CN100530614C - 封装结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种封装结构，其包含一第一基板和一第二基板，其中第一基板的上表面具有一预定区域，一具有第一高度的第一封环位于第一基板的上表面，且设置于上述预定区域之外围，并与第二基板的下表面连接，一具有小于第一高度的第二高度的第二封环位于第一基板的上表面，且设置于第一封环的外围，并与第一封环相围成一沟道，以及一位于沟道中的封装胶体。本发明的封装结构可有效提供黏着性和气密性、减少封装胶体的使用量，并可避免污染组件区域。

Description

封装结构

【技术领域】

本发明有关于一种封装结构，且特别是关于一种可增加黏着性和气密性，并有效减少封装胶体使用量以及避免污染组件区域的封装结构。

【背景技术】

由于半导体组件、微机电组件(MEMS)、或光电组件等电子组件具有微小精细的电路及构造，因此为避免粉尘、酸碱物质、湿气和氧气等污染或侵蚀电子组件，进而影响其可靠度及寿命，工艺上需藉由封装技术来提供上述电子组件有关电能传送(Power Distribution)、信号传送(SignalDistribution)、热量散失(Heat Dissipation)，以及保护与支持(Protection and Support)等功能。

大多数的封装技术都是将晶圆分离成独立的芯片后，再完成封装的程序，而晶圆级封装则是以整片晶圆为封装对象，而并非如现有封装技术的以单一芯片为封装标的，因此封装与测试均在晶圆尚未切割前完成，如此可省却大量人工成本以及缩短制造时间。因而，晶圆级封装是一种高度整合的封装技术，也是半导体封装技术的趋势。

图1为一现有电子组件的封装结构100的剖面示意图。封装结构100主要包含一基板102，以及位于基板102表面一作动区104上的电子组件106，例如一微机电组件。为有效阻隔外界大气或粉尘对电子组件106或电路造成侵蚀或破坏，进而影响电子组件106的可靠度及寿命，现有的封装技术乃利用一混合有间隔球(spacer ball)110的封闭框胶112于基板102的作动区104的边缘外划出一封胶道，并将另一基板108，例如一玻璃基板，覆盖于电子组件106上，且将两基板102和108相互压合，利用封闭框胶112将两者黏结，而封闭框胶112中的间隔球110则可用以于基板102与另一基板108间提供一间隙114，作为一容纳电子组件106本身或其作动的空间。

然而在压合过程中，如果封闭框胶112中的间隔球110大小不一，亦或者形成聚集或分布不均，则容易造成两基板102和108结合后的高度异常，或因压合力不均而使得上述间隔球110滚动或滑动，造成对位不准确。另外，由于封闭框胶112是一体积不固定的可流动胶体，因此在压合时容易造成封闭框胶112流动至基板102的作动区104而形成污染，因此在现有的电子组件106的封装结构100中，上述封闭框胶112的涂布量、压合力与自由移动的间隔球110均会影响上述封闭框胶112的覆盖面积、间隙高度和对位的准确性。

有鉴于上述利用含有间隔球的封闭框胶控制两基板间的间隙高度和密封度所衍生的作动区污染、间隙高度和对位准确性等问题，台湾专利公告第I222705号提供了一种晶圆级封装方法及结构，其利用半导体制程形成一间隙壁墙，并藉由此间隙壁墙的高度来控制半导体晶圆及可透光基板间的间隙的均匀性，且将一封闭框胶涂置于间隙壁墙的内侧侧壁或外侧侧壁，精确地控制封闭框胶的位置及范围，而有效缩短封闭框胶与作动区或显示区的距离，进一步控制组件的尺寸宽度的稳定性。尽管该台湾I222705号专利所揭示的技术方案可有效控制两基板间的间隙高度，并可避免作动区污染等问题，但由于封闭框胶为一体积不固定的可流动胶体，因此涂置于间隙壁墙的内侧侧壁或外侧侧壁的封闭框胶较不易准确地控制其涂布量，更顾及不上胶体的使用成本以及黏着性和气密性等问题了。

有鉴于此，为增加电子组件的可靠度及寿命，本领域从业者正极力寻求一种可均匀控制两基板间的间隙高度，以及具有极佳气密性的封装结构，并且最好是一种可减少胶体使用量，并适用于一晶圆级封装，以减少制作成本及繁琐步骤的封装结构。

【发明内容】

本发明的目的之一在于提供一种封装结构，其可有效减少封装胶体的使用量。

本发明的另一目的则在于提供一种封装结构，其不仅可有效控制封装胶体所在的位置，并可避免污染组件所在的区域。

本发明的再一目的则在于提供一种封装结构，其具有良好的黏着性和气密性，可有效阻隔外界大气或粉尘对组件或电路造成侵蚀或破坏，防止该些不利因素影响电子组件的可靠度及寿命。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种封装结构，其包含一第一基板和一第二基板，其中第一基板的上表面具有一预定区域，而一具有第一高度的第一封环则位于第一基板的上表面，且设置于上述预定区域的外围，并与第二基板的下表面连接，而一具有第二高度小于第一高度的第二封环则位于第一基板的上表面，且设置于第一封环的外围，并与第一封环相围成一沟道，以及一位于沟道中的封装胶体。

上述封装结构还包含一第三封环，位于第二基板的下表面上，并且对应于沟道的位置。该第三封环具有一小于第一高度的第三高度。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

