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影像傳感器模組及其形成方法

文檔序號(hào):7048890閱讀:201來(lái)源:國(guó)知局
影像傳感器模組及其形成方法
【專(zhuān)利摘要】一種影像傳感器模組及其形成方法,其中影像傳感器模組包括:PCB基板,所述PCB基板內(nèi)具有貫穿所述PCB基板的孔洞;位于所述PCB基板表面的金屬層;倒裝在PCB基板上方的圖像傳感芯片,所述圖像傳感芯片具有影像感應(yīng)區(qū)和環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)的焊盤(pán),其中,所述影像感應(yīng)區(qū)位于孔洞上方,所述焊盤(pán)和金屬層電連接;倒裝在PCB基板上方的信號(hào)處理芯片,所述信號(hào)處理芯片與金屬層電連接;位于所述金屬層表面的焊接凸起。本發(fā)明提高了影像傳感器模組的封裝性能,且降低影像傳感器模組的生產(chǎn)成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】影像傳感器模組及其形成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝技術(shù),特別涉及一種影像傳感器模組及其形成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]影像傳感器芯片是一種能夠感受外部光線(xiàn)并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的芯片。在影像傳感器芯片制作完成后,再通過(guò)對(duì)影像傳感器芯片進(jìn)行一系列封裝工藝,從而形成封裝好的影像傳感器,以用于諸如數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)等等的各種電子設(shè)備。
[0003]傳統(tǒng)的影像傳感器封裝方法通常是采用引線(xiàn)鍵合(Wire Bonding)進(jìn)行封裝,但隨著集成電路的飛速發(fā)展,較長(zhǎng)的引線(xiàn)使得產(chǎn)品尺寸無(wú)法達(dá)到理想的要求,因此,晶圓級(jí)封裝(WLP =Wafer Level Package)逐漸取代引線(xiàn)鍵合封裝成為一種較為常用的封裝方法。晶圓級(jí)封裝技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):能夠?qū)φ麄€(gè)晶圓同時(shí)加工,封裝效率高;在切割前進(jìn)行整片晶圓的測(cè)試,減少了封裝中的測(cè)試過(guò)程,降低測(cè)試成本;封裝芯片具有輕、小、端、薄的優(yōu)勢(shì)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中圖像傳感芯片是由圖像傳感單元(CIS)和信號(hào)處理單元(DSP)兩部分組成的,其中,圖像傳感單元用于接收光信號(hào),信號(hào)處理單元用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。
[0005]然而,現(xiàn)有技術(shù)中,在一塊芯片上形成圖像傳感單元以及信號(hào)處理單元時(shí),芯片設(shè)計(jì)難度且形成的影像傳感器模組性能有待提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種影像傳感器模組及其形成方法,降低封裝工藝難度,提高影像傳感器模組的封裝性能。
[0007]為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明提供一種影像傳感器模組,包括:PCB基板,所述PCB基板內(nèi)具有貫穿所述PCB基板的孔洞;位于所述PCB基板表面的金屬層;倒裝在PCB基板上方的圖像傳感芯片,所述圖像傳感芯片具有影像感應(yīng)區(qū)和環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)的焊盤(pán),其中,所述影像感應(yīng)區(qū)位于孔洞上方,所述焊盤(pán)和金屬層電連接;倒裝在PCB基板上方的信號(hào)處理芯片,所述信號(hào)處理芯片與金屬層電連接;位于所述金屬層表面的焊接凸起。
[0008]可選的,還包括:位于PCB基板背面的鏡頭組件,所述鏡頭組件包括濾光片、鏡座和鏡片,其中,所述鏡片通過(guò)鏡座與所述PCB基板背面相連接。
[0009]可選的,所述濾光片位于PCB基板背面或卡配于鏡座上。
[0010]可選的,還包括:支撐部,通過(guò)所述支撐部將鏡片與鏡座相互固定。
[0011]可選的,所述支撐部外側(cè)壁具有外螺紋,所述鏡座內(nèi)側(cè)壁具有內(nèi)螺紋,所述支撐部和所述鏡座通過(guò)螺紋螺合相互固定。
[0012]可選的,所述孔洞的尺寸大于或等于影像感應(yīng)區(qū)的尺寸。
[0013]可選的,還包括:第一金屬凸塊,所述第一金屬凸塊位于焊盤(pán)和金屬層之間,通過(guò)所述第一金屬凸塊電連接所述焊盤(pán)和金屬層。
[0014]可選的,還包括:第二金屬凸塊,通過(guò)所述第二金屬凸塊電連接所述信號(hào)處理芯片和金屬層。[0015]可選的,所述第二金屬凸塊與信號(hào)處理芯片和金屬層相接觸。
[0016]可選的,在所述PCB基板內(nèi)形成有線(xiàn)路分布,所述線(xiàn)路分布與金屬層和第二金屬凸塊電連接。
[0017]可選的,還包括:覆蓋于金屬層表面、圖像傳感芯片表面以及信號(hào)處理芯片表面的塑封層;位于塑封層內(nèi)的通孔,所述通孔底部暴露出金屬層表面,所述焊接凸起填充滿(mǎn)所述通孔,且所述焊接凸起頂部高于塑封層表面。
[0018]可選的,所述焊接凸起頂部至塑封層表面的距離為20μπι至ΙΟΟμπι。
[0019]可選的,所述塑封層覆蓋于金屬層側(cè)壁表面。
[0020]可選的,還包括:覆蓋于圖像傳感芯片側(cè)壁表面以及第一金屬凸塊側(cè)壁表面的點(diǎn)膠層,且焊接凸起頂部高于圖像傳感芯片表面。
[0021]可選的,還包括:位于所述PCB基板表面的無(wú)源元件。
[0022]相應(yīng)的,本發(fā)明還提供一種影像傳感器模組的形成方法,包括:提供若干個(gè)圖像傳感芯片和信號(hào)處理芯片,其中,圖像傳感芯片具有影像感應(yīng)區(qū)和環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)的焊盤(pán);提供PCB基板,所述PCB基板具有若干功能區(qū)和位于相鄰功能區(qū)之間的切割道區(qū)域,同一功能區(qū)的PCB基板內(nèi)具有貫穿所述PCB基板的孔洞;在所述PCB基板功能區(qū)表面形成金屬層;將圖像傳感芯片倒裝置于PCB基板功能區(qū)上方,且所述焊盤(pán)與金屬層電連接;將信號(hào)處理芯片倒裝置于PCB基板功能區(qū)上方,且信號(hào)處理芯片與金屬層電連接;在所述金屬層表面形成焊接凸起;沿所述切割道區(qū)域切割所述PCB基板,形成若干單顆封裝結(jié)構(gòu)。
[0023]可選的,在切割所述PCB基板之前或之后,還包括步驟:在PCB基板功能區(qū)背面形成鏡頭組件,所述鏡頭組件包括濾光片、鏡座和鏡片,其中,所述鏡片通過(guò)鏡座與所述PCB基板背面相連接。
[0024]可選的,在所述PCB基板功能區(qū)背面或鏡座上形成濾光片。
[0025]可選的,所述金屬層的材料為Cu、Al、W、Sn、Au或Sn-Au合金。
[0026]可選的,還包括步驟:在焊盤(pán)表面或金屬層表面形成第一金屬凸塊,所述焊盤(pán)和金屬層通過(guò)第一金屬凸塊電連接。
[0027]可選的,所述第一金屬凸塊的材料為錫、金或錫合金。
[0028]可選的,采用焊接鍵合工藝將焊盤(pán)與金屬層連接,其中,焊接鍵合工藝為共晶鍵合、超聲熱壓、熱壓焊接或超聲波壓焊。
[0029]可選的,還包括步驟:在信號(hào)處理芯片表面形成第二金屬凸塊,通過(guò)所述第二金屬凸塊電連接所述信號(hào)處理芯片和金屬層。
[0030]可選的,在將信號(hào)處理芯片倒裝置于PCB基板上后,所述第二金屬凸塊與金屬層直接接觸。
[0031]可選的,在所述PCB基板功能區(qū)內(nèi)形成線(xiàn)路分布,所述線(xiàn)路分布電連接所述第二金屬凸塊和金屬層。
[0032]可選的,在形成所述金屬層后,在PCB基板背面形成濾光片,濾光片封閉所述孔洞一端。
[0033]可選的,在形成焊接凸起之前,還包括步驟:形成覆蓋于金屬層表面以及圖像傳感芯片表面的塑封層;在所述塑封層內(nèi)形成通孔,所述通孔底部暴露出金屬層表面;形成填充滿(mǎn)所述通孔的焊接凸起,所述焊接凸起頂部高于塑封層表面。[0034]可選的,形成的塑封層覆蓋于同一功能區(qū)內(nèi)金屬層側(cè)壁表面。
[0035]可選的,在形成焊接凸起之前,還包括步驟:形成覆蓋于所述圖像傳感芯片側(cè)壁表面以及第一金屬凸塊側(cè)壁表面的點(diǎn)膠層。
[0036]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0037]本發(fā)明提供的影像傳感器模組結(jié)構(gòu)性能優(yōu)越,包括表面具有金屬層的PCB基板;倒裝在PCB基板上方的圖像傳感芯片,圖像傳感芯片的影像感應(yīng)區(qū)位于孔洞上方,且焊盤(pán)與金屬層電連接;倒裝在PCB基板上方的信號(hào)處理芯片,且信號(hào)處理芯片與金屬層電連接;位于金屬層表面的焊接凸起。本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)中,圖像傳感芯片以及信號(hào)處理芯片是分開(kāi)設(shè)置的,避免考慮在同一芯片內(nèi)設(shè)置圖像傳感芯片以及信號(hào)處理芯片的排布及互連問(wèn)題,降低了設(shè)計(jì)難度;并且,由于圖像傳感芯片以及信號(hào)處理芯片之間受到對(duì)方排布以及面積的影響小,因此圖像傳感芯片以及信號(hào)處理芯片均能獲得最佳的性能,提高了影像傳感器模組的封裝性能。
[0038]同時(shí),由于圖像傳感芯片與信號(hào)處理芯片并未設(shè)置在同一芯片上,相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)而言,本發(fā)明實(shí)施例的圖像傳感芯片的面積更小,因此,圖像傳感芯片的設(shè)計(jì)成本降低;而且,由于圖像傳感芯片與信號(hào)處理芯片分開(kāi)設(shè)置,圖像傳感芯片與信號(hào)處理芯片可以任意組合,使得影像傳感器模組具有更高的靈活性。
