CN102623472B - 去除csp封装型图像传感器芯片表面透光板的方法 - Google Patents

Abstract

一种去除CSP封装型图像传感器芯片表面透光板的方法，所述CSP封装型图像传感器包括裸CSP封装型图像传感器芯片和透光板，所述透光板利用其边缘处的粘合剂覆盖在裸CSP封装型图像传感器芯片上方；所述方法包括：利用光照射所述CSP封装型图像传感器芯片，所述光透过所述透光板，使得所述粘合剂粘性减小或断裂；移除所述透光板。本发明的提供了一种高效的移除透光板方式，且其对CSP封装型图像传感器芯片的性能不产生损伤。

Description

去除CSP封装型图像传感器芯片表面透光板的方法

技术领域

本发明涉及图像传感器的封装领域，尤其涉及一种去除CSP封装型图像传感器表面透光板的方法。

背景技术

图像传感器是一种将一维或二维光学信息(optical information)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(CMOS)图像传感器和电荷耦合器件(CCD)图像传感器。其中CMOS图像传感器具有比CCD图像传感器更广泛的应用。CMOS图像传感器包括用于感测辐射光的光电二极管以及用于将所感测的光处理为电信号数据的CMOS逻辑电路。

CSP(Chip Scale Package)是芯片级封装的意思，是一种现在广泛应用的图像传感器的封装技术。CSP封装的图像传感器使得裸CSP封装型图像传感器芯片的面积和封装面积接近1∶1。这种新的封装技术相当于在图像的传感器上加了一个玻璃罩，很好地保护每一个晶粒，同时可以实现表面可安装性。

图1是现有的一种典型的CSP封装的CMOS图像传感器芯片的截面图。其中一个典型的CSP封装型图像传感器芯片结构如图1所示，其包括裸CSP封装型图像传感器芯片110，裸CSP封装型图像传感器芯片110朝上的表面设置有密排于中间感光区域的微透镜330和处于边缘区域的粘合剂550，其中粘合剂550支撑以及粘贴着覆盖于整个裸CSP封装型图像传感器芯片110上表面上的透光板440；在裸CSP封装型图像传感器芯片110的下表面设置为阵列排列的CSP封装型图像传感器芯片的焊球220。

为了增加透光率，一种方式是去除表面的透光板440，将没有透光板的CSP封装型图像传感器芯片直接封装到镜头内。这样可以避免透光板对光的吸收。而现有技术的去除透光板的方式为利用热风枪或者电热丝直接对CSP封装型图像传感器芯片进行加热，使得粘合剂550熔化，而能够移走透光板440。这样一种方式中，直接对CSP封装型图像传感器芯片进行完全的加热，容易使得CSP封装型图像传感器芯片的中心感光区域的微透镜330以及CSP封装型图像传感器芯片的电路结构被破坏，影响其电性能。并且，透光板440的材质一般为玻璃或者塑料等制成，其热传导性较差。在直接对CSP封装型图像传感器芯片进行加热的方式中，需要透过透光板440的热传导才能使得粘合剂550受热。这样粘合剂550被加热的效率比较低。由此，需要一种对CSP封装型图像传感器芯片的性能不产生损伤，且高效的方式来移除透光板40。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效的移除透光板方式，且其对CSP封装型图像传感器芯片的性能不产生损伤。

为解决上述问题，本发明提供一种去除CSP封装型图像传感器芯片表面透光板的方法，所述CSP封装型图像传感器包括裸CSP封装型图像传感器芯片和透光板，所述透光板利用其边缘处的粘合剂覆盖在裸CSP封装型图像传感器芯片上方；

