一種影像芯片模組的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種影像芯片模組。所述影像芯片模組包括影像芯片、軟硬結合板和紅外濾光片；所述影像芯片正面的鋁焊點處電鍍有金屬凸點；所述軟硬結合板的金屬焊點與所述影像芯片的金屬凸點焊接相連；所述軟硬結合板中心設置有鏤空區且所述鏤空區對應所述影像芯片的像素區；所述軟硬結合板的柔性線路板引出端上安置有連接器；所述軟硬結合板的中心鏤空區上方貼附有紅外濾光片。解決了現有Tessera影像芯片模組制造工藝復雜且僅能用于獲取低像素影像、信號傳輸不穩定且功耗高、以及厚度高的問題，提供了一種制造工藝簡單、可用于獲取高像素影像、信號傳輸穩定且功耗低、以及低厚度的影像芯片模組。
【專利說明】
一種影像芯片模組
技術領域
[0001]本實用新型實施例涉及半導體封裝技術，尤其涉及一種影像芯片模組。
【背景技術】
[0002]影像芯片模組被廣泛應用于諸如相機、手機、監控設備和電子玩具等數字裝置中。利用影像芯片模組可以接收光學圖像信息，并將該光學圖像信息轉換成可用的數字輸出信號。
[0003]目前，影像芯片模組采用美國Tessera的專利(專利號US6，777，767B2)提出的封裝方式，如圖1所示，在玻璃基板101上制作圍壩102后并上鍵合膠，將晶圓103和玻璃基板101鍵合在一起;采用硅通孔(TSV)工藝在晶圓103背面硅上刻通孔后，再利用重布線(RDL)技術，使金屬導線104與鋁焊點105焊接相連;完成晶圓級封裝后再切割成多個影像芯片。影像芯片利用金屬導線104焊接印刷電路板106后形成影像芯片模組。
[0004]可見，上述Tessera影像芯片模組采用了晶圓背面通孔的硅通孔(TSV)工藝以及重布線(RDL)技術，具有制造工藝復雜且僅能用于獲取低像素影像、信號傳輸不穩定且功耗尚、以及厚度尚等缺點。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型提供一種影像芯片模組，以提供一種制造工藝簡單、可獲取高像素影像、信號傳輸穩定且功耗低、以及低厚度的影像芯片模組。
[0006]第一方面，本實用新型實施例提供了一種影像芯片模組，包括影像芯片、軟硬結合板和紅外濾光片；
[0007]所述影像芯片正面的鋁焊點處電鍍有金屬凸點；
[0008]所述軟硬結合板的金屬焊點與所述影像芯片的金屬凸點焊接相連；
[0009]所述軟硬結合板中心設置有鏤空區且所述鏤空區對應所述影像芯片的像素區；
[0010]所述軟硬結合板的柔性線路板引出端上安置有連接器；
[0011]所述軟硬結合板的中心鏤空區上方貼附有紅外濾光片。
[0012]進一步地，所述影像芯片正面的鋁焊點與所述金屬凸點間沉積有金屬保護層。
[0013]進一步地，所述軟硬結合板與所述影像芯片焊接處的間隙填充有填充膠。
[0014]進一步地，所述影像芯片背部的硅面上涂有濾光油墨。
[0015]本實用新型通過在影像芯片正面的鋁焊點處電鍍金屬凸點，并將軟硬結合板的金屬焊點與影像芯片的金屬凸點焊接相連，解決了現有Tessera影像芯片模組制造工藝復雜且僅能用于獲取低像素影像、信號傳輸不穩定且功耗高、以及厚度高的問題，提供了一種制造工藝簡單、可用于獲取高像素影像、信號傳輸穩定且功耗低、以及低厚度的影像芯片模組。
【附圖說明】
[0016]圖1為現有技術中影像芯片模組的結構示意圖；
[0017]圖2是本實用新型實施例一中的一種影像芯片模組的結構圖；
[0018]圖3是本實用新型實施例一提供的影像芯片模組的制作方法流程圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本實用新型，而非對本實用新型的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實用新型相關的部分而非全部結構。
[0020]實施例一
[0021]圖2為本實用新型實施例一提供的一種影像芯片模組的結構圖，本實施例可適用于需要獲取光學影像圖像信息，并將光學影像圖像信息轉換成可用的數字輸出信號的情況。參考圖2，本實施例提供的影像芯片模組的具體結構包括:影像芯片201、軟硬結合板202和紅外濾光片203;
