CN102623477A - 影像传感模组、封装结构及其封装方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种影像传感模组、封装结构及其封装方法，其中，该封装结构包括：基板，所述基板上设置有导电介质，其特征在于，所述影像传感封装结构还包括图像传感芯片和信号处理芯片，所述图像传感芯片和所述信号处理芯片通过所述导电介质电性连接。本发明通过将图像传感芯片和信号处理芯片两部分分离式地封装进同一基板中形成影像传感封装结构，降低了设计难度及制造成本。

Description

影像传感模组、封装结构及其封装方法

技术领域

本发明属于半导体制造领域技术，尤其涉及一种影像传感封装结构和封装方法、以及应用该封装结构的影像传感模组。

背景技术

影像传感芯片一般用于接收光信号，并将光信号转化为电信号。为达到该功能，现有的影像传感芯片是在一块芯片上同时设置图像传感单元和信号处理单元，其中，图像传感单元用于接收光信号，信号处理单元用于将光信号转化为电信号。但这样的影像传感芯片在设计制造过程中，需要在一块芯片上进行图像传感单元和信号处理单元两部分的排布及互连，芯片设计难度及制造成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种解决上述技术问题的影像传感封装结构。

本发明的目的还在于提供一种应用影像传感封装结构的影像传感模组。

本发明的目的又在于提供一种影像传感封装结构的封装方法。

为实现上述发明目的，本发明提供一种影像传感封装结构，其包括基板，所述基板上设置有导电介质，其中，所述影像传感封装结构还包括图像传感芯片和信号处理芯片，所述图像传感芯片和所述信号处理芯片通过所述导电介质电性连接。

作为本发明的进一步改进，所述基板包括上表面及与所述上表面相背的下表面，所述基板下表面设有至少一个收容空间，所述图像传感芯片和信号处理芯片设置于所述收容空间内。

作为本发明的进一步改进，所述封装结构包括覆盖所述图像传感芯片和信号处理芯片的保护层。

作为本发明的进一步改进，所述基板上表面开设有向下表面延伸并与所述收容空间连通的通孔，所述通孔暴露所述图像传感芯片的感光区。

作为本发明的进一步改进，所述封装结构还包括绝缘层，所述绝缘层设置于所述基板下表面和所述收容空间内壁上，所述导电介质设置于所述绝缘层上。

作为本发明的进一步改进，所述封装结构还包括设置于所述导电介质上的防焊层，所述防焊层开设有部分暴露所述导电介质的多个开口，多个凸点通过所述多个开口与所述导电介质电性连接。

