KR20090017961A - 화상센서 패키지 및 그 형성 방법 - Google Patents

화상센서 패키지 및 그 형성 방법 Download PDF

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KR20090017961A
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첸핀 펭
치엔웨이 장
슈엔 두
충시엔 신
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킹팍 테크놀로지 인코포레이티드
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Abstract

기판; 센서칩; 센서칩을 소정 위치들에서 기판에 연결하기 위한 다수의 본딩 와이어들; 센서칩을 실질적으로 둘러싸기 위한 기판 상의 센서 하우징으로서, 광학 유리 시트의 경계를 정하는 통공 캐비티를 가지며 가장자리면의 경계를 정하는 센서 하우징; 광학 유리 시트 상의 광학 유리 또는 적외선 필터; 및 센서 하우징의 상면 및 가장자리면, 센서 하우징의 가장자리면에 인접하는 기판의 상응하는 면 및 광학유리 또는 적외선 필터의 측부 가장자리를 실질적으로 캡슐화하기 위한 캡슐화 물질을 포함하며, 상기 센서 하우징은 발생될 수 있는 고온 가스가 빠져나가게 하는 가스 출구를 구비하고; 상기 캡슐화 물질은 센서 하우징의 최상면과 실질적으로 나란하거나 그보다 낮은 상면을 형성하며; 상기 센서 하우징은 프로파일 형상을 한정하며, 이 프로파일 형상은 캡슐화 물질의 흐름을 용이하게 하고 또한 이를 수용하기 위해 적어도 하나의 계단 모양 구조를 가지고; 상기 센서 하우징은 접착제에 의해 기판에 접착되는 바닥면을 가지며; 그리고, 접착제를 수용하기 위해 센서 하우징의 바닥면에 슬롯이 제공되는 것을 특징으로 하는 화상센서 패키지를 제공한다.
화상 센서, 고체 화상센서 소자, 전하결합소자, 광전변환소자

Description

화상센서 패키지 및 그 형성 방법{IMAGE SENSOR PACKAGE AND METHOD FOR FORMING THE SAME}
본 발명은 구조적 강성과 높은 신뢰성을 나타내는 화상센서 패키지의 패키징에 관한 것이다.
고체 화상센서 소자(solid-state image sensor device)는 화상의 광학 신호를 전기 신호로 변환하는 광전변환소자이다. 고체 화상센서 소자의 예로 전하결합소자(CCD), 밀착형 화상센서(CIS, Contact Image Sensor), 및 시모스(CMOS) 화상센서 등을 들 수 있다. 화상센서 패키지의 조립 또는 패키징은 당업계에서 널리 공지되어 있다.
현재, 고체 화상센서 소자들은 고정식 장치(stationary apparatus) 또는 이동식 장치(mobile apparatus)에 다 적용된다. 이 중에서, 고정식 장치로는 데스크탑 피씨(desk-top personal computer) 의 카메라 모듈을 들 수 있고, 이동식 장치로는 휴대용 피씨(portable PC) 또는 휴대폰의 카메라 모듈을 들 수 있다. 최근에는 카메라 모듈이 사적 또는 대중적인 전송 도구(transportation tool)의 영역에 배치되고 있다.
도 1은 고정식 장치, 예를 들어 데스크탑 피씨에 사용되는 전형적인 광학 소자용 패키지의 단면을 도시한 개략도이다. 이러한 전형적인 패키지에 있어서, 센서칩(11)은 접착층(15)을 통해 기판(13)의 상면에 부착된다. 다수의 본딩 와이어들(17)은 센서칩(11)을 기판(13) 상 소정 위치의 내부 트레이스들(traces)(19)과 연결한다. 기판(13)의 외부 트레이스들(18)은 비아들(미도시)을 통해 내부 트레이스들(19)에 전기적으로 연결된다. 플라스틱 또는 세라믹 댐(16)이 센서칩(11)을 실질적으로 둘러싸기 위해 그리고 센서칩(11)을 보호하기 위해 기판(13) 상에 제공된다. 광학 유리(또는 적외선 필터)(14)가 접착층(12)를 통해 플라스틱 또는 세라믹 댐(16)의 상단에 연결되도록 제공된다. 도 1의 패키지의 형식은 리드레스 칩 캐리어(leadless chip carier, LCC)로 불린다.
