[发明专利]用于图像传感器的芯片级封装

说明书

本申请涉及一种用于图像传感器的芯片级封装CSP结构，其包括图像传感器芯片，其中所述图像传感器芯片包括具有用以接收光的顶部表面的半导体衬底、安置在所述顶部表面上方的多个彩色滤光片和安置在所述多个彩色滤光片上的多个微透镜。低折射率材料安置在所述图像传感器芯片上方，其中所述低折射率材料覆盖所述多个微透镜，且其中所述低折射率材料的折射率低于所述多个微透镜的折射率。防护玻璃罩直接地安置在所述低折射率材料上，其中在所述防护玻璃罩与所述低折射率材料之间，且在所述低折射率材料与所述图像传感器芯片之间没有气隙。因此，所述防护玻璃罩完全由所述低折射率材料支撑而无任何屏障。

技术领域

本公开大体上涉及一种芯片级封装结构，且更确切地说，涉及一种用于图像传感器的改进的芯片级封装结构。

背景技术

图像传感器使用例如光电二极管等光电组件来检测入射光并且作为响应产生电子信号。图像传感器的主组件是其传感器像素阵列，其中每个像素包含用以将光子转换成电荷载流子的光电二极管、用以暂时存储电荷载流子的浮动节点和用以将电荷载流子传送出像素以供外围电路系统进一步加工的数个晶体管栅极(转移栅极、源极跟随器、复位晶体管等)。图像传感器通常与其支撑元件一起封装成图像传感器封装，所述图像传感器封装接着并入到例如移动电话相机、消费者电子相机、监视摄像机、汽车驱动器辅助装置、医学成像内窥镜等成像产品中。

对于图像传感器的常规芯片级封装(CSP)，防护玻璃罩由屏障支撑，所述屏障包括绝缘材料和粘着材料且定位于图像传感器芯片的外围区上。当图像传感器继续按比例缩小时，尤其对于堆叠芯片图像传感器，供放置屏障的外围区域越来越少。此类小的外围区域会限制障壁宽度且因此产生CSP可靠性问题。

发明内容

本公开的一方面涉及一种用于图像传感器的芯片级封装(CSP)结构，其包括：图像传感器芯片，其中所述图像传感器芯片包括：半导体衬底，其具有用以接收光的顶部表面；多个彩色滤光片，其安置在所述顶部表面上方；以及多个微透镜，其安置在所述多个彩色滤光片上；低折射率材料，其安置在所述图像传感器芯片上方，其中所述低折射率材料覆盖所述多个微透镜，且其中所述低折射率材料的折射率低于所述多个微透镜的折射率；以及防护玻璃罩，其直接地安置在所述低折射率材料上，其中在所述防护玻璃罩与所述低折射率材料之间且在所述低折射率材料与所述图像传感器芯片之间没有气隙。

在本公开的另一方面中，一种形成用于图像传感器的芯片级封装(CSP)结构的方法包括：提供图像传感器芯片，其中所述图像传感器芯片包括：半导体衬底，其具有用以接收光的顶部表面；多个彩色滤光片，其安置在所述顶部表面上；以及多个微透镜，其安置在所述多个彩色滤光片上；将低折射率材料沉积在所述图像传感器芯片上方，其中所述低折射率材料覆盖所述多个微透镜，且其中所述低折射率材料的折射率低于所述多个微透镜的折射率；以及将防护玻璃罩直接地安置在所述低折射率材料上，其中在所述防护玻璃罩与所述低折射率材料之间且在所述低折射率材料与所述图像传感器芯片之间没有气隙。

附图说明

参考以下图式描述本发明的非限制性且非穷尽性的实例，其中除非另外指定，否则不同视图中相同的参考标号指代相同的部分。

图1是用于图像传感器的常规芯片级封装(CSP)结构的横截面说明。

图2是根据本发明的教示的用于图像传感器的改进型芯片CSP结构的横截面说明。

图3A到3C是根据本发明的教示的建造图2中所表明的图像传感器的实例CSP结构的实例过程流程的横截面说明。

图式的若干视图中，对应参考标号指示对应组件。熟练的技术人员应了解，图中的元件仅为简单和清晰起见而进行说明，但不一定按比例绘制。举例来说，图中的一些元件的尺寸可能相对于其它元件夸大以利更好地理解本发明的各种实施例。并且，在商业可行的实施例中有用或必需的常见但众所周知的元件通常未予描绘，以免遮挡本发明的这些各种实施例的视图。

具体实施方式