CN103413815A - 晶圆级图像传感器封装结构和晶圆级图像传感器封装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种晶圆级图像传感器封装结构和晶圆级图像传感器封装方法，所述晶圆级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具有功能面、感光结构和导电垫，所述感光结构和所述导电垫位于所述功能面上；引线板，所述引线板包括：板体和引线；所述板体包括：下表面、开口、第一上表面和第二上表面；所述下表面固定在所述功能面上，所述开口暴露所述感光结构，所述第一上表面高于所述第二上表面，所述引线的顶端位于所述第一表面上，所述引线的底端位于所述第二上表面上；所述引线的底端通过金属线连接所述导电垫。所述晶圆级图像传感器封装结构具有良好的散热性能，并可以具有超薄的厚度。

Description

晶圆级图像传感器封装结构和晶圆级图像传感器封装方法
技术领域
本发明涉及图像传感器领域，尤其是涉及一种晶圆级图像传感器封装结构和晶圆级图像传感器封装方法。
背景技术
图像传感器是一种将光学信息（optical information）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。
图像传感器正朝着微型化的趋势发展，新一代电子产品对图像传感器封装结构有着更高的要求，例如更小的外形和更低的成本。然而现有晶圆级图像传感器封装方法存在以下缺点：
1.现有晶圆级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.现有晶圆级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.现有晶圆级图像传感器封装方法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，现有晶圆级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。
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，亟需一种晶圆级图像传感器封装结构和晶圆级图像传感器封装方法，以解决现有晶圆级图像传感器封装结构厚度大和散热性能差的问题，现有晶圆级图像传感器封装方法工艺复杂和工艺成本高的问题。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种晶圆级图像传感器封装结构和晶圆级图像传感器封装方法，以使得晶圆级图像传感器封装方法的工艺得到简化，工艺成本降低，并使得晶圆级图像传感器封装结构和厚度减小，散热性能提高。
为解决上述问题，本发明提供一种晶圆级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具有功能面、感光结构和导电垫，所述感光结构和所述导电垫位于所述功能面上；
引线板，所述引线板包括：板体和引线；所述板体包括：下表面、开口、第一上表面和第二上表面；所述下表面固定在所述功能面上，所述开口暴露所述感光结构，所述第一上表面高于所述第二上表面，所述引线的顶端位于所述第一表面上，所述引线的底端位于所述第二上表面上；所述引线的底端通过金属线连接所述导电垫。
可选的，所述第二上表面位于所述第一上表面和所述开口之间，所述开口同时暴露所述导电垫；所述引线板还包括：透明基板，所述透明基板位于所述第二上表面上并覆盖所述开口。
可选的，所述板体还包括连接所述第一上表面和所述第二上表面的侧面，所述侧面与所述第二上表面的夹角为直角；部分所述引线位于所述板体内。
可选的，所述板体还包括连接所述第一上表面和所述第二上表面的侧面，所述侧面与所述第二上表面的夹角为钝角；部分所述引线位于所述侧面上。
可选的，所述下表面固定在所述感光结构和所述导电垫之间；所述金属线和至于部分所述第二表面被胶材覆盖；所述板体还包括第三上表面，所述第一上表面高于所述第三上表面；所述晶圆级图像传感器封装结构还包括：透明基板，所述透明基板位于所述第三上表面上并覆盖所述开口。
可选的，所述板体还包括连接所述第一上表面和所述第二上表面的侧面，所述侧面与所述第二上表面的夹角为直角；部分所述引线位于所述板体内。
可选的，所述板体还包括连接所述第一上表面和所述第二上表面的侧面，所述侧面与所述第二上表面的夹角为钝角；部分所述引线位于所述侧面上，至少部分所述引线同时被所述胶材覆盖。
可选的，所述透明基板与所述板体之间存在间隙。
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，所述板体的材料包括陶瓷材料、有机材料、玻璃材料或者硅材料。
为解决上述问题，本发明还提供了一种晶圆级图像传感器封装方法，包括：
提供晶圆，所述晶圆具有多个图像传感器芯片单元和位于所述图像传感器芯片单元之间的切割道，每个所述图像传感器芯片单元具有功能面、感光结构和导电垫，所述感光结构和所述导电垫位于所述功能面上；
提供引线板，所述引线板包括：板体和引线，所述板体包括：下表面、开口、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，所述引线的顶端位于所述第一表面上，所述引线的底端位于所述第二上表面上；
