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封裝方法以及封裝結(jié)構(gòu)的制作方法

文檔序號:7048889閱讀:141來源:國知局
封裝方法以及封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種封裝方法及封裝結(jié)構(gòu),其中封裝方法包括:提供若干單個的影像傳感芯片,所述影像傳感芯片具有影像感應區(qū)和環(huán)繞所述影像感應區(qū)的焊盤;提供PCB基板,PCB基板表面形成有金屬層;將影像傳感芯片倒裝置于PCB基板的上方,且焊盤和金屬層電連接;形成覆蓋于金屬層表面以及影像傳感芯片表面的塑封層;在塑封層內(nèi)形成暴露出金屬層表面的通孔;形成填充滿通孔的焊接凸起,且焊接凸起頂部高于塑封層表面;沿切割道區(qū)域切割PCB基板,形成若干單顆封裝結(jié)構(gòu)。本發(fā)明封裝工藝簡單,封裝結(jié)構(gòu)具有較好的封裝性能和可靠性,且部分封裝工藝可采用PCB制程工藝進行,降低封裝工藝難度和封裝成本。
【專利說明】封裝方法以及封裝結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體封裝技術(shù),特別涉及一種封裝方法以及封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]影像傳感器是一種能夠感受外部光線并將其轉(zhuǎn)換成電信號的傳感器。在影像傳感器芯片制作完成后,再通過對影像傳感器芯片進行一系列封裝工藝,從而形成封裝好的影像傳感器,以用于諸如數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機等等的各種電子設(shè)備。
[0003]傳統(tǒng)的影像傳感器封裝方法通常是采用引線鍵合(Wire Bonding)進行封裝,但隨著集成電路的飛速發(fā)展,較長的引線使得產(chǎn)品尺寸無法達到理想的要求,因此,晶圓級封裝(WLP =Wafer Level Package)逐漸取代引線鍵合封裝成為一種較為常用的封裝方法。
[0004]如圖1所不,圖1為一種封裝結(jié)構(gòu),包括:基底101 ;位于基底101表面的圍堤結(jié)構(gòu)102;倒裝在基底101上方的影像傳感芯片100,影像傳感芯片100正面具有影像感應區(qū)103和環(huán)繞所述影像感應區(qū)103的焊盤104,且所述焊盤104上表面與圍堤結(jié)構(gòu)102表面相接觸;位于所述影像傳感芯片100內(nèi)的通孔,所述通孔暴露出焊盤104下表面;位于通孔側(cè)壁、以及影像傳感芯片100背面的保護層105,且暴露出通孔底部的焊盤104下表面;位于通孔側(cè)壁以及影像傳感芯片100背面的金屬再分布層106 ;位于所述金屬再分布層表面的絕緣層107 ;位于所述絕緣層107內(nèi)的開口,且所述開口暴露出金屬再分布層106 ;位于所述開口內(nèi)的焊接凸起108。
[0005]然而,上述封裝結(jié)構(gòu)的封裝性能有待進一步提高,且形成上述封裝結(jié)構(gòu)的封裝工藝較為復雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明解決的問題是提供一種封裝方法以及封裝結(jié)構(gòu),提高封裝性能以及可靠性。
[0007]為解決上述問題,本發(fā)明提供一種封裝方法,包括:提供若干單個的影像傳感芯片,所述影像傳感芯片具有影像感應區(qū)和環(huán)繞所述影像感應區(qū)的焊盤;提供PCB基板,所述PCB基板包括若干功能區(qū)以及位于相鄰功能區(qū)之間的切割道區(qū)域,所述PCB基板功能區(qū)表面形成有金屬層;將所述影像傳感芯片倒裝置于PCB基板功能區(qū)的上方,且所述焊盤和金屬層電連接;形成覆蓋于所述金屬層表面以及影像傳感芯片表面的塑封層;在所述塑封層內(nèi)形成通孔,所述通孔底部暴露出金屬層表面;形成填充滿所述通孔的焊接凸起,且所述焊接凸起頂部高于塑封層表面;沿所述切割道區(qū)域切割所述PCB基板,形成若干單顆封裝結(jié)構(gòu)。
[0008]可選的,在所述PCB基板內(nèi)形成貫穿PCB基板的孔洞,且在焊盤和金屬層電連接后影像感應區(qū)位于孔洞上方。
[0009]可選的,采用沖壓或鉆孔工藝形成所述孔洞。
[0010]可選的,在形成所述金屬層后,在PCB基板背面形成膠帶層,膠帶層封閉所述孔洞一端。
[0011]可選的,所述膠帶層的材料為UV解膠膠帶材料、熱解膠膠帶材料、IR玻璃或AR玻
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[0012]可選的,所述金屬層覆蓋于PCB基板功能區(qū)和切割道區(qū)域表面。
[0013]可選的,所述塑封層覆蓋于同一功能區(qū)的金屬層側(cè)壁表面。
[0014]可選的,所述金屬層的材料為Cu、Al、W、Sn、Au或Sn-Au合金。
[0015]可選的,所述若干單個的影像傳感芯片的形成步驟包括:提供待封裝晶圓,所述待封裝晶圓內(nèi)具有若干影像感應區(qū)和環(huán)繞所述影像感應區(qū)的焊盤;切割所述待封裝晶圓,形成若干單個的影像傳感芯片。
[0016]可選的,在切割所述待封裝晶圓之前,還包括步驟:對所述待封裝晶圓進行減薄處理。
[0017]可選的,還包括 步驟:在所述焊盤表面或金屬層表面形成金屬凸塊,所述焊盤和金屬層通過金屬凸塊電連接。
[0018]可選的,所述金屬凸塊的材料為錫、金或錫合金。
[0019]可選的,采用焊接鍵合工藝將焊盤與金屬層連接,其中,焊接鍵合工藝為共晶鍵合、超聲熱壓、熱壓焊接或超聲波壓焊。
[0020]可選的,所述塑封層的材料為環(huán)氧樹脂或丙烯酸樹脂。
[0021]可選的,形成焊接凸起的工藝步驟包括:形成填充滿所述通孔的金屬材料,采用回流工藝,形成所述焊接凸起。
[0022]可選的,所述焊接凸起頂部至塑封層頂部的距離為20 μ m至100 μ m。
[0023]可選的,采用刻蝕或激光打孔工藝形成所述通孔。
[0024]相應的,本發(fā)明還提供一種封裝結(jié)構(gòu),包括:PCB基板;位于所述PCB基板表面的金屬層;倒裝在PCB基板上方的影像傳感芯片,所述影像傳感芯片具有影像感應區(qū)和環(huán)繞所述影像感應區(qū)的焊盤,且所述焊盤和金屬層電連接;位于所述金屬層表面以及影像傳感芯片表面的塑封層;位于所述塑封層內(nèi)的通孔,且所述通孔暴露出金屬層表面;填充滿所述通孔的焊接凸起,所述焊接凸起頂部高于塑封層表面。
[0025]可選的,所述PCB基板內(nèi)具有貫穿PCB基板的孔洞,且影像感應區(qū)位于孔洞上方。
[0026]可選的,所述孔洞的寬度大于或等于影像感應區(qū)的寬度。
[0027]可選的,所述焊接凸起頂部至塑封層頂部的距離為20μπι至100 μ m。
[0028]可選的,還包括:金屬凸塊,所述金屬凸塊位于焊盤和金屬層之間,通過所述金屬凸塊電連接所述焊盤和金屬層。
[0029]可選的,所述金屬凸塊的材料為錫、金或錫合金。
[0030]可選的,所述金屬層的材料為Cu、Al、W、Sn、Au或Sn-Au合金。
[0031]可選的,所述金屬層側(cè)壁與PCB基板側(cè)壁齊平。
[0032]可選的,所述塑封層覆蓋于金屬層側(cè)壁表面。
[0033]可選的,所述PCB基板背面形成有膠帶層,膠帶層封閉所述孔洞的一端。
[0034]本發(fā)明還提供一種封裝方法,包括:提供若干單個的影像傳感芯片,所述影像傳感芯片具有影像感應區(qū)和環(huán)繞所述影像感應區(qū)的焊盤;提供PCB基板,所述PCB基板包括若干功能區(qū)以及位于相鄰功能區(qū)之間的切割道區(qū)域,所述PCB基板功能區(qū)表面形成有金屬層;將所述影像傳感芯片倒裝置于PCB基板功能區(qū)的上方,且所述焊盤和金屬層電連接;在所述金屬層表面形成焊接凸起,且所述焊接凸起頂部高于影像傳感芯片表面;沿所述切割道區(qū)域切割所述PCB基板,形成若干單顆封裝結(jié)構(gòu)。
[0035]可選的,還包括步驟:形成覆蓋于所述影像傳感芯片側(cè)壁表面的點膠層。
[0036]可選的,還包括步驟:在所述焊盤表面或金屬層表面形成金屬凸塊,所述焊盤和金屬層通過金屬凸塊電連接。
[0037]可選的,形成的點膠層還覆蓋于金屬凸塊側(cè)壁表面。
[0038]可選的,在所述PCB基板內(nèi)形成貫穿PCB基板的孔洞,在將影像傳感芯片倒裝置于PCB基板功能區(qū)上方后,影像感應區(qū)位于孔洞上方。
[0039]相應的,本發(fā)明還提供一種封裝結(jié)構(gòu),包括:PCB基板;位于所述PCB基板表面的金屬層;倒裝在PCB基板上方的影像傳感芯片,所述影像傳感芯片具有影像感應區(qū)和環(huán)繞所述影像感應區(qū)的焊盤,且所述焊盤和金屬層電連接;位于所述金屬層表面的焊接凸起,且所述焊接凸起頂部高于影像傳感芯片表面。
[0040]可選的,還包括:還包括:金屬凸塊,所述金屬凸塊位于焊盤和金屬層之間,通過所述金屬凸塊電連接所述焊盤和金屬層。
[0041]可選的,還包括:覆蓋于所述影像傳感芯片側(cè)壁表面以及金屬凸塊側(cè)壁表面的點月父層O
[0042]可選的,所述PCB基板內(nèi)具有貫穿所述PCB基板的孔洞,影像感應區(qū)位于孔洞上方。
[0043]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
[0044]本發(fā)明實施例提供一種封裝方法,封裝工藝簡單,提供若干單個的影像傳感芯片;提供PCB基板,所述PCB基板功能區(qū)表面形成有若干分立的金屬層;將所述影像傳感芯片倒裝置于PCB基板的上方,且所述焊盤和金屬層相連接;形成覆蓋于所述金屬層表面以及影像傳感芯片表面的塑封層;在所述塑封層內(nèi)形成通孔,所述通孔底部暴露出金屬層表面;形成填充滿通孔的焊接凸起,且焊接凸起頂部高于塑封層表面;沿所述切割道區(qū)域切割所述PCB基板,形成若干單顆封裝結(jié)構(gòu)。本發(fā)明通過在PCB基板表面形成與焊盤相連接的金屬層,在塑封層內(nèi)形成暴露出金屬層的通孔,形成與所述通孔暴露出的金屬層電連接的焊接凸起,通過所述焊接凸起使封裝結(jié)構(gòu)域外部電路電連接,因此,本發(fā)明實施例封裝工藝簡單,且作用在影像傳感芯片上的封裝制程很少,使得影像傳感芯片保持較佳的性能,從而提高形成的封裝結(jié)構(gòu)的封裝良率,封裝性能以及可靠性得到有效提高。
