[发明专利]图像传感器封装加固结构及其制备方法

说明书

本发明涉及一种所述图像传感器封装加固结构及其制备方法，包括封装陶瓷外壳、光窗盖板、密封胶环、引脚、金属化区、金属加固框、保护膜环与焊料环；它包括确定焊料环宽度、确定金属化区宽度、形成金属化区、制作金属加固框、放置保护膜环、放置焊料环、夹持金属加固框与封装陶瓷外壳、焊料回流与拆除夹具各步骤。本发明具有光窗盖板的加固结构，由于焊料合金具有比密封胶更高的封接强度，可以提供抵抗大尺寸光窗盖板在真空、低压条件下封装腔体内的巨大压力差，有效规避密封胶结处分层、脱落现象，提升大尺寸图像传感器在真空、低压环境下的适用能力。

技术领域

本发明涉及一种图像传感器封装加固结构及其制备方法，本发明属于集成电路制造技术领域。

背景技术

图像传感器封装中通常都是由一个光窗盖板盖板及封装载体组成，其中光窗盖板盖板除了便于光线进入芯片表面感光单元外，另一个作用是保护图像传感器芯片免受外部环境污染外。

图像传感器封装中光窗盖板盖板一般采用密封胶进行密封。与常规的集成电路气密封装不同，密封胶的封接强度明显低于气密封装中的焊料、玻璃等密封材料。在诸如真空、航空、航天等应用中，由于负压的存在，光窗盖板将受到一个由内向外的压力，光窗盖板面积越大，盖板上所承受的压力也越大。光窗盖板尺寸通常小于40mm×30mm，盖板上承受的压力差一般小于10公斤，而对于一些大面阵图像传感器封装而言，盖板尺寸甚至超过80mm×70mm，盖板上承受的压力差将超过50公斤，如此大的压力加载在密封胶上，有可能直接导致密封胶胶结处分层、脱落，造成密封失效，严重者会发生光窗盖板脱落现象，从而使得封装内的图像传感器芯片失去保护。针对此类使用大尺寸光窗盖板的图像传感器封装，对密封胶封接界面进行加固保护，是实现大尺寸图像传感器安全使用的有力保障。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种可明显提高光窗盖板的封接强度、确保真空或低压环境应用中大尺寸光窗盖板不会因内外压差导致的盖板分层、脱落问题的图像传感器封装加固结构及其制备方法。

按照本发明提供的技术方案，所述图像传感器封装加固结构，包括图像传感器封装体，且所述图像传感器封装体包括封装陶瓷外壳、光窗盖板、密封胶环、引脚与图像传感器芯片；在封装陶瓷外壳的背面设有引脚，在封装陶瓷外壳的正面设有凹腔，在凹腔内粘接固定有图像传感器芯片，在对应凹腔外侧的封装陶瓷外壳的正面通过密封胶环固定有光窗盖板；

还包括金属化区、金属加固框、保护膜环与焊料环；在对应光窗盖板外侧的封装陶瓷外壳的正面设有呈环状的金属化区，金属化区的表面具有金属化区镀层，在金属化区上设有焊料环，焊料环的宽度小于金属化区的宽度，在焊料环上固定有呈环状的金属加固框，金属加固框的表面具有金属加固框镀层，金属加固框的外环部分与焊料环固定，金属加固框的内环部分通过保护膜环压紧在光窗盖板上，且保护膜环的宽度小于或者等于焊料环的宽度。

作为优选，所述金属化区镀层采用镍金镀层结构，金层位于镍层的外部，其中镍层厚度为1.3μm~8.9μm，金层厚度为0.03μm ~0.3μm。

作为优选，所述金属化区镀层采用镍钯金镀层结构，金层位于钯层的外部，钯层位于镍层的外部，其中镍层厚度为1.3μm~8.9μm，钯层厚度为0.1μm ~0.5μm，金层厚度为0.03μm ~0.3μm。

作为优选，所述金属加固框为柯伐合金材质或者42合金材质。

作为优选，所述金属加固框镀层为镍金镀层结构，金层位于镍层的外部，其中镍层厚度为1.3μm~8.9μm，金层厚度为0.03μm ~0.3μm。

作为优选，所述金属加固框镀层为镍钯金镀层结构，金层位于钯层的外部，钯层位于镍层的外部，其中镍层厚度1.3μm~8.9μm，钯层厚度0.1μm ~0.5μm，金层厚度0.03μm ~0.3μm。

作为优选，所述保护膜环为聚酰亚胺胶膜、聚四氟乙烯薄片或者聚四氟乙烯涂层。