CN111370434A - 封装结构和封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种封装结构和封装方法，包括：芯片单元，所述芯片单元的第一表面包括感应区域；遮光层，至少部分遮盖于芯片单元的非第一表面。本发明通过芯片背面增加黑色有机物或者金属遮光层，避免红外光会透光Si层干扰正面感应区域。
Description
技术领域
本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种封装结构和封装方法。
背景技术
晶圆级芯片封装(WaferLevel Chip size Packaging，WLCSP)技术是对整片晶圆进行封装测试后再切割得到单个成品芯片的技术，封装后的芯片尺寸与裸片一致。晶圆级芯片封装技术颠覆了传统封装如陶瓷无引线芯片载具 (Ceramic LeadlessChipCarrier)、有机无引线芯片载具(Organic Leadless ChipCarrier)的模式，顺应了市场对微电子产品日益轻、小、短、薄化和低价化要求。经晶圆级芯片封装技术封装后的芯片达到了高度微型化，芯片成本随着芯片的减小和晶圆尺寸的增大而显著降低。晶圆级芯片封装技术是可以将IC设计、晶圆制造、封装测试、整合为一体的技术，是当前封装领域的热点和发展趋势。
影像传感器芯片作为一种可以将光学图像转换成电子信号的芯片，其具有感应区域。Si因为在1000-7000nm红外波段以及远红外波段具有较好的透光能力，近红外光(750-1400nm)、短波长红外光(1400-3000nm)以及中波长红外光(3000-8000nm)可以透过Si层。因此在特定光源下，芯片背面的红外光会透光Si层干扰正面感应区域，造成影响失真。
如何提供一种可以避免红外光会透光Si层干扰正面感应区域的封装结构和方法，是一个急需解决的问题。
发明内容
本发明一实施例提供一种封装结构，用于解决现有技术中红外光会透光Si 层干扰正面感应区域的问题，包括：
一种封装结构，包括：
芯片单元，所述芯片单元的第一表面包括感应区域；
遮光层，至少部分遮盖于芯片单元的非第一表面。
一实施例中，所述遮光层遮盖于芯片单元的与第一表面相对的第二表面上。
一实施例中，所述遮光层遮盖于芯片单元的部分或全部侧面。
一实施例中，所述遮光层的材质为金属或黑色有机物。
一实施例中，所述金属为铝，所述黑色有机物为黑胶。
一实施例中，封装结构还包括:
上盖板，所述上盖板覆盖所述芯片单元的第一表面；
支撑结构，位于所述上盖板和芯片单元之间，且所述感应区域位于所述支撑结构和所述芯片单元的第一表面围成的空腔之内。
一实施例中，所述芯片单元还包括：
位于所述感应区域外的焊垫；
从所述芯片单元的与第一表面相对的第二表面贯穿所述芯片单元的通孔，所述通孔暴露出所述焊垫；
覆盖所述芯片单元第二表面和所述通孔侧壁表面的绝缘层；
位于所述绝缘层表面且与所述焊垫电连接的金属层；
位于所述金属层和所述绝缘层表面的阻焊层，所述阻焊层具有暴露出部分所述金属层的开孔；
填充所述开孔，并暴露在所述阻焊层表面之外的外接凸起。
一实施例中，所述遮光层上开设有暴露所述外接凸起的窗口。
本发明一实施例还提供一种封装结构的封装方法，包括：
提供一晶圆，所述晶圆包括多个阵列排布的芯片单元；
在芯片单元与第一表面相对的第二表面形成遮光层；
通过切割工艺分割所述晶圆，形成多个芯片单元的封装结构。
一实施例中，在所述芯片单元的部分或全部侧面形成遮光层。
一实施例中，在芯片单元的第二表面溅射形成金属遮光层。
一实施例中，在芯片单元的第二表面采用旋涂、喷涂或者黏贴形成黑色光敏有机材料遮光层。
与现有技术相比，本发明通过芯片背面增加黑色有机物或者金属遮光层，避免红外光会透光Si层干扰正面感应区域。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施方式1中封装结构的剖视图；
