影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)，包括：影像傳感器芯片，影像傳感器芯片的上表面上具有影像感應(yīng)區(qū)和環(huán)繞影像感應(yīng)區(qū)的第一焊盤；空腔壁，位于影像感應(yīng)區(qū)和第一焊盤之間的影像傳感器芯片的上表面上，空腔壁環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)，在影像感應(yīng)區(qū)上形成空腔；金屬凸點，位于所述第一焊盤上；位于影像傳感器芯片上的PCB基板，PCB基板中具有貫穿PCB基板的第一開口，第一開口的周圍的PCB基板上具有第二焊盤，PCB基板的遠(yuǎn)離第二焊盤的表面上具有鏡頭模組，PCB基板上的第二焊盤與的影像傳感器芯片上的第一焊盤通過金屬凸點鍵合。本實用新型封裝結(jié)構(gòu)的影像感應(yīng)區(qū)的損傷或污染較少，提高了封裝器件的穩(wěn)定性和可靠性。
【專利說明】影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及半導(dǎo)體封裝技術(shù)，特別涉及一種影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]影像傳感器從物體接收光信號且將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，電信號可以被傳輸用于進(jìn)一步的處理，諸如數(shù)字化，然后在諸如存儲器、光盤或磁盤的存儲器件中存儲，或用于在顯示器上顯示等。影像傳感器通常用于諸如數(shù)碼相機、攝像機、掃描儀、傳真機等裝置。影像傳感器通常包括電荷耦合器件(CXD)影像傳感器和CMOS影像傳感器(CIS，CMOS ImageSensor)。相比于(XD影像傳感器，CMOS影像傳感器具有集成度高、功耗小、生成成本低等優(yōu)點。
[0003]隨著影像傳感器的尺寸越來越小，焊墊數(shù)目不斷增多，焊墊間距越來越窄，相應(yīng)地，對影像傳感器封裝提出了更高的要求。
[0004]目前對于影像傳感器芯片的封裝技術(shù)有很多種，其中板上芯片(Chip on Board,COB)封裝技術(shù)由于其封裝的產(chǎn)品性能可靠穩(wěn)定，集成度高、光線穿透率高，封裝后的產(chǎn)品體積小，易用性強，產(chǎn)品工藝流程簡單，封裝的成本低等一系列優(yōu)點，是目前影像傳感器芯片封裝中應(yīng)用較為廣泛的一種。
[0005]如圖1所示，COB封裝是采用粘接劑或自動帶焊、絲焊、倒裝焊等方法，首先，提供影像傳感器芯片31，影像傳感器芯片31包括影像感應(yīng)區(qū)33和包圍所述影像感應(yīng)區(qū)31的焊盤32，然后，將影像傳感器芯片31直接貼裝在PCB基板34上，接著，通過引線鍵合技術(shù)實現(xiàn)影像傳感器芯片31上的焊盤32與PCB基板34上的連接點的電連接，然后，在PCB基板34上形成鏡頭組件38，所述鏡頭組件38包括位于PCB基板34上的透鏡支架37，以及透鏡支架37固定的透鏡36，所述透鏡36位于影像感應(yīng)區(qū)33上方。由于影像傳感器芯片31在COB封裝過程中并沒有被保護裝置隔離，因此在影像傳感器芯片的COB封裝過程中容易對影像傳感器芯片31的影像感應(yīng)區(qū)33造成污染或損傷。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型解決的問題是怎樣防止影像傳感器芯片的封裝過程中的芯片污染或損傷，并提聞封裝的生廣效率。
[0007]為解決上述問題，本實用新型提供了一種影像傳感器的封裝結(jié)構(gòu)，包括:影像傳感器芯片，所述影像傳感器芯片的上表面上具有影像感應(yīng)區(qū)和環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)的第一焊盤；空腔壁，位于影像感應(yīng)區(qū)和第一焊盤之間的影像傳感器芯片的上表面上，空腔壁環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)，在影像感應(yīng)區(qū)上形成空腔；金屬凸點，位于所述第一焊盤上；位于影像傳感器芯片上的PCB基板，所述PCB基板中具有貫穿PCB基板的第一開口，所述第一開口的周圍的PCB基板上具有第二焊盤，所述PCB基板的遠(yuǎn)離第二焊盤的表面上具有鏡頭模組，所述PCB基板上的第二焊盤與影像傳感器芯片上的第一焊盤通過金屬凸點鍵合。
[0008]可選的，所述鏡頭組件包括透鏡和透鏡支架。
[0009]可選的，所述透鏡的位置對應(yīng)于PCB基板的第一開口的位置，所述第一開口的尺寸大于空腔壁的尺寸。
[0010]可選的，所述空腔壁的高度大于所述金屬凸點的高度。
[0011]可選的，所述空腔壁高于金屬凸點頂部的高度為10?50微米。
[0012]可選的，所述第一開口的尺寸小于空腔壁的尺寸。
[0013]可選的，所述空腔壁的高度小于所述金屬凸點的高度，所述空腔壁與PCB板的表面接觸。
[0014]可選的，所述空腔壁的高度大于所述金屬凸點的高度，第一開口兩側(cè)的PCB板內(nèi)形成有凹槽，凹槽的位置與空腔壁的位置對應(yīng)，所述金屬凸點的高度與凹槽的深度之和大于空腔壁的高度，所述空腔壁位于凹槽內(nèi)且與凹槽的底部接觸。
[0015]可選的，所述第一開口兩側(cè)的PCB基板上形成有凸塊，空腔壁與凸塊的總高度小于所述金屬凸點的高度，所述空腔壁的頂部與凸塊相接觸。
[0016]可選的，所述空腔壁和影像傳感器芯片表面之間具有粘合層。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
[0018]本實用新型的影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)的影像感應(yīng)區(qū)的損傷或污染較少，提高了封裝器件的穩(wěn)定性和可靠性，影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)中的空腔壁在鍵合的過程中防止影像感應(yīng)區(qū)的污染，并且不會對影像感應(yīng)區(qū)上方的入射光線產(chǎn)生影響，具體的，在將PCB基板第二焊盤和影像傳感器芯片上的第一焊盤鍵合時，所述空腔壁能對鍵合過程中產(chǎn)生的污染物或者外部的污染物產(chǎn)生阻擋的作用，防止鍵合過程中產(chǎn)生的污染物或者外部的污染物沾污或損傷影像感應(yīng)區(qū)。另外，由于第一焊盤與空腔壁之間的位置是固定的，在將PCB基板置于單個的影像傳感器芯片上時，所述空腔壁可以作為對準(zhǔn)標(biāo)記，通過檢測該對準(zhǔn)標(biāo)記，提高了 PCB基板上的第二焊盤與金屬凸點的對準(zhǔn)精度。
[0019]進(jìn)一步，所述第一開口的尺寸大于空腔壁的尺寸，所述空腔壁的高度大于金屬凸點的高度(空腔壁的底部表面高于金屬凸點的頂部表面)，在將PCB基板上的第二焊盤與金屬凸點鍵合時，空腔壁能夠深入PCB基板的第一開口內(nèi)，在鍵合過程中，所述空腔壁能更好的阻擋外部的污染物向影像感應(yīng)區(qū)的方向的橫向移動，防止影像感應(yīng)區(qū)被污染或者損傷。另外，空腔壁的高度大于金屬凸點的高度，使得空腔壁與金屬凸點之間存在高低差異、空腔壁與影像感應(yīng)區(qū)表面具有高低差異，當(dāng)空腔壁作為對準(zhǔn)標(biāo)記時，使得通過光學(xué)檢測的方法獲得的電信號具有明顯的邊界區(qū)分，方便了空腔壁(對準(zhǔn)標(biāo)記)的識別。
[0020]進(jìn)一步，所述空腔壁高于金屬凸點頂部的高度為10?50微米，在鍵合過程中，所述空腔壁能更好的阻擋外部的污染物向影像感應(yīng)區(qū)的方向的橫向移動的同時，所述空腔壁不會對影像感應(yīng)區(qū)上方入射的光線產(chǎn)生影響，并且在空腔壁作為對準(zhǔn)標(biāo)記時，識別效果較好。
[0021]進(jìn)一步，所述PCB基板中的第一開口的尺寸小于影像傳感器芯片上空腔壁的尺寸，且空腔壁的高度小于或等于金屬凸點的高度，在將PCB基板置于影像傳感器芯片上方，將基板上的第二焊盤與影像傳感器芯片上的第一焊盤通過金屬凸點鍵合時，所述空腔壁與PCB基板的形成有第二焊盤的表面接觸，空腔壁與PCB基板以及鏡頭組件將影像感應(yīng)區(qū)密封，能很好和有效的防止鍵合過程中產(chǎn)生的污染物進(jìn)入空腔而對影像感應(yīng)區(qū)產(chǎn)生污染或沾污，另外，所述空腔壁在鍵合的過程中還可以支撐PCB基板，使得金屬凸點與第二焊盤具有較好的鍵合形貌和鍵合面狀態(tài)。