所述方法包括：

利用光照射所述CSP封装型图像传感器芯片，所述光透过所述透光板，使得所述粘合剂粘性减小或断裂；

移除所述透光板。

可选的，所述透光板为玻璃或塑料中的一种。

可选的，所述粘合剂为光敏胶、热敏胶中的一种。

可选的，采用光线发生器进行所述照射步骤，所述光线发生器包括：

漏光板；

光辐射源。

可选的，所述光辐射源为紫外光辐射源、红外光辐射源或激光辐射源。

可选的，所述光线发生器还包括外罩，所述外罩内壁涂有阻挡层，所述漏光板面朝所述光辐射源的一面与外罩的内壁面构成一个封闭空间，所述光辐射源置于所述封闭空间内。

可选的，所述漏光板包括透光区域与不透光区域，所述不透光区域面朝所述光辐射源的一面涂有阻挡层，所述透光区域构成漏光图形。

可选的，所述阻挡层为红外光阻挡层、紫外光阻挡层或激光阻挡层。

可选的，所述漏光板上的不透光区域设置有温控器件。

可选的，所述漏光板的材质为玻璃。

可选的，所述漏光图形为环状图形。

可选的，构成所述环状图形的所述透光区域的宽度为0.1～0.5mm。

可选的，所述环状图形的内环与外环均呈方形，对应内环的方形的边长为1～10mm。

可选的，利用光照射所述CSP封装型图像传感器芯片包括：

设置所述漏光图形的大小与所述图像传感器的大小相适应；

将所述CSP封装型图像传感器芯片对准所述漏光图形；

加热至设定温度。

可选的，所述设定温度为200～500℃。

本发明的技术方案和装置提供了一种新的便捷的方法来去除CSP封装型图像传感器芯片表面的透光板，从而提高图像处理器的透光率。本发明包括两方面的实施：

一是通过光照(红外光加热、紫外光照射、激光加热)的方式，可以使得去除透光板方便，快速。

二是通过漏光板的使用，使得光只照射在芯片的粘合剂区域，而保护了芯片的中心部分，使得芯片的性能没有受到损伤，得到了最大程度的维护。

附图说明

图1为一种典型的CSP封装的CMOS图像传感器芯片的截面图。

图2至图6为本发明实施例一的示意图。

图7至图11为本发明实施例二的示意图。

图12至图16为本发明实施例三的示意图。

具体实施方式

本发明直接对CSP封装型图像传感器芯片进行光照射，使得用于黏贴透光板在CSP封装型图像传感器芯片表面的粘合剂直接接受到使其粘合力减弱的能量，而不需要通过表面透光板的热传导来受热。从而可以高效率的去除表面透光板。

另外，本发明设计了适用于CSP封装型图像传感器芯片的漏光板，使得只有粘合剂所在的区域会受到光照，而CSP封装型图像传感器芯片中央部分的主体不会因为受热或者受到光照而被损伤。在去除透光板的同时，较好的保证了CSP封装型图像传感器芯片的性能的完整性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

具体的，可以在CSP封装型图像传感器芯片应用于黏贴透光板的粘合剂有很多种，有热敏胶、光敏胶等。其中有些可以在受热的情况下变软或者黏性变弱，有些在紫外光的照射下可以实现黏性变弱或者断裂，有些在激光的作用下可以断裂。这样针对不同的粘合剂，可以通过红外辐射的方式加热、紫外照射的方式或者激光扫描的作用下，实现使得黏贴透光板的粘合剂的不再能够粘牢透光板，于是可以轻易的去除透光板。

具有红外光辐射源、紫外光辐射源或者激光辐射源的光线发生器可以提供所需条件的光照，比如可以采用红外光灯管，或紫外光灯管，或激光光源。

实现对粘合剂进行光照射时，为了不对CSP封装型图像传感器芯片带来破坏性的损伤，本发明设计了一种漏光板，配合光线发生器使用，可以实现在CSP封装型图像传感器芯片需要保护的区域不透光，而在需要对粘合剂进行照射的区域透光的效果。其包括透光区域和不透光区域，所述不透光区域面朝所述红外辐射源的一面涂有阻挡层，所述透光区域构成漏光图形。

