影像傳感芯片的封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及芯片封裝技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種影像傳感芯片的封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]影像傳感器或圖像傳感器，是一種將一維或者二維光學(xué)信息轉(zhuǎn)換為電信號的裝置。圖像傳感器可以被進(jìn)一步地分為兩種不同的類型:互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器和電荷耦合器件圖像傳感器。圖像傳感器芯片必須加以封裝才能防止腐蝕、機(jī)械損傷和灰塵顆粒等。傳統(tǒng)的圖像傳感器芯片封裝方法通常是采用引線鍵合等方式進(jìn)行封裝，但隨著集成電路的飛速發(fā)展，較長的引線使得產(chǎn)品尺寸無法達(dá)到理想的要求。
[0003]晶圓級封裝是在晶圓前道工序完成后，直接進(jìn)行后道工藝，再切割分離形成單個(gè)器件的封裝方法，晶圓級封裝具有封裝尺寸小，工藝成本低、可靠性高以及標(biāo)準(zhǔn)表面貼裝工藝技術(shù)相匹配等優(yōu)點(diǎn)，因此，其逐漸取代引線鍵合封裝成為一種重要的封裝方法。
[0004]現(xiàn)有影像傳感芯片的晶圓級封裝方法為，提供晶圓和載板，其中，晶圓正面具有多個(gè)影像傳感芯片，而影像傳感芯片具有感光結(jié)構(gòu)和多個(gè)焊盤，影像傳感芯片之間具有切割道;然后將從晶圓正面將晶圓與載板固定連接在一起，接著對晶圓背面進(jìn)行再布線工藝和焊料凸點(diǎn)制作工藝形成背面引出結(jié)構(gòu)，從而使焊盤通過金屬互連線連接至背面的焊料凸點(diǎn);之后將晶圓和載板分離，并將晶圓和支撐框架固定在一起，使晶圓中的影像傳感芯片的感光面對應(yīng)于支撐框架的窗口，最后沿所述切割道對晶圓和支撐架進(jìn)行切割，得到影像傳感芯片模組。
[0005]上述封裝方式需要將晶圓與載板固定再分離，然后再將晶圓與支撐框架固定，整個(gè)封裝過程工藝復(fù)雜，工藝效率低。并且，由于經(jīng)歷了與載板先固定再分離的過程，因此，晶圓表面容易污染和受損，即影像傳感芯片表面容易污染和受損。
[0006]為此，需要一種新的影像傳感芯片的晶圓級封裝結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有影像傳感芯片的晶圓級封裝方法工藝復(fù)雜，工藝效率低，并且圖像傳感芯片表面受玷污或損害的問題，此夕卜，現(xiàn)有技術(shù)中影像傳感芯片的晶圓級封裝結(jié)構(gòu)的散熱性能有待進(jìn)一步改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種影像傳感芯片的封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法，蓋板單獨(dú)制作，并在透光基板上形成介質(zhì)層、在通光孔側(cè)壁覆蓋防反射層，能夠防止圖像傳感芯片表面被污染，同時(shí)降低光線的散射與衍射能實(shí)現(xiàn)高像素;并且，透光基板嵌入蓋板中，減少了封裝尺寸，能夠?qū)崿F(xiàn)高像素，工藝簡單，節(jié)約成本，有效提高了封裝的可靠性和廣品的良率。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0009]—種影像傳感芯片的封裝結(jié)構(gòu)，包括影像傳感芯片、蓋板、透光基板、軟板和散熱板，所述影像傳感芯片的功能面包含感光區(qū)和位于感光區(qū)周圍的若干焊墊;所述蓋板包含第一表面和與其相對的第二表面，所述第一表面上形成有第一凹槽，所述第二表面形成有與所述第一凹槽相對的第二凹槽，所述第一凹槽與所述第二凹槽之間貫通形成通光孔，所述通光孔的尺寸不小于所述影像傳感芯片的感光區(qū)的尺寸，且不大于所述影像傳感芯片的尺寸;所述透光基板鍵合于所述第一凹槽內(nèi)或所述通光孔靠近所述第一凹槽處;所述第二凹槽底部除通光孔外的部分上形成有金屬互連結(jié)構(gòu)，所述金屬互連結(jié)構(gòu)包含與所述影像傳感芯片的焊墊對應(yīng)鍵合的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，該金屬互連結(jié)構(gòu)的電性自所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)引至第二表面上的第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu);所述影像傳感芯片放置于所述第二凹槽內(nèi)，并使其感光區(qū)正對所述通光孔，使其焊墊與所述金屬互連結(jié)構(gòu)上對應(yīng)的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)鍵合連接;所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與所述軟板的一面鍵合，所述軟板的另一面及所述影像傳感芯片的非功能面結(jié)合于所述散熱板。
[0010]進(jìn)一步的，所述金屬互連結(jié)構(gòu)包括依次鋪設(shè)于所述第二凹槽及所述第二表面上的絕緣層、金屬線路層和防焊層，所述第二凹槽底部的防焊層上預(yù)留有暴露出金屬線路的與若干所述焊墊對應(yīng)的若干第一開口，所述第一開口處形成所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu);所述第二表面上的防焊層上預(yù)留有暴露出金屬線路的若干第二開口，所述第二開口處形成所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