[0039]進(jìn)一步,所述影像傳感器模組還包括:位于PCB基板背面的鏡頭組件,所述鏡頭組件包括濾光片、鏡座和鏡片,其中,所述鏡片通過(guò)鏡座與所述PCB基板背面相連接,所述鏡片能夠非常的靠近濾光片,而由于濾光片位于PCB基板的背面,因此所述鏡片能夠非常的靠近PCB基板背面,因此本發(fā)明提供的影像傳感器模組的厚度較薄。
[0040]更進(jìn)一步,塑封層覆蓋于金屬層側(cè)壁表面,防止金屬層側(cè)壁暴露在外界環(huán)境中,防止金屬層與外界發(fā)生不必要的電連接,同時(shí)防止發(fā)生金屬層被腐蝕的問(wèn)題,提高影像傳感器模組的可靠性。
[0041]本發(fā)明還提供一種工藝簡(jiǎn)單的影像傳感器模組的形成方法,提供若干圖像傳感芯片和信號(hào)處理芯片;提供具有孔洞的PCB基板;在PCB基板功能區(qū)表面形成金屬層;將圖像傳感芯片倒裝置于PCB基板功能區(qū)上方,且焊盤(pán)與金屬層電連接;將信號(hào)處理芯片倒裝置于PCB基板功能區(qū)上方,且信號(hào)處理芯片與金屬層電連接;在金屬層表面形成焊接凸起,以使封裝結(jié)構(gòu)與外部電路電連接;沿切割道區(qū)域切割PCB基板形成若干封裝結(jié)構(gòu)。本發(fā)明封裝工藝簡(jiǎn)單,且通過(guò)分別將圖像傳感芯片以及信號(hào)處理芯片倒裝設(shè)置在PCB基板表面的方式,避免了排布互連的問(wèn)題,降低了封裝工藝的難度;并且,由于分開(kāi)設(shè)置圖像傳感芯片以及信號(hào)處理芯片,減小了圖像傳感芯片的面積,從而降低了封裝成本;同時(shí),由于避免考慮了排布互連的問(wèn)題,使得圖像傳感芯片以及信號(hào)處理芯片均具有最佳的性能,從而提高了形成的影像傳感器模組的封裝性能。
[0042]同時(shí),由于本實(shí)施例在PCB基板的基礎(chǔ)上形成封裝結(jié)構(gòu),因此,部分封裝工藝可采用PCB制程工藝進(jìn)行,例如,采用PCB制程工藝在PCB基板上形成金屬層,采用PCB制程工藝形成線(xiàn)路分布,從而減少封裝成本;而且,由于PCB基板的價(jià)格低廉,能夠進(jìn)一步有效的降低封裝成本。
[0043]進(jìn)一步,形成的塑封層位于同一功能區(qū)金屬層側(cè)壁表面,即塑封層覆蓋于金屬層側(cè)壁表面,沿切割道區(qū)域切割PCB基板后形成封裝結(jié)構(gòu)中,金屬層側(cè)壁表面被塑封層覆蓋,防止金屬層與外部電路發(fā)生不必要的電連接,同時(shí)防止外界環(huán)境對(duì)金屬層造成氧化等損傷,提高影像傳感器模組的可靠性和穩(wěn)定性。
[0044]更進(jìn)一步,還包括步驟:在PCB基板背面形成濾光片,在PCB基板背面形成鏡片以及鏡座;所述鏡片能夠設(shè)置在非??拷鼮V光片的位置,而由于濾光片位于PCB背面,因此所述鏡片能夠非常的靠近PCB基板背面,使形成的影像傳感器模組的厚度較小。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0045]圖1至圖14為本發(fā)明一實(shí)施例影像傳感器模組封裝過(guò)程的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0046]圖15至圖20為本發(fā)明另一實(shí)施例影像傳感器模組封裝過(guò)程的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047]由【背景技術(shù)】可知,現(xiàn)有包括圖像傳感單元以及信號(hào)處理單元的芯片封裝難度大,且形成的影像傳感器模組性能有待提高。
[0048]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有技術(shù)中,通常將圖像傳感單元以及信號(hào)處理單元封裝在同一芯片上。在圖像傳感芯片上形成信號(hào)處理芯片,要考慮兩者之間的排布及互連是一項(xiàng)難度較高的技術(shù),這將導(dǎo)致封裝工藝難度的增加;同時(shí),圖像傳感芯片的造價(jià)高,將信號(hào)處理芯片設(shè)置在圖像傳感芯片上后,為了考慮與信號(hào)處理芯片之間的互連,勢(shì)必會(huì)增加圖像傳感芯片的面積,造成封裝工藝成本大大增加;并且,由于將信號(hào)處理芯片以及圖像傳感芯片封裝在同一芯片上,為了考慮兩者之間的排布以及互連,信號(hào)處理芯片以及圖像傳感芯片相互受到制約,信號(hào)處理芯片以及圖像傳感芯片難以達(dá)到最佳的性能,因此造成影像傳感器模組的封裝性能較差。
[0049]綜合上述分析可知,若將圖像傳感單元和信號(hào)處理單元?jiǎng)冸x開(kāi),形成兩個(gè)單獨(dú)的芯片(圖像傳感芯片和信號(hào)處理芯片),然后再將兩個(gè)單獨(dú)的芯片封裝在同一封裝結(jié)構(gòu)內(nèi),那么則能解決封裝工藝難度大以及封裝性能差的問(wèn)題,圖像傳感芯片和信號(hào)處理芯片可任意組合,影像傳感器模組靈活性也會(huì)有很大的提高。
[0050]為此,本發(fā)明提供一種影像傳感器模組的形成方法,提供若干個(gè)圖像傳感芯片和信號(hào)處理芯片,其中,圖像傳感芯片具有影像感應(yīng)區(qū)和環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)的焊盤(pán);提供PCB基板,所述PCB基板具有若干功能區(qū)和位于相鄰功能區(qū)之間的切割道區(qū)域,同一功能區(qū)的PCB基板內(nèi)具有貫穿所述PCB基板的孔洞;在所述PCB基板功能區(qū)表面形成金屬層;將圖像傳感芯片倒裝置于PCB基板功能區(qū)上方,且所述焊盤(pán)與金屬層電連接;將信號(hào)處理芯片倒裝置于PCB基板功能區(qū)上方,且信號(hào)處理芯片與金屬層電連接;在所述金屬層表面形成焊接凸起;沿所述切割道區(qū)域切割所述PCB基板,形成若干單顆封裝結(jié)構(gòu)。本發(fā)明降低了排布互連的難度,從而降低封裝工藝難度;并且分開(kāi)設(shè)置圖像傳感芯片以及信號(hào)處理芯片,使得圖像傳感芯片以及信號(hào)處理芯片均具有最佳的性能,從而提高形成的影像傳感器模組的封裝性能。
[0051]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂,下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0052]圖1至圖13為本發(fā)明一實(shí)施例封裝過(guò)程的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0053]請(qǐng)參考圖1,提供第一待封裝晶圓100,所述第一待封裝晶圓100具有第一面和與所述第一面相對(duì)的第二面,所述第一待封裝晶圓100的第一面形成有若干影像感應(yīng)區(qū)101和環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)101的焊盤(pán)102,第一待封裝晶圓100包括若干呈矩陣排列的芯片區(qū)域110和位于芯片區(qū)域110之間的第一切割道區(qū)域120。
[0054]本實(shí)施中,所述第一待封裝晶圓100為圖像傳感晶圓(CIS wafer),所述芯片區(qū)域110用于形成圖像傳感芯片,后續(xù)沿著第一切割道區(qū)域120對(duì)第一待封裝晶圓100進(jìn)行切割形成若干個(gè)分立的晶粒,每一個(gè)晶粒對(duì)應(yīng)形成一個(gè)圖像傳感芯片。
[0055]所述芯片區(qū)域110還形成有將影像感應(yīng)區(qū)101和焊盤(pán)102電連接的金屬互連結(jié)構(gòu)(圖中未示出),所述影像感應(yīng)區(qū)101內(nèi)形成有影像傳感器單元和與影像傳感器單元相連接的關(guān)聯(lián)電路,影像感應(yīng)區(qū)101將外界光線(xiàn)接收并轉(zhuǎn)換成電學(xué)信號(hào),并將所述電學(xué)信號(hào)通過(guò)金屬互連結(jié)構(gòu)和焊盤(pán)102、以及后續(xù)形成的金屬層,傳送給外部電路。
[0056]為了便于布線(xiàn),影像感應(yīng)區(qū)101位于單個(gè)芯片區(qū)域110的中間位置,焊盤(pán)102位于芯片區(qū)域110的邊緣位置,且所述焊盤(pán)102位于影像感應(yīng)區(qū)101的四側(cè),呈矩形分布,每一個(gè)側(cè)邊形成有若干個(gè)焊盤(pán)102 (焊盤(pán)102的數(shù)量取決于芯片的類(lèi)型),后續(xù)將焊盤(pán)102與金屬層相連接,通過(guò)金屬層使圖像傳感芯片與外部電路連接。
[0057]在本實(shí)施例中,不同芯片區(qū)域110的焊盤(pán)102為獨(dú)立設(shè)置的;在其他實(shí)施例中,在相鄰的芯片區(qū)域內(nèi)可形成相連接的焊盤(pán),即形成的焊盤(pán)跨越第一切割道區(qū)域。需要說(shuō)明的是,在其他實(shí)施例中,焊盤(pán)和影像感應(yīng)區(qū)的位置可以根據(jù)實(shí)際工藝的要求靈活調(diào)整。
[0058]請(qǐng)繼續(xù)參考圖1,在所述焊盤(pán)102表面形成第一金屬凸塊103。
[0059]所述第一金屬凸塊103用于電連接焊盤(pán)102和后續(xù)形成的金屬層。
[0060]所述第一金屬凸塊103的形狀為方形或球形。本實(shí)施例以所述第一金屬凸塊103的形狀為方形為例做示范性說(shuō)明,所述第一金屬凸塊103的形成工藝為網(wǎng)板印刷工藝。作為一個(gè)實(shí)施例,采用網(wǎng)板印刷工藝形成所述第一金屬凸塊103。
[0061]所述第一金屬凸塊103的材料為金、錫或者錫合金,所述錫合金可以為錫銀、錫鉛、錫銀銅、錫銀鋅、錫鋅、錫鉍銦、錫銦、錫金、錫銅、錫鋅銦或者錫銀銻等。
[0062]在其他實(shí)施例中,第一金屬凸塊的形狀為球形時(shí),所述第一金屬凸塊的形成工藝為:植球工藝或網(wǎng)板印刷和回流工藝。
