微型圖像處理器件的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種影像傳感器件封裝結構，屬于半導體封裝技術領域。
【背景技術】
[0002]圖像傳感器已被廣泛地應用于諸如數字相機，相機電話等數字裝置中。圖像傳感器模塊包括用于圖像信息轉換為電信息的圖像傳感器。具體來講，圖像傳感器可包括能夠將光子轉換成電子以顯示和存儲圖像的半導體器件。圖像傳感器的示例包括點和耦合器件(CXD)，互補金屬氧化硅(CMOS)圖像傳感器(CIS)等。
[0003]現有圖像傳感器的一種封裝方式是在玻璃基板上制作圍壩空腔并上鍵合膠，將晶圓和玻璃基板鍵合在一起，采用硅通孔和重布線技術完成芯片的晶圓級封裝，最后將其切割成單顆晶粒。但是存在以下技術問題:
[0004]該技術主要解決的問題如下:
[0005](1)、晶圓廠制作的焊墊結構為鋁材質，因而晶圓的正面光刻顯影過程會對鋁金屬焊墊產生腐蝕。該技術在晶圓來料后將鋁焊墊化學鍍鎳，對鋁焊墊進行保護，避免被堿性顯影液腐蝕。
[0006](2)、使用易去除的特殊材料保護晶圓像素區域，確保后續晶圓正面工藝處理不對像素區域產生影響；
[0007](3)、在晶圓凸點的下面制作一層壓力應力緩沖層，解決凸點的低可靠性問題。
[0008](4)、在晶圓正面鋁焊點處直接長出晶圓凸點，大大降低線路傳輸距離，解決信號傳輸不穩定問題；
[0009](5)、使用晶圓凸點技術實現超細間距封裝；
[0010](6)、使用中間鏤空印刷電路板，采用芯片倒裝技術將芯片和印刷電路板焊接，將芯片嵌入到印刷電路板中，使封裝模組厚度更薄；
[0011](7)、PCB鏤空處貼附IR玻璃片，起到增強產品光學性能作用。
[0012](8)、此技術解決CSP加工高像素、大尺寸圖像傳感器產品遇到的產品翹曲問題。
[0013](9)、此技術大大簡化產品封裝工藝流程，省去了 TSV工藝中干法蝕刻，生產效率更高，成本更低。
【發明內容】
[0014]本實用新型目的是提供一種微型圖像處理器件，該微型圖像處理器件采用正面連接，金屬焊墊下面的硅層是完整的，支撐力比之前的工藝更好，金屬焊點不會出現斷裂現象，產品的抗熱沖擊以及水汽沖擊表現效果更佳，在晶圓正面鋁焊點處直接長出晶圓凸點，大大降低線路傳輸距離，信號傳輸更穩定。
[0015]為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是:一種微型圖像處理器件，包括圖像傳感芯片、印刷電路支撐板、透明蓋板和PCB基板，所述印刷電路支撐板中心處具有鏤空區，所述透明蓋板覆蓋于鏤空區，所述圖像傳感芯片的上表面具有感光區；
[0016]位于所述印刷電路支撐板內側面中部具有凸起部，所述透明蓋板的周邊區域與凸起部接觸，從而在透明蓋板和圖像傳感芯片之間形成空腔；
[0017]圖像傳感芯片上表面的四周邊緣區域分布有若干個盲孔，所述圖像傳感芯片的盲孔底部具有鋁焊墊，位于盲孔內且在鋁焊墊上表面依次具有鎳層、保護金屬層，位于所述圖像傳感芯片上表面且在盲孔周邊具有壓力緩沖層，所述盲孔底部、側表面和壓力緩沖層上表面具有一鈦銅層，所述盲孔內填充有金屬導電層，所述金屬導電層高度高于盲孔深度并延伸至位于壓力緩沖層正上方的鈦銅層表面，從而使得金屬導電層上部覆蓋位于壓力緩沖層正上方的鈦銅層部分區域，所述壓力緩沖層為顯影后的光刻膠層；
[0018]所述金屬導電層通過第一導電膠與印刷電路支撐板的凸起部下表面電路電連接，所述圖像傳感芯片位于凸起部和PCB基板之間，所述PCB基板與印刷電路支撐板底部通過第二導電膠貼合電連接，所述金屬導電層從下往上由銅導電分層和錫導電分層疊加組成，所述銅導電分層與錫導電分層的厚度比為1:0.8-1.2。
