CN204991711U - 封装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种封装结构,包括:芯片单元,所述芯片单元的第一表面包括感应区域;上盖板,所述上盖板的第一表面具有支撑结构,所述上盖板覆盖所述芯片单元的第一表面,所述支撑结构位于所述上盖板和所述芯片单元之间,且所述感应区域位于所述支撑结构和所述芯片单元的第一表面围成的空腔之内;以及遮光层,所述遮光层覆盖在所述上盖板的与第一表面相对的第二表面上,并暴露出与所述感应区域相对的中间区域。本实用新型的封装结构可以减少入射至所述感应区域的干扰光线。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体技术领域,尤其涉及一种封装结构。
背景技术
传统技术上,IC芯片与外部电路的连接是通过金属引线键合(WireBonding)的方式实现。随着IC芯片特征尺寸的缩小和集成电路规模的扩大,引线键合技术不再适用。
晶圆级芯片封装(WaferLevelChipsizePackaging,WLCSP)技术是对整片晶圆进行封装测试后再切割得到单个成品芯片的技术,封装后的芯片尺寸与裸片一致。晶圆级芯片封装技术颠覆了传统封装如陶瓷无引线芯片载具(CeramicLeadlessChipCarrier)、有机无引线芯片载具(OrganicLeadlessChipCarrier)的模式,顺应了市场对微电子产品日益轻、小、短、薄化和低价化要求。经晶圆级芯片封装技术封装后的芯片达到了高度微型化,芯片成本随着芯片的减小和晶圆尺寸的增大而显著降低。晶圆级芯片封装技术是可以将IC设计、晶圆制造、封装测试、整合为一体的技术,是当前封装领域的热点和发展趋势。
影像传感器芯片作为一种可以将光学图像转换成电子信号的芯片,其具有感应区域。当利用现有的晶圆级芯片封装技术对影像传感器芯片进行封装时,为了在封装过程中保护上述的感应区域不受损伤和污染,通常会在感应区域位置形成一个上盖基板。所述上盖基板在完成晶圆级芯片封装后,可以继续保留,在影像传感器芯片的使用过程中继续保护感应区域免受损伤和污染。
但是,采用上述晶圆级芯片封装技术形成的影像传感器性能不佳。
实用新型内容
本实用新型解决的问题是现有技术形成的影像传感器性能不佳。
为解决上述问题,本实用新型实施例提供了一种封装结构。所述封装结构包括:芯片单元,所述芯片单元的第一表面包括感应区域;上盖板,所述上盖板的第一表面具有支撑结构,所述上盖板覆盖所述芯片单元的第一表面,所述支撑结构位于所述上盖板和所述芯片单元之间,且所述感应区域位于所述支撑结构和所述芯片单元的第一表面围成的空腔之内;以及遮光层,所述遮光层覆盖在所述上盖板的与第一表面相对的第二表面上,并暴露出与所述感应区域相对的中间区域。
可选地,所述遮光层暴露出的所述上盖板中间区域的面积大于或者等于所述感应区域的面积。
可选地,所述遮光层还覆盖所述上盖板的部分侧壁。
可选地,所述遮光层覆盖所述上盖板的部分侧部的高度为所述上盖板厚度的1/5~4/5。
可选地,所述遮光层为黑色光敏有机材料层,厚度为10μm~50μm。
可选地,所述遮光层为金属层,厚度为1μm~10μm。
可选地,所述遮光层为经过黑化处理的金属层,厚度为1μm~10μm。
可选地,所述上盖板的厚度为300μm~500μm。
可选地,所述芯片单元还包括:位于所述感应区域外的焊垫;从所述芯片单元的与第一表面相对的第二表面贯穿所述芯片单元的通孔,所述通孔暴露出所述焊垫;覆盖所述芯片单元第二表面和所述通孔侧壁表面的绝缘层;位于所述绝缘层表面且与所述焊垫电连接的金属层;位于所述金属层和所述绝缘层表面的阻焊层,所述阻焊层具有暴露出部分所述金属层的开孔;填充所述开孔,并暴露在所述阻焊层表面之外的外接凸起。
