图像传感器封装以及具有该图像传感器封装的系统的制作方法

文档序号:33538337发布日期:2023-03-22 08:51阅读:48来源:国知局
图像传感器封装以及具有该图像传感器封装的系统的制作方法

1.本发明构思涉及包括图像传感器芯片的图像传感器封装和/或包括图像传感器封装的系统。


背景技术:

2.除了相机之外,图像传感器封装已经用作广泛的各种领域(诸如便携式终端(如便携式电话和平板电脑)以及车辆)中的核心部件。根据安装的系统,图像传感器封装可以具有各种类型的封装结构,诸如板上芯片(cob)封装、柔性上芯片(cof)印刷电路板(pcb)封装、玻璃上芯片(cog)封装、晶片级芯片尺寸封装(wlcsp)、图像传感器球栅阵列(ibga)封装和塑料无引线芯片载体(plcc)封装。具体地,相机中使用的图像传感器封装可以形成为具有图像传感器芯片尺寸封装(icsp)的封装结构。


技术实现要素:

3.本发明构思提供一种具有减小的形状因子和简化的制造工艺的图像传感器封装和/或包括该图像传感器封装的系统。
4.在一些示例实施方式中,提供一种图像传感器封装,该图像传感器封装包括:封装基底基板,具有从其上表面向内延伸的空腔,并包括彼此电连接的多个上表面连接焊盘和多个下表面连接焊盘;在该空腔中的图像传感器芯片,该图像传感器芯片包括具有彼此背对的第一表面和第二表面的芯片主体、在芯片主体的第一表面中的传感器单元、以及在芯片主体的第一表面中在传感器单元周围的多个芯片焊盘;在图像传感器芯片上方的滤光玻璃,该滤光玻璃包括透明基板和在透明基板的下表面上的多个再分布图案;以及多个连接端子,布置在所述多个再分布图案和所述多个芯片焊盘之间以及在所述多个再分布图案和所述多个上表面连接焊盘之间以将所述多个芯片焊盘电连接到所述多个上表面连接焊盘。
5.在一些示例实施方式中,提供一种图像传感器封装,该图像传感器封装包括:封装基底基板,在其上表面中具有空腔,并包括彼此电连接的多个上表面连接焊盘和多个下表面连接焊盘;在该空腔中的图像传感器芯片,该图像传感器芯片包括具有彼此背对的第一表面和第二表面的芯片主体、位于芯片主体的第一表面中的传感器单元、以及在芯片主体的第一表面中在传感器单元周围的多个芯片焊盘;在图像传感器芯片上方的滤光玻璃,该滤光玻璃包括透明基板和多个再分布图案,所述多个再分布图案在透明基板的下表面上、平面地与透明基板的边缘相邻并从内部位置延伸到外部位置;多个内部连接端子,在所述多个再分布图案和所述多个芯片焊盘之间;多个外部连接端子,在所述多个再分布图案和所述多个上表面连接焊盘之间;在芯片主体和透明基板之间的坝结构;以及密封剂,配置为平面地在坝结构的外侧填充在封装基底基板和滤光玻璃之间的空间,并围绕所述多个内部连接端子和所述多个外部连接端子,其中图像传感器芯片经由所述多个芯片焊盘、所述多个内部连接端子、所述多个再分布图案、所述多个外部连接端子和所述多个上表面连接焊盘电连接到所述多个下表面连接焊盘。
6.在一些示例实施方式中,提供一种包括图像传感器封装的系统,该系统包括:具有光入射开口的壳体;在壳体内的系统板;图像传感器封装,在壳体内附接到系统板上;以及光学单元,联接到壳体的光入射开口,并包括镜筒和由镜筒支撑的至少一个透镜,其中图像传感器封装包括:封装基底基板,包括彼此电连接的多个上表面连接焊盘和多个下表面连接焊盘,封装基底基板具有从其上表面向内延伸的空腔;在空腔中的图像传感器芯片,该图像传感器芯片包括具有彼此背对的第一表面和第二表面的芯片主体、在芯片主体的第一表面中的传感器单元、以及在芯片主体的第一表面中在传感器单元周围的多个芯片焊盘;滤光玻璃,包括透明基板、覆盖透明基板的上表面的一部分的遮光膜以及在透明基板的下表面上的多个再分布图案,所述多个再分布图案中的每个包括内部焊盘、外部焊盘以及将内部焊盘连接到外部焊盘的连接线,平面地与透明基板的边缘相邻并从内部延伸到外部,其中内部焊盘、外部焊盘和连接线形成一体;多个内部连接端子,在所述多个再分布图案的内部焊盘和所述多个芯片焊盘之间;多个外部连接端子,在所述多个再分布图案的外部焊盘和所述多个上表面连接焊盘之间;在芯片主体和透明基板之间的坝结构,平面地在传感器单元和所述多个芯片焊盘之间连续地延伸,并完全围绕传感器单元;以及密封剂,围绕所述多个内部连接端子和所述多个外部连接端子,平面地在坝结构的外侧并且不在由坝结构、图像传感器芯片和滤光玻璃限定的内部空间内地填充该空腔以及在封装基底基板和滤光玻璃之间的空间。
附图说明
7.从以下结合附图进行的详细描述,本发明构思的实施方式将被更清楚地理解,附图中:
8.图1a是根据一个或更多个实施方式的图像传感器封装的剖视图;
9.图1b和图1c是平面图,分别示出根据一个或更多个实施方式的包括在图像传感器封装中的滤光玻璃的上表面和下表面;
10.图2a是根据一个或更多个实施方式的图像传感器封装的剖视图;
11.图2b是根据一个或更多个实施方式的包括在图像传感器封装中的滤光玻璃的下表面的平面图;
12.图3是根据一个或更多个实施方式的图像传感器封装的剖视图;
13.图4是根据一个或更多个实施方式的图像传感器封装的剖视图;
14.图5a至图5d是根据一个或更多个实施方式的制造图像传感器封装的方法的剖视图;
15.图6a至图6f是根据一个或更多个实施方式的制造图像传感器封装的方法的剖视图;
16.图7至图10是根据一个或更多个实施方式的包括图像传感器封装的系统的剖视图;
17.图11是根据一个或更多个实施方式的包括在图像传感器封装中的图像传感器芯片的配置的框图;以及
18.图12是根据一个或更多个实施方式的包括在图像传感器封装中的图像传感器芯片的框图。
具体实施方式
19.现在将参照附图更全面地描述示例实施方式。
20.图1a是根据一个或更多个实施方式的图像传感器封装的剖视图。图1b和图1c是分别示出根据一个或更多个实施方式的包括在图像传感器封装中的滤光玻璃的上表面和下表面的平面图。
21.一起参照图1a至图1c,图像传感器封装1可以包括封装基底基板100、图像传感器芯片200和滤光玻璃400。
22.封装基底基板100可以例如是印刷电路板。在一些实施方式中,封装基底基板100可以是多层印刷电路板。封装基底基板100可以包括基底层110、多个导电图案120和多个导电通路130。
23.基底层110可以由从酚醛树脂、环氧树脂和聚酰亚胺中选择的至少一种材料形成。例如,基底层110可以包括从阻燃剂4(fr4)、四官能环氧树脂、聚苯醚、环氧树脂/聚苯醚、双马来酰亚胺三嗪(bt)、聚醯胺短纤席材(thermount)、氰酸酯、聚酰亚胺和液晶聚合物中选择的至少一种材料,但是示例实施方式不限于此。在一些实施方式中,基底层110可以包括多个堆叠的子基底层。
24.所述多个导电图案120可以布置在基底层110的上表面和下表面上或者可以布置在基底层110的上表面和下表面上以及基底层110内部,并且可以在水平方向上延伸。例如,当基底层110包括多个堆叠的子基底层时,所述多个导电图案120可以布置在所述多个堆叠的子基底层中的每个的上表面和下表面上并在水平方向上延伸。在所述多个导电图案120当中,布置在基底层110的上表面上并暴露在封装基底基板100的上表面上的导电图案120可以被称为上表面连接焊盘120up,布置在基底层110的下表面上并暴露在封装基底基板100的下表面上的导电图案120可以被称为下表面连接焊盘120bp。多个上表面连接焊盘120up和多个下表面连接焊盘120bp可以通过所述多个导电通路130电连接到所述多个导电图案120的其余部分。
25.在一些实施方式中,封装基底基板100还可以包括阻焊剂层,该阻焊剂层不覆盖而是暴露所述多个上表面连接焊盘120up和所述多个下表面连接焊盘120bp,并覆盖基底层110的上表面和下表面。例如,所述多个上表面连接焊盘120up和所述多个下表面连接焊盘120bp可以是所述多个导电图案120的布置在基底层110的上表面和下表面上并且没有被阻焊剂层覆盖的部分。
