影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，晶圓級封裝(Wafer Level Packaging)技術(shù)是對整片晶圓進行測試封裝后再進行切割，得到單個成品芯片的技術(shù)，其逐漸取代引線鍵合封裝技術(shù)，成為封裝的主流技術(shù)。
[0003]在影像傳感器的封裝中，也多采用晶圓級封裝技術(shù)，如圖1所示，為現(xiàn)有傳統(tǒng)的影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括影像傳感芯片10和蓋板20，影像傳感芯片的第一表面上設(shè)置有影像傳感區(qū)12和焊墊14，蓋板20設(shè)置在影像傳感區(qū)12上方，用于保護影像傳感區(qū)，通常的，蓋板20由玻璃基板22和玻璃基板22上的支撐結(jié)構(gòu)24組成，支撐結(jié)構(gòu)24圍成空腔，在支撐結(jié)構(gòu)24鍵合到影像傳感區(qū)所在的第一表面后，將影像傳感區(qū)12罩在空腔中，起到保護影像傳感區(qū)的作用。在第二表面上設(shè)置有貫通至焊墊14的導孔以及與導孔電連接的焊接凸點22，從而，實現(xiàn)與外部的電連接，導孔包括通孔中及通孔側(cè)面的第二表面上的絕緣層16、電連線層18和阻焊層22，焊接凸點22形成在導孔側(cè)面的電連線層18上，從而實現(xiàn)外部與焊墊的電連接。
[0004]然而，在該結(jié)構(gòu)中，絕緣層16多采用有機材料形成，有機材料形成的絕緣層在通孔的邊角處較為薄弱，尤其是對于階梯形的通孔(圖未視出)，容易在邊角處產(chǎn)生缺陷。此外，在后續(xù)形成電連線層時，需要通過鐳射進行絕緣層的開口，開口后絕緣層和襯墊都被擊穿，這樣，如圖1所示，形成的電連線層18與襯墊14側(cè)壁形成電連接，這種連接的接觸面積較小，在晶片受力時，容易產(chǎn)生斷裂，甚至失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的第一方面提供了一種影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)，以降低影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)的缺陷。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明實施例提供了一種影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)，包括:
[0007]影像傳感芯片，其具有相對的第一表面和第二表面，在第一表面上設(shè)置有影像傳感區(qū)以及位于影像傳感區(qū)周圍的焊墊；
[0008]從第二表面貫通至焊墊的通孔；
[0009]設(shè)置于通孔側(cè)壁以及第二表面上的鈍化層；
[0010]設(shè)置于通孔底面以及鈍化層上的電連線層；
[0011]電連接于電連線層的焊接凸點；
[0012]位于電連線層與鈍化層之間的緩沖層。
[0013]可選的，還包括:遮光層，位于第二表面上且覆蓋所述影像傳感區(qū)。
[0014]可選的，所述遮光層的材質(zhì)為金屬。
[0015]可選的，所述金屬為經(jīng)過表面黑化處理的Al。
[0016]可選的，所述緩沖層的材質(zhì)為感光膠。
[0017]可選的，還包括覆蓋電連線層并填充通孔的阻焊層。
[0018]可選的，還包括與所述影像傳感芯片對位壓合的保護蓋板。
[0019]可選的，所述保護蓋板為光學玻璃，光學玻璃的至少一個表面上設(shè)置有防反射層。
[0020]可選的，所述緩沖層的厚度范圍為5-25微米。
[0021]此外，本發(fā)明還提供了一種影像傳感芯片的封裝方法，包括:
[0022]提供晶圓，具有多顆陣列排布的影像傳感芯片，其具有相對的第一表面和第二表面，影像傳感芯片具有影像傳感區(qū)以及位于影像傳感區(qū)周圍的焊墊，所述影像傳感區(qū)以及焊墊位于第一表面；
[0023]提供保護蓋板，并將其與所述晶圓對位壓合；
[0024]從第二表面形成貫通至焊墊的通孔；
[0025]在通孔側(cè)壁以及通孔兩側(cè)的第二表面上形成鈍化層；
[0026]在第二表面上的鈍化層上形成緩沖層；
[0027]形成覆蓋通孔內(nèi)壁及緩沖層的電連線層；
[0028]在電連線層上形成與所述電連線層電連接的焊接凸點。
[0029]可選的，在形成通孔之前，還包括:在第二表面對應影像傳感區(qū)的位置形成遮光層。
[0030]可選的，形成遮光層的步驟包括:
[0031]在第二表面上濺射金屬層，并進行刻蝕，以在對應影像傳感區(qū)的位置形成遮光層。
[0032]可選的，所述金屬層為Al，在濺射Al的金屬層之后，還進行表面黑化處理，而后進行刻蝕。
[0033]可選的，在覆蓋電連線層之后，形成焊接凸點之前，還包括:
[0034]形成阻焊層，并在第二表面上的阻焊層中形成開口 ；
[0035]在開口中形成焊接凸點。
[0036]可選的，所述保護蓋板為光學玻璃，光學玻璃的至少一個表面上設(shè)置有防反射層。