作为本发明的进一步改进，所述凸点包括连接于所述图像传感芯片和所述信号处理芯片上的金属凸点，以及连接于所述基板下表面的焊接凸点。

为了解决上述另一发明目的，本发明提供一种影像传感模组，所述影像传感模组包括如上所述的影像传感封装结构。

为了解决上述又一发明目的，本发明提供一种影像传感芯片封装方法，该方法包括以下步骤：

提供一基板，在所述基板上形成导电介质；

提供图像传感芯片和信号处理芯片，将所述图像传感芯片和所述信号处理芯片通过所述导电介质电性连接。

作为本发明的进一步改进，所述方法还包括：

自基板下表面形成至少一个收容空间，并将所述图像传感芯片和所述信号处理芯片放置于所述收容空间内。

作为本发明的进一步改进，在“将所述图像传感芯片和所述信号处理芯片通过所述导电介质电性连接”步骤后，还包括：

在所述收容空间中喷涂保护层，以覆盖所述图像传感芯片和信号处理芯片。

作为本发明的进一步改进，所述方法还包括：

自所述基板上表面制作向所述基板下表面延伸并与所述收容空间连通的通孔，所述通孔暴露所述图像传感芯片的感光区。

作为本发明的进一步改进，“在所述基板上形成导电介质”具体包括：

在所述基板下表面和所述收容空间内壁上形成绝缘层，并在所述绝缘层上形成导电介质。

作为本发明的进一步改进，在“在所述基板下表面和所述收容空间内壁上形成绝缘层，并在所述绝缘层上形成导电介质”步骤后，还包括：

在所述导电介质上形成一防焊层；

在所述基板下表面和所述收容空间底壁的防焊层上形成部分暴露所述导电介质的多个开口。

作为本发明的进一步改进，“在所述多个开口上形成与所述导电介质电性连接的多个凸点”具体包括：

将所述图像传感芯片和信号处理芯片上的金属凸点通过所述开口与所述导电介质电性连接；

将外接用的焊接凸点通过所述开口在所述基板下表面与所述导电介质电性连接。

与现有技术相比，本发明通过将图像传感芯片和信号处理芯片两部分分离式地封装进同一基板中形成影像传感封装结构，降低了设计难度及制造成本。

附图说明

图1是本发明一实施方式影像传感封装结构的结构示意图；

图2是本发明一实施方式影像传感封装结构的基板结构示意图；

图3是图1的俯视图；

图4是本发明另一实施方式影像传感封装结构的结构示意图；

图5是本发明一实施方式的影像传感模组的结构示意图；

图6是本发明一实施方式影像传感结构的封装方法流程图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本发明所提及的上表面、下表面并不带有空间位置上的绝对关系，而仅仅是为了描述的方便。

参图1所示，在本发明一实施方式中，该影像传感封装结构包括基板10以及封装在基板10内的图像传感芯片21和信号处理芯片22，该图像传感芯片21为只包含图像传感单元的芯片，该信号处理芯片22为只包含信号处理单元的芯片。该基板10上设有导电介质12，该图像传感芯片21和信号处理芯片22通过该导电介质12电性连接，优选地，该图像传感芯片21和该信号处理芯片22上均设有多个金属凸点14，并分别通过该金属凸点14与所述导电介质12电性连接，以达到该图像传感芯片21和该信号处理芯片22相互电性连接的目的，优选地，该金属凸点14材质可为金凸点（Gold bump）。所述封装结构还包括设置于所述基板10下表面的多个焊接凸点15，该多个焊接凸点15也电性连接所述导电介质，并通过多个焊接凸点与外接电路板连接。本发明通过将图像传感芯片和信号处理芯片分离式地封装进同一基板中形成影像传感封装结构，降低了设计难度及制造成本，且由于图像传感芯片21和信号处理芯片22分离式的封装于影像传感封装结构，使得图像传感芯片21与信号处理芯片22可任意组合，具有更高的灵活性。

其中，参图1、图2所示，该基板10包括上表面100a以及与上表面100a相背的下表面100b，基板10的下表面100b设有至少一个收容空间31，所述图像传感芯片21和信号处理芯片22设置于所述收容空间内，其中，该基板10的材质可以包括硅、玻璃、陶瓷、金属等。所述基板10的上表面100a开设有向下表面100b延伸并与收容空间31连通的通孔32，所述通孔32暴露所述图像传感芯片的感光区211，即是该通孔32在邻近图像传感芯片21处的开口面积被设置为不小于感光区211的面积，值得一提的是：若该基板的材质选择可透光的材质，如玻璃等，则可选择不开设该通孔32，亦可能让所述图像传感芯片21的感光区211接收光信号。优选地，该封装结构还包括覆盖所述图像传感芯片21和所述信号处理芯片22的保护层16，该保护层可采用喷涂的方式防止水气进入该收容空间31中，以提高所述封装结构的整体性能，优选地，该保护层16可选择的设置于该基板10的下表面100b。另外，在本发明最佳实施方式中，该图像传感芯片21和该信号处理芯片22是沿水平方向相邻地放置于该收容空间31中，当然，在其他实施方式中，该图像传感芯片21和该信号处理芯片22也可以沿垂直方向堆叠地放置于该收容空间中。

