圖像感應模組的返修方法及專用於該方法的夾具的製作方法
2023-05-28 00:04:31 1
專利名稱：圖像感應模組的返修方法及專用於該方法的夾具的製作方法
技術領域：
本發明是關於一種圖像感應模組的返修方法及返修夾具。
背景技術：
在半導體封裝的領域中，圖像感應模組的封裝是一種比較特殊的封裝方式，鑑於其感光晶片的高精度，對塵粒的高敏感性，所以對於其封裝的工藝要求有很高的標準。
CMOS攝像頭在封裝的過程中，需要在高潔淨度的環境下操作(十級)，但由於環境、設備等不穩定因素，人員作業的過程中，較難避免微小汙染物的侵入，此類產品流出後經測試時，在相應的位置顯示器就會顯示黑點、髒汙或髒點的現象。另外，半導體封裝需採用ACF導電膠熱壓方式進行信號傳輸時，也容易產生異常。
1)CMOS攝像頭的封裝要在十級以內環境完成，就是將一塊裸感光晶片通過D/B工藝(即通過專用於固定裸晶片的固晶機)固定在PCB板上，通過W/B(即在裸晶片上引出金線或銀線的設備邦線機)打上金線(使感光晶片的信號傳輸到PCB板上)，再把鏡頭模組安裝在貼好晶片的PCB板上，產品固化後，轉至ACF預貼和熱壓FPC工序，然後進行相關的功能測試，通過觀察電腦測試臺顯示圖像效果，判定攝像頭的品質。其中包括攝像異常、黑點、髒汙、髒點、模糊等現象。對於種種不良，鑑於材料、加工成本較高，此類品報廢是不可能，行業內會有相關去除不良的方法，比如用小刀切開鏡頭底座，再通過顯微鏡觀察晶片感光區表面，同時用粘膠棒粘去感光區的塵粒，再進行鏡頭的封裝。由於產品體積較小、拆除封裝的難度較大、經粘膠棒返修後良率不高等因素，所以提升返修的成功率和效率極為重要。
2)半導體封裝行業(包括攝像頭)在進行點對點信號傳輸時，一般採用ACF膠(異嚮導電膠)經熱壓後，實現傳輸的目的。由於設備、人員的不穩定因素，熱壓的溫度不均、點對點偏位等不良因素影響，很容易造成信號傳輸中斷，從而產生產品的工作異常。針對此類不良，行業內一般採用撕開連接的辦法，用清洗液清潔焊接處的殘膠，使用新的原材料來重新壓焊，此法不能有效的將取下的原材料再次利用，以致生產成本提高。
發明內容本發明的目的在於提供一種能夠提高返修效率和保證返修穩定良品率的圖像感應模組的返修方法及專用於該方法的夾具。
本發明的目的是這樣實現的該圖像感應模組的返修方法包括如下步驟1)通過拆裝夾具使攝像頭模組的鏡頭模組和固定有攝像頭晶片的PCB板分離開；2)將分離出的PCB板固定在吹洗夾具上並使晶片暴露於外；3)通過吹風裝置吹除該晶片感光區域上的塵粒；4)將良品鏡頭模組安裝在PCB板上。
所述的吹風裝置為真空離子潔淨風槍。
所述的步驟3)是在顯微鏡的輔助下進行。
該吹洗夾具包括底板和蓋板，該底板凹入設有至少一個晶片容置槽，該蓋板貫穿設有至少一個穿透孔，該穿透孔與晶片容置槽一一對應並相對正，且該蓋板和底板的對應位置設有配合裝置。
所述的底板上的配合裝置為至少兩個定位柱，蓋板上的配合裝置為至少兩個定位孔，定位柱與定位孔一一對應並相配合。
所述的底板上還凹設有用於容置PCB板的PCB板容置槽。
所述的晶片容置槽與PCB板容置槽相連通，該兩容置槽的交界處形成有臺階，且該晶片容置槽的深度小於PCB板容置槽的深度。
該一種圖像感應模組的返修方法包括如下步驟1)調節加熱平臺的溫度至膠粘FPC和PCB板的粘膠的壓焊溫度；2)將粘膠熱壓焊部分置於該加熱平臺上；3)將FPC自PCB板上分離；4)將分離後的FPC通過粘膠重新熱壓焊在PCB板上。
所述的加熱平臺的溫度調節範圍是50℃到300℃。
與現有技術相比，本發明具有如下優點本發明可以有效提高返修的效率，保證返修穩定的良品率，而且可以降低人員操作對待返修產品的損傷率，降低操作員的眼睛疲勞度。
圖1是發明的拆裝夾具立體圖。
