CN209544354U - 图像传感器的封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种图像传感器的封装结构，涉及半导体封装领域，通过设置基板、图像传感器、电性连接所述基板及所述图像传感器的电引线、透光板、隔离侧墙、侧包板以及包覆所述电引线且分布于所述基板顶面上方、所述隔离侧墙外侧、所述图像传感器上表面上方所围空间的填充物，进行多方位的引线和感测区保护，有助于提高整体封装结构的成型结构稳固性，延长使用寿命，不涉及复杂的封装流程，封装结构简单稳定，能够帮助提高封装成品的良率，降低制造成本。

Description

图像传感器的封装结构

技术领域

本实用新型涉及半导体封装领域，尤其涉及一种图像传感器的封装结构。

背景技术

作为将光学感测信号转换为电子信号的图像设备核心组件，图像传感器讯速发展，广泛应用于各类智能终端中。在现有技术中，对图像传感器进行封装时，会将图像传感器与基板进行电性连接，一般通过引线键合的方式，并在基板上设置与外部电子电路电性连接的焊盘或其它电性连接点来使图像传感器与外部电路连接实现信号感测、处理与交互。引线是图像传感器封装结构中常用的电性连接方式，引线通常是金属线(如金线)，当其受到压力时，容易发生位移，导致电性连接断开，影响感测性能。为了对电性连接的结构进行保护，可以添加填充胶对引线进行保护，但是，固化的封胶体一般偏脆，抗剥离、抗开裂和抗冲击性能较差，不利于整体结构的稳固性和封装结构的寿命。

实用新型内容

针对上述存在的问题，本实用新型提供一种图像传感器封装结构，该结构不涉及复杂的封装设备及封装工艺，可以提高图像传感器封装的良率，延长封装结构投入实际应用时的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型提供的图像传感器封装结构，包括：

基板，所述基板包括顶面和底面，所述底面与所述顶面相对；

图像传感器，固定设置于所述基板顶面上；其中所述图像传感器包括用于接收感测信号的感测区，所述图像传感器上包含所述感测区的一面为所述图像传感器的上表面，所述图像传感器上与所述上表面相对的一面为下表面；

透光板，固定于所述图像传感器的上方，用于使所述图像传感器的所述感测区接收感测信号；

隔离侧墙，用于与所述图像传感器以及所述透光板形成透光腔；通过所述隔离侧墙将所述透光板固定于所述图像传感器感测区的正上方；所述隔离侧墙固定于所述图像传感器上表面并环绕所述感测区外侧；所述图像传感器、所述隔离侧墙、所述透光板共同将所述感测区密封在所述透光腔中；

电性连接所述基板及所述图像传感器的电引线，并且所述电引线分布于所述隔离侧墙外侧；

侧包板，所述侧包板的一端固定环绕所述基板的边界，所述侧包板的另一端固定连接所述透光板的周边；

填充物，所述填充物填充于由所述侧包板内侧、所述基板顶面上方、所述图像传感器上表面上方以及所述隔离侧墙外侧围成的空间内，其中所述填充物包覆所述电引线。

本实用新型提供的图像传感器封装结构，优选地，所述侧包板包括与所述基板垂直的竖直板及与所述透光板平行的水平板；所述竖直板与所述水平板垂直；所述竖直板与所述水平板固定连接或一体成型。

本实用新型提供的图像传感器封装结构，优选地，所述侧包板的竖直板与基板一体成型，所述水平板与所述竖直板密封粘接。

本实用新型提供的图像传感器封装结构，优选地，所述侧包板外侧表面不透光。

本实用新型提供的图像传感器封装结构，优选地，所述侧包板整体均不透光。

本实用新型提供的图像传感器封装结构，优选地，所述隔离侧墙为热固化封胶或UV封胶或玻璃或树酯。

本实用新型提供的图像传感器封装结构，优选地，所述填充物为环氧树脂。

本实用新型提供的图像传感器封装结构，优选地，所述填充物包括用于包覆所述电导线的第一填充胶以及包覆所述第一填充胶体外侧至不超过所述透光板底面位置的第二填充胶，所述侧包板覆盖所述第二填充胶外侧并与所述基板密封固定，所述侧包板顶面与透光板顶面齐平。

