CN111295873A - 一种图像传感器模组及其形成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种图像传感器模组及形成方法。图像传感器模组的形成方法包括：在载体晶圆上贴附多个第一芯片；在每个第一芯片上形成永久键合层，所述永久键合层包括至少一图形化键合层或一透明键合层；使第二芯片通过中间的永久键合层与每个滤光片键合从而在载体晶圆上形成多个封装结构,第一芯片是滤光片和图像传感器中的一种,第二芯片是滤光片和图像传感器中的另一种。在每一封装结构中图像传感器具有一个面向滤光片的感光区。本发明实施例有利于使封装结构具有芯片的尺寸，且有利于避免使图像传感器的感光区受到污染，提高了封装结构的良率。

Description

一种图像传感器模组及其形成方法
技术领域
本发明实施例涉及图像传感器领域，尤其涉及一种图像传感器模组及其形成方法。
背景技术
摄像机模组广泛用于各种移动终端，例如，移动电话、个人数码助手、及笔记本电脑。传统摄像机模组的形成一般是首先将互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器芯片贴附在印刷集成电路版(PCB)上，然后用一支架来安装红外线滤光片，经过点胶工艺将支架和红外线滤光片同图像传感器键合。最后将马达和镜片安装在支架上。
然而在封装期间，这样的制造过程使PCB上的图像传感器直接暴露在周围环境中，其感光区很容易被污染，从而造成图像缺陷。且在图像传感器同PCB贴附后，支架和其支架上的红外线滤光片可能会同图像传感器键合。从而对支架的结构设计和尺寸造成进一步限制。
本发明公开的图像传感器模组及形成方法提供了解决上述问题及其它有关问题的方法。
发明内容
本发明通过各种实施例提供一种图像传感器模组的形成方法。在此方法中，在载体晶圆上贴附多个第一芯片；在每个第一芯片上形成永久键合层；所述永久键合层包括至少一图形化键合层或一透明键合层；使第二芯片通过中间的永久键合层与多个滤光片中的每一个键合从而在载体晶圆上形成多个封装结构。第一芯片是滤光片和图像传感器中的一种。第二芯片是滤光片和图像传感器中的另一种。每一封装结构中，图像传感器具有一个面向滤光片的感光区。
本发明还通过各种实施例提供一种图像传感器模组。图像传感器模组具有多个第一芯片；永久键合层，覆盖在每个第一芯片上，所述永久键合层包括至少图形化键合层或透明键合层；第二芯片与第一芯片通过两者之间的永久键合层键合从而形成封装结构。第一芯片是滤光片和图像传感器中的一种。第二芯片是滤光片和图像传感器另一种。每个封装结构中图像传感器具有一个面向滤光片的感光区。
本领域技术人员可以通过本专利中具体实施方式，权利要求书和示意图，来理解本发明中各种实施例。
附图说明
以下附图仅为解释各公开实施例的示例图，而不用来限制本发明的权利范围。
图1-2、3A-3B、4A-4C、5、6A-6B、和8示出了本发明一示范图像传感器模组形成方法中依次实施所获得结构的剖面示意图。
图7A-7B示出了本发明另一个具体实施例中图像传感器模组的示范封装结构示意图。
图9示出了本发明图像传感器模组的示范形成方法流程图。
图10、11A-11C、12、13A-13B、和15示出了本发明示出了又一示范图像传感器模组的形成方法中依次实施所获得结构的剖面示意图。
图14A-14B示出了本发明形成图像传感器模组的又一示范封装结构的剖面示意图。
具体实施方式
现将详细参考本发明公开的示范实施例，该实施例在示图中示出。不同图中相同的参考标号尽可能指示相同或类似部件。
本发明提供图像传感器模组及其形成方法。例如，在载体晶圆上贴附多个第一芯片。并在每个第一芯片上形成永久键合层。第二芯片通过中间的永久键合层同每个滤光片键合从而在载体晶圆上形成多个封装结构。永久键合层包括至少一图形化键合层或一透明键合层。在一些实施例中，第一芯片是滤光片和图像传感器中的一种。第二芯片是滤光片和图像传感器中的另一种。每个封装结构中图像传感器具有面向滤光片的感光区。