도 2는 이동식 장치, 예를 들어 휴대용 피씨 또는 휴대폰에 사용되는 전형적인 광학 소자용 패키지의 단면을 도시한 개략도이다. 이러한 전형적인 패키지에 있어서, 센서칩(21)은 접착층(25)을 통해 기판(23)의 상면에 부착된다. 다수의 본딩 와이어들(27)은 센서칩(21)을 기판(23) 상 소정 위치의 내부 트레이스들(29)과 연결한다. 기판(23)의 외부 트레이스들(28)은 비아들(미도시)에 의해 내부 트레이스들(29)에 전기적으로 연결된다. 중앙부에 광학 유리(또는 적외선 필터) 시트(20)을 가지는 로우-프로파일(low-profile) 센서 하우징(26)이 센서칩(21)을 실질적으로 둘러싸기 위해 그리고 센서칩(21)을 보호하기 위해 기판(23) 상에 제공된다. 광학 유리 또는 적외선 필터(24)가 광학 유리(또는 적외선 필터) 시트(20)에 의해 수용되고 센서 하우징(26)의 광학 유리(또는 적외선 필터) 시트(20)에 접 착된다.
다른 기기들과 비교할 때, 고온, 다습 및 먼지가 많은 환경에서 사용되는 화상센서 패키지에 대해 구조적 강성 및 고 신뢰성이 더욱 요구되고 있다. 상기한 통상의 화상센터 패키지들은 전송 상황에서 신뢰성이 낮은 것으로 알려졌다.
따라서 상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 화상센서 패키지의 구조적 강성과 신뢰성을 향상시키기 위한 화상센서 패키지 및 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적은 하기의 실시예들에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상센서 패키지는 기판; 화상센서; 화상센서를 소정 위치들에서 기판에 연결하기 위한 다수의 본딩 와이어들; 화상센서를 실질적으로 둘러싸기 위한 기판 상의 센서 하우징으로서, 광학 유리(적외선 필터) 시트의 경계를 정하는 통공 캐비티를 가지며 가장자리면의 경계를 정하는 센서 하우징; 광학 유리(적외선 필터) 시트 상의 광학 유리(적외선 필터); 및 센서 하우징의 가장자리면 및 센서 하우징의 가장자리면에 인접한 기판의 상응하는 면을 실질적으로 캡슐화하기 위한 캡슐화 물질을 포함한다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 화상센서 패키지는 기판; 화상센서; 화상센서를 소정 위치들에서 기판에 연결하기 위한 다수의 본딩 와이어들; 화상센서를 실질적으로 둘러싸기 위한 기판 상의 센서 하우징으로서, 광학 유리 시트의 경계를 정하는 통공 캐비티를 가지며 가장자리면의 경계를 정하는 센서 하우징; 광학 유리 시트 상의 광학 유리 또는 적외선 필터; 및 센서 하우징의 상면 및 가장자리면, 센서 하우징의 가장자리면에 인접하는 기판의 상응하는 면 및 광학유리(또는 적외선 필터)의 측부 가장자리를 실질적으로 캡슐화하기 위한 캡슐화 물질을 포함한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 화상센서 패키지는 기판; 화상센서; 화상센서를 소정 위치들에서 기판에 연결하기 위한 다수의 본딩 와이어들; 화상센서를 실질적으로 둘러싸기 위한 기판 상의 센서 하우징으로서, 광학 유리 시트의 경계를 정하는 통공 캐비티를 가지며 가장자리면의 경계를 정하는 센서 하우징; 광학 유리 시트 상의 광학 유리 또는 적외선 필터; 및 센서 하우징의 가장자리면 및 센서 하우징의 가장자리면에 인접한 기판의 상응하는 면을 실질적으로 캡슐화하기 위한 캡슐화 물질을 포함하며, 센서 하우징은 발생될 수 있는 고온 가스가 빠져나가게 하는 가스 출구를 구비하고; 캡슐화 물질은 센서 하우징의 최상면과 실질적으로 나란한 상면을 형성하며; 센서 하우징은 프로파일 형상의 경계를 정하며, 이 프로파일 형상은 캡슐화 물질의 흐름을 용이하게 하고 또한 이를 수용하기 위해 적어도 하나의 계단 모양 구조를 가지고; 센서 하우징은 접착제에 의해 기판에 접착되는 바닥면을 가지며; 그리고, 접착제를 수용하기 위해 센서 하우징의 바닥면에 슬롯이 제공된다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 화상센서 패키지는 기판; 화상센서; 화상센서를 소정 위치들에서 기판에 연결하기 위한 다수의 본딩 와이어들; 화상센서를 실질적으로 둘러싸기 위한 기판 상의 센서 하우징으로서, 광학 유리 시트의 경계를 정하는 통공 캐비티를 가지며 가장자리면의 경계를 정하는 센서 하우징; 광학 유리 시트 상의 광학 유리 또는 적외선 필터; 및 센서 하우징의 상면 및 가장 자리면, 센서 하우징의 가장자리면에 인접하는 기판의 상응하는 면 및 광학유리(적외선 필터)의 측부 가장자리를 실질적으로 캡슐화하기 위한 캡슐화 물질을 포함하며, 센서 하우징은 발생될 수 있는 고온 가스가 빠져나가게 하는 가스 출구를 구비하고; 