阅读说明：本技术 用于图像传感器的堆叠封装结构及其组装方法 (Stack packaging structure for image sensor and assembling method thereof ) 是由 谢有德 于 2019-07-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及用于图像传感器的堆叠封装结构及其组装方法。根据一个方面，堆叠封装结构包括基板；半导体设备，该半导体设备耦接到该基板的表面；图像传感器设备，该图像传感器设备耦接到该半导体设备，使得该半导体设备设置在该基板的该表面与该图像传感器设备之间；至少一个接合线，该至少一个接合线连接到该图像传感器设备和该基板的该表面；内部模塑件，该内部模塑件设置在该基板的该表面与该图像传感器设备之间，其中该半导体设备封装在该内部模塑件内；以及外部模塑件，该外部模塑件设置在该基板的该表面上，其中该至少一个接合线封装在该外部模塑件内。(The invention relates to a stacked package structure for an image sensor and an assembling method thereof. According to one aspect, a package on package structure includes a substrate; a semiconductor device coupled to a surface of the substrate; an image sensor device coupled to the semiconductor device such that the semiconductor device is disposed between the surface of the substrate and the image sensor device; at least one bond wire connected to the image sensor device and the surface of the substrate; an inner mold disposed between the surface of the substrate and the image sensor device, wherein the semiconductor device is encapsulated within the inner mold; and an exterior molding disposed on the surface of the substrate, wherein the at least one bond wire is encapsulated within the exterior molding.)

用于图像传感器的堆叠封装结构及其组装方法

技术领域

本说明书涉及用于图像传感器的堆叠封装结构及其组装方法。

背景技术

集成电路(IC)可能需要封装以封闭芯片并在运输、组装和后续使用期间提供保护。在一些封装结构中，IC设备使用与图像传感器互连的相对较长的迹线来组装在印刷电路板(PCB)的后端上。

发明内容

根据一个方面，堆叠封装结构包括基板；半导体设备，该半导体设备耦接到该基板的表面；图像传感器设备，该图像传感器设备耦接到该半导体设备，使得该半导体设备设置在该基板的该表面与该图像传感器设备之间；至少一个接合线，该至少一个接合线连接到该图像传感器设备和该基板的该表面；内部模塑件，该内部模塑件设置在该基板的该表面与该图像传感器设备之间，其中该半导体设备封装在该内部模塑件内；以及外部模塑件，该外部模塑件设置在该基板的该表面上，其中该至少一个接合线封装在该外部模塑件内。

根据一些方面，堆叠封装结构可包括以下特征中的一个或多个(或它们的任何组合)。外部模塑件可包含与内部模塑件的材料不同的材料。外部模塑件可包含与内部模塑件的材料相同的材料。半导体设备可使用凸块构件耦接到基板的表面，其中凸块构件至少部分地设置在底部填充材料内，并且内部模塑件具有与底部填充材料相同的材料。内部模塑件可包含环氧树脂材料。堆叠封装结构可包括粘合剂层，该粘合剂层设置在图像传感器设备与半导体设备之间。半导体设备可为第一半导体设备，并且堆叠封装结构还包括第二半导体设备，该第二半导体设备耦接到基板的表面，其中第二半导体设备封装在内部模塑件内。堆叠封装结构可包括第三半导体设备，该第三半导体设备耦接到基板的表面，其中第三半导体设备封装在内部模塑件内。堆叠封装结构可包括透明构件，该透明构件耦接到图像传感器设备，使得图像传感器设备的有源区域与透明构件之间存在空的空间。外部模塑件可沿着内部模塑件的边缘、图像传感器设备的边缘和透明构件的边缘延伸。半导体设备可包括图像信号处理器(ISP)集成电路(IC)管芯。基板的表面可为第一表面，并且基板包括与第一表面相对的第二表面。堆叠封装结构可包括多个导电部件，该多个导电部件耦接到基板的第二表面，其中多个导电部件被配置为连接到外部设备。

根据一个方面，堆叠封装结构包括基板；第一半导体设备，该第一半导体设备耦接到基板的表面；第二半导体设备，该第二半导体设备耦接到基板的表面；图像传感器设备，该图像传感器设备设置在第一半导体设备和第二半导体设备上；内部模塑件，该内部模塑件设置在基板的表面与图像传感器设备之间，其中该第一半导体设备和该第二半导体设备封装在内部模塑件内；以及外部模塑件，该外部模塑件设置在基板的表面上，其中该外部模塑件沿着内部模塑件的边缘和图像传感器设备的边缘延伸。

根据一些方面，堆叠封装结构可包括以上和/或以下特征中的一个或多个(或它们的任何组合)。第一半导体设备可使用凸块构件耦接到基板的表面，其中凸块构件至少部分地设置在底部填充材料内，并且内部模塑件具有与底部填充材料相同的材料。内部模塑件可包含环氧树脂材料。第二半导体设备可包括驱动器集成电路(IC)管芯或存储器IC管芯。堆叠封装结构可包括至少一个接合线，该至少一个接合线连接到图像传感器设备和基板的表面。堆叠封装结构可包括第三半导体设备，该第三半导体设备耦接到基板的表面，其中第三半导体设备封装在内部模塑件内。

根据一个方面，一种组装堆叠封装结构的方法包括以倒装芯片配置将半导体设备耦接到基板；施加内部模塑件以覆盖半导体设备；将图像传感器设备耦接到内部模塑件；将至少一个接合线连接到图像传感器设备和基板；将透明构件耦接到图像传感器设备；以及施加外部模塑件以覆盖该至少一个接合线和透明构件的边缘部分。