图2至图8是本申请实施方式1中封装结构所形成的中间结构的示意图；
图3是图2中封装结构沿A-A的的剖视图；
图9是本申请实施方式2中封装结构的剖视图。
具体实施方式
通过应连同所附图式一起阅读的以下具体实施方式将更完整地理解本发明。本文中揭示本发明的详细实施例；然而，应理解，所揭示的实施例仅具本发明的示范性，本发明可以各种形式来体现。因此，本文中所揭示的特定功能细节不应解释为具有限制性，而是仅解释为权利要求书的基础且解释为用于教示所属领域的技术人员在事实上任何适当详细实施例中以不同方式采用本发明的代表性基础。
实施例1
本实施例提供了一种封装结构，参考图1，封装结构包括芯片单元210、上盖板330和遮光层500。
芯片单元210具有第一表面210a和与第一表面210a相对的第二表面 210b，第一表面210a包括感应区域211。
芯片单元210还包括焊垫212、通孔(未标示)、绝缘层213、金属层 214、阻焊层215和外接凸起216。
焊垫212位于所述感应区域211外；通孔从所述芯片单元的与第一表面相对的第二表面贯穿，所述通孔暴露出所述焊垫212；绝缘层213覆盖所述芯片单元第二表面和所述通孔侧壁表面；金属层214位于所述绝缘层表面且与所述焊垫212电连接；阻焊层215位于所述金属层和所述绝缘层表面，所述阻焊层具有暴露出部分所述金属层的开孔；外接凸起216填充所述开孔，并暴露在所述阻焊层表面之外。
上盖板330包括第一表面330a和与第一表面330a相对的第二表面330b，第一表面330a具有支撑结构320，且上盖板330覆盖芯片单元210的第一表面210a，支撑结构320位于上盖板330和芯片单元210之间，且感应区域211 位于支撑结构320和芯片单元210的第一表面210a围成的空腔之内。
遮光层500，遮盖于芯片单元210的第二表面210b，遮光层500上开设有用以暴露外接凸起216的窗口510。
本实施例中，遮光层500的材料为黑色光敏有机材料或者经过黑化处理的金属，具有不透光或者低透光的特性。例如，所述遮光层500可以为黑胶；所述遮光层500还可以为经过黑化处理的铝，使得光线在其表面不能形成镜面反射，遮光性能好。
在本发明实施例的封装结构中，芯片单元210的第二表面210b被所述遮光层500覆盖，由于所述遮光层500不透光，红外光线I1不会通过第二表面210b穿过Si材料，也就不会对感应区域211产生干扰。
对应地，本发明实施例提供了一种封装方法，用于形成如图1所示的封装结构。请参考图2至图8，为本发明实施例的封装方法的封装过程中形成的中间结构示意图。
首先，参考图2和3，提供待封装晶圆200，其中，图2为待封装晶圆 200的俯视结构示意图，图3为图2沿A-A的剖视图。
待封装晶圆200具有第一表面200a和与第一表面相对200a相对的第二表面200b。待封装晶圆200的第一表面200a上具有多个芯片单元210和位于芯片单元210之间的切割道区域220。
本实施例中，待封装晶圆200上的多个芯片单元210呈阵列排布，切割道区域220位于相邻的芯片单元210之间，后续沿切割道区域220对待封装晶圆200进行切割，可以形成多个包括芯片单元210的芯片封装结构。
本实施例中，芯片单元210为图像传感器芯片单元，芯片单元210具有感应区211和位于感应区域211之外的焊垫212。感应区域211为光学感应区，例如，可以由多个光电二极管阵列排布形成，光电二极管可以将照射至感应区域211的光学信号转化为电学信号。焊垫212作为感应区域211内器件与外部电路连接的输入和输出端。
在一些实施例中，芯片单元210形成于硅衬底上，芯片单元210还可以包括形成于硅衬底内的其他功能器件。
需要说明的是，在本发明实施例的封装方法的后续步骤中，为了简单明了起见，仅以图2所示的沿所述待封装晶圆200的A-A方向的截面图为例进行说明，在其他区域执行相似的工艺步骤。
