封装结构及封装方法

文档序号:10614545
封装结构及封装方法
【专利摘要】一种封装结构及封装方法,其中,所述封装方法包括:提供芯片单元,所述芯片单元具有第一表面,所述第一表面包括器件区域;提供保护盖板,所述保护盖板具有第二表面;形成粘度可变的粘合单元,将所述芯片单元的第一表面与所述保护盖板的第二表面相对粘结;对所述粘合单元进行处理,在所述粘合单元内形成具有不同粘度的第一区域和第二区域。本发明实施例的封装方法,通过光源照射或者加热的方式,形成具有不同粘度的第一区域和第二区域,使芯片单元与保护盖板之间的结合力降低但并未完全消除,在后续封装结构上板期间,保护盖板仍能保护封装结构不受污染或者损伤;而完成上板后,保护盖板容易被去除,避免影响芯片单元的性能。
【专利说明】
封装结构及封装方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及半导体封装技术领域,尤其涉及一种封装结构及封装方法。【背景技术】
[0002]晶圆级芯片封装(Wafer Level Chip Size Packaging,WLCSP)技术是对整片晶圆进行封装测试后再切割得到单个成品芯片的技术。经晶圆级芯片封装技术封装后的芯片达到了高度微型化,芯片成本随着芯片的减小和晶圆尺寸的增大而显著降低。该技术顺应了市场对微电子产品日益轻、小、短、薄化和低价化的要求,从而成为当前封装领域的热点和发展趋势。
[0003]影像传感芯片作为一种将光学图像信号转换成电子信号的芯片,其具有感应区域,在利用现有的晶圆级芯片封装技术对影像传感芯片进行封装时,为保护影像传感器的感应区域不受损伤及污染,通常需要在感光区位置形成一个封装盖以保护其感光区域。考虑到光线的正常传递,封装盖通常为透明基板。透明基板可作为影像传感芯片封装体形成过程中的支撑,使制程得以顺利进行。在完成晶圆级芯片封装后,透明基板仍会继续保留, 在后续影像传感芯片的使用过程中,继续保护感应区域免受损伤和污染。
[0004]然而,透明基板的存在仍会降低影像传感芯片的性能。因为透明基板或多或少会吸收、折射及/或反射部分进入影像传感晶片的感测元件区的光线,从而影响影像感测的品质,而光学品质足够的透明基板却造价不菲。
[0005]现有技术中通常在完成晶圆级芯片封装后,去除透明基板。但去除了透明基板后的影像传感芯片在客户端上板等后续工艺中(例如与印刷电路板电连接时),仍无法避免其感应区域受到损伤和污染。
[0006]因此,需要一种在保护影像传感芯片的感应区域免受损伤和污染的同时,又不影响其性能的封装方法。
【发明内容】

[0007]本发明解决的技术问题是提供一种封装结构及封装方法,能够保护影像传感芯片的感应区域,同时不影响影像传感器的性能。
[0008]为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种封装结构及封装方法,其中,所述封装结构包括:芯片单元,所述芯片单元具有第一表面,所述第一表面包括器件区域;保护盖板,所述保护盖板具有第二表面,所述第二表面与所述芯片单元的第一表面相对;粘合单元,位于所述芯片单元的第一表面和所述保护盖板的第二表面之间,用于将所述芯片单元和所述保护盖板相粘结,其中,所述粘合单元包括具有不同粘度的第一区域和第二区域。
[0009]可选地,所述第一区域的粘度低于所述第二区域的粘度。
[0010]可选地,所述第一区域的粘度为零。
[0011]可选地,所述第一区域的体积占所述粘合单元的体积的30 %至90 %。
[0012]可选地,所述粘合单元包括第一粘合层,所述第一区域和所述第二区域位于所述第一粘合层内。
[0013]可选地,所述粘合单元包括第一粘合层、第二粘合层和位于所述第一粘合层和第二粘合层之间的透明基底,所述第一粘合层位于所述透明基底和所述保护盖板的第二表面之间,所述第二粘合层位于所述透明基底和所述芯片单元的第一表面之间。
[0014]可选地,所述第一区域和第二区域位于所述第一粘合层内。[〇〇15]可选地,所述粘合单元的第一区域为所述第一粘合层,所述粘合单元的第二区域为所述第二粘合层。
[0016]可选地,还包括支撑结构,所述支撑结构位于所述芯片单元的第一表面和所述粘合层之间,所述器件区域位于所述支撑结构与所述粘合层围成的凹槽内。[〇〇17]可选地,还包括支撑结构,所述支撑结构位于所述芯片单元的第一表面和所述粘合层之间,所述支撑结构通过粘胶层与所述芯片单元的第一表面相粘结,所述器件区域位于所述支撑结构与所述粘合层围成的凹槽内。[〇〇18]相应地,本发明实施例还提供一种封装方法,包括:提供芯片单元,所述芯片单元具有第一表面,所述第一表面包括器件区域;提供保护盖板,所述保护盖板具有第二表面; 形成粘度可变的粘合单元,将所述芯片单元的第一表面与所述保护盖板的第二表面相对粘结;对所述粘合单元进行处理,在所述粘合单元内形成具有不同粘度的第一区域和第二区域。
[0019]可选地,形成的所述第一区域的粘度低于所述第二区域的粘度。
[0020]可选地,形成的所述第一区域的粘度为零。[〇〇21]可选地,形成的所述第一区域的体积占所述粘合单元的体积的30%至90%。
[0022]可选地,所述粘合单元包括第一粘合层。
[0023]可选地,所述粘合单元包括第一粘合层、第二粘合层和位于所述第一粘合层和第二粘合层之间的透明基底,所述第一粘合层位于所述透明基底和所述保护盖板的第二表面之间,所述第二粘合层位于所述透明基底和所述芯片单元的第一表面之间。
[0024]可选地,对所述粘合单元进行处理,在所述粘合单元内形成具有不同粘度的第一区域和第二区域包括:对所述第一粘合层进行处理,在所述第一粘合层内形成所述第一区域和第二区域。
[0025]可选地,对所述粘合单元进行处理,在所述粘合单元内形成具有不同粘度的第一区域和第二区域包括:对所述第一粘合层进行处理,使所述第一粘合层粘度降低,所述第一粘合层作为所述第一区域,所述第二粘合层作为所述粘合单元的第二区域。
[0026]可选地,所述第一粘合层的材料为具有第一解键合波长的光敏感粘胶,对所述第一粘合层进行处理,在所述第一粘合层内形成具有不同粘度的第一区域和第二区域包括: 采用波长为第一解键合波长的光源,照射所述第一粘合层的部分区域,所述光源照射到的所述部分区域的粘度降低,形成第一区域;所述光源未照射到的所述第一粘合层的其他区域的粘度不变,形成第二区域。
[0027]可选地,所述第一粘合层为具有第一解键合波长的光敏感粘胶,所述第二粘合层为具有第二解键合波长的光敏感粘胶,所述第一解键合波长不等于所述第二解键合波长, 对所述粘合单元进行处理,在所述粘合单元内形成具有不同粘度的第一区域和第二区域包括:采用波长为第一解键合波长的光源照射所述粘合单元,所述第一粘合层失去粘度,形成第一区域,所述第二粘合层的粘度不变,形成第二区域。
[0028]可选地,所述光源为激光,照射所述粘合层的部分区域包括:采用激光光源沿预设路径照射部分所述保护盖板的第三表面,所述第三表面与第二表面相对。
[0029]可选地,所述光源为面光源,照射所述粘合层的部分区域包括:在所述保护盖板的第三表面形成图形化的遮光层,所述图形化的遮光层暴露出部分保护盖板,所述第三表面与所述第二表面相对;使用所述面光源照射所述第三表面。
[0030]可选地,所述保护盖板的材料为可透光材料。[0031 ]可选地,所述第一粘合层的材料为热熔胶,对所述第一粘合层进行处理,在所述第一粘合层内形成具有不同粘度的第一区域和第二区域包括:通过激光或超声波照射所述第一粘合层的部分区域,被照射的所述部分区域的粘度降低,形成所述第一区域;未被照射的所述第一粘合层的其他区域的粘度不变,形成所述第二区域。
