影像传感芯片的封装结构及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种影像传感芯片的封装结构及其制作方法，该封装结构包含影像传感芯片、盖板、透光基板、软板、散热板，盖板上形成有第一凹槽、第二凹槽和贯通第一、二凹槽的通光孔。透光基板埋入第一凹槽中，透光基板上覆盖有介质层，第二凹槽所在盖板表面形成有第一和第二导电结构，影像传感芯片上的焊垫与盖板上的第一导电结构键合，键合后的封装体通过第二导电结构依次与软板、散热板进行连接。本发明专利技术盖板单独制作，并在通光孔侧壁覆盖防反射层，能够防止图像传感芯片表面被污染，同时降低光线的散射与衍射能实现高像素；且透光基板嵌入盖板中，减少了封装尺寸，能够实现高像素，工艺简单，节约成本，有效提高了封装的可靠性和产品的良率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及芯片封装
，具体是涉及一种影像传感芯片的封装结构及其制作方法。
技术介绍
影像传感器或图像传感器，是一种将一维或者二维光学信息转换为电信号的装置。图像传感器可以被进一步地分为两种不同的类型：互补金属氧化物半导体图像传感器和电荷耦合器件图像传感器。图像传感器芯片必须加以封装才能防止腐蚀、机械损伤和灰尘颗粒等。传统的图像传感器芯片封装方法通常是采用引线键合等方式进行封装，但随着集成电路的飞速发展，较长的引线使得产品尺寸无法达到理想的要求。晶圆级封装是在晶圆前道工序完成后，直接进行后道工艺，再切割分离形成单个器件的封装方法，晶圆级封装具有封装尺寸小，工艺成本低、可靠性高以及标准表面贴装工艺技术相匹配等优点，因此，其逐渐取代引线键合封装成为一种重要的封装方法。现有影像传感芯片的晶圆级封装方法为，提供晶圆和载板，其中，晶圆正面具有多个影像传感芯片，而影像传感芯片具有感光结构和多个焊盘，影像传感芯片之间具有切割道；然后将从晶圆正面将晶圆与载板固定连接在一起，接着对晶圆背面进行再布线工艺和焊料凸点制作工艺形成背面引出结构，从而使焊盘通过金属互连线连接至背面的焊料凸点；之后将晶圆和载板分离，并将晶圆和支撑框架固定在一起，使晶圆中的影像传感芯片的感光面对应于支撑框架的窗口，最后沿所述切割道对晶圆和支撑架进行切割，得到影像传感芯片模组。上述封装方式需要将晶圆与载板固定再分离，然后再将晶圆与支撑框架固定，整个封装过程工艺复杂，工艺效率低。并且，由于经历了与载板先固定再分离的过程，因此，晶圆表面容易污染和受损，即影像传感芯片表面容易污染和受损。为此，需要一种新的影像传感芯片的晶圆级封装结构，以解决现有影像传感芯片的晶圆级封装方法工艺复杂，工艺效率低，并且图像传感芯片表面受玷污或损害的问题，此外，现有技术中影像传感芯片的晶圆级封装结构的散热性能有待进一步改善。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种影像传感芯片的封装结构及其制作方法，盖板单独制作，并在透光基板上形成介质层、在通光孔侧壁覆盖防反射层，能够防止图像传感芯片表面被污染，同时降低光线的散射与衍射能实现高像素；并且，透光基板嵌入盖板中，减少了封装尺寸，能够实现高像素，工艺简单，节约成本，有效提高了封装的可靠性和产品的良率。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种影像传感芯片的封装结构，包括影像传感芯片、盖板、透光基板、软板和散热板，所述影像传感芯片的功能面包含感光区和位于感光区周围的若干焊垫；所述盖板包含第一表面和与其相对的第二表面，所述第一表面上形成有第一凹槽，所述第二表面形成有与所述第一凹槽相对的第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽之间贯通形成通光孔，所述通光孔的尺寸不小于所述影像传感芯片的感光区的尺寸，且不大于所述影像传感芯片的尺寸；所述透光基板键合于所述第一凹槽内或所述通光孔靠近所述第一凹槽处；所述第二凹槽底部除通光孔外的部分上形成有金属互连结构，所述金属互连结构包含与所述影像传感芯片的焊垫对应键合的第一导电结构，该金属互连结构的电性自所述第一导电结构引至第二表面上的第二导电结构；所述影像传感芯片放置于所述第二凹槽内，并使其感光区正对所述通光孔，使其焊垫与所述金属互连结构上对应的第一导电结构键合连接；所述第二导电结构与所述软板的一面键合，所述软板的另一面及所述影像传感芯片的非功能面结合于所述散热板。