基于模塑封互聯(lián)載板技術(shù)的CIS封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、CMOS圖像傳感器(CMOS image sensor,CIS)是一種能夠?qū)⒁曈X圖像轉(zhuǎn)化為電信號的工具，被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品、物聯(lián)網(wǎng)以及安防等重要領(lǐng)域。隨著近年來消費(fèi)類電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，CMOS圖像傳感器的市場規(guī)模逐年增大。但是伴隨著電子產(chǎn)品輕薄短小化的發(fā)展趨勢，CIS的薄型化高密度封裝逐漸成為了CIS發(fā)展瓶頸。本文針對現(xiàn)有CIS封裝結(jié)構(gòu)尺寸大、工藝流程復(fù)雜等缺點(diǎn)，提出了基于模塑封互聯(lián)載板技術(shù)的CIS封裝結(jié)構(gòu)與工藝，并且針對封裝

2、分別在制造過程和服役過程面臨的可制造性和可靠性進(jìn)行有限元分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。最后，進(jìn)行基于模塑封互聯(lián)載板技術(shù)的CIS封裝工藝探索。本文詳細(xì)的研究內(nèi)容如下所示：
　?。?）選取一款具有虹膜識別功能的CIS芯片 OV2281，進(jìn)行兩種單顆CIS和1-Block封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。主要設(shè)計(jì)尺寸包括：封裝外形尺寸、焊盤尺寸、開口大小、UV膠以及光學(xué)玻璃尺寸。設(shè)計(jì)完成的兩種新型封裝結(jié)構(gòu)體積相對COB封裝OV2281減小了27%，封裝高度減小9%。

3、r>　?。?）針對設(shè)計(jì)完成的兩種CIS封裝結(jié)構(gòu)，分別進(jìn)行塑封冷卻后翹曲有限元仿真分析；然后進(jìn)行正交試驗(yàn)，通過極差分析和方差分析，確定塑封料熱膨脹系數(shù)是對翹曲影響最大的因素，并對兩個(gè)封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后兩封裝模型翹曲分別減小71%、38.6%。
　?。?）運(yùn)用有限元軟件，對兩種CIS封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行服役過程散熱性能分析，然后進(jìn)行正交試驗(yàn)，通過極差分析與方差分析，確定PCB測試板尺寸和含銅量對封裝散熱性能影響很大，進(jìn)一步優(yōu)化封裝結(jié)構(gòu)后

4、，兩者的結(jié)溫分別減小了12.2%、29.3%。
　?。?）制訂基于模塑封互聯(lián)載板技術(shù)CIS封裝工藝流程，從圖形化金屬層、臨時(shí)載板與臨時(shí)鍵合膠的選取、基于輔助膜技術(shù)的模塑封四個(gè)重要過程，探索基于模塑封互聯(lián)載板技術(shù)封裝的可行性。結(jié)果顯示，濕法蝕刻可以作為圖形化金屬層方法；臨時(shí)載板可以選用銅和不銹鋼SUS304；臨時(shí)鍵合膠可以選用WLP-TB18和Sample1；基于輔助膜技術(shù)的模塑封技術(shù)對開口器件塑封有絕對優(yōu)勢。
　　本文提出的