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圖像傳感器 封裝：CMOS圖像傳感器封裝與測試技術

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CMOS圖像傳感器封裝與測試技術
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《CMOS圖像傳感器封裝與測試技術》是電子工業出版社，出版的圖書，作者是陳榕庭。
書    名
CMOS圖像傳感器封裝與測試技術
作    者
陳榕庭
出版社
電子工業出版社
出版時間
2006年07月01日
頁    數
294 頁
開    本
16 開
裝    幀
平裝
ISBN
目錄
1
內容簡介
2
圖書目錄
CMOS圖像傳感器封裝與測試技術內容簡介
編輯
語音
本書首先介紹整個半導體封裝業的歷史及演進過程，然后以光感芯片為例說明晶圓廠的芯片制造過程，光感應芯片的應用范圍、結構及各種常見的CMOS模塊種類等。具體內容涉及了材料使用、設備及各工序簡介、缺陷模式及熱效應分析、產品可靠性的測試方法，最后闡述了目前CMOS光感測試的最新技術及多樣化工序。本書可作為微電子專業高年級本科生和研究生的教材，也可作為想從事或剛從事封裝測試產業的工程師或技術人員的參考。本書中文簡體字版臺灣全華科技圖書股份公司獨家授權，僅限于中國大陸地區出版發行，未經許可，不得以任何方式復制或抄襲本書的任何部分。
[1]
CMOS圖像傳感器封裝與測試技術圖書目錄
編輯
語音
第1章　半導體封裝基本知識及CMOS圖像傳感器發展歷史1—1　半導體的定義微電子工業發展微電子材料1—2何謂半導體封裝1—3　現今半導體封裝與圖像傳感器發展趨勢1—4　何謂半導體圖像傳感器CMOS(Complementary metal—Oxide Semiconductor)CMOS圖像傳感器1—5　半導體圖像傳感器演變歷程1—6　CMOS傳感器應用及市場規模預估CMOS傳感器的應用1—7　CMOS/CCD圖像傳感器的未來發展國內市場趨勢可照相手機市場趨勢日本市場趨勢光學鼠標市場趨勢參考文獻第2章　半導體圖像傳感器封裝流程2—l　CMOS光學圖像處理流程圖示2—2　CMOS圖像光感應原理BIn#(缺陷判定)的定義視覺成像圖素2—3　半導體圖像傳感器——芯片制造流程參考文獻第3章　半導體圖像傳感器基本結構3—1　半導體圖像傳感器與數碼相機3—2　半導體圖像傳感器封裝技術的層次及功能3—3　半導體圖像傳感器封裝種類3—4　CMOS圖像傳感器模塊結構設計參考文獻第4章　半導體圖像傳感器封裝材料簡介4—1　封裝材料簡介基板材料引線框材料引線框的制作程序粘膠材料4—2　高分子封裝材料的性質結晶化、熔融及玻璃轉換現象結晶化(crystallization)熔融(melting)玻璃轉換(glass transition)熔點及玻璃轉換溫度高分子材料的粘彈性熱塑性和熱固性材料(thermoplastic/thermosetting polymers)4—3　金屬引線框和高分子基板的受力分析引線框的彈性和塑性形變引線框金屬部分的塑性形變方式——滑移與孿晶引線框金屬體內的晶體滑移高分子基板的受力斷裂(fracture of polymers)參考文獻第5章　半導體圖像傳感器封裝工藝介紹(半自動)5—1　CMOS封裝設備簡介(半自動)5—2　CMOS封裝前段制作工序(1)晶圓進料檢驗貼片研磨(grinding)撕片(de—taping)晶圓貼片(wafer mount)工序關鍵要點提示5—3　CMOS封裝前段制作工序(2)晶圓切割(wafer saw/clean)切割后目檢(post saw inspection)上片(die attach)銀膠烘烤(epoxy cure)引線鍵合(wire bond)工序關鍵點提示5—4　后段工序點膠/封蓋(dispensor/sealing)膠體固化(UV/thermo cure)蓋印(marking)蓋印后烘烤/UV并檢測(post marking cure)參考文獻第6章　半導體圖像傳感器封裝工藝介紹(全自動)6—1　CMOS封裝工藝簡介(全自動)6—2　前段工藝(1)、(2)6—3　前段工序(3)、(4)全自動工藝人員檢測部分關鍵工藝第7章　半導體圖像傳感器封裝可靠性分析第8章　材料界面的失效分析與設計第9章　測試概論第10章　新型工藝藝術第11章　半導體圖像傳感器相關技術名詞解釋附錄A　常見的CMOS圖像傳感器各封裝工序失效模式
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1.

