影像傳感器模組及其形成方法技術

一種影像傳感器模組及其形成方法，其中影像傳感器模組包括：PCB基板，所述PCB基板具有正面和與所述正面相對的背面，PCB基板內具有貫穿PCB基板的孔洞，且PCB基板內具有線路分布；位于所述PCB基板正面的金屬層，且金屬層與線路分布電連接；倒裝在PCB基板正面上方的圖像傳感芯片，圖像傳感芯片具有影像感應區(qū)和環(huán)繞所述影像感應區(qū)的焊盤，其中，影像感應區(qū)位于孔洞上方，所述焊盤和金屬層電連接；位于金屬層表面的焊接凸起；位于所述PCB基板背面的信號處理芯片，且所述信號處理芯片與線路分布電連接。本發(fā)明專利技術通過分開設置圖像傳感芯片以及信號處理芯片，降低封裝工藝難度以及封裝成本，提高影像傳感器模組的封裝性能。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
影像傳感器模組及其形成方法
本專利技術涉及半導體封裝技術，特別涉及一種影像傳感器模組及其形成方法。
技術介紹
影像傳感器是一種能夠感受外部光線并將其轉換成電信號的傳感器。在影像傳感器芯片制作完成后，再通過對影像傳感器芯片進行一系列封裝工藝，從而形成封裝好的影像傳感器，以用于諸如數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機等等的各種電子設備。傳統(tǒng)的影像傳感器封裝方法通常是采用引線鍵合(WireBonding)進行封裝，但隨著集成電路的飛速發(fā)展，較長的引線使得產品尺寸無法達到理想的要求，因此，晶圓級封裝(WLP：WaferLevelPackage)逐漸取代引線鍵合封裝成為一種較為常用的封裝方法。晶圓級封裝技術具有以下優(yōu)點：能夠對整個晶圓同時加工，封裝效率高；在切割前進行整片晶圓的測試，減少了封裝中的測試過程，降低測試成本；封裝芯片具有輕、小、端、薄的優(yōu)勢?，F(xiàn)有技術中圖像傳感芯片是由圖像傳感單元(CIS)和信號處理單元(DSP)兩部分組成的，其中，圖像傳感單元用于接收光信號，信號處理單元用于將光信號轉化為電信號。然而，現(xiàn)有技術中，在一塊芯片上形成圖像傳感芯片以及信號處理芯片時，芯片設計難度且形成的影像傳感器模組性能有待提高。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術解決的問題是提供一種影像傳感器模組及其形成方法，降低封裝工藝難度，提高影像傳感器模組的封裝性能。為解決上述問題，本專利技術提供一種影像傳感器模組，包括：PCB基板，所述PCB基板具有正面和與所述正面相對的背面，所述PCB基板內具有貫穿所述PCB基板的孔洞，且所述PCB基板內具有線路分布；位于所述PCB基板正面的金屬層，所述金屬層與線路分布電連接；倒裝在PCB基板正面上方的圖像傳感芯片，所述圖像傳感芯片具有影像感應區(qū)和環(huán)繞所述影像感應區(qū)的焊盤，其中，所述影像感應區(qū)位于孔洞上方，所述焊盤和金屬層電連接；位于金屬層表面的焊接凸起；位于所述PCB基板背面的信號處理芯片，所述信號處理芯片與線路分布電連接?？蛇x的，還包括：位于PCB基板背面的鏡頭組件，所述鏡頭組件包括濾光片、鏡座和鏡片，其中，所述鏡片通過鏡座與所述PCB基板背面相連接?？蛇x的，所述濾光片位于PCB基板背面或卡配于鏡座上?？蛇x的，所述濾光片的尺寸大于或等于影像感應區(qū)的尺寸?？蛇x的，還包括：支撐部，通過所述支撐部將鏡片與鏡座相互固定。可選的，所述支撐部外側壁具有外螺紋，所述鏡座內側壁具有內螺紋，所述支撐部和所述鏡座通過螺紋螺合相互固定。可選的，所述孔洞的尺寸大于或等于影像感應區(qū)的尺寸?？蛇x的，還包括：第一金屬凸塊，所述第一金屬凸塊位于焊盤和金屬層之間，通過所述第一金屬凸塊電連接所述焊盤和金屬層?？蛇x的，所述第一金屬凸塊的形狀為方形或球形。可選的，還包括：第二金屬凸塊，所述第二金屬凸塊位于信號處理芯片和線路分布之間，通過所述第二金屬凸塊電連接所述信號處理芯片和線路分布?？蛇x的，所述第二金屬凸塊的形狀為方形或球形。可選的，還包括：覆蓋于金屬層表面以及圖像傳感芯片表面的塑封層；位于塑封層內的通孔，所述通孔底部暴露出金屬層表面，所述焊接凸起位于通孔內，且所述焊接凸起頂部高于塑封層表面?？