根据一个方面，一种组装堆叠封装结构的方法包括以倒装芯片配置将半导体设备耦接到基板；将图像传感器设备耦接到半导体设备；在基板与图像传感器设备之间施加内部模塑件；将至少一个接合线连接到图像传感器设备和基板；将透明构件耦接到图像传感器设备；以及施加外部模塑件以覆盖该至少一个接合线和透明构件的边缘部分。

一个或多个实施方式的细节在随附附图和以下描述中阐明。其他特征将从说明书和附图中以及从权利要求书中显而易见。

附图说明

图1A至图1C示出了根据各个方面的用于图像传感器设备的堆叠封装结构。

图2A和图2B示出了根据各个方面的用于图像传感器设备的堆叠封装结构。

图3示出了根据另一个方面的用于图像传感器设备的堆叠封装结构。

图4示出了根据另一个方面的用于图像传感器设备的堆叠封装结构。

图5至图8示出了根据各个方面的描绘用于组装堆叠封装结构的示例性操作的流程图。

具体实施方式

本公开涉及用于图像传感器设备的堆叠封装结构，该堆叠封装结构可在增加该结构中包括的设备数量的同时减小总体封装的尺寸，减少(或消除)从图像传感器设备转移到这些设备的图像信号上的噪声和/或降低制造此类封装的成本。在一些示例中，该堆叠封装结构可包括内部模塑件，该内部模塑件封装耦接到基板的一个或多个设备；以及外部模塑件，该外部模塑件封装内部模塑件、图像传感器设备和耦接到图像传感器设备的透明构件。在一些示例中，该一个或多个设备使用凸块构件(例如，凸块、柱等)以倒装芯片配置耦接到基板，并且在这些设备与基板之间使用底部填充材料。在一些示例中，内部模塑件包含与以倒装芯片配置使用的底部填充材料相同或类似的底部填充材料。在一些示例中，外部模塑件是保护图像传感器设备的基于环氧树脂的模塑件或封装件。在一些示例中，内部模塑件包含与外部模塑件相同或类似的环氧树脂材料。在一些示例中，双重模塑结构可提高封装结构的耐久性，并且减少(或防止)湿气妨碍封装结构内包括的图像传感器设备和其他设备的操作。

图1A至图1C示出了根据各个方面的堆叠封装结构。图1A示出了根据一个方面的用于图像传感器设备102的堆叠封装结构100。图像传感器设备102包括图像传感器管芯，该图像传感器管芯具有被配置为将电磁辐射(例如，光)转换为电信号的像素元件阵列或与该像素元件阵列相对应。在一些示例中，图像传感器设备102包括互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。图像传感器设备102包括第一表面124和第二表面126。堆叠封装结构100包括透明构件108，该透明构件耦接到图像传感器设备102，使得透明构件108在方向A1上被定位在图像传感器设备102的第一表面124上方(并与该第一表面间隔开)。透明构件108包括允许电磁辐射(例如，光(例如，可见光))穿过(例如，穿过整个材料)的光学透明材料。在一些示例中，透明构件108包括覆盖件。在一些示例中，透明构件108包括封盖。在一些示例中，透明构件108包含一种或多种有机材料和/或一种或多种无机材料。在一些示例中，透明构件108包含玻璃材料。在一些示例中，透明构件108包含一层或多层透明材料。

在一些示例中，堆叠封装结构100包括挡板构件105，这些挡板构件使透明构件108远离图像传感器设备102的第一表面124定位。例如，挡板构件105耦接到透明构件108和图像传感器设备102的第一表面124，其中图像传感器设备102的第一表面124的一部分设置在相邻挡板构件105之间。在一些示例中，挡板构件105包含粘合剂材料。在一些示例中，挡板构件105包含环氧树脂。在一些示例中，挡板构件105包含基于聚合物的材料。

堆叠封装结构100包括基板104。基板104包括印刷电路板(PCB)基板。在一些示例中，基板104包含介电材料。在一些示例中，基板104包含单层PCB基板材料。在一些示例中，基板104包含多层PCB基板材料。基板104包括第一表面116以及与第一表面116相对设置的第二表面118。在一些示例中，基板104包括设置在基板104的第一表面116上的一个或多个导电层部分(例如，电迹线)和/或设置在基板104的第二表面118上的一个或多个导电层部分(例如，电迹线)。在一些示例中，电迹线可被配置为和/或用于将信号传输到与电迹线连接的设备(例如，半导体区域(例如，外延层和/或半导体基板)中包括的电子设备)和/或从该设备传输信号。在一些示例中，电迹线可包括导电迹线(例如，金属迹线)，诸如铜迹线、铝迹线等。基板104的第一表面116设置在平面A4中。在一些示例中，第二表面118被设置为与第一表面116平行。方向A1被对准为垂直于平面A4，并且方向A2垂直于方向A1。进入页面中的方向A3(被示出为圆点)被对准为平行于平面A4并正交于方向A1和A2。为简单起见，在所有附图中所描述的实施方式的各种视图中的若干视图中使用了方向A1、A2和A3以及平面A4。

堆叠封装结构100包括第一设备110，该第一设备耦接到基板104的第一表面116。在一些示例中，第一设备110以倒装芯片配置耦接到基板104的第一表面116。在一些示例中，第一设备110通过表面安装技术(SMT)(例如，由焊接头的互连)耦接到基板104的第一表面116。在一些示例中，第一设备110使用一个或多个凸块构件(例如，带焊料的铜柱、镀金凸块、焊料凸块和/或金柱式凸块等)耦接到基板104的第一表面116。在一些示例中，底部填充材料设置在第一设备110与基板的第一表面116之间的间隙中，其中底部填充材料封装凸块构件。在一些示例中，底部填充材料是向间隙施加的液体环氧树脂，然后执行热固化以使底部填充材料固化。在一些示例中，图像传感器设备102具有由图像传感器设备102的边缘141之间的距离限定的第一尺寸(例如，长度或宽度)。在一些示例中，第一设备110具有由第一设备110的边缘111之间的距离限定的第二尺寸(例如，长度或宽度)。在一些示例中，第二尺寸小于第一尺寸。