26.所述多个导电通路130可以穿过基底层110的一部分并在垂直方向上延伸以电连接位于不同垂直水平的导电图案120。例如,当基底层110包括多个堆叠的子基底层时,所述多个导电通路130可以穿过所述多个堆叠的子基底层中的至少一个子基底层并在垂直方向上延伸以电连接位于不同垂直水平的导电图案120。
27.所述多个导电图案120可以由例如电解沉积(ed)铜箔、轧制退火(ra)铜箔、不锈钢箔、铝箔、超薄铜箔、溅射铜、铜合金或类似物形成。所述多个导电通路130可以由例如铜、镍、不锈钢或铍铜形成,但是示例实施方式不限于此。
28.封装基底基板100可以具有在其中可容纳图像传感器芯片200的空腔110r。基底层110可以暴露在空腔110r的底表面和内侧上。空腔110r可以平面地布置在封装基底基板100的中央附近以与封装基底基板100的外侧间隔开。在这里,术语“平面地”或者“以平面的方
式”意指“当在平面图中看时”。例如,空腔110r可以通过平面地去除基底层110的上部的中央部分来形成。空腔110r可以从封装基底基板100的上表面所在的第一垂直水平lv1向内延伸,并且可以不延伸到封装基底基板100的下表面而不穿过封装基底基板100。换句话说,空腔110r的底表面可以位于比封装基底基板100的下表面高的垂直水平处。
29.图像传感器芯片200可以布置在封装基底基板100的空腔110r内。空腔110r的水平截面面积可以大于图像传感器芯片200的水平截面面积。图像传感器芯片200可以在空腔110r内布置为与封装基底基板100的空腔110r的内侧间隔开。空腔110r的深度可以基本上类似于或略大于图像传感器芯片200的厚度。
30.图像传感器芯片200可以包括芯片主体210、传感器单元220和多个芯片焊盘230。芯片主体210可以具有彼此相对的第一表面212和第二表面214。图像传感器芯片200可以经由附接到芯片主体210的第二表面214的芯片粘合构件290附接到封装基底基板100的空腔110r的底表面上。芯片粘合构件290可以包括例如管芯附着膜。例如,图像传感器芯片200可以包括cmos图像传感器(cis)或电荷耦合器件(ccd)。
31.芯片主体210可以包括基板。基板可以包括例如硅体晶片、外延晶片或类似物。外延晶片可以包括通过外延工艺在体基板上生长的晶体材料层,即,外延层。然而,基板不限于体晶片或外延晶片,并可以包括各种类型的晶片,诸如抛光晶片、退火晶片和绝缘体上硅(soi)晶片。
32.传感器单元220可以位于芯片主体210的第一表面212中。传感器单元220可以平面地布置在图像传感器芯片200的中央部分。芯片主体210的第一表面212可以包括在传感器单元220周围的外部区域,并且该外部区域可以围绕传感器单元220。
33.传感器单元220可以包括包含多个单位像素的像素阵列。所述多个单位像素可以在芯片主体210的第一表面212中以二维阵列排列。所述多个单位像素可以是例如无源像素传感器或有源像素传感器。所述多个单位像素中的每个可以吸收入射光,产生与该光的量相对应的电荷,累积产生的电荷,并向外传输累积的电荷。所述多个单位像素可以分别包括感测光的光电二极管、转移由光电二极管产生的电荷的转移晶体管、储存所转移的电荷的浮置扩散区、周期性地复位浮置扩散区的复位晶体管、以及根据储存在浮置扩散区中的电荷而缓冲信号的源极跟随器。
34.分别对应于所述多个单位像素的多个微透镜240可以布置在传感器单元220上。多个滤色器可以布置在传感器单元220和所述多个微透镜240之间。所述多个滤色器可以包括例如红色(r)滤色器、蓝色(b)滤色器和绿色(g)滤色器。可选地,所述多个滤色器可以包括青色(c)滤色器、黄色(y)滤色器和品红色(m)滤色器。包括r滤色器、b滤色器和g滤色器之一或者c滤色器、y滤色器和m滤色器之一的滤色器可以布置在所述多个单位像素中的每个上。所述多个单位像素可以通过检测分别分离的入射光束的分量来识别一种颜色。所述多个微透镜240可以将入射在传感器单元220上的光聚焦在所述多个单位像素上。
35.所述多个芯片焊盘230可以布置在芯片主体210的第一表面212中。例如,芯片焊盘230可以布置在传感器单元220周围,即,在芯片主体210的第一表面212的外围区域中。所述多个芯片焊盘230可以分别电连接到传感器单元220的所述多个单位像素。所述多个芯片焊盘230可以包括金属,诸如铜(cu)、铝(al)、钨(w)、钛(ti)、钽(ta)、铟(in)、钼(mo)、锰(mn)、钴(co)、锡(sn)、镍(ni)、镁(mg)、铼(re)、铍(be)、镓(ga)和钌(ru)或其组合,但是示例实施
方式不限于此。
36.在一些实施方式中,封装基底基板100的上表面和芯片主体210的第一表面212可以位于基本上相同的垂直水平,即第一垂直水平lv1。例如,所述多个微透镜240可以具有从第一垂直水平lv1向上突出的形状。所述多个上表面连接焊盘120up的上表面和所述多个芯片焊盘230的上表面可以位于基本相同的垂直水平。在一些实施方式中,当所述多个上表面连接焊盘120up和所述多个芯片焊盘230是分别掩埋在基底层110和芯片主体210中并仅具有暴露的上表面的掩埋焊盘时,所述多个上表面连接焊盘120up的上表面和所述多个芯片焊盘230的上表面可以位于第一垂直水平lv1。在另一些实施方式中,当所述多个上表面连接焊盘120up和所述多个芯片焊盘230分别从基底层110和芯片主体210向上突出时,所述多个上表面连接焊盘120up的上表面和所述多个芯片焊盘230的上表面可以位于比第一垂直水平lv1高的垂直水平处。
37.坝结构250可以布置在图像传感器芯片200的外部区域上。坝结构250可以布置在图像传感器芯片200和滤光玻璃400之间以保持在图像传感器芯片200和滤光玻璃400之间的距离。坝结构250可以布置在透明基板410和芯片主体210之间。例如,坝结构250的上表面和下表面可以分别与透明基板410的下表面和芯片主体210的上表面接触。坝结构250可以布置在芯片主体210的第一表面212上,而不覆盖图像传感器芯片200的传感器单元220和所述多个芯片焊盘230。例如,坝结构250可以布置在传感器单元220和所述多个芯片焊盘230之间。坝结构250可以以平面的方式完全围绕传感器单元220。例如,坝结构250可以具有平面地在传感器单元220和所述多个芯片焊盘230之间沿着传感器单元220的边缘连续延伸的矩形环形状。坝结构250可以由聚酰亚胺、环氧树脂或胶水形成,但是不限于此。在一些实施方式中,坝结构250可以包括配置为吸收入射到坝结构250上的光的光吸收材料。
38.滤光玻璃400可以布置在图像传感器芯片200上方。滤光玻璃400可以布置在形成于芯片主体210的第一表面212上的坝结构250上。因此,滤光玻璃400可以与图像传感器芯片200垂直地间隔开坝结构250的高度,并且可以在滤光玻璃400和图像传感器芯片200之间形成内部空间sp。内部空间sp可以由图像传感器芯片200、坝结构250和滤光玻璃400限定。图像传感器芯片200、坝结构250和滤光玻璃400可以密封内部空间sp,以减少或防止湿气或异物从外部渗入到内部空间sp中,从而减少或防止图像传感器芯片200(特别是传感器单元220和所述多个微透镜240)被污染。
39.滤光玻璃400的水平宽度可以大于空腔110r的水平宽度。空腔110r可以在垂直方向上与滤光玻璃400完全重叠。空腔110r的边缘可以平面地与滤光玻璃400的边缘间隔开第一距离d1。例如,第一距离d1可以为约300μm至约700μm。坝结构250可以在水平方向上与传感器单元220间隔开第二距离d2。例如,第二距离d2可以为约100μm至约300μm。
