的制作完成。由于在通孔基板表面形成保護板，有效防止了判斷光學(xué)透鏡合格與否的過程中，水分、灰塵進入CMOS圖像傳感器，后續(xù)形成的CMOS圖像傳感器模組的穩(wěn)定性更好，質(zhì)量更優(yōu)越。第三實施例與本實用新型的第一實施例和第二實施例不同，本實用新型的第三實施例提供了一種CMOS圖像傳感器模組。相應(yīng)的，請參考圖13，發(fā)明人還提供了一種CMOS圖像傳感器模組，包括線路基板601 ；位于所述線路基板601上且與所述線路基板601電連接的CMOS圖像傳感器603，所述CMOS圖像傳感器603包括感光單元605 ；光學(xué)透鏡660,所述光學(xué)透鏡660位于所述CMOS圖像傳感器603上方,且其光學(xué)透鏡660的光學(xué)中心與所述感光單兀605的感光中心在同一軸線上；位于所述CMOS圖像傳感器603和光學(xué)透鏡660之間的通孔基板630，所述通孔基板630具有開口 631，光學(xué)透鏡660的光通過所述開口 631照射到所述CMOS圖像傳感器603的感光單兀605表面。其中，線路基板601用于與CMOS圖像傳感器和其他元件電連接，以實現(xiàn)不同的功能。所述線路基板為硬性基板或軟性基板。所述CMOS圖像傳感器603具有感光單兀605,用于獲取光信號，并將所述光信號轉(zhuǎn)換成電信號。所述CMOS圖像傳感器603與線路基板601電連接，CMOS圖像傳感器603的電信號通過線路基板601傳輸。所述光學(xué)透鏡660用于將光線聚斂，使感光單元605獲取更多的光信號。并且，為使感光單兀605獲得的光信號更多,所述光學(xué)透鏡660的光學(xué)中心與所述感光單兀605的感光中心在同一軸線上。本實用新型的實施例中，所述光學(xué)透鏡660的光學(xué)尺寸大于與其對應(yīng)的CMOS圖像傳感器603中感光單元605的光學(xué)尺寸，小于通孔基板630的開口的尺寸。需要說明的是，在本實用新型的實施例中，還包括位于所述通孔基板630上方， 用于支撐所述光學(xué)透鏡660的框架661。本實用新型的第三實施例中，所述框架661和光學(xué)透鏡660的材料相同，且為一體成型，有效阻止了水分、灰塵進入，CMOS圖像傳感器模組的性能穩(wěn)定。并且，由于由一體成型的框架661和光學(xué)透鏡660，CMOS圖像傳感器模組中省略了昂貴的光學(xué)玻璃，降低了 CMOS圖像傳感器模組的成本。更多有關(guān)框架661和光學(xué)透鏡660的描述，請參考本實用新型的第一實施例或第二實施例，在此不再贅述。所述通孔基板630用于支撐光學(xué)透鏡660。所述通孔基板630的開口 631用于使透過光學(xué)透鏡660的光線進入CMOS圖像傳感器603的感光單兀605。為使透過光學(xué)透鏡660的光線盡可能的進入感光單兀605,所述開口 631的尺寸大于等于所述光學(xué)透鏡660的尺寸。所述通孔基板630的材料為陶瓷、玻璃、BT樹脂、耐燃材料或高聚物光刻材料。在本實用新型的第三實施例中，所述通孔基板630的材料為BT樹脂。本實用新型的第三實施例中，CMOS圖像傳感器模組中光學(xué)透鏡660的光學(xué)中心與所述感光單兀605的感光中心在同一軸線上，感光單兀605獲得的光信號更多，且光學(xué)透鏡和框架一體成型，為一體結(jié)構(gòu)，有效阻擋了水分、灰塵進入CMOS圖像傳感器模組內(nèi)，CMOS圖像傳感器模組的性能穩(wěn)定。另外，CMOS圖像傳感器模組中省略了昂貴的光學(xué)玻璃，CMOS圖像傳感器模組的成本降低。綜上，所述光學(xué)透鏡直接位于CMOS圖像傳感器上方的通孔基板表面，且光學(xué)中心與所述感光單元的中心在同一軸線上，光學(xué)透鏡的光通過通孔基板的開口照射到所述CMOS圖像傳感器的感光單元表面。所述通孔基板和光學(xué)透鏡之間不具有昂貴的光學(xué)玻璃，本實用新型實施例的CMOS圖像傳感器模組的成本低。進一步的，通孔基板上方的框架和光學(xué)透鏡的材料相同，為一體結(jié)構(gòu)?？蚣芎凸鈱W(xué)透鏡之間沒有縫隙，避免了外界環(huán)境中的污染物，例如灰塵、水分進入CMOS圖像傳感器模組內(nèi)部，污染CMOS圖像傳感器。本實用新型實施例的CMOS圖像傳感器模組的防塵、防濕效果好，模組的性能穩(wěn)定。本實用新型雖然已以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本實用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本實用新型技術(shù)方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本實用新型技術(shù)方案的保 護范圍。
權(quán)利要求1.一種CMOS圖像傳感器模組，其特征在于，包括 線路基板； 位于所述線路基板上且與所述線路基板電連接的CMOS圖像傳感器，所述CMOS圖像傳感器包括感光單元； 光學(xué)透鏡，所述光學(xué)透鏡位于所述CMOS圖像傳感器上方，且光學(xué)透鏡的光學(xué)中心與所述感光單元的感光中心在同一軸線上； 位于所述CMOS圖像傳感器和光學(xué)透鏡之間的通孔基板，所述通孔基板具有開口，光學(xué)透鏡的光通過所述開口照射到所述CMOS圖像傳感器的感光單元表面。
2.如權(quán)利要求I所述的CMOS圖像傳感器模組，其特征在于，所述通孔基板的材料為陶瓷、玻璃、BT樹脂、耐燃材料或高聚物光刻材料。
3.如權(quán)利要求I所述的CMOS圖像傳感器模組，其特征在于，所述光學(xué)透鏡的光學(xué)尺寸大于與其對應(yīng)的CMOS圖像傳感器中感光單元的光學(xué)尺寸，小于通孔基板的開口的尺寸。
4.如權(quán)利要求I所述的CMOS圖像傳感器模組，其特征在于，所述線路基板為硬性基板或軟性基板。
5.如權(quán)利要求I所述的CMOS圖像傳感器模組，其特征在于，還包括位于所述通孔基板上方，用于支撐所述光學(xué)透鏡的框架。
6.如權(quán)利要求5所述的CMOS圖像傳感器模組，其特征在于，所述框架和光學(xué)透鏡的材料相同，且為一體結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種CMOS圖像傳感器模組，包括線路基板；位于所述線路基板上且與所述線路基板電連接的CMOS圖像傳感器，所述CMOS圖像傳感器包括感光單元；光學(xué)透鏡，所述光學(xué)透鏡位于所述CMOS圖像傳感器上方，且光學(xué)透鏡的光學(xué)中心與所述感光單元的感光中心在同一軸線上；位于所述CMOS圖像傳感器和光學(xué)透鏡之間的通孔基板，所述通孔基板具有開口，光學(xué)透鏡的光通過所述開口照射到所述CMOS圖像傳感器的感光單元表面。形成的CMOS圖像傳感器模組的成本低，且性能穩(wěn)定。
文檔編號H01L27/146GK202736923SQ20122043547
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者鄧輝, 夏歡 申請人:格科微電子(上海)有限公司