CN105826340A - 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，该制造方法包括：提供一感测装置，该感测装置包括一基底、位于基底上的一导电垫、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、以及位于基底上且覆盖导电垫的一盖板；去除感测装置的盖板；在去除盖板之后，将感测装置接合于一电路板上；第一开口内的重布线层朝向电路板露出；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，感测装置包括一基底、位于基底上的一导电垫、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、以及位于基底上且覆盖导电垫的一盖板；去除感测装置的盖板；在去除盖板之后，将感测装置接合于一电路板上；第一开口内的重布线层朝向电路板露出；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：接合于一电路板上的一感测装置，感测装置包括一基底，设置于基底上的一导电垫、贯穿基底而露出导电垫的一第一开口、设置于第一开口内以电性连接至导电垫的一重布线层，其中第一开口内的重布线层朝向电路板露出；以及一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1E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2是绘示出根据本发明另一实施例的感光模组的剖面示意图。
图3A至3B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4是绘示出根据本发明又另一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；
160间隔层；
170盖板；
180空腔；
190第一开口；
200第二开口；
220重布线层；
220a末端；
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1E，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。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，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。
在一些实施例中，感测装置A通过多个导电结构250接合至电路板260上且与其电性连接。在一些实施例中，导电结构250可为焊料凸块(solderbump)、焊垫、导电胶或其他适合的导电结构。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，第一开口190内的重布线层220朝向电路板260露出。在一些实施例中，仅有空隙(airgap)夹设在一部分的重布线层220与电路板260之间。换句话说，无膜层(例如，绝缘材料层)位于重布线层220与电路板260之间。
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。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的重布线层220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2、3B及4，其分别绘示出根据本发明其他实施例的感光模组400、感光模组500及感光模组600的剖面示意图，其中相同于图1E中的部件使用相同的标号并省略其说明。
图2中的感光模组400的结构类似于图1E中的感光模组300的结构，感光模组300中的感测装置A具有间隔层160对应于导电垫140而设置于基底100的第一表面100a上，然而感光模组400中的感测装置B不具有间隔层，进而露出导电垫140，因此感测装置B具有直接朝向光学组件露出的导电垫140。
再者，感光模组300与感光模组400之间的差异处还包括感光模组400中的感测装置B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，感光模组400中的重布线层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。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。
图3B中的感光模组500的结构类似于图1E中的感光模组300的结构，差异处在于感光模组300具有间隔层160覆盖导电垫140，而感光模组500不具有间隔层，进而露出导电垫140。再者，差异处还包括感光模组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。
可以理解的是，图3B的实施例也可应用于图1E及2的实施例中，如图4中的感光模组600所示。感光模组600的结构类似于感光模组300的结构，差异在于感光模组600的感测装置B中的第一开口190与第二开口200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。再者，差异处还包括感光模组300为定焦装置，而感光模组600为变焦装置。
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1E说明本发明一实施例的感光模组的制造方法，其中图1A至1E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。在一些其他实施例中，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，可通过间隔层160，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可形成于盖板170上，且通过盖板170上的间隔层160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。
另外，在其他实施例中，可通过一暂时性粘着层(例如，一可移除式胶带)将盖板170接合至基底100，而不形成上述间隔层160，此时形成于盖板170与基底100之间的暂时性粘着层大致上完全覆盖基底100的第一表面100a，例如暂时性粘着层覆盖导电垫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。在其他实施例中，可分别通过刻痕(notching)制程形成第二开口200，而通过微影及蚀刻制程形成第一开口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。
接着，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、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)。
在一些实施例中，第一开口190及第二开口200未被绝缘层210及重布线层220完全填满或覆盖，且感测装置A具有露出的重布线层220。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，如第2及4图所示的感测装置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。
请参照图1D，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，间隔层160保留于绝缘层130上。在其他实施例中，间隔层160可包括可移除材料，因此亦可去除一部分或全部的间隔层160，进而可选择性露出导电垫140。
另外，在其他实施例中，若通过暂时性粘着层(例如，可移除式胶带)将盖板170接合至基底100，则将感测装置A中的盖板170自基底100去除时，将一并去除暂时性粘着层，进而同时露出导电垫140、感测区或元件区110及光学部件150，如图2及3A所示。
接着，将不具有盖板170的感测装置A接合至一电路板260上，且通过重布线层220与电路板260之间的多个导电结构250而与电路板260电性连接。
在一些实施例中，可使用浸焊(dippingflow)技术形成导电结构250。举例来说，可预先在电路板260上形成由焊料(solder)所构成的导电结构250，接着进行回焊(reflow)制程，以通过焊料凸块或焊垫将感测装置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，可通过表面粘着技术(surfacemounttechnology，SMT)预先将所需的无源元件(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及上述无源元件同时接合至电路板260上。
在其他实施例中，导电结构250可为导电胶或其他具有粘性的导电材料，以将感测装置A粘贴至电路板260上，且通过导电结构250作为电性连接路径。再者，在将感测装置A接合至电路板260上之前，可通过表面粘着技术预先将所需的无源元件形成于电路板260上。如此一来，可避免感测装置(特别是感测区或元件区110及光学部件150)在进行回焊制程期间受到污染，进而提升感光模组的品质。
请参照图1E，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。
由于第一开口190及/或第二开口200未被完全填满或覆盖，因此第一开口190及/或第二开口200与支架270的容置空间连通。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3A至3B说明本发明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1E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1C相同或相似的步骤形成感测装置A，且可通过与图1D相同或相似的步骤将感测装置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。之后，通过导电结构250将感测装置A接合至电路板260上。
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。
可以理解的是，虽然图1A至1E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，感测装置通常采用焊球(solderball)作为外部导电结构，且通过焊球接合至电路板上。然而，焊球的高度难以进一步降低，否则会造成锡量不足而影响焊接效果。
根据本发明上述实施例，可预先在电路板260上形成导电结构250，接着通过导电结构250(例如，焊料凸块)将感测装置A接合至电路板260，如此一来，可降低导电结构250的高度，进而有利于缩小感光模组的整体尺寸。
再者，感测装置具有露出的重布线层220，有利于感测装置顺利地电性连接至电路板260上的导电结构250。另外，导电结构250亦可为导电胶或其他具有粘性的导电材料，因此可更进一步降低导电结构250的高度，且无须进行回焊制程，进而能够避免感测装置受到污染。
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，而在将感测装置接合至电路板260之前，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 (20)

