基于硅衬底和玻璃封盖的透光封装结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于硅衬底和玻璃封盖的透光封装结构，其包括硅衬底，硅衬底内凹设有封装槽，封装槽的侧壁及部分底壁覆盖有绝缘支撑层，且延伸覆盖封装槽槽口外侧硅衬底的表面；绝缘支撑层上设有第一连接层，第一连接层上设有第二连接层，安装孔贯通绝缘支撑层、第一连接层及第二连接层；安装孔内安装有透光芯片，透光芯片通过连接线与第二连接层电连接；第二连接层上设有玻璃封盖，玻璃封盖位于封装槽槽口的正上方，玻璃封盖与下方的封装槽间形成用于透光的空腔；第二连接层上设有与第二连接层电连接的连接电极。本实用新型专利技术结构紧凑，封装工艺可靠，适应范围广，安全实用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种透光封装结构，尤其是一种基于硅衬底和玻璃封盖的透光封装结构，属于半导体封装的

技术介绍
目前，透光的感测芯片在封装时以陶瓷基板或具有预封树脂的基板为载体，将感测芯片粘着并打线，接着粘上高透光率玻璃，接着传感器封装体和可绕性软板粘着。但是，现有的封装陶瓷基板成本高，预封树脂的基板封装结构较差，不能满足现代半导体发展的要求。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于硅衬底和玻璃封盖的透光封装结构，其结构紧凑，封装工艺可靠，适应范围广，安全实用。按照本技术提供的技术方案，所述基于硅衬底和玻璃封盖的透光封装结构，包括硅衬底，所述硅衬底内凹设有封装槽，所述封装槽的侧壁及部分底壁覆盖有绝缘支撑层，且所述绝缘支撑层延伸覆盖封装槽槽口外侧硅衬底的表面；绝缘支撑层上设有第一连接层，所述第一连接层上设有第二连接层，封装槽中心区的底部由绝缘支撑层、第一连接层及第二连接层间形成安装孔，所述安装孔贯通绝缘支撑层、第一连接层及第二连接层；安装孔内安装有透光芯片，所述透光芯片通过连接线与第二连接层电连接；第二连接层上设有玻璃封盖，所述玻璃封盖位于封装槽槽口的正上方，玻璃封盖与下方的封装槽间形成用于透光的空腔；第二连接层上设有与第二连接层电连接的连接电极。所述透光芯片通过芯片连接层安装于安装孔内，并支撑于封装槽槽底对应的硅衬底表面。所述连接电极为金属连接球形电极或带状电极。所述玻璃封盖上设有连接凸块，所述连接凸块上设有封盖连接层，玻璃封盖通过封盖连接层与第二连接层连接固定。所述透光芯片包括影像传感器、环境光源传感器或发光二极管。本技术的优点:在硅衬底内设置封装槽，封装槽内设置绝缘支撑层、第一连接层及第二连接层，并在封装槽内形成用于安装透光芯片的安装孔，透光芯片安装于安装孔内后，玻璃封盖连接固定在第二连接层上，实现对透光芯片的保护，同时玻璃封盖与硅衬底之间的空腔能够作为光线传播的通道，以满足透光芯片的工作要求，其结构紧凑，封装工艺可靠，适应范围广，安全实用。附图说明图1为本技术的结构示意图。图疒图26为本技术具体实施工艺步骤的剖视图，其中:图2为本技术在硅衬底上得到掩膜层后的剖视图。图3为本技术在硅衬底上得到第一光刻胶层后的剖视图。图4为本技术得到第一窗口后的剖视图。图5为本技术得到第二窗口后的剖视图。图6为本技术去除第一光刻胶层后的剖视图。图7为本技术在硅衬底内得到封装槽后的剖视图。图8为本技术去除掩膜层后的剖视图。图9为本技术淀积得到绝缘支撑层后的剖视图。图10为本技术在绝缘支撑层上得到第一连接层后的剖视图。图11为本技术在第一连接层上对第二光刻胶层进行曝光和显影后的剖视图。图12为本技术在第一连接层上得到第二连接层后的剖视图。图13为本技术去除第二光刻胶层得到第三窗口后的剖视图。图14为本技术得到第四窗口后的剖视图。图15为本技术得到第五窗口后的剖视图。图16为本技术安装透光芯片后的剖视图。图17为本技术透光芯片通过连接线与第二连接层电连接后的剖视图。图18为本技术高透光性玻璃晶圆的剖视图。图19为本技术在高透光性玻璃晶圆上涂布第三光刻胶层并曝光显影后的剖视图。图20为本技术对高透光性玻璃晶圆进行刻蚀得到连接凸块后的剖视图。图21为本技术在连接凸块上得到封盖连接层后的剖视图。图22为本技术将高透光性玻璃晶圆与硅衬底进行连接固定后的剖视图。图23为本技术对高透光性玻璃晶圆进行切割后的剖视图。图24为本技术对硅衬底进行切割后的剖视图。图25为本技术在第二连接层上形成带状电极的剖视图。图26为本技术在第二连接层上形成金属连接球状电极的剖视图。附图标记说明:1-硅衬底、2-绝缘支撑层、3-芯片连接层、4-第一连接层、5-透光芯片、6-连接线、7-第二连接层、8-带状电极、9-玻璃封盖、10-封盖连接层、11-安装孔、12-空腔、13-掩膜层、14-第一光刻胶层、15-第一窗口、16-第二窗口、17-封装槽、18-第二光刻胶层、19-第三窗口、20-第四窗口、21-第五窗口、22-高透光性玻璃晶圆、23-第三光刻胶层、24-第六窗口、25-连接凸块、26-第七窗口及27-金属连接球形电极。