影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)，該影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)具有影像傳感芯片以及用于控制所述影像傳感芯片的控制芯片，所述影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)還包括：基板，具有彼此相對的第一表面以及第二表面；所述影像傳感芯片電連接至所述基板，且位于所述基板的第一表面；所述控制芯片電連接至所述基板，且位于所述基板的第二表面；所述影像傳感芯片與所述控制芯片彼此相對，本實用新型通過將層疊封裝技術(shù)融入影像傳感芯片封裝中，降低了影像傳感芯片的封裝結(jié)構(gòu)尺寸，提高了影像傳感芯片的集成度。
【專利說明】
影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及半導(dǎo)體芯片封裝技術(shù)，尤其涉及影像傳感芯片封裝技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]影像傳感芯片作為影像獲取的功能芯片，常用于電子產(chǎn)品的攝像頭中。受益于照相手機(Camera Phone)的持續(xù)蓬勃發(fā)展，影像傳感芯片市場未來的需求將不斷攀升。與此同時，Skype等網(wǎng)絡(luò)實時通訊服務(wù)的流行、安全監(jiān)控市場的興起，以及全球汽車電子的快速成長，亦為影像傳感芯片創(chuàng)造可觀的應(yīng)用規(guī)模。與此同時，影像傳感芯片的封裝技術(shù)也有著長足發(fā)展。
[0003 ]層疊封裝技術(shù)(POP，package-on-package)是針對移動設(shè)備如智能手機、平板電腦等的IC封裝而發(fā)展起來的可用于系統(tǒng)集成的非常受歡迎的三維疊加技術(shù)之一。當(dāng)蘋果公司的iPhone在2007年亮相時，隨即便被拆開展現(xiàn)在眾人面前，層疊封裝技術(shù)進入了人們的視野。其超薄化的封裝結(jié)構(gòu)使其成為了時下的封裝技術(shù)熱點，順應(yīng)了市場對高度集成化的需求。
[0004]如何順應(yīng)市場需求，將層疊封裝技術(shù)融入到影像傳感芯片的封裝領(lǐng)域成為本領(lǐng)域技術(shù)人員噬待解決的技術(shù)問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型通過將層疊封裝技術(shù)融入影像傳感芯片封裝中，提供一種新的影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)，降低了影像傳感芯片的封裝結(jié)構(gòu)尺寸，提高了影像傳感芯片的集成度。
[0006]本實用新型提供一種影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)，具有影像傳感芯片以及用于控制所述影像傳感芯片的控制芯片，所述影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)還包括:基板，具有彼此相對的第一表面以及第二表面;所述影像傳感芯片電連接至所述基板，且位于所述基板的第一表面；所述控制芯片電連接至所述基板，且位于所述基板的第二表面;所述影像傳感芯片與所述控制芯片彼此相對。
[0007]優(yōu)選的，所述影像傳感芯片具有彼此相對的第一面以及第二面，所述影像傳感芯片的第一面設(shè)置有感光區(qū)以及位于感光區(qū)外的焊墊，所述影像傳感芯片的第二面具有與所述焊墊電連接的焊球，所述焊球與所述基板電連接。
[0008]優(yōu)選的，所述影像傳感芯片的第一面上覆蓋有保護蓋板，所述保護蓋板與所述影像傳感芯片之間形成密封的腔體，所述感光區(qū)位于所述腔體內(nèi)。
[0009]優(yōu)選的，所述保護蓋板為減反射玻璃。
[0010]優(yōu)選的，所述基板的第二表面設(shè)置有用于與外部電路電連接的焊接凸塊，所述焊接凸塊的高度大于所述控制芯片的高度，當(dāng)所述焊接凸塊與所述外部電路電連接時，所述控制芯片與所述外部電路之間具有間距。
[0011 ]優(yōu)選的，所述控制芯片倒裝于所述基板上。
[0012]優(yōu)選的，所述控制芯片與所述基板通過焊線實現(xiàn)電連接。
[0013]本實用新型的有益效果是通過將層疊封裝技術(shù)融入影像傳感芯片封裝中，提供一種新的影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)以及封裝方法，降低了影像傳感芯片的封裝結(jié)構(gòu)尺寸，提高了影像傳感芯片的集成度。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型優(yōu)選實施例的影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2(a)-圖2(g)為本實用新型一實施例影像傳感芯片的封裝流程示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下將結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細描述。但這些實施方式并不限制本實用新型，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
