影像传感器模组及其形成方法

影像传感器模组及其形成方法
【专利摘要】一种影像传感器模组及其形成方法，其中影像传感器模组包括：PCB基板，所述PCB基板内具有贯穿所述PCB基板的孔洞；位于所述PCB基板表面的金属层；倒装在PCB基板上方的图像传感芯片，所述图像传感芯片具有影像感应区和环绕所述影像感应区的焊盘，其中，所述影像感应区位于孔洞上方，所述焊盘和金属层电连接；倒装在PCB基板上方的信号处理芯片，所述信号处理芯片与金属层电连接；位于所述金属层表面的焊接凸起。本发明提高了影像传感器模组的封装性能，且降低影像传感器模组的生产成本。
【专利说明】影像传感器模组及其形成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体封装技术，特别涉及一种影像传感器模组及其形成方法。
【背景技术】
[0002]影像传感器芯片是一种能够感受外部光线并将其转换成电信号的芯片。在影像传感器芯片制作完成后，再通过对影像传感器芯片进行一系列封装工艺，从而形成封装好的影像传感器，以用于诸如数码相机、数码摄像机等等的各种电子设备。
[0003]传统的影像传感器封装方法通常是采用引线键合(Wire Bonding)进行封装，但随着集成电路的飞速发展，较长的引线使得产品尺寸无法达到理想的要求，因此，晶圆级封装(WLP =Wafer Level Package)逐渐取代引线键合封装成为一种较为常用的封装方法。晶圆级封装技术具有以下优点:能够对整个晶圆同时加工，封装效率高；在切割前进行整片晶圆的测试，减少了封装中的测试过程，降低测试成本；封装芯片具有轻、小、端、薄的优势。
[0004]现有技术中图像传感芯片是由图像传感单元(CIS)和信号处理单元(DSP)两部分组成的，其中，图像传感单元用于接收光信号，信号处理单元用于将光信号转化为电信号。
[0005]然而，现有技术中，在一块芯片上形成图像传感单元以及信号处理单元时，芯片设计难度且形成的影像传感器模组性能有待提高。

【发明内容】

[0006]本发明解决的问题是提供一种影像传感器模组及其形成方法，降低封装工艺难度，提高影像传感器模组的封装性能。
[0007]为解决上述问题，本发明提供一种影像传感器模组，包括:PCB基板，所述PCB基板内具有贯穿所述PCB基板的孔洞；位于所述PCB基板表面的金属层；倒装在PCB基板上方的图像传感芯片，所述图像传感芯片具有影像感应区和环绕所述影像感应区的焊盘，其中，所述影像感应区位于孔洞上方，所述焊盘和金属层电连接；倒装在PCB基板上方的信号处理芯片，所述信号处理芯片与金属层电连接；位于所述金属层表面的焊接凸起。
[0008]可选的，还包括:位于PCB基板背面的镜头组件，所述镜头组件包括滤光片、镜座和镜片，其中，所述镜片通过镜座与所述PCB基板背面相连接。
[0009]可选的，所述滤光片位于PCB基板背面或卡配于镜座上。
[0010]可选的，还包括:支撑部，通过所述支撑部将镜片与镜座相互固定。
[0011]可选的，所述支撑部外侧壁具有外螺纹，所述镜座内侧壁具有内螺纹，所述支撑部和所述镜座通过螺纹螺合相互固定。
[0012]可选的，所述孔洞的尺寸大于或等于影像感应区的尺寸。
[0013]可选的,还包括:第一金属凸块，所述第一金属凸块位于焊盘和金属层之间，通过所述第一金属凸块电连接所述焊盘和金属层。
[0014]可选的，还包括:第二金属凸块，通过所述第二金属凸块电连接所述信号处理芯片和金属层。[0015]可选的，所述第二金属凸块与信号处理芯片和金属层相接触。
[0016]可选的，在所述PCB基板内形成有线路分布，所述线路分布与金属层和第二金属凸块电连接。
[0017]可选的，还包括:覆盖于金属层表面、图像传感芯片表面以及信号处理芯片表面的塑封层；位于塑封层内的通孔，所述通孔底部暴露出金属层表面，所述焊接凸起填充满所述通孔，且所述焊接凸起顶部高于塑封层表面。
[0018]可选的，所述焊接凸起顶部至塑封层表面的距离为20μπι至ΙΟΟμπι。
[0019]可选的，所述塑封层覆盖于金属层侧壁表面。
[0020]可选的，还包括:覆盖于图像传感芯片侧壁表面以及第一金属凸块侧壁表面的点胶层，且焊接凸起顶部高于图像传感芯片表面。
[0021]可选的，还包括:位于所述PCB基板表面的无源元件。
[0022]相应的，本发明还提供一种影像传感器模组的形成方法，包括:提供若干个图像传感芯片和信号处理芯片，其中，图像传感芯片具有影像感应区和环绕所述影像感应区的焊盘；提供PCB基板，所述PCB基板具有若干功能区和位于相邻功能区之间的切割道区域，同一功能区的PCB基板内具有贯穿所述PCB基板的孔洞；在所述PCB基板功能区表面形成金属层；将图像传感芯片倒装置于PCB基板功能区上方，且所述焊盘与金属层电连接；将信号处理芯片倒装置于PCB基板功能区上方，且信号处理芯片与金属层电连接；在所述金属层表面形成焊接凸起；沿所述切割道区域切割所述PCB基板，形成若干单颗封装结构。
[0023]可选的，在切割所述PCB基板之前或之后，还包括步骤:在PCB基板功能区背面形成镜头组件，所述镜头组件包括滤光片、镜座和镜片，其中，所述镜片通过镜座与所述PCB基板背面相连接。
[0024]可选的，在所述PCB基板功能区背面或镜座上形成滤光片。
[0025]可选的，所述金属层的材料为Cu、Al、W、Sn、Au或Sn-Au合金。
[0026]可选的，还包括步骤:在焊盘表面或金属层表面形成第一金属凸块，所述焊盘和金属层通过第一金属凸块电连接。
[0027]可选的，所述第一金属凸块的材料为锡、金或锡合金。
[0028]可选的，采用焊接键合工艺将焊盘与金属层连接，其中，焊接键合工艺为共晶键合、超声热压、热压焊接或超声波压焊。
[0029]可选的，还包括步骤:在信号处理芯片表面形成第二金属凸块，通过所述第二金属凸块电连接所述信号处理芯片和金属层。
[0030]可选的，在将信号处理芯片倒装置于PCB基板上后，所述第二金属凸块与金属层直接接触。
[0031]可选的，在所述PCB基板功能区内形成线路分布，所述线路分布电连接所述第二金属凸块和金属层。
[0032]可选的，在形成所述金属层后，在PCB基板背面形成滤光片，滤光片封闭所述孔洞一端。
[0033]可选的，在形成焊接凸起之前，还包括步骤:形成覆盖于金属层表面以及图像传感芯片表面的塑封层；在所述塑封层内形成通孔，所述通孔底部暴露出金属层表面；形成填充满所述通孔的焊接凸起，所述焊接凸起顶部高于塑封层表面。[0034]可选的，形成的塑封层覆盖于同一功能区内金属层侧壁表面。
[0035]可选的，在形成焊接凸起之前，还包括步骤:形成覆盖于所述图像传感芯片侧壁表面以及第一金属凸块侧壁表面的点胶层。
[0036]与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点:
[0037]本发明提供的影像传感器模组结构性能优越，包括表面具有金属层的PCB基板；倒装在PCB基板上方的图像传感芯片，图像传感芯片的影像感应区位于孔洞上方，且焊盘与金属层电连接；倒装在PCB基板上方的信号处理芯片，且信号处理芯片与金属层电连接；位于金属层表面的焊接凸起。本发明的封装结构中，图像传感芯片以及信号处理芯片是分开设置的，避免考虑在同一芯片内设置图像传感芯片以及信号处理芯片的排布及互连问题，降低了设计难度；并且，由于图像传感芯片以及信号处理芯片之间受到对方排布以及面积的影响小，因此图像传感芯片以及信号处理芯片均能获得最佳的性能，提高了影像传感器模组的封装性能。
[0038]同时，由于图像传感芯片与信号处理芯片并未设置在同一芯片上，相对现有技术而言，本发明实施例的图像传感芯片的面积更小，因此，图像传感芯片的设计成本降低；而且，由于图像传感芯片与信号处理芯片分开设置，图像传感芯片与信号处理芯片可以任意组合，使得影像传感器模组具有更高的灵活性。
[0039]进一步，所述影像传感器模组还包括:位于PCB基板背面的镜头组件，所述镜头组件包括滤光片、镜座和镜片，其中，所述镜片通过镜座与所述PCB基板背面相连接，所述镜片能够非常的靠近滤光片，而由于滤光片位于PCB基板的背面，因此所述镜片能够非常的靠近PCB基板背面，因此本发明提供的影像传感器模组的厚度较薄。
