5。作为第二种优选的实施例，开口 13的结构可以为条形凹槽与圆孔的组合，参见图12和图13，凹槽由第二表面向第一表面延伸，且凹槽的底部形成对应焊垫的圆孔，圆孔的底部暴露出需要电性导出的焊垫5。作为第三种优选的实施例，开口 13的结构可以为直孔，参见图14和图15，直孔由第二表面向第一表面延伸，直孔对应每个焊垫，且直孔的底部暴露出需要电性导出的焊垫5。
[0049]塑封层8位于影像传感芯片的外围，包覆除影像感应区4和焊料凸点9外的整个影像传感芯片。优选的，以焊料凸点露出方向为上，第二表面上的塑封层高度低于所述焊料凸点的最高点，当然，第二表面上的塑封层也可以与焊垫凸起平齐，为了便于影像信号处理之后信息的传输，优选实施方式为塑封层高度低于焊料凸点的最高点，更优的，塑封层的高度与焊料凸点的中心平面平齐。
[0050]可选的，位于第一表面上的塑封层在暴露出影像感应区的同时，也可以考虑性能、视野范围或美观等因素，还暴露出影像感应区周边且未延伸至第一表面边缘的区域。
[0051]优选的，塑封层材料为聚合物材料，聚合物材料为具有良好的机械强度性能和/或隔潮性能和/或防腐性能和/或挡烟雾性能的材料，能够进一步提高影像传感器的可靠性，增强其抵抗恶劣环境的能力。
[0052]优选的，金属布线层7与影像传感芯片3之间设有绝缘层6，且所述绝缘层暴露每个焊垫，使所述金属布线层与所述焊垫电性连接。绝缘层用于实现金属布线层与影像传感芯片之间的电性隔离，绝缘层6的材料包括有机绝缘材料、氧化硅、氮化硅或氧化硅与氮化硅的混合物。
[0053]作为一种优选实施例，本实用新型高可靠性全封闭CMOS影像传感器封装结构的制作方法，包括以下步骤:
[0054]a、参见图1，提供一包含若干影像传感芯片3的晶圆1，晶圆的功能面101为影像传感芯片的第一表面301，晶圆的背面102为影像传感芯片的第二表面302，每个影像传感芯片的第一表面包含影像感应区4及位于该影像感应区周边的若干焊垫5 ;
[0055]b、参见图2，在晶圆的功能面上粘合一保护盖结构2，所述保护盖结构包括支撑围堰层201和透光盖板202，所述支撑围堰层位于相邻两个影像感应区之间，且在影像感应区位置形成围堰间隙203 ；
[0056]C、参见图3，在晶圆的背面形成向功能面延伸的若干开口 13，开口 13结构可以为凹槽、孔或前述的组合。开口 13的形成方法包括干法刻蚀、湿法刻蚀、机械切割和激光划线等，且不以此为限。参见图4，在开口 13的内壁和晶圆的背面102铺设绝缘层6。参见图5，使用机械切割、激光烧蚀、干法刻蚀等方法去除开口底部的绝缘层材料，暴露出电性待引出的焊垫5的侧壁或表面。在其他实施例中，暴露焊垫的方法还可以为:在铺设绝缘层6步骤前，先去除开口 13底部的阻挡材料，使开口 13的底部暴露出焊垫5。阻挡材料可包含影像传感芯片的硅基底材料或介质层材料，或者前述的组合物等。然后铺设绝缘层6，再去除覆盖在焊垫5位置的绝缘层材料。开口 13底部或绝缘层6暴露焊垫的方法包括干法刻蚀、湿法刻蚀、曝光显影、机械切割和激光烧蚀等，且不以此为限。
[0057]d、参见图6，在绝缘层上形成金属布线层7，所述金属布线层电性连接所述焊垫，将焊垫的电性引到晶圆的背面；
[0058]e、参见图7，沿晶圆切割线12对晶圆进行切割，形成若干单颗芯片；
[0059]f、对步骤e后的若干单颗芯片进行整体塑封，形成包围每颗芯片的塑封层8，所述塑封层暴露出每颗芯片的影像感应区，且在每颗芯片的预设焊料凸点位置形成容纳空间；具体的，参见图8，将分离的多个单颗芯片放置在塑封模具10中，塑封模具10包括与单颗芯片的第一表面、第二表面对应的若干第一凸起1002和第二凸起1003，分别用于形成塑封层8暴露感光区的凹陷和若干焊料凸点9的容纳空间。模具10的模腔贯通，实现多个芯片整体塑封，提高塑封对位精度。注塑时，从注塑口 1001灌入塑封材料，整体塑封各单颗芯片。塑封成型后，脱模。
[0060]g、参见图9，在塑封层的所述容纳空间内形成焊料凸点9 ;焊料凸点9为可与外电路进行电信号传输的金属材料。
[0061]h、参见图10，沿预设的切割线12切割步骤g后的塑封层，形成单颗高可靠性全封闭CMOS影像传感器结构。
[0062]综上，本实用新型提供一种高可靠性全封闭CMOS影像传感器结构，该封装结构的塑封层是一种全包围的防护结构，且塑封层的材料具有良好的机械强度性能，或良好的隔潮、防腐、挡烟雾等性能，因此，能够进一步增强CMOS影像传感器的可靠性，耐用性等，提升影像传感芯片的抗干扰能力，满足CMOS影像传感器在恶劣环境下的应用需求。且该制作方法采用的晶圆级TSV技术对CMOS影像传感芯片进行预封装以及整体塑封多个单颗预封装芯片的方法，都是先进行整体封装，再切割成单颗芯片，因此，能够降低封装的整体成本。
[0063]以上实施例是参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细说明。本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更，但不背离本实用新型的实质的情况下，都落在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高可靠性全封闭CMOS影像传感器结构，包括影像传感芯片(3)，所述影像传感芯片具有第一表面(301)及与其相对的第二表面(302)，所述第一表面包含影像感应区(4)和位于所述影像感应区周边的若干焊垫(5);其特征在于:还包括开口(13)、金属布线层(7)、若干焊料凸点(9)和塑封层(8)，所述开口自第二表面向第一表面延伸形成，且所述开口的底部暴露出所述焊垫；所述金属布线层位于所述开口的内壁和所述第二表面上，且电性连接所述焊垫；所述焊料凸点位于所述第二表面上，且与所述金属布线层电性连接；所述塑封层包覆住所述影像传感芯片，且暴露出所述影像感应区和所述焊料凸点。
2.根据权利要求1所述的高可靠性全封闭CMOS影像传感器结构，其特征在于:所述第一表面粘合一保护盖结构(2)，所述保护盖结构包括透光盖板(202)和设于所述第一表面和所述透光盖板之间的支撑围堰层(201)，所述支撑围堰层覆盖住所述焊垫，并在影像感应区位置形成有围堰间隙(203)。
3.根据权利要求1所述的高可靠性全封闭CMOS影像传感器结构，其特征在于:以焊料凸点露出方向为上，所述第二表面上的塑封层高度低于所述焊料凸点的最高点。
4.根据权利要求1所述的高可靠性全封闭CMOS影像传感器结构，其特征在于:所述塑封层材料为聚合物材料。
5.根据权利要求1所述的高可靠性全封闭CMOS影像传感器结构，其特征在于:所述金属布线层与所述影像传感芯片之间设有绝缘层出)，且所述绝缘层暴露每个焊垫，使所述金属布线层与所述焊垫电性连接。
6.根据权利要求1所述的高可靠性全封闭CMOS影像传感器结构，其特征在于，所述开口的结构包括凹槽、孔或前述的组合。
7.根据权利要求1所述的高可靠性全封闭CMOS影像传感器结构，其特征在于，所述塑封层还暴露出所述影像感应区的周边且未延伸至第一表面边缘的区域。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高可靠性全封闭CMOS影像传感器结构，该结构包括影像传感芯片、开口、金属布线层、若干焊料凸点和塑封层，开口自芯片的第二表面向第一表面延伸形成，且开口的底部暴露出芯片的焊垫；金属布线层位于开口的内壁和影像传感芯片的第二表面上，且电性连接焊垫；焊料凸点位于第二表面上，且与金属布线层电性连接；塑封层包覆住影像传感芯片，且暴露出影像感应区和焊料凸点。通过形成整体塑封层对芯片进行防护，且塑封层采用隔潮、防腐或机械强度性能良好的塑封材料，本实用新型能够进一步增强CMOS影像传感器的可靠性，耐用性，提升影像传感芯片的抗干扰能力，满足CMOS影像传感器在恶劣环境下的应用需求。
【IPC分类】H01L27-146
【公开号】CN204424256
【申请号】CN201520073963
【发明人】万里兮, 黄小花, 王晔晔, 沈建树, 翟玲玲, 钱静娴
【申请人】华天科技（昆山）电子有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年2月3日