專(zhuān)利名稱(chēng)：影像傳感器芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種影像傳感器芯片尺寸封裝(CSP，Chip Scale Package)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體影像傳感器(Image sensor)封裝技術(shù)目前較普遍者為陶瓷封裝(CLCC)、塑料基板封裝(PLCC)…，這些封裝技術(shù)主要共通特征為晶粒植入晶座(Die pad)后再進(jìn)行打線(Wire bonding)，然而，電子產(chǎn)品在輕薄短小、多功能、速度快的要求下，電子組件的I/O接腳數(shù)目越來(lái)越多，但厚度要求越來(lái)越薄，面積越來(lái)越小。在插入式的組件受到電路板上插入孔的尺寸限制之后，表面黏著技術(shù)便被開(kāi)發(fā)出來(lái)解決插入式組件無(wú)法再將腳數(shù)增加及體積減小的缺點(diǎn)。然而引腳的間距越來(lái)越小，已超越印刷電路板在高密度上的技術(shù)，便將組件上接腳排列的方式從外圍改為平面的數(shù)組排列，提高了組裝的良率。但在I/O接腳數(shù)日漸增加下，封裝體的尺寸勢(shì)必隨之增加，也伴隨著許多如基板錫球空焊或基板變形翹曲現(xiàn)象，解訣這些問(wèn)題的最有效作法，便是盡可能將芯片以外的膠體部份縮小，而當(dāng)封裝后體積與芯片大小差不多，即產(chǎn)生近似芯片尺寸封裝的概念。
目前IC封裝技術(shù)的趨勢(shì)朝向覆晶(Flip chip)封裝方式，此種制程需在晶圓(Wafer)上進(jìn)行長(zhǎng)凸塊(Bump)制程再與基板上的電路接點(diǎn)回焊接合，覆晶擁有最佳電器特性、晶粒散熱佳及較小封裝尺寸，但因需將晶粒頂面正向基板，故限制了影像傳感器的感測(cè)區(qū)必須開(kāi)放的先決條件，是故雖此技術(shù)在影像傳感器的應(yīng)用仍具有難度。
圖7所示為所知一種影像傳感器覆晶式封裝結(jié)構(gòu)，上方的玻璃板91內(nèi)面系利用光罩蝕刻技術(shù)架構(gòu)出電路910，并利用錫球93將芯片92焊合在玻璃板中央?yún)^(qū)域的電路接點(diǎn)，而玻璃板周邊區(qū)域的電路接點(diǎn)各植設(shè)一錫球94做為與電路板表面粘著。此一設(shè)計(jì)的問(wèn)題在于玻璃板周邊區(qū)域的錫球94球徑必須大于芯片厚度才能在后續(xù)焊著于電路板時(shí)有較高可靠度，如此一來(lái)為保持各錫球94適當(dāng)間距必需將玻璃板面積加大而使封裝體積仍不盡理想，且相對(duì)地也影響了與影像傳感器搭配的鏡頭組大小，故此種覆晶式封裝結(jié)構(gòu)仍有待改善。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于解決上述的問(wèn)題而提供一種影像傳感器芯片尺寸封裝(CSP，Chip Scale Package)結(jié)構(gòu)，能在晶圓上進(jìn)行封裝藉以簡(jiǎn)化設(shè)備需求及減縮產(chǎn)品成本。
本實(shí)用新型的另一目的在于使得封裝體積接近甚至是符合晶粒尺寸規(guī)格，以更符合市場(chǎng)需求。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下設(shè)計(jì)方案一種影像傳感器芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)，包括一半導(dǎo)體影像傳感器晶粒上表面設(shè)多數(shù)的焊墊，并在各焊墊以打線引出一直立導(dǎo)線；以液化的透明膠脂類(lèi)材料披覆而干涸形成一透光層覆蓋于半導(dǎo)體影像傳感器晶粒上表面，其厚度為導(dǎo)線高度。
其中，透光層上表面經(jīng)拋光至完全平坦，并于透光層側(cè)邊覆蓋遮蔽層。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是縮減了封裝尺寸，大幅降低了成本。


