KR20030090986A - Image sensor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판, 프레임층(frame layer), 광전 칩(photosensitive chip), 복수의 와이어들, 및 투명층(transparent layer)을 포함하는 이미지 센서를 제공한다. 기판은 서로 이격되어 있고 교호로 배열된 복수의 금속 시이트들을 포함한다. 각각의 금속 시이트들은 서로 상이한 높이에 위치한 제 1 보드 및 제 2 보드를 포함한다. 프레임층은 기판의 둘레에 그리고 그 하부에 형성되어 기판과 함께 캐비티를 형성한다. 각각의 제 1 보드는 프레임층에 노출된 상부 표면(top surface)을 갖는 반면에, 제 2 보드는 프레임층에 노출되어 있고 신호 출력에 대해 접점(contact point)으로 기능하는 하부 표면(bottom surface)을 갖는다. 광전 칩은 캐비티 내에 위치된다. 와이어들은 제 1 보드의 상부 표면들을 광전 칩에 전기적으로 접속시킨다. 투명층은 프레임층 위에 형성되어 광전 칩을 커버한다. 본 발명에 따르면, 제조비용을 효과적으로 낮출 수 있고 제조 수율을 향상시킬 수 있다.The present invention provides an image sensor comprising a substrate, a frame layer, a photosensitive chip, a plurality of wires, and a transparent layer. The substrate includes a plurality of metal sheets spaced apart from each other and arranged alternately. Each of the metal sheets includes a first board and a second board located at different heights from each other. The frame layer is formed around and under the substrate to form a cavity with the substrate. Each first board has a top surface exposed to the frame layer, while the second board is exposed to the frame layer and serves as a bottom surface that serves as a contact point for signal output. Has The optoelectronic chip is located in the cavity. The wires electrically connect the upper surfaces of the first board to the optoelectronic chip. The transparent layer is formed on the frame layer to cover the optoelectronic chip. According to the present invention, the manufacturing cost can be effectively lowered and the production yield can be improved.
Description
본 발명은 이미지 센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 편리하게 제조될 수 있고 생산 수율을 향상시킬 수 있는 이미지 센서에 관계한다.The present invention relates to an image sensor, and more particularly, to an image sensor that can be conveniently manufactured and can improve the production yield.
도 1 및 2를 참조하면, 종래의 광전 칩용 패키지 구조들은 하기의 단계들에 따라 제조된다. 먼저, 그 위에 복수의 영역들(17)을 한정짓기 위해 트레이스들1 and 2, conventional package structures for optoelectronic chips are manufactured according to the following steps. First, traces to define a plurality of regions 17 thereon.
(traces)(12)이 형성된 기판(10)이 준비된다. 그후에, 복수의 광전 칩들(13)이 복수의 영역들(17) 내에 배치된다. 다음에, 트레이스들(12)에 대응하는 복수의 슬롯들(16)이 형성된 프레임층(14)이 접착 층(15)을 통해 기판(10) 위에 부착된다. 이 때, 기판(10) 위의 광전 칩들(13)은 슬롯들(16)을 통해 노출된다. 그후에, 기판 (10) 에 광전 칩들(13)을 전기적으로 접속시키기 위해 복수의 와이어들(18)이 제공된다. 다음에, 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(10)은 각각 프레임층(14)을 포함하는 패키지 본체들로 커팅된다. 그후에, 도 3에 도시된 바와 같이, 단일 패키지 본체는 지그(22) 내에 위치되고, 투명 유리(20)를 받기 위한 영역이 결정된다. 다음에, 프레임층(14)을 투명 유리(20)로 커버하여 광전 칩들(13)의 패키지 처리를 마감한다.The board | substrate 10 in which the traces 12 were formed is prepared. Thereafter, a plurality of optoelectronic chips 13 are disposed in the plurality of regions 17. Next, a frame layer 14 having a plurality of slots 16 corresponding to the traces 12 is attached onto the substrate 10 through the adhesive layer 15. At this time, the optoelectronic chips 13 on the substrate 10 are exposed through the slots 16. Thereafter, a plurality of wires 18 are provided for electrically connecting the optoelectronic chips 13 to the substrate 10. Next, as shown in FIG. 2, the substrate 10 is cut into package bodies that each include a frame layer 14. Thereafter, as shown in FIG. 3, a single package body is placed in the jig 22 and an area for receiving the transparent glass 20 is determined. Next, the frame layer 14 is covered with the transparent glass 20 to finish the package processing of the optoelectronic chips 13.