将所述下表面粘合或键合在所述功能面上，使所述开口暴露所述感光结构；
用金属线将所述引线的底端与所述导电垫连接；
磨削所述的晶圆的背面；
沿所述切割道切割所述晶圆，形成单独的图像传感器芯片模组。
可选的，在将所述板体的下表面粘合或键合在所述功能面上时，使所述开口暴露所述导电垫；所述第二表面位于所述第一表面与所述开口之间，在用金属线将所述引线的底端与所述导电垫连接之后且在沿所述切割道切割所述晶圆之前，在所述第二表面上设置覆盖所述开口的透明基板。
可选的，所述板体还包括连接所述第一上表面和所述第二上表面的侧面，所述侧面与所述第二上表面的夹角为直角；部分所述引线位于所述板体内部。
可选的，所述板体还包括连接所述第一上表面和所述第二上表面的斜侧面，所述斜侧面与所述第二上表面的夹角为钝角；部分所述引线位于所述斜侧面上。
可选的，所述第二表面位于所述第一表面外部，在将所述下表面粘合或键合在所述功能面上时，使所述下表面位于所述感光结构和所述导电垫之间；在用所述金属线将位于所述第二上表面的所述引线与所述导电垫连接之后，使用胶材覆盖所述金属线和至少部分所述引线；所述板体还包括位于所述第一表面与所述开口之间的第三表面，所述第一表面高于所述第三表面；所述晶圆级图像传感器封装方法还包括：在沿所述切割道切割所述晶圆之前，在所述第三表面上设置覆盖所述开口的透明基板。
可选的，所述板体还包括连接所述第一上表面和所述第二上表面的侧面，所述侧面与所述第二上表面的夹角为直角；部分所述引线位于所述板体内。
可选的，所述板体还包括连接所述第一上表面和所述第二上表面的斜侧面，所述斜侧面与所述第二上表面的夹角为钝角；部分所述引线位于所述斜侧面上。
可选的，通过胶点将所述透明基板与所述板体粘接，并使所述透明基板与所述板体之间存在间隙。
可选的，在将所述透明基板与所述板体粘接之前，在所述透明基板的上表面和下表面的至少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，所述板体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，在提供引线板时，采用一体成型的方法形成所述板体。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
本发明所提供的晶圆级图像传感器封装结构中，晶圆和引线板可以分别制作再封装在一起，因而它们的良率可以单独控制，因此所述晶圆级图像传感器封装结构可靠性高。并且，由于不需要在晶圆背面形成导线、保护层或者绝缘层等结构，因此晶圆级图像传感器封装结构具有良好的散热性能。同时，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，因此所述晶圆级图像传感器封装结构可以具有超薄的厚度。
本发明所提供的晶圆级图像传感器封装方法，先分别提供晶圆和引线板，再将它们固定在一起，因此可以分别对晶圆和引线板进行单独控制，可以分别控制晶圆和引线板的良率，从而可以提高封装工艺良率；所述封装方法将引线板的下表面固定在晶圆的功能面上，并使得晶圆功能面上的导电垫通过引线板中的引线向上引出，不必制作背面导电连接结构，因此可以制作出超薄的晶圆级图像传感器封装结构；所述封装方法可以减少在晶圆级图像传感器封装结构背面形成导线、保护层或者绝缘层等结构，因此工艺更加简单，工艺成本降低，同时由于不需要在晶圆背面形成导线、保护层或者绝缘层等结构，因此后续的工艺过程可以在更加清洁的环境中进行。
附图说明
图1至图6为本发明实施例一晶圆级图像传感器封装方法的示意图；
图7至图9为本发明实施例三晶圆级图像传感器封装方法的示意图；
图10至图12为本发明实施例五晶圆级图像传感器封装方法的示意图；
图13至图15为本发明实施例七晶圆级图像传感器封装方法的示意图。
具体实施方式
现有的晶圆级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(Through silicon Via，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型连接处遭受到腐蚀，产生T型连接处剥离等可靠性差的问题，这种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，所述方法得到的晶圆级图像传感器封装结构都存在厚度大，散热性能差的问题。
本发明提供一种晶圆级图像传感器封装结构和晶圆级图像传感器封装方法。所述晶圆级图像传感器封装方法分别提供晶圆和引线板，所述晶圆具有多个图像传感器芯片单元和位于所述图像传感器芯片单元之间的切割道，每个所述图像传感器芯片单元具有功能面、感光结构和导电垫，所述感光结构和所述导电垫位于所述功能面上；所述引线板包括：板体和引线，所述板体包括：下表面、开口、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，所述引线的顶端位于所述第一表面上，所述引线的底端位于所述第二上表面上；将所述下表面粘合或键合在所述功能面上，使所述开口暴露所述感光结构；用金属线将所述引线的底端与所述导电垫连接；磨削所述的晶圆的背面；沿所述切割道切割所述晶圆，形成单独的图像传感器芯片模组。由于晶圆和引线板分别单独制作，因此可以分别控制晶圆和引线板的良率，从而可以提高封装工艺良率。由于引线板下表面粘合或键合在功能面上，引线板中引线的顶端位于第一表面上，引线的底端位于第二上表面上，并且引线的底端通过金属线与导电垫连接，从而在功能面上方形成导电连接结构，而晶圆背面不需要进行处理，因此所述晶圆级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，因此所述晶圆级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。
