CN101567333A - 图像感测装置及其封装方法 - Google Patents

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黄吉志
许志扬
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Tong Hsing Electronic Industries Ltd
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YINXIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
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    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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Abstract

本发明公开了一种图像感测装置的封装方法，该封装方法包括以下步骤：a)提供晶圆，该晶圆具有至少一个包括露出的光接收区的图像感测模块；b)在图像感测模块上的光接收区周围形成障壁；c)切割晶圆以形成具有图像感测模块的独立装置；以及d)形成图像感测模块的光接收区上的障壁所支持的透明盖座。

Description

图像感测装置及其封装方法
技术领域
本发明涉及半导体封装方法，尤其涉及一种图像感测装置的封装方法。
背景技术
近些年来，如电荷耦合装置(CCD)图像感测器或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像感测器等固态图像感测器已广泛应用于电子产品，以将光线转换为电信号。图像感测器元件的应用包括显示器、手机、转录机、扫瞄仪、数码相机等。
集成电路(IC)制成晶圆，该晶圆各自包括多个独立电路(晶粒)。在制作完成后，将晶圆切割(单切)成独立晶粒。晶粒各自密封在塑胶或陶瓷封装中或粘附于陶瓷盖中。
晶粒各自包括多个电触点焊盘。在封装过程中，触点焊盘分别与该触点焊盘各自的引线或其他外部结构相连接。接合线焊在触点焊盘和该触点焊盘各自的引线上。引线或其他结构(如焊接)用来将完整的IC电连接至电路板等器件。焊接通常也在IC和电路板间提供单独的机械连接。
举例来说，美国第6,268,231号专利公开了如图1所示的CCD封装10。CCD封装10包括塑胶基座12，该塑胶基座12用来支持挠性电路板18。电导体形成在挠性电路板18上。塑胶环框14被置于挠性电路板18上，由此产生夹层区，该夹层区由基座12和塑胶环框14与其中的挠性电路板18所界定。塑胶环框14提供深度以容纳图像感测器。图像感测器电导体与挠性电路板18上的导线电接触。夹层区环框14支持玻璃盖16，玻璃盖16隔离封闭的CCD与周边环境，同时容许光通过并入射到该CCD。
然而，晶粒必须各自单独封装，故封装独立晶粒既耗时又耗费成本。由于电子产业相当依赖IC，所以降低IC的成本可大幅节省成本。因此，目前急需一种能缩短生产时间与降低成本的封装方法。
发明内容
本段描述本发明的一些特征，其他特征将在后续段落中叙述。本发明通过所附的权利要求定义，该权利要求合并于此作为参考。
本发明的主要目的是提供一种图像感测装置的封装方法，该方法包括以下步骤：a)提供晶圆，该晶圆具有至少一个包括露出的光接收区的图像感测模块；b)在图像感测模块上的光接收区周围形成障壁；c)切割晶圆以形成具有图像感测模块的独立装置；以及d)形成图像感测模块的光接收区上的障壁所支持的透明盖座。
根据本发明的构想，所述封装方法进一步包括以下步骤：e)在基板上提供环状壁；f)将图像感测模块安装在基板上的环状壁的内部；g)以多条接合线将图像感测模块和基板相连接；h)将粘着剂填充在包括多条密封的接合线的环状壁与障壁之间。
根据本发明的构想，所述封装方法进一步包括切除环状壁的步骤。
根据本发明的构想，其中图像感测模块包括互补金属氧化物半导体(CMOS)图像感测器或电荷耦合装置(CCD)图像感测器。
根据本发明的构想，其中所述基板包括氮化铝陶瓷、玻璃纤维强化环氧树脂、或双马来酰亚胺三嗪树脂(bismaleimide-triazine resin)。
根据本发明的构想，其中所述障壁通过传递成型(transfer molding)、罐形模制(pot molding)、注射成型(injection molding)、光刻工艺(photolithographic process)、曝光显影工艺(exposure development process)、激光切割工艺(laser cutting process)或立体蚀刻工艺(stereo lithographicprocess)而形成。
根据本发明的构想，其中使用光阻罩幕来界定障壁。
根据本发明的构想，其中所述障壁由环氧树脂、阻焊剂或光阻制成。
本发明的另一目的为提供一种图像感测装置，该装置包括：基板、安装在该基板上具有露出的光接收区的图像感测模块、用来连接图像感测模块和基板的多条接合线、在图像感测模块的光接收区周围形成的障壁、填充在具有多条密封接合线的障壁周围的粘着剂以及形成在光接收区上的透明盖座。
附图说明
图1示出了现有的图像感测装置；以及
图2A至2I示出了本发明图像感测装置的封装方法的实施例。
主要附图标记说明
10    CCD封装         12    基座
14    环框            16    玻璃盖
18    挠性电路板      20    晶圆
21    图像感测模块    22    光接收区
23    障壁            24    透明盖座
25    基板            26    环状壁
具体实施方式
图2A至2I示出了本发明的图像感测装置的封装方法的实施例。图2A为集成电路(Integrated Circuit，IC)晶圆20的俯视图。晶圆20包括至少一个图像感测模块21，该图像感测模块称之为“晶粒(die)”。晶圆通常具有成千上万的图像感测模块，具体数目视该晶圆的图像感测模块的尺寸而定。图像感测模块的尺寸越小，则晶圆可容纳更多的图像感测模块。图2B为沿着图2A的虚线A-A所切割的剖面图，显示了五个图像感测模块21。
图像感测模块21各自具有露出的光接收区22和形成在光接收区22周围的障壁23，如图2B所示。障壁23可由环氧树脂(epoxy)、阻焊剂(soldermask)或光阻制成，也可通过传递成型、罐形模制、注射成型、光刻工艺、曝光显影工艺、激光切割工艺或立体蚀刻工艺而形成。
在传统工艺中，图像感测模块自晶圆单切后，才在图像感测模块上形成障壁。然而，由于障壁23具有一定的体积与高度，图像感测模块21各自的障壁23可同时形成，譬如利用在切割晶圆前将光阻罩幕覆盖在晶圆20上。如此可缩减生产时间与成本。
在障壁23形成在各自的图像感测模块21上后，将晶圆20切割成具有图像感测模块21的独立装置，如图2C所示。其后，将透明盖座24设置在图像感测模块21的光接收区22上的障壁23上，如图2D所示。通常直到封装完成后才将透明盖座盖上，并利用保护层来保护光接收区，以避免光接收区在封装过程中受损或污染。相反地，本发明的透明盖座24的作用如同保护层，以保护光接收区22，因而省去了生成和移除保护层的成本与时间。
一旦加上透明盖座24，则封装的图像感测模块21被安装在基板25上并在环状壁26的内部，如图2E和图2F所示。之后，图像感测模块21经由接合线27与基板25连接，如图2G所示。环状壁26可由氮化铝陶瓷、玻璃纤维强化环氧树脂或双马来酰亚胺三嗪树脂制成。基板25同样可由氮化铝陶瓷、玻璃纤维强化环氧树脂或双马来酰亚胺三嗪树脂制成，以提升热传导系数。
图像感测模块21利用传统的方式安装在基板25上，如带式层叠工艺(tape lamination process)。在图像感测模块21和基板25上通常设有许多连接焊盘(图中未示出)。因此，图像感测模块21和基板25的连接焊盘经由接合线27来传导。
接着将粘着剂28填充在具有密封的接合线27的环状壁26和障壁23之间，如图2H所示。粘着剂28用来防止接合线27受损。
最后，切除环状壁26以及基板25的一部分，以缩减图像感测装置的尺寸，如图2I所示。
本发明的图像感测模块21可为互补金属氧化物半导体图像感测器或电荷耦合装置图像感测器。
综上所述，本发明公开了一种同时在图像感测模块上形成障壁的晶圆级封装方法，并利用透明盖座作为保护层，从而缩减了整体生产时间与成本。
虽然本发明已由上述的实施例详细叙述，但本领域技术人员可在不脱离本发明所附权利要求限定的保护范围的情况下，对本发明进行任意的变化和修改。

