KR100724194B1 - 이미지 센서용 fbga 및 cob 패키지 구조물 - Google Patents

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Abstract

패키지 구조물은 인쇄 회로 기판 상에 배치된 다이를 포함한다. 유리 기판은 접착성 필름 패턴 상에 접착되어 상기 유리 기판 및 다이 사이에 공극 영역을 형성한다. 마이크로 렌즈는 다이 상에 배치된다. 렌즈 홀더는 인쇄 회로 기판 상에 고정된다. 유리 기판은 마이크로 렌즈가 입자 오염되는 것을 방지할 수 있다.

Description

이미지 센서용 FBGA 및 COB 패키지 구조물{FBGA and COB Package Structure for Image Sensor}
본 발명의 목적, 다른 특징 및 이점은 도면을 참조하여, 이하의 발명의 상세한 설명으로 더 명확해질 것이다.
도 1a는 본 발명에 따른 탄성 필름 패턴을 갖는 유리 기판의 개략도이다.
도 1b는 본 발명에 따른 처리된 웨이퍼의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 유리와 결합한 웨이퍼의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 개별 CMOS/CCD 이미지 센서 다이 구조물의 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 개별 FBGA(Fine-pitch Ball Grid Array) 패키지 구조물의 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 개별 COB(Chip On Board) 패키지 모듈 구조물의 개략도이다.
본 발명은 패키지 구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이크로 렌즈가 입자 오염되는 것을 방지할 수 있는 이미지 센서 패키지 구조물에 관한 것이다.
패키지는 유리 에폭시와 같은 통상의 물질로 형성된 코어를 구비할 수 있고, 상기 코어 상에 라이네이트된 추가 층을 구비할 수 있다. 이러한 추가 층은 또한 "적층(built-up)" 층으로 알려져 있다. 상기 적층층은 유전 물질와 도전성 물질의 층을 교대로 하여 형성되는 것이 통상적이다. 패턴은 본 발명의 기술 분야에서 공지된 습식 식각(wet etching)과 같은 다양한 에칭 공정을 통해 금속 또는 도전층으로 형성될 수 있고 이후 추가 설명되지 않는다. 비아(via)로 칭해지는 도금된 관통홀은 다수의 금속층 사이의 상호접속을 위해 사용된다. 이러한 층 및 비아를 사용하여, 몇몇 상호접속층이 적층될 수 있다.
입력/출력 기능은 전형적으로 층 사이의 금속 트레이스를 사용하여 달성된다. 각 트레이스는 자체 형상 및 패키지 상의 위치에 의해 발생된 임피던스를 갖는다. 제조 기술 및 물질 요구사항으로 인해, 적층층을 구비한 패키지는 종종 금속층에 복수의 진공 홀(degassing hole)을 포함한다. 진공 홀에 의해 가스는 패키지 제조 동안 증발되어 패키지 내에 거품이 형성되지 않는다. 트레이스는 상기 진공 홀 위 또는 아래, 또는 진공 홀 주위에, 또는 그 조합에 라우트될 수 있다. 트레이스는 패키지 상에 동일한 위치에 있지 않고, 금속층에서 진공 홀에 의해 형성된 가변 양의 비-금속 영역 위를 가로지르기 때문에, 상기 트레이스는 임피던스 변화를 갖거나, 또는 불일치하다.
디지털 이미지 기술은 디지털 카메라, 이미지 스캐너, 등과 같은 이미지 슛팅 기구에 널리 적용되어 왔다. 종래의 CMOS 센서는 회로 기판 상에 배치되었다. 상기 CMOS 센서는 내부에 고정된 다이를 구비한다. 상기 렌즈 시트(lens seat)는 이미지를 CMOS 센서의 다이 상으로 포커싱하는 포커싱 렌즈를 구비한다. 상기 렌즈를 통해, 이미지 신호는 다이에 의해 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위해 디지털 프로세서로 전송된다. CMOS 센서의 다이는 비교적 적외선 및 먼지 입자에 민감하다. 원하지 않은 입자가 센서로부터 제거되지 않는다면, 소자의 품질이 떨어질 것이다. 상기의 목적을 달성하기 위해, 수작업으로 제거하게 되면 민감한 칩을 손상시킬 수 있다. 일반적으로, 이미지 센서 모듈은 COB 또는 LCC 의 방법을 사용하여 형성된다. COB의 한가지 단점은 센싱 영역상에서 입자 오염으로 인한 패키징 프로세스 동안의 낮은 산품률이다. 또한, LCC의 단점은 높은 패키징 비용 및 센싱 영역상에서 입자 오염으로 인한 낮은 산품률이다.