[0045]同時,由于本實施例在PCB基板的基礎(chǔ)上形成封裝結(jié)構(gòu),因此,部分封裝工藝可采用PCB制程工藝進行,例如,采用PCB制程工藝在PCB基板上形成金屬層,采用PCB制程工藝形成塑封層,從而減少封裝成本;而且,由于PCB基板的價格低廉,能夠進一步有效的降低封裝成本。
[0046]并且,本發(fā)明實施例中,PCB基板可以具有很大的面積,因此倒裝置于PCB基板上方的影像傳感芯片的數(shù)量較多,在一個封裝工藝周期內(nèi),可以形成數(shù)量很大的封裝結(jié)構(gòu),有效的提高封裝效率,縮短封裝時間。
[0047]進一步,本發(fā)明實施例中,PCB基板內(nèi)形成貫穿所述PCB基板的孔洞,且在焊盤和金屬層相連接后,影像感應區(qū)位于孔洞的上方,外界光線通過所述孔洞傳播至影像感應區(qū),封裝結(jié)構(gòu)將光信號轉(zhuǎn)化為電學信號。
[0048]進一步,本發(fā)明實施例中,在PCB基板背面形成膠帶層,所述膠帶層封閉所述孔洞的一端,因此當影像傳感芯片倒裝置于PCB基板上方后,影像感應區(qū)位于PCB基板和膠帶層之間形成的空腔內(nèi),可以避免后續(xù)的封裝工藝對影像感應區(qū)造成不良影響,進一步提高封裝結(jié)構(gòu)的封裝性能。所述膠帶層的材料為UV解膠膠帶或熱解膠膠帶,后續(xù)在形成單顆封裝結(jié)構(gòu)后,通過UV照射或加熱的方式,即可將膠帶層與封裝結(jié)構(gòu)分離,封裝工藝簡單。
[0049]進一步,本發(fā)明實施例中,在切割待封裝晶圓之前,還包括步驟:對待封裝晶圓的第二面進行減薄處理,使得影像傳感芯片的厚度較??;并且,由于在形成單個的影像傳感芯片之后,對影像傳感芯片進行的封裝制程極少,影像傳感芯片不需要為了具有較強的機械強度而保持相對較厚的厚度,因此,與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明實施例減薄待封裝晶圓后,減薄后的待封裝晶圓的厚度明顯小于現(xiàn)有技術(shù)中待封裝晶圓的厚度,在此基礎(chǔ)上形成的封裝結(jié)構(gòu)的厚度明顯小于現(xiàn)有技術(shù)形成的封裝結(jié)構(gòu)的厚度,有利于滿足半導體小型化、微型化的發(fā)展趨勢。
[0050]進一步,在金屬層表面形成金屬凸塊,避免在焊盤表面形成金屬凸塊可能對影像傳感芯片造成的不良影響,進一步減少了影像傳感芯片本身經(jīng)歷的封裝制程,使影像傳感芯片保持較佳的性能,從而進一步提高封裝結(jié)構(gòu)的封裝性能。
[0051]進一步,形成填充滿所述通孔的金屬材料,采用回流工藝,形成所述焊接凸起,不僅進一步減少了封裝工藝步驟,使得封裝工藝更簡單;且焊接凸起頂部至塑封層表面的距離非常小,為20 μ m至100 μ m,使形成的焊接凸起側(cè)壁表面幾乎均被塑封層覆蓋,減少了焊接凸起暴露在外界環(huán)境中的面積,從而大大的降低了焊接凸起被外界環(huán)境氧化或損傷的可能性,有效的提高封裝結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性,并且能夠進一步的減小封裝結(jié)構(gòu)的厚度。
[0052]再進一步,塑封層位于金屬層側(cè)壁表面,即塑封層覆蓋于金屬層側(cè)壁表面,沿切割道區(qū)域切割PCB基板后形成封裝結(jié)構(gòu)中,金屬層側(cè)壁表面被塑封層覆蓋,防止金屬層與外部電路發(fā)生不必要的電連接,同時防止外界環(huán)境對金屬層造成氧化等損傷,提高封裝結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性。
[0053]本發(fā)明實施例還提供一種結(jié)構(gòu)性能優(yōu)越的封裝結(jié)構(gòu),包括倒裝在PCB基板上方的影像傳感芯片,且焊盤和PCB基板表面的金屬層電連接;位于所述金屬層表面以及影像傳感芯片表面的塑封層;位于所述塑封層內(nèi)的通孔,且所述通孔暴露出金屬層表面;填充滿所述通孔的焊接凸起。封裝結(jié)構(gòu)中,通孔位于塑封層內(nèi),且通孔底部暴露出金屬層表面,通過焊接凸起與通孔底部暴露出的金屬層相連接,使封裝結(jié)構(gòu)與外部電路電連接,減少了影像傳感芯片受到的損傷和污染,因此,本發(fā)明實施例提供的封裝結(jié)構(gòu)的封裝性能優(yōu)越。
[0054]進一步,焊接凸起填充滿所述通孔,且所述焊接凸起的頂部至塑封層表面的距離非常小,為20 μ m至100 μ m,因此所述焊接凸起大部分側(cè)壁表面被塑封層包覆住,減少了焊接凸起暴露在外界環(huán)境中的面積,從而降低了焊接凸起被外界環(huán)境造成氧化或污染的可能性,提高封裝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性;并且,由于焊接凸起頂部至塑封層表面的距離非常小,因此本發(fā)明實施例提供的封裝結(jié)構(gòu)具有較薄的厚度,滿足半導體小型化、微型化的發(fā)展趨勢。
[0055]再進一步,所述塑封層覆蓋于金屬層側(cè)壁表面,防止金屬層側(cè)壁暴露在外界環(huán)境中,避免金屬層與外界環(huán)境發(fā)生不必要的電連接,同時防止金屬層被外界環(huán)境污染,進一步提高封裝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。
[0056]更進一步,PCB基板內(nèi)具有貫穿所述PCB基板的孔洞,所述影像感應區(qū)位于孔洞上方,使影像感應區(qū)通過所述孔洞接收外部光線,且孔洞寬度大于影像感應區(qū)寬度,提高影像感應區(qū)對光線的利用率,從而提高封裝結(jié)構(gòu)的性能。
[0057]本發(fā)明實施例還提供一種封裝方法,在將影像傳感芯片倒裝置于PCB基板上方后,在金屬層表面形成焊接凸起,通過所述焊接凸起使影像傳感芯片與外部電路電連接,封裝工藝簡單,并且影像傳感芯片本身經(jīng)歷的封裝制程少,使得影像傳感芯片具有較高的性能,因此形成的封裝結(jié)構(gòu)的封裝性能好、可靠性高。
[0058]進一步,本發(fā)明實施例形成覆蓋于影像傳感芯片側(cè)壁表面的點膠層,所述點膠層防止外界環(huán)境對影像傳感芯片造成不良影響,進一步提高形成的封裝結(jié)構(gòu)的可靠性。
[0059]本發(fā)明實施例還提供一種結(jié)構(gòu)簡單且性能良好的封裝結(jié)構(gòu),包括:PCB基板;位于所述PCB基板表面的金屬層;倒裝在PCB基板上方的影像傳感芯片,所述影像傳感芯片具有影像感應區(qū)和環(huán)繞所述影像感應區(qū)的焊盤,且所述焊盤和金屬層電連接;位于所述金屬層表面的焊接凸起,且所述焊接凸起頂部高于影像傳感芯片表面。通過焊接凸起使封裝結(jié)構(gòu)與外部電路電連接,減少了影像傳感芯片受到的損傷和污染,因此,本發(fā)明實施例提供的封裝結(jié)構(gòu)的封裝性能優(yōu)越。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0060]圖1為現(xiàn)有技術(shù)封裝結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0061]圖2至圖15為本發(fā)明一實施例提供的封裝結(jié)構(gòu)形成過程的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0062]圖16至圖20為本發(fā)明另一實施例提供的封裝結(jié)構(gòu)形成過程的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0063]圖21至圖23為本發(fā)明又一實施例影像傳感器封裝過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0064]由【背景技術(shù)】可知,現(xiàn)有技術(shù)提供的封裝結(jié)構(gòu)的封裝性能和可靠性有待提高,且形成上述封裝結(jié)構(gòu)的工藝較為復雜,封裝成本較高。
[0065]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),封裝結(jié)構(gòu)的封裝性能和可靠性有待提高的原因在于:
[0066]首先,形成前述封裝結(jié)構(gòu)的封裝工藝極為復雜,且在封裝過程中,影像傳感芯片經(jīng)歷減薄、刻蝕形成通孔、形成保護層、形成金屬層、形成絕緣層等多道封裝制程,所述封裝制程對影像傳感芯片的性能造成不良影響,造成形成的封裝結(jié)構(gòu)性能難以達到最佳狀態(tài)。
[0067]其次,由于影像傳感芯片需要經(jīng)歷刻蝕形成通孔、形成金屬層等多道封裝制程,所述影像傳感芯片必須具有較高的機械強度,防止影像傳感芯片在所述封裝制程過程中破裂;為保證影像傳感芯片的機械強度,影像傳感芯片需要保持較厚的厚度,從而導致形成的封裝結(jié)構(gòu)厚度偏厚,不利于半導體器件小型化、微型化的發(fā)展趨勢。
[0068]并且,晶圓中的影像傳感芯片良率水平不一,采用封裝工藝形成上述封裝結(jié)構(gòu)時,是對整塊晶圓進行封裝后切割晶圓形成的封裝結(jié)構(gòu),在良率差的影像傳感芯片的基礎(chǔ)上形成的封裝結(jié)構(gòu)的封裝良率明顯也不滿足工藝標準,造成封裝成本的浪費。