[0022]進(jìn)一步，第二焊盤與第一開口之間的PCB基板內(nèi)形成有凹槽，凹槽的位置與空腔壁的位置對應(yīng)，所述空腔壁的高度大于所述金屬凸點的高度，并且所述PCB基板中的第一開口的尺寸小于影像傳感器芯片上空腔壁的尺寸，所述金屬凸點的高度與凹槽的深度之和大于空腔壁的高度，在將PCB基板置于影像傳感器芯片上方，將PCB基板上的第二焊盤與影像傳感器芯片上的第一焊盤通過金屬凸點鍵合時，所述空腔壁與凹槽的底部表面接觸或者嵌入凹槽內(nèi)，空腔壁與PCB基板以及鏡頭組件將影像感應(yīng)區(qū)密封，能很好和有效的防止鍵合過程中產(chǎn)生的污染物進(jìn)入空腔而對影像感應(yīng)區(qū)產(chǎn)生污染或沾污，另外，所述空腔壁在鍵合的過程中還可以支撐PCB基板，使得金屬凸點與第二焊盤具有較好的鍵合形貌和鍵合面狀態(tài)。進(jìn)一步，在鍵合過程中，當(dāng)空腔壁是嵌入凹槽內(nèi)時，使得形成的整個封裝結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能和機械穩(wěn)定性增強，封裝結(jié)構(gòu)在受到外力作用時，PCB基板不容易從影像傳感器芯片上脫離。
[0023]進(jìn)一步，所述第二焊盤與第一開口之間的PCB基板上形成有凸塊，凸塊的位置與空腔壁的位置對應(yīng)，所述PCB基板中的第一開口的尺寸小于影像傳感器芯片上空腔壁的尺寸，所述空腔壁的高度小于所述金屬凸點的高度，所述金屬凸點的高度與凸塊的高度之和要小于金屬凸點的高度，在將PCB基板置于影像傳感器芯片上方，將PCB基板上的第二焊盤與影像傳感器芯片上的第一焊盤通過金屬凸點鍵合時，所述空腔壁與凸塊的表面接觸，空腔壁、凸塊、PCB基板以及鏡頭組件將影像感應(yīng)區(qū)密封，能很好和有效的防止鍵合過程中產(chǎn)生的污染物進(jìn)入空腔而對影像感應(yīng)區(qū)產(chǎn)生污染或沾污，另外，所述空腔壁和凸塊在鍵合的過程中還可以支撐基板，使得金屬凸點與第二焊盤具有較好的鍵合形貌和鍵合面狀態(tài)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為現(xiàn)有技術(shù)影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2?圖12為本實用新型一實施例影像傳感器的封裝過程的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖13?圖18為本實用新型另一實施例影像傳感器的封裝過程的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖19?圖20為本實用新型又一實施例影像傳感器的封裝過程的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖21?圖22為本實用新型又一實施例影像傳感器的封裝過程的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖23?圖24為本實用新型又一實施例影像傳感器的封裝過程的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖25?圖26為本實用新型又一實施例影像傳感器的封裝過程的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0031]正如【背景技術(shù)】所言，現(xiàn)有技術(shù)在對影像傳感器芯片進(jìn)行封裝時，由于影像傳感器的影像感應(yīng)區(qū)是完全裸露在外的，極易造成污染或損傷，影響形成的影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性。并且，影像傳感器芯片上的焊盤與PCB通過金屬引線連接的方式使得器件尺寸無法達(dá)到理想的要求，不利于器件集成度的提高。
[0032]為此，本實用新型提供了一種影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法，其中影像傳感器的封裝方法，形成的空腔壁和膠帶層將影像感應(yīng)區(qū)密封，防止影像感應(yīng)區(qū)裸露在外，在切割第二基板材料和去除焊盤上剩余的第二基板材料、以及形成金屬凸點和分割第一基板的過程中，防止影像傳感器的影像感應(yīng)區(qū)受到污染或損傷。并且，在去除膠帶層后，空腔壁得以保留，在將PCB基板第二焊盤和影像傳感器芯片上的第一焊盤鍵合時，所述空腔壁能對鍵合過程中產(chǎn)生的污染物或者外部的污染物產(chǎn)生阻擋的作用，防止鍵合過程中產(chǎn)生的污染物或者外部的污染物沾污或損傷影像感應(yīng)區(qū)，另外，在進(jìn)行影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)摔落測試中，所述空腔壁還可以防止震出的顆粒進(jìn)入影像感應(yīng)區(qū)。另外，由于第一焊盤與空腔壁之間的位置是固定的，在將PCB基板置于單個的影像傳感器芯片時，所述空腔壁可以作為對準(zhǔn)標(biāo)記，通過檢測該對準(zhǔn)標(biāo)記，提高了 PCB基板上的第二焊盤與金屬凸點的對準(zhǔn)精度。
[0033]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例做詳細(xì)的說明。在詳述本實用新型實施例時，為便于說明，示意圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本實用新型的保護范圍。此外，在實際制作中應(yīng)包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。
[0034]圖2?圖12為本實用新型一實施例影像傳感器的封裝過程的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]首先，請參考圖2和圖3，圖3為圖2沿切割線AB方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，提供第一基板100，所述第一基板100的上表面形成有若干影像感應(yīng)區(qū)101和環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)101的第一焊盤102。
[0036]所述第一基板100可以為晶圓，本實施中，所述第一基板100包括若干呈行列排列的芯片區(qū)域11和位于芯片區(qū)域11之間的切割道區(qū)域12，所述芯片區(qū)域11用于形成影像傳感器芯片，后續(xù)沿著切割道區(qū)域12對第一基板100進(jìn)行切割形成若干個分立的晶粒，每一個晶粒對應(yīng)形成一個影像傳感芯片。
[0037]所述第一基板100的芯片區(qū)域11上具有影像感應(yīng)區(qū)101和環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)101的第一焊盤102，所述芯片區(qū)域11還形成有將影像感應(yīng)區(qū)101和第一焊盤102電連接的金屬互連結(jié)構(gòu)(圖中未示出)，所述影像感應(yīng)區(qū)101內(nèi)形成有影像傳感器單元和與影像傳感器單元相連接的關(guān)聯(lián)電路，影像感應(yīng)區(qū)101將外界光線接收并轉(zhuǎn)換成電學(xué)信號，并將所述電學(xué)信號通過金屬互連結(jié)構(gòu)、第一焊盤和金屬凸點，傳送給PCB基板上的其他電路。
[0038]在本實施例中，所述影像感應(yīng)區(qū)101位于芯片區(qū)域11的中間位置，所述第一焊盤102位于芯片區(qū)域11的邊緣位置。在其他實施例中，所述第一焊盤和影像感應(yīng)區(qū)的位置也可以根據(jù)布線要求靈活調(diào)整。
[0039]在本實施例中，不同芯片區(qū)域11的第一焊盤102獨立設(shè)置。在其他實施例中，相鄰芯片區(qū)域的第一焊盤相連接，即所述第一焊盤跨越切割道區(qū)域，由于切割道區(qū)域在封裝完成后會被切割開，所述跨越切割道區(qū)域的第一焊盤被切割開，因此不會影響任意一個影像傳感芯片的電學(xué)性能。
[0040]接著，參考圖4，提供第二基板200，所述第二基板200中形成有若干空腔201 ;在第二基板200的上表面形成膠帶膜202，膠帶膜202封閉空腔201 —端的開口。
[0041]所述第二基板200的材料為樹脂，比如PCB樹脂等，可以通過沖壓或鉆孔等方式在第二基板200中形成空腔201，在第二基板200的上表面形成膠帶膜202后，將第二基板200與第一基板直接壓合，保護影像感應(yīng)區(qū)不會受到損傷，后續(xù)通過切割工藝和激光去膠工藝(或等離子干法去膠工藝)暴露出第一焊盤，提高了封裝效率。另外，可以通過切割工藝和激光去膠工藝去除第一焊盤上方的部分膠帶膜和第二基板形成空腔壁和膠帶層，并暴露出第一焊盤表面，避免了現(xiàn)有的沉積工藝和刻蝕工藝形成空腔和空腔壁時對第一焊盤及影像感應(yīng)區(qū)的損傷或污染。
