CN1159771C - 影像感测器封装结构及其封装方法 - Google Patents
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Abstract
一种影像感测器封装结构，包含：一影像感测器，具有一光接收面以及一底表面，其中该光接收面上包含：(a)一光接收区，具有多数个感光元件，用以接收光源并将的转换成电子讯号；(b)一接着剂，形成于该光接收区的周围；以及(c)多数个接合垫，形成于该接着剂的外缘；以及一覆盖于该影像感测器上的玻璃盖，能够保持该接合垫裸露，并且贴合上该接着剂而密封该光接收区，由此而能增加封装的效率及缩小封装结构的尺寸。
Description
技术领域
本发明涉及一种影像感测器，尤其是涉及一种影像感测器的封装结构及其封装方法。
背景技术
影像感测器因可以在空间中检测光源并将之转换为电子讯号，故被广泛应用在各种光电产品中，而且是关键的零部件之一。一般而言，是将多个影像感测器形成于晶圆片上，经切割后成为单一个影像感测器，但必须进一步加以封装。而如何满足轻薄短小的要求，有效地简化封装流程以及缩小影像感测器封装结构的尺寸，则是业界所研究的一个重要课题。
常见的影像感测器封装结构如图1至图3所示。如图1，影像感测器1是固定在具有一定高度的封装基板2之上，并经一玻璃盖3覆盖后形成一影像感测器封装结构；其中，导线引脚4是将影像感测器1的内部电路与外界导通，其俯视图则如图2所示。图3所示为进一步将该影像感测器封装结构封装在一印刷电路板5上。
常见的影像感测器封装结构具有一些缺点，例如封装基板与玻璃盖占据较大体积使得封装结构无法进一步缩小，其制造过程需要额外的封装基板材料而且玻璃盖用量较高，并且影像感测器无法直接接合到印刷电路基板，制造步骤也比较多等，这对于要求轻薄短小且具有迅速多变特点的半导体封装产业而言，确实是一些需要克服的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种影像感测器封装结构及其封装方法，其不仅能使封装结构的体积和重量得到减小，而且制造步骤少、节省材料。
为实现上述目的，本发明提供了一种影像感测器封装结构，包括；1)一影像感测器，具有一光接收面以及一底表面；该光接收面上包含：a)一光接收区，具有多个感光元件，用以接收光源并将之转换成电子讯号；b)一接着剂，形成于该光接收区的周围；c)多个接合垫，形成于该接着剂的外缘；以及2)一覆盖于该影像感测器上的玻璃盖，该玻璃盖大于该接着剂与光接受区所形成的区域并保持该接合垫裸露，且贴合至该接着剂以密封该光接收区。
所述的影像感测器封装结构，其特征在于：该接合垫是形成于该接着剂外缘的一侧边。
所述的影像感测器封装结构，其特征在于：该接合垫是形成于该接着剂外缘相邻的两侧边。
所述的影像感测器封装结构，其特征在于：还包括一与底表面贴合的基板以及多个连接该接合垫及该基板的导线引脚。
所述的影像感测器封装结构，其特征在于：该基板是一印刷电路板。
所述的影像感测器封装结构，其特征在于：还包括一以保护该导线引脚的保护层。
本发明还提供了一种影像感测器封装方法，其特征在于：包括下列步骤：1)于一晶圆片上形成多个影像感测器，每一个影像感测器具有一光接收面以及一底表面，于该光接收面上形成有一具有多个感光元件的光接收区，并在该光接收区外缘至少一侧边形成多个接合垫；2)于每个影像感测器的该光接收区侧边与该接合垫之间形成一接着剂；3)覆盖一玻璃盖板以贴合于该晶圆片上，并密封每一影像感测器的光接收区；以及4)切割该晶圆片，以形成多个影像感测器封装结构。
采用了上述结构后，本发明所提供的一种影像感测器封装结构及其封装方法，其主要是在影像感测器的光接收区周围提供一用以附着玻璃盖的封装接着剂，并且将玻璃盖直接覆盖在该光接收区上面，由此不仅能提高封装效率以及影像感测器封装结构的合格率，而且能够缩小封装结构的尺寸，达到晶粒级封装(chip scale package，CSP)的要求，适合于未来高集成密度影像感测器封装的应用，甚至可将各种功能集合到一颗晶粒上的单晶片系统(system on a chip)中，而达到轻薄短小的要求，使其应用在移动电话或笔记型电脑等中。
本发明所揭示的影像感测器封装结构及其封装方法能够集合级I(levelI)以及级II(level II)的封装，达到晶粒位于基板上(chip on board，COS)的要求，并且可以避免制造过程中所造成的污染，而且由于玻璃盖是直接附着在影像感测器的晶圆片上，使玻璃的应力可以分摊到晶圆片上，因此玻璃盖板的厚度可以降低，并由此使整个封装结构的体积和重量均得到进一步缩小。
另外，本发明还使影像感测器封装结构由四边接合垫的设计转向两边接合垫的设计，所以可以满足未来发展的趋势。
附图说明
下面，结合附图和实施例对本发明的影像感测器封装结构及其封装方法做进一步详细的描述。
图1是常见的影像感测器封装结构的剖面图。
图2是常见的影像感测器封装结构的俯视图。
图3是图1、图2中常见的影像感测器封装结构装设在印刷电路板上的剖面图。
图4是本发明影像感测器封装结构一实施例的侧视图。
图5是图4中影像感测器封装结构的俯视图。
图6是本发明影像感测器封装结构装设在基板上的剖面图。
图7a至图7d是本发明影像感测器封装方法的各步骤的示意图，其中：