40.滤光玻璃400可以包括透明基板410、布置在透明基板410的上表面上的遮光膜420以及布置在透明基板410的下表面上的多个再分布图案430。
41.透明基板410可以包括具有高透光率的材料。透明基板410可以包括例如玻璃或聚合物。透明基板410可以通过或截止具有特定波长带的光。例如,透明基板410可以通过可见光或者截止红外光。在一些实施方式中,透明基板410可以是红外截止滤波器,即ir滤波器。例如,透明基板410可以包括具有截止红外光的功能的涂层,或者可以包括具有截止红外光的功能的颗粒。
42.遮光膜420可以覆盖透明基板410的上表面的一部分。遮光膜420可以包括例如铬。遮光膜420可以具有开口420o以覆盖透明基板410的上表面的边缘部分而不覆盖透明基板410的上表面的中央部分。遮光膜420可以在垂直方向上不与传感器单元220重叠。遮光膜420可以在垂直方向上与所述多个再分布图案430、所述多个上表面连接焊盘120up和所述多个芯片焊盘230重叠。在一些实施方式中,遮光膜420可以在垂直方向上与坝结构250重叠。遮光膜420的开口420o的边缘可以平面地在传感器单元220和坝结构250之间。遮光膜420可以允许朝向滤光玻璃400入射的光穿过透明基板410并到达传感器单元220,但是可以防止或减轻光到达芯片主体210的第一表面212上的坝结构250的外侧。
43.所述多个再分布图案430可以平面地与透明基板410的边缘相邻并从内部延伸到外部。所述多个再分布图案430可以每个包括内部焊盘432、外部焊盘436以及将内部焊盘432连接到外部焊盘436的连接线434。包括在所述多个再分布图案430的每个中的内部焊盘432、连接线434和外部焊盘436可以形成一体。所述多个再分布图案430中的每个的内侧的一个端部可以是内部焊盘432,其外侧的另一端部可以是外部焊盘436,并且从内部焊盘432延伸到外部焊盘436的部分可以是连接线434。所述多个再分布图案430中的每个可以是例如金属(诸如铜(cu)、铝(al)、钨(w)、钛(ti)、钽(ta)、铟(in)、钼(mo)、锰(mn)、钴(co)、锡(sn)、镍(ni)、镁(mg)、铼(re)、铍(be)、镓(ga)或钌(ru))或其合金,但是不限于此。在一些实施方式中,所述多个再分布图案430中的每个可以通过在包括钛、钛氮化物或钛钨的籽晶层上堆叠金属或金属合金来形成。所述多个再分布图案430可以每个具有从内部焊盘432到外部焊盘436的约200μm至约500μm的延伸长度ll,并可以以约70μm至约150μm的节距lp布置。所述多个再分布图案430可以每个具有例如约10μm至约25μm的厚度。连接线434可以以约30μm至约70μm的线宽lw延伸。内部焊盘432的水平宽度(即,在y方向上的宽度)和水平面积可以与外部焊盘436的水平宽度和水平面积基本上相同。内部焊盘432和外部焊盘436中的每个的水平宽度可以大于连接线434的线宽lw。
44.封装基底基板100和图像传感器芯片200可以通过多个连接端子300和所述多个再分布图案430彼此电连接。所述多个连接端子300可以是例如焊球或凸块。所述多个连接端子300可以包括多个内部连接端子310和多个外部连接端子320。内部焊盘432可以具有在垂直方向(即,方向z)上和与其对应的芯片焊盘230重叠的至少一部分,外部焊盘436可以具有在垂直方向上和与其对应的上表面连接焊盘120up重叠的至少一部分。内部连接端子310可以布置在彼此对应的内部焊盘432和芯片焊盘230之间,外部连接端子320可以布置在彼此对应的外部焊盘436和上表面连接焊盘120up之间。
45.内部连接端子310可以具有第一水平宽度w1和第一垂直高度h1,外部连接端子320可以具有第二水平宽度w2和第二垂直高度h2。在一些实施方式中,第一水平宽度w1和第二水平宽度w2可以基本上相同,并且第一垂直高度h1和第二垂直高度h2可以基本上相同。例如,第一水平宽度w1和第二水平宽度w2可以每个为约20μm至约80μm,第一垂直高度h1和第二垂直高度h2可以每个为约20μm至约80μm。
46.密封剂350可以在封装基底基板100和滤光玻璃400之间。密封剂350可以包括例如环氧基模塑树脂、聚酰亚胺基模塑树脂或类似物。例如,密封剂350可以包括环氧模塑料(emc)。密封剂350可以在封装基底基板100和滤光玻璃400之间填充坝结构250的在水平方向(即,方向x)上的外侧。密封剂350可以仅形成在坝结构250的外侧,而不填充在坝结构250
的内侧的内部空间sp。密封剂350可以填充空腔110r的没有被图像传感器芯片200填充的其余部分(即,在图像传感器芯片200和空腔110r的内侧之间的空间),并可以围绕所述多个内部连接端子310和所述多个外部连接端子320。坝结构250可以在坝结构250的内侧和外侧之间的方向(即,x方向)上具有第三水平宽度w3,并可以具有第三垂直高度h3。第三水平宽度w3可以为约100μm至约200μm,第三垂直高度h3可以为约30μm至约150μm。
47.图像传感器芯片200的所述多个芯片焊盘230可以通过所述多个内部连接端子310、所述多个再分布图案430(分别包括内部焊盘432、连接线434和外部焊盘436)以及所述多个外部连接端子320分别电连接到封装基底基板100的所述多个上表面连接焊盘120up。
48.多个外部连接端子150可以分别附接到封装基底基板100的所述多个下表面连接焊盘120bp。所述多个外部连接端子150可以是焊球。图像传感器芯片200可以经由所述多个外部连接端子150电连接到外部。例如,所述多个外部连接端子150可以将图像传感器封装1电连接到系统板。
49.在根据一个或更多个实施方式的图像传感器封装1中,图像传感器芯片200可以布置在封装基底基板100的空腔110r内,因此,可以使图像传感器封装1的厚度最小,从而减小形状因子。此外,图像传感器芯片200和封装基底基板100可以经由所述多个连接端子300和形成在滤光玻璃400的下表面上的所述多个再分布图案430彼此电连接。因此,可以简化在图像传感器芯片200和封装基底基板100之间的电连接,因此,可以降低制造成本。
50.图2a是根据一个或更多个实施方式的图像传感器封装的剖视图。图2b是示出根据一个或更多个实施方式的包括在图像传感器封装中的滤光玻璃的下表面的平面图。图2a和图2b中的与图1a至图1c中的附图标记相同的附图标记表示相同或相似的元件,因此,这里可以省略其重复描述。
51.一起参照图2a和图2b,图像传感器封装2可以包括封装基底基板100、图像传感器芯片200和滤光玻璃400a。
52.封装基底基板100可以包括基底层110、多个导电图案120和多个导电通路130。从所述多个导电图案120当中,布置在基底层110的上表面上并暴露在封装基底基板100的上表面上的导电图案120可以被称为上表面连接焊盘120up,布置在基底层110的下表面上并暴露在封装基底基板100的下表面上的导电图案120可以被称为下表面连接焊盘120bp。
53.封装基底基板100可以具有空腔110r,在其中可以容纳图像传感器芯片200。基底层110可以暴露在空腔110r的底表面和内侧上。空腔110r可以平面地布置在封装基底基板100的中央附近以与封装基底基板100的外侧间隔开。空腔110r的底表面可以位于比封装基底基板100的下表面高的垂直水平处。
54.图像传感器芯片200可以布置在封装基底基板100的空腔110r内。空腔110r的水平截面面积可以大于图像传感器芯片200的水平截面面积。图像传感器芯片200可以在空腔110r内布置为与封装基底基板100的空腔110r的内侧间隔开。
