KR100629467B1 - Package for image sensor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이미지 센서용 패키지를 개시한다. 개시된 본 발명의 이미지 센서용 패키지는, 상부면 중심부에 이미지 영역을 구비하며 상기 이미지 영역 외측에 본딩패드들이 배열된 이미지 센서 칩과, 상기 이미지 센서 칩의 각 본딩패드 상에 형성된 범프와, 상기 이미지 센서 칩에 대응하는 크기로 부착되며 부착면 가장자리부에 상기 이미지 센서 칩의 본딩패드를 칩 가장자리로 재배열시키는 금속패턴이 구비되고 상기 금속패턴의 일부분을 노출시키도록 더스트 실층(dust seal layer)이 형성되며 상기 범프에 의해 본딩패드와 금속패턴간 전기적 및 기계적 연결이 이루어진 유리판과, 상기 이미지 센서 칩의 후면에 형성된 절연층과, 상기 금속패턴의 측면과 전기적으로 연결되어 이미지 센서 칩의 측면을 포함한 후면으로 연장 배치된 금속배선과, 상기 이미지 센서 칩의 측면 및 후면 상에 형성되며 상기 이미지 센서 칩의 후면으로 연장 배치된 금속배선의 일부분을 노출시키도록 형성된 솔더 마스크와, 상기 노출된 금속배선 부분에 부착된 솔더 볼을 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention discloses a package for an image sensor. The disclosed image package for an image sensor includes an image sensor chip having an image region at a center of an upper surface thereof, and bonding pads arranged outside the image region, bumps formed on respective bonding pads of the image sensor chip, and the image. It is attached to a size corresponding to the sensor chip, and a metal pattern for rearranging the bonding pad of the image sensor chip to the chip edge is provided at the edge of the attachment surface, and a dust seal layer is provided to expose a portion of the metal pattern. A glass plate having electrical and mechanical connection between the bonding pad and the metal pattern by the bumps, an insulating layer formed on the rear surface of the image sensor chip, and electrically connected to the side surface of the metal pattern, including the side of the image sensor chip. Metal wires extending to the rear surface and formed on side and rear surfaces of the image sensor chip; Characterized in that it comprises a solder mask, the solder balls attached to the exposed metal wiring portion formed to expose a portion of the metal wire arrangement extending to the rear of the machine the image sensor chip.

Description

이미지 센서용 패키지{Package for image sensor}Package for image sensor

도 1은 종래 CLCC(Ceramic Leadless Chip Carrier) 구조의 이미지 센서용 패키지를 도시한 단면도. 1 is a cross-sectional view showing a package for an image sensor of a conventional ceramic leadless chip carrier (CLCC) structure.

도 2a 내지 도 2i는 본 발명에 따른 이미지 센서용 패키지 제작 과정을 설명하기 위한 단면도. 2A to 2I are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of an image sensor package according to the present invention.

도 3a 내지 도 3c는 도 2a 내지 도 2c에 대응하는 각 평면도. 3A to 3C are respective plan views corresponding to FIGS. 2A to 2C.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

20 : 이미지 센서용 패키지 21 : 이미지 센서 칩20: Package for image sensor 21: Image sensor chip

22 : 본딩패드 23 : 범프22: bonding pads 23: bump

24 : 유리판 25 : 금속패턴 24: glass plate 25: metal pattern

26 : 더스트 실층 27 : 폴리머층26 dust seal layer 27 polymer layer

28 : 금속배선 29 : 솔더마스크28: metal wiring 29: solder mask

30 : 솔더 볼30: solder ball

본 발명은 이미지 센서용 패키지에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 이미지 센서 칩의 전면에 금속패턴이 설계된 유리판을 부착하고 이미지 센서 칩의 후면에 솔더 볼(solder ball)을 부착하여 구성한 이미지 센서용 패키지에 관한 것이다. The present invention relates to a package for an image sensor, and more particularly, to an image sensor package comprising a glass plate designed with a metal pattern on a front surface of an image sensor chip and a solder ball attached to a rear surface of the image sensor chip. It is about.

주지된 바와 같이, 이미지 센서는 1차원 또는 2차원 이상의 광학 정보를 전기 신호로 변환하는 장치로서, 크게 나누어 촬상관과 고체 촬상 소자로 분류되며, 상기 고체 촬상 소자에는 씨모스 이미지 센서(CMOS image sensor)와 씨씨디 이미지 센서(CCD image sensor)의 두 종류가 있다. 이들 이미지 센서는 현재 카메라, 캠코더, 멀티 미디어 퍼스널 컴퓨터 및 감시 카메라 등에 널리 응용되고 있으며, 그 사용이 폭발적으로 증가하고 있는 추세이다. As is well known, an image sensor is a device that converts optical information of one or two or more dimensions into an electrical signal, and is broadly divided into an image tube and a solid-state image sensor, and the image sensor is a CMOS image sensor. And two types of CD image sensor. These image sensors are currently widely applied to cameras, camcorders, multimedia personal computers and surveillance cameras, and their use is exploding.

