[發明專利]圖像傳感器圓片級封裝方法及封裝結構

在審

• 申請號: 201710256171.4
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN107045992A
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 梁得峰;徐高衛
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H01L21/56
• 分類號: H01L21/56;H01L23/31
• 代理公司: 上海光華專利事務所31219
• 代理人: 余明偉

1.一種圖像傳感器圓片級封裝方法，其特征在于，所述圖像傳感器圓片級封裝方法包括以下步驟：

提供圖像傳感器芯片，所述圖像傳感器芯片包括圖像傳感單元及與所述圖像傳感單元相連接且位于所述圖像傳感器芯片正面的焊盤電極，并在所述焊盤電極上形成第一焊料凸點；

提供一基板，在所述基板背面形成凹槽；

在所述基板上形成互連結構，所述互連結構自所述凹槽底部經由所述凹槽側壁延伸至所述基板的背面；

將所述圖像傳感器芯片倒裝焊于所述凹槽底部的所述互連結構上；

在所述圖像傳感器芯片背面及所述基板背面形成介質層，所述介質層將所述圖像傳感器芯片與所述基板之間的凹槽空間密封以形成密封腔體；

形成第二焊料凸點，所述第二焊料凸點與位于所述基板背面的所述互連結構相連接。

2.根據權利要求1所述的圖像傳感器圓片級封裝方法，其特征在于：所述凹槽的深度大于或等于所述互連結構、所述第一焊料凸點及所述圖像傳感器芯片三者的厚度之和，所述凹槽的橫向尺寸大于所述圖像傳感器芯片的橫向尺寸。

3.根據權利要求1所述的圖像傳感器圓片級封裝方法，其特征在于：采用激光植球法形成所述第一焊料凸點及所述第二焊料凸點。

4.根據權利要求3所述的圖像傳感器圓片級封裝方法，其特征在于：采用激光植球法形成所述第二焊料凸點過程中的回流溫度低于所述第一焊料凸點的熔點。

5.根據權利要求1所述的圖像傳感器圓片級封裝方法，其特征在于：所述基板為光敏玻璃，通過光刻、顯影在所述基板背面形成所述凹槽。

6.根據權利要求1所述的圖像傳感器圓片級封裝方法，其特征在于：形成所述第二焊料凸點包括以下步驟：

在所述介質層內形成開口，所述開口暴露出位于所述基板背面的所述互連結構；

在暴露的所述互連結構表面形成UBM層；

在所述UBM層表面形成所述第二焊料凸點。

7.根據權利要求1所述的圖像傳感器圓片級封裝方法，其特征在于：形成所述第二焊料凸點之后，還包括將得到的結構進行劃片以形成獨立的封裝器件的步驟。

8.一種圖像傳感器圓片級封裝結構，其特征在于，所述圖像傳感器圓片級封裝結構包括：

基板，所述基板背面形成有凹槽；

互連結構，自所述凹槽底部經由所述凹槽側壁延伸至所述基板的背面；

圖像傳感器芯片，所述圖像傳感器芯片包括圖像傳感單元及與所述圖像傳感單元相連接且位于所述圖像傳感器芯片正面的焊盤電極；

第一焊料凸點，位于所述焊盤電極表面；所述圖像傳感器芯片經由所述第一焊料凸點倒裝焊于位于所述凹槽底部的所述互連結構上；

介質層，位于所述圖像傳感器芯片背面及所述基板背面，所述介質層將所述圖像傳感器芯片與所述基板之間的凹槽空間密封以形成密封腔體；

第二焊料凸點，位于所述基板背面，且與位于所述基板背面的所述互連結構相連接。

9.根據權利要求8所述的圖像傳感器圓片級封裝結構，其特征在于：所述基板為光敏玻璃。

10.根據權利要求8所述的圖像傳感器圓片級封裝結構，其特征在于：所述凹槽的深度大于或等于所述互連結構、所述第一焊料凸點及所述圖像傳感器芯片三者的厚度之和，所述凹槽的橫向尺寸大于所述圖像傳感器芯片的橫向尺寸。

11.根據權利要求8所述的圖像傳感器圓片級封裝結構，其特征在于：所述圖像傳感器芯片的邊緣至所述凹槽側壁的間距為10μm～20μm。

12.根據權利要求8所述的圖像傳感器圓片級封裝結構，其特征在于：所述凹槽的側壁與所述基板的背面相垂直。

13.根據權利要求8所述的圖像傳感器圓片級封裝結構，其特征在于：所述圖像傳感器圓片級封裝結構還包括UBM層，所述UBM層位于所述第二焊料凸點與所述基板背面的所述互連結構之間，以將所述UBM層與位于所述基板背面的所述互連結構相連接。