캡슐화 물질은 광학유리(또는 적외선 필터)의 최상면과 실질적으로 나란하거나 그보다 낮은 상면을 형성하며; 센서 하우징은 프로파일 형상의 경계를 정하며, 이 프로파일 형상은 캡슐화 물질의 흐름을 용이하게 하고 또한 이를 수용하기 위해 적어도 하나의 계단 모양 구조를 가지고; 센서 하우징은 접착제에 의해 기판에 접착되는 바닥면을 가지며; 그리고, 접착제를 수용하기 위해 센서 하우징의 바닥면에 슬롯이 제공된다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 화상 센서칩을 포함하는 화상센서 패키지의 형성 방법은 (a) 기판을 제공하고, 광학 유리 시트의 경계를 정하는 통공 캐비티를 가지며 가장자리 면의 경계를 정하는 센서 하우징을 제공하는 단계; (b) 상기 기판 상에 센서칩을 탑재하는 단계; (c) 본딩 와이어들에 의해 소정 위치들에서 센서칩을 기판에 와이어 본딩하는 단계; (d) 광학 유리 또는 적외선 필터를 광학 유리(적외선 필터) 시트에 탑재하는 단계; (e) 센서칩을 실질적으로 둘러싸기 위해 센서 하우징을 광학 유리 또는 적외선 필터와 함께 기판 상에 탑재하는 단계; (f) 센서 하우징의 가장자리면 및 센서 하우징의 가장자리면에 인접하는 기판의 상응하는 면을 실질적으로 캡슐화하기 위한 캡슐화 물질을 도포하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 센서칩을 포함하는 화상센서 패 키지의 형성 방법은 (a) 기판을 제공하고, 광학 유리(적외선 필터) 시트의 경계를 정하는 통공 캐비티를 가지며 가장자리 면의 경계를 정하는 센서 하우징을 제공하는 단계; (b) 상기 기판 상에 센서칩을 탑재하는 단계; (c) 본딩 와이어들에 의해 소정 위치들에서 센서칩을 기판에 와이어 본딩하는 단계; (d) 광학 유리 또는 적외선 필터를 광학 유리(적외선 필터) 시트에 탑재하는 단계; (e) 센서칩을 실질적으로 둘러싸기 위해 센서 하우징을 광학 유리 또는 적외선 필터와 함께 기판 상에 탑재하는 단계; (f) 센서 하우징의 상면 및 가장자리면, 센서 하우징의 가장자리면에 인접하는 기판의 상응하는 면 및 광학유리(적외선 필터)의 측부 가장자리를 실질적으로 캡슐화하기 위한 캡슐화 물질을 도포하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 화상센서 패키지 및 그 형성 방법은 화상센서 패키지의 구조적 강성과 신뢰성을 향상시키기 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 화상센서 패키지에서, 센서칩(31)이 접착층(35)을 통해 기판(33)의 상면에 부착된다. 다수의 본딩 와이어들(37)이 센서칩(31)을 소정 위치들에서 기판(33) 상의 내부 트레이스들(39)과 연결한다. 각 내부 트레이스(39)는 비아(미도시)를 통해 하나의 상응하는 볼(38)에 전기적으로 연결된다. 그 중앙부에 광학 유리(적외선 필터) 시트를 가 지는 로우-프로파일 센서하우징(36)이 센서칩(31)을 실질적으로 둘러싸기 위해 그리고 센서칩(31)을 보호하기 위해 기판(33) 상에 제공된다. 투명한 광학유리 또는 적외선 필터(34)가 광학 유리(적외선 필터) 시트(30)에 의해 수용되고 센서 하우징(36)의 광학 유리(적외선 필터) 시트(30)에 접착된다. 캡슐화 물질(encapsulation material)(32)이 센서 하우징(36)의 가장자리면(361) 및 센서 하우징(36)의 가장자리면(361)에 인접하는 기판의 상응하는 면(331)을 실질적으로 캡슐화하기 위해 제공된다. 이러한 구성을 위하여, 바람직한 실시예에 있어서, 센서 하우징(36)은 센서 하우징 탑재 공정의 경화 도중에 발생될 수 있는 고온 가스가 빠져나가게 하는 선택적인 가스 출구(363)을 구비한다. 선택적인 가스 출구(363)이 사용되면, 센서 하우징 탑재 공정의 경화 후에 가스 출구 밀봉재(미도시)가 가스 출구(363) 내에 채워진다. 바람직한 실시예에 있어서, 캡슐화 물질은 센서 하우징(36)의 실질적으로 최상면(365)과 나란하거나 그보다는 낮은 상면(321)을 형성한다. 바람직한 실시예에 있어서, 센서 하우징(36)은 프로파일 형상의 경계를 정하며, 프로파일 형상은 캡슐화 물질(32)의 도포 중에 캡슐화 물질(32)의 흐름을 용이하게 하고 또한 이를 수용하기 위해 적어도 하나의 계단 모양 구조를 가진다. 계단 모양 구조의 제공에 의해, 캡슐화 물질의 도포 기간 중, 캡슐화 물질의 흘러넘침(overflow)을 방지하기 위한 캡슐화 물질의 흐름 제어가 향상되어, 광학 유리(적외선 필터)(34)의 최상면에 대한 오염을 피할 수 있다. 도 3에 도시된 화상센서 패키지를 제조하기 위하여, 화상센서를 포함하는 화상센서 패키지의 형성 방법이 제공되며 이 방법은 다음의 단계들을 포함한다.
