CN110610952A - 一种图像传感器装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种图像传感器装置及其制造方法，本发明的图像传感器装置采用第一键合部与第二键合部分别制造，最后进行热压键合，可以提高生产效率，且可以避免现有技术中多个集成步骤中所带来的多层之间的应力问题，以及多层层叠沉积所带来的不可靠性。并且，本发明还为了键合的可靠性，在键合面上尽量使用相同的键合材料进行键合，防止剥离。
Description
技术领域
本发明涉及半导体芯片封装测试制造领域，具体涉及一种图像传感器装置及其制造方法。
背景技术
图像传感器是摄像模组的核心部件，CMOS 图像传感器与电荷耦合器件是当前两种主流图像传感器。其中，电荷耦合器件集成在单晶硅材料上，像素信号逐行逐列依此移动并在边缘出口位置依此放大，CMOS图像传感器集成在金属氧化物半导体材料上，每个像素点均带有信号放大器，像素信号可以直接扫描导出。CMOS具有低成本、设计简单、尺寸小、功耗低等优势。随着技术成熟进步，CCD已经逐渐被CMOS 图像传感器取代。
现有的CMOS图像传感器，一般是先对其衬底进行有源面的盖玻璃封装，然后进行背面的构线，对于集成其他辅助芯片而言，往往是通过焊接、再分布层或者连接线电连接至所述构线，然后进行辅助芯片的塑封，最后实现背面电引出，例如专利文献CN100587962C（利用焊接方式）、US2012/0194719A1（利用再分布线层方式）、US2012/0273908A1（利用连接线方式）。上述方法虽然实现了集成度的提高，但是其工艺上需要先后进行，不能并行，这样的顺序，导致其产率降低，且在该顺序中，只能在最后进行总体的测试，对其良率是不利的。
发明内容
基于解决上述问题，本发明提供了一种图像传感器装置，其包括：
第一键合部，所述第一键合部包括半导体衬底、间隔件和盖玻璃；所述盖玻璃通过所述间隔件黏附于所述半导体衬底的上表面上；所述半导体衬底中设置有第一通孔，所述半导体衬底的下表面与所述第一通孔的下表面共面且构成第一键合面；
第二键合部，所述第二键合部包括再分布线层、辅助芯片和封装树脂层；所述辅助芯片焊接于所述再分布层的上表面上，所述封装树脂层密封所述辅助芯片和所述再分布层的上表面；所述封装树脂层中设置有第二通孔，所述第二通孔电连接至所述再分布线层，所述封装树脂层的上表面与所述第二通孔的上表面共面且构成第二键合面；
所述第一键合部与第二键合部热压键合在一起，使得所述第一键合面与第二键合面紧密接合，使得所述第一通孔与所述第二通孔键合在一起。
其中，所述半导体衬底还包括在其上表面上的焊盘和传感器芯片区，所述焊盘连接所述传感器芯片区。
其中，所述第二通孔的上表面电接触于所述焊盘。
基于上述图像传感器装置，本发明提供了一种图像传感器装置的制造方法，其包括：
（1）提供具有多个传感器芯片区的半导体衬底；
（2）在所述半导体衬底上利用半固化树脂形成间隔件，并将盖玻璃通过所述间隔件将所述盖玻璃黏合到所述半导体衬底的上表面；
（3）对所述半导体衬底的下表面进行减薄；
（4）在所述半导体衬底中形成第一通孔，所述第一通孔电连接所述传感器芯片区，以形成第一键合部，其中所述半导体衬底的下表面和所述第一通孔的下表面共面以形成第一键合面；
（5）提供一载板，在所述载板上形成再分布线层；
（6）将辅助芯片键合至所述再分布线层上；
（7）注塑形成密封树脂层，以密封所述辅助芯片和所述再分布线层的上表面；
（8）在所述密封树脂层中形成第二通孔，所述第二通孔电连接所述再分布线层，以形成第二键合部，其中所述封装树脂层的上表面与所述第二通孔的上表面共面以形成第二键合面；
（9）将所述第一键合部与第二键合部热压键合在一起，同时使得所述间隔件固化，并使得所述第一键合面与第二键合面紧密接合，使得所述第一通孔与所述第二通孔键合在一起。
本发明还提供了另一种图像传感器装置，其包括：
