本發明涉(she)及一種半導體封裝技(ji)術(shu)，尤(you)其涉(she)及一種影(ying)像芯片晶圓級封裝技(ji)術(shu)。

背景技術：

影(ying)像(xiang)(xiang)傳感(gan)(gan)器又稱感(gan)(gan)光(guang)器件(jian)，是(shi)攝影(ying)機和數碼相機的(de)核(he)心(xin)。而(er)影(ying)像(xiang)(xiang)傳感(gan)(gan)器的(de)作(zuo)用是(shi)將光(guang)進行轉換，轉化為(wei)電(dian)(dian)壓(ya)信息最終成(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)。傳統影(ying)像(xiang)(xiang)傳感(gan)(gan)器結構(gou)中，感(gan)(gan)光(guang)二(er)極管作(zuo)為(wei)受(shou)光(guang)單元(yuan)位(wei)于整個芯片的(de)最下層(ceng)，光(guang)線通過(guo)微透鏡后(hou)還(huan)需要經過(guo)色濾層(ceng)和電(dian)(dian)路(lu)(lu)層(ceng)才(cai)能到(dao)達(da)受(shou)光(guang)面，中途光(guang)線必然會遭到(dao)部分損失(shi)。此外，由于一(yi)般影(ying)像(xiang)(xiang)芯片包含有感(gan)(gan)光(guang)區(qu)和集(ji)成(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)(lu)區(qu)，集(ji)成(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)(lu)區(qu)所占面積(ji)隨著像(xiang)(xiang)素增加(jia)而(er)增加(jia)，一(yi)般可超過(guo)感(gan)(gan)光(guang)區(qu)，這樣(yang)光(guang)線進入受(shou)光(guang)單元(yuan)前，會被集(ji)成(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)(lu)遮擋，將造(zao)成(cheng)(cheng)感(gan)(gan)光(guang)區(qu)效率低(di)，芯片整體面積(ji)過(guo)大(da)，導致封裝成(cheng)(cheng)本上(shang)升和良率下降。

技術實現要素：

為(wei)了解決上述問題，本發明提出(chu)(chu)一(yi)種(zhong)影(ying)像芯(xin)片(pian)(pian)的(de)(de)封(feng)裝(zhuang)結構(gou)及其(qi)制作方法，在含有若干影(ying)像芯(xin)片(pian)(pian)的(de)(de)晶(jing)圓(yuan)的(de)(de)功能(neng)面(mian)鍵(jian)合一(yi)基板，在基板上形成(cheng)開口，暴露出(chu)(chu)影(ying)像芯(xin)片(pian)(pian)的(de)(de)焊(han)墊，設置導(dao)電線(xian)路將焊(han)墊電性連到基本背面(mian)，且(qie)將晶(jing)圓(yuan)磨到足(zu)夠薄而使得非功能(neng)面(mian)可透光，封(feng)裝(zhuang)完畢切割形成(cheng)影(ying)像芯(xin)片(pian)(pian)封(feng)裝(zhuang)結構(gou)。

本發明采用的(de)(de)(de)(de)技術(shu)方(fang)(fang)案(an)是一(yi)種影像(xiang)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)封裝結構(gou)(gou)及(ji)其制作方(fang)(fang)法，其中(zhong)，一(yi)種影像(xiang)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)封裝結構(gou)(gou)，該結構(gou)(gou)包括至(zhi)少(shao)(shao)一(yi)影像(xiang)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)，至(zhi)少(shao)(shao)一(yi)基(ji)(ji)板，所述(shu)(shu)(shu)(shu)影像(xiang)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)含有功(gong)(gong)能面(mian)(mian)和與(yu)功(gong)(gong)能面(mian)(mian)相(xiang)對的(de)(de)(de)(de)非功(gong)(gong)能面(mian)(mian)，所述(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)功(gong)(gong)能面(mian)(mian)含有焊(han)墊(dian)，所述(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)基(ji)(ji)板正面(mian)(mian)包括含有圍(wei)堰，所述(shu)(shu)(shu)(shu)影像(xiang)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)功(gong)(gong)能面(mian)(mian)與(yu)所述(shu)(shu)(shu)(shu)基(ji)(ji)板正面(mian)(mian)圍(wei)堰粘(zhan)結，基(ji)(ji)板上圍(wei)堰部分覆蓋影像(xiang)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)焊(han)墊(dian)，所述(shu)(shu)(shu)(shu)基(ji)(ji)板背(bei)面(mian)(mian)形成有暴露(lu)影像(xiang)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)焊(han)墊(dian)的(de)(de)(de)(de)開(kai)口，所述(shu)(shu)(shu)(shu)開(kai)口內壁及(ji)基(ji)(ji)板背(bei)面(mian)(mian)設導電線路，所述(shu)(shu)(shu)(shu)導電線路將影像(xiang)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)焊(han)墊(dian)電性引到基(ji)(ji)板背(bei)面(mian)(mian)，所述(shu)(shu)(shu)(shu)影像(xiang)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)厚度為(wei)2μm～3μm。

