CN102117817A - 影像感测芯片的超薄式封装结构及其封装方法 - Google Patents

影像感测芯片的超薄式封装结构及其封装方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种影像感测芯片的超薄式封装结构，包括基板、影像感测芯片、支架和透光层，该基板包括上表面和下表面且中间捞空，上表面围绕芯片捞空部分周边设有连接芯片用的焊垫，下表面在四周设有供后续焊接用的焊垫；该影像感测芯片置于基板的捞空部分，且影像感测芯片小于基板的捞空部分，能使其全部容置于基板内；并通过导线将芯片的焊垫与基板上的焊垫连接；该支架为框形结构，支架下表面与基板上表面相连接，支架上表面设有台阶式凹槽；该透光层为一透光玻璃，用胶水将其连接于支架的凹槽内。本发明还公开了前述影像感测芯片的超薄式封装结构的封装方法。本发明使用在超薄式电子产品中。

Description

影像感测芯片的超薄式封装结构及其封装方法
技术领域
本发明涉及一种芯片的封装结构，特别是有关于影像感测芯片的封装结构；本发明还涉及该封装结构的封装方法。
背景技术
在半导体产业中，集成电路(integrated circuits，IC)的生产，主要分为三个阶段：芯片(wafer)的制造、集成电路的制作以及集成电路的封装(package)等。其中，裸芯片(die)经由芯片制作、电路设计、光掩模(mask)制作以及切割芯片(wafer saw)等到步骤而完成。而每一颗由芯片切割所形成的裸芯片，在经由裸芯片上的接点与外部信号电连接后，可再以封装胶体(molding compound)将裸芯片包覆。其封装的目的在于防止裸芯片受到湿气、热量、噪声的影响，并提供裸芯片与外部电路之间电连接的媒介，如此即完成集成电路的封装步骤。
而由于传统集成电路的封装步骤是在切割芯片以形成多个裸芯片之后，继由打线工艺(wire bonding process)或是倒装芯片工艺(flip chipprocess)使裸芯片在未以封装胶体包覆之前，外界微粒容易掉附至裸芯片上，而使得现有芯片封闭结构的工艺成品率(yield)降低。而且上述的封闭工艺的成本高。
现有一种传统的芯片封装结构的剖示图如图5A所示。此芯片封装结构200、PCB板(通常称之为基板，为了叙述方便后续称之为基板)210和支架220。其中，基板210的一主动面212上配置有一影像感测组件230。此外，支架220配置于主动面212的上方。基板相对于主动面212的背面211配置有镀金用的焊垫(焊垫)213，应用于后续SMT(Surface Mount Technology，表面贴装工序)和hot bar等的焊接工序，现有的芯片封装结构中基板210和支架220大小尺寸相当。
请参阅图5B，其为基板的俯视图，该基板的主动面上有两部分焊垫：连接影像感测组件230的焊垫214和供后续焊接用的焊垫213。这些焊垫213分布于基板四周。主动面布置有很多线路，将连接影像感测组件230的焊垫214和供后续焊接用的焊垫213导通。
请参阅图5C，其为基板的立体图。基板210的侧面和背面分别设置有焊垫215和焊垫216，其为主动面上的焊垫一一对应及导通。
该封装结构可以通过SMT和hot bar等的焊接工序将于第二本体进行对接，其为图5D，其为该封装结构和第二本体进行对应连接后的剖示图。该封装结构的背面设置有焊垫，第二本体30的上表面设置有对应的焊垫，该封装结构的焊垫和第二本体30对应的焊垫进行对应连接及导通。该第二本体30可以为电路板。从图中可知，对接后的厚度比较厚，其直接为封装结构的厚度加上第二本体30的厚度，而现有科技之轻薄短小之趋势要求已不能满足。
请参阅图6A，其为一种现有的含耐高温的镜头封装结构的剖示图，镜头封装结构300包括基板310、镜头支架320、一影像感测芯片330和一镜头340。在基板310的背面设置有焊垫313。
请参阅图6B，其为该镜头封装结构300和第二本体30对接后的结构示意图。在第二本体30的主动面设置有对应的焊垫，该封装结构的焊垫和第二本体30对应的焊垫进行对应连接及导通。从图中可知，对接后的厚度比较厚，其直接为封装结构300的厚度加上第二本体30的厚度，而现有科技的轻薄短小的趋势要求已不能满足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是顺应现有科技的轻薄短小的趋势要求，提出一种影像感测芯片的超薄式封装结构，使之更加轻量化。
本发明所要解决的另一技术问题是提出上述影像感测芯片封装结构的封装方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供的影像感测芯片的超薄式封装结构，包括基板、影像感测芯片、支架和透光层，其中：
该基板包括上表面和下表面且中间捞空，上表面围绕芯片捞空部分周边设有连接芯片用的焊垫，下表面在四周设有供后续焊接用的焊垫；
该影像感测芯片置于基板的捞空部分并通过导线将芯片的焊垫与基板上的焊垫a连接，且影像感测芯片小于基板的捞空部分，能使其全部容置于基板内；
该支架为框形结构，支架下表面与基板上表面相连接，支架上表面设有台阶式凹槽，第1阶的直径大于第2阶的直径；
该透光层为一透光玻璃，用胶水将其连接于支架的凹槽内。
优选地，本发明上述影像感测芯片的超薄式封装结构中，基板上表面设有很多线路，将上表面焊垫和下表面焊垫导通。
优选地，本发明上述影像感测芯片的超薄式封装结构中，该支架采用射出成型的方式加工而成。
本发明提供的上述影像感测芯片的超薄式封装结构的封装方法，包括如下步骤：将基板的下表面贴在一具有粘性的薄膜上，再将影像感测芯片置于基板的捞空部分内，用胶水将影像感测芯片与基板固定，用导线将影像感测芯片上焊垫与基板上表面上的焊垫连接，用胶水将支架固定在基板的上表面，然后将透光玻璃通过胶水固定在支架的凹槽内，剥去薄膜完成密闭封装。
相对于现有技术，本发明通过改变基板的结构，使影像感测芯片设置于基板内，封装结构结合后厚度变薄，更适合科技发展对IC轻薄短小之趋势要求，这种工艺技术能广泛应用于现有如超薄手机、超薄电脑、超薄PDA等电子类产品中使之更加轻量化。
附图说明
图1为本发明影像感测芯片的超薄式封装结构的示意图；
图2为本发明影像感测芯片的超薄式封装结构的成品图；
图3a为本发明影像感测芯片的超薄式封装结构基板的上表面示意图；
图3b为本发明影像感测芯片的超薄式封装结构基板的下表面示意图；
图4为本发明影像感测芯片的超薄式封装结构的另一示意图。
图5A为一种传统的芯片封装结构的剖视图；
图5B为传统的芯片封装结构之基板的俯视图；
图5C为传统的芯片封装结构之基板的立体图；
图5D为传统的芯片封装结构和第二本体进行对应连接后的剖视图；
图6A为一种现有的含耐高温的镜头封装结构的剖视图；
图6B为现有的含耐高温的镜头封装结构和第二本体对接后的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
如图1-3所示，本发明优选实施例提供的影像感测芯片的超薄式封装结构，包括基板2、影像感测芯片1、支架3和透光层4，其中：
该基板2包括上表面81和下表面82且中间捞空，上表面81围绕芯片捞空部分周边设有连接芯片1用的焊垫71，下表面82在四周设有供后续焊接用的焊垫72；
该影像感测芯片1置于基板2的捞空部分并通过导线5将芯片的焊垫71与基板2上的焊垫72连接，且影像感测芯片1小于基板2的捞空部分，能使其全部容置于基板2内，以达到封装后的厚度变薄的目的；
该支架3为框形结构，支架下表面与基板上表面82相连接，支架3上表面设有台阶式凹槽，第1阶61的直径大于第2阶的直径；
该透光层4为一透光玻璃，用胶水将其连接于支架的凹槽内。
本实施例中，在上表面81上布上很多线将焊垫71与焊垫72连接；另外，采用射出成型的方式将支架3做成框形，透光玻璃置于第1阶凹槽上。
下面结合附图具体说明本发明影像感测芯片的超薄式封装结构的封装过程：
实施例1
如图1-3所示，本发明第一较佳实施例提供的影像感测芯片的超薄式封装结构的封装过程包括步骤如下：
第一步：将基板2的下表面82粘上薄膜21，在基板2的捞空部分的四周点上胶水91；
第二步：将影像感测芯片1放入基板2的捞空部位，将胶水91固化，将基板2与影像感测芯片1固定在一起。
第三步：用导线5将上表面81上的焊垫71与影像感测芯片1上的焊垫连接；
第四步：在基板2的上表面81的四周点上胶水92，将支架3放置在胶水92的上面，然后固化胶水92，将支架与基板固定在一起；
第五步：在支架3的第1台阶61的四周点上胶水，把透光玻璃4放到第1台阶内的胶水上，进行固化，将透光玻璃4与支架3固定在一起；
第六步：去除薄膜21，这样就形成了一个密闭的空间，超薄的封装结构封装完成。
实施例2
如图3-4所示，本发明第二较佳实施例提供的影像感测芯片的超薄式封装结构的封装过程包括步骤如下：
第一步：将基板2的下表面82粘上薄膜21，再将影像感测芯片1放到基板2的捞空部分内与薄膜21粘在一起；
第二步：用导线5将上表面81上的焊垫71与影像感测芯片1上的焊垫连接；
第三步：用胶水94将基板2的捞空部分四周点上胶水，包括影像感测芯片1与基板2的连接部分以及支架3与基板上表面81的连接部位都点上胶水，将支架3放在基板上表面81的胶水上，然后将胶水固化，把基板2、影像感测芯片1和支架3三者固定在一起；
第四步：在支架3的第1台阶61的四周点上胶水，把透光玻璃4放到第1台阶内的胶水上，将胶水进行固化，将透光玻璃4与支架3固定在一起；
第五步：去除薄膜21，这样就形成了一个密闭的空间，超薄的封装结构封装完成。

Claims (5)

1.一种影像感测芯片的超薄式封装结构，包括基板、影像感测芯片、支架和透光层，其特征是，
该基板包括上表面和下表面且中间捞空，上表面围绕芯片捞空部分周边设有连接芯片用的焊垫，下表面在四周设有供后续焊接用的焊垫；
该影像感测芯片置于基板的捞空部分并通过导线将芯片的焊垫与基板上的焊垫连接，且影像感测芯片小于基板的捞空部分，能使其全部容置于基板内；
该支架为框形结构，支架下表面与基板上表面相连接，支架上表面设有台阶式凹槽，第1阶的直径大于第2阶的直径；
该透光层为一透光玻璃，用胶水将其连接于支架的凹槽内。
2.根据权利要求1所述的影像感测芯片的超薄式封装结构，其特征是，基板上表面设有很多线路，将上表面焊垫和下表面焊垫导通。
3.根据权利要求1或2所述的影像感测芯片的超薄式封装结构，其特征是，该支架采用射出成型的方式加工而成。
4.权利要求1-3任何一项所述的影像感测芯片的超薄式封装结构的封装方法，其特征是，包括如下步骤：将基板的下表面粘上薄膜，在基板的捞空部分的四周点上胶水；将影像感测芯片放入基板的捞空部位，将胶水固化，将基板与影像感测芯片固定在一起；用导线将上表面上的焊垫与影像感测芯片上的焊垫连接；在基板的上表面的四周点上胶水，将支架放置在胶水的上面，然后固化胶水，将支架与基板固定在一起；在支架的第1台阶的四周点上胶水，把透光玻璃放到第1台阶内的胶水上，进行固化，将透光玻璃与支架固定在一起；去除薄膜，封装完成。
5.权利要求1-3任何一项所述的影像感测芯片的超薄式封装结构的封装方法，其特征是，包括如下步骤：将基板的下表面粘上薄膜，再将影像感测芯片放到基板的捞空部分内与薄膜粘在一起；用导线将上表面上的焊垫与影像感测芯片上的焊垫连接；用胶水将基板的捞空部分四周点上胶水，包括影像感测芯片与基板的连接部分以及支架与基板上表面的连接部位都点上胶水，将支架放在基板上表面的胶水上，然后将胶水固化，把基板、影像感测芯片和支架三者固定在一起；在支架的第1台阶的四周点上胶水，把透光玻璃放到第1台阶内的胶水上，将胶水进行固化，将透光玻璃与支架固定在一起；去除薄膜，封装完成。
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