芯片级封装制造技术

本实用新型专利技术涉及芯片级封装。模塑图像传感器芯片级封装的实施方式可包括具有第一侧和第二侧的图像传感器。第一腔壁和第二腔壁可耦接到所述图像传感器的第一侧并从其延伸。第一腔壁和第二腔壁可在图像传感器上方形成腔。透明层可耦接到第一腔壁和第二腔壁。重新分布层(RDL)可耦接到图像传感器的第二侧。至少一个互连件可直接耦接到RDL。模塑材料可包封RDL的一部分、图像传感器的一部分、每个腔壁的一侧以及透明层的一部分。

Chip level packaging

The utility model relates to a chip level package. An embodiment of a chip-level packaging of a molded image sensor may include an image sensor having a first side and a second side. The first cavity wall and the second cavity wall can be coupled to the first side of the image sensor and extend from it. The first cavity wall and the second cavity wall can form a cavity above the image sensor. The transparent layer can be coupled to the first cavity wall and the second cavity wall. The redistribution layer (RDL) can be coupled to the second side of the image sensor. At least one interconnect can be directly coupled to the RDL. The molding material may encapsulate part of the RDL, part of the image sensor, one side of each cavity wall, and part of the transparent layer.

【技术实现步骤摘要】
芯片级封装
本技术的各方面整体涉及芯片级封装。更具体的实施方式涉及模塑图像传感器芯片级封装。
技术介绍
图像传感器通过响应于入射电磁辐射传送信号来传达与图像有关的信息。图像传感器用于多种设备中，包括智能电话、数码相机、夜视设备、车辆、医疗成像器和许多其他设备。图像传感器有时被封装在涉及模塑工艺的半导体封装中。
技术实现思路
模塑图像传感器芯片级封装的实施方式可包括具有第一侧和第二侧的图像传感器。第一腔壁和第二腔壁可耦接到图像传感器的第一侧并从所述第一侧延伸。第一腔壁和第二腔壁可在图像传感器上方形成腔。透明层可耦接到第一腔壁和第二腔壁。重新分布层(RDL)可耦接到图像传感器的第二侧。至少一个互连件可直接耦接到RDL。模塑材料可包封RDL的一部分、图像传感器的一部分、所述第一腔壁的一侧、所述第二腔壁的一侧以及透明层的一部分。模塑图像传感器芯片级封装的实施方式可包括以下各项中的一项、全部或任一项：模塑材料可沿着RDL的一部分、所述第一腔壁的一侧、所述第二腔壁的一侧以及透明层的一部分延伸。模塑材料可形成与图像传感器平行的层，并且在垂直于图像传感器的方向上沿着RDL的一部分、所述第一腔壁的一侧、所述第二腔壁的一侧以及透明层的一部分延伸。模塑材料可延伸到透明层中所形成的凹槽中。互连件可为以下各项中的一种：焊球、柱、铜球、金球以及它们的任何组合。模塑材料可为可层压模塑材料。形成模塑图像传感器芯片级封装的方法的实施方式可包括提供具有第一侧和第二侧的晶圆。晶圆可具有多个图像传感器。该方法可包括将晶圆的第一侧耦接到多个腔壁的第一侧，以及将透明层耦接到多个腔壁的第二侧。该方法还可包括将重新分布层(RDL)耦接到晶圆的第二侧。该方法可包括形成RDL上的互连件、每个图像传感器之间的多个凹口，其中多个凹口从图像传感器延伸到透明层中。该方法还可包括将模塑材料设置在互连件阵列上方以包封RDL的一部分，以及用模塑材料填充多个凹口。该方法可包括在多个凹口中的每个凹口处切割每个图像传感器以形成多个芯片级封装。形成模塑图像传感器芯片级封装的方法的实施方式可包括以下各项中的一项、全部或任一项：切割每个图像传感器可包括形成延伸到透明层的凹槽中的模塑材料层。用模塑材料填充多个凹口可包括沿着RDL的一部分、多个腔壁中的每个腔壁的一侧以及透明层的一部分延伸模塑材料。模塑材料可为固体模塑材料和液体模塑材料中的一种。模塑材料可为可层压的。将模塑材料设置在互连件阵列上方可包括在真空条件下对模塑材料进行层压。所形成的凹口可终止于透明层。互连件阵列可包括以下各项中的一种：球栅阵列、矩栅阵列、针栅阵列、柱栅阵列以及它们的任何组合。形成芯片级封装的方法的实施方式可包括提供具有第一侧和第二侧的晶圆。晶圆可具有多个图像传感器。该方法可包括将晶圆的第一侧耦接到多个腔壁的第一侧，以及将透明层耦接到所述多个腔壁的第二侧。该方法还可包括将重新分布层(RDL)耦接到晶圆的第二侧，以及形成RDL上的互连件。该方法可包括形成每个图像传感器之间的多个凹口，其中多个凹口从图像传感器延伸到透明层中。该方法还可包括将模塑材料设置在互连件阵列上方，以及对模塑材料进行层压以将互连件阵列按压穿过模塑材料，从而包封RDL的一部分。该方法还可包括将模塑材料层压到多个凹口中的每个凹口中，以及在多个凹口中的每个凹口处切割每个图像传感器以形成多个芯片级封装。