CN109979951B - 感光组件及其制作方法 - Google Patents

感光组件及其制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109979951B
CN109979951B CN201711498048.XA CN201711498048A CN109979951B CN 109979951 B CN109979951 B CN 109979951B CN 201711498048 A CN201711498048 A CN 201711498048A CN 109979951 B CN109979951 B CN 109979951B
Authority
CN
China
Prior art keywords
photosensitive
photosensitive chip
chip
rewiring layer
assembly according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711498048.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109979951A (zh
Inventor
王明珠
赵波杰
田中武彦
郭楠
陈振宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Sunny Opotech Co Ltd
Original Assignee
Ningbo Sunny Opotech Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Sunny Opotech Co Ltd filed Critical Ningbo Sunny Opotech Co Ltd
Priority to CN201711498048.XA priority Critical patent/CN109979951B/zh
Publication of CN109979951A publication Critical patent/CN109979951A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109979951B publication Critical patent/CN109979951B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14634Assemblies, i.e. Hybrid structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14636Interconnect structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14683Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H01L27/1469Assemblies, i.e. hybrid integration

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

本发明提供了一种感光组件,包括:感光芯片,其具有设置有感光区域的第一表面、背对所述第一表面的第二表面以及衬垫;电子元件,布置在所述感光芯片的周围;模塑部,围绕在所述感光芯片周围并与所述感光芯片结合在一起;以及第一再布线层,其覆盖所述感光芯片的至少一部分表面以及所述模塑部的至少一部分表面,并且所述衬垫与所述电子元件通过所述第一再布线层电连接。本发明还提供了相应的感光组件制作方法。本发明可以取消线路板,满足小型化需求;可以提高良率和产品质量;可以通过硅‑玻璃的键合,对感光芯片形成保护,并且起到保护作用的玻璃可以替代传统的滤色片,从而进一步减小感光组件或摄像模组的尺寸。

Description

感光组件及其制作方法
技术领域
本发明涉及光学技术领域,具体地说,本发明涉及一种感光组件及其制作方法。
背景技术
随着智能设备的不断发展,对摄像模组的要求越来越高。目前摄像模组行业越来越向小型化发展,以满足智能终端(例如智能手机)的集成化和小型化的要求。
现有的摄像模组通常由感光组件和镜头组件组装而成。其中感光组件通常主要包括感光芯片和线路板(例如印刷电路板)。感光芯片用于将所接收到的光信号转化为电信号,从而获得图像数据。线路板一方面可以作为安装感光芯片的基板,另一方面可以用于布置线路,这些线路可以形成各种用于摄像模组的功能电路,同时还可以将感光芯片的输出端子电连接至连接器,再通过连接器与终端设备(例如智能手机)的其它部件电连接,以便将感光芯片所获得的图像数据输出。进一步地,用于摄像模组的功能电路可以包括电容元件或电阻元件等电子元件,因此线路板上通常还会安装电容元件或电阻元件等电子元件。另外,线路板还可以作为安装镜头组件的基板。
总而言之,线路板在现有的摄像模组中起到了诸多作用。然而,随着摄像模组行业越来越向小型化发展,线路板(例如印刷电路板)本身的尺寸已经接近其所能达到的极限,不能再满足更加小型化的需求。
另一方面,在芯片封装领域存在一种扇出型芯片封装(fan-out封装)技术。它利用RDL(Redistribution Layer)技术将芯片的衬垫(PAD)重新进行安排,例如将位于芯片中心区域的衬垫重新分配到芯片的周边区域或者任何其它合理的位置,以便降低功耗。目前,扇出型芯片封装技术通常应用于对功耗非常敏感的芯片,例如数字基带芯片、flash芯片等。
发明内容
本发明旨在提供一种能够克服现有技术的上述至少一个缺陷的解决方案。
根据本发明的一个方面,提供了一种感光组件,包括:
感光芯片,其具有设置有感光区域的第一表面、背对所述第一表面的第二表面以及衬垫;
电子元件,布置在所述感光芯片的周围;
模塑部,围绕在所述感光芯片周围并与所述感光芯片结合在一起;以及
