CN103400845A - 影像传感器封装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种影像传感器封装方法，包括：影像传感器芯片主动面上方设置环绕形成有遮光层的透明基材，两者对位固定连接形成电连接，将封闭框下端与基板对位后固定连接并形成电连接，封闭框上端与透明基材对位后固定连接并形成电连接，影像传感器芯片处于封闭框、透明基材及基板围合的封闭空间内，在透明基材上的正投影，在遮光层环绕的区域内，封闭框外围密封，实现影像传感器芯片与基板的电连接。采用本发明方法获得的影像传感器，在影像传感器芯片主动面上方覆盖的透明基材对芯片感测区域起保护作用，防止后续制程中产生的颗粒污染，还可提高制程良率使得光线从特定的区域入射到感测区，改善了光感质量，提高了良品率。

Description

影像传感器封装方法

技术领域

本发明涉及芯片封装方法，尤其涉及影像传感器封装方法。

背景技术

传统的影像传感器封装时，使用打线方式将影像传感器芯片封装至基板，容易对影像传感器芯片的感测区域产生微粒污染，造成封装产品质量不良，可靠性不足，而且打线方式采用金属线实现芯片与基板的连接，基板需要留出金属线的连接区域，使得最终的产品封装尺寸比芯片尺寸大的多，上述方式制程复杂，生产成本较高。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明的目的在于提供一种影像传感器封装方法，解决封装产品良率较低，及解决制程复杂和生产成本较高的问题。

本发明提供的一种影像传感器封装方法，包括：

在透明基材的第一表面的周边环绕地形成遮光层，第二表面的周边形成金属重布线及多个焊盘网络，在影像传感器芯片主动面上设置多个焊盘，将影像传感器芯片主动面上的焊盘与透明基材上的部分焊盘网络对应连接并形成电连接；在基板的第二表面上设置电路布线和接垫网络，制作封闭框并将封闭框一端面与基板上设置有接垫网络的表面对位，再将封闭框的另一端面与透明基材上设置有焊盘网络的第二表面对位，内置于封闭框中的导电件的两端分别与基板的接垫网络及透明基材的焊盘网络连接并形成电连接；使影像传感器芯片处于透明基材、封闭框及基板围合的空间内，并使影像传感器芯片在透明基材上的正投影，位于遮光层环绕的区域内。

本发明提供的影像传感器封装方法，封装时先在影像传感器芯片主动面上方覆盖透明基材，在透明基材周边环绕地形成遮光层，影像传感器芯片处于透明基材、封闭框及基板围合的空间内，影像传感器芯片在透明基材上的正投影位于遮光层环绕的区域内，并且在封装过程中，遮光层的设置、透明基材与影像传感器芯片的结合，封闭框与基板的结合可以分时或同时进行，最后再将所有部件结合在一起，由此形成封装结构的有机整体。该封装结构整体上不仅可通过在影像传感器芯片主动面上方覆盖的透明基材对芯片感测区域起保护作用，防止后续制程中产生的颗粒污染，还可提高制程良率使得光线从特定的区域入射到感测区，改善了光感质量，提高了良品率，进一步封闭框可以预先批量制作，简化了制程，节约工时，工艺简单，降低生产成本，封闭框既能保护影像传感器芯片，又能通过内置导电件构成导电通道，而且较采用打线方式连接封装，本发明影像传感器封装方法使得封装结构变小，满足产品轻薄短小的要求。

附图说明

参照下面结合附图对本发明实施例的说明，会更加容易地理解本发明的以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本发明的原理。在附图中，相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。

图1为本发明提供的透明基材的结构示意图。

图2为本发明提供的影像传感器芯片的结构示意图。

图3为本发明提供的封闭框的装配示意图。

图4为本发明提供的封闭框的另一装配示意图。

图5为本发明提供的基板的结构示意图。

图6为本发明提供的透明基材与影像传感器芯片的装配示意图。

图7为本发明提供的封闭框与基板的装配示意图。

图8为本发明提供的影像传感器封装结构示意图。

附图标记说明：

1：透明基材，11：第一表面，12：第二表面，13：焊盘网络，14：遮光层；

2：影像传感器芯片，21：主动面，22：被动面，23：光线感测区，24：焊盘，25：凸点；

3：封闭框，31：封闭条，32通孔，33：导电件；

4：基板，41：第一表面，42：第二表面，43：接垫网络；

5：封胶。

具体实施方式

下面参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。

实施例一

影像传感器封装方法，如图1所示，在透明基材1的第一表面11周边环绕地形成遮光层14，第二表面12的周边形成金属重布线及多个焊盘网络13。如图2所示，在影像传感器芯片2的主动面21上设置多个焊盘24。