本发明实施例一首先提供一种晶圆级图像传感器封装方法。
请参考图1，提供晶圆（未标注）。
晶圆具有多个图像传感器芯片单元11A，图1显示了其中两个图像传感器芯片单元11A。图像传感器芯片单元11A具有功能面110、感光结构111和导电垫112，感光结构111和导电垫112位于功能面110上。图像传感器芯片单元11A之间具有切割道113，后续在对晶圆进行切割时，即沿切割道113进行。
图像传感器芯片单元11A中的感光结构111用于实现光电转换，感光结构111包括有光学透镜层（未示出）、彩膜层（未示出）和光电二极管（未示出）等结构，图像传感器芯片单元11A内部可以形成有与所述光电二极管配合的MOS管、浮置扩散区、放大电路和相应的互连结构等，这些半导体器件和结构一方面与感光结构111电连接，以对感光结构111产生的光电信号进行处理，另一方面与导电垫112电连接。导电垫112用于后续将图像传感器芯片单元21A的电路结构与外部电路进行电连接。
请参考图2，图2为图1所示晶圆沿A-A点画线剖开得到的剖示图。从图2中可以看出，晶圆具有一定的厚度，并具有背面（未标注）和功能面110，感光结构111和导电垫112位于功能面110上。
请参考图3，提供引线板12。
引线板12包括板体121和引线122。板体121包括下表面121a、开口121b、第一上表面121c、第二上表面121d和侧面121e。第一上表面121c高于第二上表面121d，侧面121e连接第一上表面121c和第二上表面121d，并且侧面121e与第一上表面121c和第二上表面121d的夹角为均直角，即侧面121e同时垂直第一上表面121c和第二上表面121d。引线122的顶端122a位于第一表面121c上，引线122的底端122c位于第二上表面上121d。引线122除顶端122a和底端122c以外的部分位于板体121内，这部分为引线122的中部122b。
引线122的材料可以是铜、铝、金或者银等金属，并且可以是一层或者多层结构，例如引线122可以是由铜、镍和金三层组成的三层结构。
板体121的材料可以包括陶瓷材料、有机材料、玻璃材料或者硅材料，并且可以采用一体成型的方法形成板体121，例如当板体121为有机材料时，可以采用注塑成型的方式一体成型板体121，并且此时可以将引线122预先设置在注塑成型的模具中，然后在形成板体121时，同时形成整个引线板12。
请参考图4，将板体121的下表面121a通过胶材13粘接在功能面110上，并使图3所示开口121b暴露感光结构111和导电垫112。
在将板体121的下表面121a粘接在功能面110的过程中，胶材13可以先涂布在下表面121a上，也可以先涂布在功能面110上，或者同时涂布在下表面121a上和功能面110上，再将板体121贴放在晶圆的功能面110上，使板体121的下表面121a和功能面110通过胶材13粘接在一起。
需要说明的是，在本发明的其它实施例中，也可以采用键合的方式将板体121的下表面121a和功能面11固定在一起。
请继续参考图4，用金属线24将引线122的底端122c与导电垫112连接。
金属线24可以是金线或者铜线，本实施例选择用延展性能和导电性能都较佳的金线。本实施例通过热压键合的方式使金属线24连接引线122的底端122c和导电垫112连接。具体的，采用热压压头将金熔化成金球，再将金球压合在引线122的底端122c（或者导电垫112）上，然后移动热压压头拉出金线，并将金线的另一端压合在导电垫112（引线122的底端122c）上，从而使得金属线24的两端分别连接引线122的底端122c和导电垫112。需要说明的是，在本发明的其它实施例中，也可以采用超声键合或者热超声键合的方式使金属线24连接引线122的底端122c和导电垫112连接。
请参考图5，在第二上表面121d上设置覆盖图3所示开口121b的透明基板124。
本实施例首先在第二上表面121d上设置胶点123，然后通过胶点123将透明基板124粘接在第二上表面121d上。
透明基板124的材料可以包括玻璃或者有机树脂，设置透明基板124可以在保证光线能够到达感光结构111的同时，防止灰尘或者杂质落到感光结构111。
在将透明基板124与板体121粘接之前，可以在透明基板124的上表面（未标注）和下表面（未标注）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）膜或者抗反射膜（anti-reflect，AR）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而截止或反射红外光，从而使感光结构111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。