[0032]可选地,形成粘度可变的粘合单元,将所述芯片单元的第一表面与所述保护盖板的第二表面相对粘结包括:在所述保护盖板的第二表面形成粘合单元,将所述芯片单元的第一表面与所述粘合单元相粘结;或者在所述芯片单元的第一表面形成粘合单元,将所述保护盖板的第二表面与所述粘合单元相粘结。
[0033]可选地,形成粘度可变的粘合单元,将所述芯片单元的第一表面与所述保护盖板的第二表面相对粘结包括:在所述保护盖板的第二表面形成粘合单元,将所述芯片单元的第一表面与所述粘合单元相粘结;或者在所述芯片单元的第一表面形成粘合单元,将所述保护盖板的第二表面与所述粘合单元相粘结。
[0034]可选地,形成粘度可变的粘合单元,将所述芯片单元的第一表面与所述保护盖板的第二表面相对粘结包括:在所述保护盖板上形成粘合单元;在所述粘合单元上形成支撑结构;将所述支撑结构与所述芯片单元的第一表面通过粘胶层相粘结,且使所述器件区域位于所述支撑结构与粘合单元表面围成的凹槽内。
[0035]可选地,所述芯片单元位于待封装晶圆上,所述待封装晶圆包括若干芯片单元和位于相邻的芯片单元之间的切割道区域,所述芯片单元还包括焊垫,所述焊垫位于所述第一表面上且位于器件区域之外,在将所述芯片单元的第一表面与所述粘合层相粘结之后, 对所述粘合层进行处理之前,所述封装方法还包括:从所述待封装晶圆的第四表面对所述待封装晶圆进行减薄,所述待封装晶圆的第四表面与所述第一表面相对;从所述待封装晶圆的第四表面刻蚀所述待封装晶圆,形成通孔,所述通孔暴露出所述焊垫;在所述待封装晶圆的第四表面以及通孔的侧壁形成绝缘层;在所述绝缘层表面形成连接焊垫的金属层;在所述金属层表面以及绝缘层表面形成具有开孔的阻焊层,所述开孔暴露出部分金属层表面;在所述阻焊层表面形成焊接凸起,所述焊接凸起填充所述开孔;沿所述切割道区域对所述待封装晶圆、粘合层以及所述保护盖板进行切割,形成多个分离的封装结构。
[0036]与现有技术相比,本发明实施例的技术方案具有以下有益效果:
[0037]本发明实施例的封装结构,由于所述粘合单元具有不同粘度的第一区域与第二区域,其中所述第一区域的粘度低于第二区域的粘度,从而使所述芯片单元与保护盖板之间的结合力降低但并未完全消除,在后续封装结构在客户端上板期间,保护盖板仍能保护封装结构不受污染或者损伤;而当封装结构在客户端完成上板后,所述保护盖板能够很容易被去除,避免了芯片单元使用期间,保护盖板对芯片单元的性能造成不良影响。
[0038]进一步地,所述粘合单元还包括第一粘合层、第二粘合层和位于所述第一粘合层和第二粘合层之间的透明基底,所述第一粘合层位于所述透明基底和所述保护盖板的第二表面之间,所述第二粘合层位于所述透明基底和所述芯片单元的第一表面之间,所述第一粘合层作为第一区域,所述第二粘合层作为第二区域。在所述封装结构在出厂前,将所述保护盖板去除;后续在客户端上板期间,所述透明基底仍能保护封装结构不受污染或者损伤; 而当封装结构在客户端完成上板后,可以采用第二解键合波长的光源照射所述第二粘合层使其粘度降低,实现将所述透明基底与芯片单元分离,避免了芯片单元使用期间,透明基底对芯片单元的图像品质造成的不良影响。
[0039]本发明实施例的封装方法,通过在所述芯片单元与保护盖板之间形成粘度可变的粘合单元,再以光源照射或者加热的方式,使部分粘合单元的粘度降低,形成具有不同粘度的第一区域与第二区域,从而使所述芯片单元与保护盖板之间的结合力降低但并未完全消除,在后续封装结构在客户端上板期间,保护盖板仍能保护封装结构不受污染或者损伤;而当封装结构在客户端完成上板后,所述保护盖板能够很容易被去除,避免了芯片单元使用期间,保护盖板对芯片单元的性能造成不良影响。
[0040]进一步地,所述封装方法还包括,形成粘度可变的粘合单元,所述粘合单元包括第一粘合层、第二粘合层和位于所述第一粘合层和第二粘合层之间的透明基底,所述第一粘合层位于所述透明基底和所述保护盖板的第二表面之间,所述第二粘合层位于所述透明基底和所述芯片单元的第一表面之间,所述第一粘合层作为第一区域,所述第二粘合层作为第二区域。在所述封装结构在出厂前,将所述保护盖板去除;后续在客户端上板期间,所述透明基底仍能保护封装结构不受污染或者损伤;而当封装结构在客户端完成上板后,可以采用第二解键合波长的光源照射所述第二粘合层使其粘度降低,实现将所述透明基底与芯片单元分离,避免了芯片单元使用期间,透明基底对芯片单元的图像品质造成的不良影响。【附图说明】
[0041]图1是本发明一实施例的封装结构的剖面结构示意图;
[0042]图2是本发明另一实施例的封装结构的剖面结构示意图;
[0043]图3是本发明另一实施例的封装结构的剖面结构示意图;
[0044]图4是本发明另一实施例的封装结构的剖面结构示意图;
[0045]图5是本发明另一实施例的封装结构的剖面结构示意图;
[0046]图6是本发明一实施例的待封装晶圆的俯视结构不意图;
[0047]图7至图15是本发明一实施例的封装方法所形成的中间结构的剖面结构示意图; [〇〇48]图16至图20是本发明另一实施例的封装方法所形成的中间结构的剖面结构示意图;
[0049]图21至图24是本发明另一实施例的封装方法所形成的中间结构的剖面结构示意图;
[0050]图25至图27是本发明另一实施例的封装方法所形成的中间结构的剖面结构示意图;
[0051]图28至图30是本发明另一实施例的封装方法所形成的中间结构的剖面结构示意图。【具体实施方式】
[0052]本发明实施例提供一种封装结构及封装方法,下面结合附图加以详细的说明。 [〇〇53]首先,本发明实施例提供了一种封装结构。图1是本发明一实施例的封装结构的剖面结构示意图。[〇〇54] 参考图1,所述封装结构包括:芯片单元100,所述芯片单元100具有第一表面100a、 以及与所述第一表面l〇〇a相对的第四表面100b,所述芯片单元100包括器件区域102,位于所述第一表面l〇〇a;保护盖板200,所述保护盖板200具有第二表面200a,所述第二表面200a 与所述芯片单元1〇〇的第一表面100a相对;粘合单元,位于所述芯片单元100的第一表面 100a和所述保护盖板200的第二表面200a之间,用于将所述芯片单元100和所述保护盖板 200相粘结。其中,所述粘合单元300为单层结构,所述粘合单元300为第一粘合层3001,所述第一粘合层3001包括具有不同粘度的第一区域3001a和第二区域3001b。
[0055]具体地,在一个实施例中,所述芯片单元100为影像传感器芯片单元,所述芯片单元100包括:位于所述第一表面100a的器件区域102和焊垫104,所述焊垫104位于器件区域 102之外,所述焊垫104作为所述器件区域102内的器件与外部电路连接的输入和输出端;从所述芯片单元100的第四表面l〇〇b贯穿所述芯片单元100的通孔(未标示),所述通孔暴露出所述焊垫104;覆盖所述芯片单元100第四表面100b和所述通孔侧壁表面的绝缘层106;位于所述绝缘层106表面且与所述焊垫104电学连接的金属层108;位于所述金属层108和所述绝缘层106表面的阻焊层110,所述阻焊层110具有暴露出部分所述金属层108的开孔(未标示);填充所述开孔,并暴露在所述阻焊层110表面之外的焊接凸起112。上述结构可以将器件区域102通过所述焊垫104、金属层108、和焊接凸起112与外部电路连接,传输相应的电信号。