圖2是本發明的拆裝夾具的另一個角度的立體圖。
圖3是圖2中A所指處的局部放大圖。
圖4是安裝有圖像感應模塊的本發明的拆裝夾具的立體圖。
圖5是本發明的拆裝夾具的立體分解圖。
圖6是圖5中B所指處的局部放大圖。
圖7是本發明的吹洗夾具的立體分解圖。
圖8是本發明的PCB板安裝到吹洗夾具後的立體分解圖。
圖9是本發明的流程圖。
具體實施方式請參閱圖1至圖9，本發明圖像感應模組的返修方法是用於對含有攝像頭晶片和鏡頭模組的攝像頭模組進行返修。該返修方法是通過拆裝夾具使固定有攝像頭晶片的PCB板與鏡頭模組分離，利用吹洗夾具固定拆下的PCB板並使攝像頭晶片暴露於外，利用離子風槍吹掉該晶片感光區域上的塵粒。
該拆裝夾具包括蓋板、滑塊座、滑塊、底板、滑杆組件及刀片。蓋板1為板狀，其中央位置貫穿設有「十」字型操作孔11，並蓋設安裝在滑塊座2上。滑塊座2安裝在底板7上，其設有「十」字型的凹槽，該凹槽包括中央部分21及分處於該中央部分四個側方的第一、第二、第三及第四導引槽22、23、24、25，該中央部分21凹設有固定槽211，內芯模主件26通過緊固件安裝在該固定槽211內，且該自該內芯模主件26的頂表面261凹設有用於放置部分圖像感應模組的第一定位槽262。
滑塊2具有四個，分別為三個切刀滑塊3、4、5和一個調節滑塊6，該三個切刀滑塊分別定義為第一、第二、第三切刀滑塊3、4、5，該第一切刀滑塊3和調節滑塊6同軸線，該第二切刀滑塊4與第三切刀滑塊5同軸線，且該兩軸線相互垂直。第一、第二及第三切刀滑塊3、4、5的結構相同，其均呈「L」型，刀片9設置於該滑塊的凹入部，安裝好刀片9後把滑塊鑲件32、42、52通過緊固件將刀片9固定在切刀滑塊上，構成一個長方體，且刀片9在水平方向伸出切刀滑塊的前端面33、43、53一定長度。調節滑塊6的前端固定有內芯模附件61，且該內芯模附件61與調節滑塊之間呈斜面611，自內芯模附件的頂表面612凹設有用於放置部分圖像感應模組的第二定位槽613，該第二定位槽613與第一定位槽262拼合成一整體的定位槽，用以放置整個圖像感應模組10，且該內芯模附件61的頂表面612與內芯模主件26的頂表面261處於同一個平面上。第一、第二、第三切刀滑塊及調節滑塊3、4、5、6分別置於第一、第二、第三及第四導引槽22、23、24、25中，且各滑塊與對應的導引槽之間存在間隙，從而使各滑塊可在對應的導引槽中於水平方向前後滑動。該內芯模主件26和內芯模附件61構成用於定位圖像感應模組的內芯模定位件。
滑杆組件8有四個，該四個滑杆組件與四個滑塊一一對應連接。各滑杆組件8均包括滑杆固定板81、滑杆座82、滑杆把手83、84、85、86、連杆87及滑杆導柱88，該滑杆固定板81通過螺杆安裝在底板7上對應的安裝區域，該滑杆座82固定在該滑杆固定板81上，該滑杆把手83、84、85、86通過支點可轉動安裝在滑杆座82上，其頭端與連杆87的一端轉動連接，連杆87的另一端與滑杆導柱88的一端轉動連接，滑杆導柱88的另一端與對應的滑塊固定連接，從而當扳動滑杆把手83、84、85、86時，可傳動滑杆導柱於水平方向前後移動，從而帶動對應的滑塊3、4、5、6在導引槽中水平移動。由於內芯模附件61與調節滑塊6固定連接，且調節滑塊6與一滑杆組件8連接，所以使內芯模可於夾緊位置(即內芯模附件和內芯模組件拼合成一完整內芯模定位件)和鬆開位置(即內芯模附件離開內芯模組件而便於感應模組10取出)間變換。
該拆裝夾具組裝好後，滑塊座2固定在底板7的中央位置，四個滑杆組件8均安裝在底板上並分處於滑塊座的四周，各個滑塊與對應的滑杆組件連接並置於對應的導引槽中，各個刀片9分處於圖像感應模組的一側且對準攝像頭的鏡頭與PCB的粘接面，本實施方式中，各刀片均位於內芯模主件和內芯模附件頂表面的上方。
