CN103325803B - 图像传感器封装方法及结构、图像传感器模组及形成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像传感器封装方法及结构、图像传感器模组及形成方法。所述图像传感器封装结构包括：图像传感器芯片，所述图像传感器芯片的功能面具有感光区域和非感光区域，所述感光区域具有像素单元，所述非感光区域具有第一电极，所述图像传感器芯片的侧面设置有保护胶；与所述图像传感器芯片固定连接的引线板，所述引线板具有框板和贯穿所述框板厚度的内置导线，所述框板具有开口，所述开口暴露出所述感光区域，所述内置导线的一端与所述第一电极电连接。本发明所提供的图像传感器封装结构中，各部分的良率可以单独控制，因此可靠性高，同时具有良好的散热性能，并且可以具有超薄的厚度。

Description

图像传感器封装方法及结构、图像传感器模组及形成方法

技术领域

本发明涉及图像传感器领域，特点是涉及一种图像传感器封装方法及结构、图像传感器模组及形成方法。

背景技术

图像传感器是一种将光学信息（opticalinformation）转换为电信号的半导体器件装置。现有图像传感器可以被进一步分为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。

随着半导体行业微型化、多功能化的趋势和市场的竞争，新一代电子产品对图像传感器有着更高的要求，例如更小的外形和更低的成本。然而传统的图像传感器封装方法通常是将图像传感器功能面的焊盘引到背面，再在背面制作导电焊球或者引脚，以使得所得到的图像传感器封装结构能够与外部电路进行连接。

但是现有图像传感器封装方法存在以下缺点：

1.现有图像传感器封装方法需要在图像传感器上制作背面引出结构，即所述的背面引出结构无法脱离图像传感器而先单独制作完成，因此背面引出结构的良率不容易单独控制，并且背面引出结构的制作良率不高，导致封装工艺良率低。

2.现有图像传感器封装方法除了需要设置背面引出结构之外，还需要在图像传感器功能面设置保护基板进行保护，这样，图像传感器的功能面和背面都需要增加一定厚度，因此无法将图像传感器封装结构制作得较薄。

3.对图像传感器设置背面引出结构时，需要在背面设置绝缘层和保护层等结构，以保护相应的导线，然而这些导线、绝缘层或保护层的设置，不仅增加图像传感器封装的复杂程度和工艺成本，而且使所形成的图像传感器封装结构的散热性能下降。

对应的，现有图像传感器封装结构存在着可靠性低、厚度大和散热性能差的问题。由于现有图像传感器封装结构和封装方法存在上述问题，现有图像传感器模组形成方法同样会存在制作工艺良率低、工艺复杂和工艺成本高的问题，现有图像传感器模组同样存在厚度大和散热性能差的问题。

更多关于图像传感器封装的内容可参考公开号为CN102544040A（2012年7月4号公开）的中国专利申请。

为此，亟需一种图像传感器封装方法和封装结构，以及图像传感器模组及其形成方法，以解决现有图像传感器封装方法工艺复杂和工艺成本高的问题，现有图像传感器封装结构厚度大和散热性能差的问题，现有图像传感器模组形成方法工艺复杂和工艺成本高的问题，以及现有图像传感器模组厚度大和散热性能差的问题。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种图像传感器封装方法及结构、图像传感器模组及形成方法，以使得图像传感器封装方法和图像传感器模组形成方法的工艺得到简化，工艺成本降低，并使得图像传感器封装结构和图像传感器模组的厚度减小，散热性能提高。

为解决上述问题，本发明提供一种图像传感器封装方法，包括：

提供图像传感器芯片，所述图像传感器芯片的功能面具有感光区域和非感光区域，所述感光区域具有像素单元，所述非感光区域具有第一电极；

提供引线板，所述引线板具有框板和贯穿所述框板厚度的内置导线，所述框板具有开口；

将所述图像传感器芯片固定在所述引线板上，所述开口暴露出所述感光区域，所述内置导线一端与所述第一电极电连接。

可选的，所述引线板包括切割道，将多个所述图像传感器芯片固定在所述引线板之后，还包括：沿所述切割道切割所述引线板。

可选的，将所述图像传感器芯片固定在所述引线板上之后，还包括：在所述图像传感器芯片侧面设置保护胶。

可选的，将所述图像传感器芯片固定在所述引线板上之后，还包括：在所述框板表面设置第二电极，所述内置导线的另一端与所述第二电极电连接。

可选的，将所述图像传感器芯片固定在所述引线板上之前，还包括：在所述框板上设置覆盖所述开口的透明基板。

可选的，所述框板包括第一上表面和第二上表面，所述第一上表面高于所述第二上表面；所述第二电极位于所述第一上表面；所述透明基板固定在所述第二上表面上，并且所述透明基板的上表面低于所述第一上表面。

可选的，所述第二电极为导电焊球，其顶部与所述透明基板的上表面齐平。

可选的，所述图像传感器封装方法还包括：在所述框板上设置覆盖所述开口的所述透明基板之前，至少在所述透明基板的上表面和下表面的其中之一设置光学镀膜。

可选的，所述光学镀膜包括红外截止膜或者抗反射膜。

可选的，所述内置导线与所述第一电极通过超声波焊接、回流焊焊接或者导电胶粘接的方式电连接。

可选的，所述框板设置有无源器件。

可选的，所述框板的材料包括陶瓷材料、有机材料、玻璃材料或者硅材料。

可选的，将所述图像传感器芯片固定在所述引线板上的方式为：将所述图像传感器芯片的侧面与所述框板的内侧面粘接；所述内置导线一端与所述第一电极电连接的方式为：通过金属丝使所述内置导线一端与所述第一电极电连接。

