微型圖像處理器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種影像傳感器件封裝結(jié)構(gòu)，屬于半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]圖像傳感器已被廣泛地應(yīng)用于諸如數(shù)字相機(jī)，相機(jī)電話等數(shù)字裝置中。圖像傳感器模塊包括用于圖像信息轉(zhuǎn)換為電信息的圖像傳感器。具體來(lái)講，圖像傳感器可包括能夠?qū)⒐庾愚D(zhuǎn)換成電子以顯示和存儲(chǔ)圖像的半導(dǎo)體器件。圖像傳感器的示例包括點(diǎn)和耦合器件(CXD)，互補(bǔ)金屬氧化硅(CMOS)圖像傳感器(CIS)等。
[0003]現(xiàn)有圖像傳感器的一種封裝方式是在玻璃基板上制作圍壩空腔并上鍵合膠，將晶圓和玻璃基板鍵合在一起，采用硅通孔和重布線技術(shù)完成芯片的晶圓級(jí)封裝，最后將其切割成單顆晶粒。但是存在以下技術(shù)問(wèn)題:
[0004]該技術(shù)主要解決的問(wèn)題如下:
[0005](1)、晶圓廠制作的焊墊結(jié)構(gòu)為鋁材質(zhì)，因而晶圓的正面光刻顯影過(guò)程會(huì)對(duì)鋁金屬焊墊產(chǎn)生腐蝕。該技術(shù)在晶圓來(lái)料后將鋁焊墊化學(xué)鍍鎳，對(duì)鋁焊墊進(jìn)行保護(hù)，避免被堿性顯影液腐蝕。
[0006](2)、使用易去除的特殊材料保護(hù)晶圓像素區(qū)域，確保后續(xù)晶圓正面工藝處理不對(duì)像素區(qū)域產(chǎn)生影響；
[0007](3)、在晶圓凸點(diǎn)的下面制作一層壓力應(yīng)力緩沖層，解決凸點(diǎn)的低可靠性問(wèn)題。
[0008](4)、在晶圓正面鋁焊點(diǎn)處直接長(zhǎng)出晶圓凸點(diǎn)，大大降低線路傳輸距離，解決信號(hào)傳輸不穩(wěn)定問(wèn)題；
[0009](5)、使用晶圓凸點(diǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)超細(xì)間距封裝；
[0010](6)、使用中間鏤空印刷電路板，采用芯片倒裝技術(shù)將芯片和印刷電路板焊接，將芯片嵌入到印刷電路板中，使封裝模組厚度更?。?br>[0011](7)、PCB鏤空處貼附IR玻璃片，起到增強(qiáng)產(chǎn)品光學(xué)性能作用。
[0012](8)、此技術(shù)解決CSP加工高像素、大尺寸圖像傳感器產(chǎn)品遇到的產(chǎn)品翹曲問(wèn)題。
[0013](9)、此技術(shù)大大簡(jiǎn)化產(chǎn)品封裝工藝流程，省去了 TSV工藝中干法蝕刻，生產(chǎn)效率更高，成本更低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本實(shí)用新型目的是提供一種微型圖像處理器件，該微型圖像處理器件采用正面連接，金屬焊墊下面的硅層是完整的，支撐力比之前的工藝更好，金屬焊點(diǎn)不會(huì)出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，產(chǎn)品的抗熱沖擊以及水汽沖擊表現(xiàn)效果更佳，在晶圓正面鋁焊點(diǎn)處直接長(zhǎng)出晶圓凸點(diǎn)，大大降低線路傳輸距離，信號(hào)傳輸更穩(wěn)定。
[0015]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種微型圖像處理器件，包括圖像傳感芯片、印刷電路支撐板、透明蓋板和PCB基板，所述印刷電路支撐板中心處具有鏤空區(qū)，所述透明蓋板覆蓋于鏤空區(qū)，所述圖像傳感芯片的上表面具有感光區(qū)；
