低應(yīng)力晶圓級圖像芯片封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種低應(yīng)力晶圓級圖像芯片封裝結(jié)構(gòu)，屬于半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]圖像傳感器已被廣泛地應(yīng)用于諸如數(shù)字相機(jī)、相機(jī)電話等的數(shù)字裝置中。圖像傳感器模塊可包括用于將圖像信息轉(zhuǎn)換為電信息的圖像傳感器。具體地講，圖像傳感器可包括能夠?qū)⒐庾愚D(zhuǎn)換成電子以顯示和存儲圖像的半導(dǎo)體器件。圖像傳感器的示例包括電荷耦合器件(CXD)、互補(bǔ)金屬氧化硅(CMOS)圖像傳感器(CIS)等。
[0003]圖像傳感器中盲孔是一種實現(xiàn)芯片之間互連的最新技術(shù)。其主要特征在于，可以實現(xiàn)芯片和芯片之間、晶圓和晶圓之間或者晶圓和芯片之問的線路導(dǎo)通。與以引線鍵合方式將各個芯片連接起來的傳統(tǒng)的Integrated Circuit (1C)封裝方式相比，以娃通孔技術(shù)為主的三維封裝方式具有以下優(yōu)勢:首先，由于不再使用引線鍵合，布線距離更短，集成度更高，從而信號傳輸更快，功耗更低；其次，體積更小，重量更輕，相同封裝面積下，可以集成更多的功能；最后，工藝成本大幅降低，適合大批量生產(chǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)雖然實現(xiàn)了 TSV制作的程序化，但是上述所述過程采用了兩步光阻mask的方法，TSV制作線路、周期長，不能有效的節(jié)省生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型目的是提供一種低應(yīng)力晶圓級圖像芯片封裝結(jié)構(gòu)，該低應(yīng)力晶圓級圖像芯片封裝結(jié)構(gòu)能有效的縮短工藝流程，降低生產(chǎn)成本，減小結(jié)構(gòu)應(yīng)力，且防止了膠水?dāng)U散且可靠性增加。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種低應(yīng)力晶圓級圖像芯片封裝結(jié)構(gòu)，包括圖像傳感芯片、透明蓋板，此圖像傳感芯片的上表面具有感光區(qū)，所述透明蓋板邊緣和圖像傳感芯片的上表面邊緣之間具有支撐圍堰從而在透明蓋板和圖像傳感芯片之間形成空腔，此支撐圍堰與圖像傳感芯片之間通過膠水層粘合，圖像傳感芯片下表面的四周邊緣區(qū)域分布有若干個盲孔，所述支撐圍堰由上下疊放的第一支撐圍堰層和第二支撐圍堰層組成，此第一支撐圍堰層與透明蓋板接觸，此第二支撐圍堰層與圖像傳感芯片接觸，所述第二支撐圍堰層內(nèi)側(cè)面具有若干個連續(xù)排列的V形缺口，所述第二支撐圍堰層四個拐角處均設(shè)有弧形缺口；
[0006]所述盲孔由碗狀孔和位于碗狀孔底部的直孔組成；所述盲孔中碗狀孔的上開口為120~130μπι，下開口為62~68μπι，孔深為40~45微米；所述盲孔中直孔的上開口為55-60 μ m，下開口為45~50 μ m，孔深為34~36微米。
[0007]上述技術(shù)方案中進(jìn)一步改進(jìn)的方案如下:
[0008]1.上述方案中，所述圖像傳感芯片下表面和盲孔側(cè)表面具有鈍化層，此盲孔底部具有圖像傳感芯片的引腳焊盤，所述鈍化層與圖像傳感芯片相背的表面具有金屬導(dǎo)電圖形層，一防焊層位于金屬導(dǎo)電圖形層與鈍化層相背的表面，此防焊層上開有若干個通孔，一焊球通過所述通孔與金屬導(dǎo)電圖形層電連接。
[0009]2.上述方案中，所述支撐圍堰厚度為20~50微米。
[0010]3.上述方案中，所述支撐圍堰寬度為200~300微米。
