CN116504795A - 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，其包含一基板、设置于所述基板上的一感测芯片、设置于所述基板上并围绕所述感测芯片的一光固化层、设置在所述光固化层上的一透光层、及呈环形且设置于所述透光层的一遮蔽层。所述透光层的内表面、所述光固化层、及所述基板共同包围形成有容置所述感测芯片的一封闭空间。所述遮蔽层正投影至所述内表面所形成的一第一投影区域，其未触及于所述光固化层。所述感测芯片的感测区域正投影至所述内表面所形成的一第二投影区域，其未重叠于所述第一投影区域且位于所述第一投影区域的内侧。据此，所述感测器封装结构通过多个组件之间的结构搭配设置，据以能同时兼顾到多项技术效果。
Description
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是将玻璃板通过胶层而设置于感测芯片上，并且所述胶层是围绕在所述感测芯片的感测区域外围。然而，由于穿过所述玻璃板的光线有可能部分会被所述胶层所反射，因而对所述感测芯片的所述感测区域会造成影响(如：眩光现象)。
依上所述，现有感测器封装结构是在所述玻璃板与所述胶层之间形成有遮蔽层，据以降低所述眩光现象。然而，埋置于所述胶层内的局部所述遮蔽层易导致分层(delamination)缺失的产生。
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，其包括：一基板；一感测芯片，沿一默认方向设置于基板上，并且感测芯片电性耦接于基板；其中，感测芯片的一顶面包含有一感测区域；一光固化层，呈环形且设置于基板上并围绕于感测芯片的外侧；一透光层，具有一外表面与一内表面，并且内表面具有呈环形的一安装区域；透光层以安装区域设置在光固化层上，以位于感测芯片的上方；其中，透光层的内表面、光固化层、及基板共同包围形成有一封闭空间，并且感测芯片位于封闭空间内；以及一遮蔽层，呈环形且设置于透光层，用以阻挡可见光穿过；其中，遮蔽层沿预设方向正投影至内表面所形成的一第一投影区域，其未重叠于安装区域；感测区域沿默认方向正投影至内表面所形成的一第二投影区域，其未重叠于第一投影区域且位于第一投影区域的内侧。
可选地，基板包含有位于感测芯片外侧的多个焊接垫，并且感测芯片包含有位于感测区域外侧的多个连接垫；其中，感测器封装结构包含有多条金属线，并且多条金属线的一端连接于多个焊接垫，而多条金属线的另一端连接于多个焊接垫。
可选地，至少一个连接垫及其相连的金属线的局部皆埋置于光固化层内。
可选地，至少一个连接垫及其相连的金属线皆位于光固化层的内侧。
可选地，多个连接垫位于遮蔽层沿预设方向朝基板正投影所沿经的一投影空间之内。
可选地，遮蔽层仅能供波长780纳米以上的红外光穿过，并且遮蔽层能阻挡波长小于780纳米的光穿过。
可选地，遮蔽层位于封闭空间内且形成于内表面，遮蔽层的外缘与光固化层之间留有0～50微米的一第一距离，第二投影区域与遮蔽层的内缘之间留有0～50微米的一第二距离。
可选地，遮蔽层位于封闭空间之外且形成于外表面，第一投影区域的外缘与安装区域之间留有0～50微米的一第一距离，并且第二投影区域与第一投影区域的内缘之间留有0～50微米的一第二距离。
可选地，感测器封装结构包含有形成于基板的一封装体，光固化层及透光层皆埋置于封装体内，并且透光层的至少部分外表面裸露于封装体之外。
可选地，光固化层进一步限定为一紫外光固化层；封装体为不透光状，用以阻挡可见光穿过；其中，透光层具有相连于外表面与内表面的安装区域的一环侧面，并且环侧面的至少95％区域及局部安装区域皆相连且覆盖于封装体。
综上所述，本发明实施例所公开的感测器封装结构，其通过多个组件之间的结构搭配设置，据以能同时兼顾到(或实现)多项技术效果(如：所述感测器封装结构在实现以所述遮蔽层阻挡可见光，来降低因为所述光固化层反光而产生的眩光现象的前提之下，所述遮蔽层不会对所述光固化层的固化过程产生影响，并且所述遮蔽层与所述光固化层之间也不会有分层缺陷产生，据以有效地提升所述感测器封装结构的良率)。
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的上视示意图。