第一再布线层,其覆盖所述感光芯片的至少一部分表面以及所述模塑部的至少一部分表面,并且所述衬垫与所述电子元件通过所述第一再布线层电连接。
其中,所述感光芯片为硅片,所述感光组件还包括玻璃片,所述玻璃片在所述第一表面的非感光区域与所述硅片键合,并且所述玻璃片覆盖所述感光区域。
其中,所述第一表面具有围绕在所述感光区域周围的环形凸台;所述玻璃片与所述凸台的表面键合。
其中,所述衬垫设置于所述第一表面的非感光区域。
其中,所述衬垫设置于所述第一表面的位于所述凸台外侧的区域。
其中,所述模塑部具有与所述第一表面齐平的第三表面,所述第一再布线层覆盖所述第一表面的位于所述凸台外侧的区域以及所述第三表面。
其中,所述电子元件的输入输出端子位于所述第三表面。
其中,所述模塑部覆盖所述感光芯片的所述第二表面。
其中,所述凸台的内侧面、所述感光芯片的所述第一表面以及所述玻璃片构成一封闭的腔体。
其中,所述腔体为真空腔。
其中,所述模塑部具有与所述第一表面齐平的第三表面以及背对所述第三表面的第四表面,所述电子元件的输入输出端子位于所述第四表面。
其中,所述感光组件还包括第二再布线层,其覆盖所述模塑部的所述第四表面;所述第一再布线层覆盖所述第一表面的位于所述凸台外侧的区域以及所述第三表面;所述衬垫设置于所述第一表面的非感光区域,并且所述衬垫与所述电子元件通过所述第一再布线层和所述第二再布线层电连接。
其中,所述第一再布线层和所述第二再布线层通过贯穿所述模塑部的导电芯体电连接。
其中,所述衬垫通过所述第一再布线层与所述导电芯片的一端电连接,所述电子元件通过所述第二再布线层与所述导电芯片的另一端电连接。
其中,所述模塑部还具有高于所述第一表面的第五表面,所述第五表面覆盖所述电子元件。
其中,所述玻璃片具有面向所述第一表面的第六表面以及背对所述第一表面的第七表面,所述第五表面与所述第七表面齐平。
其中,所述衬垫设置于所述第二表面。
其中,所述模塑部具有第三表面和背对所述第三表面的第四表面,所述第四表面与所述第二表面齐平,所述第一再布线层覆盖所述第二表面和所述第四表面。
其中,所述玻璃片具有面向所述第一表面的第六表面以及背对所述第一表面的第七表面,所述第三表面与所述第七表面齐平。
其中,所述第三表面覆盖所述电子元件,所述电子元件的输入输出端子位于所述第四表面。
根据本发明的另一方面,还提供了一种感光组件制作方法,包括:
1)基于模塑工艺使所述电子元件和所述感光芯片通过模塑部结合在一起,其中所述感光芯片具有设置有感光区域的第一表面、背对所述第一表面的第二表面以及衬垫,并且所述电子元件布置在感光芯片的周围;以及
2)布置第一再布线层,其中所述第一再布线层覆盖所述感光芯片的至少一部分表面以及所述模塑部的至少一部分表面,并且所述衬垫与所述电子元件通过所述第一再布线层电连接。
其中,在执行所述步骤1)之前,将感光芯片与玻璃片键合,其中所述感光芯片为硅片,所述玻璃片在所述第一表面的非感光区域与所述硅片键合,并且所述玻璃片覆盖所述感光区域。
其中,将感光芯片与玻璃片键合的步骤包括:在所述第一表面制作围绕在所述感光区域周围的环形凸台;以及将所述玻璃片与所述凸台的表面键合。
其中,所述步骤2)包括下列子步骤:
21)在载板的表面制作第一再布线层,其中;
22)将与玻璃片键合的感光芯片倒置于所述载板和所述第一再布线层上,使得所述玻璃片与所述载板的表面接触且所述第一表面的非感光区域与所述第一再布线层的表面接触;
23)将所述电子元件布置在感光芯片的周围,并使所述电子元件的输入输出端子与所述第一再布线层接触,使得所述衬垫与所述电子元件通过所述第一再布线层电连接;然后执行所述步骤1)。
其中,执行所述步骤1)之后,去除所述载板。
其中,所述步骤2)包括下列子步骤:
21a)在所述玻璃片的表面制作第一再布线层,其中所述第一再布线层具有与所述感光芯片的所述衬垫对应的电连接点;
22a)将感光芯片与所述玻璃片键合,其中所述感光芯片倒置于所述玻璃片和所述第一再布线层上,使得所述玻璃片与所述载板的表面接触且所述第一表面的非感光区域与所述第一再布线层的表面接触;
23a)将所述导电芯体布置在感光芯片的周围,并使所述导电芯体的第一端与所述第一再布线层接触,使得所述衬垫与所述导电芯体通过所述第一再布线层电连接;然后执行所述步骤1)。
其中,所述步骤1)包括下列子步骤:
11)基于模塑工艺,通过模塑部将所述导电芯体与所述感光芯片结合在一起;以及
12)将所述电子元件布置在所述感光芯片周围,进行二次模塑,使得步骤11)所得到的组合体与所述电子元件通过模塑部结合在一起,并且所述电子元件的输入输出端子和所述导电芯体的第二端从所述模塑部的背面露出,所述模塑部的背面是位于所述感光芯片的所述第二表面一侧的模塑部的表面。
其中,所述制作方法还包括,在执行所述步骤2)和步骤1)后执行:3)在所述模塑部的背面、所述电子元件和所述导电芯体上制作第二再布线层,使得所述电子元件与所述导电芯体通过所述第二再布线层电连接。
其中,所述制作方法还包括,在执行所述步骤3)之后执行:4)研磨所述模塑部使得所述玻璃片的表面露出。
其中,所述感光芯片的所述衬垫位于所述第二表面;
所述步骤1)包括下列子步骤:
11a)将所述电子元件布置在所述感光芯片的周围,并将所述感光芯片和所述电子元件布置在载板上,其中所述第二表面和所述电子元件的输入输出端子接触所述载板的表面;
12a)基于模塑工艺,通过模塑部将所述电子元件与所述感光芯片结合在一起,然后执行所述步骤2)。
其中,所述步骤2)包括下列子步骤:
21b)去除所述载板;
22b)在去除载板而露出的表面上制作所述第一再布线层,使得所述电子元件的输入输出端子与所述衬垫通过所述第一再布线层电连接。
与现有技术相比,本发明具有下列至少一个技术效果:
1、本发明可以取消线路板,从而更好地满足感光组件或摄像模组的小型化需求。
2、本发明可以在对感光芯片进行扇出型封装时避免对感光区域造成损伤或者污染,从而提高良率和产品质量。
3、本发明通过硅-玻璃的键合,对感光芯片形成保护,并且起到保护作用的玻璃可以替代传统的滤色片,从而进一步减小感光组件或摄像模组的尺寸。