當第一切刀滑塊3通過滑杆把手的動作，其刀片已經接觸待拆裝的感應模組，並分切了攝像頭的鏡頭與PCB的粘接面，此時滑杆導柱已經到達最大的運動行程，此時第二、第三切刀滑塊4、5的兩個刀片在各自滑杆導柱的作用下受牽制而無法接近產品，此時該第一切刀滑塊3的左、右側面分別與第二、第三切刀滑塊4、5接觸，該第一切刀滑塊3的左、右側面起到止動面的作用，其同時阻止了第二、第三切刀滑塊4、5的動作；當第二、第三切刀滑塊4、5先動作，則該第二、第三切刀滑塊4、5與第一切刀滑塊3接觸的側面充當了止動面，使第一切刀滑塊3的刀片9無法接觸到製品，從而可保護夾具在受不良外力作用時，可杜絕造成刀片相互撞擊而損壞刀片的情況，保證人工作也的安全性，也可以使產品不會無故受損。
該拆裝夾具的運動過程如下1.固定圖像感應模組，此時各滑杆把手處於原點位置，將該感應模組10倒放置於(PCB板朝上)定位槽內，滑杆把手86推進，固定住產品10。
2.分切圖像感應模組一，由於產品10已經被固定，先將滑杆把手83往前推進，至限位無法推進時，切刀9把產品10的一面先切開，確定到位後，再將滑杆把手83拉回到原點的位置。
3.分切圖像感應模組二，此時產品的一面已經切開，為了使產品分切時最後的同步，同時將滑杆把手84、85推進，兩切刀9將同時把產品的另兩面同時切開，利用此法，封裝在PCB板上的攝像頭晶片會受到PCB板單邊變形，而造成的晶片脫落的現象，再將滑杆把手84、85拉回到原點位置。
4.取出圖像感應模組，當產品切開三面後，另一面較容易拉開，所以四面的分切就顯得有些多餘，最後將滑杆把手86拉開，內芯模定位件相應分開，用鑷子將產品取出，夾具固定、分切、取出的整套動作過程結束，循環運作。
請參閱圖7及圖8，該吹洗夾具包括蓋板10及底板20，該蓋板10的中央位置貫穿設有四個穿透孔101，且該四個穿透孔101呈矩形分布，該蓋板10的四個角落處均設有定位孔102。底板20上設有晶片容置槽201及PCB板容置槽202，該晶片容置槽201及PCB板容置槽202均自該底板20的頂表面204凹入設置，且該晶片容置槽201的深度小於PCB板容置槽202的深度，使該晶片容置槽201和PCB板容置槽202的交界處形成臺階。另外，該底板20的四個角落處對應定位孔102的位置設有定位柱203。
該吹洗夾具使用時，將攝像頭晶片30和PCB板40放置於底板20上，晶片30朝上並容置於晶片容置槽201中，PCB板40容置於PCB板容置槽202中且該PCB板40的邊緣帖附於底板20的頂表面204；然後將蓋板10的四個穿透孔101分別套在底板20的定位柱203上，且蓋板10壓住PCB板40的邊緣，晶片30暴露於蓋板10的穿透孔101中而PCB板40則完全被蓋板遮蓋，而便於吹洗；最後，利用離子潔淨風槍吹洗該晶片感光區域的表面，從而吹除該晶片表面的塵粒。
離子潔淨風槍可過濾到0.1微米以上的塵粒，且該風槍的風力大小可以自行調節，風槍的風嘴則可根據產品需求更換。利用離子潔淨風槍進行吹洗的操作在顯微鏡下完成，顯微鏡的倍數根據攝像頭像素的密度和大小來調節，一般其倍數調節範圍為45X～225X，其中較佳的是125X。
本發明圖像感應模組的返修方法是利用回流加熱平臺加熱被ACF膠熱壓焊的部分，從而使壓焊在PCB板上的FPC分離，其具體的步驟如下1)調節回流加熱平臺的溫度至200℃；2)將待返修產品ACF膠熱壓焊部分放置在墊有導熱矽膠皮的加熱平臺上，放置10秒鐘，使產品的ACF膠部分被加熱軟化並取下該產品；3)輕輕拉開FPC和PCB板，用ACF膠去除液洗掉殘膠，從而可以取下該FPC，達到物料的二次利用的效果。該加熱平臺的溫度調節範圍是50℃至300℃，其具體的加熱溫度為ACF膠的壓焊溫度，即此ACF膠貼附和焊接的溫度。