[0011 ]進(jìn)一步的，所述蓋板第二表面與所述軟板之間形成有密封環(huán)。
[0012]進(jìn)一步的，所述第一凹槽的尺寸大于所述通光孔的尺寸，所述透光基板鍵合于所述第一凹槽的底部，且所述透光基板與所述第一凹槽的開口平齊。
[0013]進(jìn)一步的，所述第一凹槽的尺寸小于所述通光孔的尺寸，所述透光基板鍵合于所述通光孔與所述第一凹槽的結(jié)合處。
[0014]進(jìn)一步的，所述通光孔的側(cè)壁上覆蓋有防反射層，且所述通光孔高度不小于200umo
[0015]進(jìn)一步的，所述透光基板為IR濾光玻璃，并且IR濾光玻璃上覆蓋有介質(zhì)層，所述介質(zhì)層正對所述通光孔位置形成透光孔。
[0016]—種影像傳感芯片的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法，包括如下步驟:
[0017]a.提供一影像傳感芯片，所述影像傳感芯片的功能面包含感光區(qū)和位于感光區(qū)周圍的若干焊墊；
[0018]b.提供一蓋板，所述蓋板包含第一表面和與其相對的第二表面，所述第一表面上形成有第一凹槽，所述第二表面形成有與所述第一凹槽相對的第二凹槽；
[0019]c.提供一軟板和一散熱板；
[0020]d.提供一不小于所述感光區(qū)尺寸的透光基板，將所述透光基板嵌入鍵合于所述蓋板的第一凹槽內(nèi)；
[0021]e.在所述蓋板的第二凹槽及第二表面上鋪設(shè)絕緣層；
[0022]f.在所述絕緣層上鋪設(shè)金屬線路層；
[0023]g.在所述金屬線路層上形成防焊層，并在所述第二凹槽底部的防焊層上預(yù)留暴露出金屬線路的與若干所述焊墊對應(yīng)的若干第一開口；在所述第二表面上的防焊層上預(yù)留暴露出金屬線路的若干第二開口 ；
[0024]h.形成貫通所述第一凹槽與所述第二凹槽的通光孔，所述通光孔的尺寸小于所述第一凹槽的尺寸，且所述通光孔的尺寸不小于所述影像傳感芯片的感光區(qū)的尺寸不大于所述影響傳感芯片的尺寸；
[0025]1.在所述第一開口處形成用于電性連接所述影像傳感芯片的焊墊的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu);在所述第二開口處形成用于電性連接所述軟板的第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)；
[0026]j.將所述影像傳感芯片放置于所述第二凹槽內(nèi)，并使其感光區(qū)正對所述通光孔，使其焊墊與所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)鍵合連接；
[0027]k.將所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)鍵合于所述軟板的一面，并將所述軟板的另一面及所述影像傳感芯片的非功能面鍵合于所述散熱板上。
[0028]—種影像傳感芯片的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法，包括如下步驟:
[0029]a.提供一影像傳感芯片，所述影像傳感芯片的功能面包含感光區(qū)和位于感光區(qū)周圍的若干焊墊；
[0030]b.提供一蓋板，所述蓋板包含第一表面和與其相對的第二表面，所述第一表面上形成有第一凹槽，所述第二表面形成有與所述第一凹槽相對的第二凹槽；
[0031]c.提高一軟板和一散熱板；
[0032]d.在所述蓋板的第二凹槽及第二表面上鋪設(shè)絕緣層；
[0033]e.在所述絕緣層上鋪設(shè)金屬線路層；
[0034]f.在所述金屬線路層上形成防焊層，并在所述第二凹槽底部的防焊層上預(yù)留暴露出金屬線路的與若干所述焊墊對應(yīng)的若干第一開口；在所述第二表面上的防焊層上預(yù)留暴露出金屬線路的若干第二開口 ；
[0035]g.形成貫通所述第一凹槽與所述第二凹槽的通光孔，所述通光孔的尺寸大于所述第一凹槽的尺寸，且所述通光孔的尺寸不小于所述影像傳感芯片的感光區(qū)的尺寸不大于所述影響傳感芯片的尺寸；
[0036]h.提供一不小于所述感光區(qū)尺寸的透光基板，所述透光基板鍵合于所述通光孔與所述第一凹槽的結(jié)合處；
[0037]1.在所述第一開口處形成用于電性連接所述影像傳感芯片的焊墊的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu);在所述第二開口處形成用于電性連接所述軟板的第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)；
[0038]j.將所述影像傳感芯片放置于所述第二凹槽內(nèi)，并使其感光區(qū)正對所述通光孔，使其焊墊與所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)鍵合連接；
[0039]k.將所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)鍵合于所述軟板的一面，并將所述軟板的另一面及所述影像傳感芯片的非功能面鍵合于所述散熱板上。
[0040]進(jìn)一步的，所述透光基板為IR濾光玻璃，所述IR濾光玻璃上覆蓋有介質(zhì)層，所述介質(zhì)層正對所述通光孔的部分形成透光孔。
[0041 ]進(jìn)一步的，所述通光孔側(cè)壁覆蓋有防反射層。
[0042]進(jìn)一步的，所述蓋板第二表面與所述軟板之間形成有密封環(huán)。
[0043]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供一種影像傳感芯片的封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法，該封裝結(jié)構(gòu)包括一蓋板、一影像傳感芯片、一