本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體封裝技術(shù)，尤其涉及一種影像芯片晶圓級(jí)封裝技術(shù)。

背景技術(shù)：

影像傳感芯片是一種半導(dǎo)體模塊，是一種將光學(xué)影像轉(zhuǎn)換成為電子信號(hào)的設(shè)備，電子信號(hào)可以用來(lái)進(jìn)一步處理或數(shù)字化后進(jìn)行存儲(chǔ)，或用于將影像傳遞至顯示裝置進(jìn)行顯示等。它被廣泛應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)和其他電子光學(xué)設(shè)備中。影像傳感芯片主要分為電荷耦合器件(ccd)和cmos影像傳感器(cis)兩類。雖然ccd影像傳感器在影像質(zhì)量以及噪聲等方面優(yōu)于cmos影像傳感器，但是cmos傳感器可用傳統(tǒng)的半導(dǎo)體生產(chǎn)技術(shù)制造，生產(chǎn)成本較低。同時(shí)由于所用的元件數(shù)相對(duì)較少以及信號(hào)傳輸距離短，cmos影像傳感器具備功耗低、電容、電感和寄生延遲降低等優(yōu)點(diǎn)。

現(xiàn)有的傳統(tǒng)高像素影像傳感芯片結(jié)構(gòu)，是通過(guò)打線的方式將信號(hào)引出，成本較高且生產(chǎn)效率較低；對(duì)于現(xiàn)有的晶圓級(jí)封裝的影像芯片結(jié)構(gòu)，需要在影像芯片晶圓非功能面進(jìn)行tsv(硅通孔)工藝，影像芯片上的制程較多，對(duì)芯片支撐力有較高要求，導(dǎo)致厚度偏大，不利于影像傳感器的薄型化進(jìn)程，且該制程易出現(xiàn)爆硅的情況。此外tsv開(kāi)口還削弱了影像芯片的強(qiáng)度，從而降低了生產(chǎn)良率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種影像芯片的封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法，將圍堰正面鋪設(shè)好導(dǎo)電線路，減薄后的影像芯片功能面朝向圍堰空腔，使其焊墊貼合至圍堰上的導(dǎo)電線路上而電性相連，并在影像芯片側(cè)壁及影像芯片非功能面上包裹絕緣層，在影像芯片側(cè)壁處的絕緣層內(nèi)制作導(dǎo)電體，將圍堰正面的導(dǎo)電線路引至影像芯片的非功能面，并通過(guò)非功能面絕緣層上的重布線金屬線路引出電性。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種氣密性影像芯片封裝結(jié)構(gòu)，包括至少一影像芯片，一圍堰，影像芯片含有功能面和與其相對(duì)的非功能面，所述功能面含有焊墊，所述圍堰正面包括含有導(dǎo)電線路，所述影像芯片功能面的焊墊與所述圍堰正面導(dǎo)電線路貼合并電連接，且所述影像芯片邊緣大于該圍堰內(nèi)沿但小于圍堰外沿，所述導(dǎo)電線路延伸至圍堰外沿和影像芯片外沿之間，所述影像芯片側(cè)壁及非功能面包裹絕緣層，所述側(cè)壁處的絕緣層內(nèi)有連接導(dǎo)電線路的導(dǎo)電體，所述影像芯片非功能面的絕緣層上鋪有連接所述導(dǎo)電體的重布線金屬線路，所述重布線金屬線路上設(shè)置有導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。

利用一種氣密性影像芯片封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行的一種氣密性影像芯片封裝結(jié)構(gòu)的制作方法，包括如下步驟：提供一基板，在基板正面形成導(dǎo)電線路，在所述基板上制作若干穿透基板的空腔，形成若干圍堰單元，其中導(dǎo)電線路位于各圍堰正面，提供一透光蓋板，將所述透光蓋板與圍堰背面粘結(jié)，提供若干影像芯片，所述影像芯片功能面含有功能區(qū)及焊墊，將各影像芯片的焊墊與一圍堰單元正面導(dǎo)電線路貼合，且各影像芯片的邊緣大于該圍堰單元內(nèi)沿但小于圍堰單元外沿，在各影像芯片非功能面和各影像芯片之間暴露的圍堰正面形成絕緣層，在絕緣層上形成暴露導(dǎo)電線路的開(kāi)口，在開(kāi)口內(nèi)形成導(dǎo)電體，在所述各影像芯片的絕緣層上分別制作連接導(dǎo)電體的重布線金屬線路，在所述重布線金屬線路上形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，切割形成單顆影像芯片封裝體。有益效果

