本發明涉及一種半導體封裝技術，尤其涉及一種影像芯片晶圓級封裝技術。

背景技術：

影像傳感芯片是一種半導體模塊，是一種將光學影像轉換成為電子信號的設備，電子信號可以用來進一步處理或數字化后進行存儲，或用于將影像傳遞至顯示裝置進行顯示等。它被廣泛應用于數碼相機和其他電子光學設備中。影像傳感芯片主要分為電荷耦合器件(ccd)和cmos影像傳感器(cis)兩類。雖然ccd影像傳感器在影像質量以及噪聲等方面優于cmos影像傳感器，但是cmos傳感器可用傳統的半導體生產技術制造，生產成本較低。同時由于所用的元件數相對較少以及信號傳輸距離短，cmos影像傳感器具備功耗低、電容、電感和寄生延遲降低等優點。

現有的傳統高像素影像傳感芯片結構，是通過打線的方式將信號引出，成本較高且生產效率較低；對于現有的晶圓級封裝的影像芯片結構，需要在影像芯片晶圓非功能面進行tsv(硅通孔)工藝，影像芯片上的制程較多，對芯片支撐力有較高要求，導致厚度偏大，不利于影像傳感器的薄型化進程，且該制程易出現爆硅的情況。此外tsv開口還削弱了影像芯片的強度，從而降低了生產良率。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本發明提出一種影像芯片的封裝結構及其制作方法，將圍堰正面鋪設好導電線路，減薄后的影像芯片功能面朝向圍堰空腔，使其焊墊貼合至圍堰上的導電線路上而電性相連，并在影像芯片側壁及影像芯片非功能面上包裹絕緣層，在影像芯片側壁處的絕緣層內制作導電體，將圍堰正面的導電線路引至影像芯片的非功能面，并通過非功能面絕緣層上的重布線金屬線路引出電性。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種氣密性影像芯片封裝結構，包括至少一影像芯片，一圍堰，影像芯片含有功能面和與其相對的非功能面，所述功能面含有焊墊，所述圍堰正面包括含有導電線路，所述影像芯片功能面的焊墊與所述圍堰正面導電線路貼合并電連接，且所述影像芯片邊緣大于該圍堰內沿但小于圍堰外沿，所述導電線路延伸至圍堰外沿和影像芯片外沿之間，所述影像芯片側壁及非功能面包裹絕緣層，所述側壁處的絕緣層內有連接導電線路的導電體，所述影像芯片非功能面的絕緣層上鋪有連接所述導電體的重布線金屬線路，所述重布線金屬線路上設置有導電結構。

利用一種氣密性影像芯片封裝結構進行的一種氣密性影像芯片封裝結構的制作方法，包括如下步驟：提供一基板，在基板正面形成導電線路，在所述基板上制作若干穿透基板的空腔，形成若干圍堰單元，其中導電線路位于各圍堰正面，提供一透光蓋板，將所述透光蓋板與圍堰背面粘結，提供若干影像芯片，所述影像芯片功能面含有功能區及焊墊，將各影像芯片的焊墊與一圍堰單元正面導電線路貼合，且各影像芯片的邊緣大于該圍堰單元內沿但小于圍堰單元外沿，在各影像芯片非功能面和各影像芯片之間暴露的圍堰正面形成絕緣層，在絕緣層上形成暴露導電線路的開口，在開口內形成導電體，在所述各影像芯片的絕緣層上分別制作連接導電體的重布線金屬線路，在所述重布線金屬線路上形成導電結構，切割形成單顆影像芯片封裝體。有益效果

本發明提供一種影像芯片的封裝結構及其制作方法，由于減薄的影像芯片上未設制程，避免了機械應力積累，并降低了功能面污染的概率。焊墊電性背面互連是在絕緣層上制作，省略了硅通孔制作、深孔鈍化等高成本制程，大大節約了成本。基板凹槽內填充絕緣層，使得切割后的影像芯片封裝結構的重布線金屬線路及至少部分基板被包裹，隔絕水汽、污染等，提高影像芯片的可靠性。

附圖說明

圖1為本發明一實施例基板的剖面結構示意圖；

圖2為本發明一實施例基板上形成鈍化層的剖面結構示意圖；

圖3為本發明一實施例基板上形成導電線路剖面結構示意圖；

圖4a為本發明一實施例形成穿透基板的空腔后剖面結構示意圖；

圖4b為本發明一實施例圍堰俯視圖；

圖5為本發明一實施例圍堰形成凹槽后的剖面結構示意圖；

圖6為本發明一實施例圍堰背面粘結透光蓋板后的剖面結構示意圖；

圖7為本發明一實施例影像芯片與圍堰貼合的剖面結構示意圖；

圖8為本發明一實施例影像芯片背面與圍堰正面形成絕緣層后的結構示意圖；

圖9為本發明一實施例絕緣層形成暴露導電線路開口的剖面結構示意圖；

圖10為本發明一實施例絕緣層開口內形成導電體后的剖面結構示意圖；

圖11為本發明一實施例絕緣層上形成連接導電體的重布線金屬線路后的剖面結構示意圖；

圖12為本發明一實施例重布線金屬線路上形成保護層后的剖面結構示意圖；

圖13為本發明一實施例在所述金屬線路上形成導電結構后的剖面結構示意圖；

圖14為本發明一實施例切割形成單顆影像芯片后的剖面結構示意圖。結合附圖作以下說明：

1---基板2---鈍化層3---導電線路

4---圍堰5---凹槽6---透光蓋板

700---影像芯片701---焊墊702---功能區

8---絕緣層9---開口10---導電體

11---重布線金屬線路12---保護層13---導電結構

具體實施方式

為使本發明能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明。為方便說明，實施例附圖的結構中各組成部分未按正常比例縮放，故不代表實施例中各結構的實際相對大小。

