JP2021501984A - イメージセンサモジュール及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、イメージセンサモジュール及びその製造方法を提供する。当該製造方法において、複数の第１チップを備える第１ウェハの第１表面を第１キャリアウェハに接着し、永久ボンディング層を第１ウェハの第２表面に形成し、永久ボンディング層は少なくともパターン化ボンディング層または透明ボンディング層を含み、第２チップと第１ウェハの各第１チップとを、永久ボンディング層を介してボンディングさせる。第１チップは、透明フィルタチップとイメージセンサチップのうちの一方からなり、第２チップは、透明フィルタチップとイメージセンサチップのうちの他方からなる。イメージセンサは、透明フィルタチップに対向する感光領域を備える。【選択図】図１２

Description

本発明は、イメージセンサ製造分野に関し、具体的に、イメージセンサモジュール及びその製造方法に関する。
カメラモジュールは、携帯電話、携帯情報端末、及びノートパソコンなどの様々な移動端末で広く使用される。従来のカメラモジュールは、一般に、まず相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）イメージセンサチップをプリント基板（ＰＣＢ）に接着させ、その後、ホルダーを用いて赤外線フィルタを装着し、ホルダーと赤外線フィルタとをディスペンス工程によりイメージセンサにボンディングする。最後に、モーターとレンズをホルダーに装着する。
しかし、パッケージングの間、このような製造過程はＰＣＢ上のイメージセンサを周囲の環境に直接に露出させ、その感光領域が容易に汚染されて、イメージ欠陥が生じる。そして、イメージセンサがＰＣＢに接着された後、ホルダーとホルダー上の赤外線フィルタは、イメージセンサにボンディングできて、ホルダーの構造設計及びサイズをさらに制限する。
本発明に開示されたイメージセンサモジュール及びその製造方法は、上記の問題及びその他の関連する問題を解決する方法を提供した。
本発明は、各実施例を通じてイメージセンサモジュールの製造方法を提供する。この方法は、複数の第１チップを備える第１ウェハの第１表面を第１キャリアウェハに接着することと、少なくともパターン化ボンディング層または透明ボンディング層を含む永久ボンディング層を前記第１ウェハの第２表面に形成することと、第２チップと前記第１ウェハの各第１チップとを、前記永久ボンディング層を介してボンディングさせることとを含み、前記第１チップは、イメージセンサチップと透明フィルタチップのうちの一方からなり、前記第２チップは、前記イメージセンサチップと前記透明フィルタチップのうちの他方からなり、前記イメージセンサチップは、前記透明フィルタチップに対向する感光領域を備える。
本発明はさらに、各実施例を通じてイメージセンサモジュールを提供する。
当業者は、当該特許の具体的な実施形態、請求の範囲及び模式図を通じて、本発明の各実施例を理解することができる。
以下の図面は、各開示された実施例を解釈するための例示図であって、本発明の請求の範囲を制限するものではない。
本発明の例示的なイメージセンサモジュールの製造方法を順次に実施して得られた構造の断面模式図を示す。 本発明の例示的なイメージセンサモジュールの製造方法を順次に実施して得られた構造の断面模式図を示す。 本発明の例示的なイメージセンサモジュールの製造方法を順次に実施して得られた構造の断面模式図を示す。 本発明の例示的なイメージセンサモジュールの製造方法を順次に実施して得られた構造の断面模式図を示す。 本発明の例示的なイメージセンサモジュールの製造方法を順次に実施して得られた構造の断面模式図を示す。 本発明の例示的なイメージセンサモジュールの製造方法を順次に実施して得られた構造の断面模式図を示す。 本発明の例示的なイメージセンサモジュールの製造方法を順次に実施して得られた構造の断面模式図を示す。 本発明の例示的なイメージセンサモジュールの製造方法を順次に実施して得られた構造の断面模式図を示す。 本発明の例示的なイメージセンサモジュールの製造方法を順次に実施して得られた構造の断面模式図を示す。 本発明の例示的なイメージセンサモジュールの製造方法を順次に実施して得られた構造の断面模式図を示す。 本発明の例示的なイメージセンサモジュールの製造方法を順次に実施して得られた構造の断面模式図を示す。 本発明の例示的なイメージセンサモジュールの製造方法を順次に実施して得られた構造の断面模式図を示す。 本発明の例示的なイメージセンサモジュールの製造方法を順次に実施して得られた構造の断面模式図を示す。 本発明のイメージセンサモジュールの例示的な製造方法のフローチャートを示す。 本発明の他の例示的なイメージセンサモジュールの製造方法を順次に実施して得られた構造の断面模式図を示す。 本発明の他の例示的なイメージセンサモジュールの製造方法を順次に実施して得られた構造の断面模式図を示す。 本発明の他の例示的なイメージセンサモジュールの製造方法を順次に実施して得られた構造の断面模式図を示す。 本発明の他の例示的なイメージセンサモジュールの製造方法を順次に実施して得られた構造の断面模式図を示す。 本発明の他の例示的なイメージセンサモジュールの製造方法を順次に実施して得られた構造の断面模式図を示す。
本発明の目的、特徴および利点を明らかにし、簡単に理解するために、以下、図面に結びつけて、本発明の具体的な実施例を詳細に説明する。異なる図面での同じ符号は、可能な限り同一または類似の部材を示す。
本発明は、イメージセンサモジュール及びその製造方法を提供する。例えば、第１ウェハは、複数の第１チップを備え、複数の第１チップの間隔は、予め決定される。第１ウェハは、第１表面を備える。その第１表面（例えば、背面）は、１つのキャリアウェハに接着されるようにする。第１ウェハの第２表面（例えば、第２面）に永久ボンディング層が形成されることができる。永久ボンディング層は、少なくともパターン化ボンディング層または透明ボンディング層を含むことができる。第２チップは、中間の永久ボンディング層を介して第１ウェハ中の第１チップにボンディングすることができる。
本発明の各実施例において、第１チップは、イメージセンサチップと透明フィルタチップのうちの一方からなる。第２チップは、イメージセンサチップと透明フィルタチップのうちの他方からなる。イメージセンサは、透明フィルタチップに対向する感光領域を備える。
説明の便利上、イメージセンサウェハ／チップを第１ウェハ／チップの具体的な例とし、透明フィルタウェハ／チップを第２ウェハ／チップの具体的な例とする。本発明の各実施例によれば、イメージセンサモジュール及びその製造方法において、第１チップと第２チップとの作用及び装着は互換されることができる。