[0042]在第二基板200中形成空腔201后，在所述第二基板200的上表面形成膠帶膜202，所述膠帶膜202用于封閉空腔201 —端的開口，后續(xù)在切割和刻蝕第一焊盤上的第二基板200時，可以防止影像感應(yīng)區(qū)暴露在外部環(huán)境中，防止影像感應(yīng)區(qū)被污染或損傷。
[0043]所述膠帶膜202可以為UV解膠膠帶或熱解膠膠帶或其他合適的膠帶材料，所述膠帶膜202直接粘貼形成在第二基板200的上表面，形成工藝簡單，膠帶膜202在后續(xù)形成膠帶層，在封裝過程中膠帶層可以很好的保護影像傳感器的影像感應(yīng)區(qū)不會被污染或損傷，在影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)形成之后，在后續(xù)的組裝過程中可以通過UV光照射的方式很方便的將膠帶層揭除，揭除時也不會對影像感應(yīng)區(qū)產(chǎn)生損傷或污染。
[0044]接著，請參考圖5，將第二基板200的下表面與第一基板100的上表面壓合，使影像感應(yīng)區(qū)101位于空腔201內(nèi)。
[0045]由于第二基板200的材料為樹脂，可以直接將第二基板200和第一基板100進(jìn)行壓合，形成一體。在本實用新型的其他實施例中，也可以采用點膠工藝在第二基板下表面形成點膠層，再將第二基板和第一基板通過點膠層進(jìn)行壓合，形成一體。
[0046]通過將第一基板100和第二基板200壓合，使得第二基板200中空腔201位于影像感應(yīng)區(qū)101的正上方，通過第二基板200和膠帶膜202將影像感應(yīng)區(qū)101密封或與外部環(huán)境隔離，第一基板100上的影像感應(yīng)區(qū)101的其他區(qū)域被第二基板200覆蓋。
[0047]然后，請參考圖6，切割去除相鄰空腔201之間(或者第一焊盤102和切割道區(qū)域12上)的膠帶膜202 (參考圖5)和部分厚度的第二基板200，形成環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)101的空腔壁204、以及位于空腔壁204頂部表面封閉空腔201的膠帶層203。
[0048]采用刀片切割所述膠帶膜202和部分厚度的第二基板200，相比于干法或濕法刻蝕工藝，采用刀片切割工藝效率高、工藝簡單、污染小，無需根據(jù)待刻蝕材料選擇刻蝕氣體或刻蝕溶液，并且采用刀片切割工藝無需形成掩膜層，可以防止在形成掩膜層和去除掩膜層時對影像感應(yīng)區(qū)101的損傷或污染。本實施例中，采用刀片對膠帶膜202和部分厚度的第二基板200進(jìn)行切割。
[0049]本實施例中，在切割完成后，相鄰空腔201之間的第一基板100(或者第一焊盤102和切割道區(qū)域12上)上剩余部分厚度的第二基板材料，防止切割過程中的過切割對第一焊盤102造成損傷，后續(xù)可以通過激光去膠工藝(或等離子干法去膠工藝)去除第一焊盤102上剩余的第二基板材料暴露出第一焊盤102的表面，以在第一焊盤102上形成金屬凸點，通過金屬凸點將第一焊盤102與PCB基板上的電路相連接。
[0050]本實施例中，相鄰空腔201之間的第一基板100上剩余的第二基板200的厚度小于20微米，減小了后續(xù)激光去膠工藝(或等離子干法去膠工藝)的負(fù)擔(dān)。
[0051 ] 接著，請參考圖7，去除第一焊盤102上剩余的第二基板材料(參考圖6 )，暴露出第一焊盤102的表面。
[0052]去除第一焊盤102上剩余的第二基板材料(參考圖6)采用激光去膠工藝或等離子體干法去膠工藝。
[0053]去除第一焊盤102上剩余的第二基板材料采用激光去膠工藝，激光去膠工藝是將強激光作為熱源對第二基板材料進(jìn)行加熱，使得第二基板200快速升溫，激光照射區(qū)域的第二基板材料發(fā)生氣化，所述氣化可以為直接物理氣化或者化學(xué)反應(yīng)氣化。具體的，激光去膠工藝去除第一焊盤102上剩余的第二基板材料的過程為:激光頭發(fā)射的激光33聚焦在第一焊盤102上的剩余的第二基板材料中；激光頭相對于第一基底100來回運動，去除第一焊盤102上剩余的第二基板材料，暴露出第一焊盤102的表面。采用激光去膠工藝無需形成掩膜就可以選擇性的去除第一焊盤上的第二基板材料，不會對空腔壁204頂部上的膠帶層203帶來損傷，保證膠帶層203的完整性，以更好的在后續(xù)的封裝過程中保護影像感應(yīng)區(qū)101不會被損傷或沾污，并且，激光去膠時產(chǎn)生的熱量只會集中在第一焊盤102上需要去除的剩余的第二基板材料中，影像感應(yīng)區(qū)不會受到激光去膠時的熱量影響，使得影像感應(yīng)區(qū)不會因為高溫工藝產(chǎn)生損傷而使其檢測靈敏度降低，另外激光去膠工藝為非接觸刻蝕，反應(yīng)副產(chǎn)物為氣態(tài)，污染小。
[0054]激光去膠工藝時，所述激光的脈沖寬度為Ins?200ns，脈沖頻率為80?200KHz，激光在聚焦點處的能量大于lE18W/cm2，激光頭移動的相對速度為lmm/s?25mm/s，能精確的去除第一焊盤102上的第二基板材料，不會產(chǎn)生第二基板材料的殘留，防止對第一焊盤102的損傷，并且不會損傷膠帶層203。
[0055]所述激光去膠工藝包括多次激光刻蝕，每次激光刻蝕去除部分厚度的剩余的第二基板材料，直至暴露出第一焊盤102的表面，以達(dá)到較好的去除效果，干凈的去除第一焊盤102上的第二基板材料。
[0056]激光刻蝕為多次時，每一次激光刻蝕的功率相同或不相同。本實施例中，所述激光刻蝕的次數(shù)至少包括第一次激光刻蝕和第二次激光刻蝕，第一次激光刻蝕去除部分厚度的第二基底材料，形成凹槽，第二次激光刻蝕去除凹槽底部剩余的第二基底材料，形成暴露出第一焊盤表面的開口，第一激光刻蝕時的激光的功率大于第二次激光刻蝕時的激光功率，在干凈的去除第一焊盤102上的第二基板材料的同時，減小了對第一焊盤102的損傷。第一激光刻蝕時去除的第二基板材料的厚度大于第二激光刻蝕時去除的第二基板材料的厚度，提高去除第二基板材料時的效率。
[0057]所述第一焊盤102的數(shù)量為多個，激光去膠工藝分別去除每個第一焊盤102上的剩余的部分第二基板材料200，形成與每個第一焊盤201對應(yīng)的開口。
[0058]在本實用新型的其他實施例中，所述第一焊盤的數(shù)量為多個，多個第一焊盤分布在感應(yīng)區(qū)兩側(cè)，激光去膠工藝去除感應(yīng)區(qū)一側(cè)的多個第一焊盤上和相鄰第一焊盤之間的第一基板上的剩余的第二基板材料，形成暴露出感應(yīng)區(qū)一側(cè)的多個第一焊盤和第一焊盤之間的第一基板的第一開口，激光去膠工藝去除感應(yīng)區(qū)另一側(cè)的多個第一焊盤上和相鄰第一焊盤之間的第一基板上的剩余的第二基板材料，形成暴露出感應(yīng)區(qū)另一側(cè)的多個第一焊盤和第一焊盤之間的第一基板的第二開口。
[0059]在本實用新型的其他實施例中，去除剩余的第二基板材料還可以采用等離子干法去膠工藝，所述等離子干法去膠工藝采用的氣體為氧氣，氧氣在射頻功率的作用下形成等離子體，等離子體對第一基板上剩余的第二基板材料進(jìn)行刻蝕。干法去膠過程中，空腔壁和膠帶層保護影像感應(yīng)區(qū)不會受到損傷。
[0060]本實施例，去除第一焊盤102上和切割道區(qū)域上剩余的第二基板材料。
[0061]在本實用新型的其他實施例中，請參考圖8，也可以只去除第一焊盤102正上方的部分或全部的剩余的第二基板材料200，保留切割道區(qū)域12上以及第一焊盤102和空腔壁204之間的剩余的第二基板材料200，保留的剩余的第二基板材料200可以作為保護層保護第一基板100內(nèi)的半導(dǎo)體器件，第一焊盤102與空腔壁204之間剩余的第二基板材料與空腔壁204結(jié)合為一體，使得空腔壁呈“L”型，空腔壁204與第一基板表面的接觸面積增大，提高了空腔壁204的機械穩(wěn)定性，防止空腔壁倒塌。
[0062]參考圖9，在第一焊盤102上形成金屬凸點105。
[0063]所述金屬凸點105用于后續(xù)PCB基板上的第二焊盤與影像傳感器芯片上的第一焊盤102的鍵合焊接。
[0064]所述金屬凸點105的形狀為球形,金屬凸點105的形成工藝為植球工藝。由于空腔壁204和膠帶層203將影像感應(yīng)區(qū)101與外部環(huán)境隔離，在形成金屬凸點105的過程中，所述空腔壁204和膠帶層203能防止在植球過程中對影像感應(yīng)區(qū)的污染或損傷。
[0065]所述金屬凸點105的材料可以為金、錫或者錫合金，所述錫合金可以為錫銀、錫鉛、錫銀銅、錫銀鋅、錫鋅、錫鉍銦、錫銦、錫金、錫銅、錫鋅銦或者錫銀銻等。