圖1 為本實(shí)用新型影像傳感器芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖圖2 為圖1影像傳感器所構(gòu)成的模塊平面視圖圖3 為圖2影像傳感器芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)模塊的立體分解圖圖4 為軟性電路板的底視圖圖5 為本實(shí)用新型影像傳感器芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖圖6 為圖5影像傳感器芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的模塊平面視圖圖7 為習(xí)知影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
配合圖1所示說(shuō)明，本實(shí)用新型影像傳感器芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)第一實(shí)施例1，包括一半導(dǎo)體影像傳感器晶粒(Chip)10其上表面設(shè)多數(shù)的焊墊(Pad)11，并在各焊墊以打線設(shè)備引出一直立導(dǎo)線12。
于半導(dǎo)體影像傳感器晶粒上表面覆蓋著以液化的透明膠脂類(lèi)材料披覆而干涸形成一透光層13，透光層上表面131經(jīng)拋光至完全平坦以及與導(dǎo)線頂端位于平行于半導(dǎo)體影像傳感器晶粒上表面的平直面P1上，并于透光層側(cè)邊覆蓋遮蔽層132以防止光線自透光層側(cè)邊射入而干擾半導(dǎo)體影像傳感器的擷取品質(zhì)。
依據(jù)本實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)1，可在其制程上獲得較目前技術(shù)簡(jiǎn)化，封裝廠可在晶圓未切割前先進(jìn)行導(dǎo)線的打線制程，再于晶圓表面披覆透明膠脂類(lèi)材料促使于干涸后形成一透光層，接續(xù)進(jìn)行透光層表面拋光制程后即能將晶圓切片而完成封裝制程。
另外，圖1所示影像傳感器芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)，除了達(dá)成晶粒尺寸封裝體積，在實(shí)際制程方面除了省略傳統(tǒng)導(dǎo)線架、基板成形、上片、打線。封蓋玻璃片…等繁瑣制程，更能有效提升產(chǎn)能及減縮成本，尤其在較低階的影像傳感器應(yīng)用產(chǎn)品領(lǐng)域，本例的封裝結(jié)構(gòu)著實(shí)理想。
圖2、圖3為圖1所示影像傳感器封裝結(jié)構(gòu)1的模塊化應(yīng)用，其主要在各導(dǎo)線12末端植設(shè)一金屬焊球14而可利用表面黏著技術(shù)焊合于一軟性電路板(FPC)20，該軟性電路板于半導(dǎo)體影像傳感器晶粒的感測(cè)區(qū)位置具備一窗口22，以及其下表面設(shè)有導(dǎo)電連結(jié)電路21，該導(dǎo)電連結(jié)電路于窗口周?chē)纬膳c導(dǎo)線對(duì)應(yīng)數(shù)量的第一焊接點(diǎn)211，如圖4顯示軟性電路板的底視圖，并與導(dǎo)線形成電性連接，于軟性電路板其中一側(cè)邊該導(dǎo)電連結(jié)電路21匯整形成多數(shù)第二焊接點(diǎn)212，導(dǎo)電連結(jié)電路形成的多數(shù)第二焊接點(diǎn)系可以數(shù)組形態(tài)分布。
一鏡頭組30支撐在軟性電路板20上表面，該鏡頭組包含一支座(holder)31，而在玻璃板邊緣該支座底部成形一側(cè)墻311，側(cè)墻沿影像傳感器封裝1的三側(cè)邊緣延伸并形成一開(kāi)口312，使軟性電路板一側(cè)外伸于支座31外側(cè)。
前述模塊的設(shè)計(jì)中，藉支座的側(cè)墻依靠玻璃板邊緣，而能組裝制程上輕易獲得鏡頭組光軸完全對(duì)準(zhǔn)半導(dǎo)體影像傳感器晶粒的影像感測(cè)中心。
以上所述實(shí)施例的揭示系用以說(shuō)明本實(shí)用新型，并非用以限制本實(shí)用新型，故舉凡數(shù)值的變更或等效組件的置換仍應(yīng)隸屬本實(shí)用新型的范疇，例如圖5所示說(shuō)明本實(shí)用新型影像傳感器芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)第二實(shí)施例4，包括一半導(dǎo)體影像傳感器晶粒40其上表面設(shè)多數(shù)的凸塊41，該半導(dǎo)體影像傳感器晶粒上表面與一片其相等面積尺寸的透明玻璃片42相粘著，該玻璃片厚度為各凸塊高度，對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體影像傳感器晶粒各凸塊41位置該玻璃片設(shè)有貫穿孔(penetration hole)421，使該凸塊穿透至玻璃片42上表面，另于該玻璃片側(cè)邊覆蓋遮蔽層422以防止光線自透光層側(cè)邊射入而干擾半導(dǎo)體影像傳感器的擷取品質(zhì)。