与现有技术相比,本实用新型实施例的技术方案具有以下优点:
本实用新型实施例的封装结构包括芯片单元、上盖板和位于所述上盖板第二表面上的遮光层,所述遮光层覆盖所述上盖板第二表面的***区域,并暴露出与所述感应区域相对的中间区域。与现有技术的封装结构相比,本实用新型实施例封装结构中的遮光层可以阻挡从所述上盖板第二表面的***区域入射的光线,所述光线容易在在所述上盖板的侧壁发生反射进入芯片单元的感应区域,从而干扰所述感应区域的成像,由于本实用新型实施例的遮光层减少了上述的干扰光线,因此提高了作为影像传感器的封装结构的成像质量。
进一步地,本实用新型实施例的封装结构中,所述遮光层还可以覆盖所述上盖板的部分侧壁,进一步减少了从所述上盖板侧壁入射的干扰光线,提高了所述封装结构的成像质量。
附图说明
图1示出了现有技术的影像传感器芯片的剖面结构示意图;
图2示出了本实用新型一实施例的封装结构的剖面结构示意图;
图3示出了本实用新型另一实施例的封装结构的剖面结构示意图;
图4至图11示出了本实用新型一实施例的封装方法中所形成的中间结构的结构示意图;
图12至图15示出了本实用新型另一实施例的封装方法中所形成的中间结构的结构示意图。
具体实施方式
由背景技术可知,现有技术形成的影像传感器的性能不佳。
本实用新型的发明人对现有技术采用晶圆级芯片封装技术对影像传感器芯片进行封装的工艺进行了研究,发现现有技术形成的影像传感器的性能不佳的原因在于,在芯片封装过程中形成于感应区域之上的上盖基板会对进入感应区域的光线产生干扰,降低成像质量。
具体地,参考图1,图1示出了现有技术形成的影像传感器芯片的剖面结构示意图。所述影像传感器芯片包括:衬底10;位于所述衬底10第一表面的感应区域20;位于所述衬底10第一表面,所述感应区域20两侧的焊垫21;从所述衬底10的与所述第一表面相对的第二表面贯穿所述衬底10的通孔(未标示),所述通孔暴露出所述焊垫21;位于所述通孔侧壁及衬底10第二表面的绝缘层11;从所述第二表面覆盖所述焊垫21及部分绝缘层11的线路层12;覆盖所述线路层12和绝缘层11的阻焊层13,所述阻焊层13具有开口;位于所述阻焊层13开口内通过所述线路层12与所述焊垫21电连接的焊球14;位于所述衬底10第一表面的感应区域20周围的空腔壁31;以及位于所述空腔壁上的上盖基板30。所述上盖基板30与空腔壁21以及衬底10的第一表面构成空腔,使得所述感应器20位于所述空腔内,避免感应区20在封装和使用过程中受到污染和损伤。通常所述上盖基板30的厚度较大,例如400微米。
本实用新型的发明人发现,在上述的影像传感器芯片的使用过程中,光线I1入射影像传感器的上盖基板30,进入上盖基板30的部分光线I2会照射至上盖基板30的侧壁30s,产生折射和反射现象,反射光线如果入射至所述感应区域20,就会对影像传感器的成像造成干扰。尤其是,如果光线I2的入射角度满足特定条件,例如,当所述上盖基板30为玻璃,玻璃外为空气,而所述光线I2的入射角大于由玻璃到空气的临界角时,所述光线I2会在所述上盖基板30的侧壁30s处发生全反射,全反射光线I2在所述上盖基板30内传播,直至照射至所述感应区域20,会对所述感应区域20造成严重干扰。在具体影像传感器的成像过程中,所述干扰体现为在全反射光线I2光路的反方向上构成虚像,降低了成像质量。
此外,随着晶圆级芯片封装的微型化趋势,晶圆级芯片上集成的传感器芯片的封装体越多,单个成品芯片封装体的尺寸越小,上盖基板30的侧壁与感应区20边缘的距离也越来越近,上述的干扰现象也更为明显。