[0063]需要說(shuō)明的是,在本實(shí)施例中,在對(duì)第一待封裝晶圓100第二面進(jìn)行減薄處理之前形成所述第一金屬凸塊103,由于第一待封裝晶圓100的厚度較厚使得第一待封裝晶圓100具有非常好的機(jī)械強(qiáng)度,從而避免形成第一金屬凸塊103的工藝過(guò)程導(dǎo)致第一待封裝晶圓100出現(xiàn)破裂的問(wèn)題;并且,在減薄第一待封裝晶圓100之前形成第一金屬凸塊103,使得減薄后的第一待封裝晶圓100經(jīng)歷的封裝制程變少,因此,可以進(jìn)一步減小后續(xù)減薄第一待封裝晶圓100后第一待封裝晶圓100具有的厚度,使得后續(xù)形成的影像傳感器模組的厚度更薄,更有利于滿(mǎn)足半導(dǎo)體小型化、微型化的發(fā)展趨勢(shì)。
[0064]在本發(fā)明另一實(shí)施例中,也可以在對(duì)第一待封裝晶圓第二面進(jìn)行減薄處理后,在焊盤(pán)表面形成第一金屬凸塊。在其他實(shí)施例中,還可以在后續(xù)形成金屬層后,在金屬層表面形成第一金屬凸塊。
[0065]請(qǐng)參考圖2,對(duì)所述第一待封裝晶圓100(請(qǐng)參考圖1)的第二面進(jìn)行減薄處理;沿所述第一切割道區(qū)域120(請(qǐng)參考圖1)切割所述第一待封裝晶圓100,形成若干個(gè)圖像傳感芯片130。[0066]具體的,研磨所述第一待封裝晶圓100的背面,直至第一待封裝晶圓100的厚度至預(yù)定厚度,所述研磨可以為機(jī)械研磨或化學(xué)機(jī)械研磨。
[0067]本實(shí)施例中后續(xù)不會(huì)對(duì)第一待封裝晶圓100 (即任意單顆的圖像傳感芯片130)進(jìn)行刻蝕形成通孔的工藝,后續(xù)對(duì)圖像傳感芯片130本身進(jìn)行的工藝制程較少,因此,圖像傳感芯片130不需要具有很高的機(jī)械強(qiáng)度,即在減薄第一待封裝晶圓100后,圖像傳感芯片130可以具有較小的預(yù)定厚度,使后續(xù)形成的影像傳感器模組的厚度盡可能的薄。
[0068]所述切割工藝為激光切割或切片刀切割。由于激光切割工藝具有更小的切口寬度,因此,本實(shí)施例中采用激光切割工藝切割所述第一待封裝晶圓100,形成若干單個(gè)圖像傳感芯片130。
[0069]第一待封裝晶圓100中具有若干矩陣排列的圖像傳感芯片130,在這些圖像傳感芯片130中,可能會(huì)存在一些良率較差的圖像傳感芯片130,所述良率較差的圖像傳感芯片130的性能未達(dá)到設(shè)計(jì)需求,如果對(duì)這些良率較差的圖像傳感芯片130進(jìn)行封裝,形成的影像傳感器模組也難以投入實(shí)際應(yīng)用中,因此,對(duì)良率較差的圖像傳感芯片130進(jìn)行封裝既會(huì)造成封裝成本的浪費(fèi),也會(huì)造成封裝效率低。
[0070]而本實(shí)施例中,在切割第一待封裝晶圓100形成若干單個(gè)圖像傳感芯片130后,挑選良率滿(mǎn)足工藝標(biāo)準(zhǔn)的圖像傳感芯片130進(jìn)行后續(xù)的封裝工藝,避免封裝成本的浪費(fèi)且提高封裝效率。
[0071]請(qǐng)參考圖3,提供若干個(gè)的信號(hào)處理芯片140,在所述信號(hào)處理芯片140表面形成第二金屬凸塊150。
[0072]所述信號(hào)處理芯片140用于處理接收的電信號(hào),所述第二金屬凸塊150與信號(hào)處理芯片140內(nèi)的電路進(jìn)行電連接,所述第二金屬凸塊150的數(shù)量和位置與信號(hào)處理芯片140內(nèi)的引腳的數(shù)量和位置相對(duì)應(yīng)。
[0073]作為一個(gè)實(shí)施例,所述信號(hào)處理芯片140的形成步驟包括:提供第二待封裝晶圓;在所述第二待封裝晶圓表面形成第二金屬凸塊150 ;對(duì)所述第二待封裝晶圓進(jìn)行減薄處理;切割所述第二待封裝晶圓形成若干個(gè)信號(hào)處理芯片140。
[0074]所述第二金屬凸塊150的形狀為方形或球形,述第二金屬凸塊150的材料為金、錫或者錫合金。本實(shí)施例以所述第二金屬凸塊150的形狀為球形為例做示范性說(shuō)明。
[0075]所述第二金屬凸塊150的形成方法可參考第一金屬凸塊130的形成方法,在此不再贅述。在其他實(shí)施例中,也可以在后續(xù)金屬層表面形成第二金屬凸塊。
[0076]請(qǐng)參考圖4,提供PCB基板104,所述PCB基板104具有正面和與所述正面相對(duì)的背面,所述PCB基板104具有若干功能區(qū)112和位于相鄰功能區(qū)112之間的第二切割道區(qū)域113,同一功能區(qū)112的PCB基板104內(nèi)具有貫穿所述PCB基板104的孔洞107。
[0077]后續(xù)在PCB基板104功能區(qū)112正面上方倒裝設(shè)置圖像傳感芯片130以及信號(hào)處理芯片140,并且,使圖像傳感芯片130和信號(hào)處理芯片140電連接;且在封裝工藝的最后,沿第二切割道區(qū)域113切割PCB基板104,以形成單個(gè)的封裝結(jié)構(gòu);所述PCB基板104功能區(qū)112背面用于后續(xù)形成鏡頭組件。
[0078]所述功能區(qū)112的面積以及第二切割道區(qū)域113的面積可根據(jù)實(shí)際封裝工藝需求設(shè)定。
[0079]所述PCB基板104為圖像傳感芯片130以及信號(hào)處理芯片140提供支撐作用,后續(xù)在PCB基板104表面形成金屬層后,通過(guò)金屬層使圖像傳感芯片130和信號(hào)處理芯片140電連接。
[0080]由于PCB基板104的價(jià)格低廉,能夠大大的減少封裝成本;并且,PCB基板104的面積可以做的很大,因此后續(xù)可以在PCB基板104上方倒裝較多數(shù)量的圖像傳感芯片130,進(jìn)行一系列的封裝工藝后,能夠形成較多的影像傳感器模組,有效的提高了封裝效率;同時(shí),由于PCB基板104的材料的特殊性以及現(xiàn)有的PCB制程,使得后續(xù)形成塑封層的工藝過(guò)程可以采用PCB制程中的塑封(molding)工藝來(lái)進(jìn)行,可以進(jìn)一步的降低封裝成本。
[0081]所述孔洞107的位置對(duì)應(yīng)于后續(xù)圖像傳感芯片130倒裝后影像感應(yīng)區(qū)101的位置。形成所述孔洞107的目的在于:后續(xù)形成影像傳感器模組后,外界光線(xiàn)通過(guò)所述孔洞107傳播至影像感應(yīng)區(qū)101,影像感應(yīng)區(qū)101接受光線(xiàn)轉(zhuǎn)化為電學(xué)信號(hào)。
[0082]本實(shí)施例中,為了使影像感應(yīng)區(qū)101最大程度的接受外界光線(xiàn),孔洞107的尺寸大于或等于影像感應(yīng)區(qū)101的尺寸。所述孔洞107的水平面剖面形狀為方形、圓形或其他形狀,本實(shí)施例以所述孔洞107的水平面剖面形狀為方形為例做示范性說(shuō)明。
[0083]采用沖壓或鉆孔工藝形成所述孔洞107。
[0084]請(qǐng)繼續(xù)參考圖4,在所述PCB基板104功能區(qū)112表面形成金屬層108,在同一功能區(qū)112表面的金屬層108具有開(kāi)口 109。
[0085]本實(shí)施例中,由于PCB基板104中具有孔洞107,則所述開(kāi)口 109位于孔洞107的上方,且為了簡(jiǎn)化工藝步驟、降低工藝難度,所述開(kāi)口 109的形狀與孔洞107形狀相同,且所述開(kāi)口 109的寬度與孔洞107的寬度相同。
[0086]本實(shí)施例中,相鄰功能區(qū)112表面的金屬層108相連接,即金屬層108除位于PCB基板104功能區(qū)112表面外,所述金屬層108還覆蓋于第二切割道區(qū)域113表面,形成覆蓋于具有孔洞107的PCB基板104表面的金屬層108 ;由于第二切割道區(qū)域113在封裝工藝的最后會(huì)被切割開(kāi),所述跨越第二切割道區(qū)域113的金屬層108被切割開(kāi),因此不會(huì)影響單顆封裝結(jié)構(gòu)的性能。
[0087]所述金屬層108的材料為Cu、Al、W、Sn、Au或Sn-Au合金。由于所述PCB基板104具有特殊的性能,因此,可采用常用的PCB制程形成所述金屬層108,例如,采用濺射工藝或沉積工藝形成所述金屬層108。
[0088]所述金屬層108內(nèi)具有若干開(kāi)口 109,后續(xù)在焊盤(pán)102和金屬層108相連接后影像感應(yīng)區(qū)101位于開(kāi)口 109上方。本實(shí)施例中,所述開(kāi)口 109的寬度大于或等于影像感應(yīng)區(qū)101的寬度,以使影像感應(yīng)區(qū)101能最大范圍的接收外界光線(xiàn)。
[0089]本發(fā)明實(shí)施例中,PCB基板104同一功能區(qū)112表面形成若干分立的金屬層108,且分立的金屬層108的數(shù)量和位置與單顆圖像傳感芯片130具有的焊盤(pán)102的數(shù)量和位置相對(duì)應(yīng),例如,圖像傳感芯片130的影像感應(yīng)區(qū)101四側(cè)均形成有焊盤(pán)102,則開(kāi)口 109的四側(cè)均形成有金屬層108,且開(kāi)口 109每一側(cè)的分立的金屬層108的數(shù)量與影像感應(yīng)區(qū)101對(duì)應(yīng)一側(cè)的焊盤(pán)102的數(shù)量相同,且每一個(gè)分立的金屬層108對(duì)應(yīng)與一個(gè)焊盤(pán)102相連接;在本發(fā)明其他實(shí)施例中,影像感應(yīng)區(qū)相對(duì)的兩側(cè)形成有焊盤(pán),則開(kāi)口相對(duì)的兩側(cè)形成有金屬層,且開(kāi)口每一側(cè)分立的金屬層的數(shù)量與影像感應(yīng)區(qū)對(duì)應(yīng)一側(cè)的焊盤(pán)的數(shù)量相同。
[0090]本實(shí)施例中,PCB基板104面積可以做的很大,使得PCB基板104具有較多的功能區(qū)112,每一個(gè)功能區(qū)112對(duì)應(yīng)后續(xù)形成一個(gè)影像傳感器模組,因此,在一塊PCB基板104的基礎(chǔ)上,在一個(gè)封裝周期內(nèi)后續(xù)能夠形成大量的影像傳感器模組,封裝效率得到提高。
[0091]請(qǐng)參考繼續(xù)圖4,在PCB基板104背面形成膠帶層106,膠帶層106封閉所述孔洞107 一端。
