CN112951864A - 一种拼接用图像传感器的窄边柔性封装结构及其封装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种拼接用图像传感器的窄边柔性封装结构及其封装方法，涉及图像传感器封装技术领域，解决了现有封装方法中存在的边缘占用过大问题。包括：封装基座，其尺寸与图像传感器晶圆尺寸对应；固定螺柱，其安装在所述封装基座的下表面；垫片，其通过所述固定螺柱安装在所述下表面上；晶圆，其安装在所述封装基座上表面；柔性电缆，其一端带有引脚、另一端焊接有电连接器，所述柔性电缆带有引脚的一端安装在所述封装基座侧面；以及键合线，其连接在所述晶圆的引脚与所述柔性电缆的引脚之间用以使所述晶圆和所述柔性电缆形成信息通路。本发明具有结构形式简单、封装基座边缘小、图像传感器四面均可拼接、可拼接超大阵列、拼接间隙小等优点。

Description

一种拼接用图像传感器的窄边柔性封装结构及其封装方法
技术领域
本发明涉及图像传感器封装技术领域，特别涉及一种拼接用图像传感器的窄边柔性封装结构及其封装方法。
背景技术
随着望远镜成像技术的发展，相机靶面尺寸不断增加，单个图像传感器受限于尺寸已经无法满足成像需求，需要通过若干个图像传感器拼接形成大规模阵列。为了尽可能提高图像质量和保证信息量完整，要求拼接用图像传感器的边缘尽可能小。
目前传统的图像传感器封装方法通常是这样的：晶圆固定在封装基座上表面，晶圆的四个边缘带有打线用的引脚；封装基座上表面围绕晶圆一圈均带有打线用的引脚，最后将晶圆上的引脚与封装基座上的引脚做引线键合。这种封装方法不可避免会在边缘方向上占用较多空间，将导致拼接后图像传感器之间的空隙过大，无法满足现有成像系统的窄边拼接要求。为了有效解决上述问题，满足拼接用图像传感器的封装要求，需要设计一种拼接用图像传感器的窄边柔性封装结构及其封装方法。
发明内容
本发明要解决现有技术中的现有封装方法中存在的边缘占用过大问题，提供一种拼接用图像传感器的窄边柔性封装结构及其封装方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：
一种拼接用图像传感器的窄边柔性封装结构，包括：
封装基座，其尺寸与图像传感器晶圆尺寸对应；
固定螺柱，其安装在所述封装基座的下表面；
垫片，其通过所述固定螺柱安装在所述下表面上；
晶圆，其安装在所述封装基座上表面；
柔性电缆，其一端带有引脚、另一端焊接有电连接器，所述柔性电缆带有引脚的一端安装在所述封装基座侧面；
以及键合线，其连接在所述晶圆的引脚与所述柔性电缆的引脚之间用以使所述晶圆和所述柔性电缆形成信息通路。
优选的，所述封装基座为氧化铝、氮化铝、碳化硅等陶瓷材料的基座或者环氧树脂等有机材料的基座。
优选的，所述晶圆通过胶粘的方式固定在封装基座的上表面。
优选的，所述晶圆上具有引脚且其引脚集中在一侧或者双侧分布，所述晶圆上引脚分布与所述柔性电缆带有引脚的一端固定在所述封装基座上的所在侧相对应。
优选的，所述柔性电缆通过胶粘或机械固定的方式安装在所述封装基座的侧面。
优选的，所述键合线为金线或铝线。
一种拼接用图像传感器的窄边柔性封装方法，包括以下步骤：
步骤一：提供带有所述固定螺柱以及所述垫片的所述封装基座，所述封装基座尺寸与图像传感器晶圆尺寸对应；
步骤二：提供所述晶圆，所述晶圆上具有引脚且其引脚集中在一侧或者双侧分布，将所述晶圆固定在封装基座的上表面；
步骤三：提供所述柔性电缆和所述电连接器，将所述柔性电缆带有引脚的一端固定在所述封装基座的侧面并对应于所述晶圆具有引脚的一侧，将所述柔性电缆的另一端和所述电连接器焊接在一起；
步骤四：提供所述键合线，将所述键合线通过打线机将晶圆的引脚和柔性电缆的引脚进行连接以形成信息通路。
本发明具有以下的有益效果：
本发明具有结构形式简单、封装基座边缘小、图像传感器四面均可拼接、可拼接超大阵列、拼接间隙小等优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明的一种拼接用图像传感器的窄边柔性封装结构及其封装方法的结构示意图；
图2为本发明的一种拼接用图像传感器的窄边柔性封装结构及其封装方法的原理示意图。
图中的附图标记表示为：
1、封装基座；2、固定螺柱；3、垫片；4、晶圆；5、柔性电缆；6、电连接器；7、键合线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，一种拼接用图像传感器的窄边柔性封装结构，包括：
封装基座1，其尺寸与图像传感器晶圆尺寸对应；具体的，封装基座1根据图像传感器晶圆尺寸进行设计，仅留有微小边缘，封装基座1上表面、四个侧面、以及下表面若干个安装面均对应图像传感器晶圆安装的精度要求，作为封装和拼接定位基准；
固定螺柱2，其安装在封装基座1的下表面；具体的，其用于提供图像传感器的固定安装；
垫片3，其通过固定螺柱2安装在下表面上；其用于调整图像传感器的拼接位置精度；
其中，固定螺柱2、垫片3采用同种材料或线胀系数相近的材料；
晶圆4，其安装在封装基座1上表面；
柔性电缆5，其一端带有引脚、另一端焊接有电连接器6，柔性电缆5带有引脚的一端安装在封装基座1侧面；具体的，电连接器6用于图像传感器与外部设备之间的信号传输。
