一种提高CIS芯片扇出面积的封装结构及方法与流程

文档序号:37231275发布日期:2024-03-05 15:42阅读:127来源:国知局

:本发明属于cis芯片封装,特别涉及一种提高cis芯片扇出面积的封装结构及方法。

背景技术

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背景技术:

1、cis芯片(英文全称:cmos image sensor,中文:cmos图像传感器)是一种能够感受外部光线并能将其转化为电信号的电子器件,应用于数码相机,摄像机等电子设备中。感光芯片通常采用半导体制造工艺进行芯片制作,再通过对感光芯片进行一系列封装工艺从而形成封装好的封装结构。

2、现有技术中,如“cn201721016520.7一种cis芯片的封装结构”所记载,cis芯片的封装结构主要包括cis芯片和玻璃基板,在玻璃基板上制作围堰,cis芯片的感光区朝向围堰形成的空腔,再通过在cis芯片开孔,将cis芯片正面的线路引到背面,并在背面制作植球。

3、然而,上述封装结构还存在如下不足:1)需要在芯片的背面刻蚀出硅通孔以将功能层的信号引到芯片的背面,然后在芯片背面制作rdl布线和植球,但是植球的数量和间距受限于芯片自身的面积,为了能与后端的pcb板兼容引脚位置,通常需要将芯片的尺寸设计得非常大,这样势必降低芯片的利用率,增加芯片的成本;2)根据上述的通常芯片的尺寸设计非常大,当需要与其他功能芯片集成时,整个封装模组的尺寸更大,不利于小型化的设计需求;3)因为植球是制作在芯片上的,为满足植球的焊接需求,需要对芯片进行减薄操作,而芯片减薄太多会对其灵敏性、可靠性、耐用性等造成一定的影响;4)线路从cis芯片的正面边缘扇出到背面,扇出区域有限,难以满足高集成度的封装要求。而上述所述不足均亟需克服。

4、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现思路

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技术实现要素:

1、本发明的目的在于提供一种提高cis芯片扇出面积的封装结构及方法,从而克服上述现有技术中的缺陷。

2、为了实现上述目的,本发明提供了一种提高cis芯片扇出面积的封装结构,包括:

3、硅基板,所述硅基板具有第一表面和第二表面,其开设有贯穿第一表面和第二表面的硅通孔;

4、cis芯片,所述cis芯片具有感光区,其从硅基板的第一表面埋入到硅基板内,其中感光区朝向硅基板的第一表面;

5、第一金属线路层,所述第一金属线路层制作在硅基板的第一表面,其中cis芯片的感光区空出,且与cis芯片导通;

6、干膜,所述干膜覆盖在硅基板第一表面,其包裹住第一金属线路层;

7、第二金属线路层,所述第二金属线路层制作在硅基板的第二表面,其通过硅通孔与第一金属线路层导通;

8、阻焊层,所述阻焊层制作在第二金属线路层上;

9、信号引出结构,所述信号引出结构制作在阻焊层上,其与第二金属线路层导通;

10、透明基板,所述透明基板键合在干膜上。

11、进一步的,作为优选,所述硅基板内埋入至少一颗cis芯片,可以埋入多颗cis芯片,也可以同时埋入cis芯片和其他功能芯片。

12、进一步的,作为优选,所述硅基板的硅通孔内填充金属材料,所述硅通孔内的金属材料将第一金属线路层和第二金属线路层导通。

13、进一步的,作为优选,所述透明基板为玻璃材料。

14、进一步的,作为优选,所述干膜为透光干膜。

15、本发明还提供一种制备提高cis芯片扇出面积的封装结构的方法,包括以下步骤:

16、第一步,提供硅基板,该硅基板具有第一表面和第二表面,将cis芯片从第一表面埋入到硅基板内,其中感光区朝向第一表面;

17、第二步,在硅基板的第一表面压一层透光干膜;

18、第三步,在透光干膜上电镀第一金属线路层,该金属线路层与cis芯片导通;

19、第四步,在第一金属线路层上再压一层透光干膜;

20、第五步,将硅基板的第一表面与透明基板键合,键合后从第二表面减薄;

21、第六步,从第二表面制作贯穿第一表面和第二表面的硅通孔,并在硅通孔内壁及第二表面电镀第二金属线路层;

22、第七步,对硅通孔进行填充并在第二表面制作阻焊层;

23、第八步,制作信号引出结构,信号引出结构将第二金属线路层信号引出,切割成单颗产品。

24、进一步的,作为优选,所述所述第二步透光干膜通过曝光显影的工艺露出信号引出区域。

25、进一步的,作为优选,所述第三步金属层通过cis芯片的感光区以外的区域与cis芯片导通。

26、进一步的,作为优选,所述第七步在在第二表面形成阻焊层后再通过曝光显影的工艺露出第二金属线路层的焊垫。

27、进一步的,作为优选,所述第八步制作信号引出结构包括:通过植球方式在焊垫上形成焊球。

28、与现有技术相比,本发明的具有如下有益效果:

29、(1)本发明在硅基板上制作硅通孔,由硅通孔将cis芯片的信号引出到硅基板的背面,无需在芯片上制作通孔,植球数量和间距也不再受限于芯片的面积,可以提高芯片的利用率,降低芯片的成本;

30、(2)因为不需要在芯片上制作开孔植球,因此降低芯片的尺寸,与其他功能芯片集成时,可以减小整体封装模组的尺寸,有利于小型化的设计需求;

31、(3)因为无需在芯片上制作植球,因此无需对芯片做过多的减薄操作,且芯片是埋入在硅基板内的,可以对芯片有很好的密封保护作用,可以提高芯片的灵敏性、可靠性及耐用性;

32、(4)线路从cis芯片正面的感光区以外的部分扇出到整个硅基板的背面,扇出的面积更大,适用于高密集度的封装需求;

33、(5)本发明在硅基板内还可以同时埋入其他功能芯片,有利于集成化的设计需求,且在晶圆级即可完成封装,可以降低工艺难度。

34、附图说明:

35、图1为本发明的实施例1在硅基板内埋入cis芯片的示意图;

36、图2为本发明的实施例1在硅基板的第一表面压一层干膜的示意图;

37、图3为本发明的实施例1在干膜上制作第一金属线路层的示意图;

38、图4为本发明的实施例1在第一金属线路层上再压一层干膜的示意图;

39、图5为本发明的实施例1在硅基板与透明基板键合的示意图;

40、图6为本发明的实施例1在硅基板制作硅通孔及第二金属线路层的示意图;

41、图7为本发明的实施例1在硅通孔内填充及制作阻焊层的示意图;

42、图8为本发明的实施例1制作信号引出结构的示意图;

43、图9为本发明的实施例2的一种提高cis芯片扇出面积的封装结构的示意图;



技术特征:

1.一种提高cis芯片扇出面积的封装结构,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种提高cis芯片扇出面积的封装结构,其特征在于,所述硅基板内埋入至少一颗cis芯片。

3.根据权利要求1所述的一种提高cis芯片扇出面积的封装结构,其特征在于,所述硅通孔内填充金属材料,所述硅通孔内的金属材料将第一金属线路层和第二金属线路层导通。

4.根据权利要求1所述的一种提高cis芯片扇出面积的封装结构,其特征在于,所述透明基板为玻璃材料。

5.根据权利要求1所述的一种提高cis芯片扇出面积的封装结构,其特征在于,所述干膜为透光干膜。

6.一种制备权利要求1-5任一项所述的提高cis芯片扇出面积的封装结构的方法,其特征在于,包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的一种制备提高cis芯片扇出面积的封装结构的方法,其特征在于,所述第二步透光干膜通过曝光显影的工艺露出信号引出区域。

8.根据权利要求6所述的一种制备提高cis芯片扇出面积的封装结构的方法,其特征在于,所述第三步第一金属线路层通过cis芯片的感光区以外的区域与cis芯片导通。

9.根据权利要求6所述的一种制备提高cis芯片扇出面积的封装结构的方法,其特征在于,所述第七步在在第二表面形成阻焊层后再通过曝光显影的工艺露出第二金属线路层的焊垫。

10.根据权利要求9所述的一种制备提高cis芯片扇出面积的封装结构的方法,其特征在于,所述第八步制作信号引出结构包括:通过植球方式在焊垫上形成焊球。


技术总结
本发明公开了一种提高CIS芯片扇出面积的封装结构及方法,所述结构包括:硅基板,所述硅基板具有第一表面和第二表面,其开设有贯穿第一表面和第二表面的硅通孔;CIS芯片,其从硅基板的第一表面埋入到硅基板内,其中感光区朝向硅基板的第一表面;第一金属线路层,其制作在硅基板的第一表面,其中CIS芯片的感光区空出,且与CIS芯片导通;干膜,其覆盖在硅基板第一表面包裹住第一金属线路层;第二金属线路层,其制作在硅基板的第二表面,通过硅基板硅通孔与第一金属线路层导通;阻焊层,所述阻焊层制作在第二金属线路层上;信号引出结构,所述信号引出结构制作在阻焊层上,其与第二金属线路层导通;透明基板,所述透明基板键合在干膜上。

技术研发人员:蒋兴龙,刘宇轩,马书英
受保护的技术使用者:华天科技(昆山)电子有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/3/4
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