一种陶瓷基板、成像装置及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及摄像头技术领域，尤其涉及一种陶瓷基板、成像装置及电子设备。


背景技术：

2.在相关技术中，陶瓷基板与芯片的接合通常采用倒装芯片焊接工艺实现。在接合时，陶瓷芯片倒放(通光窗口朝向倒装平台)于实装平台，通过压头将芯片压合于陶瓷芯片的收容槽。
3.然而，由于陶瓷基板在生产时，透光窗口的边缘易受到开窗冲腔压力与烧制时材料的收缩量影响而导致陶瓷基板开窗边缘翘曲形变，当陶瓷基板与芯片接合时，陶瓷基板开窗边缘翘曲的位置与实装平台相挤压而产生陶瓷碎屑，产生的陶瓷碎片易于导致芯片不良。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例公开了一种陶瓷基板、成像装置及电子设备，陶瓷基板与芯片接合时不会产生陶瓷碎屑，降低芯片不良的风险。
5.第一方面，本实用新型实施例公开了一种陶瓷基板，应用于成像装置，所述成像装置包括感光元件，所述陶瓷基板包括相对设置的第一表面以及第二表面，所述第一表面设有收容槽，所述收容槽用于容置所述感光元件，所述第二表面设有通光口以及凹槽，所述通光口连通所述收容槽，所述凹槽沿所述通光口的一周设置。
6.通过在第二表面设置凹槽，且凹槽沿通光口的一周设置，从而利用凹槽消除通光口边缘的翘曲形变，进而避免陶瓷基板与感光元件接合时产生陶瓷碎屑的情况发生，有效降低感光元件不良的风险。
7.作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述凹槽的深度为h，10μm≤h≤20μm。
8.本实施例通过凹槽的深度，有效实现消除陶瓷基板的通光口边缘位置的翘曲形变的同时，保障陶瓷基板的强度。
9.作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述凹槽的宽度为d，100μm≤d≤150μm。
10.本实施例通过凹槽的宽度，有效实现消除陶瓷基板的通光口边缘位置的翘曲形变的同时，保障陶瓷基板的强度。
11.作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述凹槽的侧壁面为平面或曲面。
12.本实施例通过多种不同类型的凹槽的侧壁面，可根据实际情况进行选择，适用于不同的情况，满足不同的使用需求。
13.作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述凹槽的侧壁面为平面，所述侧壁面垂直于所述第二表面，或者，所述侧壁面倾斜于所述第二平面，且所述侧壁面与所
述第二表面之间的夹角为钝角。
14.本实施例通过凹槽的侧壁面为倾斜面，便于该陶瓷基板放置于实装平台时，倾斜面与实装平台的凸台的倾斜面相匹配，从而为放置陶瓷基板提供导向作用。
15.作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述成像装置还包括滤光片，所述凹槽用于容置所述滤光片。
16.本实施例通过凹槽用于容置滤光片，减少滤光片占用的空间，从而减小成像装置的整体厚度，有利于成像装置的小型化设计。
17.第二方面，本实用新型实施例公开了一种成像装置，所述成像装置包括感光元件、镜头组件、滤光片以及第一方面公开的陶瓷基板，所述感光元件设于所述收容槽，所述镜头组件设于所述陶瓷基板的所述第二表面，所述镜头组件的光轴与所述感光元件的光轴重合，所述滤光片设于所述凹槽以封盖所述通光口。可以理解的是，成像装置具有第一方面的陶瓷基板的有益效果。
18.作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述凹槽的深度大于或等于所述滤光片的厚度。
19.本实施例通过凹槽和滤光片的深度，降低滤光片受到外物刮蹭或撞击而损伤的风险，确保成像装置的正常工作。
