晶圆级封装结构及摄像头模组的制作方法

本申请涉及晶圆封装，尤其涉及一种晶圆级封装结构以及包括所述封装结构的摄像头模组。

背景技术：

1、mems(micro-electro-mechanical systems，微电机系统)器件把信息的获取、处理和执行集成在一起，组成具有多功能的微型系统，将mems器件集成于大尺寸系统中，可以幅度地提高系统的自动化、智能化和可靠性水平。mems器件表面设有微米尺寸的可动机械部件，为了在晶圆切割时和器件应用中保护mems器件表面脆弱的微机械部件，防止被环境污染等，mems晶圆在切割成mems器件前大都需要进行晶圆级封装。

2、请参见图1，现有技术中，mems晶圆级封装结构100’包括具有第一键合垫12’的mems晶圆10’和具有第二键合垫21’的盖帽晶圆20’。所述第一键合垫12’和所述第二键合垫21’键合，所述mems晶圆10’包括mems器件11’以及设于所述第一键合垫12’远离所述mems器件11’一侧的mems焊盘13’。由于所述mems焊盘13’顶部并没有所述盖帽晶圆20’遮挡或保护，在进行半切时产生的许多硅渣会掉落在所述盖帽晶圆20’上，进而刮伤后续用于打线的所述mems焊盘13’，导致良率降低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种结构设计更合理的晶圆级封装结构，以保护用于打线的mems焊盘，从而提高封装良率。

2、本申请提供了一种晶圆级封装结构，包括mems晶圆和盖设于所述mems晶圆的盖帽晶圆，所述mems晶圆包括至少一mems器件、环绕所述mems器件设置的第一键合垫和设置于所述mems器件和所述第一键合垫之间的多个mems焊盘；

3、所述盖帽晶圆朝向所述mems晶圆的表面设有第二键合垫，所述盖帽晶圆具有厚度方向，沿所述厚度方向贯穿所述盖帽晶圆设有导电柱，所述盖帽晶圆背离所述mems晶圆的表面设有第一焊垫，所述第一焊垫电连接所述导电柱的一端；

4、所述第二键合垫与所述第一键合垫键合，所述导电柱的另一端电连接所述mems焊盘；

5、沿所述厚度方向，所述mems晶圆的投影位于所述盖帽晶圆内。

6、在一些实施方式中，所述盖帽晶圆朝向所述mems晶圆的表面内凹设有一凹槽，所述凹槽与所述mems器件相对应。

7、在一些实施方式中，所述凹槽的底壁设有吸气剂，所述吸气剂包括六氟化硫、二氧化碳、氙气或丙烷。

8、在一些实施方式中，所述盖帽晶圆朝向所述mems晶圆的表面还设有第二焊垫，所述第二焊垫与所述第一焊垫的位置相对应，所述导电柱电性连接所述第一焊垫和所述第二焊垫，所述第二焊垫的位置与所述mems焊盘相对应，所述第二焊垫电性连接所述mems焊盘。

9、在一些实施方式中，所述第一焊垫与所述mems焊盘之间还设有焊接体，所述焊接体连接所述第一焊垫和所述mems焊盘。

10、在一些实施方式中，多个所述mems焊盘间隔设于所述mems器件的相对两侧。

11、在一些实施方式中，所述导电柱包括种子层和导电材料，所述盖帽晶圆贯穿设有通孔，所述种子层设于所述通孔的内壁，所述导电材料填充于所述通孔内。

12、在一些实施方式中，所述第一键合垫和所述第二键合垫的材质均为au。

13、本申请还提供一种摄像头模组，包括所述的晶圆级封装结构、承载板、镜座和镜头组件，所述承载板设于所述盖帽晶圆背离所述mems晶圆的表面，所述镜座设于所述承载板背离所述晶圆级封装结构的表面，所述镜头组件穿设于所述承载板和所述镜座，所述镜头组件对应于所述mems器件设置。