[0019]上述技術方案中進一步改進的方案如下:
[0020]上述方案中，所述凸起部位于印刷電路支撐板內側面的中部。
[0021]由于上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點和效果:
[0022]1.本實用新型微型圖像處理器件，其替代了 TSV (硅通孔)工藝中的背面連接方式，采用正面連接，金屬焊墊下面的硅層是完整的，支撐力比之前的工藝更好，金屬焊點不會出現斷裂現象，產品的抗熱沖擊以及水汽沖擊表現效果更佳，在晶圓正面鋁焊點處直接長出晶圓凸點，大大降低線路傳輸距離，信號傳輸更穩定；其次，其金屬導電層從下往上由銅導電分層和錫導電分層疊加組成，所述銅導電分層與錫導電分層的厚度比為1:0.8~1.2，降低了接觸電阻，縮短了響應時間；再次，采用中心鏤空的印制電路板和芯片倒裝焊，大大降低了芯片模組的厚度，大大提高了模組的光學性能和并降低生產成本。
[0023]2.本實用新型微型圖像處理器件，其圖像傳感芯片的盲孔底部具有鋁焊墊，位于盲孔內且在鋁焊墊上表面依次具有鎳層、保護金屬層對于晶圓的鋁金屬焊墊，首先進行焊墊保護，有效防止后續工藝對其影響，提高產品可靠性。
[0024]3.本實用新型微型圖像處理器件，其位于所述圖像傳感芯片上表面且在盲孔周邊具有壓力緩沖層，所述壓力緩沖層為顯影后的光刻膠層，金屬凸點底部制作應力緩沖層，有效提高金屬凸點的焊接可靠性。
【附圖說明】
[0025]附圖1為本實用新型微型圖像處理器件中圖像傳感芯片結構示意圖；
[0026]附圖2為附圖1中A處局部結構放大示意圖；
[0027]附圖3為本實用新型印刷電路支撐板結構放大示意圖；
[0028]附圖4為本實用新型微型圖像處理器件結構示意圖。
[0029]以上附圖中:1、圖像傳感芯片；2、印刷電路支撐板；3、透明蓋板；4、PCB基板；5、鏤空區；6、感光區；7、凸起部；8、空腔；9、盲孔；10、鋁焊墊；11、第一導電膠；12、第二導電膠；13、壓力緩沖層；14、鈦銅層；15、金屬導電層；151、銅導電分層；152、錫導電分層。
【具體實施方式】
[0030]下面結合實施例對本實用新型作進一步描述:
[0031]實施例:一種微型圖像處理器件，包括圖像傳感芯片1、印刷電路支撐板2、透明蓋板3和PCB基板4，所述印刷電路支撐板2中心處具有鏤空區5，所述透明蓋板3覆蓋于鏤空區5，所述圖像傳感芯片I的上表面具有感光區6 ;
[0032]位于所述印刷電路支撐板2內側面中部具有凸起部7，所述透明蓋板3的周邊區域與凸起部7接觸，從而在透明蓋板3和圖像傳感芯片I之間形成空腔8 ;
[0033]圖像傳感芯片I上表面的四周邊緣區域分布有若干個盲孔9，所述圖像傳感芯片I的盲孔9底部具有鋁焊墊10，位于所述圖像傳感芯片I上表面且在盲孔9周邊具有壓力緩沖層13，所述盲孔9底部、側表面和壓力緩沖層上表面具有一鈦銅層14，所述盲孔9內填充有金屬導電層15，所述金屬導電層15高度高于盲孔9深度并延伸至位于壓力緩沖層13正上方的鈦銅層14表面，從而使得金屬導電層15上部覆蓋位于壓力緩沖層13正上方的鈦銅層14部分區域，所述壓力緩沖層13為顯影后的光刻膠層；
[0034]所述金屬導電層15通過第一導電膠11與印刷電路支撐板2的凸起部7下表面電路電連接，所述圖像傳感芯片I位于凸起部和PCB基板4之間，所述PCB基板4與印刷電路支撐板2底部通過第二導電膠12貼合電連接。
[0035]上述凸起部7位于印刷電路支撐板2內側面的中部。
