CMOS图像传感器封装载具、设计方法及洁净度提高方法与流程

cmos图像传感器封装载具、设计方法及洁净度提高方法
技术领域
1.本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种cmos图像传感器封装载具的设计方法、cmos图像传感器封装载具以及提高cmos图像传感器洁净度的方法。


背景技术：

2.cmos图像传感器利用光电器件的光电转换功能将感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号。cmos图像传感器具有体积小、重量轻、集成度高、分辨率高、功耗低、寿命长、价格低等特点，因此在各个行业得到了广泛应用。
3.cmos图像传感器作为光学器件，相对于普通集成电路，cmos图像传感器具有更高的洁净度需求。人员的行为活动属于洁净室的主要污染源，是整个封装工艺环节产品合格率的重要制约因素，对生产的cmos图像传感器的质量产生影响。在cmos图像传感器的封装过程中涉及多个作业机台，不同作业的机台的运输方式和工艺载台固定方式存在较大差异，而现有的载具运输结构和工艺载台的限位结构都比较单一，不能适应多种机台的运输方式和工艺载台(是指工艺机台用于承载加工器件的平台)吸附方式，因此在不同工艺机台转换时，需要频繁地更换载具，而更换载具需要人为多次的拾取和摆放器件，人为参与程度较高。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了克服已有技术的缺陷，提出一种cmos图像传感器封装载具，能够适应多种载具运输方式和工艺载台的吸附方式，减少不同工艺机台转换时人为参与程度，进而减少cmos图像传感器表面污染，从而提高cmos图像传感器产品表面洁净度，提高生产的cmos图像传感器的质量。
5.本发明还提出了一种cmos图像传感器封装载具的设计方法和一种提高cmos图像传感器洁净度的方法。
6.为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：
7.第一方面，本发明提出了一种cmos图像传感器封装载具，第二方面，本发明提出了一种cmos图像传感器封装载具的设计方法，第三方面，本发明提出了一种提高cmos图像传感器洁净度的方法。
8.根据本发明第一方面实施例的cmos图像传感器封装载具，包括：载具主体；限位结构，设置于载具主体，限位结构用于限定cmos图像传感器，使cmos图像传感器被吸附或夹持；传送耳边，设置于载具主体，传送耳边用于配合传送带传输；夹持槽，设置于载具主体，夹持槽用于使载具主体被夹持。
9.根据本发明实施例的cmos图像传感器封装载具，至少能取得如下有益效果：传送耳边和夹持槽使cmos图像传感器封装载具能够适应多种运输方式，限位结构使cmos图像传感器能够适应多种工艺载台的吸附方式和夹持方式，当cmos图像传感器封装载具能够适应工艺载台的吸附或夹持方式和运输方式时，cmos图像传感器封装载具可直接应用于工艺机
台，不需要人为更换器件载具。因此本发明实施例的cmos图像传感器封装载具能够适应多种载具运输方式和工艺载台的吸附方式，从而减少不同工艺机台转换时人为参与程度，进而减少cmos图像传感器表面污染，提高生产的cmos图像传感器的质量。
10.根据本发明的一些实施例，限位结构包括凸台限位孔，凸台限位孔开设在载具主体，凸台限位孔用于限位cmos图像传感器。
11.根据本发明的一些实施例，限位结构还包括定位孔，定位孔沿凸台限位孔的周向分布，定位孔用于定位和避让cmos图像传感器。
12.根据本发明的一些实施例，载具主体具有吸附区域，吸附区域用于被密封圈吸附夹具吸附，凸台限位孔形成在吸附区域内，传送耳边形成在吸附区域的两侧，夹持槽形成在传送耳边靠近吸附区域的一侧。
13.根据本发明的一些实施例，传送耳边设置有传送孔，传送孔与传送带配合传输cmos图像传感器封装载具。
14.根据本发明的一些实施例，传送耳边的厚度小于等于夹持槽的厚度。
15.根据本发明第二方面实施例的cmos图像传感器封装载具的设计方法，用于设计如上第一方面的cmos图像传感器封装载具，cmos图像传感器封装载具的设计方法包括：
16.s100、获取工艺机台的工艺能力范围并根据工艺机台的工艺能力范围确定cmos图像传感器封装载具的尺寸；