可选的，所述框板具有与所述开口对应的底部，将所述图像传感器芯片固定在所述引线板上的方式为：将所述图像传感器芯片的背面和侧面与所述框板的内侧面和底部粘接；所述内置导线一端与所述第一电极电连接的方式为：通过金属丝使所述内置导线一端与所述第一电极电连接。

可选的，所述图像传感器封装方法还包括：设置多条导热线贯穿所述框板的底部，所述导热线的两端分别连接有导热片，位于所述框板内表面的所述导热片通过胶材与所述图像传感器芯片的背面粘接。

为解决上述问题，本发明还提供了一种图像传感器模组形成方法，包括：

以如上所述的图像传感器封装方法形成图像传感器封装结构；

在所述图像传感器封装结构的所述内置导线电连接印刷电路板；

在所述印刷电路板上设置镜头模组，形成图像传感器模组。

为解决上述问题，本发明还提供了一种图像传感器封装结构，包括：

图像传感器芯片，所述图像传感器芯片的功能面具有感光区域和非感光区域，所述感光区域具有像素单元，所述非感光区域具有第一电极，所述图像传感器芯片的侧面设置有保护胶；

与所述图像传感器芯片固定连接的引线板，所述引线板具有框板和贯穿所述框板厚度的内置导线，所述框板具有开口，所述开口暴露出所述感光区域，所述内置导线的一端与所述第一电极电连接。

可选的，所述图像传感器封装结构还包括：透明基板，所述透明基板固定在所述框板上且覆盖所述开口。

可选的，所述框板上表面设置有第二电极，所述内置导线的另一端与所述第二电极电连接。

可选的，所述框板包括第一上表面和第二上表面，所述第一上表面高于所述第二上表面；所述第二电极位于所述第一上表面；所述透明基板固定在所述第二上表面上，并且所述透明基板的上表面低于所述第一上表面。

可选的，所述第二电极为导电焊球，其顶部与所述透明基板的上表面齐平。

可选的，所述透明基板的上表面和下表面的至少其中之一具有光学镀膜。

可选的，所述光学镀膜包括红外截止膜或者抗反射膜。

可选的，所述内置导线与所述第一电极通过焊接或者导电胶粘接的方式电连接。

可选的，所述框板设置有无源器件。

可选的，所述框板的材料包括陶瓷材料、有机材料、玻璃材料或者硅材料。

可选的，所述框板的内侧面与所述图像传感器芯片的侧面粘接，所述内置导线的一端与所述第一电极之间通过金属线电连接。

可选的，所述框板的内表面与所述图像传感器芯片的侧面和底部粘接，所述内置导线的一端与所述第一电极之间通过金属线电连接。

可选的，所述框板的底部被多条导热线贯穿，所述导热线的两端分别连接有导热片，位于所述框板内表面的所述导热片通过胶材与所述图像传感器芯片的背面粘接。

为解决上述问题，本发明还提供了一种图像传感器模组，包括：

如上所述的图像传感器封装结构，所述内置导线与印刷电路板电连接，所述印刷电路板上设置有镜头模组。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明所提供的图像传感器封装方法，具有的优点有：1.先分别提供图像传感器芯片和引线板，再将它们固定在一起，因此可以分别对图像传感器芯片和引线板进行单独控制，因此可以分别控制图像传感器芯片和引线板的良率，从而可以提高封装工艺良率；2.所述封装方法将引线板固定在图像传感器芯片的功能面上，并使得图像传感器芯片功能面上的第一电极通过引线板中的内置导线向上引出，从而使得所形成的图像传感器结构直接在功能面上方设置导电连接结构（用于与外部电路的电连接），而不必制作背面引出结构，因此可以制作出超薄的图像传感器封装结构；3.所述封装方法可以减少在图像传感器封装结构背面形成导线、保护层和绝缘层等结构，因此工艺更加简单，工艺成本降低，同时可以提高所形成的图像传感器封装结构的散热性能。

进一步，本发明所提供的图像传感器封装方法中，由于引线板可以单独制作，引线板的材料选择范围广，因此其制作工艺可选范围广，工艺方法灵活。

本发明所提供的图像传感器封装结构中，由于形成过程中各部分的良率可以单独控制，因此所述图像传感器封装结构可靠性高。由于不需要在背面形成导线、保护层和绝缘层等结构，因此图像传感器封装结构具有良好的散热性能。由于不需要设置背面引出结构，而是利用原来功能面上就需要设置保护基板等结构制作引出结构，因此所述图像传感器封装结构可以具有超薄的厚度。

本发明所提供的图像传感器模组形成方法使用本发明实施例所提供的图像传感器封装方法，因此，所述图像传感器模组形成方法具有工艺良率高、工艺简单和工艺成本低的特点，并且所述形成方法制作出的图像传感器模组厚度小。