[0066]在本實用新型的其他實施例中，所述金屬凸點105的形成工藝還可以為網(wǎng)板印刷和回流工藝，其具體的過程為:提供具有網(wǎng)孔的網(wǎng)板，所述網(wǎng)孔與金屬凸點的位置相對應(yīng)，本實施例中，由于第一基底100上還具有空腔壁204和膠帶層203，為了防止印刷過程中膠帶層203和空腔壁的損傷，在進(jìn)行網(wǎng)板的設(shè)計時，所述網(wǎng)板中還可以具有若干凹槽，凹槽的位置與空腔壁的位置相對應(yīng)，在將網(wǎng)板與第一基底100表面貼合時，使得空腔壁204和膠帶層203剛好位于網(wǎng)板內(nèi)的凹槽內(nèi)，網(wǎng)孔則暴露出第一焊盤102的表面；將網(wǎng)板與第一基底100的表面貼合，使得網(wǎng)板中的網(wǎng)孔暴露出第一焊盤102的表面，在網(wǎng)孔中刷入金、錫或者錫合金等材料；移除網(wǎng)板，對刷入金、錫或者錫合金等材料進(jìn)行回流工藝，在第一焊盤102上形成金屬凸點105。
[0067]所述空腔壁204的高度大于金屬凸點105的高度，或者空腔壁204的頂部表面高于金屬凸點105的頂部表面，后續(xù)在將PCB基板上的第二焊盤與金屬凸點鍵合時，由于空腔壁204的頂部表面高于第二焊盤和金屬凸點105的鍵合面，在鍵合過程中，所述空腔壁能更好的阻擋外部的污染物向影像感應(yīng)區(qū)101的方向的橫向移動，防止影像感應(yīng)區(qū)被污染或者損傷。需要說明的是，本實施例和后續(xù)實施例中，所述空腔壁204的高度是指空腔壁的底部表面與頂部表面的垂直距離，所述金屬凸點105的高度是指金屬凸點的底部表面與頂部表面之間的垂直距離。
[0068]另外，由于空腔壁204與金屬凸點105 (或者第一焊盤102)之間的位置是固定的，所述空腔壁204可以作為后續(xù)在將PCB基板置于影像傳感器芯片上進(jìn)行對準(zhǔn)時的對準(zhǔn)標(biāo)記，通過檢測對準(zhǔn)標(biāo)記可以準(zhǔn)確的獲得PCB基板上的第二焊盤與金屬凸點105的位置，提高了鍵合的精度?？涨槐?04的高度大于金屬凸點105的高度，使得空腔壁204與金屬凸點105之間存在高低差異、空腔壁105與影像感應(yīng)區(qū)101表面具有高低差異，當(dāng)通過光學(xué)檢測的方法檢測空腔壁204時，獲得的電信號具有明顯的邊界區(qū)分，方便了空腔壁204 (對準(zhǔn)標(biāo)記)的識別。
[0069]所述空腔壁204高于金屬凸點105頂部的高度為10?50微米，在鍵合過程中，所述空腔壁能更好的阻擋外部的污染物向影像感應(yīng)區(qū)101的方向的橫向移動的同時，所述空腔壁204不會對影像感應(yīng)區(qū)上方入射的光線產(chǎn)生影響，并且在空腔壁204作為對準(zhǔn)標(biāo)記時，識別效果較好。
[0070]請參考圖10，將第一基板100 (參考圖9)進(jìn)行分割，形成若干單個的影像傳感器芯片；去除所述空腔壁204頂部表面的膠帶層203 (參考圖9)。
[0071]沿第一基板100的切割道區(qū)域12對第一基板100進(jìn)行分割，形成若干單個的影像傳感器芯片。
[0072]對第一基板100進(jìn)行分割采用現(xiàn)有的切割工藝，在此不再贅述，在進(jìn)行切割時，所述膠帶層203和空腔壁104繼續(xù)對影像感應(yīng)區(qū)101進(jìn)行保護。
[0073]在切割完成后，采用UV光照射所述膠帶層203，然后揭除所述膠帶層203，暴露出空腔201底部的影像感應(yīng)區(qū)101。
[0074]當(dāng)所述膠帶層203的材料為熱解膠膠帶時，對所述膠帶層203進(jìn)行加熱，然后揭除所述膠帶層203。
[0075]接著，請參考圖11，提供PCB基板300，所述PCB基板300中具有貫穿PCB基板300的第一開口 305，所述第一開口 305的周圍的PCB基板300上具有第二焊盤301，所述PCB基板300的遠(yuǎn)離第二焊盤301的表面上具有鏡頭模組304。
[0076]所述第一開口 305數(shù)量為一個或多個，后續(xù)將PCB基板300與影像傳感器芯片進(jìn)行封裝時，所述第一開口 305暴露出影像傳感器芯片的影像感應(yīng)區(qū)101 (參考圖10)。
[0077]所述第一開口 305的尺寸大于或等于所述影像感應(yīng)區(qū)101的尺寸，且小于所述影像傳感器芯片的尺寸。利用所述第一開口 305，使得入射光可直接入射到影像感應(yīng)區(qū)101表面。
[0078]所述第一開口 305的尺寸W2大于空腔壁204 (參考圖10)的尺寸Wl，當(dāng)影像傳感器芯片中空腔壁204的頂部表面高于金屬凸點105 (參考圖10)的頂部表面時，后續(xù)在將PCB基板300上的第二焊盤301與影像傳感器芯片上的金屬凸點105鍵合時，空腔壁204能夠深入PCB基板300的第一開口 305內(nèi)，在鍵合的過程中，能更好的阻擋外部的污染物進(jìn)入到影像感應(yīng)區(qū)。需要說明的是，本實施例和后續(xù)實施例中，所述第一開口 305的尺寸是指第一開口 305的兩相對側(cè)壁的最大距離，空腔壁204的尺寸是指空腔壁204的兩相對的外側(cè)壁之間的最長距離。
[0079]所述第一開口 305周圍的PCB基板300的表面上具有第二焊盤301，所述第二焊盤301的材料為Al、Au、Cu等。后續(xù)將PCB基板置于影像傳感器芯片上時，所述第二焊盤301的位置與第一焊盤102的位置相對應(yīng)。在具體的實施例中，所述第一焊盤102可以位于所述影像感應(yīng)區(qū)101的四個側(cè)邊，呈矩形分布，每一個邊形成有若干個第一焊盤102，則所述第二焊盤301也位于第一開口 305的四個側(cè)邊，呈矩形分布，每一個邊形成有同樣多個第二焊盤301，且所述相鄰第二焊盤301的間距與相鄰第一焊盤102的間距相同。在其他實施例中，當(dāng)所述第一焊盤102位于影像感應(yīng)區(qū)101的兩側(cè)或某一側(cè)時，所述第二焊盤301也位于第一開口 305的兩側(cè)或某一側(cè)。
[0080]所述PCB基板300形成有第二焊盤301相對的表面上形成有鏡頭組件304，所述鏡頭組件304包括透鏡302和透鏡支架303。所述透鏡302的位置對應(yīng)于所述第一開口 305的位置，且所述透鏡302的尺寸大于或等于所述第一開口 305的尺寸，使得外界光能透過所述透鏡302照射到影像傳感器芯片的影像感應(yīng)區(qū)101表面。
[0081 ] 其他實施例中，在所述透鏡支架303和PCB基板300之間的PCB基板300表面上具有其他器件，例如電阻、電感、電容、集成電路塊或光學(xué)組件等，具體器件的類型可根據(jù)PCB基板和芯片的類型進(jìn)行選擇。由于在透鏡支架和第一開口邊緣有一定的距離，且所述PCB基板和透鏡之間也有一定的距離，在所述透鏡支架和PCB基板之間的PCB基板第二表面形成有其他器件可實現(xiàn)有限空間內(nèi)的高密度堆疊結(jié)構(gòu)。此外，在所述透鏡和第一開口之間還可以形成光學(xué)組件，例如偏振鏡、紅外線濾鏡等，用于提高影像傳感器的成像質(zhì)量。
[0082]參考圖12，將PCB基板300置于單個的影像傳感器芯片上方，將PCB基板300上的第二焊盤301與單個的影像傳感器芯片上的第一焊盤102通過金屬凸點105鍵合。
[0083]第二焊盤301與第一焊盤102的鍵合為焊接鍵合，第一焊盤301和第二焊盤105通過金屬凸點105中的材料焊接在一起。
[0084]所述焊接方式包括共晶鍵合、超聲熱壓、熱壓焊接、超聲波壓焊等。在本實施例中，當(dāng)所述第一焊盤102和第二焊盤301的材料為Al時，所述金屬凸點105的材料為Au，連接工藝為超聲熱壓方式；當(dāng)所述第一焊盤102和第二焊盤301的材料為Au時，所述金屬凸點105的材料為Sn，連接工藝為共晶鍵合方式。由于所述超聲熱壓方式和共晶鍵合方式為本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)，在此不作詳述。
[0085]在鍵合的過程中，所述空腔壁204可以有效的防止外部的污染物對影像感應(yīng)區(qū)的污染，并且所述空腔壁204還可以作為PCB基板上300的第二焊盤301與金屬凸點105對準(zhǔn)時的對準(zhǔn)標(biāo)記。
[0086]上述封裝方法形成的影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)，請參考圖12，包括:
[0087]影像傳感器芯片，所述影像傳感器芯片的上表面上具有影像感應(yīng)區(qū)101和環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)101的第一焊盤102 ；
