用于制造相機(jī)模塊的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于制造相機(jī)模塊的設(shè)備，該設(shè)備包括：基部夾具，從下方保持PCB；接合頭，拾取圖像傳感器并將該圖像傳感器附接到PCB上；以及殼體接合工具，拾取殼體組件并將該殼體組件附接到PCB上，使得附接到PCB上的圖像傳感器被接收在殼體組件中，其中，基部夾具構(gòu)成這樣的結(jié)構(gòu)中：在該結(jié)構(gòu)中基部夾具在豎直方向（Z軸方向）上能夠張力移動(dòng)，使得當(dāng)圖像傳感器被接合頭拾取并附接到PCB上時(shí)，PCB的上表面為用于附接圖像傳感器和殼體組件的相同參考平面。
【專利說明】用于制造相機(jī)模塊的設(shè)備
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引證
[0002]根據(jù)美國法典第35章第119條，本申請(qǐng)要求于2012年6月18日提交的題為“用于制造相機(jī)模塊的設(shè)備(Apparatus for Manufacturing Camera Module)”的韓國專利申請(qǐng)序列N0.10-2012-0064940的權(quán)益，在此通過引證將其整體內(nèi)容結(jié)合于本申請(qǐng)中。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種用于制造相機(jī)模塊的設(shè)備，并且更特別地涉及這樣一種用于制造相機(jī)模塊的設(shè)備，該設(shè)備能夠通過改進(jìn)保持(holding，支撐，固定)PCB的基部夾具(basejig)的結(jié)構(gòu)而解決可能在晶粒附接(die attach, D/A)工藝中產(chǎn)生的傾斜(tilt)問題。
【背景技術(shù)】
[0004]板上芯片(chip on board, COB)方法在制造相機(jī)模塊中最頻繁且最廣泛地使用。該COB方法主要由切片(晶片切割(wafer sawing,晶圓切割))工藝、D/A (晶粒附接)工藝、W/B (引線接合)工藝、以及Η/A (殼體附接)工藝組成，并且將在下文中描述相應(yīng)的工藝。
[0005]-切片工藝:將位于裸晶片上的圖像傳感器附接并且固定在晶片環(huán)的帶上，并且在由金剛石顆粒制成的刀片以高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，使圖案的特定位置在X和Y方向上移動(dòng)，從而將圖像傳感器彼此分離。
[0006]-D/A工藝:在PCB上施加環(huán)氧樹脂，并且然后在對(duì)形成在PCB上的特定位置圖案進(jìn)行圖像識(shí)別的同時(shí)，將在切片工藝中相應(yīng)地分離的圖像傳感器反復(fù)地附接到PCB的預(yù)定位置上并使其固化。
[0007]-W/B工藝:通過 利用毛細(xì)管由金引線將圖像傳感器與PCB的圖案的焊盤之間連接，而使圖像傳感器與PCB電連接。
[0008]-Η/A工藝:將環(huán)氧樹脂施加在圖像傳感器安裝在其上的PCB的邊緣處，并且然后將具有透鏡的殼體模塊反復(fù)地附接至預(yù)定位置并使其固化。
[0009]同時(shí)，在通過上述工藝制造相機(jī)模塊中，已開發(fā)具有甚至十二兆像素的高像素模塊。同樣，期望模塊像素的數(shù)量在未來幾年中持續(xù)增加。分辨率問題是由快速增加像素?cái)?shù)量而導(dǎo)致的問題之一。
[0010]如在圖1A中所示，當(dāng)透鏡102的中央光軸相對(duì)于接收光的圖像傳感器104的表面成90ο角度時(shí)獲得最理想的分辨率。然而，如在圖1B中所示，當(dāng)由于圖像傳感器104傾斜而使得透鏡102的光軸并不與圖像傳感器104成90ο角度時(shí)，圖像的特定邊緣處的分辨率可能降低，導(dǎo)致總體圖像的分辨率的降低。在圖1A和圖1B中，參考標(biāo)號(hào)101指示殼體組件、103指示紅外(IR)濾光器、并且105指示PCB。
[0011]這樣，由于透鏡102自身之間的組合、PCB105的平整度、組裝自動(dòng)對(duì)焦致動(dòng)器中的傾斜等，可能在封裝過程期間復(fù)雜地產(chǎn)生圖像傳感器104的傾斜而導(dǎo)致分辨率降低。