本发明所提供的图像传感器模组由于具有本发明所提供的图像传感器封装结构，因此，所述图像传感器模组可靠性高，散热性能好，并且厚度小。

附图说明

图1至图6为本发明实施例一图像传感器封装方法的示意图；

图7至图9为本发明实施例三图像传感器封装方法的示意图；

图10为本发明实施例五图像传感器封装结构的示意图；

图11为本发明实施例六图像传感器封装结构的示意图；

图12为本发明实施例七图像传感器封装结构的示意图；

图13为本发明实施例八图像传感器封装结构的示意图；

图14至图16为本发明实施例九图像传感器模组形成方法的示意图；

图17为本发明实施例十一图像传感器模组的示意图。

具体实施方式

现有的图像传感器封装方法中，将图像传感器功能面的焊盘连接到背面的方式有T型连接和硅通孔(ThroughsiliconVia,TSV)连接。对于T型连接方式而言，T型连接的连接面积很小，很可能发生龟裂，易造成连接接头的可靠性差的问题，并且T型连接处易受湿气穿透，从而导致T型连接处易遭受腐蚀，产生T型连接处剥离等可靠性差的问题，T型连接方式的封装往往无法通过高温/高湿度等可靠性测试。

对于硅通孔连接方式而言，其通常需要用到RIE（反应离子刻蚀）、CVD（化学气相沉积）和CMP（化学机械平坦化）等工艺，因而其成本高昂。并且在使用等离子干法刻蚀工艺中，整个图像传感器暴露在离子的轰击之下，容易造成图像传感器的失效。在硅通孔连接方式中，基板与铜结构之间只有一层很薄的绝缘层，使得硅通孔互连形成了很高的电容，有时甚至超过了标准引线互连方式的电容值，同样使得图像传感器存在可靠性差的问题。

另外，上述两种方式都在图像传感器的背面制作背面引出结构，因此，所述方法得到的图像传感器封装结构都存在厚度大，散热性能差的问题。

本发明提供一种图像传感器封装方法及结构、图像传感器模组及形成方法。所述图像传感器封装方法分别提供图像传感器芯片和引线板，所述图像传感器芯片功能面具有感光区域和非感光区域，所述感光区域具有像素单元，所述非感光区域具有第一电极。所述引线板具有框板和贯穿所述框板厚度的内置导线，所述框板具有开口。然后将所述引线板固定在所述图像传感器芯片的功能面上，所述开口暴露出所述感光区域，所述内置导线的一端与所述第一电极电连接。由于图像传感器芯片和引线板分别单独制作，因此可以分别控制图像传感器芯片和引线板的良率，从而可以提高封装工艺良率。并且引线板设置在图像传感器芯片的功能面上，形成在功能面上方设置导电连接结构的图像传感器封装结构，而图像传感器芯片背面不需要进行处理，因此所述图像传感器封装结构的厚度小，并且由于背面没有增加结构，因此所述图像传感器封装结构散热性能好。

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

需要说明的是，由于本说明书附图中所涉及的各结构对称性较高，为更清楚地显示，在标记时，同一幅图中相同结构仅标记一次。

本发明实施例一提供一种图像传感器封装方法，请结合参考图1至图6。

请参考图1，首先提供图像传感器芯片。图像传感器芯片包括功能面111。功能面111上设置有像素单元111a，像素单元111a所在的区域为感光区域，功能面111中除感光区域以外的区域为非感光区域，在非感光区域中设置有第一电极111b。

请参考图2，图2为图1所示结构沿A-A线剖切得到的剖视图，从图2中可以看到，图像传感器芯片还包括半导体衬底112，像素单元111a和第一电极111b形成在半导体衬底112上。半导体衬底112内部可以形成有光电二极管以及MOS管等半导体器件。半导体衬底112还包含使像素单元111a与第一电极111b电连接的导电互连结构（图未示），以保证像素单元111a能够通过第一电极111b电连接外部电路。

请参考图3，提供引线板。引线板包括框板121，框板121具有开口122，开口122贯穿框板121。本实施例中框板121具有两个开口122，开口122用于后续暴露出图1中的像素单元111a。两个开口122之间的框板121上具有切割道125，切割道125为后续对引线板进行切割时的切割走线。

需要说明的是，在本发明的其它实施例中，引线板可以包括三个、四个或者更多的开口。当所述引线板具有三个开口时，其后续可以对应与三个图像传感器芯片固定在一起，然后进行切割，形成三个图像传感器封装结构。当所述引线板具有四个开口时，其后续可以对应与四个图像传感器芯片固定在一起，再通过切割，形成四个图像传感器封装结构。但是所述引线板也可以仅包括一个开口，并且其后续与一个图像传感器芯片固定在一起后，不经切割，即可形成图像传感器封装结构。

框板121具有第一上表面121a和第二上表面121b。第一上表面121a围绕第二上表面121b，而第二上表面121b围绕开口122。在图3所示的俯视截面中开口122呈矩形，第二上表面121b呈围绕开口122的四方环形。

在第一上表面121a上设置有无源器件126，无源器件126可以是电容元件、电阻元件或者电感元件等。无源器件126的设置可以充分利用框板121上表面的空间，将原先需要制作于印刷电路板或者柔性印刷电路板上的无源器件126制作在第一上表面121a，从而使后续与图像传感器封装结构连接的印刷电路板或者柔性印刷电路板结构更加简单。

在第二上表面121b上还设置有胶点101，各胶点101之间相隔一定距离分布在第二上表面121b上。胶点101用于后续将透明基板124（请参考图5）固定在框板121的第二上表面121b上。

请参考图4，图4为图3所示引线板沿B-B线剖切得到的剖视图，从图4中可以看到，引线板还包括内置导线123，内置导线123位于框板121中，并且内置导线123贯穿框板121。从图4中还可知，第一上表面121a高于第二上表面121b。由于框板121具有第一上表面121a和第二上表面121b，因此在图4所示的切面中框板121呈阶梯形。

从图4中可以看出，除了在第一上表面121a上设置有无源器件126之外，在框板121的底部（亦即下表面）也设置有无源器件126，这种设置进一步提高了框板121表面空间的利用率。

