（中科芯集成电路有限公司，江苏无锡 214072）

1 引言

目前应用最为广泛的图像传感器有电荷耦合器件CCD（Charge-Coupled Device）和互补金属氧化物场效应管CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）[1]。其中，CMOS 因其集成度高，且能与数字电路形成片上系统（System on a Chip,SoC），具有低功耗、工艺成本低等特点，近年来被广泛研究，逐渐成为消费类电子产品的主流[2]。其种类包含感光阵列、列放大器、模拟信号处理电路、数字信号处理电路，帧（行）控制电路和时序电路、A/D 转换电路等[3]。由于CMOS 芯片的像素很高，因此芯片的尺寸相对较大，通常在30 mm 以上，最大尺寸可达100 mm。

为了保证CMOS 图像传感器工作时的扫描精度和扫描范围，对芯片贴装的平面度有非常严苛的要求，具体要求如表1 所示。这对60 mm 以上超大尺寸CMOS 图像传感器芯片的贴装工艺来说是一个非常严峻的挑战。关于大尺寸芯片与超薄芯片的封装翘曲问题，国内外从工艺、变形机理、协同设计等角度进行了研究[4-8]。

表1 60 mm 级CMOS 图像传感器装片要求及主要影响因素

本文针对一款60 mm 尺度超大尺寸CMOS 芯片装片工艺，通过装片结构分析、装片胶的材料选择和装片工艺参数的优化，解决芯片装片倾斜和表面不平整问题。

2 结构设计

CMOS 图像传感器芯片通过装片胶贴装在管壳底座上。该装片结构的基本模型是一个芯片/装片胶/管壳三明治结构。图1 为该三明治结构的简化模型（四分之一对称仿真模型）。管壳材料相对明确，一般选择氧化铝陶瓷管壳。图中红色区域为CMOS 芯片。CMOS 芯片的尺寸为63 mm×32 mm，厚度仅为50 μm，属于超大而且超薄的CMOS 芯片。……