KR100824997B1 - Semiconductor chip package for image sensor and method for manufacturing thereof - Google Patents
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Abstract
Description
도1은 본 발명에 따른 이미지 센서용 반도체칩 패키지를 나타낸 도면,1 is a view showing a semiconductor chip package for an image sensor according to the present invention;
도2a∼도2g는 본 발명에 따른 이미지 센서용 반도체칩 패키지의 제조공정을 순차로 나타낸 도면들이다.2A to 2G are diagrams sequentially illustrating a manufacturing process of a semiconductor chip package for an image sensor according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
110:광 투과 커버 111:수용공간110: light transmission cover 111: accommodation space
111a:수용공간 상면 113:광 투과 커버 하단111a: Upper surface of the accommodation space 113: Lower part of the light transmission cover
115:광 투과 커버 상단 121,123,125:제1∼제3도전선115: light
131:범프 141:수동소자131: bump 141: passive elements
151:이미지 센서 161:밀봉수단151: image sensor 161: sealing means
171:기판 181:실장단자171: substrate 181: mounting terminal
본 발명은 이미지 센서용 반도체칩 패키지 제조방법에 관한 것으로, 특히 캐비티 형태로 가공되고 양면 다중 배선된 광 투과 커버에 범프를 이용해서 이미지 센서를 합체시킴으로써 낮은 가격으로 제품의 소형화를 크게 달성하도록 한 이미지 센서용 반도체칩 패키지 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor chip package for an image sensor, and in particular, by incorporating an image sensor using bumps into a light transmissive cover processed in a cavity and double-sided multi-wiring to achieve a large size of a product at a low price. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor chip package for a sensor.
일반적으로 이미지 센서용 반도체칩 패키지는, 고체 촬상 소자(CCD; charge coupled device) 또는 씨모스이미지센서(CIS; CMOS Image Sensor)라고 불리는 것으로서, 광전 변환 소자와 전하 결합 소자를 사용하여 피사체를 촬상하여 전기적인 신호로 출력하는 장치를 말한다. 이러한 이미지 센서는 민생용, 산업용, 방송용, 군사용 등 매우 다양한 응용 분야를 가지고 있다. 예컨대, 휴대폰과 같은 모바일, 카메라, 캠코더, 멀티미디어 퍼스널 컴퓨터, 감시 카메라 등에 응용되고 있으며, 그 수요가 크게 증가하고 있다. 이러한 이미지 센서용 반도체칩 패키지는, 기판(PCB)에 이미지 센서를 실장한 후 골드와이어를 이용해서 내부도선을 연결하고, 몸체 역할을 하는 홀더를 커버 글라스와 함께 기판에 부착하여 완성한다.In general, a semiconductor chip package for an image sensor, called a solid state imaging device (CCD) or CMOS image sensor (CIS), is a photoelectric conversion device and a charge coupling device for imaging a subject. Refers to a device that outputs electrical signals. Such image sensors have a wide variety of applications such as civil, industrial, broadcast and military. For example, it is applied to a mobile such as a mobile phone, a camera, a camcorder, a multimedia personal computer, a surveillance camera, and the like, and the demand thereof is greatly increased. The semiconductor chip package for an image sensor is completed by mounting an image sensor on a substrate (PCB), connecting internal conductors using gold wires, and attaching a holder, which serves as a body, to the substrate together with a cover glass.
그러나 이와 같은 기존의 이미지 센서용 반도체칩 패키지는 와이어 본딩공법을 사용해서 기판과 이미지 센서를 전기적으로 연결하기 때문에 크기 축소 즉, 제품의 소형화에 제한이 있다는 문제가 있다. 이 때문에 최근의 소형화 제품 예컨대, 소형의 모바일기기에 적용이 어렵고, 또한 글라스 가공기술의 제약으로 평판 형태의 단순 커버기능과 단면 배선 가공만을 가능하게 하므로 그 활용도가 저하되는 문제가 있다. 또한 내부에 수동소자를 부착할 수 없기 때문에 수동소자를 부착하기 위해서 패키지 외부에 별도의 공간과 배선 영역이 필요하다는 문제가 있다.However, such a conventional semiconductor chip package for an image sensor has a problem in that the size reduction, that is, the size of the product is limited because the substrate and the image sensor are electrically connected using a wire bonding method. For this reason, it is difficult to apply to recent miniaturized products, for example, small mobile devices, and also because of the limitation of glass processing technology, only a simple cover function and single-sided wiring processing in the form of a flat plate are possible, so that the utilization thereof is lowered. In addition, since passive elements cannot be attached inside, there is a problem in that a separate space and a wiring area are required outside the package to attach the passive elements.