[0040]更进一步，塑封层覆盖于金属层侧壁表面，防止金属层侧壁暴露在外界环境中，防止金属层与外界发生不必要的电连接，同时防止发生金属层被腐蚀的问题，提高影像传感器模组的可靠性。
[0041]本发明还提供一种工艺简单的影像传感器模组的形成方法，提供若干图像传感芯片和信号处理芯片；提供具有孔洞的PCB基板；在PCB基板功能区表面形成金属层；将图像传感芯片倒装置于PCB基板功能区上方，且焊盘与金属层电连接；将信号处理芯片倒装置于PCB基板功能区上方，且信号处理芯片与金属层电连接；在金属层表面形成焊接凸起，以使封装结构与外部电路电连接；沿切割道区域切割PCB基板形成若干封装结构。本发明封装工艺简单，且通过分别将图像传感芯片以及信号处理芯片倒装设置在PCB基板表面的方式，避免了排布互连的问题，降低了封装工艺的难度；并且，由于分开设置图像传感芯片以及信号处理芯片，减小了图像传感芯片的面积，从而降低了封装成本；同时，由于避免考虑了排布互连的问题，使得图像传感芯片以及信号处理芯片均具有最佳的性能，从而提高了形成的影像传感器模组的封装性能。
[0042]同时，由于本实施例在PCB基板的基础上形成封装结构，因此，部分封装工艺可采用PCB制程工艺进行，例如，采用PCB制程工艺在PCB基板上形成金属层，采用PCB制程工艺形成线路分布，从而减少封装成本；而且，由于PCB基板的价格低廉，能够进一步有效的降低封装成本。
[0043]进一步，形成的塑封层位于同一功能区金属层侧壁表面，即塑封层覆盖于金属层侧壁表面，沿切割道区域切割PCB基板后形成封装结构中，金属层侧壁表面被塑封层覆盖，防止金属层与外部电路发生不必要的电连接，同时防止外界环境对金属层造成氧化等损伤，提高影像传感器模组的可靠性和稳定性。
[0044]更进一步，还包括步骤:在PCB基板背面形成滤光片，在PCB基板背面形成镜片以及镜座；所述镜片能够设置在非常靠近滤光片的位置，而由于滤光片位于PCB背面，因此所述镜片能够非常的靠近PCB基板背面，使形成的影像传感器模组的厚度较小。
【专利附图】

【附图说明】
[0045]图1至图14为本发明一实施例影像传感器模组封装过程的结构示意图；
[0046]图15至图20为本发明另一实施例影像传感器模组封装过程的结构示意图。
【具体实施方式】
[0047]由【背景技术】可知，现有包括图像传感单元以及信号处理单元的芯片封装难度大，且形成的影像传感器模组性能有待提高。
[0048]经研究发现，现有技术中，通常将图像传感单元以及信号处理单元封装在同一芯片上。在图像传感芯片上形成信号处理芯片，要考虑两者之间的排布及互连是一项难度较高的技术，这将导致封装工艺难度的增加；同时，图像传感芯片的造价高，将信号处理芯片设置在图像传感芯片上后，为了考虑与信号处理芯片之间的互连，势必会增加图像传感芯片的面积，造成封装工艺成本大大增加；并且，由于将信号处理芯片以及图像传感芯片封装在同一芯片上，为了考虑两者之间的排布以及互连，信号处理芯片以及图像传感芯片相互受到制约，信号处理芯片以及图像传感芯片难以达到最佳的性能，因此造成影像传感器模组的封装性能较差。
[0049]综合上述分析可知，若将图像传感单元和信号处理单元剥离开，形成两个单独的芯片(图像传感芯片和信号处理芯片)，然后再将两个单独的芯片封装在同一封装结构内，那么则能解决封装工艺难度大以及封装性能差的问题，图像传感芯片和信号处理芯片可任意组合，影像传感器模组灵活性也会有很大的提高。
[0050]为此，本发明提供一种影像传感器模组的形成方法，提供若干个图像传感芯片和信号处理芯片，其中，图像传感芯片具有影像感应区和环绕所述影像感应区的焊盘；提供PCB基板，所述PCB基板具有若干功能区和位于相邻功能区之间的切割道区域，同一功能区的PCB基板内具有贯穿所述PCB基板的孔洞；在所述PCB基板功能区表面形成金属层；将图像传感芯片倒装置于PCB基板功能区上方，且所述焊盘与金属层电连接；将信号处理芯片倒装置于PCB基板功能区上方，且信号处理芯片与金属层电连接；在所述金属层表面形成焊接凸起；沿所述切割道区域切割所述PCB基板，形成若干单颗封装结构。本发明降低了排布互连的难度，从而降低封装工艺难度；并且分开设置图像传感芯片以及信号处理芯片，使得图像传感芯片以及信号处理芯片均具有最佳的性能，从而提高形成的影像传感器模组的封装性能。
[0051]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0052]图1至图13为本发明一实施例封装过程的结构示意图。
[0053]请参考图1，提供第一待封装晶圆100，所述第一待封装晶圆100具有第一面和与所述第一面相对的第二面，所述第一待封装晶圆100的第一面形成有若干影像感应区101和环绕所述影像感应区101的焊盘102，第一待封装晶圆100包括若干呈矩阵排列的芯片区域110和位于芯片区域110之间的第一切割道区域120。
[0054]本实施中,所述第一待封装晶圆100为图像传感晶圆(CIS wafer),所述芯片区域110用于形成图像传感芯片，后续沿着第一切割道区域120对第一待封装晶圆100进行切割形成若干个分立的晶粒，每一个晶粒对应形成一个图像传感芯片。
[0055]所述芯片区域110还形成有将影像感应区101和焊盘102电连接的金属互连结构(图中未示出)，所述影像感应区101内形成有影像传感器单元和与影像传感器单元相连接的关联电路，影像感应区101将外界光线接收并转换成电学信号，并将所述电学信号通过金属互连结构和焊盘102、以及后续形成的金属层，传送给外部电路。
[0056]为了便于布线，影像感应区101位于单个芯片区域110的中间位置，焊盘102位于芯片区域110的边缘位置，且所述焊盘102位于影像感应区101的四侧，呈矩形分布，每一个侧边形成有若干个焊盘102 (焊盘102的数量取决于芯片的类型)，后续将焊盘102与金属层相连接，通过金属层使图像传感芯片与外部电路连接。
[0057]在本实施例中，不同芯片区域110的焊盘102为独立设置的；在其他实施例中，在相邻的芯片区域内可形成相连接的焊盘，即形成的焊盘跨越第一切割道区域。需要说明的是，在其他实施例中，焊盘和影像感应区的位置可以根据实际工艺的要求灵活调整。
[0058]请继续参考图1，在所述焊盘102表面形成第一金属凸块103。
[0059]所述第一金属凸块103用于电连接焊盘102和后续形成的金属层。
[0060]所述第一金属凸块103的形状为方形或球形。本实施例以所述第一金属凸块103的形状为方形为例做示范性说明，所述第一金属凸块103的形成工艺为网板印刷工艺。作为一个实施例，采用网板印刷工艺形成所述第一金属凸块103。
[0061]所述第一金属凸块103的材料为金、锡或者锡合金，所述锡合金可以为锡银、锡铅、锡银铜、锡银锌、锡锌、锡铋铟、锡铟、锡金、锡铜、锡锌铟或者锡银锑等。
[0062]在其他实施例中，第一金属凸块的形状为球形时，所述第一金属凸块的形成工艺为:植球工艺或网板印刷和回流工艺。
[0063]需要说明的是，在本实施例中，在对第一待封装晶圆100第二面进行减薄处理之前形成所述第一金属凸块103，由于第一待封装晶圆100的厚度较厚使得第一待封装晶圆100具有非常好的机械强度，从而避免形成第一金属凸块103的工艺过程导致第一待封装晶圆100出现破裂的问题；并且，在减薄第一待封装晶圆100之前形成第一金属凸块103，使得减薄后的第一待封装晶圆100经历的封装制程变少，因此，可以进一步减小后续减薄第一待封装晶圆100后第一待封装晶圆100具有的厚度，使得后续形成的影像传感器模组的厚度更薄，更有利于满足半导体小型化、微型化的发展趋势。
[0064]在本发明另一实施例中，也可以在对第一待封装晶圆第二面进行减薄处理后，在焊盘表面形成第一金属凸块。在其他实施例中，还可以在后续形成金属层后，在金属层表面形成第一金属凸块。