第一设备110可包括集成电路管芯。在一些示例中，第一设备110包括半导体设备。在一些示例中，第一设备110包括图像信号处理器(ISP)集成电路(IC)管芯。在一些示例中，第一设备110包括存储器IC管芯。在一些示例中，第一设备110包括一个或多个无源部件(例如，电阻器、电感器和/或电容器(RLC)电路)。在一些示例中，第一设备110包括驱动器IC管芯。图像传感器设备102耦接到第一设备110。在一些示例中，粘合剂层(例如，管芯附接膜)设置在图像传感器设备102的表面134与第一设备110之间。在一些示例中，图像传感器设备102使用至少一个接合线121通信地连接到基板104。该至少一个接合线121可连接到图像传感器设备102的第一表面124和基板104的第一表面116。例如，至少一个接合线121可为导电(例如，金属)线，诸如铝、铜或金或它们的任何组合。

堆叠封装结构100可包括多个导电部件151，该多个导电部件耦接到基板104的第二表面118。在一些示例中，导电部件151是表面安装封装元件。在一些示例中，导电部件151包括焊料球。导电部件151是用于连接到外部设备(例如，球栅阵列(BGA)设备)的部件。然而，导电部件151可包括其他类型的表面安装封装元件。

堆叠封装结构100包括设置在图像传感器设备102与基板104之间的内部模塑件113。例如，内部模塑件113可设置在图像传感器设备102的第二表面126与基板104的第一表面116之间。内部模塑件113可封装第一设备110。内部模塑件113可在方向A1上沿着第一设备110的边缘111在图像传感器设备102的第二表面126与基板104的第一表面116之间延伸。内部模塑件113可沿着方向A2延伸到模塑件边缘131。模塑件边缘131可限定内部模塑件113终止的位置。在一些示例中，模塑件边缘131可设置在图像传感器设备102的边缘141与基板104的边缘153之间的位置处。在一些示例中，模塑件边缘131可设置在图像传感器设备102的边缘141与第一设备110的边缘111之间的位置处。在一些示例中，模塑件边缘131基本上与图像传感器设备102的边缘141对准。在一些示例中，模塑件边缘131是线性的。在一些示例中，模塑件边缘131包括一个或多个弯折或弯曲部分。

在一些示例中，内部模塑件113包含底部填充材料。在一些示例中，底部填充材料包含环氧树脂(例如，随后固化的液体环氧树脂)、(随后固化的)液体模塑材料和/或粒状模塑料。在一些示例中，底部填充材料与第一设备110下使用的底部填充材料相同或类似。在一些示例中，内部模塑件113包含液体环氧树脂，在图像传感器设备102与基板104之间施加该液体环氧树脂，然后经由热固化工艺使该液体环氧树脂固化。在一些示例中，内部模塑件113包含与用于外部模塑件115的模塑材料相同或类似的模塑材料。在一些示例中，内部模塑件113包含一种或多种类型的材料(例如，如果包含多种类型的材料，则呈模塑料的形式)，诸如金属、塑料、树脂、环氧树脂、酚类硬化剂、二氧化硅材料、颜料、玻璃、陶瓷套管等。

堆叠封装结构100包括封装至少一个接合线121的外部模塑件115。外部模塑件115可设置在基板104的第一表面116上。外部模塑件115可沿着内部模塑件113的模塑件边缘131、图像传感器设备102的边缘141、挡板构件105和/或透明构件108的边缘161延伸。在一些示例中，外部模塑件115设置在图像传感器设备102的第一表面124的一部分上。外部模塑件115可在方向A2上从边缘(例如，131,141,161)中的一者或多者延伸。在一些示例中，外部模塑件115限定第一模塑件边缘123，该第一模塑件边缘在方向A2上限定外部模塑件115的一端。在一些示例中，第一模塑件边缘123是线性的。在一些示例中，第一模塑件边缘123包括一个或多个成角或弯曲部分。在一些示例中，第一模塑件边缘123的至少一部分(或第一模塑件边缘123的全部)与方向A1对准。在一些示例中，第一模塑件边缘123以相对于方向A2的角度设置。在一些示例中，第一模塑件边缘123的至少一部分(或第一模塑件边缘123的全部)与基板104的边缘153对准。在一些示例中，第一模塑件边缘123设置在基板的边缘153与内部模塑件113的模塑件边缘131之间的位置处。

外部模塑件115可限定第二模塑件边缘125，该第二模塑件边缘在方向A1上限定外部模塑件115的一端。第二模塑件边缘125可从第一模塑件边缘123延伸到透明构件108的边缘161。在一些示例中，第二模塑件边缘125以相对于第一模塑件边缘123的非零角度设置，使得外部模塑件115从透明构件108的表面128渐缩。在一些示例中，第二模塑件边缘125被设置为垂直于第一模塑件边缘123。在一些示例中，第二模塑件边缘125是线性的。在一些示例中，第二模塑件边缘125包括一个或多个弯折或固化部分。