本实用新型提供的图像传感器封装结构，优选地，所述第一填充胶体为环氧树脂；所述第二填充胶为热固化封胶。

本实用新型提供的图像传感器封装结构中，通过设置基板、图像传感器、电性连接所述基板及所述图像传感器的电引线、透光板、隔离侧墙、侧包板以及包覆所述电引线且分布于所述基板顶面上方、所述隔离侧墙外侧、所述图像传感器上表面上方所围空间的填充物，有助于提高整体封装结构的稳固性，更好地保护引线及感测区的抗压性能，从而延长图像传感器的使用寿命。通过多方位的引线和感测区保护，不涉及复杂的封装流程，封装结构较为简单，且更加稳固，能够帮助提高封装成品的良率和使用寿命。

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，本实用新型及其特征、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，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1是本实用新型实施例1提供的图像传感器封装结构的剖视示意图；

图2是本实用新型实施例1提供的基板剖视示意图；

图3是本实用新型实施例1提供的在图像传感器上固设透明盖板的剖视示意图；

图4是本实用新型实施例1提供的在图3基础上进行图像传感器与基板电性连接的剖视示意图；

图5是本实用新型实施例1提供的在图4结构上分配填充胶的剖视示意图；

图6是本实用新型实施例1提供的在图5结构上密封侧包板的剖视示意图；

图7是本实用新型实施例1提供的在图4结构上在填入填充胶之前提供竖直板的剖视示意图；

图8是本实用新型实施例1提供的在图7结构上分配填充胶的剖视示意图；

图9是本实用新型实施例1提供的在图8基础上固定水平板的剖视示意图；

图10是本实用新型实施例1提供的水平板的俯视示意图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的说明，显然所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对附图中提供的本实用新型实施例中的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

实施例1：

如图1所示，本实用新型实施例1提供的图像传感器封装结构，包括：

基板1，所述基板1包括顶面11，在基板1上，与所述顶面11相对的一面为底面12；

图像传感器2，固定设置于所述基板1的顶面11；其中所述图像传感器2包括用于接收感测信号的感测区23，在所述图像传感器2上，包含所述感测区23的一面为所述图像传感器2的上表面21，与所述图像传感器2上表面21相对的一面为下表面22；

透光板4，固定于所述图像传感器2的上方，用于使所述图像传感器2的所述感测区23接收感测信号；

隔离侧墙3，用于在所述图像传感器2和所述透光板4之间提供具有垂直空间的透光腔5；所述隔离侧墙3分别粘接所述透光板4及所述图像传感器2；所述隔离侧墙3粘接于所述图像传感器2上表面并且环绕所述感测区23的外侧；所述透光板4粘接于所述隔离侧墙3上方；所述图像传感器2、所述隔离侧墙3、所述透光板4共同将所述感测区23密封在所述透光腔5中；

电性连接所述基板1及所述图像传感器2的电引线121，并且所述电引线121分布于所述隔离侧墙3的外侧；

侧包板6，所述侧包板6的一端固定环绕所述基板1的边界，所述侧包板6的另一端固定连接所述透光板4的周边；

填充物7，所述填充物7填充于由所述侧包板6内侧、所述基板1顶面11上方、所述图像传感器2上表面21上方以及所述隔离侧墙3外侧围成的空间内，其中所述填充物7包覆所述电引线121。

