高可靠性全封閉cmos影像傳感器結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及CMOS影像傳感器的封裝領域，尤其涉及一種高可靠性全封閉CMOS影像傳感器結構。
【背景技術】
[0002]隨著近年來CMOS集成電路工藝的不斷進步和完善，CMOS影像傳感器芯片獲得了迅速的發(fā)展和廣泛應用，憑借其體積小、重量輕、功耗低、集成度高等優(yōu)點，在消費電子等領域中備受歡迎。
[0003]圖16示出了一種公知的CMOS影像傳感器的封裝結構，包括影像傳感芯片3，該影像傳感芯片功能面包含影像感應區(qū)4及該影像感應區(qū)周邊的若干焊墊5 ;開口，該開口由背面向功能面延伸，且開口底部暴露出焊墊；金屬布線層7，該金屬布線層位于開口內壁及背面，電性連接所述焊墊；絕緣層6，該絕緣層位于金屬布線層與影像傳感芯片之間，并暴露出焊墊；若干焊料凸點9，該焊料凸點位于影像傳感芯片的背面，與金屬布線層電性連接；防焊層11，該防焊層覆蓋背面及開口內壁，且暴露出焊料凸點。
[0004]然而它們的使用環(huán)境適宜，若進一步進軍汽車、勘探、室外監(jiān)控等應用領域，需對CMOS影像傳感器的靈敏性、可靠性、耐用性等提出更高的要求，以經受惡劣的環(huán)境的考驗。

【發(fā)明內容】

[0005]為了使CMOS影像傳感器的可靠性進一步提高，能經受惡劣環(huán)境的考驗，本實用新型提出了一種高可靠性全封閉CMOS影像傳感器結構，能夠進一步增強CMOS影像傳感器的可靠性，耐用性，提升影像傳感芯片的抗干擾能力。
[0006]本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
[0007]一種高可靠性全封閉CMOS影像傳感器結構，包括影像傳感芯片，所述影像傳感芯片具有第一表面及與其相對的第二表面，所述第一表面包含影像感應區(qū)和位于所述影像感應區(qū)周邊的若干焊墊；還包括開口、金屬布線層、若干焊料凸點和塑封層，所述開口自第二表面向第一表面延伸形成，且所述開口的底部暴露出所述焊墊；所述金屬布線層位于所述開口的內壁和所述第二表面上，且電性連接所述焊墊；所述焊料凸點位于所述第二表面上，且與所述金屬布線層電性連接；所述塑封層包覆住所述影像傳感芯片，且暴露出所述影像感應區(qū)和所述焊料凸點。
[0008]作為本實用新型的進一步改進，所述第一表面粘合一保護蓋結構，所述保護蓋結構包括透光蓋板和設于所述第一表面和所述透光蓋板之間的支撐圍堰層，所述支撐圍堰層覆蓋住所述焊墊，并在影像感應區(qū)位置形成有圍堰間隙。
[0009]作為本實用新型的進一步改進，以焊料凸點露出方向為上，所述第二表面上的塑封層高度低于所述焊料凸點的最高點。
[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述塑封層材料為聚合物材料。
[0011]作為本實用新型的進一步改進，所述金屬布線層與所述影像傳感芯片之間設有絕緣層，且所述絕緣層暴露每個焊墊，使所述金屬布線層與所述焊墊電性連接。
[0012]所述開口的結構包括凹槽、孔或前述的組合。
[0013]所述塑封層還暴露出所述影像感應區(qū)的周邊且未延伸至第一表面邊緣的區(qū)域。
[0014]本實用新型的有益效果是:本實用新型提供一種高可靠性全封閉CMOS影像傳感器結構，首先，采用晶圓級TSV技術對CMOS影像傳感芯片進行預封裝，然后，對多個單顆預封裝芯片進行整體塑封，并暴露出單顆預封裝芯片的影像感應區(qū)和焊料凸點，分別實現(xiàn)影像的獲取和影像信號處理之后信息的傳輸；最后，對整體塑封后的塑封層進行切割，形成單顆高可靠性全封閉CMOS影像傳感器結構。這種封裝結構的塑封層是一種全包圍的防護結構，且塑封層的材料具有良好的機械強度性能，或良好的隔潮、防腐、擋煙霧等性能，因此，能夠進一步增強CMOS影像傳感器的可靠性，耐用性等，提升影像傳感芯片的抗干擾能力。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型制作方法步驟a中提供的晶圓結構示意圖；