基(ji)(ji)于影(ying)(ying)(ying)像芯(xin)(xin)片(pian)的(de)(de)封裝(zhuang)結(jie)構進行(xing)的(de)(de)一種影(ying)(ying)(ying)像芯(xin)(xin)片(pian)封裝(zhuang)結(jie)構的(de)(de)制作方法，包括(kuo)如下步驟：提(ti)供一晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)，該晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)含有(you)(you)若(ruo)(ruo)干(gan)影(ying)(ying)(ying)像芯(xin)(xin)片(pian)單(dan)(dan)元，各(ge)(ge)影(ying)(ying)(ying)像芯(xin)(xin)片(pian)單(dan)(dan)元正面(mian)(mian)含有(you)(you)功(gong)能(neng)區(qu)及(ji)焊墊(dian)；提(ti)供一正面(mian)(mian)設有(you)(you)若(ruo)(ruo)干(gan)圍(wei)(wei)堰的(de)(de)基(ji)(ji)板，將(jiang)晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)功(gong)能(neng)面(mian)(mian)與(yu)基(ji)(ji)板正面(mian)(mian)粘結(jie)，且基(ji)(ji)板上圍(wei)(wei)堰部分覆蓋晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)上各(ge)(ge)影(ying)(ying)(ying)像芯(xin)(xin)片(pian)的(de)(de)焊墊(dian)；在(zai)基(ji)(ji)板背面(mian)(mian)形(xing)(xing)成(cheng)開(kai)口(kou)(kou)；在(zai)所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)基(ji)(ji)板背面(mian)(mian)、所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)開(kai)口(kou)(kou)內壁形(xing)(xing)成(cheng)暴(bao)露焊墊(dian)的(de)(de)絕緣(yuan)層(ceng)；所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)絕緣(yuan)層(ceng)上形(xing)(xing)成(cheng)圖形(xing)(xing)化的(de)(de)導電線(xian)路(lu)(lu)；所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)導電線(xian)路(lu)(lu)上形(xing)(xing)成(cheng)保(bao)護層(ceng)，保(bao)護層(ceng)上形(xing)(xing)成(cheng)有(you)(you)焊盤開(kai)口(kou)(kou)；所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)焊盤開(kai)口(kou)(kou)形(xing)(xing)成(cheng)導電結(jie)構；將(jiang)一載板與(yu)基(ji)(ji)板背面(mian)(mian)進行(xing)臨時鍵(jian)合；在(zai)晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)的(de)(de)非功(gong)能(neng)面(mian)(mian)進行(xing)研磨(mo)，研磨(mo)至(zhi)2μm～3μm；研磨(mo)后，在(zai)晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)上各(ge)(ge)影(ying)(ying)(ying)像芯(xin)(xin)片(pian)非功(gong)能(neng)面(mian)(mian)做微透鏡，微透鏡對應各(ge)(ge)影(ying)(ying)(ying)像芯(xin)(xin)片(pian)的(de)(de)功(gong)能(neng)區(qu)；將(jiang)臨時鍵(jian)合的(de)(de)載板去除(chu)，切割形(xing)(xing)成(cheng)單(dan)(dan)顆影(ying)(ying)(ying)像芯(xin)(xin)片(pian)封裝(zhuang)體(ti)。