接着，参考图4，提供封盖基板300，封盖基板300包括第一表面300a 以及与第一表面300a相对的第二表面300b，在封盖基板300的第一表面300a 形成多个支撑结构320，支撑结构320与封盖基板300的第一表面300a围成的凹槽结构与待封装晶圆200上的感应区域211相对应。
本实施例中，封盖基板300在后续工艺中覆盖待封装晶圆200的第一表面200a，用于对待封装晶圆200上的感应区域211进行保护。由于需要光线透过封盖基板300到达感应区域211，因此，封盖基板300具有较高的透光性，为透光材料。封盖基板300的两个表面300a和300b均平整、光滑，不会对入射光线产生散射、漫反射等。
具体地，封盖基板300的材料可以为无机玻璃、有机玻璃或者其他具有特定强度的透光材料。本实施例中，封盖基板300的厚度为300μm～500μ m，例如，可以为400μm。如果封盖基板300的厚度过大，会导致最终形成的芯片封装结构的厚度过大，不能满足电子产品薄轻化的需求；如果封盖基板300的厚度过小，则会导致封盖基板300的强度较小，容易损伤，不能对后续所覆盖的感应区域起到足够的保护作用。
在一些实施例中，支撑结构320通过在封盖基板300的第一表面300a 上沉积支撑结构材料层后刻蚀形成。具体地，首先形成覆盖封盖基板300第一表面300a的支撑结构材料层(未示出)，接着对支撑结构材料层进行图形化，去除部分支撑结构材料层后，形成支撑结构320。支撑结构320与封盖基板 300的第一表面300a围成的凹槽结构在封盖基板300上的位置与感应区域 211在待封装晶圆200上位置相对应，从而使得在后续的结合工艺后，感应区域211可以位于支撑结构320与封盖基板300的第一表面300a围成的凹槽内。
在一些实施例中，支撑结构材料层的材料为湿膜或干膜光刻胶，通过喷涂、旋涂或者黏贴等工艺形成，对支撑结构材料层进行曝光和显影进行图形化后形成支撑结构320。
在一些实施例中，支撑结构材料层还可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等绝缘介质材料，通过沉积工艺形成，后续采用光刻和刻蚀工艺进行图形化形成支撑结构320。
在其他一些实施例中，支撑结构320还可以通过对封盖基板300进行刻蚀后形成。具体地，可以在封盖基板300上形成图形化的光刻胶层，然后再以图形化的光刻胶层为掩膜刻蚀封盖基板300，在封盖基板300内形成支撑结构320，支撑结构320即为封盖基板300第一表面300a上的凸起部分。
接着，参考图5，将封盖基板300的第一表面300a与待封装晶圆200的第一表面200a相对并结合，使得支撑结构320与待封装晶圆200的第一表面 200a围成空腔(未标示)，感应区域211位于空腔内。
本实施例中，通过粘合层(未示出)将封盖基板300和待封装晶圆200相结合。例如，可以在封盖基板300第一表面300a的支撑结构320的顶表面上，和/或待封装晶圆200的第一表面200a上，通过喷涂、旋涂或者黏贴的工艺形成粘合层，再将封盖基板300的第一表面300a与待封装晶圆200的第一表面200a相对压合，通过粘合层结合。粘合层既可以实现粘接作用，又可以起到绝缘和密封作用。粘合层可以为高分子粘接材料，例如硅胶、环氧树脂、苯并环丁烯等聚合物材料。
本实施例中，将封盖基板300的第一表面300a与待封装晶圆200的第一表面200a相对结合后，支撑结构320与待封装晶圆200的第一表面200a围成空腔。空腔的位置与感应区域211的位置相对应，且空腔面积略大于感应区域211的面积，可以使得感应区域211位于空腔内。本实施例中，将封盖基板300和待封装晶圆200相结合后，待封装晶圆200上的焊垫212被封盖基板300上的支撑结构320覆盖。封盖基板300可以在后续工艺中，起到保护待封装晶圆200的作用。
接着，参考图6，对待封装晶圆200进行封装处理。