封装时，先将影像传感器芯片2主动面上的焊盘24与透明基材1上的金属重布线上的部分焊盘网络13的焊盘对应连接并形成电连接，在影像传感器芯片主动面上覆盖透明基材可以对芯片的光线感测区域起保护作用，防止后续制程产生的颗粒污染。

如图5所示，在基板4的第一表面41上设置电路布线和接垫网络43。

如图3或图4所示，用封闭条31首尾相接制作封闭框3。如图7所示，将封闭框3一端面与基板4上设置有接垫网络43的表面即第一表面41对位连接，如图8所示，将封闭框3的另一端面与透明基材1上设置有焊盘网络的表面即第二表面12对位连接，内置于封闭框3中的导电件33的两端分别与基板4的接垫网络43及透明基材1的焊盘网络13连接并形成电连接；并使影像传感器芯片2处于透明基材1、封闭框3及基板4围合的空间内。

并且，影像传感器芯片在透明基材上的正投影，在遮光层环绕的区域A内（参见图8），使得光线从区域A内入射到影像传感器芯片2，不会从遮光层所在的区域B入射到影像传感器芯片2。影像传感器芯片2与透明基材1连接并实现电连接，透明基材1与封闭框3上端连接并通过内置导电件33实现电连接，封闭框3的下端与基板4连接并通过内置导电件33实现电连接，从而实现了影像传感器芯片2与基板4的电连接。

上述技术方案提供的影像传感器封装方法制备成的影像传感器，在影像传感器芯片主动面上方覆盖透明基材，影像传感器芯片处于透明基材、封闭框及基板围合的空间内，透明基材上形成有遮光层，影像传感器芯片在透明基材上的正投影位于遮光层环绕的区域内，并且在封装过程中，遮光层的设置、透明基材与影像传感器芯片的结合，封闭框与基板的结合可以分时或同时进行，最后再将所有部件结合在一起，由此形成封装结构的有机整体。

使用该封装方法得到的影像传感器结构，整体上不仅可通过透明基材对芯片感测区域起保护作用，防止后续制程中产生的颗粒污染，提高制程良率，还使得光线从特定的区域入射到感测区，改善了光感质量，提高了良品率，进一步封闭框可以预先批量制作，简化了制程，节约工时，工艺简单，降低生产成本，封闭框既能保护影像传感器芯片，又能通过内置导电件构成导电通道，与打线连接相比，基板不需要留出金属线的连接区域，使得封装结构变小，满足产品轻薄短小的要求。

实施例二

如图1所示，透明基材1包括第一表面11及第一表面的背面（第二表面12），在透明基材1的第一表面11上涂覆增透膜，以增加透射比。在可选的实施例中，透明基材第一表面位于所述遮光层环绕的区域内的部分设置有增透膜。当然，透明基材第一表面位于所述遮光层环绕的区域内的部分也可以不设置增透膜，透明基材直接裸露。

在第二表面12的周边形成金属重布线区域，并在金属布线上设置复数个焊盘网络13。

如图2所示，影像传感器芯片2包括主动面21及其背面被动面22，主动面21设有光线感测区23和复数个焊盘24，通过SBB技术（Stud BumpBonding，钉头凸点工艺）在焊盘24上形成凸点25。

透明基材1的第二表面12周边的金属重布线围成的区域大小根据影像传感器芯片2的光线感测区的大小确定。

与实施例一相同，影像传感器芯片在透明基材上的正投影，在遮光层环绕的区域A内。通过这种布置方式，光线不会从遮光层所在的区域B内入射到影像传感器芯片2。本实施例中，影像传感器芯片2具有光线感测区23，所以光线感测区23在透明基材上的正投影，也要在遮光层环绕的区域A内。进一步来说，在一种可选的实施例中，影像传感器芯片2尺寸大于设置在其主动面21上的光线感测区23，影像传感器芯片2在透明基材上的正投影会有一部分落在遮光层所在的区域B上，但是要保证光线感测区23在透明基材上的正投影在遮光层围绕的区域A内。同样的，光线感测区23的尺寸也可能有一部分（例如其四周）的投影落在遮光层上，而这并不妨碍遮光层14阻止光线入射。总而言之，无论和光线感测区23在透明基材是否正好落入遮光层围绕的区域A，只要遮光层14能够阻止光线从遮光层14所在的区域B入射，影像传感器芯片2就都在本发明所保护的范围内。当然，这也适用于实施例一中所涉及的类似情形。