[0056]其中,所述器件区域102为光学感应区域,例如,可以由多个光电二极管阵列排布形成,所述光电二极管可以将照射至所述器件区域102的光学信号转化为电学信号,通过所述焊垫104将所述电学信号传输至外部电路。在其他实施例中,所述器件区域102也可以为其他光电元件、射频元件、表面声波元件、压力感测器件等利用热、光线及压力等物理量变化来测量的物理感测器,或者微机电系统、微流体系统等。[〇〇57]在一些实施例中,所述保护盖板200的材料为可透光材料,包括无机玻璃或者有机玻璃。[〇〇58]所述第一粘合层3001的材料为粘度可变的粘合剂,包括光敏感粘胶或者热熔胶。 其中,所述第一区域3001a的粘度低于所述第二区域3001b的粘度。[〇〇59]在一些实施例中,所述第一粘合层3001的材料为紫外光敏感粘胶,所述第一区域 3001a的紫外光敏感粘胶的粘度低于所述第二区域3001b的紫外光敏感粘胶的粘度。这种具有不同粘度的第一区域3001a和第二区域3001b,相比于具有均匀完整粘度的粘合层而言, 能够使所述芯片单元100与保护盖板200之间的结合力降低但并未完全消除。在一个实施例中,所述第一区域3001a的粘度为零。
[0060]在一些实施例中,所述第一区域3001a的体积占所述第一粘合层3001的体积的 30%?90%,例如所述第一区域3001a的体积可以占所述第一粘合层3001的体积的50%, 60%,70%或80%,在此范围内可以使得所述芯片单元100与保护盖板200之间的结合力降低但并未完全消除。
[0061]需要说明的是,这里采用紫外光敏感粘胶作为形成第一粘合层3001的材料,是利用紫外光敏感粘胶在紫外光照射前后,其粘度能够发生显著改变的性质,因而可通过控制紫外光照射的时间及紫外光功率等外界因素,控制所述紫外光敏感粘胶的粘度变化,从而形成具有不同粘度的第一区域3001a和第二区域3001b。[〇〇62]在其他实施例中,所述第一粘合层3001的材料为热熔胶,通过激光或超声波定位于第一粘合层3001的部分区域并进行加热,形成具有不同粘度的第一区域3001a和所述第二区域3001b。[〇〇63]需要说明的是,本发明实施例中,以光敏感粘胶或热熔胶为例示例性地说明所述粘度可变的第一粘合层3001,但在实际应用中,所述粘度可变的第一粘合层3001的材料并不限于此。只要所述第一粘合层3001的粘度能够随着外界条件的变化而发生显著变化,形成具有不同粘度的第一区域和第二区域,都符合本发明的精神,落入本发明权利要求所保护的范围之内。[0〇64]后续,在所述封装结构在客户端上板期间,例如,与印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)等电路板电连接时,保护盖板200仍能保护封装结构不受污染或者损伤;而当封装结构在客户端完成上板后,由于所述芯片单元100与保护盖板200之间的结合力较弱,所述保护盖板200能够很容易被去除。例如可以通过施加在所述保护盖板200背部的吸附力, 包括采用真空或者静电吸附的手段,使所述保护盖板200与芯片单元100分开,但为了避免感光区域表面有残留的粘合层,可对芯片单元100的第一表面l〇〇a进行清洗。[0〇65]在所述封装结构完成上板之后,去除所述保护盖板200,能够避免芯片单元100在使用过程中,由于保护盖板200对光线的吸收、折射及/或反射,影响进入器件区域102的光线,对芯片单元100的图像品质造成的不良影响。
[0066]图2是本发明另一实施例的封装结构的剖面结构示意图。
[0067]参考图2,本实施例与前一实施例的不同之处在于:所述封装结构还包括支撑结构 400,位于所述芯片单元100的第一表面100a和所述第一粘合层3001之间,所述器件区域102 位于所述支撑结构400与所述第一粘合层3001围成的凹槽内。[〇〇68]在一些实施例中,所述支撑结构400的材料包括光刻胶、树脂、氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅。所述第一粘合层3001中的第一区域3001a的粘度低于所述第二区域3001b的粘度。在一个实施例中,所述第一区域3001a的粘度为零。[〇〇69]需要说明的是,在本实施例中,由于起粘结作用的是位于所述支撑结构400与所述第二表面200a之间的第一粘合层3001,因而所述第一区域3001a仅分布于所述支撑结构400 与所述第二表面200a之间,用于降低所述芯片单元100与保护盖板200之间的结合力;而与所述器件区域102相对的第二表面200a全部为第二区域3001b。在一些实施例中,所述第一区域3001a的体积占所述第一粘合层3001体积的30%,能够使所述芯片单元100与保护盖板 200之间的结合力降低但并未完全消除。
[0070]本实施例的封装结构,仍然能够使所述芯片单元100与保护盖板200之间的结合力降低但并未完全消除。在后续封装结构在客户端上板期间,保护盖板200仍能保护封装结构不受污染或者损伤;而当封装结构在客户端完成上板后,所述保护盖板200能够很容易被去除,从而避免保护盖板200对芯片单元100的图像品质造成的不良影响。
[0071]图3是本发明另一实施例的封装结构的剖面结构示意图。
[0072]参考图3,本实施例与前一实施例的不同之处在于:所述封装结构还包括粘胶层 500,所述支撑结构400通过粘胶层500与所述芯片单元100的第一表面100a相粘结。
[0073]所述粘胶层500的材料可以为粘度不变的粘合剂,也可以为粘度可变的粘合剂。在一些实施例中,所述粘胶层500的材料为粘度不变的粘合剂,包括封装粘合剂,如环氧树脂。 [〇〇74]在其他实施例中,所述粘胶层500的材料为粘度可变的粘合剂,但所述粘胶层500 的材料的性质与所述第一粘合层3001的材料的性质不相同,如所述第一粘合层3001的材料为光敏感粘胶,所述粘胶层500的材料为热熔胶;或者所述第一粘合层3001的材料为热熔胶,所述粘胶层500的材料为光敏感粘胶。即在通过光照射或者加热等方法改变第一粘合层 3001的部分区域的粘度,形成具有不同粘度的第一区域3001a和第二区域3001b时,所述粘胶层500的粘度能够保持不变。
[0075]本实施例的封装结构,仍然能够使所述芯片单元100与保护盖板200之间的结合力降低但并未完全消除;在后续封装结构在客户端上板期间,保护盖板200仍能保护封装结构不受污染或者损伤;而当封装结构在客户端完成上板后,所述保护盖板200能够很容易被去除,从而避免了保护盖板200对所述芯片单元100的图像品质造成的不良影响。
[0076]图4是本发明另一实施例的封装结构的剖面结构示意图。
[0077]参考图4,本实施例与图1所示实施例的不同之处在于,所述封装结构的粘合单元 300为多层结构,所述粘合单元300包括第一粘合层3001、第二粘合层3002和位于所述第一粘合层和第二粘合层之间的透明基底3003,所述第一粘合层3001位于所述透明基底3003和所述保护盖板200的第二表面200a之间,所述第二粘合层3002位于所述透明基底3003和所述芯片单元100的第一表面l〇〇a之间。其中,所述第一粘合层3001包括具有不同粘度的第一区域3001a和第二区域3001b。[〇〇78]在一些实施例中,所述第一粘合层3001为具有第一解键合波长的光敏感粘胶,所述第二粘合层3002为具有第二解键合波长的光敏感粘胶,所述第一解键合波长不等于所述第二解键合波长。所述第一区域3001a和第二区域3001b为采用波长为第一解键合波长的光源照射部分所述第一粘合层3001后所形成的区域,其中所述第一区域3001a的粘度低于所述第二区域3001b的粘度。在一个实施例中,所述第一区域3001a的粘度为零。[〇〇79]本发明实施例的封装结构仍然能够使所述芯片单元100与保护盖板200之间的结合力降低但并未完全消除,后续在客户端上板期间,所述粘合单元300能够保护所述封装结构不受污染或者损伤;而当封装结构在客户端完成上板后,所述保护盖板200能够很容易被去除;然后可采用波长为第二解键合波长的光源照射部分所述第二粘合层3002,使所述第二粘合层3002的粘度降低,实现将所述透明基底3003与芯片单元100分离,从而避免了芯片单元100使用期间,透明基底3003对所述芯片单元100的图像品质造成的不良影响。