[0065]请参考图2，对所述第一待封装晶圆100(请参考图1)的第二面进行减薄处理；沿所述第一切割道区域120(请参考图1)切割所述第一待封装晶圆100，形成若干个图像传感芯片130。[0066]具体的，研磨所述第一待封装晶圆100的背面，直至第一待封装晶圆100的厚度至预定厚度，所述研磨可以为机械研磨或化学机械研磨。
[0067]本实施例中后续不会对第一待封装晶圆100 (即任意单颗的图像传感芯片130)进行刻蚀形成通孔的工艺，后续对图像传感芯片130本身进行的工艺制程较少，因此，图像传感芯片130不需要具有很高的机械强度，即在减薄第一待封装晶圆100后，图像传感芯片130可以具有较小的预定厚度，使后续形成的影像传感器模组的厚度尽可能的薄。
[0068]所述切割工艺为激光切割或切片刀切割。由于激光切割工艺具有更小的切口宽度，因此，本实施例中采用激光切割工艺切割所述第一待封装晶圆100，形成若干单个图像传感芯片130。
[0069]第一待封装晶圆100中具有若干矩阵排列的图像传感芯片130，在这些图像传感芯片130中，可能会存在一些良率较差的图像传感芯片130，所述良率较差的图像传感芯片130的性能未达到设计需求，如果对这些良率较差的图像传感芯片130进行封装，形成的影像传感器模组也难以投入实际应用中，因此，对良率较差的图像传感芯片130进行封装既会造成封装成本的浪费，也会造成封装效率低。
[0070]而本实施例中，在切割第一待封装晶圆100形成若干单个图像传感芯片130后，挑选良率满足工艺标准的图像传感芯片130进行后续的封装工艺，避免封装成本的浪费且提高封装效率。
[0071]请参考图3，提供若干个的信号处理芯片140，在所述信号处理芯片140表面形成第二金属凸块150。
[0072]所述信号处理芯片140用于处理接收的电信号，所述第二金属凸块150与信号处理芯片140内的电路进行电连接，所述第二金属凸块150的数量和位置与信号处理芯片140内的引脚的数量和位置相对应。
[0073]作为一个实施例，所述信号处理芯片140的形成步骤包括:提供第二待封装晶圆；在所述第二待封装晶圆表面形成第二金属凸块150 ;对所述第二待封装晶圆进行减薄处理；切割所述第二待封装晶圆形成若干个信号处理芯片140。
[0074]所述第二金属凸块150的形状为方形或球形,述第二金属凸块150的材料为金、锡或者锡合金。本实施例以所述第二金属凸块150的形状为球形为例做示范性说明。
[0075]所述第二金属凸块150的形成方法可参考第一金属凸块130的形成方法，在此不再赘述。在其他实施例中，也可以在后续金属层表面形成第二金属凸块。
[0076]请参考图4，提供PCB基板104，所述PCB基板104具有正面和与所述正面相对的背面，所述PCB基板104具有若干功能区112和位于相邻功能区112之间的第二切割道区域113，同一功能区112的PCB基板104内具有贯穿所述PCB基板104的孔洞107。
[0077]后续在PCB基板104功能区112正面上方倒装设置图像传感芯片130以及信号处理芯片140，并且，使图像传感芯片130和信号处理芯片140电连接；且在封装工艺的最后，沿第二切割道区域113切割PCB基板104，以形成单个的封装结构；所述PCB基板104功能区112背面用于后续形成镜头组件。
[0078]所述功能区112的面积以及第二切割道区域113的面积可根据实际封装工艺需求设定。
[0079]所述PCB基板104为图像传感芯片130以及信号处理芯片140提供支撑作用，后续在PCB基板104表面形成金属层后，通过金属层使图像传感芯片130和信号处理芯片140电连接。
[0080]由于PCB基板104的价格低廉，能够大大的减少封装成本；并且，PCB基板104的面积可以做的很大，因此后续可以在PCB基板104上方倒装较多数量的图像传感芯片130，进行一系列的封装工艺后，能够形成较多的影像传感器模组，有效的提高了封装效率；同时，由于PCB基板104的材料的特殊性以及现有的PCB制程，使得后续形成塑封层的工艺过程可以采用PCB制程中的塑封(molding)工艺来进行，可以进一步的降低封装成本。
[0081]所述孔洞107的位置对应于后续图像传感芯片130倒装后影像感应区101的位置。形成所述孔洞107的目的在于:后续形成影像传感器模组后，外界光线通过所述孔洞107传播至影像感应区101，影像感应区101接受光线转化为电学信号。
[0082]本实施例中，为了使影像感应区101最大程度的接受外界光线，孔洞107的尺寸大于或等于影像感应区101的尺寸。所述孔洞107的水平面剖面形状为方形、圆形或其他形状，本实施例以所述孔洞107的水平面剖面形状为方形为例做示范性说明。
[0083]采用冲压或钻孔工艺形成所述孔洞107。
[0084]请继续参考图4，在所述PCB基板104功能区112表面形成金属层108，在同一功能区112表面的金属层108具有开口 109。
[0085]本实施例中，由于PCB基板104中具有孔洞107，则所述开口 109位于孔洞107的上方，且为了简化工艺步骤、降低工艺难度，所述开口 109的形状与孔洞107形状相同，且所述开口 109的宽度与孔洞107的宽度相同。
[0086]本实施例中，相邻功能区112表面的金属层108相连接，即金属层108除位于PCB基板104功能区112表面外，所述金属层108还覆盖于第二切割道区域113表面，形成覆盖于具有孔洞107的PCB基板104表面的金属层108 ;由于第二切割道区域113在封装工艺的最后会被切割开，所述跨越第二切割道区域113的金属层108被切割开，因此不会影响单颗封装结构的性能。
[0087]所述金属层108的材料为Cu、Al、W、Sn、Au或Sn-Au合金。由于所述PCB基板104具有特殊的性能，因此，可采用常用的PCB制程形成所述金属层108，例如，采用溅射工艺或沉积工艺形成所述金属层108。
[0088]所述金属层108内具有若干开口 109，后续在焊盘102和金属层108相连接后影像感应区101位于开口 109上方。本实施例中，所述开口 109的宽度大于或等于影像感应区101的宽度，以使影像感应区101能最大范围的接收外界光线。
[0089]本发明实施例中，PCB基板104同一功能区112表面形成若干分立的金属层108,且分立的金属层108的数量和位置与单颗图像传感芯片130具有的焊盘102的数量和位置相对应，例如，图像传感芯片130的影像感应区101四侧均形成有焊盘102，则开口 109的四侧均形成有金属层108，且开口 109每一侧的分立的金属层108的数量与影像感应区101对应一侧的焊盘102的数量相同，且每一个分立的金属层108对应与一个焊盘102相连接；在本发明其他实施例中，影像感应区相对的两侧形成有焊盘，则开口相对的两侧形成有金属层，且开口每一侧分立的金属层的数量与影像感应区对应一侧的焊盘的数量相同。
[0090]本实施例中，PCB基板104面积可以做的很大，使得PCB基板104具有较多的功能区112，每一个功能区112对应后续形成一个影像传感器模组，因此，在一块PCB基板104的基础上，在一个封装周期内后续能够形成大量的影像传感器模组，封装效率得到提高。
[0091]请参考继续图4，在PCB基板104背面形成胶带层106，胶带层106封闭所述孔洞107 一端。
[0092]所述胶带层106用于封闭孔洞107 —端，在后续的封装工艺过程中可以防止影像感应区101暴露在外部环境中，防止影像感应区101被污染或损伤。
[0093]本实施例中，所述胶带层106的材料为UV (Ultraviolet Rays,紫外线)解胶胶带材料或热解胶胶带材料或其他合适的胶带材料，所述胶带层106直接粘贴形成在PCB基板104的背面，形成工艺简单，在封装过程中胶带层106可以很好的保护影像感应区101不会被污染或损伤。在封装结构形成之后，在后续可以通过UV光照射或加热的方式很方便的将胶带层106揭除，揭除时也不会对影像感应区101产生损伤或污染。
[0094]作为一个实施例，所述胶带层106覆盖于PCB基板整个背面；作为其他实施例，所述胶带层106封闭孔洞107 —端即可。
[0095]请参考图5，将所述图像传感芯片130倒装置于PCB基板104功能区112正面上方，且所述焊盘102和金属层108电连接。