그러나, 종래의 이미지 센서는 하기의 단점을 갖기 때문에, 높은 패키지 비용을 발생시킨다.However, the conventional image sensor has the following disadvantages, resulting in high package cost.
1. 기판(10)이 미리 제조되어야 한다. 그후에, 트레이스들(12)이 기판(10) 위에 형성된다. 이어서, 프레임층(14)이 기판(10)에 본딩된다. 따라서, 제조 과정이 비교적 복잡해지고, 재료 비용 또한 높아지며, 이로 인해 전체적인 제조비용이 상승한다.1. The substrate 10 must be manufactured in advance. Thereafter, traces 12 are formed over the substrate 10. Subsequently, the frame layer 14 is bonded to the substrate 10. Thus, the manufacturing process is relatively complicated, the material cost is also high, thereby increasing the overall manufacturing cost.
2. 패키징된 이후, 이미지 센서들은 개개의 패키지 본체들로 커팅되어야 한다. 프레임층(14)이 접착층(15)에 의해 기판(10)에 본딩되기 때문에, 접착층(15)은 커팅 과정 중에 넘쳐 흐르는 경향이 있으므로, 신호 전송 효율에 영향을 끼친 다.2. After packaging, the image sensors must be cut into individual package bodies. Since the frame layer 14 is bonded to the substrate 10 by the adhesive layer 15, the adhesive layer 15 tends to overflow during the cutting process, thus affecting the signal transmission efficiency.
3. 투명 유리(20)를 커버하는 공정이 기판(10)이 커팅된 후에 이루어지기 때문에, 광전 칩들(13)이 칩들의 커팅에 의해 쉽게 오염될 수 있다. 결과적으로, 광전 칩들(13)의 수율이 불리하게 영향을 받는다.3. Since the process of covering the transparent glass 20 is performed after the substrate 10 has been cut, the photoelectric chips 13 can be easily contaminated by cutting of the chips. As a result, the yield of the optoelectronic chips 13 is adversely affected.
상술한 문제점들을 고려하여, 본 발명은 보다 실용적인 이미지 센서를 제조하기 위해 상술한 단점을 향상시킬 수 있는 이미지 센서를 제공한다.In view of the problems described above, the present invention provides an image sensor that can ameliorate the above-described disadvantages in order to manufacture a more practical image sensor.
본 발명의 하나의 목적은 패키징 공정을 단순화하여 제조 비용을 감소시킬 수 있는 이미지 센서를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide an image sensor that can reduce the manufacturing cost by simplifying the packaging process.
본 발명의 다른 목적은 제조 수율을 향상시켜 패키징 비용을 감소시킬 수 있는 이미지 센서를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an image sensor which can reduce the packaging cost by improving manufacturing yield.