[0069]為此,本發(fā)明提供一種封裝方法以及封裝結(jié)構(gòu),提供若干單個的影像傳感芯片,所述影像傳感芯片具有影像感應區(qū)和環(huán)繞所述影像感應區(qū)的焊盤;提供PCB基板,PCB基板表面形成有金屬層;將影像傳感芯片倒裝置于PCB基板的上方,且焊盤和金屬層電連接;形成覆蓋于金屬層表面以及影像傳感芯片表面的塑封層;在塑封層內(nèi)形成暴露出金屬層表面的通孔;形成填充滿所述通孔的焊接凸起,且所述焊接凸起頂部高于塑封層表面;沿切割道區(qū)域切割PCB基板,形成若干單顆封裝結(jié)構(gòu)。本發(fā)明封裝工藝簡單,影像傳感芯片本身經(jīng)歷的封裝制程少,使得封裝結(jié)構(gòu)具有較好的封裝性能和可靠性,且封裝結(jié)構(gòu)的厚度較薄。
[0070]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細的說明。
[0071]圖2至圖18為本發(fā)明實施例提供的封裝過程的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0072]請參考圖2及圖3,圖3為圖2沿切割線AAl方向的部分剖面結(jié)構(gòu)示意圖,提供待封裝晶圓200,所述待封裝晶圓200具有第一面和與所述第一面相對的第二面,所述待封裝晶圓200的第一面形成有若干影像感應區(qū)201和環(huán)繞所述影像感應區(qū)201的焊盤202。
[0073]本實施中,所述待封裝晶圓200包括若干呈矩陣排列的芯片區(qū)域210和位于芯片區(qū)域210之間的第一切割道區(qū)域220,所述芯片區(qū)域210用于形成影像傳感器芯片,后續(xù)沿著第一切割道區(qū)域220對待封裝晶圓200進行切割形成若干個分立的晶粒,每一個晶粒對應形成一個影像傳感芯片。
[0074]所述待封裝晶圓200的芯片區(qū)域210第一面具有影像感應區(qū)201和環(huán)繞所述影像感應區(qū)201的焊盤202,所述芯片區(qū)域210還形成有將影像感應區(qū)201和焊盤202電連接的金屬互連結(jié)構(gòu)(圖中未示出),所述影像感應區(qū)201內(nèi)形成有影像傳感器單元和與影像傳感器單元相連接的關(guān)聯(lián)電路,影像感應區(qū)201將外界光線接收并轉(zhuǎn)換成電學信號,并將所述電學信號通過金屬互連結(jié)構(gòu)和焊盤201、以及后續(xù)形成的金屬層,傳送給外部電路。
[0075]本實施例中,如圖4所示,圖4為單個芯片區(qū)域210的俯視結(jié)構(gòu)示意圖,為了便于布線,影像感應區(qū)201位于單個芯片區(qū)域210的中間位置,焊盤202位于芯片區(qū)域210的邊緣位置,且所述焊盤202位于影像感應區(qū)201的四側(cè),呈矩形分布,每一個側(cè)邊形成有若干個焊盤202 (焊盤202的數(shù)量取決于芯片的類型),后續(xù)將焊盤202與金屬層相連接,通過金屬層使影像傳感器芯片與外部電路連接。
[0076]需要說明的是,在其他實施例中,焊盤202和影像感應區(qū)201的位置可以根據(jù)實際工藝的要求靈活調(diào)整,例如,本實施例中,焊盤位于影像感應區(qū)201的四側(cè),在其他實施例中,焊盤和位于影像感應區(qū)的一側(cè)、兩側(cè)或三側(cè),且各側(cè)的焊盤的數(shù)量可以根據(jù)實際工藝的要求靈活調(diào)整。
[0077]在本實施例中,不同芯片區(qū)域210的焊盤202為獨立設(shè)置的;在其他實施例中,在相鄰的芯片區(qū)域內(nèi)可形成相連接的焊盤,即形成的焊盤跨越第一切割道區(qū)域,由于后續(xù)在切割待封裝晶圓后,所述跨越第一切割道區(qū)域的焊盤會被切割開,因此不會影響影像傳感芯片的電學性能。
[0078]請參考圖5,在所述焊盤202表面形成金屬凸塊203。
[0079]所述金屬凸塊203的頂部高于影像感應區(qū)201內(nèi)感光元件的頂部。
[0080]所述金屬凸塊203的作用為:一方面,通過所述金屬凸塊203使焊盤202與后續(xù)形成的金屬層電連接;另一方面,通過設(shè)置所述金屬凸塊203的頂部高于影像感應區(qū)201的頂部,后續(xù)將焊盤202與金屬層電連接時,防止金屬層的表面碰到影像感應區(qū)201,起到保護影像感應區(qū)201的作用,從而提高封裝良率。[0081]所述金屬凸塊203的形狀為方形或球形。本實施例以所述金屬凸塊203的形狀為方形為例做示范性說明,所述金屬凸塊203的形成工藝為網(wǎng)板印刷工藝。
[0082]作為一個實施例,采用網(wǎng)板印刷工藝形成所述金屬凸塊203具體的過程為:提供具有網(wǎng)孔的網(wǎng)板,所述網(wǎng)孔與金屬凸塊203的位置相對應(即,所述網(wǎng)卡的位置與焊盤202的位置相對應);將網(wǎng)板與待封裝晶圓200的第一面貼合,使得網(wǎng)板中的網(wǎng)孔暴露出焊盤202的表面,在網(wǎng)孔中刷入金、錫或者錫合金等材料,去除所述具有網(wǎng)孔的網(wǎng)版,在焊盤202表面形成金屬凸塊203。
[0083]所述金屬凸塊203的材料可以為金、錫或者錫合金,所述錫合金可以為錫銀、錫鉛、錫銀銅、錫銀鋅、錫鋅、錫鉍銦、錫銦、錫金、錫銅、錫鋅銦或者錫銀銻等。
[0084]在其他實施例中,金屬凸塊的形狀為球形時,所述金屬凸塊的形成工藝為:植球工藝或網(wǎng)板印刷和回流工藝。
[0085]需要說明的是,在本實施例中,在對待封裝晶圓200第二面進行減薄處理之前形成所述金屬凸塊203,由于待封裝晶圓200的厚度較厚使得待封裝晶圓200具有非常好的機械強度,從而避免形成金屬凸塊203的工藝過程導致待封裝晶圓200出現(xiàn)破裂的問題;并且,在減薄待封裝晶圓200之前形成金屬凸塊203,使得減薄后的待封裝晶圓200經(jīng)歷的封裝制程變少,因此,可以進一步減小后續(xù)減薄待封裝晶圓200后待封裝晶圓200具有的厚度,使得后續(xù)形成的封裝結(jié)構(gòu)的厚度更薄,更有利于滿足半導體小型化、微型化的發(fā)展趨勢。
[0086]在本發(fā)明另一實施例中,也可以在對待封裝晶圓第二面進行減薄處理后,在焊盤表面形成金屬凸塊。
[0087]請參考圖6,對所述待封裝晶圓200的第二面進行減薄處理。
[0088]具體的,研磨所述待封裝晶圓200的背面,直至待封裝晶圓200的厚度至預定厚度,所述研磨可以為機械研磨或化學機械研磨。
[0089]由于待封裝晶圓200的第二面一般未形成有功能元件(例如,焊盤和影像感應區(qū)),因此,對待封裝晶圓200的第二面進行一定程度的減薄,既保證待封裝晶圓200內(nèi)功能元件的性能不受到影響,也可以使后續(xù)形成的封裝結(jié)構(gòu)的厚度較薄。
[0090]并且,本實施例中后續(xù)不會對待封裝晶圓200 (即任意單顆的影像傳感芯片)進行刻蝕形成通孔的工藝,后續(xù)對影像傳感芯片本身進行的工藝制程較少,因此,影像傳感芯片不需要具有很高的機械強度,即在減薄待封裝晶圓200后,影像傳感芯片可以具有較小的預定厚度,使后續(xù)形成的封裝結(jié)構(gòu)的厚度盡可能的薄。
[0091]而現(xiàn)有技術(shù)中,在減薄待封裝晶圓后,后續(xù)會刻蝕待封裝晶圓以形成暴露出焊盤的通孔,因此,減薄后的待封裝晶圓需要具有較大的預定厚度,以使待封裝晶圓具有足夠的機械強度,防止出現(xiàn)影像傳感芯片破裂的問題,因此,現(xiàn)有技術(shù)在封裝工藝完成后,形成的影像傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)具有較厚的厚度。
[0092]請參考圖7,沿所述第一切割道區(qū)域220切割所述待封裝晶圓200,形成若干單個的影像傳感芯片230。
[0093]所述切割工藝為激光切割或切片刀切割。由于激光切割工藝具有更小的切口寬度,因此,本實施例中采用激光切割工藝切割所述待封裝晶圓200,形成若干單個影像傳感芯片230。[0094]待封裝晶圓200中具有若干矩陣排列的影像傳感芯片230,在這些影像傳感芯片230中,可能會存在一些良率較差的影像傳感芯片230,所述良率較差的影像傳感芯片230的性能未達到設(shè)計需求,如果對這些良率較差的影像傳感芯片230進行封裝,形成的封裝結(jié)構(gòu)也難以投入實際應用中,因此,對良率較差的影像傳感芯片230進行封裝既會造成封裝成本的浪費,也會造成封裝效率低。
[0095]而本實施例中,在切割待封裝晶圓200形成若干單個影像傳感芯片220后,挑選良率滿足工藝標準的影像傳感芯片230進行后續(xù)的封裝工藝,避免封裝成本的浪費且提高封裝效率。
[0096]請參考圖8,提供PCB基板204,所述PCB基板204包括若干功能區(qū)240以及位于相鄰功能區(qū)240之間的第二切割道區(qū)域250。
[0097]后續(xù)在所述PCB基板204功能區(qū)240上方倒裝設(shè)置影像傳感芯片230,以進行封裝工藝;且在封裝工藝的最后,沿第二切割道區(qū)域250切割PCB基板204,以形成單個的封裝結(jié)構(gòu)。所述功能區(qū)240的面積以及第二切割道區(qū)域250的面積可根據(jù)實際封裝工藝需求設(shè)定。
[0098]所述PCB基板204為影像傳感器芯片230提供支撐作用,并且,后續(xù)在PCB基板204表面形成圖形化的金屬層后,所述圖形化的金屬層用于連接焊盤202和外部電路,使影像傳感芯片230與外部電路電連接。
[0099]由于PCB基板204的價格低廉,能夠大大的減少封裝成本;并且,PCB基板204的面積可以做的很大,因此后續(xù)可以在PCB基板204上方倒裝較多數(shù)量的影像傳感芯片230,進行一系列的封裝工藝后,能夠形成較多的封裝結(jié)構(gòu),有效的提高了封裝效率;同時,由于PCB基板204的材料的特殊性以及現(xiàn)有的PCB制程,使得后續(xù)形成塑封層的工藝過程可以采用PCB制程中的塑封(molding)工藝來進行,可以進一步的降低封裝成本。
[0100]可根據(jù)實際工藝需要確定PCB基板204的尺寸。
[0101]請繼續(xù)參考圖8,在所述PCB基板204內(nèi)形成貫穿PCB基板204的孔洞207。