以下以具体实施例来说明各种情况。

实施例一

本实施例以红外辐射加热的方式来说明本发明的实施，针对表面的透光板是通过热敏胶粘合的CSP封装型图像传感器芯片。其实施方式如图2所示。

红外辐射由红外光线发生器提供，其结构可参考图2，其由外罩32和漏光板36构成一个封闭的空间，红外光的光辐射源74置于所述封闭空间内。所述外罩32的内壁和漏光板36朝向光辐射源的一面涂有红外反射层作为阻挡层(未图示)。所述漏光板分为透光区域和不透光区域，不透光区域设有阻挡层，透光区域没有设有阻挡层，构成漏光图形。在对芯片100进行照射时，红外光可以从透光区域透出，照射在芯片100的边缘。且不透光区域上可设置有温控器件以控制加热的温度。

其红外辐射源由红外灯管74构成。红外灯管(红外辐射源)74的构成可以和在其它应用领域中的红外热源的构成一样，如广泛在电取暖器、烹饪器、干燥机、复印机以及打印机等中的加热装置的红外热源。具体的，其可以由在玻璃管的内部设置用钨等形成的线圈状的金属电热线构成，或将碳系物质形成为棒状或板状的发热体构成。

优选的，其外罩32还包括呈现半球状的外形，且其内壁涂有红外反射涂层。灯罩的作用是为使得红外灯管74向四周辐射出的红外光能聚集到中间来，使得辐射的效率增大。

另外，所述红外光线发生器还包括漏光板36，其为透光材料制成的面板，如白色透明的玻璃，塑料，或塑料玻璃等。结合图3所示，为所述漏光板36的俯视图，其朝向红外光辐射源的一面的表层绝大部分区域涂有红外反射涂层25，为不透光区域；而在中间位置留有内环和外环都是方形的环状图形没有涂上阻挡层，作为透光区域构成漏光图形11。所述环状图形(漏光图形)的宽度由被加热的CSP封装型图像传感器芯片边缘的粘合剂宽度来确定，优选为0.1～0.5mm。而所述环状图形的大小和形状有CSP封装型图像传感器芯片的形状和面积来确定，根据常见的CSP封装型图像传感器芯片大小，所述内环的方形的边长范围为1～10mm。

在上述漏光板36的不透光区域可以设置有温控器件，以检测红外辐射达到的温度，从而可以控制加热温度在200～500℃。

上面所述的红外辐射的阻挡层可以由陶瓷材料构成。

在本实施方式中，对CSP封装型图像传感器芯片的表层透光层的移除的方法的操作包括为，采用上述的红外光的光线发生器对CSP封装型图像传感器芯片进行加热，具体为：

S1：设置所述漏光图形的大小与所述图像传感器的大小相适应；

如图4所示，裸CSP封装型图像传感器芯片的上表面可分为中心CSP封装型图像传感器芯片区域30，其主要是微镜头阵列，以及边缘的粘合剂区域50。在中心CSP封装型图像传感器芯片区域和边缘的粘合剂区域之间有金属线(未图示)。在加热过程中，尽量的保证不要加热到中心CSP封装型图像传感器芯片区域和金属线部分，尽量的实现只对裸CSP封装型图像传感器芯片边缘的粘合剂区域加热。可选择漏光板上的漏光图形的内环的边长与所述CSP封装型图像传感器芯片粘合剂内圈a的边长一致。优选为，内环的方形的边长为1～10mm。由于需要和粘合剂的宽度对应，所述环状方形的漏光图形的宽度为0.1～0.5mm。

S2：将所述CSP封装型图像传感器芯片对准所述漏光图形；

如图5所示，将所述CSP封装型图像传感器芯片的粘合剂区域对准漏光板上的漏光图形11，使得光线可以从漏光图形11中漏下来，只照射在粘合剂3所在的区域。

S3：加热至设定温度。

打开光线发生装置，对所述CSP封装型图像传感器芯片进行加热。

由于CSP封装型图像传感器芯片的表面是透光板4，而透光板4的材质一般为玻璃或者塑料等制成，其热传导性较差。红外光照射下来会穿透过透光板直接照射在粘合剂3上，即红外辐射可以实现直接对粘合剂3加热，避免了原本加热方式的要通过透光板4的热传导才能实现对粘合剂3加热。本实施方式避免了透光板4是热的不良导体，传热效果不好，导致加热效果不高的问题。