이와 같은 이미지 센서는 통상 개별 패키징되어 제품으로 출하되며, 이하에서는 종래 이미지 센서용 패키지의 예를 도 1을 참조하여 설명하도록 한다. Such an image sensor is usually packaged separately and shipped as a product. Hereinafter, an example of a conventional image sensor package will be described with reference to FIG. 1.

도 1은 종래 이미지 센서용 패키지로 사용되고 있는 CLCC(Ceramic Leadless Chip Carrier)의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a ceramic leadless chip carrier (CLCC) that is conventionally used as a package for an image sensor.

도시된 바와 같이, 종래 CLCC 구조에서는 기판(2)의 소재로 세라믹을 이용한다. 세라믹 기판(2)은 계단형의 홈을 구비하며, 상기 홈의 저면에 접착제(4)를 매개로 이미지 센서 칩(1)이 부착된다. 이미지 센서 칩(1)은 상부면 중심부에 이미지 영역(Image Area : I/A)을 구비하며, 상기 이미지 영역(I/A)의 외측으로 알루미늄(Al) 재질의 본딩패드(1a)를 구비한다. As shown, the conventional CLCC structure uses a ceramic as the material of the substrate (2). The ceramic substrate 2 has a stepped groove, and the image sensor chip 1 is attached to the bottom of the groove via the adhesive 4. The image sensor chip 1 includes an image area (I / A) at the center of the upper surface and a bonding pad 1a made of aluminum (Al) to the outside of the image area (I / A). .

상기 세라믹 기판(1)의 홈 내부 계단 상에는 기판 저면까지 연장되는 형태로 리드(3)가 구비되며, 상기 리드(3)와 이미지 센서 칩(1)의 본딩패드(1a)는 금속와이어(5)로 연결된다. 상기 세라믹 기판(1) 상에는 이미지 센서 칩(1) 및 금속와이 어(5)를 보호하도록 유리판(6)이 부착된다. A lead 3 is provided on a step inside the groove of the ceramic substrate 1 to extend to the bottom of the substrate, and the bonding pad 1a of the lead 3 and the image sensor chip 1 is a metal wire 5. Leads to. A glass plate 6 is attached on the ceramic substrate 1 to protect the image sensor chip 1 and the metal wire 5.

그리고, 이와 같은 종래 이미지 센서용 패키지(10)는 솔더(solder; 11)를 매개로 기판(2) 저면으로 연장시킨 리드(3)와 PCB(Printed Circuit Board : 12)의 전극단자(도시안됨)간을 상호 연결시키는 것에 의해 실장된다.In addition, the conventional package 10 for an image sensor 10 includes a lead 3 extending to the bottom surface of the substrate 2 through solder 11 and an electrode terminal of a printed circuit board 12 (PCB) (not shown). It is implemented by interconnecting the livers.

그러나, 전술한 바와 같은 종래 CLCC 구조의 이미지 센서 패키지는 고가의 세라믹 기판을 이용하는 것으로 인해 가공상의 어려움이 존재할 뿐만 아니라 제조비용이 많이 드는 문제점이 있다. However, the image sensor package of the conventional CLCC structure as described above, due to the use of an expensive ceramic substrate, there is a problem in manufacturing as well as a difficulty in processing.

또한, 전술한 종래 CLCC 구조의 이미지 센서 패키지는 구조적으로 복잡하므로 제조가 까다로우며, 그래서, 생산성 측면에서 바람직하지 못한 문제점이 있다. In addition, the image sensor package of the conventional CLCC structure described above is difficult to manufacture because it is structurally complex, so there is an undesirable problem in terms of productivity.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 용이하게 제조 가능하고 제조비용 또한 절감할 수 있는 이미지 센서용 패키지를 제공함에 그 목적이 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a package for an image sensor that can be easily manufactured and can also reduce manufacturing costs.