[0102]所述孔洞207的位置對應于后續(xù)影像傳感芯片230倒裝后影像感應區(qū)201的位置。形成所述孔洞207的目的在于:后續(xù)形成封裝結(jié)構(gòu)后,外界光線通過所述孔洞207傳播至影像感應區(qū)201,影像感應區(qū)201接受光線轉(zhuǎn)化為電學信號。
[0103]本實施例中,為了使影像感應區(qū)201最大程度的接受外界光線,孔洞207的寬度大于或等于影像感應區(qū)201的寬度。
[0104]所述孔洞207的水平面剖面形狀為方形、圓形或其他形狀,本實施例以所述孔洞207的水平面剖面形狀為方形為例做示范性說明。
[0105]采用沖壓或鉆孔工藝形成所述孔洞207。
[0106]請參考圖9,在所述PCB基板204功能區(qū)240表面形成金屬層208,在同一功能區(qū)240表面的金屬層具有開口 209。
[0107]本實施例中,由于PCB基板204中具有孔洞207,則所述開口 209位于孔洞207的上方,且為了簡化工藝步驟、降低工藝難度,所述開口 209的形狀與孔洞207形狀相同,且所述開口 209的寬度與孔洞207的寬度相同。
[0108]本實施例中,相鄰功能區(qū)240表面的金屬層208相連接,即金屬層208除位于PCB基板204功能區(qū)240表面外,所述金屬層208還覆蓋于第二切割道區(qū)域250表面,形成覆蓋于具有孔洞207的PCB基板表面的金屬層208 ;由于第二切割道區(qū)域250在封裝工藝的最后會被切割開,所述跨越第二切割道區(qū)域250的金屬層208被切割開,因此不會影響單顆封裝結(jié)構(gòu)的性能。
[0109]所述金屬層208的材料為Cu、Al、W、Sn、Au或Sn-Au合金。由于所述PCB基板204具有特殊的性能,因此,可采用常用的PCB制程形成所述金屬層208,例如,采用濺射工藝或沉積工藝形成所述金屬層207。
[0110]由于PCB基板204的材料多為樹脂類材料,在所述PCB基板204表面形成金屬層208之后,所述金屬層208與PCB基板204之間具有很強的粘附性,提高后續(xù)形成的封裝結(jié)構(gòu)的可靠性。
[0111]所述金屬層208內(nèi)具有若干開口 209,后續(xù)在焊盤202和金屬層208相連接后影像感應區(qū)201位于開口 209上方。所述開口 209的寬度大于或等于影像感應區(qū)201的寬度,以使影像感應區(qū)201能最大范圍的接收外界光線。
[0112]本發(fā)明實施例中,PCB基板204同一功能區(qū)240表面形成若干分立的金屬層208,且分立的金屬層208的數(shù)量和位置與單顆影像傳感器芯片230具有的焊盤202的數(shù)量和位置相對應,例如,影像傳感器芯片230的影像感應區(qū)201四側(cè)均形成有焊盤202,則開口 209的四側(cè)均形成有金屬層208,且開口 209每一側(cè)的分立的金屬層208的數(shù)量與影像感應區(qū)201對應一側(cè)的焊盤202的數(shù)量相同,且每一個分立的金屬層208對應與一個焊盤202相連接;在本發(fā)明其他實施例中,影像感應區(qū)相對的兩側(cè)形成有焊盤,則開口相對的兩側(cè)形成有金屬層,且開口每一側(cè)分立的金屬層的數(shù)量與影像感應區(qū)對應一側(cè)的焊盤的數(shù)量相同。
[0113]本實施例中,PCB基板204面積可以做的很大,使得PCB基板204具有較多的功能區(qū)240,每一個功能區(qū)240對應后續(xù)形成一個封裝結(jié)構(gòu),因此,在一塊PCB基板204的基礎(chǔ)上,在一個封裝周期內(nèi)后續(xù)能夠形成大量的封裝結(jié)構(gòu),封裝效率得到提高。
[0114]請參考繼續(xù)圖9,在PCB基板204背面形成膠帶層206,膠帶層206封閉所述孔洞207。
[0115]所述PCB基板204背面指未形成有金屬層208的一面,所述膠帶層206用于封閉孔洞207 —端,在后續(xù)的封裝工藝過程中可以防止影像感應區(qū)201暴露在外部環(huán)境中,防止影像感應區(qū)201被污染或損傷。
[0116]所述膠帶層206的材料為UV (Ultraviolet Rays,紫外線)解膠膠帶材料或熱解膠膠帶材料或其他合適的膠帶材料,所述膠帶層206直接粘貼形成在PCB基板204的背面,形成工藝簡單,在封裝過程中膠帶層206可以很好的保護影像感應區(qū)201不會被污染或損傷,在封裝結(jié)構(gòu)形成之后,在后續(xù)可以通過UV光照射或加熱的方式很方便的將膠帶層206揭除,揭除時也不會對影像感應區(qū)201產(chǎn)生損傷或污染。
[0117]在其他實施例中,膠帶層的材料還可以為IR (infra-red)玻璃或AR (ant1-reflection)玻璃。
[0118]請參考圖10,將所述影像傳感芯片230倒裝置于PCB基板204功能區(qū)240上方,且所述焊盤202和金屬層208電連接。
[0119]本實施例中,挑選良率滿足標準的影像傳感芯片230倒裝置于PCB基板204的上方。
[0120]具體的,所述焊盤202和金屬層208通過金屬凸塊203相連接,且每一個焊盤202對應于一個分立的金屬層208。采用焊接鍵合工藝將焊盤202與金屬層208相連接,所述焊盤202和金屬層208通過金屬凸塊203中的材料焊接在一起。
[0121]所述焊接鍵合工藝為共晶鍵合、超聲熱壓、熱壓焊接、超聲波壓焊等。例如,當所述金屬層208的材料為Al時,所述金屬凸塊203的材料為Au,焊接鍵合工藝為超聲熱壓方式;當所述金屬層208的材料為Au時,所述金屬凸塊203的材料為Sn,焊接鍵合工藝為共晶鍵合方式。
[0122]在焊盤202和金屬層208相連接后,影像感應區(qū)201位于開口 209上方,外部光線通過孔洞207透過PCB基板204后傳播至開口 209上方的影像感應區(qū)201,以利于影像感應區(qū)201接收外部光線;并且,本實施例中,開口 209的寬度大于影像感應區(qū)201的寬度,能夠使影像感應區(qū)201最大限度的接收外部光線,提高影像感應區(qū)201的光線利用率。
[0123]同時,由于金屬凸塊203的厚度大于影像感應區(qū)201內(nèi)感光元件的厚度,使得在將影像傳感芯片230倒裝在PCB基板204上方時,影像感應區(qū)201不會觸碰到金屬層208表面,防止影像感應區(qū)201受到損傷。
[0124]請參考圖11,形成覆蓋于所述金屬層208表面以及影像傳感芯片230第二面和側(cè)壁表面的塑封層211。
[0125]形成所述塑封層211的作用為:一方面,形成的塑封層211起到保護影像傳感芯片230的作用,防止在外界環(huán)境的影響下造成的影像傳感芯片230性能失效,防止?jié)駳庥赏獠壳秩?、與外部電氣絕緣;另一方面,所述塑封層211起到支撐影像傳感芯片230的作用,將影像傳感芯片230固定好以便于后續(xù)的電路連接,并且,在封裝完成后,使得芯片不易損壞;另外,所述塑封層211還起到固定后續(xù)形成的焊接凸起的作用,為焊接凸起提供保護。
[0126]采用塑封工藝(molding)形成所述塑封層211,所述塑封工藝采用轉(zhuǎn)移方式或壓合方式,所述塑封層211的頂部表面與影像傳感芯片230第二面齊平或高于影像傳感芯片230第二面。
[0127]由于本實施例中提供PCB基板204支撐影像傳感芯片230,根據(jù)PCB基板204的特殊性,且PCB基板204上方的影像傳感芯片230數(shù)量較多(PCB基板204的面積較大),所述塑封工藝可以采用PCB制程中的塑封工藝來進行,與采用晶圓封裝制程中的塑封工藝相比,PCB制程中的塑封工藝的成本較低.。本實施例采用PCB制程中的塑封工藝形成所述塑封層211,明顯降低了塑封工藝的難度,且減少了封裝成本。采用整個模塊或若干分立模塊的方式形成所述塑封層211。
[0128]本實施例中,采用整個模塊的方式形成所述塑封層211,即,對整塊的PCB基板204上方的金屬層208和影像傳感芯片230進行塑封工藝,形成的塑封層211除覆蓋于功能區(qū)240的金屬層208和影像傳感芯片230外,還覆蓋于第二切割道區(qū)域250的金屬層208表面。采用整個模塊的方式形成塑封層211時,能夠避免對準問題,從而降低塑封工藝的難度。
[0129]在其他實施例中,采用若干分立模塊的方式形成所述塑封層211時,一個模塊的塑封層211至少覆蓋于一個功能區(qū)240上的金屬層208表面和影像傳感芯片230第二面,如圖12所示,所述塑封層211可覆蓋整個功能區(qū)240的金屬層208,也可僅覆蓋功能區(qū)240部分面積的金屬層208。作為一個具體實施例,同時形成所述具有若干分立模塊的塑封層211的方法為:采用多個模具,且每個模具中填充塑封層211材料,將模具按壓在PCB基板204的金屬層208表面,進行烘干處理后撤除模具,形成具有若干分立模塊的塑封層211。[0130]所述塑封層211的材料為樹脂或防焊油墨材料,例如,環(huán)氧樹脂或丙烯酸樹脂。
[0131]請參考圖13,在所述塑封層211內(nèi)形成通孔212,所述通孔212底部暴露出金屬層208表面。
[0132]具體的,本實施例中形成的通孔212暴露出金屬層208表面。形成通孔212的目的在于,后續(xù)在通孔212內(nèi)形成焊接凸起,通過焊接凸起使金屬層208與外部電路電連接,從而實現(xiàn)焊盤202與外部電路的電連接,使得封裝后形成的封裝結(jié)構(gòu)能夠投入實際應用中。
[0133]采用激光打孔工藝或刻蝕工藝形成所述通孔212。作為一個實施例,采用刻蝕工藝形成通孔212的工藝步驟包括:在所述塑封層211表面形成圖形化的掩膜層,所述圖形化的掩膜層內(nèi)具有凹槽,所述凹槽的位置和寬度對應于后續(xù)形成通孔212的位置和寬度;以所述圖形化的掩膜層為掩膜,刻蝕所述塑封層211直至暴露出金屬層208表面,在所述塑封層211內(nèi)形成暴露出金屬層208表面的通孔212 ;去除所述圖形化的掩膜層。
[0134]形成的通孔212的數(shù)量與焊盤202的數(shù)量相同,或者說,所述通孔212的數(shù)量與分立的金屬層208的數(shù)量相同,每一個分立的金屬層208上方均形成有一個通孔212,使得影像傳感芯片230的每一個焊盤202均能與外部電路電連接。