17.s200、根据工艺机台的工艺能力范围和cmos图像传感器封装载具的尺寸确定载具主体、传送耳边和夹持槽的尺寸；
18.s300、确定cmos图像传感器的尺寸并根据cmos图像传感器的尺寸确定限位结构的尺寸。
19.根据本发明实施例的cmos图像传感器封装载具的设计方法，至少能取得如下有益效果：综合所有的工艺机台的能力范围确定出能够适用于所有的工艺机台的cmos图像传感器封装载具的尺寸，并根据工艺机台的能力范围、cmos图像传感器封装载具的尺寸和cmos图像传感器尺寸确定cmos图像传感器封装载具具体结构，从而设计出能够适用于所有工艺机台的cmos图像传感器封装载具的设计方法。由于根据本发明实施例的cmos图像传感器封装载具的设计方法设计出的cmos图像传感器封装载具能够适用于所有的工艺机台，因此在cmos图像传感器生产过程中极大的减少人为参与或避免人为参与，减少cmos图像传感器表面污染或避免cmos图像传感器表面污染，提高生产的cmos图像传感器的质量。
20.根据本发明的一些实施例，s100包括：工艺机台的载台和导轨夹持cmos图像传感器封装载具的工艺能力范围最大值计为x1，y1，z1至xn，yn，zn，确定工艺能力范围最大值中的最小值为x
min
，y
min
，z
min
，并以x
min
，y
min
，z
min
为封装载具的外轮廓尺寸。
21.根据本发明第三方面实施例的提高cmos图像传感器洁净度的方法，使用如上第一方面的cmos图像传感器封装载具输送cmos图像传感器至不同的工艺机台。
22.根据本发明实施例的cmos图像传感器封装载具的设计方法，至少能取得如下有益效果：使用如上第一方面的cmos图像传感器封装载具输送cmos图像传感器至不同的工艺机台，能够减少人为参与或避免人为参与，进而减少cmos图像传感器表面污染，提高cmos图像传感器洁净度。
23.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变
得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
24.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
25.图1是根据本发明实施例的cmos图像传感器封装载具的示意图；
26.图2是图1沿a-a线的剖视图；
27.图3是根据本发明实施例的cmos图像传感器封装载具的设计方法的流程图。
28.附图标记：载具主体1、凸台限位孔2、传送耳边3、定位孔4、夹持槽5、传送孔6。
具体实施方式
29.在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在下面的描述中，相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下，它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细描述。
30.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
31.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
32.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
33.第一方面，本发明提出了一种cmos图像传感器封装载具，第二方面，本发明提出了一种cmos图像传感器封装载具的设计方法，第三方面，本发明提出了一种提高cmos图像传感器洁净度的方法。
34.根据本发明第一方面实施例的cmos图像传感器封装载具，包括：载具主体1；限位结构，其设置于载具主体1上，限位结构用于放置cmos图像传感器，限位结构使cmos图像传感器被吸附或夹持；传送耳边3设置于载具主体1上，传送耳边3用于与传送带相配合实现cmos图像传感器的传输；夹持槽5，其设置于载具主体1上，夹持槽5用于使载具主体1被夹持。