[0080]图5是本发明另一实施例的封装结构的剖面结构示意图。
[0081]参考图5,本实施例与前一实施例的相同之处在于,所述封装结构包括:芯片单元 100、保护盖板200和粘合单元300。其中,所述粘合单元300为多层结构,包括第一粘合层 3001、第二粘合层3002和位于所述第一粘合层3001和第二粘合层3002之间的透明基底 3003。本实施例中,所述芯片单元100、保护盖板200的结构与图1所示的实施例相同,在此不再赘述。
[0082]本实施例与前一实施例的不同之处在于:所述粘合单元300的第一区域3001a为所述第一粘合层3001,所述粘合单元300的第二区域300 lb为所述第二粘合层3002。所述第一粘合层3001的粘度低于所述第二粘合层3002的粘度。在一些实施例中,所述第一区域3001a 的体积占所述粘合单元300的体积的30 %。[〇〇83]在一个实施例中,所述第一粘合层3001由具有第一解键合波长的光敏感粘胶经过波长为第一解键合波长的光源照射后所形成,所述第二粘合层3002为具有第二解键合波长的光敏感粘胶,因而所述粘合单元300的第一区域3001a的粘度较弱,可以很容易地将所述保护盖板200与所述透明基底3003分离。其中,所述第一解键合波长不等于所述第二解键合波长。本发明实施例的封装结构在出厂前,可以将所述保护盖板200去除,将由芯片单元 100、透明基底3003和第二粘合层3002构成的封装结构提供给客户,后续在客户端上板期间,所述透明基底3003仍能保护所述封装结构不受污染或者损伤;而当封装结构在客户端完成上板后,采用第二解键合波长的光源照射所述第二粘合层3002使所述第二粘合层3002 的粘度降低,实现将所述透明基底3003与芯片单元100分离,从而避免了芯片单元100使用期间,透明基底3003对所述芯片单元100的图像品质造成的不良影响。
[0084]相应地,本发明实施例还提供了一种封装方法,用于形成如图1所示的封装结构。
[0085]图6至图15是本发明一实施例的封装方法所形成的中间结构的剖面结构示意图。
[0086]参考图6和图7,图6为本发明一实施例的待封装晶圆的俯视结构示意图,图7为图6 沿AA1方向的剖面结构示意图。提供待封装晶圆10,所述待封装晶圆10包括若干芯片单元 100和位于相邻的芯片单元100之间的切割道区域101。所述待封装晶圆10具有相对的第一表面100a和第四表面100b。所述芯片单元100包括器件区域102,所述器件区域102位于所述第一表面100a上;所述切割道区域101用于后续工艺中对所述芯片单元100进行切割,从而形成独立的芯片封装结构。[0〇87] 在一些实施例中,所述芯片单元100为影像传感器芯片单元,所述芯片单元100还包括位于第一表面l〇〇a的器件区域102周围的焊垫104。所述器件区域102可以将照射至所述器件区域102的光学信号转化为电学信号。其中,所述器件区域102为光学感应区域,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所述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(图中未标示)、获取感光电流的读取单元(图中未标示)和处理感光区电流的处理单元(图中未标示)等。所述焊垫104作为所述器件区域 102内的器件与外部电路连接的输入和输出端。
[0088]在其他实施例中,所述器件区域102也可以为其他光电元件、射频元件、表面声波元件、压力感测器件等利用热、光线及压力等物理量变化来测量的物理感测器,或者微机电系统、微流体系统等。[〇〇89]参考图8,提供保护盖板200,所述保护盖板200具有相对的第二表面200a与第三表面200b。在一些实施例中,所述保护盖板200的材料为可透光材料,包括无机玻璃或者有机玻璃。具体地,所述保护盖板200为光学玻璃。
[0090]参考图9,形成粘度可变的粘合单元300,将所述芯片单元100的第一表面100a与所述保护盖板200的第二表面200a相对粘结,从而使得所述芯片单元100与保护盖板200通过所述粘合单元相对压合。所述粘合单元既可以实现粘接作用,又可以起到绝缘和密封作用。 [0〇91]在一些实施例中,所述粘合单元300为单层结构,所述粘合单元300为第一粘合层3001。所述第一粘合层3001的材料为粘度可变的粘合剂,包括光敏感粘胶或者热熔胶。 [〇〇92]在一些实施例中,形成粘度可变的第一粘合层3001,将所述芯片单元100的第一表面100a与所述保护盖板200的第二表面200a相对粘结包括:在所述保护盖板200的第二表面 200a形成第一粘合层3001,将所述芯片单元100的第一表面100a与所述第一粘合层3001相粘结。[〇〇93]在其他实施例中,形成粘度可变的第一粘合层3001,将所述芯片单元100的第一表面100a与所述保护盖板200的第二表面200a相对粘结包括:在所述芯片单元100的第一表面 100a形成第一粘合层3001,将所述保护盖板200的第二表面200a与所述第一粘合层3001相粘结。
[0094]然后,对所述待封装晶圆进行封装处理。
[0095]具体地,首先,从所述待封装晶圆的第四表面100b对所述待封装晶圆进行减薄,以便于后续通孔的刻蚀,对所述待封装晶圆的减薄可以采用机械研磨、化学机械研磨工艺等。
[0096]参考图10,从所述待封装晶圆的第四表面100b对所述待封装晶圆进行刻蚀,形成通孔105,所述通孔105暴露出所述待封装晶圆的第一表面100a上的焊垫104。[〇〇97] 参考图11,在所述第四表面100b上、以及所述通孔105(如图10所示)的侧壁上形成绝缘层106,所述绝缘层106暴露出所述通孔底部的焊垫104。所述绝缘层106可以为所述待封装晶圆的第四表面l〇〇b提供电绝缘,还可以为所述通孔暴露出的所述待封装晶圆的衬底提供电绝缘。所述绝缘层106的材料可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或者绝缘树脂。
[0098]然后,在所述通孔105内壁以及绝缘层106表面形成金属层108,所述金属层108可以作为布线层,将所述焊垫104引至所述第四表面100b上,再与外部电路连接。所述金属层 108经过金属薄膜沉积和对金属薄膜的刻蚀后形成。
[0099]接着,在所述金属层108表面及所述绝缘层106表面形成阻焊层110,以填充所述通孔105;在所述阻焊层110上形成开孔(未标示),以暴露出部分所述金属层108的表面。所述阻焊层110的材料为氧化硅、氮化硅等绝缘介质材料,用于保护所述金属层108。
[0100]随后,在所述阻焊层110的表面形成焊接凸起112,所述焊接凸起112填充所述开孔。所述焊接凸起112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。
[0101]将上述完成了封装处理步骤后的所述待封装晶圆10(如图6所示),沿切割道区域 101对所述待封装晶圆、第一粘合层3001以及所述保护盖板200进行切割,以获得多个分离的封装结构。
[0102]然后,对于各个分离的封装结构,对其中的所述第一粘合层3001进行处理,在所述第一粘合层3001内形成具有不同粘度的第一区域和第二区域。
[0103]参考图12,当所述第一粘合层3001的材料为光敏感粘胶时,对所述第一粘合层 3001进行处理,在所述第一粘合层3001内形成具有不同粘度的第一区域3001a和第二区域 3001b的方法包括:采用特定波长的光源,照射所述第一粘合层3001的部分区域,所述光源照射到的所述部分区域的粘度降低,形成第一区域3001a;所述光源未照射到的所述第一粘合层3001的其他区域的粘度不变,形成第二区域3001b;其中,所述光源的波长位于能够使所述光敏感粘胶的粘度发生改变的范围内。