如图6所示，将透明基材1与影像传感器芯片2对位，影像传感器芯片主动面21上的焊盘24上的凸点25与透明基材1上的部分焊盘网络13的焊盘对应连接并形成电连接。

如图3或4所示，封闭框3由复数条封闭条31围合而成，各封闭条31首尾相连，呈方形，围合成的封闭框上下贯通。封闭框3大小根据影像传感器芯片2确定。在封闭条31上设置有上下贯穿的通孔32，封闭框3共有复数个通孔32。如图7所示，在通孔32内设置导电件33，导电件33可以为实心导电件，还可以为涂覆在通孔内壁的导电涂层。本实施例采用涂覆在通孔内壁的导电涂层作为导电件33。导电件33在封闭条31的两端面形成接垫。

如图5所示，基板4包括第一表面41及其背面第二表面42，基板4的第一表面41上设置有电路布线和接垫网络43。

如图7所示，将封闭框3的下端面与基板4的第一表面41对位，封闭框3的下端面与基板4的第一表面41接触并且内置的导电件33下端的接垫与基板4的第一表面41上设置的接垫网络43的接垫形成电连接，并且基板4的第一表面41上设置的接垫网络43的接垫与外电路连接。

如图8所示，将封闭框3的上端面与透明基材1的第二表面12对位，封闭框3的上端面与透明基材1的第二表面12接触并且内置的导电件33的上端的接垫与透明基材1上焊盘网络13的焊盘电连接。从而将影像传感器芯片2包围于透明基材1、基板4和封闭框3围合的空间内。在封闭框3外围设置有封胶5，封胶5起固定密封作用，并防止水汽等外部因素对影像传感器芯片的影响。

影像传感器芯片2通过芯片上的凸点25与透明基材1上的部分焊盘网络13的焊盘连接，另一部分焊盘网络13的焊盘与封闭框3中的导电件33的上端接垫连接，导电件33的下端接垫与基板4第一表面41上设置的接垫网络43的接垫连接，从而实现了影像传感器芯片2与基板4的电连接。

本发明影像传感器封装方法获得的影像传感器，整体上不仅可通过在影像传感器芯片主动面上方覆盖的透明基材对芯片感测区域起保护作用，防止后续制程中产生的颗粒污染，还可提高制程良率使得光线从特定的区域入射到感测区，改善了光感质量，提高了良品率，进一步的封闭框可以预先批量制作，简化了制程，节约工时，工艺简单，降低生产成本，封闭框既能保护影像传感器芯片，又能通过内置导电件构成导电通道，与打线连接相比，基板不需要留出金属线的连接区域，使得封装结构变小，满足产品轻薄短小的要求。

虽然已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本申请的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

Claims (9)

1.一种影像传感器封装方法，其特征在于：

在透明基材的第一表面的周边环绕地形成遮光层，第二表面的周边形成金属重布线及多个焊盘网络，在影像传感器芯片主动面上设置多个焊盘，

将所述影像传感器芯片主动面上的焊盘与所述透明基材上的部分焊盘网络对应连接并形成电连接；

在基板的一个表面上设置电路布线和接垫网络，

制作封闭框并将封闭框一端面与所述基板上设置有接垫网络的表面对位，再将所述封闭框的另一端面与所述透明基材上设置有焊盘网络的第二表面对位，内置于封闭框中的导电件的两端分别与所述基板的接垫网络及所述透明基材的焊盘网络连接并形成电连接；使所述影像传感器芯片处于所述透明基材、所述封闭框及所述基板围合的空间内，并使所述影像传感器芯片在所述透明基材上的正投影，位于所述遮光层环绕的区域内。

2.根据权利要求1所述的影像传感器封装方法，其特征在于：所述透明基材第一表面位于所述遮光层环绕的区域内的部分裸露或设置有增透膜。

3.根据权利要求1所述的影像传感器封装方法，其特征在于：在所述影像传感器芯片的焊盘上设置凸点，通过该凸点与所述透明基材上的部分焊盘网络对应连接。

4.根据权利要求3所述的影像传感器封装方法，其特征在于：所述凸点采用SBB技术形成。

5.根据权利要求1所述的影像传感器封装方法，其特征在于：所述封闭框由封闭条围合而成。

6.根据权利要求1所述的影像传感器封装方法，其特征在于：在所述封闭框上设置有通孔，通孔内设置有导电件。

7.根据权利要求1或6所述的影像传感器封装方法，其特征在于：所述导电件为实心导电件或为涂覆在通孔内壁的导电涂层。

8.根据权利要求1或6所述的影像传感器封装方法，其特征在于：在所述导电件两端设置有接垫。

9.根据权利要求1所述的影像传感器封装方法，其特征在于：在封闭框外围设置封胶。

Images