또한, 본 발명은 용이하게 제조 가능하도록 함으로써 생산성을 향상시킬 수 있는 이미지 센서용 패키지를 제공함에 그 다른 목적이 있다. In addition, another object of the present invention is to provide a package for an image sensor which can be easily manufactured to improve productivity.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 상부면 중심부에 이미지 영역을 구비하며 상기 이미지 영역 외측에 본딩패드들이 배열된 이미지 센서 칩; 상기 이미지 센서 칩의 각 본딩패드 상에 형성된 범프; 상기 이미지 센서 칩에 대응하는 크기로 부착되며 부착면 가장자리부에 상기 이미지 센서 칩의 본딩패드를 칩 가장자리로 재배열시키는 금속패턴이 구비되고 상기 금속패턴의 일부분을 노출시키도록 더스트 실층(dust seal layer)이 형성되며 상기 범프에 의해 본딩패드와 금속패턴간 전기적 및 기계적 연결이 이루어진 유리판; 상기 이미지 센서 칩의 후면에 형성된 절연층; 상기 금속패턴의 측면과 전기적으로 연결되어 이미지 센서 칩의 측면을 포함한 후면으로 연장 배치된 금속배선; 상기 이미지 센서 칩의 측면 및 후면 상에 형성되며 상기 이미지 센서 칩의 후면으로 연장 배치된 금속배선의 일부분을 노출시키도록 형성된 솔더 마스크; 및 상기 노출된 금속배선 부분에 부착된 솔더 볼을 포함하는 이미지 센서용 패키지를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention, the image sensor chip having an image area in the center of the upper surface and the bonding pads are arranged outside the image area; Bumps formed on respective bonding pads of the image sensor chip; A metal pattern attached to a size corresponding to the image sensor chip, and having a metal pattern for rearranging the bonding pads of the image sensor chip to the chip edge at an edge of an attachment surface, and a dust seal layer to expose a portion of the metal pattern; A glass plate having electrical and mechanical connection between the bonding pad and the metal pattern by the bumps; An insulating layer formed on a rear surface of the image sensor chip; A metal wire electrically connected to a side of the metal pattern and extended to a rear surface including a side of an image sensor chip; A solder mask formed on side and rear surfaces of the image sensor chip and configured to expose a portion of the metal interconnection extending to the rear surface of the image sensor chip; And it provides a package for an image sensor comprising a solder ball attached to the exposed metal wiring portion.

여기서, 상기 이미지 센서 칩은 내부 회로를 손상시키지 않는 범위에서 백그라인딩(back grinding)되며, 또한, 상기 이미지 센서 칩은 양측면이 유리판 금속패턴의 가장자리가 노출되도록 노치(notch) 처리된다. Here, the image sensor chip is back grinding in a range that does not damage the internal circuit, and the image sensor chip is notched so that both sides of the image sensor chip are exposed at the edge of the glass plate metal pattern.

상기 이미지 센서 칩의 본딩패드는 범프와의 접착력이 강화되도록 그 표면에 UBM(Under Bump Metallugy)이 형성된다. The bonding pad of the image sensor chip is formed with an under bump metallugy (UBM) on its surface to enhance adhesion to bumps.

상기 절연층은 폴리머로 이루어지며, 상기 폴리머는 액상을 스핀 코팅(spin coating)후 베이크(bake)되거나, 또는, 고상 필름을 열압착시켜 형성된다. The insulating layer is made of a polymer, and the polymer is formed by spin coating a liquid phase and baking, or by thermocompression bonding a solid film.

상기 노출된 금속배선 부분은 솔더 볼과의 접착력이 강화되도록 그 표면에 UBM(Under Bump Metallugy)이 형성된다. The exposed metal wiring portion is formed with an under bump metallugy (UBM) on its surface to enhance adhesion to the solder ball.

(실시예)(Example)

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2i는 본 발명에 따른 이미지 센서용 패키지를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이미지 센서용 패키지(20)는 상부면 중심부에 이미지 영역(I/A)을 구비한 이미지 센서 칩(21) 상에 상기 이미지 영역을 보호하기 위한 유리판(24)이 부착되고, 패드 재배열을 통해 상기 칩(21)의 하부면에 연장 배치시킨 금속배선(28)의 볼 랜드(ball land)에 솔더 볼(30)이 부착된 구조로 이루어진다. Figure 2i is a cross-sectional view showing a package for an image sensor according to the present invention. As shown, the image sensor package 20 according to the present invention is a glass plate 24 for protecting the image area on the image sensor chip 21 having an image area I / A at the center of the upper surface. The solder ball 30 is attached to a ball land of the metal wire 28 disposed on the lower surface of the chip 21 through pad rearrangement.

여기서, 상기 유리판(24)은 이미지 센서 칩(21)과 대응하는 크기를 가지고 부착되며, 특히, 상기 이미지 센서 칩(21)의 본딩패드(22)를 칩 가장자리로 재배치시키기 위해서 그의 가장자리부에 금속패턴(25)이 형성되고, 아울러, 칩(21)의 본딩패드(22)에 대응하는 금속패턴 부분만을 노출시키도록 더스트 실층(dust seal layer : 26)이 형성된다. 상기 더스트 실층은 패키지 내부로 먼지가 들어가는 것을 방지하기 위해 형성해주는 것이다. 그리고, 상기 유리판(24)은 이미지 센서 칩(21)의 본딩패드(22) 상에 형성된 범프(23)에 의해 상기 이미지 센서 칩(21)과 기계적으로 결합됨과 아울러 그의 금속패턴(25)이 칩(21)의 본딩패드(22)와 전기적으로 결합된다. Here, the glass plate 24 is attached with a size corresponding to that of the image sensor chip 21, and in particular, a metal portion at the edge thereof in order to reposition the bonding pad 22 of the image sensor chip 21 to the chip edge. A pattern 25 is formed, and a dust seal layer 26 is formed to expose only the metal pattern portion corresponding to the bonding pad 22 of the chip 21. The dust seal layer is formed to prevent dust from entering the package. In addition, the glass plate 24 is mechanically coupled to the image sensor chip 21 by a bump 23 formed on the bonding pad 22 of the image sensor chip 21, and the metal pattern 25 of the glass plate 24 is a chip. It is electrically coupled with the bonding pad 22 of (21).