基于以上研究,本实用新型实施例提供了一种封装结构和形成所述封装结构的封装方法。所述封装结构包括芯片单元、上盖板和位于所述上盖板表面的遮光层,所述遮光层覆盖所述上盖板表面的***区域,并暴露出与所述感应区域相对的中间区域,可以阻挡从所述上盖板表面的***区域入射所述上盖板的光线,从而减少了进入芯片单元感应区域的干扰光线,提高了感应区域的成像质量。对应地,形成上述封装结构的封装方法也具有以上优点。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
需要说明的是,提供这些附图的目的是有助于理解本实用新型的实施例,而不应解释为对本实用新型的不当的限制。为了更清楚起见,图中所示尺寸并未按比例绘制,可能会做放大、缩小或其他改变。
首先,本实用新型实施例提供了一种封装结构,参考图2,所述封装结构包括芯片单元210,所述芯片单元210具有第一表面210a和与所述第一表面210a相对的第二表面210b,所述第一表面210a包括感应区域211;上盖板330,所述上盖板330包括第一表面330a和与所述第一表面330a相对的第二表面330b,所述第一表面330a具有支撑结构320,且所述上盖板330覆盖所述芯片单元210的第一表面210a,所述支撑结构320位于所述上盖板330和所述芯片单元210之间,且所述感应区域211位于所述支撑结构320和所述芯片单元210的第一表面210a围成的空腔之内;以及遮光层511,所述遮光层511覆盖在所述上盖板330的第二表面330b上,并暴露出与所述感应区域相对211的第二表面330b的中间区域。在一些实施例中,所述遮光层511暴露出的所述上盖板330第二表面330b中间区域的面积与所述感应区域211的面积相等或者大于所述感应区域211的面积。
本实用新型实施例中,所述遮光层511的材料为黑色光敏有机材料或者经过黑化处理的金属,具有不透光或者低透光的特性。例如,所述遮光层511可以为黑胶;所述遮光层511还可以为经过黑化处理的铝,使得光线在其表面不能形成镜面反射,遮光性能好。当光线入射至所述遮光层511表面时,不能穿过所述遮光层511进入所述上盖板330。
本实用新型实施例图2所示的封装结构与图1所示的现有技术的影像传感器相比,相同的入射光线I1,在图1中,会入射所述影像传感器的上盖基板30,并在上述上盖基板30的侧壁30s处发生反射,进入感应区域20,干扰感应区域20的成像;而参考图2,在本实用新型实施例的封装结构中,所述上盖板330的第二表面330b的***区域被所述遮光层511覆盖,由于所述遮光层511不透光,所述光线I1不会进入所述上盖板330,也就不会对感应区域211产生干扰。此外,本实用新型实施例的所述遮光层511暴露出的所述上盖板330第二表面330b中间区域的面积大于或等于所述感应区域211的面积,从所述上盖板330第二表面330b中间区域入射的光线可以从所述上盖板330进入感应区域211,减小了所述遮光层511对感应区域211成像质量的干扰。
进一步地,在其他一些实施例中,参考图3,所述遮光层511还覆盖了所述上盖板330的第一表面330a和第二表面330b之间的侧壁330s的部分区域。与图2所示的遮光层相比,如图3所示,覆盖所述侧壁330s上部区域的遮光层511可以进一步减少从所述侧壁330s入射的干扰光线I3,进一步提高了所述感应区域211的成像质量。所述遮光层511覆盖的所述上盖板330侧壁330s的上部区域的高度为所述上盖板330厚度的1/5~4/5。若所述遮光层511覆盖所述上盖板330侧壁330s的上部区域的高度过小,则对从所述侧壁330s入射的干扰光线的遮挡效果不佳,另外,由于从所述侧壁330s的底部入射的干扰光线通常不能到达所述感应区域211,因此所述遮光层511覆盖所述侧壁330s的上部区域的高度也无需过大。
