一種影像傳感器模組的制作方法

文檔序號：7077248閱讀：268來源：國知局

一種影像傳感器模組的制作方法
【專利摘要】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，其中，所述影像感應(yīng)區(qū)位于孔洞上方，所述焊盤和金屬層電連接；倒裝在PCB基板上方的信號處理芯片，所述信號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。本實用新型提高了影像傳感器模組的封裝性能。
【專利說明】一種影像傳感器模組

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及半導體封裝技術(shù)，特別涉及一種影像傳感器模組。

【背景技術(shù)】
[0002] 影像傳感器芯片是一種能夠感受外部光線并將其轉(zhuǎn)換成電信號的芯片。在影像傳感器芯片制作完成后，再通過對影像傳感器芯片進行一系列封裝工藝，從而形成封裝好的影像傳感器，以用于諸如數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機等等的各種電子設(shè)備。
[0003] 傳統(tǒng)的影像傳感器封裝方法通常是采用引線鍵合（Wire Bonding)進行封裝，但隨著集成電路的飛速發(fā)展，較長的引線使得產(chǎn)品尺寸無法達到理想的要求，因此，晶圓級封裝 (WLP :Wafer Level Package)逐漸取代引線鍵合封裝成為一種較為常用的封裝方法。晶圓級封裝技術(shù)具有以下優(yōu)點：能夠?qū)φ麄€晶圓同時加工，封裝效率高；在切割前進行整片晶圓的測試，減少了封裝中的測試過程，降低測試成本；封裝芯片具有輕、小、端、薄的優(yōu)勢。
[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，信號處理單元用于將光信號轉(zhuǎn)化為電信號。
[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處理單元時，芯片設(shè) 計難度且形成的影像傳感器模組性能有待提高。實用新型內(nèi)容
[0006] 本實用新型解決的問題是提供一種影像傳感器模組，提高影像傳感器模組的封裝性能。
[0007] 為解決上述問題，本實用新型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，其中，所述影像感應(yīng)區(qū)位于孔洞上方，所述焊盤和金屬層電連接；倒裝在PCB基板上方的信號處理芯片，所述信號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和金屬層之間，通過所述第一金屬凸塊電連接所述焊盤和金屬層。
[0014] 可選的，還包括：第二金屬凸塊，通過所述第二金屬凸塊電連接所述信號處理芯片和金屬層。
[0015] 可選的，所述第二金屬凸塊與信號處理芯片和金屬層相接觸。
[0016] 可選的，在所述PCB基板內(nèi)形成有線路分布，所述線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基板表面的無源元件。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點：
[0023] 本實用新型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，且焊盤與金屬層電連接；倒裝在PCB基板上方的信號處理芯片，且信號處理芯片與金屬層電連接；位于金屬層表面的焊接凸起。本實用新型的封裝結(jié)構(gòu)中，圖像傳感芯片以及信號處理芯片是分開設(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處理芯片的排布及互連問題，降低了設(shè)計難度；并且，由于圖像傳感芯片以及信號處理芯片之間受到對方排布以及面積的影響小，因此圖像傳感芯片以及信號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。
[0024] 同時，由于圖像傳感芯片與信號處理芯片并未設(shè)置在同一芯片上，相對現(xiàn)有技術(shù) 而言，本實用新型實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)計成本降低；而且，由于圖像傳感芯片與信號處理芯片分開設(shè)置，圖像傳感芯片與信號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。
[0025] 進一步，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，因此本實用新型提供的影像傳感器模組的厚度較薄。
[0026] 更進一步，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，同時防止發(fā)生金屬層被腐蝕的問題，提高影像傳感器模組的可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027] 圖1至圖14為本實用新型一實施例影像傳感器模組封裝過程的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖15至圖20為本實用新型另一實施例影像傳感器模組封裝過程的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0029] 由【背景技術(shù)】可知，現(xiàn)有包括圖像傳感單元以及信號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。
[0030] 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處理單元封裝在同一芯片上。在圖像傳感芯片上形成信號處理芯片，要考慮兩者之間的排布及互連是一項難度較高的技術(shù)，這將導致封裝工藝難度的增加；同時，圖像傳感芯片的造價高，將信號處理芯片設(shè)置在圖像傳感芯片上后，為了考慮與信號處理芯片之間的互連，勢必會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，信號處理芯片以及圖像傳感芯片相互受到制約，信號處理芯片以及圖像傳感芯片難以達到最佳的性能，因此造成影像傳感器模組的封裝性能較差。
[0031] 綜合上述分析可知，若將圖像傳感單元和信號處理單元剝離開，形成兩個單獨的芯片（圖像傳感芯片和信號處理芯片），然后再將兩個單獨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題，圖像傳感芯片和信號處理芯片可任意組合，影像傳感器模組靈活性也會有很大的提高。