为使本发明更易懂，本发明公开的为示例性说明，将图像传感器模组及形成方法中滤光片作为第一芯片，图像传感器作为第二芯片。但是根据本发明的各实施例，在图像传感器模组及形成方法中，第一芯片和第二芯片的作用和配置可以互换。
例如，采用临时键合层或静电键合过程，可以使滤光片(或图像传感器)贴附在载体晶圆上；然后在滤光片(或图像传感器)上可以形成一永久键合层，例如，所述永久键合层包括图形化键合层或透明键合层；在永久键合层上贴附图像传感器(或滤光片)，从而图像传感器(或滤光片)与每个滤光片(或每个图像传感器)键合。滤光片、图像感光器、和永久键合层在载体晶圆上形成一个封装结构。
在一些实施例中，之后可以去除载体晶圆。形成的封装结构可以为所期望的任何用途进行转移、被运输、和被储藏、和/或进一步组装。例如，载体晶圆去除后，可以将封装结构安装在PCB上，又可以在封装结构上安装镜头组件从而形成一个示范图像传感器模组。在一个实施例中，PCB可以是刚性的，也可以是柔性的。
按照本发明各种实施例，图1-2、3A-3B、4A-4C、5、6A-6B、和8示出了本发明一示范图像传感器模组形成方法中依次实施所获得结构的剖面示意图。图10、11A-11C、12、13A-13B、和15示出了本发明又一示范图像传感器模组的形成方法中依次实施所获得结构的剖面示意图。图7A-7B及14A-14B示出了本发明形成图像传感器模组的示范封装结构的剖面示意图。图9示出了本发明图像传感器模组的示范形成方法流程图。
请参考图9，在制作一种示范图像传感器模组方法中，提供载体晶圆(如S190)。图1示出了载体晶圆的结构图。
如图1所示,提供载体晶圆102。所述载体晶圆的材料可以包括硅、玻璃、氧化硅、氧化铝、或者上述成分的组合。载体晶圆102的厚度约为350μm至约1000μm范围。在一些实施例中，载体晶圆102的直径可以约为200mm，300mm等。
再参考图1，可选的，在载体晶圆102上可以形成临时键合层104。临时键合层104可以包括，例如，热释放层，或在封装过程中能够为封装结构提供支撑且在形成封装结构后可以被解离的任何临时键合层。
临时键合层104可以为在载体晶圆102上粘合芯片/冲模/晶圆提供粘合机制。在载体晶圆102上形成临时键合层104可以采用层压工艺、涂布工艺、或印刷工艺等。临时键合层104的厚度可以在约为50μm至约150μm范围。临时键合层104可以包括聚合物材料，例如热塑性或者热弹性材料。临时键合层104可以包括单层的或者是多层的材料结构。
当实施例中采用热释放层时，热释放层可以包括多层的材料结构。例如，多层的材料结构中可以包括发泡粘胶层、压敏层、和夹在发泡粘胶层和压敏层中间的聚合物膜，如聚酯高分子膜。另外，在每一发泡粘胶层和每一压敏层上可以形成一层释放衬垫层。例如，在载体晶圆上贴附热释放层之前，先除去相应的释放衬垫层。
发泡粘胶层可以利用加热时发泡而允许将载体晶圆从临时键合层面上解离。在一些实施例中，热释放层具有双面的粘胶剂层，既为所述多层的材料结构。
在另一个示例中，热释放层可以是一种热释放胶带，在室温下，所述胶带具有和一般粘胶带相当的粘合性，如需要时，很容易被解离开，例如，用简单加热即可以将其解离。解离的加热温度可选择为90℃、120℃、150℃、170℃或者根据临时键合层104材料所定任何一个适用的温度。
再请参考图9中的S920，载体晶圆上可以贴附多个透明滤光片，其结构如图2所示。
参考图2，使用或者不使用临时键合层104，透明滤光片120都可以被贴附或键合在载体晶圆102上。
透明滤光片120可以基本上是光学透明的。滤光片120可以包括玻璃芯片。例如，滤光片120可以包括具有过滤IR功能的IR玻璃芯片。
滤光片120可以是分割后的多个芯片。多个滤光片120可以按照预定足够大的间隔分散安置在载体晶圆102上以便封装。在一些实施例中，根据滤光片120的尺寸，载体晶圆102的尺寸，和具体应用的要求，可以将几十个滤光片120，或几百个滤光片120，甚至更多个滤光片120贴附在临时键合层104上。