图5中虽然未显示，但是透明基板124通过胶点123固定在第二上表面121d之后，各个胶点123在第二上表面121d之间存在空隙（未示出），而透明基板124与板体121的侧面121e之间存在缝隙（未标记），这些空隙和缝隙相通，使得功能面110、板体121和透明基板124围成的腔室（未标记）与外部相通，从而可以防止透明基板124因上表面和下表面受到的气压不同而造成破裂。
请参考图6，磨削图5所示晶圆的背面，并沿切割道113切割图5所示晶圆。
本实施例可以采用机械方法对晶圆的背面进行磨削，以达到减薄晶圆的目的，然后用机械方法或者激光沿切割道113切割晶圆。
在对晶圆进行切割后，得到相互分离的图像传感器芯片11B，并且图像传感器芯片11B的功能面110上具有引线板121，因此每个图像传感器芯片11B与引线板形成一个圆级图像传感器封装结构，亦即一个图像传感器芯片模组。
本实施例所提供的晶圆级图像传感器封装方法，先分别提供晶圆和引线板12，再将它们固定在一起，因此可以分别对晶圆和引线板12进行单独控制，进而可以分别控制晶圆和引线板12的良率，从而可以提高封装工艺良率。并且所述封装方法将引线板12的下表面121a固定在晶圆的功能面110上，使得晶圆功能面110上的导电垫112通过引线板12中的引线122向上引出，从而不必制作背面导电连接结构，因此可以制作出超薄的晶圆级图像传感器封装结构，适用于高像素的图像传感器的封装。所述封装方法可以减少在晶圆级图像传感器封装结构背面形成导线、保护层或者绝缘层等结构，因此工艺更加简单，工艺成本降低，同时由于不需要在晶圆背面形成导线、保护层或者绝缘层等结构，因此后续的工艺过程（例如焊接工艺过程）可以在更加清洁的环境中进行，并且整个晶圆级图像传感器封装方法工艺简单，容易执行，适于量产。
本发明实施例二提供一种圆级图像传感器封装结构，所述结构可以从实施例一所提供的晶圆级图像传感器封装方法形成，因此，可参考实施例一相应内容。
请参考图6，本实施例所提供的晶圆级图像传感器封装结构包括图像传感器芯片11B和引线板12(请参考图3)。图像传感器芯片11B具有功能面110、感光结构111和导电垫112，感光结构111和导电垫112位于功能面110上。引线板12包括板体121、引线122和透明基板124。板体121包括下表面121a、开口121b(请参考图3)、第一上表面121c、第二上表面121d和侧面121e。板体121的下表面121a通过胶材13固定在功能面110上。本实施例中，第二上表面121d位于第一上表面121c和开口121b之间，开口121b暴露感光结构111和导电垫112。第一上表面121c高于第二上表面121d引线122的底端122c通过金属线24连接导电垫112。侧面121e与第一上表面121c和第二上表面121d的夹角为直角，即侧面121e同时垂直于第一上表面121c和第二上表面121d。透明基板124通过胶点123粘接于第二上表面121d上并覆盖开口121b。引线122的顶端122a位于第一表面121c上，引线122的底端122c位于第二上表面121d上。除顶端122a和底端122c以外的部分引线122位于板体121内部，这部分的引线122为中部122b。
图像传感器芯片11B及其功能面110上的感光结构111和导电垫112的作用和性质等内容可参考实施例一相应内容。
板体121、引线122、金属线14和透明基板124的材料、作用和形成方法等内容可参考实施例二相应内容。
本实施例所提供的晶圆级图像传感器封装结构中，晶圆和引线板12可以分别制作再封装在一起，因而它们的良率可以单独控制，因此所述晶圆级图像传感器封装结构可靠性高。并且，由于不需要在晶圆背面形成导线、保护层或者绝缘层等结构，因此晶圆级图像传感器封装结构具有良好的散热性能。同时，由于不需要在晶圆背面上述结构，因此可以减小晶圆背面的厚度。而功能面110上原本就需要制作保护基板等结构，因此，在功能面110上制作由引线板12和金属线14等组成的引出结构，基本不增加整个晶圆级图像传感器封装结构功能面上的厚度，因此所述晶圆级图像传感器封装结构可以具有超薄的厚度。
本发明实施例三提供另外一种晶圆级图像传感器封装方法。
请参考图7，提供引线板22。
引线板22包括板体221和引线222。板体221包括下表面221a、开口221b、第一上表面221c、第二上表面221d和连接第一上表面221c和第二上表面221d的侧面221e。第一上表面221c高于第二上表面221d，引线222的顶端222a位于第一表面221c上，引线222的底端222c位于第二上表面上221d。
与实施例一不同的是，本实施例中，侧面221e与第一上表面221c和第二上表面221d的夹角为均钝角，引线222的中部222b位于侧面221e上。
本实施例中的板体221、引线222的材料和制作方法可参考实施例一相应内容。
请参考图8，提供晶圆（未标注）。
晶圆具有多个图像传感器芯片单元21A，图8显示了其中两个图像传感器芯片单元21A。图像传感器芯片单元21A具有功能面210、感光结构211和导电垫212，感光结构211和导电垫212位于功能面210上。图像传感器芯片单元21A之间具有切割道213，后续在对晶圆进行切割时，即沿切割道213进行。
图像传感器芯片单元21A及其功能面210上的感光结构211和导电垫212的作用和性质等内容可参考实施例一相应内容。
请继续参考图8，将板体221的下表面221a通过胶材23粘接在功能面210上，并使图7所示开口221b暴露感光结构211和导电垫212。
