传感器封装方法、传感器封装结构及电子设备与流程

本发明涉及传感器，特别涉及一种传感器封装方法、传感器封装结构及电子设备。

背景技术：

1、近年来，对于智能手机及可穿戴设备的测温需求不断提升。为实现测温功能，需要在上述设备中集成温度传感器。由于智能手机及可穿戴设备均具有小型化、轻薄化的特点，故对于温度传感器的小型化要求也较高。接触式温度传感器的尺寸较小，但体温检测时需要佩戴较长时间，体验感一般。

2、基于红外热电堆测温原理的红外温度传感器为非接触式测温，能够在极短时间内完成体温检测。但是，现有的红外温度传感器主要采用mems/asic堆叠打线方式实现封装。受到封装规则、打线规则的限制，导致红外温度传感器的整体尺寸偏大，难以适用于小型化的应用场景。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述问题，提供一种传感器封装方法、传感器封装结构及电子设备。

2、一种传感器封装方法，包括：

3、步骤s101：在载体上形成介质层，并在所述介质层的预设位置形成沿厚度方向贯穿所述介质层的金属柱；

4、步骤s102：将集成电路芯片放置于所述介质层的表面并注塑，以形成包覆所述集成电路芯片的第一注塑层并暴露出所述金属柱及所述集成电路芯片的焊垫；

5、步骤s103：在所述第一注塑层上进行金属沉积，并形成电连接所述金属柱与所述集成电路芯片的焊垫的第一重布线层；

6、步骤s104：移除所述载体，并在所述介质层背向所述集成电路芯片的一侧进行金属沉积，以形成与所述金属柱电连接的第二重布线层；

7、步骤s105：将红外传感元件放置于所述集成电路芯片上方，并通过打线设置连接所述红外传感元件的焊垫与所述第一重布线层的引线；

8、步骤s106：设置部分包覆所述红外传感元件的封装件，并在所述红外传感元件背向所述集成电路芯片的一侧覆设滤光层。

9、在其中一个实施例中，所述步骤s101包括以下步骤：在所述载体上沉积形成所述介质层；对所述介质层进行刻蚀并在预设位置形成沿厚度方向贯穿所述介质层的通孔；在所述介质层进行金属晶种层沉积并得到金属晶种层；在所述金属晶种层表面沉积形成光刻胶层并对所述光刻胶层进行曝光显影刻蚀，以暴露出所述通孔；在所述光刻胶层的刻蚀区域进行金属电镀并形成所述金属柱；去除所述光刻胶层并将所述金属晶种层位于所述金属柱范围外的部分刻蚀去除。

10、在其中一个实施例中，所述步骤s103包括以下步骤：在所述第一注塑层的表面沉积得到第一保护层；对所述第一保护层进行刻蚀以得到暴露出所述金属柱及所述集成电路芯片的焊垫的第一沉积槽；在所述第一沉积槽内进行金属沉积，以得到所述第一重布线层。

11、在其中一个实施例中，在所述步骤s103与步骤s104之间，还包括步骤：在所述第一保护层的表面沉积得到钝化层，并在所述钝化层上形成暴露出所述第一重布线层的连接孔。

12、在其中一个实施例中，所述步骤s104包括以下步骤：移除所述载体；在所述介质层背向所述集成电路芯片的表面沉积得到第二保护层；对所述第二保护层进行刻蚀以得到暴露出所述金属柱的第二沉积槽；在所述第二沉积槽内进行金属沉积，以得到所述第二重布线层。

13、在其中一个实施例中，所述步骤s106为：设置罩设于所述红外传感元件外的封装壳体作为所述封装件，以封装所述红外传感元件，所述封装壳体包括所述滤光层。

14、在其中一个实施例中，所述步骤s106包括：注塑形成部分包覆所述红外传感元件的第二注塑层作为所述封装件，以将所述红外传感元件封装于所述第二注塑层内；所述滤光层粘贴于所述第二注塑层的表面。