另外，在漏光板的不透光区域设置有温控器件，当感应到温度为设置温度时，关闭光线传感器，停止对CSP封装型图像传感器芯片加热。这时候，粘合剂3的黏性已经减弱，表层覆盖的透光板4不能被贴住了，如图6所示，可以利用镊子或者别的方式移除表层覆盖的透光板4。

实施例二

本实施例以紫外辐射的方式来说明本发明的实施，针对表面的透光板是通过紫外光敏胶粘合的CSP封装型图像传感器芯片。其实施方式如图7所示。

紫外辐射由紫外光线发生器提供，其结构可参考图7，其由外罩32′和漏光板36′构成一个封闭的空间，紫外光的光辐射源74′置于所述封闭空间内。所述外罩32′的内壁和漏光板36′朝向光辐射源的一面涂有紫外反射层作为阻挡层。所述漏光板分为透光区域和不透光区域，不透光区域设有阻挡层，透光区域没有设有阻挡层而构成漏光图形。

其紫外辐射源由紫外灯管74′构成。紫外灯管(紫外辐射源)74′的构成可以和在其它应用领域中的紫外辐射源的构成一样，可采用汞蒸气灯作为紫外辐射源。汞蒸气压的灯管是一根长度不等(最长可达120米)内部注有汞的密封透明石英管。电极一般由钨制成，位于两端，当两极间通过电流时便发电弧。

优选的，其外罩32′还包括呈现半球状的外形，且其内壁涂有紫外反射涂层。灯罩的作用是为使得紫外灯管74′向四周辐射出的紫外光能聚集到中间来，使得辐射的效率增大。

另外，所述紫外光线发生器还包括漏光板36′，其为透光材料制成的面板，如白色透明的玻璃，塑料，或塑料玻璃等。结合图8所示，为所述漏光板36′的俯视图，其朝向紫外光辐射源的一面的表层绝大部分区域涂有紫外反射涂层25′，为不透光区域；而在中间位置留有内环和外环都是方形的环状图形没有涂上阻挡层，作为透光区域构成漏光图形。所述环状图形(漏光图形)的宽度由被加热的CSP封装型图像传感器芯片边缘的粘合剂宽度来确定，优选为0.1～0.5mm。而所述环状图形的大小和形状由CSP封装型图像传感器芯片的形状和面积来确定，根据常见的CSP封装型图像传感器芯片大小，所述内环的方形的边长范围为1～10mm。

在本实施方式中，CSP封装型图像传感器芯片CSP封装型图像传感器芯片的表层透光层的移除的方法的操作包括为，采用上述的紫外光的光线发生器对CSP封装型图像传感器芯片进行加热，具体为：

S1’：设置所述漏光图形的大小与所述图像传感器的大小相适应；

如图9所示，裸CSP封装型图像传感器芯片的上表面可分为中心CSP封装型图像传感器芯片区域30′，其主要是微镜头阵列，以及边缘的粘合剂区域50′。在中心CSP封装型图像传感器芯片区域和边缘的粘合剂区域之间有金属线(未图示)。在加热过程中，尽量的保证不要照射到中心CSP封装型图像传感器芯片区域，尽量的实现只对边缘的粘合剂区域照射。可选择漏光板上的漏光图形的内环的边长与所述CSP封装型图像传感器芯片粘合剂内圈a的边长一致。优选为，内环的方形的边长为1～10mm。由于需要和粘合剂的宽度对应，所述环状方形的漏光图形的宽度为0.1～0.5mm。