상기 이미지 센서 칩(21)은 이미지 영역(I/A)의 외측에 본딩패드들(22)이 배열된 구조를 가지며, 특히, 내부 회로 부위를 손상시키지 않는 범위에서 후면 일부 두께가 백그라인딩(back grinding)되고, 그리고, 그 측면이 유리판(24)에 구비시킨 금속패턴(25)의 측면이 노출되도록 노치(notch) 처리된다. The image sensor chip 21 has a structure in which bonding pads 22 are arranged outside the image area I / A, and in particular, a part of a rear surface of the image sensor chip 21 is back grounded in a range that does not damage an internal circuit part. grinding, and a notch is processed so that the side surface of the metal pattern 25 provided on the glass plate 24 is exposed.

상기 백그라인딩된 이미지 센서 칩(21)의 후면에는 절연층, 예컨데, 폴리머층(27)이 형성된다. 여기서, 상기 폴리머층(27) 대신에 또 다른 유리판을 부착시키는 것도 가능하다. An insulating layer, for example, a polymer layer 27 is formed on the backside of the backgrinded image sensor chip 21. Here, another glass plate may be attached instead of the polymer layer 27.

상기 노치 처리에 의해 노출된 유리판 금속패턴(25)의 측면에는 이미지 센서 칩(21)의 하부면까지 연장 배치되게 금속배선(28)이 형성된다. 그리고, 이러한 금속배선(28) 상에는 그의 일부분, 즉, 솔더 볼(30)이 부착될 볼 랜드 부분만을 노출시키도록 솔더마스크(29)가 형성된다. The metal wiring 28 is formed on the side surface of the glass plate metal pattern 25 exposed by the notch processing so as to extend to the lower surface of the image sensor chip 21. Then, a solder mask 29 is formed on the metal wiring 28 to expose only a portion thereof, that is, a ball land portion to which the solder ball 30 is attached.

이와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 이미지 센서용 패키지는 CLCC 구조를 갖는 종래의 그것 보다 단순한 구조를 가지므로, 용이하게 제조 가능하고, 아울러, 고가의 세라믹 기판을 사용하지 않는 등, 제조비용 또한 종래의 그것 보다 절감할 수 있으며, 그래서, 생산성을 향상시킬 수 있게 된다. Since the package for an image sensor according to the present invention having such a structure has a simpler structure than the conventional one having a CLCC structure, it can be easily manufactured and, in addition, a manufacturing cost is not required, such as not using an expensive ceramic substrate. It can save more than that, and thus improve productivity.

특히, 본 발명의 이미지 센서용 패키지는 솔더 볼을 칩의 후면에 부착시킨 구조이므로, 이미지 영역과 볼 랜드 영역을 확보하기 위한 공간을 따로 확보하지 않아도 되고, 따라서, 시스템 크기의 소형화를 이룰 수 있다. In particular, the package for the image sensor according to the present invention has a structure in which solder balls are attached to the rear surface of the chip, so that a space for securing an image region and a ball land region is not required. Therefore, the size of the system can be miniaturized. .

게다가, 본 발명의 이미지 센서용 패키지는 유리판에 형성된 금속패턴에 의해 패드재배열을 달성하므로, 이미지 센서 칩의 이미지 영역이 손상될 가능성을 줄일 수 있다. In addition, the package for the image sensor of the present invention achieves the pad rearrangement by the metal pattern formed on the glass plate, thereby reducing the possibility of damaging the image area of the image sensor chip.

부가해서, 본 발명의 이미지 센서용 패키지는 종래 보다 짧은 전기적 신호전달경로를 가지므로, 보다 우수한 전기적 성능(electrical performance)을 확보할 수 있다. In addition, the package for an image sensor of the present invention has a shorter electrical signal transmission path than that of the prior art, and thus it is possible to ensure better electrical performance.

한편, 상기 유리판(24)의 더스트 실층(26)은 범프 본딩을 위한 금속패턴 부분을 한정하는 기능 이외에, 범프 본딩시, 접착제의 역할을 함과 아울러 범프(23)가 이미지 센서 칩(21)의 이미지 영역(I/A)으로 과도하게 흘러들어가 상기 이미지 영역(I/A)을 오염시키는 것을 차단하는 역할을 겸한다. 따라서, 이러한 기능적 측 면에서 상기 더스트 실층(26)은 유리판(24)에 형성되는 것 이외에, 이미지 센서 칩(21)의 이미지 영역(I/A) 외측에 본딩패드들(22)을 노출시키는 형태로 형성하는 것도 가능하다. On the other hand, the dust seal layer 26 of the glass plate 24, in addition to the function of defining the metal pattern portion for bump bonding, and serves as an adhesive during bump bonding, the bump 23 is the image sensor chip 21 It serves to block excessive flow into the image area I / A and contaminate the image area I / A. Therefore, in this functional aspect, in addition to being formed on the glass plate 24, the dust seal layer 26 exposes the bonding pads 22 outside the image area I / A of the image sensor chip 21. It is also possible to form.