[0022]所述影像芯片201正面的鋁焊點204處電鍍有金屬凸點205;
[0023]所述軟硬結合板202的金屬焊點與所述影像芯片201的金屬凸點205焊接相連；
[0024]所述軟硬結合板202中心設置有鏤空區且所述鏤空區對應所述影像芯片的像素區206；
[0025]所述軟硬結合板202的柔性線路板引出端207上安置有連接器208;
[0026]所述軟硬結合板的中心鏤空區上方貼附有紅外濾光片203。
[0027]具體的，
[0028]所述軟硬結合板202中心鏤空區的設置是用以防止軟硬結合板遮擋影像芯片的像素區。
[0029]所述紅外濾光片203用于防止所述影像芯片的像素區被污染以及提高影像芯片模組的光學性能。即，紅外濾光片203的設置，一方面是為了保護影像芯片的像素區不受污染；另一方面是為了提高產品的光學性能。
[0030]所述金屬凸點205是由復合金屬在影像芯片正面的鋁焊點處經電鍍工藝制作而成。可以為銅錫材質;也可以為銅銀，銅錫銀，銅鎳錫，銅鎳銀，銅鎳錫銀等材質。
[0031]所述影像芯片的像素區206涂覆有光敏材料保護層或氣體沉積薄膜保護層，所述光敏材料保護層或氣體沉積薄膜保護層用于保護影像芯片的像素區。
[0032]其中，所述影像芯片201正面的鋁焊點204與所述金屬凸點205間沉積有金屬保護層。
[0033]具體的，所述金屬保護層為電鍍金屬凸點205提供種子層。所述金屬保護層可以為鈦和銅材質。
[0034]其中，所述軟硬結合板202與所述影像芯片201焊接處的間隙填充有填充膠209。
[0035]具體的，為了實現影像芯片的功能，在所述軟硬結合板202上已經做好了相應的外圍電路及金屬焊點。在所述軟硬結合板202上集成有電容等電子元器件，用于消除一些線路的干擾信號。采用倒裝焊的方式將影像芯片的金屬凸點205與軟硬結合板202的金屬焊點焊接相連，從而可大大減小影像芯片模組的總厚度;再用填充膠將軟硬結合板202與所述影像芯片201焊接處的間隙填充，以加固軟硬結合板與影像芯片之間的焊接。
[0036]所述軟硬結合板202也可以用有機或陶瓷硬性線路板，與柔性線路板(FPC)結合的方式代替。
[0037]其中，所述影像芯片201背部的硅面上涂有濾光油墨210。
[0038]具體的，影像芯片201背面的硅可以先研磨減薄至一定的厚度后，再在其上涂覆濾光油墨210，用以消除影像芯片在接收光線過程中的雜光干擾。影像芯片背面的硅經研磨減薄處理，可使影像芯片201的厚度減小，從而進一步減小整個影像芯片模組的總厚度。
[0039]圖3是本實用新型實施例一提供的影像芯片模組的制作方法流程圖，該方法可適用于需要制作影像芯片模組，以獲取光學影像圖像信息，并將光學影像圖像信息轉換成可用的數字輸出信號的情況。參考圖3，該制作方法具體包括如下:
[0040]S301、在晶圓片正面的鋁焊點處生成金屬凸點。
[0041]S302、將所述晶圓片分切成多個影像芯片。
[0042]S303、在所述軟硬結合板中心設置鏤空區，將軟硬結合板的金屬焊點焊接至所述影像芯片的金屬凸點，所述鏤空區對應所述影像芯片的像素區。
[0043]S304、在所述軟硬結合板的中心鏤空區上方貼附紅外濾光片。
[0044]S305、在所述軟硬結合板的柔性線路板引出端上安置連接器。
[0045]具體的，在影像芯片的鋁焊點處電鍍金屬凸點來實現與軟硬結合板的正面焊接，鋁焊點下面的硅層是完整的，鋁焊點不會出現斷裂現象，且支撐力更好;采用這種正面焊接方式可使制作出的影像芯片模組在抗熱沖擊以及水汽沖擊等可靠性方面表現效果更佳。
[0046]具體的，可使用倒裝焊機器將軟硬結合板與影像芯片焊接在一起。可利用點膠機點膠，再使用晶片鍵合機將紅外濾光片貼附到軟硬結合板的中心鏤空區上方，然后烘烤并清洗干凈。
[0047]其中，S301具體可以包括:
[0048]A、在所述晶圓片的正面沉積金屬保護層。
[0049]具體的，由于鋁焊點在晶圓片后續所要進行的表面處理工藝中容易被腐蝕，從而造成像素區裸露被污染。為防止鋁焊點被腐蝕及像素區被污染，將整個晶圓片表面沉積金屬保護層。所述金屬保護層還可為后續電鍍生成金屬凸點提供種子層。在所述晶圓片正面的像素區涂覆有光敏材料保護層或氣體沉積薄膜保護層，用于保護像素區。在所述晶圓片正面的像素區涂覆光敏材料保護層或氣體沉積薄膜保護層后，再沉積金屬保護層，從而實現對像素區的雙重保護。
