CN213936192U - 封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种封装结构，包括：芯片单元，具有相对的正面和背面，其正面具有感应区域；透光盖板，覆盖所述芯片单元的正面；塑封层，在垂直所述感应区域的方向上对所述透光盖板的侧壁进行遮光，并暴露出与所述感应区域相对的区域。本案通过在注塑过程中，通过塑封层对透光盖板的侧壁进行遮挡，避免入射光反射、干扰感应区域，影响成像效果。

Description

封装结构

技术领域

本实用新型属于半导体技术领域，具体涉及一种封装结构。

背景技术

感光芯片是一种能够感受外部光线并将其转换为电信号的电子器件。感光芯片通常采用半导体制造工艺进行芯片制作。在感光芯片制作完成后，再通过对感光芯片进行一系列封装工艺从而形成封装好的封装结构，以用于诸如数码相机、数码摄像机等的电子设备中。

现有技术中的感光芯片的封装结构包括透明盖板，透明盖板用于对感光芯片的光学区域进行保护并可以透光。

但在现有的感光芯片具体使用过程中，透明盖板具有垂直的侧壁，侧壁存在入射光反射问题，不同角度的反射光会反射到光学区域，干扰有效直射光进入到光学区，影响成像效果。

实用新型内容

本实用新型一实施例提供一种封装结构，用于解决现有技术中透光盖板的侧壁存在入射光反射、干扰有效直射光进入到光学区，影响成像效果的技术问题，包括：

一实施例中，一种封装结构，包括：

芯片单元，具有相对的正面和背面，其正面具有感应区域；

透光盖板，覆盖所述芯片单元的正面；

塑封层，在垂直所述感应区域的方向上对所述透光盖板的侧壁进行遮光，并暴露出与所述感应区域相对的区域。

优选的，在上述的封装结构中，所述透光盖板的侧壁为斜面，

所述塑封层结合于所述斜面上。

优选的，在上述的封装结构中，所述透光盖板的四周边缘开设形成有台阶部，

所述塑封层填充于所述台阶部上。

优选的，在上述的封装结构中，所述塑封层不凸伸出所述透光盖板背离所述芯片单元的表面。

优选的，在上述的封装结构中，所述透光盖板通过支撑结构支撑于所述芯片单元的表面，

所述感应区域位于所述支撑结构围成的空腔内。

优选的，在上述的封装结构中，还包括一电路板，所述芯片单元的背面贴合固定于所述电路板上，

所述芯片单元的焊垫与电路板之间通过金属引线电性连接，

所述塑封层设置在所述电路板固定所述芯片单元的表面，并对芯片单元和金属引线进行包围。

优选的，在上述的封装结构中，所述透光盖板为干膜、无机玻璃或有机玻璃。

与现有技术相比，本案通过在注塑过程中，通过塑封层对透光盖板的侧壁进行遮挡，避免入射光反射、干扰感应区域，影响成像效果。

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是本申请实施方式2中封装结构的剖视图；

图3至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。

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实用新型。本文中揭示本实用新型的详细实施例；然而，应理解，所揭示的实施例仅具本实用新型的示范性，本实用新型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实用新型的代表性基础。

结合图1所示，本申请一实施例中，提供了一种封装结构10，包括芯片单元11、透光盖板12、电路板13和塑封层16。

结合图4所示，芯片单元11具有相对的正面111和背面112，其正面具有感应区域113，芯片单元11的正面111设置有位于感应区域113之外的焊垫114。

芯片单元11为感光芯片，可以为指纹传感芯片、影像传感芯片等。

透光盖板12覆盖芯片单元11的正面111，用于对待封装芯片单元11的正面进行保护。由于需要光线透过透光盖板12到达感应区域113，因此，透光盖板12具有较高的透光性，为透光材料。透光盖板12两个表面均平整、光滑，不会对入射光线产生散射、漫反射等。

具体地，透光盖板12的材料可以为干膜、无机玻璃、有机玻璃或者其他具有特定强度的透光材料，透过率需要达到92％以上。

在一实施例中，透光盖板12通过支撑结构14支撑于芯片单元11的正面，在支撑结构14、透光盖板12和芯片单元11之间围成空腔114，感应区域113形成于所述空腔114内。

在另一实施例中，透光盖板12也可以通过光学胶层(图未示)与芯片单元之间无间隙贴合固定，光学胶层具有高透光率。该实施例中，采用可以形成无空腔的封装结构，塑封模具可以直接作用在透明盖板上。

电路板13用于连接外部电路，芯片单元11的背面粘合在电路板13的一表面上，电路板13的另一表面上设置有与外部电路电性连接的焊球131。芯片单元11的焊垫114与电路板13之间通过金属引线15电性连接。

在另一实施例中，还可以通过硅通孔的方式实现焊垫与外部连接，具体地，芯片单元11上还设置有：从芯片单元11的背面112向正面111延伸的通孔(图未示)，通孔暴露出焊垫114，焊垫114通过金属布线层(图未示)与焊球131实现电连接，且利用焊球131与外部其他电路电连接实现芯片单元11与外部其他电路的电连接。