[0011]由于上述技術(shù)方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點和效果:
[0012]本實用新型低應(yīng)力晶圓級圖像芯片封裝結(jié)構(gòu)，其蝕刻形成的由碗狀孔和直孔形成的特定Y形TSV硅通孔相比多步蝕刻形成的Y型孔有更大的深寬比，這樣使晶圓制造時芯片尺寸更小，芯片封裝尺寸會大大縮小；且此種一步蝕刻形成的由碗狀孔和直孔形成的特定Y形TSV硅通孔相比直孔TSV有更小的深寬比，降低了工藝難度，實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。
【附圖說明】
[0013]附圖1為本實用新型低應(yīng)力晶圓級圖像芯片封裝結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]附圖2為本實用新型低應(yīng)力晶圓級圖像芯片封裝結(jié)構(gòu)中支撐圍堰結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]附圖3為本實用新型低應(yīng)力晶圓級圖像芯片封裝結(jié)構(gòu)局部示意圖。
[0016]以上附圖中:1、圖像傳感芯片；2、透明蓋板；3、感光區(qū)；4、支撐圍堰；41、第一支撐圍堰層；42、第二支撐圍堰層；5、膠水層；6、盲孔；61、碗狀孔；62、直孔；7、鈍化層；8、引腳焊盤；9、金屬導(dǎo)電圖形層；10、防焊層；11、通孔；12、焊球；13、空腔；14、V形缺口 ；15、弧形缺口。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述:
[0018]實施例:一種圖像傳感器件，包括圖像傳感芯片1、透明蓋板2，此圖像傳感芯片1的上表面具有感光區(qū)3，所述透明蓋板2邊緣和圖像傳感芯片1的上表面邊緣之間具有支撐圍堰4從而在透明蓋板2和圖像傳感芯片1之間形成空腔13，此支撐圍堰4與圖像傳感芯片1之間通過膠水層5粘合，圖像傳感芯片1下表面的四周邊緣區(qū)域分布有若干個盲孔6，所述支撐圍堰4由上下疊放的第一支撐圍堰層41和第二支撐圍堰層42組成，此第一支撐圍堰層41與透明蓋板2接觸，此第二支撐圍堰層42與圖像傳感芯片1接觸，所述第二支撐圍堰層42內(nèi)側(cè)面具有若干個連續(xù)排列的V形缺口 14，所述第二支撐圍堰層42四個拐角處均設(shè)有弧形缺口 15。
[0019]上述盲孔6由碗狀孔61和位于碗狀孔61底部的直孔62組成；
[0020]上述盲孔6中碗狀孔61的上開口為120或者125 μ m，下開口為64或者66 μ m，孔深為42或者45微米。
[0021]上述盲孔6中直孔62的上開口為56或者58 μ m，下開口為46或者50 μ m，孔深為34或者36微米。
[0022]所述圖像傳感芯片1下表面和盲孔6側(cè)表面具有鈍化層7，此盲孔6底部具有圖像傳感芯片1的引腳焊盤8，所述鈍化層7與圖像傳感芯片1相背的表面具有金屬導(dǎo)電圖形層9，一防焊層10位于金屬導(dǎo)電圖形層9與鈍化層7相背的表面，此防焊層10上開有若干個通孔11，一焊球12通過所述通孔11與金屬導(dǎo)電圖形層9電連接。
[0023]上述支撐圍堰4厚度為35微米或者45微米。
[0024]上述支撐圍堰4寬度為240或者280微米。
[0025]采用上述低應(yīng)力晶圓級圖像芯片封裝結(jié)構(gòu)時，其蝕刻形成的由碗狀孔和直孔形成的特定Y形TSV硅通孔相比多步蝕刻形成的Y型孔有更大的深寬比，這樣使晶圓制造時芯片尺寸更小，芯片封裝尺寸會大大縮小；且此種一步蝕刻形成的由碗狀孔和直孔形成的特定Y形TSV硅通孔相比直孔TSV有更小的深寬比，降低了工藝難度，實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。