[0017]需要說明的是，提供這些附圖的目的是為了有助于理解本實用新型的實施例，而不應(yīng)解釋為對本實用新型的不當(dāng)?shù)南拗?。為了更清楚起見，圖中所示尺寸并未按比例繪制，可能會做放大、縮小或其他改變。此外，在實際制作中應(yīng)包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。
[0018]請參考圖1，為本實用新型優(yōu)選實施例的影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)示意圖。影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)I包括影像傳感芯片10、控制芯片20以及基板30;基板30具有彼此相對的第一表面31以及第二表面32;影像傳感芯片10電連接至基板30且位于基板30的第一表面31;控制芯片20電連接至基板30且位于基板30的第二表面31;影像傳感芯片10與控制芯片20彼此相對，如此，形成了影像傳感芯片的層疊封裝結(jié)構(gòu)。
[0019]影像傳感芯片的層疊封裝結(jié)構(gòu)，提高了集成度，縮小了封裝尺寸。
[0020]影像傳感芯片10為至少具有影像傳感單元的半導(dǎo)體芯片，影像傳感單元可以是CMOS傳感器或者CCD傳感器，影像傳感芯片10中還可以具有與影像傳感單元相連接的關(guān)聯(lián)電路。
[0021]控制芯片20用于控制影像傳感芯片10，本實用新型不限定控制芯片20的具體功能，只要是控制芯片20與影像傳感芯片10之間建立電信號傳輸即滿足本實用新型所說的“控制”。
[0022]本實施例中的影像傳感芯片10為具有CMOS傳感器的半導(dǎo)體芯片。影像傳感芯片10具有彼此相對的第一面101以及第二面102，在第一面101設(shè)置有感光區(qū)103以及位于感光區(qū)103外的焊墊104，焊墊104與感光區(qū)103電連接(圖1中未繪示)。
[0023]影像傳感芯片10與基板30電連接且位于基板30的第一表面31。具體的，在影像傳感芯片10的第二面102形成與焊墊104電連接的焊球105，通過焊球105與基板30焊接實現(xiàn)影像傳感芯片10與基板30電連接。
[0024]為了保護影像傳感芯片10且避免粉塵等污染感光區(qū)103，在影像傳感芯片10的第一面101上覆蓋保護蓋板106，在保護蓋板106與影像傳感芯片10之間形成密封的腔體107，感光區(qū)103位于腔體107內(nèi)，杜絕粉塵等污染感光區(qū)103。本實施例中，在保護蓋板106的表面形成有支撐單元108，支撐單元108位于保護蓋板106與影像傳感芯片10之間，三者包圍形成腔體107。
[0025]保護蓋板106的材質(zhì)為透光材料，于本實施例中，保護蓋板106為減反射玻璃，具有較好的透光性方便光線投射到感光區(qū)103。
[0026]于本實施例中，支撐單元108的材質(zhì)為感光膠，采用曝光顯影工藝形成于保護蓋板106的其中一面上。
[0027]控制芯片20與基板30電連接且位于基板30的第二表面32?？刂菩酒?0上具有多個電連接墊21，在電連接墊21上形成焊接凸點22，焊接凸點22的材質(zhì)可以為金、錫鉛或者其他無鉛金屬材質(zhì)，采用倒裝工藝通過焊接凸點22在電連接墊21與基板30之間建立電連接實現(xiàn)控制芯片20與基板30電連接。
[0028]另一實施例中，控制芯片20與基板30采用引線鍵合的方式實現(xiàn)電連接，即兩者通過焊線實現(xiàn)電連接，焊線的材質(zhì)可以是銅、鎢、鋁、金、銀等金屬材質(zhì)。更進一步，為了保護控制芯片20以及焊線，對控制芯片20以及焊線進行塑封形成塑封結(jié)構(gòu)。在此，不再繪圖贅述。
[0029]本實施例中，基板30的材質(zhì)為塑膠材質(zhì)。為了消除應(yīng)力影響，可以在影像傳感芯片10以及控制芯片20與基板30電連接的過程中引入了底部填充工藝。如圖1所示，在控制芯片10與基板30電連接的間隙處以及控制芯片20的周圍包裹有底部填充膠23。
[0030]為了實現(xiàn)影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)與其他外部電路電連接，于基板30的第二表面32設(shè)置有用于與外部電路電連接的焊接凸塊33，焊接凸塊33的高度大于控制芯片20的高度，焊接凸塊33的高度滿足當(dāng)焊接凸塊33與外部電路電連接時，控制芯片20與外部電路之間具有間距。
[0031]在基板30上設(shè)置有電互聯(lián)結(jié)構(gòu)34，通過電互聯(lián)結(jié)構(gòu)34在影像傳感芯片10、控制芯片20以及焊接凸塊33之間建立電路導(dǎo)通。
[0032]請參考圖2(a)-圖2(f)為本實用新型一實施例影像傳感芯片的封裝流程示意圖。
[0033]請參考圖2(a)，提供影像傳感芯片10以及用于控制影像傳感芯片10的控制芯片20;還包括:提供基板30，基板30具有彼此相對的第一表面31以及第二表面32。
[0034]請參考圖2(b)，將控制芯片20電連接至基板30的第二表面32。具體的，控制芯片20上具有多個電連接墊21，在電連接墊21上形成焊接凸點22，焊接凸點22的材質(zhì)可以為金、錫鉛或者其他無鉛金屬材質(zhì)，采用倒裝工藝通過焊接凸點22在電連接墊21與基板30之間建立電連接實現(xiàn)控制芯片20與基板30電連接。
[0035]請參考圖2(c)，采用底部填充工藝在控制芯片10與基板30電連接的間隙處以及控制芯片20的周圍包裹有底部填充膠23。
[0036]于另一實施例中，控制芯片20與基板30采用引線鍵合的方式實現(xiàn)電連接，即兩者通過焊線實現(xiàn)電連接，焊線的材質(zhì)可以是銅、鎢、鋁、金、銀等金屬材質(zhì)。更進一步，為了保護控制芯片20以及焊線，對控制芯片20以及焊線進行塑封形成塑封結(jié)構(gòu)。