引线板中，框板121的材料可以为陶瓷材料、有机材料、玻璃材料或者硅材料，引线板可以通过印刷电路板的制作方法来制作，以在框板121中形成贯穿框板121厚度的内置导线123。内置导线123的材料可以是铜、镍、铝或者金等金属，以及它们任意组合所组成的合金。本实施例中内置导线123可以为三层结构，例如由铜、镍和金三层组成。

请参考图5，先在框板121上设置透明基板124，透明基板124覆盖图4中的开口122，其中透明基板124通过胶点101与图3中的第二上表面121b粘接。本实施例设置透明基板124上表面略低于第一上表面121a，以利用框板121更全面地保护透明基板124，使透明基板124不易受到碰撞。然后将图像传感器芯片的功能面与引线板固定在一起，使透明基板124位于像素单元111a上方，使得光线能够透过透明基板124照射在像素单元110a上，同时使得内置导线123的一端电连接第一电极111b，即使得内置导线123与像素单元110a之间存在电连接关系。

本实施例可以使用超声波焊接、回流焊焊接或者导电胶粘接的方式使内置导线123的一端电连接第一电极111b，并且上述方式同时使得引线板固定在图像传感器芯片（请参考图1）的功能面111上，即将框板121固定在图像传感器芯片的非感光区域上。

图5中虽然未显示，但是透明基板124通过胶点101固定在第二上表面121b之后，各个胶点101在第二上表面121b之间仍然存在空隙（未示出），而透明基板124与框板121的侧壁（未标记）之间存在缝隙（未标记），这些空隙和缝隙相通，从而使得由半导体衬底112、框板121和透明基板124围成的腔室（未标记）与外部相通，最终可以防止透明基板124因为上表面和下表面受到的气压不同而造成破裂。

图5中虽然未显示，但是本实施例可以在透明基板124的上表面和下表面的至少其中之一设置光学镀膜（未示出），所述光学镀膜可以是红外截止（IR-cut）膜或者抗反射（anti-reflect,AR）膜，或者是红外截止膜和抗反射膜的叠层。红外截止膜可以允许可见光透过透明基板124而截止红外光，从而使得像素单元111a不会受到不必要的红外线影响。抗反射膜可以减少反射光，从而增加透明基板124的透光量。

请继续参考图5，在将晶片和引线板固定在一起之后，继续在图4中框板121的第一上表面121a上形成第二电极102。本实施例中第二电极102可以是凸块（Bump）或引脚，因此可以采用回流焊接工艺或者凸块形成工艺（bumpingprocess）形成第二电极102。第二电极102的材料可以是铜、镍、铝或者金等金属及它们任意组合所组成的合金。第二电极102用于后续与柔性印刷电路板或者印刷电路板电连接。

请继续参考图5，在将图像传感器芯片和引线板固定在一起之后，在图像传感器芯片侧面设置保护胶103，保护胶103同时粘附在框体121的部分底部，保护胶103既可以加强引线板与图像传感器芯片的固定作用，又可以防止灰尘或者水分进行到引线板与图像传感器芯片固定在一起后的结构，并且防止外力对图像传感器芯片侧面造成破坏。保护胶103的材料可以是环氧树脂胶。需要说明的是，保护胶103也可以在设置透明基板124之前形成。

请参考图6，沿切割道125（请参考图3）切割引线板，即以图5所示的C-C点划线进行切割，切割后得到图像传感器封装结构如图6所示。可以采用机械刀头切割引线板，也可以采用激光切割引线板。

本实施例所提供的图像传感器封装方法，先分别提供图像传感器芯片和引线板，再将它们固定在一起，因此可以分别对图像传感器芯片和引线板进行单独控制，从而可以分别控制图像传感器芯片和引线板的良率，进而可以提高封装工艺良率，适合于规模化生产。

本实施例所提供的图像传感器封装方法将引线板固定在图像传感器芯片的功能面111上，并使得图像传感器芯片功能面111上的第一电极111b通过引线板中的内置导线123向上引出，从而使得所形成的图像传感器结构直接在功能面111上方设置导电连接结构（用于与外部电路的电连接），不必制作背面引出结构，因此可以制作出超薄的图像传感器封装结构。

本实施例所提供的图像传感器封装方法不必在图像传感器芯片背面形成导线、保护层和绝缘层等结构，从而使得工艺更加简单，并且可以降低工艺成本，同时可以提高所形成的图像传感器封装结构的散热性能。

另外，相比于现有图像传感器封装方法而言，所述封装方法不需要使用成本高昂的RIE、CVD或者CMP等工艺，因此工艺成本进一步降低。同时引线板的材料选择范围广，制作工艺选择范围广，因此工艺方法灵活。

本发明实施例二还提供了一种图像传感器封装结构，请参考图6，所述图像传感器封装结构可以由实施例一所述的图像传感器封装方法获得，因此，图像传感器封装结构各部分的结构和性质可以参考实施例一相关内容，在此不再表述。

本实施例所得到的图像传感器封装结构中，由于形成过程中各部分的良率可以单独控制，因此所形成图像传感器封装结构可靠性高。本实施例所得到的图像传感器封装结构不需要在背面形成导线、保护层和绝缘层等结构，因此图像传感器封装结构具有良好的散热性能。

本实施例所得到的图像传感器封装结构利用原来图像传感器芯片功能面上111就需要设置保护基板等结构，一方面不增加图像传感器芯片功能面111上的厚度，另一方面不需要增加背面的厚度，因此，图像传感器封装结构可以具有超薄的厚度，其厚度范围可以达到200um～350um，而现有方法制作的图像传感器封装结构厚度通常在500um以上。

