KR20230123737A - Sensor package module and manufacturing method thereof - Google Patents
Sensor package module and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230123737A KR20230123737A KR1020220020880A KR20220020880A KR20230123737A KR 20230123737 A KR20230123737 A KR 20230123737A KR 1020220020880 A KR1020220020880 A KR 1020220020880A KR 20220020880 A KR20220020880 A KR 20220020880A KR 20230123737 A KR20230123737 A KR 20230123737A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- unit
- sensor
- sensor unit
- bonding
- lens
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 116
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 95
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 85
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 40
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 52
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 27
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims description 21
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 13
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 23
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 19
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 18
- 239000010408 film Substances 0.000 description 8
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- QCEUXSAXTBNJGO-UHFFFAOYSA-N [Ag].[Sn] Chemical compound [Ag].[Sn] QCEUXSAXTBNJGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PQIJHIWFHSVPMH-UHFFFAOYSA-N [Cu].[Ag].[Sn] Chemical compound [Cu].[Ag].[Sn] PQIJHIWFHSVPMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 239000012925 reference material Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000019491 signal transduction Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 229910000969 tin-silver-copper Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14618—Containers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
- H01L27/14627—Microlenses
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14636—Interconnect structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
- H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
- H01L23/3736—Metallic materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
- H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
- H01L23/49827—Via connections through the substrates, e.g. pins going through the substrate, coaxial cables
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
본 발명은, 기판부, 기판부의 일면에 적층되는 센서부와, 센서부와의 사이에서 외부로부터 고립된 렌즈 캐비티를 형성하기 위해 센서부의 일면에 적층되는 렌즈부와, 금속함유물질을 가지고, 센서부 및 렌즈부 사이에 배치되며, 센서부 및 렌즈부를 접합시키는 접합부를 포함하는 센서 패키지 모듈과, 이의 제조 방법으로서, 광을 감지하는 감도를 향상시킬 수 있는 센서 패키지 모듈 및 센서 패키지 모듈의 제조 방법이 제시된다.The present invention has a substrate unit, a sensor unit laminated on one surface of the substrate unit, a lens unit laminated on one surface of the sensor unit to form a lens cavity isolated from the outside between the sensor unit, and a metal-containing material, the sensor A sensor package module disposed between the unit and the lens unit and including a bonding portion for bonding the sensor unit and the lens unit, and a method for manufacturing the same, the sensor package module capable of improving sensitivity for detecting light, and a method for manufacturing the sensor package module this is presented
Description
본 발명은 센서 패키지 모듈 및 센서 패키지 모듈의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광을 감지하는 감도를 향상시킬 수 있는 센서 패키지 모듈 및 센서 패키지 모듈의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sensor package module and a method of manufacturing the sensor package module, and more particularly, to a sensor package module capable of improving sensitivity for detecting light and a method of manufacturing the sensor package module.
포토 센서는 가시광선 광을 감지하여 이미지를 촬영할 수 있도록 마련된 반도체 소자이고, 적외선 온도 센서는 적외선 광을 감지하여 온도를 측정할 수 있도록 마련된 반도체 소자이다. 포토 센서 및 적외선 온도 센서(이하, "센서"라고 한다)는 렌즈 및 기판과 접합되어 패키지 모듈로 제작된 후 모바일 기기에 탑재된다. 이를 칩 스케일 패키지(Chip Scale Package)방식이라 한다.The photosensor is a semiconductor device provided to capture an image by sensing visible light, and the infrared temperature sensor is a semiconductor device provided to measure temperature by sensing infrared light. A photo sensor and an infrared temperature sensor (hereinafter, referred to as “sensor”) are bonded to a lens and a substrate to form a package module and then mounted in a mobile device. This is called a chip scale package method.
예컨대 특허문헌 1에 제시된 종래의 패키지 모듈은 렌즈 하우징과 기판 사이에 캐비티가 마련되고, 캐비티가 접착제의 일종인 에폭시 수지에 의해 밀봉되는 구조로 제조된다. 이러한 종래의 구조는 기판으로 입사되는 광에 의해 발생하는 열이 캐비티에 축적될 수 있다. 또한, 캐비티에 축적되는 열에 의해 센서가 광을 감지하는 감도가 저하될 수 있다.For example, the conventional package module presented in Patent Document 1 is manufactured with a structure in which a cavity is provided between a lens housing and a substrate, and the cavity is sealed by epoxy resin, which is a kind of adhesive. In this conventional structure, heat generated by light incident on the substrate may be accumulated in the cavity. In addition, heat accumulated in the cavity may reduce the sensitivity of the sensor to detect light.
한편, 센서는 캐비티가 진공보다 대기압에 가까울수록 광을 감지하는 감도가 저하된다. 그런데 종래의 구조는 패키지 모듈의 제조 시 캐비티의 압력을 진공으로 제어할 수 없다. 즉, 캐비티는 대기압으로 제어될 수 있다. 이에, 캐비티의 내부의 공기 입자에 의해 센서가 광을 감지하는 감도가 저하될 수 있다.On the other hand, the sensitivity of the sensor for detecting light decreases as the cavity is closer to atmospheric pressure than vacuum. However, the conventional structure cannot control the pressure of the cavity by vacuum when manufacturing the package module. That is, the cavity can be controlled at atmospheric pressure. Accordingly, the sensitivity of the sensor to detect light may be reduced due to the air particles inside the cavity.