在将板体221的下表面221a粘接在功能面210的具体过程可参考实施例一相应内容。
请继续参考图8，用金属线24将引线222的底端222c与导电垫212连接。
金属线24的材料和连接方式可参考实施例一相应内容。
请参考图5，在第二上表面221d上设置覆盖图7所示开口221b的透明基板224。
本实施例首先在第二上表面221d上设置胶点223，然后通过胶点223将透明基板224粘接在第二上表面221d上。
透明基板224的材料、作用、形成方法以及其与板体221的连接关系可参考实施例一相应内容。
请参考图9，磨削图8所示晶圆的背面，并沿切割道213切割图8所示晶圆。
磨削和切割晶圆的具体过程可参考实施例一相应内容。
在对晶圆进行切割后，得到相互分离的图像传感器芯片21B，并且图像传感器芯片21B的功能面210上具有引线板221，因此每个图像传感器芯片21B与引线板形成一个圆级图像传感器封装结构，亦即一个图像传感器芯片模组。
本实施例所提供的圆级图像传感器封装方法中，侧面221与第一上表面221c和第二上表面221d的夹角均为钝角，并且将引线222的中部222b直接设置在侧面221e上而非设置在板体221内部，即在形成引线222过程中，可以采用沉积工艺在第一上表面221c、第二上表面221d和侧面221e上形成引线222，进一步简化了工艺步骤，节省了工艺成本。
本发明实施例四提供另外一种圆级图像传感器封装结构。本实施例所提供的晶圆级图像传感器封装结构可由本发明实施例三所提供的晶圆级图像传感器封装方法形成，因此，可参考实施例三相应内容。
本实施例所提供的晶圆级图像传感器封装结构包括图像传感器芯片21B和引线板22(请参考图7)。图像传感器芯片21B具有功能面210、感光结构211和导电垫212，感光结构211和导电垫212位于功能面210上。引线板22包括板体221、引线222和透明基板224。板体221包括下表面221a、开口221b(请参考图7)、第一上表面221c、第二上表面221d和侧面221e。板体221的下表面221a通过胶材23固定在功能面210上。本实施例中，第二上表面221d位于第一上表面221c和开口221b之间，开口221b暴露感光结构211和导电垫212。第一上表面221c高于第二上表面221d，引线222的顶端222a位于第一表面221c上，引线222的底端222c位于第二上表面221d上。引线222的底端222c通过金属线24连接导电垫212。透明基板224通过胶点123粘接于第二上表面221d上并覆盖开口221b。侧面221e与第一上表面221c和第二上表面221d的夹角为钝角。除顶端222a和底端222c以外的部分引线222位于侧面221e上，这部分的引线222为中部222b。
图像传感器芯片21B中的各结构和性质可参考实施例二相应内容。
板体221、引线222、金属线24和透明基板224的材料、作用和形成方法可参考实施例二相应内容。
本实施例所提供的圆级图像传感器封装结构中，侧面221e与第一上表面221c和第二上表面221d所呈的角度均为钝角，并且引线222的中部222b位于侧面221e上而非板体221内部，因此所述圆级图像传感器封装结构的结构更加简单，更加适合大量生产。
本发明实施例五提供另外一种晶圆级图像传感器封装方法。
请参考图10，提供引线板32。
引线板32包括板体321和引线322。板体321包括下表面321a、开口321b、第一上表面321c、第二上表面321d和连接第一上表面321c和第二上表面321d的侧面321e，第一上表面321c高于第二上表面321d。本实施例中，板体321还包括第三上表面321f，第一上表面321c高于第三上表面321f，并且第一上表面321c位于第二上表面321d和第三上表面321f之间，而第三上表面321f位于第一上表面321c和开口321b之间。引线322的顶端322a位于第一表面321c上，引线322的底端322c位于第二上表面上321d。本实施例中，侧面321e与第一上表面321c和第二上表面321d的夹角为均直角。引线322除顶端322a和底端322c以外的部分位于板体321内，位于板体321内的部分引线322为中部322b。
本实施例中的板体321、引线322的材料和制作方法可参考实施例一相应内容。
请参考图11，提供晶圆（未标注）。
晶圆具有多个图像传感器芯片单元31A，图11显示了其中两个图像传感器芯片单元31A。图像传感器芯片单元31A具有功能面310、感光结构311和导电垫312，感光结构311和导电垫312位于功能面310上。图像传感器芯片单元31A之间具有切割道313，后续在对晶圆进行切割时，即沿切割道313进行。
图像传感器芯片单元31A中的各结构和性质可参考实施例一相应内容。
请继续参考图11，将板体321的下表面321a通过胶材33粘接在功能面310上，并使图10所示开口321b暴露感光结构311。
本实施例中，感光结构311和导电垫312之间的距离较大，板体321的下表面321a粘接在感光结构311和导电垫312之间，从而使导电垫312位于图10所示开口321b外部，因此图10所示开口仅暴露感光结构311。
板体321的下表面321a与功能面的具体粘接过程可参考实施例一相应内容。
请继续参考图11，用金属线34将引线322的底端322c与导电垫312连接。