[0092]所述膠帶層106用于封閉孔洞107 —端,在后續(xù)的封裝工藝過(guò)程中可以防止影像感應(yīng)區(qū)101暴露在外部環(huán)境中,防止影像感應(yīng)區(qū)101被污染或損傷。
[0093]本實(shí)施例中,所述膠帶層106的材料為UV (Ultraviolet Rays,紫外線(xiàn))解膠膠帶材料或熱解膠膠帶材料或其他合適的膠帶材料,所述膠帶層106直接粘貼形成在PCB基板104的背面,形成工藝簡(jiǎn)單,在封裝過(guò)程中膠帶層106可以很好的保護(hù)影像感應(yīng)區(qū)101不會(huì)被污染或損傷。在封裝結(jié)構(gòu)形成之后,在后續(xù)可以通過(guò)UV光照射或加熱的方式很方便的將膠帶層106揭除,揭除時(shí)也不會(huì)對(duì)影像感應(yīng)區(qū)101產(chǎn)生損傷或污染。
[0094]作為一個(gè)實(shí)施例,所述膠帶層106覆蓋于PCB基板整個(gè)背面;作為其他實(shí)施例,所述膠帶層106封閉孔洞107 —端即可。
[0095]請(qǐng)參考圖5,將所述圖像傳感芯片130倒裝置于PCB基板104功能區(qū)112正面上方,且所述焊盤(pán)102和金屬層108電連接。
[0096]本實(shí)施例中,挑選良率滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)的圖像傳感芯片130倒裝置于PCB基板114的上方。
[0097]具體的,所述焊盤(pán)102和金屬層108通過(guò)第一金屬凸塊103相連接,且每一個(gè)焊盤(pán)102對(duì)應(yīng)于一個(gè)分立的金屬層108。采用焊接鍵合工藝將焊盤(pán)102與金屬層108相連接,所述焊盤(pán)102和金屬層108通過(guò)第一金屬凸塊103中的材料焊接在一起。
[0098]所述焊接鍵合工藝為共晶鍵合、超聲熱壓、熱壓焊接、超聲波壓焊等。例如,當(dāng)所述金屬層108的材料為Al時(shí),所述第一金屬凸塊103的材料為Au,焊接鍵合工藝為超聲熱壓方式;當(dāng)所述金屬層108的材料為Au時(shí),所述第一金屬凸塊103的材料為Sn,焊接鍵合工藝為共晶鍵合方式。
[0099]在焊盤(pán)102和金屬層108相連接后,影像感應(yīng)區(qū)101位于開(kāi)口 109以及孔洞107上方,外部光線(xiàn)通過(guò)孔洞107透過(guò)PCB基板104后傳播至開(kāi)口 109上方的影像感應(yīng)區(qū)101,以利于影像感應(yīng)區(qū)101接收外部光線(xiàn);并且,本實(shí)施例中,開(kāi)口 109以及孔洞107的尺寸大于影像感應(yīng)區(qū)101的尺寸,能夠使影像感應(yīng)區(qū)101最大限度的接收外部光線(xiàn),提高影像感應(yīng)區(qū)101的光線(xiàn)利用率。
[0100]請(qǐng)繼續(xù)參考圖5,將所述信號(hào)處理芯片140倒裝置于PCB基板104功能區(qū)112正面上方,且所述信號(hào)處理芯片140與金屬層108電連接。
[0101]本實(shí)施例中,由于在信號(hào)處理芯片140表面形成有第二金屬凸塊150,因此,所述第二金屬凸塊150與信號(hào)處理芯片140和金屬層108直接接觸,通過(guò)所述第二金屬凸塊150電連接信號(hào)處理芯片140和金屬層108 ;而由于金屬層108與圖像傳感芯片130電連接,因此,本實(shí)施例中通過(guò)金屬層108實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理芯片140與圖像傳感芯片130之間的電連接。這樣設(shè)置的好處在于:
[0102]首先,避免將圖像傳感芯片130和信號(hào)處理芯片140設(shè)置在同一芯片上,降低了封裝工藝的設(shè)計(jì)難度;其次,本實(shí)施例信號(hào)處理芯片140未設(shè)置在圖像傳感芯片130內(nèi),因此與現(xiàn)有技術(shù)相比圖像傳感芯片130的面積小的多,從而降低了封裝成本;再次,通過(guò)改變金屬層108的位置和數(shù)量,能夠任意的將圖像傳感芯片130和信號(hào)處理芯片140組合在一起,使得封裝工藝具有更高的靈活性;最后,通過(guò)將圖像傳感芯片130和信號(hào)處理芯片140分開(kāi)設(shè)置在PCB基板上,圖像傳感芯片130不會(huì)受到信號(hào)處理芯片140的限制,因此圖像傳感芯片130具有最佳性能,同時(shí)信號(hào)處理芯片140也不受圖像傳感芯片130的限制,信號(hào)處理芯片140也具有最佳性能,因此能夠使最終形成的影像傳感器模組的封裝性能更好。
[0103]而現(xiàn)有技術(shù)中,圖像傳感芯片和信號(hào)處理芯片設(shè)計(jì)在同一芯片上,為了考慮圖像傳感芯片和信號(hào)處理芯片之間的排布和互連問(wèn)題,通常圖像傳感芯片難以達(dá)到最佳的性能,使得形成的影像傳感器模組的封裝性能較差。
[0104]本實(shí)施例中,還可以包括步驟:提供無(wú)源元件,將無(wú)源元件倒裝置于PCB基板104功能區(qū)112正面,通過(guò)金屬層108連接所述無(wú)源元件、圖像傳感芯片130以及信號(hào)處理芯片140,所述無(wú)源元件為電阻或電容。
[0105]需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,在將信號(hào)處理芯片140倒裝置于PCB基板104上后,第二金屬凸塊150與金屬層108直接接觸,直接通過(guò)第二金屬凸塊150電連接所述信號(hào)處理芯片140和金屬層108,即,直接通過(guò)第二金屬凸塊150和金屬層108實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理芯片140和圖像傳感芯片130之間的電連接。在本發(fā)明其他實(shí)施例中,如圖6所示,在將信號(hào)處理芯片140倒裝置于PCB基板上后,若在對(duì)應(yīng)倒裝信號(hào)處理芯片140的位置未形成有金屬層108時(shí),則在PCB基板104功能區(qū)112內(nèi)形成線(xiàn)路分布105,所述線(xiàn)路分布105與金屬層108電連接,且所述線(xiàn)路分布105還與第二金屬凸塊150電連接,通過(guò)所述線(xiàn)路分布105電連接第二金屬凸塊150和金屬層108,也就是說(shuō),通過(guò)線(xiàn)路分布105、金屬層108和第二金屬凸塊150電連接圖像傳感芯片130以及信號(hào)處理芯片140。
[0106]請(qǐng)參考圖7,形成覆蓋于所述金屬層108表面、圖像傳感芯片130表面以及信號(hào)處理芯片140表面的塑封層111。
[0107]所述塑封層111起到保護(hù)圖像傳感芯片130以及信號(hào)處理芯片140的作用,防止在外界環(huán)境的影響下造成的圖像傳感芯片130以及信號(hào)處理芯片140性能失效,防止?jié)駳庥赏獠壳秩?、與外部電氣絕緣;所述塑封層111還起到支撐作用,在封裝完成后,使得影像傳感器模組不易損壞;另外,所述塑封層111還起到固定后續(xù)形成的焊接凸起的作用,為焊接凸起提供保護(hù)。
[0108]采用塑封工藝(molding)形成所述塑封層111,所述塑封工藝采用轉(zhuǎn)移方式或壓合方式,所述塑封層111的頂部表面與圖像傳感芯片130第二面齊平或高于圖像傳感芯片130第二面。
[0109]由于本實(shí)施例中提供PCB基板104支撐圖像傳感芯片130,根據(jù)PCB基板104的特殊性,且PCB基板104上方的圖像傳感芯片130數(shù)量較多(PCB基板104的面積較大),所述塑封工藝可以采用PCB制程中的塑封工藝來(lái)進(jìn)行,與采用晶圓封裝制程中的塑封工藝相t匕,PCB制程中的塑封工藝的成本較低。本實(shí)施例采用PCB制程中的塑封工藝形成所述塑封層111,明顯降低了塑封工藝的難度,且減少了封裝成本。采用整個(gè)模塊或若干分立模塊的方式形成所述塑封層111。
[0110]本實(shí)施例中,采用整個(gè)模塊的方式形成所述塑封層111,即,對(duì)整塊的PCB基板104上方的金屬層108、圖像傳感芯片130和信號(hào)處理芯片140進(jìn)行塑封工藝,形成的塑封層111除覆蓋于功能區(qū)140的金屬層108、圖像傳感芯片130和信號(hào)處理芯片140外,還覆蓋于第二切割道區(qū)域113的金屬層108表面。采用整個(gè)模塊的方式形成塑封層111時(shí),能夠避免對(duì)準(zhǔn)問(wèn)題,從而降低塑封工藝的難度。
[0111]在其他實(shí)施例中,采用若干分立模塊的方式形成所述塑封層111時(shí),一個(gè)模塊的塑封層111至少覆蓋于一個(gè)功能區(qū)112上的金屬層108表面和圖像傳感芯片130第二面,所述塑封層111可覆蓋整個(gè)功能區(qū)112的金屬層108,也可僅覆蓋功能區(qū)112部分面積的金屬層108,但是要保證塑封層111完全覆蓋于圖像傳感芯片130側(cè)壁表面以及頂部表面,以使塑封層111起到保護(hù)圖像傳感芯片130的作用。
[0112]所述塑封層111的材料為樹(shù)脂或防焊油墨材料,例如,環(huán)氧樹(shù)脂或丙烯酸樹(shù)脂。
[0113]請(qǐng)參考圖8,在所述塑封層111內(nèi)形成通孔,所述通孔底部暴露出金屬層108表面;形成填充滿(mǎn)所述通孔的焊接凸起115,且所述焊接凸起115頂部高于塑封層111表面。
[0114]采用激光打孔工藝或刻蝕工藝形成所述通孔。形成的通孔的數(shù)量與焊盤(pán)102的數(shù)量相同,或者說(shuō),所述通孔的數(shù)量與分立的金屬層108的數(shù)量相同,每一個(gè)分立的金屬層108上方均形成有一個(gè)通孔,使得圖像傳感芯片130的每一個(gè)焊盤(pán)102均能與外部電路電連接。
[0115]本實(shí)施例中,通過(guò)在塑封層111內(nèi)形成通孔的方式,實(shí)現(xiàn)焊盤(pán)102與外部電路電連接的目的,避免了在圖像傳感芯片130內(nèi)形成通孔帶來(lái)的不良影響,提高了后續(xù)形成的影像傳感器模組的性能。
[0116]在形成通孔的工藝過(guò)程中,由于膠帶層106的存在,影像感應(yīng)區(qū)101處于一個(gè)密封腔內(nèi),防止形成通孔的工藝對(duì)影像感應(yīng)區(qū)101造成損傷或雜質(zhì)進(jìn)入影像感應(yīng)區(qū)101內(nèi)。
