CN106206633A - 影像感测装置 - Google Patents

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Abstract

一种影像感测装置，包含电路板、晶片封装体与粘胶层。电路板具有凹部。晶片封装体具有相对的感测面与接合面。粘胶层位于晶片封装体的接合面与电路板的凹部之间。粘胶层具有聚合力。晶片封装体通过凹部的表面与聚合力而弯曲，使得晶片封装体的感测面呈弧面。本发明不仅可降低影像失真的可能性，还可降低影像感测装置的总厚度，有益于微小化设计。

Description

影像感测装置
技术领域
本发明是有关一种影像感测装置。
背景技术
在制作影像感测装置时，可将晶片封装体利用焊接技术或表面粘着技术(Surface Mount Technology；SMT)设置于电路板上，使得位于晶片封装体背面的锡球能与电路板的接点电性连接。
由于锡球的尺寸大致相同，且晶片封装体未经特殊设计，因此已知的晶片封装体均平行于电路板，使得晶片封装体的正面(即影像感测面)为一水平面。如此一来，当半导体元件的影像感测面感测影像时，光线容易发散，易导致影像失真。
此外，当影像感测装置需微小化设计时，利用锡球接合于电路板的晶片封装体会导致影像感测装置的总厚度难以减小。
发明内容
本发明的一技术态样为一种影像感测装置。
根据本发明一实施方式，一种影像感测装置包含电路板、晶片封装体与粘胶层。电路板具有凹部。晶片封装体具有相对的感测面与接合面。粘胶层位于晶片封装体的接合面与电路板的凹部之间。粘胶层具有聚合力。晶片封装体通过凹部的表面与聚合力而弯曲，使得晶片封装体的感测面呈弧面。
在本发明上述实施方式中，由于粘胶层位于晶片封装体的接合面与电路板的凹部之间，因此晶片封装体可通过凹部的表面与粘胶层的聚合力而弯曲。如此一来，晶片封装体的感测面会呈弧面，可模拟成视网膜的形状。当晶片封装体的感测面感测影像时，光线容易集中，可降低影像失真的可能性。此外，影像感测装置是利用粘胶层将晶片封装体接合于电路板的凹部上，不需使用已知球栅阵列的锡球来接合晶片封装体与电路板，因此可降低影像感测装置的总厚度，有益于微小化设计。
本发明的一技术态样为一种影像感测装置。
根据本发明一实施方式，一种影像感测装置包含电路板、晶片封装体、多个导电结构与粘胶层。晶片封装体具有中央区与围绕该中央区的边缘区、及相对的感测面与接合面。导电结构位于电路板与晶片封装体的边缘区之间。粘胶层位于晶片封装体的接合面与电路板之间。粘胶层具有聚合力。晶片封装体通过聚合力与导电结构而弯曲，使得晶片封装体的感测面呈弧面。
在本发明上述实施方式中，由于粘胶层位于晶片封装体的接合面与电路板之间，且导电结构位于电路板与晶片封装体的边缘区之间，因此晶片封装体可通过聚合力与导电结构而弯曲。如此一来，晶片封装体的感测面会呈弧面，可模拟成视网膜的形状。当晶片封装体的感测面感测影像时，光线容易集中，可降低影像失真的可能性。
附图说明
图1绘示根据本发明一实施方式的影像感测装置的剖面图。
图2绘示图1的晶片封装体的放大图。
图3绘示根据本发明另一实施方式的影像感测装置的剖面图。
图4绘示根据本发明又一实施方式的影像感测装置的剖面图。
图5绘示根据本发明一实施方式的影像感测装置的剖面图。
图6绘示根据本发明另一实施方式的影像感测装置的剖面图。
图7绘示根据本发明又一实施方式的影像感测装置的剖面图。
其中，附图中符号的简单说明如下：
100～100b：影像感测装置
110：电路板
112：凹部
114：电性接点
116：表面
120：晶片封装体
121：基板
122：感测面
122a：感测元件
123：焊垫
124：接合面
125：绝缘层
126：重布线层
127：阻隔层
128：开口
129：侧面
130：粘胶层
132a～132d：导电胶
140：导电结构
150：导电胶
200～200b：影像感测装置
210：电路板
220：晶片封装体
222：感测面
224：接合面
226：中央区
228：边缘区
230：导电结构
230a～230b：子导电结构
240：粘胶层
250：空间
d：间距
H1～H3：垂直距离
H4～H6：高度。
具体实施方式
以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些已知惯用的结构与元件在图式中将以简单示意的方式绘示。
图1绘示根据本发明一实施方式的影像感测装置100的剖面图。如图所示，影像感测装置100包含电路板110、晶片封装体120与粘胶层130。其中，电路板110具有凹部112。晶片封装体120具有相对的感测面122与接合面124。粘胶层130位于晶片封装体120的接合面124与电路板110的凹部112之间。粘胶层130可将晶片封装体120固定于电路板110的凹部112上。粘胶层130具有聚合力。在本实施方式中，晶片封装体120通过凹部112的表面与粘胶层130的聚合力而弯曲，使得晶片封装体120的感测面122呈弧面。
此外，电路板110的凹部112的边缘具有电性接点114。影像感测装置100还包含导电结构140。导电结构140位于电性接点114与晶片封装体120的接合面124之间，使晶片封装体120与电路板110导通。在本实施方式中，导电结构140的材质可以包含金，例如为金凸块(gold bump)，但并不用以限制本发明。
电路板110的凹部112的边缘与中心的垂直距离H1大于或等于100μm。晶片封装体120的弯曲程度会近似于凹部112的表面，因此晶片封装体120的边缘与中心的垂直距离H2也会大于或等于100μm，以确保感测面122具有足够的曲率接收外部的影像。
由于晶片封装体120的感测面122会呈弧面，因此可模拟成视网膜的形状。当晶片封装体120的感测面122感测影像时，光线容易集中，可降低影像失真的可能性。此外，影像感测装置120是利用粘胶层130将晶片封装体120接合于电路板110的凹部112上，不需使用已知球栅阵列的锡球来接合晶片封装体120与电路板110，因此可降低影像感测装置100的总厚度，有益于微小化设计。