本发明实施例三提供另外一种图像传感器封装方法，请结合图7至图9。

请参考图7，本实施例提供引线板，引线板具有框板221，框板221具有上表面221a，框板221的上表面221a和下表面（未标记）都包括有无源器件225，无源器件225既可以是电容元件，也可以是电阻元件。引线板还具有开口222和内置导线223，开口222贯穿框板211，内置导线223也贯穿框板221。

请参考图8，本实施例提供图像传感器芯片，图像传感器芯片包括像素单元211a、第一电极211b和半导体衬底212，该图像传感器芯片的结构和性质与实施例一中图像传感器芯片的结构和性质相同，可以实施例一中的相关内容。

请继续参考图8，先在框板221上设置透明基板224，透明基板224覆盖图7中的开口222，透明基板224可以通过胶点201粘接于图7中框板221的上表面221a。然后将引线板和图像传感器芯片固定在一起，并使得内置导线223与第一电极211b电连接。

请继续参考图8，在将引线板和图像传感器芯片固定在一起之后，在图7所示框板221的上表面221a上形成第二电极202，并且第二电极202位于透明基板224外侧，第二电极202可以为导电锡球或者其它金属焊球（solder）。第二电极202的制作工艺可以是印刷，也可以是植球。本实施例中，特别使得第二电极202的顶部与透明基板224的表面齐平，这样有助于透明基板224后续外部电路进行电连接。透明基板224可以设置得较薄，以使得第二电极202的顶部与透明基板224的上表面容易达到齐平。透明基板224的上表面或者下表面的至少其中之一可以设置红外截止膜或者抗反射膜等光学镀膜（未示出），可参考实施例一中的相关内容。另外，图像传感器芯片的侧面可以设置有保护胶203，该保护胶203的性质和作用同样可以参考实施例一相关内容。

请结合参考图8和图9，沿图8中的D-D点划线切割图8所示结构，得到图9所示的图像传感器封装结构。图9中虽然未显示，但是D-D点划线与框板221上的切割道（未示出）位置对应。

与实施例一相比，实施例三中所提供的图像传感器封装结构中，框板221仅有一个上表面221a，即不存在类似于框板121的阶梯形截面，因此本实施例引线板的制作工艺更简单，其制作成本也更低。

本发明实施例四提供另一种图像传感器封装结构，如图9所示。所述图像传感器封装结构可以由实施例三所述的图像传感器封装方法获得，因此，图像传感器封装结构中各部分的结构和性质可以参考实施例三相关内容，在此不再表述。

本实施例所得到的图像传感器封装结构中，框板221仅有一个齐平的上表面（所述上表面上形成有胶点201和第二电极202），而不像实施例一中的框板121具有上表面121a和第二上表面121b。因此，相对框板121而言，框板221可以制作得更薄，并且本实施例中透明基板224也可以设置得很薄，因此制作得到的图像传感器封装结构厚度更薄，整个图像传感器封装结构散热更好。

本发明实施例五提供另一种图像传感器封装结构，如图10所示。所述图像传感器封装结构包括图像传感器芯片和引线板。所述图像传感器芯片包括像素单元311a、第一电极311b和半导体衬底312。所述引线板包括框板321和贯穿框板321的内置导线322。框板321包括开口（未标记），所述开口暴露出像素单元311a。所述引线板还包括透明基板323，所述开口被透明基板323覆盖。所述图像传感器芯片侧面通过保护胶303与框板321的内侧面粘接在一起。

本实施例中，框板321在图10所示切面中，具有三个上表面，其中最低的上表面上设置有第三电极301，第一电极311b通过金属丝302与第三电极301电连接，可通过引线焊接（WireBond）工艺使金属丝302电连接第一电极311b和第三电极301。框板321中间的上表面上具有胶点304，胶点304用于将透明基板323固定在框板321上。框板321最高的上表面上设置有第二电极305，第三电极301和第二电极305通过内置导线322形成电连接，从而使第一电极311b与第二电极305形成电连接，后续第二电极305用于与外部电路形成电连接，从而最终使第一电极311b与外部电路电连接。

本实施例所提供的图像传感器封装结构可以采用本发明实施例一所提供的图像传感器封装方法形成。先提供引线板和图像传感器芯片，然后再将引线板和图像传感器芯片固定在一起。其中，所述引线板可以具有多个开口，所述开口用于暴露出像素单元。由于具有多个开口，因此引线板可以与多个图像传感器芯片固定，然后再切割所述引线板，形成单个的图像传感器封装结构。本实施例所提供的图像传感器封装结构也可以采用本发明其它实施例所提供的图像传感器封装方法形成，例如提供仅具有单个开口的引线板，并且所述引线板与单个图像传感器芯片固定在一起，在不必切割的情况下直接形成图像传感器封装结构。

本实施例所提供的图像传感器封装结构不仅具有厚度薄、散热好、制作工艺简单和制作成本低的优点，并且，其可以利用现有成熟的引线焊接工艺，使两个电极之间实现电连接，因此，可以提高导电良率。

本发明实施例六提供另一种图像传感器封装结构，如图11所示。本实施例所提供的图像传感器封装结构同样包括图像传感器芯片和引线板。所述图像传感器芯片包括像素单元411a、第一电极411b和半导体衬底412。所述引线板包括框板421、贯穿框板421的内置导线422以及透明基板423。框板421具有开口（未标记），所述开口暴露出像素单元411a，并且所述开口被透明基板423覆盖。图像传感器芯片侧面通过保护胶403与框板421的内侧面粘接在一起。

