前照式图像传感器及其封装方法、屏下摄像头技术

本发明专利技术提供一种前照式图像传感器及其封装方法、屏下摄像头，其中，前照式图像传感器包括：玻璃基板、焊垫、焊接部、滤镜透镜阵列以及透明钝化层；焊垫设置于玻璃基板的受光面，焊接部设置于玻璃基板的背光面，玻璃基板上开设有贯通其受光面和背光面的通孔，穿过通孔的互连线路连接焊垫和焊接部，滤镜透镜阵列置于玻璃基板的受光面，透明钝化层覆盖玻璃基板受光面上的滤镜透镜阵列。本发明专利技术改善了前照式图像传感器进光量少、噪点大、信噪比低等问题，进一步减小图像传感器封装后的的尺寸，以及克服目前高深宽比TSV的低温介电层沉积问题。同时，使得封装出来的前照式图像传感器具有一定透光率，达到一定的透明度，可结合应用到屏下摄像头中。

【技术实现步骤摘要】
前照式图像传感器及其封装方法、屏下摄像头
本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种前照式图像传感器及其封装方法、屏下摄像头。
技术介绍
图像传感器作为一种将光学信号转化为电子信号的工具，广泛应用于手机、汽车传感器、安防系统等方面。目前，CMOS图像传感器(CMOSimagesensor，CIS)在图像传感器领域取得重大进展，其具有能耗低、集成度高等特点。然而，现有的CMOS图像传感器，当光线射入像素，经过了片上透镜和彩色滤光片后，先通过金属排线层，最后光线才被光电二极管接收，造成单像素进光量少、噪点大、信噪比低等问题。此外，现有的CMOS图像传感器的封装有基于封装基板的(chiponboard，COB)与基于硅通孔(ThroughSiliconVia,TSV)的晶圆级芯片封装(WaferLevelChipScalePackaging，WLCSP)两种，对于这两种封装形式都存在一些难以克服的工艺难点，比如COB封装中的封装体积和良率控制，WLCSP封装中高深宽比TSV的低温介电层沉积等。因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种前照式图像传感器及其封装方法、屏下摄像头，以克服现有技术中存在的不足。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种前照式图像传感器，其包括：玻璃基板、焊垫、焊接部、滤镜透镜阵列以及透明钝化层；所述焊垫设置于所述玻璃基板的受光面，所述焊接部设置于所述玻璃基板的背光面，所述玻璃基板上开设有贯通其受光面和背光面的通孔，穿过所述通孔的互连线路连接所述焊垫和焊接部，所述滤镜透镜阵列置于所述玻璃基板的受光面，所述透明钝化层覆盖所述玻璃基板受光面上的滤镜透镜阵列。作为本专利技术的前照式图像传感器的改进，所述通孔为与所述玻璃基板的两面相垂直的直孔。作为本专利技术的前照式图像传感器的改进，所述通孔的开设位置与所述焊垫的位置对应设置。作为本专利技术的前照式图像传感器的改进，所述互连线路包括填充于所述通孔中的钛/铜种子层以及设置于所述玻璃基板背光面上的RDL层。作为本专利技术的前照式图像传感器的改进，所述玻璃基板背光面上还设置有覆盖所述RDL层的阻焊层。作为本专利技术的前照式图像传感器的改进，所述透明钝化层与焊垫之间还设置有晶圆功能层。作为本专利技术的前照式图像传感器的改进，所述透明钝化层为一透明钝化胶层。作为本专利技术的前照式图像传感器的改进，所述焊接部为凸点或者锡球。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种前照式图像传感器的封装方法，其包括：将晶圆上具有焊垫的受光面与一玻璃基板键合在一起；对晶圆的背光面进行减薄；在晶圆的受光面制作色彩滤镜阵列和微透镜阵列；在晶圆的受光面制作保护感光区域的透明钝化层；在晶圆的背光面开设暴露出所述焊垫的通孔；在所述通孔内沉积钛/铜种子层，并在所述晶圆的背光面制作RDL线路；在所述晶圆的背光面需求焊盘位置以外的区域设置阻焊层，在焊盘处制作凸点或者锡球。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种屏下摄像头，其具有如上所述的前照式图像传感器。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术改善了前照式图像传感器进光量少、噪点大、信噪比低等问题，进一步减小图像传感器封装后的的尺寸，以及克服目前高深宽比TSV的低温介电层沉积问题。同时，使得封装出来的前照式图像传感器具有一定透光率，达到一定的透明度，可结合应用到屏下摄像头中。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术前照式图像传感器一实施例的结构示意图；图2～10为本专利技术前照式图像传感器封装方法一实施例的工艺原理图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1、2所示，本专利技术一实施例提供一种前照式图像传感器，其包括：玻璃基板1、焊垫2、焊接部3、滤镜透镜阵列4以及透明钝化层5。本实施例中通过采用玻璃基板1，因此不需要制备介电绝缘层。具体地，对比目前利用低深宽比TSV的WLCSP封装形式，由于图像传感器产品对于封装工艺有严格的温度控制条件(通常不高于200℃)，导致介电层的制备十分困难，通常采用低温PECVD沉积二氧化硅薄膜作为介电绝缘层，但低温PECVD工艺难以克服高深宽比TSV的孔底沉积覆盖率问题，所以限制了目前利用TSV技术封装CIS产品的结构往高深宽比TSV方向发展。针对上述问题，本实施例采用玻璃作为传感器载体基板，由于玻璃本身具有很强的绝缘性，因此不需要制备介电绝缘层，形成玻璃通孔后可以直接制备金属再布线，能够满足高深宽比的通孔互连需求。相较于现有的图像传感器COB封装方式，即利用打线的方式将芯片焊垫2连接至封装基板的方式。本实施例采用的封装形式，能够大幅减小封装模组的二维尺寸。具体地，焊垫2设置于玻璃基板1的受光面，焊接部3设置于玻璃基板1的背光面，玻璃基板1上开设有贯通其受光面和背光面的通孔7。一个实施方式中，通孔7为与玻璃基板1的两面相垂直的直孔，通孔7的开设位置与焊垫2的位置对应设置。焊接部3为凸点或者锡球。同时，透明钝化层5与焊垫2之间还设置有晶圆功能层6。一个实施方式中，透明钝化层5可以选择主要成分为丙烯酸类树脂的胶水。穿过通孔7的互连线路8连接焊垫2和焊接部3。其中，互连线路8包括填充于通孔7中的钛/铜种子层以及设置于玻璃基板1背光面上的RDL层。玻璃基板1背光面上还设置有覆盖RDL层的阻焊层9。进一步地，滤镜微透镜阵列4置于玻璃基板1的受光面，透明钝化层5覆盖玻璃基板1受光面上的滤镜微透镜阵列4。一个实施方式中，滤镜微透镜阵列4包括色彩滤镜阵列和微透镜阵列。透明钝化层5为一透明钝化胶层。相比于现有的前照式图像传感器，当光线射入像素，经过了滤镜微透镜阵列4后，先通过金属排线层，最后光线才被光电二极管接收。在金属排线这层，光线就会被部分阻挡和反射掉，光电二极管吸收的光线只有入射光线的70％或更少；且反射还有可能串扰旁边的像素，导致颜色失真。本实施例通过将RDL层、滤镜微透镜阵列4布置在背光面，光线入射时，光线能够几乎没有阻挡和干扰地能被受光面的光电二极管接收到，光线利用率高，进而能够克服前照式图像传感器进光量少、噪点大、信噪比低等问题。本专利技术还提供一种前照式图像传感器的封装方法。具体地，在前照式图像传感器晶圆完成后道工艺后制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种前照式图像传感器，其特征在于，所述前照式图像传感器包括：玻璃基板、焊垫、焊接部、滤镜透镜阵列以及透明钝化层；/n所述焊垫设置于所述玻璃基板的受光面，所述焊接部设置于所述玻璃基板的背光面，所述玻璃基板上开设有贯通其受光面和背光面的通孔，穿过所述通孔的互连线路连接所述焊垫和焊接部，所述滤镜透镜阵列置于所述玻璃基板的受光面，所述透明钝化层覆盖所述玻璃基板受光面上的滤镜透镜阵列。/n