S2’：将所述CSP封装型图像传感器芯片对准所述漏光图形；

如图10所示，将所述CSP封装型图像传感器芯片的粘合剂区域对准漏光板上的漏光图形11′，使得光线可以从漏光图形11′中漏下来，只照射在粘合剂区域。

S3’：打开光线发生装置，对所述CSP封装型图像传感器芯片进行照射。

由于CSP封装型图像传感器芯片的表面是透光板4′，而透光板4的材质一般为玻璃或者塑料等制成，其热传导性较差。紫外光照射下来会穿透过透光板直接照射在粘合剂3′上，即紫外辐射可以实现直接对粘合剂3′照射，避免了原本加热方式的要通过透光板4′的热传导才能实现对粘合剂3′加热使其黏性减弱。本实施方式避免了透光板4′是热的不良导体，传热效果不好，导致加热效果不高的问题。

本实施例中的粘合剂3′为紫外光敏胶，其具有在紫外光下照射，其黏性会减弱的特性。

在紫外光的照射下，粘合剂3′的黏性减弱，表层覆盖的透光板4′不能被贴住了，如图11所示，可以利用镊子或者别的方式移除表层覆盖的透光板4′。

实施例三

本实施例以激光辐射加热的方式来说明本发明的实施，针对表面的透光板是通过热敏胶粘合的CSP封装型图像传感器芯片。其实施方式如图12所示。

本实施例以激光辐射的方式来说明本发明的实施。

激光辐射由激光光线发生器提供，其结构可参考图12，其包括激光的光辐射源74″和漏光板36″，漏光板36″朝向光辐射源的一面涂有阻挡层。所述漏光板分为透光区域和不透光区域，透光区域构成漏光图形。

另外，所述激光光线发生器还包括漏光板36″，其为透光材料制成的面板，如白色透明的玻璃，塑料，或塑料玻璃等。结合图13所示，为所述漏光板36″的俯视图，其朝向激光光辐射源的一面的表层绝大部分区域涂有激光反射涂层25″，为不透光区域；而在中间位置留有内环和外环都是方形的环状图形没有涂上阻挡层，作为透光区域构成漏光图形11″。所述环状图形(漏光图形)的宽度由被加热的CSP封装型图像传感器芯片边缘的粘合剂宽度来确定，优选为0.1～0.5mm。而所述环状图形的大小和形状有CSP封装型图像传感器芯片的形状和面积来确定，根据常见的CSP封装型图像传感器芯片大小，所述内环的方形的边长范围为1～10mm。

在本实施方式中，CSP封装型图像传感器芯片的表层透光层的移除的方法的操作包括为，采用上述的激光光的光线发生器对CSP封装型图像传感器芯片进行加热，具体为：

S1”：设置所述漏光图形的大小与所述图像传感器的大小相适应；

如图14所示，裸CSP封装型图像传感器芯片的上表面可分为中心CSP封装型图像传感器芯片区域30″，其主要是微镜头阵列，以及边缘的粘合剂区域50″。在中心CSP封装型图像传感器芯片区域和边缘的粘合剂区域之间有金属线(未图示)。在加热过程中，尽量的保证不要照射到中心CSP封装型图像传感器芯片区域，尽量的实现只对边缘的粘合剂区域照射。可选择漏光板上的漏光图形的内环的边长与所述CSP封装型图像传感器芯片粘合剂内圈a的边长一致。优选为，内环的方形的边长为1～10mm。由于需要和粘合剂的宽度对应，所述环状方形的漏光图形的宽度为0.1～0.5mm。