本發(fā)明提供一種影像芯片的封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法，由于減薄的影像芯片上未設(shè)制程，避免了機(jī)械應(yīng)力積累，并降低了功能面污染的概率。焊墊電性背面互連是在絕緣層上制作，省略了硅通孔制作、深孔鈍化等高成本制程，大大節(jié)約了成本?；灏疾蹆?nèi)填充絕緣層，使得切割后的影像芯片封裝結(jié)構(gòu)的重布線金屬線路及至少部分基板被包裹，隔絕水汽、污染等，提高影像芯片的可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例基板的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例基板上形成鈍化層的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例基板上形成導(dǎo)電線路剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4a為本發(fā)明一實(shí)施例形成穿透基板的空腔后剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4b為本發(fā)明一實(shí)施例圍堰俯視圖；

圖5為本發(fā)明一實(shí)施例圍堰形成凹槽后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明一實(shí)施例圍堰背面粘結(jié)透光蓋板后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明一實(shí)施例影像芯片與圍堰貼合的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明一實(shí)施例影像芯片背面與圍堰正面形成絕緣層后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明一實(shí)施例絕緣層形成暴露導(dǎo)電線路開(kāi)口的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明一實(shí)施例絕緣層開(kāi)口內(nèi)形成導(dǎo)電體后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本發(fā)明一實(shí)施例絕緣層上形成連接導(dǎo)電體的重布線金屬線路后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本發(fā)明一實(shí)施例重布線金屬線路上形成保護(hù)層后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為本發(fā)明一實(shí)施例在所述金屬線路上形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為本發(fā)明一實(shí)施例切割形成單顆影像芯片后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合附圖作以下說(shuō)明：

1---基板2---鈍化層3---導(dǎo)電線路

4---圍堰5---凹槽6---透光蓋板

700---影像芯片701---焊墊702---功能區(qū)

8---絕緣層9---開(kāi)口10---導(dǎo)電體

11---重布線金屬線路12---保護(hù)層13---導(dǎo)電結(jié)構(gòu)

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說(shuō)明。為方便說(shuō)明，實(shí)施例附圖的結(jié)構(gòu)中各組成部分未按正常比例縮放，故不代表實(shí)施例中各結(jié)構(gòu)的實(shí)際相對(duì)大小。

如圖14所示，本發(fā)明公開(kāi)的一種影像芯片的封裝結(jié)構(gòu)，包括至少一影像芯片700，一圍堰4，影像芯片700含有功能面和與其相對(duì)的非功能面，所述功能面含有焊墊701和功能區(qū)702，所述圍堰4正面包含有導(dǎo)電線路3，所述影像芯片700功能面的焊墊701與所述圍堰4正面導(dǎo)電線路3貼合并電連接，且所述影像芯片700邊緣大于該圍堰4內(nèi)沿但小于圍堰4外沿，所述導(dǎo)電線路3延伸至圍堰4外沿和影像芯片700外沿之間，所述影像芯片700側(cè)壁及非功能面包裹絕緣層8，所述側(cè)壁處的絕緣層8內(nèi)有連接導(dǎo)電線路3的導(dǎo)電體10，所述影像芯片700非功能面的絕緣層8上鋪有連接所述導(dǎo)電體10的重布線金屬線路，所述重布線金屬線路上設(shè)置有導(dǎo)電結(jié)構(gòu)13。

在其他實(shí)施例中，可以有兩個(gè)或兩個(gè)以上的影像芯片貼合到一個(gè)圍堰上，形成雙影像芯片封裝結(jié)構(gòu)，或者陣列影像芯片封裝結(jié)構(gòu)，以增加封裝體的功能，提高影像芯片的拍攝質(zhì)量。

圍堰4材料可以為硅、玻璃、陶瓷、塑料中的一種。

優(yōu)選地，圍堰4外圍可以包裹由圍堰正面向背面延伸的所述絕緣層8，絕緣層8至少包覆部分圍堰側(cè)壁。

如圍堰材料為硅等半導(dǎo)體材料，圍堰4正面與其上的導(dǎo)電線路3之間還可設(shè)一鈍化層2。

優(yōu)選地，導(dǎo)電體10為金屬柱、金屬層或?qū)щ娔z的一種。

優(yōu)選地，影像芯片700非功能面的重布線金屬線路11上還鋪有保護(hù)層12，所述保護(hù)層12覆蓋影像芯片非功能面的導(dǎo)電體10，并暴露出導(dǎo)電結(jié)構(gòu)13。