또한, 마이크로 렌즈는 고체 상태 이미징 소자로서 사용되는 반도체 상의 광학 요소이다. 마이크로 렌즈의 설계 및 제조에서 가장 중요한 고려점 중의 하나는 감광성(photosensitivity)이다. 마이크로 렌즈 감광성이 감소될 수 있는 한가지 이유는 각 마이크로 렌즈의 면적이 최적 값 이하로 감소해 왔다는 것이다. 게다가, SHELL CASE 회사는 또한 웨이퍼 레벨 패키지 기술을 개발하고 있는데, SHELL CASE에 의해 패키지 된 이미지 센서 다이는 두개의 유리판 및 복잡한 프로세스를 요구하므로 고가이다. 그리고, 에폭시가 닳기 때문에 투명성이 나쁘고, 잠재 신뢰도가 감소할 수 있다. Yoshikazu Sano 등의 1996.5.7일 등록된 미 국 특허 번호 5,514,888(On-chip screen type solid state image sensor and manufacturing method thereof)은 실리콘 기판 상에 전하결합소자(charge-coupled devices:CCDS) 를 형성하는 방법을 개시한다. 마이크로 렌즈 어레이는 종래의 리소그래피(lithography) 및 리플로우(re-flow) 기술을 사용하여 상기 CCD 어레이 위에 형성된다.
전술된 관점에서, 본 발명은 상기의 단점을 극복할 수 있는 개선된 패키지 구조물을 제공하는 것이다.
그러므로, 본 발명의 주 목적은, 마이크로 렌즈 상에 입자 오염 없이, COB(Chip On Board) 또는 FBGA(Fine-pitch Ball Grid Array) 패키지 구조물과 같은, 이미지 센서용 패키지 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 마이크로 렌즈가 입자 오염되지 않도록 유리 기판을 사용하는 것이다
본 발명의 또다른 목적은 패키지가 입자 오염을 제거하기 위해 직접 세정되는 CMOS 이미지 센서 패키지 모듈 구조물을 제공하는 것이다.
본 발명은 패키지 구조물을 제공한다. 상기 패키지 구조물은 마이크로 렌즈 영역을 구비한 다이, 다이 상에 형성된 접착성 필름 패턴, 및 칩 상의 상기 마이크로 렌즈 영역을 커버하며 상기 접착성 필름 패턴 상에 접착되어, 그 사이에 공극(air gap)을 형성시키는 기판을 포함한다.
본 발명은 또다른 패키지 구조물을 제공한다. 상기 패키지 구조물은 복수의 접속 패드를 구비한 인쇄 회로 기판을 포함한다. 다이는 상기 인쇄 회로 기판 상 에 배치되고, 상기 다이는 복수의 본딩 와이어 각각을 통해 접속 패드에 접속된 복수의 본딩 패드를 구비한다. 접착성 필름 패턴은 상기 다이 상에 형성된다. 복수의 솔더 볼은 상기 인쇄 회로 기판 상에 형성된다. 유리 기판은 칩 상의 마이크로 렌즈를 커버하며 접착성 필름 패턴 상에 접착되어, 그 사이에 공극을 형성한다.
상기 패키지 구조물은 또한 상기 복수의 본딩 와이어를 실질적으로 커버하는 보호 물질을 포함한다. 상기 다이는 내부에 형성된 마이크로 렌즈를 포함한다.
본 발명은 패키지 모듈의 구조물을 제공한다. 상기 패키지 모듈 구조물은 복수의 접속 패드를 구비한 인쇄 회로 기판을 포함한다. 다이는 상기 인쇄 회로 기판 상에 배치되고, 상기 다이는 복수의 본딩 와이어 각각을 통해 접속 패드에 접속된 복수의 본딩 패드를 구비한다. 접착성 필름 패턴은 상기 다이 상에 형성된다. 유리 기판은 칩 상의 마이크로 렌즈 영역을 커버하며 접착성 필름 패턴 상에 접착되어, 그 사이에 공극을 형성한다. 렌즈 홀더는 상기 인쇄 회로 기판 상에 고정되고, 상기 렌즈 홀더는 내부에 배치된 적어도 하나의 렌즈를 구비한다.
