CN107845653A - 影像传感芯片的封装结构及封装方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种影像传感芯片的封装结构和封装方法。该封装结构封装结构中，影像传感芯片位于基板的通孔内，且该影像传感芯片的正面与基板的第一表面相平。如此，在该封装结构中，影像传感芯片的高度是以基板第一表面作为基准进行控制的，由于基板的第一表面在封装过程中不会发生变化，因此，在该封装结构中，影响影像传感芯片高度的不可控因素几乎不存在，因此，通过该封装结构可以较为准确地控制影像传感芯片的高度，有利于减小影像传感芯片的实际高度与设计高度之间的偏差，使得影像传感芯片的实际高度与设计高度基本一致，如此，能够实现对影像传感芯片与其上方的透镜之间的距离的严格控制，从而提高影像传感器的成像质量。
Description
技术领域
本申请涉及芯片封装技术领域，尤其涉及一种影像传感芯片的封装结构及封装方法。
背景技术
传统的影像传感芯片封装结构通常采用引线键合(Wire Bonding)进行封装，但随着集成电路的飞速发展，较长的引线使得产品尺寸无法达到理想要求。随着技术的发展，晶圆级封装逐渐取代引线键合封装，且晶圆级封装是目前较为常用的封装方法。
现有的一种晶圆级封装结构如图1所示，影像传感芯片11通过黏胶12粘结固定在基板13上。位于影像传感芯片11上方的透镜14，该透镜14由透镜支架15支撑.。
在图1所示的晶圆级封装结构中，通过粘结方式固定影像传感芯片11的方式，因黏胶12的存在，且黏胶12的厚度很难控制，导致影像传感芯片11的高度不容易控制，导致影像传感芯片11的实际高度与设计高度之间的偏差较大，因此，在这种封装结构中，影像传感芯片11与其上方的透镜14之间的距离也较难控制，使得影像传感芯片11与其上方的透镜14之间的实际距离与设计距离的偏差也较大。而为了确保影像传感器的成像质量，必须严格控制影像传感芯片与其上方的透镜之间的距离，尽量减小实际距离与设计距离之间的偏差。因而，图1所示的晶圆级封装结构很难控制影像传感器的成像质量。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种影像传感芯片的封装结构及封装方法，以严格控制影像传感芯片的高度，从而提高影像传感器的成像质量。
为了解决上述技术问题，本申请采用了如下技术方案：
一种影像传感芯片的封装结构，包括：基板和至少一个影像传感芯片；
所述基板包括相对的第一表面和第二表面，所述基板上形成有至少一个贯穿所述第一表面和第二表面的通孔；所述第一表面上设置有与影像传感芯片正面电连接的第一焊垫；所述基板的第二表面上还设置有用于与外部电路电连接的第二焊垫；所述基板内部设置有用于电连接第一焊垫和第二焊垫的电连接结构；
所述影像传感芯片位于所述通孔内且所述影像传感芯片的的正面与基板第一表面相平；所述影像传感芯片正面上设置有感光区和位于所述感光区以外的第三焊垫，所述第三焊垫与第一焊垫通过引线实现电连接。
一种影像传感芯片的封装方法，包括：
提供基板，所述基板包括相对的第一表面和第二表面；所述第一表面上设置有与影像传感芯片正面电连接的第一焊垫；所述基板的第二表面上还设置有用于与外部电路电连接的第二焊垫；所述基板内部设置有用于电连接第一焊垫和第二焊垫的电连接结构；
在所述基板上形成至少一个贯穿所述第一表面和第二表面的通孔，所述通孔能够容纳至少一个影像传感芯片；
在所述基板的第一表面上形成用于封住通孔朝向第一表面开口的覆盖层；
将影像传感芯片放置到通孔内，其中，所述影像传感芯片的正面与所述覆盖层表面接触；所述影像传感芯片正面上设置有感光区和位于所述感光区以外的第三焊垫；
连接所述影像传感芯片与基板，以使影像传感芯片与基板形成整体结构；
去除所述覆盖层；
通过引线电连接相对应的第三焊垫和第一焊垫。
相较于现有技术，本申请具有以下有益效果：
基于以上技术方案可知，本申请实施例提供的影像传感芯片的封装结构中，影像传感芯片位于基板的通孔内，且该影像传感芯片的正面与基板的第一表面相平。如此，在该封装结构中，影像传感芯片的高度是以基板第一表面作为基准进行控制的，由于基板的第一表面在封装过程中不会发生变化，因此，在该封装结构中，影响影像传感芯片高度的不可控因素几乎不存在，因此，通过该封装结构可以较为准确地控制影像传感芯片的高度，有利于减小影像传感芯片的实际高度与设计高度之间的偏差，使得影像传感芯片的实际高度与设计高度基本一致，如此，能够实现对影像传感芯片与其上方的透镜之间的距离的严格控制，从而提高影像传感器的成像质量。
附图说明
为了清楚地理解本发明和现有技术的方案，下面将描述本发明和现有技术的技术方案所用到的附图做一简要说明。显而易见地，这些附图仅是本发明的部分实施例，本领域技术人员在未付出创造性劳动的前提下，还可以获得其它附图。