参图1、图2所示，在本发明一实施方式中，所述封装结构还包括有设置于所述基板10下表面100b和所述收容空间31内壁上的绝缘层11，所述导电介质12均匀分布于该绝缘层11上，以在所述基板上形成转接电路（参图3所示），使所述图像传感芯片21和信号处理芯片22电性连接，也使得该封装结构可与外接电路板电性连接，导电介质12的材料可以选自铜、铝、金、铂、钨或其组合等。优选地，该绝缘层11的材质可为环氧树脂、防焊材料或其它适合的绝缘物质。该绝缘层11的形成方式可包含涂布方式，例如，旋转涂布、喷涂，或其它适合的沉积方式，例如，物理气相沉积、化学气相沉积。

所述导电介质12上还形成有防焊层13。防焊层13上设置有部分暴露导电介质12的开口131、132，优选地，该开口131、132至少形成于收容空间31底壁及基板10下表面100b的防焊层13上，通过这些开口131、132，设置有与导电介质12电性连接的多个金属凸点14和多个焊接凸点15，其中，所述金属凸点14用于使所述图像传感芯片21和信号处理芯片22电性连接所述导电介质12，所述焊接凸点15用于使外接电路板电性连接所述导电介质12，优选地，所述开口可通过光刻的方式形成于所述防焊层13上。

参图4，为本发明影像传感封装结构的另一实施方式，与上述实施方式不同的是，该封装结构还包括一透光基板40，该透光基板40贴合于基板10的上表面100a，而其余的封装结构，均与上述实施方式相同，在此不再赘述。

参图5，为采用本发明影像传感封装结构的影像传感模组的一实施方式，在该实施方式中，所述影像传感模组包括影像传感封装结构及镜头组件，其中，所述镜头组件包括镜头容器51，以及固定设置在镜头容器51内的至少一个镜头52，优选地，该镜头位于通孔32（即图像传感芯片21感光区211）正上方。

配合参照图6，在本发明影像传感封装结构的封装方法的一实施方式中，该方法包括：

S1、提供一基板10，在所述基板10上形成导电介质12；优选地，该基板10包括上表面100a以及与上表面100a相背的下表面100b，自基板10的下表面100b形成至少一个收容空间31，并将该图像传感芯片21和信号处理芯片22放置于所述收容空间内，其中，该基板10的材质可以包括硅、玻璃、陶瓷、金属等。在本发明最佳实施方式中，该图像传感芯片21和该信号处理芯片22是沿水平方向相邻地放置于该收容空间31中，当然，在其他实施方式中，该图像传感芯片21和该信号处理芯片22也可以沿垂直方向堆叠地放置于该收容空间中。

所述方法还包括：自所述基板10的上表面100a制作向所述基板下表面100b延伸并与收容空间31连通的通孔32，所述通孔32暴露所述图像传感芯片的感光区211，即是该通孔32在邻近图像传感芯片21处的开口面积被设置为不小于感光区211的面积，值得一提的是：若该基板的材质选择可透光的材质，如玻璃等，则可选择不制作该通孔32，亦可能让所述图像传感芯片21的感光区211接收光信号。

另外，在所述基板上形成导电介质具体包括在所述基板10下表面100b和所述收容空间31内壁上形成绝缘层11，并在该绝缘层上形成均匀分布的导电介质12，以在所述基板上形成转接电路（参图3所示），使所述图像传感芯片21和信号处理芯片22电性连接，也使得该封装结构可与外接电路板可电性连接，该导电介质12的材料可以选自铜、铝、金、铂、钨或其组合等。优选地，该绝缘层11的材质可为环氧树脂、防焊材料或其它适合的绝缘物质。该绝缘层11的形成方式可包含涂布方式，例如，旋转涂布、喷涂，或其它适合的沉积方式，例如，物理气相沉积、化学气相沉积。

本实施方式的方法中，在所述绝缘层上形成导电介质后，还包括：在所述导电介质上形成一防焊层；在所述基板下表面100b和所述收容空间31底壁的防焊层13上形成部分暴露所述导电介质12的多个开口131、132，所述开口可通过光刻的方式形成于所述防焊层13上。