[0096]本实施例中，挑选良率满足标准的图像传感芯片130倒装置于PCB基板114的上方。
[0097]具体的，所述焊盘102和金属层108通过第一金属凸块103相连接，且每一个焊盘102对应于一个分立的金属层108。采用焊接键合工艺将焊盘102与金属层108相连接，所述焊盘102和金属层108通过第一金属凸块103中的材料焊接在一起。
[0098]所述焊接键合工艺为共晶键合、超声热压、热压焊接、超声波压焊等。例如，当所述金属层108的材料为Al时，所述第一金属凸块103的材料为Au，焊接键合工艺为超声热压方式；当所述金属层108的材料为Au时，所述第一金属凸块103的材料为Sn，焊接键合工艺为共晶键合方式。
[0099]在焊盘102和金属层108相连接后，影像感应区101位于开口 109以及孔洞107上方，外部光线通过孔洞107透过PCB基板104后传播至开口 109上方的影像感应区101，以利于影像感应区101接收外部光线；并且，本实施例中，开口 109以及孔洞107的尺寸大于影像感应区101的尺寸，能够使影像感应区101最大限度的接收外部光线，提高影像感应区101的光线利用率。
[0100]请继续参考图5，将所述信号处理芯片140倒装置于PCB基板104功能区112正面上方，且所述信号处理芯片140与金属层108电连接。
[0101]本实施例中，由于在信号处理芯片140表面形成有第二金属凸块150,因此,所述第二金属凸块150与信号处理芯片140和金属层108直接接触，通过所述第二金属凸块150电连接信号处理芯片140和金属层108 ;而由于金属层108与图像传感芯片130电连接，因此，本实施例中通过金属层108实现信号处理芯片140与图像传感芯片130之间的电连接。这样设置的好处在于:
[0102]首先，避免将图像传感芯片130和信号处理芯片140设置在同一芯片上，降低了封装工艺的设计难度；其次，本实施例信号处理芯片140未设置在图像传感芯片130内，因此与现有技术相比图像传感芯片130的面积小的多，从而降低了封装成本；再次，通过改变金属层108的位置和数量，能够任意的将图像传感芯片130和信号处理芯片140组合在一起，使得封装工艺具有更高的灵活性；最后，通过将图像传感芯片130和信号处理芯片140分开设置在PCB基板上，图像传感芯片130不会受到信号处理芯片140的限制，因此图像传感芯片130具有最佳性能，同时信号处理芯片140也不受图像传感芯片130的限制，信号处理芯片140也具有最佳性能，因此能够使最终形成的影像传感器模组的封装性能更好。
[0103]而现有技术中，图像传感芯片和信号处理芯片设计在同一芯片上，为了考虑图像传感芯片和信号处理芯片之间的排布和互连问题，通常图像传感芯片难以达到最佳的性能，使得形成的影像传感器模组的封装性能较差。
[0104]本实施例中，还可以包括步骤:提供无源元件，将无源元件倒装置于PCB基板104功能区112正面，通过金属层108连接所述无源元件、图像传感芯片130以及信号处理芯片140，所述无源元件为电阻或电容。
[0105]需要说明的是，本实施例中，在将信号处理芯片140倒装置于PCB基板104上后，第二金属凸块150与金属层108直接接触，直接通过第二金属凸块150电连接所述信号处理芯片140和金属层108,即，直接通过第二金属凸块150和金属层108实现信号处理芯片140和图像传感芯片130之间的电连接。在本发明其他实施例中，如图6所示，在将信号处理芯片140倒装置于PCB基板上后，若在对应倒装信号处理芯片140的位置未形成有金属层108时，则在PCB基板104功能区112内形成线路分布105，所述线路分布105与金属层108电连接，且所述线路分布105还与第二金属凸块150电连接，通过所述线路分布105电连接第二金属凸块150和金属层108，也就是说，通过线路分布105、金属层108和第二金属凸块150电连接图像传感芯片130以及信号处理芯片140。
[0106]请参考图7，形成覆盖于所述金属层108表面、图像传感芯片130表面以及信号处理芯片140表面的塑封层111。
[0107]所述塑封层111起到保护图像传感芯片130以及信号处理芯片140的作用，防止在外界环境的影响下造成的图像传感芯片130以及信号处理芯片140性能失效，防止湿气由外部侵入、与外部电气绝缘；所述塑封层111还起到支撑作用，在封装完成后，使得影像传感器模组不易损坏；另外，所述塑封层111还起到固定后续形成的焊接凸起的作用，为焊接凸起提供保护。
[0108]采用塑封工艺(molding)形成所述塑封层111，所述塑封工艺采用转移方式或压合方式，所述塑封层111的顶部表面与图像传感芯片130第二面齐平或高于图像传感芯片130第二面。
[0109]由于本实施例中提供PCB基板104支撑图像传感芯片130，根据PCB基板104的特殊性，且PCB基板104上方的图像传感芯片130数量较多(PCB基板104的面积较大)，所述塑封工艺可以采用PCB制程中的塑封工艺来进行，与采用晶圆封装制程中的塑封工艺相t匕，PCB制程中的塑封工艺的成本较低。本实施例采用PCB制程中的塑封工艺形成所述塑封层111，明显降低了塑封工艺的难度，且减少了封装成本。采用整个模块或若干分立模块的方式形成所述塑封层111。
[0110]本实施例中，采用整个模块的方式形成所述塑封层111，即，对整块的PCB基板104上方的金属层108、图像传感芯片130和信号处理芯片140进行塑封工艺，形成的塑封层111除覆盖于功能区140的金属层108、图像传感芯片130和信号处理芯片140外，还覆盖于第二切割道区域113的金属层108表面。采用整个模块的方式形成塑封层111时，能够避免对准问题，从而降低塑封工艺的难度。
[0111]在其他实施例中，采用若干分立模块的方式形成所述塑封层111时，一个模块的塑封层111至少覆盖于一个功能区112上的金属层108表面和图像传感芯片130第二面，所述塑封层111可覆盖整个功能区112的金属层108，也可仅覆盖功能区112部分面积的金属层108，但是要保证塑封层111完全覆盖于图像传感芯片130侧壁表面以及顶部表面，以使塑封层111起到保护图像传感芯片130的作用。
[0112]所述塑封层111的材料为树脂或防焊油墨材料，例如，环氧树脂或丙烯酸树脂。
[0113]请参考图8，在所述塑封层111内形成通孔，所述通孔底部暴露出金属层108表面；形成填充满所述通孔的焊接凸起115，且所述焊接凸起115顶部高于塑封层111表面。
[0114]采用激光打孔工艺或刻蚀工艺形成所述通孔。形成的通孔的数量与焊盘102的数量相同，或者说，所述通孔的数量与分立的金属层108的数量相同，每一个分立的金属层108上方均形成有一个通孔，使得图像传感芯片130的每一个焊盘102均能与外部电路电连接。
[0115]本实施例中，通过在塑封层111内形成通孔的方式，实现焊盘102与外部电路电连接的目的，避免了在图像传感芯片130内形成通孔带来的不良影响，提高了后续形成的影像传感器模组的性能。
[0116]在形成通孔的工艺过程中，由于胶带层106的存在，影像感应区101处于一个密封腔内，防止形成通孔的工艺对影像感应区101造成损伤或杂质进入影像感应区101内。
[0117]通过所述焊接凸起115使焊盘102、第二金属凸块150与外部电路电连接，从而使图像传感芯片130和信号处理芯片140正常工作。
[0118]所述焊接凸起115顶部表面形状为弧形，焊接凸起115的材料为金、锡或者锡合金，所述锡合金可以为锡银、锡铅、锡银铜、锡银锌、锡锌、锡铋铟、锡铟、锡金、锡铜、锡锌铟或者锡银锑等。
[0119]作为一个实施例，焊接凸起115的材料为锡，形成所述焊接凸起115的步骤包括:形成填充满所述通孔的金属材料，采用回流工艺，形成所述焊接凸起115。
[0120]作为一个具体实施例，所述焊接凸起115顶部至塑封层111顶部之间的距离为20 μ m M 100 μ m。