图1是本领域现有的影像传感芯片的晶圆级封装结构示意图；
图2A是本申请实施例一具体实现方式提供的影像传感芯片封装结构剖面示意图；
图2B为本申请实施例一具体实现方式提供的影像传感芯片的封装结构俯视图；
图2C为本申请实施例另一具体实现方式提供的影像传感芯片的封装结构俯视图；
图3是本申请实施例另一具体实现方式提供的影像传感芯片封装结构剖面示意图；
图4是本申请实施例又一具体实现方式提供的影像传感芯片封装结构剖面示意图；
图5是本申请实施例又一具体实现方式提供的影像传感芯片封装结构剖面示意图；
图6是本申请实施例又一具体实现方式提供的影像传感芯片封装结构剖面示意图；
图7是本申请实施例又一具体实现方式提供的影像传感芯片封装结构剖面示意图；
图8是本申请实施例一具体实现方式提供的影像传感芯片封装方法流程示意图；
图9A至图9F为本申请实施例一具体实现方式提供的影像传感芯片封装方法一系列流程对应的剖面结构示意图。
附图标记说明：
11：影像传感芯片，
12：黏胶，
13：基板，
14：透镜，
15：透镜支架；
21：基板，
22：影像传感芯片，
21a：第一表面，
21b：第二表面，
211：通孔，
212：第一焊垫，
213：第二焊垫，
214：电连接结构，
221：感光区，
222：第三焊垫，
23：引线，
24：塑封材料，
25：焊接凸点，
26：透明保护层，
27：密封腔体，
28：支撑结构，
29：镜头模组组件，
291：透镜，
292：透镜支架，
91：覆盖层。
具体实施方式
如背景技术部分所述，为了保证影像传感器的成像质量，需要严格控制影像传感芯片与其上方的透镜之间的距离，使该实际距离与设计距离基本相近，控制二者之间存在很小的误差。
而影像传感芯片与其上方的透镜之间的距离的影响因素包括影像传感芯片的高度以及透镜的高度，因此，为了严格控制影像传感芯片与其上方的透镜之间的距离，需要严格控制影像传感芯片的高度和/或透镜的高度。
本申请实施例从如何严格控制影像传感芯片的高度的方面来实现严格控制影像传感芯片与其上方的透镜之间的距离，进而提高影像传感器的成像质量。
为了严格控制影像传感芯片的高度，本申请实施例将影像传感芯片嵌入到基板的通孔内，并且为了较好地控制影像传感芯片的高度，将影像传感芯片的正面与基板的第一表面相平，而替代现有的将影像传感芯片通过粘合剂粘结在基板表面的方法，因为，基板的第一表面的高度在封装过程中不会发生变化，因此，影像传感芯片在封装后的高度与设计高度是一致的。因此，本申请实施例能够减小影像传感芯片的实际高度与设计高度的偏差，实现对影像传感芯片高度的严格控制，进而提高影像传感器的成像质量。
下面结合附图对本申请的具体实施方式进行详细描述。应当理解，这些具体实施方式并不限制本申请，本领域普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法或者功能上的变换均包含在本申请的保护范围内。
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在详述本申请实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本申请的保护范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
请参阅图2A至图2B。图2A是本申请实施例提供的影像传感芯片的封装结构剖面结构示意图，图2B为本申请实施例提供的影像传感芯片的封装结构俯视图。如图2A和图2B所示，该影像传感芯片的封装结构200包括：
基板21和影像传感芯片22，
其中，基板21包括相对的第一表面21a和第二表面21b，所述基板21上形成有至少一个贯穿所述第一表面21a和第二表面21b的通孔211；
基板21的第一表面21a上设置有第一焊垫212；
基板21的第二表面21b上设置有第二焊垫213，该第二焊垫213用于实现基板21与外部电路的电连接。
基板21的内部设置有电连接结构214，该电连接结构214用于实现第一焊垫212与第二焊垫213的电连接。
影像传感芯片22位于通孔211内，且影像传感芯片22的正面与基板21第一表面21a朝向同一方向，且两者位于同一平面上，即影像传感芯片22的正面与基板21第一表面21a相平。
影像传感芯片22的正面设置有感光区221以及位于感光区221以外的第三焊垫222，感光区221与第三焊垫222电连接(图2中未示出)。第三焊垫222与基板21第一表面21a上对应的第一焊垫212通过引线23实现电连接。
如此，外部电路和影像传感芯片22之间通过相互电连接的第二焊垫213、电连接结构214、第一焊垫212，第三焊垫222实现信号的传送。