CMOS圖像傳感器封裝與測試技術
．豆瓣[引用日期2019-03-14]

圖像傳感器 封裝：圖像傳感器封裝以及封裝

摘要：

一種圖像傳感器封裝以及封裝.圖像傳感器封裝包括:圖像傳感器芯片,位在封裝襯底上;邏輯芯片,位在所述封裝襯底上并與所述圖像傳感器芯片垂直地重疊;以及存儲器芯片,位在所述封裝襯底上并與所述圖像傳感器芯片及邏輯芯片垂直地重疊.所述邏輯芯片處理從所述圖像傳感器芯片輸出的像素信號.所述存儲器芯片經由導電線電連接到所述圖像傳感器芯片,并存儲從所述圖像傳感器芯片輸出的所述像素信號與由所述邏輯芯片處理的像素信號中的至少一個.所述存儲器芯片經由所述導電線接收從所述圖像傳感器芯片輸出的所述像素信號并經由所述圖像傳感器芯片與所述導電線接收由所述邏輯芯片處理的所述像素信號.

展開

圖像傳感器 封裝：圖像傳感器的封裝方法與流程

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種圖像傳感器的封裝方法。
背景技術：
目前，主流的圖像傳感器（cis：cmosimagesensor）的封裝方法包括：芯片級封裝（chipscalepackage，csp）、板上集成封裝（chiponboard，cob）及倒裝芯片封裝（flipchip，fc）。
ciscsp是一種目前普遍應用在中低端、低像素（2m像素或以下）圖像傳感器的waferlevel（晶圓級）封裝技術。該封裝技術使用晶圓級玻璃與晶圓邦定并在晶圓的圖像傳感器芯片之間使用圍堰隔開，然后在研磨后的晶圓的焊盤區域通過制作焊盤表面或焊盤面內孔側面環金屬連接的硅穿孔技術（tsv：throughsiliconvia）或切割后焊盤側面的t型金屬接觸芯片尺寸封裝技術，并在晶圓背面延伸線路后制作焊球柵陣列（bga：ballgridarray），然后切割后形成單個密封空腔的圖像傳感器單元。后端通過smt的方法形成模塊組裝結構。但是，csp封裝具有如下明顯的問題：1影響產品性能：厚的支撐玻璃對光的吸收、折射、反射及散射對圖像傳感器尤其是小像素尺寸產品的性能具有很大的影響；2可靠性問題：封裝結構中的構件之間的熱膨脹系數差異及空腔內密封氣體在后面的smt工藝或產品使用環境的變化中出現可靠性問題；3投資規模大、環境污染控制要求大，生產周期較長，單位芯片成本較高尤其對于高像素大尺寸圖像傳感器產品。
ciscob封裝是一種目前普遍應用在高端、高像素產品（5m像素或以上）圖像傳感器的dielevel（芯片級）封裝技術。該封裝技術把經研磨切割后的芯片背面邦定在pcb板的焊盤上使用鍵合金屬導線，裝上具有ir玻璃片的支架和鏡頭，形成組裝模塊結構。但是，cob封裝如下明顯的問題：1、微塵控制非常困難，需要超高的潔凈室等級，制造維持成本高；2、產品設計定制化、周期長、靈活度不夠；3不容易規模化生產；