與現有(you)技術(shu)相比較，本發明具有(you)如下有(you)益效果(guo)。

本發明提(ti)(ti)供一(yi)種影像(xiang)芯(xin)片的(de)(de)(de)(de)封(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)結(jie)構及其制作方法，可以將(jiang)提(ti)(ti)供的(de)(de)(de)(de)影像(xiang)傳感器，通(tong)過(guo)改(gai)變(bian)封(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)方式(shi)，使(shi)之感光(guang)二極管(guan)先(xian)受光(guang)，再(zai)經過(guo)電(dian)路層，避免電(dian)路層對(dui)光(guang)線的(de)(de)(de)(de)遮擋(dang)，提(ti)(ti)高光(guang)線接收率；采(cai)用硅(gui)作為封(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)基板，硅(gui)是熱(re)的(de)(de)(de)(de)良(liang)導(dao)體(ti)，因此(ci)采(cai)用硅(gui)基板使(shi)得器件的(de)(de)(de)(de)導(dao)熱(re)性能可以明顯改(gai)善，從而(er)延長了器件的(de)(de)(de)(de)壽命；影像(xiang)芯(xin)片與硅(gui)基板均減薄，使(shi)得封(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)后(hou)產品(pin)(pin)封(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)體(ti)積大(da)(da)大(da)(da)減小(xiao)；在(zai)鍵合后(hou)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)基板背面(mian)形成開口，避免在(zai)影像(xiang)芯(xin)片上做制程(cheng)，造成芯(xin)片上應力過(guo)大(da)(da)而(er)降低芯(xin)片的(de)(de)(de)(de)可靠性，從而(er)提(ti)(ti)高產品(pin)(pin)良(liang)率，同時降低封(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)成本。

附圖說明

圖(tu)1為本發明影像芯片晶圓的剖面結(jie)構示意圖(tu)；

圖(tu)(tu)2a為(wei)本發明硅基板上形(xing)成圍堰后(hou)的剖面結構示意圖(tu)(tu)；

圖2b為(wei)本發明硅(gui)基板上形成的圍堰結構的俯(fu)視(shi)示(shi)意圖；

圖(tu)3為(wei)本發明晶圓功能(neng)面與硅(gui)基板正面粘(zhan)結后的剖面結構示意圖(tu)；

圖(tu)4為本發明(ming)基板背面減(jian)薄后(hou)的(de)剖面結構示(shi)意圖(tu)；

圖(tu)5為本發(fa)明基板(ban)背(bei)面(mian)形成(cheng)開口(kou)后的剖面(mian)結構示意(yi)圖(tu)；

圖6為本發明基板(ban)背面(mian)開口處(chu)形成絕緣(yuan)層后(hou)的剖面(mian)結(jie)構示意圖；

圖(tu)7為本發明(ming)絕緣層(ceng)上形成導電線路后的結構示意圖(tu)；

圖8為(wei)本發明導電線路上形成保護(hu)層后的(de)剖(pou)面結(jie)構示意圖；

圖9為本(ben)發(fa)明保護層開口處形成導(dao)電(dian)結構(gou)后(hou)的結構(gou)示(shi)意圖；

圖(tu)10為本發明基板與載(zai)板臨時鍵合后的結構(gou)示意(yi)圖(tu)；

圖(tu)11為本(ben)發明(ming)影(ying)像芯片背面研磨并做微透(tou)鏡后的結構示(shi)意圖(tu)；

圖12為本(ben)發明蓋板解鍵合后芯片的結構(gou)示意圖；

圖13為本發明單顆影像芯片的結(jie)構示意圖。

圖中：

100---晶圓101---焊墊102---功能區

103---微透(tou)鏡104---影像芯片(pian)200---硅基板

201---圍堰3---粘結劑4---開口

202---絕緣層(ceng)203---導電線路(lu)204---保護層(ceng)

205---導(dao)電結(jie)構500---載(zai)板600---臨(lin)時鍵合膠

具體實施方式

為使本(ben)發明能(neng)夠更(geng)加明顯(xian)易(yi)懂，下(xia)面結(jie)合(he)附(fu)圖(tu)對本(ben)發明的(de)具體實(shi)(shi)施方式做(zuo)詳細的(de)說(shuo)明。為方便說(shuo)明，實(shi)(shi)施例附(fu)圖(tu)的(de)結(jie)構中各組成(cheng)部分(fen)未按正常比例縮放，故不代(dai)表實(shi)(shi)施例中各結(jie)構的(de)實(shi)(shi)際(ji)相對大(da)小。

