KR20130137993A - 이미지 센서 패키지 - Google Patents

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KR20130137993A
KR20130137993A KR1020120061746A KR20120061746A KR20130137993A KR 20130137993 A KR20130137993 A KR 20130137993A KR 1020120061746 A KR1020120061746 A KR 1020120061746A KR 20120061746 A KR20120061746 A KR 20120061746A KR 20130137993 A KR20130137993 A KR 20130137993A
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KR
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image sensor
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epoxy layer
sensor chip
cavity
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서병림
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삼성전자주식회사
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Abstract

캐비티 및 본딩 리드들을 갖는 패키지 기판, 상기 캐비티 내에 부착되고, 수광부 및 본딩 패드들을 갖는 이미지 센서 칩, 상기 본딩 리드들과 상기 본딩 패드들을 전기적으로 연결하는 전기적 접속부들, 상기 전기적 접속부들을 감싸는 에폭시층, 및 상기 수광부를 커버하도록 상기 에폭시층 상에 부착된 투광 커버를 포함 하는 이미지 센서 패키지가 제공된다.

Description

이미지 센서 패키지{Image Sensor Package}
본 발명은 이미지 센서 패키지, 그 제조 방법 및 그것을 채택하는 전자 시스템에 관한 것이다.
반도체 패키지의 소형화와 신뢰성의 향상을 위한 패키지 구조가 제안되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 수광부로의 이물질 유입을 방지할 수 있는 이미지 센서 패키지 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 수광부로의 이물질 유입을 방지할 수 있는 이미지 센서 패키지를 채택하는 전자 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 앞서 언급한 과제들로 한정되지 않으며 여기서 언급되지 않은 다른 과제들은 이하의 기재로부터 당 업자에게 충분히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 이미지 센서 패키지는 캐비티 및 본딩 리드들을 갖는 패키지 기판, 상기 캐비티 내에 부착되고, 수광부 및 본딩 패드들을 갖는 이미지 센서 칩, 상기 본딩 리드들과 상기 본딩 패드들을 전기적으로 연결하는 전기적 접속부들, 상기 전기적 접속부들을 감싸는 에폭시층, 및 상기 수광부를 커버하도록 상기 에폭시층 상에 부착된 투광 커버를 포함한다.
상기 캐비티는 상기 패키지 기판을 관통할 수 있다.
상기 이미지 센서 패키지는 상기 패키지 기판 상의 네 개의 에지부 부근에 상기 전기적 접속부들보다 높게 형성된 스터드 범프들을 더 포함할 수 있다.
상기 에폭시층은 상기 스터드 범프를 감싸도록 형성될 수 있다.
상기 스터드 범프는 솔더 볼을 포함할 수 있다.
상기 스터드 범프들은 적어도 2층의 적층 구조로 형성될 수 있다.
상기 에폭시층은 B-단계 에폭시 수지를 포함할 수 있다.
상기 캐비티 내에서 상기 패키지 기판과 상기 이미지 센서 칩의 측면 사이에 갭이 존재하고, 상기 갭은 상기 에폭시층으로 채워질 수 있다.
상기 전기적 접속부들은 본딩 와이어를 포함할 수 있다.
상기 투광 커버는 상기 에폭시 층과 접촉하여 지지될 수 있고, 상기 수광부와 이격될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 기술적 사상의 다양한 실시예들에 의하면, 캐비티 내의 패키지 기판과 이미지 센서 칩 사이의 갭을 에폭시층으로 채움으로써 상기 이미지 센서 칩의 수광부로 이물질이 유입되는 것을 방지하여 상기 패키지가 적용된 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 다양한 실시예들에 의하면, 그 내부를 관통하는 캐비티를 갖는 패키지 기판을 사용하여 상기 패키지 기판의 두께를 줄임으로써, 패키지가 적용되는 제품의 경박화를 구현할 수 있다.
기타, 본 발명의 기술적 사상에 의한 다양한 효과들은 상세한 설명 내에 추가될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 이미지 센서 패키지의 상면도(top view)이다.
도 2는 도 1을 I-I’방향으로 자른 단면도로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 이미지 센서 패키지의 단면도이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 이미지 센서 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 8a는 본 발명의 다른 실시예에 의한 이미지 센서 패키지의 단면도이고, 도 8b는 패키지 기판의 사시도이다.