外部模塑件115包含一种或多种类型的材料(例如，如果包含多种类型的材料，则呈模塑料的形式)，诸如金属、塑料、树脂、环氧树脂、酚类硬化剂、二氧化硅材料、颜料、玻璃、陶瓷套管等。在一些示例中，外部模塑件115包含与内部模塑件113的材料不同的一种或多种材料。在一些示例中，外部模塑件115包含与内部模塑件113的材料相同的一种或多种材料。

图1B示出了根据另一个方面的用于图像传感器设备102的堆叠封装结构150。堆叠封装结构150可包括参考图1B讨论的任何特征。堆叠封装结构150包括两个设备，例如第一设备110和第二设备112。在一些示例中，第二设备112包括半导体设备。在一些示例中，第二设备112包括IC管芯。在一些示例中，第二设备112包括存储器IC管芯。在一些示例中，第二设备112包括驱动器IC管芯。在一些示例中，第二设备112包括一个或多个无源RLC部件。在一些示例中，第二设备112包括ISP IC管芯。在一些示例中，第一设备110是ISP IC管芯，并且第二设备112是驱动器IC管芯或存储器IC管芯。

第一设备110耦接到基板104的第一表面116，并且第二设备112耦接到基板104的第一表面116。在一些示例中，第二设备112以倒装芯片配置耦接到基板104的第一表面116。在一些示例中，第二设备112使用一个或多个凸块构件(例如，凸块、柱等)耦接到基板104的第一表面116。在一些示例中，底部填充材料设置在第二设备112与基板的第一表面116之间，其中底部填充材料封装凸块构件。在一些示例中，第二设备112具有由第二设备112的第一边缘109-1与第二边缘109-2之间的距离限定的第三尺寸(例如，长度或宽度)。在一些示例中，该第三尺寸小于图像传感器设备102的第一尺寸。图像传感器设备102耦接到第一设备110和第二设备112。在一些示例中，粘合剂层(例如，管芯附接膜)设置在图像传感器设备102与第一设备和第二设备110,112之间。

内部模塑件113可封装第一设备110和第二设备112。例如，内部模塑件113可设置在图像传感器设备102与基板104之间。内部模塑件113可从第一设备110的第一边缘111-1延伸到第一模塑件边缘131-1。内部模塑件113可在第一设备110的第二边缘111-2与第二设备112的第一边缘109-1之间延伸。内部模塑件113可从第二边缘109-2延伸到内部模塑件113的第二模塑件边缘131-2。第一模塑件边缘131-1和第二模塑件边缘131-2可包括参考图1A的模塑件边缘131解释的任何特征。

图1C示出了根据另一个方面的用于图像传感器设备102的堆叠封装结构180。堆叠封装结构180可包括参考图1A和/或图1B讨论的任何特征。堆叠封装结构180包括三个设备，例如第一设备110、第二设备112和第三设备114。在一些示例中，第三设备114包括半导体设备。在一些示例中，第三设备114包括IC管芯。在一些示例中，第三设备114包括存储器IC管芯。在一些示例中，第三设备114包括驱动器IC管芯。在一些示例中，第三设备114包括ISPIC管芯。在一些示例中，第三设备114包括一个或多个无源RLC部件。在一些示例中，第一设备110是ISP IC管芯，并且第二设备112是驱动器IC管芯，并且第三设备114是存储器IC管芯。

第一设备110耦接到基板104的第一表面116，第二设备112耦接到基板104的第一表面116，并且第三设备114耦接到基板104的第一表面116。在一些示例中，第三设备114以倒装芯片配置耦接到基板104的第一表面116。在一些示例中，第三设备114使用一个或多个凸块构件(例如，凸块、柱等)耦接到基板104的第一表面116。在一些示例中，底部填充材料设置在第三设备114与基板104的第一表面116之间，其中底部填充材料封装凸块构件。在一些示例中，第三设备114具有由第三设备114的第一边缘107-1与第二边缘107-2之间的距离限定的第四尺寸(例如，长度或宽度)。在一些示例中，该第四尺寸小于图像传感器设备102的第一尺寸。

图像传感器设备102设置在第一设备110的表面上、第二设备112的表面上以及第三设备114的表面上。在一些示例中，粘合剂层(例如，管芯附接膜)设置在图像传感器设备102与第一设备到第三设备110,112,114之间。

内部模塑件113可封装第一设备110、第二设备112和第三设备114。例如，内部模塑件113可设置在图像传感器设备102与基板104之间。内部模塑件113可从第一设备110的第一边缘111-1延伸到第一模塑件边缘131-1。内部模塑件113可在第一设备110的第二边缘111-2与第二设备112的第一边缘109-1之间延伸。内部模塑件113可从第二设备112的第二边缘109-2延伸到第三设备114的第一边缘107-1。内部模塑件113可从第二边缘107-2延伸到第二模塑件边缘131-2。第一模塑件边缘131-1和第二模塑件边缘131-2可包括参考图1A的模塑件边缘131解释的任何特征。

图2A示出了根据一个方面的用于图像传感器设备202的堆叠封装结构200。图2B示出了根据另一个方面的用于图像传感器设备202的堆叠封装结构250。图2A的堆叠封装结构200将底部填充材料206用于内部模塑件213。图2B的堆叠封装结构200将环氧树脂材料239用于内部模塑件213。

堆叠封装结构200可包括参考图1A至图1C讨论的任何一个或多个特征。参见图2A和图2B，图像传感器设备202包括图像传感器管芯，该图像传感器管芯具有被配置为将光转换为电信号的像素元件阵列。在一些示例中，图像传感器设备202包括互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。图像传感器设备202具有第一表面224和第二表面226。第一表面224限定图像传感器设备202的有源区域201。有源区域201包括被配置为接收光的像素区域(例如，像素阵列)。

