影像传感芯片封装结构的制作方法

1.本实用新型涉及半导体技术领域，具体地涉及一种影像传感芯片封装结构。


背景技术：

2.随着科学技术的不断发展，越来越多的电子设备集成有镜头和影像传感器芯片等影像传感组件，以使电子设备具备生物识别功能，因此，影像传感器芯片得到了越来越广泛的应用。但随着芯片封装结构往小型化方向的发展，影像传感芯片所能接收的光通量变少，影响成像效果。以往技术中，为了增加光通量，通常会设置多组堆叠的透镜结构，但堆叠的透镜结构毫无疑问会大幅增加封装结构体积，不利于影像传感芯片封装结构的小型化。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种影像传感芯片封装结构。
4.本实用新型提供一种影像传感芯片封装结构，包括：
5.透明基板，其具有相对的第一面和第二面，所述透明基板分为透光区以及围绕所述透光区的非透光区，于所述透明基板第二面的所述非透光区设置有布线线路；
6.影像传感芯片，其倒装设置于所述透明基板第二面上，并与所述布线线路电性连接，所述影像传感芯片包括朝向所述透明基板设置的感应区，所述感应区与所述透光区相对应；
7.所述透明基板分别于其第一面和第二面上的透光区处形成有至少一个透镜。
8.作为本实用新型的进一步改进，所述透明基板分别于其第一面和第二面上的透光区处形成有多个透镜，多个所述透镜构成密集排列的透镜阵列。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述透镜或所述透镜阵列至少完全覆盖所述感应区。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述透镜为纳米压印微透镜。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述透明基板第一面和/或第二面上还覆有滤光层，所述滤光层位于所述透明基板和所述透镜之间。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述滤光层的厚度范围为100μm
‑
150μm。
13.作为本实用新型的进一步改进，还包括包覆所述布线线路的绝缘层，所述绝缘层暴露出部分所述布线线路构成焊垫。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述焊垫包括第一焊垫和位于所述第一焊垫外侧的第二焊垫。
15.作为本实用新型的进一步改进，还包括导电凸块，所述导电凸块的一端与所述影像传感芯片电连接、另一端与所述第一焊垫电连接。
16.作为本实用新型的进一步改进，所述影像传感芯片的周缘设置有密封胶，所述密封胶将所述影像传感芯片与绝缘层之间密封。
17.本实用新型的有益效果是通过在透明基板两面同时设置透镜，形成双凸透镜结
构，上下透镜的两个面都有一定的曲率半径以提供正的光焦度，在聚焦光路时多了一个有效的曲率变量，可以互相配合更好的消除像差。另外，透明基板第二面设置的透镜位于透明基板和影像传感芯片之间的空腔内，其不会额外增加封装结构的厚度，并且由于其能够提供一定的光焦度，因此能降低对位于透明基板第一面的透镜的曲率要求，以减薄其厚度，从而在整体上降低封装结构的厚度。
附图说明
18.图1是本实用新型一实施方式中的影像传感芯片封装结构示意图。
19.图2是本实用新型另一实施方式中的影像传感芯片封装结构示意图。
具体实施方式
20.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施方式及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
21.下面详细描述本实用新型的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
22.为方便说明，本文使用表示空间相对位置的术语来进行描述，例如“上”、“下”、“后”、“前”等，用来描述附图中所示的一个单元或者特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的装置翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“上方”的单元将位于其他单元或特征“下方”或“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括下方和上方这两种空间方位。
23.如图1所示，本实用新型提供一种影像传感芯片封装结构，其包括：透明基板1、影像传感芯片2、形成于透明基板1上的透镜3。
24.透明基板1，其具有相对的第一面和第二面，透明基板1分为透光区1a以及围绕透光区1a的非透光区1b，于透明基板1第二面的非透光区1b设置有布线线路4。透明基板1材质为无机玻璃、有机玻璃等具有特定强度的透光材料，其在功能上划分为透光区1a和非透光区1b，透光区1a位于影像传感芯片2之上，其起到对影像传感芯片2保护和透光的作用。透明基板1的上下表面均为平整光滑面，以避免对入射的光线产生散射、漫反射等作用，从而影响影像传感芯片2的感应精度。非透光区1b用于设置布线线路4、绝缘层5等结构，为影像传感芯片2提供电器支持和结构支撑。