[0135]本實施例中,通過在塑封層211內(nèi)形成通孔212的方式,實現(xiàn)焊盤202與外部電路電連接的目的,避免了在影像傳感芯片230內(nèi)形成通孔帶來的不良影響,提高了后續(xù)形成的封裝結(jié)構(gòu)的性能。
[0136]在形成通孔212的工藝過程中,由于膠帶層206的存在,影像感應區(qū)201處于一個密封腔內(nèi),防止形成通孔212的工藝對影像感應區(qū)201造成損傷或雜質(zhì)進入影像感應區(qū)201內(nèi)。
[0137]請參考圖14,形成填充滿所述通孔212 (請參考圖13)的焊接凸起215,且所述焊接凸起215頂部高于塑封層211表面。
[0138]通過所述焊接凸起215使焊盤202與外部電路電連接,從而使影像傳感芯片230
正常工作。
[0139]所述焊接凸起215頂部表面形狀為弧形,焊接凸起215的材料為金、錫或者錫合金,所述錫合金可以為錫銀、錫鉛、錫銀銅、錫銀鋅、錫鋅、錫鉍銦、錫銦、錫金、錫銅、錫鋅銦或者錫銀銻等。
[0140]作為一個實施例,焊接凸起215的材料為錫,形成所述焊接凸起215的步驟包括:形成填充滿所述通孔212的金屬材料,采用回流工藝,形成所述焊接凸起215。
[0141]作為一個具體實施例,所述焊接凸起215頂部至塑封層211頂部之間的距離為20 μ m M 100 μ m。
[0142]大部分的焊接凸起215表面被塑封層211包覆,僅保留極少的焊接凸起215表面在外界環(huán)境中,有效的防止焊接凸起215被外界環(huán)境所氧化,提高后續(xù)形成的封裝結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性。并且,在塑封層211內(nèi)形成焊接凸起215,所述焊接凸起215的頂部略高于塑封層211表面,即可使影像傳感芯片230與外部電路電連接,而焊接凸起215頂部略高于塑封層211表面(焊接凸起215頂部至塑封層211表面的距離為20 μ m至100 μ m),可進一步減小后續(xù)形成的封裝結(jié)構(gòu)的整體厚度,有利于提高封裝集成度。
[0143]請參考圖15,沿所述第二切割道區(qū)域250 (請參考圖14)切割所述塑封層211以及PCB基板204,形成若干單顆封裝結(jié)構(gòu)。[0144]本實施例中,采用切片刀切割或激光切割工藝切割所述塑封層211、金屬層208、PCB基板204、以及膠帶層206,形成若干單個的封裝結(jié)構(gòu)。
[0145]所述切割工藝僅對PCB基板204、塑封層211和金屬層208進行切割處理,避免了對影像傳感芯片230的切割處理;并且,由于前述在對待封裝晶圓進行減薄處理后,形成了具有較薄厚度的影像傳感芯片230,因此,本實施例形成的封裝結(jié)構(gòu)的厚度較??;同時,本實施例形成封裝結(jié)構(gòu)的封裝工藝簡單,且對影像傳感芯片230進行的封裝制程極少(影像傳感芯片230本身僅經(jīng)歷了減薄、形成金屬凸塊203以及一次切割的封裝制程),使得封裝結(jié)構(gòu)具有非常好的封裝性能,封裝良率得到提升;最后,本實施例可以挑選良率較好的影像傳感芯片230進行封裝,從而進一步提高了封裝良率,有效的降低了封裝成本。
[0146]并且,本實施例中提供PCB基板204支撐影像傳感芯片230,一方面,PCB基板204的價格低廉,減少了封裝成本;另一方面,PCB基板204的面積可以做的很大,因此,倒裝在PCB基板204上的影像傳感芯片230的數(shù)量多,在一個封裝工藝周期內(nèi)能夠形成較多的封裝結(jié)構(gòu),從而大大的提高了封裝效率;同時,由于PCB基板204的特殊性,在形成塑封層211時能夠采用PCB制程中的塑封工藝,與晶圓制程中的塑封工藝相比,進一步降低封裝成本。
[0147]在切割工藝過程中,膠帶層206保護影像感應區(qū)201不被切割工藝所破壞,從而提高封裝性能。
[0148]當封裝工藝完成后,且在上鏡頭模組之前,可以將所述膠帶層206去除。
[0149]當所述膠帶層206的材料為UV解膠膠帶時,采用UV光照射所述膠帶層206,然后揭除所述膠帶層206,暴露出孔洞207上方的影像感應區(qū)101。
[0150]當所述膠帶層206的材料為熱解膠膠帶時,對所述膠帶層206進行加熱,然后揭除所述膠帶層206。
[0151]相應的,本實施例提供一種封裝結(jié)構(gòu),請參考圖15,所述封裝結(jié)構(gòu)包括:
[0152]PCB 基板 204;
[0153]位于所述PCB基板204表面的若干分立的金屬層208 ;
[0154]倒裝在PCB基板204上方的影像傳感芯片230,所述影像傳感芯片230具有第一面和與所述第一面相對的第二面,所述影像傳感芯片230第一面具有影像感應區(qū)201和環(huán)繞所述影像感應區(qū)201的焊盤202,且所述焊盤202和金屬層208電連接;
[0155]位于所述金屬層208表面以及影像傳感芯片230表面的塑封層211 ;
[0156]位于所述塑封層211內(nèi)的通孔,且所述通孔暴露出金屬層208表面;
[0157]填充滿所述通孔的焊接凸起215,且所述焊接凸起215頂部高于塑封層211表面。
[0158]本實施例中,PCB基板204內(nèi)具有貫穿PCB基板204的孔洞207,且影像感應區(qū)201位于孔洞207上方,孔洞207的寬度大于或等于影像感應區(qū)201的寬度。
[0159]在本發(fā)明實施例中,在PCB基板204背面形成有膠帶層206,所述膠帶層206封閉孔洞207的一端,以防止雜質(zhì)掉落在影像感應區(qū)201上,避免影像感應區(qū)201受到損傷。
[0160]所述金屬層208內(nèi)具有暴露出PCB基板204的開口 209,所述影像感應區(qū)201位于開口 209上方,影像感應區(qū)201可通過所述開口 209接收外界光線,本實施例中,所述開口209寬度大于影像感應區(qū)201寬度,提高影像感應區(qū)201對光的利用率。
[0161]所述金屬層208的位置和數(shù)量與焊盤202的位置和數(shù)量相對應。具體的,當影像感應區(qū)201四側(cè)均具有若干焊盤202時,則孔洞207四側(cè)均具有若干分立的金屬層208,且每一個分立的金屬層208對應于一個焊盤202相連接。在其他實施例中,當影像感應區(qū)201一側(cè)具有若干焊盤時,則所述孔洞一側(cè)具有相同數(shù)量的分立的金屬層。
[0162]所述金屬層208的材料為Cu、Al或W。
[0163]本實施例中,所述金屬層208遠離所述開口 209的側(cè)壁與PCB基板204的側(cè)壁齊平。
[0164]所述封裝結(jié)構(gòu)還包括:金屬凸塊203,所述金屬凸塊203位于焊盤202和金屬層208之間,通過所述金屬凸塊203電連接所述焊盤202和金屬層208。具體的,通過所述金屬凸塊203連接焊盤202和金屬層208。
[0165]所述金屬凸塊203的數(shù)量和位置與焊盤202的數(shù)量和位置相對應,即金屬凸塊203的數(shù)量與焊盤202的數(shù)量相同,且相鄰金屬凸塊203的間距和相鄰焊盤202的間距相等,以使每一個焊盤202均能與一個金屬層208相連接,從而實現(xiàn)焊盤202與外部電路電連接的目的。
[0166]所述金屬凸塊203的形狀為方形或球形,所述金屬凸塊203的材料為錫、金或錫合金。
[0167]所述塑封層211的材料為樹脂或防焊油墨材料,例如,環(huán)氧樹脂或丙烯酸樹脂。
[0168]本實施例中,所述焊接凸起215的頂部形狀為球形,所述焊接凸起215的材料為錫、金或錫合金。
[0169]作為一個具體實施例,所述焊接凸起215頂部至塑封層211頂部之間的距離為20 μ m M 100 μ m。
[0170]本實施例提供的封裝結(jié)構(gòu),塑封層211將影像傳感芯片230包覆住,防止外界環(huán)境對影像傳感芯片230造成不良影響,提高封裝結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性;在塑封層211內(nèi)形成有暴露出金屬層208表面的通孔,在通孔內(nèi)形成有焊接凸起215,通過焊接凸起215使焊盤212與外部電路電連接,既避免了對影像傳感芯片230本身造成的損傷或污染,使封裝結(jié)構(gòu)的封裝性能得到提高;并且,焊接凸起215大部分被塑封層211包覆住,減少了焊接凸起215與外界環(huán)境接觸的面積,從而大大的降低了焊接凸起215被氧化或受到其他損傷的可能性,進一步提高封裝結(jié)構(gòu)的可靠性。
[0171]同時,從所述封裝結(jié)構(gòu)中可以看出,與現(xiàn)有技術(shù)相比,形成本實施例提供的封裝結(jié)構(gòu)中的封裝工藝中,作用影像傳感芯片230中的封裝制程明顯比現(xiàn)有技術(shù)少的多,本實施例封裝結(jié)構(gòu)中的影像傳感芯片230的厚度小于現(xiàn)有技術(shù)的影像傳感芯片的厚度,因此,本實施例中封裝結(jié)構(gòu)的厚度明顯小于現(xiàn)有技術(shù)的封裝結(jié)構(gòu)的厚度。
[0172]并且,由于焊接凸起215頂部至塑封層211表面的距離非常小,為20 μ m至100 μ m,因此,焊接凸起215暴露在外界環(huán)境中的面積很小,有效的提高封裝結(jié)構(gòu)的可靠性;同時,由于焊接凸起215頂部至塑封層211表面的距離非常小,進一步減小了封裝結(jié)構(gòu)的厚度。
[0173]本發(fā)明另一實施例還提供一種封裝方法,圖16至圖20為本發(fā)明另一實施例影像傳感器封裝過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖,需要說明的是,本實施例中與上述實施例中相同結(jié)構(gòu)的參數(shù)和作用等限定在本實施例中不再贅述,具體請參考上述實施例。