进一步的，所述金属互连结构包括依次铺设于所述第二凹槽及所述第二表面上的绝缘层、金属线路层和防焊层，所述第二凹槽底部的防焊层上预留有暴露出金属线路的与若干所述焊垫对应的若干第一开口，所述第一开口处形成所述第一导电结构；所述第二表面上的防焊层上预留有暴露出金属线路的若干第二开口，所述第二开口处形成所述第二导电结构。进一步的，所述盖板第二表面与所述软板之间形成有密封环。进一步的，所述第一凹槽的尺寸大于所述通光孔的尺寸，所述透光基板键合于所述第一凹槽的底部，且所述透光基板与所述第一凹槽的开口平齐。进一步的，所述第一凹槽的尺寸小于所述通光孔的尺寸，所述透光基板键合于所述通光孔与所述第一凹槽的结合处。进一步的，所述通光孔的侧壁上覆盖有防反射层，且所述通光孔高度不小于200um。进一步的，所述透光基板为IR滤光玻璃，并且IR滤光玻璃上覆盖有介质层，所述介质层正对所述通光孔位置形成透光孔。一种影像传感芯片的封装结构的制作方法，包括如下步骤：a.提供一影像传感芯片，所述影像传感芯片的功能面包含感光区和位于感光区周围的若干焊垫；b.提供一盖板，所述盖板包含第一表面和与其相对的第二表面，所述第一表面上形成有第一凹槽，所述第二表面形成有与所述第一凹槽相对的第二凹槽；c.提供一软板和一散热板；d.提供一不小于所述感光区尺寸的透光基板，将所述透光基板嵌入键合于所述盖板的第一凹槽内；e.在所述盖板的第二凹槽及第二表面上铺设绝缘层；f.在所述绝缘层上铺设金属线路层；g.在所述金属线路层上形成防焊层，并在所述第二凹槽底部的防焊层上预留暴露出金属线路的与若干所述焊垫对应的若干第一开口；在所述第二表面上的防焊层上预留暴露出金属线路的若干第二开口；h.形成贯通所述第一凹槽与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传感芯片的感光区的尺寸不大于所述影响传感芯片的尺寸；i.在所述第一开口处形成用于电性连接所述影像传感芯片的焊垫的第一导电结构；在所述第二开口处形成用于电性连接所述软板的第二导电结构；j.将所述影像传感芯片放置于所述第二凹槽内，并使其感光区正对所述通光孔，使其焊垫与所述第一导电结构键合连接；k.将所述第二导电结构键合于所述软板的一面，并将所述软板的另一面及所述影像传感芯片的非功能面键合于所述散热板上。一种影像传感芯片的封装结构的制作方法，包括如下步骤：a.提供一影像传感芯片，所述影像传感芯片的功能面包含感光区和位于感光区周围的若干焊垫；b.提供一盖板，所述盖板包含第一表面和与其相对的第二表面，所述第一表面上形成有第一凹槽，所述第二表面形成有与所述第一凹槽相对的第二凹槽；c.提高一软板和一散本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种影像传感芯片的封装结构，其特征在于：包括影像传感芯片(1)、盖板(2)、透光基板(3)、软板(4)和散热板(5)，所述影像传感芯片的功能面包含感光区(101)和位于感光区周围的若干焊垫(102)；所述盖板包含第一表面和与其相对的第二表面，所述第一表面上形成有第一凹槽(201)，所述第二表面形成有与所述第一凹槽相对的第二凹槽(202)，所述第一凹槽与所述第二凹槽之间贯通形成通光孔(203)，所述通光孔的尺寸不小于所述影像传感芯片的感光区的尺寸，且不大于所述影像传感芯片的尺寸；所述透光基板键合于所述第一凹槽内或所述通光孔靠近所述第一凹槽处；所述第二凹槽底部除通光孔外的部分上形成有金属互连结构，所述金属互连结构包含与所述影像传感芯片的焊垫对应键合的第一导电结构(6)，该金属互连结构的电性自所述第一导电结构引至第二表面上的第二导电结构(7)；所述影像传感芯片放置于所述第二凹槽内，并使其感光区正对所述通光孔，使其焊垫与所述金属互连结构上对应的第一导电结构键合连接；所述第二导电结构与所述软板的一面键合，所述软板的另一面及所述影像传感芯片的非功能面结合于所述散热板。

