[實用新型]低應力晶圓級圖像芯片封裝結構

有效

• 申請號: 201520628612.5
• 申請日: 2015-08-20
• 公開（公告）號: CN205039156U
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發明（設計）人: 黃雙武;劉辰;黃麥瑞;陳潔
• 申請（專利權）人: 蘇州科陽光電科技有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 馬明渡;王健

技術領域

本實用新型涉及一種低應力晶圓級圖像芯片封裝結構，屬于半導體封裝技術領域。

背景技術

圖像傳感器已被廣泛地應用于諸如數字相機、相機電話等的數字裝置中。圖像傳感器模塊可包括用于將圖像信息轉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將光子轉換成電子以顯示和存儲圖像的半導體器件。圖像傳感器的示例包括電荷耦合器件（CCD）、互補金屬氧化硅（CMOS）圖像傳感器（CIS）等。

圖像傳感器中盲孔是一種實現芯片之間互連的最新技術。其主要特征在于，可以實現芯片和芯片之間、晶圓和晶圓之間或者晶圓和芯片之問的線路導通。與以引線鍵合方式將各個芯片連接起來的傳統的IntegratedCircuit（IC）封裝方式相比，以硅通孔技術為主的三維封裝方式具有以下優勢：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。現有技術雖然實現了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，不能有效的節省生產成本。

發明內容

本實用新型目的是提供一種低應力晶圓級圖像芯片封裝結構，該低應力晶圓級圖像芯片封裝結構能有效的縮短工藝流程，降低生產成本，減小結構應力，且防止了膠水擴散且可靠性增加。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種低應力晶圓級圖像芯片封裝結構，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，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側面具有若干個連續排列的V形缺口，所述第二支撐圍堰層四個拐角處均設有弧形缺口；

所述盲孔由碗狀孔和位于碗狀孔底部的直孔組成；所述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；所述盲孔中直孔的上開口為55~60μm，下開口為45~50μm，孔深為34~36微米。

上述技術方案中進一步改進的方案如下：

1.上述方案中，所述圖像傳感芯片下表面和盲孔側表面具有鈍化層，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電圖形層，一防焊層位于金屬導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電圖形層電連接。

2.上述方案中，所述支撐圍堰厚度為20~50微米。

3.上述方案中，所述支撐圍堰寬度為200~300微米。

由于上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點和效果：

本實用新型低應力晶圓級圖像芯片封裝結構，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，實現了產業化。

附圖說明

附圖1為本實用新型低應力晶圓級圖像芯片封裝結構結構示意圖；

附圖2為本實用新型低應力晶圓級圖像芯片封裝結構中支撐圍堰結構示意圖；

附圖3為本實用新型低應力晶圓級圖像芯片封裝結構局部示意圖。

以上附圖中：1、圖像傳感芯片；2、透明蓋板；3、感光區；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

下面結合實施例對本實用新型作進一步描述：