[0088]空腔壁204，位于影像感應(yīng)區(qū)101和第一焊盤102之間的影像傳感器芯片的上表面上，空腔壁204環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)101，在影像感應(yīng)區(qū)101上形成空腔201 ；
[0089]金屬凸點105，位于所述第一焊盤102上；
[0090]位于所述影像傳感器芯片上的PCB基板300，所述PCB基板300中具有貫穿PCB基板300的第一開口，所述第一開口的周圍的PCB基板上具有第二焊盤301，所述PCB基板的遠(yuǎn)離第二焊盤301的表面上具有鏡頭模組304，所述PCB基板300上的第二焊盤301與影像傳感器芯片上的第一焊盤102通過金屬凸點105鍵合。
[0091]具體的，所述鏡頭組件304包括透鏡302和透鏡支架303。
[0092]所述透鏡302的位置對應(yīng)于PCB基板300的第一開口的位置，所述第一開口的尺寸大于空腔壁204的尺寸。
[0093]所述空腔壁204的高度大于所述金屬凸點105的高度。
[0094]所述空腔壁204高于金屬凸點105頂部的高度為10?50微米。
[0095]所述空腔壁204的材料為樹脂。
[0096]所述空腔壁204的材料還可以為玻璃、硅或陶瓷。所述空腔壁204的材料為玻璃、硅或陶瓷時，所述空腔壁204和影像傳感器芯片表面之間具有粘合層(圖中未示出)。所述粘合層的材料為環(huán)氧樹脂膠、聚酰亞胺膠、苯并環(huán)丁烯膠或聚苯并惡唑膠。
[0097]圖13?圖18為本實用新型另一實施例影像傳感器的封裝過程的結(jié)構(gòu)示意圖。需要說明的是，本實施例中與上述實施例中相同結(jié)構(gòu)的參數(shù)和作用等限定在本實施例中不再贅述，具體請參考上述實施例。
[0098]參考圖13，提供第一基板100，所述第一基板100的上表面形成有若干影像感應(yīng)區(qū)101和環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)101的第一焊盤102 ;提供第二基板200，所述第二基板200中形成有若干空腔201 ;在第二基板200的上表面形成膠帶膜202，膠帶膜202封閉空腔201的一端開口 ；所述第二基板200下表面上形成有粘合層205 ;將第二基板200下表面和第一基板100的上表面通過粘合層205壓合。
[0099]本實施例中，所述第二基板200的材料為玻璃、硅或陶瓷等，通過噴沙或刻蝕工藝在第二基板200中形成空腔201。
[0100]本實施例中，通過在第二基板200的下表面形成粘合層205，所述粘合層205作為第二基板200的一部分,通過粘合層205可以將第二基板200和第一基板壓合為一體,減小了工藝的難度。在本實用新型的其他實施例中，也可以通過直接鍵合或陽極鍵合等工藝，將第二基板和第一基板鍵合在一起。
[0101]所述粘合層205的材料可以為環(huán)氧樹脂膠、聚酰亞胺膠、苯并環(huán)丁烯膠或聚苯并惡唑膠等。本實施例中，所述粘合層205的材料為環(huán)氧樹脂膠。通過貼膜工藝、印膠工藝或滾膠工藝在所述第二基板200的下表面上形成粘合層205，然后對粘合層205進(jìn)行曝光顯影，在粘合層205中形成暴露空腔201的開口。
[0102]本實施例的粘合層205具有粘合第一基板100和第二基板200的作用，并且后續(xù)在切割去除空腔201之間的第二基板200以及部分厚度的粘合層205，形成空腔壁后，可以采用激光去膠工藝(或等離子干法去膠工藝)很方便的去除第一焊盤102上剩余的粘合層以暴露出第一焊盤102表面，而激光去膠工藝(或等離子干法去膠工藝)不會對膠帶層造成損傷或損害。
[0103]參考圖14，切割去除相鄰空腔201之間的膠帶膜202 (參考圖9)、第二基板200(參考圖13)，形成環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)101的空腔壁204、以及位于空腔壁204頂部表面封閉空腔201的膠帶層203。
[0104]切割所述膠帶膜202、第二基板200和部分厚度的粘合層205采用刀片切割工藝，相比于干法或濕法刻蝕工藝，采用刀片切割工藝效率高、工藝簡單、污染小，并且采用刀片切割工藝無需形成掩膜層，可以防止在形成掩膜層和去除掩膜層時對影像感應(yīng)區(qū)101的損傷或污染。
[0105]本實施例中，切割去除相鄰空腔201之間的膠帶膜202 (參考圖9)、第二基板200(參考圖13)的同時，還可以切割去除部分厚度的粘合層205。在切割完成后，相鄰空腔201之間的第一基板100 (或者焊盤102和切割道區(qū)域12上)上剩余部分厚度的粘合層材料，防止切割過程中的過切割對焊盤102造成損傷，而后續(xù)可以通過激光去膠工藝去除焊盤102上剩余的粘合層材料暴露出焊盤102的表面，以進(jìn)行鍵合工藝，將焊盤102與PCB基板上的電路相連接。
[0106]本實施例中，相鄰空腔201之間的第一基板100上剩余的粘合層205的厚度小于20微米。
[0107]參考圖15，去除第一焊盤102上剩余的粘合層材料(參考圖14)，暴露出第一焊盤102的表面，空腔壁204底部剩余的粘合層205作為空腔壁的一部分。
[0108]去除剩余的粘合層205采用激光去膠工藝。激光去膠工藝去除焊盤102上剩余的粘合層205的過程為:激光頭發(fā)射的激光33聚焦在第一焊盤102上的剩余的粘合層材料中；激光頭相對于第一基底100來回運動，去除第一焊盤102上剩余的粘合層材料，暴露出第一焊盤102的表面。采用激光去膠工藝無需形成掩膜就可以選擇性的去除第一焊盤102上的粘合層材料，不會對空腔壁204頂部上的膠帶層203帶來損傷，保證膠帶層203的完整性，以更好的在后續(xù)的封裝過程中保護影像感應(yīng)區(qū)101不會被損傷或沾污，另外激光去膠工藝為非接觸刻蝕，反應(yīng)副產(chǎn)物為氣態(tài)，污染小。
[0109]激光去膠工藝時，所述激光的脈沖寬度為Ins?200ns，脈沖頻率為80?200KHz，激光在聚焦點處的能量大于lE18W/cm2，激光頭移動的相對速度為lmm/s?25mm/s，能精確的去除第一焊盤102上的粘合層材料，不會產(chǎn)生粘合層材料的殘留，防止對第一焊盤102的損傷，并且不會損傷膠帶層203。
[0110]所述激光去膠工藝包括多次激光刻蝕，每次激光刻蝕去除部分厚度的剩余的粘合層材料，直至暴露出第一焊盤102的表面，以達(dá)到較好的去除效果，干凈的去除第一焊盤102上的粘合層材料。
[0111]激光刻蝕為多次時，每一次激光刻蝕的功率相同或不相同。本實施例中，所述激光刻蝕的次數(shù)至少包括第一次激光刻蝕和第二次激光刻蝕，第一次激光刻蝕去除部分厚度的粘合層材料，形成凹槽，第二次激光刻蝕去除凹槽底部剩余的粘合層材料，形成暴露出第一焊盤102表面的開口，第一激光刻蝕時的激光的功率大于第二次激光刻蝕時的激光功率，在干凈的去除第一焊盤102上的粘合層材料的同時，減小了對第一焊盤102的損傷。第一激光刻蝕時去除的粘合層材料的厚度大于第二激光刻蝕時去除的粘合層材料的厚度，提高去除粘合層材料的效率。
[0112]所述第一焊盤102的數(shù)量為多個，激光去膠工藝分別去除每個第一焊盤102上的剩余的粘合層材料，形成與每個第一焊盤102對應(yīng)的開口。
[0113]在本實用新型的其他實施例中，所述第一焊盤的數(shù)量為多個，多個第一焊盤分布在感應(yīng)區(qū)兩側(cè)，激光去膠工藝去除感應(yīng)區(qū)一側(cè)的多個第一焊盤上和相鄰第一焊盤之間的第一基板上的剩余的粘合層材料，形成暴露出感應(yīng)區(qū)一側(cè)的多個第一焊盤和第一焊盤之間的第一基板的第一開口，激光去膠工藝去除感應(yīng)區(qū)另一側(cè)的多個第一焊盤上和相鄰第一焊盤之間的第一基板上的剩余的粘合層材料，形成暴露出感應(yīng)區(qū)另一側(cè)的多個第一焊盤和第一焊盤之間的第一基板的第二開口。
[0114]在本實用新型的其他實施例中，去除剩余的粘合層材料還可以采用等離子干法去膠工藝，所述等離子干法去膠工藝采用的氣體為氧氣，氧氣在射頻功率的作用下形成等離子體，等離子體對第一基板100上剩余的粘合層材料進(jìn)行刻蝕。等離子干法去膠過程中，空腔壁204和膠帶層203保護影像感應(yīng)區(qū)101不會受到損傷。
[0115]參考圖16，在第一焊盤102上形成金屬凸點105。
[0116]所述金屬凸點105用于后續(xù)PCB基板上的第二焊盤與影像傳感器芯片上的第一焊盤102的鍵合焊接。
[0117]所述金屬凸點105的形狀為球形,金屬凸點105的形成工藝為植球工藝。所述金屬凸點105的形成工藝也可以為印刷和回流工藝。
[0118]由于空腔壁204和膠帶層203將影像感應(yīng)區(qū)101與外部環(huán)境隔離，在形成金屬凸點105的過程中，所述空腔壁204和膠帶層203能防止在植球過程中對影像感應(yīng)區(qū)的污染或損傷。
[0119]所述金屬凸點105的材料可以為金、錫或者錫合金，所述錫合金可以為錫銀、錫鉛、錫銀銅、錫銀鋅、錫鋅、錫鉍銦、錫銦、錫金、錫銅、錫鋅銦或者錫銀銻等。