金属线34的材料和连接方式可参考实施例一相应内容。
请继续参考图11，本实施例在用金属线34将引线322的底端322c与导电垫312连接之后，继续用胶材35覆盖金属线34，以将金属线34与外界隔开，从而防止金属线34被腐蚀。同时，胶材35一并覆盖引线322的底端322c和导电垫312，因此金属线34、引线322的底端322c和导电垫312都得到胶材35的保护，从而使得后续形成的晶圆级图像传感器封装结构更加可靠耐用。
请参考图5，在第三上表面321f上设置覆盖图10所示开口321b的透明基板324。
本实施例首先在第三上表面321f上设置胶点323，然后通过胶点323将透明基板324粘接在第三上表面321f上。
透明基板324的材料、作用、形成方法以及其与板体321的连接关系可参考实施例一相应内容。
请参考图12，磨削图11所示晶圆的背面，并沿切割道313切割图11所示晶圆。
磨削和切割晶圆的具体过程可参考实施例一相应内容。
在对晶圆进行切割后，得到相互分离的图像传感器芯片31B，并且图像传感器芯片31B的功能面310上具有引线板321，因此每个图像传感器芯片31B与引线板形成一个圆级图像传感器封装结构，亦即一个图像传感器芯片模组。
本实施例所提供的圆级图像传感器封装方法中，设置板体321的下表面321d粘接在感光结构311和导电垫312之间，因此开口321b仅暴露感光结构311，并设置透明基板324粘接于第三上表面321f上覆盖开口321b，因此透明基板324与功能面310和板体321转成的空腔没有其它结构，从而保证感光结构311不因其它工艺步骤而受污染，因此感光结构311更加清洁。另外，由于胶材35一并覆盖金属线34、引线322的底端322c和导电垫312，因此所述方法形成的晶圆级图像传感器封装结构可靠性更高，并且使用性能提高。
本发明实施例六提供另外一种圆级图像传感器封装结构。本实施例所提供的晶圆级图像传感器封装结构可由本发明实施例五所提供的晶圆级图像传感器封装方法形成，因此，可参考实施例五相应内容。
请参考图12，本实施例所提供的晶圆级图像传感器封装结构包括图像传感器芯片31B和引线板32(请参考图10)。图像传感器芯片31B具有功能面310、感光结构311和导电垫312，感光结构311和导电垫312位于功能面310上。引线板32包括板体321、引线322和透明基板324。板体321包括下表面321a、开口321b(请参考图10)、第一上表面321c、第二上表面321d、侧面321e和第三上表面321f。板体321的下表面321a通过胶材33固定在功能面310上，并且固定在感光结构311和导电垫312之间，即开口321b仅暴露感光结构311。，第一上表面321c位于第二上表面321d和第三上表面321f之间，第三上表面321f位于第一上表面321c和开口321b之间，第一上表面321c高于第二上表面321d和第三上表面321f。引线322的顶端322a位于第一表面321c上，引线322的底端322c位于第二上表面321d上。引线322的底端322c通过金属线34连接导电垫312。透明基板324通过胶点123粘接于第三上表面321f上并覆盖开口321b。侧面321e与第一上表面321c和第二上表面321d的夹角为直角。除顶端322a和底端322c以外的部分引线322位于板体321内，这部分的引线322为中部322b。
图像传感器芯片31B中的各结构和性质可参考实施例二相应内容。
板体321、引线322、金属线34和透明基板324的材料、作用和形成方法可参考实施例二相应内容。
本实施例所提供的圆级图像传感器封装结构中，板体321的下表面321d位于感光结构311和导电垫312之间，即开口321b仅暴露感光结构311，透明基板324粘接在第三上表面321f上并覆盖开口321b，因此透明基板324与功能面310和板体321转成的空腔没有其它结构，从而保证感光结构311更加清洁。另外，由于胶材35一并覆盖金属线34、引线322的底端322c和导电垫312，因此所述方法形成的晶圆级图像传感器封装结构可靠性更高，并且使用性能提高。
本发明实施例七提供另外一种晶圆级图像传感器封装方法。
请参考图13，提供引线板42。
引线板42包括板体421和引线422。板体421包括下表面421a、开口421b、第一上表面421c、第二上表面421d、侧面421e和第三上表面421f，侧面421e连接第一上表面421c和第二上表面421d，并且侧面421e与第一上表面421c和第二上表面421d的夹角均为钝角。第一上表面421c高于第二上表面421d和第三上表面421f，并且第一上表面421c位于第二上表面421d和第三上表面421f之间，而第三上表面421f位于第一上表面421c和开口421b之间。引线422的顶端422a位于第一上表面421c上，引线422的底端422c位于第二上表面上421d。除顶端422a和底端422c以外的部分引线422位于侧面421e上，这部分的引线422为中部422b。
本实施例中的板体421、引线422的材料和制作方法可参考实施例一相应内容。
请参考图14，提供晶圆（未标注）。
晶圆具有多个图像传感器芯片单元41A，图14显示了其中两个图像传感器芯片单元41A。图像传感器芯片单元41A具有功能面410、感光结构411和导电垫412，感光结构411和导电垫412位于功能面410上。图像传感器芯片单元41A之间具有切割道413，后续在对晶圆进行切割时，即沿切割道413进行。