[0104]具体地,所述第一粘合层3001的材料为紫外光敏感粘胶,可通过控制紫外光照射的时间及紫外光功率等外界因素,控制所述紫外光敏感粘胶的粘度变化。在一个实施例中, 采用紫外光照射所述第一粘合层3001的部分区域,形成第一区域3001a,所述第一区域 3001a的粘度是紫外光照射前其粘度的30% ;在另一个实施例中,经紫外光照射后,形成的所述第一区域3001a的粘度是紫外光照射前其粘度的50%。在另一个实施例中,经紫外光照射后,形成的所述第一区域3001a的粘度为零。[〇1〇5]在一个实施例中,所述光源为激光,照射所述第一粘合层3001的部分区域的方法具体为:采用激光光源沿预设路径照射所述保护盖板200的第三表面200b,所述第三表面 200b与第二表面200a相对。其中,所述保护盖板200的材料为可透光材料,包括有机玻璃或者无机玻璃。
[0106]由于激光具有方向性,可以沿预设路径选择性地照射部分第一粘合层3001。如图 13所示,图13是所述保护盖板200的第三表面200b的平面示意图。所述激光光源照射的所述第三表面200b的区域为201。本发明实施例对所述激光光源照射的预设路径不作限制,所述预设路径可以为直线,也可以为曲线,还可以为折线。图13所示的激光照射区域201仅为示例性地说明。
[0107]在一些实施例中,所述激光光源照射的所述第三表面200b的区域201的面积为所述第三表面200b的面积的30%?90%,例如可以为50%,60%,70%或80%。[〇1〇8]参考图14,图14是图12沿BB1方向的剖面结构示意图。由于所述保护盖板200为可透光材料,所述激光光源能够透射所述保护盖板200,照射到所述第一粘合层3001的表面, 激光光源照射到的所述第一粘合层3001的部分区域的粘度降低,形成第一区域3001a,激光光源未照射到的所述第一粘合层3001的其他区域的粘度不变,形成第二区域3001b。在一些实施例中,经激光光源照射后,形成的所述第一区域3001a的粘度为零,形成的所述第一区域3001a的体积占所述第一粘合层3001体积的30%?90%,例如所述第一区域3001a的体积可以占所述第一粘合层3001体积的50%,60%,70%或80%,在此范围内可以使得所述芯片单元100与保护盖板200之间的结合力降低但并未完全消除。[〇1〇9]在另一些实施例中,所述光源为面光源,照射所述第一粘合层3001的部分区域的方法具体为:
[0110]参考图15,在所述保护盖板200的第三表面200b形成图形化的遮光层210,所述图形化的遮光层210暴露出部分保护盖板200;使用所述面光源照射所述第三表面200b,所述面光源的波长位于能够使所述光敏感粘胶的粘性发生改变的光波长范围内。所述面光源透射暴露出的部分保护盖板200,照射到部分第一粘合层3001,所述面光源照射到的所述第一粘合层3001的部分区域的粘度降低,形成第一区域3001a,所述面光源未照射到的第一粘合层3001的其他区域的粘度不变,形成第二区域3001b。在一些实施例中,经所述面光源照射后,形成的所述第一区域3001a的粘度为零,形成的所述第一区域3001a的体积占所述第一粘合层3001体积的30 %?90 %,
[0111]其中,所述保护盖板200的材料为可透光材料,包括有机玻璃或者无机玻璃。在一些实施例中,在形成所述第一区域3001a和第二区域3001b后,所述遮光层210可以被去除。 在其他实施例中,所述遮光层210不被去除,而在后续完成封装结构在客户端的上板后,所述遮光层210与保护盖板200—同被去除。[〇112]在一些实施例中,当形成所述第一粘合层3001的材料为热熔胶时,对所述第一粘合层3001进行处理,在所述第一粘合层3001内形成具有不同粘度的第一区域3001a和第二区域3001b的方法具体为:[〇113]通过激光或超声波定位于所述第一粘合层3001的部分区域,对所述第一粘合层 3001进行加热,被照射的所述第一粘合层3001的部分区域的粘度降低,形成所述第一区域 3001a;未被照射的所述第一粘合层3001的其他区域的粘度不变,形成所述第二区域3001b。
[0114]至此,本实施例的封装方法形成了如图1所示的封装结构。[〇115]本实施例的封装方法,通过形成粘度可变的第一粘合层3001,将所述待封装晶圆与保护盖板200相粘结,然后采用光照或者加热的方法对所述第一粘合层3001进行处理,在所述第一粘合层3001内形成具有不同粘度的第一区域3001a和第二区域3001b,其中所述第一区域3001a的粘度降低,第二区域3001b的粘度不变,使所述芯片单元100与保护盖板200 之间的结合力降低但并未完全消除。
[0116]在后续形成的所述封装结构在客户端上板期间,例如,与印刷电路板等电路板电连接时,保护盖板200仍能保护封装结构不受污染或者损伤;而当封装结构在客户端完成上板后,由于所述芯片单元100与保护盖板200之间的结合力较弱,所述保护盖板200能够很容易被去除。例如可以通过施加在所述保护盖板200背部的吸附力,包括采用真空或者静电吸附的手段,使所述保护盖板200与芯片单元100分开,为了避免感光区域表面有残留的粘合层,可对与所述保护盖板200分开后的芯片单元100的第一表面100a进行清洗。
[0117]在所述封装结构完成上板之后,去除所述保护盖板200,能够避免了芯片单元100 在使用过程中,由于保护盖板200对光线的吸收、折射及/或反射,影响进入影像传感区102 的光线,对芯片单元100的图像品质造成的不良影响。
[0118]此外,本发明的另一实施例中还提供了一种封装方法,用于形成如图2所示的封装结构。
[0119]图16至图20是本发明另一实施例的封装方法所形成的中间结构的剖面结构示意图。
[0120]本实施例与前一实施例的不同之处在于:形成粘度可变的粘合单元,将所述芯片单元100的第一表面l〇〇a与所述保护盖板200的第二表面200a相对粘结的方法包括:在所述芯片单元100的第一表面l〇〇a上形成支撑结构;将所述支撑结构与所述粘合单元相粘结。 [〇121]参考图16,在所述芯片单元100的第一表面100a形成支撑结构400,所述支撑结构 400位于所述器件区域102之外。
[0122]在一个实施例中,所述支撑结构400的材料为光刻胶,形成所述支撑结构400的方法包括:在所述待封装晶圆10的第一表面l〇〇a涂布光刻胶,然后进行曝光显影,形成暴露出所述器件区域102的支撑结构400。
[0123]在其他实施例中,所述支撑结构400的材料包括氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅,形成所述支撑结构400的方法包括:在所述待封装晶圆10的第一表面100a沉积支撑结构材料层;对所述支撑结构材料层进行图形化,暴露出所述器件区域102;去除部分所述支撑结构材料层,形成支撑结构400。
[0124]参考图17,在所述保护盖板200的第二表面200a上形成粘度可变的粘合单元。在一些实施例中,所述粘合单元300为单层结构,所述粘合单元300为第一粘合层3001。
[0125]将所述支撑结构400与所述第一粘合层3001相粘结。所述保护盖板200通过支撑结构400及第一粘合层3001,与所述芯片单元100对位压合,使器件区域102位于所述支撑结构 4〇〇与第一表面l〇〇a围成的空腔内,得以保护器件区域102不受损伤和污染。
[0126]然后,对所述待封装晶圆进行封装处理。本实施例中,对所述待封装晶圆进行封装处理的方法,与前一实施例类似,参考图18,包括在所述待封装晶圆内依次形成通孔(未标示)、绝缘层106、金属层108、阻焊层110和焊接凸起112,具体方法可参考前一实施例,在此不再赘述。