이하에서는 전술한 본 발명에 따른 이미지 센서용 패키지의 제작 과정을 도 2a 내지 도 2i 및 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 설명하도록 한다. 여기서, 도 2a 내지 도 2i는 본 발명에 따른 이미지 센서용 패키지의 제작 과정을 설명하기 위한 공정별 단면도이고, 도 3a 내지 도 3c는 도 2a 내지 도 2c에 각각 대응하는 평면도이다. Hereinafter, the manufacturing process of the image sensor package according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2A to 2I and 3A to 3C. 2A to 2I are cross-sectional views of processes for describing a manufacturing process of an image sensor package according to the present invention, and FIGS. 3A to 3C are plan views corresponding to FIGS. 2A to 2C, respectively.

도 2a 및 도 3a를 참조하면, 상부면 중심부에 이미지 영역(I/A)을 구비하고, 상기 이미지 영역(I/A)의 외측에 알루미늄(Al) 재질의 본딩패드(22)들이 배열된 다수개의 이미지 센서 칩(21)으로 이루어진 웨이퍼를 마련한다. 그런다음, 상기 각 이미지 센서 칩(21)의 본딩패드들(22) 상에 범프(23)를 형성한다. 이때, 상기 범프(23)를 형성하기 전, 상기 이미지 센서 칩(21)의 본딩패드(22)에 범프(23)와의 접착력이 강화되도록 UBM(Under Bump Metallugy : 도시안됨)을 형성할 수 있다. 2A and 3A, an image area I / A is provided at the center of an upper surface, and a plurality of bonding pads 22 made of aluminum (Al) are arranged outside the image area I / A. A wafer composed of two image sensor chips 21 is prepared. Then, bumps 23 are formed on the bonding pads 22 of each of the image sensor chips 21. In this case, before forming the bump 23, an UBM (Under Bump Metallugy) (not shown) may be formed on the bonding pad 22 of the image sensor chip 21 to enhance the adhesive force with the bump 23.

여기서, 상기 UBM은 증발(evaporation)법 또는 스퍼터링(sputtering)법 등을 이용한 금속막 증착과 폴리머를 이용한 패터닝을 통해 형성하며, 상기 폴리머를 이용한 패터닝은 액상의 폴리머를 도포한 후 리소그라피 공정에 의해 패터닝하거나, 또는, 드라이 필름으로 건조시키는 방식으로 진행한다. Here, the UBM is formed through metal film deposition using evaporation or sputtering, and patterning using a polymer. The patterning using the polymer is patterned by lithography after applying a liquid polymer. Or it advances by the method which dries with a dry film.

또한, 상기 UBM은 접착층(adhesion layer)과 확산방지층(diffusion barrier layer) 및 젖음층(wettable layer)의 3층 구조로 구성함이 바람직하며, 사용 물질에 따라 그 중 적어도 어느 하나의 층만으로 구성하는 것도 가능하다. 상기 접착층으로는 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 또는 크롬(Cr) 등을 이용하며, 그 도포전에 접착력을 증가시키기 위해 데미지(damage)를 주지 않는 범위에서 산소(O2) 또는 아르곤(Ar)과 같은 가스를 이용한 가스 식각 또는 플라즈마 세정을 진행한다. 상기 확산방지층은 솔더(solder)와 같이 확산 능력이 좋은 금속이 과도하게 확산되는 것을 방지하기 위한 것으로, 니켈(Ni) 또는 그와 유사한 물질을 이용한다. 상기 젖음층은 범프 물질과의 젖음성(wetting)이 좋은 금(Au), 구리(Cu), 팔라듐(Pd) 또는 그와 유사한 물질을 이용한다. In addition, the UBM is preferably composed of a three-layer structure of an adhesion layer (dhesion layer), a diffusion barrier layer (wettable layer) and a wettable layer (wettable layer), which is composed of at least one of them depending on the material used It is also possible. Aluminum (Al), titanium (Ti), or chromium (Cr) may be used as the adhesive layer, and oxygen (O 2) or argon (Ar) may be used in a range that does not cause damage in order to increase adhesion before the coating. Gas etching or plasma cleaning using the same gas is performed. The diffusion barrier layer is to prevent excessive diffusion of a metal having good diffusion ability, such as solder, using nickel (Ni) or the like. The wetting layer uses gold (Au), copper (Cu), palladium (Pd) or the like which has good wetting with the bump material.

