[发明专利]一种背照式影像芯片模组结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于影像芯片封装技术，尤其涉及一种背照式影像芯片模组结构及其制作方法。

背景技术

目前，背照式影像芯片(BSI芯片)模组的封装结构和工艺存在如下缺点：

1)现有背照式影像芯片利用无源硅片作为载板进行生产，进入封装邻域后需要在无源载板上进行TSV通孔实现封装电连接，成本较高；

2)现有的背照式影像芯片将感光模块、图像处理模块(比如ADC或ISP芯片)集成在一个芯片中，导致在相同芯片尺寸条件下感光面积小，成像效果差；相同感光面积和效果条件下芯片尺寸大，难以满足消费电子对封装尺寸小而薄的需求；而且线路板应力大，结构复杂；

3)现有在ADC或ISP芯片上进行TSV封装与背照式影像芯片进行堆叠封装成本较高。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种背照式影像芯片模组的制作方法，该方法具有工艺简单、封装成本低和可靠性高的特点，以解决现有技术中背照式影像芯片模组机构封装工艺存在的上述问题。

本发明的另一目的在于提供一种背照式影像芯片模组结构，该结构具有封装成本低、芯片尺寸小和可靠性高的特点，以解决现有技术中背照式影像芯片模组结构存在的上述问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种背照式影像芯片模组的制作方法，其包括以下步骤：

1)BSI芯片封装：采用非TSV晶圆级封装工艺进行BSI芯片封装；

2)ADC/ISP芯片封装：

步骤一：在ADC/ISP晶圆上或者硅基晶圆上通过物理气象沉积种子层，光刻线路，电镀线路，去胶后进行种子层刻蚀来实现重布线工艺；

步骤二：通过光刻工艺对重布线进行塑封保护并形成可与BSI芯片和软板连接的焊盘；

步骤三：减薄晶圆；并对晶圆进行塑封保护；

步骤四：将晶圆分切成单颗封装好的ADC/ISP芯片或硅基基板；

3)BSI芯片与ADC/ISP芯片贴装：通过倒封装技术和表面贴装技术将封装好的BSI芯片，软板，以及一些辅助小器件贴装到ADC/ISP芯片或硅基基板上；

4)安装镜头模组最终形成影像芯片模组。

特别地，所述ADC/ISP芯片封装工序的步骤一中根据I/O数量和设计需求，进行单层重布线或多层重布线。

特别地，所述BSI芯片非TSV晶圆级封装的具体工艺为：

a键合：采用高透光性能的热压键合胶将盖板玻璃和影像芯片的硅晶圆无空腔的永久键合在一起，所述影像芯片自下而上依次为硅衬底、绝缘层和硅晶圆，所述绝缘层内设置有与硅晶圆光学连接的内部互连层，所述硅晶圆上设置有若干个微凸镜；

b减薄：将所述影像芯片的硅衬底全部去除；

c开窗：对所述影像芯片的绝缘层开窗，暴露其内的内部互连层以便后续进行电连接；

d重布线：在所述绝缘层内进行重布线形成与所述内部互连层电连接的金属互连层；

e塑封保护：通过光刻工艺对重布线进行塑封保护并形成UBM(under ball metallization，焊盘)图形；

f加工金属焊球：在影像芯片的背面形成锡球阵列，以便后期高效的与基板进行组装；

g切割：将影像芯片晶圆分切成单颗封装好的影像芯片。

特别地，所述步骤a中玻璃盖板采用的一厚一薄2片玻璃通过临时键合胶结合在一起，需要在分割前通过激光或机械任一种方式解键合分离2片玻璃，保留其中薄的玻璃，然后将保留的玻璃表面清洗干净。

特别地，所述步骤d中通过PVD种子层，光刻线路，种子层刻蚀形成线路，去胶后通过化学镀的方法形成可靠的电连接来实现整个重布线工艺流程。

特别地，所述步骤d中通过PVD种子层，光刻线路，电镀线路，去胶后进行种子层刻蚀来实现重布线工艺。

一种背照式影像芯片模组结构，其包括BSI芯片、ADC/ISP芯片和软板，其中，所述ADC/ISP芯片设置于所述软板的下方并通过焊盘与软板电性连接，所述BSI芯片设置于所述软板的上方并对应所述ADC/ISP芯片设置，所述BSI芯片与ADC/ISP芯片通过两者上的焊盘直接连接。