15、在其中一个实施例中，在所述步骤s102中，所述集成电路芯片设置有多个，在所述步骤s104与所述步骤s105之间还包括步骤：进行划片操作以得到多个初始封装结构，每个所述初始封装结构内均包括一个所述集成电路芯片。

16、上述传感器封装方法，能够将集成电路芯片与红外传感元件通过第一重布线层及引线实现电连接，而集成电路芯片则通过第一重布线层及金属柱与第二重布线层电连接。因此，相较于传统封装方法能够减少打线的步骤，从而能够降低封装结构厚度方向的尺寸。进一步的，通过介质层与第二重布线层的组合作为整个传感器封装结构的衬底，相较于传统pcb板作为衬底的封装结构，介质层及第二重布线层的厚度均较小。因此，上述传感器封装结构的尺寸较小，能够实现小型化。

17、一种传感器封装结构，包括介质层、第一注塑层、集成电路芯片、红外传感元件、封装件及滤光层；

18、所述集成电路芯片设置于所述介质层的表面并由所述第一注塑层包覆，所述介质层的预设位置设置有沿厚度方向贯穿所述介质层的金属柱，所述金属柱与所述集成电路芯片的焊垫通过形成于所述第一注塑层表面的第一重布线层电连接；所述介质层背向所述集成电路芯片的一侧形成有与所述金属柱电连接的第二重布线层；

19、所述红外传感元件设置于所述集成电路芯片上方并由所述封装件部分包覆，所述封装件暴露出所述红外传感元件的接收区域，所述红外传感元件的焊垫通过引线与所述第一重布线层电连接，所述滤光层覆设于所述红外传感元件背向所述集成电路芯片的一侧。

20、在其中一个实施例中，所述传感器封装结构还包括覆设于所述第一注塑层的第一保护层，所述第一重布线层嵌设于所述第一保护层内。

21、在其中一个实施例中，所述传感器封装结构还包括钝化层，所述钝化层覆设于所述第一保护层的表面并覆盖所述第一重布线层，所述钝化层形成有暴露出所述第一重布线层的连接孔，所述引线穿过所述连接孔电连接所述红外传感元件的焊垫与所述第一重布线层。

22、在其中一个实施例中，所述介质层背向所述集成电路芯片的表面形成有第二保护层，所述第二重布线层嵌设于所述第二保护层内。

23、在其中一个实施例中，所述封装件设置为罩设于所述红外传感元件外的封装壳体，所述滤光层设置于所述封装壳体上。

24、在其中一个实施例中，所述封装件设置为部分包覆所述红外传感元件的第二注塑层，所述滤光层粘贴于所述第二注塑层的表面。

25、一种电子设备，包括如上述优选实施例中任一项所述的传感器封装结构。

26、上述电子设备及传感器封装结构，集成电路芯片与红外传感元件通过第一重布线层及引线实现电连接，而集成电路芯片则通过第一重布线层及金属柱与第二重布线层电连接。因此，相较于传统封装结构能够减少引线的数量，从而能够降低传感器封装结构厚度方向的尺寸。进一步的，通过介质层与第二重布线层的组合作为整个封装结构的衬底，相较于传统pcb板作为衬底的封装结构，介质层及第二重布线层的厚度均较小。因此，上述传感器封装方法能够显著减小封装的尺寸，从而实现小型化。

技术特征：

1.一种传感器封装方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的传感器封装方法，其特征在于，所述步骤s101包括以下步骤：在所述载体上沉积形成所述介质层；对所述介质层进行刻蚀并在预设位置形成沿厚度方向贯穿所述介质层的通孔；在所述介质层进行金属晶种层沉积并得到金属晶种层；在所述金属晶种层表面沉积形成光刻胶层并对所述光刻胶层进行曝光显影刻蚀，以暴露出所述通孔；在所述光刻胶层的刻蚀区域进行金属电镀并形成所述金属柱；去除所述光刻胶层并将所述金属晶种层位于所述金属柱范围外的部分刻蚀去除。