第一键合部，所述第一键合部包括半导体衬底、间隔件和盖玻璃；所述盖玻璃通过所述间隔件黏附于所述半导体衬底的上表面上；所述半导体衬底中设置有第一通孔，所述半导体衬底的下表面与所述第一通孔的下表面共面且构成第一键合面；
第二键合部，所述第二键合部包括第一再分布线层、辅助芯片、封装树脂层和第二再分布线层；所述辅助芯片焊接于所述第一再分布层的上表面上，所述封装树脂层密封所述辅助芯片和所述第一再分布线层的上表面，所述第二再分布线层形成于所述封装树脂层的上表面；所述封装树脂层中设置有第二通孔，所述第二通孔电连接至所述第一再分布线层和第二再分布线层，所述第二再分布线层包括其顶部的介电层和在所述介电层中的凸块，所述介电层的上表面与所述凸块的上表面共面且构成第二键合面；
所述第一键合部与第二键合部热压键合在一起，使得所述第一键合面与第二键合面紧密接合，使得所述第一通孔与所述凸块键合在一起。
其中，所述介电层为无机绝缘层，例如氧化硅或氮化硅。
基于上述图像传感器装置，本发明提供了一种图像传感器装置的制造方法，其包括：
（1）提供具有多个传感器芯片区的半导体衬底；
（2）在所述半导体衬底上利用半固化树脂形成间隔件，并将盖玻璃通过所述间隔件将所述盖玻璃黏合到所述半导体衬底的上表面；
（3）对所述半导体衬底的下表面进行减薄；
（4）在所述半导体衬底中形成第一通孔，所述第一通孔电连接所述传感器芯片区，以形成第一键合部，其中所述半导体衬底的下表面和所述第一通孔的下表面共面以形成第一键合面；
（5）提供一载板，在所述载板上形成第一再分布线层；
（6）将辅助芯片键合至所述第一再分布线层上；
（7）注塑形成密封树脂层，以密封所述辅助芯片和所述第一再分布线层的上表面，并在所述密封树脂层中形成第二通孔，所述第二通孔电连接所述第一再分布线层；
（8）在所述密封树脂层上形成第二再分布线层，以形成第二键合部，其中所述第二再分布线层包括其顶部的介电层和在所述介电层中的凸块，所述介电层的上表面与所述凸块的上表面共面且构成第二键合面；
（9）将所述第一键合部与第二键合部热压键合在一起，同时使得所述间隔件固化，并使得所述第一键合面与第二键合面紧密接合，使得所述第一通孔与所述凸块键合在一起。
本发明又提供了一种图像传感器装置，其包括：
第一键合部，所述第一键合部包括半导体衬底、间隔件、盖玻璃和聚合物层；所述盖玻璃通过所述间隔件黏附于所述半导体衬底的上表面上；所述半导体衬底的下表面设置所述聚合物层，所述第一通孔从所述半导体衬底中延伸至所述聚合物层的下表面，所述聚合物层的下表面与所述第一通孔的下表面共面且构成第一键合面；
第二键合部，所述第二键合部包括再分布线层、辅助芯片和封装树脂层；所述辅助芯片焊接于所述再分布层的上表面上，所述封装树脂层密封所述辅助芯片和所述再分布层的上表面；所述封装树脂层中设置有第二通孔，所述第二通孔电连接至所述再分布线层，所述封装树脂层的上表面与所述第二通孔的上表面共面且构成第二键合面；
所述第一键合部与第二键合部热压键合在一起，使得所述第一键合面与第二键合面紧密接合，使得所述第一通孔与所述第二通孔键合在一起。
其中，所述聚合物层与所述封装树脂层的材质相同，均为环氧树脂、硅树脂等。
基于上述图像传感器，本发明提供了一种图像传感器装置的制造方法，其包括：
（1）提供具有多个传感器芯片区的半导体衬底；
（2）在所述半导体衬底上利用半固化树脂形成间隔件，并将盖玻璃通过所述间隔件将所述盖玻璃黏合到所述半导体衬底的上表面；在所述半导体衬底中形成第一通孔，所述第一通孔电连接所述传感器芯片区；
（3）对所述半导体衬底的下表面进行减薄，使得所述第一通孔的一部分从所述半导体衬底的下表面突出；
（4）在所述半导体衬底下表面形成聚合物层，以形成第一键合部，其中所述聚合物层的下表面和所述第一通孔的下表面共面以形成第一键合面；
（5）提供一载板，在所述载板上形成再分布线层；
（6）将辅助芯片键合至所述再分布线层上；
（7）注塑形成密封树脂层，以密封所述辅助芯片和所述再分布线层的上表面；