图像传感器芯片单元41A中的各结构和性质可参考实施例一相应内容。
请继续参考图14，将板体421的下表面421a通过胶材43粘接在功能面410上，并使图13所示开口421b暴露感光结构411。
本实施例中，感光结构411和导电垫412之间的距离较大，板体421的下表面421a粘接在感光结构411和导电垫412之间，从而使图13所示开口仅暴露感光结构411。
板体421的下表面421a与功能面的具体粘接过程可参考实施例一相应内容。
请继续参考图14，用金属线34将引线422的底端422c与导电垫412连接。
金属线34的材料和连接方式可参考实施例一相应内容。
请继续参考图14，在用金属线34将引线422的底端422c与导电垫412连接之后，本实施例继续用胶材45覆盖金属线34，以将金属线34与外界隔开，从而防止金属线34被腐蚀，同时，胶材45一并覆盖引线422的底端422c和导电垫412，并且引线422的中部422b也被部分覆盖，因此金属线34、引线422的底端422c和导电垫412都得到有效保护，从而使得后续形成的晶圆级图像传感器封装结构更加可靠耐用。
请参考图5，在第三上表面421f上设置覆盖图13所示开口421b的透明基板424。
本实施例首先在第三上表面421f上设置胶点423，然后通过胶点423将透明基板424粘接在第三上表面421f上。
透明基板424的材料、作用、形成方法以及其与板体421的连接关系可参考实施例一相应内容。
请参考图15，磨削图14所示晶圆的背面，并沿切割道413切割图14所示晶圆。
磨削和切割晶圆的具体过程可参考实施例一相应内容。
在对晶圆进行切割后，得到相互分离的图像传感器芯片41B，并且图像传感器芯片41B的功能面410上具有引线板421，因此每个图像传感器芯片41B与引线板形成一个圆级图像传感器封装结构，亦即一个图像传感器芯片模组。
相比而实施例五的封装方法而言，本实施例所提供的圆级图像传感器封装方法中，侧面421e与第一上表面421c和第二上表面421d所成的夹角均为钝角，因此可将引线422的中部422b直接设置在侧面421e上而不必设置在板体421内，简化了相应的工艺，节省了成本。
本发明实施例八提供另外一种圆级图像传感器封装结构。本实施例所提供的晶圆级图像传感器封装结构可由本发明实施例七所提供的晶圆级图像传感器封装方法形成，因此，可参考实施例七相应内容。
请参考图15，本实施例所提供的晶圆级图像传感器封装结构包括图像传感器芯片41B和引线板42(请参考图13)。图像传感器芯片41B具有功能面410、感光结构411和导电垫412，感光结构411和导电垫412位于功能面410上。引线板42包括板体421、引线422和透明基板424。板体421包括下表面421a、开口421b(请参考图13)、第一上表面421c、第二上表面421d、侧面421e和第三上表面421f。板体421的下表面421a通过胶材43固定在功能面410上，并且固定在感光结构411和导电垫412之间，即开口421b仅暴露感光结构411。，第一上表面421c位于第二上表面421d和第三上表面421f之间，第三上表面421f位于第一上表面421c和开口421b之间，第一上表面421c高于第二上表面421d和第三上表面421f。引线422的顶端422a位于第一上表面421c上，引线422的底端422c位于第二上表面421d上。引线422的底端422c通过金属线34连接导电垫412。透明基板424通过胶点123粘接于第三上表面421f上并覆盖开口421b。侧面421e与第一上表面421c和第二上表面421d的夹角为钝角。除顶端422a和底端422c以外的部分引线422位于侧面421e上，这部分的引线422为中部422b。
图像传感器芯片41B中的各结构和性质可参考实施例二相应内容。
板体421、引线422、金属线34和透明基板424的材料、作用和形成方法可参考实施例二相应内容。
相比于实施例六所提供的封装结构，本实施例所提供的圆级图像传感器封装结构中，侧面421e与第一上表面421c和第二上表面421d所成的夹角均为钝角，因此引线422的中部422b直接位于侧面421e上而非板体421内，简化了结构，更加适合量产。
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 (23)

1.一种晶圆级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具有功能面、感光结构和导电垫，所述感光结构和所述导电垫位于所述功能面上；
引线板，所述引线板包括：板体和引线；所述板体包括：下表面、开口、第一上表面和第二上表面；所述下表面固定在所述功能面上，所述开口暴露所述感光结构，所述第一上表面高于所述第二上表面，所述引线的顶端位于所述第一表面上，所述引线的底端位于所述第二上表面上；所述引线的底端通过金属线连接所述导电垫。
2.如权利要求1所述的晶圆级图像传感器封装结构，其特征在于，所述第二上表面位于所述第一上表面和所述开口之间，所述开口同时暴露所述导电垫；所述引线板还包括：透明基板，所述透明基板位于所述第二上表面上并覆盖所述开口。