图3为图2沿剖线III-III的剖视示意图。
图4为本发明实施例一的感测器封装结构的另一形态的剖视示意图。
图5为本发明实施例一的感测器封装结构的又一形态的剖视示意图。
图6为本发明实施例二的感测器封装结构的立体示意图。
图7为图6的上视示意图。
图8为图7沿剖线VIII-VIII的剖视示意图。
图9为本发明实施例二的感测器封装结构的另一形态的剖视示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“感测器封装结构”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
实施例一
请参阅图1至图5所示，其为本发明的实施例一。如图1和图2所示，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至图4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、设置于所述基板1上的一光固化层4、设置于所述光固化层4上的一透光层5、设置于所述透光层5的一遮蔽层6、及形成于所述基板1上的一封装体7。
其中，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通过覆晶方式固定且电性耦接于所述基板1上；或者，所述感测器封装结构100也可以省略或以其他构造替代所述封装体7。以下将分别就本实施例中的所述感测器封装结构100的各个组件构造与连接关系作一说明。
所述基板1于本实施例中为呈正方形或矩形，但本发明不受限于此。其中，所述基板1于其上表面11的大致中央处设有一芯片固定区111，并且所述基板1于其上表面11形成有位于所述芯片固定区111(或所述感测芯片2)外侧的多个焊接垫112。多个所述焊接垫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，多个所述焊接垫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也可以于其下表面12设有多个焊接球8，并且所述感测器封装结构100能通过多个所述焊接球8而焊接固定于一电子构件(图中未示出)上，据以使所述感测器封装结构100能够电性连接于所述电子构件。
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(的底面22)是沿一预设方向P固定于所述基板1的所述芯片固定区111；也就是说，所述感测芯片2是位于多个所述焊接垫112的内侧。再者，所述感测芯片2的一顶面21包含有一感测区域211及围绕于所述感测区域211(且呈环形)的一承载区域212，并且所述感测芯片2包含有位于所述承载区域212的多个连接垫213(也就是，多个所述连接垫213位于所述感测区域211的外侧)。
其中，所述感测芯片2的多个所述连接垫213的数量及位置于本实施例中是分别对应于所述基板1的多个所述焊接垫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焊接垫112，并且多个所述金属线3的另一端分别连接于多个所述连接垫213(也就是说，每条所述金属线3的两端分别连接于一条个所述焊接垫112及相对应的所述连接垫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。
所述光固化层4呈环形且设置于所述基板1的所述芯片固定区111外侧并围绕于所述感测芯片2的外侧。所述光固化层4于本实施例中未接触于所述感测芯片2，据以利于所述感测器封装结构100能够采用各种类型的所述感测芯片2。也就是说，接触于所述感测芯片2的任何胶层则不同于本实施例所指的所述光固化层4。
更详细地说，所述光固化层4可以是位于多个所述焊接垫112上；也就是说，每个(或至少一个)所述焊接垫112与其相连的所述金属线3的局部皆埋置于所述光固化层4内，据以缩小所述感测器封装结构100的整体尺寸，但本发明不受限于此。举例来说，如图5所示，每个(或至少一个)所述连接垫213及其相连的所述金属线3可以是位于所述光固化层4的内侧。
