影像传感芯片封装结构及封装方法_3

文档序号:9490650阅读:来源:国知局
引焊垫107与电连线层108电连接,这样,导引焊垫107的图形与焊接凸点122匹配,在与焊接凸点122的连接处,电连线层108可以无需设置与焊接凸点匹配的端部,使得电连线层可以更密集的设置,大大提高器件的集成度,实现器件进一步的小型化。
[0070]其中,所述导引焊垫107为导电材料,可以为金属材料,例如Al、Au和Cu等。焊接凸点用于与外部电路的电连接,所述焊接凸点122可以为焊球、金属柱等连接结构,材料可以为铜、铝、金、锡或铅等金属材料。
[0071]在本发明实施例中,在电连线层108与影像传感芯片100间设置有电绝缘层106,参考图2所示,在通孔105的侧壁以及通孔两侧的第二表面上形成有电绝缘层106,电绝缘层为介质材料,实现电隔离,例如可以为氧化硅、氮化硅或氮氧化硅或有机介质材料等,在优选的实施例中,该电绝缘层106为钝化层,钝化层为氧化物或氮化物的介质材料,如氧化硅、氮化硅或氮氧化硅或他们的叠层等,钝化层作为电连线层的电绝缘层,具有较好的阶梯覆盖性,同时,钝化层具有小的膨胀系数,使得电连线层由于热膨胀受到的挤压力大大减小,进一步降低影像传感芯片电连线层的缺陷。
[0072]阻焊层在焊接凸点工艺中对其他层起到绝缘保护层的作用,阻焊层优选可以为防焊感光油墨,在起到绝缘保护的同时,可以起到缓冲层的作用,缓解焊接凸点工艺中,回流焊对钝化层的冲击力。
[0073]以上对本发明的影像传感芯片封装结构的实施例进行了详细的描述,此外,本发明还提供了上述封装结构的封装方法,以下将结合具体的实施例,对该封装方法进行详细的描述。
[0074]首先,在步骤S101,提供晶圆1000,具有多颗阵列排布的影像传感芯片100,其具有相对的第一表面1001和第二表面1002,影像传感芯片100具有影像传感区102以及位于影像传感区周围的焊垫104,所述影像传感区102以及焊垫104位于第一表面1002,参考图4和图4A所不,其中,图4A为晶圆1000的俯视结构不意图,图4及后续相关附图为一个影像传感芯片100单元沿AA1向的截面结构示意图。
[0075]本实施例中,所述晶圆1000为半导体衬底,所述半导体衬底可以为体衬底或包括半导体材料的叠层衬底,如Si衬底、Ge衬底、SiGe衬底或SOI等。
[0076]在本发明实施例中,在所述晶圆1000上形成有多个影像传感芯片100,这些影像传感芯片100呈阵列排布,在相邻的影像传感芯片100之间设置有切割道区域1100,用于后续工艺中对所述晶圆1000进行切割,从而形成独立的影像传感芯片封装结构。
[0077]在本发明实施例中,所述影像传感芯片具有影像传感区102以及位于影像传感区周围的焊垫104,所述影像传感区102以及焊垫104位于第一表面1002,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,影像传感器单元例如可以由多个光电二极管阵列排布形成,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(图未示出)等。
[0078]接着,在步骤S102,提供保护盖板200,并将保护盖板200与所述晶圆1000对位压合,参考图5-6所示。
[0079]本实施例中,如图5所示,所述保护盖板200为光学玻璃,光学玻璃上设置有支撑结构220,通过支撑结构220与影像传感区102对位压合,使得支撑结构220之间围成的空腔将影像传感区102容纳于其中,形成一个玻璃罩来保护影像传感区102。所述光学玻璃可以为无机玻璃、有机玻璃或者其他具有特定强度的透光材料,光学玻璃的厚度可以为300 μ m ?500 μ mD
[0080]所述支撑结构220通常为介质材料,例如可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或感光胶等。在一个具体的实施例中,支撑结构的材料为感光胶,首先,可以在光学玻璃的表面上旋涂感光胶,而后进行曝光显影工艺,从而,在感光玻璃上形成支撑结构220。
[0081]由于该保护盖板采用光学玻璃形成,会存在镜面反射的缺陷,减少进入到影像传感区的光线,进而影响成像的品质,为此,参考图5所示,在形成支撑结构之前,可以先在光学玻璃的表面上设置防反射层201,该防反射层201可以设置在光学玻璃朝向影像传感区102的表面上或与该表面相对的表面上,也可以在光学玻璃的两个表面上都设置该防反射层201,可以通过喷涂的方式在玻璃基板上形成防反射层,该防反射层至少覆盖影像传感区102对应的区域,可以根据所选择的玻璃基板来选择合适的防反射涂层的材质。
[0082]在该实施例中,如图6所示,将该保护盖板200与晶圆1000的第一表面相结合,使得支撑结构220与影像传感区102对位压合,可以通过在支撑结构220和/或晶圆1000的第一表面之间设置粘合层(图未示出),来实现保护盖板200与晶圆1000的对位压合,例如,可以在支撑结构220的表面和/或晶圆1000的第一表面的相应位置处,通过喷涂、旋涂或者黏贴的工艺设置粘合层,再将二者进行压合,通过所述粘合层实现相结合。所述粘合层既可以实现粘接作用,又可以起到绝缘和密封作用。所述粘合层可以为高分子粘接材料,例如硅胶、环氧树脂、苯并环丁烯等聚合物材料。
[0083]而后,在步骤S103,从第二表面1002形成贯通至焊垫1004的通孔105,参考图8所示。
[0084]在进行该步骤之前,首先,从而第二表面1002对晶圆1000进行减薄,以便于后续通孔的刻蚀,可以采用机械化学研磨、化学机械研磨工艺或二者的结合进行减薄。
[0085]而后,更优地,为了避免或者减少光线特别是红外光线从第二表面进入到影像传感区102,如图7所示,可以至少在第二表面对应影像传感区102的设置遮光层101。所述遮光层101可以为金属材料,例如可以为铝、铝合金或者其他适宜的金属材料。在一个优选的实施例中,首先,可以通过溅射工艺在晶圆1000的第二表面上形成金属层,如铝金属;接着,对该金属层进行黑化处理,可以通过酸碱药水对所述金属层进行黑化,例如,可以采用含硫的碱溶液对所述铝金属层进行处理,黑化后的金属层的厚度可以为1 ym?ΙΟμπι,优选地,可以为5 μ m,6 μ m等在所述铝金属层上形成黑色的硫化物膜层,提高所述铝材料层的遮光效果;而后,对金属材料层进行图形化,仅在第二表面上影像传感区102对应的位置形成遮光层101,该遮光层也可以较影像传感区102具有更大的面积,以完全遮盖影像传感区,起到更好的遮光效果。
[0086]而后,从第二表面1002形成贯通至焊垫104的通孔105,如图8所示。具体的,可以利用刻蚀技术,如反应离子刻蚀或感应耦等离子体刻蚀等,对晶圆1000进行刻蚀,直至暴露出焊垫104,也可以进一步对焊垫104进行过刻蚀,即刻蚀掉部分厚度的焊垫,从而,形成暴露焊垫的通孔105。
[0087]接着,在通孔105侧壁以及通孔105两侧的第二表面1002上形成钝化层的电绝缘层106,如图9所示。所述钝化层106可以为氧化物或氮化物的介质材料,如氧化硅、氮化硅或氮氧化
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1