例えば、仮ボンディング層または静電ボンディング工程を利用して、イメージセンサウェハ（または透明フィルタウェハ）の第１表面（例えば、背面）を第１キャリアウェハに接着させることができる。イメージセンサウェハ（または透明フィルタウェハ）にパターン化ボンディング層または透明ボンディング層のような永久ボンディング層を形成することができる。その後、透明フィルタチップ（またはイメージセンサチップ）を永久ボンディング層に接着させて、イメージセンサチップ（または透明フィルタ）とボンディングさせる。透明フィルタチップ、イメージセンサチップ及び永久ボンディング層は、キャリアウェハでパッケージ構造を形成する。
いくつかの実施例において、キャリアウェハを除去することができる。従って、形成されたパッケージ構造は、移送、運送及び保存されることができ、及び／又は任意の用途のために追加組み立てられることができる。例えば、キャリアウェハが除去された後、パッケージ構造をＰＣＢに装着することができ、レンズアセンブリをパッケージ構造に装着して、例示的なイメージセンサモジュールを形成することができる。本実施例において、ＰＣＢは、剛性であることができ、可撓性であることもできる。
本発明の各実施例に基づいて、図１〜１１は、本発明の例示的なイメージセンサモジュールの製造方法を順次に実施して得られた構造の断面模式図を示す。図１２は、本発明イメージセンサモジュールの例示的な製造方法のフローチャートを示す。図１３〜１７は、本発明の他の例示的なイメージセンサモジュールの製造方法を順次に実施して得られた構造の断面模式図を示す。
図１２を参照すると、例示的なイメージセンサモジュールを製造する方法において、第１キャリアウェハ（例えば、Ｓ１２０２）を提供する。図１は、キャリアウェハの構造図である。
図１に示されたように、第１キャリアウェハ１０２を提供する。前記第１キャリアウェハの材料は、シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎ）、カラス、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、またはこれらの組み合わせであることができる。第１キャリアウェハ１０２の厚さは、約３５０μｍ乃至１０００μｍの範囲である。ある実施例において、第１キャリアウェハ１０２の直径は、約２００ｍｍまたは３００ｍｍであることができる。
また図１を参照すると、選択的に、第１キャリアウェハ１０２に第１仮ボンディング層１０４を形成することができる。第１仮ボンディング層１０４は、例えば、放熱層、または任意の適用される仮ボンディング層を含むことができ、その仮ボンディング層は、パッケージング過程で、パッケージ構造に支持作用を提供することができ、パッケージ構造を形成した後、分離されることができる。
第１仮ボンディング層１０４は、第１キャリアウェハ１０２にチップ／ダイ（ｄｉｅ）／ウェハをボンディングさせるために、接着メカニズムを提供することができる。第１キャリアウェハ１０２に第１仮ボンディング層１０４を形成する工程は、ラミネーション工程、コーティング工程、または印刷工程などを使用することができる。第１仮ボンディング層１０４の厚さは、約５０μｍ乃至１５０μｍの範囲であることができる。第１仮ボンディング層１０４は、熱可塑性または熱弾性材料などのポリマー材料を含むことができる。第１仮ボンディング層１０４は、単層または多層の材料構造を含むことができる。
実施例で放熱層を使用する場合、放熱層は、多層の材料構造を含むことができる。例えば、多層の材料構造は、剥離ライナー層（ｒｅｌｅａｓｅ ｌｉｎｅｒ ｌａｙｅｒ）、発泡接着剤層、ポリエステルポリマーフィルムのようなポリマーフィルム、感圧層、及び／又は剥離ライナー層を含むことができる。上記のすべての多層構造は、順次に積層されることができる。発泡接着剤層は、加熱により発泡され、第１キャリアウェハを仮ボンディング層面から分離させることができる。
他の実施例において、放熱層は、放熱テープであることができる。室温で、前記テープは、一般的な粘着テープのような接着性を有し、必要に応じて、容易に分離される。例えば、簡単な加熱で分離させることができる。分離させる加熱温度は、９０℃、１２０℃、１５０℃、１７０℃または第１仮ボンディング層１０４材料に応じたいずれか１つの適切な温度を選択することができる。
また、図１２のＳ１２０４を参照すると、第１ウェハは、例えば、イメージセンサウェハを第１キャリアウェハに接着させることができ、その構造は、図２に示された通りである。
図２を参照すると、第１仮ボンディング層１０４を使用して、イメージセンサウェハ１４１ａのような第１ウェハを第１キャリアウェハ１０２に接着またはボンディングさせるとこができる。
イメージセンサウェハ１４１ａは、ＣＭＯＳイメージセンサ（ＣＩＳ）ウェハまたは電荷結合素子（ＣＣＤ）のイメージセンサ（ＣＩＳ）を含むＣＩＳウェハであることができる。イメージセンサウェハ１４１ａは、任意の可能なカメラモジュールまたは既に製造された集積回路（ＩＣｓ）を含むことができる。前記イメージセンサウェハ１４１ａは、第１キャリアウェハとボンディングすることができる。従って、第１ウェハ１２０ｗは、一層または多層の回路及び／又は形成された電子機能素子を含むことができる。例えば、第１ウェハ１２０ｓは、導線、バイヤー（ｖｉａ）、コンデンサ、ダイオード、トランジスタ、レジスタ、インダクタ、及び／又は他の電子素子を含むことができる。
例えば、イメージセンサウェハ１４１ａは、正面１４３のような第２表面を含むことができる。イメージセンサウェハ１４１ａは、複数のイメージセンサチップを含むことができる。イメージセンサチップの正面は、感光領域及びパッド領域を備えることができる。前記パッド領域は、例えば、複数の接続パッドを含むことができ、その接続パッドは、少なくとも部分的に感光領域を囲む。接続パッドの製造材料は、銅、金、銅−ニッケル合金、銅−銀合金、銅−金合金、はんだ、錫−銀またはこれらの組み合わせを含むことができる。
ボンディング後のイメージセンサウェハ１４１ａの正面１４３は、第１キャリアウェハ１０２に向かうことにより、イメージセンサウェハ１４１ａの第１表面（例えば、背面）を露出させることができる。
異なる方法によって、イメージセンサウェハ１４１ａを第１キャリアウェハ１０２に接着させることができる。使用される方法は、必要なボンディングメカニズムによって決定される。例えば、イメージセンサウェハ１４１ａは、仮ボンディング層１０４に圧力を加えることにより、放熱層のような第１仮ボンディング層１０４に適用され、またこれによってボンディングされ、例えば、圧力の方向は、第１キャリアウェハ１０２からイメージセンサウェハ１４１ａに向かう上向きであるか、またはイメージセンサウェハ１４１ａから第１キャリアウェハ１０２に向かう下向きであるか、またはそれらの組み合わせであることができる。
一例示的な実施例において、イメージセンサウェハ１４１ａは、第１キャリアウェハ１０２の第１仮ボンディング層１０４に接着される。例えば、イメージセンサウェハ１４１ａは、位置合わせされた後、第１キャリアウェハ１０２の第１仮ボンディング層１０４に接着されることができる。前記位置合わせの方法は、ノッチ（ｎｏｔｃｈ）合わせを使用することができ、その精度は、５０μｍ乃至約１００μｍに至る。ウェハボンディング過程において、室温で、第１キャリアウェハ１０２を約１Ｅ−５ｍＢａｒ乃至約１００ｍＢａｒの真空に３分間乃至約１０分間放置することができる。イメージセンサウェハ１４１ａと第１キャリアウェハ１０２がボンディングする場合、これに加わる圧力は、約１５００Ｎ乃至約７０００Ｎである。