본 발명의 배경이 되는 기술은 하기의 특허문헌에 게재되어 있다.The background technology of the present invention is published in the following patent documents.
본 발명은 광을 감지하는 감도를 향상시킬 수 있는 센서 패키지 모듈 및 센서 패키지 모듈의 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a sensor package module capable of improving sensitivity for detecting light and a method for manufacturing the sensor package module.
본 발명의 실시 형태에 따른 센서 패키지 모듈은, 기판부; 상기 기판부의 일면에 적층되는 센서부; 상기 센서부와의 사이에서 외부로부터 고립된 렌즈 캐비티를 형성하기 위해 상기 센서부의 일면에 적층되는 렌즈부; 금속함유물질을 가지고, 상기 센서부 및 상기 렌즈부 사이에 배치되며, 상기 센서부 및 상기 렌즈부를 접합시키는 접합부;를 포함한다.A sensor package module according to an embodiment of the present invention includes a substrate; a sensor unit laminated on one surface of the substrate unit; a lens unit stacked on one surface of the sensor unit to form a lens cavity isolated from the outside between the sensor unit; and a bonding portion having a metal-containing material, disposed between the sensor unit and the lens unit, and bonding the sensor unit and the lens unit together.
상기 기판부는 상기 기판부의 일면과 대향하는 타면을 상기 기판부의 일면에 연결시키기 위한 관통전극을 가질 수 있다.The substrate portion may have a through-electrode for connecting the other surface opposite to one surface of the substrate portion to one surface of the substrate portion.
상기 센서부는 일면에 센서소자 및 상기 센서소자와 전기적으로 연결되며 상기 기판부와 와이어 본딩으로 연결되는 입출력 패드를 가질 수 있다.The sensor unit may have a sensor element on one surface and an input/output pad electrically connected to the sensor element and connected to the substrate unit by wire bonding.
상기 입출력 패드와 상기 기판부를 와이어 본딩으로 연결하기 위한 접속부; 금속함유물질을 가지며, 상기 센서부의 일면과 대향하는 타면을 상기 기판부에 부착시키기 위한 부착부;를 포함할 수 있다.a connecting portion for connecting the input/output pad and the board through wire bonding; It may include a metal-containing material, and an attachment part for attaching the other surface opposite to one surface of the sensor part to the substrate part.
상기 기판부의 타면에 접합되는 판독집적회로기판부;를 포함할 수 있다.It may include; a readout integrated circuit substrate portion bonded to the other surface of the substrate portion.
상기 렌즈 캐비티를 밀봉하기 위해, 상기 접합부는, 상기 렌즈 캐비티의 둘레를 감싸며 폐루프 형상으로 상기 센서부 상에 형성되는 전도성범프를 포함하고, 상기 렌즈부는, 상기 전도성범프와 접합되도록 상기 센서부를 마주보는 타면에 형성되는 접합패턴을 포함할 수 있다.In order to seal the lens cavity, the junction part includes a conductive bump formed on the sensor unit in a closed loop shape surrounding the circumference of the lens cavity, and the lens unit faces the sensor unit so as to be bonded to the conductive bump. It may include a bonding pattern formed on the other side of the view.
상기 접합부는, 상기 렌즈 캐비티를 밀봉하기 위해, 상기 렌즈 캐비티의 둘레를 감싸며, 상기 렌즈부의 타면과 상기 센서부 사이에 폐루프 형상으로 형성되는 전도성박막을 포함할 수 있다.The junction part may include a conductive thin film formed in a closed loop shape between the other surface of the lens part and the sensor part, surrounding the circumference of the lens cavity, to seal the lens cavity.
상기 기판부는 복수개의 관통전극을 포함하고, 상기 복수개의 관통전극 중 일부 관통전극은 전기신호를 전달하기 위한 신호 경로를 형성하고, 상기 복수개의 관통전극 중 나머지 관통전극은 상기 신호 경로과 다른 경로로 열을 방열하기 위한 방열 경로를 형성할 수 있다.The substrate portion includes a plurality of through electrodes, some of the plurality of through electrodes form a signal path for transmitting an electrical signal, and the remaining through electrodes among the plurality of through electrodes form a path different from the signal path. A heat dissipation path for dissipating heat may be formed.
