CN116705817B - 一种高可靠型图像传感器的封装工艺及封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高可靠型图像传感器的封装工艺及封装结构，属于传感器封装技术领域，该高可靠型图像传感器的封装工艺及封装结构通过在顶板上开设若干上窄下宽的通孔，从而能够使流体状胶水缓慢充分的将每个引线包裹并且充满整个电性连接区域，使得引线不外露，全部在胶水包裹中，从而避免引线了折断、脱落的情况；通过固定结构设置的透光结构件，透光结构件具有侧墙，从而能够较为快速方便的保护以及暴露图像传感器的感光区域，使得图像传感器的封装效率大大提升。
Description
技术领域
本发明涉及图像传感器的封装，尤其涉及一种高可靠型图像传感器的封装工艺及封装结构。
背景技术
图像传感器又称为感光元件，是一种将光学图像转换成电子信号的设备，它被广泛应用在数码相机和其他电子光学设备中，是组成数字摄像头的重要组成部分。近几年，汽车电子和自动驾驶的发展，车用图像传感器的需求越来越多，图像传感器的可靠性能为考察的重中之重。
中国专利申请号为：202211342909.6、名称为：一种图像传感器的封装结构和方法，其公开了如下封装方法：首先在传感器晶圆上使用晶圆级工艺制备挡墙，再将传感器晶圆切割成芯片，再将芯片黏贴到基板上并完成金属线连接后，在挡墙外围涂布高于挡墙的粘接剂，利用透光板与施加在其上面的压力使高于挡墙高度的粘接剂流延到挡墙上表面与透光板之间，实现透光板与挡墙的粘结与密封。挡墙具有一定的硬度和强度，为盖透光板提供刚性支撑，使产品的玻璃倾斜度控制更好，提高传感器的成像质量。所述挡墙采用晶圆级工艺制备而成，形式多样，加工精度高，提升了支撑体的最小宽度和高度加工尺寸以及均匀性水平，能够降低空腔的高度，减小产品空腔内体积，提高可靠性特性。
上述封装方法解决了传统针筒点胶作业，透光板粘合胶作为支撑体，因点胶工艺的不精确性，所形成的胶体高度偏差太大，加上粘合胶在固化前材质柔软，在盖透光板工艺中透光板的倾斜不易控制的问题；也解决透光板粘合胶在点胶工艺中，受到点胶工艺精度的限制，胶体宽度，高度较大，容易出现粘合胶溢到芯片感光区的现象，为避免粘合胶对感光芯片的污染，在芯片设计的时候需要预留一定宽度作为点胶区域，导致图形传感器体积较大，晶片浪费的问题。
但是，上述专利提供的封装方法和封装结构并不能有效的提高图像传感器的可靠性，主要在于引线部分的包封时，无法将引线全部包封住，一旦某些引线没有被包封住，某些车况下，引线会发生折断、脱落的情况。
并且上述专利采用晶圆减薄技术将晶圆感光区域及集成电路结构的衬底面研磨去除一定厚度，再在传感器晶圆的每一个感光区域周围做出围绕所述感光区域的挡墙，这样制造挡墙的方法造价极高且工艺复杂，使得封装效率大大降低，从而增加图像传感器的使用成本。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供一种高可靠型图像传感器的封装工艺及封装结构，以克服现有技术中的图像传感器封装方法还是存在引线发生折断、脱落的问题，也克服现有技术中的图像传感器封装方法制作挡墙造价极高且工艺复杂导致图像传感器封装成本增加的问题，从而既使得图像传感器的封装更加可靠稳定，又不增加图像传感器的封装成本，还大大提高了图像传感器的封装效率。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种高可靠型图像传感器的封装工艺，其中，包括：
提供基板，所述基板包括底板、固定设置在基板底板四周的侧板；
将图像传感器贴附于基板的底板上；
将所述图像传感器与所述基板电性连接；
提供顶板，所述顶板中间具有开口，所述顶板朝向开口的位置具有竖直的支撑板，四周的所述支撑板形成所述开口，所述顶板的板面开设有若干上窄下宽的通孔，将所述顶板覆盖在所述基板的四周侧板上；