상기 패키지 모듈 구조물은 상기 복수의 본딩 와이어를 실질적으로 커버하는 보호 물질을 포함한다.
상기 패키지 모듈 구조물은 상기 렌즈 홀더 내에 고정되거나 상기 유리 기판 상에 형성된 IR CART/IR 필터링 층을 더 포함한다.
본 발명의 몇가지 실시예가 이하 보다 상세히 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 그러한 명백히 기술된 실시예 외에 다른 실시예의 넓은 범위에서 실시될 수 있고, 본 발명의 범위는 첨부되는 청구항에 구체화된 것을 제외하고 표현상으로 제 한되지 않는다. 다음으로, 상이한 요소의 부품은 일정한 비례로 도시되지 않았다. 본 발명의 보다 명확한 설명 및 이해를 위해 관련된 부품의 일부 치수는 과장되었고 의미없는 부분은 도시되지 않았다. 상기 구조물은 FBGA(Fine-pitch Ball Grid Array) 및 COB(Chip On Board) 타입 패키지에 적용될 수 있다. 본 발명은 다이 스케일의 패키지(CSP)보다 비용 절감 및 보다 간단한 프로세스의 이점을 갖는다. 상기 CSP 타입 패키지는 높은 비용 문제를 갖고 있다. 또한, FBGA 패키지의 데이터 처리 속도는 상호-접속 와이어 설계에 대한 종래의 TSOP(Thin Small Outline Package)보다 훨씬 빠르다.
먼저 도 1a를 참조하면, 처리된 웨이퍼(100)가 제공된다. 상기 처리된 웨이퍼(100)는 내부에 형성된 소자를 구비한 복수의 다이를 보유한다. 일실시예에서, 상기 소자는 그 위에 형성된 이미지 센서를 포함한다. 상기 이미지 센서는 CCD 또는 CMOS 센서를 포함한다. 도 1b에서 도시된 바와 같이, 접착성 필름 패턴(102)은 기판(101) 상에 형성된다. 상기 접착성 필름 패턴(102)의 물질은 UV 타입 또는 열 타입 물질와 같은, 탄성 물질이다. 일실시예에서, 상기 탄성 물질은 BCB, SINR(Siloxane polymer), 에폭시, 폴리이미드(polyimide) 또는 수지(resin)를 포함한다. 또한, 상기 탄성 필름 패턴(102)은 프린팅, 코팅 또는 탭핑 방법에 의해 형성될 수 있다. 상기 기판(101)은 유리 또는 석영을 포함한다. 기판(101)의 두께는 약 100㎛ 내지 200㎛이다. 다음으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(100)의 칩-사이드(chip-side) (또는 소자 사이드)는 유리 기판(101)의 탄성 필름 패턴(102)에 부착되어 Al 패드와 같은, 본딩 패드(105)를 노출시킨다. 그러므로, 웨이퍼(100) 의 이미지 센서(미도시)의 마이크로 렌즈 영역(104)은 유리 기판(101)에 의해 커버된다. 마이크로 렌즈는 일반적으로 이미지 센서의 상부 표면 상에 형성된다. 다이의 에지는 탄성 필름 패턴(102)과 접촉할 수 있다. Al 패드(105)는 탄성 필름 패턴(102)과 접촉하지 않는다. 상기 처리된 웨이퍼(100)는 센싱 영역에 복수의 이미지 센서 소자를 보유한다. 종래 기술에서 공지된 바와 같이, 이미지 센서는 웨이퍼(100) 위에 형성된 절연층을 포함한다. 다음으로 컬러 필터층이 웨이퍼(100) 내 능동 소자와 적절하게 배열된 서브-픽셀 영역을 갖고 절연층 위에 형성된다. 또다른 층은 일반적으로 상기 컬러 필터층 위에 형성된다. 마이크로 렌즈를 형성하는 본 발명의 기술 분야 전문가에게 공지인 방법이 몇가지 있다. 마이크로 렌즈로 적절한 한가지 물질은 멜라민 수지 및 generic novolac base resin의 혼합물이다. 이어서, 감광제(PR)가 유리 기판(101) 위에 증착된다. 다음으로 종래의 리소그래픽 기술이 사용되어 상기 PR에 노출 및 현상 단계(exposure and development step)를 사용함으로써 패턴(103)을 형성한다. 상기 단계들은 패키지가 아닌 다이 형성 공정에서 수행된다.