[0117]通過(guò)所述焊接凸起115使焊盤(pán)102、第二金屬凸塊150與外部電路電連接,從而使圖像傳感芯片130和信號(hào)處理芯片140正常工作。
[0118]所述焊接凸起115頂部表面形狀為弧形,焊接凸起115的材料為金、錫或者錫合金,所述錫合金可以為錫銀、錫鉛、錫銀銅、錫銀鋅、錫鋅、錫鉍銦、錫銦、錫金、錫銅、錫鋅銦或者錫銀銻等。
[0119]作為一個(gè)實(shí)施例,焊接凸起115的材料為錫,形成所述焊接凸起115的步驟包括:形成填充滿(mǎn)所述通孔的金屬材料,采用回流工藝,形成所述焊接凸起115。
[0120]作為一個(gè)具體實(shí)施例,所述焊接凸起115頂部至塑封層111頂部之間的距離為20 μ m M 100 μ m。
[0121]大部分的焊接凸起115表面被塑封層111包覆,僅保留極少的焊接凸起115表面在外界環(huán)境中,有效的防止焊接凸起115被外界環(huán)境所氧化,提高后續(xù)形成的影像傳感器模組的可靠性和穩(wěn)定性。并且,在塑封層111內(nèi)形成焊接凸起115,所述焊接凸起115的頂部略高于塑封層111表面,即可使圖像傳感芯片130與外部電路電連接,而焊接凸起115頂部略高于塑封層211表面(焊接凸起115頂部至塑封層111表面的距離為20 μ m至100 μ m),可進(jìn)一步減小后續(xù)形成的影像傳感器模組的整體厚度,有利于提高封裝集成度。
[0122]本實(shí)施例中,所述通孔環(huán)繞在圖像傳感芯片130和信號(hào)處理芯片140的四周,形成的焊接凸起115環(huán)繞在圖像傳感芯片130和信號(hào)處理芯片140的四周。在其他實(shí)施例中,可根據(jù)實(shí)際封裝工藝的需要確定通孔的位置。
[0123]請(qǐng)參考圖9,沿第二切割道區(qū)域113 (請(qǐng)參考圖8)切割所述PCB基板104 ;去除所述膠帶層106 (請(qǐng)參考圖8)。
[0124]本實(shí)施例中,采用切片刀切割或激光切割工藝切割所述塑封層111、金屬層108以及PCB基板104,形成若干單個(gè)的影像傳感器模組。
[0125]由于前述在對(duì)第一待封裝晶圓進(jìn)行減薄處理后,形成了具有較薄厚度的圖像傳感芯片130,因此,本實(shí)施例形成的影像傳感器模組的厚度較?。煌瑫r(shí),本實(shí)施例形成影像傳感器模組的封裝工藝簡(jiǎn)單,且對(duì)圖像傳感芯片130進(jìn)行的封裝制程極少(圖像傳感芯片130本身僅經(jīng)歷了減薄、形成第一金屬凸塊103以及一次切割的封裝制程),避免了對(duì)圖像傳感芯片130本身的切割處理,使得影像傳感器模組具有非常好的封裝性能,封裝良率得到提升;最后,本實(shí)施例可以挑選良率較好的圖像傳感芯片130進(jìn)行封裝,從而進(jìn)一步提高了封裝良率,有效的降低了封裝成本。
[0126]當(dāng)所述膠帶層106的材料為UV解膠膠帶時(shí),采用UV光照射所述膠帶層106,然后揭除所述膠帶層106,暴露出孔洞107上方的影像感應(yīng)區(qū)101。
[0127]當(dāng)所述膠帶層106的材料為熱解膠膠帶時(shí),對(duì)所述膠帶層106進(jìn)行加熱,然后揭除所述膠帶層106。
[0128]在本發(fā)明另一實(shí)施例中,請(qǐng)參考圖10,形成焊接凸起115之前,包括步驟:在圖像傳感芯片130側(cè)壁以及信號(hào)處理芯片140側(cè)壁形成點(diǎn)膠層114,且所述點(diǎn)膠層114還覆蓋于第一金屬凸塊103側(cè)壁表面以及第二金屬凸塊150側(cè)壁表面。
[0129]所述點(diǎn)膠層114起到保護(hù)圖像傳感芯片130以及信號(hào)處理芯片140的作用,使影像感應(yīng)區(qū)201處于密封狀態(tài);在金屬層108表面形成焊接凸起115,且所述焊接凸起115頂部高于圖像傳感芯片130表面。
[0130]具體的,采用植球工藝形成所述焊接凸起115,且焊接凸起115頂部至晶粒230表面的距離為20 μ m至100 μ m。
[0131]當(dāng)圖像傳感芯片130側(cè)壁表面以及信號(hào)處理芯片140側(cè)壁表面形成有點(diǎn)膠層114時(shí),切割所述PCB基板104后,形成的封裝結(jié)構(gòu)如圖11所示。
[0132]請(qǐng)參考圖12,在所述PCB基板104背面形成鏡頭組件,所述鏡頭組件包括濾光片180、鏡座191和鏡片190,其中,所述鏡片190通過(guò)鏡座191與所述PCB基板104相連接。
[0133]具體的,本實(shí)施例中,在PCB基板104背面形成濾光片180,所述濾光片180封閉孔洞107 一端。
[0134]由于任何在絕對(duì)零度(_237°C )以上的物體都對(duì)外發(fā)射紅外線(xiàn)(紅外光),也就是說(shuō),影像感應(yīng)區(qū)201能同時(shí)感應(yīng)到可見(jiàn)光和紅外光,根據(jù)光的折射遠(yuǎn)離和定律可得出:波長(zhǎng)越長(zhǎng),折射率越小;波長(zhǎng)越短,折射率越大。因此,當(dāng)可見(jiàn)光和紅外光同時(shí)進(jìn)入影像感應(yīng)區(qū)101后,可見(jiàn)光和紅外光會(huì)在不同的靶面成像,可見(jiàn)光的成像為彩色圖形,紅外光的成像為黑白成像,當(dāng)將可見(jiàn)光所成圖像調(diào)試好后,紅外光會(huì)在靶面形成虛像,從而影響圖像的顏色和質(zhì)量,因此,需要在影像感應(yīng)區(qū)101的上方形成濾光片180,將光線(xiàn)中的紅外光濾去,解決圖像色彩失真的問(wèn)題。
[0135]為了增加透光率,提高影像感應(yīng)區(qū)101對(duì)光線(xiàn)的利用率,所述濾光片180除包括濾除紅外光的膜層外,還包括抗反射膜層(AR Coating)。
[0136]所述濾光片180的尺寸大于或等于所述影像感應(yīng)區(qū)101、以及孔洞107的尺寸,且所述濾光片180至少覆蓋于影像感應(yīng)區(qū)101的正上方,使得到達(dá)影像感應(yīng)區(qū)101的光線(xiàn)中的紅外光被濾去。
[0137]在本實(shí)施例中,形成影像傳感器模組后,將濾光片180設(shè)置在PCB基板104的背面,因此濾光片180未經(jīng)歷形成影像傳感器模組的封裝工藝過(guò)程,使得濾光片180的濾光的性能最優(yōu),從而保證形成的影像傳感器模組具有較高的良率。
[0138]所述鏡座191為中空結(jié)構(gòu),鏡座191與PCB基板104的之間形成凹槽,鏡片190位于所述凹槽內(nèi)或凹槽上方,所述鏡片190的位置對(duì)應(yīng)于開(kāi)口 109、以及孔洞107的位置,即所述鏡片190的位置對(duì)應(yīng)于所述影像感應(yīng)區(qū)101的位置,且鏡片190的尺寸大于或等于孔洞107的尺寸,使得外界光線(xiàn)能透過(guò)所述鏡片190照射到影像感應(yīng)區(qū)101表面。
[0139]本實(shí)施例中,在PCB基板104背面形成支撐部192,鏡片190通過(guò)支撐部192與鏡座191相連接,并且,在所述支撐部192的外側(cè)壁形成外螺紋,相應(yīng)的,在所述鏡座191的內(nèi)側(cè)壁形成相應(yīng)的內(nèi)螺紋,通過(guò)所述外螺紋和內(nèi)螺紋之間相互螺合,將鏡片190與鏡座191相互固定,并且,通過(guò)旋轉(zhuǎn)所述支撐部192能調(diào)節(jié)鏡片190的位置,使得鏡片190非常的靠近濾光片180。由于本實(shí)施例中濾光片180位于PCB基板104的背面,因此本實(shí)施例中所述鏡片190能夠非常的靠近PCB基板104,可以有效的減少形成的影像傳感器模組的厚度,有利于滿(mǎn)足產(chǎn)品的小型化的發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí),由于濾光片180僅經(jīng)歷了形成鏡座191和鏡片190的封裝工藝,因此濾光片180保持了較高的良率,從而使得形成的影像傳感器模組的具有較高的良率。
[0140]本實(shí)施例中,在切割PCB基板104之后,形成濾光片108、鏡片190以及鏡座191等鏡頭組件。在其他實(shí)施例中,還可以在切割PCB基板104之前,去除膠帶層106,然后在PCB基板104背面形成濾光片180、鏡片190以及鏡座191等鏡頭組件,所述濾光片180封閉孔洞107 —端;在濾光片180以及鏡頭組件形成后,切割PCB基板104形成若干個(gè)影像傳感器模組,所述影像傳感器模組具有濾光片180、鏡片190以及鏡座191鏡頭組件。
[0141]本實(shí)施例中,在PCB基板104背面形成濾光片180,在本發(fā)明其他實(shí)施例中,如圖13所示,在鏡座191上形成濾光片180,即所述濾光片180卡配于鏡座191上。
[0142]在本發(fā)明其他實(shí)施例中,當(dāng)信號(hào)處理芯片140以及圖像傳感芯片130側(cè)壁表面形成有點(diǎn)膠層114時(shí),形成的影像傳感器模組如圖14所示。
[0143]相應(yīng)的,本實(shí)施例提供一種影像傳感器模組,請(qǐng)參考圖12,所述影像傳感器模組包括:
[0144]PCB基板104,所述PCB基板104具有正面和與所述正面相對(duì)的背面,所述PCB基板104內(nèi)具有貫穿所述PCB基板104的孔洞107 ;位于所述PCB基板104正面的金屬層108 ;倒裝在PCB基板104正面上方的圖像傳感芯片130,所述圖像傳感芯片130具有影像感應(yīng)區(qū)101和環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)101的焊盤(pán)102,其中,所述影像感應(yīng)區(qū)101位于孔洞107上方,所述焊盤(pán)102和金屬層108電連接;倒裝在PCB基板正面上方的信號(hào)處理芯片140,所述信號(hào)處理芯片140與金屬層108電連接;位于所述金屬層108表面的焊接凸起115。
[0145]所述PCB基板104為影像傳感器模組提供支撐作用,且所述PCB基板104表面形成有金屬層108,金屬層108與焊盤(pán)102電連接,且金屬層108還與信號(hào)處理芯片140電連接,因此通過(guò)金屬層108能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)處理芯片140與圖像傳感芯片130之間的電連接。