具体地，首先，从待封装晶圆200的第二表面200b对待封装晶圆200 进行减薄，以便于后续通孔的刻蚀，对待封装晶圆200的减薄可以采用机械研磨、化学机械研磨工艺等；接着，从待封装晶圆200的第二表面200b对待封装晶圆200进行刻蚀，形成通孔(未标示)，通孔暴露出待封装晶圆200第一表面200a一侧的焊垫212；接着，在待封装晶圆200的第二表面200b上以及通孔的侧壁上形成绝缘层213，绝缘层213暴露出通孔底部的焊垫212，绝缘层213可以为待封装晶圆200的第二表面200b提供电绝缘，还可以为通孔暴露出的待封装晶圆200的衬底提供电绝缘，绝缘层213的材料可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或者绝缘树脂；接着，在绝缘层213表面形成连接焊垫212的金属层214，金属层214可以作为再布线层，将焊垫212引至待封装晶圆200的第二表面200b上，再与外部电路连接，金属层214经过金属薄膜沉积和对金属薄膜的刻蚀后形成；接着，在金属层214表面及绝缘层213 表面形成具有开孔(未标示)的阻焊层215，开孔暴露出部分金属层214的表面，阻焊层215的材料为氧化硅、氮化硅等绝缘介质材料，用于保护金属层214；再接着，在阻焊层215的表面上形成外接凸起216，外接凸起216填充开孔，外接凸起216可以为焊球、金属柱等连接结构，材料可以为铜、铝、金、锡或铅等金属材料。
最后，参考图7，在芯片单元210的第二表面210b形成遮光层500，遮光层500上开设有用以暴露外接凸起216的窗口510。
需要说明的是，遮光层500可以局部覆盖于芯片单元210的第二表面 210b，只要满足可以避免芯片单元背面光线I1穿过Si材料进入感光区域即可。
在一些实施例中，遮光材料层500为不透光或者低透光的黑色有机材料，例如黑胶。黑色有机材料为光敏材料，通过光刻工艺可以对其进行图形化。具体地，形成遮光材料层500的方法包括：通过旋涂、喷涂或者黏贴的方法在芯片单元210的第二表面210b上形成黑色光敏有机材料层；根据黑色光敏有机材料的正负显影特性，对黑色光敏有机材料层待形成窗口510的区域进行曝光，或者对待形成窗口510之外的区域进行曝光，进行显影后，在黑色光敏有机材料层内形成与外接凸起216相对应的多个窗口510；最后，对黑色光敏有机材料层进行烘烤坚膜，增强黑色光敏有机材料层的机械强度及与芯片单元210的粘附性。在一些实施例中，黑色光敏有机材料的厚度为10μ m～50μm，优选地，可以为15μm，20μm等。
如果遮光材料层500采用黑胶形成，由于黑胶为有机材料，难以做到完全不透光。通过适当的增加黑胶材料层的厚度，可以达到较佳的遮光效果，但是，黑胶材料层的厚度越大，在曝光过程中，光线越难以穿透黑胶材料层到达底部，即黑胶材料层的底部不能完全曝光，增大了显影难度，影响所形成图形的分辨率；此外，黑胶材料作为有机物，在曝光显影过程中还容易产生颗粒物(particle)，污染芯片，导致透光率不佳。
因此，在另外一些实施例中，遮光材料层500还可以为金属，金属可以经过黑化处理，使得光线在其表面不能形成镜面反射。金属可以为铝、铝合金或者其他适宜的金属材料。具体地，形成遮光材料层500的方法包括：通过溅射的工艺在芯片单元210的第二表面210b形成金属材料层，本实施例中，金属材料层为铝材料层；接着，再通过酸碱药水对金属材料层进行黑化，例如，可以采用含硫的碱溶液对铝材料层进行处理，在铝材料层上形成黑色的硫化物膜层，提高铝材料层的遮光效果；接着，在经过黑化的金属材料层上形成图像化的光刻胶层，图形化的光刻胶层暴露出待形成窗口510的区域，再以图形化的光刻胶层为掩膜对经过黑化的金属材料层进行刻蚀直至到达芯片单元210的表面，去除图形化的光刻胶层，形成具有多个窗口510的遮光材料层500。经过黑化处理的金属材料，不仅遮光效果好，而且厚度较薄，有利于最终形成的封装结构的轻薄化。在一些实施例中，经过黑化处理的金属材料层的厚度为1μm～10μm，优选地，可以为5μm，6μm等。
