[發(fā)明專利]圓片級(jí)固態(tài)圖像傳感器的封裝方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110457883.5
• 申請(qǐng)日: 2011-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN102502480A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尚金堂;秦順金;于慧;蒯文林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): B81C1/00
• 分類號(hào): B81C1/00;H01L27/146
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種MOEMS（微光機(jī)電系統(tǒng)）封裝技術(shù)，尤其涉及一種圓片級(jí)固態(tài)圖像傳感器的封裝方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)如今，對(duì)于如PDA，筆記本電腦和移動(dòng)手機(jī)等移動(dòng)終端設(shè)備來說，人們對(duì)多功能、低成本的需求在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造技術(shù)中發(fā)揮著越來越重要的作用。近年來，在手機(jī)等便攜式消費(fèi)電子產(chǎn)品終端上搭載有微型的視頻攝像模塊。在移動(dòng)手機(jī)中，除了它的主要功能以外，攝像功能被用戶和手機(jī)制造商認(rèn)為是核心功能。行業(yè)為此投入了大量的精力致力于提升和優(yōu)化移動(dòng)手機(jī)攝像頭的制造工藝。圓片級(jí)攝像頭（Wafer?level?camera）被認(rèn)為是能夠滿足這些需求的技術(shù)。

消費(fèi)類電子產(chǎn)品中圖像傳感器分辨率不斷的增加及對(duì)市場(chǎng)對(duì)小外形攝像頭的需求使得圖像傳感器的像素點(diǎn)減小到1.4μm。這一技術(shù)進(jìn)步使得人們能夠生產(chǎn)出高像素且小外形的的圖像傳感器。除了像素點(diǎn)尺寸以外，圖像傳感器的制造和封裝工藝也是影響攝像頭最終尺寸的關(guān)鍵因素。攝像頭中的CMOS圖像傳感器的有源面需要在封裝過程中得到保護(hù)，從而避免像素點(diǎn)被工藝過程中的顆粒沾污。目前人們通常采用熱固性樹脂將玻璃圓片與硅片粘結(jié)起來并用于控制玻璃圓片與圖像傳感器芯片的距離，由于熱固性樹脂內(nèi)填有顆粒，因此在制作通孔的時(shí)候，顆粒容易污染芯片的表面；此外，在用等離子體對(duì)樹脂進(jìn)行加工時(shí)，也容易產(chǎn)生副產(chǎn)物從而污染芯片表面，造成成品率大幅度下降至90%左右；同時(shí)玻璃圓片與硅圓片之間的間距難以控制。此外，這種方法封裝的圖像傳感器的玻璃圓片與硅圓片的平整度也很難控制，專利申請(qǐng)人發(fā)展了幾種圓片級(jí)玻璃微球腔的制備方法：正壓熱成型和負(fù)壓熱成型方法。Pyrex7740玻璃（含有堿金屬離子，Pyrex是美國(guó)Corning公司的品牌）是一種重要的材料，它有著與半導(dǎo)體硅材料（常溫下，Pyrex7740玻璃熱膨脹系數(shù)為????????????????????????????????????????????????，硅的熱膨脹系數(shù)為）相匹配的熱膨脹系數(shù)，有著高透光率和較強(qiáng)的強(qiáng)度，使得Pyrex7740玻璃廣泛應(yīng)用于MOEMS、MEMS封裝和微流體等領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種工藝流程簡(jiǎn)單、成本低、高度可控、平行度好、成品率高的圓片級(jí)固態(tài)圖像傳感器的封裝方法。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種圓片級(jí)固態(tài)圖像傳感器的封裝方法，包括以下步驟：第一步，?在硅圓片上刻蝕微槽環(huán)陣列，從而得到硅圓片模具；第二步，將硼硅玻璃圓片與上述硅圓片模具在真空條件下進(jìn)行鍵合，使得硅圓片模具的微槽環(huán)密封；第三步，將上述鍵合好的圓片加熱至玻璃軟化點(diǎn)以上并保溫一定時(shí)間，外界環(huán)境的大氣壓使得軟化的玻璃成型獲得玻璃凸環(huán)，然后冷卻使玻璃凝固，再進(jìn)行退火；第四步，除去硅圓片模具，從而得到帶有玻璃凸環(huán)和平面光學(xué)窗口的玻璃圓片；第五步，將帶有玻璃凸環(huán)和平面光學(xué)窗口的玻璃圓片與載有固態(tài)圖像傳感器的圓片對(duì)準(zhǔn)后，用膠粘劑在玻璃凸環(huán)的端部將兩者粘結(jié)起來，從而使得固態(tài)圖像傳感器密封，再經(jīng)過背面減薄工藝即可得到封裝好的固態(tài)圖像傳感器。

上述技術(shù)方案中，所述方形槽的圖形與（100）硅圓片的（110）方向垂直或平行，可通過設(shè)計(jì)硅模具開口寬度和腐蝕的條件及時(shí)間來精確控制玻璃圓片（2）與硅圓片（8）間的間距。所述的硼硅玻璃圓片優(yōu)選為Pyrex7740玻璃圓片。所述退火溫度為550℃～570℃，退火保溫時(shí)間為30min，然后緩慢風(fēng)冷至常溫。第二步所述的粘結(jié)采用的方法為陽(yáng)極鍵合，陽(yáng)極鍵合條件為：電壓600V～800V，溫度為300℃～500℃。第三步所述鍵合好的圓片加熱溫度為820℃～900℃。

本發(fā)明獲得如下效果：