CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor),即互补金属氧化物半导体,CMOS 图像传感器(CIS,CMOS Image Sensor)是采用 CMOS 工艺制造的图像传感器。CMOS图像传感器因具有高集成度、低功耗以及低成本的优点而被广泛应用于智能驾驶、消费电子、医疗影像、安防、航空航天等领域。根据 Yole Group 报告数据,2023年全球CMOS 图像传感器市场规模将达218 亿美元,预计到2029年市场规模将达286亿美元,年复合增长率达4.7%。随着CMOS 图像传感器的发展,上游陶瓷封装材料也将受益。艾邦建有陶瓷封装全产业链微信群,欢迎陶瓷封装产业链上下游加入,请您识别二维码加入。长按识别二维码关注公众号,点击下方菜单栏左侧“微信群”,申请加入群聊一、CMOS 图像传感器封装种类
CMOS图像传感器属于光敏器件或称感光器件,其封装中通常采用一个光学玻璃盖板对封装腔体内的芯片进行保护。根据CMOS图像传感器封装结构的不同,CMOS图像传感器通常有塑料封装和陶瓷封装两种主要的封装形式。图像传感器芯片的塑料封装与普通集成电路的塑料封装不同,其需要在封装内部形成一个空腔结构,空腔上方采用光学玻璃盖板进行密封,玻璃盖板的作用除了保护芯片免受外部环境污染外,另一个重要的作用是便于光线进入芯片表面感光单元,在该封装结构中,仅仅只有芯片安装基底材料为塑料材质。CMOS图像传感器芯片的陶瓷封装则与普通集成电路的陶瓷封装基本相同,两者都采用了空腔型封装结构。两种封装形式中都是采用光学玻璃盖板对封装腔体进行密封(又称封帽),密封材料主要为有机胶,如环氧胶、UV胶等,采用胶粘接工艺(简称粘盖)进行封帽。目前,CMOS图像传感器封装形式主要包括无引线芯片载体(LCC:Leadless Chip Carrier)、针栅阵列(PGA:Pin Grid Array)、双列直插封装(DIP:Dual In-line Package)和球栅阵列(BGA:Ball Grid Array)等几种类型。其中,LCC、BGA封装主要用于小尺寸的芯片,DIP和PGA封装则多用于引脚数超过100、尺寸较大的芯片。此外,近年来晶圆级封装技术由于其小型化、低成本的优点受到广泛关注。二、CMOS 图像传感器陶瓷封装的优势
CIS封装最初采用的是带有玻璃盖板的陶瓷封装,因为陶瓷材料具有优越的特性:● 陶瓷封装允许CTE(热膨胀系数)失配最小化,从而减少热循环期间封装翘曲。这种翘曲的减少有助于提高封装的可靠性以及光学性能。● 陶瓷封装提供的与CIS管芯的良好共面性,有助于提供更好的光学性能。● 陶瓷封装具有更好的防潮和热性能,因为低吸湿率和更高的导热系数,这些也是CIS所需的特性。● 陶瓷封装的多层结构允许处理相当复杂和大量的互连,同时仍能保持较小的封装尺寸。目前CMOS图像传感器陶瓷封装形式主要有陶瓷双列直插封装(CDLP)、陶瓷无引线芯片载体(CLCC)、陶瓷格栅阵列(CLGA)、陶瓷针栅阵列(CPGA)和陶瓷球栅阵列(CBGA),它们均为底座和堤坝构成的空腔结构。尽管陶瓷封装的成本较高,开发周期也更长,陶瓷封装在今天仍然是CIS的关键封装解决方案之一,特别是在需要非常高的性能和恶劣的环境下。1.《CMOS IMAGE SENSOR PACKAGING TECHNOLOGY FOR AUTOMOTIVE APPLICATIONS》,Teoh Eng Kang,等.2.《关于CMOS图像传感器封装标准的探讨》,肖汉武.艾邦建有陶瓷封装全产业链微信群,欢迎陶瓷封装产业链上下游加入,请您识别二维码加入。长按识别二维码关注公众号,点击下方菜单栏左侧“微信群”,申请加入群聊The 2nd Ceramic Packages Industry Forum河北·石家庄
一、会议议题
序号 | 暂定议题 | 拟邀请 |
1 | 集成电路陶瓷封装的发展概况 | 拟邀请陶瓷封装厂商/高校研究所 |
2 | 光通信技术的发展及陶瓷封装外壳的应用趋势 | 拟邀请光通信企业/封装厂商/高校研究所 |
3 | 电子封装陶瓷的研究进展 | 拟邀请陶瓷封装厂商/高校研究所 |
4 | 陶瓷封装技术在传感器领域的应用 | 拟邀请陶瓷封装厂商/高校研究所 |
5 | 基于DPC的3D成型陶瓷封装技术 | 拟邀请陶瓷封装厂商/高校研究所 |
6 | 集成电路陶瓷封装外壳仿真设计 | 拟邀请陶瓷封装厂商/高校研究所 |
7 | 系统级封装用陶瓷材料研究进展和发展趋势 | 拟邀请陶瓷封装厂商/高校研究所 |
8 | 基于3D-SiP集成技术的新型微波模块 | 拟邀请陶瓷封装厂商/高校研究所 |
9 | 陶瓷封装结构优化及可靠性分析 | 拟邀请陶瓷封装厂商/高校研究所 |
10 | 低温玻璃-陶瓷封装技术的研究进展 | 拟邀请陶瓷封装厂商/高校研究所 |
11 | 低温共烧陶瓷基板及其封装应用 | 拟邀请陶瓷封装厂商/高校研究所 |
12 | 微电子陶瓷封装的金属化技术 | 拟邀请陶瓷封装厂商/高校研究所 |
13 | 高温共烧陶瓷金属化膜厚影响因素分析 | 拟邀请陶瓷封装厂商/高校研究所 |
14 | 铜浆在多层陶瓷封装外壳制备技术中的应用 | 拟邀请陶瓷封装/浆料厂商/高校研究所 |
15 | 电子陶瓷封装用玻璃粉的开发 | 拟邀请陶瓷封装/玻璃粉厂商/高校研究所 |
16 | 金属陶瓷胶黏剂封装工艺及可靠性研究 | 拟邀请陶瓷封装/材料厂商/高校研究所 |
17 | 陶瓷封装外壳钎焊工艺研究 | 拟邀请钎焊设备企业/高校研究所 |
18 | 高密度陶瓷封装外壳散热问题探讨 | 拟邀请陶瓷封装/材料厂商/高校研究所 |
19 | 陶瓷封装平行缝焊工艺与技术 | 拟邀请陶瓷封装/设备厂商/高校研究所 |
20 | 陶瓷封装缺陷自动检测技术 | 拟邀请检测方案商 |
21 | 传感器技术的发展及陶瓷封装的应用趋势 | 拟邀请传感器/封装厂商/高校院所 |
22 | 红外探测器技术的发展及陶瓷封装的应用趋势 | 拟邀请探测器/封装厂商/高校院所 |
更多议题征集中,欢迎自拟或者推荐议题。演讲&赞助&会议报名请联系李小姐:18124643204(同微信)方式一:加微信
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原文始发于微信公众号(艾邦陶瓷展):陶瓷封装在 CMOS 图像传感器中的应用