[0127]将上述完成了封装处理步骤后的所述待封装晶圆10(如图6所示),沿切割道区域 101对所述待封装晶圆、支撑结构400、第一粘合层3001、以及所述保护盖板200进行切割,形成多个分离的封装结构。
[0128]然后,对于各个分离的封装结构,对所述第一粘合层3001进行处理,形成具有不同粘度的第一区域3001a和第二区域3001b。其中,所述第一区域3001a的粘度低于所述第二区域3001b的粘度。
[0129]形成所述第一区域3001a与第二区域3001b的方法与前一实施例类似,可根据形成所述第一粘合层3001的具体材料,采用光源照射或者加热的方式来改变部分第一粘合层 3001的粘度。[〇13〇]本实施例与前一实施例的区别还在于,形成的所述粘合层3001的第一区域3001a 的分布位置不同。在本实施例中,由于起粘结作用的是位于所述支撑结构400与第二表面 200a之间的第一粘合层3001,因而只需要改变与支撑结构400相接触的第一粘合层3001的部分区域的粘度,以降低粘合力。[〇131]参考图19,结合参考图20,图20是图19沿CC1方向的剖面结构示意图。形成的所述第一粘合层3001的第一区域3001a仅分布于所述支撑结构400与第二表面200a之间,即所述第一粘合层3001的两端区域300a;而与器件区域102相对的位置即所述第一粘合层3001的中间区域300b,全部为所述第一粘合层3001的第二区域3001b。因此,在采用激光光源照射所述保护盖板200的第三表面200b时,预设路径需要做出相应的变化,使激光光源仅照射与支撑结构400相对的所述第三表面200b;采用面光源照射所述保护盖板200的第三表面200b 时,形成的所述图形化的遮光层要做出相应的改变,仅暴露出与支撑结构400相对的所述第三表面200b;采用加热的方式改变部分第一粘合层3001的粘度时,通过激光、红外线或超声波定位于在所述支撑结构400与第二表面200a之间的第一粘合层3001的部分区域,对所述第一粘合层3001的部分区域进行加热。
[0132]在一些实施例中,形成的所述第一区域3001a的粘度为零,所述第一区域3001a的体积占所述第一粘合层3001体积的30%,能够使所述芯片单元100与保护盖板200之间的结合力降低但并未完全消除。
[0133]至此,本实施例的封装方法形成了如图2所示的封装结构。
[0134]本实施例的封装方法,由于所述芯片单元100与保护盖板200依次通过支撑结构 400、以及具有不同粘度的第一区域3001a与第二区域3001b相粘结,其中所述第一区域 3001a的粘度降低,第二区域3001b的粘度不变,因而也能够使所述芯片单元100与保护盖板 200之间的结合力降低但并未完全消除。此外,由于保持盖板200与芯片单元100之间通过支撑结构400相隔离,所述器件区域102并未接触第一粘合层3001,因此,在去除保持盖板200 之后,无需对芯片单元100的第一表面l〇〇a进行清洗。
[0135]此外,本发明的另一实施例中还提供了一种封装方法,用于形成如图3所示的封装结构。
[0136]图21至图24是本发明另一实施例的封装方法所形成的中间结构的剖面结构示意图。
[0137]本实施例与前一实施例的不同之处在于,形成粘度可变的粘合单元,将所述芯片单元100的第一表面l〇〇a与所述保护盖板200的第二表面200a相对粘结的方法还包括:在所述粘合单元上形成支撑结构;将所述支撑结构与所述芯片单元1〇〇的第一表面100a通过粘胶层相粘结。具体方法为:
[0138]参考图21,在所述保护盖板200上形成粘合单元300,所述粘合单元300为单层结构,所述粘合单元300为第一粘合层3001;在所述第一粘合层3001上形成支撑结构400。
[0139]在一些实施例中,所述支撑结构400的材料包括光刻胶、树脂、氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅。[〇14〇]在一个实施例中,所述支撑结构400的材料为光刻胶,形成所述支撑结构400的方法包括:在所述第一粘合层3001表面涂布光刻胶,然后进行曝光显影,暴露出部分第一粘合层3001表面,形成所述支撑结构400。
[0141]在其他实施例中,所述支撑结构400的材料包括氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅,形成所述支撑结构400的方法包括:在所述第一粘合层3001表面沉积支撑结构材料层;对所述支撑结构材料层进行图形化,暴露出部分第一粘合层3001的表面;去除部分所述支撑结构材料层,形成所述支撑结构400。
[0142]参考图22,将所述支撑结构400与所述待封装晶圆的第一表面100a通过粘胶层500 相粘结,以使所述保护盖板200与待封装晶圆固定接合,且所述器件区域102位于所述支撑结构400与第一粘合层3001表面围成的凹槽内。
[0143]所述粘胶层500的材料可以为粘度不变的粘合剂,也可以为粘度可变的粘合剂。在一些实施例中,所述粘胶层500的材料为粘度不变的粘合剂,包括封装粘合剂,如环氧树脂。
[0144]在另一些实施例中,所述粘胶层500的材料为粘度可变的粘合剂,但所述粘胶层 500的材料的性质与所述第一粘合层3001的材料的性质不相同,如所述第一粘合层3001的材料为光敏感粘胶,所述粘胶层500的材料为热熔胶;或者所述第一粘合层3001的材料为热熔胶,所述粘胶层500的材料为光敏感粘胶。即后续通过光照射或者加热等方法改变第一粘合层3001的部分区域的粘度,形成具有不同粘度的第一区域和第二区域时,所述粘胶层500 的粘度能够保持不变。
[0145]然后,对所述待封装晶圆进行封装处理。本实施例中,对所述待封装晶圆进行封装处理的方法,与前一实施例类似,参考图23,包括在所述待封装晶圆内依次形成通孔(未标示)、绝缘层106、金属层108、阻焊层110和焊接凸起112,具体方法可参考前一实施例,在此不再赘述。
[0146]将上述完成了封装处理步骤后的所述待封装晶圆10(如图6所示),沿切割道区域 101对所述待封装晶圆、粘胶层500、支撑结构400、第一粘合层3001、以及所述保护盖板200 进行切割,形成多个分离的封装结构。
[0147]参考图24,对于各个分离的封装结构,对所述第一粘合层3001进行处理,在所述第一粘合层3001内形成具有不同粘度的第一区域3001a与第二区域3001b。其中,所述第一区域3001a的粘度低于所述第二区域3001b的粘度。形成所述第一区域3001a与第二区域3001b 的方法与前一实施例相似,在此不再赘述。
[0148]至此,本实施例的封装方法形成了如图3所示的封装结构。
[0149]本实施例的封装方法,由于所述芯片单元100与保护盖板200依次通过粘胶层500、 支撑结构400、以及具有不同粘度的第一区域3001a与第二区域3001b相粘结,其中所述第一区域3001a的粘度降低,第二区域3001b的粘度不变,因而也能够使所述芯片单元100与保护盖板200之间的结合力降低但并未完全消除。[〇15〇]此外,由于保持盖板200与芯片单元100之间通过粘胶层500与支撑结构400相隔离,所述器件区域102并未接触第一粘合层3001或粘胶层500,因此,在去除保持盖板200之后,无需对芯片单元100的第一表面l〇〇a进行清洗。
[0151]本发明的另一实施例还提供了一种封装方法,用于形成如图4所示的封装结构。
[0152]图25至图27是本发明另一实施例的封装方法所形成的中间结构的剖面结构示意图。
[0153]本实施例与上述实施例的不同之处在于:形成粘度可变的粘合单元,所述粘合单元为多层结构,所述粘合单元包括第一粘合层、第二粘合层和位于所述第一粘合层和第二粘合层之间的透明基底。