cisfc封裝最近興起的高端、高像素（5m像素或以上）圖像傳感器的dielevel（芯片級）封裝技術。該封裝技術把在焊盤做好金素凸塊經研磨切割的芯片焊盤直接與pcb的焊盤通過熱超聲的作用一次性所有接觸凸塊與焊盤進行連接，形成封裝結構。后端通過pcb外側的焊盤或錫球采用smt的方法形成模塊組裝結構。但是，fc封裝如下明顯的問題：1該封裝對pcb基板要求很高，與si具有相近的熱膨脹系數，成本很高；2制造可靠性難度很大，熱超聲所有凸塊與焊盤連接的一致性要求非常高，凸塊與焊盤硬連接，延展性不好；3微塵控制難度大、工藝環境要求高，成本很高；
圖1為現有技術的一種封裝方法，金屬導線120的第一端鍵合于圖像傳感器芯片100的焊盤130，金屬導線的另一端懸空于圖像傳感器芯片100，在圖像傳感器芯片100的感光區域110的上部裝配有支撐框架200，及位于支撐框架200上的透光蓋板300,在現有技術中，支撐框架200的支撐區域位于感光區域110的旁邊，在光線照射至圖像傳感器芯片100時，由于支撐框架200的支撐區域距離感光區域110較近，會帶來雜散光，影響圖像的成像質量。
綜上所述，亟需一種降低雜散光影響的圖像傳感器封裝結構技術。
技術實現要素：
鑒于對背景技術中的技術問題的理解，如果能夠提出一種適于金屬線懸空的圖像傳感器的封裝方法，是非常有益的。
本發明提供一種圖像傳感器的封裝方法，包括：提供圖像傳感器芯片、支撐框架；將金屬導線的第一端鍵合于圖像傳感器芯片的焊盤，金屬導線的第二端懸空于圖像傳感器芯片；將所述圖像傳感器芯片與支撐框架粘接為一體，支撐框架完全或部分遮蓋所述焊盤，增大圖像傳感器感光區域至支撐框架內側的距離，降低雜散光的影響。
優選的，采用楔焊的方式，將金屬導線的第一端鍵合于圖像傳感器芯片的焊盤。
優選的，將所述圖像傳感器芯片與支撐框架粘接為一體,粘接區域包括所述圖像傳感器芯片的至少部分焊盤和至少部分金屬導線的第一端，通過粘接，提高所述的金屬導線第一端和所述的圖像傳感器芯片，所述的支撐框架的結合強度。
優選的，所述支撐框架包括底部接觸部及臺階部，所述底部接觸部支撐于所述圖像傳感器芯片，所述臺階部對應于所述焊盤。
優選的，所述金屬導線的第一端的延伸方向與水平方向的夾角小于45度。
優選的，所述感光區域至支撐框架內側的距離大于150微米。
優選的，所述支撐框架還包括：位于窗口區域的透光蓋板。
優選的，所述透光蓋板為紅外截止濾光膜。
優選的，提供鏡頭模塊，將鏡頭模塊裝配于支撐框架上部。
本發明金線懸空的圖像傳感器芯片與支撐框架粘接為一體，支撐框架完全或部分遮蓋圖像傳感器的焊盤，以增大圖像傳感器感光區域至支撐框架內側的距離，降低雜散光的影響。
附圖說明
圖1是現有技術中圖像傳感器的封裝結構示意圖；
圖2是本發明一實施例中圖像傳感器的封裝結構示意圖；
圖3是本發明圖像傳感器的封裝方法的流程示意圖。
具體實施方式
本發明提供一種圖像傳感器的封裝方法，包括如下步驟：提供圖像傳感器芯片、支撐框架；將金屬導線的第一端鍵合于圖像傳感器芯片的焊盤，金屬導線的第二端懸空于圖像傳感器芯片；將所述圖像傳感器芯片與支撐框架粘接為一體，支撐框架完全或部分遮蓋所述焊盤，增大圖像傳感器感光區域至支撐框架內側的距離，降低雜散光的影響。
以下結合具體實施例對本發明內容進行闡述，