圖6為圖5所示本實(shí)用新型影像傳感器封裝的模塊化應(yīng)用，其系在各凸塊41端植設(shè)一金屬焊球43而可利用表面就著技術(shù)焊合于一軟性電路板(FPC)20，如圖4顯示軟性電路板的底視圖，該軟性電路板于半導(dǎo)體影像傳感器晶粒的感測(cè)區(qū)位置具備一窗口22，以及其下表面設(shè)有導(dǎo)電連結(jié)電路21，該導(dǎo)電連結(jié)電路于窗口周?chē)纬膳c導(dǎo)線對(duì)應(yīng)數(shù)量的第一焊接點(diǎn)211，并與導(dǎo)線形成電性連接，于軟性電路板其中一側(cè)邊該導(dǎo)電連結(jié)電路21匯整形成多數(shù)第二焊接點(diǎn)212，圖4顯示軟性電路板的底視圖。
一鏡頭組30支撐在軟性電路板20上表面，該鏡頭組包含一支座(holder)31，而在玻璃板邊緣該支座底部成形一側(cè)墻311，側(cè)墻沿影像傳感器封裝的三側(cè)邊緣延伸并形成一開(kāi)口312，使軟性電路板一側(cè)外伸于支座外側(cè)。
前述模塊的設(shè)計(jì)中，可藉玻璃板表面的平面精度提供鏡頭組支座最佳的安裝基面，能獲得鏡頭組光軸與半導(dǎo)體影像傳感器晶粒表面精確的垂直正交，再藉支座的側(cè)墻依靠玻璃板邊緣，而能組裝制程上輕易獲得鏡頭組光軸完全對(duì)準(zhǔn)半導(dǎo)體影像傳感器晶粒的影像感測(cè)中心。
本實(shí)用新型的另一種相近于前述第二實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)，其差異處系將玻璃片改以將液化的透明膠脂類(lèi)材料披覆于半導(dǎo)體影像傳感器晶粒上表面而干涸形成一透光層，而后將透光層上表面經(jīng)拋光至完全平坦并于其側(cè)邊覆蓋有遮蔽層；其特點(diǎn)及后續(xù)模塊化應(yīng)用概如第一實(shí)施例中所述，故不再贅述。
除了達(dá)成晶粒尺寸封裝體積并可直接于晶圓未切割為晶粒前進(jìn)行封裝，而封裝的程序更遠(yuǎn)比目前已知技術(shù)來(lái)的簡(jiǎn)化，使設(shè)備需求性大大減少，所以整體而言能有縮減封裝尺寸以及大幅降低成本的功效。
權(quán)利要求1.一種影像傳感器芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于包括一半導(dǎo)體影像傳感器晶粒上表面設(shè)多數(shù)的焊墊，并在各焊墊以打線引出一直立導(dǎo)線；以液化的透明膠脂類(lèi)材料披覆而干涸形成一透光層覆蓋于半導(dǎo)體影像傳感器晶粒上表面，其厚度為導(dǎo)線高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像傳感器芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其中，透光層上表面經(jīng)拋光至完全平坦，并于透光層側(cè)邊覆蓋遮蔽層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的影像傳感器芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其中，于各導(dǎo)線末端植設(shè)一金屬焊球而焊合于一電路板下表面，該電路板于半導(dǎo)體影像傳感器晶粒的感測(cè)區(qū)位置具備一窗口，以及其下表面設(shè)有導(dǎo)電連結(jié)電路，該導(dǎo)電連結(jié)電路于窗口周?chē)纬膳c導(dǎo)線對(duì)應(yīng)數(shù)量的第一焊接點(diǎn)，并與導(dǎo)線形成電性連接，于電路板其中一側(cè)邊該導(dǎo)電連結(jié)電路匯整形成多數(shù)第二焊接點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的影像傳感器芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其中，導(dǎo)電連結(jié)電路形成的多數(shù)第二焊接點(diǎn)系以數(shù)組形態(tài)分布。