[0154]参考图25,提供粘合单元300,所述粘合单元300包括第一粘合层3001、第二粘合层 3002、和位于所述第一粘合层3001和第二粘合层3002之间的透明基底3003。
[0155]在一些实施例中,所述第一粘合层3001为具有第一解键合波长的光敏感粘胶,所述第二粘合层3002为具有第二解键合波长的光敏感粘胶,所述第一解键合波长不等于所述第二解键合波长。[〇156]参考图26,将所述第二粘合层3002与所述芯片单元100的第一表面100a相粘结,将所述第一粘合层3001与所述保护盖板200的第二表面200a相粘结,使得所述第一粘合层 3001位于所述透明基底3003和所述保护盖板200的第二表面200a之间,所述第二粘合层 3002位于所述透明基底3003和所述芯片单元100的第一表面100a之间。
[0157]然后,对所述待封装晶圆进行封装处理。本实施例中,对所述待封装晶圆进行封装处理的方法,与前一实施例类似,在此不再赘述。
[0158]将上述完成了封装处理步骤后的所述待封装晶圆10(如图6所示),沿切割道区域 101对所述待封装晶圆、粘合单元300、以及所述保护盖板200进行切割,形成多个分离的封装结构。对于各个分离的封装结构,再对所述粘合单元300进行处理,在所述粘合单元300内形成具有不同粘度的第一区域与第二区域。
[0159]本实施例中,形成所述第一区域和第二区域的方法包括:对所述粘合单元300中的第一粘合层3001进行处理,在所述第一粘合层3001内形成所述第一区域和第二区域。[〇16〇]参考图27,采用波长为第一解键合波长的光源照射所述第一粘合层3001的部分区域,所述光源照射到的所述部分区域的粘度降低,形成第一区域3001a;所述光源未照射到的所述第一粘合层的其他区域的粘度不变,形成第二区域3001b。在所述第一粘合层3001内形成具有不同粘度的第一区域3001a和第二区域3001b的具体方法可参考前述实施例的描述,在此不再赘述。
[0161]需要说明的是,由于所述第一解键合波长不等于第二解键合波长,因而在采用所述第一解键合波长的光源照射所述第一粘合层3001时,不会引起所述第二粘合层3002的粘度发生改变。
[0162]至此,本实施例的封装方法形成了如图4所示的封装结构。
[0163]需要说明的是,后续还可以采用波长为第二解键合波长的光源照射所述第二粘合层3002,使所述第二粘合层3002的粘度降低或者失去粘性,从而实现将所述芯片单元100与所述透明基底3003分离。
[0164]本实施例的封装方法,仍然能够使所述芯片单元100与保护盖板200之间的结合力降低但并未完全消除,后续在客户端上板期间,所述透明基底3003仍能保护所述封装结构不受污染或者损伤;而当封装结构在客户端完成上板后,所述保护盖板200能够很容易被去除;然后可采用波长为第二解键合波长的光源照射部分所述第二粘合层3002,使所述第二粘合层3002的粘度降低,实现将所述透明基底3003与芯片单元100分离,从而避免了芯片单元100使用期间,透明基底3003对所述芯片单元100的图像品质造成的不良影响。
[0165]本发明的另一实施例还提供了一种封装方法,用于形成如图5所示的封装结构。
[0166]图28至图30是本发明另一实施例的封装方法所形成的中间结构的剖面结构示意图。
[0167]本实施例与前一实施例的相同之处在于,形成粘度可变的粘合单元,所述粘合单元为多层结构,所述粘合单元包括第一粘合层、第二粘合层和位于所述第一粘合层和第二粘合层之间的透明基底。
[0168]参考图28,提供粘合单元300,所述粘合单元300包括第一粘合层3001、第二粘合层 3002、和位于所述第一粘合层3001和第二粘合层3002之间的透明基底3003。其中,所述第一粘合层3001为具有第一解键合波长的光敏感粘胶,所述第二粘合层3002为具有第二解键合波长的光敏感粘胶,所述第一解键合波长不等于所述第二解键合波长。
[0169]参考图29,将所述第一粘合层3001与所述保护盖板200的第二表面200a相粘结,将所述第二粘合层3002与所述芯片单元100的第一表面100a相粘结,使得所述第一粘合层 3001位于所述透明基底3003和所述保护盖板200的第二表面200a之间,所述第二粘合层 3002位于所述透明基底3003和所述芯片单元100的第一表面100a之间。
[0170]本实施例与前一实施例的不同之处在于,对所述粘合单元300进行处理,在所述粘合单元300内形成具有不同粘度的第一区域和第二区域的方法包括:[〇171]参考图30,采用波长为第一解键合波长的光源照射所述粘合单元300,由于所述第一解键合波长不等于第二解键合波长,因而第一粘合层3001的粘度降低,形成第一区域 3001a,所述第二粘合层3002的粘度不变,作为第二区域3001b,所述第一区域3001a的粘度低于所述第二区域3001b的粘度。
[0172]在一些实施例中,所述保护盖板的材料为可透光材料,包括无机玻璃或者有机玻璃。可以采用波长为第一解键合波长的光源垂直照射所述保护盖板200的第三表面200b,从而照射到所述第一粘合层3001上,使所述第一粘合层3001的粘度降低,形成所述第一区域 3001a〇[〇173]由此可知,本实施例相比于前一实施例的区别在于,所述第一粘合层3001的粘度整体得到降低,并非如前一实施例所述,只改变所述第一粘合层3001的部分区域的粘度。[〇174]至此,本实施例的封装方法形成了如图5所示的封装结构。
[0175]需要说明的是,后续还可以采用波长为第二解键合波长的光源照射所述第二粘合层3002,使所述第二粘合层3002的粘度降低或者失去粘性,从而实现将所述芯片单元100与所述透明基底3003分离。
[0176]本实施例的封装方法,由于所述第一粘合层3001的粘度降低,可以在所述封装结构出厂前,很容易地将所述保护盖板200与所述透明基底3003分离,将由芯片单元100、透明基底3003和第二粘合层3002构成的封装结构提供给客户;后续在客户端上板期间,所述透明基底3003仍能保护所述封装结构不受污染或者损伤;而当封装结构在客户端完成上板后,采用波长为第二解键合波长的光源照射所述第二粘合层3002使其粘度降低,实现将所述透明基底3003与芯片单元100分离,避免了芯片单元100使用期间,透明基底3003对所述芯片单元100的图像品质造成的不良影响。
[0177]综上所述,本发明实施例的封装结构和封装方法,能够使所述芯片单元与保护盖板之间的结合力降低但并未完全消除,在后续封装结构在客户端上板期间,保护盖板仍能保护封装结构不受污染或者损伤;而当封装结构在客户端完成上板后,所述保护盖板能够很容易被去除,避免了芯片单元使用期间,保护盖板对芯片单元的性能造成不良影响。
[0178]进一步地,所述封装方法还包括,形成粘度可变的粘合单元,所述粘合单元包括第一粘合层、第二粘合层和位于所述第一粘合层和第二粘合层之间的透明基底,所述第一粘合层位于所述透明基底和所述保护盖板的第二表面之间,所述第二粘合层位于所述透明基底和所述芯片单元的第一表面之间,所述第一粘合层作为第一区域,所述第二粘合层作为第二区域。在所述封装结构在出厂前,可以将所述保护盖板去除;后续在客户端上板期间, 所述透明基底仍能保护封装结构不受污染或者损伤;而当封装结构在客户端完成上板后, 可以采用第二解键合波长的光源照射所述第二粘合层使其粘度降低,实现将所述透明基底与芯片单元分离,避免了芯片单元使用期间,透明基底对芯片单元的图像品质造成的不良影响。
[0179]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。
【主权项】
