一種背照式影像芯片模組結(jié)構(gòu)及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于影像芯片封裝技術(shù)，尤其涉及一種背照式影像芯片模組結(jié)構(gòu)及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，背照式影像芯片(BSI芯片)模組的封裝結(jié)構(gòu)和工藝存在如下缺點(diǎn):
[0003]I)現(xiàn)有背照式影像芯片利用無(wú)源硅片作為載板進(jìn)行生產(chǎn)，進(jìn)入封裝鄰域后需要在無(wú)源載板上進(jìn)行TSV通孔實(shí)現(xiàn)封裝電連接，成本較高；
[0004]2)現(xiàn)有的背照式影像芯片將感光模塊、圖像處理模塊(比如ADC或ISP芯片)集成在一個(gè)芯片中，導(dǎo)致在相同芯片尺寸條件下感光面積小，成像效果差；相同感光面積和效果條件下芯片尺寸大，難以滿足消費(fèi)電子對(duì)封裝尺寸小而薄的需求；而且線路板應(yīng)力大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；
[0005]3)現(xiàn)有在ADC或ISP芯片上進(jìn)行TSV封裝與背照式影像芯片進(jìn)行堆疊封裝成本較尚O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的之一在于提供一種背照式影像芯片模組的制作方法，該方法具有工藝簡(jiǎn)單、封裝成本低和可靠性高的特點(diǎn)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中背照式影像芯片模組機(jī)構(gòu)封裝工藝存在的上述問(wèn)題。
[0007]本發(fā)明的另一目的在于提供一種背照式影像芯片模組結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有封裝成本低、芯片尺寸小和可靠性高的特點(diǎn)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中背照式影像芯片模組結(jié)構(gòu)存在的上述問(wèn)題。
[0008]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0009]一種背照式影像芯片模組的制作方法，其包括以下步驟:
[0010]DBSI芯片封裝:采用非TSV晶圓級(jí)封裝工藝進(jìn)行BSI芯片封裝；
[0011]2)ADC/ISP 芯片封裝:
[0012]步驟一:在ADC/ISP晶圓上或者硅基晶圓上通過(guò)物理氣象沉積種子層，光刻線路，電鍍線路，去膠后進(jìn)行種子層刻蝕來(lái)實(shí)現(xiàn)重布線工藝；
[0013]步驟二:通過(guò)光刻工藝對(duì)重布線進(jìn)行塑封保護(hù)并形成可與BSI芯片和軟板連接的焊盤(pán)；
[0014]步驟三:減薄晶圓；并對(duì)晶圓進(jìn)行塑封保護(hù)；
[0015]步驟四:將晶圓分切成單顆封裝好的ADC/ISP芯片或硅基基板；
[0016]3)831芯片與々0(:/13?芯片貼裝:通過(guò)倒封裝技術(shù)和表面貼裝技術(shù)將封裝好的BSI芯片，軟板，以及一些輔助小器件貼裝到ADC/ISP芯片或硅基基板上；
[0017]4)安裝鏡頭模組最終形成影像芯片模組。
[0018]特別地，所述ADC/ISP芯片封裝工序的步驟一中根據(jù)I/O數(shù)量和設(shè)計(jì)需求，進(jìn)行單層重布線或多層重布線。
[0019]特別地，所述BSI芯片非TSV晶圓級(jí)封裝的具體工藝為:
[0020]a鍵合:采用高透光性能的熱壓鍵合膠將蓋板玻璃和影像芯片的硅晶圓無(wú)空腔的永久鍵合在一起，所述影像芯片自下而上依次為硅襯底、絕緣層和硅晶圓，所述絕緣層內(nèi)設(shè)置有與硅晶圓光學(xué)連接的內(nèi)部互連層，所述硅晶圓上設(shè)置有若干個(gè)微凸鏡；
[0021]b減薄:將所述影像芯片的硅襯底全部去除；
[0022]c開(kāi)窗:對(duì)所述影像芯片的絕緣層開(kāi)窗，暴露其內(nèi)的內(nèi)部互連層以便后續(xù)進(jìn)行電連接；
[0023]d重布線:在所述絕緣層內(nèi)進(jìn)行重布線形成與所述內(nèi)部互連層電連接的金屬互連層；
[0024]e塑封保護(hù):通過(guò)光刻工藝對(duì)重布線進(jìn)行塑封保護(hù)并形成UBM(under ballmetallizat1n，焊盤(pán))圖形；
[0025]f加工金屬焊球:在影像芯片的背面形成錫球陣列，以便后期高效的與基板進(jìn)行組裝；
[0026]g切割:將影像芯片晶圓分切成單顆封裝好的影像芯片。
[0027]特別地，所述步驟a中玻璃蓋板采用的一厚一薄2片玻璃通過(guò)臨時(shí)鍵合膠結(jié)合在一起，需要在分割前通過(guò)激光或機(jī)械任一種方式解鍵合分離2片玻璃，保留其中薄的玻璃，然后將保留的玻璃表面清洗干凈。
[0028]特別地，所述步驟d中通過(guò)PVD種子層，光刻線路，種子層刻蝕形成線路，去膠后通過(guò)化學(xué)鍍的方法形成可靠的電連接來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)重布線工藝流程。
[0029]特別地，所述步驟d中通過(guò)PVD種子層，光刻線路，電鍍線路，去膠后進(jìn)行種子層刻蝕來(lái)實(shí)現(xiàn)重布線工藝。
[0030]一種背照式影像芯片模組結(jié)構(gòu)，其包括BSI芯片、ADC/ISP芯片和軟板，其中，所述ADC/ISP芯片設(shè)置于所述軟板的下方并通過(guò)焊盤(pán)與軟板電性連接，所述BSI芯片設(shè)置于所述軟板的上方并對(duì)應(yīng)所述ADC/ISP芯片設(shè)置，所述BSI芯片與ADC/ISP芯片通過(guò)兩者上的焊盤(pán)直接連接。