상술한 목적을 이루기 위해, 본 발명은 기판, 프레임층, 광전 칩, 복수의 와이어들, 및 투명층을 포함하는 이미지 센서를 제공한다. 기판은 서로 이격되어 있고 교호로 배열된 복수의 금속 시이트들을 포함한다. 각각의 금속 시이트들은 서로 상이한 높이에 위치한 제 1 보드 및 제 2 보드를 포함한다. 프레임층은 기판의 둘레에 그리고 그 하부에 형성되어 기판과 함께 캐비티를 형성한다. 각각의 제 1 보드는 프레임층에 노출된 상부 표면(top surface)을 갖는 반면에, 제 2 보드는 프레임층에 노출되어 있고 신호 출력에 대해 접점(contact point)으로 기능하는 하부 표면(bottom surface)을 갖는다. 광전 칩은 캐비티 내에 위치된다. 와이어들은 제 1 보드의 상부 표면들을 광전 칩에 전기적으로 접속시킨다. 투명층은 프레임층 위에 형성되어 광전 칩을 커버한다. 본 발명에 따르면, 제조비용을 효과적으로 낮출 수 있고 제조 수율을 향상시킬 수 있다.To achieve the above object, the present invention provides an image sensor including a substrate, a frame layer, an optoelectronic chip, a plurality of wires, and a transparent layer. The substrate includes a plurality of metal sheets spaced apart from each other and arranged alternately. Each of the metal sheets includes a first board and a second board located at different heights from each other. The frame layer is formed around and under the substrate to form a cavity with the substrate. Each first board has a top surface exposed to the frame layer, while the second board is exposed to the frame layer and serves as a bottom surface that serves as a contact point for signal output. Has The optoelectronic chip is located in the cavity. The wires electrically connect the upper surfaces of the first board to the optoelectronic chip. The transparent layer is formed on the frame layer to cover the optoelectronic chip. According to the present invention, the manufacturing cost can be effectively lowered and the production yield can be improved.
도 1은 종래의 광전 칩용 패키지 구조의 분해도이다.1 is an exploded view of a conventional package structure for an optoelectronic chip.
도 2는 종래 패키지 구조의 패키지 처리 중의 광전 칩들의 일 실시예의 개략도이다.2 is a schematic diagram of one embodiment of optoelectronic chips during package processing of a conventional package structure.
도 3은 종래 패키지 구조의 패키지 처리 중의 광전 칩들의 다른 실시예의 개략도이다.3 is a schematic diagram of another embodiment of optoelectronic chips during package processing of a conventional package structure.
도 4는 본 발명의 이미지 센서의 횡단면도이다.4 is a cross-sectional view of the image sensor of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서는 기판(70), 프레임층(72), 광전 칩(74), 복수의 와이어들(88) 및 투명층(76)을 포함한다.Referring to FIG. 4, an image sensor according to an embodiment of the present invention includes a substrate 70, a frame layer 72, a photoelectric chip 74, a plurality of wires 88, and a transparent layer 76.
기판(70)은 교호로 배열된 복수의 금속 시이트(78) 및 금속 시이트들(78)에 의해 둘러싸여 있고 금속 시이트들(78)로부터 떨어져 있는 중간의 영역에 배열된 중간 보드(94)로 이루어져 있다. 각각의 금속 시이트(78)는 제 1 보드(80), 제 2 보드(82), 및 제 1 보드(80)와 제 2 보드(82)를 연결하는 제 3 보드(84)를 포함한다. 제 1 보드(80)는 제 2 보드(82)보다 더 높이 존재한다. 즉, 제 1 보드(80) 및 제 2 보드(82)는 상이한 높이에 위치된다. 기판(70)은 서로 이격되어 있고 교호로 배열된 금속 시이트들(78)로부터 프레싱으로 제조될 수 있고, 중간 보드(94)는 기판의 중간에 위치된다. 그러므로, 기판(70)은 용이하게 제조될 수 있다.The substrate 70 consists of a plurality of metal sheets 78 arranged alternately and an intermediate board 94 arranged in an intermediate region surrounded by the metal sheets 78 and separated from the metal sheets 78. . Each metal sheet 78 includes a first board 80, a second board 82, and a third board 84 connecting the first board 80 and the second board 82. The first board 80 is higher than the second board 82. That is, the first board 80 and the second board 82 are located at different heights. The substrate 70 may be made by pressing from metal sheets 78 spaced apart from each other and arranged alternately, with an intermediate board 94 located in the middle of the substrate. Therefore, the substrate 70 can be easily manufactured.
