一种图像传感器模组及其形成方法技术

本发明专利技术实施例提供一种图像传感器模组及形成方法。图像传感器模组的形成方法包括：在载体晶圆上贴附多个第一芯片；在每个第一芯片上形成永久键合层，所述永久键合层包括至少一图形化键合层或一透明键合层；使第二芯片通过中间的永久键合层与每个滤光片键合从而在载体晶圆上形成多个封装结构,第一芯片是滤光片和图像传感器中的一种,第二芯片是滤光片和图像传感器中的另一种。在每一封装结构中图像传感器具有一个面向滤光片的感光区。本发明专利技术实施例有利于使封装结构具有芯片的尺寸，且有利于避免使图像传感器的感光区受到污染，提高了封装结构的良率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种图像传感器模组及其形成方法
本专利技术实施例涉及图像传感器领域，尤其涉及一种图像传感器模组及其形成方法。
技术介绍
摄像机模组广泛用于各种移动终端，例如，移动电话、个人数码助手、及笔记本电脑。传统摄像机模组的形成一般是首先将互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器芯片贴附在印刷集成电路版(PCB)上，然后用一支架来安装红外线滤光片，经过点胶工艺将支架和红外线滤光片同图像传感器键合。最后将马达和镜片安装在支架上。然而在封装期间，这样的制造过程使PCB上的图像传感器直接暴露在周围环境中，其感光区很容易被污染，从而造成图像缺陷。且在图像传感器同PCB贴附后，支架和其支架上的红外线滤光片可能会同图像传感器键合。从而对支架的结构设计和尺寸造成进一步限制。本专利技术公开的图像传感器模组及形成方法提供了解决上述问题及其它有关问题的方法。
技术实现思路
本专利技术通过各种实施例提供一种图像传感器模组的形成方法。在此方法中，在载体晶圆上贴附多个第一芯片；在每个第一芯片上形成永久键合层；所述永久键合层包括至少一图形化键合层或一透明键合层；使第二芯片通过中间的永久键合层与多个滤光片中的每一个键合从而在载体晶圆上形成多个封装结构。第一芯片是滤光片和图像传感器中的一种。第二芯片是滤光片和图像传感器中的另一种。每一封装结构中，图像传感器具有一个面向滤光片的感光区。本专利技术还通过各种实施例提供一种图像传感器模组。图像传感器模组具有多个第一芯片；永久键合层，覆盖在每个第一芯片上，所述永久键合层包括至少图形化键合层或透明键合层；第二芯片与第一芯片通过两者之间的永久键合层键合从而形成封装结构。第一芯片是滤光片和图像传感器中的一种。第二芯片是滤光片和图像传感器另一种。每个封装结构中图像传感器具有一个面向滤光片的感光区。本领域技术人员可以通过本专利中具体实施方式，权利要求书和示意图，来理解本专利技术中各种实施例。附图说明以下附图仅为解释各公开实施例的示例图，而不用来限制本专利技术的权利范围。图1-2、3A-3B、4A-4C、5、6A-6B、和8示出了本专利技术一示范图像传感器模组形成方法中依次实施所获得结构的剖面示意图。图7A-7B示出了本专利技术另一个具体实施例中图像传感器模组的示范封装结构示意图。图9示出了本专利技术图像传感器模组的示范形成方法流程图。图10、11A-11C、12、13A-13B、和15示出了本专利技术示出了又一示范图像传感器模组的形成方法中依次实施所获得结构的剖面示意图。图14A-14B示出了本专利技术形成图像传感器模组的又一示范封装结构的剖面示意图。具体实施方式现将详细参考本专利技术公开的示范实施例，该实施例在示图中示出。不同图中相同的参考标号尽可能指示相同或类似部件。本专利技术提供图像传感器模组及其形成方法。例如，在载体晶圆上贴附多个第一芯片。并在每个第一芯片上形成永久键合层。第二芯片通过中间的永久键合层同每个滤光片键合从而在载体晶圆上形成多个封装结构。永久键合层包括至少一图形化键合层或一透明键合层。在一些实施例中，第一芯片是滤光片和图像传感器中的一种。第二芯片是滤光片和图像传感器中的另一种。每个封装结构中图像传感器具有面向滤光片的感光区。为使本专利技术更易懂，本专利技术公开的为示例性说明，将图像传感器模组及形成方法中滤光片作为第一芯片，图像传感器作为第二芯片。但是根据本专利技术的各实施例，在图像传感器模组及形成方法中，第一芯片和第二芯片的作用和配置可以互换。例如，采用临时键合层或静电键合过程，可以使滤光片(或图像传感器)贴附在载体晶圆上；然后在滤光片(或图像传感器)上可以形成一永久键合层，例如，所述永久键合层包括图形化键合层或透明键合层；在永久键合层上贴附图像传感器(或滤光片)，从而图像传感器(或滤光片)与每个滤光片(或每个图像传感器)键合。滤光片、图像感光器、和永久键合层在载体晶圆上形成一个封装结构。在一些实施例中，之后可以去除载体晶圆。形成的封装结构可以为所期望的任何用途进行转移、被运输、和被储藏、和/或进一步组装。例如，载体晶圆去除后，可以将封装结构安装在PCB上，又可以在封装结构上安装镜头组件从而形成一个示范图像传感器模组。在一个实施例中，PCB可以是刚性的，也可以是柔性的。按照本专利技术各种实施例，图1-2、3A-3B、4A-4C、5、6A-6B、和8示出了本专利技术一示范图像传感器模组形成方法中依次实施所获得结构的剖面示意图。图10、11A-11C、12、13A-13B、和15示出了本专利技术又一示范图像传感器模组的形成方法中依次实施所获得结构的剖面示意图。图7A-7B及14A-14B示出了本专利技术形成图像传感器模组的示范封装结构的剖面示意图。图9示出了本专利技术图像传感器模组的示范形成方法流程图。请参考图9，在制作一种示范图像传感器模组方法中，提供载体晶圆(如S190)。图1示出了载体晶圆的结构图。如图1所示,提供载体晶圆102。所述载体晶圆的材料可以包括硅、玻璃、氧化硅、氧化铝、或者上述成分的组合。载体晶圆102的厚度约为350μm至约1000μm范围。在一些实施例中，载体晶圆102的直径可以约为200mm，300mm等。再参考图1，可选的，在载体晶圆102上可以形成临时键合层104。临时键合层104可以包括，例如，热释放层，或在封装过程中能够为封装结构提供支撑且在形成封装结构后可以被解离的任何临时键合层。临时键合层104可以为在载体晶圆102上粘合芯片/冲模/晶圆提供粘合机制。在载体晶圆102上形成临时键合层104可以采用层压工艺、涂布工艺、或印刷工艺等。临时键合层104的厚度可以在约为50μm至约150μm范围。临时键合层104可以包括聚合物材料，例如热塑性或者热弹性材料。临时键合层104可以包括单层的或者是多层的材料结构。当实施例中采用热释放层时，热释放层可以包括多层的材料结构。例如，多层的材料结构中可以包括发泡粘胶层、压敏层、和夹在发泡粘胶层和压敏层中间的聚合物膜，如聚酯高分子膜。另外，在每一发泡粘胶层和每一压敏层上可以形成一层释放衬垫层。例如，在载体晶圆上贴附热释放层之前，先除去相应的释放衬垫层。发泡粘胶层可以利用加热时发泡而允许将载体晶圆从临时键合层面上解离。在一些实施例中，热释放层具有双面的粘胶剂层，既为所述多层的材料结构。在另一个示例中，热释放层可以是一种热释放胶带，在室温下，所述胶带具有和一般粘胶带相当的粘合性，如需要时，很容易被解离开，例如，用简单加热即可以将其解离。解离的加热温度可选择为90℃、120℃、150℃、170℃或者根据临时键合层104材料所定任何一个适用的温度。再请参考图9中的S920，载体晶圆上可以贴附多个透明滤光片，其结构如图2所示。参考图2，使用或者不使用临时键合层104，透明滤光片120都可以被贴附或键合在载体晶圆102上。透明滤光片120可以基本上是光学透明的。滤光片120可以包括玻璃芯片。例如，滤光片120可以包括具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器模组的形成方法，其特征在于，包括：/n在载体晶圆上贴附多个第一芯片；/n在第一芯片上形成永久键合层，所述永久键合层包括至少一图形化键合层或一透明键合层；/n第二芯片分别与第一芯片通过之间的永久键合层键合从而在载体晶圆上形成封装结构，其中，第一芯片是滤光片和图像传感器中的一种，第二芯片是滤光片和图像传感器中的另一种，在封装结构中图像传感器具有面向滤光片的感光区。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种图像传感器模组的形成方法，其特征在于，包括：
在载体晶圆上贴附多个第一芯片；
在第一芯片上形成永久键合层，所述永久键合层包括至少一图形化键合层或一透明键合层；
第二芯片分别与第一芯片通过之间的永久键合层键合从而在载体晶圆上形成封装结构，其中，第一芯片是滤光片和图像传感器中的一种，第二芯片是滤光片和图像传感器中的另一种，在封装结构中图像传感器具有面向滤光片的感光区。