堆叠封装结构200包括透明构件208，该透明构件耦接到图像传感器设备202，使得透明构件208定位在图像传感器设备202的有源区域201上方(并与该有源区域间隔开)。在一些示例中，透明构件208包括覆盖件。在一些示例中，透明构件208包括封盖。在一些示例中，透明构件208包含玻璃材料。透明构件208包括第一表面228和第二表面230。透明构件208在方向A1上远离图像传感器设备202定位，使得透明构件208的第二表面230与图像传感器设备202的第一表面224之间存在空间203(例如，空的空间)。在一些示例中，堆叠封装结构200包括挡板构件205，这些挡板构件使透明构件208远离图像传感器202的有源区域201设备定位。例如，挡板构件205耦接到透明构件208的第二表面230并耦接到图像传感器设备202的第一表面224(在除有源区域201之外的区域处)，其中有源区域201设置在相邻挡板构件205之间。

堆叠封装结构200包括基板204。基板204包括印刷电路板(PCB)基板。在一些示例中，基板204包含介电材料。在一些示例中，基板204包含单层PCB基板材料。在一些示例中，基板204包含多层PCB基板材料。基板204包括第一表面216和第二表面218。在一些示例中，基板204包括设置在基板204的第一表面216上(和/或嵌入在基板204内)的一个或多个导电层部分232(例如，电迹线)和/或设置在基板204的第二表面218上(和/或嵌入在基板204内)的一个或多个导电层部分232(例如，电迹线)。这些电迹线可包括本文所讨论的任何特征。基板204的第一表面216设置在平面A4中。方向A1被对准为垂直于平面A4，并且方向A2垂直于方向A1。进入页面中的方向A3(被示出为圆点)被对准为平行于平面A4并正交于方向A1和A2。为简单起见，在所有附图中所描述的实施方式的各种视图中的若干视图中使用了方向A1、A2和A3以及平面A4。

堆叠封装结构200包括第一设备210，该第一设备耦接到基板204的第一表面216。在一些示例中，第一设备210以倒装芯片配置耦接到基板204的第一表面216。在一些示例中，第一设备210使用一个或多个凸块构件245耦接到基板204的第一表面216。在一些示例中，凸块构件245包括柱和/或凸块。在一些示例中，凸块构件245包括带焊料的铜柱、镀金凸块、焊料凸块和/或金柱式凸块。第一设备210可包括第一表面234和第二表面236。凸块构件245可从第二表面236延伸到基板204的第一表面216。在一些示例中，底部填充材料258设置在第一设备210的第二表面236与基板204的第一表面216之间，其中底部填充材料258封装凸块构件245(例如，在第一设备210下面)。在一些示例中，底部填充材料258包含环氧树脂材料。

图像传感器设备202具有由图像传感器设备202的边缘241之间的距离限定的第一尺寸(例如，长度或宽度)。在一些示例中，第一设备210具有由第一设备210的边缘211之间的距离限定的第二尺寸(例如，长度或宽度)。在一些示例中，第二尺寸小于第一尺寸。

第一设备210可包括集成电路管芯。在一些示例中，第一设备210包括图像信号处理器(ISP)集成电路(IC)管芯。在一些示例中，第一设备210包括存储器IC管芯。在一些示例中，第一设备210包括驱动器IC管芯。图像传感器设备202可耦接到第一设备210。在一些示例中，粘合剂层227(例如，管芯附接膜)设置在图像传感器设备202的第二表面226与第一设备210的第一表面234之间。在一些示例中，图像传感器设备202使用接合线221通信地连接到基板204。接合线221可连接到图像传感器设备202的第一表面224和基板204的第一表面216。例如，接合线221可为导电(例如，金属)线，诸如铝、铜或金或它们的任何组合。

堆叠封装结构200可包括多个导电部件251，该多个导电部件耦接到基板204的第二表面218。在一些示例中，导电部件251是表面安装封装元件。在一些示例中，导电部件251包括焊料球。导电部件251是用于连接到外部设备(例如，球栅阵列(BGA)设备)的部件。然而，导电部件251可包括其他类型的表面安装封装元件。

内部模塑件213设置在图像传感器设备202与基板204之间。参见图2A，内部模塑件213包含底部填充材料206。在一些示例中，底部填充材料206包括环氧树脂。在一些示例中，底部填充材料206是与底部填充材料258相同的材料。在一些示例中，底部填充材料206是与底部填充材料258不同类型的底部填充材料。参见图2B，内部模塑件213包含环氧树脂材料239。环氧树脂材料239可为与用于外部模塑件215的材料相同的材料。在一些示例中，环氧树脂材料239是与用于外部模塑件215的材料不同类型的环氧树脂材料。

内部模塑件213可设置在图像传感器设备202的第二表面226与粘合剂层227之间。在一些示例中，内部模塑件213可设置在粘合剂层227与基板204的第一表面216之间。内部模塑件213可封装第一设备210。内部模塑件213可在方向A1上沿着第一设备210的边缘211在粘合剂层227与基板204的第一表面216之间延伸。内部模塑件213可沿着方向A2延伸到模塑件边缘231。模塑件边缘231可限定内部模塑件213沿着方向A2终止的位置。在一些示例中，模塑件边缘231可设置在图像传感器设备202的边缘241与基板204的边缘253之间的位置处。在一些示例中，模塑件边缘231可设置在图像传感器设备202的边缘241与第一设备210的边缘211之间的位置处。在一些示例中，模塑件边缘231朝向图像传感器设备202渐缩。在一些示例中，模塑件边缘231是线性的。在一些示例中，模塑件边缘231包括一个或多个弯折或弯曲部分。