[0037]請參考圖2(d)，采用植球工藝在基板30的第二表面32設(shè)置用于與外部電路電連接的焊接凸塊33，焊接凸塊33的高度大于控制芯片20的高度，焊接凸塊33的高度滿足當(dāng)焊接凸塊33與外部電路電連接時，控制芯片20與外部電路之間具有間距。
[0038]請參考圖2(e)，在影像傳感芯片10上覆蓋保護蓋板106。
[0039]本實施例中的影像傳感芯片10為具有CMOS傳感器的半導(dǎo)體芯片，影像傳感芯片10具有彼此相對的第一面101以及第二面102，在第一面101設(shè)置有感光區(qū)103以及位于感光區(qū)103外的焊墊104，焊墊104與感光區(qū)103電連接。
[0040]具體的，包括:
[0041]提供晶圓，晶圓上具有陣列排布的影像傳感芯片10;
[0042]提供與晶圓尺寸一致的保護蓋板106，保護蓋板的其中一面上形成有陣列排布的支撐單元108，每一支撐單元108對應(yīng)一個影像傳感芯片10;
[0043]將保護蓋板106對位壓合至影像傳感芯片10的第一面101上，支撐單元108位于保護蓋板106與影像傳感芯片10之間。從而，在保護蓋板106與每一影像傳感芯片10之間形成密封的腔體107，感光區(qū)103位于腔體107內(nèi)，杜絕粉塵等污染感光區(qū)103。
[0044]保護蓋板106的材質(zhì)為透光材料，于本實施例中，保護蓋板106為減反射玻璃，具有較好的透光性方便光線投射到感光區(qū)103。
[0045]支撐單元108的材質(zhì)可以為感光膠。
[0046]請參考圖2(f)，在影像傳感芯片10的第二面102形成與焊墊104電連接的焊球105。具體的，采用硅通孔工藝在影像傳感芯片10的第二面102形成多個硅通孔，每一硅通孔對應(yīng)一個焊墊104，所述硅通孔的底部暴露焊墊104;在所述硅通孔中形成金屬布線層100，金屬布線層100與焊墊104電連接;金屬布線層100延伸至影像傳感芯片10的第二面102，在影像傳感芯片10的第二面102形成焊球105，焊球105與金屬布線層100電連接；
[0047]切割所述晶圓以及所述保護蓋板，使彼此相連的多個影像傳感芯片10分離。
[0048]請參考圖2(g)，將影像傳感芯片10電連接至基板30的第一表面31，通過焊球105與基板30焊接實現(xiàn)影像傳感芯片10與基板30電連接。且影像傳感芯片10與控制芯片20彼此相對。
[0049]本實用新型的有益效果是通過將層疊封裝技術(shù)融入影像傳感芯片封裝中，提供一種新的影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)以及封裝方法，降低了影像傳感芯片的封裝結(jié)構(gòu)尺寸，提高了影像傳感芯片的集成度。
[0050]應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。
[0051]上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本實用新型的可行性實施方式的具體說明，它們并非用以限制本實用新型的保護范圍，凡未脫離本實用新型技藝精神所作的等效實施方式或變更均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)，具有影像傳感芯片以及用于控制所述影像傳感芯片的控制芯片，其特征在于，所述影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)還包括: 基板，具有彼此相對的第一表面以及第二表面； 所述影像傳感芯片電連接至所述基板，且位于所述基板的第一表面； 所述控制芯片電連接至所述基板，且位于所述基板的第二表面； 所述影像傳感芯片與所述控制芯片彼此相對。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述影像傳感芯片具有彼此相對的第一面以及第二面，所述影像傳感芯片的第一面設(shè)置有感光區(qū)以及位于感光區(qū)外的焊墊，所述影像傳感芯片的第二面具有與所述焊墊電連接的焊球，所述焊球與所述基板電連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述影像傳感芯片的第一面上覆蓋有保護蓋板，所述保護蓋板與所述影像傳感芯片之間形成密封的腔體，所述感光區(qū)位于所述腔體內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述保護蓋板為減反射玻璃。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述基板的第二表面設(shè)置有用于與外部電路電連接的焊接凸塊，所述焊接凸塊的高度大于所述控制芯片的高度，當(dāng)所述焊接凸塊與所述外部電路電連接時，所述控制芯片與所述外部電路之間具有間距。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述控制芯片倒裝于所述基板上。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述控制芯片與所述基板通過焊線實現(xiàn)電連接。
【文檔編號】H01L27/146GK205452287SQ201521117238
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月29日
【發(fā)明人】王之奇, 沈志杰, 陳佳煒
【申請人】蘇州晶方半導(dǎo)體科技股份有限公司