[0146]孔洞107的尺寸大于或等于影像感應(yīng)區(qū)101的尺寸。所述金屬層108內(nèi)具有開(kāi)口109,所述開(kāi)口 109的尺寸與孔洞107的尺寸相同;所述影像感應(yīng)區(qū)101位于開(kāi)口 109上方,影像感應(yīng)區(qū)101可通過(guò)所述開(kāi)口 109接收外界光線(xiàn),本實(shí)施例中,所述開(kāi)口 109寬度大于影像感應(yīng)區(qū)101寬度,提高影像感應(yīng)區(qū)101對(duì)光的利用率。[0147]所述金屬層108的位置和數(shù)量與焊盤(pán)102的位置和數(shù)量相對(duì)應(yīng)。具體的,當(dāng)影像感應(yīng)區(qū)101四側(cè)均具有若干焊盤(pán)102時(shí),則孔洞107四側(cè)均具有若干分立的金屬層108,且每一個(gè)分立的金屬層108對(duì)應(yīng)于一個(gè)焊盤(pán)102相連接。在其他實(shí)施例中,當(dāng)影像感應(yīng)區(qū)101一側(cè)具有若干焊盤(pán)時(shí),則所述孔洞一側(cè)具有相同數(shù)量的分立的金屬層。
[0148]所述金屬層108的材料為Cu、Al或W。
[0149]本實(shí)施例中,所述金屬層108遠(yuǎn)離所述開(kāi)口 109的側(cè)壁與PCB基板104的側(cè)壁齊平。
[0150]還包括:第一金屬凸塊103,所述第一金屬凸塊103位于焊盤(pán)102和金屬層108之間,通過(guò)所述第一金屬凸塊103電連接所述焊盤(pán)102和金屬層108 ;第二金屬凸塊150,所述第二金屬凸塊150位于信號(hào)處理芯片140和金屬層108之間,通過(guò)所述第二金屬凸塊150電連接所述信號(hào)處理芯片140和金屬層108。
[0151]所述第一金屬凸塊103的數(shù)量和位置與焊盤(pán)102的數(shù)量和位置相對(duì)應(yīng),即第一金屬凸塊103的數(shù)量與焊盤(pán)102的數(shù)量相同,且相鄰第一金屬凸塊103的間距和相鄰焊盤(pán)102的間距相等,以使每一個(gè)焊盤(pán)102均能與一個(gè)金屬層108相連接,從而實(shí)現(xiàn)焊盤(pán)102與外部電路電連接的目的。
[0152]所述第二金屬凸塊150的數(shù)量和位置與信號(hào)處理芯片140的引腳的數(shù)量和位置相對(duì)應(yīng),以使信號(hào)處理芯片140的每一個(gè)引腳均能與一個(gè)第二金屬凸塊150相連接,因此信號(hào)處理芯片140每一個(gè)引腳均能與相對(duì)應(yīng)的金屬層108相連接,從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理芯片140與圖像傳感芯片130電連接的目的。
[0153]所述第一金屬凸塊103或第二金屬凸塊150的形狀為方形或球形,所述第一金屬凸塊103或第二金屬凸塊150的材料為錫、金或錫合金。
[0154]需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,第二金屬凸塊150與信號(hào)處理芯片140和金屬層108相接觸,通過(guò)第二金屬凸塊150和金屬層108電連接信號(hào)處理芯片140和圖像傳感芯片130。在本發(fā)明其他實(shí)施例中,若在對(duì)應(yīng)設(shè)置第二金屬凸塊的位置未形成有金屬層時(shí),則PCB基板內(nèi)形成有線(xiàn)路分布,所述線(xiàn)路分布與金屬層電連接,且所述線(xiàn)路分布還與第二金屬凸塊電連接,通過(guò)所述線(xiàn)路分布電連接第二金屬凸塊以及金屬層,通過(guò)線(xiàn)路分布、第二金屬凸塊以及金屬層電連接圖像傳感芯片以及信號(hào)處理芯片。
[0155]本實(shí)施例提供的影像傳感器模組還包括:覆蓋于金屬層108表面、圖像傳感芯片130表面以及信號(hào)處理芯片140表面的塑封層111 ;位于塑封層111內(nèi)的通孔,所述通孔底部暴露出金屬層108表面,且所述焊接凸起填充滿(mǎn)所述通孔,焊接凸起115頂部高于塑封層111表面。
[0156]所述塑封層111的材料為樹(shù)脂或防焊油墨材料,例如,環(huán)氧樹(shù)脂或丙烯酸樹(shù)脂。
[0157]本實(shí)施例中,所述焊接凸起115的頂部形狀為球形,所述焊接凸起115的材料為錫、金或錫合金。
[0158]作為一個(gè)具體實(shí)施例,所述焊接凸起115頂部至塑封層111頂部之間的距離為20 μ m M 100 μ m。
[0159]塑封層111將圖像傳感芯片130包覆住,防止外界環(huán)境對(duì)圖像傳感芯片130造成不良影響,提高影像傳感器模組的可靠性和穩(wěn)定性;在塑封層111內(nèi)形成有暴露出金屬層108表面的通孔,在通孔內(nèi)形成有焊接凸起115,通過(guò)焊接凸起115使焊盤(pán)112與外部電路電連接,既避免了對(duì)圖像傳感芯片130本身造成的損傷或污染,使影像傳感器模組的封裝性能得到提高;并且,焊接凸起115大部分被塑封層111包覆住,減少了焊接凸起115與外界環(huán)境接觸的面積,從而大大的降低了焊接凸起115被氧化或受到其他損傷的可能性,進(jìn)一步提高影像傳感器模組的可靠性。
[0160]并且,由于焊接凸起115頂部至塑封層111表面的距離非常小,為20μπι至100 μ m,因此,焊接凸起115暴露在外界環(huán)境中的面積很小,有效的提高影像傳感器模組的可靠性;同時(shí),由于焊接凸起115頂部至塑封層111表面的距離非常小,進(jìn)一步減小了影像傳感器模組的厚度。
[0161]本實(shí)施例將圖像傳感芯片130和信號(hào)處理芯片140分開(kāi)來(lái)設(shè)置,具體的,在PCB基板104正面分開(kāi)設(shè)置圖像傳感芯片130和信號(hào)處理芯片140,避免考慮在同一芯片內(nèi)設(shè)置圖像傳感芯片130以及信號(hào)處理芯片140的排布及互連問(wèn)題,降低了設(shè)計(jì)難度;并且,由于圖像傳感芯片130以及信號(hào)處理芯片140之間受到對(duì)方排布以及面積的影響小,因此圖像傳感芯片130以及信號(hào)處理芯片140均能獲得最佳的性能,提高了影像傳感器模組的封裝性能;同時(shí),由于圖像傳感芯片130與信號(hào)處理芯片140并未設(shè)置在同一芯片上,相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)而言,本發(fā)明實(shí)施例的圖像傳感芯片130的面積更小,因此,圖像傳感芯片130的設(shè)計(jì)成本降低;最后,由于圖像傳感芯片130與信號(hào)處理芯片140分開(kāi)設(shè)置,圖像傳感芯片130與信號(hào)處理芯片140可以任意組合,使得影像傳感器模組具有更高的靈活性。
[0162]影像傳感器模組還包括:位于PCB基板104背面的鏡頭組件,所述鏡頭組件包括濾光片180、鏡座191和鏡片190,其中,所述鏡片190通過(guò)鏡座191與所述PCB基板104相連接;支撐部192 ;通過(guò)所述支撐部192將鏡片190與鏡座191相互固定。
[0163]本實(shí)施例中,所述濾光片180位于PCB基板104背面,且所述濾光片180封閉所述孔洞107的一端。
[0164]所述濾光片180的尺寸大于或等于影像感應(yīng)區(qū)101、孔洞107的尺寸;,并且,濾光片180至少覆蓋于影像感應(yīng)區(qū)101的正上方。
[0165]所述支撐部192外側(cè)壁具有外螺紋,所述鏡座191內(nèi)側(cè)壁具有內(nèi)螺紋,所述支撐部192和所述鏡座191通過(guò)螺紋螺合相互固定,通過(guò)旋轉(zhuǎn)所述支撐部192,能夠調(diào)整鏡片190與濾光片180之間的距離。
[0166]通過(guò)調(diào)節(jié)所述支撐部192,能夠使鏡片190非常靠近濾光片180,并且由于本實(shí)施例中濾光片180位于PCB基板104背面,因此鏡片190非??拷黀CB基板104背面,從而進(jìn)
一步減小影像傳感器模組的厚度。
[0167]在本發(fā)明其他實(shí)施例中,如圖13所示,所述濾光片180卡配于鏡座191上。
[0168]在本發(fā)明另一實(shí)施例中,如圖14所示,影像傳感器模組還包括:覆蓋于所述圖像傳感芯片130側(cè)壁表面以及信號(hào)處理芯片140側(cè)壁表面的點(diǎn)膠層114,且所述點(diǎn)膠層114還覆蓋于第一金屬凸塊103側(cè)壁表面以及第二金屬凸塊150側(cè)壁表面,且焊接凸起115頂部高于圖像傳感芯片130表面。所述點(diǎn)膠層114起到保護(hù)圖像傳感芯片130以及信號(hào)處理芯片140的作用,防止外界環(huán)境對(duì)圖像傳感芯片130以及信號(hào)處理芯片140造成不良影響,提高封裝結(jié)構(gòu)的可靠性。
[0169]作為一個(gè)具體實(shí)施例,焊接凸起115頂部至圖像傳感芯片130表面的垂直距離為20 μ m M 100 μ m。[0170]所述影像傳感器模組還包括:位于PCB基板104正面的無(wú)源元件,通過(guò)金屬層108電連接所述無(wú)源元件、信號(hào)處理芯片140以及圖像傳感芯片130,所述無(wú)源元件為電阻或電容。
[0171]本發(fā)明另一實(shí)施例還提供一種封裝方法,圖15至圖20為本發(fā)明另一實(shí)施例封裝過(guò)程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖,需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中與上述實(shí)施例中相同結(jié)構(gòu)的參數(shù)和作用等限定在本實(shí)施例中不再贅述,具體請(qǐng)參考上述實(shí)施例。
[0172]請(qǐng)參考圖15,提供若干單個(gè)的圖像傳感芯片230,所述圖像傳感芯片230具有影像感應(yīng)區(qū)201和環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)201的焊盤(pán)202。
[0173]請(qǐng)參考圖16,提供若干單個(gè)的信號(hào)處理芯片240。