[0121]大部分的焊接凸起115表面被塑封层111包覆，仅保留极少的焊接凸起115表面在外界环境中，有效的防止焊接凸起115被外界环境所氧化，提高后续形成的影像传感器模组的可靠性和稳定性。并且，在塑封层111内形成焊接凸起115，所述焊接凸起115的顶部略高于塑封层111表面，即可使图像传感芯片130与外部电路电连接，而焊接凸起115顶部略高于塑封层211表面(焊接凸起115顶部至塑封层111表面的距离为20 μ m至100 μ m)，可进一步减小后续形成的影像传感器模组的整体厚度，有利于提高封装集成度。
[0122]本实施例中，所述通孔环绕在图像传感芯片130和信号处理芯片140的四周，形成的焊接凸起115环绕在图像传感芯片130和信号处理芯片140的四周。在其他实施例中，可根据实际封装工艺的需要确定通孔的位置。
[0123]请参考图9，沿第二切割道区域113 (请参考图8)切割所述PCB基板104 ;去除所述胶带层106 (请参考图8)。
[0124]本实施例中，采用切片刀切割或激光切割工艺切割所述塑封层111、金属层108以及PCB基板104，形成若干单个的影像传感器模组。
[0125]由于前述在对第一待封装晶圆进行减薄处理后，形成了具有较薄厚度的图像传感芯片130，因此，本实施例形成的影像传感器模组的厚度较薄；同时，本实施例形成影像传感器模组的封装工艺简单，且对图像传感芯片130进行的封装制程极少(图像传感芯片130本身仅经历了减薄、形成第一金属凸块103以及一次切割的封装制程)，避免了对图像传感芯片130本身的切割处理，使得影像传感器模组具有非常好的封装性能，封装良率得到提升；最后，本实施例可以挑选良率较好的图像传感芯片130进行封装，从而进一步提高了封装良率，有效的降低了封装成本。
[0126]当所述胶带层106的材料为UV解胶胶带时，采用UV光照射所述胶带层106，然后揭除所述胶带层106，暴露出孔洞107上方的影像感应区101。
[0127]当所述胶带层106的材料为热解胶胶带时，对所述胶带层106进行加热，然后揭除所述胶带层106。
[0128]在本发明另一实施例中，请参考图10，形成焊接凸起115之前，包括步骤:在图像传感芯片130侧壁以及信号处理芯片140侧壁形成点胶层114，且所述点胶层114还覆盖于第一金属凸块103侧壁表面以及第二金属凸块150侧壁表面。
[0129]所述点胶层114起到保护图像传感芯片130以及信号处理芯片140的作用，使影像感应区201处于密封状态；在金属层108表面形成焊接凸起115，且所述焊接凸起115顶部高于图像传感芯片130表面。
[0130]具体的，采用植球工艺形成所述焊接凸起115，且焊接凸起115顶部至晶粒230表面的距离为20 μ m至100 μ m。
[0131]当图像传感芯片130侧壁表面以及信号处理芯片140侧壁表面形成有点胶层114时，切割所述PCB基板104后，形成的封装结构如图11所示。
[0132]请参考图12，在所述PCB基板104背面形成镜头组件，所述镜头组件包括滤光片180、镜座191和镜片190，其中，所述镜片190通过镜座191与所述PCB基板104相连接。
[0133]具体的，本实施例中，在PCB基板104背面形成滤光片180，所述滤光片180封闭孔洞107 一端。
[0134]由于任何在绝对零度(_237°C )以上的物体都对外发射红外线(红外光)，也就是说，影像感应区201能同时感应到可见光和红外光，根据光的折射远离和定律可得出:波长越长，折射率越小；波长越短，折射率越大。因此，当可见光和红外光同时进入影像感应区101后，可见光和红外光会在不同的靶面成像，可见光的成像为彩色图形，红外光的成像为黑白成像，当将可见光所成图像调试好后，红外光会在靶面形成虚像，从而影响图像的颜色和质量，因此，需要在影像感应区101的上方形成滤光片180，将光线中的红外光滤去，解决图像色彩失真的问题。
[0135]为了增加透光率，提高影像感应区101对光线的利用率，所述滤光片180除包括滤除红外光的膜层外，还包括抗反射膜层(AR Coating)。
[0136]所述滤光片180的尺寸大于或等于所述影像感应区101、以及孔洞107的尺寸，且所述滤光片180至少覆盖于影像感应区101的正上方，使得到达影像感应区101的光线中的红外光被滤去。
[0137]在本实施例中，形成影像传感器模组后，将滤光片180设置在PCB基板104的背面，因此滤光片180未经历形成影像传感器模组的封装工艺过程，使得滤光片180的滤光的性能最优，从而保证形成的影像传感器模组具有较高的良率。
[0138]所述镜座191为中空结构，镜座191与PCB基板104的之间形成凹槽，镜片190位于所述凹槽内或凹槽上方，所述镜片190的位置对应于开口 109、以及孔洞107的位置，即所述镜片190的位置对应于所述影像感应区101的位置，且镜片190的尺寸大于或等于孔洞107的尺寸，使得外界光线能透过所述镜片190照射到影像感应区101表面。
[0139]本实施例中，在PCB基板104背面形成支撑部192，镜片190通过支撑部192与镜座191相连接，并且，在所述支撑部192的外侧壁形成外螺纹，相应的，在所述镜座191的内侧壁形成相应的内螺纹，通过所述外螺纹和内螺纹之间相互螺合，将镜片190与镜座191相互固定，并且，通过旋转所述支撑部192能调节镜片190的位置，使得镜片190非常的靠近滤光片180。由于本实施例中滤光片180位于PCB基板104的背面，因此本实施例中所述镜片190能够非常的靠近PCB基板104，可以有效的减少形成的影像传感器模组的厚度，有利于满足产品的小型化的发展趋势。同时，由于滤光片180仅经历了形成镜座191和镜片190的封装工艺，因此滤光片180保持了较高的良率，从而使得形成的影像传感器模组的具有较高的良率。
[0140]本实施例中，在切割PCB基板104之后，形成滤光片108、镜片190以及镜座191等镜头组件。在其他实施例中，还可以在切割PCB基板104之前，去除胶带层106，然后在PCB基板104背面形成滤光片180、镜片190以及镜座191等镜头组件，所述滤光片180封闭孔洞107 —端；在滤光片180以及镜头组件形成后，切割PCB基板104形成若干个影像传感器模组，所述影像传感器模组具有滤光片180、镜片190以及镜座191镜头组件。
[0141]本实施例中，在PCB基板104背面形成滤光片180，在本发明其他实施例中，如图13所示，在镜座191上形成滤光片180，即所述滤光片180卡配于镜座191上。
[0142]在本发明其他实施例中，当信号处理芯片140以及图像传感芯片130侧壁表面形成有点胶层114时，形成的影像传感器模组如图14所示。
[0143]相应的，本实施例提供一种影像传感器模组，请参考图12，所述影像传感器模组包括:
[0144]PCB基板104，所述PCB基板104具有正面和与所述正面相对的背面，所述PCB基板104内具有贯穿所述PCB基板104的孔洞107 ;位于所述PCB基板104正面的金属层108 ；倒装在PCB基板104正面上方的图像传感芯片130，所述图像传感芯片130具有影像感应区101和环绕所述影像感应区101的焊盘102，其中，所述影像感应区101位于孔洞107上方，所述焊盘102和金属层108电连接；倒装在PCB基板正面上方的信号处理芯片140，所述信号处理芯片140与金属层108电连接；位于所述金属层108表面的焊接凸起115。
[0145]所述PCB基板104为影像传感器模组提供支撑作用，且所述PCB基板104表面形成有金属层108，金属层108与焊盘102电连接，且金属层108还与信号处理芯片140电连接，因此通过金属层108能够实现信号处理芯片140与图像传感芯片130之间的电连接。
[0146]孔洞107的尺寸大于或等于影像感应区101的尺寸。所述金属层108内具有开口109，所述开口 109的尺寸与孔洞107的尺寸相同；所述影像感应区101位于开口 109上方，影像感应区101可通过所述开口 109接收外界光线，本实施例中，所述开口 109宽度大于影像感应区101宽度，提高影像感应区101对光的利用率。[0147]所述金属层108的位置和数量与焊盘102的位置和数量相对应。具体的，当影像感应区101四侧均具有若干焊盘102时，则孔洞107四侧均具有若干分立的金属层108，且每一个分立的金属层108对应于一个焊盘102相连接。在其他实施例中，当影像感应区101一侧具有若干焊盘时，则所述孔洞一侧具有相同数量的分立的金属层。