附图说明
在参考附图中示出示例性实施例。本文中公开的实施例和附图应被视作说明性的,而非限制性的。
图1示出了本发明一个实施例的感光组件;
图2示出了本发明另一个实施例的感光组件;
图3示出了本发明又一个实施例的感光组件;
图4a~4e示出了本发明一个实施例中的感光组件制作方法;
图5a~5f示出了本发明另一个实施例中的感光组件制作方法;
图6a~6e示出了本发明又一个实施例中的感光组件制作方法。
具体实施方式
为了更好地理解本申请,将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解,这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述,而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中,相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。
应注意,在本说明书中,第一、第二等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来,而不表示对特征的任何限制。因此,在不背离本申请的教导的情况下,下文中讨论的第一主体也可被称作第二主体。
在附图中,为了便于说明,已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。
还应理解的是,用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”,当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件,但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外,当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时,修饰整个所列特征,而不是修饰列表中的单独元件。此外,当描述本申请的实施方式时,使用“可以”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且,用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。
如在本文中使用的,用语“基本上”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语,而不用作表程度的用语,并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。
除非另外限定,否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是,用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义,并且将不被以理想化或过度正式意义解释,除非本文中明确如此限定。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1示出了本发明一个实施例的感光组件10。该感光组件10包括感光芯片110、模塑部120、第一再布线层130和电子元件140。其中感光芯片110具有设置有感光区域111的第一表面110A(正面)、背对所述第一表面110A的第二表面110B(背面)以及衬垫113(PAD)。衬垫113可以是用于焊接的焊点。一个感光芯片110上可具有多个衬垫113,它们可作为输入输出端子,例如感光芯片110输出图像数据的输出端子。感光芯片110有时也被称为感光元件。本实施例中,感光芯片110采用硅片制作。所述电子元件140布置在所述感光芯片110的周围。所述模塑部120围绕在所述感光芯片110周围并与所述感光芯片110通过模塑工艺结合在一起。并且所述电子元件140埋设在所述模塑部120中。所述第一再布线层130覆盖所述感光芯片110的至少一部分表面以及所述模塑部120的至少一部分表面,并且所述衬垫113与所述电子元件140通过所述第一再布线层130电连接。再布线层即RDL层。RDL全称为Redistribution Layer。再布线层有时也被称为重布线层。在一个实施例中,RDL层的制作工艺包括:铺设一层光刻绝缘层;曝光显影,将焊点裸露;烘烤,等离子(Plasma)清洗;铜溅镀,使焊点之间导通;再铺设一层光刻绝缘层;曝光显影,将焊点裸露;植铜;去除多余的光刻绝缘层;铜酸蚀,去除铜溅镀层。RDL层可以包括多个RDL子层,每层RDL子层均可按照上述RDL层的制作工艺制作。例如,在制作完第一层RDL子层后,即在完成第一层RDL子层铺设的铜酸蚀步骤后,可重复执行上述铺设光刻绝缘层的步骤以便构建开始第二层RDL子层。这样不断循环,即可实现多层RDL子层的制作。
本实施例中,RDL层可以起到传统线路板(例如PCB板)的布线作用,并且模塑部120和感光芯片110的组合体可以起到支撑镜头组件的作用,因此,线路板可以被取消,从而减小感光组件10的尺寸,进而帮助减小整个摄像模组的尺寸。
在一个实施例中,所述感光组件10还包括玻璃片150,所述玻璃片150在所述第一表面110A的非感光区域112与所述硅片键合,并且所述玻璃片150覆盖所述感光区域111。需注意,所述玻璃片150不与第一表面110A的感光区域111部分直接接触。在一个例子中,所述第一表面110A具有围绕在所述感光区域111周围的环形凸台114。所述凸台114的内侧面、所述感光芯片110的所述第一表面110A以及所述玻璃片150构成一封闭的腔体160。本实施例中,玻璃片150可以保护感光芯片110的感光面(第一表面110A的感光区域111),避免该感光组件10制作过程中的一些制作工艺对感光面造成污染(例如在制作过程中,有时需要将感光芯片110的感光区域111贴附在一载板180上,此时若无玻璃片150则容易对感光区域111造成污染),从而有效地保证了感光组件的品质,提高了感光组件生产的良率。优选地,在一个实施例中,所述腔体160为真空腔。这样,在感光组件与镜头组件组装时,可以避免或抑制该腔体因温度变化(例如因使用热固胶粘合而导致的温度变化)而造成的膨胀或收缩,进而避免或抑制感光面弯曲。
