感光芯片封装结构及其封装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及感光芯片的封装技术。
【背景技术】
[0002]随着摄像等光影技术的发展，感光芯片作为可以将接收的光信号转换为电信号的功能芯片，常用于电子产品的摄像头中，有巨大的市场需求。
[0003]与此同时，感光芯片的封装技术也有着长足发展，现今主流的感光芯片封装技术是晶圆级芯片尺寸封装技术(Wafer Level Chip Size Packaging，WLCSP)，是对整片晶圆进行封装并测试后再切割得到单个成品芯片的技术。利用此种封装技术封装后的单个成品芯片尺寸与单个晶粒尺寸差不多，顺应了市场对微电子产品日益轻、小、短、薄化和低价化要求。晶圆级芯片尺寸封装技术是当前封装领域的热点和未来发展的趋势。
[0004]感光芯片在其一面设置有感光区，为了在封装过程中保护感光区不受损伤和污染，通常，在感光芯片晶圆上具有感光区的一面覆盖保护盖板，保护盖板在完成晶圆级封装并切割后可以继续保留，在后续的工序以及以后的使用中持久保护感光芯片。
[0005]保护盖板具有透光性，以方便感光芯片的感光区对外界光线的摄取，但是由于保护盖板的存在，其在保护感光芯片的同时也引入了一些不良，常见的是，光线在进入保护盖板之后在其内部发生光学反射，导致成像不良以及鬼影等现象。此种不良成为本领域技术人员噬待解决的技术问题。
[0006]举例说明，参考图1，图1为现有技术中一种感光芯片封装结构示意图。感光芯片封装结构包括:感光芯片10，具有彼此相对的第一面以及第二面；位于感光芯片10第一面的感光区20 ;位于感光芯片10第一面且位于感光区20侧边的焊垫21 ;从感光芯片10的第二面向感光芯片10的第一面延伸的通孔(未标号)，所述通孔暴露出焊垫21 ;位于所述通孔侧壁及感光芯片10的第二表面的绝缘层11 ;位于绝缘层11的表面上以及通孔底部的金属布线层12，金属布线层12与焊垫21电连接；覆盖所述金属布线层12和绝缘层11的阻焊层13，阻焊层13具有开孔；位于阻焊层13开孔内且通过所述金属布线层12与所述焊垫21电连接的焊球14 ;保护基板30，其覆盖至感光芯片10的第一面；支撑坝21设置于保护基板30上，且位于保护基板30与感光芯片10之间，支撑坝21包围感光区。
[0007]在上述的感光芯片的使用过程中，光线11入射至保护基板30，部分光线12会照射至保护基板30的侧壁30s，产生光学反射现象，反射光线如果入射至所述感光区20，就会对感光芯片的成像造成干扰。尤其是，如果光线12的入射角度满足特定条件，例如，当所述保护基板30为玻璃，玻璃外为空气，而所述光线12的入射角大于由玻璃到空气的临界角时，所述光线12会在所述保护基板30的侧壁30s处发生全反射，全反射光线12在所述保护基板30内传播，并折射至感光区20，会对感光区20造成严重干扰，使感光芯片的成像不良或者产生鬼影，降低了其成像质量。
[0008]此外，随着晶圆级芯片封装的微型化趋势，晶圆级芯片上集成的感光芯片越多，单个成品芯片封装体的尺寸越小，保护基板30的侧壁与感应区20边缘的距离也越来越近，上述的干扰现象也更为明显。
【发明内容】
[0009]本发明解决的问题是通过改进保护盖板，消除感光芯片成像不良以及鬼影等缺陷，提尚感光芯片的成像质量。
[0010]为解决上述问题，本发明提供一种感光芯片封装结构，包括:感光芯片，具有彼此相对的第一面以及第二面，所述第一面设置有感光区；保护盖板，具有彼此相对的第一表面以及第二表面，所述第一表面覆盖至所述第一面；遮光层，设置于所述保护盖板的第二表面，所述遮光层上设置有开口，所述开口暴露所述感光区；所述遮光层包括位于所述第二表面上的吸光层以及位于所述吸光层上的金属层。
[0011]优选的，所述吸光层的材质为黑胶。
[0012]优选的，所述吸光层的材质为黑色感光胶。
[0013]优选的，所述金属层经过表面黑化处理。
[0014]优选的，所述金属层的材质为铝。
[0015]优选的，所述保护盖板的第一表面设置有支撑坝，所述支撑坝与所述保护盖板的第一表面形成空腔，所述感光区位于所述空腔内。
