一种柱面图像传感器的制备方法及柱面图像传感器与流程

本发明涉及图像传感器领域，尤其涉及一种柱面图像传感器的制备方法及柱面图像传感器。

背景技术：

1、随着柔性电子技术的发展，许多半导体研究所与公司已开始陆续研究具有一定空间结构的柔性曲面图像传感器。像“视网膜”一样的曲面图像传感器结构可以充分发挥人眼仿生优势，以更加高效的方式解决传统成像系统的图像边缘退化问题。

2、目前常见的曲面图像传感器多为将平面的图像传感器(裸芯片)在曲面基底上固定拼接，或是对平面的图像传感器施加外力使其形变的方式制成，制成之后再进行封装以及电性能与成像功能测试。如此，一方面难以量化比较制成前后芯片的电性能参数与成像性能变化，另一方面若后续测试结果不佳，也无法确认曲面芯片失效的具体原因，如弯曲应力集中导致损坏、芯片自身损坏等等。另外，此种先弯曲定型，再制成封装，最后通电测试的制备方式也不利于对于芯片弯曲极限的探索和芯片质量检测，开发和生产成本都较高。

技术实现思路

1、本发明提供一种在弯曲定型和制成封装前后都能对芯片进行通电测试的柱面图像传感器的制备方法及柱面图像传感器。

2、本发明提供的柱面图像传感器的制备方法包括以下步骤：

3、步骤s1：制备包括柔性部和刚性部的混合电路板；

4、步骤s2：将减薄后可弯曲至第一弯曲半径的图像传感器芯片贴装于所述柔性部上，并在所述图像传感器芯片和所述混合电路板之间建立电气连接；

5、步骤s3：将所述柔性部贴装于弯曲半径为所述第一弯曲半径的柱面模具上形成柱面图像传感器，通过所述刚性部对其进行芯片功能测试。

6、进一步地，所述步骤s1具体包括：

7、制备柔性基板，并在其上设置电路和第一焊盘，形成所述柔性部；

8、制备刚性基板，并在其上设置电路和电子元件，形成所述刚性部；

9、将所述柔性基板和所述刚性基板拼接一体，并使用金丝就近连接所述第一焊盘与所述刚性基板，在所述柔性部和所述刚性部之间建立电气连接。

10、进一步地，所述步骤s2具体包括：

11、使用粘结介质将所述图像传感器芯片与所述柔性部粘合一体；

12、在所述图像传感器芯片和所述柔性部之间建立电气连接。

13、进一步地，所述使用粘结介质将所述图像传感器芯片与所述柔性部粘合一体具体包括：

14、旋转校准所述图像传感器芯片，将其上的第二焊盘和与之对应的第一焊盘相邻放置；

15、在所述柔性基板上的芯片区域和所述图像传感器芯片之间涂抹粘结介质形成第一粘合层，将所述图像传感器芯片与所述柔性部粘合。

16、进一步地，所述在所述图像传感器芯片和所述柔性部之间建立电气连接具体包括：

17、使用金丝以贴合所述柔性基板表面的线弧高度连接所述第一焊盘与所述第二焊盘；

18、对所述第一焊盘、所述第二焊盘、所述金丝所处的焊盘区域进行点胶处理，形成硅胶层。

19、进一步地，所述步骤s3具体包括：

20、在所述柱面模具和所述柔性部之间涂抹粘结介质形成第二粘合层，将所述柔性部与所述柱面模具粘合；

21、将所述刚性部与芯片功能测试板连接，对所述柱面图像传感器进行芯片功能测试。

22、本发明还包括一种柱面图像传感器，包括混合电路板、图像传感器芯片，所述混合电路板包括固连一体的柔性部和刚性部，所述图像传感器芯片贴装于所述柔性部上，所述柔性部分别与所述图像传感器芯片和所述刚性部电气连接，所述柔性部能够与柱面模具粘合一体，形成具有弯曲半径的柱面图像传感器，所述刚性部用于对所述柱面图像传感器进行芯片功能测试。

23、进一步地，所述柔性部包括第一焊盘，所述第一焊盘设置于所述柔性部上靠近所述刚性部一侧，所述第一焊盘通过金丝与所述刚性部电气连接。

24、进一步地，所述图像传感器芯片包括第二焊盘，所述第二焊盘设置于所述图像传感器芯片上，所述第二焊盘对应设置于所述第一焊盘旁、远离所述刚性部的一侧，所述第二焊盘通过所述金丝与所述第一焊盘电气连接。

25、进一步地，所述第一焊盘、所述第二焊盘和所述金丝上覆盖有硅胶层。

26、进一步地，所述金丝贴合所述柔性部表面的线弧高度连接所述第一焊盘与所述第二焊盘。

27、进一步地，所述图像传感器芯片通过粘结介质与所述柔性部粘合一体，所述柔性部通过所述粘结介质与所述柱面模具粘合一体，所述粘结介质为环氧胶或daf膜中的任一。

28、进一步地，所述刚性部的刚性基板上设置有用于与芯片功能测试板连接的电子元件，所述电子元件包括通孔式、贴片式或混合pcb组件中的任一或多个，所述电子元件通过波峰焊接或回流焊接集成于所述刚性基板上。