以下将分别介绍本实施例中图像传感器封装结构的各个构件构造，并适时说明构件间的连接关系。

参照图1～10，基板1可以是塑料、陶瓷、PCB电路板、导线架，本实用新型实施例1对此不作特别限定。其中，基板1的顶面11和图像传感器2的下表面22相贴附，基板1顶面11、底面12上可形成有多个焊垫13，用于与电子电路进行电性连接，实现电路互连。对于图像传感器2，本实用新型对其类型不作具体限定，例如可以是CMOS图像传感器，图像传感器2也包括其上表面21，下表面22，图像传感器2的上表面21上具有一感测区23，在图像传感器2感测区23外的上表面21上，也布置有多个用于电性连接的焊垫。对于图像传感器2贴附于基板1的方式，可以采用粘接方式，例如，通过芯片黏合剂将其二者的位置关系进行固定。图像传感器2的感测区23可以是矩形，或正方形，图像传感器2与基板1的电性连接方式采用引线键合的方式，可将图像传感器2上表面21感测区23外的电性连接点与基板1顶面11的电性连接点采用金线、银线等电导线进行互连。透光板4可以是透明材质的玻璃、树脂、亚克力板等材料，以使感测区通过透光板4接收感测信号即可，本实用新型对此不作限定。隔离侧墙3在竖直方向上的两端分别与图像传感器2感测区23外侧的上表面21及透光板4底部紧密连接，对于隔离侧墙3的材料，可以采用玻璃、液晶聚合物(LCP)压制成型后再通过黏合剂分别粘接到图像传感器和透光板上，实现密封固定。除此之外，也可以在不使用额外的粘合剂的情况下，以UV胶或热固化封胶作为隔离侧墙3的成型材料，在固化的过程中与图像传感器2和透光板4分别密封连接，形成透光腔5。对于透光腔5，其高度(也即隔离侧墙3的高度)可以根据图像传感器的感测需求进行适应性调整，本实用新型不作具体限定。

参见图5，为了保护金属引线连接的可靠性，防止其位移或断裂导致图像传感器封装后无法正常工作，可以在图4基础上在电性连接的引线上包覆填充物(例如封胶体)对其进行包裹防护。当填充胶体固化后，可使得引线的电性连接被保护起来。但是，包裹引线的封装填充物在固化后，往往仍偏脆，抗剥离性及抗冲击性较差。考虑此问题，为了提高封装结构的抗压性，更好地保护封装的图像传感器，参照图6，可设置侧包板6并使其完全包覆于填充物7的外侧，并与透光板4及基板1分别密封连接，以使整体封装结构更加牢固，有利于保证其使用寿命。对于侧包板6的结构，为了便于设计，同时使得整体封装结构简约且占据相对小的体积，且便于与外部单元进行配合，侧包板6可以包括与所述基板1垂直的竖直板61及与所述透光板4平行的水平板62；所述竖直板61与所述水平板62垂直；并且，所述竖直板61与所述水平板62密封连接。更进一步地，为了减少封装时进行密封所花费的时间，可以将侧包板6在沿所述透光板4区域的竖直剖面设计为呈镜像相对的“Γ”形，将其一体成型，便于包覆封装，还利于整体结构的刚性。

由于引线在封装时可能会由于受压力而断裂，可以通过填充物对引线进行保护。而另一方面，填充物的添加量难以精确控制，对于流动性差的填充物，很容易因分配不均而造成填充物溢出透光板上平面或因填充胶量压力过大而渗入感测区，而这一现象极易造成封装失败，严重影响封装的良率。对此，参照图7，本实用新型实施例1提供的图像传感器封装结构，优选地，可以将侧包板6的竖直板61与基板1一体成型进行密封设计，这样一来，在封装时，可以为填充物的分配提供一定的边界，也便于进行填充物添加的速率和压力进行优化，相对于大面积多个图像传感器同时进行铺胶封装的方法(多个图像传感器整体封胶再进行切片)，各图像传感器的电引线受到的填充物压力彼此独立，不会受到其它图像传感器封装时的压力影响。同时，通过竖直板61确定了填充的边界，更加便于均匀填胶，使得透光板及感测区受到填充过程影响而造成封装失败的可能性大大减小，接着，在竖直板61设置完成的基础上分配填充物(如图8所示)，基于此结构，还能够使得填充物可选区液态填充胶，能够更好地均匀包覆各个元件。在分配填充物完成后，设置水平板62(如图9所示)，并使水平板62与竖直板密封连接，一方面提高了封装结构的稳固性，使得内部被包覆的引线和被保护的感测区得到了更优的隔离防护。同时，设置水平板62相对于填充胶体经固化后再进行水平处理的手段来说，也能够在物理角度上更高效地保证封装结构上表面尽可能与透光板平行，优选地，水平板62的上表面与透光板4齐平，便于与外部光学组件提前建立好水平的基准面，为后续成像等处理提供了方便。对于图9中的水平板62，可以将其设计为如图10中横截面为“回”形的罩板，便于与透明板体进行贴合，提高封装效率。