如圖14所示，本發明公開的一種影像芯片的封裝結構，包括至少一影像芯片700，一圍堰4，影像芯片700含有功能面和與其相對的非功能面，所述功能面含有焊墊701和功能區702，所述圍堰4正面包含有導電線路3，所述影像芯片700功能面的焊墊701與所述圍堰4正面導電線路3貼合并電連接，且所述影像芯片700邊緣大于該圍堰4內沿但小于圍堰4外沿，所述導電線路3延伸至圍堰4外沿和影像芯片700外沿之間，所述影像芯片700側壁及非功能面包裹絕緣層8，所述側壁處的絕緣層8內有連接導電線路3的導電體10，所述影像芯片700非功能面的絕緣層8上鋪有連接所述導電體10的重布線金屬線路，所述重布線金屬線路上設置有導電結構13。

在其他實施例中，可以有兩個或兩個以上的影像芯片貼合到一個圍堰上，形成雙影像芯片封裝結構，或者陣列影像芯片封裝結構，以增加封裝體的功能，提高影像芯片的拍攝質量。

圍堰4材料可以為硅、玻璃、陶瓷、塑料中的一種。

優選地，圍堰4外圍可以包裹由圍堰正面向背面延伸的所述絕緣層8，絕緣層8至少包覆部分圍堰側壁。

如圍堰材料為硅等半導體材料，圍堰4正面與其上的導電線路3之間還可設一鈍化層2。

優選地，導電體10為金屬柱、金屬層或導電膠的一種。

優選地，影像芯片700非功能面的重布線金屬線路11上還鋪有保護層12，所述保護層12覆蓋影像芯片非功能面的導電體10，并暴露出導電結構13。

優選地，圍堰4高度為100μm～500μm。

優選地，影像芯片700功能面的焊墊701通過導電膠、金屬焊點電性連接。

優選地，蓋板為白玻璃或者濾光玻璃。

以下結合圖1-14分對一種影像芯片的封裝結構的制作方法進行介紹。

如圖1所示，提供一基板1，所述基板1材料為硅、玻璃、陶瓷、塑料中的一種。在基板1正面形成導電線路3，如圖3所示。

本實施例基板1材料為硅等半導體材料或者導電材料，在基板1與導電線路3之間還應鋪設鈍化層2，如圖2所示。優選地，所述鈍化層2的材質可以為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或者絕緣樹脂，鈍化層2的制備采用低溫化學汽相沉積聚合物噴涂或聚合物旋涂的方法。

所述導電線路3至少一層，每層導電線路3的材質可以是銅、鎳、靶、金中的一種，形成導電線路3的方法可以為電鍍、化學鍍、真空蒸鍍法、化學氣相沉積法中的一種。

如圖4a、4b所示，在所述基板1上制作若干穿透基板1的空腔，形成若干圍堰4單元，其中導電線路3位于各圍堰4正面。

優選地，形成所述空腔的方式可以是切割、刻蝕中的一種或結合。

優選地，本實施例為隔絕水汽，降低分層失效，在切割位置從導電線路3面向基板1內預切一凹槽5，如圖5所示，凹槽5寬度為60μm～80μm。

如圖6所示，提供一透光蓋板6，將所述透光蓋板6與圍堰4背面粘結。

如圖7所示，提供若干影像芯片700，將各影像芯片700的焊墊701與一圍堰4單元正面導電線路3貼合，且各影像芯片700的邊緣大于該圍堰4單元內沿但小于圍堰4單元外沿。

優選地，影像芯片700的焊墊701采用導電膠或者焊料與圍堰4單元正面導電線路3貼合。

如圖8所示，在各影像芯片700非功能面、各影像芯片700之間暴露的圍堰4正面形成絕緣層8，優選地，本實施例凹槽5內部也填充絕緣層8。

優選地，所述絕緣層8的材質可以為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或者絕緣樹脂，鈍化層2的制備采用低溫化學汽相沉積聚合物噴涂或聚合物旋涂的方法。

如圖9所示，在絕緣層8上形成暴露導電線路3的開口9。

優選地，形成所述開口9的方式是激光燒蝕。

如圖10所示，在所述開口9內形成導電體10。

優選地，所述導電體10為金屬柱、金屬層或導電膠的一種。所述導電體10至少一層，每層導電體10的材質可以是銅、鎳、靶、金中的一種，形成導電體10的方法可以為電鍍、化學鍍、真空蒸鍍法、化學氣相沉積法中的一種。

如圖11所示，在所述各影像芯片700的絕緣層8上分別制作連接導電體10的重布線金屬線路11；

優選地，所述重布線金屬線路11至少一層，每層重布線金屬線路11的材質可以是銅、鎳、靶、金中的一種，形成重布線金屬線路11的方法可以為電鍍、化學鍍、真空蒸鍍法、化學氣相沉積法中的一種。

在其他實施例中，導電體10與重布線金屬線路11可以同時形成。

如圖12所示，在所述重布線金屬線路11上形成帶有焊盤開口的保護層12。

如圖13所示，在所述焊盤開口形成導電結構13。

如圖14所示，將上述封裝體切割形成單顆芯片。

以上實施例是參照附圖，對本發明的優選實施例進行詳細說明。本領域的技術人員通過對上述實施例進行各種形式上的修改或變更，但不背離本發明的實質的情況下，都落在本發明的保護范圍之內。