在本实施例中，采用全局对准方法将滤光片120同载体晶圆102对准并贴附。例如，在全局对准方法中，在载体晶圆两处位置做芯片外带切口的标记以将载体晶圆同滤光片对位。例如，其对准精度可以在5微米内。
不同的方法可以用来将滤光片120贴附在载体晶圆102上。这其中包括取放工艺，和静电键合工艺等。
例如，采用取放机器可以使滤光片120放于载体晶圆102的临时键合层104上的预定位置。可以对临时键合层104施压，例如，压力方向可以是从载体晶圆102至滤光片120向上压，或从滤光片120至载体晶圆102向下压，或两种方法结合。
在一示范实施例中，采用室温和下列压力条件：对每个芯片施加压力约为0.2N至约10N,如每个芯片压力约为0.2N至约5N,和时间约为0.1秒至约30秒，如约为0.5秒至约5秒钟，将透明滤光片120贴附到临时键合层104上。
另一例中，在没有使用任何临时键合层的条件下，可以采用静电键合过程将滤光片120安装在载体晶圆102上的预定位置。换种说法，省略掉临时键合层104。
在静电键合过程中，载体晶圆可以与电源的正电级连接和滤光片可以与电源的负电级连接。然后可以开电源施电压。且可以对滤光片/载体晶圆加热。施电压时，载体晶圆(如硅晶圆)同滤光片(如玻璃芯片)之间产生巨大静电吸引使其密切接触而利于键合。
再参考图9中的S930，滤光片上可以形成永久键合层。例如，所述永久键合包括层图形化键合层，或透明键合层。
在一些实施例中，永久键合层可以是图形化键合层，如图3A-3B所示。在其它实施例中，永久键合层也可以是透明键合层，如图10所示。在本发明的各种实施例中，任何适用的键合层都可以用以形成封装结构。
参考图3A-3B，在相应的滤光片120上可以形成图形化键合层1302。例如，如图3B所示，在滤光片120上形成的图形化键合层1302作为围堰，所述围堰包围或封闭至少一部分滤光片120的表面面积。
在每个滤光片上形成的图形化键合层1302后期可以和后续键合的图像传感器上的感光区对位。图形化键合层1302中的每个图形可以有一定宽度的围堰，例如，所述宽度大于50μm从而给后续滤光片同图像传感器的键合提供足够的支撑和稳定。图形化键合层1302可以有一定厚度。根据滤光片120的表面积，其厚度可以约为20μm至约1000μm,如约为20μm至约600μm,或约为20μm至约60μm。图形化键合层1302可以是单层结构，也可以是多层结构。图形化键合层1302的厚度可以决定于滤光片120和后期键合的芯片之间的距离，例如所述芯片为图像传感器芯片。
在一些实施例中，形成图形化键合层1302可以采用光刻工艺。例如，图形化键合层可以包括一图形化干膜。图形化干膜的形成过程可以包括在每个滤光片上形成一层干膜，用光刻工艺将干膜图形化从而形成图形化干膜。
当图形化键合层1302是图形化干膜，图形化干膜可以包括多层结构，所述多层结构包括一层感光层夹在多层聚合物层中间。其中，聚合物层可以是聚对苯二甲酸(PET)层或聚酯高分子层(PE)，或任何适用的聚合物层。感光层可以包括感光材料的合成单体、光聚合引发剂、聚合物粘合剂、和添加剂(如催化剂和染料)。合成单体是图形化键合层的组分之一。
在一示范光刻过程实施例中，在滤光片120的表面上可以形成一层干膜，可选的，干膜可以是临时键合膜104，并在载体晶圆102的任何部位暴露的表面可以形成干膜。干膜形成条件为：真空约为50Pa至约500Pa，温度约为80℃至约130℃。干膜可以在温度约为110℃至约150℃和时间约为80秒至约200秒的条件下预烘烤，然后，将所述干膜在辐射密度约为800mJ/cm2至约1500mJ/cm2条件下经过曝光过程。