在本实施方式中，粘胶层130的热膨胀系数可大于晶片封装体120的热膨胀系数。当影像感测装置100在制作时，高温环境可让粘胶层130的膨胀程度大于晶片封装体120的膨胀程度，使粘胶层130产生聚合力带动晶片封装体120弯曲，以确保晶片封装体120具有足够的曲率。在以下叙述中，将说明晶片封装体120的结构。
图2绘示图1的晶片封装体120的放大图。同时参阅图1与图2，晶片封装体120包含基板121、感测元件122a、焊垫123、绝缘层125、重布线层126(Redistribution Layer；RDL)与阻隔层127。基板121的材质包含硅，可以为影像感测晶片。重布线层126电性连接焊垫123，且至少部分重布线层126从阻隔层127的开口128裸露。图1的导电结构140接触开口128中的重布线层126，使得焊垫123电性连接电路板110的电性接点114。应了解，图2晶片封装体120的结构仅为示意，焊垫123与重布线层126的数量并不用以限制本发明，且设计者可依实际需求改变重布线层126的裸露位置。
图3绘示根据本发明另一实施方式的影像感测装置100a的剖面图。影像感测装置100a包含电路板110、晶片封装体120与粘胶层130。与图1实施方式不同的地方在于：电路板110的凹部112的表面具有多个电性接点114，且粘胶层130包含多个导电胶132a、132b、132c、132d。两相邻的导电胶(例如导电胶132b、132c)彼此间具有间距d。每一导电胶位于电性接点114其中之一与晶片封装体120的接合面124之间。导电胶132a、132b、132c、132d可以为双面胶，但并不以此为限。
在本实施方式中，粘胶层130可用来电性连接晶片封装体120与电路板110，影像感测装置100a不需具有图1的导电结构140。导电胶132a、132b、132c、132d的位置大致对齐电性接点114与重布线层126(见图2)的裸露位置，使得晶片封装体120与电路板110可通过导电胶132a、132b、132c、132d电性连接。
图4绘示根据本发明又一实施方式的影像感测装置100b的剖面图。影像感测装置100b包含电路板110、晶片封装体120与粘胶层130。晶片封装体120具有邻接感测面122与接合面124的侧面129。与图1实施方式不同的地方在于：影像感测装置100b的晶片封装体120不具有图2的重布线层126。此外，电路板110邻接凹部112的表面116具有电性接点114，且影像感测装置100b还包含导电胶150。导电胶150位于电性接点114与晶片封装体120的侧面129上，使得晶片封装体120与电路板110通过导电胶150而电性连接。举例来说，影像感测装置100b的晶片封装体120的侧面129可设置用来电性连接导电胶150的电性接点或重布线层，但晶片封装体120邻接于粘胶层130的底部则没有重布线层。
在本实施方式中，导电胶150的材质包含银，例如银胶，但并不用以限制本发明。
图5绘示根据本发明一实施方式的影像感测装置200的剖面图。如图所示，影像感测装置200包含电路板210、晶片封装体220、多个导电结构230与粘胶层240。晶片封装体220具有中央区226与围绕中央区226的边缘区228、及相对的感测面222与接合面224。晶片封装体220的结构可例如图2的结构。导电结构230位于电路板210与晶片封装体220的边缘区228之间。导电结构230可电性接触晶片封装体220的重布线层，例如如图2的阻隔层127开口128中的重布线层126。粘胶层240位于晶片封装体220的接合面224与电路板210之间。粘胶层240具有聚合力。晶片封装体220通过聚合力与导电结构230而弯曲，使得晶片封装体220的感测面222呈弧面。
在本实施方式中，导电结构230、电路板210与晶片封装体220之间具有空间250，且粘胶层240填满于空间250中。导电结构230的材质包含锡，例如为球栅阵列的锡球，但并不用以限制本发明。此外，导电结构230支撑晶片封装体220的边缘区228，搭配粘胶层240的使用，可控制晶片封装体220的边缘区228与中央区226的垂直距离H3大于或等于100μm，以确保感测面222具有足够的曲率接收外部的影像。
在使用时，由于晶片封装体220的感测面222会呈弧面，因此可模拟成视网膜的形状。当晶片封装体220的感测面222感测影像时，光线容易集中，可降低影像失真的可能性。
图6绘示根据本发明另一实施方式的影像感测装置200a的剖面图。影像感测装置200a包含电路板210、晶片封装体220、多个导电结构230与粘胶层240。与图5的实施方式不同的地方在于：粘胶层240仅位于晶片封装体220的中央区226与电路板210之间。这样的设计，晶片封装体220可通过粘胶层240的聚合力与导电结构230的支撑力而弯曲，使晶片封装体220的感测面222呈弧面。与图5相较，影像感测装置200a的粘胶层240用量较少，可节省成本。
图7绘示根据本发明又一实施方式的影像感测装置200b的剖面图。影像感测装置200b包含电路板210、晶片封装体220、多个导电结构230与粘胶层240。与图5实施方式不同的地方在于：影像感测装置200b还包含多个子导电结构230a、230b。子导电结构230a、230b位于电路板210与晶片封装体220之间，且位于空间250中。子导电结构230a、230b的高度均小于导电结构230的高度H4。
在本实施方式中，导电结构230的高度H4大于子导电结构230a的高度H5，且子导电结构230a的高度H5大于子导电结构230b的高度H6。也就是说，子导电结构230a、230b具有不同的高度，且子导电结构230a、230b的高度从晶片封装体220的中央区226往晶片封装体220的边缘区228逐渐增大。
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 (17)