[0031]特別地，所述BSI芯片包括蓋板玻璃和影像芯片，所述影像芯片包括硅晶圓，所述硅晶圓的表面設(shè)置有若干個(gè)微凸鏡，其背面設(shè)置有絕緣層，所述蓋板玻璃采用高透光性能的熱壓鍵合膠與所述硅晶圓的表面無(wú)空腔的永久鍵合在一起，所述絕緣層內(nèi)設(shè)置有與硅晶圓光學(xué)連接的內(nèi)部互連層，所述絕緣層上開(kāi)窗且窗內(nèi)設(shè)置有與所述內(nèi)部互連層電連接的金屬互連層，配合金屬互連層設(shè)置有塑封保護(hù)層并形成UBM(under ball metallizat1n，焊盤(pán))圖形，所述塑封保護(hù)層上設(shè)置有與所述金屬互連層電連接的金屬焊球。
[0032]特別地，所述ADC/ISP芯片包括硅基晶圓，所述硅基晶圓的底部設(shè)置有下塑封保護(hù)層，所述硅基晶圓的端面上設(shè)置有絕緣層，所述絕緣層內(nèi)設(shè)置有金屬互連層，配合金屬互連層設(shè)置有上塑封保護(hù)層，且所述上塑封保護(hù)層上設(shè)置有與BSI芯片和軟板連接的焊盤(pán)。
[0033]本發(fā)明的有益效果為，與現(xiàn)有技術(shù)相比所述背照式影像芯片模組結(jié)構(gòu)及其制作方法具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0034]I)將背照式影像芯片的感光模塊和ADC/ISP模塊分別做兩個(gè)芯片，ADC/1SP芯片采用晶圓級(jí)封裝技術(shù)和倒封裝技術(shù)實(shí)現(xiàn)與BSI芯片和軟板的組裝，所述ADC/ISP芯片與BSI芯片直接連接，且ADC/ISP芯片對(duì)BSI芯片具有一定的支撐作用，解決了 BSI芯片與軟板間的應(yīng)力問(wèn)題，縮小了整個(gè)模組的體積，簡(jiǎn)化了軟板的電路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了模組總體成本的降低；
[0035]2) BSI芯片采用非TSV封裝，實(shí)現(xiàn)封裝產(chǎn)品成本的最小化；
[0036]3)采用臨時(shí)鍵合方案實(shí)現(xiàn)BSI芯片封裝玻璃蓋板厚度的最薄化，以達(dá)到產(chǎn)品的最佳光學(xué)性能和封裝的超薄需求。
【附圖說(shuō)明】
[0037]圖1是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】I提供的背照式影像芯片模組結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖2是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】I提供的背照式影像芯片模組結(jié)構(gòu)的BSI芯片的封裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖3是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】I提供的背照式影像芯片模組制作方法的BSI芯片封裝工藝的蓋板玻璃和影像芯片鍵合示意圖；
[0040]圖4是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】I提供的背照式影像芯片模組制作方法的BSI芯片封裝工藝去除硅襯底的示意圖；
[0041]圖5是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】I提供的背照式影像芯片模組制作方法的BSI芯片封裝工藝絕緣層開(kāi)窗的示意圖；
[0042]圖6是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】I提供的背照式影像芯片模組制作方法的BSI芯片封裝工藝重布線的示意圖；
[0043]圖7是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】I提供的背照式影像芯片模組制作方法的BSI芯片封裝工藝塑封保護(hù)的示意圖；
[0044]圖8是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】I提供的背照式影像芯片模組制作方法的BSI芯片封裝工藝加工金屬焊球的示意圖；
[0045]圖9是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】I提供的背照式影像芯片模組結(jié)構(gòu)的ADC芯片的封裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖10是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】I提供的背照式影像芯片模組結(jié)構(gòu)的背照式影像芯片模組制作方法的ADC芯片封裝工藝重布線的示意圖；
[0047]圖11是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】I提供的背照式影像芯片模組結(jié)構(gòu)的背照式影像芯片模組制作方法的ADC芯片封裝工藝的端面塑封保護(hù)的示意圖；
[0048]圖12是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】I提供的背照式影像芯片模組結(jié)構(gòu)的背照式影像芯片模組制作方法的ADC芯片封裝工藝的減薄的示意圖；
[0049]圖13是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】I提供的背照式影像芯片模組結(jié)構(gòu)的背照式影像芯片模組制作方法的ADC芯片封裝工藝的底面塑封保護(hù)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050]下面結(jié)合附圖并通過(guò)【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0051]請(qǐng)參閱圖1至圖13所示，本實(shí)施例中，一種背照式影像芯片模組結(jié)構(gòu)包括BSI芯片1、ADC芯片2和軟板3，所述ADC芯片2設(shè)置于所述軟板3的下方并通過(guò)焊盤(pán)與軟板3電性連接，所述BSI芯片I設(shè)置于所述軟板3的上方并對(duì)應(yīng)所述ADC芯片2設(shè)置，所述BSI芯片I與ADC芯片2通過(guò)兩者上的焊盤(pán)直接連接。
[0052]所述BSI