따라서 본 발명의 목적은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 캐비티 형태로 가공되고 양면 다중 배선된 광 투과 커버에 범프를 이용해서 이미지 센서를 합체시킴으로써 낮은 가격으로 제품의 소형화를 크게 달성하기 위한 이미지 센서용 반도체칩 패키지 제조방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve such a problem, and to integrate the image sensor using bumps in a cavity-shaped and double-sided multi-wired light transmitting cover, an image sensor for achieving a large size of a product at a low price. To provide a method for manufacturing a semiconductor chip package for.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기판에 실장되는 이미지 센서용 반도체칩 패키지에 있어서, 내부에 하면만을 개방한 수용공간을 갖고, 배선되는 도전선을 통해서 상기 기판에 전기적으로 연결되면서 실장되는 광 투과 커버; 및 상기 수용공간에 수용되어, 상기 도전선을 통해서 상기 기판과 전기적으로 연결되어 신호를 교신하는 이미지 센서를 포함함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a semiconductor chip package for an image sensor mounted on a substrate, which has an accommodation space opened only on a lower surface thereof, and is mounted while being electrically connected to the substrate through a conductive wire. Light transmitting cover; And an image sensor accommodated in the accommodation space and electrically connected to the substrate through the conductive line to communicate a signal.
상기 이미지 센서는 상기 수용공간의 상면에 상기 도전선과 접합되는 범프에 플립칩 범핑방식으로 결합됨이 바람직하다.The image sensor may be coupled to a bump bonded to the conductive line on an upper surface of the accommodation space by a flip chip bumping method.
또, 상기 이미지 센서는 상기 수용공간에 주입되는 수지재질의 밀봉수단에 의해서 밀봉됨이 바람직하다.In addition, the image sensor is preferably sealed by a resin sealing means injected into the receiving space.
또, 상기 광 투과 커버의 상단에는 상기 도전선을 통해서 상기 이미지 센서 및 기판과 전기적으로 연결되는 수동소자가 더 설치됨이 바람직하다.In addition, a passive element electrically connected to the image sensor and the substrate through the conductive line may be further installed at an upper end of the light transmitting cover.
또, 상기 광 투과 커버의 하단에는 상기 도전선을 통해서 상기 이미지 센서 및 수동소자와 전기적으로 연결되면서 상기 기판과의 실장 효율성을 확보하기 위한 실장단자가 더 설치됨이 바람직하다.In addition, it is preferable that a mounting terminal is further installed at a lower end of the light transmitting cover to secure mounting efficiency with the substrate while being electrically connected to the image sensor and the passive element through the conductive line.
또, 상기 도전선은 글라스 미세가공방식을 통해서 상기 광 투과 커버를 드릴링한 미세구멍을 따라 배선됨이 바람직하다.In addition, the conductive line is preferably wired along the fine hole drilled through the light transmission cover through a glass micromachining method.
또, 상기 광 투과 커버는 적외선 차단코팅이 실시된 것임이 바람직하다.In addition, the light transmitting cover is preferably one that is subjected to infrared blocking coating.
한편, 본 발명은 기판에 실장되는 이미지 센서용 반도체칩 패키지 제조방법에 있어서, 내부에 하면만을 개방한 수용공간을 갖는 광 투과 커버를 준비하는 제1단계; 상기 광 투과 커버에, 하단로부터 외측벽으로 절곡되어 상기 기판에 실장되었을 시 전기적으로 연결하기 위한 제1도전선과, 그 제1도전선으로부터 상기 광 투과 커버를 관통하여 상단에 까지 이어지는 제2도전선과, 그 제2도전선으로부터 상기 광 투과 커버의 내부로 뻗는 제3도전선을 배선하는 제2단계; 상기 수용공간의 상면에 상기 제3도전선과 전기적으로 연결되는 범프를 접합하는 제3단계; 이미지 센서를 플립칩 범핑방식으로 상기 범프에 결합하면서 상기 수용공간에 설치하는 제4단계; 및 상기 수용공간에 수지재질의 밀봉수단을 주입하여 상기 이미지 센서를 밀봉하는 제5단계를 거쳐 제조됨을 특징으로 한다.On the other hand, the present invention is a method for manufacturing a semiconductor chip package for an image sensor mounted on a substrate, comprising: a first step of preparing a light transmitting cover having a receiving space opened only inside the bottom surface; A first conductive line bent from the lower end to the outer wall and electrically connected to the light transmitting cover when mounted on the substrate; a second conductive line extending from the first conductive line to the upper end through the light transmitting cover; A second step of wiring a third conductive line extending from the second conductive line into the light transmitting cover; A third step of bonding a bump electrically connected to the third conductive line on an upper surface of the accommodation space; A fourth step of attaching an image sensor to the bump by flip chip bumping and installing the image sensor in the accommodation space; And a fifth step of sealing the image sensor by injecting a sealing means of a resin material into the accommodation space.
