影像传感芯片封装结构及封装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种影像传感芯片封装结构及其封装方法。
【背景技术】
[0002]目前，晶圆级封装(Wafer Level Packaging)技术是对整片晶圆进行测试封装后再进行切割，得到单个成品芯片的技术，其逐渐取代引线键合封装技术，成为封装的主流技术。
[0003]在影像传感器的封装中，也多采用晶圆级封装技术，如图1所示，为现有传统的影像传感器封装结构，该结构包括影像传感芯片10和盖板20，影像传感芯片的第一表面上设置有影像传感区12和焊垫14，盖板20设置在影像传感区12上方，用于保护影像传感区，通常的，盖板20由玻璃基板22和玻璃基板22上的支撑结构24组成，支撑结构24围成空腔，在支撑结构24键合到影像传感区所在的第一表面后，将影像传感区12罩在空腔中，起到保护影像传感区的作用。在第二表面上设置有贯通至焊垫14的导孔以及与导孔电连接的焊接凸点22，从而，实现与外部的电连接，导孔包括通孔中及通孔侧面的第二表面上的绝缘层16、电连线层18和阻焊层22，焊接凸点22形成在导孔侧面的电连线层18上，从而实现外部与焊垫的电连接。
[0004]然而，在该结构中，绝缘层16多采用有机材料形成，有机材料形成的绝缘层在通孔的边角处较为薄弱，尤其是对于阶梯形的通孔(图未视出)，容易在边角处产生缺陷。此外，在后续形成电连线层时，需要通过镭射进行绝缘层的开口，开口后绝缘层和衬垫都被击穿，这样，如图1所示，形成的电连线层18与衬垫14侧壁形成电连接，这种连接的接触面积较小，在晶片受力时，容易产生断裂，甚至失效。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的第一方面提供了一种影像传感芯片封装结构，以降低影像传感芯片封装结构的缺陷。
[0006]为解决上述问题，本发明实施例提供了一种影像传感芯片封装结构，包括:
[0007]影像传感芯片，其具有相对的第一表面和第二表面，在第一表面上设置有影像传感区以及位于影像传感区周围的焊垫；
[0008]从第二表面贯通至焊垫的通孔；
[0009]设置于通孔侧壁以及第二表面上的钝化层；
[0010]设置于通孔底面以及钝化层上的电连线层；
[0011]电连接于电连线层的焊接凸点；
[0012]位于电连线层与钝化层之间的缓冲层。
[0013]可选的，还包括:遮光层，位于第二表面上且覆盖所述影像传感区。
[0014]可选的，所述遮光层的材质为金属。
[0015]可选的，所述金属为经过表面黑化处理的Al。
[0016]可选的，所述缓冲层的材质为感光胶。
[0017]可选的，还包括覆盖电连线层并填充通孔的阻焊层。
[0018]可选的，还包括与所述影像传感芯片对位压合的保护盖板。
[0019]可选的，所述保护盖板为光学玻璃，光学玻璃的至少一个表面上设置有防反射层。
[0020]可选的，所述缓冲层的厚度范围为5-25微米。
[0021]此外，本发明还提供了一种影像传感芯片的封装方法，包括:
[0022]提供晶圆，具有多颗阵列排布的影像传感芯片，其具有相对的第一表面和第二表面，影像传感芯片具有影像传感区以及位于影像传感区周围的焊垫，所述影像传感区以及焊垫位于第一表面；
[0023]提供保护盖板，并将其与所述晶圆对位压合；
[0024]从第二表面形成贯通至焊垫的通孔；
[0025]在通孔侧壁以及通孔两侧的第二表面上形成钝化层；
[0026]在第二表面上的钝化层上形成缓冲层；
[0027]形成覆盖通孔内壁及缓冲层的电连线层；
[0028]在电连线层上形成与所述电连线层电连接的焊接凸点。
[0029]可选的，在形成通孔之前，还包括:在第二表面对应影像传感区的位置形成遮光层。
[0030]可选的，形成遮光层的步骤包括:
[0031]在第二表面上溅射金属层，并进行刻蚀，以在对应影像传感区的位置形成遮光层。
[0032]可选的，所述金属层为Al，在溅射Al的金属层之后，还进行表面黑化处理，而后进行刻蚀。
[0033]可选的，在覆盖电连线层之后，形成焊接凸点之前，还包括:
[0034]形成阻焊层，并在第二表面上的阻焊层中形成开口 ；
[0035]在开口中形成焊接凸点。
[0036]可选的，所述保护盖板为光学玻璃，光学玻璃的至少一个表面上设置有防反射层。
[0037]可选的，在通孔侧壁以及通孔两侧的第二表面上形成钝化层的步骤包括:
[0038]沉积钝化层；
[0039]刻蚀去除通孔底部的钝化层。
[0040]可选的，所述缓冲层的材质为感光胶，在第二表面上的钝化层上形成缓冲层的步骤包括:
[0041 ] 在第二表面上旋涂感光胶；
[0042]通过曝光显影工艺形成缓冲层。
[0043]本发明实施例提供的影像传感芯片封装结构及其封装方法，在电连线层与芯片间采用钝化层作为绝缘层，并在焊接凸点下的电连线层与钝化层之间设置缓冲层，钝化层具有较好的阶梯覆盖性，在通孔的边角处也具有好的覆盖性，并通过缓冲层释放形成焊接凸点时回流焊对钝化层的冲击力。此外，对于钝化层，在去除通孔底部的钝化层时，可以通过刻蚀的方法去除而暴露衬垫，这样，后续形成的电连线层与衬垫为面接触，具有更大的接触面积，提高二者的结合力，从整体上进一步降低了影像传感芯片封装结构的潜在缺陷。
【附图说明】
[0044]图1示出了现有技术的影像传感芯片封装结构的剖面结构示意图；
[0045]图2示出了根据本发明一实施例的影像传感芯片封装结构的剖面结构示意图；
[0046]图3示出了根据发明另一实施例的影像传感芯片封装结构的剖面结构示意图；
[0047]图4A至图13示出了本发明实施例的影像传感芯片的封装方法中所形成的中间结构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0048]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。
[0049]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0050]其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。另夕卜，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
[0051]为了降低影像传感芯片封装结构的缺陷，尤其是通孔的边角处薄弱的缺陷，本发明提出了一种影像传感芯片封装结构，参考图2和图3所示，其包括:
[0052]影像传感芯片100，其具有相对的第一表面1001和第二表面1002，在第一表面1001上设置有影像传感区102以及位于影像传感区102周围的焊垫104 ;
[0053]从第二表面1002贯通至焊垫1004的通孔105 ；
[0054]设置于通孔105侧壁以及第二表面1002上的钝化层106 ；
[0055]设置于通孔105底面以及钝化层106上的电连线层108 ；
[0056]电连接于电连线层108的焊接凸点122 ;
[0057]位于电连线层108与钝化层106之间的缓冲层107。
[0058]在本发明中，在电连线层与芯片间采用钝化层作为绝缘层，并在焊接凸点下的电连线层与钝化层之间设置缓冲层，钝化层具有较好的阶梯覆盖性，在通孔的边角处也具有好的覆盖性，并通过缓冲层释放形成焊接凸点时回流焊对钝化层的冲击力。此外，对于钝化层，在去除通孔底部的钝化层时，可以通过刻蚀的方法去除而暴露衬垫，这样，后续形成的电连线层与衬垫为面接触，具有更大的接触面积，提高二者的结合力，从整体上进一步降低了影像传感芯片的潜在缺陷。
[0059]在本发明实施例中，该影像传感芯片封装结构可以为形成在完成导孔和焊接凸点加工而尚未进行切割的结构，也可以为经过切割之后的单个成品芯片的结构。
[0060]对于影像传感芯片，该芯片至少形成有影像传感区和焊垫，在本发明实施例中，在影像传感芯片的第一表面上设置有影像传感区102和位于影像传感区102周围的焊垫104，所述影像传感区102用于接收外界光线并转换为电学信号，所述影像传感区102内至少形成有影像传感器单元，还可以进一步形成有与影像传感器单元相连接的关联电路，如用于驱动芯片的驱动单元(图未示出)、获取感光区电流的读取单元(图未示出)和处理感光区电流的处理单元(图未示