【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及半導體封裝，尤其涉及一種宇航用圖像傳感器芯片封裝結構及其封裝方法。
技術介紹
1、半導體封裝技術主要是將集成電路設計并制造的裸芯片封裝于一個結構之中，該結構具有為裸芯片輸入和輸出信號、電源以及機械支撐等功能，同時保障芯片的散熱與穩定性。封裝技術作為芯片與電路板之間信息傳遞的橋梁，直接影響著器件和集成電路的電、熱、光和機械性能，并直接決定著電子產品的大小、重量、應用、壽命、性能及成本等各個方面。cmos圖像傳感器芯片因其具有低功耗、高集成、隨機存取和快速成像等優勢，被廣泛用于手機拍照、數碼相機、醫療、汽車電子、監控等領域。隨著圖像傳感器的迅速發展，其在宇航領域將發揮著重要作用，比如航天遙感、空間技術等領域。
2、航空航天電子由于其應用環境的特殊性，其封裝設計需要往小型化、輕量化、高密度化、高可靠性等方面發展，應用于這類領域的圖像傳感器產品，其技術先進性、工藝成熟性、產品可靠性都至關重要，互相影響、互相制約，要實現一款宇航用圖像傳感器芯片產品的批量化及規范化生產，既要考慮設計先進性又要兼顧工藝可實現性、成熟性等多方面的要求，確保產品符合應用需求與應用環境要求。
3、目前，圖像傳感器芯片多為工業級、消費級器件，封裝形式大多采用非密封塑封基板類封裝結構，且封裝材料不具備抗輻照性能，無法滿足宇航應用環境的可靠性需求。
技術實現思路
1、本專利技術提供了一種宇航用圖像傳感器芯片封裝結構及其封裝方法，以解決上述現有技術的不足，實現了宇航應用的圖像傳感器芯片的
2、為了實現本專利技術的目的，擬采用以下技術：
3、一方面提出了一種宇航用圖像傳感器芯片封裝結構，包括管殼，管殼上端開口的成型有芯腔，芯腔的槽底設有芯片，芯片為圖像傳感器，芯片通過多根鍵合絲連接于管殼上，管殼的下端設有多根引腳，管殼的芯腔處設有玻璃蓋板。玻璃蓋板通過密封膠圈粘貼在管殼的芯腔處。芯片通過絕緣膠粘貼在芯腔的底部。
4、進一步地，管殼由多層氧化鋁陶瓷層及多層鎢金屬導體層通過1600℃燒結壓制而成，且陶瓷層上具有多個金屬過孔，金屬導體層之間通過陶瓷層上的金屬過孔進行信號連接，管殼采用陶瓷是因為該材料具有機械強度高、導熱系數高、耐腐蝕、化學性能穩定等諸多優點。而采用鎢為信號傳遞線，是因為其熔點較高，方便管殼的燒結壓制成型，在成型的過程中其結構特征不會發生變動，此外其還具有較高的硬度強度，作為整個管殼骨架，從而進一步加強管殼的抗沖擊等性能。此外，其還具有低熱膨脹系數，從而避免在高低溫變化較大的太空中，避免管殼發生變形或者破壞的問題。并且，其還具有良好的導電性和導熱性，從而使其為金屬層的最佳制作材料。
5、進一步地，引腳由可伐合金制成，以使引腳具有非常低的熱膨脹系數，使其與管殼的熱膨脹系數接近，從而提升高低溫環境中使用的可靠性。
6、進一步地，管殼上開設有多個安裝孔，其中一部分安裝孔可通過螺釘用于管殼和法蘭之間的連接，另外一部分用于管殼安裝時的定位。
7、進一步地，為了保證圖像傳感器芯片經管殼裝片封裝后光學中心精度，因此芯腔底部用于粘貼芯片的區域處平面度為0.05mm，粗糙度為0.8μm，且芯腔底部用于粘貼芯片的區域與管殼底面的平行度為0.08mm，
8、進一步地，管殼上設有多個標識件，標識件采用金制成，四個標識件標定管殼幾何中心，用于玻璃蓋板安裝時的對準參照。