[0148]所述金属层108的材料为Cu、Al或W。
[0149]本实施例中，所述金属层108远离所述开口 109的侧壁与PCB基板104的侧壁齐平。
[0150]还包括:第一金属凸块103,所述第一金属凸块103位于焊盘102和金属层108之间，通过所述第一金属凸块103电连接所述焊盘102和金属层108 ;第二金属凸块150，所述第二金属凸块150位于信号处理芯片140和金属层108之间，通过所述第二金属凸块150电连接所述信号处理芯片140和金属层108。
[0151]所述第一金属凸块103的数量和位置与焊盘102的数量和位置相对应，即第一金属凸块103的数量与焊盘102的数量相同，且相邻第一金属凸块103的间距和相邻焊盘102的间距相等，以使每一个焊盘102均能与一个金属层108相连接，从而实现焊盘102与外部电路电连接的目的。
[0152]所述第二金属凸块150的数量和位置与信号处理芯片140的引脚的数量和位置相对应，以使信号处理芯片140的每一个引脚均能与一个第二金属凸块150相连接，因此信号处理芯片140每一个引脚均能与相对应的金属层108相连接，从而实现信号处理芯片140与图像传感芯片130电连接的目的。
[0153]所述第一金属凸块103或第二金属凸块150的形状为方形或球形，所述第一金属凸块103或第二金属凸块150的材料为锡、金或锡合金。
[0154]需要说明的是，本实施例中，第二金属凸块150与信号处理芯片140和金属层108相接触，通过第二金属凸块150和金属层108电连接信号处理芯片140和图像传感芯片130。在本发明其他实施例中，若在对应设置第二金属凸块的位置未形成有金属层时，则PCB基板内形成有线路分布，所述线路分布与金属层电连接，且所述线路分布还与第二金属凸块电连接，通过所述线路分布电连接第二金属凸块以及金属层，通过线路分布、第二金属凸块以及金属层电连接图像传感芯片以及信号处理芯片。
[0155]本实施例提供的影像传感器模组还包括:覆盖于金属层108表面、图像传感芯片130表面以及信号处理芯片140表面的塑封层111 ;位于塑封层111内的通孔，所述通孔底部暴露出金属层108表面，且所述焊接凸起填充满所述通孔，焊接凸起115顶部高于塑封层111表面。
[0156]所述塑封层111的材料为树脂或防焊油墨材料，例如，环氧树脂或丙烯酸树脂。
[0157]本实施例中，所述焊接凸起115的顶部形状为球形，所述焊接凸起115的材料为锡、金或锡合金。
[0158]作为一个具体实施例，所述焊接凸起115顶部至塑封层111顶部之间的距离为20 μ m M 100 μ m。
[0159]塑封层111将图像传感芯片130包覆住，防止外界环境对图像传感芯片130造成不良影响，提高影像传感器模组的可靠性和稳定性；在塑封层111内形成有暴露出金属层108表面的通孔，在通孔内形成有焊接凸起115，通过焊接凸起115使焊盘112与外部电路电连接，既避免了对图像传感芯片130本身造成的损伤或污染，使影像传感器模组的封装性能得到提高；并且，焊接凸起115大部分被塑封层111包覆住，减少了焊接凸起115与外界环境接触的面积，从而大大的降低了焊接凸起115被氧化或受到其他损伤的可能性，进一步提高影像传感器模组的可靠性。
[0160]并且，由于焊接凸起115顶部至塑封层111表面的距离非常小，为20μπι至100 μ m，因此，焊接凸起115暴露在外界环境中的面积很小，有效的提高影像传感器模组的可靠性；同时，由于焊接凸起115顶部至塑封层111表面的距离非常小，进一步减小了影像传感器模组的厚度。
[0161]本实施例将图像传感芯片130和信号处理芯片140分开来设置，具体的，在PCB基板104正面分开设置图像传感芯片130和信号处理芯片140，避免考虑在同一芯片内设置图像传感芯片130以及信号处理芯片140的排布及互连问题，降低了设计难度；并且，由于图像传感芯片130以及信号处理芯片140之间受到对方排布以及面积的影响小，因此图像传感芯片130以及信号处理芯片140均能获得最佳的性能，提高了影像传感器模组的封装性能；同时，由于图像传感芯片130与信号处理芯片140并未设置在同一芯片上，相对现有技术而言，本发明实施例的图像传感芯片130的面积更小，因此，图像传感芯片130的设计成本降低；最后，由于图像传感芯片130与信号处理芯片140分开设置，图像传感芯片130与信号处理芯片140可以任意组合，使得影像传感器模组具有更高的灵活性。
[0162]影像传感器模组还包括:位于PCB基板104背面的镜头组件，所述镜头组件包括滤光片180、镜座191和镜片190，其中，所述镜片190通过镜座191与所述PCB基板104相连接；支撑部192 ;通过所述支撑部192将镜片190与镜座191相互固定。
[0163]本实施例中，所述滤光片180位于PCB基板104背面，且所述滤光片180封闭所述孔洞107的一端。
[0164]所述滤光片180的尺寸大于或等于影像感应区101、孔洞107的尺寸；，并且，滤光片180至少覆盖于影像感应区101的正上方。
[0165]所述支撑部192外侧壁具有外螺纹，所述镜座191内侧壁具有内螺纹，所述支撑部192和所述镜座191通过螺纹螺合相互固定，通过旋转所述支撑部192，能够调整镜片190与滤光片180之间的距离。
[0166]通过调节所述支撑部192，能够使镜片190非常靠近滤光片180，并且由于本实施例中滤光片180位于PCB基板104背面，因此镜片190非常靠近PCB基板104背面，从而进
一步减小影像传感器模组的厚度。
[0167]在本发明其他实施例中，如图13所示，所述滤光片180卡配于镜座191上。
[0168]在本发明另一实施例中，如图14所示，影像传感器模组还包括:覆盖于所述图像传感芯片130侧壁表面以及信号处理芯片140侧壁表面的点胶层114，且所述点胶层114还覆盖于第一金属凸块103侧壁表面以及第二金属凸块150侧壁表面，且焊接凸起115顶部高于图像传感芯片130表面。所述点胶层114起到保护图像传感芯片130以及信号处理芯片140的作用，防止外界环境对图像传感芯片130以及信号处理芯片140造成不良影响，提高封装结构的可靠性。
[0169]作为一个具体实施例，焊接凸起115顶部至图像传感芯片130表面的垂直距离为20 μ m M 100 μ m。[0170]所述影像传感器模组还包括:位于PCB基板104正面的无源元件，通过金属层108电连接所述无源元件、信号处理芯片140以及图像传感芯片130，所述无源元件为电阻或电容。
[0171]本发明另一实施例还提供一种封装方法，图15至图20为本发明另一实施例封装过程的剖面结构示意图，需要说明的是，本实施例中与上述实施例中相同结构的参数和作用等限定在本实施例中不再赘述，具体请参考上述实施例。
[0172]请参考图15，提供若干单个的图像传感芯片230，所述图像传感芯片230具有影像感应区201和环绕所述影像感应区201的焊盘202。
[0173]请参考图16，提供若干单个的信号处理芯片240。
[0174]请参考图17，提供PCB基板204，所述PCB基板204具有正面和与所述正面相对的背面，所述PCB基板204包括若干功能区212以及位于相邻功能区212之间的第二切割道区域213，在所述PCB基板204正面形成第金属层208 ;在所述PCB基板204功能区212内形成贯穿PCB基板204的孔洞207 ;在所述PCB基板204表面形成金属层208，且同一功能区212的金属层208内具有开口 209 ;在所述金属层208表面形成第一金属凸块203以及第二金属凸块250 ;在所述PCB基板204功能区212背面形成滤光片280，所述滤光片280封闭孔洞207 —端。