(a) 기판(33)을 제공하고, 광학 유리(적외선 필터) 시트(30)의 경계를 정하는 통공 캐비티를 가지며 가장자리 면(361)의 경계를 정하는 센서 하우징(36)을 제공하는 단계;
(b) 상기 기판(33) 상에 센서칩(31)을 탑재하는 단계;
(c) 본딩 와이어들(37)에 의해 소정 위치들에서 센서칩(31)을 기판(33)에 와이어 본딩하는 단계;
(d) 광학 유리 또는 적외선 필터(34)를 광학 유리(적외선 필터) 시트(30)에 탑재하는 단계;
(e) 센서칩(31)을 실질적으로 둘러싸기 위해 센서 하우징(36)을 광학 유리 또는 적외선 필터(34)와 함께 기판(33) 상에 탑재하는 단계;
(f) 센서 하우징(36)의 가장자리 면(361) 및 센서 하우징(36)의 가장자리면(361)에 인접하는 기판의 상응하는 면(331)을 실질적으로 둘러싸기 위한 캡슐화 물질(32)을 도포하는 단계. 바람직한 실시예에 있어서, 단계 (e) 도중, 캡슐화 물질이 본딩 와이어들(37) 상에 실질적으로 배치된다. 단계 (f) 이후에, 볼 탑재 공정이 수행되어 도 3에 도시된 볼 그리드 어레이(ball grid array, BGA) 형식의 화상센서 패키지가 완성된다. 선택적인 가스 출구(363)가 사용되면, 센서 하우징 탑재 공정의 경화 후에 가스 출구 밀봉재(미도시)가 가스 출구(363) 내에 채워진다는 점에 유의하라. 상술한 실시예에 대해 변형이 가해질 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 도 4에 도시된 화상센서 패키지(4)에 있어서, 센서칩(41)은 접착층(45)을 통해 기판(43)의 상면에 부착된다. 다수의 본딩 와이어들(47)은 센서칩(47)을 소정 위치들에서 기판(43) 상의 내부 트레이스들(49)과 연결한다. 기판(43)의 외부 트레이스들(48)은 비아들(미도시)에 의해 내부 트레이스들(49)에 전기적으로 연결된다. 그 중앙부에 광학 유리(적외선 필터) 시트(40)를 가지는 로우-프로파일 센서 하우징(46)이 센서칩(41)을 실질적으로 둘러싸기 위해 그리고 센서칩(41)을 보호하기 위해 기판(43) 상에 제공된다. 투명한 광학유리 또는 적외선 필터(44)가 광학 유리(적외선 필터) 시트(40)에 의해 수용되고 센서 하우징(46)의 광학 유리(적외선 필터) 시트(40)에 접착된다. 센서 하우징(46)은 상면(461) 및 가장자리면(463)의 경계를 정한다. 본 실시예에 있어서, 센서 하우징(46)의 상면(461)은 투명한 광학유리(적외선 필터)(44)의 최상면보다 낮다. 캡슐화 물질(42)이 센서 하우징(46)의 상면(461) 및 가장자리면(463), 센서 하우징(46)의 가장자리면(46)에 인접하는 기판의 상응하는 면(431) 및 광학유리(적외선 필터)(44)의 측부 가장자리(441)를 실질적으로 캡슐화하기 위해 제공된다. 바람직한 실시예에 있어서, 센서하우징(46)은 프로파일 형상의 경계를 정하며, 프로파일 형상은 캡슐화 물질의 도포 중에 캡슐화 물질의 흐름을 용이하게 하고 또한 이를 수용하기 위해 적어도 하나의 계단 모양 구조를 가진다. 계단 모양 구조의 제공에 의해, 캡슐화 물질의 도포 기간 중, 캡슐화 물질의 흘러넘침을 방지하기 위한 캡슐화 물질의 흐름 제어가 향상되어 광학유리(적외선 필터)(44)의 최상면(443)에 대한 오염을 피할 수 있다. 도 4에 도시된 화상센서 패키지(4)를 제조하기 위하여, 화상센서를 포함하는 화상센서 패키지의 형성 방법이 제공되며 이 방법은 다음의 단계들을 포함한다.