此外，作为本申请的一具体示例，影像传感芯片22的厚度可以小于基板21的厚度，因影像传感芯片22的正面与基板21的第一表面21a相平，因此，影像传感芯片22的背面与基板21的第二表面21b之间存在高度差，为了填补该高度差，通孔221内未被影像传感芯片22占用的区域可以填充有塑封材料24。
此外，作为本申请实施例中，影像传感芯片22为至少具有影像传感单元的半导体芯片，影像传感单元可以是CMOS传感器或者CCD传感器，影像传感芯片22中还可以具有与影像传感单元相连接的关联电路。
作为本申请的一具体示例，第一焊垫212可以为凸伸于基板21第一表面21a的金属焊块，也可以为布设在基板21第一表面21a上的金属布线层。同理，第二焊垫213也可以为凸伸于基板21第二表面21b的金属焊块，也可以为布设在基板21第二表面21b上的金属布线层。
设置于影像传感芯片22正面上的第三焊垫222可以为影像传感芯片22正面的金属焊块，也可以为形成于影像传感芯片22正面上的金属布线层。
作为本申请的一具体示例，用于制作第一焊垫212、第二焊垫213以及第三焊垫222的材料可以为Al、Au或Cu。
需要说明，在本申请实施例中，影像传感芯片的封装结构中，基板21上的每个通孔211内设置有一个影像传感芯片22，其中，各个影像传感芯片22的正面均与基板21的第一表面21a相平，如此，可以保证该各个影像传感芯片22的正面均位于同一平面。该对应的结构如上述图2A和图2B所示。
作为本申请的另一具体实施例，也可以在一个通孔211内设置有多个影像传感芯片22，其中，各个影像传感芯片22的正面均与基板21的第一表面21a相平，如此，可以保证该各个影像传感芯片22的正面均位于同一平面。该对应的封装结构俯视图如图2C所示。
作为本申请的另一具体示例，如图3所示，为了保护引线23不被刮伤，引线23被塑封材料包裹。为了实现引线23被塑封材料24包裹，基板21第一表面21a和影像传感芯片22正面除了感光区221以外，其它区域均被塑封材料包裹，形成塑封结构。
此外，作为本申请的另一具体示例，为了方便影像传感芯片的封装结构与外部电路实现电连接，如图4所示，还可以在第二焊垫213上形成焊接凸点25。更具体地，该焊接凸点25可以为金属焊球，作为示例，该金属焊球可以采用金属锡球。
作为本申请的更具体示例，为了保护基板21，还可以对基板21的第二表面21b进行塑封工艺，从而在基板21的第二表面侧形成塑封结构。进一步地，为了便于影像传感芯片的封装结构与外部电路的电连接，塑封工艺完成后，需要对第二表面侧的塑封结构进行打磨，以露出焊接凸点25。如此，在基板21的第二表面21b侧，除了第二焊垫213以外的区域，均覆盖有塑封材料24。如此，塑封材料24能够将影像传感芯片22和基板包裹，形成塑封结构。
此外，作为本申请的另一可选实施例，为了防止感光区221被外界污染，如图5所示，在上述任一具体示例所示的封装结构的基础上，还可以包括设置在基板21的第一表面21a上的用于保护感光区221的透明保护层26。该透明保护层26可以为减反射玻璃层。此外，该透明保护层26还可以为塑料薄膜。
需要说明，图5所示的封装结构是在上述图2所示的封装结构上改进得到的结构。作为本申请实施例的扩展，还可以在图3或图4所示的任一封装结构上增设透明保护层26，以防止感光区221被外界污染。
需要说明，因透明保护层26为透明材料层，在后续组装镜头模组组件时，可以直接在该透明保护层26上组装，也可以将该透明保护层26去除，在基板21的第一表面21a上组装镜头模组组件。并且，去除透明保护层26后再组装镜头模组组件，可以使得形成的图像传感器不会出现色差或鬼影的等光学现象，有利于提高影像传感器的影像质量。
作为本申请的一具体示例，透明保护层26可以与基板21第一表面21a上紧密相邻，该对应的剖面结构如图5所示。作为本申请的另一具体示例，如图6所示，透明保护层26与基板21第一表面21a之间存在一定距离，从而使得透明保护层26与影像传感芯片22之间形成密封腔体27，感光区221位于密封腔体27内，如此，可以杜绝粉尘等污染物污染感光区221。作为本申请的一具体实施例，为了使得透明保护层26与影像传感芯片22之间形成密封腔体27，在基板21第一表面21a上形成有用于支撑透明保护层26的支撑结构28，该支撑结构28位于透明保护层26和影像传感芯片22之间，三者包围形成密封腔体27。
在本申请实施例中，支撑结构28的材质可以为感光胶，采用曝光显影工艺形成于基板21的第一表面21a上。
在其它实施例中，在基板21的第一表面21a上还可以具有其它器件，如电阻、电感、电容、集成电路块或光学组件等，具体器件类型可根据基板和影像传感芯片的类型进行选择。
