CN112420753B - 感测器封装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种感测器封装结构，包含基板、设置于基板的感测芯片、位于感测芯片上方的透光层、及形成于基板并固定透光层的胶体。感测芯片电性耦接于基板并具有感测区域。透光层包含有顶面、底面、及相连于顶面与底面的多个侧面。顶面包含分别相连于多个所述侧面的多个边缘。透光层的多个所述侧面覆盖于胶体中。胶体包含顶曲面，所述顶曲面的顶缘相连于所述顶面的多个所述边缘，所述胶体定义有相切于顶曲面且分别穿过多个所述边缘的多个切面，而所述胶体于每个侧面及相邻近的所述切面之间形成有夹角。多个所述夹角中的任两个的差值不大于8度，任一个夹角介于38度～53度。据此，通过限制所述夹角，以有效地控制位于所述透光层外侧的胶体体积。

Description

感测器封装结构
技术领域
本发明涉及一种封装结构，尤其涉及一种感测器封装结构。
背景技术
现有的感测器封装结构会在其玻璃层的侧缘包覆有一封装体，据以使所述玻璃层能被所述封装体所固定。据此，现有感测器封装结构仅考虑到所述玻璃层侧缘所形成的所述封装体的体积不能太小，以避免无法稳固地固定所述玻璃层。然而，现有感测器封装结构并未考虑所述玻璃层侧缘所形成的所述封装体的体积过大时，现有感测器封装结构容易在进行温度循环测试的过程中，因为所述封装体的热胀冷缩而使所述玻璃层产生裂缝。
于是，本发明人认为上述缺陷可改善，乃特潜心研究并配合科学原理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。
发明内容
本发明实施例在于提供一种感测器封装结构，其能有效地改善现有感测器封装结构所可能产生的缺陷。
本发明实施例公开一种感测器封装结构，包括：一基板，具有位于相反侧的一第一板面与一第二板面；一感测芯片，设置于所述基板的所述第一板面，并且所述感测芯片电性耦接于所述基板；其中，所述感测芯片的一上表面具有一感测区域；一透光层，位于所述感测芯片的上方，并且所述透光层包含有一顶面、一底面、及相连于所述顶面与所述底面的多个侧面；其中，所述顶面包含有分别相连于多个所述侧面的多个边缘，所述透光层的所述底面与所述感测芯片的所述感测区域彼此相向；以及一胶体，形成于所述基板的所述第一板面并固定所述透光层；其中，所述感测芯片的一周围部位埋置于所述胶体内，所述透光层的多个所述侧面覆盖于所述胶体，而所述透光层的所述顶面裸露于所述胶体外；其中，所述胶体包含有一顶曲面，并且所述顶曲面的一顶缘相连于所述顶面的多个所述边缘，并且所述胶体定义有相切于所述顶曲面且分别穿过多个所述边缘的多个切面，而所述胶体于每个所述侧面及相邻近的所述切面之间形成有一夹角；其中，所述胶体的多个所述夹角中的任两个的差值不大于8度，并且任一个所述夹角介于38度～53度。
优选地，所述胶体的多个所述夹角中的相邻任两个的差值不大于3度。
优选地，所述胶体的多个所述夹角中的相邻任两个的差值介于1度～5度。
优选地，所述胶体包含有：一支撑体，夹持于所述感测芯片的所述上表面与所述透光层的所述底面之间，并且所述支撑体围绕于所述感测区域的外侧，以使所述感测芯片的所述上表面、所述透光层的所述底面、及所述支撑体共同包围形成一封闭空间，而所述感测区域位于所述封闭空间内；及一封装体，覆盖所述透光层的多个所述侧面并包含有所述顶曲面，并且所述感测芯片与所述支撑体埋置于所述封装体内。
优选地，所述基板于所述第一板面设置有多个第一接垫，所述感测芯片于所述上表面设置有位于所述感测区域外侧的多个第二接垫；其中，所述感测器封装结构包含有的多个金属线，并且多个所述金属线的一端分别连接于多个所述第一接垫，而多个所述金属线的另一端分别连接于多个所述第二接垫，每个所述金属线的至少部分埋置于所述封装体。
优选地，多个所述第二接垫埋置于所述支撑体内，并且每个所述金属线的局部埋置于所述支撑体内。
优选地，多个所述第二接垫位于所述支撑体的外侧，并且每个所述金属线完全埋置于所述封装体内。
