图像传感器封装结构的制作方法_2

文档序号:9140226阅读:来源:国知局
,所述像素单元上制作有微透镜结构202,因此,图2中微透镜结构202所对应的功能面200A区域为所述感光区域。需要说明的是,本实施例中,所述图像传感器封装结构可以为图像传感器晶圆级芯片尺寸封装结构。
[0033]本实施例中,图像传感器200可以为CMOS图像传感器,其中,所述像素单元可以包括彩膜层(未示出)和光电二极管(未示出)等结构,所述彩膜层位于所述光电二极管上,微透镜结构202位于彩膜层上。图像传感器200内部可以形成有与所述光电二极管配合的MOS管、浮置扩散区、放大电路和相应的互连结构等。这些半导体器件和结构一方面与所述光电二极管电连接,以对光电二极管产生的光电信号进行处理,另一方面与焊垫201电连接。焊垫201用于后续通过金属层203和防焊层204,将图像传感器200的内部电路结构与外接凸块205电连接在一起。
[0034]其它实施例中,图像传感器200也可以为CXD图像传感器。
[0035]请继续参考图2,所述图像传感器封装结构还包括空心墙210,空心墙210与功能面200A固定连接。空心墙210具有通孔211 (请结合参考图5和图6),感光区域被通孔211暴露,功能面200A封合通孔211的其中一个端口。功能面200A与空心墙210固定的区域也为上述非感光区域的一部分。
[0036]本实施例中,空心墙210的材料可以为陶瓷材料、有机材料、玻璃材料或者硅材料。
[0037]请继续参考图2,所述图像传感器封装结构还包括透明基板220,透明基板220具有相对的第一表面220A和第二表面220B,第二表面220B封合通孔211的另一个端口。
[0038]本实施例中,透明基板220和图像传感器200将空心墙210封合在中间,从而将空心墙210的通孔211封合成为空腔250,像素单元及其上方的微透明结构被空腔250暴露。
[0039]本实施例中,透明基板220可以为玻璃基板或者塑料基板。
[0040]请继续参考图2,所述图像传感器封装结构还包括纳米纹路,所述纳米纹路位于薄膜240上,且薄膜240位于透明基板220的第一表面220A。
[0041]本实施例中,薄膜240具体可以为有机膜。所述纳米纹路可以通过光刻或者其它方法制作在薄膜240上。
[0042]请参考图3,示出了薄膜240的俯视结构。本实施例中,所述纳米纹路包括多个第一纳米纹组241和多个第二纳米纹组242,第一纳米纹组241具有多道第一纳米纹2411,第二纳米纹组242具有多道第二纳米纹2421,第一纳米纹2411沿第一轴向延伸,第二纳米纹2421沿第二轴向延伸,第一轴向与第二轴向垂直。并且,本实施例中,第一纳米纹组241和第二纳米纹组242呈阵列排布,同一行中和同一列中,第一纳米纹组241和第二纳米纹组242均交替排布。
[0043]其它实施例中,第一轴向与第二轴向也可以是非垂直的相互交叉。
[0044]可见光的波长范围通常为380nm到780nm,因此,所述第一纳米纹和第二纳米纹的宽度可以相应设置为对应可见光波长的两倍、一倍、二分之一和四分之一等宽度,从而实现对可见光的衍射作用,保证不同纳米纹组接收不同角度的光线,或者说让光线转化为不同角度的偏振光线。
[0045]本实施例所提供的图像传感器封装结构中,由于具有位于薄膜上的所述纳米纹路,纳米纹路包括多个第一纳米纹组241和多个第二纳米纹组242,因此,外界光线进入图像传感器200的所述像素单元前,被第一纳米纹组241和第二纳米纹组242分成不同偏振方向的光线,然后才被所述像素单元所接收和转化,此时,相当于一次成像就得到两个不同角度的图像,并且两个图像的信息按第一纳米纹组241和第二纳米纹组242的分布方式相应分布在一个图像内,相当于,所述像素单元得到的图像具有3D信息(即一幅图像具有两个不同角度图像的信息)。
[0046]在获得具有3D信息的图像后,再经过相应的显示处理后,可以实现3D图像显示。所述显示处理既可以是采用相应的立体电子显示装置进行显示,也可以是将相应具有3D信息的图像制作成实体图像而实现的3D图像显示。