[0032] 為此，本實用新型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，其中，所述影像感應(yīng)區(qū)位于孔洞上方，所述焊盤和金屬層電連接；倒裝在PCB基板上方的信號處理芯片，所述信號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。本實用新型通過分開設(shè)置圖像傳感芯片以及信號處理芯片，使得圖像傳感芯片以及信號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。
[0033] 為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例做詳細的說明。
[0034] 圖1至圖13為本實用新型一實施例封裝過程的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035] 請參考圖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。
[0036] 本實施中，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對第一待封裝晶圓100進行切割形成若干個分立的晶粒，每一個晶粒對應(yīng)形成一個圖像傳感芯片。
[0037] 所述芯片區(qū)域110還形成有將影像感應(yīng)區(qū)101和焊盤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將外界光線接收并轉(zhuǎn)換成電學信號，并將所述電學信號通過金屬互連結(jié)構(gòu)和焊盤102、以及后續(xù)形成的金屬層，傳送給外部電路。
[0038] 為了便于布線，影像感應(yīng)區(qū)101位于單個芯片區(qū)域110的中間位置，焊盤102位于芯片區(qū)域110的邊緣位置，且所述焊盤102位于影像感應(yīng)區(qū)101的四側(cè)，呈矩形分布，每一個側(cè)邊形成有若干個焊盤102 (焊盤102的數(shù)量取決于芯片的類型），后續(xù)將焊盤102與金屬層相連接，通過金屬層使圖像傳感芯片與外部電路連接。
[0039] 在本實施例中，不同芯片區(qū)域110的焊盤102為獨立設(shè)置的；在其他實施例中，在相鄰的芯片區(qū)域內(nèi)可形成相連接的焊盤，即形成的焊盤跨越第一切割道區(qū)域。需要說明的是，在其他實施例中，焊盤和影像感應(yīng)區(qū)的位置可以根據(jù)實際工藝的要求靈活調(diào)整。
[0040] 請繼續(xù)參考圖1，在所述焊盤102表面形成第一金屬凸塊103。
[0041] 所述第一金屬凸塊103用于電連接焊盤102和后續(xù)形成的金屬層。
[0042] 所述第一金屬凸塊103的形狀為方形或球形。本實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。作為一個實施例，采用網(wǎng)板印刷工藝形成所述第一金屬凸塊103。
[0043] 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。
[0044] 在其他實施例中，第一金屬凸塊的形狀為球形時，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。
[0045] 需要說明的是，在本實施例中，在對第一待封裝晶圓100第二面進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具有非常好的機械強度，從而避免形成第一金屬凸塊103的工藝過程導致第一待封裝晶圓100出現(xiàn)破裂的問題；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1〇〇經(jīng)歷的封裝制程變少，因此，可以進一步減小后續(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，更有利于滿足半導體小型化、微型化的發(fā)展趨勢。
[0046] 在本實用新型另一實施例中，也可以在對第一待封裝晶圓第二面進行減薄處理后，在焊盤表面形成第一金屬凸塊。在其他實施例中，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。
[0047] 請參考圖2,對所述第一待封裝晶圓100(請參考圖1)的第二面進行減薄處理；沿所述第一切割道區(qū)域120(請參考圖1)切割所述第一待封裝晶圓100,形成若干個圖像傳感芯片130。
[0048] 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的厚度至預定厚度，所述研磨可以為機械研磨或化學機械研磨。
[0049] 本實施例中后續(xù)不會對第一待封裝晶圓100(即任意單顆的圖像傳感芯片130)進行刻蝕形成通孔的工藝，后續(xù)對圖像傳感芯片130本身進行的工藝制程較少，因此，圖像傳感芯片130不需要具有很高的機械強度，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。
[0050] 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,形成若干單個圖像傳感芯片130。
[0051] 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的性能未達到設(shè)計需求，如果對這些良率較差的圖像傳感芯片130進行封裝，形成的影像傳感器模組也難以投入實際應(yīng)用中，因此，對良率較差的圖像傳感芯片130進行封裝既會造成封裝成本的浪費，也會造成封裝效率低。
[0052] 而本實施例中，在切割第一待封裝晶圓100形成若干單個圖像傳感芯片130后，挑選良率滿足工藝標準的圖像傳感芯片130進行后續(xù)的封裝工藝，避免封裝成本的浪費且提高封裝效率。
[0053] 請參考圖3,提供若干個的信號處理芯片140,在所述信號處理芯片140表面形成第二金屬凸塊150。
[0054] 所述信號處理芯片140用于處理接收的電信號，所述第二金屬凸塊150與信號處理芯片140內(nèi)的電路進行電連接，所述第二金屬凸塊150的數(shù)量和位置與信號處理芯片140 內(nèi)的引腳的數(shù)量和位置相對應(yīng)。