[0174]請參考圖16,提供若干單個的影像傳感芯片230,所述影像傳感芯片230具有影像感應區(qū)201和環(huán)繞所述影像感應區(qū)201的焊盤202。[0175]所述影像傳感芯片230以及金屬凸塊203的形成步驟可參考前述實施例的說明,在此不再贅述。
[0176]請參考圖17,提供PCB基板204,所述PCB基板204包括若干功能區(qū)240以及位于相鄰功能區(qū)240之間的第二切割道區(qū)域250 ;在所述PCB基板205功能區(qū)240內(nèi)形成貫穿PCB基板204的孔洞207 ;在所述PCB基板204表面形成若干分立的金屬層208,且同一功能區(qū)240的金屬層208內(nèi)形成有暴露出PCB基板204表面的開口 209 ;在所述金屬層208表面形成金屬凸塊203 ;在所述PCB基底204背面形成膠帶層206,所述膠帶層206封閉孔洞207 一端的開口。
[0177]所述孔洞207的寬度大于或等于影像感應區(qū)201的寬度。
[0178]本實施例中,為了節(jié)約封裝工藝成本,所述金屬層208僅位于功能區(qū)240內(nèi),在第二切割道區(qū)域250表面未形成金屬層208??刹捎肞CB制程工藝形成所述金屬層208,例如,濺射或沉積工藝、結(jié)合刻蝕工藝在PCB基板204功能區(qū)240表面形成金屬層208。
[0179]具體的,作為一個實施例,形成所述金屬層208的工藝步驟包括:在所述PCB基板204表面形成金屬膜;在所述金屬膜表面形成圖形化的掩膜層;以所述掩膜層為掩膜,去除位于第二切割道區(qū)域250表面的金屬膜、以及靠近第二切割道區(qū)域250的部分面積的金屬膜,形成若干分立的金屬層208,暴露出金屬層208側(cè)壁和第二切割道區(qū)域250邊界之間的PCB基板204功能區(qū)20表面。
[0180]本實施例中,在形成所述金屬層208之后,暴露出金屬層208側(cè)壁與第二切割道區(qū)域250邊界之間的PCB基板204功能區(qū)240表面,其好處在于,后續(xù)在形成塑封層時,塑封層覆蓋于所述暴露出的PCB基板204功能區(qū)240表面,從而使金屬層208側(cè)壁被塑封層211包覆住,防止金屬層208的側(cè)壁與外部電路發(fā)生不必要的電連接,還可以防止金屬層208的材料被氧化,從而提高后續(xù)形成封裝結(jié)構(gòu)的可靠性。在其他實施例中,所述金屬層208的側(cè)壁也可以位于第二切割道區(qū)域250的邊界處。
[0181]所述金屬層208的材料為Cu、Al、W、Sn、Au或Sn-Au合金。
[0182]同一功能區(qū)240內(nèi)分立的金屬層208的位置和數(shù)量與影像傳感芯片230內(nèi)的焊盤202的位置和數(shù)量相對應。后續(xù)在將影像傳感芯片230倒裝在PCB基板204上時,影像感應區(qū)201位于開口 209上方,使得影像感應區(qū)201能夠接收外部光線。本實施例中,所述開口209的寬度大于影像感應區(qū)201的寬度。
[0183]需要說明的是,在其他實施例中,金屬層覆蓋于PCB基板功能區(qū)和切割道區(qū)域表面。
[0184]所述金屬凸塊203的數(shù)量和位置對應于焊盤202的數(shù)量和位置,相鄰金屬凸塊203的間距與相鄰焊盤202的間距相等,也就是說,后續(xù)在將影像傳感芯片230倒裝在PCB基板204上時,每一個金屬凸塊203對應于一個焊盤202表面相接觸。
[0185]本實施例中,在PCB基板204金屬層208表面形成金屬凸塊203,避免了在焊盤202表面形成金屬凸塊203的封裝制程,因此影像傳感芯片230本身經(jīng)歷的封裝制程進一步減少,從而避免封裝制程對影像傳感芯片230帶來的不良影響,使得影像傳感芯片230保持較高的性能。
[0186]請參考圖18,將所述影像傳感芯片230倒裝在PCB基板204功能區(qū)240上方,焊盤202與金屬層通過金屬凸塊203電連接;形成覆蓋所述PCB基板204功能區(qū)240內(nèi)的金屬層208和影像傳感芯片230表面的塑封層211。
[0187]將金屬凸塊203與焊盤202焊接鍵合,從而實現(xiàn)焊盤202與金屬層之間的電連接。具體的,每一個金屬凸塊203對應與一個焊盤202焊接鍵合,使得焊盤202與分立的金屬層208相連接。
[0188]焊接鍵合工藝為共晶鍵合、超聲熱壓、熱壓焊接或超聲波壓焊。
[0189]所述塑封層211的材料為樹脂或防焊油墨材料,例如,環(huán)氧樹脂或丙烯酸樹脂。
[0190]采用塑封工藝形成所述塑封層211。本實施例中,由于PCB基底204的材料的特殊性以及PCB制程的特殊性,本實施例可采用PCB制程中的塑封工藝形成所述塑封層211,避免采用晶圓制程中的塑封工藝帶來的封裝成本高且封裝難度大的問題,本實施例采用PCB制程中的塑封工藝形成塑封層211,降低封裝成本以及封裝難度。
[0191]采用整個模塊或若干分立模塊的方式形成所述塑封層211。
[0192]本實施例中,所述塑封層211位于功能區(qū)240內(nèi),而第二切割道區(qū)域250表面未形成有塑封層211,即,采用若干分立模塊的方式形成所述塑封層211,一個模塊的塑封層211至少覆蓋于一個功能區(qū)240上的金屬層208表面和影像傳感芯片230第二面表面。需要說明的是,同一功能區(qū)240內(nèi)的塑封層211邊界既可位于功能區(qū)240內(nèi),也可以與第二切割道區(qū)域250邊界重合。
[0193]本實施例中,形成的塑封層211覆蓋于同一功能區(qū)240內(nèi)的金屬層208側(cè)壁表面,防止后續(xù)形成封裝結(jié)構(gòu)后金屬層208側(cè)壁暴露在外界環(huán)境中,從而提高封裝結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性。
[0194]在本發(fā)明其他實施例中,形成的塑封層也可以覆蓋于第二切割道區(qū)域表面,即,采用整個模塊的方式形成所述塑封層。
[0195]請參考圖19,在所述塑封層211內(nèi)形成通孔,所述通孔底部暴露出金屬層208表面;形成填充滿所述通孔的焊接凸起215,且所述焊接凸起215頂部高于塑封層211表面。
[0196]作為一個具體實施例,所述焊接凸起215頂部至塑封層211頂部之間的距離為20 μ m M 100 μ m。
[0197]所述焊接凸起215頂部表面形狀為弧形,焊接凸起215的材料為金、錫或者錫合金,所述錫合金可以為錫銀、錫鉛、錫銀銅、錫銀鋅、錫鋅、錫鉍銦、錫銦、錫金、錫銅、錫鋅銦或者錫銀銻等。
[0198]形成的焊接凸起215的作用以及好處可參考前述實施例的描述,在此不再贅述。
[0199]請參考圖20,沿所述第二切割道區(qū)域250 (請參考圖19)切割所述PCB基板204 (請參考圖19),形成若干單顆封裝結(jié)構(gòu)。
[0200]在切割過程中,所述膠帶層206防止切割過程產(chǎn)生的雜質(zhì)砸落在影像感應區(qū)201內(nèi),避免對影像感應區(qū)201造成不良影響。
[0201]本實施例中,金屬層208側(cè)壁離第二切割道區(qū)域250邊界具有一定的距離,因此,沿第二切割道區(qū)域250PCB基板204,形成若干單顆封裝結(jié)構(gòu)。由于切割工藝并未切割金屬層208,因此金屬層208側(cè)壁仍然被塑封層211覆蓋,從而防止金屬層208側(cè)壁暴露出外界環(huán)境中,提高了封裝結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性。
[0202]本實施例中,作用在影像傳感芯片230封裝制程很少(影像傳感芯片230僅經(jīng)歷了減薄和切割處理),使得影像傳感芯片230保持較高的性能,形成的封裝結(jié)構(gòu)的良率得到提升,封裝結(jié)構(gòu)的封裝性能優(yōu);并且,本實施例通過在塑封層211內(nèi)形成通孔,在通孔內(nèi)形成焊接凸起215的方式,使影像傳感芯片230能與外部電路電連接,進一步減少了封裝工藝步驟,封裝工藝簡單;并且焊接凸起215大部分被包覆在塑封層211內(nèi),減少了外界環(huán)境對焊接凸起215的不良影響,提高封裝結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性;同時,由于影像傳感芯片230被減薄至較薄的厚度,使得形成的封裝結(jié)構(gòu)也具有較薄的厚度。而且本實施例可以挑選良率較好的影像傳感芯片230進行封裝,大大的提高了封裝效率以及封裝結(jié)構(gòu)的封裝良率,降低封裝工藝成本。
[0203]并且,本實施例中提供PCB基板204支撐影像傳感芯片230,一方面,PCB基板204的價格低廉,從而減少了封裝成本;另一方面,PCB基板204的面積可以做的很大,因此,倒裝在PCB基板204上的影像傳感芯片230的數(shù)量多,在一個封裝工藝周期內(nèi)能夠形成較多的封裝結(jié)構(gòu),從而大大的提高了封裝效率;同時,由于PCB基板204的特殊性,在形成塑封層211時能夠采用PCB制程中的塑封工藝,與晶圓制程中的塑封工藝相比,進一步降低封裝成本。
[0204]在封裝工藝完成后,且在上鏡頭模組之前,去除所述膠帶層206。
[0205]相應的,本實施例提供一種封裝結(jié)構(gòu),請參考圖20,所述封裝結(jié)構(gòu)包括:
[0206]PCB 基板 204 ;
[0207]位于所述PCB基板204表面的金屬層208 ;
[0208]倒裝在PCB基板204上方的影像傳感芯片230,所述影像傳感芯片230具有第一面和與所述第一面相對的第二面,所述影像傳感芯片230第一面形成有若干影像感應區(qū)201和環(huán)繞所述影像感應區(qū)201的焊盤202,且所述焊盤202和金屬層208相連接;
[0209]位于所述金屬層208表面以及影像傳感芯片230第二面和側(cè)壁表面的塑封層211 ;
[0210]位于所述塑封層211內(nèi)的通孔,且所述通孔暴露出金屬層208表面;
[0211]焊接凸起215,所示焊接凸起215填充滿所述通孔,且所述焊接凸起215的頂部高于塑封層211表面。