도 9 내지 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 의한 이미지 센서 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 이미지 센서 패키지를 채택하는 전자 시스템의 블록도이다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 이미지 센서 패키지를 채택하는 전자 시스템의 블록도이다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 구성과 제조 방법 및 그것들을 통해서 달성하고자 하는 목적들은 아래에 기술되어 있는 실시 예들과 도면들을 통해서 명확하게 이해될 것이다.
아래에 기술되어 있는 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 기술적 사상이 쉽게 전달되고 실시할 수 있도록 제공되는 것이다. 그러므로 본 발명의 기술적 사상은 아래에 기술되어 있는 실시 예에 한정되지 않고 다양한 형태로 변형될 수 있다.
아래에 기술되어 있는 도면들에 표시된 영역들의 모양과 크기 등은 본 발명을 쉽게 이해할 수 있도록 예시한 것에 불과하며 편의를 위해 과장되어 표현될 수 있으며 본 발명의 명세서에서 사용된 용어, 실시 예 및 도면 등은 기술적 사상의 이해를 돕기 위해 사용되는 것으로 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 이미지 센서 패키지의 상면도이고, 도 2는 도 1을 I-I’방향으로 자른 단면도로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 이미지 센서 패키지의 단면도이다. 도 2에서, 점선으로 표시한 영역은 도 1의 I-I’방향으로 자른 단면 상에 위치한 것이 아니라 뒷부분에서 투영되어 보이는 영역을 표시한 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 이미지 센서 패키지는 캐비티(13)를 갖는 패키지 기판(1), 수광부(5)를 갖는 이미지 센서 칩(4) 및 투광 커버(10)를 포함할 수 있다.
상기 패키지 기판(1)은 세라믹 패널(panel) 또는 인쇄 회로 기판(printed circuit board; PCB)일 수 있다. 상기 패키지 기판(1)은 본딩 리드(lead)(2)들을 포함할 수 있다. 상기 본딩 리드(2)들은 전기 신호들을 전달하거나 전압들을 제공할 수 있다.
상기 이미지 센서 칩(4)은 접착성 필름과 같은 접착층(3)을 통해 상기 패키지 기판(1) 상의 캐비티(13) 내에 부착될 수 있다. 상기 캐비티(13) 내에서, 상기 이미지 센서 칩(4)의 측면과 상기 패키지 기판(1) 사이에 갭(14)이 존재할 수 있다. 상기 이미지 센서 칩(4)은 본딩 패드(6)들을 포함할 수 있다.
상기 이미지 센서 칩(4)의 본딩 패드(6)들은 와이어와 같은 전기적 접속부(7)들을 통해 상기 패키지 기판(1)의 본딩 리드(2)들과 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 투광 커버(10)를 통과하여 상기 이미지 센서 칩(4)의 수광부(5)로 입사되는 빛의 영상 신호는 상기 이미지 센서 칩(4)에서 전기적 신호로 변환되며, 이와 같이 변환된 전기적 신호는 상기 전기적 접속부(7)들을 통해 패키지 기판(1)으로 전달된다. 상기 패키지 기판(1)에 전달된 전기적 신호는 외부 접속 단자 등을 경유하여 각종 기기나 소자 등에 전달될 수 있다. 상기 투광 커버(10)는 상기 이미지 센서 칩(4)의 상기 수광부(5)와 이격될 수 있다.
상기 패키지 기판(1) 상의 네 개의 에지부 부근에 스터드 범프(8)들이 형성될 수 있다. 상기 스터드 범프(8)는 도 1의 I-I’방향으로 자른 단면이 아닌 상기 패키지 기판(1)의 에지부에 위치하기 때문에, 도 2에서 상기 스터드 범프(8)의 투영된 이미지를 점선으로 표시하였다.
상기 스터드 범프(8)는 와이어 본딩 설비를 이용하여 상기 전기적 접속부(7)를 형성하기 위한 와이어 본딩 공정 동안에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 전기적 접속부(7)는 본딩 와이어를 포함할 수 있다.
상기 스터드 범프(8)는 상기 전기적 접속부(7)의 높이보다 높게 형성되어 그 위에 부착되는 투광 커버(10)에 의해 상기 전기적 접속부(7)가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 상기 스터드 범프(8)는 적어도 2층의 적층 구조로 형성될 수 있다. 또한, 상기 스터드 범프(8)는 상기 투광 커버(10)의 지지대로 제공되어 상기 투광 커버(10)와 이미지 센서 칩(4) 사이의 거리를 균일하게 유지할 수 있다.
