CN100539100C - 封装结构及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种封装结构及其制造方法。封装结构包括一个软质基板及一个感光芯片。软质基板具有基板表面，基板表面具有一个基板焊垫。感光芯片包括本体部及导电柱。本体部具有相对的有源表面及背表面，有源表面具有相互电性连接的感光区域及芯片接垫。背表面与基板表面黏接。导电柱设置于本体部内，并贯穿有源表面及背表面。导电柱具有第一端及第二端，第一端与芯片接垫电性连接，且第二端与基板焊垫电性连接。本发明的封装结构及其制造方法不仅节省封装的成本，更使得封装结构体积缩小。

Description

封装结构及其制造方法
技术领域
本发明是有关于一种封装结构及其制造方法，且特别是有关于一种感光芯片埋设有导电柱的封装结构及其制造方法。
背景技术
半导体封装技术发展迅速，各式芯片可通过封装技术达到保护芯片且避免芯片受潮的目的，并导引芯片的内部导线路与印刷电路板的导线电性连接。然而，对于感光芯片而言，更需要良好的封装技术保护其感光区域，以避免感光区域遭受微粒子的污染。至于传统的具有感光芯片的封装结构为何，在此附图简单说明如下。
请参照图1，其绘示传统的封装结构的示意图。封装结构100包括一个硬质基板110、一个感光芯片120、至少一根焊线160、一个栏坝150及一个玻璃片140。感光芯片120设置于基板110上，并具有相互电性连接的感光区域123及至少一个芯片接垫121。焊线160电性连接感光芯片120的芯片接垫121与硬质基板110的基板焊垫111。栏坝150设置于基板110上，并位于焊线160的外侧。栏坝150与感光芯片120之间具有一段预设间距D1。栏坝150更以一段预设高度D2承载玻璃片140于感光芯片121的上方，以避免玻璃片140压到焊线160的最高点。
然而，由于玻璃片140与感光芯片120之间必须具有预设高度D2，以避免压到焊线160。因此传统的感光封装件100中，栏坝150为不可或缺的组件。而栏坝150与感光芯片120之间具有一段预设间距D1，且硬质基板110不具可绕性。如此一来，栏坝150不仅增加封装结构100的材料成本，更使得封装结构100的体积增大，硬质基板110更导致封装结构100无法弹性弯曲于电子装置的较小空间中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种封装结构及其制造方法，其利用具有导电柱的感光芯片。使得封装结构不需采用打线的方式，可以直接电性连接感光芯片及基板。封装结构采用软质基板，并且透光保护片可直接黏贴于感光芯片上而省去栏坝。这样，不仅节省栏坝的购置成本，更使得封装结构体积缩小。并且封装结构可弹性弯曲于较小的空间中。
根据本发明的目的，本发明提出一种封装结构。封装结构包括一个软质基板及一个感光芯片。软质基板具有基板表面，基板表面具有第一基板焊垫。感光芯片包括本体部及导电柱。本体部具有相对的有源表面及背表面，有源表面具有相互电性连接的感光区域及芯片接垫。背表面与基板表面黏接。导电柱设置于本体部内，并贯穿有源表面及背表面。导电柱具有第一端及第二端，第一端与芯片接垫电性连接，且第二端与第一基板焊垫电性连接。
根据本发明的目的，本发明提出一种封装结构的制造方法。首先，提供一个软质基板。软质基板具有基板表面，基板表面具有第一基板焊垫。接着，提供一个感光芯片。感光芯片包括本体部及导电柱，本体部具有相对的有源表面及背表面，有源表面具有相互电性连接的感光区域及芯片接垫。导电柱设置于本体部内，并贯穿有源表面及该背表面。导电柱具有第一端及第二端，第一端与芯片接垫电性连接。然后，黏接背表面及基板表面，以电性连接第二端与第一基板焊垫。
本发明所揭露的封装结构及其制造方法，其利用具有导电柱的感光芯片。使得封装结构不需采用打线(wire)的方式，可以直接电性连接感光芯片及基板。封装结构采用软质基板，并且透光保护片系可直接黏贴于感光芯片上而省去栏坝。这样，不仅节省栏坝的购置成本，更使得封装结构体积缩小。并且封装结构可通过软质基板弹性弯曲于较小的空间中。
附图说明
图1是依照传统的感光封装件的封装结构的示意图。
图2是依照本发明的较佳实施例的封装结构的示意图。
图3是图2的封装结构的制造方法的流程图。
图4是图3中提供具有导电柱的感光芯片的步骤S32的细部流程图。
图5A至图5C是图4的各步骤示意图。
图6是图4中形成导电柱的步骤S323的细部流程图。
图7A及图7B是图6的各步骤示意图。
具体实施方式
请参照图2，其是依照本发明的较佳实施例的封装结构的示意图。封装结构200包括一个软质基板10及一个感光芯片20。感光芯片20可以是任何一种形式的芯片，在本实施例中，感光芯片20是以一种接触式影像传感器(CMOS Image sensor，CIS)为例作说明。感光芯片20直接设置于软质基板10上，并与软质基板10电性连接。