[0012]【相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)】
[0013]【專利文獻(xiàn)】[0014](專利文獻(xiàn)I)韓國專利特開公開N0.10-2009-0105587
[0015](專利文獻(xiàn)2)韓國專利特開公開N0.10-2009-0047307

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明的目的是提供一種用于制造相機(jī)模塊的設(shè)備，該設(shè)備能夠通過改變保持PCB的基部夾具的結(jié)構(gòu)使得基部夾具在豎直方向上能夠張力移動(dòng)(tension-movable)而解決可能在晶粒附接(D/A)工藝中產(chǎn)生的傾斜問題。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，提供一種用于制造相機(jī)模塊的設(shè)備，該設(shè)備包括:基部夾具，從下方保持PCB ;接合頭(bonding head),拾取圖像傳感器并將該圖像傳感器附接到PCB上；以及殼體接合工具(housing bonding tool),拾取殼體組件并將該殼體組件附接到PCB上使得附接到PCB上的圖像傳感器被接收在殼體組件中，其中，基部夾具構(gòu)成這樣的結(jié)構(gòu):在該結(jié)構(gòu)中基部夾具在豎直方向(Z軸方向)上能夠張力移動(dòng)，使得當(dāng)圖像傳感器被接合頭拾取并附接到PCB上時(shí)，PCB的上表面為用于附接圖像傳感器和殼體組件的相同參考平面。
[0018]基部夾具可由以下組成:一對(duì)基部夾具部件，張開得比PCB的尺寸更寬；以及耐熱帶(heat-resistant tape,抗熱帶)，形成在這對(duì)基部夾具部件的整個(gè)上表面上，基部夾具構(gòu)成為利用耐熱帶的張力來校準(zhǔn)(align,校直,對(duì)準(zhǔn))傾斜的帶自校準(zhǔn)夾具(tapeself-alignment jig)。
[0019]可通過在基部夾具的上表面上安裝娃帶(silicon tape),而使基部夾具構(gòu)成為娃帶校準(zhǔn)夾具，其利用硅帶的張力來校準(zhǔn)傾斜。
[0020]可通過將陀螺球(gyro ball,陀螺儀球)插入到基部夾具的中央部分中從而允許基部夾具執(zhí)行陀螺功能，而使基部夾具構(gòu)成為中央陀螺夾具，其利用陀螺球來校準(zhǔn)傾斜。
[0021]可通過在基部夾具上以正方形的形式安裝在豎直方向(Z軸方向)上能夠張力移動(dòng)的四個(gè)球銷(ball pin,球端銷釘),而使基部夾具構(gòu)成為4球銷夾具,其利用四個(gè)球銷的張力來校準(zhǔn)傾斜。
[0022]可通過將片簧部件從基部夾具的一側(cè)延伸而使基部夾具構(gòu)成為片簧張力夾具，其利用片簧部件來校準(zhǔn)傾斜。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1A和圖1B為示意性說明了在相機(jī)模塊的制造過程中由于圖像傳感器的傾斜而導(dǎo)致分辨率降低的視圖。
[0024]圖2為示出了通過晶粒附接(D/A)方法制造相機(jī)模塊的工序的視圖。
[0025]圖3A至圖3C為說明了在通過晶粒附接(D/A)方法的相機(jī)模塊的制造過程中由于PCB的平整度和翹曲而導(dǎo)致當(dāng)將圖像傳感器附接到PCB上時(shí)發(fā)生傾斜的視圖。
[0026]圖4A和圖4B為說明了在通過晶粒附接(D/A)方法的相機(jī)模塊的制造過程中由于用于附接圖像傳感器的參考平面與用于附接殼體的參考平面不同而在圖像傳感器與殼體之間發(fā)生傾斜的視圖。
[0027]圖5A和圖5B為說明了在通過晶粒附接(D/A)方法的相機(jī)模塊的制造過程中由于基部夾具的非水平狀態(tài)而在PCB與圖像傳感器之間發(fā)生傾斜的視圖。[0028]圖6A和圖6B為說明了在通過晶粒附接(D/A)方法的相機(jī)模塊的制造過程中由于殼體附接的精度方面的缺陷而在殼體(透鏡)與圖像傳感器之間發(fā)生傾斜的視圖。
[0029]圖7為概念性示出了在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于制造相機(jī)模塊的設(shè)備中基部夾具構(gòu)成一結(jié)構(gòu)的視圖，在該結(jié)構(gòu)中基部夾具在豎直方向(Z軸方向)上能夠張力移動(dòng)。