[0212]本實施例中,PCB基板204內(nèi)具有貫穿PCB基板204的孔洞207,且影像感應區(qū)201位于孔洞207上方,孔洞207的寬度大于或等于影像感應區(qū)201的寬度。
[0213]在本發(fā)明實施例中,在PCB基板204背面形成有膠帶層206,所述膠帶層206封閉孔洞207的一端,以防止雜質(zhì)掉落在影像感應區(qū)201上,避免影像感應區(qū)201受到損傷。
[0214]所述金屬層208內(nèi)具有暴露出PCB基板204的開口 209,所述影像感應區(qū)201位于開口 209上方,影像感應區(qū)201可通過所述開口 209接收外界光線,本實施例中,所述開口209寬度大于影像感應區(qū)201寬度,提高影像感應區(qū)201對光的利用率。
[0215]PCB基板204表面具有分立的金屬層208,且所述分立的金屬層208的位置和數(shù)量與焊盤202的位置和數(shù)量相對應。具體的,當影像感應區(qū)201四側(cè)均具有若干焊盤202時,則孔洞207四側(cè)均具有若干分立的金屬層208。在其他實施例中,當影像感應區(qū)201 —側(cè)具有若干焊盤時,則所述孔洞一側(cè)具有相同數(shù)量的分立的金屬層。
[0216]所述金屬層208的材料為Cu、Al或W。
[0217]本實施例中,所述金屬層208暴露出遠離所述開口 209的PCB基板204部分表面,所述塑封層211覆蓋于所述暴露出的PCB基板204部分表面,且所述塑封層211覆蓋于金屬層208側(cè)壁表面,防止金屬層208的側(cè)壁暴露在外界環(huán)境中,避免暴露在外界環(huán)境中的金屬層208與外部電路發(fā)生不必要的電連接,還可以防止金屬層208的材料被外界環(huán)境所氧化,提高了封裝結(jié)構(gòu)的可靠性。
[0218]所述封裝結(jié)構(gòu)還包括:金屬凸塊203,所述金屬凸塊203位于焊盤202和金屬層之間,通過所述金屬凸塊203連接所述焊盤202和金屬層。具體的,通過所述金屬凸塊203連接焊盤202和金屬層208。
[0219]所述金屬凸塊203的位置和數(shù)量與焊盤202的位置和數(shù)量相對應。具體的,當影像感應區(qū)201四側(cè)均具有若干焊盤202時,則孔洞207四側(cè)均具有相同數(shù)量的金屬凸塊203,且每一側(cè)焊盤202的間距與相對應一側(cè)的金屬凸塊203的間距相等。在其他實施例中,當影像感應區(qū)201 —側(cè)具有若干焊盤202時,則所述孔洞207 —側(cè)具有相同數(shù)量的金屬凸塊203,且金屬凸塊203之間的間距與焊盤202之間的間距相等。
[0220]所述金屬凸塊203的形狀為方形或球形,所述金屬凸塊203的材料為錫、金或錫合金。
[0221]所述塑封層211的材料為樹脂或防焊油墨材料,例如,環(huán)氧樹脂或丙烯酸樹脂。
[0222]本實施例中,所述焊接凸起215的頂部形狀為球形,所述焊接凸起215的材料為錫、金或錫合金。
[0223]作為一個具體實施例,所述焊接凸起215頂部至塑封層211頂部之間的距離為20 μ m M 100 μ m。
[0224]本實施例提供的封裝結(jié)構(gòu),塑封層211將影像傳感芯片230包覆住,防止外界環(huán)境對影像傳感芯片230造成不良影響,提高封裝結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性;在塑封層211內(nèi)形成有暴露出金屬層208表面的通孔,在通孔內(nèi)形成有焊接凸起215,通過焊接凸起215使焊盤202與外部電路電連接,既避免了對影像傳感芯片230本身造成的損傷或污染,使封裝結(jié)構(gòu)的封裝性能得到提高;并且,焊接凸起215大部分被塑封層211包覆住,減少了焊接凸起215與外界環(huán)境接觸的面積,從而大大的降低了焊接凸起215被氧化或受到其他損傷的可能性,進一步提高封裝結(jié)構(gòu)的可靠性。
[0225]同時,從所述封裝結(jié)構(gòu)中可以看出,與現(xiàn)有技術(shù)相比,形成本實施例提供的封裝結(jié)構(gòu)中的封裝工藝中,作用影像傳感芯片230中的封裝制程明顯比現(xiàn)有技術(shù)少的多,本實施例封裝結(jié)構(gòu)中的影像傳感芯片230的厚度小于現(xiàn)有技術(shù)的影像傳感芯片的厚度,因此,本實施例中封裝結(jié)構(gòu)的厚度明顯小于現(xiàn)有技術(shù)的封裝結(jié)構(gòu)的厚度。
[0226]本發(fā)明又一實施例還提供一種封裝方法,圖21至圖23為本發(fā)明又一實施例影像傳感器封裝過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖,需要說明的是,本實施例中與上述實施例中相同結(jié)構(gòu)的參數(shù)和作用等限定在本實施例中不再贅述,具體請參考上述實施例。
[0227]請參考圖21,提供若干單個的影像傳感芯片230,所述影像傳感芯片230具有影像感應區(qū)201和環(huán)繞所述影像感應區(qū)的焊盤202 ;提供PCB基板204,所述PCB基板204包括若干功能區(qū)210以及位于相鄰功能區(qū)240之間的第二切割道區(qū)域250,所述PCB基板204功能區(qū)240表面形成有金屬層208 ;將所述影像傳感芯片230倒裝置于PCB基板204功能區(qū)240的上方,且所述焊盤202和金屬層208電連接。
[0228]在所述PCB基板204內(nèi)形成貫穿所述PCB基板204的孔洞207,所述金屬層208內(nèi)具有開口 209,所述影像感應區(qū)201位于開口 209上方,即在將影像傳感芯片230倒裝置于PCB基板204功能區(qū)240表面后,影像感應區(qū)201位于孔洞207的上方,以利于影像感應區(qū)201接收外界光線。本實施例中,所述開口 209和孔洞207的位置相對應且尺寸相同。
[0229]還包括步驟:在PCB基板204背面形成膠帶層206,所述膠帶層206封閉所述孔洞207的一端。所述膠帶層206的材料為UV解膠膠帶材料、熱解膠膠帶材料、IR玻璃或AR玻
3? ο
[0230]還包括步驟:在所述焊盤202表面或金屬層208表面形成金屬凸塊203,所述焊盤202和金屬層208通過金屬凸塊203電連接。
[0231]有關(guān)影像傳感芯片230、PCB基板204、金屬層208、金屬凸塊203的描述可參考前述實施例,在此不再贅述。
[0232]請參考圖22 ,形成覆蓋于所述影像傳感芯片230側(cè)壁表面的點膠層214 ;在所述金屬層208表面形成焊接凸起215,且所述焊接凸起215頂部高于影像傳感芯片230表面。
[0233]所述點膠層214可覆蓋于影像傳感芯片230部分側(cè)壁表面,也可以覆蓋于影像傳感芯片230的全部側(cè)壁表面。本實施例中,形成的點膠層214還覆蓋于金屬凸塊203側(cè)壁表面。
[0234]本實施例中,形成的點膠層214還覆蓋于金屬凸塊203側(cè)壁表面。
[0235]所述點膠層214使影像感應區(qū)201處于密封狀態(tài),防止外界環(huán)境對影像傳感芯片230造成不良影響。
[0236]作為一個具體實施例,采用點膠機進行點膠工藝形成所述點膠層214。
[0237]所述焊接凸起215的材料可參考前述實施例的說明。本實施例中,采用植球工藝形成所述焊接凸起215,焊接凸起215頂部至影像傳感芯片230表面的垂直距離為20 μ m至100 μ m。
[0238]請參考圖23,沿所述第二切割道區(qū)域250切割所述PCB基板204,形成若干單顆封
裝結(jié)構(gòu)。
[0239]所述切割工藝可參考前述實施例的說明,在此不再贅述。
[0240]本實施例中,由于影像傳感芯片230僅經(jīng)歷了切割工藝(切割待封裝晶圓形成若干單個影像傳感芯片230),通過在金屬層208表面形成焊接凸起215的方式,使影像傳感芯片230與外部電路進行電連接,因此所述影像傳感芯片230保持了較高的性能,從而使形成的封裝結(jié)構(gòu)的封裝性能好。
[0241]并且,由于本實施例中提供的影像傳感芯片230的厚度較薄(具體原因可參考前述實施例的說明),因此,形成的封裝結(jié)構(gòu)的厚度減小。同時,本發(fā)明實施例提供的封裝方法,封裝工藝更為簡單。
[0242]相應的,本實施提供一種封裝結(jié)構(gòu),請參考圖23,所述封裝結(jié)構(gòu)包括:
[0243]PCB 基板 204 ;
[0244]位于所述PCB基板204表面的金屬層208 ;
[0245]倒裝在PCB基板204上方的影像傳感芯片230,所述影像傳感芯片230具有影像感應區(qū)201和環(huán)繞所述影像感應區(qū)201的焊盤202,且所述焊盤202和金屬層208電連接;
[0246]位于所述金屬層208表面的焊接凸起215,且所述焊接凸起215頂部高于影像傳感芯片230表面。
[0247]還包括:金屬凸塊203,所述金屬凸塊203位于焊盤202和金屬層208之間,通過所述金屬凸塊203電連接所述焊盤202和金屬層208。
[0248]還包括:覆蓋于所述影像傳感芯片230側(cè)壁表面的點膠層214,且所述點膠層214還覆蓋于金屬凸塊203側(cè)壁表面。所述點膠層214起到保護影像傳感芯片230的作用,防止外界環(huán)境對影像傳感芯片230造成不良影響,提高封裝結(jié)構(gòu)的可靠性。所述點膠層214可覆蓋于影像傳感芯片230部分側(cè)壁表面,也可以覆蓋于影像傳感芯片230的全部側(cè)壁表面。本實施例中,形成的點膠層214還覆蓋于金屬凸塊203側(cè)壁表面。
[0249]所述PCB基板204內(nèi)具有貫穿所述PCB基板204的孔洞209,所述孔洞209的尺寸大于或等于影像感應區(qū)201的尺寸;所述金屬層208內(nèi)具開口 209,影像感應區(qū)201位于開口 209的上方,即,所述影像感應區(qū)201位于孔洞207上方所述開口 209的寬度大于或等于影像感應區(qū)201的寬度。
[0250]還包括:位于PCB基板204背面的膠帶層206,所述膠帶層206封閉所述孔洞207的一端。所述膠帶層206的材料為UV解膠膠帶材料、熱解膠膠帶材料、IR玻璃或AR玻璃。