将具有玻璃盖板和侧墙的透光结构件通过顶板中间的开口放置到所述图像传感器上，所述玻璃盖板位于所述图像传感器的感光区域上方，所述透光结构件的侧墙与所述支撑板之间具有缝隙；
采用注胶方法将流体状胶水注入到所述透光结构件的侧墙与所述支撑板之间的缝隙，同时采用注胶方法将流体状胶水通过顶板上开设的通孔缓缓注入到所述图像传感器与所述基板电性连接区域；
其中，所述图像传感器与所述基板电性连接的每个引线上方的顶板的板面上，均开设有至少两个通孔，两个通孔形成的直线与下方的引线在的直线在同一垂直平面上。
上述的高可靠型图像传感器的封装工艺，其中，所述透光结构件的侧墙和玻璃盖板之间为固定结构。
上述的高可靠型图像传感器的封装工艺，其中，所述支撑板与所述透光结构件的侧墙相匹配的开设有若干加强粘结半圆孔。
上述的高可靠型图像传感器的封装工艺，其中，所述顶板与所述基板的侧板接触位置具有若干卡槽结构。
一种高可靠型图像传感器的封装结构，采用上述的封装工艺封装而成，其中，包括：
基板：所述基板包括底板、固定设置在基板底板四周的侧板；
顶板：所述顶板中间具有开口，所述顶板朝向开口的位置具有竖直的支撑板，四周的所述支撑板形成所述开口，所述顶板的板面开设有若干上窄下宽的通孔，所述顶板覆盖在所述基板的四周侧板上；
图像传感器：所述图像传感器贴附于所述基板的底板上；所述图像传感器与所述基板电性连接；
透光结构件：所述透光结构件具有固定设置的玻璃盖板和侧墙，所述玻璃盖板位于所述图像传感器的感光区域上方，所述透光结构件的侧墙与所述顶板的支撑板之间具有缝隙；
胶体：所述透光结构件的侧墙与所述顶板的支撑板之间的缝隙中具有第一胶体，所述图像传感器与所述基板电性连接区域以及所述顶板的通孔内均具有第二胶体。
上述的高可靠型图像传感器的封装结构，其中，所述图像传感器与所述基板电性连接的每个引线上方的顶板的板面上，均开设有至少两个通孔，两个通孔形成的直线与下方的引线在的直线在同一垂直平面上。
上述的高可靠型图像传感器的封装结构，其中，所述支撑板与所述透光结构件的侧墙相匹配的开设有若干加强粘结半圆孔。
上述的高可靠型图像传感器的封装结构，其中，所述顶板与所述基板的侧板接触位置具有若干卡槽结构。
上述技术方案具有如下优点或者有益效果：
本发明提供的高可靠型图像传感器的封装工艺及封装结构，通过在顶板上开设若干上窄下宽的通孔，从而能够使流体状胶水缓慢充分的将每个引线包裹并且充满整个电性连接区域，使得引线不外露，全部在胶水包裹中，从而避免引线了折断、脱落的情况；通过固定结构设置的透光结构件，透光结构件具有侧墙，从而能够较为快速方便的保护以及暴露图像传感器的感光区域，使得图像传感器的封装效率大大提升。因此，本发明提供的高可靠型图像传感器的封装工艺及封装结构，能够克服现有技术中的图像传感器封装方法还是存在引线发生折断、脱落的问题，也能够克服现有技术中的图像传感器封装方法制作挡墙造价极高且工艺复杂导致图像传感器封装成本增加的问题，从而既使得图像传感器的封装更加可靠稳定，又不增加图像传感器的封装成本，还大大提高了图像传感器的封装效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1~图5是本发明实施例1提供的高可靠型图像传感器的封装工艺流程图；
图6是本发明实施例1提供的顶板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。
实施例1：
如图1~5所示，一种高可靠型图像传感器的封装工艺，包括：
提供基板1，基板1包括底板11、固定设置在基板底板11四周的侧板12；
将图像传感器2贴附于基板1的底板11上；
将图像传感器2与基板1电性连接；