3.根据权利要求1所述的传感器封装方法，其特征在于，所述步骤s103包括以下步骤：在所述第一注塑层的表面沉积得到第一保护层；对所述第一保护层进行刻蚀以得到暴露出所述金属柱及所述集成电路芯片的焊垫的第一沉积槽；在所述第一沉积槽内进行金属沉积，以得到所述第一重布线层。

4.根据权利要求3所述的传感器封装方法，其特征在于，在所述步骤s103与步骤s104之间，还包括步骤：在所述第一保护层的表面沉积得到钝化层，并在所述钝化层上形成暴露出所述第一重布线层的连接孔。

5.根据权利要求1所述的传感器封装方法，其特征在于，所述步骤s104包括以下步骤：移除所述载体；在所述介质层背向所述集成电路芯片的表面沉积得到第二保护层；对所述第二保护层进行刻蚀以得到暴露出所述金属柱的第二沉积槽；在所述第二沉积槽内进行金属沉积，以得到所述第二重布线层。

6.根据权利要求1所述的传感器封装方法，其特征在于，所述步骤s106为：设置罩设于所述红外传感元件外的封装壳体作为所述封装件，以封装所述红外传感元件，所述封装壳体包括所述滤光层。

7.根据权利要求1所述的传感器封装方法，其特征在于，所述步骤s106包括：注塑形成部分包覆所述红外传感元件的第二注塑层作为所述封装件，以将所述红外传感元件封装于所述第二注塑层内；所述滤光层粘贴于所述第二注塑层的表面。

8.根据权利要求1至7任一项所述的传感器封装方法，其特征在于，在所述步骤s102中，所述集成电路芯片设置有多个，在所述步骤s104与所述步骤s105之间还包括步骤：进行划片操作以得到多个初始封装结构，每个所述初始封装结构内均包括一个所述集成电路芯片。

9.一种传感器封装结构，其特征在于，包括介质层、第一注塑层、集成电路芯片、红外传感元件、封装件及滤光层；

10.根据权利要求9所述的传感器封装结构，其特征在于，所述传感器封装结构还包括覆设于所述第一注塑层的第一保护层，所述第一重布线层嵌设于所述第一保护层内。

11.根据权利要求10所述的传感器封装结构，其特征在于，所述传感器封装结构还包括钝化层，所述钝化层覆设于所述第一保护层的表面并覆盖所述第一重布线层，所述钝化层形成有暴露出所述第一重布线层的连接孔，所述引线穿过所述连接孔电连接所述红外传感元件的焊垫与所述第一重布线层。

12.根据权利要求9所述的传感器封装结构，其特征在于，所述介质层背向所述集成电路芯片的表面形成有第二保护层，所述第二重布线层嵌设于所述第二保护层内。

13.根据权利要求9所述的传感器封装结构，其特征在于，所述封装件设置为罩设于所述红外传感元件外的封装壳体，所述滤光层设置于所述封装壳体上。

14.根据权利要求9所述的传感器封装结构，其特征在于，所述封装件设置为部分包覆所述红外传感元件的第二注塑层，所述滤光层粘贴于所述第二注塑层的表面。

15.一种电子设备，其特征在于，包括如上述权利要求9至15任一项所述的传感器封装结构。

技术总结
本发明涉及一种传感器封装方法，能够将集成电路芯片与红外传感元件通过第一重布线层及引线实现电连接，而集成电路芯片则通过第一重布线层及金属柱与第二重布线层电连接。因此，相较于传统封装方法能够减少打线的步骤，从而能够降低封装结构厚度方向的尺寸。进一步的，通过介质层与第二重布线层的组合作为整个传感器封装结构的衬底，相较于传统PCB板作为衬底的封装结构，介质层及第二重布线层的厚度均较小。因此，上述传感器封装结构的尺寸较小，能够实现小型化。此外，本发明还提供一种传感器封装结构及电子设备。

技术研发人员：颜培力,张永平,罗英哲
受保护的技术使用者：上海矽睿科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24