(a) 기판(43)을 제공하고, 광학 유리(적외선 필터) 시트(40)의 경계를 정하는 통공 캐비티를 가지며 가장자리 면(461)의 경계를 정하는 센서 하우징(46)을 제공하는 단계;
(b) 상기 기판(43) 상에 센서칩(41)을 탑재하는 단계;
(c) 본딩 와이어들(47)에 의해 소정 위치들에서 센서칩(41)을 기판(43)에 와이어 본딩하는 단계;
(d) 광학 유리(적외선 필터)(44)를 광학 유리(적외선 필터) 시트(40)에 탑재하는 단계;
(e) 센서칩(41)을 실질적으로 둘러싸기 위해 센서 하우징(46)을 광학 유리(적외선 필터)(44)와 함께 기판(43) 상에 탑재하는 단계;
(f) 센서 하우징(46)의 상면(461) 및 가장자리면(463), 센서 하우징(46)의 가장자리면(463)에 인접하는 기판의 상응하는 면(431) 및 광학유리(적외선 필터)(44)의 측부 가장자리(441)를 실질적으로 둘러싸기 위한 캡슐화 물질(42)을 도포하는 단계. 바람직한 실시예에 있어서, 단계 (e) 도중, 캡슐화 물질이 본딩 와이어들(47) 상에 실질적으로 배치된다. 바람직한 실시예에 있어서, 캡슐화 물질(42)은 광학유리(적외선 필터)(44)의 최상면(443)과 실질적으로 나란하거나 그보다는 낮은 상면(421)을 형성한다.
개시된 실시예들에 대한 수정 또는 변형은 여전히 가능하다. 이를 테면, 도 5(a) 및 도 5(b)에 도시된 바람직한 실시예에 있어서, 센서 하우징(56)은 접착제(531)에 의해 기판(53)에 접착되는 바닥면(561)을 가지며, 접착제(531)을 수 용하기 위해 센서 하우징(56)의 바닥면(561)에 슬롯(533)이 제공된다. 이러한 구성에 의해, 바닥면(561)과 기판(53)의 상응면 사이의 접착성 연결의 신뢰성은 크게 개선된다. 슬롯(533)의 단면은 도 5(a)에 도시된 반원형 또는 도 5(b)에 도시된 사다리꼴 형태일 수 있다. 리드레스 칩 캐리어 형식에 대한 도 5(b)에 있어서, 기판(53)의 외부 트레이스들(58)은 비아들(미도시)에 의해 내부 트레이스들에 전기적으로 연결된다. 마찬가지로, 도 5(a)에 있어서, 볼 그리드 어레이 형식에 대해 해 내부 트레이스(57)는 비아(미도시)에 의해 하나의 상응하는 볼에 전기적으로 연결된다.
상술한 모든 특징들이 배치됨에 따라, 그 결과물인 화상센서 패키지(6)가 도 6에 도시되어 있다. 바람직한 이 실시예에 있어서, 센서 하우징(66)은 센서 하우징 탑재 공정의 경화 도중에 발생될 수 있는 고온 가스가 빠져나가게 하는 가스 출구(660)를 구비한다. 가스 출구(660)가 제공되지 않으면, 센서 하우징(66) 내부 공간의 고온 가스의 존재로 인하여 센서 하우징(66)이 기판(63)에 대해 기울어질(휘어질) 수 있다. 캡슐화 물질(62)은 광학유리(적외선 필터)(64)의 최상면(641)과 실질적으로 나란한 상면(621)을 형성한다. 또는 대안적으로, 캡슐화 물질(62)은 광학유리(적외선 필터)(64)의 최상면(641) 보다 낮은 상면(621)을 형성한다. 센서 하우징(66)은 프로파일 형상의 경계를 정하고, 프로파일 형상은 캡슐화 물질(62)의 도포 중에 캡슐화 물질(62)의 흐름을 용이하게 하고 또한 이를 수용하기 위해 적어도 하나의 계단 모양 구조를 가진다. 센서 하우징(66)은 접착제(631)에 의해 기판(63)에 접착되는 바닥면(661)을 가지며, 접착제(631)을 수용하기 위해 센서 하우징(66)의 바닥면(661)에 슬롯(633)이 제공된다. 이러한 구성에 의해, 바닥면(661)과 기판(63)의 상응면 사이의 접착성 연결의 신뢰성은 크게 개선된다. 슬롯(633)의 단면은 반원형 또는 사다리꼴 형태일 수 있다. 내부 트레이스(67)는 비아(미도시)에 의해 도 6에 도시된 볼 그리드 어레이 형식의 패키지를 위한 하나의 상응하는 볼(69)에 전기적으로 연결된다.