曝光过程后，图形化干膜可以进一步在温度约为110℃至约150℃和时间约为80秒至约200秒的条件下烘烤。然后将所述图形化干膜经过显影过程，其条件为：在异丙醇(IPA)溶液中，过程时间是约为100秒至约300秒。或者条件为：在丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)溶液中，过程时间是约为60秒至约200秒，最后经过IPA冲洗过程。
在其它实施例中，可以采用丝网印刷工艺形成图形化键合层1302。采用丝网印刷工艺时任何适用材料都可以用来形成图形化键合层。所述适用材料包括结构胶、紫外(UV)－双面键合层、透明胶、和任何上述材料的组合。结构胶可以是环氧粘合剂，例如，双组分柔性环氧树脂粘合剂。其它适用材料也可以被采用，并不受上述材料的限制。
在本发明的实施例中，当用作使滤光片与图像传感器键合的图形化键合层1302是UV－双面键合层，UV－固化前体可以被涂布到滤光片上，然后图形化到滤光片上。UV－固化前体的图形化过程可以采用任何不包括UV辐射和/或加热的过程。例如，不能通过光刻工艺过程将UV固化前体图形化。反之，丝网印刷工艺或任何不包括UV辐射和/或加热的过程可以用来将每个滤光片上的UV－固化前体图形化。
在一实施例中，UV－固化前体可以具有类似于图3A所示的图形。图形化后的UV－固化前体可以贴附图像传感器之后再固化。固化后，滤光片可以同相应的图像传感器键合。根据所用的UV固化前体材料，采用相应UV辐射以形成UV固化键合层。
在一实施例中，当静电键合过程用于在载体晶圆上贴附滤光片时，可以采用适当的丝网印刷工艺(例如，相比之下，采用光刻工艺可能会防碍滤光片和载体晶圆间的静电吸引)来形成图形化键合层1302作为每一个滤光片上的永久键合层。
本发明公开的永久键合层可以包括透明键合层。例如，参考图10，在滤光片层120上可以形成透明键合层1306。在载体晶圆102全部表面上，透明键合层1306可以部分覆盖或者全部覆盖载体晶圆整面的所有的滤光片120。在一些实施例中，透明键合层1306可以被分割或者被切成多块透明键合层(图未示)从而使每一块透明键合层对应于每一封装结构。
透明键合层1306可以具有双面键合层用以接受图像传感器，从而使每个图像传感器同相应的滤光片键合。
再次参考图9中的S940，经过将图像传感器贴附在滤光片上的永久键合层，图像传感器可以与相应的滤光片键合。因此，滤光片同图像传感器键合从而在载体晶圆上形成封装结构。
在一些实施例中，图像传感器可以是CIS芯片，所述CIS芯片包括CMOS图像传感器或者电荷耦合(CDD)图像传感器。
在一些实施例中，如图4A-4C所示，封装结构包括一个由滤光片、图像传感器、和图形键合层所围成的空腔。图4A示意一种基于图3A结构图的封装结构。图4B-4C示意一个示范封装结构投射在载体晶圆上的俯视图。
参考图4A-4C，图像传感器140可以同每个滤光片120上的图形化键合层1302键合从而形成具有空腔24的封装结构234。
如图4B-4C所示，图像传感器140的正面可以有一个感光区144和拥有多个连接垫146b/c的衬垫区。连接垫146b/c可以用于将图像传感器140同相应外电路连接。
在一实施例中，图像传感器140可以正面朝下将其感光区144对准由滤光片120上的图形键合层1302所围成的区域，然后将图像传感器140同滤光片120上的图形键合层1302键合。所述键合过程可以包括一烘烤过程。在键合过程中，对准精确度可以根据具体应用而定。例如，当图像传感器140和图形键合层1302对准时，图像传感器140的感光区144可以在精准度范围内对准或者定位到相应被图形键合层1302所露出的滤光片120上方。
在一实施例中，在温度约为130℃至约170℃和时间约为0.1分钟至约5分钟,如约为0.5分钟至约5分钟的条件下,可以使图像传感器140同图形键合层1302对准并贴附。然后，在约为160℃至200℃温度下，烘烤约0.5小时至3小时。
因此，图像传感器140的感光区144可以暴露在空腔24内，而感光区144内面对滤光片120。从本发明的封装结构制作过程的初始阶段开始，图像传感器140的感光区144被保护而免受环境影响，例如，免受尘粒污染。