Claims (14)

1.一种图像感测装置的封装方法，该封装方法包括以下步骤：
a)提供晶圆，该晶圆具有至少一个包括露出的光接收区的图像感测模块；
b)在所述图像感测模块上的光接收区周围形成障壁；
c)切割所述晶圆以形成具有所述图像感测模块的独立装置；以及
d)形成所述图像感测模块的光接收区上的障壁所支持的透明盖座。
2.如权利要求1所述的封装方法，该方法进一步包括以下步骤：
e)在基板上提供环状壁；
f)将所述图像感测模块安装于所述基板上的环状壁的内部；
g)以多条接合线将所述图像感测模块和所述基板连接；以及
h)将粘着剂填充于包括多条密封的所述接合线的所述环状壁与所述障壁之间。
3.如权利要求2所述的封装方法，该方法进一步包括切除环状壁的步骤。
4.如权利要求1所述的封装方法，其中所述图像感测模块包括互补金属氧化物半导体图像感测器或电荷耦合装置图像感测器。
5.如权利要求2所述的封装方法，其中所述基板包括氮化铝陶瓷、玻璃纤维强化环氧树脂或双马来酰亚胺三嗪树脂。
6.如权利要求1所述的封装方法，其中所述障壁通过传递成型、罐形模制、注射成型、光刻工艺、曝光显影工艺、激光切割工艺或立体蚀刻工艺而形成。
7.如权利要求1所述的封装方法，其中使用光阻罩幕来界定所述障壁。
8.如权利要求1所述的封装方法，其中所述障壁由环氧树脂、阻焊剂或光阻制成。
9.一种图像感测装置，包括：
基板；
安装在所述基板上的图像感测模块，该图像感测模块具有露出的光接收区；
用来连接所述图像感测模块和所述基板的多条接合线；
在所述图像感测模块的光接收区周围形成的障壁；
填充在具有多条密封的所述接合线的障壁周围的粘着剂；以及
形成在所述光接收区上的透明盖座。
10.如权利要求9所述的图像感测装置，其中所述图像感测模块包括互补金属氧化物半导体图像感测器或电荷耦合装置图像感测器。
11.如权利要求9所述的图像感测装置，其中所述基板包括氮化铝陶瓷、玻璃纤维强化环氧树脂或双马来酰亚胺三嗪树脂。
12.如权利要求9所述的图像感测装置，其中所述障壁通过传递成型、罐形模制、注射成型、光刻工艺、曝光显影工艺、激光切割工艺或立体蚀刻工艺而形成。
13.如权利要求9所述的图像感测装置，其中使用光阻罩幕来界定所述障壁。
14.如权利要求9所述的图像感测装置，其中所述障壁由环氧树脂、阻焊剂或光阻制成。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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