ある実施例において、第１仮ボンディング層１０４は、省略されることができる（図示せず）。例えば、静電ボンディング工程のような他のボンディング工程を利用することができ、いずれかのボンディング層を使用しない条件下で、イメージセンサウェハ１４１ａを第１キャリアウェハ１０２と仮接着させる。
一例示的な静電ボンディング工程において、第１キャリアウェハは、電源の陽極に接続されることができ、イメージセンサウェハは、電源の陰極に接続されることができ、その後、電圧が印加されることができる。この過程において、イメージセンサウェハ／第１キャリアウェハに加熱することができる。電圧が印加される場合、１つの空乏層は、第１キャリアウェハ（例えばシリコンウェハ）に隣接するイメージセンサウェハの表面に形成されることができる。第１キャリアウェハとイメージセンサウェハとの間に生成された巨大な静電引力は、これらを緊密に接触させて、ボンディングに有利である。
また図１２のＳ１２０６を参照すると、第１キャリアウェハにボンディングされたイメージセンサウェハは、さらに薄化されて、薄化イメージセンサウェハを提供することができ、その構造は、図３に示されたようである。
薄化イメージセンサウェハ１４１ｂは、第１キャリアウェハ１０２に形成されることができる。その工程は、イメージセンサウェハ１４１ａの背面を薄化し、イメージセンサウェハ１４１ａの正面を第１キャリアウェハ１０２にボンディングすることである。
任意の適用される薄化工程を利用してイメージセンサウェハ１４１ａを薄化することができる。例えば、研磨工程または化学機械研磨工程（ＣＭＰ）を使用してイメージセンサウェハ１４１ａの厚さを減少させて、薄化イメージセンサウェハ１４１ｂを形成することができる。例えば、薄化イメージセンサウェハ１４１ｂの厚さは約８０μｍ乃至約２００μｍの範囲に至ることができる。
薄化イメージセンサウェハ１４１ｂを分割して複数のイメージセンサチップを形成することができる。
また図１２のＳ１２０８を参照すると、第２キャリアウェハと薄化イメージセンサウェハ１４１ｂを仮ボンディング接着させることができ、その例示的な構造は図４に示されたようである。
図４に示されたように、この例において、第２仮ボンディング層１０６を使用して第２キャリアウェハ１０８と薄化イメージセンサウェハ１４１ｂとをボンディングさせることができる。各実施例において、第１仮ボンディング層１０４と同一または類似の材料及び工程を利用して第２仮ボンディング層１０６を形成することができる。
各実施例において、静電ボンディング工程を利用して第２キャリアウェハを薄化イメージセンサウェハにボンディングさせる場合、第２仮ボンディング層１０６（図示せず）は、省略されることができる。
いくつかの実施例において、第１仮ボンディング層１０４を使用して第１キャリアウェハ１０２と薄化イメージセンサウェハ１４１ｂをボンディングすることができる。同時に、いずれの仮ボンディング層を使用せずに、静電ボンディング工程を利用して第２キャリアウェハ１０８と薄化イメージセンサウェハ１４１ｂを接着させることもできる。他の実施例において、いずれの仮ボンディング層を使用せずに、静電ボンディング工程を利用して薄化イメージセンサウェハ１４１ｂと第１キャリアウェハ１０２を接着させることができる。同時に、第２仮ボンディング層１０６を使用して第２キャリアウェハ１０８と薄化イメージセンサウェハ１４１ｂをボンディングさせることができる。また他のある実施例において、いずれの仮ボンディング層を使用せずに、薄化イメージセンサウェハ１４１ｂと第１キャリアウェハ１０２を静電ボンディングさせることができる。同時に、いずれの仮ボンディング層を使用せずに、第２キャリアウェハ１０８と薄化イメージセンサウェハ１４１ｂを静電ボンディングさせることもできる。
従って、薄化イメージセンサウェハ１４１ｂの正面は、第１キャリアウェハ１０２と仮ボンディングされることができ、同時に、その背面は、第２キャリアウェハ１０８に仮ボンディングされることができる。
図１２のＳ１２１０を参照すると、第１キャリアウェハを除去して薄化イメージセンサウェハの正面を露出させることができる。薄化イメージセンサウェハの背面は、第２キャリアウェハに接着される。
図５に示されたように、第１キャリアウェハ１０２は、薄化イメージセンサウェハ１４１ｂから除去され、第２キャリアウェハ１０８の薄化イメージセンサウェハ１４１ｂは、残されることができる。
例えば、使用される材料に基づいて、第１仮ボンディング層１０４を加熱して第１キャリアウェハ１０２を薄化イメージセンサウェハ１４１ｂから分離することができる。一実施例において、第１仮ボンディング層の分離条件として、加熱温度は、約１５０℃乃至約２５０℃であり、加熱時間は、約１分間乃至約１０分間である。
他の実施例において、第１仮ボンディング層は省略される。静電ボンディング工程を利用して薄化イメージセンサウェハと第１キャリアウェハを接着させる。透明フィルタと第１キャリアウェハとの間に印加された電圧が除去されると、薄化イメージセンサウェハから第１キャリアウェハを分離することができる。
図１２のＳ１２１２を参照すると、薄化イメージセンサウェハにパターン化ボンディング層または透明ボンディング層を含む永久ボンディング層を形成することができる。
ある実施例において、図６に示されたように、永久ボンディング層は、パターン化ボンディング層であることができる。他の実施例において、図１３に示されたように、永久ボンディング層は、透明ボンディング層であることができる。任意の適用されるボンディング層は、ウェハとウェハ、またはチップとウェハ、及び／又はウェハとカラスをボンディングさせることができ、従って本発明各実施例によりパッケージ構造を形成することができる。
図６に示されたように、薄化イメージセンサウェハ１４１ｂにパターン化ボンディング層を形成することができる。パターン化ボンディング層は、薄化イメージセンサウェハ１４１ｂの複数のボンディング層パターン１３０４を含む。
複数のボンディング層パターン１３０４は、薄化イメージセンサウェハ１４１ｂの上に位置することができ、それぞれのボンディング層パターン１３０４は、その中の１つのイメージセンサチップの上部に位置され、前記イメージセンサチップは、後で薄化イメージセンサウェハ１４１ｂから分離されることができる。例えば、複数のボンディング層パターン１３０４は、予め決定された距離を置いてお互い離隔されることができる。それぞれのイメージセンサチップをパッケージングすることができるように、予め決定された距離は十分に大きい。
ある実施例において、数十、数百、またはそれ以上のボンディング層パターン１３０４を薄化イメージセンサウェハ１４１ｂに接着させた。そのボンディング層パターン１３０４の数は、後で形成されるイメージセンサチップのサイズ、キャリアウェハのサイズ、及び具体的な応用により決定される。