蛇x的，所述焊接凸起頂部至塑封層表面的距離為20μm至100μm。可選的，所述金屬層側壁與PCB基板側壁齊平。可選的，所述塑封層覆蓋于金屬層側壁表面?？蛇x的，還包括：覆蓋于圖像傳感芯片側壁表面以及第一金屬凸塊側壁表面的點膠層，且焊接凸起頂部高于圖像傳感芯片表面。可選的，所述焊接凸起頂部至圖像傳感芯片表面的距離為20μm至100μm。可選的，還包括：位于所述PCB基板背面的無源元件。本專利技術還提供一種影像傳感器模組的形成方法，包括：提供若干個圖像傳感芯片和信號處理芯片，其中，圖像傳感芯片具有影像感應區(qū)和環(huán)繞所述影像感應區(qū)的焊盤；提供PCB基板，所述PCB基板具有正面和與所述正面相對的背面，所述PCB基板具有若干功能區(qū)和位于相鄰功能區(qū)之間的切割道區(qū)域，同一功能區(qū)的PCB基板內具有貫穿所述PCB基板的孔洞，PCB基板功能區(qū)內形成有線路分布；在所述PCB基板功能區(qū)正面形成金屬層，且金屬層與線路分布電連接，；將圖像傳感芯片倒裝置于PCB基板功能區(qū)正面上方，且所述焊盤與金屬層電連接；在金屬層表面形成焊接凸起；將信號處理芯片倒裝置于PCB基板功能區(qū)背面上方，且信號處理芯片與線路分布電連接；沿所述切割道區(qū)域切割所述PCB基板，形成若干單顆封裝結構。可選的，在切割所述PCB基板之前或之后，還包括步驟：在PCB基板功能區(qū)背面形成鏡頭組件，所述鏡頭組件包括濾光片、鏡座和鏡片，其中，所述鏡片通過鏡座與所述PCB基板背面相連接?？蛇x的，在所述PCB基板功能區(qū)背面或鏡座上形成濾光片?？蛇x的，還包括：在PCB基板功能區(qū)背面形成支撐部，通過所述支撐部將鏡片與鏡座相互固定?？蛇x的，所述支撐部的外側壁具有外螺紋，所述鏡座的內側壁具有內螺紋，所述支撐部和所述鏡座通過螺紋螺合方式相互固定?？蛇x的，所述金屬層的材料為Cu、Al、W、Sn、Au或Sn-Au合金?？蛇x的，還包括步驟：在焊盤表面或金屬層表面形成第一金屬凸塊，所述焊盤和金屬層通過第一金屬凸塊電連接?？蛇x的，所述第一金屬凸塊的材料為錫、金或錫合金。可選的，采用焊接鍵合工藝將焊盤與金屬層連接，其中，焊接鍵合工藝為共晶鍵合、超聲熱壓、熱壓焊接或超聲波壓焊?？蛇x的，還包括步驟：在信號處理芯片表面形成第二金屬凸塊，所述信號處理芯片和線路分布通過所述第二金屬凸塊電連接?？蛇x的，在形成所述金屬層后，在PCB基板背面形成膠帶層，膠帶層封閉所述孔洞一端；在形成濾光片之前，去除所述膠帶層。可選的，在形成所述金屬層后，在PCB基板背面形成濾光片，濾光片封閉所述孔洞一端。可選的，在形成焊接凸起之前，還包括步驟：形成覆蓋于金屬層表面以及圖像傳感芯片表面的塑封層；在所述塑封層內形成通孔，所述通孔底部暴露出金屬層表面；形成填充滿所述通孔的焊接凸起，所述焊接凸起頂部高于塑封層表面。可選的，形成焊接凸起的工藝步驟包括：形成填充滿所述通孔的金屬材料，采用回流工藝，形成所述焊接凸起?？蛇x的，形成的塑封層覆蓋于同一功能區(qū)內金屬層側壁表面。可選的，在形成焊接凸起之前，還包括步驟：形成覆蓋于所述圖像傳感芯片側壁表面以及第一金屬凸塊側壁表面的點膠層?？蛇x的，采用植球工藝形成所述焊接凸起。與現(xiàn)有技術相比，本專利技術的技術方案具有以下優(yōu)點：本專利技術提供的影像傳感器模組結構性能優(yōu)越，包括正面具有金屬層的PCB基板，且PCB基板內具有線路分布，金屬層與線路分布電連接；倒裝在PCB基板正面的圖像傳感芯片，圖像傳感芯片的影像感應區(qū)位于孔洞上方，且焊盤與金屬層電連接；倒裝在PCB基板背面的信號處理芯片，且信號處理芯片與線路分布電連接；位于金屬層表面的焊接凸起。本專利技術的封裝結構中，圖像傳感芯片以及信號處理芯片是相對設置的，避免考慮在同一芯片內設置圖像傳感芯片以及信號處理芯片的排布及互連問題，降低了設計難度；并且，由于圖像傳感芯片以及信號處理芯片之間受到對方排布以及面積的影響小，因此圖像傳感芯片以及信號處理芯片均能獲得最佳的性能，提高了影像傳感器模組的封裝性能。