（8）在所述密封树脂层中形成第二通孔，所述第二通孔电连接所述再分布线层，以形成第二键合部，其中所述封装树脂层的上表面与所述第二通孔的上表面共面以形成第二键合面；
（9）将所述第一键合部与第二键合部热压键合在一起，同时使得所述间隔件固化，并使得所述第一键合面与第二键合面紧密接合，使得所述第一通孔与所述第二通孔键合在一起。
本发明的优点如下：
本发明的图像传感器装置采用第一键合部与第二键合部分别制造，最后进行热压键合，可以提高生产效率，且可以避免现有技术中多个集成步骤中所带来的多层之间的应力问题，以及多层层叠沉积所带来的不可靠性。并且，本发明还为了键合的可靠性，在键合面上尽量使用相同的键合材料进行键合，防止剥离。
附图说明
图1为第一实施例的图像传感器装置的剖视图；
图2为第一实施例的图像传感器装置制造方法的示意图；
图3为第一实施例的第一键合部与第二键合部键合在一起的剖视图；
图4为第二实施例的图像传感器装置的剖视图；
图5为第二实施例的图像传感器装置制造方法的示意图；
图6为第二实施例的第一键合部与第二键合部键合在一起的剖视图；
图7为第三实施例的图像传感器装置的剖视图；
图8为第三实施例的图像传感器装置制造方法的示意图；
图9为第三实施例的第一键合部与第二键合部键合在一起的剖视图。
具体实施方式
第一实施例
参见图1，该实施例的图像传感器装置其由第一键合部和第二键合部键合而得到，其中，第一键合部，所述第一键合部包括半导体衬底1、间隔件4和盖玻璃5。所述半导体衬底1为传统的硅材料，其由半导体晶圆切割而得到，其上表面上的焊盘3和传感器芯片区2，所述焊盘3连接所述传感器芯片区2。
所述盖玻璃5通过所述间隔件4黏附于所述半导体衬底1的上表面上。其中，所述盖玻璃可以是具有滤光层的玻璃板；所述半导体衬底1中设置有第一通孔6，所述半导体衬底1的下表面与所述第一通孔6的下表面共面且构成第一键合面。
该第一键合部的制造方法可以参见图2，其包括：（1）参见图2(A)，提供具有多个传感器芯片区2和焊盘3的半导体衬底1，所述焊盘3将所述多个传感器芯片区2进行电引出；（2）参见图2(B)，在所述半导体衬底上利用半固化树脂形成间隔件4，并将盖玻璃5通过所述间隔件4将所述盖玻璃5黏合到所述半导体衬底1的上表面，所述半固化树脂为热固化材料，其在该步骤不进行热固化，其热固化步骤可以在下面的热压键合中一步形成；（3）参见图2(C)，对所述半导体衬底1的下表面进行减薄，所述减薄采用CMP方式进行，并进行下表面的清洗，以实现平整化；（4）参见图2(D)，在所述半导体衬底1中形成第一通孔6，所述第一通孔6电连接所述焊盘3，以形成第一键合部，其中所述半导体衬底1的下表面和所述第一通孔6的下表面共面以形成第一键合面。
所述第二键合部包括再分布线层8、辅助芯片9和封装树脂层10；所述再分布层8可以可以是多层介质层与金属层的叠层结构，所述辅助芯片8焊接于所述再分布层8的上表面上，所述封装树脂层10密封所述辅助芯片9和所述再分布层8的上表面；所述封装树脂层10中设置有第二通孔11，所述第二通孔11电连接至所述再分布线层8，所述封装树脂层10的上表面与所述第二通孔11的上表面共面且构成第二键合面。
该第一键合部的制造方法可以参见图2，其包括：（1）提供一载板7，在所述载板7上形成再分布线层8；（2）将辅助芯片9键合至所述再分布线层8上；（3）注塑形成密封树脂层10，以密封所述辅助芯片8和所述再分布线层9的上表面；（4）在所述密封树脂层10中形成第二通孔11，所述第二通孔11电连接所述再分布线层9，以形成第二键合部，其中所述封装树脂层10的上表面与所述第二通孔11的上表面共面以形成第二键合面。
参见图3，最终，将所述第一键合部与第二键合部热压键合在一起，同时使得所述间隔件4固化，并使得所述第一键合面与第二键合面紧密接合，使得所述第一通孔6与所述第二通孔11键合在一起。该键合通过对盖玻璃5和载板7进行加压，并在加热的环境下实现通孔键合以及封装树脂与衬底材料的键合。该加热同时使得间隔件4固化，节省工艺步骤，且能够防止芯片承受两次加热。