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；
一导电垫，位于该基底上；
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，位于该基底上，且覆盖该导电垫；
去除该感测装置的该盖板；
在去除该盖板之后，将该感测装置接合于一电路板上，其中该第一开口内的该重布线层朝向该电路板露出；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间隔层，该间隔层位于该盖板与该基底之间且覆盖该导电垫，且其中在去除该盖板之后，露出该间隔层。
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基底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前，去除该间隔层且露出该导电垫。
4.根据权利要求1所述的感光模组的制造方法，其特征在于，该感测装置通过一导电结构接合于该电路板上，且该导电结构电性连接至该重布线层。
5.根据权利要求4所述的感光模组的制造方法，其特征在于，在该感测装置接合至该电路板之前，在该电路板上形成该导电结构。
6.根据权利要求4所述的感光模组的制造方法，其特征在于，该导电结构具有粘性，且该感光模组的制造方法还包括在该感测装置接合至该电路板之前，进行一回焊制程。
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，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。
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，该感测装置的制造方法包括沿着该第二开口切割该盖板。
9.根据权利要求7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。
10.根据权利要求7所述的感光模组的制造方法，其特征在于，该光学组件具有一容置空间，且该第一开口及/或该第二开口与该容置空间连通。
11.根据权利要求1所述的感光模组的制造方法，其特征在于，该重布线层具有一末端位于该第一开口内。
12.一种感光模组，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；
一导电垫，设置于该基底上；
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，其中该第一开口内的该重布线层朝向该电路板露出；以及
一光学组件，对应于该感测装置而装设于该电路板上。
13.根据权利要求12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基底之间，且覆盖该导电垫。
14.根据权利要求12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。
15.根据权利要求12所述的感光模组，其特征在于，该感测装置通过一导电结构接合于该电路板上，且该导电结构电性连接至该重布线层。
16.根据权利要求15所述的感光模组，其特征在于，该导电结构具有粘性。
17.根据权利要求12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。
18.根据权利要求17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。
19.根据权利要求17所述的感光模组，其特征在于，该光学组件具有一容置空间，且该第一开口及/或该第二开口与该容置空间连通。
20.根据权利要求12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第一开口内。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10236245B2 (en) * 2016-03-23 2019-03-19 Dyi-chung Hu Package substrate with embedded circuit
TWI778829B (zh) * 2021-05-05 2022-09-21 勝麗國際股份有限公司 非迴焊式感測鏡頭

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070045515A1 (en) * 2005-09-01 2007-03-01 Micron Technology, Inc. Microelectronic imaging devices and associated methods for attaching transmissive elements
US20120049307A1 (en) * 2010-08-26 2012-03-01 Yu-Lung Huang Image sensor chip package and method for forming the same
CN102610624A (zh) * 2012-03-13 2012-07-25 苏州晶方半导体股份有限公司 半导体封装方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007184680A (ja) * 2006-01-04 2007-07-19 Fujifilm Corp 固体撮像装置及びその製造方法
KR101632399B1 (ko) * 2009-10-26 2016-06-23 삼성전자주식회사 반도체 패키지 및 그 제조방법
US8928153B2 (en) * 2011-04-21 2015-01-06 Tessera, Inc. Flip-chip, face-up and face-down centerbond memory wirebond assemblies
TWI505413B (zh) * 2011-07-20 2015-10-21 Xintec Inc 晶片封裝體及其製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070045515A1 (en) * 2005-09-01 2007-03-01 Micron Technology, Inc. Microelectronic imaging devices and associated methods for attaching transmissive elements
US20120049307A1 (en) * 2010-08-26 2012-03-01 Yu-Lung Huang Image sensor chip package and method for forming the same
CN102610624A (zh) * 2012-03-13 2012-07-25 苏州晶方半导体股份有限公司 半导体封装方法

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