此外，所述光固化层4于本实施例中进一步限定为一紫外光固化层，其意指是通过一紫外光照射而固化的结构，所以并非通过紫外光固化的任何胶层是不同于本实施例所指的所述光固化层4。
如图2至图4所示，所述透光层5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5通过所述光固化层4而设置于所述感测芯片2的上方；也就是说，所述光固化层4夹持于所述透光层5与所述基板1之间。
其中，所述透光层5于本实施例中包含有一外表面51、位于所述外表面51相反侧的一内表面52、及相连于所述外表面51与所述内表面52的一环侧面53。再者，所述内表面52具有一透光区域521、呈环形且围绕于所述透光区域521的一配置区域522、及呈环形且围绕于所述配置区域522的一安装区域523，并且所述安装区域523相连于所述环侧面53。
进一步地说，所述透光层5以所述安装区域523设置在所述光固化层4上，以位于所述感测芯片2的上方，并且所述透光层5的所述内表面52、所述光固化层4、及所述基板1共同包围形成有一封闭空间E。其中，所述感测芯片2位于所述封闭空间E内，并且所述感测区域211面向所述透光区域521。
所述遮蔽层6呈环形且设置于所述透光层5，用以阻挡可见光穿过。其中，所述遮蔽层6于本实施例中仅能供波长780纳米(nm)以上的所述红外光穿过，并且所述遮蔽层6能阻挡波长小于780纳米的光穿过。此外，多个所述连接垫213(及每条所述金属线3的至少局部)位于所述遮蔽层6沿所述预设方向P朝所述基板1正投影所沿经的一投影空间之内。
更详细地说，所述遮蔽层6位于所述封闭空间E内且形成于所述透光层5的所述内表面52。其中，所述遮蔽层6沿所述预设方向P正投影至所述内表面52所形成的一第一投影区域，其未重叠于所述安装区域523。换个角度来说，所述遮蔽层6位于所述光固化层4的内侧且未埋置于所述光固化层4。再者，所述感测区域211沿所述默认方向P正投影至所述内表面52所形成的一第二投影区域，其未重叠于所述第一投影区域且位于所述第一投影区域的内侧。换个角度来说，所述遮蔽层6的内缘形成有位于所述感测区域211正上方的一开口O。
依上所述，所述遮蔽层6可以依据设计需求而形成于所述透光层5的所述内表面52的所述配置区域522上。而于本实施例中，所述遮蔽层6的外缘与所述光固化层4之间较佳是留有0～50微米(μm)的一第一距离D1，并且所述第二投影区域与所述遮蔽层6的所述内缘之间较佳是留有0～50微米的一第二距离D2，但本发明不受限于此。
所述封装体7于本实施例中为不透光状，用以阻挡可见光穿过。所述封装体7是以一模制封胶(molding compound)来说明，并且所述封装体7形成于所述基板1的所述上表面11且其边缘切齐于所述基板1的边缘。其中，所述光固化层4及所述透光层5皆埋置于所述封装体7内，并且所述透光层5的至少部分所述外表面51裸露于所述封装体7之外，而所述环侧面53的至少95％区域及局部所述安装区域523皆相连且覆盖于所述封装体7，但本发明不受限于此。
依上所述，所述感测器封装结构100于本实施例中通过多个组件之间的结构搭配设置，据以能同时兼顾到(或实现)下段所载的多项技术效果(也就是说，无法同时兼顾或实现以上多个技术效果的封装结构，则不同于本实施例所指的所述感测器封装结构100)。
具体来说，所述感测器封装结构100在实现以所述遮蔽层6阻挡可见光，来降低因为所述光固化层4反光而产生的眩光现象的前提之下，所述遮蔽层6不会对所述光固化层4的固化过程产生影响，并且所述遮蔽层6与所述光固化层4之间也不会有分层缺陷产生，据以有效地提升所述感测器封装结构100的良率。再者，所述感测器封装结构100还可以通过所述遮蔽层6仅供红外光穿过的特性，据以使用红外光来进行相应的检测(如：检测所述光固化层4的形状)。
实施例二
请参阅图6至图9所示，其为本发明的实施例二。由于本实施例类似于上述实施例一，所以两个实施例的相同处不再加以赘述，而本实施例相较于上述实施例一的差异大致说明如下：
于本实施例中，所述遮蔽层6位于所述封闭空间E之外且形成于所述透光层5的所述外表面51。更详细地说，所述遮蔽层6沿所述预设方向P正投影至所述内表面52所形成的一第一投影区域，其未重叠于所述安装区域523。于本实施例中，所述第一投影区域的外缘与所述安装区域523之间留有0～50微米的一第一距离D1，并且所述第二投影区域与所述第一投影区域的内缘之间留有0～50微米的一第二距离D2。