优选地，所述封装体为一固化后的液态封胶。
优选地，所述感测器封装结构在JEDEC条件B的温度循环测试后，所述透光层未形成有任何裂缝。
优选地，所述透光层的所述顶面垂直地相连于每个所述侧面。
综上所述，本发明实施例所公开的感测器封装结构，其通过限制所述胶体上表面与透光层之间的角度，以有效地控制位于所述透光层外侧的胶体体积，据以使得所述透光层不但能被所述胶体所稳固地固定，还能有效地降低所述胶体的热胀冷缩对所述透光层的影响。据此，所述感测器封装结构在进行温度测试时，所述透光层不易因为所述胶体的热胀冷缩而产生碎裂。
为能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的保护范围作任何的限制。
附图说明
图1为本发明实施例一的感测器封装结构的立体示意图。
图2为图1沿剖线II-II的剖视示意图。
图3为图1沿剖线III-III的剖视示意图。
图4为本发明实施例二的感测器封装结构的剖视示意图。
具体实施方式
请参阅图1至图4所示，其为本发明的实施例，需先说明的是，本实施例对应附图所提及的相关数量与外型，仅用来具体地说明本发明的实施方式，以便于了解本发明的内容，而非用来局限本发明的保护范围。
[实施例一]
如图1至图3所示，其为本发明的实施例一。本实施例公开一种感测器封装结构100；也就是说，内部非为封装感测器的任何封装结构，其结构设计基础不同于本实施例所指的感测器封装结构100，所以两者之间并不适于进行对比。
如图2和图3所示，所述感测器封装结构100包含有一基板1、设置于所述基板1上的一感测芯片2、电性耦接所述感测芯片2与所述基板1的多条金属线3、位于所述感测芯片2上方的一透光层4、及形成于所述基板1并固定所述透光层4的一胶体5。其中，所述感测器封装结构100于本实施例中例如是通过JEDEC条件B的温度循环测试，所述透光层4未形成有任何裂缝的态样，但本发明不以此为限。
再者，所述感测器封装结构100于本实施例中虽是以包含上述组件来做说明，但所述感测器封装结构100也可以依据设计需求而加以调整变化。举例来说，在本发明未绘示的其他实施例中，所述感测器封装结构100可以省略多个所述金属线3，并且所述感测芯片2通过覆晶方式固定于所述基板1上。
需先阐明的是，为便于说明本实施例感测器封装结构100，图2和图3是以剖视图呈现，但可以理解的是，在图2和图3所未呈现的感测器封装结构100的部位也会形成有相对应的构造。例如：图2仅呈现两条金属线3，但在图2所未呈现的感测器封装结构100的部位还包含其他条金属线3。以下将分别就本实施例感测器封装结构100的各个组件构造与连接关系作一说明。
所述基板1于本实施例中为呈方形(长方形或正方形)，但本发明不受限于此。其中，所述基板1具有位于相反侧的一第一板面11与一第二板面12，所述基板1于其第一板面11的大致中央处设有一芯片固定区111，并且所述基板1于其第一板面11形成有位于所述芯片固定区111(或所述感测芯片2)外侧的多个第一接垫112。多个所述第一接垫112于本实施例中是大致排列呈环状，但本发明不限于此。举例来说，在本发明未绘示的其他实施例中，多个所述第一接垫112也可以是在所述芯片固定区111的相反两侧分别排成两列。
此外，所述基板1也可以于其第二板面12设有多个焊接球(图未标示)，并且所述感测器封装结构100能通过多个所述焊接球而焊接固定于一电子构件(图未标示)上，据以使所述感测器封装结构100能电性连接所述电子构件。
所述感测芯片2于本实施例中是以一影像感测芯片来说明，但不以此为限。其中，所述感测芯片2是固定于所述基板1的第一板面11(如：芯片固定区111)，也就是说，所述感测芯片2是位于多个所述第一接垫112的内侧。再者，所述感测芯片2的一上表面21包含有一感测区域211、围绕于所述感测区域211(且呈环形)的一承载区域212、及位于所述感测区域211外侧的多个第二接垫213。其中，多个所述第二接垫213于本实施例中是设置于所述承载区域212上。