[0016]位于所述印刷電路支撐板內(nèi)側(cè)面中部具有凸起部，所述透明蓋板的周邊區(qū)域與凸起部接觸，從而在透明蓋板和圖像傳感芯片之間形成空腔；
[0017]圖像傳感芯片上表面的四周邊緣區(qū)域分布有若干個(gè)盲孔，所述圖像傳感芯片的盲孔底部具有鋁焊墊，位于盲孔內(nèi)且在鋁焊墊上表面依次具有鎳層、保護(hù)金屬層，位于所述圖像傳感芯片上表面且在盲孔周邊具有壓力緩沖層，所述盲孔底部、側(cè)表面和壓力緩沖層上表面具有一鈦銅層，所述盲孔內(nèi)填充有金屬導(dǎo)電層，所述金屬導(dǎo)電層高度高于盲孔深度并延伸至位于壓力緩沖層正上方的鈦銅層表面，從而使得金屬導(dǎo)電層上部覆蓋位于壓力緩沖層正上方的鈦銅層部分區(qū)域，所述壓力緩沖層為顯影后的光刻膠層；
[0018]所述金屬導(dǎo)電層通過(guò)第一導(dǎo)電膠與印刷電路支撐板的凸起部下表面電路電連接，所述圖像傳感芯片位于凸起部和PCB基板之間，所述PCB基板與印刷電路支撐板底部通過(guò)第二導(dǎo)電膠貼合電連接，所述金屬導(dǎo)電層從下往上由銅導(dǎo)電分層和錫導(dǎo)電分層疊加組成，所述銅導(dǎo)電分層與錫導(dǎo)電分層的厚度比為1:0.8-1.2。
[0019]上述技術(shù)方案中進(jìn)一步改進(jìn)的方案如下:
[0020]上述方案中，所述凸起部位于印刷電路支撐板內(nèi)側(cè)面的中部。
[0021]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果:
[0022]1.本實(shí)用新型微型圖像處理器件，其替代了 TSV (硅通孔)工藝中的背面連接方式，采用正面連接，金屬焊墊下面的硅層是完整的，支撐力比之前的工藝更好，金屬焊點(diǎn)不會(huì)出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，產(chǎn)品的抗熱沖擊以及水汽沖擊表現(xiàn)效果更佳，在晶圓正面鋁焊點(diǎn)處直接長(zhǎng)出晶圓凸點(diǎn)，大大降低線路傳輸距離，信號(hào)傳輸更穩(wěn)定；其次，其金屬導(dǎo)電層從下往上由銅導(dǎo)電分層和錫導(dǎo)電分層疊加組成，所述銅導(dǎo)電分層與錫導(dǎo)電分層的厚度比為1:0.8~1.2，降低了接觸電阻，縮短了響應(yīng)時(shí)間；再次，采用中心鏤空的印制電路板和芯片倒裝焊，大大降低了芯片模組的厚度，大大提高了模組的光學(xué)性能和并降低生產(chǎn)成本。
[0023]2.本實(shí)用新型微型圖像處理器件，其圖像傳感芯片的盲孔底部具有鋁焊墊，位于盲孔內(nèi)且在鋁焊墊上表面依次具有鎳層、保護(hù)金屬層對(duì)于晶圓的鋁金屬焊墊，首先進(jìn)行焊墊保護(hù)，有效防止后續(xù)工藝對(duì)其影響，提高產(chǎn)品可靠性。
[0024]3.本實(shí)用新型微型圖像處理器件，其位于所述圖像傳感芯片上表面且在盲孔周邊具有壓力緩沖層，所述壓力緩沖層為顯影后的光刻膠層，金屬凸點(diǎn)底部制作應(yīng)力緩沖層，有效提高金屬凸點(diǎn)的焊接可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0025]附圖1為本實(shí)用新型微型圖像處理器件中圖像傳感芯片結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]附圖2為附圖1中A處局部結(jié)構(gòu)放大示意圖；