請參考圖2，圖2為本發明一實施例中圖像傳感器的封裝結構示意圖，提供具有金屬懸線的圖像傳感器芯片，圖像傳感器芯片100’的焊盤130’鍵合有金屬導線120’，其中，金屬導線120’的第一端與焊盤130’電性連接，在本實施例中，采用楔焊（wedgebonding）的方式，將金屬導線120’的第一端鍵合于圖像傳感器芯片100’的焊盤130’，金屬導線的第一端的延伸方向與水平方向的夾角小于45度，金屬導線120’的第二端懸空于圖像傳感器芯片100’。
提供支撐框架200’，支撐框架200’包括底部接觸部210’及臺階部220’,底部接觸部210’支撐于圖像傳感器芯片100’，臺階部220’對應于焊盤130’，圖像傳感器芯片100’的感光區域110’至支撐框架200’內側的距離大于150微米，圖像傳感器芯片100’與支撐框架200’粘接為一體,粘接區域包括圖像傳感器芯片100’的至少部分焊盤130’和至少部分金屬導線120’的第一端，通過粘接，提高金屬導線120’第一端和圖像傳感器芯片100’，支撐框架200’的結合強度。
支撐框架200’還包括：位于窗口區域的透光蓋板300’，本實施例中透光蓋板300’是紅外截止濾光膜；
在另一實施例中，還提供有鏡頭模塊（為標注），將鏡頭模塊裝配于支撐框架200’的上部。
請參考圖3，圖3是本發明圖像傳感器的封裝方法的流程示意圖；
s100：提供圖像傳感器芯片、支撐框架；
s200：將金屬導線的第一端鍵合于圖像傳感器芯片的焊盤，金屬導線的第二端懸空于圖像傳感器芯片；
s300：將所述圖像傳感器芯片與支撐框架粘接為一體，支撐框架完全或部分遮蓋所述焊盤，增大圖像傳感器感光區域至支撐框架內側的距離，降低雜散光的影響。
本發明金線懸空的圖像傳感器芯片與支撐框架粘接為一體，支撐框架完全或部分遮蓋圖像傳感器的焊盤，以增大圖像傳感器感光區域至支撐框架內側的距離，降低雜散光的影響。
盡管在附圖和前述的描述中詳細闡明和描述了本發明，應認為該闡明和描述是說明性的和示例性的，而不是限制性的；本發明不限于上述實施方式。
那些本技術領域的一般技術人員能夠通過研究說明書、公開的內容及附圖和所附的權利要求書，理解和實施對披露的實施方式的其他改變。在本發明的實際應用中，一個零件可能執行權利要求中所引用的多個技術特征的功能。在權利要求中，措詞“包括”不排除其他的元素和步驟，并且措辭“一個”不排除復數。權利要求中的任何附圖標記不應理解為對范圍的限制。

圖像傳感器 封裝：圖像傳感器的電子封裝及其封裝方法

圖像傳感器的電子封裝及其封裝方法
一種半導體器件封裝，包括：　　　　（ａ）至少一個半導體管芯，所述半導體管芯具有限定出密封區域的前側、以及在所述前側上形成的第一焊料密封環焊盤；　　　　（ｂ）耦合至所述半導體管芯的襯底，所述襯底具有與所述半導體管芯的所述前側相對的正面，所述襯底具有在所述正面上形成的第二焊料密封環焊盤；以及　　　　（ｃ）焊料密封環結構，其夾于所述半導體管芯的所述第一焊料密封環焊盤和所述襯底的所述第二焊料密封環焊盤之間，所述焊料密封環結構環繞所述密封區域的實質部分在外圍延伸，從而在所述密封區域、在所述半導體管芯和所述襯底之間基本圍出空腔，所述焊料密封環結構包括至少一個通風部分，所述至少一個通風部分抵靠所述襯底和所述半導體管芯的至少之一而限定出與所述空腔開放連通的氣孔。