2.根据权利要求1所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于，包括：
键合所述第二芯片后，去除所述载体晶圆。


3.根据权利要求2所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于，包括：
在去除所述载体晶圆后，将所述封装结构中的所述第二芯片安装在印刷电路板上，所述印刷电路板包括刚性印刷电路板或柔性印刷电路板。


4.根据权利要求1所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于：
图像传感器具有正面，所述正面包括：
感光区和连接垫，所述连接垫位于图像传感器同滤光片键合的键合区上或者键合区外。


5.根据权利要求1所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于：所述永久键合层是透明键合层时，封装结构中的第一芯片和第二芯片的距离等于或小于透明键合层的厚度。


6.根据权利要求5所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于：所述透明键合层包括透明胶。


7.根据权利要求5所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于：所述透明键合层覆盖位于所述载体晶圆整个表面上的第一芯片。


8.根据权利要求1所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于：所述永久键合层是图形化键合层时，在每个封装结构中，图形化键合层，图像传感器和滤光片共同形成封闭空腔，所述图像传感器的感光区暴露于空腔内。


9.根据权利要求1所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于，包括：
采用光刻工艺形成图形化键合层。


10.根据权利要求9所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于：
图形化键合层包括图形化干膜，形成所述图形化干膜的过程包括：
在第一芯片上形成干膜；
采用光刻工艺将所述干膜图形化以形成图形化干膜。


11.根据权利要求1所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于，采用丝网印刷工艺形成图形化键合层，所述图形化键合层的材料为结构胶、UV－双面键合层、透明胶、或者上述成分的组合。


12.根据权利要求1所述的图像传感器模组的形成方法，其特征在于：使第一芯片贴附在载体晶圆上的过程包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘孟彬，
申请(专利权)人：中芯集成电路宁波有限公司上海分公司，
类型：发明
国别省市：上海;31