摄像头板级系统封装结构及其封装方法技术方案

本发明专利技术提供一种摄像头板级系统封装结构及其封装方法，所述封装方法包括：提供电路板，所述电路板表面形成有多个第一焊垫，所述第一焊垫凹陷于所述表面；提供芯片，所述芯片表面形成有第二焊垫，所述第二焊垫凹陷于芯片的表面；将至少一个芯片键合于所述电路板上，所述至少一个芯片的第二焊垫，与所述电路板上相应的第一焊垫相对形成空隙，所述图像传感芯片的正面形成有传感单元，且暴露于所述摄像头的进光通路内；通过电镀工艺在所述空隙内形成第一导电凸块以电连接所述第一焊垫、第二焊垫。通过电镀工艺形成导电凸块，与封装前段的工艺兼容，可以利用传统的芯片制造工艺或晶圆级封装工艺实现摄像头模组板级的系统级封装工艺。工艺实现摄像头模组板级的系统级封装工艺。工艺实现摄像头模组板级的系统级封装工艺。

【技术实现步骤摘要】
摄像头板级系统封装结构及其封装方法


[0001]本专利技术涉及半导体器件制造领域，尤其涉及摄像头板级系统封装结构及其封装方法。

技术介绍

[0002]系统级封装采用任何组合，将多个具有不同功能和采用不同工艺制备的有源元/器件、无源元/器件、MEMS器件、分立的KGD(Known Good Die)诸如光电芯片、生物芯片等，在三维(X方向、Y方向和Z方向)集成组装成为具有多层器件结构，并且可以提供多种功能的单个标准封装件，形成一个系统或者子系统。
[0003]现有技术中，摄像头通常采用目前比较常用的倒装芯片(FC，Flip
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Chip)焊接工艺进行封装，该系统级封装的方法包括：提供PCB电路板，其中PCB电路板上形成有按一定要求排列的焊球(利用植球工艺形成)；在电路板上浸蘸助焊剂，然后将摄像头的内部芯片倒装贴片在电路板上；利用回流焊工艺将芯片上的焊垫(pad)与电路板上的焊球进行焊接后电连接；之后，在芯片底部和电路板之间充填灌胶，以增加整个结构的机械强度。
[0004]但是，现有的系统级封装的方法，存在以下缺点：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种摄像头板级系统封装方法，其特征在于，包括：提供电路板，所述电路板表面形成有多个第一焊垫，所述第一焊垫凹陷于所述表面；提供芯片，所述芯片至少包括：图像传感芯片以及外围芯片，所述芯片表面形成有第二焊垫，所述第二焊垫凹陷于芯片的表面；将至少一个芯片键合于所述电路板上，所述至少一个芯片的第二焊垫，与所述电路板上相应的第一焊垫相对形成空隙，所述图像传感芯片的正面形成有传感单元，且暴露于所述摄像头的进光通路内；通过电镀工艺在所述空隙内形成第一导电凸块以电连接所述第一焊垫、第二焊垫。2.根据权利要求1中所述的摄像头板级系统集成方法，其特征在于，通过键合层实现所述键合，所述键合层采用光刻键合材料，所述可光刻键合材料避开焊垫设置。3.根据权利要求2所述的摄像头板级系统集成方法，其特征在于，所述可光刻键合材料覆盖所述第一导电凸块外围的区域。4.根据权利要求2所述的摄像头模组板级系统集成方法，其特征在于，所述可光刻键合材料的厚度为5
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200μm，所述可光刻键合材料至少覆盖所述芯片面积的10％。5.根据权利要求2所述的摄像头板级系统集成方法，其特征在于，在所述至少一个芯片或所述电路板上形成所述可光刻键合材料，对所述可光刻键合材料进行图形化形成开口以露出焊垫；通过所述可光刻键合材料将所述至少一个芯片与所述电路板键合在一起。6.根据权利要求1所述的摄像头板级系统集成方法，其特征在于，相对的焊垫包括正对部分、错开部分，所述正对部分的面积为面积大小大于焊垫面积的二分之一。7.根据权利要求1述的摄像头板级系统集成方法，其特征在于，所述空隙的高度为5um
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200um。8.根据权利要求1所述的摄像头板级系统集成方法，其特征在于，所述空隙暴露出的焊垫面积为5