[0055] 作為一個實施例，所述信號處理芯片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 ;對所述第二待封裝晶圓進行減薄處理；切割所述第二待封裝晶圓形成若干個信號處理芯片140。
[0056] 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明。
[0057] 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。在其他實施例中，也可以在后續(xù)金屬層表面形成第二金屬凸塊。
[0058] 請參考圖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。
[0059] 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以及信號處理芯片140,并且，使圖像傳感芯片130和信號處理芯片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。
[0060] 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)實際封裝工藝需求設(shè)定。
[0061] 所述PCB基板104為圖像傳感芯片130以及信號處理芯片140提供支撐作用，后續(xù)在PCB基板104表面形成金屬層后，通過金屬層使圖像傳感芯片130和信號處理芯片140 電連接。
[0062] 由于PCB基板104的價格低廉，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，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程可以采用PCB制程中的塑封（molding)工藝來進行，可以進一步的降低封裝成本。
[0063] 所述孔洞107的位置對應(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，外界光線通過所述孔洞 107傳播至影像感應(yīng)區(qū)101，影像感應(yīng)區(qū)101接受光線轉(zhuǎn)化為電學信號。
[0064] 本實施例中，為了使影像感應(yīng)區(qū)101最大程度的接受外界光線，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明。
[0065] 采用沖壓或鉆孔工藝形成所述孔洞107。
[0066] 請繼續(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具有開口 109。
[0067] 本實施例中，由于PCB基板104中具有孔洞107,則所述開口 109位于孔洞107的上方，且為了簡化工藝步驟、降低工藝難度，所述開口 109的形狀與孔洞107形狀相同，且所述開口 109的寬度與孔洞107的寬度相同。
[0068] 本實施例中，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被切割開，所述跨越第二切割道區(qū)域113的金屬層108被切割開，因此不會影響單顆封裝結(jié)構(gòu)的性能。
[0069] 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。
[0070] 所述金屬層108內(nèi)具有若干開口 109,后續(xù)在焊盤102和金屬層108相連接后影像感應(yīng)區(qū)101位于開口 109上方。本實施例中，所述開口 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。
[0071] 本實用新型實施例中，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102的數(shù)量和位置相對應(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102,則開口 109 的四側(cè)均形成有金屬層108,且開口 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對應(yīng)一側(cè)的焊盤102的數(shù)量相同，且每一個分立的金屬層108對應(yīng)與一個焊盤102相連接；在本實用新型其他實施例中，影像感應(yīng)區(qū)相對的兩側(cè)形成有焊盤，則開口相對的兩側(cè) 形成有金屬層，且開口每一側(cè)分立的金屬層的數(shù)量與影像感應(yīng)區(qū)對應(yīng)一側(cè)的焊盤的數(shù)量相同。
[0072] 本實施例中，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,每一個功能區(qū)112對應(yīng)后續(xù)形成一個影像傳感器模組，因此，在一塊PCB基板104的基礎(chǔ)上，在一個封裝周期內(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。
[0073] 請參考繼續(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。
[0074] 所述膠帶層106用于封閉孔洞107 -端，在后續(xù)的封裝工藝過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。
[0075] 本實施例中，所述膠帶層106的材料為UV (Ultraviolet Rays,紫外線）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，形成工藝簡單，在封裝過程中膠帶層106可以很好的保護影像感應(yīng)區(qū)101不會被污染或損傷。在封裝結(jié)構(gòu)形成之后，在后續(xù)可以通過UV光照射或加熱的方式很方便的將膠帶層106揭除，揭除時也不會對影像感應(yīng)區(qū)101產(chǎn)生損傷或污染。
[0076] 作為一個實施例，所述膠帶層106覆蓋于PCB基板整個背面；作為其他實施例，所述膠帶層106封閉孔洞107 -端即可。
[0077] 請參考圖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102和金屬層108電連接。
[0078] 本實施例中，挑選良率滿足標準的圖像傳感芯片130倒裝置于PCB基板114的上方。
[0079] 具體的，所述焊盤102和金屬層108通過第一金屬凸塊103相連接，且每一個焊盤 102對應(yīng)于一個分立的金屬層108。采用焊接鍵合工藝將焊盤102與金屬層108相連接，所述焊盤102和金屬層108通過第一金屬凸塊103中的材料焊接在一起。