S2、提供图像传感芯片21和信号处理芯片22，将所述图像传感芯片21和所述信号处理芯片22通过所述导电介质12电性连接。优选地，“将所述图像传感芯片和所述信号处理芯片通过所述导电介质电性连接”具体包括：将所述图像传感芯片21和信号处理芯片22上的多个金属凸点14通过所述多个开口131与所述导电介质12电性连接；将外接用的多个焊接凸点15通过所述多个开口132在所述基板下表面100b与所述导电介质12电性连接，优选地，该金属凸点14材质可为金凸点（Gold bump），本发明通过将图像传感芯片和信号处理芯片分离式地封装进同一基板中形成影像传感封装结构，降低了设计难度及制造成本，且由于图像传感芯片21和信号处理芯片22分离式的封装于影像传感封装结构，使得图像传感芯片21与信号处理芯片22可任意组合，具有更高的灵活性。

优选地，在“将所述图像传感芯片21和所述信号处理芯片22通过所述导电介质12电性连接”后，还需在所述收容空间中喷涂保护层16，以覆盖所述图像传感芯片21和所述信号处理芯片22，该保护层16可采用喷涂的方式放置水气进入该收容空间31中，以提高所述封装结构的整体性能，优选地，该保护层16可选择的喷涂于该基板10的下表面100b。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种影像传感封装结构，包括：基板，所述基板上设置有导电介质，其特征在于，

所述影像传感封装结构还包括图像传感芯片和信号处理芯片，所述图像传感芯片和所述信号处理芯片通过所述导电介质电性连接。

2.根据权利要求1所述的影像传感封装结构，其特征在于，所述基板包括上表面及与所述上表面相背的下表面，所述基板下表面设有至少一个收容空间，所述图像传感芯片和信号处理芯片设置于所述收容空间内。

3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构包括覆盖所述图像传感芯片和信号处理芯片的保护层。

4.根据权利要求2所述的影像传感封装结构，其特征在于，所述基板上表面开设有向下表面延伸并与所述收容空间连通的通孔，所述通孔暴露所述图像传感芯片的感光区。

5.根据权利要求2所述的影像传感封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括绝缘层，所述绝缘层设置于所述基板下表面和所述收容空间内壁上，所述导电介质设置于所述绝缘层上。

6.根据权利要求5所述的影像传感封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括设置于所述导电介质上的防焊层，所述防焊层开设有部分暴露所述导电介质的多个开口，多个凸点通过所述多个开口与所述导电介质电性连接。

7.根据权利要求6所述的影像传感封装结构，其特征在于，所述凸点包括连接于所述图像传感芯片和所述信号处理芯片上的金属凸点，以及连接于所述基板下表面的焊接凸点。

8.一种影像传感模组，其特征在于，所述影像传感模组包括如权利要求1至7之任意一项所述的影像传感封装结构。

9.一种影像传感封装结构的封装方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

提供一基板，在所述基板上形成导电介质；

提供图像传感芯片和信号处理芯片，将所述图像传感芯片和所述信号处理芯片通过所述导电介质电性连接。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

自基板下表面形成至少一个收容空间，并将所述图像传感芯片和所述信号处理芯片放置于所述收容空间内。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在“将所述图像传感芯片和所述信号处理芯片通过所述导电介质电性连接”步骤后，还包括：

在所述收容空间中喷涂保护层，以覆盖所述图像传感芯片和信号处理芯片。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

自所述基板上表面制作向所述基板下表面延伸并与所述收容空间连通的通孔，所述通孔暴露所述图像传感芯片的感光区。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，“在所述基板上形成导电介质”具体包括：

在所述基板下表面和所述收容空间内壁上形成绝缘层，并在所述绝缘层上形成导电介质。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在“在所述基板下表面和所述收容空间内壁上形成绝缘层，并在所述绝缘层上形成导电介质”步骤后，还包括：

在所述导电介质上形成防焊层；

在所述基板下表面和所述收容空间底壁的防焊层上形成部分暴露所述导电介质的多个开口。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，“将所述图像传感芯片和所述信号处理芯片通过所述导电介质电性连接”具体包括：

将所述图像传感芯片和信号处理芯片上的金属凸点通过所述开口与所述导电介质电性连接；

将外接用的焊接凸点通过所述开口在所述基板下表面与所述导电介质电性连接。

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