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，其通过多个组件之间的结构搭配设置，据以能同时兼顾到(或实现)多项技术效果(如：所述感测器封装结构在实现以所述遮蔽层阻挡可见光，来降低因为所述光固化层反光而产生的眩光现象的前提之下，所述遮蔽层不会对所述光固化层的固化过程产生影响，并且所述遮蔽层与所述光固化层之间也不会有分层缺陷产生，据以有效地提升所述感测器封装结构的良率)。
再者，本发明实施例所公开的感测器封装结构，其还可以通过所述遮蔽层仅供红外光穿过的特性，据以使用红外光来进行相应的检测。
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 (10)
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；
一感测芯片，沿一默认方向设置于所述基板上，并且所述感测芯片电性耦接于所述基板；其中，所述感测芯片的一顶面包含有一感测区域；
一光固化层，呈环形且设置于所述基板上并围绕于所述感测芯片的外侧；
一透光层，具有一外表面与一内表面，并且所述内表面具有呈环形的一安装区域；所述透光层以所述安装区域设置在所述光固化层上，以位于所述感测芯片的上方；其中，所述透光层的所述内表面、所述光固化层、及所述基板共同包围形成有一封闭空间，并且所述感测芯片位于所述封闭空间内；以及
一遮蔽层，呈环形且设置于所述透光层，用以阻挡可见光穿过；其中，所述遮蔽层沿预设方向正投影至所述内表面所形成的一第一投影区域，其未重叠于所述安装区域；所述感测区域沿所述默认方向正投影至所述内表面所形成的一第二投影区域，其未重叠于所述第一投影区域且位于所述第一投影区域的内侧。
2.依据权利要求1所述的感测器封装结构，其特征在于，所述基板包含有位于所述感测芯片外侧的多个焊接垫，并且所述感测芯片包含有位于所述感测区域外侧的多个连接垫；其中，所述感测器封装结构包含有多条金属线，并且多条所述金属线的一端连接于多个所述焊接垫，而多条所述金属线的另一端连接于多个所述焊接垫。
3.依据权利要求2所述的感测器封装结构，其特征在于，至少一个所述连接垫及其相连的所述金属线的局部皆埋置于所述光固化层内。
4.依据权利要求2所述的感测器封装结构，其特征在于，至少一个所述连接垫及其相连的所述金属线皆位于所述光固化层的内侧。
5.依据权利要求2所述的感测器封装结构，其特征在于，多个所述连接垫位于所述遮蔽层沿所述预设方向朝所述基板正投影所沿经的一投影空间之内。
6.依据权利要求1所述的感测器封装结构，其特征在于，所述遮蔽层仅能供波长780纳米以上的红外光穿过，并且所述遮蔽层能阻挡波长小于780纳米的光穿过。
7.依据权利要求1所述的感测器封装结构，其特征在于，所述遮蔽层位于所述封闭空间内且形成于所述内表面，所述遮蔽层的外缘与所述光固化层之间留有0～50微米的一第一距离，所述第二投影区域与所述遮蔽层的内缘之间留有0～50微米的一第二距离。
8.依据权利要求1所述的感测器封装结构，其特征在于，所述遮蔽层位于所述封闭空间之外且形成于所述外表面，所述第一投影区域的外缘与所述安装区域之间留有0～50微米的一第一距离，并且所述第二投影区域与所述第一投影区域的内缘之间留有0～50微米的一第二距离。
9.依据权利要求1所述的感测器封装结构，其特征在于，所述感测器封装结构包含有形成于所述基板的一封装体，所述光固化层及所述透光层皆埋置于所述封装体内，并且所述透光层的至少部分所述外表面裸露于所述封装体之外。
10.依据权利要求8所述的感测器封装结构，其特征在于，所述光固化层进一步限定为一紫外光固化层；所述封装体为不透光状，用以阻挡可见光穿过；其中，所述透光层具有相连于所述外表面与所述内表面的所述安装区域的一环侧面，并且所述环侧面的至少95％区域及局部所述安装区域皆相连且覆盖于所述封装体。
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