塑封层16通过注塑方式形成，其在垂直感应区域113的方向上对透光盖板12的侧壁进行遮光，并暴露出与所述感应区域113相对的区域。

本案中，塑封层16对透光盖板12的侧壁进行遮挡，可以尽量减少外部光线入射在透光盖板12的侧壁上。同时，塑封层16还对焊垫114、金属引线15进行包围。

塑封层16只要能够覆盖透光盖板12侧壁121即可起到对入射至透光盖板12的侧壁121上的光进行反射的作用。

塑封层16的材质为可以为环氧树脂模塑料。尤其，为了增加塑封层16对光的反射和吸收作用，可选的，塑封层16为黑色塑封层。

为了提高封装效果，塑封层16不凸伸出所述透光盖板背离所述芯片单元的表面，在优选的实施例中，塑封层的表面和透光盖板的入光面位于同一平面。

为了实现上述目的，满足遮光效果，且不提高注塑成本，结合图1所示，在第一实施例中，透光盖板12侧壁121为斜面，该斜面在沿远离所述感光芯片的垂直方向上，逐渐靠近感应区域113。

第一实施例中，不限定塑封层16在芯片单元11上的投影边缘的具体位置，当塑封层16在芯片单元11上的投影朝向感应区域113的边缘距离感应区域113越近时，透光盖板12侧壁121越倾斜，则入射至透光盖板12侧壁121的光线越少，因此，本实施例中塑封层16在芯片单元11上的投影朝向感应区域113的边缘距离感应区域113的边缘越近越好。

参图2所示，在第二实施例中，透光盖板12的四周边缘开设形成有台阶部122，塑封层16填充于所述台阶部122上，塑封层16可以对台阶部122的顶面进行遮挡。

第二实施例中，不限定塑封层16在芯片单元11上的投影边缘的具体位置，当塑封层16在芯片单元11上的投影朝向感应区域113的边缘距离感应区域113越近时，台阶部122在水平方向的长度越长，则入射至透光盖板12侧壁121的光线越少。

需要说明的是，台阶部122在垂直于感光区域113的方向上的厚度应越小越好。

对应地，本实用新型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3至图7，为本实用新型实施例的封装方法的封装过程中形成的中间结构示意图。

步骤s1：参考图3和4，提供待封装晶圆，其中，图3为待封装晶圆的俯视结构示意图，图4为图3沿A-A的剖视图(单个芯片单元为例)。

待封装晶圆具有正面111和与正面111相对的背面112。晶圆100包括多个阵列排布的芯片单元11。相邻芯片单元11之间具有切割沟道110，以便于在后续切割工艺中进行切割处理。

正面111包括感应区域113以及包围感应区的非感应区，在非感应区设置有焊垫114。

需要说明的是，相邻两个芯片单元11之间的切割沟道110仅为两个芯片单元11之间预留的用于切割的留白区域，切割沟道110与两侧的芯片单元11之间不具有实际的边界线。

步骤s2：结合图5所示，提供一透光盖板12，在透光盖板12的一表面上形成多个支撑结构14，然后将支撑结构14与芯片单元11的正面111之间进行键合。

步骤s3：结合图6所示，通过切割或切割加刻蚀的方式暴露出芯片单元11上的焊垫114，然后再通过切割工艺分割晶圆100，在进行切割时，沿着切割沟道110的方向进行切割，形成多个封装结构10。晶圆100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。

其中，可以通过异型刀片对透光盖板进行切割，以形成图1所示倾斜的侧壁121。

可以通过不同宽度的刀片对透光盖板进行切割，以形成图2所示的台阶部122结构。

步骤s4：结合图7所示，提供一电路板13，将电路板13具有相对的正面以及背面。所述正面用于固定芯片单元11。具体的，将芯片单元11的背面朝向电路板13的正面设置。电路板13的背面具有焊球131，所述焊球131用于和外部电路连接。电路板13内设置有互联电路，互联电路与所述焊球131连接。

芯片单元11与电路板13之间可以通过胶层贴合固定，或是通过焊接工艺焊接固定。

然后，将芯片单元11通过金属引线15与所述电路板13电连接。

其中，所述芯片单元11与所述电路板13的电连接方式不局限于金属引线15连接。还可以通过TSV(硅通孔)工艺在芯片单元11的表面形成互联结构，直接通过该互联结构所述电路板13的电连接。

步骤s5：结合图8所示，对透光盖板的侧壁、暴露出的焊垫114和金属引线15进行注塑处理。

步骤s6：对电路板13进行切割，分割成单颗的封装体，参图1和图2所示。

本实用新型的各方面、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实用新型，本实用新型的范围仅由权利要求书界定。在不背离所主张的本实用新型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。

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，否则本实用新型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，只要本实用新型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。

尽管已参考说明性实施例描述了本实用新型，但所属领域的技术人员将理解，在不背离本实用新型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，可在不背离本实用新型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实用新型的教示。因此，本文并不打算将本实用新型限制于用于执行本实用新型的所揭示特定实施例，而是打算使本实用新型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 (7)

1.一种封装结构，其特征在于，包括：

芯片单元，具有相对的正面和背面，其正面具有感应区域；

透光盖板，覆盖所述芯片单元的正面；

塑封层，在垂直所述感应区域的方向上对所述透光盖板的侧壁进行遮光，并暴露出与所述感应区域相对的区域。

2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述透光盖板的侧壁为斜面，

所述塑封层结合于所述斜面上。

3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述透光盖板的四周边缘开设形成有台阶部，

所述塑封层填充于所述台阶部上。

4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述塑封层不凸伸出所述透光盖板背离所述芯片单元的表面。

5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述透光盖板通过支撑结构支撑于所述芯片单元的表面，

所述感应区域位于所述支撑结构围成的空腔内。

6.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：还包括一电路板，所述芯片单元的背面贴合固定于所述电路板上，

所述芯片单元的焊垫与电路板之间通过金属引线电性连接，

所述塑封层设置在所述电路板固定所述芯片单元的表面，并对芯片单元和金属引线进行包围。

7.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述透光盖板为干膜、无机玻璃或有机玻璃。

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