外部模塑件215封装接合线221(以及至基板204的第一表面216和图像传感器设备202的连接)。外部模塑件215可设置在基板204的第一表面216上。外部模塑件215可沿着内部模塑件213的模塑件边缘231、图像传感器设备202的边缘241、挡板构件205和/或透明构件208的边缘261延伸。在一些示例中，内部模塑件213的整个外表面(例如，整个模塑件边缘231)与外部模塑件215接触。在一些示例中，外部模塑件215设置在图像传感器设备202的第一表面224的一部分上。外部模塑件215可在方向A2上从边缘(例如，231,241,261)中的一者或多者延伸。在一些示例中，外部模塑件215限定第一模塑件边缘223，该第一模塑件边缘在方向A2上限定外部模塑件215的一端。在一些示例中，第一模塑件边缘223是线性的。在一些示例中，第一模塑件边缘223包括一个或多个成角或弯曲部分。在一些示例中，第一模塑件边缘223的至少一部分(或第一模塑件边缘223的全部)与方向A1对准。在一些示例中，第一模塑件边缘223以相对于方向A2的角度设置。在一些示例中，第一模塑件边缘223的至少一部分(或第一模塑件边缘223的全部)与基板204的边缘253对准。在一些示例中，第一模塑件边缘223设置在基板的边缘253与内部模塑件213的模塑件边缘231之间的位置处。

外部模塑件215可限定第二模塑件边缘225。第二模塑件边缘225可从第一模塑件边缘223延伸到透明构件208的边缘261。在一些示例中，第二模塑件边缘225以相对于第一模塑件边缘223的非零角度设置，使得外部模塑件215从透明构件208的第一表面渐缩。在一些示例中，第二模塑件边缘225被设置为垂直于第一模塑件边缘223。在一些示例中，第二模塑件边缘225是线性的。在一些示例中，第二模塑件边缘225包括一个或多个弯折或固化部分。

外部模塑件215包含一种或多种类型的材料(例如，如果包含多种类型的材料，则呈模塑料的形式)，诸如金属、塑料、树脂、环氧树脂、酚类硬化剂、二氧化硅材料、颜料、玻璃、陶瓷套管等。在一些示例中，外部模塑件215包含与内部模塑件213的材料不同的一种或多种材料。在一些示例中，外部模塑件215包含与内部模塑件213的材料相同的一种或多种材料。在一些示例中，外部模塑件215具有与内部模塑件213不同的形状。在一些示例中，在竖直堆叠方向上(例如，沿着方向A1)，外部模塑件215的厚度大于内部模塑件213的厚度。例如，在方向A1上，内部模塑件213从基板204的第一表面216延伸到图像传感器设备202下方的粘合剂层227。在方向A1上，外部模塑件215从基板204的第一表面216延伸到透明构件208的第一表面228、透明构件208的第二表面230、第一表面228与第二表面230之间的位置、或透明构件208的第一表面228上方的位置。

图3示出了根据另一个方面的用于图像传感器设备302的堆叠封装结构300。堆叠封装结构300可包括参考图1A、图1B、图1C、图2A和图2B讨论的任何特征。堆叠封装结构300包括图像传感器设备302、透明构件308、挡板构件305、接合线321、粘合剂层327、第一设备310、第二设备312、导电部件351、内部模塑件313以及外部模塑件315。基板304的第二表面318耦接到导电部件351。这些部件可包括参考前述附图描述的任何特征。

第一设备310耦接到基板304的第一表面316，并且第二设备312耦接到基板304的第一表面316。在一些示例中，第二设备312以倒装芯片配置耦接到基板304的第一表面316。在一些示例中，第二设备312使用一个或多个凸块构件345(例如，凸块、柱等)耦接到基板304的第一表面316。在一些示例中，底部填充材料358设置在第二设备312与基板304的第一表面316之间，其中底部填充材料358封装凸块构件345(例如，在第二设备112下面)。

粘合剂层327设置在第一设备310和第二设备312上。内部模塑件313可封装第一设备310和第二设备312。例如，内部模塑件313可设置在粘合剂层327与基板304的第一表面316之间。内部模塑件313可从第一设备310的第一边缘311-1延伸到第一模塑件边缘331-1。内部模塑件313可在第一设备310的第二边缘311-2与第二设备312的第一边缘309-1之间延伸。内部模塑件313可从第二边缘309-2延伸到内部模塑件313的第二模塑件边缘331-1。

图4示出了根据另一个方面的用于图像传感器设备402的堆叠封装结构400。堆叠封装结构400可包括参考图1A、图1B、图1C、图2A、图2B和图3讨论的任何特征。堆叠封装结构400包括图像传感器设备402、透明构件408、挡板构件405、接合线421、粘合剂层427、第一设备410、第二设备412、第三设备414、与基板404的第二表面418耦接的导电部件451、内部模塑件413以及外部模塑件415。这些部件可包括参考前述附图描述的任何特征。

第一设备410耦接到基板404的第一表面416，第二设备412耦接到基板404的第一表面416，并且第三设备414耦接到基板404的第一表面416。在一些示例中，第三设备414以倒装芯片配置耦接到基板404的第一表面416。在一些示例中，第三设备414使用一个或多个凸块构件445(例如，凸块、柱等)耦接到基板404的第一表面416。在一些示例中，底部填充材料458设置在第三设备414与基板404的第一表面416之间，其中底部填充材料458封装凸块构件445。粘合剂层427设置在第一设备410的表面上、第二设备412的表面上以及第三设备414的表面上。