본 발명의 상기 실시예들을 법적, 기술적 용어들을 혼용하여 상세하게 설명하였으나, 당 업계에서 공지된 일부 기술들, 예를 들어 경화 단계들에 대해서는 상세하게 설명하지 않았다. 본 발명의 화상센서 패키지의 더 구체적인 부분은 현장의 기술 용어로 설명하는 하기의 제조예에 의해 더 이해될 수 있다.
실시예
본 발명의 화상센서 패키지를 제조하는 공정 흐름이 도 7에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 단계(700)에서, 다수의 화상센서 칩들을 가지는 웨이퍼가 검사된다. 단계 (702)에서, 웨이퍼가 잘려져(sawing) 다수의 분리된 화상센서 칩들(다이)을 얻는다. 단계 (704)에서, 각 다이는 접착제에 의해 기판에 본딩된다. 단계 (706)에서, 경화가 수행되어 접착제를 경화한다. 단계 (708)에서, 와이어 본딩이 수행된다. 단계 (710)에서, 포스트 본딩 검사(post bonding inspection)가 행해진다. 단계 (712)에서, 광학유리 또는 적외선 필터가 접착제에 의해 센서 하우징에 부착된다. 단계 (714)에서, 경화가 수행되어 접착제를 경화한다. 단계 (716)에서,광학유리(적외선 필터)와 함께 센서 하우징이 접착제에 의해 기판에 탑재된다. 단계 (718)에서 경화가 수행된다. 단계 (720)(선택적임)에서, 가스 출구(선택적임)가 밀봉 물질에 의해 밀봉된다. 단계 (722)에서, 가스 출구 밀봉재의 경화가 수행된다. 단계 (724)에서, 센서 하우징 및 기판의 인접 영역 위로 캡슐화 물질의 투여(dispensing)가 수행된다. 단계 (726)에서, 다른 경화가 수행된다. 단계 (728)(선택적임)에서, 기판 하부에 솔더볼 탑재가 수행되어 볼 그리드 어레이 형식의 화상센서 패키지를 얻는다. 또는 대안적으로, 볼 탑재를 하지않고 리드레스 칩 캐리어 형식의 화상센서 패키지를 이루는 바닥 리드(lead)를 남겨둘 수도 있다. 단계 (730)에서, 기판 및 캡슐화 물질의 개별화가 수행되어 다수의 화상센서 패키지들이 얻어진다. 또는 대안적으로, 단계 (728)과 단계 (730)의 순서가 바뀔 수도 있다.
상술한 캡슐화 물질은 헨켈 인터내셔널 사(Henkel International Inc., http://www.henkel.com)로부터 구할 수 있으며, 예를 들어 FP4802 수지이다.
개시된 실시예들에 의해, 가혹한 환경에서 사용되는 동안 화상센서 패키지의 구조적 강성 및 신뢰성이 크게 개선된다.
도면과 상세한 설명에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예를 개시하였다. 그러나, 본 발명의 범위는 이들 특정의 바람직한 실시예들에 의해 한정되지 않는다. 본 명세서 내에서 명백하게 언급되었든 그렇지 않았든 다양한 변경이 가능하다. 이를 테면, 광학유리는 적외선 필터로 대체될 수 있다. 본 발명의 범위를 이하의 청구항들 및 그 균등물에 의해서만 한정된다.
도 1은 종래의 화상센서 패키지의 단면을 도시한 개략도.
도 2는 종래의 다른 화상센서 패키지의 단면을 도시한 개략도.
도 3은 볼 그리드 어레이 형식의 바람직한 일 실시예의 화상센서 패키지의 단면을 도시한 개략도.
도 4는 리드레스 칩 캐리어 형식의 다른 바람직한 실시예의 화상센서 패키지의 단면을 도시한 개략도.
도 5(a)는 볼 그리드 어레이 형식의 또 다른 바람직한 실시예의 화상센서 패키지의 단면을 도시한 개략도.
도 5(b)는 리드레스 칩 캐리어 형식의 또 다른 바람직한 실시예의 화상센서 패키지의 단면을 도시한 개략도.
도 6은 볼 그리드 어레이 형식의 또 다른 바람직한 실시예의 화상센서 패키지의 단면을 도시한 개략도.
도 7은 실제 제조 방법의 예시적인 공정 흐름을 도시한 도면.