[0050]其實現方式可以為:通過PVD沉積方式在晶圓片表面沉積金屬層(鈦和銅)。
[0051]B、在所述晶圓片正面的鋁焊點處利用光刻顯影方式定義出金屬凸點及金屬圍壩的位置。
[0052]具體的，通過光刻顯影方式定義出金屬凸點的位置，為后續電鍍金屬凸點做準備；此步驟也可以增加金屬圍壩位置定義。金屬凸點的作用是為了影像芯片與軟硬結合板的焊接，而金屬圍壩是可以更好的防止影像芯片模組制作過程中底部填充膠溢出到像素區域。
[0053]C、在定義出的所述金屬凸點位置電鍍復合金屬層。
[0054]具體的，可采用電鍍方式在金屬凸點位置上，長出一層金屬銅，然后在銅上再繼續生長一層金屬錫。也可以為銅銀，銅錫銀，銅鎳錫，銅鎳銀，銅鎳錫銀等。
[0055 ] D、去除光刻膠以及光刻膠被去除后所暴露出來的多余金屬保護層。
[0056]具體的，可采用浸泡，超生波，刷洗，旋轉等濕法去膠或者等離子干法去膠等方式將光刻膠去除。為了實現影像芯片的電性功能，可使用濕法蝕刻的方式將光刻膠被去除后所暴露出來的多余金屬保護層蝕刻掉。
[0057]E、生成所述金屬凸點。
[0058]其中，在S302之前，還可以包括:
[0059]研磨晶圓片背面的硅；
[0060]在減薄后的所述晶圓片的背部硅面上涂濾光油墨。
[0061]具體的，可使用研磨機將晶圓片背面多余的硅進行研磨去除，使晶圓片的厚度減小，從而進一步減小整個影像芯片模組的總厚度。晶圓片背面多余的硅先被研磨減薄至一定的厚度后，再在其上涂覆濾光油墨，用以消除影像芯片在接收光線過程中的雜光干擾，涂覆濾光油墨的方式可選擇光刻顯影的方式。
[0062]其中，在S303之后，還可以包括:
[0063]利用填充膠填充所述軟硬結合板與所述影像芯片焊接處的間隙。具體可利用點膠機實現此步驟。
[0064]將本實施例一提供的影像芯片模組通過軟硬結合板的柔性線路板引出端上安置的連接器與相機、手機、監控設備或者電子玩具等數字裝置相連接，并將所述影像芯片模組置于所述相機、手機、監控設備或者電子玩具等數字裝置的影像鏡頭內部，可用來接收光學圖像信息，并將該光學圖像信息轉換成可用的數字輸出信號，以獲取高像素的影像。
[0065]本實施例一的技術方案，通過在影像芯片的鋁焊點處電鍍金屬凸點來實現與軟硬結合板的正面焊接;軟硬結合板中心設置有鏤空區以避免遮擋影像芯片的像素區，從而使軟硬結合板倒裝焊接在金屬凸點上，解決了現有Tessera影像芯片模組制造工藝復雜且僅能用于獲取低像素影像、信號傳輸不穩定且功耗高、以及厚度高的問題，提供了一種制造工藝簡單、可用于獲取高像素影像、信號傳輸穩定且功耗低、以及低厚度的影像芯片模組。
[0066]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用于限定本實用新型，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
【主權項】
1.一種影像芯片模組，其特征在于，包括影像芯片、軟硬結合板和紅外濾光片； 所述影像芯片正面的鋁焊點處電鍍有金屬凸點； 所述軟硬結合板的金屬焊點與所述影像芯片的金屬凸點焊接相連； 所述軟硬結合板中心設置有鏤空區且所述鏤空區對應所述影像芯片的像素區； 所述軟硬結合板的柔性線路板引出端上安置有連接器； 所述軟硬結合板的中心鏤空區上方貼附有紅外濾光片。2.根據權利要求1所述的一種影像芯片模組，其特征在于，所述影像芯片正面的鋁焊點與所述金屬凸點間沉積有金屬保護層。3.根據權利要求1所述的一種影像芯片模組，其特征在于，所述軟硬結合板與所述影像芯片焊接處的間隙填充有填充膠。4.根據權利要求1所述的一種影像芯片模組，其特征在于，所述影像芯片背部的硅面上涂有濾光油墨。
【文檔編號】H01L23/488GK205645813SQ201620478644
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月24日
【發明人】賴芳奇, 呂軍, 邵峰, 王邦旭, 李偉
【申請人】蘇州科陽光電科技有限公司