상기 스터드 범프(8)는 솔더 볼을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 스터드 범프(8)는 전도성 또는 절연성 스택, 포스트(post), 필라(pillar), 스텝(step), 또는 메사(mesa) 등을 포함할 수 있다.
상기 캐비티(13) 내의 패키지 기판(1)과 이미지 센서 칩(4) 사이의 상기 갭(14)을 채우면서 상기 패키지 기판(1) 상의 전기적 접속부(7)들을 감싸도록 에폭시층(9)이 형성될 수 있다.
종래의 이미지 센서 패키지 구조에 의하면, 이미지 센서 칩이 실장되는 캐피티의 내부와 상기 이미지 센서 칩의 노출된 절단(sawing) 단면을 따라 제조 공정 중에 다량의 파티클들이 발생할 수 있다. 상기 파티클들은 이미지 센서 칩의 수광부로 유입되어 입사광의 일부를 차단시키게 되며, 이로 인하여 입사광의 전기 신호화가 방해되는 등의 불량이 발생할 수 있다.
이에 반하여, 상기 에폭시층(14)은 상기 캐비티(13) 내의 패키지 기판(1)과 이미지 센서 칩(4) 사이의 갭(14)을 채우도록 형성되기 때문에, 상기 이미지 센서 칩(4)의 절단 단면 및 캐비티(13)의 내부에 발생할 수 있는 파티클들이 상기 에폭시층(9)에 의해 밀봉된다. 따라서, 파티클들이 상기 이미지 센서 칩(4)의 수광부(5)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
상기 에폭시층(9) 상에는 상기 이미지 센서 칩(4)의 수광부(5)를 충분히 커버할 수 있을 정도의 크기를 갖는 투광 커버(10)가 부착될 수 있다. 상기 투광 커버(10)는 상기 에폭시층(9)과 더불어 상기 이미지 센서 칩(4)이 부착되는 캐비티(13) 영역을 밀봉시킴으로써 외부의 습기가 상기 이미지 센서 칩(4)의 내부 회로 등으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
종래의 이미지 센서 패키지 구조에 의하면, 패키지 기판의 와이어 본딩 영역을 제외한 부분에 접착층을 형성한 후 상기 패키지 기판 상에 투광 커버를 부착한다. 따라서, 패키지 기판 상에 별도의 접착 영역을 형성해야 하기 때문에 패키지 기판의 사이즈가 커지게 되고, 이에 따라 투광 커버의 사이즈도 커지게 되어 원가 상승의 문제가 발생하였다. 이를 해결하기 위하여 패키지 기판 상에 홀더(holder)를 이용하여 투광 커버를 부착함으로써 투광 커버의 사이즈를 감소시키는 방법이 제안되었으나, 이 방법에 의하면 이미지 센서 칩의 절단 단면이 노출되기 때문에 이미지 센서 칩의 밀봉 효과가 감소되어 신뢰성이 저하되는 문제가 발생한다.
이에 반하여, 상기 전기적 접속부(7)들 위에서 상기 에폭시층(9)에 의해 상기 패키지 기판(1)과 투광 커버(10)와의 접착이 이루어지기 때문에, 상기 패키지 기판(1) 상에 투광 커버(10)와의 접착 영역을 별도로 형성할 필요가 없어 패키지 기판(1)의 사이즈를 작게 만들 수 있다. 또한, 상기 투광 커버(10)의 사이즈도 줄일 수 있게 되므로 원가 절감을 달성할 수 있다.
상기 에폭시층(9)은 상기 전기적 접속부(7)들을 감싸도록 형성되기 때문에 상기 패키지 기판(1)과 투광 커버(10)와의 접착 면적이 넓어지므로, 상기 이미지 센서 칩(4)의 밀봉 효과를 높여 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 에폭시층(9)을 상기 패키지 기판(1) 상의 스터드 범프(8)들까지 감싸도록 형성하여 상기 패키지 기판(1)과 투광 커버(10)의 접착 면적을 더욱 증대시킬 수 있다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 이미지 센서 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다,
도 3을 참조하면, 그 내부에 캐비티(13)를 갖는 패키지 기판(1)이 준비된다. 상기 패키지 기판(1)은 세라믹 패널 또는 인쇄 회로 기판일 수 있다. 상기 패키지 기판(1)은 본딩 리드(2)들을 포함할 수 있다. 상기 본딩 리드(2)들은 전기 신호들을 전달하거나 전압들을 제공할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 패키지 기판(1) 상에 접착성 필름과 같은 접착층(3)이 형성되고 그 위에 이미지 센서 칩(4)이 부착된다.