Claims (20)

  1. (a) 기판을 제공하고, 광학 유리 시트의 경계를 정하는 통공 캐비티를 가지며 가장자리 면의 경계를 정하는 센서 하우징을 제공하는 단계;
    (b) 상기 기판 상에 센서칩을 탑재하는 단계;
    (c) 본딩 와이어들에 의해 소정 위치들에서 상기 센서칩을 기판에 와이어 본딩하는 단계;
    (d) 광학 유리 또는 적외선 필터를 상기 광학 유리 시트에 탑재하는 단계;
    (e) 상기 센서칩을 실질적으로 둘러싸기 위해 상기 센서 하우징을 상기 광학 유리 또는 상기 적외선 필터와 함께 상기 기판 상에 탑재하는 단계;
    (f) 상기 센서 하우징의 가장자리면 및 상기 센서 하우징의 가장자리면에 인접하는 상기 기판의 상응하는 면을 실질적으로 캡슐화하기 위한 캡슐화 물질을 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서칩을 포함하는 화상센서 패키지의 형성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 센서 하우징은 발생될 수 있는 고온 가스가 빠져나가게 하는 가스 출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 센서칩을 포함하는 화상센서 패키지의 형성 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 캡슐화 물질은 상기 센서 하우징의 최상면과 실질적으로 나란하거나 그보다 낮은 상면을 형성하는 것을 특징으로 하는 센서칩을 포함하는 화상센서 패키지의 형성 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 단계 (e) 및 단계 (f) 사이에서 얻어진 상기 화상센서 패키지의 경화 후에 상기 가스 출구가 밀봉 물질로 채워지는 것을 특징으로 하는 센서칩을 포함하는 화상센서 패키지의 형성 방법.
  5. (a) 기판을 제공하고, 광학 유리 시트의 경계를 정하는 통공 캐비티를 가지며 가장자리 면의 경계를 정하는 센서 하우징을 제공하는 단계;
    (b) 상기 기판 상에 센서칩을 탑재하는 단계;
    (c) 본딩 와이어들에 의해 소정 위치들에서 상기 센서칩을 상기 기판에 와이어 본딩하는 단계;
    (d) 광학 유리 또는 적외선 필터를 상기 광학 유리 시트에 탑재하는 단계;
    (e) 상기 센서칩을 실질적으로 둘러싸기 위해 상기 센서 하우징을 상기 광학 유리 또는 상기 적외선 필터와 함께 상기 기판 상에 탑재하는 단계;
    (f) 상기 센서 하우징의 상면 및 가장자리면, 상기 센서 하우징의 가장자리 면에 인접하는 상기 기판의 상응하는 면 및 상기 광학유리 또는 상기 적외선 필터의 측부 가장자리를 실질적으로 캡슐화하기 위한 캡슐화 물질을 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서칩을 포함하는 화상센서 패키지의 형성 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 센서 하우징은 발생될 수 있는 고온 가스가 빠져나가게 하는 가스 출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 센서칩을 포함하는 화상센서 패키지의 형성 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 캡슐화 물질은 상기 광학 유리 또는 상기 적외선 필터의 최상면과 실질적으로 나란하거나 그보다 낮은 상면을 형성하는 것을 특징으로 하는 센서칩을 포함하는 화상센서 패키지의 형성 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 단계 (e) 및 단계 (f) 사이에서 얻어진 화상센서 패키지의 경화 후에 상기 가스 출구가 밀봉 물질로 채워지는 것을 특징으로 하는 화상센서 패키지의 형성 방법.
  9. 기판;
    센서칩;
    상기 센서칩을 소정 위치들에서 상기 기판에 연결하기 위한 다수의 본딩 와이어들;
    상기 센서칩을 실질적으로 둘러싸기 위한 상기 기판 상의 센서 하우징으로서, 광학 유리 시트의 경계를 정하는 통공 캐비티를 가지며 가장자리면의 경계를 정하는 센서 하우징;
    상기 광학 유리 시트 상의 광학 유리 또는 적외선 필터; 및
    상기 센서 하우징의 가장자리면 및 상기 센서 하우징의 가장자리면에 인접한 상기 기판의 상응하는 면을 실질적으로 캡슐화하기 위한 캡슐화 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상센서 패키지.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 센서 하우징은 발생될 수 있는 고온 가스가 빠져나가게 하는 가스 출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상센서 패키지.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 캡슐화 물질은 상기 센서 하우징의 최상면과 실질적으로 나란하거나 그보다 낮은 상면을 형성하는 것을 특징으로 하는 화상센서 패키지.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 센서 하우징은 프로파일 형상의 경계를 정하며, 상기 프로파일 형상은 상기 캡슐화 물질의 흐름을 용이하게 하고 또한 이를 수용하기 위해 적어도 하나의 계단 모양 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 화상센서 패키지.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 센서 하우징은 접착제에 의해 상기 기판에 접착되는 바닥면을 가지며, 상기 접착제를 수용하기 위해 상기 센서 하우징의 바닥면에 슬롯이 제공되는 것을 특징으로 하는 화상센서 패키지.