20.作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述成像装置还包括胶粘层，所述胶粘层粘合于所述凹槽，所述滤光片粘合于所述胶粘层背离所述凹槽的一面。
21.本实施例通过胶粘层粘合陶瓷基板和滤光片，粘合牢靠，且便于更换滤光片。
22.第三方面，本实用新型实施例公开了一种成像装置，所述成像装置包括感光元件、镜头组件、滤光片、封装体以及第一方面公开的陶瓷基板，所述感光元件设于所述收容槽，所述封装体设于所述陶瓷基板的所述第一表面，且所述封装体围绕所述收容槽设置，所述滤光片设于所述封装体，所述镜头组件设于所述封装体，所述镜头组件的光轴与所述感光元件的光轴重合。可以理解的是，成像装置具有第一方面的陶瓷基板的有益效果。
23.第四方面，本实用新型实施例公开了一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括设备主体以及第二方面或第三方面公开的一种成像装置，所述成像装置设于所述设备主体。可以理解的是，电子设备具有第二方面或第三方面的成像装置的有益效果。
24.与现有技术相比，本实用新型的实施例至少具有如下有益效果：
25.本实用新型实供了一种陶瓷基板、成像装置及电子设备，通过陶瓷基板的第一表面设置收容槽以容置感光元件，陶瓷基板的与第一表面相对的第二表面设置通光口和凹槽，通光口用于供光线通过，凹槽沿通光口的一周设置，可消除陶瓷基板形成通光口时导致通光口的一周产生的翘曲，从而避免陶瓷基板在与芯片接合时产生陶瓷碎屑的情况发生，有效降低芯片不良的风险。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本技术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。
27.图1是相关技术的一种陶瓷基板的结构示意图；
28.图2是相关技术的陶瓷基板与感光元件接合的结构示意图；
29.图3是本实用新型实施例一公开的一种陶瓷基板的结构示意图；
30.图4是图3的另一视角的结构示意图；
31.图5是图4的另一视角的结构示意图；
32.图6是图4中c
‑
c处的剖面结构示意图；
33.图7是本实用新型实施例一公开的陶瓷基板与感光元件接合的结构示意图；
34.图8是本实用新型实施例二公开的一种成像装置的结构示意图；
35.图9是本实用新型实施例三公开的另一种成像装置的结构示意图；
36.图10是本实用新型实施例四公开的一种电子设备的结构示意简图；
37.图11是本实用新型实施例五公开的另一种电子设备的结构示意简图。
具体实施方式
38.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
39.在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
40.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。
41.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
43.在相关技术中，陶瓷基板100’应用至成像装置时，通常采用倒装芯片焊接工艺(flip chip bonding，fcb)将陶瓷基板100’与感光元件20’接合。其中，倒装芯片焊接工艺是通过加热、负荷和超声波将搭载金球的芯片与陶瓷基板结合在一起。然而，如图1所示，相关技术的陶瓷基板100’在生产时，由于陶瓷基板100’开窗边缘101’位置容易受开窗冲腔压力与烧制时材料的收缩量影响，导致陶瓷基板开窗边缘101’翘曲形变。这一翘曲会导致陶瓷基板100’在与感光元件20’接合时产生陶瓷碎屑，进而造成感光元件20’不良。具体地，如图2所示，在接合过程中，实装平台a’上的陶瓷基板100’承受了压头b’将感光元件20’下压带来的垂直方向压力，并在超声波震动的作用下，实装平台a’与陶瓷基板100’接触的位置
