[发明专利]新型封装结构的半导体器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型封装结构的半导体器件，属于半导体封装技术领域。

背景技术

半导体器件是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能之IC 产品。现有晶圆级芯片封装结构主要存在以下技术问题：

（1）现有的在晶圆上的盲孔内填充的金属良率有一定的局限性，应力大，可靠性水平低，暴露环境中，极易被氧化腐蚀，导致产品失效，化学性质稳定差，且随着晶圆级封装通孔硅互连技术朝高深宽比的方向发展，法满足高深宽比的深孔内金属层连续覆盖孔内壁的要求，其次，危害，对环境有污染。所以需要找到一种对环境友好，功能上可以与镀金层媲美的金属镀层来替代镀金；

（2）现有封装结构中围堰边缘与感应芯片感光区都需要保留一定的距离，防止在玻璃滚胶、压合的过程中，胶体溢到感应芯片感光区，影响成像品质。由于溢胶的限制，围堰的宽度纯在比较大的局限性，直接影响到CIS产品的可靠性，容易出现分层的问题。

发明内容

本发明目的是提供一种新型封装结构的半导体器件，该半导体器件缓解了应力暴露环境中，不易被氧化腐蚀，化学性质稳定好，且能满足高深宽比的深孔内金属层连续覆盖孔内壁的要求，有效缓冲盲孔两侧金属在冷热环境下所发生的应力形变，减小了器件的响应时间。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种新型封装结构的半导体器件，包括图像传感芯片、透明盖板，此图像传感芯片的上表面具有感光区，所述透明盖板边缘和图像传感芯片的上表面边缘之间具有支撑围堰从而在透明盖板和图像传感芯片之间形成空腔，此支撑围堰与图像传感芯片之间通过胶水层粘合，图像传感芯片下表面的四周边缘区域分布有若干个盲孔，所述图像传感芯片下表面和盲孔侧表面具有钝化层，此盲孔底部具有图像传感芯片的引脚焊盘，所述钝化层与图像传感芯片相背的表面和盲孔内具有与引脚焊盘电连接的具有金属导电图形层，一防焊层位于金属导电图形层与钝化层相背的表面，此防焊层上开有若干个通孔，一焊球通过所述通孔与金属导电图形层电连接，所述支撑围堰由上下叠放的第一支撑围堰层和第二支撑围堰层组成，此第一支撑围堰层与透明盖板接触，此第二支撑围堰层与图像传感芯片接触，所述第二支撑围堰层内侧面具有若干个连续排列的V形缺口，所述第二支撑围堰层四个拐角处均设有弧形缺口；所述金属导电图形层由钛层、铜层、镍层和钯层依次叠放组成，所述钛层与钝化层接触。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

上述方案中，所述盲孔中心处具有防焊柱。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

1. 本发明新型封装结构的半导体器件，其钝化层与图像传感芯片相背的表面和盲孔内具有与引脚焊盘电连接的金属导电图形层，金属导电图形层由钛层、铜层、镍层和钯层依次叠放组成，所述钛层与钝化层接触，缓解了应力，可靠性高，暴露环境中，不易被氧化腐蚀，化学性质稳定好，且能满足高深宽比的深孔内金属层连续覆盖孔内壁的要求；其次，盲孔中心处具有防焊柱有效缓冲盲孔两侧金属在冷热环境下所发生的应力形变，防止产品在恶劣环境下失效，且减小了器件的响应时间。

2. 本发明新型封装结构的半导体器件，其支撑围堰与图像传感芯片之间通过胶水层粘合，支撑围堰由上下叠放的第一支撑围堰层和第二支撑围堰层组成，第二支撑围堰层与图像传感芯片接触，第二支撑围堰层内侧面具有若干个连续排列的V形缺口，第二支撑围堰层四个拐角处均设有弧形缺口，与透明盖板接触的第一支撑围堰层采取光滑设计，胶水在键合的过程中，缺口部位可以有效的聚集溢出的胶水，防止胶水扩散，同时与玻璃接错的围堰部分，可以保证原来的宽度，在不减少支撑围堰宽度保图像传感器件封装结合力的前提下，流动的部分聚集到缺口中，防止了胶水扩散，可靠性增加同时进一步减少了器件体积。

附图说明

附图1为本发明新型封装结构的半导体器件结构示意图；

附图2为本发明新型封装结构的半导体器件中支撑围堰结构示意图；

附图3为本发明新型封装结构的半导体器件局部结构示意图。

以上附图中：1、图像传感芯片；2、透明盖板；3、感光区；4、支撑围堰；41、第一支撑围堰层；42、第二支撑围堰层；5、胶水层；6、盲孔；7、钝化层；8、引脚焊盘；9、金属导电图形层；10、防焊层；11、通孔；12、焊球；13、空腔；14、V形缺口；15、弧形缺口；16、钛层；17、铜层；18、镍层；19、钯层；20、防焊柱。

具体实施方式