参考图4B-4C示出封装结构234的俯视图投影，在空腔24中，图像传感器140的感光区144的面积可以小于滤光片120的面积，且所述感光区144位于图形键合层1302露出的滤光片120上方的区域内。在一些情况下，空腔24、感光区144、滤光片120的暴露区域、和/或者包括图形键合层1302可以同轴居中。在另一些实施例中，任何其它适当的布局也都可以适用。
参考图4B(同参考图7A)在一些实施例中，在图像传感器140上形成的多个连接垫146b可以在图形键合层1302与图像传感器140键合的键合区之外。例如，至少连接垫146b可以部分围绕图形键合层1302与图像传感器140键合的键合区。
参考图4C(例如，同在参考图7B)在其它实施例中，在图像传感器140上形成的多个连接垫146c至少可以与图像传感器140同滤光片120的键合区部分重叠。例如，图形键合层1302和图像传感器140键合的位置至少可以部分在图像传感器140上的连接垫146c上。因此，多个连接垫146c至少可以部分夹在图像传感器140和滤光片120中间。
这样，一旦有多个连接垫146的图像传感器140形成，图形键合层1302可以形成在连接垫146的内侧或者部分/全部在图像传感器140的连接垫146上。在一些情况下，为留给感光区144足够空间以使其能够很好的被封装在空腔24内，图形键合层1302的宽度可以调节。例如，图4B(例如，同时参考图7A)中图形键合层1302的宽度可以小于图4C(例如，同时参考图7B)中图形键合层1302的宽度。在其它情况下，封装结构整体尺寸和结构可以调整(例如，如图14A所示)。并且，不同封装结构中的空腔可以有不同的尺寸和形状。
连接垫的制造材料可以是铜、金、铜－镍合金、铜－银合金、铜－金合金、焊接剂、锡－银、及上述成分的组合。
在一些实施例中，形成的封装结构可以不包括空腔。例如，如图11A-11C所示，一种封装结构264可以包括滤光片120、图像传感器140、及夹在滤光片120和图像传感器140中间并将其键合的透明键合层1306。图11A示意的封装结构是基于图10所示的结构。图11B-11C示出了示范封装结构投影在载体晶圆上的俯视图。
参考图11A-11C，图像传感器140可以与每个滤光片120上的透明键合层1306键合从而形成封装结构234。在载体晶圆的整个表面上，透明键合层1306可以全部覆盖或者部分覆盖所有的滤光片120。在一些实施例中，透明键合层1306可以是被分割或者是被切成多块透明键合层(未图示)，以使每一块透明键合层对应每个封装结构。
在封装结构264中，图像传感器140和滤光片120的间距可以等于(或者小于)透明键合层1306的厚度。
图像传感器140的正面可以具有感光区144和一衬垫区，所述衬垫区具有多个连接垫146b/c。连接垫146b/c可以用来连接图像传感器140和相应的外部电路。
在一实施例中，图像传感器140可以正面朝下将其感光区144在要求精确度内对准滤光片120上的相应区域。图像传感器140的感光区144内面面向滤光片120。从本发明的封装结构制造过程的初始阶段开始，图像传感器140的感光区144被保护而免受周围环境影响，例如，免受尘粒污染。
在一些实施例中，如图11B(例如,同时在图14A)所示，图像传感器140上的多个连接垫146b可以在图像传感器140与滤光片120的键合区外。例如，形成的连接垫146b至少可以在部分键合滤光片120的周围。
在其它实施例中，如图11C(例如,同时在图14B)所示，图像传感器140上的多个连接垫146c可以对准并至少与图像传感器140同滤光片120的键合区部分重叠。例如，至少多个连接垫146c的一部分可以被夹在图像传感器140和用于同滤光片120键合的图形化键合层1302之间。
再次参考图9中的S950，可以去除载体晶圆，从而提供多个封装结构。图5示出了所述封装结构的相关结构。