[0080] 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，當所述金屬層108的材料為A1時，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；當所述金屬層108的材料為Au時，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。
[0081] 在焊盤102和金屬層108相連接后，影像感應(yīng)區(qū)101位于開口 109以及孔洞107 上方，外部光線通過孔洞107透過PCB基板104后傳播至開口 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；并且，本實施例中，開口 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，提高影像感應(yīng) 區(qū)101的光線利用率。
[0082] 請繼續(xù)參考圖5,將所述信號處理芯片140倒裝置于PCB基板104功能區(qū)112正面上方，且所述信號處理芯片140與金屬層108電連接。
[0083] 本實施例中，由于在信號處理芯片140表面形成有第二金屬凸塊150,因此，所述第二金屬凸塊150與信號處理芯片140和金屬層108直接接觸，通過所述第二金屬凸塊150 電連接信號處理芯片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，本實施例中通過金屬層108實現(xiàn)信號處理芯片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：
[0084] 首先，避免將圖像傳感芯片130和信號處理芯片140設(shè)置在同一芯片上，降低了封裝工藝的設(shè)計難度；其次，本實施例信號處理芯片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，通過將圖像傳感芯片130和信號處理芯片140分開設(shè)置在PCB基板上，圖像傳感芯片130不會受到信號處理芯片140的限制，因此圖像傳感芯片130具有最佳性能，同時信號處理芯片140也不受圖像傳感芯片130的限制，信號處理芯片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。
[0085] 而現(xiàn)有技術(shù)中，圖像傳感芯片和信號處理芯片設(shè)計在同一芯片上，為了考慮圖像傳感芯片和信號處理芯片之間的排布和互連問題，通常圖像傳感芯片難以達到最佳的性能，使得形成的影像傳感器模組的封裝性能較差。
[0086] 本實施例中，還可以包括步驟：提供無源元件，將無源元件倒裝置于PCB基板104 功能區(qū)112正面，通過金屬層108連接所述無源元件、圖像傳感芯片130以及信號處理芯片 140,所述無源元件為電阻或電容。
[0087] 需要說明的是，本實施例中，在將信號處理芯片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，直接通過第二金屬凸塊150電連接所述信號處理芯片140和金屬層108,即，直接通過第二金屬凸塊150和金屬層108實現(xiàn)信號處理芯片 140和圖像傳感芯片130之間的電連接。在本實用新型其他實施例中，如圖6所示，在將信號處理芯片140倒裝置于PCB基板上后，若在對應(yīng)倒裝信號處理芯片140的位置未形成有金屬層108時，則在PCB基板104功能區(qū)112內(nèi)形成線路分布105,所述線路分布105與金屬層108電連接，且所述線路分布105還與第二金屬凸塊150電連接，通過所述線路分布 105電連接第二金屬凸塊150和金屬層108,也就是說，通過線路分布105、金屬層108和第二金屬凸塊150電連接圖像傳感芯片130以及信號處理芯片140。
[0088] 請參考圖7,形成覆蓋于所述金屬層108表面、圖像傳感芯片130表面以及信號處理芯片140表面的塑封層111。
[0089] 所述塑封層111起到保護圖像傳感芯片130以及信號處理芯片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以及信號處理芯片140性能失效，防止?jié)駳?由外部侵入、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。
[0090] 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。
[0091] 由于本實施例中提供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進行，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。采用整個模塊或若干分立模塊的方式形成所述塑封層111。
[0092] 本實施例中，采用整個模塊的方式形成所述塑封層111，即，對整塊的PCB基板104 上方的金屬層108、圖像傳感芯片130和信號處理芯片140進行塑封工藝，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。采用整個模塊的方式形成塑封層111時，能夠避免對準問題，從而降低塑封工藝的難度。
[0093] 在其他實施例中，米用若干分立模塊的方式形成所述塑封層111時，一個模塊的塑封層111至少覆蓋于一個功能區(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起到保護圖像傳感芯片130的作用。
[0094] 所述塑封層111的材料為樹脂或防焊油墨材料，例如，環(huán)氧樹脂或丙烯酸樹脂。
[0095] 請參考圖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。
[0096] 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102的數(shù)量相同，或者說，所述通孔的數(shù)量與分立的金屬層108的數(shù)量相同，每一個分立的金屬層 108上方均形成有一個通孔，使得圖像傳感芯片130的每一個焊盤102均能與外部電路電連接。
[0097] 本實施例中，通過在塑封層111內(nèi)形成通孔的方式，實現(xiàn)焊盤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)形成通孔帶來的不良影響，提高了后續(xù)形成的影像傳感器模組的性能。
[0098] 在形成通孔的工藝過程中，由于膠帶層106的存在，影像感應(yīng)區(qū)101處于一個密封腔內(nèi)，防止形成通孔的工藝對影像感應(yīng)區(qū)101造成損傷或雜質(zhì)進入影像感應(yīng)區(qū)101內(nèi)。