第二实施例
参见图4，该实施例的图像传感器装置其由第一键合部和第二键合部键合而得到，其和第一实施例的结构基本类似（相同的附图标记进行了省略）。但是对应于第一键合部，该实施例额外具有在半导体衬底1的底面上的聚合物层12，所述第一通孔6从所述半导体衬底1中延伸至所述聚合物层12的下表面，所述聚合物层12的下表面与所述第一通孔6的下表面共面且构成第一键合面。所述聚合物层12与所述封装树脂层10的材质相同，均为环氧树脂、硅树脂等，这样可以保证键合的可靠性，防止剥离。
该实施例的第一键合部的制造方法可以参见图5，其包括：（1）参见图5(A)，提供具有多个传感器芯片区2和焊盘3的半导体衬底1，所述焊盘3将所述多个传感器芯片区2进行电引出；在所述半导体衬底1上利用半固化树脂形成间隔件4，并将盖玻璃5通过所述间隔件4将所述盖玻璃5黏合到所述半导体衬底1的上表面；（2）参见图5(B)，在所述半导体衬底1中形成第一通孔6，所述第一通孔6电连接所述传感器芯片区2；（3）参见图5(C)，对所述半导体衬底1的下表面进行减薄，使得所述第一通孔6的一部分从所述半导体衬底1的下表面突出；（4）参见图5(D)，在所述半导体衬底下表面形成聚合物层12，以形成第一键合部，其中所述聚合物层12的下表面和所述第一通孔6的下表面共面以形成第一键合面。
对于第二键合部，其与第一实施例完全相同，可以参见图5(E)-5(H)，在此不再重复介绍。
参见图6，最终，将所述第一键合部与第二键合部热压键合在一起，同时使得所述间隔件4固化，并使得所述第一键合面与第二键合面紧密接合，使得所述第一通孔6与所述第二通孔11键合在一起，使得所述聚合物层12与封装树脂层10紧密贴合，实现密封接合。该键合通过对盖玻璃5和载板7进行加压，并在加热的环境下实现通孔键合以及封装树脂与聚合物材料的键合。该加热同时使得间隔件4固化，节省工艺步骤，且能够防止芯片承受两次加热。
第三实施例
参见图7，该实施例的图像传感器装置其由第一键合部和第二键合部键合而得到，其和第一实施例的结构基本类似（相同的附图标记进行了省略）。但是对应于第二键合部，该实施例额外具有在封装树脂层10的上表面上的再分布层13，所述再分布层13的最顶层包括一介质层14和嵌入所述介质层14的凸块15，其中，所述介电层14的上表面与所述凸块15的上表面共面且构成第二键合面。所述介电层14为无机绝缘层，例如氧化硅或氮化硅，这样可以保证介质层14与半导体衬底1（例如硅衬底）之间键合的可靠性，防止剥离。
该实施例的第二键合部的制造方法可以参见图8，其包括：（1）参见图8(E)，提供一载板7，在所述载板7上形成再分布线层8；
（6）参见图8(F)，将辅助芯片9键合至再分布线层8上；
（7）参见图8(G)，注塑形成密封树脂层10，以密封所述辅助芯片9和所述第一再分布线层8的上表面，并在所述密封树脂层10中形成第二通孔11，所述第二通孔11电连接再分布线层8；（8）参见图8(H)，在所述密封树脂层11上形成再分布线层13，以形成第二键合部，其中所述第二再分布线层13包括其顶部的介电层14和在所述介电层14中的凸块15，其中所述凸块15电连接所述第二通孔11，所述介电层14的上表面与所述凸块15的上表面共面且构成第二键合面。
对于第一键合部，其与第一实施例完全相同，可以参见图8(A)-8(D)，在此不再重复介绍。
参见图9，最终，将所述第一键合部与第二键合部热压键合在一起，同时使得所述间隔件4固化，并使得所述第一键合面与第二键合面紧密接合，使得所述第一通孔6与所述凸块15键合在一起，使得所述介质层14与半导体衬底1紧密贴合，实现密封接合。该键合通过对盖玻璃5和载板7进行加压，并在加热的环境下实现通孔键合以及介质层材料与衬底材料的键合。该加热同时使得间隔件4固化，节省工艺步骤，且能够防止芯片承受两次加热。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种图像传感器装置，其包括：