[0037]可選的，在通孔側(cè)壁以及通孔兩側(cè)的第二表面上形成鈍化層的步驟包括:
[0038]沉積鈍化層；
[0039]刻蝕去除通孔底部的鈍化層。
[0040]可選的，所述緩沖層的材質(zhì)為感光膠，在第二表面上的鈍化層上形成緩沖層的步驟包括:
[0041 ] 在第二表面上旋涂感光膠；
[0042]通過曝光顯影工藝形成緩沖層。
[0043]本發(fā)明實施例提供的影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法，在電連線層與芯片間采用鈍化層作為絕緣層，并在焊接凸點下的電連線層與鈍化層之間設(shè)置緩沖層，鈍化層具有較好的階梯覆蓋性，在通孔的邊角處也具有好的覆蓋性，并通過緩沖層釋放形成焊接凸點時回流焊對鈍化層的沖擊力。此外，對于鈍化層，在去除通孔底部的鈍化層時，可以通過刻蝕的方法去除而暴露襯墊，這樣，后續(xù)形成的電連線層與襯墊為面接觸，具有更大的接觸面積，提高二者的結(jié)合力，從整體上進一步降低了影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)的潛在缺陷。
【附圖說明】
[0044]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖3示出了根據(jù)發(fā)明另一實施例的影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖4A至圖13示出了本發(fā)明實施例的影像傳感芯片的封裝方法中所形成的中間結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0048]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0049]在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0050]其次，本發(fā)明結(jié)合示意圖進行詳細描述，在詳述本發(fā)明實施例時，為便于說明，表示器件結(jié)構(gòu)的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應限制本發(fā)明保護的范圍。此外，在實際制作中應包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。另夕卜，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。
[0051]為了降低影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)的缺陷，尤其是通孔的邊角處薄弱的缺陷，本發(fā)明提出了一種影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)，參考圖2和圖3所示，其包括:
[0052]影像傳感芯片100，其具有相對的第一表面1001和第二表面1002，在第一表面1001上設(shè)置有影像傳感區(qū)102以及位于影像傳感區(qū)102周圍的焊墊104 ;
[0053]從第二表面1002貫通至焊墊1004的通孔105 ；
[0054]設(shè)置于通孔105側(cè)壁以及第二表面1002上的鈍化層106 ；
[0055]設(shè)置于通孔105底面以及鈍化層106上的電連線層108 ；
[0056]電連接于電連線層108的焊接凸點122 ;
[0057]位于電連線層108與鈍化層106之間的緩沖層107。
[0058]在本發(fā)明中，在電連線層與芯片間采用鈍化層作為絕緣層，并在焊接凸點下的電連線層與鈍化層之間設(shè)置緩沖層，鈍化層具有較好的階梯覆蓋性，在通孔的邊角處也具有好的覆蓋性，并通過緩沖層釋放形成焊接凸點時回流焊對鈍化層的沖擊力。此外，對于鈍化層，在去除通孔底部的鈍化層時，可以通過刻蝕的方法去除而暴露襯墊，這樣，后續(xù)形成的電連線層與襯墊為面接觸，具有更大的接觸面積，提高二者的結(jié)合力，從整體上進一步降低了影像傳感芯片的潛在缺陷。
[0059]在本發(fā)明實施例中，該影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)可以為形成在完成導孔和焊接凸點加工而尚未進行切割的結(jié)構(gòu)，也可以為經(jīng)過切割之后的單個成品芯片的結(jié)構(gòu)。
[0060]對于影像傳感芯片，該芯片至少形成有影像傳感區(qū)和焊墊，在本發(fā)明實施例中，在影像傳感芯片的第一表面上設(shè)置有影像傳感區(qū)102和位于影像傳感區(qū)102周圍的焊墊104，所述影像傳感區(qū)102用于接收外界光線并轉(zhuǎn)換為電學信號，所述影像傳感區(qū)102內(nèi)至少形成有影像傳感器單元，還可以進一步形成有與影像傳感器單元相連接的關(guān)聯(lián)電路，如用于驅(qū)動芯片的驅(qū)動單元(圖未示出)、獲取感光區(qū)電流的讀取單元(圖未示出)和處理感光區(qū)電流的處理單元(圖未示