[0016]优选的，所述感光芯片封装结构还包括:设置于所述第一面且位于所述感光区外的焊垫；从所述第二面向所述第一面延伸的通孔，所述通孔暴露出所述焊垫；覆盖所述第二面和所述通孔侧壁表面的绝缘层；位于所述绝缘层上以及通孔底部的金属布线层，所述金属布线层与所述焊垫电连接；位于所述金属布线层以及所述绝缘层上的阻焊层，所述阻焊层上设置有开孔，所述开孔底部暴露出金属布线层；填充所述开孔的焊球，所述焊球与所述金属布线层电连接。
[0017]本发明还提供一种感光芯片的封装方法，包括:提供晶圆，具有多颗阵列排布的感光芯片，具有彼此相对的第一面以及第二面，所述第一面设置有感光区；提供基板，具有多个与所述感光芯片对应的保护盖板，具有彼此相对的第一表面以及第二表面；将所述晶圆与所述基板对位压合，使所述第一表面覆盖至所述第一面；切割所述晶圆以及基板形成多颗感光芯片封装结构；在所述基板的第二表面上形成遮光层，所述遮光层上设置与所述感光芯片对应的开口，所述开口暴露所述感光区；所述遮光层包括位于所述第二表面上的吸光层以及位于所述吸光层上的金属层。
[0018]优选的，所述吸光层的材质为黑胶，形成所述遮光层的步骤包括:在所述基板的第二表面整面涂布黑胶形成黑胶层；在所述黑胶层上沉积金属材料形成金属材料层；对所述金属材料层进行表面黑化处理；在所述金属材料层上刻蚀出开口形成所述金属层；以所述金属层为掩膜，在所述黑胶层上刻蚀出开口形成所述吸光层。
[0019]优选的，所述吸光层的材质为黑色感光胶，形成所述遮光层的步骤包括:在所述基板的第二表面整面涂布黑色感光胶形成黑色感光胶层；在所述黑色感光胶层上沉积金属材料形成金属材料层；对所述金属材料层进行表面黑化处理；在所述金属材料层上刻蚀出开口形成所述金属层；以所述金属层为光阻层，通过曝光显影工艺在所述黑色感光胶层上形成开口从而获得所述吸光层。
[0020]优选的，所述金属层为铝层。
[0021]优选的，所述感光芯片还包括设置于第一面且位于所述感光区外的焊垫；在将晶圆与所述基板对位压合之后还包括:在所述晶圆的第二面形成向所述第一面延伸的通孔，所述通孔暴露出所述焊垫；形成覆盖所述晶圆的第二面和所述通孔侧壁表面的绝缘层；形成位于所述绝缘层上以及通孔底部的金属布线层，所述金属布线层与所述焊垫电连接；形成位于所述金属布线层以及所述绝缘层上的阻焊层，所述阻焊层上设置有开孔，所述开孔底部暴露出金属布线层；形成填充所述开孔的焊球，所述焊球与所述金属布线层电连接。
[0022]本发明的有益效果是通过在感光芯片封装结构的保护盖板上形成遮光层，消除感光芯片成像不良以及鬼影等缺陷，提尚感光芯片的成像质量。
【附图说明】
[0023]图1为现有技术感光芯片封装结构示意图；
[0024]图2为本发明一实施例感光芯片封装结构示意图；
[0025]图3为晶圆的俯视结构不意图；
[0026]图4为图3沿A-A1的剖视图；
[0027]图5为本发明一实施例中基板的剖视示意图；
[0028]图6(a)至图6(e)为本发明一实施例在基板上形成遮光层的工艺流程图；
[0029]图7(a)至图7(e)为本发明另一实施例在基板上形成遮光层的工艺流程图；
[0030]图8为晶圆与基板对位压合之后的结构不意图；
[0031]图9为对晶圆封装处理后的结构不意图；
【具体实施方式】
[0032]以下将结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
[0033]需要说明的是，提供这些附图的目的是为了有助于理解本发明的实施例，而不应解释为对本发明的不当的限制。为了更清楚起见，图中所示尺寸并未按比例绘制，可能会做放大、缩小或其他改变。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。另夕卜，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
[0034]请参考图2，为本发明一实施例感光芯片封装结构示意图，感光芯片封装结构包括:感光芯片210，具有彼此相对的第一面210a和第二面210b，第一面210a设置有感光区211 ;保