需要说明的是，在其他实施例中，在芯片单元210的第二表面210b上形成遮光材料层500还可以在封盖基板300与待封装晶圆200结合之前，还可以在后续的第一切割工艺之后，本发明对此不作限定，可以根据具体的工艺条件进行选择。
对待封装晶圆200进行封装处理后，可以使得后续切割获得的芯片封装结构通过外接凸起216与外部电路连接。芯片单元的感应区域211在将光信号转换为电信号后，电信号可以依次通过焊垫212、金属层214和外接凸起 216，传输至外部电路进行处理。
接着，参考图8，沿待封装晶圆200的切割道区域220对待封装晶圆200、封盖基板300和遮光材料层500进行切割，形成多个如图1所示的封装结构。
切割可以采用切片刀切割或者激光切割，切片刀切割可以采用金属刀或者树脂刀。
实施例2
参考图9，本实施例与实施例1相比，遮光材料层500不仅包括形成于待封装晶圆200第二表面200b上的遮光层520，还进一步包括形成于待封装晶圆200侧面200c上的遮光层530。
本实施例中，待封装晶圆200侧面200c上的遮光层530在晶圆完成切割后进行制作。待封装晶圆200第二表面200b上的遮光层520，可以在晶圆完成切割后与遮光层530同步制作，也可以在晶圆完成切割前预先制作。
本实施例中遮光层的材质选择和制作工艺和实施例1相同，不再赘述。
本发明的各方面、实施例、特征及实例应视为在所有方面为说明性的且不打算限制本发明，本发明的范围仅由权利要求书界定。在不背离所主张的本发明的精神及范围的情况下，所属领域的技术人员将明了其它实施例、修改及使用。
在本申请案中标题及章节的使用不意味着限制本发明；每一章节可应用于本发明的任何方面、实施例或特征。
在本申请案通篇中，在将组合物描述为具有、包含或包括特定组份之处或者在将过程描述为具有、包含或包括特定过程步骤之处，预期本发明教示的组合物也基本上由所叙述组份组成或由所叙述组份组成，且本发明教示的过程也基本上由所叙述过程步骤组成或由所叙述过程步骤组组成。
在本申请案中，在将元件或组件称为包含于及/或选自所叙述元件或组件列表之处，应理解，所述元件或组件可为所叙述元件或组件中的任一者且可选自由所叙述元件或组件中的两者或两者以上组成的群组。此外，应理解，在不背离本发明教示的精神及范围的情况下，本文中所描述的组合物、设备或方法的元件及/或特征可以各种方式组合而无论本文中是明确说明还是隐含说明。
除非另外具体陈述，否则术语“包含(include、includes、including)”、“具有(have、has或having)”的使用通常应理解为开放式的且不具限制性。
除非另外具体陈述，否则本文中单数的使用包含复数(且反之亦然)。此外，除非上下文另外清楚地规定，否则单数形式“一(a、an)”及“所述(the)”包含复数形式。另外，在术语“约”的使用在量值之前之处，除非另外具体陈述，否则本发明教示还包括特定量值本身。
应理解，各步骤的次序或执行特定动作的次序并非十分重要，只要本发明教示保持可操作即可。此外，可同时进行两个或两个以上步骤或动作。
应理解，本发明的各图及说明已经简化以说明与对本发明的清楚理解有关的元件，而出于清晰性目的消除其它元件。然而，所属领域的技术人员将认识到，这些及其它元件可为合意的。然而，由于此类元件为此项技术中众所周知的，且由于其不促进对本发明的更好理解，因此本文中不提供对此类元件的论述。应了解，各图是出于图解说明性目的而呈现且不作为构造图式。所省略细节及修改或替代实施例在所属领域的技术人员的范围内。
可了解，在本发明的特定方面中，可由多个组件替换单个组件且可由单个组件替换多个组件以提供一元件或结构或者执行一或若干给定功能。除了在此替代将不操作以实践本发明的特定实施例之处以外，将此替代视为在本发明的范围内。