第一键合部，所述第一键合部包括半导体衬底、间隔件和盖玻璃；所述盖玻璃通过所述间隔件黏附于所述半导体衬底的上表面上；所述半导体衬底中设置有第一通孔，所述半导体衬底的下表面与所述第一通孔的下表面共面且构成第一键合面；
第二键合部，所述第二键合部包括再分布线层、辅助芯片和封装树脂层；所述辅助芯片焊接于所述再分布层的上表面上，所述封装树脂层密封所述辅助芯片和所述再分布层的上表面；所述封装树脂层中设置有第二通孔，所述第二通孔电连接至所述再分布线层，所述封装树脂层的上表面与所述第二通孔的上表面共面且构成第二键合面；
其特征在于，所述第一键合部与第二键合部热压键合在一起，使得所述第一键合面与第二键合面紧密接合，使得所述第一通孔与所述第二通孔键合在一起。
2.根据权利要求1所述的图像传感器装置，其特征在于：所述半导体衬底还包括在其上表面上的焊盘和传感器芯片区，所述焊盘连接所述传感器芯片区。
3.根据权利要求2所述的图像传感器装置，其特征在于：所述第一通孔的上表面电接触于所述焊盘。
4.一种图像传感器装置的制造方法，其包括：
（1）提供具有多个传感器芯片区的半导体衬底；
（2）在所述半导体衬底上利用半固化树脂形成间隔件，并将盖玻璃通过所述间隔件将所述盖玻璃黏合到所述半导体衬底的上表面；
（3）对所述半导体衬底的下表面进行减薄；
（4）在所述半导体衬底中形成第一通孔，所述第一通孔电连接所述传感器芯片区，以形成第一键合部，其中所述半导体衬底的下表面和所述第一通孔的下表面共面以形成第一键合面；
（5）提供一载板，在所述载板上形成再分布线层；
（6）将辅助芯片键合至所述再分布线层上；
（7）注塑形成密封树脂层，以密封所述辅助芯片和所述再分布线层的上表面；
（8）在所述密封树脂层中形成第二通孔，所述第二通孔电连接所述再分布线层，以形成第二键合部，其中所述封装树脂层的上表面与所述第二通孔的上表面共面以形成第二键合面；
（9）将所述第一键合部与第二键合部热压键合在一起，同时使得所述间隔件固化，并使得所述第一键合面与第二键合面紧密接合，使得所述第一通孔与所述第二通孔键合在一起。
5.一种图像传感器装置，其包括：
第一键合部，所述第一键合部包括半导体衬底、间隔件和盖玻璃；所述盖玻璃通过所述间隔件黏附于所述半导体衬底的上表面上；所述半导体衬底中设置有第一通孔，所述半导体衬底的下表面与所述第一通孔的下表面共面且构成第一键合面；
第二键合部，所述第二键合部包括第一再分布线层、辅助芯片、封装树脂层和第二再分布线层；所述辅助芯片焊接于所述第一再分布层的上表面上，所述封装树脂层密封所述辅助芯片和所述第一再分布线层的上表面，所述第二再分布线层形成于所述封装树脂层的上表面；所述封装树脂层中设置有第二通孔，所述第二通孔电连接至所述第一再分布线层和第二再分布线层，所述第二再分布线层包括其顶部的介电层和在所述介电层中的凸块，所述介电层的上表面与所述凸块的上表面共面且构成第二键合面；
其特征在于，所述第一键合部与第二键合部热压键合在一起，使得所述第一键合面与第二键合面紧密接合，使得所述第一通孔与所述凸块键合在一起。
6.根据权利要求5所述的图像传感器装置，其特征在于：所述介电层为无机绝缘层，例如氧化硅或氮化硅。
7.一种图像传感器装置的制造方法，其包括：
（1）提供具有多个传感器芯片区的半导体衬底；
（2）在所述半导体衬底上利用半固化树脂形成间隔件，并将盖玻璃通过所述间隔件将所述盖玻璃黏合到所述半导体衬底的上表面；
（3）对所述半导体衬底的下表面进行减薄；
（4）在所述半导体衬底中形成第一通孔，所述第一通孔电连接所述传感器芯片区，以形成第一键合部，其中所述半导体衬底的下表面和所述第一通孔的下表面共面以形成第一键合面；
（5）提供一载板，在所述载板上形成第一再分布线层；
（6）将辅助芯片键合至所述第一再分布线层上；
