[发明专利]一种芯片的封装结构及用于芯片封装的转接结构

说明书

本发明公开了一种芯片的封装结构，包括：底部载板，所述底部载板的第一表面上具有电路和第一组焊盘；设置在所述底部载板上的待封装芯片，所述芯片的正面具有第二组焊盘，所述芯片的背面固定到所述底部载板的特定位置；以及转接结构，所述转接结构包括顶部连通结构和垂直连通结构，其中所述顶部连通结构包括基板、设置在所述基板底面上的第三组焊盘和第一组导电结构以及将第三组焊盘连接到对应的第一组导电结构的电路，其中所述垂直连通结构包括第二组导电结构、第四组焊盘以及连接第二组导电结构和第四组焊盘的导电通孔，其中所述第三组焊盘通过焊料与所述第二组焊盘形成电连接，第一组导电结构与所述第二组导电结构电连接，所述第四组焊盘通过焊料与所述第一组焊盘形成电连接。

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域。具体而言，本发明涉及一种芯片的转接结构及封装结构。

背景技术

CIS(CMOS图像传感器，CMOS Image Sensor)是由多个系统和构件组合而成的集成模块，在汽车、航天、手机和相机领域有普遍应用。背照式CIS封装结构的入射光距离N埋层收集层较远，对于入射深度较浅的波长较短的光，如蓝、绿光，光生电子不能被收集，即在短波下，背照式CIS封装有较严重的串扰问题，从而抑制成像效果。当硅基体厚度增加时，可见光波长范围内的入射光的光子完全被基体吸收，光生载流子无法到达光电二极管，而使图像传感器失效。但是，前照式CIS封装则不存在该问题，入射光区域靠近光电二极管收集区，光生载流子易于被N埋层吸收而转化为数字信号。因而，前照式CIS封装仍是图像传感器的主要封装形式。

中国专利申请201010589026.6公开了一种图像传感器模块的封装结构，在印制电路板上贴装图像传感器和图像信号处理芯片，采用嵌入式，分立式等封装方式，其中图像传感器芯片采用金属线的最小特征尺寸可以至少是在图像信号处理芯片中实现的金属线的最小特征尺寸的至少1.5倍以上。中国专利申请201010614957.7公开了一种图像传感器，在滤光镜和金属互联层之间形成抗湿阻挡层，在吸湿阻挡层上所形成槽内直接填充光穿透材料，提升图像传感器的抗高温高湿的性能和量子效率。中国专利申请201810392924.9公开了一种提高量子效率的CMOS图像传感器，在PN光电二极管上方的栅介质层覆盖一层石墨烯，从而降低在中性区光生载流子的复合，提高短波长的入射光的量子效率。

上述现有技术中虽然有研究致力于图像传感器封装体积的减小(如中国专利申请201010589026.6)，但都是基于内部各个芯片的器件的排列方式，而前照式CIS图像传感器芯片贴装在底部载板表面，如何减小封装体积国内外鲜有研究。采用传统的正装金属线连接传感器芯片和底部载板，存在封装体积较大，底部载板焊盘表面处理的问题。背照式CIS图像传感器在提高短波长入射光量子效率，甚至在可见光范围内入射光被硅基体吸收的问题上，石墨烯的工艺成本高，石墨烯的制备仍是一种发展中的技术，大规模工业化尚有距离。

发明内容

传统的前照式CIS封装芯片与基板的电气互连采用金属线键合的模式，然而封装体积较大。本发明公开了一种CIS封装结构。利用顶部透明连通结构和具有通孔的垂直连通结构的模块，芯片正面的电接触结构和底部载板的电接触结构分别通过导电凸点与模块形成电气连接。模块内，顶部的透明连通结构通过金属线路、过孔结构和导电凸点，与垂直连通结构形成电气连接。该方法可有效降低封装体积，模块化组装可提高组装效率，且不需要金属连线，能有效提高封装结构的稳定性，从而提高最终器件结构的成品率。

根据本发明的一个方面，提供一种芯片的封装结构，包括：

底部载板，所述底部载板的第一表面上具有电路和第一组焊盘；

设置在所述底部载板上的待封装芯片，所述芯片的正面具有第二组焊盘，所述芯片的背面固定到所述底部载板的特定位置；以及

转接结构，所述转接结构包括顶部连通结构和垂直连通结构，