在上述图2A至图6所示的封装结构的具体实现方式中，在基板21的第一表面21a上不设置有镜头模组组件。为了制作成影像器件，需要在制作影像器件时将镜头模组组件安装在基板21的第一表面21a上，且镜头模组组件中的透镜与影像传感芯片22的感光区221相对。
作为本申请的另一具体实现方式，还可以在基板第一表面21a上设置镜头模组组件。该具体实现方式对应的剖面结构示意图请参见图7。
需要说明的是，图7是在图2A所示的影像传感芯片的封装结构的基础上进行的改进，图7所示的影像传感芯片的封装结构与图2A所示的影像传感芯片的封装结构有诸多相似之处，为了简要起见，在此仅着重描述其不同之处，其相似之处请参见图2A的相关描述。
如图7所示的影像传感芯片的封装结构，除了具有图2A所示的各个部件以外，还可以包括：设置于基板21的第一表面21a上的镜头模组组件29。
该镜头模组组件29包括透镜291和透镜支架292，所述透镜支架292与所述基板21的第一表面21b固定连接。作为示例，透镜支架292可以通过粘接胶粘接在基板21的第一表面21a上。为了使得通过透镜291的光可以容易地被感光区221侦测到，作为示例，透镜291与影像传感芯片22的感光区221可以相对。而且，作为一示例，可以一个透镜291对应一个影像传感芯片22，也可以一个透镜291对应多个影像传感芯片22。
在本申请实施例中，基板21与透镜291之间具有一定的空间，因此，在透镜291和基板21之间的第一表面上还可以形成其它器件，该其它器件能够在透镜支架292和基板21之间形成高密度堆叠结构，从而有利于器件的小型化。此外，在透镜291和基板21的第一表面21a之间还可以形成光学组件，例如偏振镜、红外线滤镜等，用于提高图像传感器的成像质量。
需要说明，上述示例是在图2A封装结构基础上增设镜头模组组件的示例。作为本申请实施例的扩展，也可以在图3至图6任一示例所示的封装结构基础上增设镜头模组组件。根据已公开的在图2A封装结构基础上增设镜头模组组件的实现方式基础上，本领域技术人员很容易想到在图3至图6任一示例所示的封装结构基础上增设镜头模组组件的封装结构的具体实现方式。为了简要起见，在此不再赘述该具体实现方式。
在上述具有镜头模组组件的具体实现方式中，影像传感芯片的封装结构包括镜头模组组件，如此，在形成影像传感器时，无需额外组装镜头模组组件的工序，节省了影像传感器的组装工序。
以上为本申请实施例提供的影像传感芯片封装结构的具体实现方式。在上具体实现方式中，影像传感芯片22封装在基板21的通孔211内，并且像传感芯片22的正面与基板21第一表面21a相平。如此，在该封装结构中，影像传感芯片22的高度是以基板21第一表面21a作为基准进行控制的，由于基板21的第一表面21a在封装过程中不会发生变化，因此，在该封装结构中，影响影像传感芯片高度的不可控因素几乎不存在，因此，通过该封装结构可以较为准确地控制影像传感芯片的高度，有利于减小影像传感芯片的实际高度与设计高度之间的偏差，使得影像传感芯片的实际高度与设计高度基本一致，因此，该具体实现方式能够减小影像传感芯片的实际高度与设计高度的偏差，实现对影像传感芯片高度的严格控制，进而提高影像传感器的成像质量。
以上为本申请实施例提供的影像传感芯片的封装结构的具体实现方式。基于该具体实现方式，本申请实施例还提供了影像传感芯片的封装方法的具体实现方式。
请参见图8至图9F，本申请实施例提供的影像传感芯片的封装方法包括以下步骤：
S801：提供基板21，基板21包括相对的第一表面21a和第二表面21b。
如图9A所示，基板21包括相对的第一表面21a和第二表面21b。作为示例，基板21可以为印刷电路板即PCB板。
该基板21的第一表面21a上设置有第一焊垫212；基板21的第二表面21b上设置有第二焊垫213，该第二焊垫213用于实现基板21与外部电路的电连接。
基板21的内部设置有电连接结构214，该电连接结构214用于实现第一焊垫212与第二焊垫213的电连接。
S802：在基板21上形成至少一个贯穿所述第一表面21a和第二表面21b的通孔211，所述通孔211能够容纳至少一个影像传感芯片22。
如图9B所示，采用刻蚀工艺或者切割工艺在基板21上形成至少一个贯穿第一表面21a和第二表面21b的通孔211。作为示例，图9B中示例出在基板21上形成3个贯穿第一表面21a和第二表面21b的通孔211。
需要说明，通孔211的形成不会损坏基板21内部的电连接结构214以及第一焊垫212和第二焊垫213。
而且形成的通孔211与电连接结构214、第一焊垫212和第二焊垫213之间均不形成电连接。
通孔211的大小能够容纳至少一个影像传感芯片22。如此，通孔211的尺寸至少不小于影像传感芯片22的尺寸。此外，通孔211与影像传感芯片22的轮廓可以相同，也可以不同。