상기 이미지 센서 칩(4)은 상기 패키지 기판(1) 상의 상기 캐비티(13) 내에 부착될 수 있다. 상기 이미지 센서 칩(4)은 수광부(5) 및 본딩 패드(6)들을 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 이미지 센서 칩(4)의 본딩 패드(6)들과 상기 패키지 기판(1)의 본딩 리드(2)들을 전기적으로 연결하는 전기적 접속부(7)들이 형성될 수 있다. 상기 전기적 접속부(7)는 와이어 본딩 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 상기 전기적 접속부(7)는 금 등을 포함할 수 있다.
상기 전기적 접속부(7)들이 형성되는 동안에, 상기 패키지 기판(1) 상의 네 개의 에지부 부근에 스터드 범프(8)들이 동시에 형성될 수 있다. 상기 스터드 범프(8)는 상기 본딩 리드(2)들 상에 위치한 것이 아니라 상기 패키지 기판(1)의 에지부에 위치하기 때문에, 도면에서 상기 스터드 범프(8)의 투영된 이미지를 점선으로 표시하였다.
상기 스터드 범프(8)는 상기 전기적 접속부(7)의 높이보다 높게 형성되어 후속하는 투광 커버(10)의 부착 공정 시 상기 전기적 접속부(7)들이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 스터드 범프(8)는 적어도 2층의 적층 구조로 형성될 수 있다.
상기 스터드 범프(8)는 솔더링 공정을 통하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 스터드 범프(8)는 솔더 볼을 포함할 수 있다. 또는 상기 스터드 범프(8)는 볼, 타원형, 기둥, 또는 단 형태의 전도성 또는 절연성 구조물이 부착 또는 적층되어 형성될 수도 있다.
도 6을 참조하면, 상기 캐비티(13) 내의 상기 패키지 기판(1)과 이미지 센서 칩(4) 사이의 갭(14)을 채우면서 상기 패키지 기판(1) 상의 전기적 접속부(7)들을 감싸도록 에폭시층(9)이 형성될 수 있다.
상기 에폭시층(9)은 경화 반응의 중간 단계에 있는 반경화성 수지와 같은 B-단계(B-stage) 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 상기 B-단계 에폭시 수지는 가열 공정에도 반경화 상태를 유지하기 때문에 후속하는 투광 커버(10)의 부착 공정 시 상기 에폭시층(9)이 넓게 퍼져서 상기 패키지 기판(1)과 투광 커버(10)와의 접착 면적을 증대시킬 수 있다.
상기 에폭시층(9)은 상기 투광 커버와 패키지 기판(1)과의 접착 면적을 증대시키기 위하여 상기 스터드 범프(8)들까지 감싸도록 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 에폭시층(9)이 형성된 후, 상기 이미지 센서 칩(4)의 수광부(5)의 표면에 존재할 수 있는 이물질 등을 제거하기 위한 세정 공정이 실시될 수 있다.
상기 캐비티(13) 내의 패키지 기판(1)과 이미지 센서 칩(4) 사이의 갭(14)이 상기 에폭시층(9)으로 채워지기 때문에 상기 캐비티(13)의 내부가 평탄화될 수 있다. 따라서, 물을 이용한 세정 공정을 실시하여 상기 수광부(5) 표면의 이물질 등을 용이하게 제거할 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 에폭시층(9) 상에 투광 커버(10)가 부착될 수 있다. 상기 투광 커버(10)는 상기 이미지 센서 칩(4)의 수광부(5)를 충분히 커버할 수 있을 정도의 크기를 가질 수 있다. 상기 투광 커버(10)는 투명 유리, 투명 수지 또는 투광 세라믹 등을 포함할 수 있다.
상기 투광 커버(10)는 상기 에폭시층(9)과 더불어 상기 이미지 센서 칩(4)이 부착되는 캐비티(13) 영역을 밀봉시킴으로써 외부의 습기가 상기 이미지 센서 칩(4)으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
상기 에폭시층(9) 상에 투광 커버(10)를 부착하는 동안, 상기 패키지 기판(1) 상의 네 개의 에지부 부근에 형성된 스터드 범프(8)들 및 상기 에폭시층(9)은 상기 투광 커버(10)에 의해 상기 전기적 접속부(7)들이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 스터드 범프(8)들은 상기 투광 커버(10)의 지지대로 제공되어 상기 투광 커버(10)와 이미지 센서 칩(4) 사이의 거리를 균일하게 유지할 수 있다.