参照图1，本实用新型实施例1提供的图像传感器封装结构中，优选地，所述侧包板6外侧表面不透光或者为了便于材料的一次性处理方便，使侧包板6整体均不透光，有利于防止感测区从填充物材质及隔离侧墙的多个角度接收感测信号，对图像感测造成干扰，影响图像传感器的感测性能。本实用新型实施例1提供的图像传感器封装结构中，填充物可进一步地包括用于包覆所述电导线的第一填充胶，以及包覆所述第一填充胶外侧至不超过所述透光板底面位置的第二填充胶，所述侧包板覆盖所述第二填充胶体外侧并与所述基板密封固定，所述侧包板顶面与透光板顶面齐平，来进一步缓冲封装过程中引线或隔离侧墙可能受到的压力。优选地，所述第一填充胶体为环氧树脂；所述第二填充胶为热固化封胶，热固化封胶在固化的过程中可以与侧包板进行固定，便于提高封装效率。

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实用新型的实质内容，在此不予赘述。

以上对本实用新型的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型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，在不脱离本实用新型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，这并不影响本实用新型的实质内容。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型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，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种图像传感器的封装结构，其特征在于，包括：

基板，所述基板包括顶面和底面，所述底面与所述顶面相对；

图像传感器，固定设置于所述基板顶面上；其中所述图像传感器包括用于接收感测信号的感测区，所述图像传感器上包含所述感测区的一面为所述图像传感器的上表面，所述图像传感器上与所述上表面相对的一面为下表面；

透光板，固定于所述图像传感器的上方，用于使所述图像传感器的所述感测区接收感测信号；

隔离侧墙，用于与所述图像传感器以及所述透光板形成透光腔；通过所述隔离侧墙将所述透光板固定于所述图像传感器感测区的正上方；所述隔离侧墙固定于所述图像传感器上表面并环绕所述感测区外侧；所述图像传感器、所述隔离侧墙、所述透光板共同将所述感测区密封在所述透光腔中；

电性连接所述基板及所述图像传感器的电引线，并且所述电引线分布于所述隔离侧墙外侧；

侧包板，所述侧包板的一端固定环绕所述基板的边界，所述侧包板的另一端固定连接所述透光板的周边；

填充物，所述填充物填充于由所述侧包板内侧、所述基板顶面上方、所述图像传感器上表面上方以及所述隔离侧墙外侧围成的空间内，其中所述填充物包覆所述电引线。

2.如权利要求1所述的图像传感器的封装结构，其特征在于，所述侧包板包括与所述基板垂直的竖直板及与所述透光板平行的水平板；所述竖直板与所述水平板垂直；所述竖直板与所述水平板固定连接或一体成型。

3.如权利要求2所述的图像传感器的封装结构，其特征在于，所述竖直板与基板一体成型，所述水平板与所述竖直板密封粘接。

4.如权利要求1所述的图像传感器的封装结构，其特征在于，所述侧包板外侧表面不透光。

5.如权利要求1所述的图像传感器的封装结构，其特征在于，所述侧包板整体均不透光。

6.如权利要求1所述的图像传感器的封装结构，其特征在于，所述隔离侧墙为热固化封胶或UV封胶或玻璃或树酯。

7.如权利要求1所述的图像传感器的封装结构，其特征在于，所述填充物为环氧树脂。

8.如权利要求1所述的图像传感器的封装结构，其特征在于，所述填充物包括用于包覆所述电引线的第一填充胶以及包覆所述第一填充胶外侧至不超过所述透光板底面位置的第二填充胶；所述侧包板覆盖所述第二填充胶外侧并与所述基板密封固定；所述侧包板顶面与透光板顶面齐平。

9.如权利要求8所述的图像传感器的封装结构，其特征在于，所述第一填充胶为环氧树脂；所述第二填充胶为热固化封胶。