상기 제2단계와 제3단계의 사이에는 상기 광 투과 커버의 상단에 상기 제2도전선과 전기적으로 연결되는 수동소자를 설치하는 단계를 더 포함함이 바람직하다.It is preferable to further include installing a passive element electrically connected to the second conductive line on the upper end of the light transmitting cover between the second step and the third step.
또, 상기 제5단계 이후에 상기 광 투과 커버의 하단에 상기 기판과의 실장 효율성을 확보하기 위한 실장단자를 상기 제1도전선과 전기적으로 연결 설치하는 단계를 더 포함함이 바람직하다.Further, after the fifth step, the mounting terminal for securing the mounting efficiency with the substrate at the lower end of the light transmitting cover is preferably further comprising the step of electrically connecting to the first conductive line.
또, 상기 제2단계에서 제1∼제3도전선은 글라스 미세가공방식을 통해서 상기 광 투과 커버를 드릴링한 미세구멍을 따라 배선됨이 바람직하다.In addition, in the second step, the first to third conductive wires are preferably wired along the micro holes in which the light transmitting cover is drilled through glass micromachining.
또, 상기 제1단계에서 상기 광 투과 커버는 적외선 차단코팅이 실시된 것임이 바람직하다.In addition, in the first step, the light transmitting cover is preferably one that is subjected to infrared blocking coating.
상기 목적 및 장점 그리고 다른 특징은 첨부 도면을 참조한 아래의 설명으로 부터 명백할 것이다.The above objects, advantages and other features will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
도1은 본 발명에 따른 이미지 센서용 반도체칩 패키지를 나타낸 도면, 도2a∼도2g는 본 발명에 따른 이미지 센서용 반도체칩 패키지의 제조공정을 순차로 나타낸 도면들이다.1 is a view showing a semiconductor chip package for an image sensor according to the present invention, Figures 2a to 2g are diagrams sequentially showing a manufacturing process of the semiconductor chip package for an image sensor according to the present invention.
도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 이미지 센서용 반도체칩 패키지의 제조는 도2a에 도시된 바와 같이, 내부에 하면만을 개방한 수용공간(111)을 갖는 ㄷ자 형상의 광 투과 커버(110)를 가공하여 준비하는 단계로부터 시작된다. 상기 광 투과 커버(110)는 빛을 투과할 수 있는 투명재질로 이루어진 것으로, 바람직하게는 고체상 또는 액상의 유리를 가공하여 제작됨이 좋다. 상기 수용공간(111)으로 인해 상기 광 투과 커버(110)는 중앙이 움푹 패인 캐비티(cavity)의 형태를 갖는다. 이러한 상기 광 투과 커버(110)는 이미지 센서(151)를 커버하는 하우징 형태의 몸체를 형성하며(도1참조), 캐비티 형태로 가공됨으로서 극히 작은 크기로 제조가 가능하여 이미지 센서(151)의 크기를 크게 벗어나지 않는 칩 스케일 패키지(CSP)로의 제조를 가능하게 한다. 이와 같은 상기 광 투과 커버(110)에는 적외선 차단 코팅(IR Cut-Off)이 실시됨이 바람직하다.As shown in the figure, in the manufacture of the semiconductor chip package for an image sensor according to the present invention, as shown in Figure 2a, the U-shaped
도2b에 도시된 바와 같이, 이후 상기 광 투과 커버(110)에는 양면 다중으로 제1∼제3도전선(121,123,125)이 내외부에 배선된다. 배선은 글라스 미세가공방식을 통해서 상기 광 투과 커버(110)를 드릴링한 미세패턴, 즉 미세구멍(도면부호 미표시)을 따라서 이루어진다. 상기 제1도전선(121)은 상기 광 투과 커버(110)의 하단(113)로부터 외측벽으로 절곡되어 배선되고, 상기 제2도전선(123)은 상기 광 투과 커버(110)의 하단(113)에 위치하는 상기 제1도전선(121)의 중간으로부터 상기 광 투과 커버(110)를 관통하여 상단에 까지 이어지게(끝단은 커버(110)의 상면(115)을 따라 내부를 향하여 절곡됨이 좋다) 배선되고, 상기 제3도전선(125)은 상기 제2도전선(123)의 중간으로부터 상기 광 투과 커버(110)의 내부로 소정 길이로 뻗는 형태로 상기 수용공간(111)의 상면(111a)에 놓이게 배선된다.As shown in FIG. 2B, first to third