25.布线线路4例如可以包括电阻、电感、电容、集成电路块和光学组件等电子元器件中的至少一种，以及布线线路4还包括各电子元器件之间的连接导线。
26.影像传感芯片2，其倒装设置于透明基板1第二面上，并与布线线路4电性连接，影像传感芯片2包括朝向透明基板1设置的感应区21，感应区21与透光区1a相对应。位于感光区外侧设有第三焊垫22，第三焊垫22与感应区21电耦合，用于将影像传感芯片2与布线线路
4电连接。
27.感应区21可以包括多个光电二极管阵列排布，用于将照射至感应区21的光信号转化为电信号。第三焊垫22作为感应区21内器件与外部电路连接的输入和输出端。
28.透明基板1分别于其第一面和第二面上的透光区1a处形成有至少一个透镜3，通过在透明件基板上设置透镜3，起到对光的聚焦作用，在透光区1a尺寸一定时，可以增加进光量，改善影像传感芯片2成像效果。进一步的，在透明基板1两面同时设置透镜3，相比于传统的单面设置透镜3结构形成的平凸透镜结构，在透明基板1两面同时设置透镜3，能够形成双凸透镜结构。平凸透镜结构一个面为平面，另一个面为曲面，只有一个曲面能够提供正的光焦度，相比于平凸透镜结构，双凸透镜结构两个面都有一定的曲率半径以提供正的光焦度，在聚焦光路时多了一个有效的曲率变量，可以互相配合更好的消除像差。另外，透明基板1第二面设置的透镜3位于透明基板1和影像传感芯片2之间的空腔内，其不会额外增加封装结构的厚度，并且由于其能够提供一定的光焦度，因此能降低对位于透明基板1第一面的透镜3的曲率要求，以减薄其厚度，从而在整体上降低封装结构的厚度。
29.如图1和图2所示，根据不同芯片光路需求，可以于透明基板1第一面和第二面可以分别设置一个透镜3，或设置多个透镜3组成密集排列的透镜3阵列，每个透镜3的曲率、厚度等参数根据封装结构的具体尺寸等因素而具体调整，本实用新型对此不做具体限制。
30.进一步的，单个透镜3或透镜3阵列至少完全覆盖感应区21，将透镜3在透光区1a实现全覆盖以充分使用透光区1a空间，从而进一步提高影像传感芯片2成像质量。
31.进一步的，透镜3为纳米压印微透镜3，通过纳米压印技术直接在透明基板1上形成透镜3结构，无需额外设置透镜3层，易于实现透明基板1双面透镜3的结构。在本实用新型的一些其他实施方式中，透镜3也可通过烘烤成型等工艺方式形成。
32.在本实用新型的一些实施方式中，透明基板1第一面和/或第二面上还覆有滤光层6，滤光层6位于透明基板1和透镜3之间。滤光层6光层例如可以是红外光滤光层6，红外光滤光层6可以使红外光透过，过滤其他波段的光线。滤光层6位于透明基板1上的透光区1a和非透光区1b，也就是说滤光层6覆盖透光区1a，因此，传输至影像传感芯片2的光线均会通过滤光层6，从而有利于提高影像传感的质量。滤光层6可以通过诸如真空溅镀等工艺方法的镀覆在透明基板1表面。
33.进一步的，滤光层6的厚度范围为100um
‑
150um，这样设置既有利于减薄影像传感芯片2的封装结构，又能够确保滤光层6的滤光效果。
34.在本实用新型的一些实施方式中，封装结构还包括绝缘层5，绝缘层5设置于透明基板1第二面上，包覆布线线路4，绝缘层5暴露出部分布线线路4构成焊垫，绝缘层5包括开口，开口暴露布线线路4的一部分，从而形成焊垫，焊垫包括第一焊垫41和位于第一焊垫41外侧的第二焊垫42。第一焊垫41用以与影像传感芯片2进行电连接，第二焊垫42用以将布线线路4与外界实现电连接。通过设置包覆布线线路4的绝缘层5，一方面有利于避免布线线路4除焊垫外的其他部分与外部电路发生短接，另一方面绝缘层5的设置有利于为影像传感芯片2的封装结构提供支撑，提升影像传感芯片2的封装结构的稳固性。
35.影像传感芯片2通过导电凸块23与布线线路4实现电连接，导电凸块23的一端与影像传感芯片2电连接、另一端与第一焊垫41电连接。导电凸块23的材料例如可以是金、银、铝、钛或铜等金属，优选为金。在本实用新型的另一些实施方式中，也可通过金属打线等方
式与布线线路4实现电连接。
36.在本实用新型的一些实施方式中，影像传感芯片2的周缘设置有密封胶7，密封胶7将影像传感芯片2与绝缘层5之间密封。通过设置密封胶7，一方面，可以防止影像传感芯片2的感应区21受到外界水汽的污染；另一方面，密封胶7可以将强封装结构的结构强度，防止影像传感芯片2从布线线路4上脱落。
37.综上所述，本实用新型通过在透明基板两面同时设置透镜，形成双凸透镜结构，上下透镜的两个面都有一定的曲率半径以提供正的光焦度，在聚焦光路时多了一个有效的曲率变量，可以互相配合更好的消除像差。另外，透明基板第二面设置的透镜位于透明基板和影像传感芯片之间的空腔内，其不会额外增加封装结构的厚度，并且由于其能够提供一定的光焦度，因此能降低对位于透明基板第一面的透镜的曲率要求，以减薄其厚度，从而在整体上降低封装结构的厚度。
38.应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
39.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。