[0120]請參考圖17，將第一基板100 (參考圖16)進(jìn)行分割，形成若干單個的影像傳感器芯片106 ;去除所述空腔壁204頂部表面的膠帶層203 (參考圖16)。
[0121]沿第一基板100的切割道區(qū)域12對第一基板100進(jìn)行分割，形成若干單個的影像傳感器芯片。
[0122]對第一基板100進(jìn)行分割采用現(xiàn)有的切割工藝，在此不再贅述，在進(jìn)行切割時，所述膠帶層203和空腔壁204繼續(xù)對影像感應(yīng)區(qū)101進(jìn)行保護。
[0123]在切割完成后，采用UV光照射所述膠帶層203，然后揭除所述膠帶層203，暴露出空腔201底部的影像感應(yīng)區(qū)101。
[0124]參考圖18，提供PCB基板300，所述PCB基板300中具有貫穿PCB基板300的第一開口 305，所述第一開口 305的周圍的PCB基板300上具有第二焊盤301，所述PCB基板300的遠(yuǎn)離第二焊盤301的表面上具有鏡頭模組304 ;將PCB基板300置于單個的影像傳感器芯片106上方，將PCB基板300上的第二焊盤301與單個的影像傳感器芯片106上的第一焊盤102通過金屬凸點105鍵合。
[0125]所述PCB基板300形成有第二焊盤301相對的表面上形成有鏡頭組件304，所述鏡頭組件304包括透鏡302和透鏡支架303。所述透鏡302的位置對應(yīng)于所述第一開口 305的位置，且所述透鏡302的尺寸大于或等于所述第一開口 305的尺寸，使得外界光能透過所述透鏡302照射到影像傳感器芯片的影像感應(yīng)區(qū)101表面。
[0126]第二焊盤301與第一焊盤102的鍵合為焊接鍵合，第一焊盤301和第二焊盤105通過金屬凸點105中的材料焊接在一起。
[0127]所述焊接方式包括共晶鍵合、超聲熱壓、熱壓焊接、超聲波壓焊等。
[0128]在鍵合的過程中，所述空腔壁204可以有效的防止外部的污染物對影像感應(yīng)區(qū)的污染，并且所述空腔壁204還可以作為PCB基板上300的第二焊盤301與金屬凸點105對準(zhǔn)時的對準(zhǔn)標(biāo)記。
[0129]上述封裝方法形成的影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)，請參考圖18，包括:
[0130]影像傳感器芯片106，所述影像傳感器芯片106的上表面上具有影像感應(yīng)區(qū)101和環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)101的第一焊盤102 ；
[0131]空腔壁204，位于影像感應(yīng)區(qū)101和第一焊盤102之間的影像傳感器芯片的上表面上，空腔壁204環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)101，在影像感應(yīng)區(qū)101上形成空腔201 ；
[0132]粘合層205，位于空腔壁204和影像傳感器芯片106的上表面之間；
[0133]金屬凸點105，位于所述第一焊盤102上；
[0134]位于所述影像傳感器芯片106上的PCB基板300，所述PCB基板300中具有貫穿PCB基板300的第一開口，所述第一開口的周圍的PCB基板上具有第二焊盤301，所述PCB基板的遠(yuǎn)離第二焊盤301的表面上具有鏡頭模組304，所述PCB基板300上的第二焊盤301與的影像傳感器芯片106上的第一焊盤102通過金屬凸點105鍵合。
[0135]在本實用新型的另一實施例還提供了一種影像傳感器的封裝方法，請參考圖19，提供PCB基板300，所述PCB基板300中具有貫穿PCB基板300的第一開口 305，所述第一開口 305的周圍的PCB基板300上具有第二焊盤301 ;PCB基板300的遠(yuǎn)離第二焊盤301的表面上具有鏡頭組件304，所述鏡頭組件304包括透鏡302和透鏡支架303，所述透鏡302的位置對應(yīng)于PCB基板300的第一開口 305的位置。
[0136]PCB基板300的形成過程在此不再贅述，請參考前述實施例。
[0137]請繼續(xù)參考圖19，提供影像傳感器芯片106，所述影像傳感器芯片106的上表面上具有影像感應(yīng)區(qū)101和環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)101的第一焊盤102，所述第一焊盤102的位置與第二焊盤301的位置相對應(yīng)；空腔壁204，位于影像感應(yīng)區(qū)101和第一焊盤102之間的影像傳感器芯片的上表面上，空腔壁204環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)101，在影像感應(yīng)區(qū)101上形成空腔201 ;第一焊盤102上具有金屬凸點105。
[0138]影像傳感器芯片106的形成過程為:提供第一基板，所述第一基板的上表面形成有若干影像感應(yīng)區(qū)和環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)的第一焊盤；提供第二基板，所述第二基板中形成有若干空腔；在第二基板的上表面形成膠帶膜，膠帶膜封閉空腔的開口 ；將第二基板的下表面與第一基板的上表面壓合，使影像感應(yīng)區(qū)位于空腔內(nèi)；切割去除相鄰空腔之間的膠帶膜和部分厚度的第二基板，形成環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)的空腔壁、以及位于空腔壁頂部表面封閉空腔的膠帶層；去除第一焊盤上剩余的第二基板材料，暴露出第一焊盤的表面；在所述第一焊盤的表面上形成金屬凸點；將第一基板進(jìn)行分割，形成單個的影像傳感器芯片；去除所述空腔壁頂部的膠帶層。關(guān)于影像傳感器芯片106的形成具體過程的描述和其他相關(guān)限定，請參考前述實施例，在此不再贅述。
[0139]本實施例中，所述PCB基板300中的第一開口 305的尺寸W2小于影像傳感器芯片106上空腔壁204的尺寸Wl，且空腔壁204的高度小于或等于金屬凸點105的高度，后續(xù)將PCB基板300置于影像傳感器芯片106上方，將PCB基板上的第二焊盤301與影像傳感器芯片106上的第一焊盤102通過金屬凸點105鍵合時，所述空腔壁204與PCB基板300的形成有第二焊盤301的表面接觸，空腔壁204與PCB基板300以及鏡頭組件304將影像感應(yīng)區(qū)101密封，能很好和有效的防止鍵合過程中產(chǎn)生的污染物進(jìn)入空腔201而對影像感應(yīng)區(qū)產(chǎn)生污染或沾污，另外，所述空腔壁204在鍵合的過程中還可以支撐PCB基板300，使得金屬凸點105與第二焊盤301具有較好的鍵合形貌和鍵合面狀態(tài)。
[0140]參考圖20，將PCB基板300置于單個的影像傳感器芯片106上方，將PCB基板300上的第二焊盤301與影像傳感器芯片106上的第一焊盤102通過金屬凸點105鍵合。
[0141]上述方法形成的影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)，請參考圖20，包括:影像傳感器芯片106，所述影像傳感器芯片106的上表面上具有影像感應(yīng)區(qū)101和環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)101的第一焊盤102 ;空腔壁204，位于影像感應(yīng)區(qū)101和第一焊盤102之間的影像傳感器芯片的上表面上，空腔壁204環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)101，在影像感應(yīng)區(qū)101上形成空腔201 ;金屬凸點105，位于所述第一焊盤102上，空腔壁204的高度小于或等于金屬凸點105的高度；位于所述影像傳感器芯片106上的PCB基板300，所述PCB基板300中具有貫穿PCB基板300的第一開口 305，PCB基板300中的第一開口 305的尺寸小于影像傳感器芯片106上空腔壁204的尺寸；所述第一開口 305的周圍的PCB基板上具有第二焊盤301 ;所述PCB基板的遠(yuǎn)離第二焊盤301的表面上具有鏡頭模組304，所述PCB基板300上的第二焊盤301與的影像傳感器芯片106上的第一焊盤102通過金屬凸點105鍵合。
[0142]在本實用新型的另一實施例還提供了一種影像傳感器的封裝方法，請參考圖21，提供PCB基板300，所述PCB基板300中具有貫穿PCB基板300的第一開口 305，所述第一開口 305的周圍的PCB基板300上具有第二焊盤301 ;第二焊盤301和第一開口 305之間的PCB基板300內(nèi)具有凹槽307，所述凹槽307的一側(cè)與第一開口 305相互貫穿；PCB基板300的遠(yuǎn)離第二焊盤301的表面上具有鏡頭組件304，所述鏡頭組件304包括透鏡302和透鏡支架303，所述透鏡302的位置對應(yīng)于PCB基板300的第一開口 305的位置。
