影像传感芯片封装结构的制作方法_2

文档序号:10248462阅读:来源:国知局
为导电材料,可以为金属材料,例如Al、Au和Cu等。
[0040]可以理解的是,根据不同的设计和需求,可以对影像传感区和焊垫的位置以及焊垫的数量做出调整,例如,可以将焊垫仅设置在影像传感区的一侧或者某两侧。
[0041]在本实用新型实施例中,还包括与影像传感区102对位压合的保护盖板200,所述保护盖板200对位压合至所述影像传感器芯片100的第一表面1001,保护盖板200为用于保护影像传感区102的部件,其具有容置影像传感区的空间,从而,在影像传感区上形成保护罩,在保护影像传感区不受破坏的同时,不影响光线进入影像传感区。在本实用新型的实施例中,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。可以理解的是,保护盖板200也可以采用其他的结构,如采用不透光的基板来形成,而在基板与影像传感区对应的区域设置开口或具有遮挡的透光开口。
[0042]然而,对于光学玻璃的保护盖板,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3所示,在本实用新型实施例中,在光学玻璃的保护盖板200的表面上设置有防反射层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,该防反射层至少与覆盖影像传感区102对应的区域,可以根据所选择的光学玻璃来选择合适的防反射涂层的材质。通过在光学玻璃的表面上设置防反射层,减少反射光,增加进入到影像传感区的光线,进而提高成像的品质。
[0043]在本实用新型优选的实施例中,参考图3所示,可以在第二表面1002上设置遮光层101,该遮光层覆盖所述影像传感区102,遮光层101避免光线特别是红外光线透过晶片进入到影像传感区102,所述遮光层101可以为金属材料,金属材料例如可以为铝、铝合金或者其他适宜的金属材料,使得光线在其表面形成镜面反射,避免光线进入影像传感区,更优地,该金属材料可以经过黑化处理的金属A1,黑化处理的A1进一步具有好的吸光作用。
[0044]在本实用新型中,通过从第二表面上形成贯通至焊垫的通孔105,通过在通孔中形成与焊垫104电连接的电连线层108,电连接层108之上设置与电连接层电连接的导引焊垫107,并在导引焊垫107上形成与导引焊垫电连接的焊接凸点122,从而,将影像传感区102的电信号引出至外部电路。
[0045]其中,通孔105贯穿影像传感芯片100至焊垫104,使得通孔105暴露出焊垫104,通孔105可以贯穿至焊垫104的表面,也可以进一步贯穿至部分厚度的焊垫104中,所述通孔105可以为倒梯形或阶梯形孔,即通孔的截面为倒梯形或者阶梯形。
[0046]所述电连线层108覆盖通孔105内壁,并延伸至通孔105两侧的第二表面1002之上,便于与焊接凸点122连接,电连线层的材料为导电材料,可以为金属材料,例如Al、Au和Cu等。
[0047]在电连线层108之上设置有导引焊垫107,进而,在导引焊垫107上形成焊接凸点122,该导引焊垫107与电连线层108接触,导引焊垫107可以具有与焊接凸点基本相似的形状,如圆形等,以便于在其上进行焊接凸点工艺。导引焊垫107的面积可以与焊接凸点的下表面的面积基本相同或稍大于焊接凸点的下表面的面积。由于在焊接凸点的下方与电连线层之间形成有导引焊垫,而不直接将焊接凸点设置于电连线层上,避免在后续焊接凸点工艺以及其他测试中,对电连线层的热冲击,对电连线层起到保护的作用,防止电连线层产生虚接甚至断裂的缺陷。
[0048]在本实用新型实施例中,如图2所示,阻焊层120填充通孔并将电连线层108覆盖,导引焊垫107形成在第二表面1002上阻焊层120的开口中,沿开口的内壁和开口底部设置并向开口两侧延伸,焊接凸点122形成在开口中并位于导引焊垫107之上。这样,仅开口底部的导引焊垫107与电连线层108连接,而焊接凸点122通过导引焊垫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。
[0049]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。
[0050]在本实用新型实施例中,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。
[0051]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。
[0052]以上对本实用新型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,本实用新型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。
[0053]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。
[0054]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。
[0055]在本实用新型实施例中,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。
[0056]在本实用新型实施例中,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。
[0057]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。
[0058]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 m。
[0059]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。
[0060]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
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