14、在一些实施方式中，所述第一焊垫设有焊球，所述焊球连接所述第一焊垫和所述承载板。

15、相较于现有技术，本申请提供的晶圆级封装结构通过将所述mems焊盘设置于所述mems器件和所述第一键合垫之间，在半切所述盖帽晶圆时能够防止硅残渣掉落至暴露的所述mems焊盘上造成损伤，从而提高封装良率。并且，将所述mems焊盘通过所述导通柱与所述盖帽晶圆实现电连接，能够进一步增加所述mems晶圆和所述盖帽晶圆之间的键合强度。

技术特征：

1.一种晶圆级封装结构，其特征在于，包括mems晶圆和盖设于所述mems晶圆的盖帽晶圆，所述mems晶圆包括至少一mems器件、环绕所述mems器件设置的第一键合垫和设置于所述mems器件和所述第一键合垫之间的多个mems焊盘；

2.如权利要求1所述的晶圆级封装结构，其特征在于，所述盖帽晶圆朝向所述mems晶圆的表面内凹设有一凹槽，所述凹槽与所述mems器件相对应。

3.如权利要求2所述的晶圆级封装结构，其特征在于，所述凹槽的底壁设有吸气剂，所述吸气剂包括六氟化硫、二氧化碳、氙气或丙烷。

4.如权利要求1所述的晶圆级封装结构，其特征在于，所述盖帽晶圆朝向所述mems晶圆的表面还设有第二焊垫，所述第二焊垫与所述第一焊垫的位置相对应，所述导电柱电性连接所述第一焊垫和所述第二焊垫，所述第二焊垫的位置与所述mems焊盘相对应，所述第二焊垫电性连接所述mems焊盘。

5.如权利要求4所述的晶圆级封装结构，其特征在于，所述第一焊垫与所述mems焊盘之间还设有焊接体，所述焊接体连接所述第一焊垫和所述mems焊盘。

6.如权利要求1所述的晶圆级封装结构，其特征在于，多个所述mems焊盘间隔设于所述mems器件的相对两侧。

7.如权利要求1所述的晶圆级封装结构，其特征在于，所述导电柱包括种子层和导电材料，所述盖帽晶圆贯穿设有通孔，所述种子层设于所述通孔的内壁，所述导电材料填充于所述通孔内。

8.如权利要求1所述的晶圆级封装结构，其特征在于，所述第一键合垫和所述第二键合垫的材质均为au。

9.一种摄像头模组，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的晶圆级封装结构、承载板、镜座和镜头组件，所述承载板设于所述盖帽晶圆背离所述mems晶圆的表面，所述镜座设于所述承载板背离所述晶圆级封装结构的表面，所述镜头组件穿设于所述承载板和所述镜座，所述镜头组件对应于所述mems器件设置。

10.如权利要求9所述的摄像头模组，其特征在于，所述第一焊垫设有焊球，所述焊球连接所述第一焊垫和所述承载板。

技术总结
本申请提供了一种晶圆级封装结构，包括MEMS晶圆和盖设于MEMS晶圆的盖帽晶圆，MEMS晶圆包括至少一MEMS器件、环绕MEMS器件设置的第一键合垫和设置于MEMS器件和第一键合垫之间的多个MEMS焊盘。盖帽晶圆朝向MEMS晶圆的表面设有第二键合垫，盖帽晶圆具有厚度方向，沿厚度方向贯穿盖帽晶圆设有导电柱，盖帽晶圆背离MEMS晶圆的表面设有第一焊垫，第一焊垫电连接导电柱的一端。第二键合垫与第一键合垫键合，导电柱的另一端电连接MEMS焊盘。沿厚度方向，MEMS晶圆的投影位于盖帽晶圆内。该晶圆级封装结构能够防止MEMS焊盘在半切时造成损伤，从而提高封装良率。本申请还提供一种摄像头模组。

技术研发人员：黄议模
受保护的技术使用者：信扬科技（佛山）有限公司
技术研发日：20221201
技术公布日：2024/1/13