[0143]PCB基板300的形成過程在此不再贅述，請參考前述實施例。
[0144]請繼續(xù)參考圖21，提供影像傳感器芯片106，所述影像傳感器芯片106的上表面上具有影像感應(yīng)區(qū)101和環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)101的第一焊盤102，所述第一焊盤102的位置與第二焊盤301的位置相對應(yīng)；空腔壁204，位于影像感應(yīng)區(qū)101和第一焊盤102之間的影像傳感器芯片的上表面上，空腔壁204環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)101，在影像感應(yīng)區(qū)101上形成空腔201，所述空腔壁204的位置與凹槽307的位置對應(yīng)；第一焊盤102上具有金屬凸點105。關(guān)于影像傳感器芯片的具體形成過程請參考前述實施例，在此不再贅述。
[0145]本實施例中，由于PCB基板300中凹槽307的存在，所述空腔壁204的高度可以大于所述金屬凸點105的高度，以減小空腔壁204形成的工藝難度，并且所述PCB基板300中的第一開口 305的尺寸W2小于影像傳感器芯片106上空腔壁204的尺寸Wl，所述金屬凸點105的高度與凹槽307的深度之和要大于空腔壁204的高度，后續(xù)將PCB基板300置于影像傳感器芯片106上方，將PCB基板上的第二焊盤301與影像傳感器芯片106上的第一焊盤102通過金屬凸點105鍵合時，所述空腔壁204與凹槽307的底部表面接觸，空腔壁204與PCB基板300以及鏡頭組件304將影像感應(yīng)區(qū)101密封，能很好和有效的防止鍵合過程中產(chǎn)生的污染物進(jìn)入空腔201而對影像感應(yīng)區(qū)產(chǎn)生污染或沾污，另外，所述空腔壁204在鍵合的過程中還可以支撐PCB基板300，使得金屬凸點105與第二焊盤301具有較好的鍵合形貌和鍵合面狀態(tài)。
[0146]參考圖22，將PCB基板300置于單個的影像傳感器芯片106上方，將PCB基板300上的第二焊盤301與影像傳感器芯片106上的第一焊盤102通過金屬凸點105鍵合，鍵合時，所述空腔壁204與凹槽的底部表面接觸。
[0147]上述方法形成的影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)，請參考圖22，包括:影像傳感器芯片106，所述影像傳感器芯片106的上表面上具有影像感應(yīng)區(qū)101和環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)101的第一焊盤102 ;空腔壁204，位于影像感應(yīng)區(qū)101和第一焊盤102之間的影像傳感器芯片的上表面上，空腔壁204環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)101，在影像感應(yīng)區(qū)101上形成空腔201 ;金屬凸點105，位于所述第一焊盤102上，空腔壁204的高度大于金屬凸點105的高度；位于所述影像傳感器芯片106上的PCB基板300，所述PCB基板300中具有貫穿PCB基板300的第一開口305，所述第一開口 305的周圍的PCB基板上具有第二焊盤301，PCB基板300中的第一開口305的尺寸小于影像傳感器芯片106上空腔壁204的尺寸；位于所述第二焊盤301和第一開口 305之間的PCB基板300內(nèi)的凹槽，所述凹槽的一側(cè)與第一開口 305相互貫穿，凹槽的位置與空腔壁204的位置對應(yīng)，所述金屬凸點105的高度與凹槽的深度之和大于空腔壁204的高度；所述PCB基板的遠(yuǎn)離第二焊盤301的表面上具有鏡頭模組304，PCB基板300中的第一開口的尺寸小于影像傳感器芯片106上空腔壁204的尺寸，所述PCB基板300上的第二焊盤301與的影像傳感器芯片106上的第一焊盤102通過金屬凸點105鍵合，所述空腔壁204位于凹槽內(nèi)且與凹槽的底部接觸。
[0148]本實施例中，所述凹槽307的一側(cè)與第一開口 305相互貫穿。在本實用新型的其他實施例中，請結(jié)合參考圖23和圖24，所述PCB基板300中具有貫穿PCB基板300的第一開口 305，所述第一開口 305的周圍的PCB基板300上具有第二焊盤301 ;第二焊盤301和第一開口 305之間的PCB基板300內(nèi)具有凹槽307，所述凹槽307為兩側(cè)側(cè)壁和底部均位于PCB基板中；PCB基板300的遠(yuǎn)離第二焊盤301的表面上具有鏡頭組件304，所述鏡頭組件304包括透鏡302和透鏡支架303，所述透鏡302的位置對應(yīng)于PCB基板300的第一開口305的位置。
[0149]所述影像傳感器芯片106的上表面上具有影像感應(yīng)區(qū)101和環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)101的第一焊盤102，所述第一焊盤102的位置與第二焊盤301的位置相對應(yīng)；空腔壁204，位于影像感應(yīng)區(qū)101和第一焊盤102之間的影像傳感器芯片的上表面上，空腔壁204環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)101，在影像感應(yīng)區(qū)101上形成空腔201，所述空腔壁204的位置和寬度與凹槽307的位置和寬度對應(yīng)；第一焊盤102上具有金屬凸點105。
[0150]由于凹槽307的存在，所述空腔壁204的高度可以大于所述金屬凸點105的高度，以減小空腔壁204形成的工藝難度，并且所述PCB基板300中的第一開口 305的尺寸W2小于影像傳感器芯片106上空腔壁204的尺寸Wl，所述金屬凸點105的高度與凹槽307的深度之和要大于空腔壁204的高度，在將PCB基板300置于影像傳感器芯片106上方，將PCB基板上的第二焊盤301與影像傳感器芯片106上的第一焊盤102通過金屬凸點105鍵合時，所述空腔壁204嵌入凹槽307內(nèi)，空腔壁204與PCB基板300以及鏡頭組件304將影像感應(yīng)區(qū)101密封，能很好和有效的防止鍵合過程中產(chǎn)生的污染物進(jìn)入空腔201而對影像感應(yīng)區(qū)產(chǎn)生污染或沾污，另外，所述空腔壁204在鍵合的過程中還可以支撐PCB基板300，使得金屬凸點105與第二焊盤301具有較好的鍵合形貌和鍵合面狀態(tài)；進(jìn)一步，空腔壁204是嵌入凹槽307內(nèi)，使得整個封裝結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能和機械穩(wěn)定性增強，封裝結(jié)構(gòu)在受到外力作用時，PCB基板300不容易從影像傳感器芯片106上脫離。
[0151]在本實用新型的又一實施例還提供了一種影像傳感器的封裝方法，請參考圖25，提供PCB基板300，所述PCB基板300中具有貫穿PCB基板300的第一開口 305，所述第一開口 305的周圍的PCB基板300上具有第二焊盤301 ;第二焊盤301和第一開口 305之間的PCB基板表面上形成有凸塊308，所述凸塊308與第二焊盤位于PCB基板300的同一表面；PCB基板300的遠(yuǎn)離第二焊盤301的表面上具有鏡頭組件304，所述鏡頭組件304包括透鏡302和透鏡支架303，所述透鏡302的位置對應(yīng)于PCB基板300的第一開口 305的位置。
[0152]所述凸塊308后續(xù)用于與影像傳感器上的空腔壁接觸，以在鍵合的過程時形成封閉的環(huán)境。
[0153]所述凸塊308的材料可以為高分子光刻膠，在鍵合過程中(包括加熱過程)，凸塊308會與空腔壁粘附在一起，高分子光刻膠可以為環(huán)氧樹脂膠、聚酰亞胺膠、苯并環(huán)丁烯膠或聚苯并惡唑膠。在本實用新型的其他實施例中，所述凸塊308還可以為其他合適的材料。
[0154]所述凸塊308形成過程為:采用濕膜或干膜工藝在PCB基板表面形成光刻膠層；然后對光刻膠層進(jìn)行曝光和顯影，在第二焊盤301與第一開口 305之間的PCB基板上形成凸塊。
[0155]所述凸塊308可以在第一開口 305形成之后形成，也可以在第一開口形成之前形成。