[0016]圖2為本實用新型制作方法中步驟b后的晶圓結構示意圖；
[0017]圖3為本實用新型制作方法步驟c中形成開口后的晶圓結構示意圖；
[0018]圖4為本實用新型制作方法步驟c中形成絕緣層后的晶圓結構示意圖；
[0019]圖5為本實用新型制作方法步驟c中暴露焊墊后的晶圓結構示意圖；
[0020]圖6為本實用新型制作方法中步驟d后的晶圓結構示意圖；
[0021]圖7為本實用新型制作方法中步驟e后的晶圓結構示意圖；
[0022]圖8為本實用新型制作方法步驟f中整體塑封的結構示意圖；
[0023]圖9為本實用新型制作方法步驟g中整體塑封后形成焊料凸點的結構示意圖；
[0024]圖10為本實用新型制作方法步驟h后形成的高可靠性全封閉CMOS影像傳感器結構示意圖；
[0025]圖11為本實用新型制作方法步驟c中形成凹槽開口結構的俯視圖；
[0026]圖12為本實用新型制作方法步驟c中形成凹槽與圓孔組合結構的俯視圖；
[0027]圖13為圖12中B-B向剖視圖；
[0028]圖14為本實用新型制作方法步驟c中形成直孔開口結構的俯視圖；
[0029]圖15為圖14中C-C向剖視圖；
[0030]圖16為公知的CMOS影像傳感器的封裝結構。
[0031]結合附圖，作以下說明:
[0032]I 晶圓101 晶圓功能面
[0033]102--晶圓背面2--保護蓋結構
[0034]201 圍堪層202 透光蓋板
[0035]203——圍堰間隙3——影像傳感芯片
[0036]301--第一表面302--第一■表面
[0037]4——影像感應區(qū)5——焊墊
[0038]6——絕緣層7——金屬布線層
[0039]8——塑封層9——焊料凸點
[0040]10——模具1001——注塑口
[0041]1002——第一凸起1003——第二凸起
[0042]11——防焊層12——切割線
[0043]13——開口
【具體實施方式】
[0044]為使本實用新型能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做詳細的說明。為方便說明，實施例附圖的結構中各組成部分未按正常比例縮放，故不代表實施例中各結構的實際相對大小。
[0045]如圖10所示，一種高可靠性全封閉CMOS影像傳感器結構，包括影像傳感芯片3，所述影像傳感芯片具有第一表面301及與其相對的第二表面302，所述第一表面包含影像感應區(qū)(4)和位于所述影像感應區(qū)周邊的若干焊墊5;所述第一表面粘合一保護蓋結構2，所述保護蓋結構包括透光蓋板202和設于所述第一表面和所述透光蓋板之間的支撐圍堰層201，所述支撐圍堰層覆蓋住所述焊墊，并在影像感應區(qū)位置形成有圍堰間隙203 ;還包括開口 13、金屬布線層7、若干焊料凸點9和塑封層8，所述開口自第二表面向第一表面延伸形成，且所述開口的底部暴露出所述焊墊；所述金屬布線層位于所述開口的內壁和所述第二表面上，且電性連接所述焊墊；所述焊料凸點位于所述第二表面上，且與所述金屬布線層電性連接；所述塑封層包覆住所述影像傳感芯片，且暴露出所述影像感應區(qū)和所述焊料凸點。其中，焊墊5為與外界電信號連接的導電墊，作為影像傳感芯片電信號的輸入/輸出口。
[0046]可選的，圍堰層201的材料包括高分子聚合物，如本實施例中圍堰層的材料為光刻膠，便于光刻形成圍堰結構。
[0047]可選的，金屬布線層7的材料為鋁、銅、金、鎳、鈦、金、錫、鉑等的一種或多種。
[0048]可選的，開口的結構包括凹槽、孔或前述的組合，參見圖3、圖11、圖12、圖13、圖14和圖15，其中，孔包含直孔和側壁有一定傾斜角度的孔，即上下孔徑不相等的斜孔，形狀包括圓孔和方孔等；凹槽包含直槽和側壁有一定傾斜角度的凹槽，即上下截面尺寸不相等的凹槽?？住疾鄣慕M合包括孔與孔、凹槽與凹槽，及孔與凹槽的組合。作為第一種優(yōu)選的實施例，開口 13結構可以為一條形凹槽結構，參見圖3和圖11，該凹槽由第二表面向第一表面延伸，且凹槽的底部對應若干焊墊5，凹槽狀開口 13的底部暴露出需要電性導出的焊墊