对应地,本实用新型实施例提供了一种封装方法,用于形成如图2所示的封装结构。请参考图4至图11,为本实用新型实施例的封装方法的封装过程中形成的中间结构示意图。
首先,参考图4和5,提供待封装晶圆200,其中,图4为所述待封装晶圆200的俯视结构示意图,图5为图4沿AA1的剖视图。
所述待封装晶圆200具有第一表面200a和与所述第一表面相对200a相对的第二表面200b。所述待封装晶圆200的第一表面200a上具有多个芯片单元210和位于所述芯片单元210之间的切割道区域220。
本实施例中,所述待封装晶圆200上的多个芯片单元210呈阵列排布,所述切割道区域220位于相邻的芯片单元210之间,后续沿所述切割道区域220对所述待封装晶圆200进行切割,可以形成多个包括所述芯片单元210的芯片封装结构。
本实施例中,所述芯片单元210为图像传感器芯片单元,所述芯片单元210具有感应区211和位于所述感应区域211之外的焊垫212。所述感应区域211为光学感应区,例如,可以由多个光电二极管阵列排布形成,所述光电二极管可以将照射至所述感应区域211的光学信号转化为电学信号。所述焊垫212作为所述感应区域211内器件与外部电路连接的输入和输出端。在一些实施例中,所述芯片单元210形成于硅衬底上,所述芯片单元210还可以包括形成于硅衬底内的其他功能器件。
需要说明的是,在本实用新型实施例的封装方法的后续步骤中,为了简单明了起见,仅以图4所示的沿所述待封装晶圆200的AA1方向的截面图为例进行说明,在其他区域执行相似的工艺步骤。
接着,参考图6,提供封盖基板300,所述封盖基板300包括第一表面300a以及与所述第一表面300a相对的第二表面300b,在所述封盖基板300的第一表面300a形成多个支撑结构320,所述支撑结构320与所述封盖基板300的第一表面300a围成的凹槽结构与所述待封装晶圆200上的感应区域211相对应。
本实施例中,所述封盖基板300在后续工艺中覆盖所述待封装晶圆200的第一表面200a,用于对所述待封装晶圆200上的感应区域211进行保护。由于需要光线透过所述封盖基板300到达感应区域211,因此,所述封盖基板300具有较高的透光性,为透光材料。所述封盖基板300的两个表面300a和300b均平整、光滑,不会对入射光线产生散射、漫反射等。
具体地,所述封盖基板300的材料可以为无机玻璃、有机玻璃或者其他具有特定强度的透光材料。本实施例中,所述封盖基板300的厚度为300μm~500μm,例如,可以为400μm。如果所述封盖基板300的厚度过大,会导致最终形成的芯片封装结构的厚度过大,不能满足电子产品薄轻化的需求;如果所述封盖基板300的厚度过小,则会导致封盖基板300的强度较小,容易损伤,不能对后续所覆盖的感应区域起到足够的保护作用。
在一些实施例中,所述支撑结构320通过在所述封盖基板300的第一表面300a上沉积支撑结构材料层后刻蚀形成。具体地,首先形成覆盖所述封盖基板300第一表面300a的支撑结构材料层(未示出),接着对所述支撑结构材料层进行图形化,去除部分所述支撑结构材料层后,形成所述支撑结构320。所述支撑结构320与所述封盖基板300的第一表面300a围成的凹槽结构在所述封盖基板300上的位置与所述感应区域211在所述待封装晶圆200上位置相对应,从而使得在后续的结合工艺后,所述感应区域211可以位于所述支撑结构320与所述封盖基板300的第一表面300a围成的凹槽内。在一些实施例中,所述支撑结构材料层的材料为湿膜或干膜光刻胶,通过喷涂、旋涂或者黏贴等工艺形成,对所述支撑结构材料层进行曝光和显影进行图形化后形成所述支撑结构320。在一些实施例中,所述支撑结构材料层还可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等绝缘介质材料,通过沉积工艺形成,后续采用光刻和刻蚀工艺进行图形化形成所述支撑结构320。