例えば、薄化イメージセンサウェハ１４１ｂの上のボンディング層パターン１３０４は、堰の形状、または任意の適用される形状を備えることができる。ボンディング層パターン１３０４を位置決め及び整列して、イメージセンサウェハ中の対応されるイメージセンサチップ感光領域の表面領域を少なくとも囲むか、閉鎖することができる。ボンディング層パターン１３０４は、所定の幅を有することができる。例えば、後の透明フィルタチップとイメージセンサチップのボンディング工程に十分な支持作用及び安定性を提供するために、その幅は、５０μｍより大きい。
パターン化ボンディング層は、ボンディング層パターン１３０４を含み、一層構造であることができ、多層構造であることもできる。パターン化ボンディング層は、所定の厚さを有することができる。イメージセンサウェハ１４１ｂの表面に基づいて、パターン化ボンディング層の厚さは、約２０μｍ乃至約６００μｍの範囲、または約２０μｍ乃至約６０μｍの範囲のような約２０μｍ乃至約１０００μｍの範囲であることができる。
パターン化ボンディング層は、多層構造であることができる。当該多層構造は、多層ポリマー層及びポリマー層の間に挟まれた感光層を有することができる。ここで、ポリマー層は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）層またはポリエステルポリマー層（ＰＥ）、または任意の適用されるポリマー層であることができる。感光層は、感光材料の合成モノマー、光重合開始剤、ポリマー接着剤、及び添加剤（例えば、触媒、及び染料）を含むことができる。合成モノマーは、パターン化ボンディング層の組成成分の一つである。
ある実施例において、フォトリソグラフィ工程を利用してパターン化ボンディング層を形成することができる。例えば、パターン化ボンディング層は、パターン化ドライフィルムであることができる。パターン化ドライフィルムの製造過程は、薄化イメージセンサウェハの上にドライフィルムを形成し、フォトリソグラフィ工程を利用してドライフィルムをパターン化して、パターン化ドライフィルムを形成することを含む。
一例示的なフォトリソグラフィ工程において、約５０Ｐａ乃至約５００Ｐａの真空及び約８０℃乃至約１３０℃の温度の条件で、１つのドライフィルムを薄化イメージセンサウェハ１４１ｂ上にコーディングする。約１１０℃乃至約１５０℃の温度で、ドライフィルムを約８０秒乃至約２００秒間、予備焼成（ｐｒｅ−ｂａｋｅ）する。その後、ドライフィルムは、約８００ｍＪ／ｃｍ2乃至約１５００ｍＪ／ｃｍ2のエネルギー密度の放射エネルギーである露出工程を経る。
露出過程後、パターン化ドライフィルムを約１１０℃乃至約１５０℃の温度及び約８０秒乃至約２００秒の時間の条件で、さらに焼成させる。その後、前記パターン化ドライフィルムは、現像工程を経るが、その条件は、イソプロパノール溶液で約１００秒乃至約３００秒間進行するか、またはプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）溶液で約６０秒乃至約２００秒間進行することである。最後に、ＩＰＡすすぎ過程を経る。
他の実施例において、図６に示されたように、スクリーン印刷工程を利用してパターン化ボンディング層１３０４を形成することができる。任意の適用される材料はすべて、スクリーン印刷工程によってパターン化ボンディング層を形成することができる。前記適用される材料の例としては、構造接着剤、ＵＶ両面ボンディング層、透明接着剤、またはこれらの組み合わせである。構造接着剤は、２成分型軟性エポキシ樹脂接着剤のようなエポキシ系接着剤であることができる。他の適用される材料も使用されることができ、上記の材料に限定されない。
各実施例において、図６に示されたように、ＵＶ両面ボンディング層がパターン化ボンディング層として、イメージセンサウェハ１４１ｂと透明フィルタチップをボンディングさせる場合、ＵＶ硬化プリカーサは、イメージセンサウェハ１４１ｂの上にコーディングされた後、パターン化されることができる。
ＵＶ硬化プリカーサのパターン化過程は、ＵＶ放射及び／又は加熱を含む任意の工程を利用することができないことに留意すべきである。例えば、フォトリソグラフィ工程を通じて、ＵＶ硬化プリカーサをパターン化することができない。逆に、スクリーン印刷工程又はＵＶ放射及び／又は加熱を含まない任意の工程を利用して、イメージセンサウェハ１４１ｂ上のＵＶ硬化プリカーサをパターン化することができる。
一実施例において、図６に示されたように、ＵＶ硬化プリカーサは、パターン化ボンディング層１３０４と同一または類似のパターンを備えることができる。透明フィルタチップの接着が完了した後、パターン化されたＵＶ硬化プリカーサを硬化反応させる。硬化反応は、イメージセンサウェハ１４１ｂと、接着された透明フィルタチップとの間に永久ボンディング層（図７に示されたように）を形成する。使用されたＵＶ硬化プリカーサ材料に基づいて、一定の波長を有するＵＶ放射を利用してＵＶ硬化ボンディング層を形成する。
静電ボンディング工程を利用して第２キャリアウェハ１０８と薄化イメージセンサウェハ１４１ｂをボンディングする場合、適切なスクリーン印刷工程を利用してパターン化ボンディング層を形成して、永久ボンディング層（例えば、対照的に、フォトリソグラフィ工程は、薄化イメージセンサウェハと第２キャリアウェハとの間の静電ボンディングに影響を与えることができる）とすることができる。
または、永久ボンディング層は、透明ボンディング層であることができる。例えば、図１３を参照すると、透明ボンディング層１３０６を薄化イメージセンサウェハ１４１ｂに印加することができ、具体的に、薄化イメージセンサウェハ１４１ｂの正面に印加する。透明ボンディング層１３０６は、両面接着剤層であることができ、イメージセンサを受け入れてイメージセンサと対応される透明フィルタをボンディングさせる。
図１２のＳ１２１４を参照すると、薄化イメージセンサウェハ上の永久ボンディング層を介して、複数の透明フィルタチップと前記イメージセンサウェハをボンディングさせることができる。
図７Ａ〜７Ｂ及び図１４は、その例示的な構造を示す。図７Ａは、図７ＢのＡ−Ａ´線に沿った断面を示す。図７Ｂは、図７Ａの平面図である。
図７Ａ〜７Ｂに示された永久ボンディング層または図１に示された薄化イメージセンサウェハ１４１ｂ上の永久ボンディング層１３０６を介して、複数の透明フィルタチップ１２０と薄化イメージセンサウェハ１４１ｂをボンディングさせることができる。
透明フィルタチップ１２０は、非常に透明な光学カラスウェハであることができる。例えば、第１ウェハ１２０ｗは、赤外線フィルタ特性を有する赤外線（ＩＲ）ガラスウェハであることができる。