감광제(PR)는 유리 기판(101) 상에 패턴화되어 이미지 센서 영역 또는 마이크로 렌즈 영역(104)에 배열되지 않는 영역을 노출시킨다. 상기 유리 기판(101)은 다음으로 습식 식각 프로세스에 의해 에칭되어 영역(106) 아래 PR 에 의해 노출된 일부 유리를 제거하여, Al 패드(105) 및 상기 일부 실리콘 다이를 노출시킨다. 예를 들어, 상기 습식 식각 솔루션은 HF 또는 BOE 등등이다. PR은 다음으로 스트립된다. 상기 마이크로 렌즈 영역(104)은 입자 오염으로부터 유리 기판(101)에 의해 보호된다.
도 3을 참조하면, 상기 웨이퍼는 복수의 개개의 CMOS 또는 CCD 이미지 센서 다이(110)를 획득하기 위해 분리된다. 개개의 패키지 구조물로부터, 마이크로 렌즈는 다이(110)의 상부 표면 상에 형성되고, 상기 분리된 유리(111)의 에지는 탄성 필름 패턴(112)에 접촉한다. 접촉 패드(113)는 탄성 필름 패턴(112)과 접촉하지 않고 다이(110)의 에지에 위치된다. 상기 유리(111)가 탄성 필름 패턴(112)을 통해 다이(110)의 상부 표면 상에 부착된다. 공극(115)은 상기 다이(110)와 유리(111) 사이 및 상기 마이크로 렌즈 영역(114) 위에 형성된다.
도 4는, 개개의 FBGA(Fine-pitch Ball Grid Array) 패키지를 도시한다. FBGA 패키지의 데이터 처리 속도는 상호-접속 와이어 설계에 대해 종래의 TSOP(Thin Small Outline Package)보다 훨씬 빠르다. 전술된 바와 유사하게, 유리 (123)는 탄성 필름 패턴(124)를 통해 다이(121)의 상부 표면 상에 부착된다. 접촉 패드(129)는 와이어 본딩을 위해 상기 다이(121)의 상부 에지 상에 형성된다. 상기 다이(121)는 CMOS 센서 또는 CCD를 포함한다. Al 패드(129)는 복수의 본딩 와이어(125) 각각을 통해 기판(120)의 접속 패드(128)에 접속된다. 다음으로, 보호 물질 또는 몰딩(126)이 실질적으로 유리(123)의 상부를 제외하고 복수의 본딩 와이어(125), Al 패드(129) 및 접속 패드(128)를 커버하여 빛이 관통하게 한다. 일실시예에서, 보호 물질(126)는 화합물, 액체 화합물을 포함하고, 보호 물질(126)는 몰딩 또는 글루잉 방법(gluing method)에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 기판(120)은 외부 소자와 접속하는 복수의 솔더 볼(122)을 포함한다. 동시에, 마이크로 렌즈는 마이크로 렌즈 영역(127) 상에 형성될 수 있고, 공극은 다이(121) 및 유리(123) 사이에 형성된다. 유리(123)는 마이크로 렌즈가 입자 오염되는 것을 방지한다. 사용자는 액체 또는 에어 플러쉬(air flush)를 사용하여 마이크로 렌즈를 손상시키지 않고 유리(123) 상의 입자를 제거할 수 있다.