본 구현예에 있어서, 프레임층(72)은 열가소성 물질 및 사출 주형을 이용한 사출성형에 의해 기판의 표면 및 바닥, 또는 기판 둘레 및 그 하부에 직접적으로 형성된다. 프레임층(72)은 중간 보드(94)와 금속 시이트들(78)을 결합시킨다. 캐비티(86)는 프레임층(72) 및 기판(70) 사이에 형성된다. 제 1 보드(80)의 상부 표면 및 제 2 보드(82)의 하부 표면은 프레임층(72)으로부터 노출된다. 즉, 제 1 보드(80)의 하부 표면 및 제 2 보드(82)의 상부 표면은 프레임층(72)에 의해 커버된다. 제 2 보드(82)의 하부 표면은 인쇄 회로 기판(PCB : Printed Circuit Board)(도시치 않음)에 전기적으로 접속된다.In this embodiment, the frame layer 72 is formed directly on the surface and bottom of the substrate, or around and below the substrate by injection molding with thermoplastic and injection mold. The frame layer 72 joins the intermediate board 94 and the metal sheets 78. The cavity 86 is formed between the frame layer 72 and the substrate 70. The upper surface of the first board 80 and the lower surface of the second board 82 are exposed from the frame layer 72. That is, the lower surface of the first board 80 and the upper surface of the second board 82 are covered by the frame layer 72. The lower surface of the second board 82 is electrically connected to a printed circuit board (PCB) (not shown).
광전 칩(74)은 중간 보드(94) 및 캐비티(86) 내에 위치된다.The optoelectronic chip 74 is located in the intermediate board 94 and the cavity 86.
본딩 패드들(90)을 전기적으로 접속시키는 와이어들(88)은 각각 제 1 보드들(80)의 상부 표면에서 광전 칩(74) 위에 형성된다. 그러므로, 광전 칩(74)으로부터 신호들은 각각 와이어들(88)을 통해 금속 시이트(78)로 전송될 수 있다.Wires 88 electrically connecting the bonding pads 90 are formed on the optoelectronic chip 74 at the upper surface of the first boards 80, respectively. Therefore, signals from the optoelectronic chip 74 can be transmitted to the metal sheet 78 through the wires 88, respectively.
투명층(76)은 한 개의 투명 유리일 수 있고 접착층(92)에 의해 프레임층(72)에 본딩될 수 있으므로, 투명층(76)을 거쳐 통과한 광 신호들을 수신하는 광전칩(74)을 커버한다.The transparent layer 76 may be one transparent glass and may be bonded to the frame layer 72 by an adhesive layer 92, thus covering the optoelectronic chip 74 for receiving optical signals passing through the transparent layer 76. .
본 이미지 센서의 구조에 따르면, 이하의 효과를 얻을 수 있다.According to the structure of the image sensor, the following effects can be obtained.
1. 기판을 형성하기 위해 서로 이격되어 있고 교호로 배열되며 신호 출력에 대해 접점으로 기능하는 금속 시이트들(78)을 사용함으로써, 종래 기술에서 기판 위의 트레이스(trace)를 형성하기 위한 비용을 절감할 수 있다. 따라서, 제조 비용을 효과적으로 낮출 수 있다.1. By using metal sheets 78 that are spaced apart from each other, alternately arranged, and function as contacts for signal output to form a substrate, in the prior art reduce the cost of forming a trace on the substrate. can do. Therefore, the manufacturing cost can be effectively lowered.
2. 직접 프레임층(72)을 형성하고 금속 시이트들(78)을 결합시키기 위해 사출성형 방법을 이용함으로써, 종래 기술의 본딩 처리가 간소화될 수 있다. 더구나, 커팅 작업 동안 접착층의 넘침이 없어서 제조 수율을 효과적으로 향상시킬 수 있다.2. By using the injection molding method to directly form the frame layer 72 and join the metal sheets 78, the prior art bonding process can be simplified. Moreover, there is no overflow of the adhesive layer during the cutting operation, which can effectively improve the production yield.
이상에서 실시예 및 바람직한 구현예로서 본 발명을 설명하였으나, 본 발명이 설명된 구현예로 국한되는 것이 아니라는 것을 이해해야만 된다. 그와 반대로, 다양한 변형도 포함하도록 의도된다. 그러므로, 첩부된 청구항들의 범위는 모든 변형을 포괄하도록 최광의로 해석되어야 한다.While the invention has been described above as examples and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the described embodiments. On the contrary, the various modifications are intended to be included. Therefore, the scope of the appended claims should be construed broadly to cover all modifications.
Claims (4)
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