用于影像傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于影像傳感器的制造方法，屬于半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]圖像傳感器已被廣泛地應(yīng)用于諸如數(shù)字相機(jī)，相機(jī)電話等數(shù)字裝置中。圖像傳感器模塊包括用于圖像信息轉(zhuǎn)換為電信息的圖像傳感器。具體來(lái)講，圖像傳感器可包括能夠?qū)⒐庾愚D(zhuǎn)換成電子以顯示和存儲(chǔ)圖像的半導(dǎo)體器件。圖像傳感器的示例包括點(diǎn)和耦合器件(CXD)，互補(bǔ)金屬氧化硅(CMOS)圖像傳感器(CIS)等。
[0003]現(xiàn)有圖像傳感器的一種封裝方式是在玻璃基板上制作圍壩空腔并上鍵合膠，將晶圓和玻璃基板鍵合在一起，采用硅通孔和重布線技術(shù)完成芯片的晶圓級(jí)封裝，最后將其切割成單顆晶粒。但是存在以下技術(shù)問(wèn)題:
該技術(shù)主要解決的問(wèn)題如下:
(I)、晶圓廠制作的焊墊結(jié)構(gòu)為鋁材質(zhì)，因而晶圓的正面光刻顯影過(guò)程會(huì)對(duì)鋁金屬焊墊產(chǎn)生腐蝕。該技術(shù)在晶圓來(lái)料后將鋁焊墊化學(xué)鍍鎳，對(duì)鋁焊墊進(jìn)行保護(hù)，避免被堿性顯影液腐蝕。
[0004](2)、使用易去除的特殊材料保護(hù)晶圓像素區(qū)域，確保后續(xù)晶圓正面工藝處理不對(duì)像素區(qū)域產(chǎn)生影響；
(3)、在晶圓凸點(diǎn)的下面制作一層壓力應(yīng)力緩沖層，解決凸點(diǎn)的低可靠性問(wèn)題。
[0005](4)、在晶圓正面鋁焊點(diǎn)處直接長(zhǎng)出晶圓凸點(diǎn)，大大降低線路傳輸距離，解決信號(hào)傳輸不穩(wěn)定問(wèn)題；
(5)、使用晶圓凸點(diǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)超細(xì)間距封裝；
(6)、使用中間鏤空印刷電路板，采用芯片倒裝技術(shù)將芯片和印刷電路板焊接，將芯片嵌入到印刷電路板中，使封裝模組厚度更??；
(7)、PCB鏤空處貼附IR玻璃片，起到增強(qiáng)產(chǎn)品光學(xué)性能作用。
[0006](8)、此技術(shù)解決CSP加工高像素、大尺寸圖像傳感器產(chǎn)品遇到的產(chǎn)品翹曲問(wèn)題。
[0007](9)、此技術(shù)大大簡(jiǎn)化產(chǎn)品封裝工藝流程，省去了 TSV工藝中干法蝕刻，生產(chǎn)效率更高，成本更低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明目的是提供一種用于影像傳感器的制造方法，該制造工藝獲得的圖像傳感器件采用正面連接，金屬焊墊下面的硅層是完整的，支撐力比之前的工藝更好，金屬焊點(diǎn)不會(huì)出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，產(chǎn)品的抗熱沖擊以及水汽沖擊表現(xiàn)效果更佳，在晶圓正面鋁焊點(diǎn)處直接長(zhǎng)出晶圓凸點(diǎn)，大大降低線路傳輸距離，信號(hào)傳輸更穩(wěn)定。
[0009]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種用于影像傳感器的制造方法，所述影像傳感器包括圖像傳感芯片、印刷電路支撐板、透明蓋板和PCB基板，所述印刷電路支撐板中心處具有鏤空區(qū)，所述透明蓋板覆蓋于鏤空區(qū)，所述圖像傳感芯片的上表面具有感光區(qū)；
位于所述印刷電路支撐板內(nèi)側(cè)面中部具有凸起部，所述透明蓋板的周邊區(qū)域與凸起部接觸，從而在透明蓋板和圖像傳感芯片之間形成空腔；
圖像傳感芯片上表面的四周邊緣區(qū)域分布有若干個(gè)盲孔，所述圖像傳感芯片的盲孔底部具有鋁焊墊，位于盲孔內(nèi)且在鋁焊墊上表面依次具有鎳層、保護(hù)金屬層，位于所述圖像傳感芯片上表面且在盲孔周邊具有壓力緩沖層，所述盲孔底部、側(cè)表面和壓力緩沖層上表面具有一鈦銅層，所述盲孔內(nèi)填充有金屬導(dǎo)電層，所述金屬導(dǎo)電層高度高于盲孔深度并延伸至位于壓力緩沖層正上方的鈦銅層表面，從而使得金屬導(dǎo)電層上部覆蓋位于壓力緩沖層正上方的鈦銅層部分區(qū)域，所述壓力緩沖層為顯影后的光刻膠層；
所述金屬導(dǎo)電層通過(guò)導(dǎo)電膠與印刷電路支撐板的凸起部下表面電路電連接，所述圖像傳感芯片位于凸起部和PCB基板之間，所述PCB基板與印刷電路支撐板底部通過(guò)導(dǎo)電膠貼合電連接，所述金屬導(dǎo)電層從下往上由銅導(dǎo)電分層和錫導(dǎo)電分層疊加組成；
所述影像傳感器通過(guò)以下制造工藝獲得，此制造工藝包括以下步驟:
步驟一、在所述壓力緩沖層形成之前通過(guò)光刻顯影方式在感光區(qū)表面覆蓋一層易去除的像素保護(hù)光刻膠層；