[0099] 通過所述焊接凸起115使焊盤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和信號處理芯片140正常工作。
[0100] 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。
[0101] 作為一個實施例，焊接凸起115的材料為錫，形成所述焊接凸起115的步驟包括：形成填充滿所述通孔的金屬材料，采用回流工藝，形成所述焊接凸起115。
[0102] 作為一個具體實施例，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 Μ 100 μ m。
[0103] 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。
[0104] 本實施例中，所述通孔環(huán)繞在圖像傳感芯片130和信號處理芯片140的四周，形成的焊接凸起115環(huán)繞在圖像傳感芯片130和信號處理芯片140的四周。在其他實施例中，可根據(jù)實際封裝工藝的需要確定通孔的位置。
[0105] 請參考圖9,沿第二切割道區(qū)域113 (請參考圖8)切割所述PCB基板104 ;去除所述膠帶層106 (請參考圖8)。
[0106] 本實施例中，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,形成若干單個的影像傳感器模組。
[0107] 由于前述在對第一待封裝晶圓進行減薄處理后，形成了具有較薄厚度的圖像傳感芯片130,因此，本實施例形成的影像傳感器模組的厚度較??；同時，本實施例形成影像傳感器模組的封裝工藝簡單，且對圖像傳感芯片130進行的封裝制程極少（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，本實施例可以挑選良率較好的圖像傳感芯片130進行封裝，從而進一步提高了封裝良率，有效的降低了封裝成本。
[0108] 當所述膠帶層106的材料為UV解膠膠帶時，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。
[0109] 當所述膠帶層106的材料為熱解膠膠帶時，對所述膠帶層106進行加熱，然后揭除所述膠帶層106。
[0110] 在本實用新型另一實施例中，請參考圖10,形成焊接凸起115之前，包括步驟：在圖像傳感芯片130側(cè)壁以及信號處理芯片140側(cè)壁形成點膠層114,且所述點膠層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。
[0111] 所述點膠層114起到保護圖像傳感芯片130以及信號處理芯片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。
[0112] 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。
[0113] 當圖像傳感芯片130側(cè)壁表面以及信號處理芯片140側(cè)壁表面形成有點膠層114 時，切割所述PCB基板104后，形成的封裝結(jié)構(gòu)如圖11所示。
[0114] 請參考圖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通過鏡座191與所述PCB基板104相連接。
[0115] 具體的，本實施例中，在PCB基板104背面形成濾光片180,所述濾光片180封閉孔洞107 -端。
[0116] 由于任何在絕對零度（_237°C )以上的物體都對外發(fā)射紅外線（紅外光），也就是說，影像感應(yīng)區(qū)201能同時感應(yīng)到可見光和紅外光，根據(jù)光的折射遠離和定律可得出：波長越長，折射率越小；波長越短，折射率越大。因此，當可見光和紅外光同時進入影像感應(yīng)區(qū) 101后，可見光和紅外光會在不同的靶面成像，可見光的成像為彩色圖形，紅外光的成像為黑白成像，當將可見光所成圖像調(diào)試好后，紅外光會在靶面形成虛像，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,將光線中的紅外光濾去，解決圖像色彩失真的問題。
[0117] 為了增加透光率，提高影像感應(yīng)區(qū)101對光線的利用率，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)。
[0118] 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，使得到達影像感應(yīng)區(qū)101的光線中的紅外光被濾去。
[0119] 在本實施例中，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。
[0120] 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的位置對應(yīng)于開口 109、以及孔洞107的位置，即所述鏡片190的位置對應(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，使得外界光線能透過所述鏡片190照射到影像感應(yīng)區(qū)101表面。
[0121] 本實施例中，在PCB基板104背面形成支撐部192,鏡片190通過支撐部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。由于本實施例中濾光片180位于PCB基板104的背面，因此本實施例中所述鏡片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，有利于滿足產(chǎn)品的小型化的發(fā)展趨勢。同時，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。
[0122] 本實施例中，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。
[0123] 本實施例中，在PCB基板104背面形成濾光片180，在本實用新型其他實施例中，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。
[0124] 在本實用新型其他實施例中，當信號處理芯片140以及圖像傳感芯片130側(cè)壁表面形成有點膠層114時，形成的影像傳感器模組如圖14所示。
[0125] 相應(yīng)的，本實施例提供一種影像傳感器模組，請參考圖12,所述影像傳感器模組包括：