図７Ａ〜７Ｂを参照すると、透明フィルタチップ１２０をボンディング層パターン１３０４上の対応する位置に装着する。ボンディング層パターン１３０４は、１３０４ｍ及び１３０４ｎの２つの交差される材料パターンによって定義されることができる。ボンディング層パターン１３０４ｍのパターンはお互い平行になることができる。ボンディング層パターン１３０４ｎのパターンもお互い平行になることができる。しかし、ボンディング層パターン１３０４ｍのパターンとボンディング層パターン１３０４ｎのパターンは、お互い平行でなくてもよい。例えば、ボンディング層パターン１３０４ｍの複数のパターンを第１方向に平行するように装着することができる。ボンディング層パターン１３０４ｎの複数のパターンを第２方向に平行するように装着することができる。ボンディング層パターン１３０４がお互い交差され、且つ隣接するボンディング層パターン１３０４ｍ／１３０４ｎによって形成されるように、第１方向と第２方向は、お互いに平行しなくでもよい。ボンディング層パターン１３０４は、薄化イメージセンサウェハ１４１ｂ上の１つの表面領域を囲むことができる。透明フィルタチップ１２０は、少なくともボンディング層パターン１３０４の閉鎖領域をカバーして、パッケージ構造を形成することができる。前記閉鎖領域は、対応するイメージセンサチップの感光領域と整列される。
ピックアンドプレース（ｐｉｃｋ ａｎｄ ｐｌａｃｅ）工程または任意の適用される工程を利用して、透明フィルタチップ１２０をボンディング層パターン１３０４に接着させることができる。例えば、ペクエンプレイスマシン（ｐｉｃｋ−ａｎｄ−ｐｌａｃｅ ｍａｃｈｉｎｅ）で透明フィルタチップ１２０をボンディング層パターン１３０４上の所定の位置に取り付けることができる。ピックアンドプレース過程において、圧力を印加することができる。例えば、圧力の方向は、第２キャリアウェハ１０８から透明フィルタチップ１２０に向かう上向きであるか、または透明フィルタチップ１２０から第２キャリアウェハ１０８に向かう下向きであるか、またはそれらの組み合わせであることができる。
一実施例において、約１３０℃乃至約１７０℃の温度及び、例えば、約０.５分間乃至約５分間のような約０.１分間乃至約５分間の時間の条件下で、透明フィルタチップ１２０をボンディング層パターン１３０４と整列させて接着させることができる。前記ボンディング層パターン１３０４は、ドライフィルムパターンであることができる。その後、約１６０℃乃至約２００℃の温度下で、前記透明フィルタチップ１２０とボンディング層パターン１３０４を約０.５時間乃至約３時間焼成する。
または、図１３〜１４を参照すると、薄化イメージセンサウェハ１４１ｂ上の透明ボンディング層１３０６を介して、透明フィルタチップ１２０と薄化イメージセンサウェハ１４１ｂをボンディングさせることができる。また、イメージセンサウェハ１４１ｂと透明フィルタチップ１２０との間隔は、透明ボンディング層１３０６の厚さより小さいかまたは同じであることができる。
また図１２のＳ１２１６を参照すると、第２キャリアウェハを除去して薄化イメージセンサウェハを露出させることができる。ある実施例において、露出された薄化イメージセンサウェハを支持素子に装着することができる。図８は、その構造を示す。
図８に示されたように、第２キャリアウェハ１０８と第２仮ボンディング層１０６を同時に薄化イメージセンサウェハ１４１ｂから除去してイメージセンサウェハ１４１ｂを露出させることができる。例えば、使用された材料に基づいて、第２仮ボンディング層１０６を加熱して第２キャリアウェハ１０８が放出されて薄化イメージセンサウェハ１４１ｂからディボンディング（ｄｅ−ｂｏｎｄｉｎｇ）されるようにする。一実施例において、ディボンディングの反応条件は、温度は、約１５０℃乃至約２５０℃であり、加熱時間は、約１分間乃至約１０分間である。
他の例において、任意の第２仮ボンディング層を使用していない条件下で、静電ボンディング工程を利用して薄化イメージセンサウェハ１４１ｂと第２キャリアウェハとのボンディングを実現する。透明フィルタと第１キャリアウェハとの間の電圧は除去された後、第２キャリアウェハは、薄化イメージセンサウェハから分離される。
露出された薄化イメージセンサウェハ１４１ｂは、例えば、室温で、支持素子１６０にボンディングされた粘着テープ１０７を使用して支持素子１６０に装着されることができる。なお、粘着テープ１０７を介して、フレーム１０９を支持素子１６０に装着することができる。フレーム１０９の少なくとも一部は、支持素子１６０に装着される。フレーム１０９は、支持素子１６０を囲むリング状であることができる。
様々な実施例において、支持素子１６０上の粘着テープ１０７と第１仮ボンディング層１０４／第２仮ボンディング層１０６は、同一であることができ、異なることもできる。任意の同等の性能を持つ適用される粘着テープすべてを使用することができる。
図１２のＳ１２１８を参照すると、支持素子上の薄化イメージセンサウェハは、複数のイメージセンサチップに分割されることができる。
図９Ａ〜９Ｂに示されたように、支持素子１６０上に位置される薄化イメージセンサウェハ１４１ｂは、複数のイメージセンサチップ１４０に分割されることができる。選択的に、機械的切断またはレーザ切断によって薄化イメージセンサウェハ１４１ｂを分割することができる。従って、複数のパッケージ構造２３４に支持素子１６０が形成されて、移送、運送及び保存を容易にし、及び／又は他の用途のためにパッケージ構造２３４に対して追加的に組み立てる。
例えば、パッケージ構造２３４は、透明フィルタチップ１２０を含むことができ、前記透明フィルタチップ１２０は、中間のパターン化ボンディング層１３０４を介してイメージセンサチップ１４０とボンディングされる（その透明フィルタチップ１２０は、正面に位置される）。図１０に示されたように、透明フィルタチップ１２０、イメージセンサチップ１４０、及びパターン化ボンディング層１３０４は、共同にキャビティ２４を形成する。
イメージセンサチップ１４０の前面に、感光領域１４４及びパッド領域が備えられる。そのパッド領域は、イメージセンサチップ１４０と関連する外部回路を接続するための複数の接続パッド１４６を備える。パッケージ構造のイメージセンサチップ１４０の感光領域１４４は、キャビティ２４内に露出され、またその内面で透明フィルタチップ１２０に対向することができる。従って、イメージセンサチップ１４０の感光領域１４４は、周辺環境の影響から保護されることができる。例えば、感光領域１４４は、パッケージング工程の初期過程からダスト粒子の汚染を受けないことができる。
ある実施例において、図１０に示されたように、イメージセンサチップ１４０に形成された複数の接続パッド１４６ｃの位置が後続の透明フィルタチップ１２０とボンディングされる場合、透明フィルタチップ１２０の表面と位置合わせされて、少なくとも一部が重なる。例えば、少なくとも複数の接続パッド１４６ｃの一部がイメージセンサ１４０と透明フィルタチップ１２０との間に位置される。従って、複数の接続パッド１４６ｃは、少なくとも部分的にイメージセンサチップ１４０と透明フィルタチップ１２０との間の中間のボンディング領域内に介在されることができる。