상기 범프(23)는 솔더, 니켈(Ni) 및 금(Au) 등 알루미늄(Al) 재질의 본딩패드와 유리판(24)의 금속패턴(25)간을 전기적으로 연결할 수 있으면서 기계적으로도 안정적인 결합을 이룰 수 있는 재료를 사용함이 바람직하며, 증발법, 전기도금(electroplating)법, 무전해도금(electroless plating)법, 스텐실 프린팅(stencil printing)법, 제트 프린팅(jet printing)법, 또는, 픽 엔 플레이스(pick & place)법 등의 방법으로 형성한다. The bumps 23 may be electrically connected between the bonding pads made of aluminum (Al), such as solder, nickel (Ni), and gold (Au), and the metal patterns 25 of the glass plate 24, while also providing mechanically stable coupling. It is preferable to use a material which can achieve, and evaporation, electroplating, electroless plating, stencil printing, jet printing, or pick and place It is formed by a method such as a pick & place method.

도 2b 및 도 3b를 참조하면, 웨이퍼에 대응하는 크기를 갖는 유리판(24)을 마련한다. 그런다음, 각 이미지 센서 칩(21)의 가장자리부에 대응하는 부분에 상기 이미지 센서 칩(21)의 본딩패드들(22)을 칩 가장자리로 재배치시키기 위한 금속패턴(25)을 형성한다. 2B and 3B, a glass plate 24 having a size corresponding to a wafer is prepared. Then, a metal pattern 25 for repositioning the bonding pads 22 of the image sensor chip 21 to the chip edge is formed at a portion corresponding to the edge portion of each image sensor chip 21.

이때, 상기 금속패턴(25)은 Cu 또는 알루미늄(Al)과 같은 전도성이 우수한 금속, 또는, 그와 유사한 특성을 갖는 물질로 형성하며, 증발법 또는 스퍼터링법을 이용한 금속막의 증착후에 이를 패터닝하여 형성한다. 아울러, 상기 금속패턴(25)은 범프(23)와 연결될 부분에 도금 또는 그와 유사한 공정을 통해 부착력을 강화시키면서 전기적 특성이 개선되도록 하는 부재를 추가 형성할 수 있다. In this case, the metal pattern 25 is formed of a metal having excellent conductivity such as Cu or aluminum (Al), or a material having similar characteristics, and is formed by patterning it after deposition of a metal film using an evaporation method or a sputtering method. do. In addition, the metal pattern 25 may further form a member on the part to be connected to the bump 23 to improve the electrical characteristics while enhancing the adhesion through plating or a similar process.

도 2c 및 도 3c를 참조하면, 금속패턴(25)을 포함한 유리판(24) 상에 개별 이미지 센서 칩(21)에 대응해서 이미지 영역(I/A)을 가리지 않으면서 범프(23)과 콘택될 부분을 제외한 나머지 영역을 덮도록 더스트 실층(26)을 형성한다. 이때, 상기 더스트 실층(26)은 폴리머의 패터닝을 통해 형성한다. 2C and 3C, the glass plate 24 including the metal pattern 25 may be in contact with the bump 23 without covering the image area I / A corresponding to the individual image sensor chip 21. The dust seal layer 26 is formed so that the remaining area | region except a part may be covered. At this time, the dust seal layer 26 is formed through the patterning of the polymer.

도 2d를 참조하면, 다수개의 이미지 센서 칩(21)으로 구성된 웨이퍼 상에 전술한 유리판(24)을 부착한다. 여기서, 유리판(24)의 부착은 이미지 센서 칩(21)의 본딩패드(22) 상에 형성한 범프(23)에 의해 이루어지며, 이를 통해, 상기 칩(21)의 본딩패드(22)와 유리판(24)의 금속패턴(25) 또한 전기적으로 연결된다. 이때, 상기 범프(23)에 의해 결합은 상기 유리판 더스트 실층(26)을 베이크하면서 동시에 행할 수 있다. Referring to FIG. 2D, the glass plate 24 described above is attached to a wafer composed of a plurality of image sensor chips 21. Here, the glass plate 24 is attached by the bumps 23 formed on the bonding pads 22 of the image sensor chip 21, and thus, the bonding pads 22 and the glass plate of the chip 21 are formed. The metal pattern 25 of 24 is also electrically connected. At this time, bonding can be performed by the bump 23 while simultaneously baking the glass plate dust seal layer 26.

도 2e를 참조하면, 칩(21) 내부의 회로를 손상시키지 않는 범위에서 웨이퍼의 후면, 즉, 이미지 센서 칩(21)의 후면 소정 두께를 백그라인딩하고, 이를 통해, 이미지 센서 칩(21)을 박막화한다. Referring to FIG. 2E, the predetermined thickness of the rear surface of the wafer, that is, the rear surface of the image sensor chip 21, is backgrinded within the range of not damaging the circuit inside the chip 21, and thus, the image sensor chip 21 is formed. Thinner.