도2c에 도시된 바와 같이, 상기 광 투과 커버(110)에 상기 제1∼제3도전선(121,123,125)의 배선이 완료되면, 상기 수용공간(111)의 상면(111a)에는 상기 제3도전선(125)과 전기적으로 연결되는 범프(131)가 접합된다.As shown in FIG. 2C, when wiring of the first to third
도2d에 도시된 바와 같이, 이후 경우에 따라서 상기 광 투과 커버(110)의 상단(115)에는 회로 구성상 필요한 저항, 코일, 콘덴서 등과 같은 수동소자(141)가 상기 제2도전선(123)과 전기적으로 연결되게 설치되며, 이는 기존과 같이 수동소자(141)를 패키지에 부착하기 위해서 외부에 별도의 공간과 배선 영역을 마련해야 하는 일을 없게 함으로서 패키지의 제조를 간단히 하고, 그 제조단가를 저렴하게 한다.As shown in FIG. 2D, a
도2e에 도시된 바와 같이, 이후 상기 수용공간(111)에는 상기 이미지 센서(151)를 플립칩 범핑방식으로 상기 범프(131)에 결합하면서 수용 설치한다. 플립칩 범핑은 기판(171)을 상기 이미지 센서(151) 단자에 직접 결합하지 않고 상기 광 투과 커버(110)에 범핑(웨이퍼 레벨)후 무가공 상태의 이미지 센서(151)를 결합시킴으로써 상기 캐비티 형태의 커버(110)와 함께 낮은 가격으로 제품의 소형화를 크게 달성하게 한다. 상기 수용공간(111)에 수용되는 상기 이미지 센서(151)는 상기 범프(131)와 상기 제2및 제3도전선(123,125)을 통해서 상기 수동소자(141)와 전기적으로 연결된다.As shown in FIG. 2E, the
도2f에 도시된 바와 같이, 이후 상기 수용공간(111)에는 수지재질의 밀봉수단(161)을 주입하여 상기 이미지 센서(151)를 밀봉한 다음, 기 준비된 기판(PCB;171)에 하단(113)의 상기 제1도전선(121)을 통해서 전기적으로 연결하면서 상기 광 투과 커버(110)를 실장하면, 본 발명의 제조공정이 완료되며, 바람직하게는 도2g에 도시된 바와 같이 상기 광 투과 커버(111)의 하단(113)에 상기 기판(171)과의 실장 효율성을 확보하기 위한 실장단자(181)를 상기 제1도전선(121)과 전기적으로 연결 설치한 다음, 도1과 같이 상기 실장단자(181)를 통해서 상기 광 투과 커버(110)를 상기 기판(171)에 실장한 후, 본 발명의 제조공정을 완료하는 것이 좋다. 상기 이미지 센서(151)는 상기 제1∼제3도전선(121,123,125)을 통해서 상기 수동소자(141) 및 기판(171)과 전기적으로 연결되어 신호를 교신한다.As shown in FIG. 2F, the
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 캐비티 형태로 가공되고 양면 다중 배선된 광 투과 커버에 범프를 이용해서 이미지 센서를 합체시킴으로써 낮은 가격으로 제품의 소형화를 크게 달성하게 한 효과가 있다. 또한 캐비티 형태의 광 투과 커버는 칩 스케일 패키지(CSP)로의 구현을 가능하게 한 효과가 있다. 이로써 사용 자 요구에 따라 패키지의 형태 및 기능을 쉽게 대응하게 하는 이득을 얻을 수 있게 한 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by incorporating an image sensor using bumps in a cavity-shaped and double-sided multi-wiring light transmitting cover, there is an effect that the size of the product can be largely achieved at a low price. In addition, the cavity-type light transmitting cover has an effect of enabling a chip scale package (CSP). This makes it possible to obtain the benefit of easily responsive to the form and function of the package according to user requirements.
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JP2006245246A (en) | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Sharp Corp | Solid state imaging apparatus |
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2006
- 2006-11-24 KR KR1020060116961A patent/KR100824997B1/en active IP Right Grant
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