软质基板10具有基板表面10a，基板表面10a具有至少一个第一基板焊垫11，在此以二个第一基板焊垫11为例作说明。感光芯片20包括本体部21及至少一个导电柱22。本体部21具有相对的有源表面21a及背表面21b，有源表面21a具有相互电性连接的感光区域23及至少一个芯片接垫24。在此，以二个导电柱22及二个芯片接垫24为例作说明。背表面21b与基板表面10a黏接。导电柱22设置于本体部21内，并贯穿有源表面21a及背表面21b。导电柱22具有第一端22a及第二端22b，第一端22a与芯片接垫24电性连接，且第二端22b与第一基板焊垫11电性连接。在本实施例中，虽然感光芯片20以具有二个导电柱22为例作说明，然导电柱22的数量并非用以限定本发明。
至于软质基板10的细部结构在此简单说明如下，但本实施例的技术并不局限于此。软质基板10包括基底层13、下保护层14、导线层15及上保护层16。下保护层14覆盖于基底层13上，导线层15设置于下保护层14上。上保护层16覆盖部分的导线层15，并具有二个第一开口16a。第一开口16a暴露部分的导线层15，第一基板焊垫11设置于第一开口16a中，并与导线层15电性连接。在本实施例中，基底层13的材质是以聚酰亚胺(Polyimide，PI)为例作说明。本发明所属技术领域中熟悉该项技术者都可知道，基底层13的材质并非用来限缩本发明的技术范围。
再者，上保护层16更具有一个第二开口16b，第二开口16b暴露部分的导线层15。基板表面10a更具有一个第二基板焊垫12，是设置于第二开口16b中，并与导线层15电性连接。封装结构200更包括一个电子组件60，是设置于上保护层16上，并与第二基板焊垫12电性连接。
另外，封装结构200更包括一个透光保护片40。透光保护片40是黏接于感光芯片20上，并覆盖有源表面21a。较佳地，封装结构200更包括一个透明胶层30。透明胶层30是设置于透光保护片40及有源表面21a之间，用以黏接透光保护片40及感光芯片20。透光保护片40及透明胶层30可透光，使得感光区域23可接收外界的光线。
较佳地，封装结构200更包括一个黏合胶层50。黏合胶层50设置于背表面21b及基板表面10a之间，用以黏接感光芯片20及软质基板10。黏合胶层50具有一个胶层贯穿孔50a，胶层贯穿孔50a用以供第二端22b与第一基板焊垫11电性连接。
至于本实施例封装结构的制造方法的流程，在此附图说明如下，但本实施例的技术并不局限于此。
请参照图3，其绘示依照本发明的较佳实施例的封装结构的制造方法的流程图。首先，在步骤S31中，提供图2的软质基板10。接着，在步骤S32中，提供图2的具有导电柱22的感光芯片20。然后，进入步骤S33，黏接感光芯片20的背表面21b及软质基板10的基板表面10a，以电性连接第二端22b与第一基板焊垫11。
至于步骤S32中如何提供具有导电柱22的感光芯片20的流程，在此附图说明如下，但本实施例的技术并不局限于此。
请同时参照图4及图5A至图5C，图4绘示图3中提供具有导电柱的感光芯片的步骤S32的细部流程图。图5A至图5C绘示图4的各步骤示意图。在图4的步骤S321中，如图5A所示，提供本体部21。接着，进入图4的步骤S322，如图5B所示。去除部分的本体部21，以形成二芯片贯穿孔25。芯片贯穿孔25对应于芯片接垫24，芯片贯穿孔25贯穿背表面21b，但不贯穿芯片接垫24。然后，进入图4的步骤S323，如图5C所示。形成导电柱22于芯片贯穿孔25中。
至于步骤S323中如何提供具有导电柱22的感光芯片20的步骤更包括数个子步骤，在此附图说明如下，但本实施例的技术并不局限于此。
请同时参照图6、图7A及图7B。图6绘示图4中形成导电柱的步骤S323的细部流程图。图7A及图7B绘示图6的各步骤示意图。图4的步骤S323更可包括图6的步骤S3231、S3232及S3233。在图6的步骤S3231中，如图7A所示。溅镀一层金属薄膜26在背表面21b上，并覆盖芯片贯穿孔25的孔壁。接着，进入图6的步骤S3232，如图7B所示。以电镀方式形成一层金属材质27于芯片贯穿孔25及背表面21b上。然后，请再参照图5C，进入图6的步骤S3233。去除芯片贯穿孔25以外的部分的金属材质27，以形成导电柱22。至此形成具有导电柱22的感光芯片20。
另外，较佳地，图3的黏接感光芯片20及软质基板10的步骤S33更包括以下的步骤。如图2所示，首先，形成黏合胶层50于背表面21b。黏合胶层50具有胶层贯穿孔50a，胶层贯穿孔50a暴露出第二端22b。接着，黏接黏合胶层50及基板表面10a，使第二端22b透过胶层贯穿孔50a与第一基板焊垫11电性连接。
再者，封装结构200的制造方法，更可设置电子组件60于上保护层16上。并与第二基板焊垫12电性连接，如图2所示。
