CN101599444B - 图像感测装置及其封装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种图像感测装置的封装方法，包括以下步骤：a)在基板上提供环状堤；b)将具有露出的光接收区的图像感测模块安装在基板上的环状堤内部；c)通过多条接合线将图像感测模块和基板连接；d)在图像感测模块上的光接收区周围形成挡板；e)将粘合剂填充于具有多个密封接合线的环状堤与挡板之间；f)在光接收区上形成透明盖座；以及g)切除环状堤。

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)或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器等固态图像传感器已广泛应用于电子产品，以将光线转换为电信号。图像传感器组件的应用包括显示器、手机、转录机、扫描仪、数码相机等。
传统上，传感器安装于基板并封入外壳组件，以备封装使用。举例来说，美国专利第6,268,231号揭示一种CCD封装，具有塑料底结构、安装在底结构上的挠性塑料电路板、安装在电路板上的塑料框、安装在电路板上框内的CCD传感器、以及安装在框上的玻璃盖。CCD传感器布线至电路板上。塑料底结构、电路板和框、以及玻璃盖的组合，形成相当厚的封装。美国专利第6,034,429号、第6,268,654号以及第6,143,588号还揭示一种CCD封装，其包括安装并布线在BT基板第一侧的的IC晶粒、以各种方式形成于IC晶粒周围的磁珠(bead)或堤(dam)、粘附于磁珠的玻璃盖座、以及粘附于BT基板的第二侧的焊锡球(solder balls)。由于使用框、磁珠、或堤来支撑玻璃盖座，使得封装尺寸相当大。
为解决上述传统图像感测封装方法的缺点，美国专利第7,195,940号在其一实施例中揭示一种图像传感器的封装，通过压注模复合材料的挡板来包围芯片并以透明盖座来盖覆芯片来装配的。在此发明的另一实施例中，芯片边缘的区域(包括如接合线和结合区的相互连接部分)被液态环氧树脂所密封，并粘附透明盖座。在此发明另一实施例中，通过完全透光材质的壳体来完成芯片密封。在此发明另一实施例中，具有基板的芯片和透明盖座装载至压注模使两者保持对正。压注模填充有制模复合物以密封芯片和其相互连接处，并保留透明盖座。虽然图像传感器的封装尺寸因而缩减，但模制的生产成本相当高。
鉴于上述现有缺点，因此目前亟需一种能降低生产成本的和缩减图像感测装置尺寸的封装方法。
发明内容
本段摘述本发明的某些特征，其它特征将在后面的段落进行叙述。本发明通过所附的权利要求定义，其合并于此段落作为参考。
本发明的主要目的是提供一种图像感测装置的封装方法，包括以下步骤：a)在基板上提供环状堤；b)将具有露出的光接收区的图像感测模块安装在基板上的环状堤内部；c)通过多条接合线将图像感测模块和基板连接；d)在图像感测模块上的光接收区周围形成挡板；e)将粘合剂填充于具有多个密封接合线的环状堤与挡板之间；f)在光接收区上形成透明盖座；以及g)切除环状堤。
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)图像传感器或电荷耦合装置(CCD)图像传感器。
根据本发明的构想，其中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，其中挡板由传递成型(transfer molding)、罐形成型(pot molding)、注入成型(injection molding)、光蚀刻过程(photolithographicprocess)、曝光显影过程(exposure development process)、激光切割过程(lasercutting process)、或立体蚀刻过程(stereolithographic process)所形成。
根据本发明的构想，其中使用光阻罩来限定挡板。
根据本发明的构想，其中挡板由环氧树脂(epoxy)、防焊漆(solder mask)、或光阻所制成。
根据本发明的构想，其中封装方法步骤e)进一步包括以下步骤：e1)在图像感测模块的光接收区上形成保护层；e2)将挡板、保护层、环状堤、以及粘合剂平坦化；以及e3)移除保护层以露出图像感测模块的光接收区。
根据本发明的构想，其中保护层通过传递成型、罐形成型、注入成型、光蚀刻过程、曝光显影过程、激光切割过程、或立体蚀刻过程所形成。
根据本发明的构想，其中使用光阻罩来限定保护层。
根据本发明的构想，其中保护层由环氧树脂、防焊漆、或光阻所制成。
本发明的另一主要目的是提供一种图像感测装置，包括：基板；安装在基板上的图像感测模块，具有露出的光接收区；用来连接图像感测模块和基板的多条接合线；形成在图像感测模块上的光接收区周围的挡板；填充于具有多个密封接合线的挡板周围的粘合剂；以及形成在光接收区上的透明盖座。
附图说明
图1至图10为本发明的图像感测装置的封装方法的实施例
主要组件符号说明
40  环状堤        41  基板
42  图像感测模块  421 光接收区
43  接合线        44  挡板
45  保护层        46  粘合剂
47  透明盖座
具体实施方式
请参照图1至图10，其显示本发明的图像感测装置的封装方法的实施例。首先，请参照图1。在基板41上有环状堤40，其中基板可由塑料、玻璃纤维强化环氧树脂或双马来酰亚胺三嗪树脂(bismaleimide-triazine resin)所制成。此外，基板41还可由氮化铝陶瓷所制成，以提升热传导系数。
如图2所示，安装在基板41上的图像感测模块42具有露出的光接收区421。传统上，图像感测模块42利用带式层叠过程(tape lamination process)被安装于基板41上。在图像感测模块42和基板41上通常设有许多连接垫片(未图示)。如图3所示，图像感测模块42和基板41的连接垫片通过多条接合线43来传导。
其后，如图4所示，在图像感测模块42上形成挡板44。挡板44设置于图像感测模块42的光接收区421的周围。如图5所示，将粘合剂46填充于含有多个密封接合线43的环状堤40与挡板44之间。
如图6所示，保护层45进一步形成在图像感测模块42的光接收区421上方，在之后的平坦化处理过程来保护图像感测模块42的光接收区421。如图7所示，在挡板44和环状堤40之间填充粘合剂46之后，环状堤40、粘合剂46、保护层45、以及挡板44的整个表面可能不平坦或不平滑，因此需要通过平坦化处理的过程来取得完整的平面。如图8所示，在平坦化后，因而产生一致平坦的挡板44、保护层45、粘合剂46、以及环状堤40。此时可移除保护层45以露出图像感测模块42的光接收区421。
如图9所示，接着将透明盖座47设置于平坦的表面，与图像感测模块42的光接收区421表面平行，使得当光线穿透图像感测模块42的透明盖座47时，避免光线折射。最后，如图10所示，切除环状堤40与基板41的一部份以缩减图像感测装置的尺寸。
在实际应用中，本发明的图像感测模块42可为互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器或电荷耦合装置(CCD)图像传感器。在本实施例中，挡板44可由传递成型(transfer molding)、罐形成型(pot molding)、注入成型(injection molding)、光蚀刻过程(photolithographic process)、曝光显影过程(exposure development process)、激光切割过程(laser cutting process)、或立体蚀刻过程(stereolithographic process)所形成。由于挡板44具有一定程度的体积与高度，通常使用光阻罩来限定挡板44。
综上所述，本发明揭示一种封装方法，该方法不须通过模制处理即可生成具有密封接合线的图像感测装置，进而降低生产成本。
虽然本发明已由上述实施例进行详细描述，但可由本领域技术人员进行不脱离本申请的权利要求书所要求的保护范围的各种修改。

Claims (16)

1.一种图像感测装置的封装方法，包括以下步骤：
a)在基板上提供环状堤；
b)将具有露出的光接收区的图像感测模块安装在基板上的所述环状堤内部；
c)通过多条接合线将所述图像感测模块和基板连接；
d)在所述图像感测模块上的光接收区周围形成挡板；
e)将粘合剂填充于具有多个密封接合线的环状堤与挡板之间；
f)在所述光接收区上形成透明盖座；以及
g)切除所述环状堤。
2.根据权利要求1所述的图像感测装置的封装方法，其中所述图像感测模块包括互补金属氧化物半导体图像传感器或电荷耦合装置图像传感器。
3.根据权利要求1所述的图像感测装置的封装方法，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。
4.根据权利要求1所述的图像感测装置的封装方法，其中所述挡板通过传递成型、罐形成型、注入成型、光蚀刻过程、曝光显影过程、激光切割过程、或立体蚀刻过程所形成。
5.根据权利要求1所述的图像感测装置的封装方法，其中使用光阻罩来限定所述挡板。
6.根据权利要求1所述的图像感测装置的封装方法，其中所述挡板由环氧树脂、防焊漆、或光阻所制成。
7.根据权利要求1所述的图像感测装置的封装方法，其中步骤e)进一步包括以下步骤：
e1)在所述图像感测模块的光接收区上形成保护层；
e2)将所述挡板、保护层、环状堤、以及粘合剂平坦化；以及
e3)移除所述保护层以露出所述图像感测模块的光接收区。
8.根据权利要求7所述的图像感测装置的封装方法，其中所述保护层通过传递成型、罐形成型、注入成型、光蚀刻过程、曝光显影过程、激光切割过程、或立体蚀刻过程所形成。
9.根据权利要求7所述的图像感测装置的封装方法，其中使用光阻罩来限定所述保护层。
10.根据权利要求7所述的图像感测装置的封装方法，其中所述保护层由环氧树脂、防焊漆、或光阻所制成。
11.一种图像感测装置，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；
用于连接所述图像感测模块和基板的多条接合线；
形成在所述图像感测模块上的光接收区周围的挡板；
填充于具有多个密封接合线的环状堤和挡板之间的粘合剂；以及
形成在所述光接收区上的透明盖座。
12.根据权利要求11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传感器或电荷耦合装置图像传感器。
13.根据权利要求11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。
14.根据权利要求11所述的图像感测装置，其中所述挡板通过传递成型、罐形成型、注入成型、光蚀刻过程、曝光显影过程、激光切割过程、或立体蚀刻过程所形成。
15.根据权利要求11所述的图像感测装置，其中使用光阻罩来限定所述挡板。
16.根据权利要求11所述的图像感测装置，其中所述挡板由环氧树脂、防焊漆、或光阻所制成。
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