S2”：将所述CSP封装型图像传感器芯片对准所述漏光图形；

如图15所示，将所述CSP封装型图像传感器芯片的粘合剂区域对准漏光板上的漏光图形，使得光线可以从漏光图形11″中漏下来，只照射在粘合剂区域。

S3”：加热至设定温度。

打开光线发生装置，对所述CSP封装型图像传感器芯片进行加热。

由于CSP封装型图像传感器芯片的表面是透光板4″，而透光板4的材质一般为玻璃或者塑料等制成，其热传导性较差。激光光照射下来会穿透过透光板直接照射在粘合剂3″上，即激光辐射可以实现直接对粘合剂3″加热，本实施方式了原本加热方式的要通过透光板4″的热传导才能实现对粘合剂3″加热。这样避免了透光板4″是热的不良导体，传热效果不好，导致加热效果不高的问题。

另外，在漏光板4″的不透光区域设置有温控器件，当感应到温度为设置温度时，关闭光线传感器，停止对CSP封装型图像传感器芯片加热。这时候，粘合剂3″的黏性已经减弱或者会断裂，表层覆盖的透光板4″不能被贴住了，如图16所示，可以利用镊子或者别的方式移除表层覆盖的透光板4″。

本发明的技术方案和装置提供了一种新的便捷的方法来去除CSP封装型图像传感器芯片表面的透光板，从而提高图像处理器的透光率。本发明包括两方面的实施：

一是通过光照(红外光加热、紫外光照射、激光加热)的方式，可以使得去除透光板方便，快速。

二是透过漏光板的使用，使得光只照射在芯片的粘合剂区域，而保护了芯片的中心部分，使得芯片的性能没有收到损伤，得到了最大程度的维护。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (13)

1.一种去除CSP封装型图像传感器芯片表面透光板的方法，其特征在于，所述CSP封装型图像传感器芯片包括裸CSP封装型图像传感器芯片和透光板，所述裸CSP封装型图像传感器芯片朝上的表面设置有密排于中间感光区域的微透镜和处于边缘区域的粘合剂，所述微透镜在光照下容易损坏，所述透光板利用其边缘处的所述粘合剂覆盖在裸CSP封装型图像传感器芯片上方；所述方法包括：

利用光照射所述CSP封装型图像传感器芯片，所述光透过所述透光板，使得所述粘合剂粘性减小或断裂；

移除所述透光板；

采用光线发生器进行所述照射步骤，所述光线发生器包括：漏光板、光辐射源；

所述漏光板包括透光区域与不透光区域，所述不透光区域面朝所述光辐射源的一面涂有阻挡层，所述透光区域构成漏光图形；

通过漏光板与光线发生器的配合使用，实现在CSP封装型图像传感器芯片需要保护的区域不透光，而在需要对粘合剂进行照射的区域透光的效果，所述需要保护的区域包括微透镜所处的位置；

其中，所述利用光照射所述CSP封装型图像传感器芯片，所述光透过所述透光板，使得所述粘合剂粘性减小或断裂包括：

设置所述漏光图形的大小与所述图像传感器的大小相适应；

将所述CSP封装型图像传感器芯片对准所述漏光图形；

打开光线发生器，对所述CSP封装型图像传感器芯片进行照射。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述透光板为玻璃、塑料中的一种。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粘合剂为光敏胶、热敏胶中的一种。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光辐射源为紫外光辐射源、红外光辐射源或激光辐射源。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光线发生器还包括外罩，所述外罩内壁涂有阻挡层，所述漏光板面朝所述光辐射源的一面与外罩的内壁面构成一个封闭空间，所述光辐射源置于所述封闭空间内。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阻挡层为红外光反射层、紫外光反射层或激光阻挡层。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述漏光板上的不透光区域设置有温控器件。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述漏光板的材质为玻璃。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述漏光图形为环状图形。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，构成所述环状图形的所述透光区域的宽度为0.1～0.5mm。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述环状图形的内环与外环均呈方形，对应内环的方形的边长为1～10mm。

12.如权利要求1、7至11中任一项所述的方法，其特征在于，利用光照射所述CSP封装型图像传感器芯片的方式包括：

设置所述漏光图形的大小与所述图像传感器的大小相适应；

将所述CSP封装型图像传感器芯片对准所述漏光图形；

加热至设定温度。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述设定温度为200～500℃。