[0126] PCB基板104,所述PCB基板104具有正面和與所述正面相對的背面，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102,其中，所述影像感應(yīng)區(qū)101位于孔洞107上方，所述焊盤102和金屬層108電連接；倒裝在PCB基板正面上方的信號處理芯片140,所述信號處理芯片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。
[0127] 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102電連接，且金屬層108還與信號處理芯片140電連接，因此通過金屬層108能夠?qū)崿F(xiàn)信號處理芯片140與圖像傳感芯片130之間的電連接。
[0128] 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)具有開口 109,所述開口 109的尺寸與孔洞107的尺寸相同；所述影像感應(yīng)區(qū)101位于開口 109上方，影像感應(yīng)區(qū)101可通過所述開口 109接收外界光線，本實施例中，所述開口 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對光的利用率。
[0129] 所述金屬層108的位置和數(shù)量與焊盤102的位置和數(shù)量相對應(yīng)。具體的，當影像感應(yīng)區(qū)101四側(cè)均具有若干焊盤102時，則孔洞107四側(cè)均具有若干分立的金屬層108,且每一個分立的金屬層108對應(yīng)于一個焊盤102相連接。在其他實施例中，當影像感應(yīng)區(qū)101 一側(cè)具有若干焊盤時，則所述孔洞一側(cè)具有相同數(shù)量的分立的金屬層。
[0130] 所述金屬層108的材料為Cu、A1或W。
[0131] 本實施例中，所述金屬層108遠離所述開口 109的側(cè)壁與PCB基板104的側(cè)壁齊平。
[0132] 還包括：第一金屬凸塊103,所述第一金屬凸塊103位于焊盤102和金屬層108之間，通過所述第一金屬凸塊103電連接所述焊盤102和金屬層108 ;第二金屬凸塊150,所述第二金屬凸塊150位于信號處理芯片140和金屬層108之間，通過所述第二金屬凸塊150 電連接所述信號處理芯片140和金屬層108。
[0133] 所述第一金屬凸塊103的數(shù)量和位置與焊盤102的數(shù)量和位置相對應(yīng)，即第一金屬凸塊103的數(shù)量與焊盤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102 的間距相等，以使每一個焊盤102均能與一個金屬層108相連接，從而實現(xiàn)焊盤102與外部電路電連接的目的。
[0134] 所述第二金屬凸塊150的數(shù)量和位置與信號處理芯片140的引腳的數(shù)量和位置相對應(yīng)，以使信號處理芯片140的每一個引腳均能與一個第二金屬凸塊150相連接，因此信號處理芯片140每一個引腳均能與相對應(yīng)的金屬層108相連接，從而實現(xiàn)信號處理芯片140 與圖像傳感芯片130電連接的目的。
[0135] 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。
[0136] 需要說明的是，本實施例中，第二金屬凸塊150與信號處理芯片140和金屬層108 相接觸，通過第二金屬凸塊150和金屬層108電連接信號處理芯片140和圖像傳感芯片 130。在本實用新型其他實施例中，若在對應(yīng)設(shè)置第二金屬凸塊的位置未形成有金屬層時，則PCB基板內(nèi)形成有線路分布，所述線路分布與金屬層電連接，且所述線路分布還與第二金屬凸塊電連接，通過所述線路分布電連接第二金屬凸塊以及金屬層，通過線路分布、第二金屬凸塊以及金屬層電連接圖像傳感芯片以及信號處理芯片。
[0137] 本實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所述通孔，焊接凸起115頂部高于塑封層 111表面。
[0138] 所述塑封層111的材料為樹脂或防焊油墨材料，例如，環(huán)氧樹脂或丙烯酸樹脂。
[0139] 本實施例中，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。
[0140] 作為一個具體實施例，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 Μ 100 μ m。
[0141] 塑封層111將圖像傳感芯片130包覆住，防止外界環(huán)境對圖像傳感芯片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,通過焊接凸起115使焊盤112與外部電路電連接，既避免了對圖像傳感芯片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，進一步提高影像傳感器模組的可靠性。
[0142] 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，由于焊接凸起115頂部至塑封層111表面的距離非常小，進一步減小了影像傳感器模組的厚度。
[0143] 本實施例將圖像傳感芯片130和信號處理芯片140分開來設(shè)置，具體的，在PCB基板104正面分開設(shè)置圖像傳感芯片130和信號處理芯片140,避免考慮在同一芯片內(nèi)設(shè)置圖像傳感芯片130以及信號處理芯片140的排布及互連問題，降低了設(shè)計難度；并且，由于圖像傳感芯片130以及信號處理芯片140之間受到對方排布以及面積的影響小，因此圖像傳感芯片130以及信號處理芯片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，由于圖像傳感芯片130與信號處理芯片140并未設(shè)置在同一芯片上，相對現(xiàn)有技術(shù)而言，本實用新型實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)計成本降低；最后，由于圖像傳感芯片130與信號處理芯片140分開設(shè)置，圖像傳感芯片 130與信號處理芯片140可以任意組合，使得影像傳感器模組具有更高的靈活性。
[0144] 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通過鏡座191與所述PCB基板104相連接；支撐部192 ;通過所述支撐部192將鏡片190與鏡座191相互固定。