仍然参考图1,在一个实施例中,所述玻璃片150与所述凸台114的表面键合。凸台114的设置可以防止键合工艺下玻璃片150直接与感官区域直接接触,进而避免破坏感光区域111。所述衬垫113设置于所述第一表面110A的非感光区域112。例如,所述衬垫113设置于所述第一表面110A的位于所述凸台114外侧的区域。所述模塑部120具有与所述第一表面110A齐平的第三表面120A,所述第一再布线层130覆盖所述第一表面110A的位于所述凸台114外侧的区域以及所述第三表面120A。所述电子元件140的输入输出端子位于所述第三表面120A。所述模塑部120覆盖所述感光芯片110的所述第二表面110B。所述再布线层的上表面与所述玻璃片150的上表面平齐,从而使整个感光组件10的上表面平整,以便在其上安装镜头组件。
在一个实施例中,所述玻璃片150适于滤色。这样感光组件不需要在增加额外的镜座来安装传统的滤色片。这使得所述感光组件的尺寸进一步减小。
进一步地,图2示出了本发明另一个实施例的感光组件10。该感光组件10包括感光芯片110、模塑部120、第一再布线层130和电子元件140。在此基础上,该感光组件10还包括第二再布线层170。感光芯片110具有设置有感光区域111的第一表面110A(正面)、背对所述第一表面110A的第二表面110B(背面)以及衬垫113(PAD)。衬垫113可以是用于焊接的焊点。一个感光芯片110上可具有多个衬垫113,它们可作为输入输出端子,例如感光芯片110输出图像数据的输出端子。感光芯片110有时也被称为感光元件。本实施例中,感光芯片110采用硅片制作。所述模塑部120围绕在所述感光芯片110周围并与所述感光芯片110通过模塑工艺结合在一起。所述模塑部120具有与所述第一表面110A齐平的第三表面120A以及背对所述第三表面120A的第四表面120B,所述电子元件140的输入输出端子位于所述第四表面120B。第二再布线层170覆盖所述模塑部120的所述第四表面120B。并且,所述第一再布线层130覆盖所述第一表面110A的位于所述凸台114外侧的区域以及所述第三表面120A。所述衬垫113设置于所述第一表面110A的非感光区域112,并且所述衬垫113与所述电子元件140通过所述第一再布线层130和所述第二再布线层170电连接。
进一步地,在一个实施例中,所述第一再布线层130和所述第二再布线层170通过贯穿所述模塑部120的导电芯体121电连接。所述导电芯体121可以是金属柱(例如铜柱),也可以采用贯穿绝缘层孔(即Through Insulator Via,缩写为TIV)的方式实现。
所述导电芯体121和所述电子元件140均布置在所述感光芯片110的周围。其中,所述模塑部120可以还具有高于所述第一表面110A的第五表面120C。如图2所示,所述第五表面120C覆盖所述电子元件140。也就是说,所述电子元件140围绕在导电芯体121和感光芯片110的周围,电子元件140不处于第三表面120A的下方。本实施例中,所述衬垫113通过所述第一再布线层130与所述导电芯片的一端电连接,所述电子元件140通过所述第二再布线层170与所述导电芯片的另一端电连接。本实施例中,第二再布线层170可以覆盖模塑部120的整个第四表面120B。因此,相对于图1的实施例,本实施例具有更大的布线空间,可以更好地适配具有较为复杂的电路结构的感光组件。
进一步地,在一个实施例中,所述玻璃片150具有面向所述第一表面110A的第六表面150A以及背对所述第一表面110A的第七表面150B,所述第五表面120C与所述第七表面150B齐平。这样可使整个感光组件10的上表面平整,以便在其上安装镜头组件。图2的实施例中,所述第一表面110A具有围绕在所述感光区域111周围的环形凸台114。所述玻璃片150与所述凸台114的表面键合。凸台114的设置可以防止键合工艺下玻璃片150直接与感官区域直接接触,进而避免破坏感光区域。所述玻璃片150适于滤色(例如玻璃片150可以采用蓝色玻璃片150)。这样感光组件不需要在增加额外的镜座来安装传统的滤色片。这使得所述感光组件的尺寸进一步减小。
进一步地,图3示出了本发明又一个实施例的感光组件10。该实施例中,所述衬垫113设置于所述第二表面110B。具体来说,本实施例的感光组件10包括感光芯片110、模塑部120、第一再布线层130和电子元件140。其中感光芯片110具有设置有感光区域111的第一表面110A(正面)、背对所述第一表面110A的第二表面110B(背面)以及衬垫113(PAD)。衬垫113可以是用于焊接的焊点。一个感光芯片110上可具有多个衬垫113,它们可作为输入输出端子,例如感光芯片110输出图像数据的输出端子。感光芯片110有时也被称为感光元件。本实施例中,感光芯片110采用硅片制作。所述电子元件140布置在所述感光芯片110的周围。所述模塑部120围绕在所述感光芯片110周围并与所述感光芯片110通过模塑工艺结合在一起。并且所述电子元件140埋设在所述模塑部120中。
仍然参考图3,所述模塑部120具有第三表面120A和背对所述第三表面120A的第四表面120B,所述第四表面120B与所述第二表面110B齐平,所述第一再布线层130覆盖所述第二表面110B和所述第四表面120B。需注意,图3的实施例中,第一再布线层130位于感光芯片110的下方(即位于感光芯片110的背面),这与图1的实施例是不同的。所述玻璃片150具有面向所述第一表面110A的第六表面150A以及背对所述第一表面110A的第七表面150B,所述第三表面120A与所述第七表面150B齐平。所述第三表面120A覆盖所述电子元件140,所述电子元件140的输入输出端子位于所述第四表面120B。相对于图1的实施例,本实施例具有更大的布线空间,可以更好地适配具有较为复杂的电路结构的感光组件。