1.一种封装结构,其特征在于,包括:芯片单元,所述芯片单元具有第一表面,所述第一表面包括器件区域;保护盖板,所述保护盖板具有第二表面,所述第二表面与所述芯片单元的第一表面相 对;粘合单元,位于所述芯片单元的第一表面和所述保护盖板的第二表面之间,用于将所 述芯片单元和所述保护盖板相粘结,其中,所述粘合单元包括具有不同粘度的第一区域和 第二区域。2.如权利要求1所述的封装结构,其特征在于,所述第一区域的粘度低于所述第二区域 的粘度。3.如权利要求2所述的封装结构,其特征在于,所述第一区域的粘度为零。4.如权利要求2所述的封装结构,其特征在于,所述第一区域的体积占所述粘合单元的 体积的30 %至90 %。5.如权利要求1所述的封装结构,其特征在于,所述粘合单元包括第一粘合层,所述第 一区域和所述第二区域位于所述第一粘合层内。6.如权利要求1所述的封装结构,其特征在于,所述粘合单元包括第一粘合层、第二粘 合层和位于所述第一粘合层和第二粘合层之间的透明基底,所述第一粘合层位于所述透明 基底和所述保护盖板的第二表面之间,所述第二粘合层位于所述透明基底和所述芯片单元 的第一表面之间。7.如权利要求6所述的封装结构,其特征在于,所述第一区域和第二区域位于所述第一 粘合层内。8.如权利要求6所述的封装结构,其特征在于,所述粘合单元的第一区域为所述第一粘 合层,所述粘合单元的第二区域为所述第二粘合层。9.如权利要求1所述的封装结构,其特征在于,还包括支撑结构,所述支撑结构位于所 述芯片单元的第一表面和所述粘合单元之间,所述器件区域位于所述支撑结构与所述粘合 单元围成的凹槽内。10.如权利要求1所述的封装结构,其特征在于,还包括支撑结构,所述支撑结构位于所 述芯片单元的第一表面和所述粘合单元之间,所述支撑结构通过粘胶层与所述芯片单元的 第一表面相粘结,所述器件区域位于所述支撑结构与所述粘合单元围成的凹槽内。11.一种封装方法,其特征在于,包括:提供芯片单元,所述芯片单元具有第一表面,所述第一表面包括器件区域;提供保护盖板,所述保护盖板具有第二表面;形成粘度可变的粘合单元,将所述芯片单元的第一表面与所述保护盖板的第二表面相 对粘结;对所述粘合单元进行处理,在所述粘合单元内形成具有不同粘度的第一区域和第二区域。12.如权利要求11所述的封装方法,其特征在于,形成的所述第一区域的粘度低于所述 第二区域的粘度。13.如权利要求12所述的封装方法,其特征在于,形成的所述第一区域的粘度为零。14.如权利要求12所述的封装方法,其特征在于,形成的所述第一区域的体积占所述粘合单元的体积的30 %至90 %。15.如权利要求12所述的封装方法,其特征在于,所述粘合单元包括第一粘合层。16.如权利要求12所述的封装方法,其特征在于,所述粘合单元包括第一粘合层、第二 粘合层和位于所述第一粘合层和第二粘合层之间的透明基底,所述第一粘合层位于所述透 明基底和所述保护盖板的第二表面之间,所述第二粘合层位于所述透明基底和所述芯片单 元的第一表面之间。17.如权利要求15或16所述的封装方法,其特征在于,对所述粘合单元进行处理,在所 述粘合单元内形成具有不同粘度的第一区域和第二区域包括:对所述第一粘合层进行处理,在所述第一粘合层内形成所述第一区域和第二区域。18.如权利要求16所述的封装方法,其特征在于,对所述粘合单元进行处理,在所述粘 合单元内形成具有不同粘度的第一区域和第二区域包括:对所述第一粘合层进行处理,使所述第一粘合层粘度降低,所述第一粘合层作为所述 第一区域,所述第二粘合层作为所述粘合单元的第二区域。19.如权利要求17所述的封装方法,其特征在于,所述第一粘合层的材料为具有第一解 键合波长的光敏感粘胶,对所述第一粘合层进行处理,在所述第一粘合层内形成具有不同 粘度的第一区域和第二区域包括:采用波长为第一解键合波长的光源,照射所述第一粘合层的部分区域,所述光源照射 到的所述部分区域的粘度降低,形成第一区域;所述光源未照射到的所述第一粘合层的其 他区域的粘度不变,形成第二区域。20.如权利要求18所述的封装方法,其特征在于,所述第一粘合层为具有第一解键合波 长的光敏感粘胶,所述第二粘合层为具有第二解键合波长的光敏感粘胶,所述第一解键合 波长不等于所述第二解键合波长,对所述粘合单元进行处理,在所述粘合单元内形成具有 不同粘度的第一区域和第二区域包括:采用波长为第一解键合波长的光源照射所述粘合单元,所述第一粘合层失去粘度,形 成第一区域,所述第二粘合层的粘度不变,形成第二区域。21.如权利要求19所述的封装方法,其特征在于,所述光源为激光,照射所述第一粘合 层的部分区域包括:采用激光光源沿预设路径照射部分所述保护盖板的第三表面,所述第 三表面与第二表面相对。22.如权利要求19所述的封装方法,其特征在于,所述光源为面光源,照射所述第一粘 合层的部分区域包括:在所述保护盖板的第三表面形成图形化的遮光层,所述图形化的遮光层暴露出部分保 护盖板,所述第三表面与所述第二表面相对;使用所述面光源照射所述第三表面。23.如权利要求21或22所述的封装方法,其特征在于,所述保护盖板的材料为可透光材 料。24.如权利要求17所述的封装方法,其特征在于,所述第一粘合层的材料为热熔胶,对 所述第一粘合层进行处理,在所述第一粘合层内形成具有不同粘度的第一区域和第二区域 包括:通过激光或超声波照射所述第一粘合层的部分区域,被照射的所述部分区域的粘度降低,形成所述第一区域;未被照射的所述第一粘合层的其他区域的粘度不变,形成所述第二 区域。25.如权利要求11所述的封装方法,其特征在于,形成粘度可变的粘合单元,将所述芯 片单元的第一表面与所述保护盖板的第二表面相对粘结包括:在所述保护盖板的第二表面形成粘合单元,将所述芯片单元的第一表面与所述粘合单 元相粘结;或者在所述芯片单元的第一表面形成粘合单元,将所述保护盖板的第二表面与所述粘合单 元相粘结。26.如权利要求11所述的封装方法,其特征在于,形成粘度可变的粘合单元,将所述芯 片单元的第一表面与所述保护盖板的第二表面相对粘结包括:在所述芯片单元的第一表面形成支撑结构,所述支撑结构位于所述器件区域之外;在所述保护盖板的第二表面上形成粘度可变的粘合单元;将所述支撑结构与所述粘合单元相粘结。27.如权利要求11所述的封装方法,其特征在于,形成粘度可变的粘合单元,将所述芯 片单元的第一表面与所述保护盖板的第二表面相对粘结包括:在所述保护盖板上形成粘合单元;在所述粘合单元上形成支撑结构;将所述支撑结构与所述芯片单元的第一表面通过粘胶层相粘结,且使所述器件区域位 于所述支撑结构与粘合单元表面围成的凹槽内。28.如权利要求11所述的封装方法,其特征在于,所述芯片单元位于待封装晶圆上,所 述待封装晶圆包括若干芯片单元和位于相邻的芯片单元之间的切割道区域,所述芯片单元 还包括焊垫,所述焊垫位于所述第一表面上且位于器件区域之外,在将所述芯片单元的第 一表面与所述粘合层相粘结之后,对所述粘合层进行处理之前,所述封装方法还包括:从所述待封装晶圆的第四表面对所述待封装晶圆进行减薄,所述待封装晶圆的第四表 面与所述第一表面相对;从所述待封装晶圆的第四表面刻蚀所述待封装晶圆,形成通孔,所述通孔暴露出所述焊塾;在所述待封装晶圆的第四表面以及通孔的侧壁形成绝缘层;在所述绝缘层表面形成连接焊垫的金属层;在所述金属层表面以及绝缘层表面形成具有开孔的阻焊层,所述开孔暴露出部分金属 层表面;在所述阻焊层表面形成焊接凸起,所述焊接凸起填充所述开孔;沿所述切割道区域对所述待封装晶圆、粘合层以及所述保护盖板进行切割,形成多个 分离的封装结构。
【文档编号】H01L27/146GK105977271SQ201610369670
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】王之奇, 王卓伟, 陈立军
【申请人】苏州晶方半导体科技股份有限公司
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