图7a显示形成接着剂在晶圆片上影像感测器的周围；
图7b显示图7a中的晶圆片上部分影像感测器的放大图；
图7c显示将玻璃盖板贴合至晶圆片上；
图7d显示进行切割。
具体实施方式
首先，参阅图4及图5所示的本发明的一具体实施例。图4所示为影像感测器封装结构的侧面示意图，玻璃盖12是直接覆盖在影像感测器11之上，两者之间有一段位移而非完全重叠，是用以露出影像感测器11上的接合垫15，如图5所示。
参阅图5，影像感测器11具有一光接收面以及一底表面，该光接收面上包含一光接收区14、形成于该光接收区14周围的接着剂13、以及形成于该接着剂13外缘的多个接合垫15。该光接收区14具有多个感光元件，用以接收光源并将之转换成电子讯号，以达到影像感测的功能。
接着剂13是用以将玻璃盖12粘着在影像感测器11之上，并且能够将该光接收区14封闭于由玻璃盖12与粘着剂13所形成的密闭空间之中，该接着剂13可以使用一般的树脂，例如硅胶(silicon)、紫外线树脂(UV epoxy)或环氧树脂等。
接合垫15是用以将影像感测器11的内部电路与外部电路连接的，一般可见的形式是排列在光接收区14的四周，而于本实施例中，则是将接合垫15布置在光接收区14相邻的两侧边，而且位于同一侧边的接合垫有两排，彼此交错，以利于后续导线引脚的装设。接合垫15是位于接着剂13的外缘侧边，以避免被玻璃盖12所掩盖，其排列形式可以是位于该接着剂14外缘的一侧边或多个侧边，且每一侧边的排列数可以是单数个也可以是多数个。
该影像感测器封装结构的玻璃盖12，其略大于该接着剂13与光接受区14所形成的区域且保持该接合垫15裸露，并贴合上该接着剂13以密封该光接收区14。由于玻璃盖12是以接着剂13直接固定在影像感测器上，故可以大幅缩小封装结构的尺寸，而且在影像感测器11的形成过程中是直接进行玻璃盖12的构装，其不仅制程更为简便，而且可以避免污染，能进一步提高产品的合格率。再者，由于玻璃盖12的尺寸缩小，而且部分应力能够由影像感测器11承受，因此，玻璃盖12的厚度可以降低，使整个封装结构的体积或是重量均得以进一步缩小。
如图6所示，是将本发明影像感测器封装结构装设在基板上，影像感测器封装结构还包含一基板16以及多个导线引脚17，使该影像感测器的底表面贴合在该基板16上，且该导线引脚17的一端连接该接合垫(如图5所示的标号15)，另一端则连接至该基板16，用以连接并导通影像感测器11内部的电路至外部电路，而该基板16于较常应用的情况中是一印刷电路板。该影像感测器封装结构，为了进一步保护导线引脚17，还设有一保护层18其分布在该影像感测器11具有接合垫的周边，并且覆盖包裹以保护该导线引脚17。
之后，参阅图7a至7d，本说明揭示了一种形成上述影像感测器封装结构的封装方法，
如图7a所示，提供一晶圆片19，其上形成有多个影像感测器11，该晶圆片H的局部放大图则如图7b所示，其中，每一个影像感测器11具有一光接收面以及一底表面，且于该光接收面上形成有一具有多个感光元件的光接收区14，用以接收光源并将之转换成电子讯号，以及形成于该光接收区外缘至少一侧边的多个接合垫15。
于每个影像感测器11的该光接收区14周围形成一接着剂13，如图7b所示，其中，在每一个影像感测器11上，于形成有接合垫15的光接收区14的侧边，该接着剂13介于该光接收区14侧边与该接合垫15之间。
再覆盖一玻璃盖板20于该晶圆片19上，如图7c所示，使该玻璃盖板20贴合于该接着剂，以密封每一影像感测器的光接收区。
最后，以切割锯21切割该晶圆片19，如图7d所示，则最终形成多个该影像感测器封装结构。
Claims (7)
1、一种影像感测器封装结构，包括：
1)一影像感测器，具有一光接收面以及一底表面；该光接收面上包含：a)一光接收区，具有多个感光元件，用以接收光源并将之转换成电子讯号；b)一接着剂，形成于该光接收区的周围；c)多个接合垫，形成于该接着剂的外缘；以及
2)一覆盖于该影像感测器上的玻璃盖，
该玻璃盖大于该接着剂与光接受区所形成的区域并保持该接合垫裸露，且直接贴合至该接着剂以密封该光接收区。
2、如权利要求1所述的影像感测器封装结构，其特征在于：该接合垫是形成于该接着剂外缘的一侧边。
3、如权利要求1所述的影像感测器封装结构，其特征在于：该接合垫是形成于该接着剂外缘相邻的两侧边。
4、如权利要求1所述的影像感测器封装结构，其特征在于：还包括一与底表面贴合的基板以及多个连接该接合垫及该基板的导线引脚。
5、如权利要求4所述的影像感测器封装结构，其特征在于：该基板是一印刷电路板。
6、如权利要求4所述的影像感测器封装结构，其特征在于：还包括一以保护该导线引脚的保护层。
7、一种影像感测器封装方法，其特征在于：包括下列步骤：
1)于一晶圆片上形成多个影像感测器，每一个影像感测器具有一光接收面以及一底表面，于该光接收面上形成有一具有多个感光元件的光接收区，并在该光接收区外缘至少一侧边形成多个接合垫；
2)于每个影像感测器的该光接收区侧边与该接合垫之间形成一接着剂；
3)覆盖一玻璃盖板以贴合于该晶圆片上，并密封每一影像感测器的光接收区；以及
4)切割该晶圆片，以形成多个影像感测器封装结构。
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