[發(fā)明專利]一種封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法

在審

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• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN109560091A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何志宏;林正忠;林章申
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯長電半導(dǎo)體（江陰）有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發(fā)明提供一種封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法，所述封裝結(jié)構(gòu)包括：重新布線層，所述重新布線層包括第一面以及與所述第一面相對的第二面，所述重新布線層包括介質(zhì)層以及金屬布線層；金屬凸塊，所述金屬凸塊形成于所述重新布線層第一面上；CMOS圖像傳感器芯片與邏輯芯片，所述CMOS圖像傳感器芯片及所述邏輯芯片正面具有金屬焊點(diǎn)，所述金屬焊點(diǎn)裝設(shè)于所述重新布線層第二面上與所述重新布線層實(shí)現(xiàn)相互之間的電連接；封裝材料，形成于所述重新布線層的第二面上，所述CMOS圖像傳感器芯片背面裸露于所述封裝材料；本發(fā)明封裝結(jié)構(gòu)具有封裝體積小，組裝工藝簡單，封裝費(fèi)用低，且不需要外部連線從而提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時(shí)提高最終器件結(jié)構(gòu)的成品率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，特別是涉及一種集成CMOS圖像傳感器與邏輯芯片的晶圓級封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法。

背景技術(shù)

CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)中文的全稱為互補(bǔ)氧化金屬半導(dǎo)體，是用于記錄光線變化的元件，是最常用的感光器件之一，CMOS被稱之為數(shù)碼相機(jī)的大腦。

數(shù)碼相機(jī)的本質(zhì)，從專業(yè)的角度來看，就是把光能轉(zhuǎn)化為信息儲(chǔ)存起來。大致分為以下三個(gè)流程：成像→光電轉(zhuǎn)換→記錄，即鏡頭拍攝主體反射的光線通過鏡頭進(jìn)入相機(jī)后聚焦，形成清晰圖像，圖像落在CMOS光電器材上，通過光電轉(zhuǎn)換形成電信號，然后把信號記錄在磁帶或儲(chǔ)存卡上。而光電轉(zhuǎn)換的核心部件是傳感器，傳感器的作用就是把傳到它身上的不同強(qiáng)度的光線進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成電壓信息最終生成我們想要的數(shù)字圖片。

CMOS圖像傳感器(CMOS image sensor)分正面照明類型和背面照明類型兩種。背面照明類型最大的優(yōu)化之處在于將元件內(nèi)部的結(jié)構(gòu)改變了，其將感光層的元件調(diào)轉(zhuǎn)方向，讓光能從背面直射進(jìn)去，避免了傳統(tǒng)CMOS圖像傳感器結(jié)構(gòu)中，光線會(huì)受到微透鏡和光電二極管之間的電路和晶體管的影響，從而顯著提高光的效能，大大改善低光照條件下的拍攝效果。

因此，CMOS圖像傳感器芯片，通常需要搭配邏輯芯片集成使用，現(xiàn)有的制作方法是將單獨(dú)封裝好的CMOS圖像傳感器芯片通過外部連線與邏輯芯片進(jìn)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(fù)雜，單獨(dú)封裝費(fèi)用高，且需要外部連線使得結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性大大降低，嚴(yán)重影響最終器件結(jié)構(gòu)的成品率。

基于以上所述，提供一種可以有效集成CMOS圖像傳感器芯片及邏輯芯片，并有效降低封裝結(jié)構(gòu)體積、簡化封裝工藝、降低成本以及提高器件穩(wěn)定性，且具有高成品率的封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法實(shí)屬必要。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中CMOS圖像傳感器芯片及邏輯芯片的封裝體積較大，器件穩(wěn)定性低以及產(chǎn)品良率較低的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種封裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié)構(gòu)包括：

重新布線層，所述重新布線層包括第一面以及與所述第一面相對的第二面，所述重新布線層包括介質(zhì)層以及金屬布線層；

金屬凸塊，所述金屬凸塊形成于所述重新布線層第一面上；

CMOS圖像傳感器芯片與邏輯芯片，所述CMOS圖像傳感器芯片及所述邏輯芯片正面具有金屬焊點(diǎn)，所述金屬焊點(diǎn)裝設(shè)于所述重新布線層第二面上與所述重新布線層實(shí)現(xiàn)相互之間的電連接；

封裝材料，形成于所述重新布線層的第二面上，所述CMOS圖像傳感器芯片背面裸露于所述封裝材料。

優(yōu)選地，所述重新布線層包括N層金屬布線層，N≥1。

優(yōu)選地，所述金屬凸塊包括焊料凸點(diǎn)；或者所述金屬凸塊包括金屬柱以及位于金屬柱上方的焊料凸點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述CMOS圖像傳感器芯片包括前照式、背照式CMOS圖像傳感器芯片中的一種或兩種以上組合。