在其他一些实施例中,所述支撑结构320还可以通过对所述封盖基板300进行刻蚀后形成。具体地,可以在所述封盖基板300上形成图形化的光刻胶层,然后再以所述图形化的光刻胶层为掩膜刻蚀所述封盖基板300,在所述封盖基板300内形成所述支撑结构320,所述支撑结构320即为所述封盖基板300第一表面300a上的凸起部分。
接着,参考图7,将所述封盖基板300的第一表面300a与所述待封装晶圆200的第一表面200a相对并结合,使得所述支撑结构320与所述待封装晶圆200的第一表面200a围成空腔(未标示),所述感应区域211位于所述空腔内。
本实施例中,通过粘合层(未示出)将所述封盖基板300和所述待封装晶圆200相结合。例如,可以在所述封盖基板300第一表面300a的支撑结构320的顶表面上,和/或所述待封装晶圆200的第一表面200a上,通过喷涂、旋涂或者黏贴的工艺形成所述粘合层,再将所述封盖基板300的第一表面300a与所述待封装晶圆200的第一表面200a相对压合,通过所述粘合层结合。所述粘合层既可以实现粘接作用,又可以起到绝缘和密封作用。所述粘合层可以为高分子粘接材料,例如硅胶、环氧树脂、苯并环丁烯等聚合物材料。
本实施例中,将所述封盖基板300的第一表面300a与所述待封装晶圆200的第一表面200a相对结合后,所述支撑结构320与所述待封装晶圆200的第一表面200a围成空腔。所述空腔的位置与所述感应区域211的位置相对应,且所述空腔面积略大于所述感应区域211的面积,可以使得所述感应区域211位于所述空腔内。本实施例中,将所述封盖基板300和所述待封装晶圆200相结合后,所述待封装晶圆200上的焊垫212被所述封盖基板300上的支撑结构320覆盖。所述封盖基板300可以在后续工艺中,起到保护所述待封装晶圆200的作用。
接着,参考图8,对所述待封装晶圆200进行封装处理。
具体地,首先,从所述待封装晶圆200的第二表面200b对所述待封装晶圆200进行减薄,以便于后续通孔的刻蚀,对所述待封装晶圆200的减薄可以采用机械研磨、化学机械研磨工艺等;接着,从所述待封装晶圆200的第二表面200b对所述待封装晶圆200进行刻蚀,形成通孔(未标示),所述通孔暴露出所述待封装晶圆200第一表面200a一侧的焊垫212;接着,在所述待封装晶圆200的第二表面200b上以及所述通孔的侧壁上形成绝缘层213,所述绝缘层213暴露出所述通孔底部的焊垫212,所述绝缘层213可以为所述待封装晶圆200的第二表面200b提供电绝缘,还可以为所述通孔暴露出的所述待封装晶圆200的衬底提供电绝缘,所述绝缘层213的材料可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或者绝缘树脂;接着,在所述绝缘层213表面形成连接所述焊垫212的金属层214,所述金属层214可以作为再布线层,将所述焊垫212引至所述待封装晶圆200的第二表面200b上,再与外部电路连接,所述金属层214经过金属薄膜沉积和对金属薄膜的刻蚀后形成;接着,在所述金属层214表面及所述绝缘层213表面形成具有开孔(未标示)的阻焊层215,所述开孔暴露出部分所述金属层214的表面,所述阻焊层215的材料为氧化硅、氮化硅等绝缘介质材料,用于保护所述金属层214;再接着,在所述阻焊层215的表面上形成外接凸起216,所述外接凸起216填充所述开孔,所述外接凸起216可以为焊球、金属柱等连接结构,材料可以为铜、铝、金、锡或铅等金属材料。