도 2f를 참조하면, 백그라인딩이 수행된 웨이퍼, 즉, 이미지 센서 칩(21)의 후면에 절연층, 예컨데, 폴리머층(27)을 형성한다. 상기 폴리머층(27)은 액상의 폴리머를 스핀 코팅하거나, 또는, 드라이 필름을 열압착시키는 방법으로 형성한다. Referring to FIG. 2F, an insulating layer, for example, a polymer layer 27 is formed on the backside of the wafer where the backgrinding is performed, that is, the image sensor chip 21. The polymer layer 27 is formed by spin coating a polymer in a liquid state or by thermocompression bonding a dry film.

그 다음, 상기 결과물을 스크라이브 라인(scribe line)을 따라 식각 공정을 행하고, 이를 통해, 유리판 금속패턴(25)의 측면이 노출되도록 각 이미지 센서 칩(21)의 측면을 노치(notch) 처리한다. 이때, 상기 식각 공정은 블레이드(blade)를 사용하여 하프-소잉(half-sawing)하는 방법으로 진행하거나, 가스를 이용한 건식식각, 또는, 케미컬을 이용한 습식식각 등의 방법으로 진행한다. Next, the resultant is etched along a scribe line, thereby notching the side surface of each image sensor chip 21 to expose the side surface of the glass plate metal pattern 25. In this case, the etching process may be performed by a half-sawing method using a blade, dry etching using a gas, or wet etching using a chemical.

도 2g를 참조하면, 노치 처리된 이미지 센서 칩(21)의 측면 및 후면에 금속막을 증착한 후, 이를 패터닝하여 노출된 유리판 금속패턴(25)과 연결되어 칩 후면으로 연장 배치되는 금속배선(28)을 형성한다. 그런다음, 상기 금속배선(28)을 포함한 이미지 센서 칩(21)의 측면 및 후면에 상기 금속배선(28)의 일부분, 즉, 볼 랜드 부분을 노출시키는 솔더마스크(29)를 형성한다. Referring to FIG. 2G, a metal film is deposited on the side and rear surfaces of the notched image sensor chip 21, and then patterned and connected to the exposed glass plate metal pattern 25 to extend to the rear of the chip. ). Then, a solder mask 29 is formed on the side and back of the image sensor chip 21 including the metal wiring 28 to expose a portion of the metal wiring 28, that is, a ball land portion.

도 2h를 참조하면, 노출된 금속배선(28)의 볼 랜드 상에 외부회로에의 실장 수단인 솔더 볼(30)을 픽 엔 플레이스 방식, 스텐실 프린팅 또는 솔더 도팅 등의 방법으로 부착한다. 이때, 상기 솔더 볼(30)의 부착 전, 그 접착력을 강화시키기 위해 상기 금속배선(28)의 볼 랜드 상에 UBM을 형성할 수 있다. Referring to FIG. 2H, the solder balls 30, which are mounting means for external circuits, are attached to the ball lands of the exposed metal wires 28 by pick-and-place, stencil printing, or solder dotting. At this time, before the solder ball 30 is attached, UBM may be formed on the ball land of the metal wire 28 to enhance the adhesion thereof.

도 2i를 참조하면, 웨이퍼 레벨로 제작된 상기 단계까지의 기판 결과물을 소잉하여 개별 패키지들로 분리시키고, 이 결과로서, 본 발명의 이미지 센서용 패키지의 제작을 완성한다. Referring to FIG. 2I, the substrate outputs up to the step produced at the wafer level are sawed and separated into individual packages, as a result of which the fabrication of the package for the image sensor of the present invention is completed.

이상에서와 같이, 본 발명은 이미지 센서 칩의 전면에는 유리판을 부착하고 후면에는 솔더 볼을 부착하여 구성한 구조이므로, 패키지 구조를 종래 보다 단순화시킬 수 있으며, 따라서, 패키지 제작을 매우 용이하게 할 수 있어서 생산성을 향상시킬 수 있다. As described above, the present invention has a structure in which a glass plate is attached to the front surface of the image sensor chip and a solder ball is attached to the rear surface thereof, thereby simplifying the package structure, and thus, making the package very easy. Productivity can be improved.                     

또한, 본 발명은 패키지 구조를 단순화시킬 뿐만 아니라 고가의 세라믹 기판을 사용하지 않으므로, 제조비용 또한 종래 보다 절감할 수 있다. In addition, the present invention not only simplifies the package structure but also does not use an expensive ceramic substrate, and thus, manufacturing cost can be reduced more than in the related art.

게다가, 본 발명은 솔더 볼을 칩의 후면에 부착시켜 패키지를 구성하므로, 이미지 영역과 볼 랜드 영역을 확보하기 위한 공간을 따로 확보하지 않아도 되는 바, 시스템 크기의 소형화를 이룰 수 있다. In addition, since the solder ball is attached to the rear surface of the chip to form a package, the present invention does not need to separately secure a space for securing an image area and a ball land area, thereby miniaturizing a system size.

부가해서, 본 발명은 금속패턴 및 금속배선에 의해 패드재배열을 달성하므로, 이미지 센서 칩의 이미지 영역이 손상될 가능성을 줄일 수 있다. In addition, the present invention achieves pad rearrangement by metal pattern and metal wiring, thereby reducing the possibility of damaging the image area of the image sensor chip.