其中，所述感测芯片2的多个所述第二接垫213的数量及位置于本实施例中是分别对应于所述基板1的多个所述第一接垫112的数量及位置。再者，多个所述金属线3的一端分别连接于多个所述第一接垫112，并且多个所述金属线3的另一端分别连接于多个所述第二接垫213，据以使所述基板1能通过多个所述金属线3而电性耦接于所述感测芯片2。
所述透光层4于本实施例中是以呈透明状的一平板玻璃来说明，但本发明不受限于此。所述透光层4通过所述胶体5定位而设置于所述感测芯片2的上方。其中，所述透光层4包含有一顶面41、一底面42、及相连于所述顶面41与所述底面42的多个侧面43，所述顶面41包含有分别相连于多个所述侧面43的多个边缘411，所述透光层4的所述底面42与所述感测芯片2的所述感测区域211彼此相向。
进一步地说，所述透光层4的所述顶面41于本实施例中是垂直地相连于每个所述侧面43，但本发明不以此为限。举例来说，在本发明未绘示的其他实施例中，所述透光层4的所述顶面41也可以与每个所述侧面43相夹形成有一钝角或一锐角；或者每个所述侧面43也可以呈阶梯状。
所述胶体5形成于所述基板1的所述第一板面11，并且所述感测芯片2的一周围部位(如：所述感测芯片2对应于多个所述第二接垫213的部位)埋置于所述胶体5内，所述透光层4的多个所述侧面43覆盖于所述胶体5中，而所述透光层4的所述顶面41裸露于所述胶体5之外。
其中，所述胶体5包含有一顶曲面521，并且所述顶曲面521的一顶缘相连于所述顶面41的多个所述边缘411，并且所述胶体5定义有相切于所述顶曲面521且分别穿过多个所述边缘411的多个切面P，而所述胶体5于每个所述侧面43及相邻近的所述切面P之间形成有一夹角α1～α4。于本实施例中，所述胶体5的多个所述夹角α1～α4中的任两个的差值不大于8度，并且任一个所述夹角α1～α4皆介于38度～53度。其中，所述胶体5的多个所述夹角α1～α4中的相邻任两个(如：夹角α1与夹角α2)的差值可以是不大于3度、或是介于1度～5度。
需说明的是，本发明的胶体5可以是单件式构造或是由多个构件所组成的构造；而于本实施例中，所述胶体5是包含有一支撑体51及一封装体52，并且所述封装体52为一固化后的液态封胶(liquid compound)，但本发明不受限于此。
其中，所述支撑体51设置于所述感测芯片2的所述承载区域212上、并连接于所述透光层4的所述底面42；也就是说，所述支撑体51夹持于所述感测芯片2的所述上表面21与所述透光层4的所述底面42之间。再者，所述支撑体51围绕于所述感测区域211的外侧，以使所述感测芯片2的所述上表面21、所述透光层4的所述底面42、及所述支撑体51共同包围形成一封闭空间E，而所述感测区域211位于所述封闭空间E内。
所述封装体52覆盖所述透光层4的多个所述侧面43并包含有所述顶曲面521。其中，所述感测芯片2的所述周围部位与所述支撑体51皆埋置于所述封装体52内，并且每个所述金属线3的局部埋置于所述支撑体51内，而每个所述金属线3的其余部位埋置于所述封装体52内。据此，所述胶体5的多个所述夹角α1～α4于本实施例中是位于所述封装体52；也就是说，本实施例的所述封装体52定义有多个所述切面P。
[实施例二]
请参阅图4所示，其为本发明的实施例二。本实施例类似于上述实施例一，所以两个实施例的相同处则不再加以赘述，而本实施例相较于实施例一的差异在于：本实施例的多个所述第二接垫213位于所述支撑体51的外侧，并且每个所述金属线3完全埋置于所述封装体52内。据此，依据本发明的实施例一与实施例二，每个所述金属线3可以是以其至少部分埋置于所述封装体52。
[本发明实施例的技术效果]
综上所述，本发明实施例所公开的感测器封装结构，其通过限制所述胶体顶曲面与透光层之间的角度，以有效地控制位于所述透光层外侧的胶体体积，据以使得所述透光层不但能被所述胶体所稳固地固定，还能有效地降低所述胶体的热胀冷缩对所述透光层的影响。据此，所述感测器封装结构在进行温度测试时，所述透光层不易因为所述胶体的热胀冷缩而产生碎裂。