[0027]附圖3為本實(shí)用新型印刷電路支撐板結(jié)構(gòu)放大示意圖；
[0028]附圖4為本實(shí)用新型微型圖像處理器件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]以上附圖中:1、圖像傳感芯片；2、印刷電路支撐板；3、透明蓋板；4、PCB基板；5、鏤空區(qū)；6、感光區(qū)；7、凸起部；8、空腔；9、盲孔；10、鋁焊墊；11、第一導(dǎo)電膠；12、第二導(dǎo)電膠；13、壓力緩沖層；14、鈦銅層；15、金屬導(dǎo)電層；151、銅導(dǎo)電分層；152、錫導(dǎo)電分層。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0031]實(shí)施例:一種微型圖像處理器件，包括圖像傳感芯片1、印刷電路支撐板2、透明蓋板3和PCB基板4，所述印刷電路支撐板2中心處具有鏤空區(qū)5，所述透明蓋板3覆蓋于鏤空區(qū)5，所述圖像傳感芯片I的上表面具有感光區(qū)6 ;
[0032]位于所述印刷電路支撐板2內(nèi)側(cè)面中部具有凸起部7，所述透明蓋板3的周邊區(qū)域與凸起部7接觸，從而在透明蓋板3和圖像傳感芯片I之間形成空腔8 ;
[0033]圖像傳感芯片I上表面的四周邊緣區(qū)域分布有若干個(gè)盲孔9，所述圖像傳感芯片I的盲孔9底部具有鋁焊墊10，位于所述圖像傳感芯片I上表面且在盲孔9周邊具有壓力緩沖層13，所述盲孔9底部、側(cè)表面和壓力緩沖層上表面具有一鈦銅層14，所述盲孔9內(nèi)填充有金屬導(dǎo)電層15，所述金屬導(dǎo)電層15高度高于盲孔9深度并延伸至位于壓力緩沖層13正上方的鈦銅層14表面，從而使得金屬導(dǎo)電層15上部覆蓋位于壓力緩沖層13正上方的鈦銅層14部分區(qū)域，所述壓力緩沖層13為顯影后的光刻膠層；
[0034]所述金屬導(dǎo)電層15通過(guò)第一導(dǎo)電膠11與印刷電路支撐板2的凸起部7下表面電路電連接，所述圖像傳感芯片I位于凸起部和PCB基板4之間，所述PCB基板4與印刷電路支撐板2底部通過(guò)第二導(dǎo)電膠12貼合電連接。
[0035]上述凸起部7位于印刷電路支撐板2內(nèi)側(cè)面的中部。
[0036]采用上述微型圖像處理器件時(shí)，其替代了 TSV (硅通孔)工藝中的背面連接方式，采用正面連接，金屬焊墊下面的硅層是完整的，支撐力比之前的工藝更好，金屬焊點(diǎn)不會(huì)出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，產(chǎn)品的抗熱沖擊以及水汽沖擊表現(xiàn)效果更佳，在晶圓正面鋁焊點(diǎn)處直接長(zhǎng)出晶圓凸點(diǎn)，大大降低線路傳輸距離，信號(hào)傳輸更穩(wěn)定；其次，其金屬導(dǎo)電層從下往上由銅導(dǎo)電分層和錫導(dǎo)電分層疊加組成，所述銅導(dǎo)電分層與錫導(dǎo)電分層的厚度比為1:0.8~1.2，降低了接觸電阻，縮短了響應(yīng)時(shí)間；再次，采用中心鏤空的印制電路板和芯片倒裝焊，大大降低了芯片模組的厚度，大大提高了模組的光學(xué)性能和并降低生產(chǎn)成本；再次，其圖像傳感芯片的盲孔底部具有鋁焊墊，位于盲孔內(nèi)且在鋁焊墊上表面依次具有鎳層、保護(hù)金屬層對(duì)于晶圓的鋁金屬焊墊，首先進(jìn)行焊墊保護(hù)，有效防止后續(xù)工藝對(duì)其影響，提高產(chǎn)品可靠性；再次，其位于所述圖像傳感芯片上表面且在盲孔周邊具有壓力緩沖層，所述壓力緩沖層為顯影后的光刻膠層，金屬凸點(diǎn)底部制作應(yīng)力緩沖層，有效提高金屬凸點(diǎn)的焊接可靠性。