[0030]圖8為示出了在根據(jù)本發(fā)明的用于制造相機(jī)模塊的設(shè)備中的基部夾具的第一實(shí)例的視圖。
[0031]圖9為示出了在根據(jù)本發(fā)明的用于制造相機(jī)模塊的設(shè)備中的基部夾具的第二實(shí)例的視圖。
[0032]圖10為示出了在根據(jù)本發(fā)明的用于制造相機(jī)模塊的設(shè)備中的基部夾具的第三實(shí)例的視圖。
[0033]圖11為示出了在根據(jù)本發(fā)明的用于制造相機(jī)模塊的設(shè)備中的基部夾具的第四實(shí)例的視圖。
[0034]圖12為示出了在根據(jù)本發(fā)明的用于制造相機(jī)模塊的設(shè)備中的基部夾具的第五實(shí)例的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]在本說明書和權(quán)利要求中使用的術(shù)語和詞語不應(yīng)被解釋為一般或詞典的意義，而是應(yīng)當(dāng)基于以下原理被解釋為符合本發(fā)明的技術(shù)理念，即，發(fā)明人能適當(dāng)?shù)囟x術(shù)語的概念以便以最佳模式來描述他們的發(fā)明。
[0036]在整個(gè)說明書中，除非明確說明與之相反，否則詞語“包括(comprise)”以及諸如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”的變型應(yīng)當(dāng)理解為意指包含所述元件但并不排除任何其他元件。另外，在本說明書中描述的術(shù)語“者(_er)”、“者(-or)”、“模塊(module)”、以及“單元(unit)”意指用于處理至少一個(gè)功能和操作的單元，并且可通過硬件部件或軟件部件及其組合而實(shí)現(xiàn)。
[0037]現(xiàn)在將參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0038]這里，為了更好的理解，在闡述本發(fā)明的示例性實(shí)施例之前，首先描述在相機(jī)模塊的一般制造過程中產(chǎn)生傾斜的原因以及傾斜的種類。
[0039]如上所述，根據(jù)相機(jī)模塊的制造過程中的晶粒附接(D/A)工藝，以預(yù)定形狀在平整PCB上施加成的預(yù)定量的環(huán)氧樹脂，并且然后在對(duì)形成在PCB上的圖案進(jìn)行圖像識(shí)別的同時(shí)，將在完成切片之后被相應(yīng)地分離的圖像傳感器拾取并安裝到PCB的預(yù)定位置上。
[0040]如在圖2中所示，在相關(guān)技術(shù)的晶粒附接(D/A)工藝中，在PCB202的底表面為機(jī)器內(nèi)部的基于基部夾具201的上表面的參考平面的同時(shí)，將PCB202堆疊在基部夾具201上。然后，將圖像傳感器203附接在其上，并且最終將自動(dòng)對(duì)焦致動(dòng)器204(也即，包括透鏡模塊的殼體組件)安裝在其上。
[0041]然而，在如上所述的相機(jī)模塊的制造過程中，決定相機(jī)的圖像分辨率的重要因素是圖像傳感器203與透鏡204L之間的水平度(也即，透鏡的中央光軸與圖像傳感器的表面之間的垂直度)。存在多個(gè)使圖像傳感器203與透鏡204L之間的水平度降低的因素，而以下因素是具有代表性的。[0042]首先，如在圖3B中所示，當(dāng)PCB302的表面不平整時(shí)發(fā)生傾斜，或者如在圖3C中所示，由于在圖像傳感器附接在PCB302時(shí)PCB302的翹曲而發(fā)生傾斜。
[0043]同時(shí)，如在圖4A中所示，在附接圖像傳感器403時(shí)PCB402的下表面為參考平面，然而如在圖4B中所示，當(dāng)附接殼體404時(shí)PCB402的上表面為參考平面。因此，附接圖像傳感器403時(shí)的參考平面與附接殼體404時(shí)的參考平面彼此不同，并且因此，在圖像傳感器403與殼體404之間發(fā)生傾斜。
[0044]另外，如在圖5B中所示，由于基部夾具501 (也即，基部夾具501的上表面)并未成水平狀態(tài)，因而在PCB502和附接在其上的圖像傳感器503中發(fā)生傾斜。
