[发明专利]基于硅衬底和玻璃封盖的透光封装结构及封装方法

权利要求书

1.一种基于硅衬底和玻璃封盖的透光封装结构，其特征是：包括硅衬底（1），所述硅衬底（1）内凹设有封装槽（17），所述封装槽（17）的侧壁及部分底壁覆盖有绝缘支撑层（2），且所述绝缘支撑层（2）延伸覆盖封装槽（17）槽口外侧硅衬底（1）的表面；绝缘支撑层（2）上设有第一连接层（4），所述第一连接层（4）上设有第二连接层（7），封装槽（17）中心区的底部由绝缘支撑层（2）、第一连接层（4）及第二连接层（7）间形成安装孔（11），所述安装孔（11）贯通绝缘支撑层（2）、第一连接层（4）及第二连接层（7）；安装孔（11）内安装有透光芯片（5），所述透光芯片（5）通过连接线（6）与第二连接层（7）电连接；第二连接层（7）上设有玻璃封盖（9），所述玻璃封盖（9）位于封装槽（17）槽口的正上方，玻璃封盖（9）与下方的封装槽（17）间形成用于透光的空腔（12）；第二连接层（7）上设有与第二连接层（7）电连接的连接电极。

2.根据权利要求1所述的基于硅衬底和玻璃封盖的透光封装结构，其特征是：所述透光芯片（5）通过芯片连接层（3）安装于安装孔（11）内，并支撑于封装槽（17）槽底对应的硅衬底（1）表面。

3.根据权利要求1所述的基于硅衬底和玻璃封盖的透光封装结构，其特征是：所述连接电极为金属连接球形电极（27）或带状电极（8）。

4.根据权利要求1所述的基于硅衬底和玻璃封盖的透光封装结构，其特征是：所述玻璃封盖（9）上设有连接凸块（25），所述连接凸块（25）上设有封盖连接层（10），玻璃封盖（9）通过封盖连接层（10）与第二连接层（7）连接固定。

5.根据权利要求1所述的基于硅衬底和玻璃封盖的透光封装结构，其特征是：所述透光芯片（5）包括影像传感器、环境光源传感器或发光二极管。

6.一种基于硅衬底和玻璃封盖的透光封装方法，其特征是，所述透光封装方法包括如下步骤：

（a）、提供所需的硅衬底（1），并在所述硅衬底（1）的表面淀积掩膜层（13），所述掩膜层（13）覆盖硅衬底（1）的表面；

（b）、在所述掩膜层（13）上涂布第一光刻胶层（14）；

（c）、对上述第一光刻胶层（14）进行曝光和显影，在掩膜层（13）上得到第一窗口（15），掩膜层（13）与第一窗口（15）对应的区域裸露；

（d）、利用上述第一窗口（15）对掩膜层（13）进行刻蚀，刻蚀与第一窗口（15）对应的掩膜层（13），并在硅衬底（1）得到第二窗口（16）；

（e）、去除上述第一光刻胶层（14）；

（f）、利用上述掩膜层（13）及第二窗口（16）对硅衬底（1）进行刻蚀，以在硅衬底（1）内得到所需的封装槽（17）；

（g）、去除硅衬底（1）表面上的掩膜层（13）；

（h）、在上述硅衬底（1）表面淀积绝缘支撑层（2），所述绝缘支撑层（2）覆盖封装槽（17）的侧壁、底壁及封装槽（17）槽口外侧硅衬底（1）的表面；

（i）、在上述绝缘支撑层（2）上设置第一连接层（4）；

（j）、在上述第一连接层（4）上涂布第二光刻胶层（18），并对所述第二光刻胶层（18）进行曝光和显影，以利用第二光刻胶层（18）遮挡所需的第一连接层（4）区域；

（k）、在上述第一连接层（4）上设置第二连接层（7），所述第二连接层（7）覆盖第一连接层（4）对应的表面区域；

（l）、去除第一连接层（4）上的第二光刻胶层（18），以在封装槽（17）的下部得到贯通第二连接层（7）的第三窗口（19）；

（m）、利用上述第三窗口（19）刻蚀第一连接层（4），以得到贯通第一连接层（4）及第二连接层（7）的第四窗口（20）；

（n）、利用上述第四窗口（20）刻蚀绝缘支撑层（2），以在硅衬底（1）上方得到贯通绝缘支撑层（2）、第一连接层（4）及第二连接层（7）的第五窗口（21）；

（o）、提供所需的透光芯片（5），并将所述透光芯片（5）安装于第五窗口（21）的底部，透光芯片（5）支撑于硅衬底（1）上；

（p）、将上述透光芯片（5）利用连接线（6）与第二连接层（7）电连接；

（q）、提供高透光性玻璃晶圆（22）；

（r）、在上述高透光性玻璃晶圆（22）上涂布第三光刻胶层（23），并对所述第三光刻胶层（23）进行曝光和显影，以在高透光性玻璃晶圆（22）上方得到第六窗口（24）；

（s）、利用上述第六窗口（24）对高透光性玻璃晶圆（22）进行刻蚀，并去除所述第三光刻胶层（23），以得到位于高透光性玻璃晶圆（22）上的连接凸块（25）；

（t）、在上述连接凸块（25）上印刷封盖连接层（10）；

（u）、将上述高透光性玻璃晶圆（22）利用封盖连接层（10）连接固定在上述硅衬底（1）上方的第二连接层（7）上，封盖连接层（10）位于封装槽（17）槽口的外侧；

（v）、对上述高透光性玻璃晶圆（22）进行切割，以在硅衬底（1）上得到位于封装槽（17）正上方的玻璃封盖（9）；

（w）、对上述硅衬底（1）进行所需的硅晶圆切割，以得到所需的透光封装结构；

（x）、在上述透光封装结构上制造所需的连接电极。