[发明专利]图像传感器圆片级封装方法及封装结构

说明书

技术领域

本发明涉及图像传感器封装制造技术领域，特别是涉及一种图像传感器圆片级封装方法及封装结构。

背景技术

随着信息技术的发展，图像传感器广泛应用于日常生活的电子产品，同时工业生产和检测对智能化的需求，使得图像传感器得到了更广泛的应用。

现有的T型连接方式的图像传感器圆片级封装结构如图1所示，在传感器圆片101上通过预设工艺形成多个图像传感器芯片，图像传感器芯片包括传感单元102和与将所述传感单元102引出的焊盘电极103；将传感器圆片101与一透明基板104粘合，粘合材料为树脂105；在所述焊盘电极103的背面用干法刻蚀露出所述焊盘电极103；在图像传感器晶圆背面与槽内覆盖树脂105，并与一基板106键合。在晶圆背面用用机械划槽方式暴露出正面电极，然后进行金属沉积，形成T型连接110以把所述焊盘电极103引出到背面，并制作背部电极108；最后沿槽107中心的切割线109划片得到单个芯片。然而，这种结构在封装完成进行划片后，互连面积相当小，并且引线暴露在外面容易引起湿气及化学物质沿引线进入封装体内，引起异质材料分层现象，最终导致互连失效，造成可靠性低问题；多层结构的异质键合，极易在高功率工作时高温引起翘曲问题。

现有的引线键合互连方式的图像传感器封装结构如图2所示，将待封装图像传感器芯片201的有源区205向上通过粘合剂固定在基板204上，然后通过引线203把图像传感器上的焊盘电极202与基板焊盘电极206互连。这种封装形式，封装流程简单，成本低，但是有很明显的缺点，可靠性低，封装密度小，并且有源面暴露在外面，容易造成污染。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种图像传感器圆片级封装方法及封装结构，用于解决现有技术中的图像传感器圆片级封装结构存在的封装密度小、容易造成污染、可靠性低及容易引起翘曲的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种上述图像传感器圆片级封装方法，所述图像传感器圆片级封装方法包括以下步骤：

提供图像传感器芯片，所述图像传感器芯片包括图像传感单元及与所述图像传感单元相连接且位于所述图像传感器芯片正面的焊盘电极，并在所述焊盘电极上形成第一焊料凸点；

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连结构，所述互连结构自所述凹槽底部经由所述凹槽侧壁延伸至所述基板的背面；

将所述图像传感器芯片倒装焊于所述凹槽底部的所述互连结构上；

在所述图像传感器芯片背面及所述基板背面形成介质层，所述介质层将所述图像传感器芯片与所述基板之间的凹槽空间密封以形成密封腔体；

形成第二焊料凸点，所述第二焊料凸点与位于所述基板背面的所述互连结构相连接。

作为本发明的图像传感器圆片级封装方法的一种优选方案，所述凹槽的深度大于或等于所述互连结构、所述第一焊料凸点及所述图像传感器芯片三者的厚度之和，所述凹槽的横向尺寸大于所述图像传感器芯片的横向尺寸。

作为本发明的图像传感器圆片级封装方法的一种优选方案，采用激光植球法形成所述第一焊料凸点及所述第二焊料凸点。

作为本发明的图像传感器圆片级封装方法的一种优选方案，采用激光植球法形成所述第二焊料凸点过程中的回流温度低于所述第一焊料凸点的熔点。

作为本发明的图像传感器圆片级封装方法的一种优选方案，所述基板为光敏玻璃，通过光刻、显影在所述基板背面形成所述凹槽。

作为本发明的图像传感器圆片级封装方法的一种优选方案，形成所述第一焊料凸点包括以下步骤：

在所述介质层内形成开口，所述开口暴露出位于所述基板背面的所述互连结构；

在暴露的所述互连结构表面形成UBM层；

在所述UBM层表面形成所述第二焊料凸点。

作为本发明的图像传感器圆片级封装方法的一种优选方案，形成所述第二焊料凸点之后，还包括将得到的结构进行划片以形成独立的封装器件的步骤。

本发明还提供一种图像传感器圆片级封装结构，所述图像传感器圆片级封装结构包括：

基板，所述基板背面形成有凹槽；

互连结构，自所述凹槽底部经由所述凹槽侧壁延伸至所述基板的背面；

图像传感器芯片，所述图像传感器芯片包括图像传感单元及与所述图像传感单元相连接且位于所述图像传感器芯片正面的焊盘电极；

第一焊料凸点，位于所述焊盘电极表面；所述图像传感器芯片经由所述第一焊料凸点倒装焊于位于所述凹槽底部的所述互连结构上；