【附图说明】

图1为一现有电子组件的封装结构的剖面示意图；

图2显示根据本发明一实施例的基板的概略俯视图；

图3显示根据本发明一实施例的封装结构的剖面示意图；

图4为根据本发明另一实施例的封装结构的剖面示意图。

【具体实施方式】

本发明举列一些实施例详述如下，其中所参考的相关附图并未依据实际比例绘制，附图的作用仅在于表达本发明的结构特征。另外，除了下面所提出的实施例外，本发明也可广泛地施行于其它的实施例中，即，本发明的范围不受实施例限定，而以本发明所提出的权利要求范围为准。

图2显示了根据本发明一实施例的基板200的概略俯视图。基板200，例如一半导体晶圆，其上表面划分有一个或一个以上的预定区域202，而一个或一个以上的组件204则设置于上述预定区域202中，亦即预定区域202可作为例如一组件区域。上述组件204可包含半导体组件、微机电组件，及/或其它电子组件，及/或上述各类组件的组合，但本发明并非以此为限。

在此实施例中，上述组件204以一互补式金氧半组件/微机电组件为例而用以说明本实施例。于上述基板200具有组件204的上表面处设置一第一封环206于预定区域202的外围，并于基板200的上表面处设置一第二封环208于上述第一封环206的外围，而与第一封环206相围成一沟道210。上述第一封环206和第二封环208可先利用例如电镀法、蒸镀法、溅镀法、化学气相沉积法或其它成膜方式，先行形成一膜层，接着再经由一半导体制程而于基板200上直接形成，而上述封环可包含金属、陶瓷、或其它材质，例如铜、或氧化硅等，本发明并非以此为限，本领域的普通技术人员均可利用一额外提供的封环结构而黏着固定于基板200的上表面，且第一封环206与第二封环208还可依据不同方法所提供，并可为相同或不同的材质，本发明并非以此为限。

图3显示的是根据本实施例的封装结构300的剖面示意图。上述第一封环206具有第一高度，第二封环208具有第二高度，且此第二高度小于第一封环206的第一高度。在此实施例中，首先于沟道210中提供一封装胶体212，由于封装胶体212为一体积不固定的可流动胶体，因此藉由上述第一封环206与第二封环208所包围而成的沟道210，可有效控制封装胶体212的使用量及位置，避免造成胶体的浪费、以及胶体溢至组件区域而造成污染等问题。

在此实施例中，沟道210中的封装胶体212较佳地具有因其本身的内聚力而稍微突起于第一封环206的高度，以便后续将另一基板220覆盖至上述基板200时，两者具有紧密的黏着性和气密性。上述第一封环206的第一高度可用以控制两基板200和220间的间隙222的高度，以提供组件204一容纳或作动的空间，而由于第二封环208的第二高度小于第一封环206的第一高度，因此当两基板200和220贴合时，封装胶体212可向第二封环208的外围溢出，如此有可有效避免组件区域的污染等问题，如图3所示。在此实施例中，封装结构300以一光电产品的封装结构为例，因此基板220可包含一透明基板，例如一玻璃基板，但本发明并非以此为限。

图4为根据本发明另一实施例的封装结构400的剖面示意图，其中相同标示的符号说明表示相同的构件，故此处为求内容简洁明了不再赘述。

参照图4，于基板220的下表面提供一第三封环230，并将此第三封环230对应于基板200上表面的沟道210的位置。上述第三封环230较佳地具有一第三高度，第三高度小于第一封环206的第一高度，而当此具有第三封环230的基板220覆盖于基板200上时，第三封环230将占有部分沟道210内的空间，并且于黏合的过程中挤压沟道210中的封装胶体212，而使多余的封装胶体212往第二封环208的外围溢出。在此实施例中，由于第三封环230占有部分沟道210内的空间，且突出的第三封环230可用以增加黏着的面积，因此具有减少封装胶体212的使用量，以及增加两基板200和220间的黏着性和气密性等优点。

虽然本发明以前述的实施例揭露如上，但其仅为说明本发明的原理及功效，而非用以限制本发明。在不脱离本发明的精神和范围内，本领域的普通技术人员可以对本发明进行各种改动。倘若对本发明的修改属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动在内。

Claims (7)

1.一种封装结构，包含一第一基板和一第二基板，该第一基板的一上表面具有一预定区域；其特征在于：该封装结构还包括一第一封环，其具有一第一高度，该第一封环位于第一基板的上表面之上，且设置于预定区域的外围，并连接于第二基板的一下表面；一第二封环，其具有一小于第一高度的第二高度，该第二封环位于第一基板的上表面上，且设置于该第一封环的外围，并与第一封环相围成一沟道；以及一封装胶体，位于沟道中。

2.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于：更包含一第三封环，位于第二基板的下表面上，并且对应于沟道的位置。

3.如权利要求2所述的封装结构，其特征在于：所述第三封环具有一小于第一高度的第三高度。

4.如权利要求1或2或3所述的封装结构，其特征在于：所述预定区域上设置有一组件，该组件择自于半导体组件、微机电组件及/或其组合的族群中。

5.如权利要求1或2或3所述的封装结构，其特征在于：所述第二基板包含一透明基板。

6.如权利要求5所述的封装结构，其特征在于：所述透明基板包含一玻璃基板。

7.如权利要求1或2或3所述的封装结构，其特征在于：该封装胶体为一可流动胶体。

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