[0145] 本實施例中，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。
[0146] 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。
[0147] 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通過螺紋螺合相互固定，通過旋轉(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。
[0148] 通過調(diào)節(jié)所述支撐部192,能夠使鏡片190非?？拷鼮V光片180,并且由于本實施例中濾光片180位于PCB基板104背面，因此鏡片190非?？拷黀CB基板104背面，從而進一步減小影像傳感器模組的厚度。
[0149] 在本實用新型其他實施例中，如圖13所示，所述濾光片180卡配于鏡座191上。
[0150] 在本實用新型另一實施例中，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)壁表面以及信號處理芯片140側(cè)壁表面的點膠層114,且所述點膠層 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。所述點膠層114起到保護圖像傳感芯片130以及信號處理芯片140的作用，防止外界環(huán)境對圖像傳感芯片130以及信號處理芯片140造成不良影響，提高封裝結(jié)構(gòu)的可靠性。
[0151] 作為一個具體實施例，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 Μ 100 μ m。
[0152] 所述影像傳感器模組還包括：位于PCB基板104正面的無源元件，通過金屬層108 電連接所述無源元件、信號處理芯片140以及圖像傳感芯片130,所述無源元件為電阻或電容。
[0153] 本實用新型另一實施例還提供一種封裝方法，圖15至圖20為本實用新型另一實施例封裝過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，需要說明的是，本實施例中與上述實施例中相同結(jié)構(gòu)的參數(shù)和作用等限定在本實施例中不再贅述，具體請參考上述實施例。
[0154] 請參考圖15,提供若干單個的圖像傳感芯片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202。
[0155] 請參考圖16,提供若干單個的信號處理芯片240。
[0156] 請參考圖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。
[0157] 本實施例中，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。
[0158] 本實施例中，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，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。
[0159] 所述第一金屬凸塊203的數(shù)量和位置對應(yīng)于焊盤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202的間距相等，也就是說，后續(xù)在將圖像傳感芯片230倒裝在PCB基板204上時，每一個第一金屬凸塊203對應(yīng)于一個焊盤202表面相接觸；所述第二金屬凸塊250的數(shù)量和位于對應(yīng)于信號處理芯片240的引腳的數(shù)量和位置。
[0160] 本實施例中，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)歷的封裝制程進一步減少，從而避免封裝制程對圖像傳感芯片230帶來的不良影響，使得圖像傳感芯片230保持較高的性能；同樣的，信號處理芯片240的性能也得到提高。
[0161] 需要說明的是，本實施例中，第二金屬凸塊250與金屬層208直接接觸，S卩，在金屬層208表面形成第二金屬凸塊250 ;在本實用新型其他實施例中，若在對應(yīng)設(shè)置第二金屬凸塊的位置未形成有金屬層時，則在PCB基板功能區(qū)內(nèi)形成線路分布，所述線路分布與金屬層電連接，且所述線路分布還與第二金屬凸塊電連接，通過所述線路分布電連接第二金屬凸塊以及金屬層，后續(xù)通過線路分布、第二金屬凸塊以及金屬層電連接圖像傳感芯片以及信號處理芯片。
[0162] 所述濾光片280不僅起到濾光作用，還可以起到保護影像感應(yīng)區(qū)201的作用，防止后續(xù)的封裝工藝過程中的雜質(zhì)掉落在影像感應(yīng)區(qū)201內(nèi)。
[0163] 所述濾光片280的尺寸大于或等于所述孔洞207、所述開口 209的尺寸。
[0164] 本實施例中，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。在其他實施例中，所述濾光片280還可以位于第二切割道區(qū)域213。
[0165] 在其他實施例中，在PCB基板功能區(qū)背面未形成濾光片時，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施例的說明。
[0166] 請參考圖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202和金屬層208電連接；將信號處理芯片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。
[0167] 所述倒裝方法可參考前述實施例，在此不再贅述。
[0168] 本實施例中，采用若干分立模塊的方式形成塑封層211，并且，每個模塊的塑封層 211完全覆蓋于圖像傳感芯片230表面，同時塑封層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)形成一個影像傳感器模組，任一個功能區(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。
[0169] 請參考圖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通過鏡座291與所述PCB基板204相連接。
[0170] 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。
[0171] 關(guān)于鏡座291、鏡片290以及支撐部292的描述可參考前述實施例，在此不再贅述。