[0156]請繼續(xù)參考圖25，提供影像傳感器芯片106，所述影像傳感器芯片106的上表面上具有影像感應(yīng)區(qū)101和環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)101的第一焊盤102，所述第一焊盤102的位置與第二焊盤301的位置相對應(yīng)；空腔壁204，位于影像感應(yīng)區(qū)101和第一焊盤102之間的影像傳感器芯片的上表面上，空腔壁204環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)101，在影像感應(yīng)區(qū)101上形成空腔201，所述空腔壁204的位置與凸塊308的位置對應(yīng)；第一焊盤102上具有金屬凸點105。
[0157]本實施例中，所述PCB基板300中的第一開口 305的尺寸W2小于影像傳感器芯片106上空腔壁204的尺寸Wl，所述空腔壁204的高度小于所述金屬凸點105的高度，所述金屬凸點105的高度與凸塊308的高度之和要小于或等于金屬凸點105的高度，后續(xù)將PCB基板300置于影像傳感器芯片106上方，將PCB基板上的第二焊盤301與影像傳感器芯片106上的第一焊盤102通過金屬凸點105鍵合時，所述空腔壁204與凸塊308的表面接觸，空腔壁204、凸塊308、PCB基板300以及鏡頭組件304將影像感應(yīng)區(qū)101密封，能很好和有效的防止鍵合過程中產(chǎn)生的污染物進(jìn)入空腔201而對影像感應(yīng)區(qū)產(chǎn)生污染或沾污，另外，所述空腔壁204和凸塊308在鍵合的過程中還可以支撐PCB基板300，使得金屬凸點105與第二焊盤301具有較好的鍵合形貌和鍵合面狀態(tài)。
[0158]參考圖26，將PCB基板300置于單個的影像傳感器芯片106上方，將PCB基板300上的第二焊盤301與影像傳感器芯片106上的第一焊盤102通過金屬凸點105鍵合，鍵合時，所述空腔壁204與凸塊308的表面接觸。
[0159]上述方法形成的影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)，請參考圖26，包括:影像傳感器芯片106，所述影像傳感器芯片106的上表面上具有影像感應(yīng)區(qū)101和環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)101的第一焊盤102 ;空腔壁204，位于影像感應(yīng)區(qū)101和第一焊盤102之間的影像傳感器芯片的上表面上，空腔壁204環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)101，在影像感應(yīng)區(qū)101上形成空腔201 ;金屬凸點105，位于所述第一焊盤102上，空腔壁204的高度小于金屬凸點105的高度；位于所述影像傳感器芯片106上的PCB基板300，所述PCB基板300中具有貫穿PCB基板300的第一開口 305，所述第一開口 305的周圍的PCB基板上具有第二焊盤301，PCB基板300中的第一開口 305的尺寸小于影像傳感器芯片106上空腔壁204的尺寸；第二焊盤301和第一開口 305之間的PCB基板表面上形成有凸塊308，所述凸塊308與第二焊盤301位于PCB基板300的同一表面，所述凸塊308的位置與空腔壁204的位置對應(yīng)，所述金屬凸點105的高度與凸塊308的深度之和小于空腔壁204的高度；所述PCB基板的遠(yuǎn)離第二焊盤301的表面上具有鏡頭模組304，所述PCB基板300上的第二焊盤301與的影像傳感器芯片106上的第一焊盤102通過金屬凸點105鍵合，所述空腔壁204于凸塊308的表面接觸。
[0160]綜上，本實用新型實施例的影像傳感器的封裝方法，形成空腔壁和膠帶層的將影像感應(yīng)區(qū)密封，防止影像感應(yīng)區(qū)裸露在外，在切割第二基板材料和去除焊盤上剩余的第二基板材料、以及形成金屬凸點和分割第一基板的過程中，防止影像傳感器的影像感應(yīng)區(qū)受到污染或損傷；并且，在去除膠帶層后，空腔壁得以保留，在將PCB基板第二焊盤和影像傳感器芯片上的第一焊盤鍵合時，所述空腔壁能對鍵合過程中產(chǎn)生的污染物或者外部的污染物產(chǎn)生阻擋的作用，防止鍵合過程中產(chǎn)生的污染物或者外部的污染物沾污或損傷影像感應(yīng)區(qū)，另外，在進(jìn)行影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)摔落測試中，所述空腔壁還可以防止震出的顆粒進(jìn)入影像感應(yīng)區(qū)；另外，本實用新型的影像傳感器的封裝方法，由于第一焊盤與空腔壁之間的位置是固定的，在將PCB基板置于單個的影像傳感器芯片時，所述空腔壁可以作為對準(zhǔn)標(biāo)記，通過檢測該對準(zhǔn)標(biāo)記，提高了 PCB基板上的第二焊盤與金屬凸點的對準(zhǔn)精度；另外，本實用新型的影像傳感器的封裝方法，通過金屬凸點實現(xiàn)第一焊盤和第二焊盤的鍵合連接，相比于引線鍵合工藝，提高了器件的集成度。
[0161]本實用新型的影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)的影像感應(yīng)區(qū)的損傷或污染較少，提高了封裝器件的穩(wěn)定性和可靠性。
[0162]雖然本實用新型披露如上，但本實用新型并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本實用新型的保護范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 影像傳感器芯片，所述影像傳感器芯片的上表面上具有影像感應(yīng)區(qū)和環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)的第一焊盤； 空腔壁，位于影像感應(yīng)區(qū)和第一焊盤之間的影像傳感器芯片的上表面上，空腔壁環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)，在影像感應(yīng)區(qū)上形成空腔； 金屬凸點，位于所述第一焊盤上； 位于影像傳感器芯片上的PCB基板，所述PCB基板中具有貫穿PCB基板的第一開口，所述第一開口的周圍的PCB基板上具有第二焊盤，所述PCB基板的遠(yuǎn)離第二焊盤的表面上具有鏡頭模組，所述PCB基板上的第二焊盤與影像傳感器芯片上的第一焊盤通過金屬凸點鍵入口 ο
2.如權(quán)利要求1所述的影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)，所述鏡頭組件包括透鏡和透鏡支架。
3.如權(quán)利要求2所述的影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述透鏡的位置對應(yīng)于PCB基板的第一開口的位置，所述第一開口的尺寸大于空腔壁的尺寸。
4.如權(quán)利要求3所述的影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述空腔壁的高度大于所述金屬凸點的高度。
5.如權(quán)利要求4所述的影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述空腔壁高于金屬凸點頂部的高度為10?50微米。
6.如權(quán)利要求1所述的影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一開口的尺寸小于空腔壁的尺寸。
7.如權(quán)利要求6所述的影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述空腔壁的高度小于所述金屬凸點的高度，所述空腔壁與PCB板的表面接觸。
8.如權(quán)利要求6所述的影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述空腔壁的高度大于所述金屬凸點的高度，第一開口兩側(cè)的PCB板內(nèi)形成有凹槽，凹槽的位置與空腔壁的位置對應(yīng)，所述金屬凸點的高度與凹槽的深度之和大于空腔壁的高度，所述空腔壁位于凹槽內(nèi)且與凹槽的底部接觸。
9.如權(quán)利要求6所述的影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一開口兩側(cè)的PCB基板上形成有凸塊，空腔壁與凸塊的總高度小于所述金屬凸點的高度，所述空腔壁的頂部與凸塊相接觸。
10.如權(quán)利要求1所述的影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述空腔壁和影像傳感器芯片表面之間具有粘合層。
【文檔編號】H01L27/146GK203839380SQ201420155464
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月1日
【發(fā)明者】王之奇, 喻瓊, 楊瑩, 王蔚 申請人:蘇州晶方半導(dǎo)體科技股份有限公司