55.图像传感器芯片200可以包括芯片主体210、传感器单元220和多个芯片焊盘230。芯片主体210可以具有彼此相对的第一表面212和第二表面214。图像传感器芯片200可以经由附接到芯片主体210的第二表面214的芯片粘合构件290附接到封装基底基板100的空腔110r的底表面上。
56.传感器单元220可以位于芯片主体210的第一表面212中。传感器单元220可以平面
地布置在图像传感器芯片200的中央部分处。对应于多个单位像素的多个微透镜240可以布置在传感器单元220上。所述多个芯片焊盘230可以布置在芯片主体210的第一表面212中。所述多个芯片焊盘230可以电连接到传感器单元220的所述多个单位像素。
57.在一些实施方式中,封装基底基板100的上表面和芯片主体210的第一表面212可以位于基本上相同的垂直水平,即第一垂直水平lv1。例如,所述多个微透镜240可以具有从第一垂直水平lv1向上突出的形状。
58.坝结构250可以布置在图像传感器芯片200的外部区域上。例如,坝结构250可以布置在传感器单元220和所述多个芯片焊盘230之间。坝结构250可以具有平面地在传感器单元220和所述多个芯片焊盘230之间沿着传感器单元220的边缘连续延伸的矩形环形状。
59.滤光玻璃400a可以布置在图像传感器芯片200上方。滤光玻璃400a可以布置在形成于芯片主体210的第一表面212上的坝结构250上。图像传感器芯片200、坝结构250和滤光玻璃400a可以限定内部空间sp。
60.滤光玻璃400a的水平宽度可以大于空腔110r的水平宽度。空腔110r可以在垂直方向上与滤光玻璃400a完全重叠。坝结构250可以在水平方向上与传感器单元220间隔开。
61.滤光玻璃400a可以包括透明基板410、布置在透明基板410的上表面上的遮光膜420以及布置在透明基板410的下表面上的多个再分布图案430a。遮光膜420可以覆盖透明基板410的上表面的一部分。遮光膜420可以具有开口420o以覆盖透明基板410的上表面的边缘部分而不覆盖透明基板410的上表面的中央部分。遮光膜420可以在垂直方向上不与传感器单元220重叠。遮光膜420可以在垂直方向上与所述多个再分布图案430a、所述多个上表面连接焊盘120up和所述多个芯片焊盘230重叠。在一些实施方式中,遮光膜420可以在垂直方向上与坝结构250重叠。
62.所述多个再分布图案430a可以每个包括内部焊盘432、外部焊盘436a以及将内部焊盘432连接到外部焊盘436a的连接线434。包括在所述多个再分布图案430a的每个中的内部焊盘432、连接线434和外部焊盘436a可以形成一体。所述多个再分布图案430a可以每个具有从内部焊盘432到外部焊盘436a的约200μm至约500μm的延伸长度ll,并可以以约70μm至约150μm的节距lp布置。所述多个再分布图案430a可以每个具有例如约10μm至约25μm的厚度。连接线434可以具有约30μm至约70μm的线宽lw。外部焊盘436a的水平宽度和水平面积可以大于内部焊盘432的水平宽度和水平面积。
63.封装基底基板100和图像传感器芯片200可以通过多个连接端子300a和多个再分布图案430a彼此电连接。所述多个连接端子300a可以是例如焊球或凸块。所述多个连接端子300a可以包括多个内部连接端子310和多个外部连接端子320a。内部焊盘432可以具有在垂直方向上和与其对应的芯片焊盘230重叠的至少一部分,外部焊盘436a可以具有在垂直方向上和与其对应的上表面连接焊盘120up重叠的至少一部分。内部连接端子310可以在彼此对应的内部焊盘432和芯片焊盘230之间,外部连接端子320a可以在彼此对应的外部焊盘436a和上表面连接焊盘120up之间。
64.内部连接端子310可以具有第一水平宽度w1和第一垂直高度h1,外部连接端子320a可以具有第二水平宽度w2a和第二垂直高度h2。在一些实施方式中,第一垂直高度h1和第二垂直高度h2可以基本上相同。例如,第一垂直高度h1和第二垂直高度h2可以每个为约20μm至约80μm。在一些实施方式中,第二水平宽度w2a可以大于第一水平宽度w1。例如,第一
水平宽度w1可以为约20μm至约80μm,第二水平宽度w2a可以为约30μm至约100μm。
65.密封剂350可以在封装基底基板100和滤光玻璃400a之间。密封剂350可以在封装基底基板100和滤光玻璃400a之间填充坝结构250的在水平方向上的外侧。密封剂350可以不形成在坝结构250内侧的内部空间sp中。密封剂350可以填充空腔110r的没有被图像传感器芯片200填充的其余部分(即,在图像传感器芯片200和空腔110r的内侧之间的空间),并可以围绕所述多个内部连接端子310和所述多个外部连接端子320a。
66.图像传感器芯片200的所述多个芯片焊盘230可以通过所述多个内部连接端子310、所述多个再分布图案430a(分别包括内部焊盘432、连接线434和外部焊盘436a)以及所述多个外部连接端子320a分别电连接到封装基底基板100的所述多个上表面连接焊盘120up。
67.多个外部连接端子150可以分别附接到封装基底基板100的多个下表面连接焊盘120bp。
68.在根据一个或更多个实施方式的图像传感器封装2中,图像传感器芯片200可以布置在封装基底基板100的空腔110r内,因此,可以使图像传感器封装2的厚度最小,从而减小形状因子。此外,图像传感器芯片200和封装基底基板100可以经由所述多个连接端子300a和形成在滤光玻璃400a的下表面上的所述多个再分布图案430a彼此电连接。因此,可以简化在图像传感器芯片200和封装基底基板100之间的电连接,因此,可以降低制造成本。
69.图3是根据一个或更多个实施方式的图像传感器封装的剖视图。图3中的与图1a至图2b中的附图标记相同的附图标记表示相同或相似的元件,因此,这里可以省略其重复描述。
70.参照图3,图像传感器封装3可以包括封装基底基板100、图像传感器芯片200和滤光玻璃400。
71.封装基底基板100可以包括基底层110、多个导电图案120和多个导电通路130。从所述多个导电图案120当中,布置在基底层110的上表面上并暴露在封装基底基板100的上表面上的导电图案120可以被称为上表面连接焊盘120up,布置在基底层110的下表面上并暴露在封装基底基板100的下表面上的导电图案120可以被称为下表面连接焊盘120bp。
72.封装基底基板100可以具有空腔110r,在其中可以容纳图像传感器芯片200。基底层110可以暴露在空腔110r的底表面和内侧上。空腔110r可以平面地布置在封装基底基板100的中央附近以与封装基底基板100的外侧间隔开。空腔110r的底表面可以位于比封装基底基板100的下表面高的垂直水平。
73.图像传感器芯片200可以布置在封装基底基板100的空腔110r内。空腔110r的水平截面面积可以大于图像传感器芯片200的水平截面面积。图像传感器芯片200的一部分可以在封装基底基板100的空腔110r内布置为与空腔110r的内侧间隔开。
74.图像传感器芯片200可以包括芯片主体210、传感器单元220和多个芯片焊盘230。芯片主体210可以具有彼此相对的第一表面212和第二表面214。图像传感器芯片200可以经由附接到芯片主体210的第二表面214的芯片粘合构件290附接到封装基底基板100的空腔110r的底表面上。
75.传感器单元220可以位于芯片主体210的第一表面212中。传感器单元220可以平面地布置在图像传感器芯片200的中央部分。对应于多个单位像素的多个微透镜240可以布置