如圖13所(suo)示，本發明(ming)公開(kai)的(de)一種晶圓(yuan)級影(ying)(ying)像芯(xin)(xin)(xin)片(pian)的(de)封裝結(jie)構(gou)(gou)(gou)，該封裝結(jie)構(gou)(gou)(gou)包括影(ying)(ying)像芯(xin)(xin)(xin)片(pian)104、基(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)200。所(suo)述(shu)(shu)(shu)影(ying)(ying)像芯(xin)(xin)(xin)片(pian)104含(han)(han)有(you)功(gong)能(neng)(neng)面(mian)和與功(gong)能(neng)(neng)面(mian)相對的(de)非(fei)功(gong)能(neng)(neng)面(mian)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)功(gong)能(neng)(neng)面(mian)含(han)(han)有(you)焊墊(dian)(dian)101，所(suo)述(shu)(shu)(shu)基(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)200正(zheng)面(mian)含(han)(han)有(you)圍(wei)堰201，所(suo)述(shu)(shu)(shu)影(ying)(ying)像芯(xin)(xin)(xin)片(pian)104功(gong)能(neng)(neng)面(mian)與所(suo)述(shu)(shu)(shu)基(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)200正(zheng)面(mian)圍(wei)堰粘結(jie)，基(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)上(shang)圍(wei)堰部分覆(fu)蓋影(ying)(ying)像芯(xin)(xin)(xin)片(pian)的(de)焊墊(dian)(dian)，在所(suo)述(shu)(shu)(shu)基(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)200背面(mian)形(xing)成開(kai)口(kou)4，所(suo)述(shu)(shu)(shu)開(kai)口(kou)4位于焊墊(dian)(dian)101上(shang)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)開(kai)口(kou)4和所(suo)述(shu)(shu)(shu)焊墊(dian)(dian)101上(shang)形(xing)成有(you)暴露焊墊(dian)(dian)的(de)絕(jue)緣(yuan)層(ceng)202、連(lian)接焊墊(dian)(dian)的(de)導(dao)電(dian)線路層(ceng)203、覆(fu)蓋導(dao)電(dian)線路的(de)保(bao)護層(ceng)204，所(suo)述(shu)(shu)(shu)導(dao)電(dian)線路203與所(suo)述(shu)(shu)(shu)焊墊(dian)(dian)101電(dian)性連(lian)接。所(suo)述(shu)(shu)(shu)基(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)200背面(mian)開(kai)口(kou)處形(xing)成有(you)導(dao)電(dian)結(jie)構(gou)(gou)(gou)205。影(ying)(ying)像芯(xin)(xin)(xin)片(pian)104厚度約2μm～3μm，影(ying)(ying)像芯(xin)(xin)(xin)片(pian)非(fei)功(gong)能(neng)(neng)面(mian)上(shang)做有(you)微透鏡103。

優選地，所(suo)述基(ji)板200為(wei)硅基(ji)板、玻(bo)璃(li)基(ji)板的一(yi)種或(huo)其他硬(ying)質基(ji)板。

優選地，基板200尺(chi)寸(cun)不(bu)小于影像芯片104的尺(chi)寸(cun)。

在其他(ta)實施例中，可以(yi)有兩(liang)個或(huo)兩(liang)個以(yi)上(shang)的(de)(de)影像(xiang)芯片(pian)鍵(jian)合到(dao)一(yi)個基板上(shang)，形(xing)成雙影像(xiang)芯片(pian)封(feng)裝(zhuang)結構，或(huo)者陣(zhen)列影像(xiang)芯片(pian)封(feng)裝(zhuang)結構，以(yi)增加封(feng)裝(zhuang)體的(de)(de)功能，提(ti)高影像(xiang)芯片(pian)的(de)(de)拍攝質量。

以下(xia)結合圖1-13分對一種影像芯片的封(feng)裝(zhuang)結構的制(zhi)作方(fang)法(fa)進行介(jie)紹(shao)。

如圖1所示(shi)，為本發明一晶圓100的剖面結構示(shi)意圖，所述晶圓包含有(you)若(ruo)干影像芯(xin)片104單(dan)(dan)元，各(ge)影像芯(xin)片單(dan)(dan)元含有(you)功(gong)能面和(he)與其相對的非功(gong)能面，所述功(gong)能面含有(you)焊(han)墊(dian)101和(he)功(gong)能區102。

如(ru)圖2所(suo)示，為本(ben)發明(ming)所(suo)述基板(ban)200的(de)(de)剖面結構示意(yi)圖，所(suo)述基板(ban)200包括(kuo)含有圍(wei)堰201的(de)(de)正面和與其相對(dui)的(de)(de)背面，優選(xuan)地，所(suo)述圍(wei)堰201的(de)(de)材質為非導電聚合物(wu)。

如圖3所示，將所述(shu)晶圓100與所述(shu)基板(ban)200進行鍵(jian)合(he)的剖面結(jie)構(gou)示意圖，粘結(jie)材(cai)料可(ke)以為非導電聚(ju)合(he)物、聚(ju)合(he)物膠水或膜，所述(shu)粘結(jie)材(cai)質可(ke)以涂覆在基板(ban)200正(zheng)面。

如圖4所示(shi)，將(jiang)基板200背面(mian)減薄。

優(you)選(xuan)地，使所述基(ji)板200背(bei)面減薄的(de)方法主要為磨(mo)削、研磨(mo)、干(gan)式(shi)拋光、化學(xue)機械平坦工藝、電化學(xue)腐蝕(shi)、濕(shi)法腐蝕(shi)、等(deng)離子增強(qiang)化學(xue)腐蝕(shi)等(deng)中的(de)一種(zhong)或多種(zhong)結合。