도 8a는 본 발명의 다른 실시예에 의한 이미지 센서 패키지의 단면도이고, 도 8b는 패키지 기판의 사시도이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 이미지 센서 패키지는 패키지 기판(1), 수광부(5)를 갖는 이미지 센서 칩(4) 및 투광 커버(10)를 포함할 수 있다.
상기 패키지 기판(1)은 도 8b에 도시된 바와 같이, 그 내부를 관통하는 캐비티(13)를 포함할 수 있다.
상기 패키지 기판(1)의 본딩 리드(2)들과 상기 이미지 센서 칩(4)의 본딩 패드(6)들은 와이어와 같은 전기적 접속부(7)들에 의해 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 패키지 기판(1) 상의 네 개의 에지부 부근에는 상기 전기적 접속부(7)의 높이보다 높게 스터드 범프(8)들이 형성될 수 있다.
상기 캐비티(13) 내의 상기 패키지 기판(1)과 이미지 센서 칩(4) 사이의 갭(14)을 채우면서 상기 패키지 기판(1) 상의 전기적 접속부(7)들을 감싸도록 에폭시층(9)이 형성될 수 있다.
상기 투광 커버(10)는 상기 에폭시층(9)과 접촉하여 상기 패키지 기판(1) 상에 부착될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 그 내부를 관통하는 캐비티(13)를 갖는 패키지 기판(1)을 사용하고 상기 캐비티(13) 내에 이미지 센서 칩(4)을 실장함으로써, 상기 패키지 기판(1)의 두께를 줄여 이미지 센서 패키지의 경박화를 구현할 수 있다.
도 9 내지 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 의한 이미지 센서 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 9를 참조하면, 알루미늄 등을 포함한 더미 플레이트(11)가 준비될 수 있다. 상기 더미 플레이트(11)의 전면에 접착층(12)이 형성되고, 그 위에 패키지 기판(1)이 부착될 수 있다. 상기 패키지 기판(1)은 도 8b에 도시된 바와 같이, 그 내부를 관통하는 캐비티(13)를 갖는다. 상기 패키지 기판(1)은 본딩 리드(2)들을 포함할 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 더미 플레이트(11)의 상기 캐비티(13)를 통해 노출된 영역 상에 상기 접착층(12)을 이용하여 이미지 센서 칩(4)이 부착될 수 있다. 상기 이미지 센서 칩(4)은 수광부(5) 및 본딩 패드(6)들을 포함할 수 있다.
도 11을 참조하면, 상기 이미지 센서 칩(4)의 본딩 패드(6)들과 상기 패키지 기판(1)의 본딩 리드(2)들을 전기적으로 연결하는 전기적 접속부(7)들이 형성될 수 있다. 상기 전기적 접속부(7)들을 형성하는 동안에, 상기 패키지 기판(1) 상의 네 개의 에지부 부근에 스터드 범프(8)들이 동시에 형성될 수 있다. 상기 스터드 범프(8)는 상기 전기적 접속부(7)의 높이보다 높게 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 스터드 범프(8)는 적어도 2층의 적층 구조로 형성될 수 있다.
도 12를 참조하면, 상기 캐비티(13) 내의 상기 패키지 기판(1)과 이미지 센서 칩(4) 사이의 갭(14)을 채우면서 상기 패키지 기판(1) 상의 전기적 접속부(7)들을 감싸도록 에폭시층(9)이 형성될 수 있다. 상기 에폭시층(9)은 경화 반응의 중간 단계에 있는 반경화성 수지와 같은 B-단계 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 에폭시층(9)은 상기 스터드 범프(8)들을 감싸도록 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 에폭시층(9)이 형성된 후, 상기 이미지 센서 칩(4)의 수광부(5)의 표면에 존재할 수 있는 이물질 등을 제거하기 위한 세정 공정이 실시될 수 있다.
도 13을 참조하면, 상기 에폭시층(9) 상에 투광 커버(10)가 부착될 수 있다. 상기 투광 커버(10)는 상기 이미지 센서 칩(4)의 수광부(5)를 충분히 커버할 수 있을 정도의 크기를 가질 수 있다.