内部模塑件413可封装第一设备410、第二设备412和第三设备414。例如，内部模塑件413可设置在图像传感器设备402与粘合剂层427之间。内部模塑件413可从第一设备410的第一边缘411-1延伸到第一模塑件边缘431-1。内部模塑件413可在第一设备410的第二边缘411-2与第二设备412的第一边缘409-1之间延伸。内部模塑件413可从第二设备412的第二边缘409-2延伸到第三设备414的第一边缘407-1。内部模塑件413可从第二边缘407-2延伸到第二模塑件边缘431-2。

图5描绘了根据一个方面的具有用于组装堆叠封装结构的示例性操作的流程图500。虽然图5的流程图500按先后顺序示出了操作，但应当理解，这仅仅为示例性的，并且可包括附加或替代操作。此外，图5的操作和相关操作可按与所示不同的顺序、或以并行或重叠的方式执行。在一些示例中，流程图500描绘了当内部模塑件是与用于外部模塑件的环氧树脂材料类似或相同的环氧树脂材料时，用于组装堆叠封装结构的示例性操作。虽然图5的流程图500是参考图3的堆叠封装结构300解释的，但流程图500可适用于使用与用于外部模塑件的环氧树脂材料类似或相同的环氧树脂材料的其他堆叠封装结构。

在操作502中，提供基板304。在操作504中，经由凸块构件345将第一设备310和第二设备312耦接到基板304的第一表面316。例如，将第一设备310和第二设备312以倒装芯片配置耦接到基板304。在操作506中，将底部填充材料358设置在第一设备310和第二设备312下方，使得底部填充材料358封装凸块构件345。在操作508中，将内部模塑件313设置在基板304上，并且该内部模塑件围绕第一设备310和第二设备312。在操作510中，将粘合剂层327设置在第一设备310和第二设备312上，并且将图像传感器设备302设置在粘合剂层327上。另外，将接合线321连接到图像传感器设备302和基板304。在操作512中，使用挡板构件305将透明构件308耦接到图像传感器设备302。在操作514中，将外部模塑件315设置在基板304上，并且将导电部件351耦接到基板304的第二表面218。

图6描绘了根据一个方面的具有用于组装堆叠封装结构的示例性操作的流程图600。虽然图6的流程图600按先后顺序示出了操作，但应当理解，这仅仅为示例性的，并且可包括附加或替代操作。此外，图6的操作和相关操作可按与所示不同的顺序、或以并行或重叠的方式执行。在一些示例中，流程图600描绘了当内部模塑件是与这些设备下方使用的底部填充材料类似或相同的底部填充材料时，用于组装堆叠封装结构的示例性操作。虽然图6的流程图600是参考图3的堆叠封装结构300解释的，但流程图600可适用于将底部填充材料用于内部模塑件的其他堆叠封装结构。

在操作602中，提供基板304。在操作604中，将第一设备310和第二设备312以倒装芯片配置耦接到基板304的第一表面316。例如，使用凸块构件345将第一设备310和第二设备312耦接到基板304的第一表面316。在操作606中，将底部填充材料358设置在第一设备310和第二设备312下方以封装凸块构件345。在操作608中，将粘合剂层327设置在第一设备310和第二设备312上，并且将图像传感器设备302设置在粘合剂层327上。在操作610中，在基板304与图像传感器设备302之间施加内部模塑件313以封装第一设备310和第二设备312。在一些示例中，内部模塑件313包含热固化的液体环氧树脂。在操作612中，将接合线321连接到图像传感器设备302和基板304。在操作614中，使用挡板构件305将透明构件308耦接到图像传感器设备302。在操作616中，向该结构施加外部模塑件315以覆盖接合线321及透明构件308的边缘的至少一部分，并且将导电部件351耦接到基板的第二表面318。

图7描绘了根据一个方面的具有用于组装堆叠封装结构的示例性操作的流程图700。虽然图7的流程图700按先后顺序示出了操作，但应当理解，这仅仅为示例性的，并且可包括附加或替代操作。此外，图7的操作和相关操作可按与所示不同的顺序、或以并行或重叠的方式执行。在一些示例中，流程图700描绘了当内部模塑件包含与外部模塑件类似或相同的模塑材料时，用于任何这些堆叠封装结构的示例性操作。

操作702包括将设备以倒装芯片配置耦接到基板。操作704包括施加内部模塑件以覆盖该设备。操作706包括将图像传感器设备耦接到内部模塑件。操作708包括将至少一个接合线连接到图像传感器设备和基板。操作710包括将透明构件耦接到图像传感器设备。操作712包括施加外部模塑件以覆盖该至少一个接合线和透明构件的边缘部分。

图8描绘了根据一个方面的具有用于组装堆叠封装结构的示例性操作的流程图800。虽然图8的流程图800按先后顺序示出了操作，但应当理解，这仅仅为示例性的，并且可包括附加或替代操作。此外，图8的操作和相关操作可按与所示不同的顺序、或以并行或重叠的方式执行。在一些示例中，流程图800描绘了当内部模塑件包含底部填充材料时，用于任何这些堆叠封装结构的示例性操作。

操作802包括将设备以倒装芯片配置耦接到基板。操作804包括将图像传感器设备耦接到该设备。操作806包括在基板与图像传感器设备之间施加内部模塑件。操作808包括将至少一个接合线连接到图像传感器设备和基板。操作810包括将透明构件耦接到图像传感器设备。操作812包括施加外部模塑件以覆盖该至少一个接合线和透明构件的边缘部分。