他の実施例において（図示せず）、接続パッドをイメージセンサチップのエッジ領域であると同時に、透明フィルタチップ１２０のボンディング領域外に形成することができる。例えば、形成された接続パッドは、透明フィルタチップとイメージセンサチップのボンディング領域を少なくとも部分的に囲む。選択的に、パッケージ構造２３４は、イメージセンサチップを保護し、全体構造を形成するためのアンダーフィル層（ｕｎｄｅｒｆｉｌｌ ｌａｙｅｒ）（図示せず）を含むことができる。
さらに、図１０に示されたように、パッケージ構造２３４において、マイクロレンズ１４８は、イメージセンサチップ１４０のキャビティ内の感光領域に装着されることができる。マイクロレンズ１４８が占める面積は、透明フィルタチップ１２０がキャビティ内に露出された表面の面積より小さい。
図１５に示されたように、薄化イメージセンサウェハ１４１ｂを複数のイメージセンサチップ１４０に分割した後（イメージセンサウェハ１４１ｂを分割すると同時に、透明ボンディング層も分割する）、支持素子１６０に複数のパッケージ構造２６４を形成することができる。例えば、図１６に示されたように、パッケージ構造２６４は、透明フィルタチップ１２０、イメージセンサチップ１４０、及びこれらをボンディングさせる透明ボンディング層１３０６を含むことができる。パッケージ構造２６４において、イメージセンサチップ１４０と透明フィルタチップ１２０との間隔は、透明ボンディング層１３０６の厚さと同じであることができる。この例において、形成されたパッケージ構造は、キャビティを含まない。
イメージセンサチップ１４０の正面に感光領域１４４とパッド領域が備えられることができる。パッド領域に、複数の接続パッド１４６が備えられる。接続パッド１４６は、イメージセンサチップ１４０と外部回路を接続させることができる。
一実施例において、イメージセンサチップ１４０の正面は下向きとなって、許容される精度の範囲内で、感光領域１４４が透明フィルタチップ１２０の対応される領域に位置合わせされるようにする。イメージセンサチップ１４０の感光領域１４４の内面は、透明フィルタチップ１２０に向かう。従って、イメージセンサチップ１４０の感光領域１４４は、保護されて周辺環境の影響を受けないことができる。例えば、本発明のパッケージ構造の製造過程の初期過程で、イメージセンサチップ１４０の感光領域１４４を保護して、ダスト粒子の汚染を受けないことができる。
図１６に示されたように、ある実施例において、複数の接続パッドは、イメージセンサチップに形成されることができ、その形成された位置は、後続的にボンディングされた透明フィルタチップ１２０に少なくとも部分的に重なる。例えば、少なくとも複数の接続パッドの一部が、イメージセンサチップ１４０と透明フィルタチップ１２０との間に介在される。
他の実施例において（図示せず）、接続パッドをイメージセンサチップのエッジ領域であると同時に、透明フィルタチップ１２０のボンディング領域外に形成することができる。例えば、形成された接続パッドは、透明フィルタチップとイメージセンサチップのボンディング領域を少なくとも部分的に囲む。選択的に、パッケージ構造２３４は、イメージセンサチップを保護し、全体構造を形成するためのアンダーフィル層（図示せず）を含むことができる。
さらに、図１６に示されたように、パッケージ構造２６４において、マイクロレンズ１４８は、イメージセンサチップ１４０の感光領域に装着されることができる。マイクロレンズ１４８は、透明ボンディング層１３０６にボンディングされ、また透明フィルタチップ１２０に向かう。従って、マイクロレンズ１４８は、保護されて周辺環境の汚染を受けないことができる。
図１１及び図１７は、例示的なイメージセンサモジュールの分解図を示す。分解図は、各実施例に係るパッケージ構造を含む。前記パッケージ構造は、チップサイズパッケージング（ＣＳＰ）を含む。図４Ａ〜９Ｂ、図１０、及び図１５〜１６は、各実施例におけるパッケージ構造を示す。
例えば、パッケージ構造２３４／パッケージ構造２６４をＰＣＢ１８０の接続層１７０に装着することができる。
パッケージ構造において、接続パッドは、透明フィルタチップとイメージセンサチップのボンディング領域内に形成されて、ボンディング線１９０と接続されることができる。ボンディング線１９０は、接続層１７０を介して、パッケージ構造のイメージセンサチップ１４０とＰＣＢ１８０との回路接続を提供することができる。選択的に、ボンディング線１９０は、一層の保護材料または金型によってカバーされることができる（図示せず）。
図１１及び図１７におけるイメージセンサモジュールは、レンズアセンブリをさらに含むことができる。前記レンズアセンブリは、レンズ２１２、レンズバレル２１４、及び／又は支持要素２１６を含む。レンズバレル２１４は、レンズ２１２の焦点距離を調節できるように設定される。
支持要素２１６は、接続層１７０（及び／又はプリント回路基板（ＰＣＢ）１８０）に装着されることができる。支持要素２１６は、パッケージ構造の上部に位置され、接続層１７０上のパッケージ構造を囲む。支持要素２１６は、レンズバレル２１４と接続層１７０（及び／又はプリント回路基板（ＰＣＢ）１８０）との間に装着されることができる。本発明で開示されたパッケージ構造において、支持要素２１６は、レンズバレル２１４を機械的に支持することができる。
従来のガラスチップを支持するホルダーとは異なり、支持要素２１６は、任意のチップも把持しないため、更に簡単な構造と減少されたサイズを有することができる。例えば、イメージセンサモジュールにおいて、レンズアセンブリの支持要素２１６は、さらに単純化された後、前記支持部材の高さは、０.４ｍｍまたは０.４ｍｍより小さいほど減少されることができる。支持要素２１６は、例えば、プラスチック、ゴム、セラミック、及び他の適用される材料で製造されることができる。
従って、まず、透明フィルタとイメージセンサをボンディングする製造方法は、パッケージ構造がチップのサイズを有するようにすることができる。パッケージ構造において、イメージセンサの感光領域の内面は、透明フィルタに対向するため、後続の製造過程において、感光領域保護されて周辺環境の汚染を受けないことができる。従って、パッケージ構造の生産量が向上する。
本発明に開示されたモジュール及び製造方法において、イメージセンサモジュールのレンズアセンブリの支持要素は、簡略化された支持部材を使用することができる。これは、まず、複数のチップを一体にボンディングして、パッケージ構造を形成するため、支持部材によって任意のチップを把持する必要がない。
各実施例は、携帯電話、携帯情報端末、及びノートパソコンなどの様々な移動端末をさらに含む。これらの実施例には、本発明で簡略化された構造と縮小されたサイズを有するイメージセンサモジュールが含まれる。
本発明の開示は、単に例示的なものである。他の応用、利点、変更、修正、または本発明に開示された実施例と均等な部分は、当業者にとって自明なことであるため、すべて本発明の保護範囲内に属する。

Claims (18)

  1. イメージセンサモジュールの製造方法であって、
    複数の第１チップを備える第１ウェハの第１表面を第１キャリアウェハに接着することと、