具体实施方式下面结合具体附图和实施例对本技术作进一步说明。如图1所示:为了能够对透光芯片5实现可靠封装，本技术包括硅衬底1，所述硅衬底I内凹设有封装槽17，所述封装槽17的侧壁及部分底壁覆盖有绝缘支撑层2，且所述绝缘支撑层2延伸覆盖封装槽17槽口外侧硅衬底I的表面；绝缘支撑层2上设有第一连接层4，所述第一连接层4上设有第二连接层7，封装槽17中心区的底部由绝缘支撑层2、第一连接层4及第二连接层7间形成安装孔11，所述安装孔11贯通绝缘支撑层2、第一连接层4及第二连接层7 ;安装孔11内安装有透光芯片5，所述透光芯片5通过连接线6与第二连接层7电连接；第二连接层7上设有玻璃封盖9，所述玻璃封盖9位于封装槽17槽口的正上方，玻璃封盖9与下方的封装槽17间形成用于透光的空腔12 ;第二连接层7上设有与第二连接层7电连接的连接电极。具体地，所述透光芯片5通过芯片连接层3安装于安装孔11内，并支撑于封装槽17槽底对应的硅衬底I表面。所述连接电极为金属连接球形电极27或带状电极8。所述玻璃封盖9上设有连接凸块25，所述连接凸块25上设有封盖连接层10，玻璃封盖9通过封盖连接层10与第二连接层7连接固定。所述透光芯片5包括影像传感器、环境光源传感器或发光二极管。透光芯片5通过空腔12及玻璃封盖9实现接收外部光线或将光线透射出去。如图2 26所示:上述透光封装结构可以采用下述工艺步骤制备得到，所述具体的制备工艺包括如下步骤:a、提供所需的硅衬底1，并在所述硅衬底I的表面淀积掩膜层13，所述掩膜层13覆盖硅衬底I的表面；如图2所示，所述掩膜层13为氮化硅层，利用掩膜层13能够对硅衬底I进行刻蚀；b、在所述掩膜层13上涂布第一光刻胶层14，如图3所示，第一光刻胶层14覆盖掩膜层13的表面；C、对上述第一光刻胶层14进行曝光和显影，在掩膜层13上得到第一窗口 15，掩膜层13与第一窗口 15对应的区域裸露；如图4所示:对第一光刻胶层14进行曝光和显影后，在掩膜层13上得到第一窗口15，，掩膜层13通过第一窗口 15裸露，第一窗口 15的位置根据需要进行设置，为本
人员所熟知；d、利用上述第一窗口 15对掩膜层13进行刻蚀,刻蚀与第一窗口 15对应的掩膜层13，并在硅衬底I得到第二窗口 16 ；如图5所示:由于掩膜层13与第一窗口 15对应的区域裸露，通过常规的刻蚀工艺，将第一窗口 15内的掩膜层13刻蚀掉,可达到第二窗口 16,第二窗口 16从第一光刻胶层14的上表面向下延伸至娃衬底I的表面；e、去除上述第一光刻胶层14 ;如图6所示，得到第二窗口 16后，将工艺中不需要的第一光刻胶层14去除；f、利用上述掩膜层13及第二窗口 16对硅衬底I进行刻蚀，以在硅衬底I内得到所需的封装槽17 ;如图7所示:利用掩膜层13作为遮挡，对硅衬底I进行刻蚀，在硅衬底I内得到封装槽17，所述封装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于硅衬底和玻璃封盖的透光封装结构，其特征是：包括硅衬底（1），所述硅衬底（1）内凹设有封装槽（17），所述封装槽（17）的侧壁及部分底壁覆盖有绝缘支撑层（2），且所述绝缘支撑层（2）延伸覆盖封装槽（17）槽口外侧硅衬底（1）的表面；绝缘支撑层（2）上设有第一连接层（4），所述第一连接层（4）上设有第二连接层（7），封装槽（17）中心区的底部由绝缘支撑层（2）、第一连接层（4）及第二连接层（7）间形成安装孔（11），所述安装孔（11）贯通绝缘支撑层（2）、第一连接层（4）及第二连接层（7）；安装孔（11）内安装有透光芯片（5），所述透光芯片（5）通过连接线（6）与第二连接层（7）电连接；第二连接层（7）上设有玻璃封盖（9），所述玻璃封盖（9）位于封装槽（17）槽口的正上方，玻璃封盖（9）与下方的封装槽（17）间形成用于透光的空腔（12）；第二连接层（7）上设有与第二连接层（7）电连接的连接电极。

【技术特征摘要】
1.一种基于娃衬底和玻璃封盖的透光封装结构，其特征是:包括娃衬底(I)，所述娃衬底(I)内凹设有封装槽(17)，所述封装槽(17)的侧壁及部分底壁覆盖有绝缘支撑层(2)，且所述绝缘支撑层(2)延伸覆盖封装槽(17)槽口外侧硅衬底(I)的表面；绝缘支撑层(2)上设有第一连接层(4)，所述第一连接层(4)上设有第二连接层(7)，封装槽(17)中心区的底部由绝缘支撑层(2)、第一连接层(4)及第二连接层(7)间形成安装孔(11)，所述安装孔(11)贯通绝缘支撑层(2 )、第一连接层(4 )及第二连接层(7 );安装孔(11)内安装有透光芯片(5 )，所述透光芯片(5 )通过连接线(6 )与第二连接层(7 )电连接；第二连接层(7 )上设有玻璃封盖(9)，所述玻璃封盖(9)位于封装槽(17)槽口的正上方，玻璃封盖(9)与下方的封装槽(17 )间形成用于透光的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕致纬，
申请(专利权)人：矽格微电子无锡有限公司，
类型：实用新型
国别省市：