도 5는, 개개의 COB(Chip On Board) 패키지 모듈을 도시한다. 전술된 바와 유사하게, 유리(132)는 탄성 필름 패턴(133)을 통해 다이(131)의 상부 표면 상에 부착되고 와이어 본딩을 위해 Al 패드(134)를 노출시킨다. 상기 다이(131)는 CMOS 센서 또는 CCD 센서를 포함한다. Al 패드(134)는 복수의 본딩 와이어(136) 각각을 통해 인쇄 회로 기판(130)의 접속 패드(135)에 접속된다. 다음으로, 보호 물질(137)가 실질적으로 유리(132)의 상부를 제외하고 본딩 와이어(136), Al 패드(134) 및 접속 패드(135)를 커버하여 빛이 관통하게 한다. 일실시예에서, 보호 물질(137)는 화합물, 액체 화합물을 포함하고, 보호 물질(137)는 몰딩 또는 글루잉 방법(gluing method)에 의해 형성될 수 있다. 동시에, 마이크로 렌즈는 마이크로 렌즈 영역(141) 상에 형성될 수 있고, 공극은 다이(131) 및 유리(132) 사이에 형성된다. 렌즈 홀더(138)는 렌즈(140)를 구속하기 위해 인쇄 회로 기판(130) 상에 고정된다. IR CART와 같은 필터(139)는 상기 렌즈 홀더(138)에 고정된다. 대안으로, 필터(139)는 필터로서 기능을 하는 유리(132)의 상부 또는 하부 표면에 형성되는, 필터링 층, 예를 들어 IR 필터링 층을 포함할 수 있다. 일실시예에서, IR 필터링 층은 TiO2, 광촉매(light catalyzer)를 포함한다. 유리(132)는 마이크로 렌즈가 입자 오염되는 것을 방지한다. 사용자는 액체 또는 에어 플러쉬(air flush)를 사용하여 마이크로 렌즈를 손상시키지 않고 유리(132) 상의 입자를 제거할 수 있다.
특정 실시예가 도시되고 설명되었으나, 다양한 변형이 첨부된 청구항에 의해서만 제한되는 것을 벗어나지 않고 이루어질 수 있음이 본 발명의 기술 분야의 전문가에게는 명백할 것이다.
따라서, 본 발명에 따르면, 전술된 패키지 구조물은 다음과 같은 이점을 갖는다: 본 발명의 FBGA 또는 COB 패키지 구조물은 마이크로 렌즈가 입자 오염되는 것을 방지한다. 또한, CMOS/CCD 이미지 센서 패키지 모듈 구조물은 입자 오염을 제거하기 위해 직접 세정될 수 있다. 본 발명의 FBGA 또는 COB 패키지 구조물의 제조 공정은 상당히 간단하다.

Claims (16)

  1. 기판 상에 형성되고, 마이크로 렌즈 영역을 구비하는 다이;
    상기 다이 상에 형성된 접착성 필름 패턴; 및
    상기 접착성 필름 패턴 상에 접착되며, 상기 다이 상의 상기 마이크로 렌즈 영역을 커버하기 위해 상기 다이의 영역보다 작은 영역을 가짐으로써 그 사이에 공극을 형성하는 투명 물질;
    상기 기판 상에 형성된 제1 패드 및
    상기 다이 상에 형성되는데, 상기 접착성 필름 패턴과 접촉없이 상기 다이의 에지(edge)에 위치된 제2 패드;
    상기 제1 패드 및 제2 패드 사이에 접속된 와이어;
    상기 와이어를 커버하는 몰딩 물질; 및
    상기 기판의 하부 표면 상에 부착된 전도성 범프를 포함하는 것을 특징으로 하는 FBGA(Fine-pitch Ball Grid Array) 패키지 구조물(웨이퍼 레벨 패키지용).
  2. 제1항에 있어서, 상기 다이는 이미지 센서이고, 상기 접착성 필름 패턴 물질은 탄성 물질이고, 상기 탄성 물질은 UV 타입 또는 열 타입 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 FBGA 패키지 구조물(웨이퍼 레벨 패키지용).
  3. 제1항에 있어서, 상기 투명 물질은 유리 또는 석영을 포함하고, 상기 몰딩 물질은 화합물 또는 액체 화합물을 포함하고 몰딩 또는 글루잉 방법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 FBGA 패키지 구조물(웨이퍼 레벨 패키지용).