会发生互相磨擦，互相磨擦使陶瓷基板100’和实装平台a’接触的位置产生陶瓷碎屑，陶瓷碎屑在搭载滤光片时掉落到感光元件20’表面，感光元件20’的像素点被陶瓷碎屑覆盖导致进入光电二极管内的光能偏少，辉度值变低，拍出来的画像中产生黑斑点，从而造成像素点缺陷个数(dpc，defective pixel count)，严重影响摄像模组的生产良率。
44.因此，为了解决相关技术中存在的问题，本实用新型公开了一种陶瓷基板、成像装置及电子设备，能够使得陶瓷基板与芯片接合时不会产生陶瓷碎屑，降低芯片不良的风险。
45.以下将结合附图详细说明本实施例的陶瓷基板的具体结构。
46.实施例一
47.请一并参阅图3和图4，为本实用新型实施例一提供的一种陶瓷基板100的结构示意图，该陶瓷基板100应用于成像装置，该成像装置包括感光元件，该陶瓷基板100包括相对设置的第一表面100a以及第二表面100b，该第一表面100a设有收容槽101，该收容槽101用于容置该感光元件，该第二表面100b设有通光口102以及凹槽103，该通光口102连通该收容槽101，该凹槽103沿该通光口102的一周设置。
48.本实施例通过在第二表面100b设置凹槽103，凹槽103沿通光口102的一周设置，利用凹槽103消除陶瓷基板100的通光口102边缘位置因生产过程中导致的无法规避的翘曲形变，进而避免陶瓷基板100在与感光元件接合时，因实装平台与陶瓷基板100接触的位置会发生互相磨擦而导致陶瓷基板100和实装平台接触的位置产生陶瓷碎屑的情况发生，有效降低感光元件不良的风险。
49.一些实施例中，凹槽103可用于设置成像装置的滤光片，从而减小成像装置的整体厚度，有利于成像装置的小型化设计。
50.进一步地，结合图5和图6所示，考虑到在陶瓷基板100上设置凹槽103，需对凹槽103的尺寸及外形进行设计，确保凹槽103实现消除陶瓷基板100的通光口102边缘位置因生产无法规避的而导致的翘曲形变的前提下，保障陶瓷基板100的强度，具体实施方式如下：
51.示例性地，如图6所示，该凹槽103的深度为h，10μm≤h≤20μm。可以理解的是，若h＜10μm，则存在凹槽103无法完全消除陶瓷基板100的通光口102边缘位置的翘曲形变的情况，陶瓷基板100与感光元件接合时产生陶瓷碎屑的风险较高。若h＞20μm，则凹槽103的深度较大，在已满足消除陶瓷基板100的通光口102边缘位置的翘曲形变的前提下，凹槽103的深度较大将导致陶瓷基板100的强度较弱。因此，该凹槽103的深度h可为10μm≤h≤20μm，有效确保凹槽103实现消除陶瓷基板100的通光口102边缘位置的翘曲形变的同时，保障陶瓷基板100的强度，且该凹槽103的深度h可为10μm、12μm、14μm、16μm、18μm、20μm等。
52.示例性地，如图5所示，该凹槽103的宽度为d，100μm≤d≤150μm。可以理解的是，若该凹槽103的宽度d＜100μm，一方面，存在凹槽103无法完全消除陶瓷基板100的通光口102边缘位置的翘曲形变的情况，另一方面，考虑到该凹槽103可用于放置滤光片，从而使得光线可通过该滤光片的作用后射入收容槽101容置的感光元件，该凹槽103与滤光片着力的位置较窄，影响滤光片的设置。若该凹槽103的宽度d＞150μm，一方面，凹槽103的宽度较大，在已满足消除陶瓷基板100的通光口102边缘位置的翘曲形变的前提下，凹槽103的宽度较大将导致陶瓷基板100的强度较弱，另一方面，考虑到该陶瓷基板100与其他电子元器件实现电连接通常在第二表面100b设置接电位，该凹槽103的宽度较大使得第二表面100b的位于凹槽103周侧的位置较窄，影响陶瓷基板100的接电位的设置。因此，该凹槽103的宽度d可为
100μm≤d≤150μm，有效确保凹槽103实现消除陶瓷基板100的通光口102边缘位置的翘曲形变的同时，保障陶瓷基板100的强度，并且有利于在陶瓷基板100上搭载滤光片，设置接电位等，且该凹槽103的宽度d可为100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm等。
