CMOS图像传感器的封装方法技术

本发明专利技术提供一种CMOS图像传感器的封装方法，包括如下步骤：提供模具，所述模具具有若干第一凹槽；提供金属薄片贴于所述模具；于所述第一凹槽中粘贴透光盖板；将若干图像传感器由感光面方向键合于金属薄片，所述图像传感器的焊盘电气连接于金属薄片；其中，金属薄片既做为图像传感器芯片焊盘的电气连接部，又适于夹持或支撑所述透光盖板。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像传感器领域，尤其涉及一种CMOS图像传感器的封装方法。
技术介绍
传统的CMOS图像传感器封装包括晶圆级封装方法和芯片级封装方法，其中根据封装工艺不同又分为：CSP（Chip Scale Package，芯片尺寸封装）、COB(Chip On Board，板上芯片封装)、Flip Chip（倒装芯片封装）等封装。目前，主流的CIS（CMOS Image Sensor）芯片封装技术包括：COB (Chips On Board)、CSP(Chip Scale Packaging)。在CSP的晶圆级（Wafer Level）封装的过程中，往往首先将包含有若干CIS芯片的晶圆本体键合于玻璃材质的封装基板上，在封装基板上预先制作对应环绕于每一CIS芯片的支撑侧墙。然后进行对晶圆背面线路工艺的处理例如：TSV（Through Silicon Via，硅通孔）或T-Contact（T型接触），在完成相关的工艺后针对晶圆进行切割，形成单个CIS芯片的封装结构。封装基板的作用在于：可形成一密闭的空间，无论是在封装的过程中还是封装完毕后的模组制造中防止尘埃、水汽以及外部的直接接触等因素污染CIS芯片的感光面，并且封装基板在封装加工中会提供一定的支撑以加强加工强度。但是，CSP封装芯片存在如下问题：1、表面的封装基板会带来入射光线损失并带来反射光的眩扰（flare）；2、由于CSP封装的结构是由上表面（玻璃）和下表面（硅片）及四周侧墙所形成的密封结构，当芯片尺寸较大时，在模组制作的热过程中，封装基板和硅片之间的气压变化容易造成硅片的应力过大，带来芯片的失效的问题。由于CSP封装的上述问题，目前CSP封装主要被用于中低端、低像素CMOS图像传感器产品。而高像素或超高像素CIS芯片的封装采用的是COB技术，以满足性能和可靠性方面的要求。但是另一方面，COB封装也存在量产规模化投资巨大，设计、生产周期长、不灵活等劣势。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种CMOS图像传感器的封装方法，降低封装后的整体厚度，提高图像传感器性能，尤其适用于高像素CMOS图像传感器产品。基于以上考虑，本专利技术提供一种CMOS图像传感器的封装方法，其包括如下步骤：提供模具，所述模具具有若干第一凹槽；提供金属薄片贴于所述模具；于所述第一凹槽中粘贴透光盖板；将若干图像传感器由感光面方向键合于金属薄片，所述图像传感器的焊盘电气连接于金属薄片；其中，金属薄片既做为图像传感器芯片焊盘的电气连接部，又适于夹持或支撑所述透光盖板。优选的，金属薄片贴于所述模具之前，弯曲所述金属薄片；或于金属薄片贴于所述模具之后，弯曲所述金属薄片。优选的，所述步骤还包括：于所述金属薄片与透光盖板之间覆盖胶水，粘合所述透光盖板。优选的，将图像传感器晶圆由感光面方向键合于金属薄片；或将切割的若干图像传感器芯片由感光面方向键合于金属薄片。优选的，所述步骤还包括：当键合为图像传感器晶圆时，沿切割道切割图像传感器晶圆形成单个图像传感器芯片，沿切割区域灌入胶水，胶水固化后粘结金属薄片和芯片；或者，当键合为图像传感器芯片时，直接于芯片边缘区域灌入胶水，胶水固化后粘结金属薄片和芯片。优选的，切割形成单个的封装件。优选的，弯折金属薄片，使金属薄片的顶部区域具有向内弯曲的具有弹性的第一弯折部，适于后续于顶部形成触点。优选的，采用临时胶合方式贴附金属薄片于所述模具，所述临时胶合方式为：水溶胶合方式、UV照射胶合方式或加热胶合方式。优选的，所述步骤还包括：于金属薄片的顶部或底部形成触点。优选的，于金属薄片表面部分区域形成金属层，适于电气连接于焊盘。优选的，所述金属薄片的材质为铜、铝、金或合金。优选的，于所述图像传感器芯片的焊盘表面形成合金材质凸点，所述合金材质凸点于键合时电气连接于所述金属薄片。优选的，采用银浆连接、ACF/P连接、脉冲焊接连接、超声波连接或焊球热连接的方式键合所述焊盘和金属薄片。优选的，所述第一凹槽的深度为100微米至500微米。优选的，所述透光盖板为红外滤光片或蓝玻璃。本专利技术的CMOS图像传感器的封装方法，采用模具粘合金属薄片的方式，在封装过程中模具能保持良好的平整性、一致性，并能起到支撑作用，既可以应用于晶圆级的封装也可应用于芯片级封装，通过金属薄片与图像传感器的焊盘进行电气连接并通过位于顶部、或者底部的触点电气连接于外部，本封装方法的封装制程可控、形成的封装件的厚度、光学性能、可靠性佳。附图说明通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显。