35.传送耳边3和夹持槽5使cmos图像传感器封装载具能够适应多种运输方式，限位结构使cmos图像传感器能够适应多种工艺载台的吸附方式和夹持方式，当cmos图像传感器封装载具能够适应工艺载台的吸附或夹持方式和运输方式时，cmos图像传感器封装载具可直接应用于所述工艺机台，不需要人为更换器件载具。因此本发明实施例的cmos图像传感器封装载具能够适应多种载具运输方式和工艺载台的吸附方式，从而减少不同工艺机台转换时人为参与程度，进而减少cmos图像传感器表面污染，提高生产的cmos图像传感器的质量。
36.根据本发明的一些实施例，如图2所示，限位结构包括开设在载具主体1上的凸台
限位孔2，凸台限位孔2为贯穿载具主体1的通孔，凸台限位孔2用于限位cmos图像传感器，cmos图像传感器放置在凸台限位孔2中，从凸台限位孔2的下方将cmos图像传感器吸附在凸台限位孔2内。
37.工艺载台吸附方式主要有凸台吸附、机械夹持等方式。凸台吸附为真空吸附的一种。当cmos图像传感器放置于凸台限位孔2时，cmos图像传感器顶部凸出于载具主体1的表面，便于cmos图像传感器被机械夹持，cmos图像传感器在上下方向没有其他结构阻挡，便于cmos图像传感器被凸台吸附。
38.需要注意的是，凸台限位孔2的尺寸不能任意设置，需要综合考虑cmos图像传感器封装载具上的传送耳边、夹持槽和凸台吸附夹具的凸台进行设置。
39.根据本发明的一些实施例，cmos图像传感器封装载具由传送带传送至工艺机台，凸台限位孔2与凸台吸附夹具的装配间隙必须大于传送带的传送定位精度，这导致了当cmos图像传感器尺寸固定时，需要凸台吸附夹具的凸台尺寸尽可能小。而凸台又是为cmos图像传感器本体提供热传导的热源，需要与cmos图像传感器之间形成较大的接触面积，即需要凸台尺寸尽可能大。因此需要在满足加热效率的前提下，根据传送带的定位精度和实际情况合理确定凸台吸附夹具的凸台尺寸和凸台限位孔2的尺寸。
40.在一些情况下，实际确定的凸台限位孔2的尺寸通常较小，不能放置cmos图像传感器，根据本发明的一些实施例，如图2所示，凸台限位孔2为阶梯孔，凸台限位孔2上部分的大孔用于放置cmos图像传感器，凸台限位孔2的小孔为实际确定的凸台限位孔2的尺寸，小孔用于与凸台吸附夹具的凸台配合。
41.根据本发明的一些实施例，如图1所示，限位结构还包括定位孔4，定位孔4的数量为四个，沿凸台限位孔2的四个角分布，定位孔4用于定位和避让cmos图像传感器，由于cmos图像传感器的外形为方形，为了避免磕碰到cmos图像传感器，在凸台限位孔2的四个角形成四个定位孔4。
42.根据本发明的一些实施例，载具主体具有吸附区域，吸附区域用于被密封圈吸附夹具吸附。
43.载具主体的表面为平面或斜面，载具主体整体能够被密封圈吸附夹具吸附，密封圈吸附夹具吸附载具主体的区域为吸附区域，吸附区域的大小可根据密封圈吸附夹具的尺寸确定。密封圈吸附方式为真空吸附的一种，吸附区域的边缘不应设置或尽量避免设置其他结构，避免影响密封圈吸附的吸附效果。
44.根据本发明的一些实施例，如图1所示，传送耳边3设置于载具主体1的一侧或两侧，传送耳边3设置有传送孔6，传送孔6与传送带配合传输cmos图像传感器封装载具，传送孔6的位置与器件步进距离对应，主要起到辅助定位的作用，实现固定距离的步进传送。
45.根据本发明的一些实施例，如图1所示，夹持槽5设置于载具主体1上，夹持槽5位于传送耳边3靠近吸附区域的一侧，夹持槽5用于被夹持结构夹持，夹持结构是一个机台的固有结构，因此夹持槽的位置是固定的，不会与传送带发生冲突，但会限制传送耳边3的厚度，传送耳边3的厚度必须小于等于夹持槽5的厚度。
46.根据本发明的一些实施例，工艺机台的运输方式主要有传送带传动方式和夹子夹持平移2种方式；工艺机台的吸附方式主要有密封圈吸附、凸台吸附以及机械夹持3种方式。cmos图像传感器封装载具的凸台限位孔2使cmos图像传感器封装载具能够适应凸台吸附和
机械夹持；载具主体的吸附区域1使cmos图像传感器封装载具能够适应密封圈吸附；传送耳边3使cmos图像传感器封装载具能够适应传送带运输；夹持槽5使cmos图像传感器封装载具能够适应夹子夹持平移。
47.采用本发明实施例的cmos图像传感器封装载具能够适应多种载具运输方式和工艺载台的吸附方式，减少不同工艺机台转换时人为参与程度，进而减少cmos图像传感器表面污染，从而提高cmos图像传感器产品表面洁净度，提高生产的cmos图像传感器的质量。