如图5和12所示，可以将载体晶圆102从滤光片120上去除，在临时键合层104上留下两个封装结构234/264。例如，根据所用材料，临时键合层104可以被加热而将载体晶圆102从临时键合层104解离出来。在一实施例中，解离的加热条件为：温度约为150℃至250℃和加热时间约为1分种至10分钟。
在又一实例中，临时键合层被省略掉，采用静电键合，使滤光片同载体晶圆键合。通过去除滤光片同载体晶圆之间所施加的电压，载体晶圆可以从滤光片上解离出来。
再次参考图9中的S960，多个封装结构可以被翻转以将图像传感器安装在支撑件上。
如图6A-6B和图13A-13B所示，每个封装结构234/264可以被翻转从而将图像传感器140安装在支撑件106上，例如，通过支撑件106上的粘胶带108安装。进一步，通过粘胶带108可以将框架109放置在支撑件106的上方。框架109可以至少部分位于支撑元件106的上方。框架109可以是圆圈造形并围绕支撑元件106上的多个封装结构234。
在各种实施例中，在支撑件106上的粘胶带108可以和临时键合层104相同或者不同，任何适用的粘胶剂都可以被采用。在一些情况下，当滤光片120是IR玻璃芯片，在封装结构234/264被翻转后，IR玻璃芯片上的一层表面膜才可以被去除掉。
室温下，多个封装结构234/264可以被翻转安装在支撑件106上从而为了方便转移、运输、储藏、和/或为了后期应用对封装结构234/264进行进一步组装。
根据本发明各实施例，图7A-7B展示示范封装结构234，图14A-14B展示示范封装结构264。封装结构中包括芯片尺寸封装(CSP)。
如图所示，图像传感器140有一个正面，所述正面包括感光区144和多个连接垫146。
如图7A-7B所示的封装结构234中，图像传感器140的感光区144(如图4A所示)暴露在空腔24内，并面向被图形键合层1302围绕的滤光片120。因次，感光区144可以被保护而不受周围环境污染。微透镜148可以设置在图像传感器140的感光区上，并且其面积可以比暴露在空腔24中的滤光片120面积更小。
如图14A-14B所示的封装结构264中，图像传感器140的感光区144(如图11A所示)贴附在透明键合层1306上，并面向滤光片120，因此可以被保护而不受周围环境的污染。微透镜148可以设置在图像传感器140的感光区144上。
在封装结构234/264中，图像传感器140上的连接垫146可以被用来连接图像传感器140和相应的外部电路。
如图7A和14A所示，在一些实施例中，图像传感器140上的连接垫146可以位于图像传感器140同滤光片120键合的键合区之外，或者，至少可以围绕部分所述键合区的周围。在一些情况下，封装结构的整体尺寸和结构可以被调整。空腔的尺寸和形状在不同封装结构中可以不同。例如，图7A(例如,同时在图4B)中封装结构为了使滤光片120和图像传感器140键合，图形化键合层1302的宽度可以减小。再例如，如图14A所示，尺寸减小的滤光片120与图像传感器140键合，从而使图像传感器140上的连接垫146位于键合区之外。
在其它实施例中，如图7B和14B所示，图像传感器140上的连接垫146可以至少部分夹在图像传感器140和滤光片120中间。
参考图8和15，示出示范图像传感器模组的分解图，其中包括根据本发明各实施例得到的封装结构。封装结构的实例可以包括图4A-4C、5、6A-6B、7A-7B、11A-11C、12、13A-13B、和14A-14B示出的相关结构。
例如，封装结构234/264可以被放置在连接层170上，所述连接层170被放置在印刷电路板(PCB)180上。
在封装结构中，图像传感器140的连接垫(如图4B-4C、7A-7B、11B-11C、和14A-14B所示)可以在键合区之外，并与键合线190连接。键合线190可以为封装结构的图像传感器140和PCB180之间提供电路连接，键合线连接在PCB上的连接层170上。可选的，在键合线190上可以覆盖一层保护材料或者覆盖一层模制件(未图示)。