[0175]本实施例中，所述金属层208仅位于功能区212内，在第二切割道区域213表面未形成金属层208。可采用PCB制程工艺形成所述金属层208，例如，溅射或沉积工艺、结合刻蚀工艺在PCB基板204功能区212表面形成金属层208。
[0176]本实施例中，在形成所述金属层208之后，暴露出金属层208侧壁与第二切割道区域213边界之间的PCB基板204功能区212表面，其好处在于，后续在形成塑封层时，塑封层覆盖于所述暴露出的PCB基板204功能区212表面，从而使金属层208侧壁被塑封层包覆住，防止金属层208的侧壁与外部电路发生不必要的电连接，还可以防止金属层208的材料被氧化，从而提高后续形成影像传感器模组的可靠性。在其他实施例中，所述金属层208的侧壁也可以位于第二切割道区域213的边界处。
[0177]所述第一金属凸块203的数量和位置对应于焊盘202的数量和位置，相邻第一金属凸块203的间距与相邻焊盘202的间距相等，也就是说，后续在将图像传感芯片230倒装在PCB基板204上时，每一个第一金属凸块203对应于一个焊盘202表面相接触；所述第二金属凸块250的数量和位于对应于信号处理芯片240的引脚的数量和位置。
[0178]本实施例中，在PCB基板204金属层208表面形成第一金属凸块203，避免了在焊盘202表面形成第一金属凸块203的封装制程，因此图像传感芯片230本身经历的封装制程进一步减少，从而避免封装制程对图像传感芯片230带来的不良影响，使得图像传感芯片230保持较高的性能；同样的，信号处理芯片240的性能也得到提高。
[0179]需要说明的是，本实施例中，第二金属凸块250与金属层208直接接触，即，在金属层208表面形成第二金属凸块250;在本发明其他实施例中，若在对应设置第二金属凸块的位置未形成有金属层时，则在PCB基板功能区内形成线路分布，所述线路分布与金属层电连接，且所述线路分布还与第二金属凸块电连接，通过所述线路分布电连接第二金属凸块以及金属层，后续通过线路分布、第二金属凸块以及金属层电连接图像传感芯片以及信号处理芯片。[0180]所述滤光片280不仅起到滤光作用，还可以起到保护影像感应区201的作用，防止后续的封装工艺过程中的杂质掉落在影像感应区201内。
[0181]所述滤光片280的尺寸大于或等于所述孔洞207、所述开口 209的尺寸。
[0182]本实施例中，所述滤光片280仅位于功能区212表面，从而能够避免后续切割工艺对滤光片280造成切割，提高后续形成的影像传感器模组的良率，所述滤光片280保证封闭孔洞207的一端即可。在其他实施例中，所述滤光片280还可以位于第二切割道区域213。
[0183]在其他实施例中，在PCB基板功能区背面未形成滤光片时，则在PCB基板功能区背面形成胶带层，具体的可参考前述实施例的说明。
[0184]请参考图18，将所述图像传感芯片230倒装置于PCB基板204功能区212正面上方，且所述焊盘202和金属层208电连接；将信号处理芯片240倒装置于PCB基板204功能区212正面上方，且信号处理芯片240与金属层208 ;形成覆盖于所述金属层208表面、图像传感芯片230表面以及信号处理芯片240表面的塑封层211 ;在所述塑封层211内形成通孔，所述通孔底部暴露出金属层208表面；形成填充满所述通孔的焊接凸起215，且所述焊接凸起215顶部高于塑封层211表面。
[0185]所述倒装方法可参考前述实施例，在此不再赘述。
[0186]本实施例中，米用若干分立模块的方式形成塑封层211,并且,每个模块的塑封层211完全覆盖于图像传感芯片230表面，同时塑封层211覆盖于同一功能区212的金属层208侧壁表面，由于同一功能区212用于后续形成一个影像传感器模组，任一个功能区212上的金属层208侧壁表面被塑封层211覆盖，从而防止金属层208侧壁暴露在外界环境中，提高影像传感器模组的可靠性。
[0187]请参考图19，在PCB基板204功能区212背面形成镜座291和镜片290，其中，所述镜片290通过镜座291与所述PCB基板204相连接。
[0188]所述滤光片280、镜座291以及镜片290为影像传感器模组的镜头组件。还包括步骤:在PCB基板204功能区212背面形成支撑部292。
[0189]关于镜座291、镜片290以及支撑部292的描述可参考前述实施例，在此不再赘述。
[0190]在本实施例中，在形成塑封层211之前，在PCB基板204背面形成了滤光片280，在本发明其他实施例中，在形成塑封层之前，在PCB基板背面形成胶带层，则在切割PCB基板之前，去除胶带层，在PCB基板功能区背面形成镜头组件，具体的，在PCB基板功能区背面形成滤光片，在PCB基板功能区背面形成镜座，通过镜座将镜片安置与PCB基板背面，或者将滤光片卡配于镜座上，具体可参考前述实施例的说明。
[0191]本实施例中，在切割PCB基板204之前，在PCB基板204功能区212背面形成镜头
组件，进一步简化了封装工艺步骤，提高封装效率。
[0192]请参考图20，沿第二切割道区域213 (请参考图19)切割所述PCB基板204。
[0193]本实施例中，金属层208侧壁离第二切割道区域213边界具有一定的距离，因此，沿第二切割道区域213切割PCB基板204，形成若干单颗影像传感器模组。由于切割工艺并未切割金属层208，因此金属层208侧壁仍然被塑封层211覆盖，从而防止金属层208侧壁暴露出外界环境中，提高了影像传感器模组的可靠性和稳定性。
[0194]与晶圆级封装工艺相比，本实施例中的封装工艺条件更温和，在经历本实施例中的封装工艺之后，滤光片280仍然能够保持较高的良率，从而提高形成影像传感器模组的良率。
[0195]需要说明的是，在本发明其他实施例中，当未形成塑封层时，在形成焊接凸起之前，还包括步骤:形成覆盖于所述图像传感芯片侧壁表面以及第一金属凸块侧壁表面的点胶层。有关点胶层的描述可参考前述实施例的说明。
[0196]相应的，本实施例提供一种影像传感器模组，请参考图20，所述影像传感器模组包括:
[0197]PCB基板204，所述PCB基板204具有正面和与所述正面相对的背面，所述PCB基板204内具有贯穿所述PCB基板204的孔洞207 ;位于所述PCB基板204正面的金属层208 ；倒装在PCB基板204正面上方的图像传感芯片230，所述图像传感芯片230具有影像感应区201和环绕所述影像感应区201的焊盘202，其中，所述影像感应区201位于孔洞207上方，所述焊盘202和金属层208电连接；倒装在PCB基板正面上方的信号处理芯片240，且所述信号处理芯片240与金属层208电连接；覆盖于金属层208表面、图像传感芯片230表面以及信号处理芯片240表面的塑封层211 ;位于塑封层211内的通孔，所述通孔底部暴露出金属层208表面，填充满所述通孔的焊接凸起215，且所述焊接凸起215顶部高于塑封层211表面。
[0198]所述金属层208内具有开口 209，所述开口 209的尺寸与孔洞207的尺寸相同；所述影像感应区201位于开口 209上方，影像感应区201可通过所述开口 209接收外界光线，本实施例中，所述开口 209宽度大于影像感应区201宽度，提高影像感应区201对光的利用率。
[0199]本实施例中，所述金属层208暴露出远离所述开口 209的PCB基板204部分表面，所述塑封层211覆盖于所述暴露出的PCB基板204部分表面，且所述塑封层211覆盖于金属层208侧壁表面，防止金属层208的侧壁暴露在外界环境中，避免暴露在外界环境中的金属层208与外部电路发生不必要的电连接，还可以防止金属层208的材料被外界环境所氧化，提高了影像传感器模组的可靠性。
[0200]还包括:第一金属凸块203,所述第一金属凸块203位于焊盘202和金属层208之间，通过所述第一金属凸块203电连接所述焊盘202和金属层208 ;第二金属凸块250，所述第二金属凸块250位于信号处理芯片240和金属层208之间，通过所述第二金属凸块250电连接所述信号处理芯片240和金属层208。