S803：在所述基板21的第一表面21a上形成用于封住通孔211朝向第一表面21a开口的覆盖层91。
如图9C所示，在基板21的第一表面21a上形成用于封住通孔211朝向第一表面21a开口的覆盖层91。作为示例，该覆盖层91可以为粘胶条，也可以为承载板。
当覆盖层91为粘胶条时，步骤S803可以具体为：
在基板21的第一表面21a上贴上封住通孔211朝向第一表面21a开口的粘胶条。
当覆盖层91为承载板时，本步骤可以具体为：将承载板以可拆卸的方式固定在基板21的第一表面21a上。
S804：将影像传感芯片22放置到通孔211内，其中，所述影像传感芯片22的正面与所述覆盖层91表面接触。
因通孔211朝向第一表面21a的开口被覆盖层91封住，而一开口被封住的通孔211就变成了凹槽结构。其中，覆盖层91作为凹槽结构的底。如此，可以将影像传感芯片22放置到一开口被封住的通孔211(即凹槽结构)内，又因为形成的通孔211能够容纳影像传感芯片22，因此，影像传感芯片22能够放置到凹槽结构底表面上，也就是说，影像传感芯片22的正面与所述覆盖层91表面接触。该步骤执行完对应的剖面结构示意图如图9D所示。
在本申请实施例中，影像传感芯片22的正面设置有感光区221以及位于感光区221以外的第三焊垫222，感光区221与第三焊垫222电连接。
S805：对基板21的第二表面21b进行封装，以使影像传感芯片22与基板21形成整体结构。
为了使基板21和影像传感芯片22连接在一起，可以采用塑封材料(一般为塑封料)对基板21的第二表面21b进行封装，从而在基板21的第二表面21b一侧形成塑封结构。
当影像传感芯片22的厚度小于基板21的厚度时，当将影像传感芯片22放置到基板21之后，在通孔211靠近基板第二表面21b的一侧还留有一定空隙。在这种情况下，在封装过程中，塑封材料会填充通孔211内，以将通孔211填满。
该步骤执行完对应的剖面结构示意图如图9E所示。
S806：去除覆盖层91。
作为示例，当覆盖层91为粘胶条时，可以将粘胶条从基板21第一表面21a上揭下来。
当覆盖层91为承载板时，可以将承载板从基板21第一表面21a上拆卸下来。
该步骤执行完对应的剖面结构示意图如图9F所示。
S807：通过引线23电连接相对应的第三焊垫222和第一焊垫212。
为了实现影像传感芯片22与基板21的电连接，本申请实施例通过引线23电连接第三焊垫222和第一焊垫212。
该步骤执行完对应的剖面结构示意图如图2A所示。
S808：若在对基板21的第二表面21b进行封装时，塑封材料24也包裹在第二表面21b上，则去除覆盖在第二焊垫213上的塑封材料24，使第二焊垫213暴露出。
对形成于第二表面21b一侧的塑封结构进行打磨，直到去除覆盖在第二焊垫213上的塑封材料24，使第二焊垫213暴露出。暴露出的第二焊垫213便于与外部电路实现电连接。
需要说明，在本申请实施例中，S808在S805之后执行的实现方式均在本申请的保护范围之列。作为示例，可以在执行完步骤S805之后再执行步骤S808，也可以在步骤S807之后再执行步骤S808。
另外，在业界，实现电连接的引线23一般为比较细的金属线，其很容易被划伤，为了避免其划伤，作为本申请的一可选实施例，上述所述的封装方法还可以包括以下步骤：
S809：对基板21的第一表面21a进行封装，使塑封材料包裹所述引线23。
具体地，本步骤可以采用塑封料对基板21的第一表面21a进行封装，从而在基板21的第一表面21a一侧形成塑封结构。该塑封结构包裹所述引线23。但是，该塑封结构不包裹影像传感芯片22正面的感光区221。
该步骤执行完对应的剖面结构示意图如图3所示。
作为本申请的一可选实施例，为了保护影像传感芯片22正面上的感光区221，防止其被灰尘弄脏，在步骤S807或S809之后，还可以包括：
S810：在基板21第一表面21a上方形成透明保护层26。
作为本申请的一具体示例，透明保护层26可以与基板21第一表面21a上紧密相邻，该对应的剖面结构如图5所示。作为本申请的另一具体示例，如图6所示，所述透明保护层26与所述影像传感芯片22之间形成密封腔体27。
当形成的透明保护层26与所述影像传感芯片22之间形成密封腔体27时，本步骤可以具体为：在基板21第一表面21a上形成用于支撑透明保护层26的支撑结构28，该支撑结构28位于透明保护层26和影像传感芯片22之间，然后，在支撑结构28上形成透明保护层26，支撑结构28、透明保护层26以及影像传感芯片22三者包围形成密封腔体27。
在本申请实施例中，支撑结构28的材质可以为感光胶，采用曝光显影工艺形成于基板21的第一表面21a上。
作为本申请的另一可选实施例，为了形成具有镜头模组组件的影像传感芯片的封装结构，上述所述的封装方法还可以在S807或S809之后，还可以包括：