[0037]上述實(shí)施例只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微型圖像處理器件，其特征在于:包括圖像傳感芯片(1)、印刷電路支撐板(2)、透明蓋板(3)和PCB基板(4)，所述印刷電路支撐板(2)中心處具有鏤空區(qū)(5)，所述透明蓋板(3 )覆蓋于鏤空區(qū)(5 )，所述圖像傳感芯片(I)的上表面具有感光區(qū)(6 ); 位于所述印刷電路支撐板(2)內(nèi)側(cè)面中部具有凸起部(7)，所述透明蓋板(3)的周邊區(qū)域與凸起部(7)接觸，從而在透明蓋板(3)和圖像傳感芯片(I)之間形成空腔(8); 圖像傳感芯片(I)上表面的四周邊緣區(qū)域分布有若干個(gè)盲孔(9)，所述圖像傳感芯片(I)的盲孔(9)底部具有鋁焊墊(10)，位于所述圖像傳感芯片(I)上表面且在盲孔(9)周邊具有壓力緩沖層(13)，所述盲孔(9)底部、側(cè)表面和壓力緩沖層上表面具有一鈦銅層(14)，所述盲孔(9)內(nèi)填充有金屬導(dǎo)電層(15)，所述金屬導(dǎo)電層(15)高度高于盲孔(9)深度并延伸至位于壓力緩沖層(13)正上方的鈦銅層(14)表面，從而使得金屬導(dǎo)電層(15)上部覆蓋位于壓力緩沖層(13)正上方的鈦銅層(14)部分區(qū)域，所述壓力緩沖層(13)為顯影后的光刻膠層； 所述金屬導(dǎo)電層(15)通過(guò)第一導(dǎo)電膠(11)與印刷電路支撐板(2)的凸起部(7)下表面電路電連接，所述圖像傳感芯片(I)位于凸起部和PCB基板(4)之間，所述PCB基板(4)與印刷電路支撐板(2)底部通過(guò)第二導(dǎo)電膠(12)貼合電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型圖像處理器件，其特征在于:所述凸起部(7)位于印刷電路支撐板(2)內(nèi)側(cè)面的中部。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種微型圖像處理器件，包括圖像傳感芯片、印刷電路支撐板、透明蓋板和PCB基板；位于印刷電路支撐板內(nèi)側(cè)面中部具有凸起部，透明蓋板的周邊區(qū)域與凸起部接觸，圖像傳感芯片上表面的四周邊緣區(qū)域分布有若干個(gè)盲孔，圖像傳感芯片的盲孔底部具有鋁焊墊，位于盲孔內(nèi)且在鋁焊墊上表面依次具有鎳層、保護(hù)金屬層；金屬導(dǎo)電層通過(guò)導(dǎo)電膠與印刷電路支撐板的凸起部下表面電路電連接，所述圖像傳感芯片位于凸起部和PCB基板之間，PCB基板與印刷電路支撐板底部通過(guò)導(dǎo)電膠貼合電連接，金屬導(dǎo)電層從下往上由銅導(dǎo)電分層和錫導(dǎo)電分層疊加組成。本實(shí)用新型支撐力比之前的工藝更好，金屬焊點(diǎn)不會(huì)出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，產(chǎn)品的抗熱沖擊以及水汽沖擊表現(xiàn)效果更佳，大大降低線路傳輸距離，信號(hào)傳輸更穩(wěn)定。
【IPC分類】H01L23-488, H01L27-146
【公開(kāi)號(hào)】CN204538027
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520111158
【發(fā)明人】黃雙武, 賴芳奇, 王邦旭, 呂軍, 劉辰
【申請(qǐng)人】蘇州科陽(yáng)光電科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月15日