（7）注塑形成密封树脂层，以密封所述辅助芯片和所述第一再分布线层的上表面，并在所述密封树脂层中形成第二通孔，所述第二通孔电连接所述第一再分布线层；
（8）在所述密封树脂层上形成第二再分布线层，以形成第二键合部，其中所述第二再分布线层包括其顶部的介电层和在所述介电层中的凸块，所述介电层的上表面与所述凸块的上表面共面且构成第二键合面；
（9）将所述第一键合部与第二键合部热压键合在一起，同时使得所述间隔件固化，并使得所述第一键合面与第二键合面紧密接合，使得所述第一通孔与所述凸块键合在一起。
8.一种图像传感器装置，其包括：
第一键合部，所述第一键合部包括半导体衬底、间隔件、盖玻璃和聚合物层；所述盖玻璃通过所述间隔件黏附于所述半导体衬底的上表面上；所述半导体衬底的下表面设置所述聚合物层，所述第一通孔从所述半导体衬底中延伸至所述聚合物层的下表面，所述聚合物层的下表面与所述第一通孔的下表面共面且构成第一键合面；
第二键合部，所述第二键合部包括再分布线层、辅助芯片和封装树脂层；所述辅助芯片焊接于所述再分布层的上表面上，所述封装树脂层密封所述辅助芯片和所述再分布层的上表面；所述封装树脂层中设置有第二通孔，所述第二通孔电连接至所述再分布线层，所述封装树脂层的上表面与所述第二通孔的上表面共面且构成第二键合面；
其特征在于，所述第一键合部与第二键合部热压键合在一起，使得所述第一键合面与第二键合面紧密接合，使得所述第一通孔与所述第二通孔键合在一起。
9.根据权利要求8所述的图像传感器装置，其特征在于：所述聚合物层与所述封装树脂层的材质相同，均为环氧树脂、硅树脂等。
10.一种图像传感器装置的制造方法，其包括：
（1）提供具有多个传感器芯片区的半导体衬底；
（2）在所述半导体衬底上利用半固化树脂形成间隔件，并将盖玻璃通过所述间隔件将所述盖玻璃黏合到所述半导体衬底的上表面；在所述半导体衬底中形成第一通孔，所述第一通孔电连接所述传感器芯片区；
（3）对所述半导体衬底的下表面进行减薄，使得所述第一通孔的一部分从所述半导体衬底的下表面突出；
（4）在所述半导体衬底下表面形成聚合物层，以形成第一键合部，其中所述聚合物层的下表面和所述第一通孔的下表面共面以形成第一键合面；
（5）提供一载板，在所述载板上形成再分布线层；
（6）将辅助芯片键合至所述再分布线层上；
（7）注塑形成密封树脂层，以密封所述辅助芯片和所述再分布线层的上表面；
（8）在所述密封树脂层中形成第二通孔，所述第二通孔电连接所述再分布线层，以形成第二键合部，其中所述封装树脂层的上表面与所述第二通孔的上表面共面以形成第二键合面；
（9）将所述第一键合部与第二键合部热压键合在一起，同时使得所述间隔件固化，并使得所述第一键合面与第二键合面紧密接合，使得所述第一通孔与所述第二通孔键合在一起。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112866533A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-05-28 | 全红杰 | 一种基于广角摄像头的教育行为智能监控设备及其制造方法 |
| CN115188781A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-10-14 | 山东中清智能科技股份有限公司 | 一种图像传感器封装结构及其制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010038151A1 (en) * | 2000-03-09 | 2001-11-08 | Yoshikazu Takahashi | Semiconductor device and the method for manufacturing the same |