상술한 바와 같이 투광 커버(10)가 부착된 후, 상기 더미 플레이트(11) 및 접착층(12)이 제거된다.
이하에서, 본 실시예들이 적용될 수 있는 분야, 예를 들어 전자 시스템에 대하여 설명하기로 한다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 이미지 센서 패키지를 채택하는 전자 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 14를 참조하면, 전자 시스템(600)은 버스(640), 상기 버스(540)를 통해 입출력(I/O)하여 통신할 수 있는 이미지 센싱부(620), 중앙 처리 장치(610), 및 입/출력 장치(630)를 포함할 수 있다.
상기 이미지 센싱부(620)는 앞에서 설명한 본 발명의 실시예들 중 어느 하나의 실시예에 따른 이미지 센서 패키지를 포함할 수 있다.
상기 버스(640)는 상기 중앙 처리 장치(610), 상기 입출력 장치(630) 및 상기 이미지 센싱부(620) 상호 간에 데이터들이 이동하는 통로를 제공하는 역할을 할 수 있다.
상기 중앙 처리 장치(610)는 적어도 하나의 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서, 마이크로컨트롤러, 그리고 이들과 유사한 기능을 수행할 수 있는 논리 소자들 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 입출력 장치(630)는 동작 버튼(button), 스위치, 키보드, 마우스, 키패드, 터치 패드, 스캐너, 카메라, 광센서 등을 포함하는 다양한 입력 장치들 중 하나를 포함하거나, LCD, LED 및/또는 CRT 모니터, 프린터, 및/또는 각종 시각적 정보를 보이는 표시 장치 중 하나를 포함할 수 있다.
상기 전자 시스템(600)에는 응용 칩셋(Application Chipset), 카메라 이미지 프로세서(Camera Image Processor:CIS), 그리고 입출력 장치 등이 추가로 제공될 수 있다.
상기 전자 시스템(600)은 모바일 시스템, 개인용 컴퓨터, 산업용 컴퓨터 또는 다양한 기능을 수행하는 로직 시스템 등으로 구현될 수 있다. 예컨대, 모바일 시스템은 개인 휴대용 정보 단말기(PDA; Personal Digital Assistant), 스마트 폰(smart phone), 휴대용 컴퓨터, 웹 타블렛(web tablet), 모바일 폰(mobile phone), 무선폰(wireless phone), 랩톱(laptop) 컴퓨터, 메모리 카드, 디지털 뮤직 시스템(digital music system) 그리고 정보 전송/수신 시스템 중 어느 하나일 수 있다.
상기 전자 시스템(600)이 무선 통신을 수행할 수 있는 장비인 경우에, 상기 전자 시스템(600)은 CDMA(Code Division Multiple Access), GSM(Global System for Mobile communication), NADC(North American Digital Cellular), E-TDMA(Enhanced-Time Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), CDMA2000과 같은 통신 시스템에서 사용될 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 이미지 센서 패키지를 채택하는 시스템의 블록도이다.
도 15를 참조하면, 전자 시스템(700)은 바디(710: Body)와, 마이크로 프로세서 유닛(720: Micro Processor Unit)과, 파워 유닛(730: Power Unit)과, 기능 유닛(740: Function Unit)과, 그리고 디스플레이 컨트롤러 유닛(750: Display Controller Unit)을 구비할 수 있다. 상기 마이크로 프로세서 유닛(720) 및/또는 상기 기능 유닛(740)은 본 발명의 실시예들 중 어느 하나의 실시예에 따른 이미지 센서 패키지를 포함할 수 있다.
상기 바디(710)는 인쇄 회로 기판으로 형성된 마더 보드(Mother Board)를 구비할 수 있으며, 상기 마이크로 프로세서 유닛(720), 상기 파워 유닛(730), 상기 기능 유닛(740), 상기 디스플레이 컨트롤러 유닛(750) 등이 상기 바디(710)에 실장될 수 있다. 디스플레이 유닛(760)은 상기 바디(710)의 내부 혹은 상기 바디(710)의 표면에 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 디스플레이 유닛(760)은 상기 바디(710)의 표면에 배치되어 상기 디스플레이 컨트롤러 유닛(750)에 의해 프로세스 된 이미지를 표시할 수 있다.
상기 파워 유닛(730)은 외부 배터리(도시하지 않음) 등으로부터 일정 전압을 공급받아 이를 요구되는 전압 레벨로 분기하여 상기 마이크로 프로세서 유닛(720), 상기 기능 유닛(740), 상기 디스플레이 컨트롤러 유닛(750) 등으로 공급하는 역할을 할 수 있다.