29、本发明提供的柱面图像传感器的制备方法通过以柔性电子混合技术制成的包含柔性部和刚性部的混合电路板承载减薄厚度的图像传感器芯片，实现在弯曲定型和制成封装前后都能对芯片进行通电测试，也实现了同一芯片不同弯曲半径情况下的芯片功能测试，大大降低了测试和开发成本，有利于芯片弯曲极限的探索及弯曲的过程管控。另外，本发明还使用了硅胶层对金丝电气连接进行保护，在使用贴近柔性基板表面打线连接电子元件的同时，形成硅胶层覆盖在焊盘和金丝上方，避免了在弯曲过程中出现引线键和点脱键被拉扯断裂等问题，有利于实现芯片大幅度弯曲和反复弯曲，提高了芯片的寿命。

技术特征：

1.一种柱面图像传感器的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的柱面图像传感器的制备方法，其特征在于：所述步骤s1具体包括：

3.如权利要求2所述的柱面图像传感器的制备方法，其特征在于：所述步骤s2具体包括：

4.如权利要求3所述的柱面图像传感器的制备方法，其特征在于：所述使用粘结介质将所述图像传感器芯片与所述柔性部粘合一体具体包括：

5.如权利要求4所述的柱面图像传感器的制备方法，其特征在于：所述在所述图像传感器芯片和所述柔性部之间建立电气连接具体包括：

6.如权利要求1所述的柱面图像传感器的制备方法，其特征在于：所述步骤s3具体包括：

7.一种柱面图像传感器，其特征在于：包括混合电路板、图像传感器芯片，所述混合电路板(1)包括固连一体的柔性部(11)和刚性部(12)，所述图像传感器芯片(2)贴装于所述柔性部(11)上，所述柔性部(11)分别与所述图像传感器芯片(2)和所述刚性部(12)电气连接，所述柔性部(11)能够与柱面模具(3)粘合一体，形成具有弯曲半径的柱面图像传感器，所述刚性部(12)用于对所述柱面图像传感器进行芯片功能测试。

8.如权利要求7所述的柱面图像传感器，其特征在于：所述柔性部(11)包括第一焊盘(13)，所述第一焊盘(13)设置于所述柔性部(11)上靠近所述刚性部(12)一侧，所述第一焊盘(13)通过金丝(4)与所述刚性部(12)电气连接。

9.如权利要求8所述的柱面图像传感器，其特征在于：所述图像传感器芯片(2)包括第二焊盘(21)，所述第二焊盘(21)设置于所述图像传感器芯片(2)上，所述第二焊盘(21)对应设置于所述第一焊盘(13)旁、远离所述刚性部(12)的一侧，所述第二焊盘(21)通过所述金丝(4)与所述第一焊盘(13)电气连接。

10.如权利要求9所述的柱面图像传感器，其特征在于：所述第一焊盘(13)、所述第二焊盘(21)和所述金丝(4)上覆盖有硅胶层(1c)。

11.如权利要求9所述的柱面图像传感器，其特征在于：所述金丝(4)以贴合所述柔性部(11)表面的线弧高度连接所述第一焊盘(13)与所述第二焊盘(21)。

12.如权利要求7所述的柱面图像传感器，其特征在于：所述图像传感器芯片(2)通过粘结介质与所述柔性部(11)粘合一体，所述柔性部(11)通过所述粘结介质与所述柱面模具(3)粘合一体，所述粘结介质为环氧胶或daf膜中的任一。

13.如权利要求7所述的柱面图像传感器，其特征在于：所述刚性部(12)的刚性基板上设置有用于与芯片功能测试板(5)连接的电子元件，所述电子元件包括通孔式、贴片式或混合pcb组件中的任一或多个，所述电子元件通过波峰焊接或回流焊接集成于所述刚性基板上。

技术总结一种柱面图像传感器的制备方法，包括以下步骤：制备包括柔性部和刚性部的混合电路板；将减薄后的图像传感器芯片贴装于柔性部上并建立电气连接；将柔性部贴装于柱面模具上形成柱面图像传感器，通过刚性部对其进行芯片功能测试。本发明以柔性电子混合技术制成的包含柔性部和刚性部的混合电路板承载减薄厚度的图像传感器芯片，实现在弯曲定型和制成封装前后都能对芯片进行通电测试，降低了测试和开发成本，有利于芯片弯曲极限的探索及弯曲的过程管控。本发明还将硅胶层覆盖在焊盘和金丝上方对金丝电气连接进行保护，避免了在弯曲过程中出现引线键和点脱键被拉扯断裂等问题，有利于实现芯片大幅度弯曲和反复弯曲，提高了芯片的寿命。技术研发人员：白向兴,陈颖,罗锐受保护的技术使用者：钱塘科技创新中心技术研发日：技术公布日：2024/10/17