S811：在基板21的第一表面21a上形成镜头模组组件29。
该镜头模组组件29包括透镜291和透镜支架292，所述透镜支架292与所述基板21的第一表面21b固定连接。作为示例，透镜支架292可以通过粘接胶粘接在基板21的第一表面21a上。为了使得通过透镜291的光可以容易地被感光区221侦测到，作为示例，透镜291与影像传感芯片22的感光区221可以上下相对。而且，作为一示例，可以一个透镜291对应一个影像传感芯片22，也可以一个透镜292对应多个影像传感芯片22。
在本申请实施例中，基板21与透镜291之间具有一定的空间，因此，在透镜291和基板21之间的第一表面上还可以形成其它器件，该其它器件能够在透镜支架292和基板21之间形成高密度堆叠结构，从而有利于器件的小型化。此外，在透镜291和基板21的第一表面21a之间还可以形成光学组件，例如偏振镜、红外线滤镜等，用于提高图像传感器的成像质量。
该步骤执行完对应的剖面结构示意图如图7所示。
以上为本申请实施例提供的影像传感芯片封装方法。在该封装方法中，由于在封装过程中，该通孔靠近基板第一表面的开口被覆盖层封住，因此，放置到通孔内的该影像传感芯片能够被覆盖层所承载，从而能够使得放置到通孔内的影像传感芯片的正面与基板的第一表面相平，然后通过对基板第二表面进行封装，使得影像传感芯片与基板封装在一起，如此，影像传感芯片就封装在通孔内，且该影像传感芯片的正面与基板的第一表面相平。因此，该封装方法可以较为容易地控制影像传感芯片的高度，有利于减小影像传感芯片的实际高度与设计高度之间的偏差，使得影像传感芯片的实际高度与设计高度基本一致，如此，能够实现对影像传感芯片与其上方的透镜之间的距离的严格控制，从而提高影像传感器的成像质量。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (22)
1.一种影像传感芯片的封装结构，其特征在于，包括：基板和至少一个影像传感芯片；
所述基板包括相对的第一表面和第二表面，所述基板上形成有至少一个贯穿所述第一表面和第二表面的通孔；所述第一表面上设置有与影像传感芯片正面电连接的第一焊垫；所述基板的第二表面上还设置有用于与外部电路电连接的第二焊垫；所述基板内部设置有用于电连接第一焊垫和第二焊垫的电连接结构；
所述影像传感芯片位于所述通孔内且所述影像传感芯片的的正面与基板第一表面相平；所述影像传感芯片正面上设置有感光区和位于所述感光区以外的第三焊垫，所述第三焊垫与第一焊垫通过引线实现电连接。
2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述引线被塑封材料包裹。
3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括：
设置于所述基板的第一表面上的镜头模组组件。
4.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述镜头模组组件包括透镜和透镜支架，所述透镜支架与所述基板的第一表面固定连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括：形成于所述基板第一表面上方的透明保护层。
6.根据权利要求5所述的封装结构，其特征在于，所述透明保护层为减反射玻璃层。
7.根据权利要求5所述的封装结构，其特征在于，所述透明保护层与所述影像传感芯片之间形成密封腔体。
8.根据权利要求1-4任一项所述的封装结构，其特征在于，所述通孔内还填充有塑封材料。
9.根据权利要求1-4任一项所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括形成于所述第二焊垫之上的焊接凸点。
10.根据权利要求9所述的封装结构，其特征在于，所述焊接凸点为金属焊球。
11.根据权利要求1-4任一项所述的封装结构，其特征在于，一个所述通孔内设置有一个所述影像传感芯片，各个所述影像传感芯片的正面均与所述基板的第一表面相平。
12.根据权利要求1-4任一项所述的封装结构，其特征在于，一个所述通孔内设置有至少两个所述影像传感芯片，各个所述影像传感芯片的正面均与所述基板的第一表面相平。
13.一种影像传感芯片的封装方法，其特征在于，包括：
提供基板，所述基板包括相对的第一表面和第二表面；所述第一表面上设置有与影像传感芯片正面电连接的第一焊垫；所述基板的第二表面上还设置有用于与外部电路电连接的第二焊垫；所述基板内部设置有用于电连接第一焊垫和第二焊垫的电连接结构；
在所述基板上形成至少一个贯穿所述第一表面和第二表面的通孔，所述通孔能够容纳至少一个影像传感芯片；
在所述基板的第一表面上形成用于封住通孔朝向第一表面开口的覆盖层；