在传感器单元220上。所述多个芯片焊盘230可以布置在芯片主体210的第一表面212中。所述多个芯片焊盘230可以电连接到传感器单元220的所述多个单位像素。
76.在一些实施方式中,封装基底基板100的上表面可以位于第一垂直水平lv1,芯片主体210的第一表面212可以位于高于第一垂直水平lv1的第二垂直水平lv2。所述多个芯片焊盘230中的每个的上表面可以位于比所述多个上表面连接焊盘120up高的垂直水平处。例如,图像传感器芯片200的芯片主体210的上部的一部分可以具有从封装基底基板100的上表面所在的第一垂直水平lv1向上突出的形状,所述多个微透镜240可以具有从第二垂直水平lv2向上突出的形状。
77.坝结构250可以布置在图像传感器芯片200的外部区域上。例如,坝结构250可以布置在传感器单元220和所述多个芯片焊盘230之间。坝结构250可以具有平面地在传感器单元220和所述多个芯片焊盘230之间沿着传感器单元220的边缘连续延伸的矩形环形状。
78.滤光玻璃400可以布置在图像传感器芯片200上方。滤光玻璃400可以布置在形成于芯片主体210的第一表面212上的坝结构250上。图像传感器芯片200、坝结构250和滤光玻璃400可以限定内部空间sp。
79.滤光玻璃400的水平宽度可以大于空腔110r的水平宽度。空腔110r可以在垂直方向上与滤光玻璃400完全重叠。坝结构250可以在水平方向上与传感器单元220间隔开。
80.滤光玻璃400可以包括透明基板410、布置在透明基板410的上表面上的遮光膜420以及布置在透明基板410的下表面上的多个再分布图案430。遮光膜420可以覆盖透明基板410的上表面的一部分。遮光膜420可以具有开口420o以覆盖透明基板410的上表面的边缘部分而不覆盖透明基板410的上表面的中央部分。遮光膜420可以在垂直方向上不与传感器单元220重叠。遮光膜420可以在垂直方向上与所述多个再分布图案430、所述多个上表面连接焊盘120up和所述多个芯片焊盘230重叠。在一些实施方式中,遮光膜420可以在垂直方向上与坝结构250重叠。
81.所述多个再分布图案430可以每个包括内部焊盘432、外部焊盘436以及将内部焊盘432连接到外部焊盘436的连接线434。封装基底基板100和图像传感器芯片200可以经由多个连接端子300b和所述多个再分布图案430彼此电连接。所述多个连接端子300b可以是例如焊球或凸块。所述多个连接端子300b可以包括多个内部连接端子310b和多个外部连接端子320b。内部焊盘432可以具有在垂直方向上和与其对应的芯片焊盘230重叠的至少一部分,外部焊盘436可以具有在垂直方向上和与其对应的上表面连接焊盘120up重叠的至少一部分。内部连接端子310b可以在彼此对应的内部焊盘432和芯片焊盘230之间,外部连接端子320b可以在彼此对应的外部焊盘436和上表面连接焊盘120up之间。
82.内部连接端子310b可以具有第一水平宽度w1和第一垂直高度h1a,外部连接端子320b可以具有第二水平宽度w2和第二垂直高度h2a。在一些实施方式中,第一水平宽度w1和第二水平宽度w2可以基本上相同。例如,第一水平宽度w1和第二水平宽度w2可以每个为约20μm至约80μm。在一些实施方式中,第二垂直高度h2a可以大于第一垂直高度h1a。例如,第一垂直高度h1a可以为约15μm至约75μm,第二垂直高度h2a可以为约30μm至约100μm。
83.密封剂350可以在封装基底基板100和滤光玻璃400之间。密封剂350可以在封装基底基板100和滤光玻璃400之间填充坝结构250的在水平方向上的外侧。密封剂350可以不形成在坝结构250内侧的内部空间sp中。密封剂350可以填充空腔110r的没有被图像传感器芯
片200填充的其余部分(即,在图像传感器芯片200和空腔110r的内侧之间的空间),并可以围绕所述多个内部连接端子310b和所述多个外部连接端子320b。
84.图像传感器芯片200的所述多个芯片焊盘230可以通过所述多个内部连接端子310b、所述多个再分布图案430(分别包括内部焊盘432、连接线434和外部焊盘436)以及所述多个外部连接端子320b电连接到封装基底基板100a的所述多个上表面连接焊盘120up。
85.多个外部连接端子150可以附接到封装基底基板100的所述多个下表面连接焊盘120bp。
86.图4是根据一个或更多个实施方式的图像传感器封装的剖视图。图4中的与图1a至图3中的附图标记相同的附图标记表示相同或相似的元件,因此,这里可以省略其重复描述。
87.参照图4,图像传感器封装4可以包括封装基底基板100、图像传感器芯片200和滤光玻璃400a。
88.封装基底基板100可以包括基底层110、多个导电图案120和多个导电通路130。从所述多个导电图案120当中,布置在基底层110的上表面上并暴露在封装基底基板100的上表面上的导电图案120可以被称为上表面连接焊盘120up,布置在基底层110的下表面上并暴露在封装基底基板100的下表面上的导电图案120可以被称为下表面连接焊盘120bp。
89.封装基底基板100可以具有空腔110r,在其中可以容纳图像传感器芯片200。基底层110可以暴露在空腔110r的底表面和内侧上。空腔110r可以平面地布置在封装基底基板100的中央附近以与封装基底基板100的外侧间隔开。空腔110r的底表面可以位于比封装基底基板100的下表面高的垂直水平。
90.图像传感器芯片200可以布置在封装基底基板100的空腔110r内。空腔110r的水平截面面积可以大于图像传感器芯片200的水平截面面积。图像传感器芯片200可以在空腔110r内布置为与封装基底基板100的空腔110r的内侧间隔开。
91.图像传感器芯片200可以包括芯片主体210、传感器单元220和多个芯片焊盘230。芯片主体210可以具有彼此相对的第一表面212和第二表面214。图像传感器芯片200可以经由附接到芯片主体210的第二表面214的芯片粘合构件290附接到封装基底基板100的空腔110r的底表面上。
92.传感器单元220可以位于芯片主体210的第一表面212中。传感器单元220可以平面地布置在图像传感器芯片200的中央部分。对应于多个单位像素的多个微透镜240可以布置在传感器单元220上。所述多个芯片焊盘230可以布置在芯片主体210的第一表面212中。所述多个芯片焊盘230可以电连接到传感器单元220的所述多个单位像素。
93.在一些实施方式中,封装基底基板100的上表面可以位于第一垂直水平lv1,芯片主体210的第一表面212可以位于高于第一垂直水平lv1的第二垂直水平lv2。所述多个芯片焊盘230中的每个的上表面可以位于比所述多个上表面连接焊盘120up高的垂直水平处。例如,图像传感器芯片200的芯片主体210的上部的一部分可以具有从封装基底基板100的上表面所在的第一垂直水平lv1向上突出的形状,所述多个微透镜240可以具有从第二垂直水平lv2向上突出的形状。
94.坝结构250可以布置在图像传感器芯片200的外部区域上。例如,坝结构250可以布置在传感器单元220和所述多个芯片焊盘230之间。坝结构250可以具有平面地在传感器单
元220和所述多个芯片焊盘230之间沿着传感器单元220的边缘连续延伸的矩形环形状。
95.滤光玻璃400a可以布置在图像传感器芯片200上方。滤光玻璃400a可以布置在形成于芯片主体210的第一表面212上的坝结构250上。图像传感器芯片200、坝结构250和滤光玻璃400a可以限定内部空间sp。
96.滤光玻璃400a的水平宽度可以大于空腔110r的水平宽度。空腔110r可以在垂直方向上与滤光玻璃400a完全重叠。坝结构250可以在水平方向上与传感器单元220间隔开。