3.如权利要求2所述的晶圆级图像传感器封装结构，其特征在于，所述板体还包括连接所述第一上表面和所述第二上表面的侧面，所述侧面与所述第二上表面的夹角为直角；部分所述引线位于所述板体内。
4.如权利要求2所述的晶圆级图像传感器封装结构，其特征在于，所述板体还包括连接所述第一上表面和所述第二上表面的侧面，所述侧面与所述第二上表面的夹角为钝角；部分所述引线位于所述侧面上。
5.如权利要求1所述的晶圆级图像传感器封装结构，其特征在于，所述下表面固定在所述感光结构和所述导电垫之间；所述金属线和至于部分所述第二表面被胶材覆盖；所述板体还包括第三上表面，所述第一上表面高于所述第三上表面；所述晶圆级图像传感器封装结构还包括：透明基板，所述透明基板位于所述第三上表面上并覆盖所述开口。
6.如权利要求5所述的晶圆级图像传感器封装结构，其特征在于，所述板体还包括连接所述第一上表面和所述第二上表面的侧面，所述侧面与所述第二上表面的夹角为直角；部分所述引线位于所述板体内。
7.如权利要求5所述的晶圆级图像传感器封装结构，其特征在于，所述板体还包括连接所述第一上表面和所述第二上表面的侧面，所述侧面与所述第二上表面的夹角为钝角；部分所述引线位于所述侧面上，至少部分所述引线同时被所述胶材覆盖。
8.如权利要求2或5所述的晶圆级图像传感器封装结构，其特征在于，所述透明基板与所述板体之间存在间隙。
9.如权利要求2或5所述的晶圆级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。
10.如权利要求9所述的晶圆级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。
11.如权利要求1所述的晶圆级图像传感器封装结构，其特征在于，所述板体的材料包括陶瓷材料、有机材料、玻璃材料或者硅材料。
12.一种晶圆级图像传感器封装方法，其特征在于，包括：
提供晶圆，所述晶圆具有多个图像传感器芯片单元和位于所述图像传感器芯片单元之间的切割道，每个所述图像传感器芯片单元具有功能面、感光结构和导电垫，所述感光结构和所述导电垫位于所述功能面上；
提供引线板，所述引线板包括：板体和引线，所述板体包括：下表面、开口、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，所述引线的顶端位于所述第一表面上，所述引线的底端位于所述第二上表面上；
将所述下表面粘合或键合在所述功能面上，使所述开口暴露所述感光结构；
用金属线将所述引线的底端与所述导电垫连接；
磨削所述的晶圆的背面；
沿所述切割道切割所述晶圆，形成单独的图像传感器芯片模组。
13.如权利要求12所述的晶圆级图像传感器封装方法，其特征在于，在将所述板体的下表面粘合或键合在所述功能面上时，使所述开口暴露所述导电垫；所述第二表面位于所述第一表面与所述开口之间，在用金属线将所述引线的底端与所述导电垫连接之后且在沿所述切割道切割所述晶圆之前，在所述第二表面上设置覆盖所述开口的透明基板。
14.如权利要求13所述的晶圆级图像传感器封装方法，其特征在于，所述板体还包括连接所述第一上表面和所述第二上表面的侧面，所述侧面与所述第二上表面的夹角为直角；部分所述引线位于所述板体内部。
15.如权利要求13所述的晶圆级图像传感器封装方法，其特征在于，所述板体还包括连接所述第一上表面和所述第二上表面的斜侧面，所述斜侧面与所述第二上表面的夹角为钝角；部分所述引线位于所述斜侧面上。
16.如权利要求12所述的晶圆级图像传感器封装方法，其特征在于，所述第二表面位于所述第一表面外部，在将所述下表面粘合或键合在所述功能面上时，使所述下表面位于所述感光结构和所述导电垫之间；在用所述金属线将位于所述第二上表面的所述引线与所述导电垫连接之后，使用胶材覆盖所述金属线和至少部分所述引线；所述板体还包括位于所述第一表面与所述开口之间的第三表面，所述第一表面高于所述第三表面；所述晶圆级图像传感器封装方法还包括：在沿所述切割道切割所述晶圆之前，在所述第三表面上设置覆盖所述开口的透明基板。
17.如权利要求16所述的晶圆级图像传感器封装方法，其特征在于，所述板体还包括连接所述第一上表面和所述第二上表面的侧面，所述侧面与所述第二上表面的夹角为直角；部分所述引线位于所述板体内。
18.如权利要求16所述的晶圆级图像传感器封装方法，其特征在于，所述板体还包括连接所述第一上表面和所述第二上表面的斜侧面，所述斜侧面与所述第二上表面的夹角为钝角；部分所述引线位于所述斜侧面上。
19.如权利要求13或16所述的晶圆级图像传感器封装方法，其特征在于，通过胶点将所述透明基板与所述板体粘接，并使所述透明基板与所述板体之间存在间隙。
20.如权利要求19所述的晶圆级图像传感器封装方法，其特征在于，在将所述透明基板与所述板体粘接之前，在所述透明基板的上表面和下表面的至少其中之一设置光学镀膜。
21.如权利要求20所述的晶圆级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。
22.如权利要求12所述的晶圆级图像传感器封装方法，其特征在于，所述板体的材料包括陶瓷材料、有机材料、玻璃材料或者硅材料。
23.如权利要求12所述的晶圆级图像传感器封装方法，其特征在于，在提供引线板时，采用一体成型的方法形成所述板体。
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