아울러, 본 발명은 종래 보다 짧은 전기적 신호전달경로를 갖는 패키지 구조를 구현하므로, 보다 우수한 전기적 성능(electrical performance)의 패키지를 제공할 수 있다. In addition, since the present invention implements a package structure having a shorter electrical signal transmission path than the related art, it is possible to provide a package having better electrical performance.

이상, 여기에서는 본 발명을 특정 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구의 범위는 본 발명의 정신과 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변형될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있다.As mentioned above, although the present invention has been illustrated and described with reference to specific embodiments, the present invention is not limited thereto, and the following claims are not limited to the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention. It can be easily understood by those skilled in the art that can be modified and modified.

Claims (7)

상부면 중심부에 이미지 영역을 구비하며, 상기 이미지 영역 외측에 본딩패드들이 배열된 이미지 센서 칩; An image sensor chip having an image area in the center of an upper surface, and bonding pads arranged outside the image area; 상기 이미지 센서 칩의 각 본딩패드 상에 형성된 범프; Bumps formed on respective bonding pads of the image sensor chip; 상기 이미지 센서 칩에 대응하는 크기로 부착되며, 부착면 가장자리부에 상기 이미지 센서 칩의 본딩패드를 칩 가장자리로 재배열시키는 금속패턴이 구비되고, 상기 금속패턴의 일부분을 노출시키도록 더스트 실층(dust seal layer)이 형성되며, 상기 범프에 의해 본딩패드와 금속패턴간 전기적 및 기계적 연결이 이루어진 유리판; A metal pattern is attached to a size corresponding to the image sensor chip, and a metal pattern for rearranging the bonding pad of the image sensor chip to the chip edge is provided at an edge of an attachment surface, and a dust seal layer is formed to expose a portion of the metal pattern. a seal layer is formed, and the glass plate is electrically and mechanically connected between the bonding pad and the metal pattern by the bumps; 상기 이미지 센서 칩의 후면에 형성된 절연층; An insulating layer formed on a rear surface of the image sensor chip; 상기 금속패턴의 측면과 전기적으로 연결되어 이미지 센서 칩의 측면을 포함한 후면으로 연장 배치된 금속배선; A metal wire electrically connected to a side of the metal pattern and extended to a rear surface including a side of an image sensor chip; 상기 이미지 센서 칩의 측면 및 후면 상에 형성되며, 상기 이미지 센서 칩의 후면으로 연장 배치된 금속배선의 일부분을 노출시키도록 형성된 솔더 마스크; 및 A solder mask formed on side and rear surfaces of the image sensor chip, the solder mask formed to expose a portion of the metal wires extending to the rear surface of the image sensor chip; And 상기 노출된 금속배선 부분에 부착된 솔더 볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서용 패키지.The package for an image sensor, characterized in that it comprises a solder ball attached to the exposed metal wiring portion. 제 1 항에 있어서, 상기 이미지 센서 칩은 내부 회로를 손상시키지 않는 범위에서 백그라인딩된 것을 특징으로 하는 이미지 센서용 패키지.The package of claim 1, wherein the image sensor chip is back ground in a range that does not damage an internal circuit. 제 1 항에 있어서, 상기 이미지 센서 칩은 양측면이 유리판 금속패턴의 가장자리가 노출되도록 노치(notch) 처리된 것을 특징으로 하는 이미지 센서용 패키지. The package of claim 1, wherein both sides of the image sensor chip are notched to expose edges of the glass plate metal patterns. 제 1 항에 있어서, 상기 이미지 센서 칩의 본딩패드는 범프와의 접착력이 강화되도록 그 표면에 UBM(Under Bump Metallugy)이 형성된 것을 특징으로 하는 이미지 센서용 패키지. The package of claim 1, wherein the bonding pad of the image sensor chip is formed with an under bump metallugy (UBM) formed on a surface of the bonding pad to enhance adhesion to bumps. 제 1 항에 있어서, 상기 절연층은 폴리머 또는 유리판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이미지 센서용 패키지. The package for an image sensor according to claim 1, wherein the insulating layer is made of a polymer or a glass plate. 제 5 항에 있어서, 상기 폴리머는 액상을 스핀 코팅후 베이크되거나, 또는, 고상 필름을 열압착시켜 형성된 것을 특징으로 하는 이미지 센서용 패키지. The package for an image sensor according to claim 5, wherein the polymer is formed by spin-coating a liquid phase or by thermally compressing a solid film. 제 1 항에 있어서, 상기 노출된 금속배선 부분은 솔더 볼과의 접착력이 강화되도록 그 표면에 UBM(Under Bump Metallugy)이 형성된 것을 특징으로 하는 이미지 센서용 패키지. The package of claim 1, wherein the exposed metal wiring portion is formed with an under bump metallugy (UBM) on a surface of the exposed metal wiring portion to enhance adhesion to solder balls.
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