本实施例所提供的图像传感器封装结构可以参考实施例五的相关内容，但本实施例所提供的图像传感器封装结构与实施例五所提供的图像传感器封装结构存在不同。本实施例中图像传感器封装结构的框板421仅具有两个上表面，其中较低的上表面上设置有第三电极401，第一电极411b通过金属丝402与第三电极401电连接。框板421较高上表面上具有胶点404和第二电极405。胶点404用于将透明基板424固定在框板421上。第三电极401和第二电极405通过内置导线422形成电连接，从而使第一电极411b与第二电极405形成电连接，后续第二电极405用于与外部电路形成电连接，从而最终使第一电极411b与外部电路电连接。

本实施例中，第二电极405为导电焊球。具体的，第二电极405可以是锡球，也可以是其它金属球。同时，本实施例设置第二电极405的上端部与透明基板423上表面齐平，以使得第二电极405后续容易与印刷电路板等电连接。

本实施例所提供的图像传感器封装结构不仅具有厚度薄、散热好、制作工艺简单和制作成本低的优点，可以利用现有成熟的引线焊接工艺，将第一电极411b与第二电极405连接，因此，可以提高导电良率。

本发明实施例七提供另一种图像传感器封装结构，如图12所示。本实施例所提供的图像传感器封装结构同样包括图像传感器芯片和引线板。所述图像传感器芯片包括像素单元511a、第一电极511b和半导体衬底512。所述引线板包括框板521、贯穿框板521的内置导线522以及透明基板523。图像传感器芯片侧面通过保护胶503与框板521的内侧面粘接在一起。

本实施例中，框板521具有三个上表面，其中最低的上表面上设置有第三电极501，第一电极511b通过金属丝502与第三电极501电连接，同样的，可通过引线焊接工艺使金属丝502电连接第一电极511b和第三电极501。框板521中间的上表面上具有胶点504，胶点504用于将透明基板523固定在框板521上。框板521最高的上表面上设置有第二电极505，第三电极501和第二电极505通过内置导线522形成电连接，从而使第一电极511b与第二电极505形成电连接，后续第二电极505用于与外部电路形成电连接，从而最终使第一电极511b与外部电路电连接。

本实施例所提供的图像传感器封装结构可以参考实施例五相关内容，但本实施例所提供的图像传感器封装结构与实施例五所提供的图像传感器封装结构存在不同。本实施例所提供的图像传感器封装结构中，虽然框板521同样具有开口（未标记），所述开口仍然暴露出像素单元511a，并且所述开口仍然被透明基板523覆盖，但是，所述开口并未贯穿框体521，框体521具有与所述开口对应的底部（未标记），并且本实施例中，所述底部（未标记）被多条导热线532贯穿。而导热线532的两端分别连接有导热片531和导热片533。其中，导热片531位于框体521的底部与半导体衬底512之间，图中虽然没有显示，但是导热片531与半导体衬底512之间可以设置有胶材以使它们粘连在一起。导热线532、导热片531和导热线533的材料可以为金属材料。导热线532、导热片531和导热线533的设置是为了使得图像传感器产生的热量能够从它们之间传出，从而使得图像传感器封装结构的导热性能更好。

本实施例所提供的图像传感器封装结构虽然在图像传感器芯片背面包括有框体521对应于开口的底部，使图像传感器芯片背面增加一定厚度。但是，所述底部本身厚度较小，因此整个图像传感器封装结构的厚度不受太大影响，所述图像传感器封装结构的整体厚度仍然可以较小。并且通过导热片531、导热片533和导热线532的设置，使得图像传感器封装结构的散热性能达到较好的水平。

本发明实施例八提供另一种图像传感器封装结构，如图13所示。本实施例所提供的图像传感器封装结构同样包括图像传感器芯片和引线板。所述图像传感器芯片包括像素单元611a、第一电极611b和半导体衬底612。所述引线板包括框板621、贯穿框板621的内置导线622以及透明基板623。图像传感器芯片侧面通过保护胶603与框板621的内侧面粘接在一起。

本实施例所提供的图像传感器封装结构可以参考实施例七相关内容，但是本实施例所提供的图像传感器封装结构与实施例七所提供的图像传感器封装结构存在不同。本实施例中，框板621仅具有两个上表面，其中较低的上表面上设置有第三电极601，第一电极611b通过金属丝602与第三电极601电连接，可通过引线焊接工艺使金属丝602电连接第一电极611b和第三电极601。框板621较高上表面上具有胶点604和第二电极605。胶点604用于将透明基板623固定在框板621上。第二电极605和第三电极601通过内置导线622形成电连接，从而使第一电极611b与第二电极605形成电连接，后续第二电极605用于与外部电路形成电连接，从而最终使第一电极611b与外部电路电连接。

与实施例七类似的，本实施例所提供的图像传感器封装结构中，框板621同样具有开口（未标记），所述开口仍然暴露出像素单元611a，并且所述开口仍然被透明基板623覆盖，所述开口同样并未贯穿框体621，即框体621具有底部（未标记）。并且本实施例中，框体621的底部被多条导热线632贯穿。而导热线632的两端分别连接有导热片631和导热片633。其中，导热片631位于框体621的底部与半导体衬底612之间，图中虽然没有显示，但是导热片631与半导体衬底612之间可以设置有胶材以使它们粘连在一起。导热线632、导热片631和导热线633的材料可以为金属材料。