9、進一步地，管殼由上至下地依次包括第一陶瓷層、第二陶瓷層、第三陶瓷層、第四陶瓷層、第五陶瓷層、第六陶瓷層、第七陶瓷層、第八陶瓷層、第九陶瓷層、第十陶瓷層、第十一陶瓷層、第十二陶瓷層、第十三陶瓷層及第十四陶瓷層；
10、第二陶瓷層的上側設有第一金屬層，第三陶瓷層的上側設有第二金屬層，第四陶瓷層的上側設有第三金屬層，第五陶瓷層的上側設有第四金屬層，第六陶瓷層的上側設有第五金屬層，第七陶瓷層的上側設有第六金屬層，第八陶瓷層的上側設有第七金屬層，第九陶瓷層的上側設有第八金屬層，第十陶瓷層的上側設有第九金屬層，第十一陶瓷層的上側設有第十金屬層，第十二陶瓷層的上側設有第十一金屬層，第十三陶瓷層的上側設有第十二金屬層，第十四陶瓷層的上側設有第十三金屬層，第十四陶瓷層的下側設有第十四金屬層；
11、第一陶瓷層、第二陶瓷層、第三陶瓷層、第四陶瓷層、第五陶瓷層及第六陶瓷層上均開設有槽口，管殼燒結壓制成型后，芯腔由槽口組合形成。
12、進一步地：
13、第一金屬層為gnda模擬地平面層；
14、第二金屬層上具有多個連接腳及其中一部分lvds差分對輸出信號線，鍵合絲的另一端連接于第二層金屬層所形成的連接腳上；
15、第三金屬層為gndd數字地平面層及像素控制信號低電平層；
16、第四金屬層為gndd數字地平面層，其上具有另外一部分lvds差分對信號走線及tana模擬輸出信號走線；
17、第五金屬層為gndd數字地平面層，其上具有數字輸入信號走線及數字輸出信號走線；
18、第六金屬層為gnda模擬地平面層，其上具有鎖相環電源地走線；
19、第七金屬層為vdda模擬電源層；
20、第八金屬層為gndd數字地平面層及像素控制信號高電平層；
21、第九金屬層為vddd數字電源層；
22、第十金屬層為像素控制信號低電平及高電平層；
23、第十一金屬層為gnda模擬地平面層及像素控制信號低電平及高電平層，其上具有正壓ldo電源；
24、第十二金屬層為gnda模擬地平面層，其上具有負壓ldo電源、數字輸入信號高電平信號走線及模擬偏置信號走線；
25、第十三金屬層為vddpix像素電源層；
26、第十四金屬層為焊盤，引腳焊接于第十四金屬層上。
27、進一步地：
28、第一金屬層通過第二陶瓷層上的金屬過孔連接于第二金屬層上，用于gnda模擬地平面信號的傳輸；
29、第二金屬層通過第三陶瓷層上的金屬過孔連接于第三金屬層上，用于gndd數字地平面信號及像素控制信號低電平信號的傳輸；
30、第二金屬層通過第三陶瓷層和第四陶瓷層上的金屬過孔連接于第四金屬層上，用于其中一部分lvds差分對信號及tana模擬輸出信號的傳輸；
31、第二金屬層通過第三陶瓷層、第四陶瓷層及第五陶瓷層上的金屬過孔連接于第五金屬層上，用于數字輸入信號和數字輸出信號的傳輸；
32、第二金屬層通過第三陶瓷層、第四陶瓷層、第五陶瓷層及第六陶瓷層上的金屬過孔連接于第六金屬層上，用于gnda模擬地平面信號及鎖相環電源地信號的傳輸；
33、第二金屬層通過第三陶瓷層、第四陶瓷層、第五陶瓷層、第六陶瓷層及第七陶瓷層上的金屬過孔連接于第七金屬層上，用于vdda模擬電源信號的傳輸；
34、第二金屬層通過第三陶瓷層、第本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種宇航用圖像傳感器芯片封裝結構，其特征在于，包括管殼（1），管殼（1）上端開口的成型有芯腔（102），芯腔（102）的槽底設有芯片（4），芯片（4）通過多根鍵合絲（5）連接于管殼（1）上，管殼（1）的下端設有多根引腳（2），管殼（1）的芯腔（102）處設有玻璃蓋板（3）；