[0201]需要说明的是，本实施例中，第二金属凸块250与金属层208直接接触；在本发明其他实施例中，若在对应设置第二金属凸块的位置未形成有金属层时，则在PCB基板内形成有线路分布，所述线路分布与金属层电连接，且所述线路分布还与第二金属凸块电连接，通过所述线路分布电连接第二金属凸块以及金属层，通过线路分布以及金属层电连接图像传感芯片以及信号处理芯片。
[0202]影像传感器模组还包括:位于PCB基板204背面的镜头组件，所述镜头组件包括滤光片280、镜座291和镜片290，其中，所述镜片290通过镜座291与所述PCB基板204相连接；支撑部292 ;通过所述支撑部292将镜片290与镜座291相互固定。
[0203]所述滤光片280、镜片290、镜座291以及支撑部292的描述可参考前述实施例，在此不再赘述。
[0204]在PCB基板204正面设置图像传感芯片230以及信号处理芯片240，避免考虑在同一芯片内设置图像传感芯片230以及信号处理芯片240的排布及互连问题，降低了设计难度；并且，由于图像传感芯片230以及信号处理芯片240之间受到对方排布以及面积的影响小，因此图像传感芯片230以及信号处理芯片240均能获得最佳的性能，提高了影像传感器模组的封装性能；同时，由于图像传感芯片230与信号处理芯片240并未设置在同一芯片上，相对现有技术而言，本发明实施例的图像传感芯片230的面积更小，因此，图像传感芯片230的设计成本降低；最后，由于图像传感芯片230与信号处理芯片240分开设置，图像传感芯片230与信号处理芯片240可以任意组合，使得影像传感器模组具有更高的灵活性。
[0205]并且，通过调节所述支撑部292，能够使镜片290非常靠近滤光片280，并且由于本实施例中滤光片280位于PCB基板204背面，因此镜片290非常靠近PCB基板204背面，从而进一步减小影像传感器模组的厚度。
[0206]在本发明其他实施例中，影像传感器模组还包括:覆盖于图像传感芯片侧壁表面以及第一金属凸块侧壁表面的点胶层，且焊接凸起顶部高于图像传感芯片表面。具体可参考前述实施例的描述。
[0207]虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【权利要求】
1.一种影像传感器模组，其特征在于，包括: PCB基板，所述PCB基板内具有贯穿所述PCB基板的孔洞； 位于所述PCB基板表面的金属层； 倒装在PCB基板上方的图像传感芯片，所述图像传感芯片具有影像感应区和环绕所述影像感应区的焊盘，其中，所述影像感应区位于孔洞上方，所述焊盘和金属层电连接； 倒装在PCB基板上方的信号处理芯片，所述信号处理芯片与金属层电连接； 位于所述金属层表面的焊接凸起。
2.如权利要求1所述影像传感器模组，其特征在于，还包括:位于PCB基板背面的镜头组件，所述镜头组件包括滤光片、镜座和镜片，其中，所述镜片通过镜座与所述PCB基板背面相连接。
3.如权利要求2所述影像传 感器模组，其特征在于，所述滤光片位于PCB基板背面或卡配于镜座上。
4.如权利要求2所述影像传感器模组，其特征在于，还包括:支撑部，通过所述支撑部将镜片与镜座相互固定。
5.如权利要求4所述影像传感器模组，其特征在于，所述支撑部外侧壁具有外螺纹，所述镜座内侧壁具有内螺纹，所述支撑部和所述镜座通过螺纹螺合相互固定。
6.如权利要求1或2所述影像传感器模组，其特征在于，所述孔洞的尺寸大于或等于影像感应区的尺寸。
7.如权利要求1或2所述影像传感器模组，其特征在于，还包括:第一金属凸块，所述第一金属凸块位于焊盘和金属层之间，通过所述第一金属凸块电连接所述焊盘和金属层。
8.如权利要求1或2所述影像传感器模组，其特征在于，还包括:第二金属凸块，通过所述第二金属凸块电连接所述信号处理芯片和金属层。
9.如权利要求8所述影像传感器模组，其特征在于，所述第二金属凸块与信号处理芯片和金属层相接触。
10.如权利要求8所述影像传感器模组，其特征在于，在所述PCB基板内形成有线路分布，所述线路分布与金属层和第二金属凸块电连接。
11.如权利要求1或2所述影像传感器模组，其特征在于，还包括:覆盖于金属层表面、图像传感芯片表面以及信号处理芯片表面的塑封层；位于塑封层内的通孔，所述通孔底部暴露出金属层表面，所述焊接凸起填充满所述通孔，且所述焊接凸起顶部高于塑封层表面。
12.如权利要求11所述影像传感器模组，其特征在于，所述焊接凸起顶部至塑封层表面的距离为20 μ m至100 μ m。
13.如权利要求11所述影像传感器模组，其特征在于，所述塑封层覆盖于金属层侧壁表面。
14.如权利要求7所述影像传感器模组，其特征在于，还包括:覆盖于图像传感芯片侧壁表面以及第一金属凸块侧壁表面的点胶层，且焊接凸起顶部高于图像传感芯片表面。
15.如权利要求1所述影像传感器模组，其特征在于，还包括:位于所述PCB基板表面的无源元件。
16.一种影像传感器模组的形成方法，其特征在于，包括: 提供若干个图像传感芯片和信号处理芯片，其中，图像传感芯片具有影像感应区和环绕所述影像感应区的焊盘； 提供PCB基板，所述PCB基板具有若干功能区和位于相邻功能区之间的切割道区域，同一功能区的PCB基板内具有贯穿所述PCB基板的孔洞； 在所述PCB基板功能区表面形成金属层； 将图像传感芯片倒装置于PCB基板功能区上方，且所述焊盘与金属层电连接； 将信号处理芯片倒装置于PCB基板功能区上方，且信号处理芯片与金属层电连接； 在所述金属层表面形成焊接凸起； 沿所述切割道区域切割所述PCB基板，形成若干单颗封装结构。
17.如权利要求16所述影像传感器模组的形成方法，其特征在于，在切割所述PCB基板之前或之后，还包括步骤:在PCB基板功能区背面形成镜头组件，所述镜头组件包括滤光片、镜座和镜片，其中，所述镜片通过镜座与所述PCB基板背面相连接。
18.如权利要求17所述影像传感器模组的形成方法，其特征在于，在所述PCB基板功能区背面或镜座上形成滤光片。
19.如权利要求16或17所述影像传感器模组的形成方法，其特征在于，所述金属层的材料为 Cu、Al、W、Sn、Au 或 Sn-Au 合金。
20.如权利要求16或17所述影像传感器模组的形成方法，其特征在于，还包括步骤:在焊盘表面或金属层表面形成第一金属凸块，所述焊盘和金属层通过第一金属凸块电连接。
21.如权利要求20所述影像传感器模组的形成方法，其特征在于，所述第一金属凸块的材料为锡、金或锡合金。
22.如权利要求20所述影像传感器模组的形成方法，其特征在于，采用焊接键合工艺将焊盘与金属层连接，其中，焊接键合工艺为共晶键合、超声热压、热压焊接或超声波压焊。
23.如权利要求16或17所述影像传感器模组的形成方法，其特征在于，还包括步骤:在信号处理芯片表面形成第二金属凸块，通过所述第二金属凸块电连接所述信号处理芯片和金属层。
24.如权利要求23所述影像传感器模组的形成方法，其特征在于，在将信号处理芯片倒装置于PCB基板上后，所述第二金属凸块与金属层直接接触。
25.如权利要求23所述影像传感器模组的形成方法，其特征在于，在所述PCB基板功能区内形成线路分布，所述线路分布电连接所述第二金属凸块和金属层。
26.如权利要求17所述影像传感器模组的形成方法，其特征在于，在形成所述金属层后，在PCB基板背面形成滤光片，滤光片封闭所述孔洞一端。
27.如权利要求16或17所述影像传感器模组的形成方法，其特征在于，在形成焊接凸起之前，还包括步骤:形成覆盖于金属层表面以及图像传感芯片表面的塑封层；在所述塑封层内形成通孔，所述通孔底部暴露出金属层表面；形成填充满所述通孔的焊接凸起，所述焊接凸起顶部高于塑封层表面。
28.如权利要求27所述影像传感器模组的形成方法，其特征在于，形成的塑封层覆盖于同一功能区内金属层侧壁表面。
29.如权利要求20所述影像传感器模组的形成方法，其特征在于，在形成焊接凸起之前，还包括步骤:形成覆盖于所述图像传感芯片侧壁表面以及第一金属凸块侧壁表面的点胶层。
【文档编号】H01L27/146GK103956371SQ201410214063
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】王之奇, 喻琼, 王蔚 申请人:苏州晶方半导体科技股份有限公司