如圖5所(suo)(suo)示，在所(suo)(suo)述(shu)(shu)基板200背面形成開口4，所(suo)(suo)述(shu)(shu)開口4位于芯片(pian)焊(han)墊上方。

優選地，形成(cheng)所(suo)述開口(kou)4的方(fang)式可(ke)以(yi)是切割、刻蝕中(zhong)的一(yi)種(zhong)或(huo)結(jie)合，所(suo)述開口(kou)可(ke)以(yi)由第(di)一(yi)開口(kou)和第(di)二開口(kou)組成(cheng)。

優(you)選地，所(suo)述開口4的形(xing)狀可(ke)以是矩形(xing)、梯形(xing)或(huo)其他(ta)形(xing)狀，本實施例中采用梯形(xing)開口。

如圖6所示，在所述(shu)(shu)基板(ban)200背面和所述(shu)(shu)開口4形成(cheng)絕(jue)緣層(ceng)202，并使芯片焊墊101暴(bao)露出來。

優選地，所述絕緣層202的(de)材(cai)質可以為氧(yang)化硅、氮(dan)化硅、氮(dan)氧(yang)化硅或者(zhe)絕緣樹脂，絕緣層202的(de)制備采用低溫化學氣相(xiang)沉積(ji)聚合物噴(pen)涂或聚合物旋(xuan)涂的(de)方法。

優選(xuan)地，使所述芯片焊(han)墊101暴(bao)露出(chu)來的(de)方法(fa)可以(yi)是激光(guang)、切割，刻蝕中的(de)一(yi)種，如絕緣層是光(guang)刻膠材料，還可以(yi)采用曝光(guang)顯影的(de)方式暴(bao)露出(chu)焊(han)墊。

如圖7所(suo)示，在所(suo)述(shu)絕緣層202上形(xing)成至少一層圖形(xing)化的(de)(de)導電(dian)線(xian)(xian)路層203。至少一層導電(dian)線(xian)(xian)路203與芯片的(de)(de)焊墊101電(dian)性(xing)連(lian)接。具體實施時，每層導電(dian)線(xian)(xian)路203的(de)(de)材質可以是銅、鎳(nie)、靶、金中(zhong)的(de)(de)一種，形(xing)成導電(dian)線(xian)(xian)路的(de)(de)方法可以為電(dian)鍍(du)(du)、化學鍍(du)(du)、真空蒸鍍(du)(du)法、化學氣相沉積法中(zhong)的(de)(de)一種。

如圖(tu)8所示，在所示圖(tu)像化的(de)導電(dian)線路203上形成保(bao)(bao)護層204，并在所述保(bao)(bao)護層204預留出(chu)導電(dian)結構205的(de)位置(zhi)。

如圖9所示，在所述保護(hu)層204預留出導電結構(gou)的位置形成導電結構(gou)205。

如圖10所示，在基(ji)板(ban)(ban)200背面臨時鍵(jian)合一(yi)載板(ban)(ban)500。

優(you)選地，所述載板500的材(cai)質為玻璃、硅或(huo)其他硬質材(cai)料。

如圖11所示，在晶圓100的非(fei)功能面進(jin)行研(yan)磨，研(yan)磨至2μm～3μm，使非(fei)功能面透光，并做(zuo)微透鏡(jing)103。

如(ru)圖12所示(shi)，通過解鍵合(he)去除基(ji)板200背面的載板500。

優(you)選地，所述(shu)解(jie)(jie)鍵合(he)方法可(ke)以是(shi)光解(jie)(jie)、熱拆、化學溶解(jie)(jie)等(deng)。

如圖13所(suo)示，將上述封裝體切割形成(cheng)單顆芯片(pian)。

以(yi)上實(shi)施例是參照附圖，對(dui)本(ben)(ben)發(fa)明(ming)(ming)的(de)(de)優選(xuan)實(shi)施例進(jin)行詳細說明(ming)(ming)。本(ben)(ben)領域(yu)的(de)(de)技術人員通(tong)過對(dui)上述實(shi)施例進(jin)行各種形式(shi)上的(de)(de)修(xiu)改(gai)或變更，但不背離本(ben)(ben)發(fa)明(ming)(ming)的(de)(de)實(shi)質的(de)(de)情況下，都落在(zai)本(ben)(ben)發(fa)明(ming)(ming)的(de)(de)保護范圍之(zhi)內。