根据一个方面，堆叠封装结构包括基板；半导体设备，该半导体设备耦接到基板的表面；图像传感器设备，该图像传感器设备耦接到半导体设备，使得半导体设备设置在基板的表面与图像传感器设备之间；至少一个接合线，该至少一个接合线连接到图像传感器设备和基板的表面；内部模塑件，该内部模塑件设置在基板的表面与图像传感器设备之间，其中半导体设备封装在内部模塑件内；以及外部模塑件，该外部模塑件设置在基板的表面上，其中至少一个接合线封装在外部模塑件内。

根据一些方面，堆叠封装结构可包括以下特征中的一个或多个(或它们的任何组合)。外部模塑件可包含与内部模塑件的材料不同的材料。外部模塑件可包含与内部模塑件的材料相同的材料。半导体设备可使用凸块构件耦接到基板的表面，其中凸块构件至少部分地设置在底部填充材料内，并且内部模塑件具有与底部填充材料相同的材料。内部模塑件可包含环氧树脂材料。堆叠封装结构可包括粘合剂层，该粘合剂层设置在图像传感器设备与半导体设备之间。半导体设备可为第一半导体设备，并且堆叠封装结构还包括第二半导体设备，该第二半导体设备耦接到基板的表面，其中第二半导体设备封装在内部模塑件内。堆叠封装结构可包括第三半导体设备，该第三半导体设备耦接到基板的表面，其中第三半导体设备封装在内部模塑件内。堆叠封装结构可包括透明构件，该透明构件耦接到图像传感器设备，使得图像传感器设备的有源区域与透明构件之间存在空的空间。外部模塑件可沿着内部模塑件的边缘、图像传感器设备的边缘和透明构件的边缘延伸。半导体设备可包括图像信号处理器(ISP)集成电路(IC)管芯。基板的表面可为第一表面，并且基板包括与第一表面相对的第二表面。堆叠封装结构可包括多个导电部件，该多个导电部件耦接到基板的第二表面，其中多个导电部件被配置为连接到外部设备。

根据一个方面，堆叠封装结构包括基板；第一半导体设备，该第一半导体设备耦接到基板的表面；第二半导体设备，该第二半导体设备耦接到基板的表面；图像传感器设备，该图像传感器设备设置在第一半导体设备和第二半导体设备上；内部模塑件，该内部模塑件设置在基板的表面与图像传感器设备之间，其中该第一半导体设备和该第二半导体设备封装在内部模塑件内；以及外部模塑件，该外部模塑件设置在基板的表面上，其中该外部模塑件沿着内部模塑件的边缘和图像传感器设备的边缘延伸。

根据一些方面，堆叠封装结构可包括以上和/或以下特征中的一个或多个(或它们的任何组合)。第一半导体设备可使用凸块构件耦接到基板的表面，其中凸块构件至少部分地设置在底部填充材料内，并且内部模塑件具有与底部填充材料相同的材料。内部模塑件可包含环氧树脂材料。第二半导体设备可包括驱动器集成电路(IC)管芯或存储器IC管芯。堆叠封装结构可包括至少一个接合线，该至少一个接合线连接到图像传感器设备和基板的表面。堆叠封装结构可包括第三半导体设备，该第三半导体设备耦接到基板的表面，其中第三半导体设备封装在内部模塑件内。

根据一个方面，一种组装堆叠封装结构的方法包括以倒装芯片配置将半导体设备耦接到基板；施加内部模塑件以覆盖半导体设备；将图像传感器设备耦接到内部模塑件；将至少一个接合线连接到图像传感器设备和基板；将透明构件耦接到图像传感器设备；以及施加外部模塑件以覆盖该至少一个接合线和透明构件的边缘部分。

根据一个方面，一种组装堆叠封装结构的方法包括以倒装芯片配置将半导体设备耦接到基板；将图像传感器设备耦接到半导体设备；在基板与图像传感器设备之间施加内部模塑件；将至少一个接合线连接到图像传感器设备和基板；将透明构件耦接到图像传感器设备；以及施加外部模塑件以覆盖该至少一个接合线和透明构件的边缘部分。

应当理解，在前述描述中，当元件被提及为连接到另一个元件、电连接到另一个元件、耦接到另一个元件或电耦接到另一个元件时，该元件可直接地连接或耦接到另一个元件，或可存在一个或多个中间元件。相反，当元件被提及为直接连接到另一个元件、或直接耦接到另一个元件时，不存在中间元件。虽然在详细描述中可不会通篇使用术语直接连接到、或直接耦接到，但是被示为直接连接或直接耦接的元件可以此类方式提及。本申请的权利要求书(如果存在的话)可被修订以叙述在说明书中描述或者在附图中示出的示例性关系。本文所描述的各种技术的实施方式可在数字电子电路中、或计算机硬件中、固件中、软件中或它们的组合中实现(例如，包括在其中)。方法的部分也可通过专用逻辑电路例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)进行，并且装置可实现为该专用逻辑电路。

一些实施方式可使用各种半导体处理和/或封装技术来实现。一些实施方式可使用与半导体基板相关联的各种类型的半导体处理技术来实现，该半导体基板包含但不限于，例如硅(Si)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等。

虽然所描述的实施方式的某些特征已经如本文所描述进行了说明，但是本领域技术人员现在将想到许多修改形式、替代形式、变化形式和等同形式。因此，应当理解，所附权利要求旨在涵盖落在实施方案的范围内的所有此类修改和变化。应当理解，这些修改形式和变化形式仅仅以示例的方式呈现，而不是限制，并且可以进行形式和细节上的各种改变。除了相互排斥的组合以外，本文所描述的装置和/或方法的任何部分可以任意组合进行组合。本文所述的实施方案可包括所描述的不同实施方案的功能、部件和/或特征的各种组合和/或子组合。