[0172] 在本實施例中，在形成塑封層211之前，在PCB基板204背面形成了濾光片280,在本實用新型其他實施例中，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，具體可參考前述實施例的說明。
[0173] 本實施例中，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，進一步簡化了封裝工藝步驟，提高封裝效率。
[0174] 請參考圖20,沿第二切割道區(qū)域213 (請參考圖19)切割所述PCB基板204。
[0175] 本實施例中，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。
[0176] 與晶圓級封裝工藝相比，本實施例中的封裝工藝條件更溫和，在經(jīng)歷本實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。
[0177] 需要說明的是，在本實用新型其他實施例中，當未形成塑封層時，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)壁表面的點膠層。有關(guān)點膠層的描述可參考前述實施例的說明。
[0178] 相應(yīng)的，本實施例提供一種影像傳感器模組，請參考圖20,所述影像傳感器模組包括：
[0179] PCB基板204,所述PCB基板204具有正面和與所述正面相對的背面，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202,其中，所述影像感應(yīng)區(qū)201位于孔洞207上方，所述焊盤202和金屬層208電連接；倒裝在PCB基板正面上方的信號處理芯片240,且所述信號處理芯片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。
[0180] 所述金屬層208內(nèi)具有開口 209,所述開口 209的尺寸與孔洞207的尺寸相同；所述影像感應(yīng)區(qū)201位于開口 209上方，影像感應(yīng)區(qū)201可通過所述開口 209接收外界光線，本實施例中，所述開口 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對光的利用率。
[0181] 本實施例中，所述金屬層208暴露出遠離所述開口 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。
[0182] 還包括：第一金屬凸塊203,所述第一金屬凸塊203位于焊盤202和金屬層208之間，通過所述第一金屬凸塊203電連接所述焊盤202和金屬層208 ;第二金屬凸塊250,所述第二金屬凸塊250位于信號處理芯片240和金屬層208之間，通過所述第二金屬凸塊250 電連接所述信號處理芯片240和金屬層208。
[0183] 需要說明的是，本實施例中，第二金屬凸塊250與金屬層208直接接觸；在本實用新型其他實施例中，若在對應(yīng)設(shè)置第二金屬凸塊的位置未形成有金屬層時，則在PCB基板內(nèi)形成有線路分布，所述線路分布與金屬層電連接，且所述線路分布還與第二金屬凸塊電連接，通過所述線路分布電連接第二金屬凸塊以及金屬層，通過線路分布以及金屬層電連接圖像傳感芯片以及信號處理芯片。
[0184] 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通過鏡座291與所述PCB基板204相連接；支撐部292 ;通過所述支撐部292將鏡片290與鏡座291相互固定。
[0185] 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施例，在此不再贅述。
[0186] 在PCB基板204正面設(shè)置圖像傳感芯片230以及信號處理芯片240,避免考慮在同一芯片內(nèi)設(shè)置圖像傳感芯片230以及信號處理芯片240的排布及互連問題，降低了設(shè)計難度；并且，由于圖像傳感芯片230以及信號處理芯片240之間受到對方排布以及面積的影響小，因此圖像傳感芯片230以及信號處理芯片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，由于圖像傳感芯片230與信號處理芯片240并未設(shè)置在同一芯片上，相對現(xiàn)有技術(shù)而言，本實用新型實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)計成本降低；最后，由于圖像傳感芯片230與信號處理芯片240分開設(shè)置，圖像傳感芯片230與信號處理芯片240可以任意組合，使得影像傳感器模組具有更高的靈活性。
[0187] 并且，通過調(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，從而進一步減小影像傳感器模組的厚度。
[0188] 在本實用新型其他實施例中，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。具體可參考前述實施例的描述。
[0189] 雖然本實用新型披露如上，但本實用新型并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本實用新型的保護范圍應(yīng)當以權(quán)利要求所限定的范圍為準。
【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，其中，所述影像感應(yīng)區(qū)位于孔洞上方，所述焊盤和金屬層電連接；倒裝在PCB基板上方的信號處理芯片，所述信號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和金屬層之間，通過所述第一金屬凸塊電連接所述焊盤和金屬層。
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，通過所述第二金屬凸塊電連接所述信號處理芯片和金屬層。
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)形成有線路分布，所述線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基板表面的無源元件。
【文檔編號】H01L27/146GK203895459SQ201420258887
【公開日】2014年10月22日申請日期: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, 王蔚申請人:蘇州晶方半導體科技股份有限公司

完整全部詳細技術(shù)資料下載