  4. 기판;
    상기 기판 상에 형성되며, 마이크로 렌즈 영역을 갖는 다이;
    상기 다이 상에 형성된 접착성 필름 패턴;
    상기 접착성 필름 패턴 상에 접착되며, 상기 다이 상의 상기 마이크로 렌즈 영역을 커버하기 위해 상기 다이의 영역보다 작은 영역을 가짐으로써 그 사이에 공극을 형성하는 투명 물질;
    상기 기판 상에 고정되고, 내부에 배치된 적어도 하나의 렌즈를 구비하는 렌즈 홀더;
    상기 기판 상에 형성된 제1 패드 및 상기 다이 상에 형성되는데, 상기 접착성 필름 패턴과 접촉하지 않고 상기 다이의 에지(edge)에 위치된 제2 패드; 및
    상기 제1 패드 및 제2 패드 사이에 접속된 와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지 모듈(웨이퍼 레벨 패키지용)의 칩 온 보드(COB) 구조물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 와이어를 커버하며, 화합물 및 액체 화합물을 포함하는 몰딩 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지 모듈(웨이퍼 레벨 패키지용)의 칩 온 보드(COB) 구조물.
  6. 제4항에 있어서, 상기 다이는 이미지 센서이고, 상기 접착성 필름의 물질은 탄성 물질이고, 상기 탄성 물질은 UV 타입 또는 열 타입 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지 모듈(웨이퍼 레벨 패키지용)의 칩 온 보드(COB) 구조물.
  7. 제4항에 있어서, 상기 투명 물질은 유리 또는 석영을 포함하고, 상기 기판은 인쇄 회로 기판이고, 상기 몰딩 물질은 화합물 또는 액체 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지 모듈(웨이퍼 레벨 패키지용)의 칩 온 보드(COB) 구조물.
  8. 제4항에 있어서, 상기 렌즈 홀더 내에 형성된 필터를 더 포함하고, 상기 필터는 상기 렌즈 홀더 내에 고정된 IR 필터인 것을 특징으로 하는 패키지 모듈(웨이퍼 레벨 패키지용)의 칩 온 보드(COB) 구조물.
  9. 제4항에 있어서, 상기 투명 물질의 표면 상에 형성된 필터를 더 포함하고, 상기 필터는 IR 필터링 층이고, 상기 IR 필터링 층의 물질은 TiO2, 광촉매를 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지 모듈(웨이퍼 레벨 패키지용)의 칩 온 보드(COB) 구조물.
  10. 웨이퍼 상에 복수의 다이들을 형성하고, 상기 다이들의 각 다이는 마이크로 렌즈 영역을 갖는 단계;
    상기 웨이퍼의 각 다이 상에 접착성 필름 패턴을 형성하는 단계;
    상기 접착성 필름 패턴 상에 투명 물질을 접착하며, 상기 다이 상의 상기 마이크로 렌즈 영역을 커버하며 상기 다이의 영역보다 작은 영역을 가짐으로써 그 사이에 공극을 형성하는 단계;
    상기 각 다이 상에 형성하는데, 상기 접착성 필름 패턴과 접촉하지 않고 상기 다이의 에지(edge)에 위치된 제1 패드를 형성하는 단계; 및
    복수의 개개의 다이를 얻기 위해 상기 웨이퍼를 분리하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서를 위한 웨이퍼 레벨 패키지 모듈의 패키지 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 패드와 와이어로 접속되며, 그 상부에 부착된 상기 각각의 다이를 갖는 기판 상에 제2 패드를 더 형성시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서를 위한 웨이퍼 레벨 패키지 모듈의 패키지 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 와이어를 몰딩 물질로 커버하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서를 위한 웨이퍼 레벨 패키지 모듈의 패키지 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 기판의 하부 표면 상에 도전성 범프들을 부착하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서를 위한 웨이퍼 레벨 패키지 모듈의 패키지 방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 기판 상에 렌즈 홀더를 고정시키는 것을 더 포함하고, 상기 렌즈 홀더는 그 내부에 배치된 적어도 하나의 렌즈를 갖는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서를 위한 웨이퍼 레벨 패키지 모듈의 패키지 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 렌즈 홀더에 필터를 형성시키는 것을 더 포함하고, 상기 필터는 렌즈 홀더 내에 고정된 IR 필터인 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서를 위한 웨이퍼 레벨 패키지 모듈의 패키지 방법.