97.滤光玻璃400a可以包括透明基板410、布置在透明基板410的上表面上的遮光膜420以及布置在透明基板410的下表面上的多个再分布图案430a。遮光膜420可以覆盖透明基板410的上表面的一部分。遮光膜420可以具有开口420o以覆盖透明基板410的上表面的边缘部分而不覆盖透明基板410的上表面的中央部分。遮光膜420可以在垂直方向上不与传感器单元220重叠。遮光膜420可以在垂直方向上与所述多个再分布图案430a、所述多个上表面连接焊盘120up和所述多个芯片焊盘230重叠。在一些实施方式中,遮光膜420可以在垂直方向上与坝结构250重叠。
98.所述多个再分布图案430a可以每个包括内部焊盘432、外部焊盘436a以及将内部焊盘432连接到外部焊盘436a的连接线434。包括在所述多个再分布图案430a的每个中的内部焊盘432、连接线434和外部焊盘436a可以形成一体。所述多个再分布图案430a可以每个具有从内部焊盘432到外部焊盘436a的约200μm至约500μm的延伸长度ll,并可以以约70μm至约150μm的节距lp布置。所述多个再分布图案430a可以每个具有例如约10μm至约25μm的厚度。连接线434可以具有约30μm至约70μm的线宽lw。外部焊盘436a的水平宽度和水平面积可以大于内部焊盘432的水平宽度和水平面积。
99.封装基底基板100和图像传感器芯片200可以通过多个连接端子300c和所述多个再分布图案430a彼此电连接。所述多个连接端子300c可以是例如焊球或凸块。所述多个连接端子300c可以包括多个内部连接端子310b和多个外部连接端子320c。内部焊盘432可以具有在垂直方向上和与其对应的芯片焊盘230重叠的至少一部分,外部焊盘436a可以具有在垂直方向上和与其对应的上表面连接焊盘120up重叠的至少一部分。内部连接端子310b可以在彼此对应的内部焊盘432和芯片焊盘230之间,外部连接端子320c可以在彼此对应的外部焊盘436a和上表面连接焊盘120up之间。
100.内部连接端子310b可以具有第一水平宽度w1和第一垂直高度h1a,外部连接端子320c可以具有第二水平宽度w2a和第二垂直高度h2a。在一些实施方式中,第二水平宽度w2a可以大于第一水平宽度w1。例如,第一水平宽度w1可以为约20μm至约80μm,第二水平宽度w2a可以为约30μm至约100μm。在一些实施方式中,第二垂直高度h2a可以大于第一垂直高度h1a。例如,第一垂直高度h1a可以为约15μm至约75μm,第二垂直高度h2a可以为约30μm至约100μm。
101.密封剂350可以在封装基底基板100和滤光玻璃400a之间。密封剂350可以在封装基底基板100和滤光玻璃400a之间填充坝结构250的在水平方向上的外侧。密封剂350可以不形成在坝结构250内侧的内部空间sp中。密封剂350可以填充空腔110r的没有被图像传感器芯片200填充的其余部分(即,在图像传感器芯片200和空腔110r的内侧之间的空间),并可以围绕所述多个内部连接端子310b和所述多个外部连接端子320c。
102.图像传感器芯片200的所述多个芯片焊盘230可以通过所述多个内部连接端子
310b、所述多个再分布图案430a(分别包括内部焊盘432、连接线434和外部焊盘436a)以及所述多个外部连接端子320c电连接到封装基底基板100的所述多个上表面连接焊盘120up。
103.多个外部连接端子150可以附接到封装基底基板100的所述多个下表面连接焊盘120bp。
104.图5a至图5d是根据一个或更多个实施方式的制造图像传感器封装的方法的剖视图。具体地,图5a至图5d是示出制造图1a至图1c所示的图像传感器封装1的方法的剖视图。图5a至图5d中的与图1a至图1c中的附图标记相同的附图标记表示相同或相似的元件,因此,这里可以省略其重复描述。
105.参照图5a,提供具有空腔110r的封装基底基板100。封装基底基板100可以是例如印刷电路板。在一些实施方式中,封装基底基板100可以是多层印刷电路板。封装基底基板100可以包括基底层110、多个导电图案120和多个导电通路130。
106.基底层110可以暴露在空腔110r的底表面和内侧上。空腔110r可以平面地布置在封装基底基板100的中央附近以与封装基底基板100的外侧间隔开。例如,空腔110r可以通过平面地去除基底层110的上部的中央部分来形成。空腔110r的底表面可以位于比封装基底基板100的下表面高的垂直水平处。
107.所述多个导电图案120可以布置在基底层110的上表面和下表面上,或者可以布置在基底层110的上表面和下表面上以及基底层110内部,并在水平方向上延伸。从所述多个导电图案120当中,布置在基底层110的上表面上并暴露在封装基底基板100的上表面上的导电图案120可以被称为上表面连接焊盘120up,布置在基底层110的下表面上并暴露在封装基底基板100的下表面上的导电图案120可以被称为下表面连接焊盘120bp。所述多个导电通路130可以穿过基底层110的一部分并在垂直方向上延伸以电连接位于不同垂直水平的导电图案120。
108.参照图5b,可以在封装基底基板100的空腔110r内布置图像传感器芯片200。图像传感器芯片200可以包括芯片主体210、传感器单元220和多个芯片焊盘230。芯片主体210可以具有彼此相对的第一表面212和第二表面214。图像传感器芯片200可以经由附接到芯片主体210的第二表面214的芯片粘合构件290附接到封装基底基板100的空腔110r的底表面上。
109.空腔110r的水平截面面积可以大于图像传感器芯片200的水平截面面积。图像传感器芯片200可以在空腔110r内布置为与封装基底基板100的空腔110r的内侧间隔开。空腔110r的深度可以基本上类似于或略大于图像传感器芯片200的厚度。
110.在一些实施方式中,图像传感器芯片200可以布置在封装基底基板100的空腔110r内,使得封装基底基板100的上表面和芯片主体210的第一表面212可以位于基本上相同的垂直水平,即第一垂直水平lv1。
111.坝结构250可以布置在芯片主体210的第一表面212上,不覆盖图像传感器芯片200的传感器单元220和所述多个芯片焊盘230。在一些实施方式中,在图像传感器芯片200被布置在封装基底基板100的空腔110r内之前,可以在图像传感器芯片200的上表面上形成坝结构250。
112.参照图5c,多个内部连接端子310可以附接到所述多个芯片焊盘230上,多个外部连接端子320可以附接到多个上表面连接焊盘120up上。
113.参照图5d,滤光玻璃400可以附接在图像传感器芯片200上方,使得其下表面与坝结构250的上表面接触。滤光玻璃400可以包括透明基板410、布置在透明基板410的上表面上的遮光膜420以及布置在透明基板410的下表面上的多个再分布图案430。
114.遮光膜420可以形成为覆盖透明基板410的上表面的一部分。遮光膜420可以形成为具有开口420o以覆盖透明基板410的上表面的边缘部分而不覆盖透明基板410的上表面的中央部分。滤光玻璃400可以在图像传感器芯片200上方布置为使得遮光膜420可以在垂直方向上不与传感器单元220重叠。滤光玻璃400可以在图像传感器芯片200上方布置为使得遮光膜420可以在垂直方向上与所述多个再分布图案430、所述多个上表面连接焊盘120up和所述多个芯片焊盘230重叠。
115.所述多个再分布图案430可以每个包括内部焊盘432、外部焊盘436以及将内部焊盘432连接到外部焊盘436的连接线434。
116.滤光玻璃400可以在垂直方向上与图像传感器芯片200间隔开坝结构250的高度,并且可以在滤光玻璃400和图像传感器芯片200之间形成内部空间sp。
