[发明专利]一种高像素CIS晶圆级扇出型封装结构及其制造方法

说明书

本发明公开了一种高像素CIS晶圆级扇出型封装结构，包括：透明基板，所述透明基板具有芯片空腔和感光区域空腔；第一布线层，所述第一布线层设置在所述透明基板上表面和所述芯片空腔内表面；第一钝化层，所述第一钝化层覆盖所述透明基板上表面、所述芯片空腔内表面以及除焊盘之外的第一布线层；芯片焊接结构，所述芯片焊接结构设置在所述芯片空腔区域的所述第一布线层的焊盘上；CIS芯片，所述CIS芯片位于所述芯片空腔中，且倒装焊至所述芯片焊接结构；第二钝化层，所述第二钝化层覆盖所述CIS芯片背面和所述透明基板顶面；第二布线层，所述第二布线层与所述第一布线层电互连；以及外接焊球。

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，尤其涉及一种高像素CIS晶圆级扇出型封装结构及其制造方法。

背景技术

CIS(CMOS Image Sensor，CMOS图像传感器)的市场应用越来越广，随着技术发展，CIS的像素和灵敏性越来越高。CIS的封装对产品的性能、可靠性以及寿命都有显著的影响，同时结合封装的成本，晶圆级封装逐渐成为CIS封装的主流。

传统的CIS封装主要有两种。1)CIS晶圆级封装技术，其结构为正面键合玻璃，背面TSV孔实现引脚引出。该种技术存在如下问题：封装结构表面的厚玻璃由于折射率等问题，容易对入射光线产生光炫等影响；背面TSV技术对信号传输损耗较大；随着像素增加，单个芯片的数据处理量也在增加，芯片的IO引脚数量也在增多，现有的Fan-in(扇入)方案，受限于芯片的尺寸，不能实现多引脚引出；同时高像素CIS封装，要求增加表面玻璃到感光面距离。现有的晶圆级封装距离一般为30/40um，不能满足高像素封装要求。2)COB引线键合封装技术。这种技术存在的问题如下：尘控制非常困难，需要超高的洁净室等级，制造维持成本高；产品设计定制化、周期长、灵活度不够；无法实现晶圆级的高效率封装。

针对现有的CIS晶圆级封装存在的光炫现象、信号传输损耗大、Fan-in方案无法满足多引脚封装、玻璃与感光面距离较近无法满足高像素封装要求，以及COB引线键合封装制造成本过高、产品设计定制化、周期长、灵活度不够和无法实现晶圆级高效率封装等问题，本发明提出了一种新型的高像素CIS晶圆级扇出型封装结构及其制造方法，至少部分的克服了上述问题。

发明内容

针对现有的CIS晶圆级封装存在的光炫现象、信号传输损耗大、Fan-in方案无法满足多引脚封装、玻璃与感光面距离较近无法满足高像素封装要求，以及COB引线键合封装制造成本过高、产品设计定制化、周期长、灵活度不够和无法实现晶圆级高效率封装等问题，根据本发明的一个方面，提供一种高像素CIS晶圆级扇出型封装结构，包括：

透明基板，所述透明基板具有芯片空腔和感光区域空腔；

第一布线层，所述第一布线层设置在所述透明基板上表面和所述芯片空腔内表面；

第一钝化层，所述第一钝化层覆盖所述透明基板上表面、所述芯片空腔内表面以及除焊盘之外的第一布线层；

芯片焊接结构，所述芯片焊接结构设置在所述芯片空腔区域的所述第一布线层的焊盘上；

CIS芯片，所述CIS芯片位于所述芯片空腔中，且倒装焊至所述芯片焊接结构；

第二钝化层，所述第二钝化层覆盖所述CIS芯片背面和所述透明基板顶面；

第二布线层，所述第二布线层与所述第一布线层电互连；以及

外接焊球。

在本发明的一个实施例中，所述透明基板的材料为玻璃。

在本发明的一个实施例中，所述透明基板的底面设置有红外滤光膜。

在本发明的一个实施例中，所述芯片空腔内表面、所述感光区域空腔垂直内表面和部分底面设置有防反光膜。