[0174]請(qǐng)參考圖17,提供PCB基板204,所述PCB基板204具有正面和與所述正面相對(duì)的背面,所述PCB基板204包括若干功能區(qū)212以及位于相鄰功能區(qū)212之間的第二切割道區(qū)域213,在所述PCB基板204正面形成第金屬層208 ;在所述PCB基板204功能區(qū)212內(nèi)形成貫穿PCB基板204的孔洞207 ;在所述PCB基板204表面形成金屬層208,且同一功能區(qū)212的金屬層208內(nèi)具有開(kāi)口 209 ;在所述金屬層208表面形成第一金屬凸塊203以及第二金屬凸塊250 ;在所述PCB基板204功能區(qū)212背面形成濾光片280,所述濾光片280封閉孔洞207 —端。
[0175]本實(shí)施例中,所述金屬層208僅位于功能區(qū)212內(nèi),在第二切割道區(qū)域213表面未形成金屬層208。可采用PCB制程工藝形成所述金屬層208,例如,濺射或沉積工藝、結(jié)合刻蝕工藝在PCB基板204功能區(qū)212表面形成金屬層208。
[0176]本實(shí)施例中,在形成所述金屬層208之后,暴露出金屬層208側(cè)壁與第二切割道區(qū)域213邊界之間的PCB基板204功能區(qū)212表面,其好處在于,后續(xù)在形成塑封層時(shí),塑封層覆蓋于所述暴露出的PCB基板204功能區(qū)212表面,從而使金屬層208側(cè)壁被塑封層包覆住,防止金屬層208的側(cè)壁與外部電路發(fā)生不必要的電連接,還可以防止金屬層208的材料被氧化,從而提高后續(xù)形成影像傳感器模組的可靠性。在其他實(shí)施例中,所述金屬層208的側(cè)壁也可以位于第二切割道區(qū)域213的邊界處。
[0177]所述第一金屬凸塊203的數(shù)量和位置對(duì)應(yīng)于焊盤(pán)202的數(shù)量和位置,相鄰第一金屬凸塊203的間距與相鄰焊盤(pán)202的間距相等,也就是說(shuō),后續(xù)在將圖像傳感芯片230倒裝在PCB基板204上時(shí),每一個(gè)第一金屬凸塊203對(duì)應(yīng)于一個(gè)焊盤(pán)202表面相接觸;所述第二金屬凸塊250的數(shù)量和位于對(duì)應(yīng)于信號(hào)處理芯片240的引腳的數(shù)量和位置。
[0178]本實(shí)施例中,在PCB基板204金屬層208表面形成第一金屬凸塊203,避免了在焊盤(pán)202表面形成第一金屬凸塊203的封裝制程,因此圖像傳感芯片230本身經(jīng)歷的封裝制程進(jìn)一步減少,從而避免封裝制程對(duì)圖像傳感芯片230帶來(lái)的不良影響,使得圖像傳感芯片230保持較高的性能;同樣的,信號(hào)處理芯片240的性能也得到提高。
[0179]需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,第二金屬凸塊250與金屬層208直接接觸,即,在金屬層208表面形成第二金屬凸塊250;在本發(fā)明其他實(shí)施例中,若在對(duì)應(yīng)設(shè)置第二金屬凸塊的位置未形成有金屬層時(shí),則在PCB基板功能區(qū)內(nèi)形成線(xiàn)路分布,所述線(xiàn)路分布與金屬層電連接,且所述線(xiàn)路分布還與第二金屬凸塊電連接,通過(guò)所述線(xiàn)路分布電連接第二金屬凸塊以及金屬層,后續(xù)通過(guò)線(xiàn)路分布、第二金屬凸塊以及金屬層電連接圖像傳感芯片以及信號(hào)處理芯片。[0180]所述濾光片280不僅起到濾光作用,還可以起到保護(hù)影像感應(yīng)區(qū)201的作用,防止后續(xù)的封裝工藝過(guò)程中的雜質(zhì)掉落在影像感應(yīng)區(qū)201內(nèi)。
[0181]所述濾光片280的尺寸大于或等于所述孔洞207、所述開(kāi)口 209的尺寸。
[0182]本實(shí)施例中,所述濾光片280僅位于功能區(qū)212表面,從而能夠避免后續(xù)切割工藝對(duì)濾光片280造成切割,提高后續(xù)形成的影像傳感器模組的良率,所述濾光片280保證封閉孔洞207的一端即可。在其他實(shí)施例中,所述濾光片280還可以位于第二切割道區(qū)域213。
[0183]在其他實(shí)施例中,在PCB基板功能區(qū)背面未形成濾光片時(shí),則在PCB基板功能區(qū)背面形成膠帶層,具體的可參考前述實(shí)施例的說(shuō)明。
[0184]請(qǐng)參考圖18,將所述圖像傳感芯片230倒裝置于PCB基板204功能區(qū)212正面上方,且所述焊盤(pán)202和金屬層208電連接;將信號(hào)處理芯片240倒裝置于PCB基板204功能區(qū)212正面上方,且信號(hào)處理芯片240與金屬層208 ;形成覆蓋于所述金屬層208表面、圖像傳感芯片230表面以及信號(hào)處理芯片240表面的塑封層211 ;在所述塑封層211內(nèi)形成通孔,所述通孔底部暴露出金屬層208表面;形成填充滿(mǎn)所述通孔的焊接凸起215,且所述焊接凸起215頂部高于塑封層211表面。
[0185]所述倒裝方法可參考前述實(shí)施例,在此不再贅述。
[0186]本實(shí)施例中,米用若干分立模塊的方式形成塑封層211,并且,每個(gè)模塊的塑封層211完全覆蓋于圖像傳感芯片230表面,同時(shí)塑封層211覆蓋于同一功能區(qū)212的金屬層208側(cè)壁表面,由于同一功能區(qū)212用于后續(xù)形成一個(gè)影像傳感器模組,任一個(gè)功能區(qū)212上的金屬層208側(cè)壁表面被塑封層211覆蓋,從而防止金屬層208側(cè)壁暴露在外界環(huán)境中,提高影像傳感器模組的可靠性。
[0187]請(qǐng)參考圖19,在PCB基板204功能區(qū)212背面形成鏡座291和鏡片290,其中,所述鏡片290通過(guò)鏡座291與所述PCB基板204相連接。
[0188]所述濾光片280、鏡座291以及鏡片290為影像傳感器模組的鏡頭組件。還包括步驟:在PCB基板204功能區(qū)212背面形成支撐部292。
[0189]關(guān)于鏡座291、鏡片290以及支撐部292的描述可參考前述實(shí)施例,在此不再贅述。
[0190]在本實(shí)施例中,在形成塑封層211之前,在PCB基板204背面形成了濾光片280,在本發(fā)明其他實(shí)施例中,在形成塑封層之前,在PCB基板背面形成膠帶層,則在切割PCB基板之前,去除膠帶層,在PCB基板功能區(qū)背面形成鏡頭組件,具體的,在PCB基板功能區(qū)背面形成濾光片,在PCB基板功能區(qū)背面形成鏡座,通過(guò)鏡座將鏡片安置與PCB基板背面,或者將濾光片卡配于鏡座上,具體可參考前述實(shí)施例的說(shuō)明。
[0191]本實(shí)施例中,在切割PCB基板204之前,在PCB基板204功能區(qū)212背面形成鏡頭
組件,進(jìn)一步簡(jiǎn)化了封裝工藝步驟,提高封裝效率。
[0192]請(qǐng)參考圖20,沿第二切割道區(qū)域213 (請(qǐng)參考圖19)切割所述PCB基板204。
[0193]本實(shí)施例中,金屬層208側(cè)壁離第二切割道區(qū)域213邊界具有一定的距離,因此,沿第二切割道區(qū)域213切割PCB基板204,形成若干單顆影像傳感器模組。由于切割工藝并未切割金屬層208,因此金屬層208側(cè)壁仍然被塑封層211覆蓋,從而防止金屬層208側(cè)壁暴露出外界環(huán)境中,提高了影像傳感器模組的可靠性和穩(wěn)定性。
[0194]與晶圓級(jí)封裝工藝相比,本實(shí)施例中的封裝工藝條件更溫和,在經(jīng)歷本實(shí)施例中的封裝工藝之后,濾光片280仍然能夠保持較高的良率,從而提高形成影像傳感器模組的良率。
[0195]需要說(shuō)明的是,在本發(fā)明其他實(shí)施例中,當(dāng)未形成塑封層時(shí),在形成焊接凸起之前,還包括步驟:形成覆蓋于所述圖像傳感芯片側(cè)壁表面以及第一金屬凸塊側(cè)壁表面的點(diǎn)膠層。有關(guān)點(diǎn)膠層的描述可參考前述實(shí)施例的說(shuō)明。
[0196]相應(yīng)的,本實(shí)施例提供一種影像傳感器模組,請(qǐng)參考圖20,所述影像傳感器模組包括:
[0197]PCB基板204,所述PCB基板204具有正面和與所述正面相對(duì)的背面,所述PCB基板204內(nèi)具有貫穿所述PCB基板204的孔洞207 ;位于所述PCB基板204正面的金屬層208 ;倒裝在PCB基板204正面上方的圖像傳感芯片230,所述圖像傳感芯片230具有影像感應(yīng)區(qū)201和環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)201的焊盤(pán)202,其中,所述影像感應(yīng)區(qū)201位于孔洞207上方,所述焊盤(pán)202和金屬層208電連接;倒裝在PCB基板正面上方的信號(hào)處理芯片240,且所述信號(hào)處理芯片240與金屬層208電連接;覆蓋于金屬層208表面、圖像傳感芯片230表面以及信號(hào)處理芯片240表面的塑封層211 ;位于塑封層211內(nèi)的通孔,所述通孔底部暴露出金屬層208表面,填充滿(mǎn)所述通孔的焊接凸起215,且所述焊接凸起215頂部高于塑封層211表面。
[0198]所述金屬層208內(nèi)具有開(kāi)口 209,所述開(kāi)口 209的尺寸與孔洞207的尺寸相同;所述影像感應(yīng)區(qū)201位于開(kāi)口 209上方,影像感應(yīng)區(qū)201可通過(guò)所述開(kāi)口 209接收外界光線(xiàn),本實(shí)施例中,所述開(kāi)口 209寬度大于影像感應(yīng)區(qū)201寬度,提高影像感應(yīng)區(qū)201對(duì)光的利用率。
[0199]本實(shí)施例中,所述金屬層208暴露出遠(yuǎn)離所述開(kāi)口 209的PCB基板204部分表面,所述塑封層211覆蓋于所述暴露出的PCB基板204部分表面,且所述塑封層211覆蓋于金屬層208側(cè)壁表面,防止金屬層208的側(cè)壁暴露在外界環(huán)境中,避免暴露在外界環(huán)境中的金屬層208與外部電路發(fā)生不必要的電連接,還可以防止金屬層208的材料被外界環(huán)境所氧化,提高了影像傳感器模組的可靠性。