在图8和15中的图像传感器模组还可以包括镜头组。所述镜头组包括镜头212、镜筒214、和/或支撑元件216。镜筒214装置可以调节从而使镜头212的焦距可以调节。
支撑元件216可以安装在连接层170(和/或者在印刷电路板180)上。支撑元件216在连接层170上并且环绕连接层170上的封装结构。可以将支撑元件216装置在镜筒214和连接层170(和/或者在印刷电路板180)之间。在本发明公开的封装结构上，可以采用支撑元件216作为镜筒214的机械支撑。
与传统支撑玻璃芯片的支架不同，支撑元件216上没有架任何芯片，因此支撑元件216可以有更简单的结构和更小的尺寸。例如，图像传感器模组中镜头组的支撑元件216在被进一步简单化后，所述支撑元件的高度可以降低0.4mm或者小于0.4mm。支撑元件216的制造材料可以是例如、塑料、橡胶、陶瓷、及其它适用材料。
因此，通过首先将滤光片同图像传感器键合在一起的制作方法，封装结构可以具有芯片的尺寸。在每个封装结构中，图像传感器的感光区的内面面向滤光片，因此在后续制作过程中感光区受到保护而防止来自周围环境的污染。封装结构的良率因此被提高。
在本发明公开的模组和制作方法中，图像传感器模组镜头组中的支撑元件允许采用简化支撑元件，因为图像传感芯片和滤光芯片先被键合成一体形成封装结构，所以不需要支撑元件来支撑任何芯片。
各种实施例还包括移动终端，例如，移动电话、个人数码助手、及笔记本电脑。这些实施例中包含有本发明中具有简化结构和缩小尺寸的图像传感器模组。
本发明披露的实施例仅是示例性的。对于本领域技术人员来说，所公开的实施例的其它应用、优点、替代、修改、或与本发明公开的实施例中等同的部分是显而易见的，因此皆属于本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种图像传感器模组的形成方法，其特征在于，包括：
在载体晶圆上贴附多个第一芯片；
在第一芯片上形成永久键合层，所述永久键合层包括至少一图形化键合层或一透明键合层；
第二芯片分别与第一芯片通过之间的永久键合层键合从而在载体晶圆上形成封装结构，其中，第一芯片是滤光片和图像传感器中的一种，第二芯片是滤光片和图像传感器中的另一种，在封装结构中图像传感器具有面向滤光片的感光区。
2.根据权利要求1所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于，包括：
键合所述第二芯片后，去除所述载体晶圆。
3.根据权利要求2所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于，包括：
在去除所述载体晶圆后，将所述封装结构中的所述第二芯片安装在印刷电路板上，所述印刷电路板包括刚性印刷电路板或柔性印刷电路板。
4.根据权利要求1所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于：
图像传感器具有正面，所述正面包括：
感光区和连接垫，所述连接垫位于图像传感器同滤光片键合的键合区上或者键合区外。
5.根据权利要求1所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于：所述永久键合层是透明键合层时，封装结构中的第一芯片和第二芯片的距离等于或小于透明键合层的厚度。
6.根据权利要求5所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于：所述透明键合层包括透明胶。
7.根据权利要求5所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于：所述透明键合层覆盖位于所述载体晶圆整个表面上的第一芯片。
8.根据权利要求1所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于：所述永久键合层是图形化键合层时，在每个封装结构中，图形化键合层，图像传感器和滤光片共同形成封闭空腔，所述图像传感器的感光区暴露于空腔内。