53.如图7所示，一些实施例中，考虑到陶瓷基板100设置凹槽103后，若在接合过程中供该陶瓷基板100放置的实装平台a不作适应性调整，则陶瓷基板100与实装平台a的接触面积较小，因此，为了确保压头b将感光元件20下压至陶瓷基板100的可靠性，实装平台a可作适应性调整，实装平台a可设置一与陶瓷基板100的凹槽103相匹配的凸台a1，陶瓷基板100放置于实装平台a上时，陶瓷基板100的凹槽103可卡合于实装平台a的凸台a1，一方面增大陶瓷基板100与实装平台a的接触面积，另一方面，可从水平方向上限制陶瓷基板100相对实装平台a发生相对运动，从而确保压头b将感光元件20下压至陶瓷基板100时，陶瓷基板100相对实装平台a的位置保持不变，确保感光元件20与陶瓷基板100接合的位置准确性。其中，水平方向为与压头b下压的竖直方向相垂直的方向。
54.可选地，结合图6所示，该凹槽103的侧壁面103a为平面或曲面。其中，当该凹槽103为方形槽时，该凹槽103的侧壁由多个侧壁面103a连接形成，多个侧壁面103均可为平面或曲面，即平面或曲面的限定针对的是凹槽103的任一个侧壁面103a，而非多个侧壁面103a连接形成的凹槽103的整个侧壁，因为拼接形成的侧壁势必不是一个平面。当该凹槽103为圆形槽或椭圆形槽时，该凹槽103的侧壁由一个环状的侧壁面103a形成，此时，侧壁面103a为平面是指将该环状的侧壁面103a的在任意处切断并展开后能够铺成平面，而侧壁面103a为曲面的限定指将该环状的侧壁面103a的在任意处切断并展开后无法铺成平面，而为波浪型或弧形等曲面。可以理解的是，本实施例提供了多种不同类型的凹槽103的侧壁面103a，可根据实际情况进行选择，适用于不同的情况，满足不同的使用需求。例如，可根据实装平台a上的凸台a1或凹槽103搭载的滤光片的外形选择不同的凹槽103的侧壁面103a的类型。其中，选择与实装平台a上的凸台a1相匹配的凹槽103的侧壁面103a，还可为陶瓷基板100放置于实装平台a上时，为凹槽103与凸台a1卡合起导向作用。
55.示例性地，该凹槽103的侧壁面103a为平面，该侧壁面103a垂直于该第二表面100b，或者，该侧壁面103a倾斜于该第二表面100b，且该侧壁面103a与该第二表面100b的夹角为钝角。可以理解的是，陶瓷基板100放置的实装平台a的凸台a1的周侧面为与该凹槽103的侧壁面103a相匹配的倾斜面，通过凹槽103的侧壁面103a于凸台a1的倾斜面相匹配，为凹槽103与凸台a1卡合起导向作用，降低陶瓷基板100采用倒装芯片焊接工艺与感光元件20接合的加工难度。
56.一些实施例中，该凹槽103的外形与该通光口102的外形相匹配。可以理解的是，考虑到通光口102和收容槽101的外形通常与收容槽101容置的感光元件20的外形相匹配，采用凹槽103的外形与该通光口102的外形相匹配的设计，一方面可与通光口102、收容槽101的外形相匹配，从而使得陶瓷基板100整体较为一致，结构紧凑，另一方面，凹槽103用于放置滤光片时，滤光片的外形通常与感光元件20的外形相匹配，从而可使得凹槽103适配滤光片的外形，有利于在陶瓷基板100上搭载滤光片。示例性地，该凹槽103可为圆形槽、环形槽或矩形槽等。
57.本实用新型实施例一提供了一种陶瓷基板100，通过陶瓷基板100的第一表面100a设置收容槽101以容置感光元件20，陶瓷基板100的与第一表面100a相对的第二表面100b设
置通光口102和凹槽103，通光口102用于供光线通过，凹槽103沿通光口102的一周设置，可消除陶瓷基板100形成通光口102时导致通光口102的一周产生的翘曲，从而避免陶瓷基板100在与芯片接合时产生陶瓷碎屑的情况发生，有效降低芯片不良的风险。
58.实施例二