进一步地,图4a~4e示出了本发明一个实施例中的感光组件制作方法,其包括下列步骤。
步骤101,准备具有凸台114的感光芯片110。图4a示出了具有凸台114的感光芯片110的一个示例。该感光芯片110具有设置有感光区域111的第一表面110A(正面)、背对所述第一表面110A的第二表面110B(背面)以及衬垫113(PAD)。衬垫113可以是用于焊接的焊点。本实施例中,感光芯片采用晶圆级的硅片制作。一块晶圆级的硅片上可以制作多个感光芯片,形成感光芯片阵列。对于晶圆级的硅片上的每个感光芯片,在所述第一表面110A制作围绕在的所述感光区域111周围的环形凸台114。该环形凸台114可以通过蚀刻(或光刻)制作。
步骤102,通过阳极键合将玻璃片150连接在感光芯片110的凸台114上。本实施例中,通过多个玻璃片与晶圆级的硅片上的多个感光芯片进行阳极键合,其中每个玻璃片与一个对应的感光芯片的感光区域相匹配。然后将键合玻璃后的晶圆级的芯片硅片切割成多个感光芯片。图4b示出了步骤102的执行结果。
如果感光芯片的感光区域和需要键合的硅基底区域高度是一致的,在将感光芯片与玻璃直接键合时可能会破坏感光芯片。因此,本实施例中,在感光芯片上先进行一些预处理,在感光芯片(或者说制作感光芯片的硅片)的正表面制作环形凸台114,玻璃片的面积与感光芯片的环形凸台114区域所包围区域(含凸台114本身)的面积相匹配。
在另一实施例中,还可在步骤101后,先将晶圆级的芯片硅片切割成多个感光芯片,然后再通过阳极键合将玻璃片连接在每个感光芯片的凸台114。也就是说,将玻璃片和感光芯片一一对应地键合。
进一步地,在一个优选实施例中,在真空环境中进行键合,从而使得所述凸台114的内侧面、所述感光芯片110的所述第一表面110A以及所述玻璃片150构成的封闭的腔体160为真空腔。这样,在感光组件与镜头组件组装时,可以避免或抑制该腔体160因温度变化(例如因使用热固胶粘合而导致的温度变化)而造成的膨胀或收缩,进而避免或抑制感光面弯曲。
步骤103,在载板180上形成与感光芯片110的衬垫113(即PAD)和电子元器件对应的第一再布线层130(即RDL层)。该第一再布线层130呈环形,中空区域与所述感光芯片110的凸台114的外侧面适配。
然后,将键合玻璃片150的感光芯片110(即步骤102所提及的中间件)倒置在载板180和第一再布线层130上。其中玻璃片150置于第一再布线层130的中空区域,并且该玻璃片150背对感光面的表面接触载板180。第一表面110A位于环形凸台114外侧的区域与第一再布线层130接触,并且将感光芯片110的衬垫113贴附在第一再布线层130上。本实施例中,将键合玻璃后的多个感光芯片以一定均匀间隔重新分布在一长方形的载板180(也可称为载带)上,以保证在两两感光芯片之间有足够的空间区域放置电子元件140(有时两两感光芯片之间的空间还可容纳导电芯体)。图4c示出了步骤103的执行结果。
步骤104,将电子元件140定位于第一再布线层130,电子元件140的焊点贴附于第一再布线层130,使电子元件140通过第一再布线层130的RDL线路与感光芯片110的衬垫113电连接。然后模塑以包裹固定感光芯片110与电子元件140。模塑完成后,感光芯片110、电子元件140、第一再布线层130与模塑部120结合成一个整体。图4d示出了步骤104的执行结果。
步骤105,去除载板180,得到感光组件。该感光组件的表面可安装镜头组件,从而构成摄像模组。该摄像模组可用于各种智能终端,尤其是对摄像模组小型化要求高的智能手机。图4e示出了步骤105的执行结果。
需要说明,上述实施例中,步骤101至步骤105可以得到感光组件阵列,在执行完步骤105后,对所得的感光组件阵列进行切割,即可得到单体的感光组件。也就是说,步骤103中可以在该载板180上制作多个第一再布线层130,每个第一再布线层130对应于晶圆级的硅片上一个感光芯片。步骤104中,在整块载板180上对以一定均匀间隔重新分布在该载板180的多个键合玻璃的感光芯片进行模塑,得到感光组件阵列。步骤105中从感光组件阵列上剥离载板180。最后再对感光组件阵列进行切割,得到单体的感光组件。
进一步地,图5a~5f示出了本发明另一个实施例中的感光组件制作方法,其包括下列步骤。
步骤201,在玻璃片150上形成第一再布线层130(RDL层),该第一再布线层130具有与感光芯片110的衬垫113(即PAD点)对应的电连接点。图5a示出了步骤201的执行结果。
步骤202,将感光芯片110附接至玻璃片150上,使该感光芯片110的PAD点与第一再布线层130电连接。并且,通过阳极键合工艺将玻璃片150连接在该感光芯片110的凸台114上。图5b示出了步骤202的执行结果。
步骤203,在第一再布线层130布置导电柱,使感光芯片110的衬垫113通过第一再布线层130中的RDL线路与所述导电柱电连接。所述导电柱布置在所述感光芯片110的周围。导电柱的高度可以大于感光芯片110的厚度。通过模塑工艺在第一再布线层130以及感光芯片110的表面上形成模塑部120,该模塑部120包裹感光芯片110与导电柱,并将感光芯片110与导电柱固定在一起。并且,使导电柱的第二端121B裸露。其中,导电柱的第一端121A为该导电柱与第一再布线层130电连接的连接端,导电柱的第二端121B为与所述第一端121A相反的另一端。图5c示出了步骤203的执行结果。
步骤204,进行二次模塑,使电子元件140与感光芯片110和导电柱通过模塑部120固定在一起。其中,二次模塑和一次模塑的材料结合在一起形成整体的模塑部120,电子元件140可以布置在所述导电柱的周围或者感光芯片110的周围,导电柱和电子元件140的输入输出端子均裸露出来。图5d示出了步骤204的执行结果。
步骤205,在模塑部120的表面形成第二再布线层170,通过该第二再布线层170将所述电子元件140的输入输出端子(例如焊点)和导电柱的第二端121B电连接。图5e示出了步骤205的执行结果。