图1-图8为根据本专利技术第一实施例的CMOS图像传感器的封装方法的过程示意图；图9-图16为根据本专利技术第二实施例的CMOS图像传感器的封装方法的过程示意图；图17为本专利技术第三实施例CMOS图像传感器的封装方法中涉及的图像传感器晶圆的俯视图；图18-图21为本专利技术第三实施例CMOS图像传感器的封装方法中部分过程示意图；图22为本专利技术CMOS图像传感器的封装方法的方法步骤示意图。在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相似的装置（模块）或步骤。具体实施方式为解决上述现有技术中的问题，本专利技术提供一种CMOS图像传感器的封装方法，包括：提供模具，所述模具具有若干第一凹槽；提供金属薄片贴于所述模具；于所述第一凹槽中粘贴透光盖板；将若干图像传感器由感光面方向键合于金属薄片，所述图像传感器的焊盘电气连接于金属薄片；其中，金属薄片既做为图像传感器芯片焊盘的电气连接部，又适于夹持或支撑所述透光盖板。以下结合具体实施方式，对本专利技术的内容进行说明。第一实施例，请参考图1-图8为根据本专利技术第一实施例的CMOS图像传感器的封装方法的过程示意图。图1中，提供金属薄片100，金属薄片100为具有良好导电性能的金属，例如：铜、铝、金或合金。在本实施例中采用铜片。于金属薄片100表面部分区域形成金属层，适于后续的电气连接。图2，刻蚀金属薄片100，形成若干孔状区域110。图3，提供模具200，模具200的材质为：不锈钢类或合金，模具200上具有若干第一凹槽210，在一实施例中模具200为一整体，在模具200上采用CNC或蚀刻等金属加工方法形成若干第一凹槽210，第一凹槽的深度为100微米至500微米，金属薄片100的孔状区域110分别对应于第一凹槽210，图3中将金属薄片100贴于模具200中，在一实施例中在金属薄片100贴于模具200之前，弯曲金属薄片100形成具有一定弯曲部位和台阶的形状；在另一实施例中，先将金属薄片100贴于模具200，再弯曲金属薄片100，在第一实施例中金属薄片的顶部具有齐平的顶部区域120，顶部台阶部向下延伸的区域尽量保持趋向90度。图4中，采用临时胶合方式贴附金属薄片100于模具200，临时胶合方式为：水溶胶合方式、UV照射胶合方式、加热胶合方式，胶水固化后可形成一定的固化形状12。图5，在第一凹槽210中粘贴透光盖板300，透光盖板为红外滤光片、蓝玻璃。图6，脱去模具200，由于金属薄片100与模具200采用临时键合胶的方式粘接，在此步骤中，脱去模具200，保留金属薄片100，也可保留部分的固化胶水12。图7，切割成单个芯片的图像传感器芯片410由感光面方向键合至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CMOS图像传感器的封装方法，其特征在于，包括如下步骤：提供模具，所述模具具有若干第一凹槽；提供金属薄片贴于所述模具；于所述第一凹槽中粘贴透光盖板；将若干图像传感器由感光面方向键合于金属薄片，所述图像传感器的焊盘电气连接于金属薄片；其中，金属薄片既做为图像传感器芯片焊盘的电气连接部，又适于夹持或支撑所述透光盖板。

【技术特征摘要】
1.一种CMOS图像传感器的封装方法，其特征在于，包括如下步骤：提供模具，所述模具具有若干第一凹槽；提供金属薄片贴于所述模具；于所述第一凹槽中粘贴透光盖板；将若干图像传感器由感光面方向键合于金属薄片，所述图像传感器的焊盘电气连接于金属薄片；其中，金属薄片既做为图像传感器芯片焊盘的电气连接部，又适于夹持或支撑所述透光盖板。2.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器的封装方法，其特征在于，金属薄片贴于所述模具之前，弯曲所述金属薄片；或于金属薄片贴于所述模具之后，弯曲所述金属薄片。3.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器的封装方法，其特征在于，所述步骤还包括：于所述金属薄片与透光盖板之间覆盖胶水，粘合所述透光盖板。4.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器的封装方法，其特征在于，将图像传感器晶圆由感光面方向键合于金属薄片；或将切割的若干图像传感器芯片由感光面方向键合于金属薄片。5.根据权利要求4所述的CMOS图像传感器的封装方法，其特征在于，所述步骤还包括：当键合为图像传感器晶圆时，沿切割道切割图像传感器晶圆形成单个图像传感器芯片，沿切割区域灌入胶水，胶水固化后粘结金属薄片和芯片；或者，当键合为图像传感器芯片时，直接于芯片边缘区域灌入胶水，胶水固化后粘结金属薄片和芯片。6.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器的封装方法，其特征在于，切割形成单个的封装件； 根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵立新，邓辉，
申请(专利权)人：格科微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31