此外，在图3的步骤S32中，较佳地更包括黏接透光保护片40于有源表面21a上的步骤。如图2所示，首先，形成透明胶层30于有源表面21a上。接着，黏接透光保护片40及透明胶层30，以黏接透光保护片40于有源表面21a上。
本发明上述实施例所揭露的封装结构及其制造方法，其利用具有导电柱的感光芯片。使得封装结构不需采用打线(wire)的方式，可以直接电性连接感光芯片及基板。封装结构采用软质基板，并且透光保护片系可直接黏贴于感光芯片上而省去栏坝。这样，不仅节省栏坝的购置成本，更使得封装结构体积缩小。并且封装结构可通过软质基板弹性弯曲于较小的空间中。

Claims (10)

1.一种封装结构，其特征在于：其包括一个软质基板及一个感光芯片，所述的软质基板具有一个基板表面，所述的基板表面具有一个第一基板焊垫；所述的感光芯片包括一个本体部，具有相对的有源表面及背表面，所述的有源表面具有相互电性连接的感光区域及芯片接垫，所述的背表面与所述的基板表面之间设置一个黏合胶层，用以黏接所述的感光芯片及所述的软质基板，所述的黏合胶层具有一个胶层贯穿孔；所述的感光芯片还包括设置于所述的本体部内的导电柱，所述的导电柱贯穿所述的有源表面及所述的背表面，其具有第一端及第二端，所述的第一端与所述的芯片接垫电性连接，且所述的胶层贯穿孔用以供所述的第二端与所述的第一基板焊垫电性连接。
2.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述的软质基板包括基底层、覆盖于所述的基底层上的下保护层、设置于所述的下保护层上的导线层以及覆盖部分所述的导线层，并具有一个第一开口的上保护层，所述的第一开口暴露部分所述的导线层，所述的第一基板焊垫设置于所述的第一开口中，并与所述的导线层电性连接。
3.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于：其还包括一个透光保护片，其黏接于所述感光芯片上，并覆盖所述有源表面。
4.如权利要求3所述的封装结构，其特征在于：所述的封装结构更包括一透明胶层，所述透明胶层是设置于透光保护片及有源表面之间，用以粘接透光保护片及感光芯片。
5.一种封装结构的制造方法，其特征在于：其包括如下步骤：
提供一个软质基板，所述的软质基板具有一个基板表面，所述的基板表面具有一个第一基板焊垫的步骤；
提供一个感光芯片，所述的感光芯片包括本体部及导电柱，所述的本体部具有相对的有源表面及背表面，所述的有源表面具有相互电性连接的感光区域及芯片接垫，所述的导电柱设置于所述的本体部内，并贯穿所述的有源表面及背表面，所述的导电柱具有第一端及第二端，所述的第一端与所述的芯片接垫电性连接的步骤；
形成一层黏合胶层于所述的背表面，所述的黏合胶层具有一个胶层贯穿孔，所述的胶层贯穿孔暴露出第二端的步骤；以及
黏接所述的黏合胶层及所述的基板表面，使所述的第二端透过所述的胶层贯穿孔与所述的第一基板焊垫电性连接的步骤。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：提供所述的感光芯片的步骤还包括：提供所述的本体部的步骤；去除部分的所述的本体部，以形成一个芯片贯穿孔，所述的芯片贯穿孔对应于所述的芯片接垫，所述的芯片贯穿孔贯穿所述的背表面，但不贯穿所述的芯片接垫的步骤；以及形成所述的导电柱于所述的芯片贯穿孔中的步骤。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：形成所述导电柱的步骤还包括：溅镀一层金属薄膜于所述的背表面上，并覆盖所述的芯片贯穿孔的孔壁的步骤；以电镀方式形成一层金属材质于所述的芯片贯穿孔及背表面上的步骤；以及去除所述的芯片贯穿孔以外的部分的金属材质，以形成所述的导电柱的步骤。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于：其还包括黏接一片透光保护片于所述的有源表面上的步骤。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：其还包括提供一透明胶层，所述透明胶层是设置于透光保护片及有源表面之间，用以粘接透光保护片及感光芯片的步骤。
10.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的软质基板包括基底层、覆盖于所述的基底层上的下保护层、设置于所述的下保护层上的导线层以及覆盖部分所述的导线层，并具有一个第一开口的上保护层，所述的第一开口暴露部分的所述的导线层，所述的第一基板焊垫设置于所述的第一开口中，并与所述的导线层电性连接。
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