对所述待封装晶圆200进行封装处理后,可以使得后续切割获得的芯片封装结构通过所述外接凸起216与外部电路连接。所述芯片单元的感应区域211在将光信号转换为电信号后,所述电信号可以依次通过所述焊垫212、金属层214和外接凸起216,传输至外部电路进行处理。
接着,参考图9,在所述封盖基板300的第二表面300b上形成遮光材料层510,所述遮光材料层510具有与所述感应区域211对应的多个开口520。所述开口520的面积大于或等于所述感应区域211的面积,在后续形成封装结构后,用于暴露所述感应区域211。
在一些实施例中,所述遮光材料层510为不透光或者低透光的黑色有机材料,例如黑胶。所述黑色有机材料为光敏材料,通过光刻工艺可以对其进行图形化。具体地,形成所述遮光材料层510的方法包括:通过旋涂、喷涂或者黏贴的方法在所述封盖基板300的第二表面300b上形成黑色光敏有机材料层;根据所述黑色光敏有机材料的正负显影特性,对所述黑色光敏有机材料层待形成开口520的区域进行曝光,或者对待形成开口520之外的区域进行曝光,进行显影后,在所述黑色光敏有机材料层内形成与所述感应区域相对应的多个开口520;最后,对所述黑色光敏有机材料层进行烘烤坚膜,增强所述黑色光敏有机材料层的机械强度及与所述封盖基板300的粘附性。在一些实施例中,所述黑色光敏有机材料层的厚度为10μm~50μm,优选地,可以为15μm,20μm等。
如果所述遮光材料层300采用黑胶形成,由于黑胶为有机材料,难以做到完全不透光。通过适当的增加黑胶材料层的厚度,可以达到较佳的遮光效果,但是,黑胶材料层的厚度越大,在曝光过程中,光线越难以穿透所述黑胶材料层到达底部,即所述黑胶材料层的底部不能完全曝光,增大了显影难度,影响所形成图形的分辨率;此外,黑胶材料作为有机物,在曝光显影过程中还容易产生颗粒物(particle),污染芯片,导致透光率不佳。
因此,在另外一些实施例中,所述遮光材料层510还可以为金属,所述金属可以经过黑化处理,使得光线在其表面不能形成镜面反射。所述金属可以为铝、铝合金或者其他适宜的金属材料。具体地,形成所述遮光材料层510的方法包括:通过溅射的工艺在所述封盖基板300的第二表面300b形成金属材料层,本实施例中,所述金属材料层为铝材料层;接着,再通过酸碱药水对所述金属材料层进行黑化,例如,可以采用含硫的碱溶液对所述铝材料层进行处理,在所述铝材料层上形成黑色的硫化物膜层,提高所述铝材料层的遮光效果;接着,在经过黑化的金属材料层上形成图像化的光刻胶层,所述图形化的光刻胶层暴露出待形成开口520的区域,再以所述图形化的光刻胶层为掩膜对所述经过黑化的金属材料层进行刻蚀直至到达所述封盖基板300的第二表面300b,去除所述图形化的光刻胶层,形成具有多个开口520的遮光材料层510。经过黑化处理的金属材料,不仅遮光效果好,而且厚度较薄,有利于最终形成的封装结构的轻薄化。在一些实施例中,所述经过黑化处理的金属材料层的厚度为1μm~10μm,优选地,可以为5μm,6μm等。
需要说明的是,在其他实施例中,在所述封盖基板300的第二表面300b上形成遮光材料层510还可以在所述封盖基板300与所述待封装晶圆200结合之前,还可以在后续的第一切割工艺之后,本实用新型对此不作限定,可以根据具体的工艺条件进行选择。