상기 마이크로 프로세서 유닛(720)은 상기 파워 유닛(730)으로부터 전압을 공급받아 상기 기능 유닛(740)과 상기 디스플레이 유닛(760)을 제어할 수 있다. 상기 기능 유닛(740)은 다양한 전자 시스템(700)의 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 전자 시스템(700)이 휴대폰인 경우 상기 기능 유닛(740)은 다이얼링, 외부 장치(770: External Apparatus)와의 교신으로 상기 디스플레이 유닛(760)으로의 영상 출력, 스피커로의 음성 출력 등과 같은 휴대폰 기능을 수행할 수 있는 여러 구성요소들을 포함할 수 있으며, 카메라가 함께 형성된 경우 카메라 이미지 프로세서(Camera Image Processor)일 수 있다.
예를 들어, 상기 전자 시스템(700)이 용량 확장을 위해 메모리 카드 등과 연결되는 경우, 상기 기능 유닛(740)은 메모리 카드 컨트롤러일 수 있다. 상기 기능 유닛(740)은 유선 혹은 무선의 통신 유닛(780; Communication Unit)을 통해 상기 외부 장치(770)와 신호를 주고 받을 수 있다. 더 나아가서, 상기 전자 시스템(700)이 기능 확장을 위해 유에스비(Universal Serial Bus; USB) 등을 필요로 하는 경우, 상기 기능 유닛(740)은 인터페이스(interface) 컨트롤러일 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 개략적으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해하여야 한다.
1 : 패키지 기판 2 : 본딩 리드
3, 12 : 접착층 4 : 이미지 센서 칩
5 : 수광부 6 : 본딩 패드
7 : 전기적 접속부 8 : 스터드 범프
9 : 에폭시층 10 : 투광 커버
11 : 더미 플레이트 13 : 캐비티
14 : 갭

Claims (10)

  1. 캐비티 및 본딩 리드들을 갖는 패키지 기판;
    상기 캐비티 내에 부착되고, 수광부 및 본딩 패드들을 갖는 이미지 센서 칩;
    상기 본딩 리드들과 상기 본딩 패드들을 전기적으로 연결하는 전기적 접속부들;
    상기 전기적 접속부들을 감싸는 에폭시층; 및
    상기 수광부를 커버하도록 상기 에폭시층 상에 부착된 투광 커버를 포함하는 이미지 센서 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캐비티는 상기 패키지 기판을 관통하는 이미지 센서 패키지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 패키지 기판 상의 네 개의 에지부 부근에 상기 전기적 접속부들보다 높게 형성된 스터드 범프들을 더 포함하는 이미지 센서 패키지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 에폭시층은 상기 스터드 범프를 감싸도록 형성된 이미지 센서 패키지.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 에폭시층은 상기 스터드 범프를 감싸도록 형성된 이미지 센서 패키지.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 스터드 범프들은 적어도 2층의 적층 구조로 형성된 이미지 센서 패키지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 에폭시층은 B-단계 에폭시 수지를 포함하는 이미지 센서 패키지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 캐비티 내에서 상기 패키지 기판과 상기 이미지 센서 칩의 측면 사이에 갭이 존재하고, 상기 갭은 상기 에폭시층으로 채워진 이미지 센서 패키지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전기적 접속부들은 본딩 와이어를 포함하는 이미지 센서 패키지.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 투광 커버는 상기 에폭시 층과 접촉하여 지지되고 상기 수광부와 이격되는 이미지 센서 패키지.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170051972A (ko) * 2015-11-03 2017-05-12 삼성전기주식회사 이미지 센서 패키지
CN107123656A (zh) * 2017-07-03 2017-09-01 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及其制备方法、显示面板
US20180051127A1 (en) * 2015-03-12 2018-02-22 Namics Corporation Semiconductor device and image sensor module
US11901385B2 (en) 2020-10-19 2024-02-13 Samsung Electronics Co, Ltd. Semiconductor package and method of fabricating the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180051127A1 (en) * 2015-03-12 2018-02-22 Namics Corporation Semiconductor device and image sensor module
KR20170051972A (ko) * 2015-11-03 2017-05-12 삼성전기주식회사 이미지 센서 패키지
CN107123656A (zh) * 2017-07-03 2017-09-01 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及其制备方法、显示面板
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