  16. 제10항에 있어서, 상기 투명 물질의 표면 상에 필터를 형성시키는 것을 더 포함하고, 상기 필터는 IR 필터링 층이고, 상기 IR 필터링 층의 물질은 TiO2, 광촉매인 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서를 위한 웨이퍼 레벨 패키지 모듈의 패키지 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190034835A (ko) 2017-09-25 2019-04-03 현대자동차주식회사 이미지 센서 패키지 및 그것의 제조 방법

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006295714A (ja) * 2005-04-13 2006-10-26 Olympus Corp 撮像装置
US7576401B1 (en) * 2005-07-07 2009-08-18 Amkor Technology, Inc. Direct glass attached on die optical module
US20070052827A1 (en) * 2005-09-07 2007-03-08 Omnivision Technologies, Inc. Coated wafer level camera modules and associated methods
US7417221B2 (en) * 2005-09-08 2008-08-26 Gentex Corporation Automotive vehicle image sensor
JP4794283B2 (ja) * 2005-11-18 2011-10-19 パナソニック株式会社 固体撮像装置
CN100483725C (zh) * 2006-07-28 2009-04-29 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 影像感测器封装及其应用的数码相机模组
CN100483726C (zh) * 2006-07-28 2009-04-29 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 影像感测器封装及其应用的数码相机模组
US7566854B2 (en) * 2006-12-08 2009-07-28 Advanced Chip Engineering Technology Inc. Image sensor module
KR100842479B1 (ko) 2006-12-28 2008-07-01 동부일렉트로닉스 주식회사 스캐너의 렌즈계의 오염 방지 방법 및 장치
US7423335B2 (en) * 2006-12-29 2008-09-09 Advanced Chip Engineering Technology Inc. Sensor module package structure and method of the same
CN101285918A (zh) * 2007-04-10 2008-10-15 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 相机模组及其组装方法以及便携式电子装置
KR100867508B1 (ko) * 2007-05-31 2008-11-10 삼성전기주식회사 이미지 센서의 웨이퍼 레벨 패키징 방법
US7911018B2 (en) * 2007-10-30 2011-03-22 Panasonic Corporation Optical device and method of manufacturing the same
JP5554957B2 (ja) * 2009-10-09 2014-07-23 オリンパス株式会社 撮像ユニット
TWI425597B (zh) * 2009-12-31 2014-02-01 Kingpak Tech Inc 具有黑色膠體之影像感測器封裝結構
TWM382505U (en) * 2010-01-15 2010-06-11 Cheng Uei Prec Ind Co Ltd Video device
KR101159807B1 (ko) * 2010-05-07 2012-06-26 (주) 엔지온 이미지 센서 패키지 및 제작 방법
JP6056186B2 (ja) * 2012-05-08 2017-01-11 株式会社ニコン 撮像素子
US8809984B2 (en) * 2012-08-02 2014-08-19 Larview Technologies Corporation Substrate connection type module structure
CN103780847A (zh) 2012-10-24 2014-05-07 霍尼韦尔国际公司 基于板上芯片的高度集成的成像器
CN103972248B (zh) * 2013-02-04 2016-10-12 田丽平 一种感光芯片的封装方法及采用该封装方法的封装结构
KR20140126598A (ko) * 2013-04-23 2014-10-31 삼성전자주식회사 반도체 패키지 및 그 제조 방법
US9665757B2 (en) 2014-03-07 2017-05-30 Hand Held Products, Inc. Indicia reader for size-limited applications
JP2016057384A (ja) * 2014-09-08 2016-04-21 株式会社ケンコー・トキナー フィルターユニット
US10049246B2 (en) 2014-12-23 2018-08-14 Hand Held Products, Inc. Mini-barcode reading module with flash memory management
US9543347B2 (en) 2015-02-24 2017-01-10 Optiz, Inc. Stress released image sensor package structure and method
KR102384157B1 (ko) 2015-03-04 2022-04-08 삼성전자주식회사 반도체 패키지 및 그 제조 방법
CN204632759U (zh) * 2015-03-25 2015-09-09 精材科技股份有限公司 一种芯片尺寸等级的感测芯片封装体
CN105120139A (zh) * 2015-09-18 2015-12-02 信利光电股份有限公司 一种摄像模组及其制造方法
US9691637B2 (en) * 2015-10-07 2017-06-27 Nxp Usa, Inc. Method for packaging an integrated circuit device with stress buffer