優(yōu)選地，圍堰4高度為100μm～500μm。

優(yōu)選地，影像芯片700功能面的焊墊701通過(guò)導(dǎo)電膠、金屬焊點(diǎn)電性連接。

優(yōu)選地，蓋板為白玻璃或者濾光玻璃。

以下結(jié)合圖1-14分對(duì)一種影像芯片的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法進(jìn)行介紹。

如圖1所示，提供一基板1，所述基板1材料為硅、玻璃、陶瓷、塑料中的一種。在基板1正面形成導(dǎo)電線路3，如圖3所示。

本實(shí)施例基板1材料為硅等半導(dǎo)體材料或者導(dǎo)電材料，在基板1與導(dǎo)電線路3之間還應(yīng)鋪設(shè)鈍化層2，如圖2所示。優(yōu)選地，所述鈍化層2的材質(zhì)可以為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或者絕緣樹(shù)脂，鈍化層2的制備采用低溫化學(xué)汽相沉積聚合物噴涂或聚合物旋涂的方法。

所述導(dǎo)電線路3至少一層，每層導(dǎo)電線路3的材質(zhì)可以是銅、鎳、靶、金中的一種，形成導(dǎo)電線路3的方法可以為電鍍、化學(xué)鍍、真空蒸鍍法、化學(xué)氣相沉積法中的一種。

如圖4a、4b所示，在所述基板1上制作若干穿透基板1的空腔，形成若干圍堰4單元，其中導(dǎo)電線路3位于各圍堰4正面。

優(yōu)選地，形成所述空腔的方式可以是切割、刻蝕中的一種或結(jié)合。

優(yōu)選地，本實(shí)施例為隔絕水汽，降低分層失效，在切割位置從導(dǎo)電線路3面向基板1內(nèi)預(yù)切一凹槽5，如圖5所示，凹槽5寬度為60μm～80μm。

如圖6所示，提供一透光蓋板6，將所述透光蓋板6與圍堰4背面粘結(jié)。

如圖7所示，提供若干影像芯片700，將各影像芯片700的焊墊701與一圍堰4單元正面導(dǎo)電線路3貼合，且各影像芯片700的邊緣大于該圍堰4單元內(nèi)沿但小于圍堰4單元外沿。

優(yōu)選地，影像芯片700的焊墊701采用導(dǎo)電膠或者焊料與圍堰4單元正面導(dǎo)電線路3貼合。

如圖8所示，在各影像芯片700非功能面、各影像芯片700之間暴露的圍堰4正面形成絕緣層8，優(yōu)選地，本實(shí)施例凹槽5內(nèi)部也填充絕緣層8。

優(yōu)選地，所述絕緣層8的材質(zhì)可以為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或者絕緣樹(shù)脂，鈍化層2的制備采用低溫化學(xué)汽相沉積聚合物噴涂或聚合物旋涂的方法。

如圖9所示，在絕緣層8上形成暴露導(dǎo)電線路3的開(kāi)口9。

優(yōu)選地，形成所述開(kāi)口9的方式是激光燒蝕。

如圖10所示，在所述開(kāi)口9內(nèi)形成導(dǎo)電體10。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電體10為金屬柱、金屬層或?qū)щ娔z的一種。所述導(dǎo)電體10至少一層，每層導(dǎo)電體10的材質(zhì)可以是銅、鎳、靶、金中的一種，形成導(dǎo)電體10的方法可以為電鍍、化學(xué)鍍、真空蒸鍍法、化學(xué)氣相沉積法中的一種。

如圖11所示，在所述各影像芯片700的絕緣層8上分別制作連接導(dǎo)電體10的重布線金屬線路11；

優(yōu)選地，所述重布線金屬線路11至少一層，每層重布線金屬線路11的材質(zhì)可以是銅、鎳、靶、金中的一種，形成重布線金屬線路11的方法可以為電鍍、化學(xué)鍍、真空蒸鍍法、化學(xué)氣相沉積法中的一種。

在其他實(shí)施例中，導(dǎo)電體10與重布線金屬線路11可以同時(shí)形成。

如圖12所示，在所述重布線金屬線路11上形成帶有焊盤開(kāi)口的保護(hù)層12。

如圖13所示，在所述焊盤開(kāi)口形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)13。

如圖14所示，將上述封裝體切割形成單顆芯片。

以上實(shí)施例是參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過(guò)對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行各種形式上的修改或變更，但不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)的情況下，都落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。