步骤206,研磨模塑部120的表面直至玻璃片150完全裸露出来。图5f示出了步骤205的执行结果。
上述实施例适用于拼版操作。例如可以在玻璃片150上按照一定间隔进行RDL层的设置,然后将一组感光芯片110贴附,在步骤203之后通过切割获得单个感光组件(或摄像模组)的底座,之后再进行二次模塑、第二再布线层170的布设以及研磨步骤。这样,能够通过批量操作来批量制作感光组件以及相应的摄像模组,从而提高生产效率。
值得指出的是,感光芯片的感光区域和需要键合的硅基底区域高度如果是一致的,可能会导致感光芯片损坏。所以在一个实施例中,在芯片上先进行一些预处理,就是将感光芯片的正表面的凸台114制作出来(例如可以通过蚀刻在硅片上制作出凸台114)。优选地,凸台114位于感光区域和芯片焊盘之间,而后,定位并将导电柱和感光芯片模塑在一起,然后在导电柱和感光芯片之间制作第一再布线层130将二者电连接。
在一个实施例中,由于有凸台114的存在,只在凸台114外侧(即有焊盘的一侧)对应的区域制作第一再布线层130。在整拼版的第一再布线层130均制作完成后,曝光显露出凸台114和感光区域111(同时RDL层不高于凸台114),然后整面的玻璃和感光芯片键合以后,再进行后续的扇出(Fan-Out)工艺。
在一个实施例中,所述步骤203中,阳极键合的方法包括:在键合温度(180°-500°),在电压200V-1000V的电路中,感光芯片接阳极,玻璃接负极,从而使得芯片与玻璃键合,当电路中的电流为0时表面键合完成。
进一步地,图6a~6e示出了本发明又一个实施例中的感光组件制作方法,其包括下列步骤。
步骤301,准备衬垫113(即PAD,该衬垫113可以是焊点)位于背面的感光芯片110。其中,感光芯片110具有感光区域111的表面为正面,相反的一面为背面。图6a示出了步骤301的执行结果。
步骤302,将玻璃片150键合在感光芯片110的感光区域111一侧。感光芯片110的正面可以具有环形凸台114,该凸台114围绕在感光区域111周围。玻璃片150通过所述凸台114与感光芯片110键合。图6b示出了步骤302的执行结果。
步骤303,将感光芯片110以及电子元件140布置在载板180上,其中感光芯片110的背面以及电子元件140的输入输出端子接触所述载板180。并且电子元件140布置在所述感光芯片110的周围。然后将电子元件140和感光芯片110模塑在一起。图6c示出了步骤303的执行结果。
在一个实施例中,可以先将晶圆级的芯片硅片通过阳极键合(通过每个感光芯片的凸台键合)与玻璃片连接在一起,然后再切割成多个键合玻璃的感光芯片。再将键合玻璃后的多个感光芯片以一定均匀间隔重新分布在一长方形的载板180(也可称为载带)上,以保证在两两感光芯片之间有足够的空间区域放置电子元件(有时两两感光芯片之间的空间还可容纳导电芯体)。之后再将电子元件和感光芯片模塑在一起。
步骤304,研磨模塑部120的上表面,直至玻璃片150的上表面完全裸露出来。图6d示出了步骤304的执行结果。
步骤305,去除载板180,再通过RDL工艺在载板180分离后所露出的表面形成第一再布线层130。该第一再布线层130将感光芯片110与电子元件140电连接。本实施例中,电子元件140可以是电容元件也可以是电阻元件。图6e示出了步骤305的执行结果。
本实施例中,感光芯片110直接导通到背面并导出,比如将芯片的焊盘设置在背面,这样整面晶圆就可以直接制作玻璃键合了,后续也直接制作fan-out。但是为了保护芯片感光区域111内的微透镜不受玻璃的影响,可以进一步在芯片的非感光区域112制作凸台114,即使得芯片的感光区域111为下凹式的。
相对图5a~5f所示的实施例,本实施例中无需事先在焊点区域进行RDL工艺,可以直接将玻璃键合在芯片上,从而减少了工艺流程并降低工艺难度。
以上描述仅为本申请的较佳实施方式以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (27)

1.一种感光组件,其特征在于,包括:
感光芯片,其具有设置有感光区域的第一表面、背对所述第一表面的第二表面以及衬垫,所述第一表面具有围绕在所述感光区域周围的环形凸台;
玻璃片,所述玻璃片在所述第一表面的非感光区域与所述环形凸台的表面键合,并且所述玻璃片覆盖所述感光区域,所述环形凸台的内侧面、所述感光芯片的所述第一表面以及所述玻璃片构成一封闭的真空腔;
电子元件,布置在所述感光芯片的周围;
模塑部,围绕在所述感光芯片周围并与所述感光芯片结合在一起;以及
第一再布线层,其覆盖所述感光芯片的至少一部分表面以及所述模塑部的至少一部分表面,并且所述衬垫与所述电子元件通过所述第一再布线层电连接。
2.根据权利要求1所述的感光组件,其特征在于,所述感光芯片为硅片。
3.根据权利要求1所述的感光组件,其特征在于,所述衬垫设置于所述第一表面的非感光区域。
4.根据权利要求1所述的感光组件,其特征在于,所述衬垫设置于所述第一表面的位于所述环形凸台外侧的区域。
5.根据权利要求4所述的感光组件,其特征在于,所述模塑部具有与所述第一表面齐平的第三表面,所述第一再布线层覆盖所述第一表面的位于所述环形凸台外侧的区域以及所述第三表面。
6.根据权利要求5所述的感光组件,其特征在于,所述电子元件的输入输出端子位于所述第三表面。
7.根据权利要求4所述的感光组件,其特征在于,所述模塑部覆盖所述感光芯片的所述第二表面。
8.根据权利要求1所述的感光组件,其特征在于,所述模塑部具有与所述第一表面齐平的第三表面以及背对所述第三表面的第四表面,所述电子元件的输入输出端子位于所述第四表面。
9.根据权利要求8所述的感光组件,其特征在于,所述感光组件还包括第二再布线层,其覆盖所述模塑部的所述第四表面;
所述第一再布线层覆盖所述第一表面的位于所述环形凸台外侧的区域以及所述第三表面;
所述衬垫设置于所述第一表面的非感光区域,并且所述衬垫与所述电子元件通过所述第一再布线层和所述第二再布线层电连接。