形成芯片级封装的方法的实施方式可包括以下各项中的一项、全部或任一项：切割每个图像传感器可包括形成延伸到透明层的凹槽中的模塑材料层。用模塑材料填充多个凹口可包括沿着RDL的一部分、多个腔壁中的每个腔壁的一侧以及透明层的一部分延伸模塑材料。可在30-100摄氏度之间的温度和0-50MPa之间的压力下对模塑材料进行层压。互连件阵列可包括以下各项中的一种：球栅阵列、矩栅阵列、针栅阵列、柱栅阵列以及它们的任何组合。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体实施方式以及附图并根据权利要求书，上述以及其他方面、特征和优点将会显而易见。附图说明将在下文中结合附图来描述各实施方式，其中类似标号表示类似元件，并且：图1、图2、图3、图4是CSP的各种实施方式的剖面侧视图；图5A、图5B、图5C、图5D、图5E、图5F、5G是形成CSP的各个步骤的图示；图6是示出形成CSP的工艺的流程图；并且图7是描绘隐形切割技术的图示。具体实施方式本公开、其各方面以及实施方式并不限于本文所公开的具体部件、组装工序或方法元素。本领域已知的符合预期的模塑图像传感器芯片级封装(CSP)的许多附加部件、组装工序和/或方法元素将显而易见地与本公开的特定实施方式一起使用。因此，例如，尽管本技术公开了特定实施方式，但是此类实施方式和实施部件可包括符合预期操作和方法的本领域已知用于此类模塑图像传感器CSP以及实施部件和方法的任何形状、尺寸、样式、类型、模型、版本、量度、浓度、材料、数量、方法元素、步骤等。现在参见图1，示出了CSP的实施方式的剖面侧视图。CSP包括具有第一侧4和第二侧6的图像传感器2。在图1所示的实施方式中，图像传感器的第一侧4可耦接到第一腔壁8和第二腔壁10，并且在图像传感器上方形成腔12。在该实施方式中，腔壁8和10的外边缘与图像传感器的外边缘齐平，然而，在其他实施方式中，图像传感器的外边缘可悬伸出腔壁，或腔壁可延伸超过图像传感器的外边缘。作为非限制性示例，腔壁可由密封剂、模塑聚合物、玻璃纤维环氧树脂、树脂或它们的任何组合制成。透明层14耦接到第一腔壁8和第二腔壁10。透明层14可使用一个或多个耦接物(作为非限制性示例，其可为焊料、胶粘剂、粘合剂、胶带等)耦接到腔壁。在各种实施方式中，透明层可为玻璃材料或其他透明和/或半透明材料。在图1所示的实施方式中，透明层14中形成有第一凹槽16和第二凹槽18。在一个实施方式中，凹槽可深达数十微米至数百微米，而在其他变型形式中，凹槽可比该范围更浅或更深。凹槽的宽度也可有所变化。在各种实施方式中，凹槽宽达数微米且窄达五微米，而在其他实施方式中，凹槽比数微米更宽且比五微米更窄。在各种实施方式中，透明材料可具有单个凹槽或根本没有凹槽。重新分布层(RDL)20耦接到图像传感器的第二侧6，如图1所示。在各种实施方式中，CSP可不包括RDL，而是与图像传感器的连接可与图像传感器自身直接建立。至少一个互连件可直接耦接到RDL20。在图1所示的示例中，第一互连件22和第二互连件24耦接到RDL20。在各种实施方式中，单个互连件耦接到RDL，而在其他实施方式中，多于两个互连件耦接到RDL。在没有RDL的实施方式中，一个或多个互连件可直接耦接到图像传感器。作为非限制性示例，至少一个互连件可为球、引脚、柱或其他导电/导热互连设备。在互连件为球的实施方式中，作为非限制性示例，该球可为焊球、铜球、金球以及它们的任何组合。模塑材料可包封CSP的部分以免受机械损伤和湿气的影响，尤其是在CSP的侧壁及互连件与RDL之间的相交部分处。如图所示，模塑材料未完全包封这些互连件。在图1所示的实施方式中，模塑材料26包封RDL20的一部分、图像传感器2的一部分、每个腔壁的一侧以及透明层14的一部分。在该实施方式中，模塑材料26覆盖互连件与RDL之间的任何外部交点，以及R本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯片级封装，其特征在于，包括：图像传感器，所述图像传感器具有第一侧和第二侧；第一腔壁和第二腔壁，所述第一腔壁和所述第二腔壁耦接到所述图像传感器的所述第一侧并从所述第一侧延伸，其中所述第一腔壁和所述第二腔壁在所述图像传感器上方形成腔；透明层，所述透明层耦接到所述第一腔壁并耦接到所述第二腔壁；重新分布层RDL，所述重新分布层耦接到所述图像传感器的所述第二侧；至少一个互连件，所述至少一个互连件直接耦接到所述RDL；和模塑材料，其中所述模塑材料包封所述RDL的一部分、所述图像传感器的一部分、所述第一腔壁的一侧、所述第二腔壁的一侧以及所述透明层的一部分。

【技术特征摘要】
2017.01.13 US 15/405,5191.一种芯片级封装，其特征在于，包括：图像传感器，所述图像传感器具有第一侧和第二侧；第一腔壁和第二腔壁，所述第一腔壁和所述第二腔壁耦接到所述图像传感器的所述第一侧并从所述第一侧延伸，其中所述第一腔壁和所述第二腔壁在所述图像传感器上方形成腔；透明层，所述透明层耦接到所述第一腔壁并耦接到所述第二腔壁；重新分布层RDL，所述重新分布层耦接到所述图像传感器的所述第二侧；至少一个互连件，所述至少一个互连件直接耦接到所述RDL；和模塑材料，其中所述模塑材料包封所述RDL的一部分、所述图像传感器的一部分、所述第一腔壁的一侧、所述第二腔壁的一侧以及所述透明层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文进，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：美国,US