将影像传感芯片放置到通孔内，其中，所述影像传感芯片的正面与所述覆盖层表面接触；所述影像传感芯片正面上设置有感光区和位于所述感光区以外的第三焊垫；
连接所述影像传感芯片与基板，以使影像传感芯片与基板形成整体结构；
去除所述覆盖层；
通过引线电连接相对应的第三焊垫和第一焊垫。
14.根据权利要求13所述封装方法，其特征在于，所述通过引线电连接相对应的第三焊垫和第一焊垫之后，还包括：
对基板的第一表面进行封装，所述引线被塑封材料包裹。
15.根据权利要求13所述的封装方法，其特征在于，所述覆盖层为覆盖第一表面的粘胶条。
16.根据权利要求13所述的封装方法，其特征在于，所述覆盖层为覆盖第一表面的承载板。
17.根据权利要求14-16任一项所述的封装方法，其特征在于，连接所述影像传感芯片与基板，以使影像传感芯片与基板形成整体结构，具体包括：
对基板的第二表面进行封装，并使塑封材料填充通孔，通过塑封材料使影像传感芯片与基板形成整体结构。
18.根据权利要求17所述的封装方法，其特征在于，所述对基板的第二表面进行封装，并使塑封材料填充通孔之后，还包括：
去除覆盖在第二焊垫的塑封材料，使第二焊垫暴露出。
19.根据权利要求13-16任一项所述的封装方法，其特征在于，所述通过引线电连接相对应的第三焊垫和第一焊垫之后，还包括：
在所述基板的第一表面上形成镜头模组组件。
20.根据权利要求19所述的封装方法，其特征在于，所述镜头模组组件包括透镜和透镜支架，所述透镜支架与所述基板的第一表面固定连接。
21.根据权利要求13-16任一项所述的封装方法，其特征在于，所述通过引线电连接相对应的第三焊垫和第一焊垫之后，还包括：
在所述基板第一表面上方形成透明保护层。
22.根据权利要求21所述的封装方法，其特征在于，所述透明保护层与所述影像传感芯片之间形成密封腔体。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111200701A (zh) * | 2018-11-20 | 2020-05-26 | 中芯集成电路（宁波）有限公司 | 摄像组件及其封装方法、镜头模组、电子设备 |
| CN111200702A (zh) * | 2018-11-20 | 2020-05-26 | 中芯集成电路（宁波）有限公司 | 摄像组件及其封装方法、镜头模组、电子设备 |
| WO2020103212A1 (zh) * | 2018-11-20 | 2020-05-28 | 中芯集成电路（宁波）有限公司上海分公司 | 摄像组件及其封装方法、镜头模组、电子设备 |
| US10861895B2 (en) | 2018-11-20 | 2020-12-08 | Ningbo Semiconductor International Corporation | Image capturing assembly and packaging method thereof, lens module and electronic device |
| CN112366142A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-02-12 | 广东佛智芯微电子技术研究有限公司 | 一种降低打引线高度的芯片封装方法及其封装结构 |
| CN112652638A (zh) * | 2019-10-11 | 2021-04-13 | 豪威科技股份有限公司 | 图像传感器芯片级封装及制造方法 |
| CN113192854A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-07-30 | 季华实验室 | 一种低封装厚度的板级扇出型mosfet器件及其制作方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101262002A (zh) * | 2007-02-08 | 2008-09-10 | 育霈科技股份有限公司 | 具有晶粒容纳通孔的影像传感器封装与其方法 |
| US20090026567A1 (en) * | 2004-07-28 | 2009-01-29 | Industrial Technology Research Institute | Image sensor package structure and method for fabricating the same |
| CN204424256U (zh) * | 2015-02-03 | 2015-06-24 | 华天科技（昆山）电子有限公司 | 高可靠性全封闭cmos影像传感器结构 |