10.根据权利要求9所述的感光组件,其特征在于,所述第一再布线层和所述第二再布线层通过贯穿所述模塑部的导电芯体电连接。
11.根据权利要求10所述的感光组件,其特征在于,所述衬垫通过所述第一再布线层与所述导电芯体的一端电连接,所述电子元件通过所述第二再布线层与所述导电芯体的另一端电连接。
12.根据权利要求11所述的感光组件,其特征在于,所述模塑部还具有高于所述第一表面的第五表面,所述第五表面覆盖所述电子元件。
13.根据权利要求12所述的感光组件,其特征在于,所述玻璃片具有面向所述第一表面的第六表面以及背对所述第一表面的第七表面,所述第五表面与所述第七表面齐平。
14.根据权利要求1所述的感光组件,其特征在于,所述衬垫设置于所述第二表面。
15.根据权利要求14所述的感光组件,其特征在于,所述模塑部具有第三表面和背对所述第三表面的第四表面,所述第四表面与所述第二表面齐平,所述第一再布线层覆盖所述第二表面和所述第四表面。
16.根据权利要求15所述的感光组件,其特征在于,所述玻璃片具有面向所述第一表面的第六表面以及背对所述第一表面的第七表面,所述第三表面与所述第七表面齐平。
17.根据权利要求11所述的感光组件,其特征在于,所述第三表面覆盖所述电子元件,所述电子元件的输入输出端子位于所述第四表面。
18.一种感光组件制作方法,其特征在于,包括:
1)在感光芯片的设置有感光区域的第一表面制作围绕在所述感光区域周围的环形凸台,其中所述感光芯片具有背对所述第一表面的第二表面以及衬垫;
2)在真空环境中,将玻璃片与所述环形凸台的表面键合,其中所述玻璃片在所述第一表面的非感光区域与所述环形凸台键合,并且所述玻璃片覆盖所述感光区域;
3)基于模塑工艺使电子元件和所述感光芯片通过模塑部结合在一起,并且所述电子元件布置在感光芯片的周围;以及
4)布置第一再布线层,其中所述第一再布线层覆盖所述感光芯片的至少一部分表面以及所述模塑部的至少一部分表面,并且所述衬垫与所述电子元件通过所述第一再布线层电连接。
19.根据权利要求18所述的感光组件制作方法,其特征在于,所述感光芯片为硅片。
20.根据权利要求18所述的感光组件制作方法,其特征在于,所述步骤4)包括下列子步骤:
41)在载板的表面制作所述第一再布线层;
42)将与所述玻璃片键合的所述感光芯片倒置于所述载板和所述第一再布线层上,使得所述玻璃片与所述载板的表面接触且所述第一表面的非感光区域与所述第一再布线层的表面接触;
43)将所述电子元件布置在所述感光芯片的周围,并使所述电子元件的输入输出端子与所述第一再布线层接触,使得所述衬垫与所述电子元件通过所述第一再布线层电连接;然后回到所述步骤3)。
21.根据权利要求20所述的感光组件制作方法,其特征在于,执行所述步骤3)之后,去除所述载板。
22.根据权利要求18所述的感光组件制作方法,其特征在于,所述步骤4)包括下列子步骤:
41a)在所述玻璃片的表面制作所述第一再布线层,其中所述第一再布线层具有与所述感光芯片的所述衬垫对应的电连接点;
42a)将所述感光芯片与所述玻璃片键合,其中所述感光芯片倒置于所述玻璃片和所述第一再布线层上,使得所述玻璃片与载板的表面接触且所述第一表面的非感光区域与所述第一再布线层的表面接触;
43a)将导电芯体布置在所述感光芯片的周围,并使所述导电芯体的第一端与所述第一再布线层接触,使得所述衬垫与所述导电芯体通过所述第一再布线层电连接;然后回到所述步骤3)。
23.根据权利要求22所述的感光组件制作方法,其特征在于,所述步骤3)包括下列子步骤:
31)基于模塑工艺,通过模塑部将所述导电芯体与所述感光芯片结合在一起;以及
32)将所述电子元件布置在所述感光芯片周围,进行二次模塑,使得步骤31)所得到的组合体与所述电子元件通过模塑部结合在一起,并且所述电子元件的输入输出端子和所述导电芯体的第二端从所述模塑部的背面露出,所述模塑部的背面是位于所述感光芯片的所述第二表面一侧的模塑部的表面。
24.根据权利要求23所述的感光组件制作方法,其特征在于,所述制作方法还包括,在执行所述步骤4)和步骤3)后执行:
5)在所述模塑部的背面、所述电子元件和所述导电芯体上制作第二再布线层,使得所述电子元件与所述导电芯体通过所述第二再布线层电连接。
25.根据权利要求24所述的感光组件制作方法,其特征在于,所述制作方法还包括,在执行所述步骤5)之后执行:
6)研磨所述模塑部使得所述玻璃片的表面露出。
26.根据权利要求18所述的感光组件制作方法,其特征在于,所述感光芯片的所述衬垫位于所述第二表面;
所述步骤3)包括下列子步骤:
31a)将所述电子元件布置在所述感光芯片的周围,并将所述感光芯片和所述电子元件布置在载板上,其中所述第二表面和所述电子元件的输入输出端子接触所述载板的表面;
32a)基于模塑工艺,通过模塑部将所述电子元件与所述感光芯片结合在一起,然后回到所述步骤4)。
27.根据权利要求26所述的感光组件制作方法,其特征在于,所述步骤4)包括下列子步骤:
41b)去除所述载板;
42b)在去除所述载板而露出的表面上制作所述第一再布线层,使得所述电子元件的输入输出端子与所述衬垫通过所述第一再布线层电连接。
CN201711498048.XA 2017-12-28 2017-12-28 感光组件及其制作方法 Active CN109979951B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711498048.XA CN109979951B (zh) 2017-12-28 2017-12-28 感光组件及其制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711498048.XA CN109979951B (zh) 2017-12-28 2017-12-28 感光组件及其制作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109979951A CN109979951A (zh) 2019-07-05