[0047]需要说明的是,其它实施例中,当纳米纹路包括多个纳米纹组时,外界光线进入图像传感器的所述像素单元前,被不同纳米纹组分成不同偏振方向的光线,然后才被所述像素单元所接收和转化,此时,相当于一次成像就得到多个不同角度的图像,并且多个图像的信息按不同纳米纹组的分布方式相应分布在一个图像内,从而使所述像素单元得到的图像具有3D信息。
[0048]其它实施例中,具有纳米纹路的薄膜可以位于透明基板220的第二表面220B,也可以在透明基板220的第一表面220A和第二表面220B上同时设置有所述薄膜,所述薄膜上均具有所述纳米纹路。
[0049]其它实施例中,纳米纹路可以直接制作在透明基板220的第一表面220A或者第二表面220B,或者直接制作在透明基板220的第一表面220A和第二表面220B。第一纳米纹路的面积大于等于第二纳米纹路的面积,第二纳米纹路的面积大于等于感光区域的面积。
[0050]其它实施例中,第一表面220A具有第一纳米纹路,第二表面220B具有第二纳米纹路,第一纳米纹路的第一纳米纹组正对第二纳米纹路的第一纳米纹组,第一纳米纹路的第二纳米纹组正对第二纳米纹路的第二纳米纹组。
[0051]其它实施例中,第一表面220A具有第一薄膜,第二表面220B具有第二薄膜,第一薄膜具有第一纳米纹路,第二薄膜具有第二纳米纹路,第一纳米纹路的第一纳米纹组正对第二纳米纹路的第一纳米纹组,第一纳米纹路的第二纳米纹组正对第二纳米纹路的第二纳米纹组。
[0052]在上述两种具有第一纳米纹路和第二纳米纹路的情况下,由于第一纳米纹路的第一纳米纹组正对第二纳米纹路的第一纳米纹组,且第一纳米纹路的第二纳米纹组正对第二纳米纹路的第二纳米纹组,因而,光线能够通过相应的纳米纹到达所述像素单元,并且,由于不同光线经过纳米纹之后,被记录在不同的像素单元中,因此,最终得到的图像具有较佳的3D信息。
[0053]其它实施例中,当第一表面220A具有第一纳米纹路,且第二表面220B具有第一纳米纹路时,还可以控制第一纳米纹路的面积大于等于第二纳米纹路的面积,第二纳米纹路的面积大于等于感光区域的面积。这种情况下,能够保证全部的所述像素单元接收到的光线都经过第一纳米纹路和第二纳米纹路,从而保证所形成的整个图像的全部所述像素单元包含完整的3D信息。
[0054]其它实施例中,纳米纹路包括多个纳米纹组,每个纳米纹组包括多个相互平行的纳米纹,不同纳米纹组的纳米纹沿不同轴向延伸。这种情况下,纳米纹组的组数可以是两个以上,例如三个、四个或者五个以上。当纳米纹组的组数为三个时,采用此图像传感器封装结构采集到的一幅图像能够具有三幅不同角度图像的信息,当纳米纹组的组数为四个时,采用此图像传感器封装结构采集到的一幅图像能够具有四幅不同角度图像的信息,也就是说,随着,纳米纹组的组数增加,相应的一幅图像能够具有的3D信息越丰富,但由于所述像素单元个数通常是一定的,如果纳米纹组的组数越多,也会导致相应每个角度图像信息量的减小。
[0055]本实用新型实施例还提供一种图像传感器封装结构的封装方法,以形成上述实施例所提供的图像传感器封装结构,因此,请结合参考图4至图8,以及图2和图3。需要说明的是,本实施例中,所述图像传感器封装结构的封装方法可以为图像传感器晶圆级芯片尺寸封装结构的封装方法。
[0056]请参考图4,提供透明基板220,透明基板220具有相对的第一表面220A和第二表面 220B。
[0057]请参考图5和图6,提供空心墙210,空心墙210具有通孔211。其中,图5为空心墙210的剖示图,图6为空心墙210的俯视图。
[0058]本实施例中,空心墙210根据材料的不同可以采用不同方法形成,并且,所述通孔211可以与空心墙210的实体部分一同形成,也可以在形成实体部分后,通过刻蚀等方法形成通孔211。
[0059]请参考图7,提供晶圆,所述晶圆具有多个图像传感器单元200a,图7示出两个所述图像传感器单元200a,相邻图像传感器单元200a相互之间具有切割道(未示出),并且图7中所述图像传感器单元200a之间以虚线隔开,虚线位置对应所述切割道位置。图4至图
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