[0026]上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種低應(yīng)力晶圓級圖像芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括圖像傳感芯片(1)、透明蓋板(2 )，此圖像傳感芯片(1)的上表面具有感光區(qū)(3 )，所述透明蓋板(2 )邊緣和圖像傳感芯片(1)的上表面邊緣之間具有支撐圍堰(4)從而在透明蓋板(2)和圖像傳感芯片(1)之間形成空腔(13)，此支撐圍堰(4)與圖像傳感芯片(1)之間通過膠水層(5)粘合，圖像傳感芯片(1)下表面的四周邊緣區(qū)域分布有若干個盲孔(6)，所述支撐圍堰(4)由上下疊放的第一支撐圍堰層(41)和第二支撐圍堰層(42)組成，此第一支撐圍堰層(41)與透明蓋板(2)接觸，此第二支撐圍堰層(42)與圖像傳感芯片(1)接觸，所述第二支撐圍堰層(42)內(nèi)側(cè)面具有若干個連續(xù)排列的V形缺口(14)，所述第二支撐圍堰層(42)四個拐角處均設(shè)有弧形缺口(15)； 所述盲孔(6)由碗狀孔(61)和位于碗狀孔(61)底部的直孔(62)組成，所述盲孔(6)中碗狀孔(61)的上開口為120~13(^111，下開口為62~684111，孔深為40~45微米；所述盲孔(6 )中直孔(62 )的上開口為55~60 μ m，下開口為45~50 μ m，孔深為34~36微米。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低應(yīng)力晶圓級圖像芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述圖像傳感芯片(1)下表面和盲孔(6 )側(cè)表面具有鈍化層(7 )，此盲孔(6 )底部具有圖像傳感芯片(1)的引腳焊盤(8)，所述鈍化層(7)與圖像傳感芯片(1)相背的表面具有金屬導(dǎo)電圖形層(9)，一防焊層(10)位于金屬導(dǎo)電圖形層(9)與鈍化層(7)相背的表面，此防焊層(10)上開有若干個通孔(11)，一焊球(12 )通過所述通孔(11)與金屬導(dǎo)電圖形層(9 )電連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低應(yīng)力晶圓級圖像芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述支撐圍堰(4)厚度為20~50微米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低應(yīng)力晶圓級圖像芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述支撐圍堰(4)寬度為200~300微米。
【專利摘要】本實用新型公開一種低應(yīng)力晶圓級圖像芯片封裝結(jié)構(gòu)，其圖像傳感芯片下表面的四周邊緣區(qū)域分布有若干個盲孔，所述支撐圍堰由上下疊放的第一支撐圍堰層和第二支撐圍堰層組成，此第一支撐圍堰層與透明蓋板接觸，此第二支撐圍堰層與圖像傳感芯片接觸，所述第二支撐圍堰層內(nèi)側(cè)面具有若干個連續(xù)排列的V形缺口，所述第二支撐圍堰層四個拐角處均設(shè)有弧形缺口；所述盲孔由碗狀孔和位于碗狀孔底部的直孔組成；盲孔中碗狀孔的上開口為120~130μm，下開口為62~68μm，孔深為40~45微米。本實用新型能有效的縮短工藝流程，降低生產(chǎn)成本，減小結(jié)構(gòu)應(yīng)力，且防止了膠水?dāng)U散且可靠性增加。
【IPC分類】H01L27/146
【公開號】CN205039156
【申請?zhí)枴緾N201520628612
【發(fā)明人】黃雙武, 劉辰, 黃麥瑞, 陳潔
【申請人】蘇州科陽光電科技有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年8月20日