本实施例中，第二电极605为导电焊球。具体的，第二电极605可以是锡球，也可以是其它金属球。同时，本实施例设置第二电极605的上端部与透明基板623上表面齐平，以使得第二电极605后续容易与印刷电路板等电连接。

本实施例所提供的图像传感器封装结构虽然在图像传感器芯片背面包括有框体621对应于开口的底部，使图像传感器芯片背面增加一定厚度。但是，所述底部本身厚度较小，因此整个图像传感器封装结构的厚度不受太大影响，所述图像传感器封装结构的整体厚度仍然可以较小。并且通过导热片631、导热片633和导热线632的设置，使得图像传感器封装结构的散热性能达到较好的水平。

本发明实施例九提供一种图像传感器模组形成方法，请参考图14至图16。

实施例九首先以实施例一所述的图像传感器封装方法形成图像传感器封装结构，因此图像传感器封装结构的具体形成过程可参考图1至图6以及实施例一中的相关内容，在此不再赘述。需要说明的是，在其它实施例所提供的图像传感器模组的形成方法中，也可以采用本发明其它实施例所提供的图像传感器封装方法形成图像传感器封装结构，可以参考对应实施例的相关内容，在此不再赘述。

请参考图14，在图像传感器封装结构中的第二电极102上电连接柔性印刷电路板130，其中，柔性印刷电路板130中的导线131与第二电极102导电接触以实现电连接。可以用导电胶压合在柔性印刷电路板130和第二电极102之间以使得导线131与第二电极102导电接触，并使柔性印刷电路板130固定在图像传感器封装结构上。

图15为与图14对应的俯视图，亦即图14为图15所示结构沿E-E线得到的剖视图。从图15中还可以看到，柔性印刷电路板130还包括柔性基板132和铜箔133，柔性基板132承载作为导线的铜箔133。需要说明的是，图15中未显示出图14中的透明基板124，而仅显示出像素单元111a。

请参考图16，在柔性印刷电路板130上继续设置镜头模组140。镜头模组140包括镜框141和镜片142。镜框141用于固定镜片142，镜片142用于将光线汇集到图15中图像传感器封装结构的像素单元111a上，以使得像素单元111a所能够接收到的光线的角度范围增大。

在完成上述步骤之后，本实施例形成了图像传感器模组，本实施例所提供的图像传感器模组形成方法使用本发明实施例所提供的图像传感器的形成方法，因此，所述图像传感器模组形成方法可运用于规模化生产，并具有工艺良率高，工艺方法灵活、工艺简单和工艺成本低的特点，同时，由于本发明实施例所提供的图像传感器的形成方法形成的图像传感器封装结构厚度小，因此最终制作出的图像传感器模组厚度小。

本发明实施例十提供一种图像传感器模组，请参考图16。所述图像传感器模组中的图像传感器封装结构可以是实施例二所提供的图像传感器封装结构，因此，图像传感器封装结构各部分的结构和性质可以参考实施例二相关内容，在此不再赘述。

所述图像传感器模组还包括柔性印刷电路板130，柔性印刷电路板130中的导线131与第二电极102连接。柔性印刷电路板130上设置有镜头模组140。镜头模组140包括镜框141和镜片142。镜框141用于固定镜片142，镜片142用于将光线汇集到图15中图像传感器封装结构的像素单元111a上，以使得像素单元111a所能够接收到的光线的角度范围增大。

本实施例所提供的图像传感器模组由于具有图像传感器封装结构，因此，所形成图像传感器模组可靠性高，散热性能好，并且厚度小。

本发明实施例十一提供另外一种图像传感器模组，请参考图17。所述图像传感器模组中的图像传感器封装结构同样可以是实施例二所提供的图像传感器封装结构，因此，图像传感器封装结构各部分的结构和性质可以参考实施例二相关内容，在此不再赘述。所述图像传感器模组还包括柔性印刷电路板130，柔性印刷电路板130中的导线131与第二电极102连接。

本实施例所提供的图像传感器模组与实施例十所提供的图像传感器模组相比，不同之处在于，本实施例图像传感器模组中，镜头模组150具有位于镜框151中的多个镜片152，各个镜片152相互配合，使得图像传感器模组能够接收到的光线的角度范围更大，因此图像传感器模组能够感测到的空间范围更大。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (30)

1.一种图像传感器封装方法，其特征在于，包括：

提供图像传感器芯片，所述图像传感器芯片的功能面具有感光区域和非感光区域，所述感光区域具有像素单元，所述非感光区域具有第一电极；

提供引线板，所述引线板具有框板和贯穿所述框板厚度的内置导线，所述框板具有开口；

将所述图像传感器芯片固定在所述引线板上，所述图像传感器芯片的所述功能面与所述引线板固定在一起，所述开口暴露出所述感光区域，所述内置导线一端与所述第一电极电连接。

2.如权利要求1所述的图像传感器封装方法，其特征在于，所述引线板包括切割道，将多个所述图像传感器芯片固定在所述引线板之后，还包括：沿所述切割道切割所述引线板。

3.如权利要求1所述的图像传感器封装方法，其特征在于，将所述图像传感器芯片固定在所述引线板上之后，还包括：在所述图像传感器芯片侧面设置保护胶。

4.如权利要求3所述的图像传感器封装方法，其特征在于，将所述图像传感器芯片固定在所述引线板上之后，还包括：在所述框板表面设置第二电极，所述内置导线的另一端与所述第二电极电连接。