[0251]本實施例中,焊接凸起215頂部至影像傳感芯片230表面的垂直距離為20 μ m至100 μ m,其中,所述垂直距離指的是垂直于金屬層208表面所在平面方向上的距離,所述影像傳感芯片230表面指的是未形成有焊盤202的表面。
[0252]本實施例提供的封裝結(jié)構(gòu)簡單,通過在金屬層208表面設(shè)置焊接凸起215,使得焊盤202與外部電路進行電連接,避免了對影像傳感芯片230本身造成的損傷或污染,使封裝結(jié)構(gòu)的封裝性能得到提高;并且,焊接凸起215頂部至影像傳感芯片230表面的距離非常小,為20 μ m至100 μ m,使得封裝結(jié)構(gòu)具有較小的厚度,滿足半導體小型化微型化的發(fā)展趨勢。
[0253]雖然本發(fā)明披露如上,但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),均可作各種更動與修改,因此本發(fā)明的保護范圍應當以權(quán)利要求所限定的范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種封裝方法,其特征在于,包括: 提供若干單個的影像傳感芯片,所述影像傳感芯片具有影像感應區(qū)和環(huán)繞所述影像感應區(qū)的焊盤; 提供PCB基板,所述PCB基板包括若干功能區(qū)以及位于相鄰功能區(qū)之間的切割道區(qū)域,所述PCB基板功能區(qū)表面形成有金屬層; 將所述影像傳感芯片倒裝置于PCB基板功能區(qū)的上方,且所述焊盤和金屬層電連接; 形成覆蓋于所述功能區(qū)金屬層表面以及影像傳感芯片表面的塑封層; 在所述塑封層內(nèi)形成通孔,所述通孔底部暴露出金屬層表面; 形成填充滿所述通孔的焊接凸起,且所述焊接凸起頂部高于塑封層表面; 沿所述切割道區(qū)域切割所述PCB基板,形成若干單顆封裝結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述封裝方法,其特征在于,在所述PCB基板內(nèi)形成貫穿PCB基板的孔洞,且在焊盤和金屬層電連接后影像感應區(qū)位于孔洞上方。
3.如權(quán)利要求2所述封裝方法,其特征在于,采用沖壓或鉆孔工藝形成所述孔洞。
4.如權(quán)利要求2所述封裝方法,其特征在于,在形成所述金屬層后,在PCB基板背面形成膠帶層,膠帶層封閉所述孔洞一端。
5.如權(quán)利要求4所述封裝方法,其特征在于,所述膠帶層的材料為UV解膠膠帶材料、熱解膠膠帶材料、IR玻璃或AR玻璃。
6.如權(quán)利要求1所述封裝方法,其特征在于,所述金屬層覆蓋于PCB基板功能區(qū)和切割道區(qū)域表面。
7.如權(quán)利要求1所述封裝方法,其特征在于,所述塑封層覆蓋于同一功能區(qū)的金屬層側(cè)壁表面。
8.如權(quán)利要求1所述封裝方法,其特征在于,所述金屬層的材料為Cu、Al、W、Sn、Au或Sn-Au合金。
9.如權(quán)利要求1所述封裝方法,其特征在于,所述若干單個的影像傳感芯片的形成步驟包括:提供待封裝晶圓,所述待封裝晶圓內(nèi)具有若干影像感應區(qū)和環(huán)繞所述影像感應區(qū)的焊盤;切割所述待封裝晶圓,形成若干單個的影像傳感芯片。
10.如權(quán)利要求9所述封裝方法,其特征在于,在切割所述待封裝晶圓之前,還包括步驟:對所述封裝晶圓進行減薄處理。
11.如權(quán)利要求9所述封裝方法,其特征在于,還包括步驟:在所述焊盤表面或金屬層表面形成金屬凸塊,所述焊盤和金屬層通過金屬凸塊電連接。
12.如權(quán)利要求11所述封裝方法,其特征在于,所述金屬凸塊的材料為錫、金或錫合金。
13.如權(quán)利要求11所述封裝方法,其特征在于,采用焊接鍵合工藝將焊盤與金屬層連接,其中,焊接鍵合工藝為共晶鍵合、超聲熱壓、熱壓焊接或超聲波壓焊。
14.如權(quán)利要求1所述封裝方法,其特征在于,所述塑封層的材料為環(huán)氧樹脂或丙烯酸樹脂。
15.如權(quán)利要求1所述封裝方法,其特征在于,形成焊接凸起的工藝步驟包括:形成填充滿所述通孔的金屬材料,采用回流工藝,形成所述焊接凸起。
16.如權(quán)利要求1所述封裝方法其特征在于,所述焊接凸起頂部至塑封層頂部的距離為 20 μ m 至 100 μ m。
17.如權(quán)利要求1所述封裝方法,其特征在于,采用刻蝕或激光打孔工藝形成所述通孔。
18.—種封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,包括: PCB基板; 位于所述PCB基板表面的金屬層; 倒裝在PCB基 板上方的影像傳感芯片,所述影像傳感芯片具有影像感應區(qū)和環(huán)繞所述影像感應區(qū)的焊盤,且所述焊盤和金屬層電連接; 位于所述金屬層表面以及影像傳感芯片表面的塑封層; 位于所述塑封層內(nèi)的通孔,且所述通孔暴露出金屬層表面; 填充滿所述通孔的焊接凸起,所述焊接凸起頂部高于塑封層表面。
19.如權(quán)利要求18所述封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述PCB基板內(nèi)具有貫穿PCB基板的孔洞,且影像感應區(qū)位于孔洞上方。
20.如權(quán)利要求18所述封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述孔洞的寬度大于或等于影像感應區(qū)的寬度。
21.如權(quán)利要求18所述封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述焊接凸起頂部至塑封層頂部的距離為 20 μ m 至 100 μ m。
22.如權(quán)利要求18所述封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,還包括:金屬凸塊,所述金屬凸塊位于焊盤和金屬層之間,通過所述金屬凸塊電連接所述焊盤和金屬層。
23.如權(quán)利要求22所述封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述金屬凸塊的材料為錫、金或錫合金。
24.如權(quán)利要求18所述封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述金屬層的材料為Cu、Al、W、Sn、Au或Sn-Au合金。
25.如權(quán)利要求18所述封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述金屬層側(cè)壁與PCB基板側(cè)壁齊平。
26.如權(quán)利要求18所述封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述塑封層覆蓋于金屬層側(cè)壁表面。
27.如權(quán)利要求18所述封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述PCB基板背面形成有膠帶層,膠帶層封閉所述孔洞的一端。
28.—種封裝方法,其特征在于,包括: 提供若干單個的影像傳感芯片,所述影像傳感芯片具有影像感應區(qū)和環(huán)繞所述影像感應區(qū)的焊盤; 提供PCB基板,所述PCB基板包括若干功能區(qū)以及位于相鄰功能區(qū)之間的切割道區(qū)域,所述PCB基板功能區(qū)表面形成有金屬層; 將所述影像傳感芯片倒裝置于PCB基板功能區(qū)的上方,且所述焊盤和金屬層電連接; 在所述金屬層表面形成焊接凸起,且所述焊接凸起頂部高于影像傳感芯片表面; 沿所述切割道區(qū)域切割所述PCB基板,形成若干單顆封裝結(jié)構(gòu)。
29.如權(quán)利要求28所述封裝方法,其特征在于,還包括步驟:形成覆蓋于所述影像傳感芯片側(cè)壁表面的點膠層。
30.如權(quán)利要求29所述封裝方法,其特征在于,還包括步驟:在所述焊盤表面或金屬層表面形成金屬凸塊,所述焊盤和金屬層通過金屬凸塊電連接。
31.如權(quán)利要求30所述封裝方法,其特征在于,形成的點膠層還覆蓋于金屬凸塊側(cè)壁表面。
32.如權(quán)利要求28所述封裝方法,其特征在于,在所述PCB基板內(nèi)形成貫穿PCB基板的孔洞,在將影像傳感芯片倒裝置于PCB基板功能區(qū)上方后,影像感應區(qū)位于孔洞上方。
33.一種封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,包括: PCB基板; 位于所述PCB基板表面的金屬層; 倒裝在PCB基板上方的影像傳感芯片,所述影像傳感芯片具有影像感應區(qū)和環(huán)繞所述影像感應區(qū)的焊盤,且所述焊盤和金屬層電連接; 位于所述金屬層表面的焊接凸起,且所述焊接凸起頂部高于影像傳感芯片表面。
34.如權(quán)利要求33所述封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,還包括:金屬凸塊,所述金屬凸塊位于焊盤和金屬層之間 ,通過所述金屬凸塊電連接所述焊盤和金屬層。
35.如權(quán)利要求34所述封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,還包括:覆蓋于所述影像傳感芯片側(cè)壁表面以及金屬凸塊側(cè)壁表面的點膠層。
36.如權(quán)利要求33所述封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述PCB基板內(nèi)具有貫穿所述PCB基板的孔洞,影像感應區(qū)位于孔洞上方。
【文檔編號】H01L27/146GK103985723SQ201410214061
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】王之奇, 喻瓊, 王蔚 申請人:蘇州晶方半導體科技股份有限公司
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