48.根据本发明第二方面实施例的cmos图像传感器封装载具的设计方法，用于设计如上第一方面的cmos图像传感器封装载具，如图3所示，cmos图像传感器封装载具的设计方法包括：
49.s100、获取工艺机台的工艺能力范围并根据工艺机台的工艺能力范围确定cmos图像传感器封装载具的尺寸。
50.工艺机台的载台和导轨夹持cmos图像传感器封装载具的工艺能力范围最大值计为x1，y1，z1至xn，yn，zn，确定工艺能力范围最大值中的最小值为x
min
，y
min
，z
min
，并以x
min
，y
min
，z
min
为封装载具外轮廓尺寸。
51.统计工艺机台的载台和导轨夹持cmos图像传感器封装载具的工艺能力范围，工艺能力范围在x方向上的工艺能力最大值、在y方向上的工艺能力最大值为、在z方向上的工艺能力最大值。第1台工艺机台的工艺能力范围最大值计为x1，y1，z1，第2台工艺机台的工艺能力范围最大值计为x2，y2，z2，以此类推，第n台工艺机台的工艺能力范围最大值计为xn，yn，zn，确定x1至xn的最小值x
min
；确定y1至yn的最小值y
min
；确定z1至zn的最小值z
min
；以x
min
，y
min
，z
min
为封装载具外轮廓尺寸使封装载具适用于所有工艺机台。
52.s200、根据工艺机台的工艺能力范围和cmos图像传感器封装载具的尺寸确定载具主体、传送耳边和夹持槽的尺寸。
53.根据工艺机台的工艺能力范围和cmos图像传感器封装载具的尺寸合理确定载具主体、传送耳边和夹持槽的尺寸和具体结构，使cmos图像传感器封装载具能够适应多种运输方式。
54.s300、确定cmos图像传感器的尺寸并根据cmos图像传感器的尺寸确定限位结构的尺寸。
55.根据cmos图像传感器的尺寸确定限位结构的尺寸，使cmos图像传感器能够放置于限位结构并使cmos图像传感器能够被吸附或夹持。
56.综合所有的工艺机台的能力范围确定出能够适用于所有的工艺机台的cmos图像传感器封装载具的尺寸，并根据工艺机台的能力范围、cmos图像传感器封装载具的尺寸和cmos图像传感器尺寸确定cmos图像传感器封装载具具体结构，从而设计出能够适用于所有工艺机台的cmos图像传感器封装载具的设计方法。由于根据本发明实施例的cmos图像传感器封装载具的设计方法设计出的cmos图像传感器封装载具能够适用于所有的工艺机台，因此在cmos图像传感器生产过程中极大的减少人为参与或避免人为参与，减少cmos图像传感器表面污染或避免cmos图像传感器表面污染，提高生产的cmos图像传感器的质量。
57.工艺机台通常为图像识别方式，通过收集不同机台图像识别系统相对载台表面聚焦范围数据，并进行多次参考系转换计算，最终获得传送耳边3下表面距离装配后cmos图像传感器的上表面的距离d。
58.根据本发明的一些实施例，不同工艺机台相对载台聚焦面距离为a1～a2，根据a1～a2得到cmos图像传感器封装载具的传送耳边3下表面距离b1～b2。传送耳边3下表面距离装配后cmos图像传感器的上表面的距离为d，需要满足b1＜d＜b2，实验表明，当d满足d＝(b1 b2)/2时，工艺机台识别cmos图像传感器封装载具的效果最佳。
59.需要说明的是，cmos图像传感器封装载具由传送带传送至工艺机台，凸台限位孔2与凸台吸附夹具的装配间隙必须大于传送带的传送定位精度，因此传送耳边3和传送孔6会对凸台限位孔2产生影响，当d＝(b1 b2)/2导致凸台限位孔2的尺寸不能实现时可以对d进行调整，但仍需满足满足b1＜d＜b2。
60.根据本发明第三方面实施例的提高cmos图像传感器洁净度的方法，使用如上第一方面的cmos图像传感器封装载具输送cmos图像传感器至不同的工艺机台。
61.使用如上第一方面的cmos图像传感器封装载具输送cmos图像传感器至不同的工艺机台，能够减少人为参与或避免人为参与，进而减少cmos图像传感器表面污染，提高cmos图像传感器洁净度。
62.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
63.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
64.以上本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。