下面以兩個具體實施方式
說明本發明的返修方法實施方式1在十級的潔淨環境下，準備待進行清洗的攝像頭模組，採用已調教好的圖像感應模組拆裝夾具，將產品裝入拆裝夾具，通過拆裝夾具把封裝好攝像頭模組的分成兩部分，一部分為鏡頭模組，另一部分為PCB板及固定在該PCB板上的攝像頭晶片，再用吹洗夾具固定PCB板邊緣部分並使攝像頭晶片暴露於外，調節真空離子潔淨風槍，在顯微鏡(125x為宜)下吹洗被塵粒汙染的晶片感光區部分，清潔後檢查產品的潔淨度和外觀良好性，最後，換上良品鏡頭模組，在膠盤中粘上AB膠水後，粘附有膠水的鏡頭模組在吹洗夾具上進行封裝，經烤箱75℃烘烤90min烘乾後，使該良品鏡頭模組固定在PCB板上，整套清洗封裝流程完成，再進行後續的功能測試工序，測試清洗的效果。
實施方式2在十級的潔淨環境下，準備攝像異常的攝像頭模組，調節回流加熱平臺實際溫度至200℃，將待返修產品ACF膠熱壓焊部分放置在墊有導熱矽膠皮的加熱平臺上(墊導熱矽膠皮作用是使產品受熱均勻)，放置10秒，產品的ACF膠部分已被加熱軟化，立即取下，輕輕拉開兩焊接物(即FPC和PCB板)，再用ACF去除液清洗掉PCB板或FPC焊盤上的殘膠，然後在壓焊機上把FPC和PCB板重新進行熱壓，後續進行攝像頭功能測試，檢驗返修後的攝像效果，從而達成物料的二次利用的效果。
權利要求
1.一種圖像感應模組的返修方法，其特徵在於包括如下步驟1)通過拆裝夾具使攝像頭模組的鏡頭模組和固定有攝像頭晶片的PCB板分離開；2)將分離出的PCB板固定在吹洗夾具上並使晶片暴露於外；3)通過吹風裝置吹除該晶片感光區域上的塵粒；4)將良品鏡頭模組安裝在PCB板上。
2.如權利要求1所述的圖像感應模組的返修方法，其特徵在於所述的吹風裝置為真空離子潔淨風槍。
3.如權利要求1所述的圖像感應模組的返修方法，其特徵在於所述的步驟3)是在顯微鏡的輔助下進行。
4.一種專用於權利要求1所述的方法的吹洗夾具，其特徵在於其包括底板和蓋板，該底板凹入設有至少一個晶片容置槽，該蓋板貫穿設有至少一個穿透孔，該穿透孔與晶片容置槽一一對應並相對正，且該蓋板和底板的對應位置設有配合裝置。
5.如權利要求4所述的吹洗夾具，其特徵在於所述的底板上的配合裝置為至少兩個定位柱，蓋板上的配合裝置為至少兩個定位孔，定位柱與定位孔一一對應並相配合。
6.如權利要求5所述的吹洗夾具，其特徵在於所述的底板上還凹設有用於容置PCB板的PCB板容置槽。
7.如權利要求6所述的吹洗夾具，其特徵在於所述的晶片容置槽與PCB板容置槽相連通，該兩容置槽的交界處形成有臺階，且該晶片容置槽的深度小於PCB板容置槽的深度。
8.一種圖像感應模組的返修方法，其特徵在於包括如下步驟1)調節加熱平臺的溫度至膠粘FPC和PCB板的粘膠的壓焊溫度；2)將粘膠熱壓焊部分置於該加熱平臺上；3)將FPC自PCB板上分離；4)將分離後的FPC通過粘膠重新熱壓焊在PCB板上。
9.如權利要求8所述的圖像感應模組的返修方法，其特徵在於所述的加熱平臺的溫度調節範圍是50℃到300℃。
全文摘要
本發明圖像感應模組的返修方法包括如下步驟1)通過拆裝夾具使攝像頭模組的鏡頭模組和固定有攝像頭晶片的PCB板分離開；2)將分離出的PCB板固定在吹洗夾具上並使晶片暴露於外；3)通過吹風裝置吹除該晶片感光區域上的塵粒；4)將良品鏡頭模組安裝在PCB板上。本發明可以有效提高返修的效率，保證返修穩定的良品率，而且可以降低人員操作對待返修產品的損傷率，降低操作員的眼睛疲勞度。
文檔編號H01L21/67GK1983535SQ200510022368
公開日2007年6月20日 申請日期2005年12月17日 優先權日2005年12月17日
發明者徐斌, 靳文 申請人:比亞迪股份有限公司