以及键合线7，其连接在晶圆4的引脚与柔性电缆5的引脚之间用以使晶圆4和柔性电缆5形成信息通路。
综上所述，本发明具有结构形式简单、封装基座边缘小、图像传感器四面均可拼接、可拼接超大阵列、拼接间隙小等优点。
具体的，本实施例中，封装基座1上表面用于晶圆4定位和支撑固定；封装基座1四个侧面中的一个或两个侧面用于固定柔性电缆5，其余三个或两个侧面用于拼接定位；下表面为固定面，用于图像传感器定位和调整基准。晶圆4固定在封装基座1上表面，带有引脚的侧面与固定柔性电缆5的侧面对应。固定螺柱2与封装基座1下表面的固定面连接，数量与封装基座1上设定的固定面数量一致，其中封装基座1进行了轻量化设计，具有减重坑，减重坑使封装基座1形成多个固定面。垫片3放置于固定螺柱2与封装基座1之间。柔性电缆5带有引脚的一端固定在封装基座1的一个侧壁面上。电连接器6与柔性带缆5的另一端焊接在一起。键合线6连接晶圆4和柔性电缆5。固定螺柱2和垫片3均采用殷钢材料，且数量均为三个并一一对应设置，柔性电缆5设置两条，每条带有引脚的一端通过胶粘的方式固定在封装基座1一个侧壁面，位置对应晶圆4带有引脚的一侧；柔性电缆5另外一端与电连接器6焊接在一起。通过打线机将键合线7连接晶圆4的引脚与柔性电缆5的引脚。
进一步的，封装基座1为氧化铝、氮化铝、碳化硅等陶瓷材料的基座或者环氧树脂等有机材料的基座。
进一步的，晶圆4通过胶粘的方式固定在封装基座1的上表面。
进一步的，晶圆4上具有引脚且其引脚集中在一侧或者双侧分布，晶圆4上引脚分布与柔性电缆5带有引脚的一端固定在封装基座1上的所在侧相对应。
进一步的，柔性电缆5通过胶粘或机械固定的方式安装在封装基座1的侧面。
键合线7为金线或铝线。其中，键合线7通过打线机或手动打线的方式将键合线8连接晶圆2的引脚和柔性电缆6的引脚。
一种拼接用图像传感器的窄边柔性封装方法，包括以下步骤：
步骤一：提供带有固定螺柱2以及垫片3的封装基座1，封装基座1尺寸与图像传感器晶圆尺寸对应；
步骤二：提供晶圆4，晶圆4上具有引脚且其引脚集中在一侧或者双侧分布，将晶圆4固定在封装基座1的上表面；
步骤三：提供柔性电缆5和电连接器6，将柔性电缆5带有引脚的一端固定在封装基座1的侧面并对应于晶圆4具有引脚的一侧，将柔性电缆5的另一端和电连接器6焊接在一起；
步骤四：提供键合线7，将键合线7通过打线机将晶圆4的引脚和柔性电缆5的引脚进行连接以形成信息通路。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，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。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种拼接用图像传感器的窄边柔性封装结构，其特征在于，包括：
封装基座(1)，其尺寸与图像传感器晶圆尺寸对应；
固定螺柱(2)，其安装在所述封装基座(1)的下表面；
垫片(3)，其通过所述固定螺柱(2)安装在所述下表面上；
晶圆(4)，其安装在所述封装基座(1)上表面；
柔性电缆(5)，其一端带有引脚、另一端焊接有电连接器(6)，所述柔性电缆(5)带有引脚的一端安装在所述封装基座(1)侧面；
以及键合线(7)，其连接在所述晶圆(4)的引脚与所述柔性电缆(5)的引脚之间用以使所述晶圆(4)和所述柔性电缆(5)形成信息通路。
2.根据权利要求1所述的一种拼接用图像传感器的窄边柔性封装结构，其特征在于，所述封装基座(1)为氧化铝、氮化铝、碳化硅等陶瓷材料的基座或者环氧树脂等有机材料的基座。
3.根据权利要求1所述的一种拼接用图像传感器的窄边柔性封装结构，其特征在于，所述晶圆(4)通过胶粘的方式固定在封装基座(1)的上表面。
4.根据权利要求1所述的一种拼接用图像传感器的窄边柔性封装结构，其特征在于，所述晶圆(4)上具有引脚且其引脚集中在一侧或者双侧分布，所述晶圆(4)上引脚分布与所述柔性电缆(5)带有引脚的一端固定在所述封装基座(1)上的所在侧相对应。
5.根据权利要求1所述的一种拼接用图像传感器的窄边柔性封装结构，其特征在于，所述柔性电缆(5)通过胶粘或机械固定的方式安装在所述封装基座(1)的侧面。
6.根据权利要求1所述的一种拼接用图像传感器的窄边柔性封装结构，其特征在于，所述键合线(7)为金线或铝线。
7.一种拼接用图像传感器的窄边柔性封装方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：提供带有所述固定螺柱(2)以及所述垫片(3)的所述封装基座(1)，所述封装基座(1)尺寸与图像传感器晶圆尺寸对应；
步骤二：提供所述晶圆(4)，所述晶圆(4)上具有引脚且其引脚集中在一侧或者双侧分布，将所述晶圆(4)固定在封装基座(1)的上表面；
步骤三：提供所述柔性电缆(5)和所述电连接器(6)，将所述柔性电缆(5)带有引脚的一端固定在所述封装基座(1)的侧面并对应于所述晶圆(4)具有引脚的一侧，将所述柔性电缆(5)的另一端和所述电连接器(6)焊接在一起；
步骤四：提供所述键合线(7)，将所述键合线(7)通过打线机将晶圆(4)的引脚和柔性电缆(5)的引脚进行连接以形成信息通路。
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