5.一種影像傳感器芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于一透光層覆蓋于一半導(dǎo)體影像傳感器晶粒上表面，該半導(dǎo)體影像傳感器晶粒其上表面設(shè)多數(shù)的凸塊，各凸塊高度為透光層厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的影像傳感器芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其中，該透光層系為一透明玻璃片并粘著于半導(dǎo)體影像傳感器晶粒，對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體影像傳感器晶粒各凸塊位置該玻璃片設(shè)有貫穿孔，使該凸塊穿透至玻璃片上表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的影像傳感器芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其中，該玻璃片與半導(dǎo)體影像傳感器晶粒為相等面積尺寸，以及于該玻璃片側(cè)邊覆蓋遮蔽層；于各凸塊末端植設(shè)一金屬焊球而焊合于一電路板下表面，該電路板于半導(dǎo)體影像傳感器晶粒的感測(cè)區(qū)位置具備一窗口，以及其下表面設(shè)有導(dǎo)電連結(jié)電路，該導(dǎo)電連結(jié)電路于窗口周?chē)纬膳c導(dǎo)線對(duì)應(yīng)數(shù)量的第一焊接點(diǎn)，并與導(dǎo)線形成電性連接，于電路板其中一側(cè)邊該導(dǎo)電連結(jié)電路匯整形成多數(shù)第二焊接點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的影像傳感器芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其中，該透光層系以液化的透明膠脂類(lèi)材料披覆而干涸形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的影像傳感器芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其中，透光層上表面經(jīng)拋光至完全平坦，以及于透光層側(cè)邊覆蓋有遮蔽層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的影像傳感器芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其中，于各凸塊末端植設(shè)一金屬焊球而焊合于一電路板下表面，該電路板于半導(dǎo)體影像傳感器晶粒的感測(cè)區(qū)位置具備一窗口，以及其下表面設(shè)有導(dǎo)電連結(jié)電路，該導(dǎo)電連結(jié)電路子窗口周?chē)纬膳c導(dǎo)線對(duì)應(yīng)數(shù)量的第一焊接點(diǎn)，并與導(dǎo)線形成電性連接，于電路板其中一側(cè)邊該導(dǎo)電連結(jié)電路匯整形成多數(shù)第二焊接點(diǎn)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種影像傳感器芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)，其系于一半導(dǎo)體影像傳感器晶粒上表面設(shè)多數(shù)的導(dǎo)線，導(dǎo)線為自焊墊以打線引出或?yàn)橥箟K，另以一玻璃片貼合或以液化的透明膠脂類(lèi)材料披覆而干涸形成一透光層覆蓋于半導(dǎo)體影像傳感器晶粒上表面，其厚度并約為導(dǎo)線高度，以及該透光層側(cè)邊覆蓋有遮蔽層，其主要在各導(dǎo)線末端植設(shè)一金屬焊球而焊合于一軟性電路板，該軟性電路板于半導(dǎo)體影像傳感器晶粒的感測(cè)區(qū)位置具備一窗口，以及其下表面設(shè)有導(dǎo)電連結(jié)電路并與導(dǎo)線形成電性連接。其縮減了封裝尺寸，大幅降低了成本。
文檔編號(hào)H01L27/146GK2648606SQ0320895
公開(kāi)日2004年10月13日 申請(qǐng)日期2003年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月3日
發(fā)明者陳文欽 申請(qǐng)人:今湛光學(xué)科技股份有限公司, 陳文欽