【技术特征摘要】
1.一种影像传感芯片的封装结构，其特征在于：包括影
像传感芯片(1)、盖板(2)、透光基板(3)、软板(4)和散
热板(5)，所述影像传感芯片的功能面包含感光区(101)和
位于感光区周围的若干焊垫(102)；所述盖板包含第一表面和
与其相对的第二表面，所述第一表面上形成有第一凹槽(201)，
所述第二表面形成有与所述第一凹槽相对的第二凹槽(202)，
所述第一凹槽与所述第二凹槽之间贯通形成通光孔(203)，所
述通光孔的尺寸不小于所述影像传感芯片的感光区的尺寸，且
不大于所述影像传感芯片的尺寸；所述透光基板键合于所述第
一凹槽内或所述通光孔靠近所述第一凹槽处；所述第二凹槽底
部除通光孔外的部分上形成有金属互连结构，所述金属互连结
构包含与所述影像传感芯片的焊垫对应键合的第一导电结构
(6)，该金属互连结构的电性自所述第一导电结构引至第二表
面上的第二导电结构(7)；所述影像传感芯片放置于所述第二
凹槽内，并使其感光区正对所述通光孔，使其焊垫与所述金属
互连结构上对应的第一导电结构键合连接；所述第二导电结构
与所述软板的一面键合，所述软板的另一面及所述影像传感芯
片的非功能面结合于所述散热板。
2.根据权利要求1所述的影像传感芯片的封装结构，其
特征在于：所述金属互连结构包括依次铺设于所述第二凹槽及
所述第二表面上的绝缘层(8)、金属线路层(9)和防焊层(10)，

\t所述第二凹槽底部的防焊层上预留有暴露出金属线路的与若
干所述焊垫对应的若干第一开口(11)，所述第一开口处形成
所述第一导电结构；所述第二表面上的防焊层上预留有暴露出
金属线路的若干第二开口(12)，所述第二开口处形成所述第
二导电结构。
3.根据权利要求2所述的影像传感芯片的封装结构，其
特征在于：所述盖板第二表面与所述软板之间形成有密封环。
4.根据权利要求1所述的影像传感芯片的封装结构，其
特征在于：所述第一凹槽的尺寸大于所述通光孔的尺寸，所述
透光基板键合于所述第一凹槽的底部，且所述透光基板与所述
第一凹槽的开口平齐。
5.根据权利要求1所述的影像传感芯片的封装结构，其
特征在于：所述第一凹槽的尺寸小于所述通光孔的尺寸，所述
透光基板键合于所述通光孔与所述第一凹槽的结合处。
6.根据权利要求1所述的影像传感芯片的封装结构，其
特征在于：所述通光孔的侧壁上覆盖有防反射层，且所述通光
孔高度不小于200um。
7.根据权利要求1所述的影像传感芯片的封装结构，其
特征在于：所述透光基板为IR滤光玻璃，并且IR滤光玻璃上
覆盖有介质层(301)，所述介质层正对所述通光孔位置形成透
光孔。
8.一种影像传感芯片的封装结构的制作方法，其特征在
于，包括如下步骤：
a.提供一影像传感芯片(1)，所述影像传感芯片的功能
面包含感光区(101)和位于感光区周围的若干焊垫
(102)；
b.提供一盖板(2)，所述盖板包含第一表面和与其相对
的第二表面，所述第一表面上形成有第一凹槽(201)，
所述第二表面形成有与所述第一凹槽相对的第二凹
槽(202)；
c.提供一软板(4)和一散热板(5)；
d.提供一不小于所述感光区尺寸的透光基板(3)，将所
述透光基板嵌入键合于所述盖板的第一凹槽内；
e.在所述盖板的第二凹槽及第二表面上铺设绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖智轶，豆菲菲，
申请(专利权)人：华天科技昆山电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32