顶板3，顶板3中间具有开口30，顶板3朝向开口30的位置具有竖直的支撑板31，四周的支撑板31形成开口30，顶板3的板面开设有若干上窄下宽的通孔00，将顶板3覆盖在基板1的四周侧板12上；
将具有玻璃盖板41和侧墙42的透光结构件4通过顶板3中间的开口30放置到图像传感器2上，玻璃盖板41位于图像传感器2的感光区域上方，透光结构件4的侧墙42与支撑板31之间具有缝隙；
采用注胶方法将流体状胶水注入到透光结构件4的侧墙42与支撑板31之间的缝隙，同时采用注胶方法将流体状胶水通过顶板3上开设的通孔00缓缓注入到图像传感器2与基板1的电性连接区域。
本发明实施例1的封装工艺通过在顶板3上开设若干上窄下宽的通孔00，从而能够使流体状胶水缓慢充分的将每个引线包裹并且充满整个电性连接区域，使得引线不外露，全部在胶水包裹中，从而避免引线了折断、脱落的情况；通过固定结构设置的透光结构件4，透光结构件4具有侧墙42，从而能够较为快速方便的保护以及暴露图像传感器的感光区域，使得图像传感器的封装效率大大提升。并且注入胶水是在透光结构件4的侧墙42和顶板3的支撑板31之间，从而粘结比较容易方便，无需晶圆级别的工艺处理，就可以将感光区域暴露并保护好。从而既提高了封装效率，又增强了图像传感器的封装可靠性。
本发明实施例1提供的高可靠型图像传感器的封装工艺中，图像传感器2与基板1电性连接的每个引线上方的顶板的板面上，均开设有两个通孔00，两个通孔00形成的直线与下方的引线在的直线在同一垂直平面上。这样的设置使得流体状胶水在注入到电性连接区域的时候，一方面比较缓慢，第二能够充分的将引线包裹，从而尽可能的避免引线发生折断、脱落的风险。
本发明实施例1提供的高可靠型图像传感器的封装工艺中，透光结构件4的侧墙42和玻璃盖板41之间为固定结构。透光结构件是要求提供玻璃的厂家做好固定结构运送过来的，这样能够方便封装，提高封装效率。
本发明实施例1提供的高可靠型图像传感器的封装工艺中，支撑板31与透光结构件4的侧墙42相匹配的开设有若干加强粘结半圆孔310和420。支撑板31和侧墙42上的加强粘结半圆孔的设计，能够在流体状胶水流入到支撑板和侧墙之间的缝隙和加强粘结半圆孔中后，使得两者的粘结性能大大增强，从而使得图像传感器的可靠稳定安全。
本发明实施例1提供的高可靠型图像传感器的封装工艺中，顶板3与基板1的侧板12接触位置具有若干卡槽结构，如图所示，侧板12上具有卡口121，顶板3朝下具有卡凸320，卡口和卡凸的设计，使得顶板非常容易的固定在基板的侧板上，并且通过上方的通孔注入的流体状胶水，从而进一步的使得顶板和基板强有力的结合固定在一起，增强图像传感器的可靠性和稳定性能。
通过本发明实施例1提供的高可靠型图像传感器的封装工艺得到的封装结构如图5和图6，图6是顶板3倒过来的示意图，包括：
基板1：基板1包括底板11、固定设置在基板底板11四周的侧板12；
顶板3：顶板3中间具有开口30，顶板3朝向开口30的位置具有竖直的支撑板31，四周的支撑板31形成开口30，顶板3的板面开设有若干上窄下宽的通孔00，顶板3覆盖在基板1的四周侧板12上；
图像传感器2：图像传感器2贴附于基板1的底板11上；图像传感器2与基板1电性连接；
透光结构件4：透光结构件4具有固定设置的玻璃盖板41和侧墙42，玻璃盖板41位于图像传感器2的感光区域上方，透光结构件4的侧墙42与顶板3的支撑板31之间具有缝隙；
胶体：透光结构件4的侧墙42与顶板3的支撑板31之间的缝隙中具有第一胶体，图像传感器2与基板1电性连接区域以及顶板2的通孔00内均具有第二胶体。第一胶体和第二胶体性质可以相同也可以性质不相同，只要能够达到粘结固定的作用即可。