117.此后,如以上参照图1a所述,密封剂350(其在封装基底基板100和滤光玻璃400之间填充坝结构250的外侧,并且不填充内部空间sp)可以形成在封装基底基板100和滤光玻璃400之间以围绕所述多个内部连接端子310和所述多个外部连接端子320,并且所述多个外部连接端子150可以附接到所述多个下表面连接焊盘120bp,从而形成图像传感器封装1。
118.一起参照图1a至图1c和图5a至图5d,在根据一个或更多个实施方式的制造图像传感器封装1的方法中,图像传感器芯片200可以布置在封装基底基板100的空腔110r内,因此,可以制造具有减小的形状因子的图像传感器封装1。此外,所述多个再分布图案430可以形成在滤光玻璃400的下表面上,并且所述多个连接端子300可以被使用,以将图像传感器芯片200电连接到封装基底基板100,因此,可以降低图像传感器封装1的制造成本。
119.图2a和图2b所示的图像传感器封装2可以通过以下形成:将所述多个外部连接端子320a而非图5c所示的所述多个外部连接端子320附接到所述多个上表面连接焊盘120up;形成所述多个再分布图案430a而非图5d所示的所述多个再分布图案430;以及将所述多个外部连接端子320a布置在所述多个再分布图案430a的外部焊盘436a和所述多个上表面连接焊盘120up之间,而不是将图5d所示的所述多个外部连接端子320布置在所述多个再分布图案430的外部焊盘436和所述多个上表面连接焊盘120up之间。
120.图6a至图6f是根据一个或更多个实施方式的制造图像传感器封装的方法的剖视图。具体地,图6a至图6f是示出制造图1a至图1c所示的图像传感器封装1的方法的剖视图。图6a至图6f中的与图1a至图1c中的附图标记相同的附图标记表示相同或相似的元件,因此,这里可以省略其重复描述。
121.参照图6a,可以在透明基板410的上表面上形成遮光膜图案420p以提供滤光玻璃基板400p。形成在滤光玻璃基板400p的上表面上的遮光膜图案420p可以平面地具有带有多个开口420o的网格形状。具有带有所述多个开口420o的网格形状的遮光膜图案420p可以在后续工艺中被分成多个遮光膜图案以成为如图1a至图1c所示的具有带有一个开口420o的矩形环形状的遮光膜420。
122.参照图6b,可以在透明基板410的下表面上形成多个再分布图案430。所述多个再分布图案430可以每个包括内部焊盘432、外部焊盘436以及将内部焊盘432连接到外部焊盘
436的连接线434。包括在所述多个再分布图案430的每个中的内部焊盘432、连接线434和外部焊盘436可以形成一体。所述多个再分布图案430和遮光膜图案420p可以形成为在垂直方向上与所述多个芯片焊盘230重叠。
123.参照图6c,将滤光玻璃基板400p(其是图6b的所得物)颠倒,使得所述多个再分布图案430可以向上地定位并且遮光膜图案420p可以向下地定位。
124.此后,在滤光玻璃基板400p上方,可以在芯片主体210的第一表面212上形成坝结构250,并且可以附接多个图像传感器芯片200,每个图像传感器芯片200包括多个芯片焊盘230,该多个芯片焊盘230具有附接到其的多个内部连接端子310。坝结构250可以附接到滤光玻璃基板400p的透明基板410的上表面,并且所述多个内部连接端子310可以分别附接到所述多个再分布图案430的内部焊盘432。
125.所述多个图像传感器芯片200中的每个可以附接在滤光玻璃基板400p上方,使得传感器单元220在垂直方向上与遮光膜图案420p的所述多个开口420o中的每个重叠。
126.坝结构250的上表面和下表面可以分别附接到图像传感器芯片200的芯片主体210的第一表面212和滤光玻璃基板400p的上表面以形成由图像传感器芯片200、坝结构250和滤光玻璃基板400p限定的内部空间sp。
127.一起参照图6c和图6d,滤光玻璃基板400p可以被分离以形成多个滤光玻璃400,所述多个图像传感器芯片200分别附接在所述多个滤光玻璃400上。所述多个滤光玻璃400可以每个包括遮光膜420,该遮光膜420通过分离遮光膜图案420p而形成并具有带有一个开口420o的矩形环形状。
128.参照图6e,图6d的所得物可以被颠倒,使得滤光玻璃400可以向上定位并且图像传感器芯片200可以向下定位。
129.参照图6f,滤光玻璃400附接在其上的图像传感器芯片200可以附接到封装基底基板100的空腔110r中。图像传感器芯片200可以经由附接到芯片主体210的第二表面214的芯片粘合构件290附接到封装基底基板100的空腔110r的底表面上。
130.在一些实施方式中,在图像传感器芯片200附接到封装基底基板100的空腔110r中之前,多个外部连接端子320可以附接到封装基底基板100的多个上表面连接焊盘120up。在一些其它实施方式中,在图像传感器芯片200附接到封装基底基板100的空腔110r中之前,所述多个外部连接端子320可以附接到所述多个再分布图案430的外部焊盘436。图像传感器芯片200可以被附接到封装基底基板100的空腔110r中,使得所述多个外部连接端子320可以具有附接到所述多个再分布图案430的外部焊盘436的上表面和附接到所述多个上表面连接焊盘120up的下表面。
131.在一些实施方式中,图像传感器芯片200可以布置在封装基底基板100的空腔110r内,使得封装基底基板100的上表面和芯片主体210的第一表面212可以位于基本上相同的垂直水平,即第一垂直水平lv1。
132.此后,如以上参照图1a所述,可以在封装基底基板100和滤光玻璃400之间形成密封剂350(其在封装基底基板100和滤光玻璃400之间填充坝结构250的外侧并且不覆盖内部空间sp)以围绕所述多个内部连接端子310和所述多个外部连接端子320,多个外部连接端子150可以附接到所述多个下表面连接焊盘120bp,从而形成图像传感器封装1。
133.图2a和图2b所示的图像传感器封装2可以通过如下形成:形成所述多个再分布图
案430a而非图6b所示的所述多个再分布图案430;以及将所述多个外部连接端子320a布置在所述多个再分布图案430a的外部焊盘436a和所述多个上表面连接焊盘120up之间,而非将图6b所示的所述多个外部连接端子320布置在所述多个再分布图案430的外部焊盘436和所述多个上表面连接焊盘120up之间。
134.一起参照图5a至图6f,图3所示的图像传感器封装3和图4所示的图像传感器封装4可以通过如下形成:将图像传感器芯片200附接到封装基底基板100的空腔110r中以使得图像传感器芯片200的芯片主体210的第一表面212可以位于比第一垂直水平lv1高的第二垂直水平lv2,而非将图像传感器芯片200附接到封装基底基板100的空腔110r中以使得封装基底基板100的上表面和芯片主体210的第一表面212可以位于基本上相同的垂直水平,如图5b或图6f所示的第一垂直水平lv1。
135.图7至图10是根据一个或更多个实施方式的包括图像传感器封装的系统的剖视图。
136.参照图7,系统10可以包括具有光入射开口600o的壳体600、安装在壳体600内的系统板500、在壳体600内附接到系统板500上的图像传感器封装1以及联接到光入射开口600o的光学单元700。在一些实施方式中,系统10可以是相机装置。
137.壳体600可以围绕图像传感器封装1,并可以保护图像传感器封装1免受来自外部的物理冲击。此外,壳体600可以通过包括电磁干扰(emi)屏蔽材料来屏蔽干扰渗透到图像传感器封装1中。
138.系统板500可以是例如印刷电路板。系统板500可以包括板基底层510和布置在板基底层510的上表面上的多个传感器连接焊盘520up。板基底层510可以由从酚醛树脂、环氧树脂和聚酰亚胺中选择的至少一种材料形成。板基底层510和传感器连接焊盘520up基本上类似于以上参照图1a至图1c描述的基底层110和上表面连接焊盘120up,因此,这里将省略其详细描述。