    少なくともパターン化ボンディング層または透明ボンディング層を含む永久ボンディング層を前記第１ウェハの第２表面に形成することと、
    第２チップと前記第１ウェハの各第１チップとを、前記永久ボンディング層を介してボンディングさせることとを含み、
    前記第１チップは、イメージセンサチップと透明フィルタチップのうちの一方からなり、前記第２チップは、前記イメージセンサチップと前記透明フィルタチップのうちの他方からなり、前記イメージセンサチップは、前記透明フィルタチップに対向する感光領域を備える、イメージセンサモジュールの製造方法。
  2. 前記第１チップは、前記イメージセンサチップからなり、
    前記第１チップの前記第２表面は、前記感光領域と、
    前記第１チップのボンディング領域上に形成される複数の接続パッドとを含み、
    前記第１チップは、前記感光領域の外側に位置する前記永久ボンディング層にボンディングされる、
    請求項１に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
  3. 前記永久ボンディング層が前記透明ボンディング層である場合、前記第１チップと前記第２チップとの間隔は、前記透明ボンディング層の厚さ以下である、
    請求項１に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
  4. 前記透明ボンディング層は、透明接着剤を含む、
    請求項３に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
  5. 前記永久ボンディング層が前記パターン化ボンディング層である場合、前記第１チップ、前記第２チップ及び前記パターン化ボンディング層によってキャビティが形成され、
    前記イメージセンサチップの前記感光領域は、前記キャビティ内に露出される、
    請求項１に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
  6. フォトリソグラフィ工程によって前記パターン化ボンディング層を形成することをさらに含む、
    請求項１に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
  7. 前記パターン化ボンディング層は、パターン化ドライフィルムを含み、
    前記パターン化ドライフィルムは、
    各第１チップにドライフィルムを形成し、
    前記フォトリソグラフィ工程によって前記ドライフィルムをパターン化して形成される、
    請求項６に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
  8. スクリーン印刷工程によって前記パターン化ボンディング層を形成することをさらに含み、
    前記パターン化ボンディング層は、構造接着剤、ＵＶ両面ボンディング層、透明接着剤、またはこれらの組み合わせを含む、
    請求項１に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
  9. 前記第１ウェハの前記第１表面を前記第１キャリアウェハに接着することは、
    前記第１ウェハの前記第２表面を第２キャリアウェハに仮接着することと、
    前記第２キャリアウェハにおける前記第１ウェハの前記第１表面を薄化（ｔｈｉｎｎｉｎｇ）することと、
    薄化の後に前記第１キャリアウェハを前記第１ウェハの前記第１表面に仮接着することと、
    前記第２キャリアウェハを除去して、前記第１キャリアウェハにおける前記第１ウェハの前記第２表面を露出させることとを含む、
    請求項１に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
  10. 薄化の後に前記第１ウェハの前記第２表面を前記第２キャリアウェハに仮接着する工程と、前記第１キャリアウェハを前記第１ウェハの前記第１表面に仮接着する工程は、いずれも、
    静電ボンディング工程または仮ボンディング層によって、仮接着を実現する、
    請求項９に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
  11. 前記静電ボンディング工程を利用する場合、前記永久ボンディング層を前記第１ウェハの前記第２表面に形成することは、スクリーン印刷工程を含む、
    請求項１０に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
  12. 前記仮ボンディング層を利用する場合、前記仮ボンディング層は、多層構造の両面接着剤層を備える放熱層を含み、
    前記多層構造は、発泡接着剤層、感圧層及び前記発泡接着剤層と前記感圧層との間に介在されたポリマーフィルムを含む、
    請求項１０に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
  13. 前記永久ボンディング層がＵＶ両面ボンディング層を含む場合、前記永久ボンディング層を前記第１ウェハの前記第２表面に形成する工程及び前記第２チップと前記第１ウェハの各第１チップとを前記永久ボンディング層を介してボンディングさせる工程は、
    前記第１ウェハの前記第２表面にＵＶ硬化プリカーサをコーティングすることと、
    スクリーン印刷工程によって、前記ＵＶ硬化プリカーサを前記第１ウェハの各第１チップに対応させるようにパターン化させることと、
    各第１チップにおける前記ＵＶ硬化プリカーサに前記第２チップを配置させることと、
    前記第１チップと前記第２チップの間に位置する前記ＵＶ硬化プリカーサを硬化させることにより、前記ＵＶ両面ボンディング層を前記永久ボンディング層として形成することとを含む、
    請求項１に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
  14. 前記第２チップと各第１チップとを前記永久ボンディング層を介してボンディングさせることは、
    約１３０℃〜１７０℃の温度、及び約０.１分間〜５分間の時間の条件で、前記パターン化ドライフィルムを介して、前記第１チップと前記第２チップをボンディングすることを含む、
    請求項７に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
  15. 前記第２チップのボンディングが行われた後に、前記第１ウェハを複数の前記第１チップに分割することにより、第前記１キャリアウェハに複数のパッケージ構造を形成することをさらに含み、
    各パッケージ構造は、第１チップと、第２チップと、前記第１チップと前記第２チップとの間に介在された前記永久ボンディング層とを含む、
    請求項１に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