综上所述，本发明实施例1提供的本发明提供的高可靠型图像传感器的封装工艺及封装结构，通过在顶板上开设若干上窄下宽的通孔，从而能够使流体状胶水缓慢充分的将每个引线包裹并且充满整个电性连接区域，使得引线不外露，全部在胶水包裹中，从而避免引线了折断、脱落的情况；通过固定结构设置的透光结构件，透光结构件具有侧墙，从而能够较为快速方便的保护以及暴露图像传感器的感光区域，使得图像传感器的封装效率大大提升。因此，本发明提供的高可靠型图像传感器的封装工艺及封装结构，能够克服现有技术中的图像传感器封装方法还是存在引线发生折断、脱落的问题，也能够克服现有技术中的图像传感器封装方法制作挡墙造价极高且工艺复杂导致图像传感器封装成本增加的问题，从而既使得图像传感器的封装更加可靠稳定，又不增加图像传感器的封装成本，还大大提高了图像传感器的封装效率。
本领域技术人员应该理解，本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不予赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (8)
1.一种高可靠型图像传感器的封装工艺，其特征在于，包括：
提供基板，所述基板包括底板、固定设置在基板底板四周的侧板；
将图像传感器贴附于基板的底板上；
将所述图像传感器与所述基板电性连接；
提供顶板，所述顶板中间具有开口，所述顶板朝向开口的位置具有竖直的支撑板，四周的所述支撑板形成所述开口，所述顶板的板面开设有若干上窄下宽的通孔，将所述顶板覆盖在所述基板的四周侧板上；
将具有玻璃盖板和侧墙的透光结构件通过顶板中间的开口放置到所述图像传感器上，所述玻璃盖板位于所述图像传感器的感光区域上方，所述透光结构件的侧墙与所述支撑板之间具有缝隙；
采用注胶方法将流体状胶水注入到所述透光结构件的侧墙与所述支撑板之间的缝隙，同时采用注胶方法将流体状胶水通过顶板上开设的通孔缓缓注入到所述图像传感器与所述基板电性连接区域；
其中，所述图像传感器与所述基板电性连接的每个引线上方的顶板的板面上，均开设有至少两个通孔，两个通孔形成的直线与下方的引线在的直线在同一垂直平面上。
2.如权利要求1所述的高可靠型图像传感器的封装工艺，其特征在于，所述透光结构件的侧墙和玻璃盖板之间为固定结构。
3.如权利要求1所述的高可靠型图像传感器的封装工艺，其特征在于，所述支撑板与所述透光结构件的侧墙相匹配的开设有若干加强粘结半圆孔。
4.如权利要求1所述的高可靠型图像传感器的封装工艺，其特征在于，所述顶板与所述基板的侧板接触位置具有若干卡槽结构。
5.一种高可靠型图像传感器的封装结构，采用如权利要求1-4中任意一项所述的封装工艺制成，其特征在于，包括：
基板：所述基板包括底板、固定设置在基板底板四周的侧板；
顶板：所述顶板中间具有开口，所述顶板朝向开口的位置具有竖直的支撑板，四周的所述支撑板形成所述开口，所述顶板的板面开设有若干上窄下宽的通孔，所述顶板覆盖在所述基板的四周侧板上；
图像传感器：所述图像传感器贴附于所述基板的底板上；所述图像传感器与所述基板电性连接；
透光结构件：所述透光结构件具有固定设置的玻璃盖板和侧墙，所述玻璃盖板位于所述图像传感器的感光区域上方，所述透光结构件的侧墙与所述顶板的支撑板之间具有缝隙；
胶体：所述透光结构件的侧墙与所述顶板的支撑板之间的缝隙中具有第一胶体，所述图像传感器与所述基板电性连接区域以及所述顶板的通孔内均具有第二胶体。
6.如权利要求5所述的高可靠型图像传感器的封装结构，其特征在于，所述图像传感器与所述基板电性连接的每个引线上方的顶板的板面上，均开设有至少两个通孔，两个通孔形成的直线与下方的引线在的直线在同一垂直平面上。
7.如权利要求5所述的高可靠型图像传感器的封装结构，其特征在于，所述支撑板与所述透光结构件的侧墙相匹配的开设有若干加强粘结半圆孔。
8.如权利要求5所述的高可靠型图像传感器的封装结构，其特征在于，所述顶板与所述基板的侧板接触位置具有若干卡槽结构。
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