尽管已参考说明性实施例描述了本发明，但所属领域的技术人员将理解，在不背离本发明的精神及范围的情况下可做出各种其它改变、省略及/或添加且可用实质等效物替代所述实施例的元件。另外，可在不背离本发明的范围的情况下做出许多修改以使特定情形或材料适应本发明的教示。因此，本文并不打算将本发明限制于用于执行本发明的所揭示特定实施例，而是打算使本发明将包含归属于所附权利要求书的范围内的所有实施例。此外，除非具体陈述，否则术语第一、第二等的任何使用不表示任何次序或重要性，而是使用术语第一、第二等来区分一个元素与另一元素。
Claims (10)
1.一种封装结构，其特征在于，包括：
芯片单元，所述芯片单元的第一表面包括感应区域；
遮光层，至少部分遮盖于芯片单元的非第一表面。
2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述遮光层遮盖于芯片单元的与第一表面相对的第二表面上，和/或
所述遮光层遮盖于芯片单元的部分或全部侧面，和/或
所述遮光层的材质为金属或黑色有机物。
3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述金属为铝，所述黑色有机物为黑胶。
4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，封装结构还包括:
上盖板，所述上盖板覆盖所述芯片单元的第一表面；
支撑结构，位于所述上盖板和芯片单元之间，且所述感应区域位于所述支撑结构和所述芯片单元的第一表面围成的空腔之内。
5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述芯片单元还包括：
位于所述感应区域外的焊垫；
从所述芯片单元的与第一表面相对的第二表面贯穿所述芯片单元的通孔，所述通孔暴露出所述焊垫；
覆盖所述芯片单元第二表面和所述通孔侧壁表面的绝缘层；
位于所述绝缘层表面且与所述焊垫电连接的金属层；
位于所述金属层和所述绝缘层表面的阻焊层，所述阻焊层具有暴露出部分所述金属层的开孔；
填充所述开孔，并暴露在所述阻焊层表面之外的外接凸起。
6.根据权利要求5所述的封装结构，其特征在于，所述遮光层上开设有暴露所述外接凸起的窗口。
7.一种权利要求1至6任一所述的封装结构的封装方法，其特征在于，包括：
提供一晶圆，所述晶圆包括多个阵列排布的芯片单元；
在芯片单元与第一表面相对的第二表面形成遮光层；
通过切割工艺分割所述晶圆，形成多个芯片单元的封装结构。
8.根据权利要求7所述的封装结构的封装方法，其特征在于，在所述芯片单元的部分或全部侧面形成遮光层。
9.根据权利要求7所述的封装结构的封装方法，其特征在于，在芯片单元的第二表面溅射形成金属遮光层。
10.根据权利要求7所述的封装结构的封装方法，其特征在于，在芯片单元的第二表面采用旋涂、喷涂或者黏贴形成黑色光敏有机材料遮光层。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105070734A (zh) * | 2015-09-02 | 2015-11-18 | 苏州晶方半导体科技股份有限公司 | 封装结构及封装方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| CN110197835A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-09-03 | 中国电子科技集团公司第五十八研究所 | 一种光电器件封装方法及封装结构 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021139296A1 (zh) * | 2020-01-09 | 2021-07-15 | 苏州晶方半导体科技股份有限公司 | 封装结构和封装方法 |
| CN115602674A (zh) * | 2022-09-21 | 2023-01-13 | 华天科技（昆山）电子有限公司（Cn） | 一种图像传感器集成天线封装结构及封装方法 |
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