[0036]采用上述微型圖像處理器件時，其替代了 TSV (硅通孔)工藝中的背面連接方式，采用正面連接，金屬焊墊下面的硅層是完整的，支撐力比之前的工藝更好，金屬焊點不會出現斷裂現象，產品的抗熱沖擊以及水汽沖擊表現效果更佳，在晶圓正面鋁焊點處直接長出晶圓凸點，大大降低線路傳輸距離，信號傳輸更穩定；其次，其金屬導電層從下往上由銅導電分層和錫導電分層疊加組成，所述銅導電分層與錫導電分層的厚度比為1:0.8~1.2，降低了接觸電阻，縮短了響應時間；再次，采用中心鏤空的印制電路板和芯片倒裝焊，大大降低了芯片模組的厚度，大大提高了模組的光學性能和并降低生產成本；再次，其圖像傳感芯片的盲孔底部具有鋁焊墊，位于盲孔內且在鋁焊墊上表面依次具有鎳層、保護金屬層對于晶圓的鋁金屬焊墊，首先進行焊墊保護，有效防止后續工藝對其影響，提高產品可靠性；再次，其位于所述圖像傳感芯片上表面且在盲孔周邊具有壓力緩沖層，所述壓力緩沖層為顯影后的光刻膠層，金屬凸點底部制作應力緩沖層，有效提高金屬凸點的焊接可靠性。
[0037]上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種微型圖像處理器件，其特征在于:包括圖像傳感芯片(1)、印刷電路支撐板(2)、透明蓋板(3)和PCB基板(4)，所述印刷電路支撐板(2)中心處具有鏤空區(5)，所述透明蓋板(3 )覆蓋于鏤空區(5 )，所述圖像傳感芯片(I)的上表面具有感光區(6 ); 位于所述印刷電路支撐板(2)內側面中部具有凸起部(7)，所述透明蓋板(3)的周邊區域與凸起部(7)接觸，從而在透明蓋板(3)和圖像傳感芯片(I)之間形成空腔(8); 圖像傳感芯片(I)上表面的四周邊緣區域分布有若干個盲孔(9)，所述圖像傳感芯片(I)的盲孔(9)底部具有鋁焊墊(10)，位于所述圖像傳感芯片(I)上表面且在盲孔(9)周邊具有壓力緩沖層(13)，所述盲孔(9)底部、側表面和壓力緩沖層上表面具有一鈦銅層(14)，所述盲孔(9)內填充有金屬導電層(15)，所述金屬導電層(15)高度高于盲孔(9)深度并延伸至位于壓力緩沖層(13)正上方的鈦銅層(14)表面，從而使得金屬導電層(15)上部覆蓋位于壓力緩沖層(13)正上方的鈦銅層(14)部分區域，所述壓力緩沖層(13)為顯影后的光刻膠層； 所述金屬導電層(15)通過第一導電膠(11)與印刷電路支撐板(2)的凸起部(7)下表面電路電連接，所述圖像傳感芯片(I)位于凸起部和PCB基板(4)之間，所述PCB基板(4)與印刷電路支撐板(2)底部通過第二導電膠(12)貼合電連接。
2.根據權利要求1所述的微型圖像處理器件，其特征在于:所述凸起部(7)位于印刷電路支撐板(2)內側面的中部。
【專利摘要】本實用新型公開一種微型圖像處理器件，包括圖像傳感芯片、印刷電路支撐板、透明蓋板和PCB基板；位于印刷電路支撐板內側面中部具有凸起部，透明蓋板的周邊區域與凸起部接觸，圖像傳感芯片上表面的四周邊緣區域分布有若干個盲孔，圖像傳感芯片的盲孔底部具有鋁焊墊，位于盲孔內且在鋁焊墊上表面依次具有鎳層、保護金屬層；金屬導電層通過導電膠與印刷電路支撐板的凸起部下表面電路電連接，所述圖像傳感芯片位于凸起部和PCB基板之間，PCB基板與印刷電路支撐板底部通過導電膠貼合電連接，金屬導電層從下往上由銅導電分層和錫導電分層疊加組成。本實用新型支撐力比之前的工藝更好，金屬焊點不會出現斷裂現象，產品的抗熱沖擊以及水汽沖擊表現效果更佳，大大降低線路傳輸距離，信號傳輸更穩定。
【IPC分類】H01L23-488, H01L27-146
【公開號】CN204538027
【申請號】CN201520111158
【發明人】黃雙武, 賴芳奇, 王邦旭, 呂軍, 劉辰
【申請人】蘇州科陽光電科技有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年2月15日