步驟二、通過(guò)光刻顯影方式在圖像傳感芯片上表面且在盲孔周邊形成所述壓力緩沖層，此壓力緩沖層需要將鋁焊墊和感光區(qū)暴露出來(lái)，此壓力緩沖層為絕緣材料；
步驟三、通過(guò)磁控濺射機(jī)臺(tái)在保護(hù)光刻材料層、盲孔和壓力緩沖層上表面整面沉積形成整面鈦銅層；
步驟四、通過(guò)光刻顯影在整面鈦銅層上形成掩膜層，從而定義出金屬凸點(diǎn)和圍壩的位置，采用電鍍?cè)诮饘偻箙^(qū)域生長(zhǎng)一金屬導(dǎo)電層；
步驟五、去除步驟四的掩膜層形成作為金屬凸點(diǎn)的金屬導(dǎo)電層和圍壩后；
步驟六、掩膜層已經(jīng)去除，暴露出來(lái)整面鈦銅層部分區(qū)域，將裸露出的整面鈦銅層區(qū)域去除從而形成所述鈦銅層表面；
步驟七、將像素保護(hù)光刻膠層去除；
步驟八、印刷電路支撐板貼附透明蓋板，
步驟九、將所述圖像傳感芯片的金屬導(dǎo)電層通過(guò)導(dǎo)電膠與印刷電路支撐板的凸起部下表面電路電連接，使得圖像傳感芯片位于凸起部和PCB基板之間；
步驟十、將PCB基板與印刷電路支撐板底部通過(guò)導(dǎo)電膠貼合電連接。
[0010]上述技術(shù)方案中進(jìn)一步改進(jìn)的方案如下:
1.上述方案中，所述凸起部與透明蓋板接觸的上表面沿周向開(kāi)設(shè)有V形凹槽。
[0011 ] 2.上述方案中，所述保護(hù)金屬層為鎳金層或鎳鈀層。
[0012]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果:
1.本發(fā)明制造工藝獲得的影像傳感器，其替代了 TSV(硅通孔)工藝中的背面連接方式，采用正面連接，金屬焊墊下面的硅層是完整的，支撐力比之前的工藝更好，金屬焊點(diǎn)不會(huì)出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，產(chǎn)品的抗熱沖擊以及水汽沖擊表現(xiàn)效果更佳，在晶圓正面鋁焊點(diǎn)處直接長(zhǎng)出晶圓凸點(diǎn)，大大降低線路傳輸距離，信號(hào)傳輸更穩(wěn)定；其次，采用中心鏤空的印制電路板和芯片倒裝焊，大大降低了芯片模組的厚度，大大提高了模組的光學(xué)性能和并降低生產(chǎn)成本。
[0013]2.本發(fā)明制造工藝獲得的影像傳感器，其圖像傳感芯片的盲孔底部具有鋁焊墊，位于盲孔內(nèi)且在鋁焊墊上表面依次具有鎳層、保護(hù)金屬層對(duì)于晶圓的鋁金屬焊墊，首先進(jìn)行焊墊保護(hù)，有效防止后續(xù)工藝對(duì)其影響，提高產(chǎn)品可靠性。
[0014]3.本發(fā)明制造工藝獲得的影像傳感器，其位于所述圖像傳感芯片上表面且在盲孔周邊具有壓力緩沖層，所述壓力緩沖層為顯影后的光刻膠層，金屬凸點(diǎn)底部制作應(yīng)力緩沖層，有效提高金屬凸點(diǎn)的焊接可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0015]附圖1 a~ h為本發(fā)明制造工藝流程圖；
附圖2為本發(fā)明制造工藝獲得的圖像傳感芯片結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖3為附圖2中A處局部結(jié)構(gòu)放大示意圖；
附圖4為本發(fā)明印刷電路支撐板結(jié)構(gòu)放大示意圖；
附圖5為本發(fā)明圖像傳感器件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]以上附圖中:1、圖像傳感芯片；2、印刷電路支撐板；3、透明蓋板；4、PCB基板；5、鏤空區(qū)；6、感光區(qū)；7、凸起部；8、空腔；9、盲孔；10、鋁焊墊；11、鎳層；12、保護(hù)金屬層；13、壓力緩沖層；14、鈦銅層；15、金屬導(dǎo)電層；151、銅導(dǎo)電分層；152、錫導(dǎo)電分層；16、導(dǎo)電膠；17、V形凹槽；18、像素保護(hù)光刻膠層；19、整面鈦銅層；20、掩膜層。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
實(shí)施例:一種用于影像傳感器的制造方法，所述影像傳感器包括圖像傳感芯片1、印刷電路支撐板2、透明蓋板3和PCB基板4，所述印刷電路支撐板2中心處具有鏤空區(qū)5，所述透明蓋板3覆蓋于鏤空區(qū)5，所述圖像傳感芯片I的上表面具有感光區(qū)6 ;
位于所述印刷電路支撐板2內(nèi)側(cè)面中部具有凸起部7，所述透明蓋板3的周邊區(qū)域與凸起部7接觸，從而在透明蓋板3和圖像傳感芯片I之間形成空腔8 ；
圖像傳感芯片I上表面的四周邊緣區(qū)域分布有若干個(gè)盲孔9，所述圖像傳感芯片I的盲孔9底部具有鋁焊墊10，位于盲孔6內(nèi)且在鋁焊墊10上表面依次具有鎳層11、保護(hù)金屬層12，位于所述圖像傳感芯片I上表面且在盲孔9周邊具有壓力緩沖層13，所述盲孔9底部、側(cè)表面和壓力緩沖層上表面具有一鈦銅層14，所述盲孔9內(nèi)填充有金屬導(dǎo)電層15，所述金屬導(dǎo)電層15