[发明专利]具晶粒三维堆叠结构的影像感测模块

说明书

技术领域

本发明关于一种影像感测模块的构装结构；特别是有关于一种具晶粒三维堆叠结构的影像感测模块构装结构。

背景技术

影像传感器已经被广泛的应用在照相手机、照相机、医疗诊断与保安监视方面，其中应用在可携式产品与医疗产品时，轻薄短小与减少能量损耗并降低制造成本一直是市场的殷切需求。已知的影像传感器构装结构有以下几种：美国专利第6,646,289号图11A揭露一种影像传感器的晶圆级封装结构，利用一重分布导线层(Redistributed layer)将导线从晶粒边缘重分布到晶背，并用两层玻璃夹住该影像传感器；美国专利第5,051,802号图3揭露一种影像传感器，将影像传感器磨得非常薄，以致于从晶背即可感光；美国专利第7,061,106号图1揭露一种影像感测模块，利用一插入元件(interposer)将一影像传感器与其它晶粒作电性连接，并且将透镜元件连接于该插入元件上方；美国专利第6,429,036号图2揭露一种影像传感器，将保护该影像传感器的上盖基材钻孔形成电性导通孔，以将电路外引，再利用锡球或金属层接合方式将该上盖基材与该影像传感器作电性连接。

上述传统影像传感器构装方式是采用半导体二维晶粒构装与线路连接方式，不仅电性连接距离较长，整体组装模块也占据较大面积，已经不符合未来产品朝轻薄短小、省电与高效能发展的需求趋势。因此，若将二维的晶粒导线布局方式改为三维的连接方式，将可以克服传统二维构装方式所遭遇的技术缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具晶粒三维堆叠结构的影像感测模块，通过至少一影像感测晶粒内的垂直导线与其下方的至少一影像处理晶粒建立垂直与水平的电性连接，以缩短该影像感测模块的电性连接距离，并于该影像感测模块背面形成锡球凸块，使该影像感测模块直接组装于一电路板上。

本发明提供的一种具晶粒三维堆叠结构的影像感测模块，包括至少一个影像感测晶粒、至少一个影像处理晶粒、一透光基材及多数个导电性焊垫。该影像感测晶粒与该影像处理晶粒是上下堆叠接合，其中该影像感测晶粒的一感测面朝上，该影像感测晶粒具有多数条垂直导线，借此以与该影像处理晶粒建立垂直与水平的电性导通。该透光基材形成于该影像感测晶粒的该感测面上方，该些导电性焊垫形成于该影像感测模块背面。

根据上述方案，本发明的效果是显著的：本发明上述的影像感测模块为具有晶圆级构装架构及晶粒三维堆叠结构，可缩短该影像感测模块的电性连接距离及降低该影像感测模块的整体组装面积及高度，进而有效增加单位面积的元件密度。

本发明前述的影像感测模块也可结合并堆叠无线射频元件(RFcomponent)、发光二极管元件、天线等主、被动元件，以进一步提供无线传输与自我照明的功能。

附图说明

图1A至图1I为本发明具晶粒三维堆叠结构的影像感测模块的第一具体实施例的各工艺步骤对应的结构截面示意图。

图2为本发明具晶粒三维堆叠结构的影像感测模块的第一具体实施例的结构截面示意图。

图3为本发明具晶粒三维堆叠结构的影像感测模块的第二具体实施例的结构截面示意图。

图4为本发明具晶粒三维堆叠结构的影像感测模块的第三具体实施例的结构截面示意图。

图5为本发明具晶粒三维堆叠结构的影像感测模块的第四具体实施例的结构截面示意图。

图6为本发明具晶粒三维堆叠结构的影像感测模块的第五具体实施例的结构截面示意图。

图7为本发明具晶粒三维堆叠结构的影像感测模块的第六具体实施例的结构截面示意图。

图8为本发明具晶粒三维堆叠结构的影像感测模块的第七具体实施例的结构截面示意图。

图9为本发明具晶粒三维堆叠结构的影像感测模块的第八具体实施例的结构截面示意图。

图10为本发明具晶粒三维堆叠结构的影像感测模块的第九具体实施例的结构截面示意图。

图11为本发明具晶粒三维堆叠结构的影像感测模块的第十具体实施例的结构截面示意图。

图12为本发明具晶粒三维堆叠结构的影像感测模块的第十一具体实施例的结构截面示意图。

主要元件符号对照说明

10----------透光基材        12----影像传感器晶片

12a、901----影像感测晶粒    14----影像处理晶粒

16、19------绝缘层材料      18----保护层

20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120----具晶粒三维堆叠结构的影像感测模块