同時，由于圖像傳感芯片與信號處理芯片并未設置在同一芯片上，相對現(xiàn)有技術而言，本專利技術實施例的圖像傳感芯片的面積更小，因此，圖像傳感芯片的設計成本降低；最后，由于本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種影像傳感器模組，其特征在于，包括：PCB基板，所述PCB基板具有正面和與所述正面相對的背面，所述PCB基板內具有貫穿所述PCB基板的孔洞，且所述PCB基板內具有線路分布；位于所述PCB基板正面的金屬層，且所述金屬層與線路分布電連接；倒裝在PCB基板正面上方的圖像傳感芯片，所述圖像傳感芯片具有影像感應區(qū)和環(huán)繞所述影像感應區(qū)的焊盤，其中，所述影像感應區(qū)位于孔洞上方，所述焊盤和金屬層電連接；位于金屬層表面的焊接凸起；位于所述PCB基板背面的信號處理芯片，且所述信號處理芯片與線路分布電連接。

【技術特征摘要】
1.一種影像傳感器模組，其特征在于，包括：PCB基板，所述PCB基板具有正面和與所述正面相對的背面，所述PCB基板內具有貫穿所述PCB基板的孔洞，且所述PCB基板內具有線路分布；位于所述PCB基板正面的金屬層，且所述金屬層與線路分布電連接；倒裝在PCB基板正面上方的圖像傳感芯片，所述圖像傳感芯片具有影像感應區(qū)和環(huán)繞所述影像感應區(qū)的焊盤，其中，所述影像感應區(qū)位于孔洞上方，所述焊盤和金屬層電連接；位于金屬層表面的焊接凸起；位于所述PCB基板背面的信號處理芯片，且所述信號處理芯片與線路分布電連接；所述影像傳感器模組還包括：第一金屬凸塊，所述第一金屬凸塊位于焊盤和金屬層之間，通過所述第一金屬凸塊電連接所述焊盤和金屬層；所述影像傳感器模組還包括：覆蓋于圖像傳感芯片側壁表面以及第一金屬凸塊側壁表面的點膠層，且焊接凸起頂部高于圖像傳感芯片表面。2.如權利要求1所述影像傳感器模組，其特征在于，還包括：位于PCB基板背面的鏡頭組件，所述鏡頭組件包括濾光片、鏡座和鏡片，其中，所述鏡片通過鏡座與所述PCB基板背面相連接。3.如權利要求2所述影像傳感器模組，其特征在于，所述濾光片位于PCB基板背面或卡配于鏡座上。4.如權利要求2所述影像傳感器模組，其特征在于，所述濾光片的尺寸大于或等于影像感應區(qū)的尺寸。5.如權利要求2所述影像傳感器模組，其特征在于，還包括：支撐部，通過所述支撐部將鏡片與鏡座相互固定。6.如權利要求5所述影像傳感器模組，其特征在于，所述支撐部外側壁具有外螺紋，所述鏡座內側壁具有內螺紋，所述支撐部和所述鏡座通過螺紋螺合相互固定。7.如權利要求1或2所述影像傳感器模組，其特征在于，所述孔洞的尺寸大于或等于影像感應區(qū)的尺寸。8.如權利要求1所述影像傳感器模組，其特征在于，所述第一金屬凸塊的形狀為方形或球形。9.如權利要求1或2所述影像傳感器模組，其特征在于，還包括：第二金屬凸塊，所述第二金屬凸塊位于信號處理芯片和線路分布之間，通過所述第二金屬凸塊電連接所述信號處理芯片和線路分布。10.如權利要求9所述影像傳感器模組，其特征在于，所述第二金屬凸塊的形狀為方形或球形。11.如權利要求1或2所述影像傳感器模組，其特征在于，還包括：覆蓋于金屬層表面以及圖像傳感芯片表面的塑封層；位于塑封層內的通孔，所述通孔底部暴露出金屬層表面，所述焊接凸填充滿所述通孔，且所述焊接凸起頂部高于塑封層表面。12.如權利要求11所述影像傳感器模組，其特征在于，所述焊接凸起頂部至塑封層表面的距離為20μm至100μm。13.如權利要求11所述影像傳感器模組，其特征在于，所述金屬層側壁與PCB基板側壁齊平。14.如權利要求11所述影像傳感器模組，其特征在于，所述塑封層覆蓋于金屬層側壁表面。15.如權利要求14所述影像傳感器模組，其特征在于，所述焊接凸起頂部至圖像傳感芯片表面的距離為20μm至100μm。16.如權利要求1所述影像傳感器模組，其特征在于，還包括：位于所述PCB基板背面的無源元件。17.一種影像傳感器模組的形成方法，其特征在于，包括：提供若干個圖像傳感芯片和信號處理芯片，其中，圖像傳感芯片具有影像感應區(qū)和環(huán)繞所述影像感應區(qū)的焊盤；提供PCB基板，所述PCB基板具有正面和與所述正面相對的背面，所述PCB基板具有若干功能區(qū)和位于相鄰功...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：王之奇，喻瓊，王蔚，
申請(專利權)人：蘇州晶方半導體科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32