1.一种影像感测装置，其特征在于，包含：
一电路板，具有一凹部；
一晶片封装体，具有相对的一感测面与一接合面；以及
一粘胶层，位于该晶片封装体的该接合面与该电路板的该凹部之间，该粘胶层具有一聚合力，该晶片封装体通过该凹部的表面与该聚合力而弯曲，使得该晶片封装体的该感测面呈一弧面。
2.根据权利要求1所述的影像感测装置，其特征在于，该电路板的该凹部的边缘具有一电性接点，该影像感测装置还包含：
一导电结构，位于该电性接点与该晶片封装体的该接合面之间。
3.根据权利要求2所述的影像感测装置，其特征在于，该导电结构的材质包含金。
4.根据权利要求1所述的影像感测装置，其特征在于，该电路板的该凹部的表面具有多个电性接点，该粘胶层包含多个导电胶，两相邻的该多个导电胶彼此间具有一间距，每一导电胶位于该多个电性接点其中之一与该晶片封装体的该接合面之间。
5.根据权利要求1所述的影像感测装置，其特征在于，该电路板邻接该凹部的表面具有一电性接点，该晶片封装体具有邻接该感测面与该接合面的一侧面，且该影像感测装置还包含：
一导电胶，位于该电性接点与该晶片封装体的该侧面上。
6.根据权利要求5所述的影像感测装置，其特征在于，该导电胶的材质包含银。
7.根据权利要求1所述的影像感测装置，其特征在于，该电路板的该凹部的边缘与中心的垂直距离大于或等于100μm。
8.根据权利要求1所述的影像感测装置，其特征在于，该晶片封装体的边缘与中心的垂直距离大于或等于100μm。
9.根据权利要求1所述的影像感测装置，其特征在于，该粘胶层的热膨胀系数大于该晶片封装体的热膨胀系数。
10.根据权利要求1所述的影像感测装置，其特征在于，该晶片封装体邻接于该粘胶层的底部没有重布线层。
11.一种影像感测装置，其特征在于，包含：
一电路板；
一晶片封装体，具有一中央区与围绕该中央区的一边缘区、及相对的一感测面与一接合面；
多个导电结构，位于该电路板与该晶片封装体的该边缘区之间；以及
一粘胶层，位于该晶片封装体的该接合面与该电路板之间，该粘胶层具有一聚合力，该晶片封装体通过该聚合力与该多个导电结构而弯曲，使得该晶片封装体的该感测面呈一弧面。
12.根据权利要求11所述的影像感测装置，其特征在于，该粘胶层位于该晶片封装体的该中央区与该电路板之间。
13.根据权利要求11所述的影像感测装置，其特征在于，该多个导电结构、该电路板与该晶片封装体之间具有一空间，且该粘胶层填满于该空间中。
14.根据权利要求13所述的影像感测装置，其特征在于，还包含：
多个子导电结构，位于该电路板与该晶片封装体之间，且位于该空间中，其中该多个子导电结构的高度均小于该多个导电结构的高度。
15.根据权利要求14所述的影像感测装置，其特征在于，该多个子导电结构具有不同的高度，且该多个子导电结构的高度从该晶片封装体的该中央区往该晶片封装体的该边缘区逐渐增大。
16.根据权利要求11所述的影像感测装置，其特征在于，该多个导电结构的材质包含锡。
17.根据权利要求11所述的影像感测装置，其特征在于，该晶片封装体的该边缘区与该中央区的垂直距离大于或等于100μm。
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