CN105470213A (zh) * 2015-12-25 2016-04-06 华天科技(西安)有限公司 一次封装成型的光距离传感器封装结构及其制造方法
KR102431381B1 (ko) * 2017-02-04 2022-08-11 닝보 써니 오포테크 코., 엘티디. 카메라 모듈 및 이의 몰딩 회로 기판 어셈블리, 회로 기판 및 응용
CN111295759A (zh) * 2018-09-21 2020-06-16 中芯集成电路(宁波)有限公司上海分公司 图像传感器模组及其形成方法
CN109461748B (zh) * 2018-11-05 2021-12-24 中芯集成电路(宁波)有限公司 一种光学元件的封装结构及封装方法
TWI703679B (zh) * 2019-03-26 2020-09-01 勝麗國際股份有限公司 感測器封裝結構
CN109979909A (zh) * 2019-04-30 2019-07-05 烟台艾睿光电科技有限公司 一种wlp器件
CN110416237A (zh) * 2019-07-30 2019-11-05 业成科技(成都)有限公司 光学式影像辨识装置及其制作方法
CN110943077A (zh) * 2019-11-08 2020-03-31 关键禾芯科技股份有限公司 毫米波应用的多颗晶片封装结构

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040075416A (ko) * 2003-02-21 2004-08-30 (주)선양디지털이미지 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈 및 그 제조 방법

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4827118A (en) * 1986-07-10 1989-05-02 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Light-sensitive device having color filter and manufacturing method thereof
JP3110886B2 (ja) * 1992-08-19 2000-11-20 オリンパス光学工業株式会社 固体撮像装置
JPH0865579A (ja) * 1994-08-23 1996-03-08 Olympus Optical Co Ltd 固体撮像装置
JPH10321826A (ja) * 1997-05-15 1998-12-04 Matsushita Electron Corp 光学的ローパスフィルタ内蔵固体撮像装置及びその製造方法
US6483030B1 (en) * 1999-12-08 2002-11-19 Amkor Technology, Inc. Snap lid image sensor package
CN1225111C (zh) * 2000-03-02 2005-10-26 奥林巴斯光学工业株式会社 小型摄像模块
JP3880278B2 (ja) * 2000-03-10 2007-02-14 オリンパス株式会社 固体撮像装置及びその製造方法
US6624921B1 (en) * 2001-03-12 2003-09-23 Amkor Technology, Inc. Micromirror device package fabrication method
JP3839271B2 (ja) * 2001-05-01 2006-11-01 富士写真フイルム株式会社 固体撮像装置及びその製造方法
JP2003198897A (ja) * 2001-12-27 2003-07-11 Seiko Epson Corp 光モジュール、回路基板及び電子機器
JP2004006694A (ja) * 2002-03-29 2004-01-08 Toshiba Corp 受光素子及び光半導体装置
US7074638B2 (en) * 2002-04-22 2006-07-11 Fuji Photo Film Co., Ltd. Solid-state imaging device and method of manufacturing said solid-state imaging device
JP4012428B2 (ja) * 2002-04-30 2007-11-21 富士フイルム株式会社 撮像素子ユニット
JP2004015427A (ja) * 2002-06-06 2004-01-15 Fuji Photo Film Co Ltd 撮像素子ユニット
KR20040019650A (ko) * 2002-08-28 2004-03-06 삼성전기주식회사 내장형 카메라 모듈
DE102004007541B4 (de) * 2004-02-11 2006-11-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren für eine Bearbeitung großflächiger Bearbeitungsbereiche von Werkstücken mittels Laserstrahlung
US7061106B2 (en) * 2004-04-28 2006-06-13 Advanced Chip Engineering Technology Inc. Structure of image sensor module and a method for manufacturing of wafer level package

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040075416A (ko) * 2003-02-21 2004-08-30 (주)선양디지털이미지 칩 온 보드 타입 이미지 센서 모듈 및 그 제조 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190034835A (ko) 2017-09-25 2019-04-03 현대자동차주식회사 이미지 센서 패키지 및 그것의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006190956A (ja) 2006-07-20
DE102005018990A1 (de) 2006-07-13
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TWI278121B (en) 2007-04-01
JP2008079321A (ja) 2008-04-03
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SG123651A1 (en) 2006-07-26
KR20060080521A (ko) 2006-07-10

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