  16. 前記第２チップと各第１チップとのボンディング、または前記第１ウェハの分割が行われた後に、前記第１キャリアウェハを除去することをさらに含む、
    請求項１５に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
  17. 複数の前記パッケージ構造における複数の前記第１チップの前記第１表面をプリント基板（ＰＣＢ）に装着することをさらに含み、
    前記プリント基板は、剛性プリント基板または可撓性プリント基板を含み、
    前記プリント基板に装着された複数の前記第１チップは、イメージセンサチップからなる、
    請求項１５に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
  18. 前記プリント基板に装着される支持要素を含むレンズアセンブリを各パッケージ構造に装着することをさらに含み、
    前記支持要素は、前記パッケージ構造の上方に位置する、
    請求項１７に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220181369A1 (en) * 2019-03-08 2022-06-09 Dexerials Corporation Method of manufacturing connection structure, connection structure, film structure, and method of manufacturing film structure
CN112630922B (zh) * 2020-11-30 2022-11-11 江西联创电子有限公司 镜头模组及其装配方法
CN117855240B (zh) * 2024-03-07 2024-05-24 合肥晶合集成电路股份有限公司 一种bsi图像传感器及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006190956A (ja) * 2005-01-05 2006-07-20 Advanced Chip Engineering Technology Inc イメージ・センサ用ｆｂｇａ及びｃｏｂパッケージ構造
JP2007027713A (ja) * 2005-07-11 2007-02-01 Samsung Electronics Co Ltd 透明カバーが付着されている光学装置の製造方法及びそれを利用した光学装置モジュールの製造方法
JP2013254927A (ja) * 2012-06-07 2013-12-19 Kyokutoku Kagi Kofun Yugenkoshi パッケージキャリアボード及びその製造方法
JP2015517201A (ja) * 2012-03-16 2015-06-18 スス マイクロテク リソグラフィー，ゲーエムベーハー 極薄ウェハーの仮接合の方法及び装置
WO2017160609A1 (en) * 2016-03-14 2017-09-21 3M Innovative Properties Company Surface protection film and related methods

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7335870B1 (en) * 2006-10-06 2008-02-26 Advanced Chip Engineering Technology Inc. Method for image sensor protection
US20100021993A1 (en) * 2006-11-21 2010-01-28 Ge Healthcare Bio-Sciences Corp. System for assembling and utilizing sensors in containers
US7851818B2 (en) 2008-06-27 2010-12-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Fabrication of compact opto-electronic component packages
US8351219B2 (en) * 2009-09-03 2013-01-08 Visera Technologies Company Limited Electronic assembly for an image sensing device
KR101647779B1 (ko) * 2009-09-09 2016-08-11 삼성전자 주식회사 이미지 센서, 그 제조 방법, 및 상기 이미지 센서를 포함하는 장치
US20120098080A1 (en) * 2010-10-26 2012-04-26 Jabil Circuit, Inc Method and package for an electro-optical semiconductor device
US9640574B2 (en) * 2010-12-30 2017-05-02 Stmicroelectronics Pte. Ltd. Image sensor circuit, system, and method
US8212297B1 (en) * 2011-01-21 2012-07-03 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited High optical efficiency CMOS image sensor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006190956A (ja) * 2005-01-05 2006-07-20 Advanced Chip Engineering Technology Inc イメージ・センサ用ｆｂｇａ及びｃｏｂパッケージ構造
JP2007027713A (ja) * 2005-07-11 2007-02-01 Samsung Electronics Co Ltd 透明カバーが付着されている光学装置の製造方法及びそれを利用した光学装置モジュールの製造方法
JP2015517201A (ja) * 2012-03-16 2015-06-18 スス マイクロテク リソグラフィー，ゲーエムベーハー 極薄ウェハーの仮接合の方法及び装置
JP2013254927A (ja) * 2012-06-07 2013-12-19 Kyokutoku Kagi Kofun Yugenkoshi パッケージキャリアボード及びその製造方法
WO2017160609A1 (en) * 2016-03-14 2017-09-21 3M Innovative Properties Company Surface protection film and related methods

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