139.图像传感器封装1可以通过布置在多个下表面连接焊盘120bp和所述多个传感器连接焊盘520up之间的多个外部连接端子150而电连接到系统板500。
140.图像传感器封装1可以附接到系统板500,使得传感器单元220对应于壳体600的光入射开口600o。
141.光学单元700可以包括联接到壳体600的镜筒720和由镜筒720支撑的至少一个透镜710。在一些实施方式中,光学单元700可以包括由镜筒720支撑并在垂直方向上彼此间隔开的多个透镜710。光学单元700可以折射从外部入射的光,并允许折射的光入射在图像传感器封装1上。换句话说,入射在系统10上的光可以穿过包括在光学单元700中的所述至少一个透镜710、滤光玻璃400和多个微透镜240,并到达传感器单元220。
142.根据一个或更多个实施方式的系统10可以包括具有减小的形状因子和降低的制造成本的图像传感器封装1。因此,系统10的形状因子也可以减小,并且系统10的制造成本也可以降低。
143.参照图8,系统20可以包括具有光入射开口600o的壳体600、安装在壳体600内的系统板500、在壳体600内附接到系统板500上的图像传感器封装2以及联接到光入射开口600o的光学单元700。在一些实施方式中,系统20可以是相机装置。
144.图8所示的系统20与图7所示的系统10基本上相似,除了系统20包括图像传感器封
装2而不是图7所示的图像传感器封装1之外,因此,这里将省略其详细描述。
145.参照图9,系统30可以包括具有光入射开口600o的壳体600、安装在壳体600内的系统板500、在壳体600内附接到系统板500上的图像传感器封装3以及联接到光入射开口600o的光学单元700。在一些实施方式中,系统30可以是相机装置。
146.图9所示的系统30与图7所示的系统10基本上类似,除了系统30包括图像传感器封装3而不是图7所示的图像传感器封装1之外,因此,这里将省略其详细描述。
147.参照图10,系统40可以包括具有光入射开口600o的壳体600、安装在壳体600内的系统板500、在壳体600内附接到系统板500上的图像传感器封装4以及联接到光入射开口600o的光学单元700。在一些实施方式中,系统40可以是相机装置。
148.图10所示的系统40与图7所示的系统10基本上类似,除了系统40包括图像传感器封装4而不是图7所示的图像传感器封装1之外,因此,这里将省略其详细描述。
149.图11是示出根据一个或更多个实施方式的包括在图像传感器封装中的图像传感器芯片的配置的框图。
150.参照图11,图像传感器芯片1100可以包括像素阵列1110、控制器1130、行驱动器1120和像素信号处理单元1140。图像传感器芯片1100可以是以上参照图1a至图10描述的图像传感器芯片200。
151.像素阵列1110可以包括二维排列的多个单位像素,每个单位像素可以包括光电转换层。光电转换层可以吸收光以产生电荷,并且根据所产生的电荷的电信号(输出电压)可以经由垂直信号线提供给像素信号处理单元1140。包括在像素阵列1110中的单位像素可以以行为单位一次一个地提供输出电压,因此,属于像素阵列1110的一行的单位像素可以由从行驱动器1120输出的选择信号同时激活。属于所选行的单位像素可以将根据所吸收的光的输出电压提供给相应列的输出线。
152.控制器1130可以控制行驱动器1120以允许像素阵列1110吸收光、积累电荷或临时储存所积累的电荷并将根据所储存的电荷的电信号输出到像素阵列1110外部。此外,控制器1130可以控制像素信号处理单元1140来测量由像素阵列1110提供的输出电压。
153.像素信号处理单元1140可以包括相关双采样器(cds)1142、模数转换器(adc)1144和缓冲器1146。相关双采样器1142可以采样并保持由像素阵列1110提供的输出电压。相关双采样器1142可以对特定噪声电平和根据所产生的输出电压的电平进行双采样,并可以输出与它们之间的差相对应的电平。此外,相关双采样器1142可以接收由斜坡信号生成器1148生成的斜坡信号,并将斜坡信号彼此比较以输出比较结果。模数转换器1144可以将对应于从相关双采样器1142接收的电平的模拟信号转换成数字信号。缓冲器1146可以锁存数字信号,被锁存的信号可以被依次输出到图像传感器芯片1100的外部并传输到图像处理器(未示出)。
154.图12是示出根据一个或更多个实施方式的包括在图像传感器封装中的图像传感器芯片的框图。
155.参照图12,图像传感器芯片2000可以包括像素单元2200和外围电路单元。像素单元2200可以通过在基板2010上以二维阵列结构规则地排列包括光电转换层的多个像素2100来形成。图像传感器芯片2000可以是以上参照图1a至图10描述的图像传感器芯片200。
156.外围电路单元可以布置在像素单元2200周围,并可以包括垂直驱动电路2400、列
信号处理电路2500、水平驱动电路2600、输出电路2700、控制电路2800等。
157.控制电路2800可以控制垂直驱动电路2400、列信号处理电路2500、水平驱动电路2600等。例如,控制电路2800可以基于垂直同步信号、水平同步信号和主时钟产生时钟信号或控制信号,其用作垂直驱动电路2400、列信号处理电路2500、水平驱动电路2600等的操作的参考。此外,控制电路2800可以将时钟信号或控制信号输入到垂直驱动电路2400、列信号处理电路2500、水平驱动电路2600等中。
158.垂直驱动电路2400可以包括例如移位寄存器,其选择像素驱动线并向所选择的像素驱动线提供用于驱动像素的脉冲从而以行为单位驱动像素。例如,垂直驱动电路2400可以以行为单位在垂直方向上用脉冲依次选择性地扫描像素单元2200的各个像素2100。此外,垂直驱动电路2400可以允许根据由每个像素2100的光电转换层产生的电荷的像素信号经由垂直信号线2320被供应到列信号处理电路2500。
159.列信号处理电路2500可以对于像素2100的每列被布置,并且对于每个像素列,可以对从一行的像素2100输出的信号进行信号处理,诸如噪声去除。例如,列信号处理电路2500可以执行信号处理(诸如相关双采样(cds)、信号放大或ad转换)以去除像素2100的特有噪声。列信号处理电路2500可以具有输出端,水平选择开关(未示出)可以安装在该输出端处。
160.水平驱动电路2600可以包括例如移位寄存器,其通过依次输出水平扫描脉冲来依次选择相应的列信号处理电路2500,并将每个列信号处理电路2500的像素信号输出到水平信号线2340。
161.输出电路2700可以对通过水平信号线2340从各个列信号处理电路2500依次供应的信号进行信号处理,并输出已被信号处理的信号。例如,输出电路2700可以仅执行缓冲,或者可以执行黑电平调整、热不均匀性校正、各种类型的数字信号处理等。同时,输入和输出端子2900可以与外部交换信号。
162.尽管已参照发明构思的实施方式具体示出和描述了发明构思,但是将理解,在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下,可以在其中进行形式和细节上的各种改变。
163.本技术基于2021年9月17日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0125206号并要求其优先权,其公开内容通过引用整体地结合于此。
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