背照式影像芯片的晶圓級低成本封裝工藝和結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于影像芯片的封裝技術領域，尤其涉及一種背照式影像芯片的晶圓級低成本封裝工藝和結構。
【背景技術】
[0002]目前，背照式影像芯片的晶圓級封裝量產采用UT和MVP封裝結構，該結構對于高像素大尺寸芯片的封裝存在pad pitch (焊盤間距)要求尺寸大，封裝空腔大導致的可靠性差，封裝工藝流程復雜導致的成本高等問題。而影像芯片的晶圓級TSV(硅通孔)工藝技術雖然能解決pad pitch要求尺寸大的缺陷，但無法解決可靠性和高成本的問題。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的之一在于提供一種背照式影像芯片的晶圓級低成本封裝工藝，該方法具有工藝簡單、封裝成本低和可靠性高的特點，以解決現(xiàn)有技術中背照式影像芯片的晶圓級封裝工藝存在的上述問題。
[0004]本發(fā)明的另一目的在于提供一種背照式影像芯片的晶圓級低成本封裝結構，該結構具有封裝成本低和可靠性高的特點，以解決現(xiàn)有技術中背照式影像芯片的晶圓級封裝結構存在的上述冋題。
[0005]為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0006]一種背照式影像芯片的晶圓級低成本封裝工藝，其包括以下步驟:
[0007]I)鍵合:采用高透光性能的熱壓鍵合膠將蓋板玻璃和影像芯片的硅晶圓無空腔的永久鍵合在一起，所述影像芯片自下而上依次為硅襯底、絕緣層和硅晶圓，所述絕緣層內設置有與硅晶圓光學連接的內部互連層，所述硅晶圓上設置有若干個微凸鏡；
[0008]2)減薄:將所述影像芯片的硅襯底全部去除；
[0009]3)開窗:對所述影像芯片的絕緣層開窗，暴露其內的內部互連層以便后續(xù)進行電連接；
[0010]4)重布線:在所述絕緣層內進行重布線形成與所述內部互連層電連接的金屬互連層；
[0011]5)塑封保護:通過光刻工藝對重布線進行塑封保護并形成UBM(under ballmetallizat1n，焊盤)圖形；
[0012]6)加工金屬焊球:在影像芯片的背面形成錫球陣列，以便后期高效的與基板進行組裝；
[0013]7)切割:將影像芯片晶圓分切成單顆封裝好的影像芯片。
[0014]特別地，所述步驟I)中玻璃蓋板采用的一厚一薄2片玻璃通過臨時鍵合膠結合在一起，需要在分割前通過激光或機械任一種方式解鍵合分離2片玻璃，保留其中薄的玻璃，然后將保留的玻璃表面清洗干凈。
[0015]特別地，所述步驟2)中通過研磨、干法蝕刻或濕法腐蝕的任一種方式進行硅襯底去除。
[0016]特別地，所述步驟3)中通過光刻和氧化硅刻蝕的任一種工藝對絕緣層開窗。
[0017]特別地，所述步驟4)中通過PVD種子層，光刻線路，種子層刻蝕形成線路，去膠后通過化學鍍的方法形成可靠的電連接來實現(xiàn)整個重布線工藝流程。
[0018]特別地，所述步驟4)中通過PVD種子層，光刻線路，電鍍線路，去膠后進行種子層刻蝕來實現(xiàn)重布線工藝。
[0019]特別地，所述步驟6)中通過植球或印刷錫膏回流任一種成球工藝加工金屬焊球。
[0020]一種背照式影像芯片的晶圓級低成本封裝結構，其包括蓋板玻璃和影像芯片，其中，所述影像芯片包括硅晶圓，所述硅晶圓的表面設置有若干個微凸鏡，其背面設置有絕緣層，所述蓋板玻璃采用高透光性能的熱壓鍵合膠與所述硅晶圓的表面無空腔的永久鍵合在一起。
[0021]特別地，所述絕緣層內設置有與硅晶圓光學連接的內部互連層，所述絕緣層上開窗且窗內設置有與所述內部互連層電連接的金屬互連層，配合金屬互連層設置有塑封保護層并形成UBM(under ball metallizat1n，焊盤)圖形，所述塑封保護層上設置有與所述金屬互連層電連接的金屬焊球。
[0022]本發(fā)明的有益效果為，與現(xiàn)有技術相比所述一種背照式影像芯片的晶圓級低成本封裝工藝和結構，該封裝結構采用無空腔且不影響光學性能的影像芯片鍵合方案，封裝成本低，可靠性高；該封裝工藝采用非TSV晶圓級封裝工藝方案，工藝流程簡短，封裝成本低廉，可靠性高。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明【具體實施方式】I提供的背照式影像芯片的晶圓級低成本封裝結構的結構示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明【具體實施方式】I提供的背照式影像芯片的晶圓級低成本封裝工藝的蓋板玻璃和影像芯片鍵合示意圖；
[0025]圖3是本發(fā)明【具體實施方式】I提供的背照式影像芯片的晶圓級低成本封裝工藝的去除娃襯底的不意圖；
[0026]圖4是本發(fā)明【具體實施方式】I提供的背照式影像芯片的晶圓級低成本封裝工藝的絕緣層開窗的示意圖；
[0027]圖5是本發(fā)明【具體實施方式】I提供的背照式影像芯片的晶圓級低成本封裝工藝的重布線的示意圖；
[0028]圖6是本發(fā)明【具體實施方式】I提供的背照式影像芯片的晶圓級低成本封裝工藝的塑封保護的示意圖；
[0029]圖7是本發(fā)明【具體實施方式】I提供的背照式影像芯片的晶圓級低成本封裝工藝的加工金屬焊球的示意圖。
[0030]圖中:
[0031]1、蓋板玻璃；2、硅晶圓；3、微凸鏡；4、絕緣層；5、內部互連層；6、金屬互連層；7、塑封保護層；8、金屬焊球；9、熱壓鍵合膠；10、硅襯底。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本發(fā)明的技術方案。
[0033]請參閱圖1所示，本實施例中，一種背照式影像芯片的晶圓級低成本封裝結構，其包括蓋板玻璃I和影像芯片，其中，所述影像芯片包括硅晶圓2，所述硅晶圓2的表面設置有若干個微凸鏡3，其背面設置有絕緣層4，所述絕緣層4內設置有與硅晶圓2光學連接的內部互連層5，所述絕緣層4上開窗且窗內設置有與所述內部互連層5電連接的金屬互連層6，配合金屬互連層6設置有塑封保護層7并形成UBM圖形，所述塑封保護層7上設置有與所述金屬互連層6電連接的金屬焊球8。所述蓋板玻璃I采用