5.如权利要求4所述的图像传感器封装方法，其特征在于，将所述图像传感器芯片固定在所述引线板上之前，还包括：在所述框板上设置覆盖所述开口的透明基板。

6.如权利要求5所述的图像传感器封装方法，其特征在于，所述框板包括第一上表面和第二上表面，所述第一上表面高于所述第二上表面；所述第二电极位于所述第一上表面；所述透明基板固定在所述第二上表面上，并且所述透明基板的上表面低于所述第一上表面。

7.如权利要求5所述的图像传感器封装方法，其特征在于，所述第二电极为导电焊球，其顶部与所述透明基板的上表面齐平。

8.如权利要求5所述的图像传感器封装方法，其特征在于，还包括：在所述框板上设置覆盖所述开口的所述透明基板之前，至少在所述透明基板的上表面和下表面的其中之一设置光学镀膜。

9.如权利要求8所述的图像传感器封装方法，其特征在于，所述光学镀膜包括红外截止膜或者抗反射膜。

10.如权利要求1所述的图像传感器封装方法，其特征在于，所述内置导线与所述第一电极通过超声波焊接、回流焊焊接或者导电胶粘接的方式电连接。

11.如权利要求1所述的图像传感器封装方法，其特征在于，所述框板设置有无源器件。

12.如权利要求1所述的图像传感器封装方法，其特征在于，所述框板的材料包括陶瓷材料、有机材料、玻璃材料或者硅材料。

13.如权利要求1所述的图像传感器封装方法，其特征在于，将所述图像传感器芯片固定在所述引线板上的方式为：将所述图像传感器芯片的侧面与所述框板的内侧面粘接；所述内置导线一端与所述第一电极电连接的方式为：通过金属丝使所述内置导线一端与所述第一电极电连接。

14.如权利要求1所述的图像传感器封装方法，其特征在于，所述框板具有与所述开口对应的底部，将所述图像传感器芯片固定在所述引线板上的方式为：将所述图像传感器芯片的背面和侧面与所述框板的内侧面和底部粘接；所述内置导线一端与所述第一电极电连接的方式为：通过金属丝使所述内置导线一端与所述第一电极电连接。

15.如权利要求14所述的图像传感器封装方法，其特征在于，还包括：设置多条导热线贯穿所述框板的底部，所述导热线的两端分别连接有导热片，位于所述框板内表面的所述导热片通过胶材与所述图像传感器芯片的背面粘接。

16.一种图像传感器模组形成方法，其特征在于，包括：

以如权利要求1至15任意一项所述的图像传感器封装方法形成图像传感器封装结构；

所述图像传感器封装结构的所述内置导线电连接印刷电路板；

在所述印刷电路板上设置镜头模组。

17.一种图像传感器封装结构，其特征在于，包括：

图像传感器芯片，所述图像传感器芯片的功能面具有感光区域和非感光区域，所述感光区域具有像素单元，所述非感光区域具有第一电极，所述图像传感器芯片的侧面设置有保护胶；

与所述图像传感器芯片固定连接的引线板，所述图像传感器芯片的所述功能面与所述引线板固定在一起，所述引线板具有框板和贯穿所述框板厚度的内置导线，所述框板具有开口，所述开口暴露出所述感光区域，所述内置导线的一端与所述第一电极电连接。

18.如权利要求17所述的图像传感器封装结构，其特征在于，还包括：透明基板，所述透明基板固定在所述框板上且覆盖所述开口。

19.如权利要求18所述的图像传感器封装结构，其特征在于，所述框板上表面设置有第二电极，所述内置导线的另一端与所述第二电极电连接。

20.如权利要求19所述的图像传感器封装结构，其特征在于，所述框板包括第一上表面和第二上表面，所述第一上表面高于所述第二上表面；所述第二电极位于所述第一上表面；所述透明基板固定在所述第二上表面上，并且所述透明基板的上表面低于所述第一上表面。

21.如权利要求19所述的图像传感器封装结构，其特征在于，所述第二电极为导电焊球，其顶部与所述透明基板的上表面齐平。

22.如权利要求18所述的图像传感器封装结构，其特征在于，所述透明基板的上表面和下表面的至少其中之一具有光学镀膜。

23.如权利要求22所述的图像传感器封装结构，其特征在于，所述光学镀膜包括红外截止膜或者抗反射膜。

24.如权利要求17所述的图像传感器封装结构，其特征在于，所述内置导线与所述第一电极通过焊接或者导电胶粘接的方式电连接。

25.如权利要求17所述的图像传感器封装结构，其特征在于，所述框板设置有无源器件。

26.如权利要求17所述的图像传感器封装结构，其特征在于，所述框板的材料包括陶瓷材料、有机材料、玻璃材料或者硅材料。

27.如权利要求18所述的图像传感器封装结构，其特征在于，所述框板的内侧面与所述图像传感器芯片的侧面粘接，所述内置导线的一端与所述第一电极之间通过金属线电连接。

28.如权利要求18所述的图像传感器封装结构，其特征在于，所述框板的内表面与所述图像传感器芯片的侧面和底部粘接，所述内置导线的一端与所述第一电极之间通过金属线电连接。

29.如权利要求28所述的图像传感器封装结构，其特征在于，所述框板的底部被多条导热线贯穿，所述导热线的两端分别连接有导热片，位于所述框板内表面的所述导热片通过胶材与所述图像传感器芯片的背面粘接。

30.一种图像传感器模组，其特征在于，包括：

如权利要求17至29任意一项所述的图像传感器封装结构，所述内置导线与印刷电路板电连接，所述印刷电路板上设置有镜头模组。