  14. 기판;
    센서칩;
    상기 센서칩을 소정 위치들에서 상기 기판에 연결하기 위한 다수의 본딩 와이어들;
    상기 센서칩을 실질적으로 둘러싸기 위한 상기 기판 상의 센서 하우징으로서, 광학 유리 시트의 경계를 정하는 통공 캐비티를 가지며 가장자리면의 경계를 정하는 센서 하우징;
    상기 광학 유리 시트 상의 광학 유리 또는 적외선 필터; 및
    상기 센서 하우징의 상면 및 가장자리면, 상기 센서 하우징의 가장자리면에 인접하는 상기 기판의 상응하는 면 및 상기 광학유리 또는 상기 적외선 필터의 측부 가장자리를 실질적으로 캡슐화하기 위한 캡슐화 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상센서 패키지.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 센서 하우징은 발생될 수 있는 고온 가스가 빠져나가게 하는 가스 출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상센서 패키지.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 캡슐화 물질은 상기 센서 하우징의 최상면과 실질적으로 나란하거나 그보다 낮은 상면을 형성하는 것을 특징으로 하는 화상센서 패키지.
  17. 제 14 항에 있어서, 상기 센서 하우징은 프로파일 형상의 경계를 정하며, 상기 프로파일 형상은 상기 캡슐화 물질의 흐름을 용이하게 하고 또한 이를 수용하기 위해 적어도 하나의 계단 모양 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 화상센서 패키지.
  18. 제 14 항에 있어서, 상기 센서 하우징은 접착제에 의해 상기 기판에 접착되는 바닥면을 가지며, 상기 접착제를 수용하기 위해 상기 센서 하우징의 바닥면에 슬롯이 제공되는 것을 특징으로 하는 화상센서 패키지.
  19. 기판;
    센서칩;
    상기 센서칩을 소정 위치들에서 상기 기판에 연결하기 위한 다수의 본딩 와이어들;
    상기 센서칩을 실질적으로 둘러싸기 위한 상기 기판 상의 센서 하우징으로서, 광학 유리 시트의 경계를 정하는 통공 캐비티를 가지며 가장자리면의 경계를 정하는 센서 하우징;
    상기 광학 유리 시트 상의 광학 유리 또는 적외선 필터; 및
    상기 센서 하우징의 가장자리면 및 상기 센서 하우징의 가장자리면에 인접한 상기 기판의 상응하는 면을 실질적으로 캡슐화하기 위한 캡슐화 물질을 포함하며,
    상기 센서 하우징은 발생될 수 있는 고온 가스가 빠져나가게 하는 가스 출구를 구비하고; 상기 캡슐화 물질은 상기 센서 하우징의 최상면과 실질적으로 나란하거나 그보다 낮은 상면을 형성하며; 상기 센서 하우징은 프로파일 형상의 경계를 정하며, 상기 프로파일 형상은 상기 캡슐화 물질의 흐름을 용이하게 하고 또한 이를 수용하기 위해 적어도 하나의 계단 모양 구조를 가지고; 상기 센서 하우징은 접착제에 의해 상기 기판에 접착되는 바닥면을 가지며; 그리고, 상기 접착제를 수용하기 위해 상기 센서 하우징의 바닥면에 슬롯이 제공되는 것을 특징으로 하는 화상센서 패키지.
  20. 기판;
    센서칩;
    상기 센서칩을 소정 위치들에서 상기 기판에 연결하기 위한 다수의 본딩 와이어들;
    상기 센서칩을 실질적으로 둘러싸기 위한 상기 기판 상의 센서 하우징으로서, 광학 유리 시트의 경계를 정하는 통공 캐비티를 가지며 가장자리면의 경계를 정하는 센서 하우징;
    상기 광학 유리 시트 상의 광학 유리 또는 적외선 필터; 및
    상기 센서 하우징의 상면 및 가장자리면, 상기 센서 하우징의 가장자리면에 인접하는 기판의 상응하는 면 및 상기 광학유리 또는 상기 적외선 필터의 측부 가장자리를 실질적으로 캡슐화하기 위한 캡슐화 물질을 포함하며,
    상기 센서 하우징은 발생될 수 있는 고온 가스가 빠져나가게 하는 가스 출구를 구비하고; 상기 캡슐화 물질은 상기 센서 하우징의 최상면과 실질적으로 나란하 거나 그보다 낮은 상면을 형성하며; 센서 하우징은 프로파일 형상의 경계를 정하며, 상기 프로파일 형상은 상기 캡슐화 물질의 흐름을 용이하게 하고 또한 이를 수용하기 위해 적어도 하나의 계단 모양 구조를 가지고; 상기 센서 하우징은 접착제에 의해 상기 기판에 접착되는 바닥면을 가지며; 그리고, 상기 접착제를 수용하기 위해 상기 센서 하우징의 바닥면에 슬롯이 제공되는 것을 특징으로 하는 화상센서 패키지.
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