2.根據權利要求1所述的宇航用圖像傳感器芯片封裝結構，其特征在于，管殼（1）由多層陶瓷層及多層金屬導體層通過1600℃燒結壓制而成，且陶瓷層上具有多個金屬過孔，金屬導體層之間通過陶瓷層上的金屬過孔進行電連接。
3.根據權利要求1所述的宇航用圖像傳感器芯片封裝結構，其特征在于，引腳（2）由可伐合金制成。
4.根據權利要求1所述的宇航用圖像傳感器芯片封裝結構，其特征在于，管殼（1）上開設有多個安裝孔（150）。
5.根據權利要求1所述的宇航用圖像傳感器芯片封裝結構，其特征在于，芯腔（102）底部用于粘貼芯片（4）的區域處平面度為0.05mm，粗糙度為0.8μm，且芯腔（102）底部用于粘貼芯片（4）的區域與管殼（1）地面的平行度為0.08mm。
6.
7.根據權利要求2所述的宇航用圖像傳感器芯片封裝結構，其特征在于，管殼（1）由上至下地依次包括第一陶瓷層（10）、第二陶瓷層（20）、第三陶瓷層（30）、第四陶瓷層（40）、第五陶瓷層（50）、第六陶瓷層（60）、第七陶瓷層（70）、第八陶瓷層（80）、第九陶瓷層（90）、第十陶瓷層（100）、第十一陶瓷層（110）、第十二陶瓷層（120）、第十三陶瓷層（130）及第十四陶瓷層（140）；
8.根據權利要求7所述的宇航用圖像傳感器芯片封裝結構，其特征在于：
9.根據權利要求8所述的宇航用圖像傳感器芯片封裝結構，其特征在于：
10.一種宇航用圖像傳感器芯片封裝方法，其特征在于，用于權利要求1至9中任意一項所述的宇航用圖像傳感器芯片封裝結構的封裝，包括步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種宇航用圖像傳感器芯片封裝結構，其特征在于，包括管殼（1），管殼（1）上端開口的成型有芯腔（102），芯腔（102）的槽底設有芯片（4），芯片（4）通過多根鍵合絲（5）連接于管殼（1）上，管殼（1）的下端設有多根引腳（2），管殼（1）的芯腔（102）處設有玻璃蓋板（3）；
2.根據權利要求1所述的宇航用圖像傳感器芯片封裝結構，其特征在于，管殼（1）由多層陶瓷層及多層金屬導體層通過1600℃燒結壓制而成，且陶瓷層上具有多個金屬過孔，金屬導體層之間通過陶瓷層上的金屬過孔進行電連接。
3.根據權利要求1所述的宇航用圖像傳感器芯片封裝結構，其特征在于，引腳（2）由可伐合金制成。
4.根據權利要求1所述的宇航用圖像傳感器芯片封裝結構，其特征在于，管殼（1）上開設有多個安裝孔（150）。
5.根據權利要求1所述的宇航用圖像傳感器芯片封裝結構，其特征在于，芯腔（102）底部用于粘貼芯片（4）的區域處平面度為0.05mm，粗糙度為0.8μm，且芯腔（102）底部用于粘貼芯片（4）的區域...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭詩琪，李昕晨，劉鴻瑾，張紹林，李賓，劉群，蔣尚，付寶玲，蘇承欣，徐曉芳，
申請(專利權)人：北京軒宇空間科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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