9.根据权利要求1所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于，包括：
采用光刻工艺形成图形化键合层。
10.根据权利要求9所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于：
图形化键合层包括图形化干膜，形成所述图形化干膜的过程包括：
在第一芯片上形成干膜；
采用光刻工艺将所述干膜图形化以形成图形化干膜。
11.根据权利要求1所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于，采用丝网印刷工艺形成图形化键合层，所述图形化键合层的材料为结构胶、UV－双面键合层、透明胶、或者上述成分的组合。
12.根据权利要求1所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于：使第一芯片贴附在载体晶圆上的过程包括：
在载体晶圆上设置临时键合层；
使第一芯片贴附在临时键合层上。
13.根据权利要求12所述图像传感器模组的形成方法，其特征在于：所述临时键合层包括热释放层；所述热释放层是具有多层结构的双面胶层；
所述多层结构包括发泡粘胶层、压敏层、和在发泡粘胶层和压敏层中间的聚合物膜。
14.根据权利要求1所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于：
使第一芯片贴附在载体晶圆上的过程包括静电键合工艺；
在第一芯片上形成永久键合层的过程包括丝网印刷工艺。
15.根据权利要求1所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于：
当永久键合层包括紫外双面键合层，在第一芯片上形成永久键合层和使第二芯片与第一芯片键合的过程包括：
在第一芯片上涂覆一层紫外固化前体；
采用丝网印刷工艺将紫外固化前体图形化；
在第一芯片上的紫外固化前体上放置第二芯片；
固化在第一芯片与第二芯片中间的紫外固化前体从而形成紫外双面键合层作为永久键合层。
16.根据权利要求1所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于：第二芯片与第一芯片通过之间的永久键合层键合的过程包括：
在温度约为130℃至约170℃，键合时间约为0.1分钟至约5分钟的条件下，使第二芯片通过图形化干膜与第一芯片键合。
17.根据权利要求3所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于，包括：
在封装结构之上安装镜头组；所述镜头组包括安装在印刷集成电路上的支撑元件，所述支撑元件在封装结构之上。
18.一种图像传感器模组，其特征在于，包括：
第一芯片；
永久键合层，覆盖在第一芯片上，所述永久键合层包括至少图形化键合层或透明键合层；
第二芯片与第一芯片通过两者之间的永久键合层键合从而形成封装结构；
所述第一芯片是滤光片和图像传感器中的一种，所述第二芯片是滤光片和图像传感器中的另一种，封装结构中的图像传感器具有面向滤光片的感光区。
19.根据权利要求18所述的图像传感器模组，其特征在于：
所述图像传感器具有正面，所述正面包括：
感光区和连接垫；所述连接垫位于图像传感器同滤光片键合的键合区上或者键合区外。
20.根据权利要求18所述的图像传感器模组，其特征在于：
所述永久键合层是图形化键合层时，永久键合层的制造材料包括干膜、结构胶、紫外双面键合层、透明胶、或上述成分的组合；
当永久键合层是透明键合层，封装结构中的第一芯片和第二芯片的间距等于或小于透明键合层的厚度，所述透明键合层包括覆盖第一芯片的透明胶。
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