| US20150076649A1 (en) * | 2013-09-16 | 2015-03-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Stack type image sensors and methods of manufacturing the same |
| CN104659004A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-05-27 | 华天科技（西安）有限公司 | 一种PoP封装结构及其制造方法 |
| CN104916624A (zh) * | 2014-03-14 | 2015-09-16 | 株式会社东芝 | 半导体装置及其制造方法 |
| CN107634076A (zh) * | 2017-09-06 | 2018-01-26 | 中芯长电半导体（江阴）有限公司 | Cmos图像传感器扇出型封装结构及其制备方法 |
| CN108666288A (zh) * | 2017-03-30 | 2018-10-16 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 封装结构 |
-
2019
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010038151A1 (en) * | 2000-03-09 | 2001-11-08 | Yoshikazu Takahashi | Semiconductor device and the method for manufacturing the same |
| US20150076649A1 (en) * | 2013-09-16 | 2015-03-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Stack type image sensors and methods of manufacturing the same |
| CN104916624A (zh) * | 2014-03-14 | 2015-09-16 | 株式会社东芝 | 半导体装置及其制造方法 |
| CN104659004A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-05-27 | 华天科技（西安）有限公司 | 一种PoP封装结构及其制造方法 |
| CN108666288A (zh) * | 2017-03-30 | 2018-10-16 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 封装结构 |
| CN107634076A (zh) * | 2017-09-06 | 2018-01-26 | 中芯长电半导体（江阴）有限公司 | Cmos图像传感器扇出型封装结构及其制备方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112866533A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-05-28 | 全红杰 | 一种基于广角摄像头的教育行为智能监控设备及其制造方法 |
| CN112866533B (zh) * | 2021-01-20 | 2022-01-04 | 山东正禾大教育科技有限公司 | 一种基于广角摄像头的教育行为智能监控设备及其制造方法 |
| CN115188781A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-10-14 | 山东中清智能科技股份有限公司 | 一种图像传感器封装结构及其制备方法 |
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