| CN106169428A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-11-30 | 华天科技（昆山）电子有限公司 | 用于减缓电磁干扰的芯片封装结构及封装方法 |
-
2017
- 2017-11-29 CN CN201711229423.0A patent/CN107845653B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090026567A1 (en) * | 2004-07-28 | 2009-01-29 | Industrial Technology Research Institute | Image sensor package structure and method for fabricating the same |
| CN101262002A (zh) * | 2007-02-08 | 2008-09-10 | 育霈科技股份有限公司 | 具有晶粒容纳通孔的影像传感器封装与其方法 |
| CN204424256U (zh) * | 2015-02-03 | 2015-06-24 | 华天科技（昆山）电子有限公司 | 高可靠性全封闭cmos影像传感器结构 |
| CN106169428A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-11-30 | 华天科技（昆山）电子有限公司 | 用于减缓电磁干扰的芯片封装结构及封装方法 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111200701A (zh) * | 2018-11-20 | 2020-05-26 | 中芯集成电路（宁波）有限公司 | 摄像组件及其封装方法、镜头模组、电子设备 |
| CN111200702A (zh) * | 2018-11-20 | 2020-05-26 | 中芯集成电路（宁波）有限公司 | 摄像组件及其封装方法、镜头模组、电子设备 |
| WO2020103212A1 (zh) * | 2018-11-20 | 2020-05-28 | 中芯集成电路（宁波）有限公司上海分公司 | 摄像组件及其封装方法、镜头模组、电子设备 |
| US10861895B2 (en) | 2018-11-20 | 2020-12-08 | Ningbo Semiconductor International Corporation | Image capturing assembly and packaging method thereof, lens module and electronic device |
| CN111200701B (zh) * | 2018-11-20 | 2021-08-10 | 中芯集成电路（宁波）有限公司 | 摄像组件及其封装方法、镜头模组、电子设备 |
| CN111200702B (zh) * | 2018-11-20 | 2022-03-15 | 中芯集成电路（宁波）有限公司 | 摄像组件及其封装方法、镜头模组、电子设备 |
| US11430825B2 (en) | 2018-11-20 | 2022-08-30 | Ningbo Semiconductor International Corporation | Image capturing assembly, lens module and electronic device |
| CN112652638A (zh) * | 2019-10-11 | 2021-04-13 | 豪威科技股份有限公司 | 图像传感器芯片级封装及制造方法 |
| CN112652638B (zh) * | 2019-10-11 | 2023-05-23 | 豪威科技股份有限公司 | 图像传感器芯片级封装及制造方法 |
| CN112366142A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-02-12 | 广东佛智芯微电子技术研究有限公司 | 一种降低打引线高度的芯片封装方法及其封装结构 |
| CN113192854A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-07-30 | 季华实验室 | 一种低封装厚度的板级扇出型mosfet器件及其制作方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107845653B (zh) | 2023-07-14 |
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