CN109979951B true CN109979951B (zh) 2021-04-16

Family

ID=67075684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711498048.XA Active CN109979951B (zh) 2017-12-28 2017-12-28 感光组件及其制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109979951B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110752225B (zh) * 2018-07-23 2022-07-12 宁波舜宇光电信息有限公司 感光组件及其制作方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103456754A (zh) * 2012-05-31 2013-12-18 意法半导体有限公司 晶片级光学传感器封装和低剖面照相机模块以及制造方法
CN105611134A (zh) * 2016-02-18 2016-05-25 宁波舜宇光电信息有限公司 基于模塑工艺的摄像模组及其模塑线路板组件及制造方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9564413B2 (en) * 2011-09-15 2017-02-07 STATS ChipPAC Pte. Ltd. Semiconductor device and method of forming semiconductor die with active region responsive to external stimulus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103456754A (zh) * 2012-05-31 2013-12-18 意法半导体有限公司 晶片级光学传感器封装和低剖面照相机模块以及制造方法
CN105611134A (zh) * 2016-02-18 2016-05-25 宁波舜宇光电信息有限公司 基于模塑工艺的摄像模组及其模塑线路板组件及制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109979951A (zh) 2019-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7981727B2 (en) Electronic device wafer level scale packages and fabrication methods thereof
CN112740647B (zh) 感光组件、摄像模组及其制作方法
US7964945B2 (en) Glass cap molding package, manufacturing method thereof and camera module
US7663234B2 (en) Package of a semiconductor device with a flexible wiring substrate and method for the same
US7446307B2 (en) Sensor semiconductor device and fabrication method of the sensor semiconductor device
US20110193225A1 (en) Electronic device package and fabrication method thereof
US7755155B2 (en) Packaging structure and method for fabricating the same
CN107369695B (zh) 晶片封装体与其制造方法
CN109979951B (zh) 感光组件及其制作方法
CN109729242B (zh) 摄像模组及其扩展走线封装感光组件、拼板组件和制造方法
CN101950729B (zh) 电子元件的晶圆级封装及其制造方法
CN100413067C (zh) 芯片封装结构与其晶圆级封装形成方法
EP3962056B1 (en) Camera module and photosensitive assembly thereof, and electronic device and preparation method
CN101383299B (zh) 电子元件的晶圆级封装及其制造方法
CN109686751B (zh) 感光模组的晶圆级制备方法及镜头模组结构
KR20030069321A (ko) 플립칩 범핑을 이용한 반도체 촬상소자 패키지 및 그제조방법
CN111370332B (zh) 摄像组件的封装方法
CN113764382A (zh) 封装方法、晶片、器件、待封装的芯片结构及其制造方法
US12022616B2 (en) Radio frequency front-end module, manufacturing method thereof and communication device
CN111866325B (zh) 摄像模组及其感光组件、电子设备、制备方法和阻容器件封装方法
CN110752225B (zh) 感光组件及其制作方法
CN111866326B (zh) 摄像模组及其电子元器件模块、感光组件、制备方法和电子元器件模块制备方法
CN111490026A (zh) 封装结构及其制造方法
JP5414965B2 (ja) 光学半導体装置及びその製造方法
CN101383300A (zh) 电子元件的晶圆级封装及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant