CN105826339A - 感光模组及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭露一种感光模组及其制造方法，该感光模组的制造方法包括：提供一感测装置，感测装置包括具有一第一表面及与其相对的一第二表面的一基底、位于第一表面上的一导电垫、贯穿基底且露出导电垫的一第一开口、形成于第一开口内以电性连接至导电垫的一重布线层、以及位于第一表面上且覆盖导电垫的一盖板；将感测装置接合于一电路板上，在将感测装置接合至电路板之后去除感测装置的盖板；以及在电路板上装设对应于感测装置的一光学组件。本发明不仅有利于缩小感光模组的整体尺寸，还可降低成本并节省制程时间。

Description

感光模组及其制造方法
技术领域
本发明有关于一种感光模组及其制造方法，特别为有关于一种具有以晶圆级封装制程所形成的感测装置的感光模组。
背景技术
相机模组的制作通常采用晶片直接封装技术(chiponboard，COB)，例如通过粘着胶直接将裸晶(die)粘贴于印刷电路板(printedcircuitboard，PCB)上，并通过打线接合(wirebonding)制程将裸晶电性连接至印刷电路板，接着将镜头(lens)及支架(holder)装设于印刷电路板上。
然而，晶片直接封装技术需要对裸晶施力以将其顺利粘贴于印刷电路板上，因此裸晶的厚度难以降低，否则容易造成物理性破坏。再者，晶片直接封装技术需要进行打线接合制程来形成导电路径，且上述制作过程必须于无尘室(cleanroom)的环境中进行，以确保相机模组的品质及良率，因而使得制造成本较高。
因此，有必要寻求一种新颖的感光模组及其制造方法，其能够解决或改善上述的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种感光模组的制造方法，包括：提供一感测装置，感测装置包括具有一第一表面及与其相对的一第二表面的一基底、位于第一表面上的一导电垫、贯穿基底且露出导电垫的一第一开口、形成于第一开口内以电性连接至导电垫的一重布线层、以及位于第一表面上且覆盖导电垫的一盖板；将感测装置接合于一电路板上，在将感测装置接合至电路板之后去除感测装置的盖板；以及在电路板上装设对应于感测装置的一光学组件。
本发明实施例提供一种感光模组，包括一感测装置以及一光学组件。感测装置接合于一电路板上，且包括：一基底，其具有一第一表面及与其相对的一第二表面；一导电垫，设置于第一表面上；一第一开口，贯穿基底而露出导电垫；一重布线层，设置于第一开口内，以电性连接至导电垫。光学组件对应于感测装置而装设于电路板上。
本发明不仅有利于缩小感光模组的整体尺寸，还可降低成本并节省制程时间。
附图说明
图1A至1F是绘示出根据本发明一实施例的感光模组的制造方法的剖面示意图。
图2A至2F是绘示出根据本发明另一实施例的感光模组的制造方法的剖面示意图。
图3A至3B是绘示出根据本发明又另一实施例的感光模组的制造方法的剖面示意图。
图4是绘示出根据本发明其他实施例的感光模组的剖面示意图。
其中，附图中符号的简单说明如下：
100基底；
100a第一表面；
100b第二表面；
110感测区或元件区；
120晶片区；
130、210绝缘层；
140导电垫；
150光学部件；
155界面活性层；
160间隔层；
165暂时性粘着层；
170盖板；
180空腔；
190第一开口；
200第二开口；
220重布线层；
220a末端；
230保护层；
240孔洞；
250导电结构；
260电路板；
270支架；
280滤光片；
290镜头；
300、400、500、600感光模组；
510载座；
520驱动部件；
A、B感测装置；
SC切割道。
具体实施方式
以下将详细说明本发明实施例的制作与使用方式。然应注意的是，本发明提供许多可供应用的发明概念，其可以多种特定型式实施。文中所举例讨论的特定实施例仅为制造与使用本发明的特定方式，非用以限制本发明的范围。此外，在不同实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本发明，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间具有任何关连性。再者，当述及一第一材料层位于一第二材料层上或之上时，包括第一材料层与第二材料层直接接触或间隔有一或更多其他材料层的情形。
本发明一实施例的晶片封装体可用以封装微机电系统晶片。然其应用不限于此，例如在本发明的晶片封装体的实施例中，其可应用于各种包含有源元件或无源元件(activeorpassiveelements)、数字电路或模拟电路(digitaloranalogcircuits)等集成电路的电子元件(electroniccomponents)，例如是有关于光电元件(optoelectronicdevices)、微机电系统(MicroElectroMechanicalSystem，MEMS)、生物辨识元件(biometricdevice)、微流体系统(microfluidicsystems)、或利用热、光线、电容及压力等物理量变化来测量的物理感测器(PhysicalSensor)。特别是可选择使用晶圆级封装(waferscalepackage，WSP)制程对影像感测元件、发光二极管(light-emittingdiodes，LEDs)、太阳能电池(solarcells)、射频元件(RFcircuits)、加速计(accelerators)、陀螺仪(gyroscopes)、指纹辨识器(fingerprintrecognitiondevice)、微制动器(microactuators)、表面声波元件(surfaceacousticwavedevices)、压力感测器(processsensors)或喷墨头(inkprinterheads)等半导体晶片进行封装。
其中上述晶圆级封装制程主要指在晶圆阶段完成封装步骤后，再予以切割成独立的封装体，然而，在一特定实施例中，例如将已分离的半导体晶片重新分布在一承载晶圆上，再进行封装制程，亦可称之为晶圆级封装制程。另外，上述晶圆级封装制程亦适用于通过堆叠(stack)方式安排具有集成电路的多片晶圆，以形成多层集成电路(multi-layerintegratedcircuitdevices)的晶片封装体。
请参照图1F，其绘示出根据本发明一实施例的感光模组300的剖面示意图。感光模组300包括一电路板260、一感测装置A及一光学组件。在一些实施例中，感测装置A包括一基底100、一导电垫140、一第一开口190及一重布线层(redistributionlayer，RDL)220。基底100具有一第一表面100a及与其相对的一第二表面100b。在一些实施例中，基底100可为一硅基底或其他半导体基底。
基底100的第一表面100a上具有一绝缘层130。一般而言，绝缘层130可由层间介电层(interlayerdielectric，ILD)、金属间介电层(inter-metaldielectric，IMD)及覆盖的钝化层(passivation)组成。为简化图式，此处仅绘示出单层绝缘层130。换句话说，感测装置A包括一晶片，且晶片包括基底100及绝缘层130。在一些实施例中，绝缘层130可包括无机材料，例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、金属氧化物或前述的组合或其他适合的绝缘材料。
在一些实施例中，基底100的第一表面100a上的绝缘层130内具有一个或一个以上的导电垫140。在一些实施例中，导电垫140可为单层导电层或具有多层的导电层结构。为简化图式，此处仅以单层导电层作为范例说明，并以绝缘层130内的两个导电垫140作为范例说明。在一些实施例中，绝缘层130内包括一个或一个以上的开口，露出对应的导电垫140。
在一些实施例中，感测装置A还包括一感测区或元件区110及一光学部件150。感测区或元件区110可邻近于基底100的第一表面100a，且可通过内连线结构(未绘示)与导电垫140电性连接。感测区或元件区110内可包括一影像感测元件，举例来说，感测装置可为互补型金属氧化物半导体(complementarymetaloxidesemiconductor，CMOS)影像感测装置或其他适合的影像感测装置。
再者，光学部件150设置于基底100的第一表面100a上，且对应于感测区或元件区110。在一些实施例中，光学部件150可为用于影像感测装置的微透镜阵列或其他适合的光学部件。
一间隔层(或围堰(dam))160设置于基底100的第一表面100a上，且覆盖露出的导电垫140。再者，间隔层160具有一空腔180环绕光学部件150，使得光学部件150位于空腔180内。在一些实施例中，间隔层160大致上不吸收水气。在一些实施例中，间隔层160可具有粘性，因此间隔层160可不与任何的粘着胶接触，以确保间隔层160的位置不因粘着胶而移动。由于不需使用粘着胶，可避免粘着胶溢流而污染感测装置。在其他实施例中，间隔层160与绝缘层130之间可具有一粘着层。
在一些实施例中，间隔层160可包括环氧树脂、无机材料(例如，氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、金属氧化物或前述的组合)、有机高分子材料(例如，聚酰亚胺树脂(polyimide)、苯环丁烯(butylcyclobutene，BCB)、聚对二甲苯(parylene)、萘聚合物(polynaphthalenes)、氟碳化物(fluorocarbons)、丙烯酸酯(acrylates))、光阻材料或其他适合的绝缘材料。
第一开口190贯穿基底100且延伸至绝缘层130内，进而露出对应的导电垫140。在一些实施例中，感测装置A还包括一第二开口200，其沿着基底100的侧壁延伸且贯穿基底100。
一绝缘层210设置于基底100的第二表面100b上，且顺应性延伸至第一开口190及第二开口200的侧壁及底部上，并露出导电垫140。在一些实施例中，绝缘层210可包括环氧树脂、无机材料(例如，氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、金属氧化物或前述的组合)、有机高分子材料(例如，聚酰亚胺树脂、苯环丁烯、聚对二甲苯、萘聚合物、氟碳化物、丙烯酸酯)或其他适合的绝缘材料。
图案化的重布线层220设置于基底100的第二表面100b上，且顺应性延伸至第一开口190的侧壁及底部，而未延伸至第二开口200内。重布线层220可通过绝缘层210与基底100电性隔离，且可经由第一开口190直接电性接触或间接电性连接露出的导电垫140。因此，第一开口190内的重布线层220也称为硅通孔电极(throughsiliconvia，TSV)。在一些实施例中，重布线层220可包括铝、铜、金、铂、镍、锡、前述的组合、导电高分子材料、导电陶瓷材料(例如，氧化铟锡或氧化铟锌)或其他适合的导电材料。
一保护层230设置于基底100的第二表面100b上，且填入第一开口190及第二开口200，以覆盖重布线层220。在一些实施例中，保护层230具有不平坦的表面。在一些实施例中，保护层230可包括环氧树脂、绿漆(soldermask)、无机材料(例如，氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、金属氧化物或前述的组合)、有机高分子材料(例如，聚酰亚胺树脂、苯环丁烯、聚对二甲苯、萘聚合物、氟碳化物、丙烯酸酯)或其他适合的绝缘材料。
在一些实施例中，保护层230未填满第一开口190，使得一孔洞240形成于第一开口190内的重布线层220与保护层230之间。由于保护层230部分填充于第一开口190而留下孔洞240，因此后续制程中遭遇热循环(ThermalCycle)时，孔洞240能够作为保护层230与重布线层220之间的缓冲，以降低保护层230与重布线层220之间由于热膨胀系数不匹配所引发不必要的应力，且防止外界温度或压力剧烈变化时保护层230会过度拉扯重布线层220，进而可避免靠近导电垫结构的重布线层220剥离甚至断路的问题。在一些实施例中，孔洞240与保护层230之间的界面具有拱形轮廓。
基底100的第二表面100b上的保护层230具有开口，露出重布线层220的一部份。再者，多个导电结构250(例如，焊球、凸块或导电柱)分别设置于保护层230的开口内，以与露出的重布线层220电性连接。在一些实施例中，导电结构250可包括锡、铅、铜、金、镍、或前述的组合。
在一些实施例中，感测装置A接合至电路板260上，且通过基底100的第二表面100b上的导电结构250而与电路板260电性连接。再者，感光模组300的光学组件对应于感测装置A而装设于电路板260上，使得间隔层160位于光学组件与基底100的第一表面100a之间，且感测装置A具有朝向光学组件露出的导电垫140。在一些实施例中，仅有空隙(airgap)夹设在一部分的导电垫140与光学组件之间。换句话说，无膜层(例如，绝缘材料层)位于导电垫140与光学组件之间。在其他实施例中，感光模组300可选择性包括一透光盖板，位于光学组件与基底100上的间隔层160之间，以保护光学部件150。
在一些实施例中，光学组件包括一支架270、一滤光片280及一镜头290，且支架270具有一容置空间，使得滤光片280及镜头290设置于支架270的容置空间中，并固定于支架270上，因此感光模组300为一定焦装置。
支架270的容置空间还可容纳电路板260上的感测装置A，使得感测装置A的导电垫140与支架270的容置空间直接接触。在一些实施例中，容置空间中的滤光片280位于镜头290与感测装置A之间，以过滤经过镜头290朝感测装置A照射的光线中的红外线。在一些实施例中，滤光片280由透光材料(例如，玻璃)及其上的滤光层所构成。再者，镜头290可由单一透镜组或多个透镜组所构成。为了简化图式，此处仅绘示出平整的滤光片280及镜头290，且光学组件的结构取决于设计需求而不限定于此。
请参照图3B及4，其分别绘示出根据本发明其他实施例的感光模组500及感光模组600的剖面示意图，其中相同于图1F中的部件使用相同的标号并省略其说明。
图3B中的感光模组500的结构类似于图1F中的感光模组300的结构，感光模组300及感光模组500皆包括露出导电垫140的感测装置A。然而，差异处在于感光模组300为定焦装置，而感光模组500为变焦装置。
举例来说，感光模组500中的光学组件包括位于下方的一载座(bracket)510及一滤光片280，以及位于上方的一驱动部件(actuator)520及一镜头290。载座510具有一容置空间，使得滤光片280设置于载座510的容置空间中，并固定于载座510上。载座510的容置空间还可容纳电路板260上的感测装置A，使得滤光片280位于镜头290与感测装置A之间，以过滤红外线。
在一些实施例中，驱动部件520可包括音圈马达(voicecoilmotor)、超音波马达(piezomotor)、步进马达(steppingmotor)或其他适合的驱动部件，以驱动镜头290向远离或靠近感测装置A的方向运动，使得感光模组500具有自动变焦的功能。为了简化图式，此处仅绘示出平整的滤光片280、镜头290及驱动部件520，且光学组件的结构取决于设计需求而不限定于此。
图4中的感光模组600的结构类似于图3B中的感光模组500的结构，差异处在于感光模组500中的感测装置A具有露出的导电垫140，然而感光模组600中的感测装置B具有间隔层160设置于基底100的第一表面100a上而覆盖导电垫140。
再者，差异处还包括感测装置B中的第一开口190与第二开口200连通，使得基底100具有一侧壁部分低于第二表面100b。换句话说，上述侧壁部分的厚度小于基底100的厚度。再者，重布线层220的末端220a仅延伸至第一开口190的侧壁而非延伸至基底100的第二表面100b上，例如重布线层220的末端220a位于孔洞240内。在一些实施例中，第一开口190及第二开口200的侧壁倾斜于基底100的第一表面100a。
可以理解的是，图4的实施例也可应用于图1F的实施例中。举例来说，在一些实施例中，感光模组600可包括类似于感光模组300内的光学组件，使得具有感测装置B的感光模组600成为定焦装置。在一些其他实施例中，感测装置B可不具有间隔层160，进而露出导电垫140，且导电垫140直接面对光学组件。
本发明实施例是以晶片封装体取代传统的裸晶作为感光模组中的感测装置。在上述实施例中，感光模组300、400、500及600皆包括前照式(frontsideillumination，FSI)感测装置，然而在其他实施例中，感光模组300、400、500及600亦可包括背照式(backsideillumination，BSI)感测装置。
以下配合图1A至1F说明本发明一实施例的感光模组的制造方法，其中图1A至1F是绘示出根据本发明一实施例的感光模组300的制造方法的剖面示意图。
请参照图1A，提供一基底100，其具有一第一表面100a及与其相对的一第二表面100b，且包括多个晶片区120。为简化图式，此处仅绘示出一完整的晶片区及与其相邻的晶片区的一部分。在一些实施例中，基底100可为一硅基底或其他半导体基底。在一些实施例中，基底100为一硅晶圆，以利于进行晶圆级封装制程。
基底100的第一表面100a上具有一绝缘层130。一般而言，绝缘层130可由层间介电层、金属间介电层及覆盖的钝化层组成。为简化图式，此处仅绘示出单层绝缘层130。在一些实施例中，绝缘层130可包括无机材料，例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、金属氧化物或前述的组合或其他适合的绝缘材料。
在一些实施例中，每一晶片区120的绝缘层130内具有一个或一个以上的导电垫140。在一些实施例中，导电垫140可为单层导电层或具有多层的导电层结构。为简化图式，此处仅以单层导电层作为范例说明，并以绝缘层130内的两个导电垫140作为范例说明。在一些实施例中，每一晶片区120的绝缘层130内包括一个或一个以上的开口，露出对应的导电垫140，以通过露出的导电垫140进行预先检测(pre-test)。
在一些实施例中，每一晶片区120内具有一感测区或元件区110，其可邻近于基底100的第一表面100a，且可通过内连线结构(未绘示)与导电垫140电性连接。再者，感测区或元件区110内可包括一影像感测元件。
在一些实施例中，可依序进行半导体装置的前段(frontend)制程(例如，在基底100内制作感测区或元件区110及集成电路)及后段(backend)制程(例如，在基底100上制作绝缘层130、内连线结构及导电垫140)来制作上述结构。换句话说，以下晶片封装体/感测装置的制造方法用于对完成后段制程的基底进行后续的封装制程。
在一些实施例中，每一晶片区120内具有一光学部件150设置于基底100的第一表面100a上，且对应于感测区或元件区110。在一些实施例中，光学部件150可为用于影像感测装置的微透镜阵列或其他适合的光学部件。
接着，可通过一暂时性粘着层165(例如，一可移除式胶带)将一盖板170接合至基底100，盖板170用以提供支撑及保护的功能。在一些实施例中，盖板170可包括玻璃或其他适合的基底材料。形成于盖板170与基底100之间的暂时性粘着层165完全覆盖基底100的第一表面100a。举例来说，暂时性粘着层165覆盖导电垫140、感测区或元件区110及光学部件150。
请参照图1B，以盖板170作为承载基板，对基底100的第二表面100b进行薄化制程(例如，蚀刻制程、铣削(milling)制程、磨削(grinding)制程或研磨(polishing)制程)，以减少基底100的厚度(例如，小于大约100μm)。
接着，通过微影制程及蚀刻制程(例如，干蚀刻制程、湿蚀刻制程、等离子蚀刻制程、反应性离子蚀刻制程或其他适合的制程)，在每一晶片区120的基底100内同时形成多个第一开口190及第二开口200，第一开口190及第二开口200自基底100的第二表面100b露出绝缘层130。在其他实施例中，可分别通过刻痕(notching)制程以及微影及蚀刻制程形成第二开口200以及第一开口190。
在一些实施例中，第一开口190对应于导电垫140而贯穿基底100。再者，第二开口200沿着相邻晶片区120之间的切割道SC延伸且贯穿基底100，使得每一晶片区120内的基底100彼此分离。
请参照图1C，可通过沉积制程(例如，涂布制程、物理气相沉积制程、化学气相沉积制程或其他适合的制程)，在基底100的第二表面100b上形成一绝缘层210。绝缘层210填入第一开口190及第二开口200内，且顺应性沉积于第一开口190及第二开口200的侧壁及底部上。在一些实施例中，绝缘层210可包括环氧树脂、无机材料(例如，氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、金属氧化物或前述的组合)、有机高分子材料(例如，聚酰亚胺树脂、苯环丁烯、聚对二甲苯、萘聚合物、氟碳化物、丙烯酸酯)或其他适合的绝缘材料。
接着，可通过微影制程及蚀刻制程，去除第一开口190底部的绝缘层210及其下方的绝缘层130，使得第一开口190进一步延伸至绝缘层130内而露出对应的导电垫140。
可通过沉积制程(例如，涂布制程、物理气相沉积制程、化学气相沉积制程、电镀制程、无电镀制程或其他适合的制程)、微影制程及蚀刻制程，在绝缘层210上形成图案化的重布线层220。重布线层220顺应性延伸至第一开口190的侧壁及底部，而未延伸至第二开口200内。
重布线层220可通过绝缘层210与基底100电性隔离，且可经由第一开口190直接电性接触或间接电性连接露出的导电垫140。因此，第一开口190内的重布线层220也称为硅通孔电极。在一些实施例中，重布线层220可包括铝、铜、金、铂、镍、锡、前述的组合、导电高分子材料、导电陶瓷材料(例如，氧化铟锡或氧化铟锌)或其他适合的导电材料。
请参照图1D，可通过沉积制程，在基底100的第二表面100b上形成一保护层230，且填入第一开口190及第二开口200，以覆盖重布线层220。在一些实施例中，保护层230可包括环氧树脂、绿漆、无机材料(例如，氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、金属氧化物或前述的组合)、有机高分子材料(例如，聚酰亚胺树脂、苯环丁烯、聚对二甲苯、萘聚合物、氟碳化物、丙烯酸酯)或其他适合的绝缘材料。
在一些实施例中，保护层230仅部分填充第一开口190，使得一孔洞240形成于第一开口190内的重布线层220与保护层230之间。在一些实施例中，孔洞240与保护层230之间的界面具有拱形轮廓。在其他实施例中，保护层230亦可填满第一开口190。
接着，可通过微影制程及蚀刻制程，在基底100的第二表面100b上的保护层230内形成开口，以露出图案化的重布线层220的一部分。接着，可通过电镀制程、网版印刷制程或其他适合的制程，在保护层230的开口内填入导电结构250(例如，焊球、凸块或导电柱)，以与露出的重布线层220电性连接。在一些实施例中，导电结构250可包括锡、铅、铜、金、镍、或前述的组合。
之后，沿着切割道SC(等同于沿着第二开口200)切割绝缘层130、绝缘层210、保护层230、暂时性粘着层165及盖板170，进而形成多个独立的晶片封装体(即，感测装置A)。
在一些实施例中，感测装置A中的第一开口190与第二开口200之间通过基底100的一部份(例如，侧壁部分)彼此间隔且完全隔离，且后续形成的重布线层220延伸至第一开口190与第二开口200之间的第二表面100b上。在其他实施例中，如图4所示的感测装置B，第一开口190可与第二开口200彼此连通，使得重布线层220的末端220a仅延伸至第一开口190的侧壁而非延伸至基底100的第二表面100b上，例如重布线层220的末端220a位于第一开口190内的孔洞240内。
请参照图1E，将感测装置A接合至一电路板260上，且通过基底100的第二表面100b上的导电结构250而与电路板260电性连接。举例来说，导电结构250可由焊料(solder)所构成。
在将感测装置A放置于电路板260上后，可进行回焊(reflow)制程，以通过焊球将感测装置A接合至电路板260。再者，在将感测装置A接合至电路板260上之前或之后，可通过表面粘着技术(surfacemounttechnology，SMT)将所需的被动元件(例如，电感、电容、电阻或其他电子部件)形成于电路板260上。另外，亦可通过同一回焊制程将感测装置A及上述被动元件同时接合至电路板260上。
请参照图1F，在将感测装置A接合至电路板260之后，将感测装置A中的盖板170及暂时性粘着层165自基底100去除，进而同时露出导电垫140、感测区或元件区110及光学部件150。
接着，在电路板260上提供一光学组件，其包括一支架270、一滤光片280及一镜头290。支架270具有一容置空间，使得滤光片280及镜头290设置于支架270的容置空间中，并固定于支架270上。接着，将上述光学组件对应于感测装置A而装设于电路板260上，使得电路板260上的感测装置A亦容纳于支架270的容置空间中，且滤光片280位于镜头290与基底100的第一表面100a之间，进而完成感光模组300的制作。
在一些实施例中，电路板260可为连板(PanelizedPCB)或经裁切(de-panel)的单板。当电路板260为连板时，可选择性在光学组件装设于电路板260之后，将电路板260裁切成单板。
在一些实施例中，滤光片280需与感测区或元件区110间隔适当的距离，使得感光模组能够提供良好的影像品质。在一些实施例中，滤光片280由透光材料(例如，玻璃)及其上的滤光层所构成。再者，镜头290可由单一透镜组或多个透镜组所构成。为了简化图式，此处仅绘示出平整的滤光片280及镜头290，且光学组件的结构取决于设计需求而不限定于此。
以下配合图2A至2F说明本发明另一实施例的感光模组的制造方法。图2A至2F是绘示出根据本发明另一实施例的感光模组400的制造方法的剖面示意图，其中相同于图1A至1F中的部件使用相同的标号并省略其说明。
请参照图2A，提供一基底100，其具有一第一表面100a及与其相对的一第二表面100b，且包括多个晶片区120。为简化图式，此处仅绘示出一完整的晶片区及与其相邻的晶片区的一部分。
基底100的第一表面100a上具有一绝缘层130。一般而言，绝缘层130可由层间介电层、金属间介电层及覆盖的钝化层组成。为简化图式，此处仅绘示出单层绝缘层130。
在一些实施例中，每一晶片区120的绝缘层130内具有一个或一个以上的导电垫140。在一些实施例中，每一晶片区120的绝缘层130内包括一个或一个以上的开口，露出对应的导电垫140，以通过露出的导电垫140进行预先检测。
在一些实施例中，每一晶片区120内具有一感测区或元件区110，其可邻近于基底100的第一表面100a，且可通过内连线结构(未绘示)与导电垫140电性连接。再者，感测区或元件区110内可包括一影像感测元件。在一些实施例中，每一晶片区120内具有一光学部件150设置于基底100的第一表面100a上，且对应于感测区或元件区110。
接着，可通过沉积制程(例如，涂布制程、物理气相沉积制程、化学气相沉积制程或其他适合的制程)，在绝缘层130上形成一间隔层160。间隔层160与绝缘层130之间及/或间隔层160与基底100之间可选择性添加一界面活性层155，其包括有利于将间隔层160自绝缘层130及/或基底100分离的适当材料。
间隔层160及界面活性层155覆盖导电垫140，而露出感测区或元件区110及光学部件150。在一些实施例中，间隔层160大致上不吸收水气。在一些实施例中，间隔层160可具有粘性，因此间隔层160可不与任何的粘着胶接触，以确保间隔层160的位置不因粘着胶而移动。由于不需使用粘着胶，可避免粘着胶溢流而污染感测装置。
在一些实施例中，间隔层160可包括环氧树脂、无机材料(例如，氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、金属氧化物或前述的组合)、有机高分子材料(例如，聚酰亚胺树脂、苯环丁烯、聚对二甲苯、萘聚合物、氟碳化物、丙烯酸酯)或其他适合的绝缘材料。在一些其他实施例中，间隔层160可包括光阻材料，且可通过曝光及显影制程而图案化，以露出感测区或元件区110及光学部件150。
接着，将基底100接合至盖板170，且间隔层160在每一晶片区120内的基底100与盖板170之间形成一空腔180，使得光学部件150位于空腔180内，且通过盖板170保护空腔180内的光学部件150。在一些实施例中，盖板170可包括玻璃或其他适合的基底材料。
在一些其他实施例中，间隔层160及界面活性层155可先形成于盖板170上，且通过盖板170上的间隔层160及界面活性层155将基底100接合至盖板170。在其他实施例中，可分别在基底100及盖板170上形成间隔层，并通过两间隔层将基底100接合至盖板170。在其他实施例中，当间隔层160不具有黏性时，间隔层160与基底100及/或盖板170之间可具有粘着层。
请参照图2B，以盖板170作为承载基板，对基底100的第二表面100b进行薄化制程，以减少基底100的厚度。接着，通过微影制程及蚀刻制程，在每一晶片区120的基底100内同时形成多个第一开口190及第二开口200。在其他实施例中，可分别通过刻痕制程以及微影及蚀刻制程形成第二开口200以及第一开口190。
在一些实施例中，第一开口190对应于导电垫140而贯穿基底100。再者，第二开口200沿着相邻晶片区120之间的切割道SC延伸且贯穿基底100，使得每一晶片区120内的基底100彼此分离。在其他实施例中，如图4所示的感测装置B，第一开口190可与第二开口200彼此连通，使得重布线层220的末端220a仅延伸至第一开口190的侧壁而非延伸至基底100的第二表面100b上，例如重布线层220的末端220a位于第一开口190内的孔洞240内。
请参照图2C，可通过沉积制程，在基底100的第二表面100b上形成一绝缘层210，其填入第一开口190及第二开口200内。接着，可通过微影制程及蚀刻制程，去除第一开口190底部的绝缘层210及其下方的绝缘层130，使得第一开口190延伸至绝缘层130内而露出对应的导电垫140。
可通过沉积制程、微影制程及蚀刻制程，在绝缘层210上形成图案化的重布线层220。重布线层220顺应性延伸至第一开口190的侧壁及底部，而未延伸至第二开口200内。重布线层220可通过绝缘层210与基底100电性隔离，且可经由第一开口190直接电性接触或间接电性连接露出的导电垫140。因此，第一开口190内的重布线层220也称为硅通孔电极。
请参照图2D，可通过沉积制程，在基底100的第二表面100b上形成一保护层230，且填入第一开口190及第二开口200，以覆盖重布线层220。在一些实施例中，保护层230仅部分填充第一开口190，使得一孔洞240形成于第一开口190内的重布线层220与保护层230之间。在一些实施例中，孔洞240与保护层230之间的界面具有拱形轮廓。在其他实施例中，保护层230亦可填满第一开口190。
接着，可通过微影制程及蚀刻制程，在基底100的第二表面100b上的保护层230内形成开口，以露出图案化的重布线层220的一部分。接着，可通过电镀制程、网版印刷制程或其他适合的制程，在保护层230的开口内填入导电结构250(例如，焊球、凸块或导电柱)，以与露出的重布线层220电性连接。
之后，沿着切割道SC(等同于沿着第二开口200)切割间隔层160及盖板170，进而形成多个独立的晶片封装体(即，感测装置A)。
请参照图2E，将感测装置A接合至一电路板260上，且通过基底100的第二表面100b上的导电结构250而与电路板260电性连接。
请参照图2F，在将感测装置A接合至电路板260之后，将感测装置A中的盖板170自基底100去除，进而露出光学部件150。在一些实施例中，由于间隔层160与绝缘层130及基底100之间具有界面活性层155，因此去除盖板170时，间隔层160也可自绝缘层130及基底100分离，且界面活性层155有助于将间隔层160完全去除而不会残留于绝缘层130及基底100上。
在一些其他实施例中，界面活性层155可选择性形成于间隔层160与盖板170之间，此时界面活性层155可包括有利于将间隔层160自盖板170分离的适当材料，因此去除盖板170时，间隔层160将保留于绝缘层130及基底100上，如图4所示。
在其他实施例中，若间隔层160与绝缘层130及盖板170直接接触而不具有界面活性层位于间隔层160与绝缘层130及盖板170之间，则间隔层160亦可选择性保留于绝缘层130及基底100上，如图4所示。另外，间隔层160可包括可移除材料，因此可去除一部分或全部的间隔层160。
根据上述实施例，可依据设计需求在盖板170与基底100的第一表面100a之间形成界面活性层155。举例来说，可将界面活性层155设置于间隔层160与基底100的第一表面100a之间进而后续去除间隔层160，或是将界面活性层155设置于间隔层160与盖板170之间进而永久保留间隔层160。
接着，提供一光学组件，其包括一支架270、一滤光片280及一镜头290。支架270具有一容置空间，使得滤光片280及镜头290设置于支架270的容置空间中，并固定于支架270上。接着，将上述光学组件对应于感测装置A而装设于电路板260上，使得电路板260上的感测装置A亦容纳于支架270的容置空间中，且滤光片280位于镜头290与基底100的第一表面100a之间，进而完成感光模组400的制作。感光模组400的结构可相同或相似于感光模组300的结构。
以下配合图3A至3B说明本发明又另一实施例的感光模组的制造方法。图3A至3B是绘示出根据本发明又另一实施例的感光模组500的制造方法的剖面示意图，其中相同于图1A至1F及图2A至2F中的部件使用相同的标号并省略其说明。
请参照图3A，可通过与图1A至1D相同或相似的步骤形成感测装置A，且可通过与图1E相同或相似的步骤将感测装置A接合至电路板260上。接着，在将感测装置A接合至电路板260之后，将感测装置A中的盖板170及暂时性粘着层165自基底100去除，进而露出光学部件150及导电垫140。
在一些其他实施例中，亦可通过与图2A至2D相同或相似的步骤形成感测装置A，且可通过与图2E相同或相似的步骤将感测装置A接合至电路板260上。接着，在将感测装置A接合至电路板260之后，通过界面活性层155，将感测装置A中的盖板170及间隔层160自基底100去除，进而露出光学部件150及导电垫140。
接着，提供一载座510，其具有一容置空间。将一滤光片280设置于载座510的容置空间中，并固定于载座510上。将载座510装设于电路板260上，使得电路板260上的感测装置A亦容纳于载座510的容置空间中，且滤光片280对应于感测区或元件区110及光学部件150。
接着，提供一驱动部件520及设置于其中的一镜头290。在一些实施例中，驱动部件520可包括音圈马达、超音波马达、步进马达或其他适合的驱动部件，以提供自动变焦的功能。接着，将驱动部件520及镜头290装设于电路板260上的载座510上，使得镜头290对应于感测区或元件区110及光学部件150，且滤光片280位于镜头290与感测装置A之间，进而完成感光模组500的制作。
在一些实施例中，在将载座510及滤光片280装设于电路板260上之后以及在将驱动部件520及镜头290装设于载座510上之前，可预先进行初步测试，以检测感测装置A所感测到的影像品质，接着装设驱动部件520及镜头290，如此一来有利于确保感光模组的可靠度，进而降低制程成本。
另外，图3A至3B的实施例也可应用于图1A至1F或图2A至2F的实施例中。举例来说，可通过与图3A至3B相同或相似的步骤取代图1F的步骤，使得包括感测装置A的感光模组300具有自动变焦的功能而成为变焦装置。
可以理解的是，虽然图1A至1F、图2A至2F及图3A至3B的实施例为具有前照式感测装置的感光模组的制造方法，然而关于感测装置的外部电性连接路径(例如，基底内的开口、重布线层、保护层及其中的导电结构)的制作方法亦可应用于背照式感测装置的制程中。
一般而言，晶片直接封装技术(chiponboard，COB)需要对裸晶施力以将其顺利粘贴于印刷电路板上，因此裸晶必须具有一定的厚度(例如，大约250μm)，以避免粘贴时造成物理性破坏。
根据本发明的上述实施例，由于将感测装置接合至电路板260上的制程(例如，回焊制程)期间感测装置仅需轻放于电路板260上，因此能够进一步降低感测装置中的基底厚度，而不会发生基底破裂或损坏的问题，进而有利于缩小感光模组的整体尺寸。
再者，在制作感测装置的过程中，盖板170提供支撑及保护的功能，且在进行回焊制程时，盖板170可避免感测装置(特别是感测区或元件区110及光学部件150)受到污染，进而提升感光模组的品质。在将感测装置接合至电路板260之后，将盖板170去除可有利于大幅降低感测装置的整体高度，且增加感光模组的透光率。另外，由于盖板170仅作为暂时性基底而并不会影响感光模组的感测能力，因此无须使用高品质的玻璃材料作为盖板170，且亦可选择性使用不透光的基底材料作为盖板170。
在一些实施例中，由于通过硅通孔电极(即，第一开口190内的重布线层220)电性连接感测装置与电路板260，而不需进行打线接合制程来形成焊线，因此可有效降低成本。再者，本发明采用晶圆级晶片尺寸封装(chipscalepackage，CSP)技术来制作感光模组的感测装置，可大量生产感测装置，进一步降低成本并节省制程时间。
以上所述仅为本发明较佳实施例，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟悉本项技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可在此基础上做进一步的改进和变化，因此本发明的保护范围当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (23)

1.一种感光模组的制造方法，其特征在于，包括：
提供一感测装置，其中该感测装置包括：
一基底，具有一第一表面及与该第一表面相对的一第二表面；
一导电垫，位于该第一表面上；
一第一开口，贯穿该基底且露出该导电垫；
一重布线层，形成于该第一开口内，以电性连接至该导电垫；以及
一盖板，位于该第一表面上，且覆盖该导电垫；
将该感测装置接合于一电路板上；
在将该感测装置接合至该电路板之后，去除该感测装置的该盖板；以及
在该电路板上装设对应于该感测装置的一光学组件。
2.根据权利要求1所述的感光模组的制造方法，其特征在于，该感测装置还包括一暂时性粘着层，该暂时性粘着层位于该盖板与该第一表面之间且覆盖该导电垫，且其中该感光模组的制造方法还包括在将该感测装置接合至该电路板之后，去除该暂时性粘着层。
3.根据权利要求1所述的感光模组的制造方法，其特征在于，该感测装置还包括一间隔层，该间隔层位于该盖板与该第一表面之间且覆盖该导电垫，且其中该感光模组的制造方法还包括在将该感测装置接合至该电路板之后，去除该间隔层且露出该导电垫。
4.根据权利要求3所述的感光模组的制造方法，其特征在于，该感测装置还包括一界面活性层，该界面活性层位于该盖板与该第一表面之间，且通过该界面活性层去除该间隔层。
5.根据权利要求1所述的感光模组的制造方法，其特征在于，该感测装置还包括一间隔层，该间隔层位于该盖板与该第一表面之间且覆盖该导电垫，且其中去除该盖板之后，露出该间隔层。
6.根据权利要求5所述的感光模组的制造方法，其特征在于，该感测装置还包括一界面活性层，该界面活性层位于该盖板与该第一表面之间，且通过该界面活性层去除该盖板。
7.根据权利要求1所述的感光模组的制造方法，其特征在于，还包括形成一导电结构，该导电结构电性连接至该重布线层且位于该重布线层与该电路板之间。
8.根据权利要求7所述的感光模组的制造方法，其特征在于，将该感测装置接合至该电路板的步骤包括进行一回焊制程。
9.根据权利要求1所述的感光模组的制造方法，其特征在于，该感测装置还包括一第二开口，该第二开口沿着该基底的侧壁延伸且贯穿该基底。
10.根据权利要求9所述的感光模组的制造方法，其特征在于，该感测装置的制造方法包括沿着该第二开口切割该盖板。
11.根据权利要求9所述的感光模组的制造方法，其特征在于，该第一开口与该第二开口连通。
12.根据权利要求9所述的感光模组的制造方法，其特征在于，还包括形成一保护层，该保护层填入该第一开口及该第二开口。
13.根据权利要求1所述的感光模组的制造方法，其特征在于，还包括形成一保护层，该保护层部分填充该第一开口，使得一孔洞形成于该第一开口内的该重布线层与该保护层之间。
14.根据权利要求13所述的感光模组的制造方法，其特征在于，该重布线层具有一末端位于该孔洞内。
15.一种感光模组，其特征在于，包括：
一感测装置，接合于一电路板上，其中该感测装置包括：
一基底，具有一第一表面及与该第一表面相对的一第二表面；
一导电垫，设置于该第一表面上；
一第一开口，贯穿该基底而露出该导电垫；以及
一重布线层，设置于该第一开口内，以电性连接至该导电垫；以及
一光学组件，对应于该感测装置而装设于该电路板上。
16.根据权利要求15所述的感光模组，其特征在于，该感测装置还包括一间隔层，该间隔层位于该光学组件与该第一表面之间，且覆盖该导电垫。
17.根据权利要求15所述的感光模组，其特征在于，该感测装置具有朝向该光学组件露出的该导电垫。
18.根据权利要求15所述的感光模组，其特征在于，该感测装置还包括一导电结构，该导电结构电性连接至该重布线层且位于该重布线层与该电路板之间。
19.根据权利要求15所述的感光模组，其特征在于，该感测装置还包括一第二开口，该第二开口沿着该基底的侧壁延伸且贯穿该基底。
20.根据权利要求19所述的感光模组，其特征在于，该第一开口与该第二开口连通。
21.根据权利要求19所述的感光模组，其特征在于，该感测装置还包括一保护层，该保护层填入该第一开口及该第二开口。
22.根据权利要求15所述的感光模组，其特征在于，该感测装置还包括一保护层，该保护层部分填充该第一开口，使得该第一开口内的该重布线层与该保护层之间具有一孔洞。
23.根据权利要求22所述的感光模组，其特征在于，该重布线层具有一末端位于该孔洞内。
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