接着,参考图10和图11,沿所述待封装晶圆200的切割道区域220(同时参考图5)对所述待封装晶圆200、所述封盖基板300和所述遮光材料层510进行切割,形成多个如图2所示的封装结构。所述封装结构包括芯片单元210;位于所述芯片单元210上的由切割所述封盖基板300形成的上盖板330,以及由切割所述遮光材料层510形成的遮光层511,所述遮光层511覆盖所述上盖板330的第二表面330b,并暴露出与所述感应区域211相对的第二表面330b的中间区域。
本实施例中,对所述待封装晶圆200、所述封盖基板300和所述遮光材料层510的切割包括了第一切割工艺和第二切割工艺。具体地,参考图10,首先,执行第一切割工艺,所述第一切割工艺沿如图5所示的切割道区域220从所述待封装晶圆200的第二表面200b开始切割,直至到达所述待封装晶圆200的第一表面200a形成第一切割沟槽410。所述第一切割工艺可以采用切片刀切割或者激光切割,所述切片刀切割可以采用金属刀或者树脂刀。
接着,参考图11,执行第二切割工艺,所述第二切割工艺沿与图5所述的切割道区域220对应的区域从所述遮光材料层510开始,对所述遮光材料层510和所述封盖基板300切割,直至到达所述待封装晶圆200的第一表面200a,形成贯通所述第一切割沟槽410的第二切割沟槽420,同时形成多个封装结构,从而完成切割工艺。所述第二切割工艺也可以采用切片刀切割或者激光切割。
在其他一些实施例中,所述第二切割工艺也可以沿所述第一切割沟槽410从所述封盖基板300的第一表面300a切割所述封盖基板300和遮光材料层510,形成贯穿所述封盖基板300和遮光材料层510的第二切割沟槽420,完成切割。
需要说明的是,本实施例中,所述第一切割工艺在所述第二切割工艺之前执行,在其他一些实施例中,所述第一切割工艺也可以在所述第二切割工艺之后执行,本实用新型对此不作限定。
此外,本实用新型的另一实施例中,还提供了一种形成如图3所示的封装结构的封装方法。请参考图12至图15,为本实用新型另一实施例的形成图3所示的封装结构的封装过程的结构示意图。
在本实施例中,与前一实施例类似,参考图4至图8,提供待封装晶圆200,所述待封装晶圆200的第一表面200a包括多个芯片单元210和位于芯片单元210之间的切割道区域220,所述芯片单元包括感应区域211;提供封盖基板300,在所述封盖基板300的第一表面300a形成多个支撑结构320,所述支撑结构320与所述待封装晶圆200上的感应区域211相对应;将所述封盖基板300的第一表面300a与所述待封装晶圆200的第一表面200a相对结合,使得所述支撑结构320与所述待封装晶圆200的第一表面200a围成空腔,所述感应区域211位于所述空腔内。具体可参考前一实施例,在此不再赘述,以下仅对与前一实施例不同之处详述。
在将所述封盖基板300和所述待封装晶圆200结合之后,参考图12,执行第一切割工艺。所述第一切割工艺沿如图5所示的切割道区域220从所述待封装晶圆200的第二表面200b开始切割,直至到达所述待封装晶圆200的第一表面200a形成第一切割沟槽410。
接着,参考图13,执行第三切割工艺,所述第三切割工艺沿如图5所示的切割道区域220从所述封盖基板300的第二表面300b开始切割,到达预定深度,形成第三切割沟槽430。所述第三切割沟槽430位于所述封盖基板300内。所述第三切割沟槽430的宽度大于所述第一切割沟槽410和后续形成的第二切割沟槽的宽度,以便后续的遮光材料层可以形成于所述第三沟槽430内。形成所述第三切割沟槽430工艺可以为钻头研磨、片刀切割或者激光切割。
接着,参考图14,在所述封盖基板300的第二表面300b上形成遮光材料层510,所述遮光材料层510具有与所述感应区域211对应的多个开口520。与前一实施例相比,本实施例中,所述遮光材料层510还覆盖了所述第三切割沟槽430的侧壁和底部表面,使得后续完成切割后,所述遮光材料层510还可以覆盖上盖板的部分侧壁。所述遮光材料层510的材料可以为黑色光敏有机材料或者金属。