[0045]另外，如在圖6B中所示，當(dāng)將殼體604附接到PCB602上時(shí)，殼體的附接的精度下降，并且因此在殼體604 (也即，安裝在殼體604內(nèi)部的透鏡)與圖像傳感器603之間發(fā)生傾斜。
[0046]考慮到如上所述的傾斜的因素而構(gòu)思了本發(fā)明，并且因此，提供一種用于制造相機(jī)模塊的設(shè)備，該設(shè)備能夠通過改變保持PCB的基部夾具的結(jié)構(gòu)使得基部夾具在豎直方向(Z軸方向)上能夠張力移動(dòng)而解決可能在晶粒附接(D/A)工藝中產(chǎn)生的傾斜問題。
[0047]圖7為概念性示出了在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于制造相機(jī)模塊的設(shè)備中基部夾具構(gòu)成一結(jié)構(gòu)的視圖，在該結(jié)構(gòu)中基部夾具在豎直方向(Z軸方向)上能夠張力移動(dòng)。
[0048]參照?qǐng)D7，根據(jù)本發(fā)明的用于制造相機(jī)模塊的設(shè)備可包括:從下方保持PCB702的基部夾具701 ;拾取圖像傳感器703并將圖像傳感器703附接在PCB702上的接合頭710 ;以及殼體接合工具(未示出)，該殼體接合工具拾取殼體組件(殼體)604 (見圖6A和圖6B)并將該殼體組件附接在PCB702上使得附接在PCB702上的圖像傳感器703容納在殼體組件內(nèi)部。
[0049]特別地，基部夾具701構(gòu)成這樣的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中基部夾具701在豎直方向(Z軸方向)上能夠張力移動(dòng)，使得當(dāng)圖像傳感器703被接合頭710拾取并附接到PCB702上時(shí)，PCB702的上表面是用于附接圖像傳感器703和殼體組件604的相同參考平面。
[0050]這里，如在圖8中所示，基部夾具701可由以下組成:一對(duì)基部夾具部件701a，其張開得比PCB702的尺寸更寬(例如張開的寬度寬于PCB尺寸達(dá)到120%);以及耐熱帶701b，形成在這對(duì)基部夾具部件710a的整個(gè)上表面上。這里，基部夾具701可構(gòu)成為帶自校準(zhǔn)夾具，該帶自校準(zhǔn)夾具利用耐熱帶701b的張力來校準(zhǔn)傾斜。
[0051]可替換地，如在圖9中所示，基部夾具701可通過在基部夾具701的上表面上形成硅帶720而構(gòu)成為硅帶校準(zhǔn)夾具，該硅帶校準(zhǔn)夾具利用硅帶720的張力來校準(zhǔn)傾斜。
[0052]可替換地，如在圖10中所示，可通過將陀螺球730插入到基部夾具701的中央部分中從而允許基部夾具701執(zhí)行陀螺功能，而使基部夾具701構(gòu)成為中央陀螺夾具，該中央陀螺夾具利用陀螺球730來校準(zhǔn)傾斜。
[0053]可替換地，如在圖11中所示，可通過在基部夾具701上以正方形的形式安裝在豎直方向(Z軸方向)上能夠張力移動(dòng)的四個(gè)球銷740，而使基部夾具701構(gòu)成為4球銷夾具，該4球銷夾具利用四個(gè)球銷740的張力來校準(zhǔn)傾斜。
[0054]可替換地，如在圖12中所示，可通過將片簧部件701s從基部夾具701的一側(cè)延伸，而使基部夾具701構(gòu)成為片簧張力夾具，該片簧張力夾具利用片簧部件701s的張力來校準(zhǔn)傾斜。
[0055]如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的用于制造相機(jī)模塊的設(shè)備中，保持PCB的基部夾具構(gòu)成這樣的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中基部夾具在豎直方向(Z軸方向)上能夠張力移動(dòng)，使得當(dāng)圖像傳感器被接合頭拾取并附接到PCB上時(shí)，PCB的上表面為用于附接圖像傳感器和殼體組件的相同參考平面。因此，本發(fā)明能防止如在相關(guān)技術(shù)中所描述的由于圖像傳感器的傾斜而造成的分辨率降低，并且減少用于修理/管理相機(jī)模塊的相關(guān)成本。另外，本發(fā)明能達(dá)到實(shí)現(xiàn)取代校準(zhǔn)調(diào)節(jié)工序、因而提高生產(chǎn)率、以及由此減少投資成本。
