[發明專利]集成圖像傳感器芯片及邏輯芯片的封裝方法

在審

• 申請號: 201710792549.2
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107452728A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 陳彥亨;林正忠
• 申請（專利權）人: 中芯長電半導體（江陰）有限公司
• 主分類號: H01L25/18
• 分類號: H01L25/18;H01L23/31;H01L21/56
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙)31219
• 代理人: 羅泳文

技術領域

本發明屬于半導體封裝領域，特別是涉及一種集成圖像傳感器芯片及邏輯芯片的封裝方法。

背景技術

隨著集成電路的功能越來越強、性能和集成度越來越高，以及新型的集成電路出現，封裝技術在集成電路產品中扮演著越來越重要的角色，在整個電子系統的價值中所占的比例越來越大。同時，隨著集成電路特征尺寸達到納米級，晶體管向更高密度、更高的時鐘頻率發展，封裝也向更高密度的方向發展。

由于扇出晶圓級封裝(fowlp)技術由于具有小型化、低成本和高集成度等優點，以及具有更好的性能和更高的能源效率，扇出晶圓級封裝(fowlp)技術已成為高要求的移動/無線網絡等電子設備的重要的封裝方法，是目前最具發展前景的封裝技術之一。

現有的圖像傳感器芯片封裝通常具有厚度較厚，硅穿孔工藝成本較高，金屬連線容易斷裂，整體良率較低等諸多缺點。

另外，圖像傳感器芯片，如人臉識別芯片等，通常需要搭配邏輯芯片集成使用，現有的制作方法是將單獨封裝好的圖像傳感器芯片通過外部連線與邏輯芯片進行電性連接。這種封裝方法使得器件的體積較大，組裝工藝過程較為復雜，且需要外部連線使得結構的穩定性大大降低，嚴重影響最終的器件結構的成品率。

基于以上所述，提供一種可以有效集成圖像傳感器芯片及邏輯芯片，并有效降低封裝結構體積以及器件穩定性，且具有高成品率的封裝方法實屬必要。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種集成圖像傳感器芯片及邏輯芯片的封裝方法，用于解決現有技術中圖像傳感器芯片及邏輯芯片的封裝體積較大，器件穩定性低以及產品良率較低的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種集成圖像傳感器芯片及邏輯芯片的封裝方法，所述封裝方法包括：1)提供一支撐襯底，于所述支撐襯底表面形成分離層；2)提圖像傳感器芯片及邏輯芯片，將所述圖像傳感器芯片及邏輯芯片粘附于所述分離層上，其中，所述圖像傳感器芯片及邏輯芯片具有電引出結構的一面朝向所述分離層；3)采用封裝材料對所述圖像傳感器芯片及邏輯芯片進行封裝；4)基于所述分離層分離所述封裝材料與所述支撐襯底；5)于所述封裝材料、圖像傳感器芯片及邏輯芯片上制作重新布線層；6)于所述封裝材料中形成直至所述重新布線層的穿孔，并于所述穿孔中制作金屬引線結構，以實現所述重新布線層、所述圖像傳感器芯片與所述邏輯芯片的電性引出；7)于所述重新布線層上封裝透明蓋板。

優選地，所述支撐襯底包括玻璃襯底、金屬襯底、半導體襯底、聚合物襯底及陶瓷襯底中的一種；所述分離層包括膠帶及聚合物層中的一種，所述聚合物層首先采用旋涂工藝涂覆于所述支撐襯底表面，然后采用紫外固化或熱固化工藝使其固化成型。

優選地，所述金屬引線結構包括金屬柱、焊料球、及金屬柱與焊料凸點所組成的疊層中的一種。

優選地，所述金屬引線結構的高度大于所述圖像傳感器芯片及邏輯芯片的厚度。

優選地，所述圖像傳感器芯片包括基底，形成于所述基底上的圖像識別區域以及形成于所述基底邊緣區域的焊盤，所述焊盤與所述圖像識別區域電性連接，所述圖像識別區域完全露出于所述重新布線層。

優選地，步驟5)中，先于所述圖像傳感器芯片的圖像識別區域覆蓋光刻膠，然后再制作所述重新布線層。

優選地，步驟3)采用封裝材料封裝所述圖像傳感器芯片及邏輯芯片的方法包括壓縮成型、傳遞模塑成型、液封成型、真空層壓及旋涂中的一種，所述封裝材料包括聚酰亞胺、硅膠以及環氧樹脂中的一種。

優選地，步驟5)制作所述重新布線層為交替進行如下步驟：采用化學氣相沉積工藝或物理氣相沉積工藝于所述圖像傳感器芯片、邏輯芯片及封裝材料的平面形成介質層，并對所述介質層進行刻蝕形成圖形化的介質層；采用化學氣相沉積工藝、蒸鍍工藝、濺射工藝、電鍍工藝或化學鍍工藝于所述圖形化介質層表面形成金屬層，并對所述金屬層進行刻蝕形成圖形化的金屬布線層。

優選地，所述介質層的材料包括環氧樹脂、硅膠、PI、PBO、BCB、氧化硅、磷硅玻璃，含氟玻璃中的一種或兩種以上組合，所述金屬布線層的材料包括銅、鋁、鎳、金、銀、鈦中的一種或兩種以上組合。

優選地，所述透明蓋板基于金錫鍵合層封裝于所述重新布線層上，所述透明蓋板、所述重新布線層與封裝材料形成所述圖像傳感器芯片及邏輯芯片的封裝腔。

優選地，步驟6)中，采用激光穿孔工藝于所述封裝材料中形成直至所述重新布線層的穿孔。

如上所述，本發明的集成圖像傳感器芯片及邏輯芯片的封裝方法，具有以下有益效果：