接着,参考图15,执行第二切割工艺,所述第二切割工艺沿与图5所述的切割道区域220对应的区域从所述遮光材料层510开始,对所述遮光材料层510和所述封盖基板300切割,直至到达所述待封装晶圆200的第一表面200a,形成贯通所述第一切割沟槽410和第三切割沟槽430的第二切割沟槽420,同时形成多个封装结构,从而完成切割工艺。本实施例中,所述第二切割沟槽420的宽度小于所述第三切割沟槽430的宽度,以减小对所述第三切割沟槽430侧壁表面的遮光材料层510的损伤,使得所述第三切割沟槽430侧壁表面的遮光材料层510保留在所形成的封装结构中。因此,参考图3,在最终形成的封装结构中,由切割所述遮光材料层510形成的遮光层511还覆盖了所述上盖板330的侧壁的上部区域。在一些实施例中,所述遮光层511覆盖的所述上盖板330的侧壁的上部区域的高度为所述上盖板330厚度的1/5~4/5。
需要说明的是,本实施例中,所述第一切割工艺在所述第三切割工艺和所述第二切割工艺之前执行,在其他一些实施例中,所述第一切割工艺也可以在所述第三切割工艺和所述第二切割工艺之后执行,还可以在所述第三切割工艺和第二切割工艺之间执行。
虽然本实用新型披露如上,但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本实用新型的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种封装结构,其特征在于,包括:
芯片单元,所述芯片单元的第一表面包括感应区域;
上盖板,所述上盖板的第一表面具有支撑结构,所述上盖板覆盖所述芯片单元的第一表面,所述支撑结构位于所述上盖板和所述芯片单元之间,且所述感应区域位于所述支撑结构和所述芯片单元的第一表面围成的空腔之内;以及
遮光层,所述遮光层覆盖在所述上盖板的与第一表面相对的第二表面上,并暴露出与所述感应区域相对的中间区域。
2.如权利要求1所述的封装结构,其特征在于,所述遮光层暴露出的所述上盖板中间区域的面积大于或者等于所述感应区域的面积。
3.如权利要求1所述的封装结构,其特征在于,所述遮光层还覆盖所述上盖板的部分侧壁。
4.如权利要求3所述的封装结构,其特征在于,所述遮光层覆盖所述上盖板的部分侧部的高度为所述上盖板厚度的1/5~4/5。
5.如权利要求1所述的封装结构,其特征在于,所述遮光层为黑色光敏有机材料层,厚度为10μm~50μm。
6.如权利要求1所述的封装结构,其特征在于,所述遮光层为金属层,厚度为1μm~10μm。
7.如权利要求1所述的封装结构,其特征在于,所述遮光层为经过黑化处理的金属层,厚度为1μm~10μm。
8.如权利要求1所述的封装结构,其特征在于,所述上盖板的厚度为300μm~500μm。
9.如权利要求1所述的封装结构,其特征在于,还包括:位于所述芯片单元第一表面和所述上盖板第一表面之间的粘合层。
10.如权利要求1所述的封装结构,其特征在于,所述芯片单元还包括:
位于所述感应区域外的焊垫;
从所述芯片单元的与第一表面相对的第二表面贯穿所述芯片单元的通孔,所述通孔暴露出所述焊垫;
覆盖所述芯片单元第二表面和所述通孔侧壁表面的绝缘层;
位于所述绝缘层表面且与所述焊垫电连接的金属层;
位于所述金属层和所述绝缘层表面的阻焊层,所述阻焊层具有暴露出部分所述金属层的开孔;
填充所述开孔,并暴露在所述阻焊层表面之外的外接凸起。
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