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200平方微米；和/或，所述第一导电凸块的横截面积大于10平方微米。9.根据权利要求1所述的摄像头板级系统集成方法，其特征在于，所述电镀工艺包括化学镀。10.根据权利要求9所述的摄像头板级系统封装方法，其特征在于，所述化学镀包括：化学镀钯浸金，其中化学镍的时间为30
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50分钟，化学金的时间为4
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40分钟，化学钯的时间为7
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32分钟；或，化学镍金，其中化学镍的时间为30
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50分钟，化学金的时间为4
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40分钟；或，化学镍，其中化学镍的时间为30
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50分钟。11.根据权利要求1所述的摄像头板级系统封装方法，其特征在于，还包括：提供滤光片，将所述滤光片边缘通过形成有空腔的键合层堆叠键合于所述图像传感芯片的正面上，与所述图像传感芯片的正面之间形成密闭腔体。12.根据权利要求11所述的摄像头板级系统封装方法，其特征在于，将所述滤光片边缘通过形成有空腔的键合层堆叠键合于所述图像传感芯片的正面上的方法包括：在所述滤光片的键合表面或者在所述图像传感芯片正面形成所述键合层后，对所述键合层进行图形化，在所述键合层内形成空腔；再将所述滤光片通过所述图形化后的键合层，键合于所述图像传感芯片上。13.根据权利要求1所述的摄像头板级系统封装方法，其特征在于，所述图像传感芯片
还包括与所述正面相对的背面，所述背面形成有第二焊垫；将所述图像传感芯片的背面直接键合于所述电路板上或者堆叠键合于所述外围芯片上。14.根据权利要求13所述的摄像头板级系统封装方法，其特征在于，还包括：在键合所述芯片之前，在所述电路板内形成凹槽，所述凹槽底部形成有第三焊垫，所述第三焊垫凹陷于所述凹槽底面；将至少部分芯片键合于所述凹槽底部表面，位于所述凹槽内的芯片的第二焊垫与所述凹槽底部的第三焊垫相对形成空隙；通过电镀工艺在所述空隙形成第一导电凸块以电连接所述第二焊垫与所述第三焊垫。15.根据权利要求14所述的摄像头板级系统封装方法，其特征在于，至少将所述图像传感芯片键合于所述凹槽内，且所述图像传感芯片背面朝向所述凹槽底面，正面朝向所述凹槽开口。16.根据权利要求15所述的摄像头板级系统封装方法，其特征在于，所述图像传感芯片的正面上键合有滤光片；或者将滤光片键合于所述凹槽开口边缘的电路板上，以将所述凹槽密封，形成密闭腔体，所述图像传感芯片的正面与所述滤光片相对。17.根据权利要求15所述的摄像头板级系统封装方法，所述电路板具有相对的正面和背面，在所述电路板的正面形成第一凹槽，背面形成第二凹槽，内部形成贯穿所述第一凹槽和第二凹槽的透光孔；将所述图像传感芯片的正面朝向所述第二凹槽的底部，键合于所述第二凹槽底部；将滤光片键合于所述第一凹槽底部表面或所述第一凹槽顶部边缘的电路板上；所述透光孔位于所述滤光片和所述图像传感芯片的正面之间的透光通路上。18.根据权利要求1所述的摄像头板级系统封装方法，其特征在于，包括：将至少两个芯片堆叠键合，下层的芯片相对的两侧表面均形成有第二焊垫，上层芯片的第二焊垫与所述下层模组内芯片的第二焊垫相对形成空隙。19.根据权利要求1所述的摄像头板级系统封装方法，其特征在于，所述电路板具有相对的正面和背面，在所述电路板的正面和/或反面键合所述芯片。20.根据权利要求1中所述的摄像头板级系统封装方法，其特征在于，所述图像传感芯片包括：CMOS传感芯片或CCD传感芯片中的至少一种；所述外围芯片包括：信号读取芯片、模拟信号处理芯片、模数转换芯片、数字逻辑电路芯片或驱动芯片中的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄河，向阳辉，刘孟彬，
申请(专利权)人：中芯集成电路宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：