基于模塑封互聯(lián)載板技術(shù)的CIS封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析.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，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行有限元分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。最后，進行基于模塑封互聯(lián)載板技術(shù)的CIS封裝工藝探索。本文詳細的研究內(nèi)容如下所示：
　　（1）選取一款具有虹膜識別功能的CIS芯片 OV2281，進行兩種單顆CIS和1-Block封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計。主要設(shè)計尺寸包括：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)計完成的兩種CIS封裝結(jié)構(gòu)，分別進行塑封冷卻后翹曲有限元仿真分析；然后進行正交試驗，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，并對兩個封裝結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，優(yōu)化后兩封裝模型翹曲分別減小71%、38.6%。
　　（3）運用有限元軟件，對兩種CIS封裝結(jié)構(gòu)進行服役過程散熱性能分析，然后進行正交試驗，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、臨時載板與臨時鍵合膠的選取、基于輔助膜技術(shù)的模塑封四個重要過程，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；臨時載板可以選用銅和不銹鋼SUS304；臨時鍵合膠可以選用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