[0200]還包括:第一金屬凸塊203,所述第一金屬凸塊203位于焊盤(pán)202和金屬層208之間,通過(guò)所述第一金屬凸塊203電連接所述焊盤(pán)202和金屬層208 ;第二金屬凸塊250,所述第二金屬凸塊250位于信號(hào)處理芯片240和金屬層208之間,通過(guò)所述第二金屬凸塊250電連接所述信號(hào)處理芯片240和金屬層208。
[0201]需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,第二金屬凸塊250與金屬層208直接接觸;在本發(fā)明其他實(shí)施例中,若在對(duì)應(yīng)設(shè)置第二金屬凸塊的位置未形成有金屬層時(shí),則在PCB基板內(nèi)形成有線(xiàn)路分布,所述線(xiàn)路分布與金屬層電連接,且所述線(xiàn)路分布還與第二金屬凸塊電連接,通過(guò)所述線(xiàn)路分布電連接第二金屬凸塊以及金屬層,通過(guò)線(xiàn)路分布以及金屬層電連接圖像傳感芯片以及信號(hào)處理芯片。
[0202]影像傳感器模組還包括:位于PCB基板204背面的鏡頭組件,所述鏡頭組件包括濾光片280、鏡座291和鏡片290,其中,所述鏡片290通過(guò)鏡座291與所述PCB基板204相連接;支撐部292 ;通過(guò)所述支撐部292將鏡片290與鏡座291相互固定。
[0203]所述濾光片280、鏡片290、鏡座291以及支撐部292的描述可參考前述實(shí)施例,在此不再贅述。
[0204]在PCB基板204正面設(shè)置圖像傳感芯片230以及信號(hào)處理芯片240,避免考慮在同一芯片內(nèi)設(shè)置圖像傳感芯片230以及信號(hào)處理芯片240的排布及互連問(wèn)題,降低了設(shè)計(jì)難度;并且,由于圖像傳感芯片230以及信號(hào)處理芯片240之間受到對(duì)方排布以及面積的影響小,因此圖像傳感芯片230以及信號(hào)處理芯片240均能獲得最佳的性能,提高了影像傳感器模組的封裝性能;同時(shí),由于圖像傳感芯片230與信號(hào)處理芯片240并未設(shè)置在同一芯片上,相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)而言,本發(fā)明實(shí)施例的圖像傳感芯片230的面積更小,因此,圖像傳感芯片230的設(shè)計(jì)成本降低;最后,由于圖像傳感芯片230與信號(hào)處理芯片240分開(kāi)設(shè)置,圖像傳感芯片230與信號(hào)處理芯片240可以任意組合,使得影像傳感器模組具有更高的靈活性。
[0205]并且,通過(guò)調(diào)節(jié)所述支撐部292,能夠使鏡片290非??拷鼮V光片280,并且由于本實(shí)施例中濾光片280位于PCB基板204背面,因此鏡片290非??拷黀CB基板204背面,從而進(jìn)一步減小影像傳感器模組的厚度。
[0206]在本發(fā)明其他實(shí)施例中,影像傳感器模組還包括:覆蓋于圖像傳感芯片側(cè)壁表面以及第一金屬凸塊側(cè)壁表面的點(diǎn)膠層,且焊接凸起頂部高于圖像傳感芯片表面。具體可參考前述實(shí)施例的描述。
[0207]雖然本發(fā)明披露如上,但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),均可作各種更動(dòng)與修改,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種影像傳感器模組,其特征在于,包括: PCB基板,所述PCB基板內(nèi)具有貫穿所述PCB基板的孔洞; 位于所述PCB基板表面的金屬層; 倒裝在PCB基板上方的圖像傳感芯片,所述圖像傳感芯片具有影像感應(yīng)區(qū)和環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)的焊盤(pán),其中,所述影像感應(yīng)區(qū)位于孔洞上方,所述焊盤(pán)和金屬層電連接; 倒裝在PCB基板上方的信號(hào)處理芯片,所述信號(hào)處理芯片與金屬層電連接; 位于所述金屬層表面的焊接凸起。
2.如權(quán)利要求1所述影像傳感器模組,其特征在于,還包括:位于PCB基板背面的鏡頭組件,所述鏡頭組件包括濾光片、鏡座和鏡片,其中,所述鏡片通過(guò)鏡座與所述PCB基板背面相連接。
3.如權(quán)利要求2所述影像傳 感器模組,其特征在于,所述濾光片位于PCB基板背面或卡配于鏡座上。
4.如權(quán)利要求2所述影像傳感器模組,其特征在于,還包括:支撐部,通過(guò)所述支撐部將鏡片與鏡座相互固定。
5.如權(quán)利要求4所述影像傳感器模組,其特征在于,所述支撐部外側(cè)壁具有外螺紋,所述鏡座內(nèi)側(cè)壁具有內(nèi)螺紋,所述支撐部和所述鏡座通過(guò)螺紋螺合相互固定。
6.如權(quán)利要求1或2所述影像傳感器模組,其特征在于,所述孔洞的尺寸大于或等于影像感應(yīng)區(qū)的尺寸。
7.如權(quán)利要求1或2所述影像傳感器模組,其特征在于,還包括:第一金屬凸塊,所述第一金屬凸塊位于焊盤(pán)和金屬層之間,通過(guò)所述第一金屬凸塊電連接所述焊盤(pán)和金屬層。
8.如權(quán)利要求1或2所述影像傳感器模組,其特征在于,還包括:第二金屬凸塊,通過(guò)所述第二金屬凸塊電連接所述信號(hào)處理芯片和金屬層。
9.如權(quán)利要求8所述影像傳感器模組,其特征在于,所述第二金屬凸塊與信號(hào)處理芯片和金屬層相接觸。
10.如權(quán)利要求8所述影像傳感器模組,其特征在于,在所述PCB基板內(nèi)形成有線(xiàn)路分布,所述線(xiàn)路分布與金屬層和第二金屬凸塊電連接。
11.如權(quán)利要求1或2所述影像傳感器模組,其特征在于,還包括:覆蓋于金屬層表面、圖像傳感芯片表面以及信號(hào)處理芯片表面的塑封層;位于塑封層內(nèi)的通孔,所述通孔底部暴露出金屬層表面,所述焊接凸起填充滿(mǎn)所述通孔,且所述焊接凸起頂部高于塑封層表面。
12.如權(quán)利要求11所述影像傳感器模組,其特征在于,所述焊接凸起頂部至塑封層表面的距離為20 μ m至100 μ m。
13.如權(quán)利要求11所述影像傳感器模組,其特征在于,所述塑封層覆蓋于金屬層側(cè)壁表面。
14.如權(quán)利要求7所述影像傳感器模組,其特征在于,還包括:覆蓋于圖像傳感芯片側(cè)壁表面以及第一金屬凸塊側(cè)壁表面的點(diǎn)膠層,且焊接凸起頂部高于圖像傳感芯片表面。
15.如權(quán)利要求1所述影像傳感器模組,其特征在于,還包括:位于所述PCB基板表面的無(wú)源元件。
16.一種影像傳感器模組的形成方法,其特征在于,包括: 提供若干個(gè)圖像傳感芯片和信號(hào)處理芯片,其中,圖像傳感芯片具有影像感應(yīng)區(qū)和環(huán)繞所述影像感應(yīng)區(qū)的焊盤(pán); 提供PCB基板,所述PCB基板具有若干功能區(qū)和位于相鄰功能區(qū)之間的切割道區(qū)域,同一功能區(qū)的PCB基板內(nèi)具有貫穿所述PCB基板的孔洞; 在所述PCB基板功能區(qū)表面形成金屬層; 將圖像傳感芯片倒裝置于PCB基板功能區(qū)上方,且所述焊盤(pán)與金屬層電連接; 將信號(hào)處理芯片倒裝置于PCB基板功能區(qū)上方,且信號(hào)處理芯片與金屬層電連接; 在所述金屬層表面形成焊接凸起; 沿所述切割道區(qū)域切割所述PCB基板,形成若干單顆封裝結(jié)構(gòu)。
17.如權(quán)利要求16所述影像傳感器模組的形成方法,其特征在于,在切割所述PCB基板之前或之后,還包括步驟:在PCB基板功能區(qū)背面形成鏡頭組件,所述鏡頭組件包括濾光片、鏡座和鏡片,其中,所述鏡片通過(guò)鏡座與所述PCB基板背面相連接。
18.如權(quán)利要求17所述影像傳感器模組的形成方法,其特征在于,在所述PCB基板功能區(qū)背面或鏡座上形成濾光片。
19.如權(quán)利要求16或17所述影像傳感器模組的形成方法,其特征在于,所述金屬層的材料為 Cu、Al、W、Sn、Au 或 Sn-Au 合金。
20.如權(quán)利要求16或17所述影像傳感器模組的形成方法,其特征在于,還包括步驟:在焊盤(pán)表面或金屬層表面形成第一金屬凸塊,所述焊盤(pán)和金屬層通過(guò)第一金屬凸塊電連接。
21.如權(quán)利要求20所述影像傳感器模組的形成方法,其特征在于,所述第一金屬凸塊的材料為錫、金或錫合金。
22.如權(quán)利要求20所述影像傳感器模組的形成方法,其特征在于,采用焊接鍵合工藝將焊盤(pán)與金屬層連接,其中,焊接鍵合工藝為共晶鍵合、超聲熱壓、熱壓焊接或超聲波壓焊。
23.如權(quán)利要求16或17所述影像傳感器模組的形成方法,其特征在于,還包括步驟:在信號(hào)處理芯片表面形成第二金屬凸塊,通過(guò)所述第二金屬凸塊電連接所述信號(hào)處理芯片和金屬層。
24.如權(quán)利要求23所述影像傳感器模組的形成方法,其特征在于,在將信號(hào)處理芯片倒裝置于PCB基板上后,所述第二金屬凸塊與金屬層直接接觸。
25.如權(quán)利要求23所述影像傳感器模組的形成方法,其特征在于,在所述PCB基板功能區(qū)內(nèi)形成線(xiàn)路分布,所述線(xiàn)路分布電連接所述第二金屬凸塊和金屬層。
26.如權(quán)利要求17所述影像傳感器模組的形成方法,其特征在于,在形成所述金屬層后,在PCB基板背面形成濾光片,濾光片封閉所述孔洞一端。
27.如權(quán)利要求16或17所述影像傳感器模組的形成方法,其特征在于,在形成焊接凸起之前,還包括步驟:形成覆蓋于金屬層表面以及圖像傳感芯片表面的塑封層;在所述塑封層內(nèi)形成通孔,所述通孔底部暴露出金屬層表面;形成填充滿(mǎn)所述通孔的焊接凸起,所述焊接凸起頂部高于塑封層表面。
28.如權(quán)利要求27所述影像傳感器模組的形成方法,其特征在于,形成的塑封層覆蓋于同一功能區(qū)內(nèi)金屬層側(cè)壁表面。
29.如權(quán)利要求20所述影像傳感器模組的形成方法,其特征在于,在形成焊接凸起之前,還包括步驟:形成覆蓋于所述圖像傳感芯片側(cè)壁表面以及第一金屬凸塊側(cè)壁表面的點(diǎn)膠層。
【文檔編號(hào)】H01L27/146GK103956371SQ201410214063
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】王之奇, 喻瓊, 王蔚 申請(qǐng)人:蘇州晶方半導(dǎo)體科技股份有限公司
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