【技术特征摘要】
1.一种前照式图像传感器，其特征在于，所述前照式图像传感器包括：玻璃基板、焊垫、焊接部、滤镜透镜阵列以及透明钝化层；
所述焊垫设置于所述玻璃基板的受光面，所述焊接部设置于所述玻璃基板的背光面，所述玻璃基板上开设有贯通其受光面和背光面的通孔，穿过所述通孔的互连线路连接所述焊垫和焊接部，所述滤镜透镜阵列置于所述玻璃基板的受光面，所述透明钝化层覆盖所述玻璃基板受光面上的滤镜透镜阵列。


2.根据权利要求1所述的前照式图像传感器，其特征在于，所述通孔为与所述玻璃基板的两面相垂直的直孔。


3.根据权利要求2所述的前照式图像传感器，其特征在于，所述通孔的开设位置与所述焊垫的位置对应设置。


4.根据权利要求1所述的前照式图像传感器，其特征在于，所述互连线路包括填充于所述通孔中的钛/铜种子层以及设置于所述玻璃基板背光面上的RDL层。


5.根据权利要求4所述的前照式图像传感器，其特征在于，所述玻璃基板背光面上还设置有覆盖所述RDL层的阻焊层。
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【专利技术属性】
技术研发人员：周天燊，马书英，刘轶，宋昆树，
申请(专利权)人：华天科技昆山电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32