59.请参阅图8，为本实用新型实施例二提供了一种成像装置200的结构示意图，该成像装置200包括镜头组件20、滤光片21、感光元件22以及实施例一的陶瓷基板100，该感光元件22设于该收容槽101，该镜头组件20设于该陶瓷基板100的第二表面100b，该镜头组件20的光轴与该感光元件22的光轴重合，该滤光片21设于该凹槽103以封盖该通光口102。
60.示例性地，该感光元件22可为ccd(charge
‑
coupled device，电荷耦合元件)或cmos(complementary metal oxide semiconductor，金属氧化物半导体元件)。也就是说，该成像装置200可根据实际需要，搭配不同的感光元件22，从而满足不同的使用需求。
61.其中，镜头组件20的光轴和感光元件22的光轴在图8中以虚线示出。
62.本实施例利用凹槽103设置滤光片21，可减小该成像装置200的整体厚度，有利于成像装置200的小型化设计。
63.示例性地，该凹槽103的深度大于或等于该滤光片21的厚度。可以理解的是，根据凹槽103搭载的滤光片21的厚度对凹槽103的深度进行设计，使得滤光片21低于或齐平于陶瓷基板100的第二表面100b，避免滤光片21凸出于第二表面100b，降低滤光片21受到外物刮蹭或撞击而损伤的风险，确保成像装置200的正常工作。
64.一些实施例中，该成像装置还包括胶粘层(未图示)，该胶粘层粘合于该凹槽，该滤光片粘合于该胶粘层背离该凹槽的一面。可以理解的是，通过胶粘层将滤光片粘合于凹槽的方式，粘合较牢靠，且便于更换滤光片。
65.本实用新型实施例二提供了一种成像装置200，陶瓷基板100与感光元件22接合时，不会产生陶瓷碎屑，感光元件22不良的风险较低，成像装置200的生产良率较高。
66.实施例三
67.请参阅图9，为本实用新型实施例三提供了一种成像装置300的结构示意图，该成像装置300包括镜头组件30、滤光片31、感光元件32、封装体33以及实施例一的陶瓷基板100，该感光元件32设于该收容槽101，该封装体33设于该陶瓷基板100的第一表面100a，且该封装体33围绕该收容槽101设置，该滤光片31设于该封装体33，该镜头组件30设于该封装体33，该镜头组，30的光轴与该感光元件32的光轴重合。
68.其中，镜头组件30的光轴和感光元件32的光轴在图9中以虚线示出。
69.本实用新型实施例三提供了一种成像装置300，陶瓷基板100与感光元件32接合时，不会产生陶瓷碎屑，感光元件32不良的风险较低，成像装置300的生产良率较高。
70.实施例四
71.请参阅图10，为本实用新型实施例四提供了一种电子设备400的结构示意简图，该电子设备400包括设备主体40以及实施例二的成像装置200，该成像装置200设于该设备主体40。
72.示例性地，本实施例的电子设备400可为手机、平板电脑、照相机、监控探头等。成像装置200设于可固定或活动设于该设备主体40，当电子设备400为手机或平板时，成像装置200可为手机或平板的前置成像装置或后置成像装置。
73.本实用新型实施例提供了一种电子设备400，其成像装置200的生产良率较高。
74.实施例五
75.请参阅图11，为本实用新型实施例五提供了一种电子设备500的结构示意简图，该电子设备500包括设备主体50以及实施例三的成像装置300，该成像装置300设于该设备主体50。
76.示例性地，本实施例的电子设备500可为手机、平板电脑、照相机、监控探头等。成像装置300设于可固定或活动设于该设备主体50，当电子设备500为手机或平板时，成像装置300可为手机或平板的前置成像装置或后置成像装置。
77.本实用新型实施例提供了一种电子设备500，其成像装置300的生产良率较高。
78.以上对本实用新型施例公开的一种陶瓷基板、成像装置及电子设备进行了详细的介绍，本文应用了个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的一种陶瓷基板、成像装置及电子设备与其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。