此外，为证实本实施例的所述感测器封装结构能有效地降低所述胶体的热胀冷缩对所述透光层的影响，以下列举部分实验结果来说明。当所述胶体(如：所述封装体)的多个所述夹角为40.8度～42.1度时，所述感测器封装结构于温度循环测试(如：JEDEC条件B的温度循环测试)时，所述透光层未形成有任何裂缝。然而，当所述胶体(如：所述封装体)的多个所述夹角为53.2度～53.9度、及62.2度～69.9度的其中一组数据时，所述感测器封装结构于温度循环测试(如：JEDEC条件B的温度循环测试)时，所述透光层于邻近多个所述侧面处会形成有至少一个裂缝。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的专利范围，所以凡是运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的专利范围内。

Claims (9)

1.一种感测器封装结构，其特征在于，所述感测器封装结构包括：一基板，具有位于相反侧的一第一板面与一第二板面；
一感测芯片，设置于所述基板的所述第一板面，并且所述感测芯片电性耦接于所述基板；其中，所述感测芯片的一上表面具有一感测区域；
一透光层，位于所述感测芯片的上方，并且所述透光层包含有一顶面、一底面、及相连于所述顶面与所述底面的多个侧面；其中，所述顶面包含有分别相连于多个所述侧面的多个边缘，所述透光层的所述底面与所述感测芯片的所述感测区域彼此相向；以及
一胶体，形成于所述基板的所述第一板面并固定所述透光层；其中，所述感测芯片的一周围部位埋置于所述胶体内，所述透光层的多个所述侧面覆盖于所述胶体，而所述透光层的所述顶面裸露于所述胶体外；
其中，所述胶体包含有一顶曲面，并且所述顶曲面的一顶缘相连于所述顶面的多个所述边缘，并且所述胶体定义有相切于所述顶曲面且分别穿过多个所述边缘的多个切面，而所述胶体于每个所述侧面及相邻近的所述切面之间形成有一夹角；其中，所述胶体的多个所述夹角中的任两个的差值不大于8度，并且任一个所述夹角介于38度～53度；其中，所述感测器封装结构在JEDEC条件B的温度循环测试后，所述透光层未形成有任何裂缝。
2.依据权利要求1所述的感测器封装结构，其特征在于，所述胶体的多个所述夹角中的相邻任两个的差值不大于3度。
3.依据权利要求1所述的感测器封装结构，其特征在于，所述胶体的多个所述夹角中的相邻任两个的差值介于1度～5度。
4.依据权利要求1所述的感测器封装结构，其特征在于，所述胶体包含有：
一支撑体，夹持于所述感测芯片的所述上表面与所述透光层的所述底面之间，并且所述支撑体围绕于所述感测区域的外侧，以使所述感测芯片的所述上表面、所述透光层的所述底面、及所述支撑体共同包围形成一封闭空间，而所述感测区域位于所述封闭空间内；及
一封装体，覆盖所述透光层的多个所述侧面并包含有所述顶曲面，并且所述感测芯片与所述支撑体埋置于所述封装体内。
5.依据权利要求4所述的感测器封装结构，其特征在于，所述基板于所述第一板面设置有多个第一接垫，所述感测芯片于所述上表面设置有位于所述感测区域外侧的多个第二接垫；其中，所述感测器封装结构包含有的多个金属线，并且多个所述金属线的一端分别连接于多个所述第一接垫，而多个所述金属线的另一端分别连接于多个所述第二接垫，每个所述金属线的至少部分埋置于所述封装体。
6.依据权利要求5所述的感测器封装结构，其特征在于，多个所述第二接垫埋置于所述支撑体内，并且每个所述金属线的局部埋置于所述支撑体内。
7.依据权利要求5所述的感测器封装结构，其特征在于，多个所述第二接垫位于所述支撑体的外侧，并且每个所述金属线完全埋置于所述封装体内。
8.依据权利要求4所述的感测器封装结构，其特征在于，所述封装体为一固化后的液态封胶。
9.依据权利要求1所述的感测器封装结构，其特征在于，所述透光层的所述顶面垂直地相连于每个所述侧面。
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