[0056]如上所述，根據(jù)本發(fā)明，保持PCB的基部夾具構(gòu)成這樣的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中基部夾具在豎直方向(Z軸方向)上能夠張力移動(dòng)，使得當(dāng)圖像傳感器被接合頭拾取并附接到PCB上時(shí)，PCB的上表面是用于附接圖像傳感器和殼體組件的相同參考平面。因此，本發(fā)明能防止如在相關(guān)技術(shù)中所描述的由于圖像傳感器的傾斜而造成的分辨率降低，并且減少用于修理/管理相機(jī)模塊的相關(guān)成本。此外，本發(fā)明能達(dá)到實(shí)現(xiàn)取代校準(zhǔn)調(diào)節(jié)工序、由于上述而提高生產(chǎn)率、以及減少投資成本。
[0057]盡管已出于示意性的目的公開了本發(fā)明的一些示例性實(shí)施例，然而本發(fā)明不限于此，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，在不背離由所附權(quán)利要求所公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，各種修改、添加和替代是可能的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍必須由所附權(quán)利要求來解釋并且應(yīng)當(dāng)被解釋為在與本發(fā)明保護(hù)范圍等同的范圍內(nèi)的全部精神應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的范圍中。
【權(quán)利要求】
1.一種用于制造相機(jī)模塊的設(shè)備，所述設(shè)備包括: 基部夾具，所述基部夾具從下方保持PCB ； 接合頭，所述接合頭拾取圖像傳感器并且將所述圖像傳感器附接到所述PCB上；以及 殼體接合工具，所述殼體接合工具拾取殼體組件并且將所述殼體組件附接到所述PCB上，使得附接到所述PCB上的所述圖像傳感器被接收在所述殼體組件中， 其中，所述基部夾具構(gòu)成這樣的結(jié)構(gòu):在所述結(jié)構(gòu)中所述基部夾具在豎直方向(Z軸方向)上能夠張力移動(dòng)，使得當(dāng)所述圖像傳感器被所述接合頭拾取并且附接到所述PCB上時(shí)，所述PCB的上表面是用于附接所述圖像傳感器和所述殼體組件的相同參考平面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述基部夾具包括:一對(duì)基部夾具部件，所述一對(duì)基部夾具部件張開得比所述PCB的尺寸更寬；以及耐熱帶，所述耐熱帶形成在所述一對(duì)基部夾具部件的整個(gè)上表面上，所述基部夾具構(gòu)成為利用所述耐熱帶的張力來校準(zhǔn)傾斜的帶自校準(zhǔn)夾具。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，通過在所述基部夾具的上表面上安裝硅帶，而使所述基部夾具構(gòu)成為利用所述硅帶的張力來校準(zhǔn)傾斜的硅帶校準(zhǔn)夾具。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，通過將陀螺球插入到所述基部夾具的中央部分內(nèi)而由此允許所述基部夾具執(zhí)行陀螺功能，而使所述基部夾具構(gòu)成為利用所述陀螺球來校準(zhǔn)傾斜的中央陀螺夾具。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，通過在所述基部夾具上以正方形的形式安裝四個(gè)球銷，所述四個(gè)球銷在豎直方向(Z軸方向)上能夠張力移動(dòng)，而使所述基部夾具構(gòu)成為利用所述四個(gè)球銷的張力來校準(zhǔn)傾斜的4球銷夾具。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，通過從所述基部夾具的一側(cè)延伸片簧部件，而使所述基部夾具構(gòu)成為利用所述片簧部件的張力來校準(zhǔn)傾斜的片簧張力夾具。
【文檔編號(hào)】H04N5/225GK103516967SQ201310239443
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月18日
【發(fā)明者】李成在, 金秉宰, 金相晉, 申秀吉, 趙勝熙 申請(qǐng)人:三星電機(jī)株式會(huì)社