상기 기판부는, 모재; 상기 모재를 관통하도록 형성되는 복수개의 관통전극; 상기 모재의 일면에 형성되고, 상기 복수개의 관통전극 중 일부 관통전극과 연결되며, 상기 센서부와 와이어 본딩으로 연결되기 위한 제1 배선패턴; 상기 모재의 일면과 대향하는 타면에 형성되고, 상기 일부 관통전극과 연결되는 제2 배선패턴; 상기 모재의 일면에 형성되고, 상기 복수개의 관통전극 중 나머지 관통전극과 연결되며, 상기 센서부에 열접촉되기 위한 제3 배선패턴; 및 상기 모재의 타면에 형성되고, 상기 나머지 관통전극과 연결되는 제4 배선패턴;을 포함할 수 있다.The substrate portion, the parent material; a plurality of through electrodes formed to penetrate the base material; a first wiring pattern formed on one surface of the base material, connected to some of the plurality of through electrodes, and connected to the sensor unit through wire bonding; a second wiring pattern formed on the other surface opposite to one surface of the base material and connected to some of the through electrodes; a third wiring pattern formed on one surface of the base material, connected to the remaining through electrodes among the plurality of through electrodes, and brought into thermal contact with the sensor unit; and a fourth wiring pattern formed on the other surface of the base material and connected to the remaining through electrodes.
상기 접합부, 상기 센서부, 상기 제3 배선패턴, 상기 나머지 관통전극, 상기 제4 배선패턴에 의해 상기 렌즈 캐비티와 상기 모재의 타면을 연결시키는 방열 경로가 형성되고, 상기 제1 배선패턴, 상기 일부 관통전극, 상기 제2 배선패턴에 의해 상기 센서부와 상기 모재의 타면을 연결시키는 신호 경로가 형성되고, 상기 신호 경로는 상기 방열 경로와 분리될 수 있다.A heat dissipation path connecting the lens cavity and the other surface of the base material is formed by the junction part, the sensor part, the third wiring pattern, the remaining through electrodes, and the fourth wiring pattern, and the first wiring pattern and the part of the base material are formed. A signal path connecting the sensor unit and the other surface of the base material is formed by the through electrode and the second wiring pattern, and the signal path may be separated from the heat dissipation path.
상기 센서부는, 센서 캐비티를 형성하기 위한 몸체; 상기 센서 캐비티의 일측을 밀봉하도록 상기 몸체의 일면에 형성되는 멤브레인; 상기 멤브레인상에 형성되는 센서소자; 상기 몸체의 일면에 형성되고, 상기 센서소자와 전기적으로 연결되는 입출력 패드;을 포함할 수 있다.The sensor unit may include a body for forming a sensor cavity; a membrane formed on one surface of the body to seal one side of the sensor cavity; a sensor element formed on the membrane; It may include an input/output pad formed on one surface of the body and electrically connected to the sensor element.
본 발명의 실시 형태에 따른 센서 패키지 모듈의 제조 방법은, 기판부를 준비하는 과정; 상기 기판부 상에 센서부의 하면을 접합시키는 과정; 상기 센서부의 상면의 일부 영역을 상기 기판부의 일부 영역과 연결시키는 과정; 렌즈부를 상기 센서부 상에 배치하는 과정; 금속함유물질을 가지는 접합부를 이용하여, 상기 센서부와 상기 렌즈부를 접합하는 과정;을 포함한다.A method of manufacturing a sensor package module according to an embodiment of the present invention includes preparing a substrate; Bonding the lower surface of the sensor unit on the substrate unit; connecting a partial area of an upper surface of the sensor unit with a partial area of the substrate unit; disposing a lens unit on the sensor unit; and bonding the sensor unit and the lens unit using a bonding unit having a metal-containing material.
상기 기판부를 준비하는 과정은, 모재를 관통하도록 복수개의 관통전극을 형성하는 과정; 상기 복수개의 관통전극 중 일부 관통전극과 연결되도록 상기 모재의 일면 및 타면에 제1 및 제2 배선패턴을 형성하는 과정; 상기 일부 관통전극을 제외한 나머지 관통전극과 연결되도록 상기 모재의 일면 및 타면에 제3 및 제4 배선패턴을 형성하는 과정;을 포함할 수 있다.The process of preparing the substrate unit may include forming a plurality of through electrodes to penetrate the base material; forming first and second wiring patterns on one surface and the other surface of the base material to be connected to some of the plurality of through electrodes; and forming third and fourth wiring patterns on one surface and the other surface of the base material so as to be connected to the remaining through electrodes except for the partial through electrodes.
상기 기판부 상에 센서부의 하면을 접합하는 과정은, 상기 제3 배선패턴의 적어도 일부와 중첩될 수 있도록, 상기 기판부 상에 상기 센서부를 배치하는 과정; 상기 기판부와 상기 센서부 사이에 금속함유물질을 가지는 접합층을 형성하는 과정; 상기 접합층에 상기 기판부와 상기 센서부를 접합시키는 과정; 상기 접합층 중의 상기 금속함유물질을 이용하여 상기 센서부와 상기 제3 배선패턴과 상기 나머지 관통전극과 상기 제4 배선패턴을 열적으로 연결하는 과정;을 포함할 수 있다.The bonding of the lower surface of the sensor unit to the substrate unit may include disposing the sensor unit on the substrate unit so as to overlap at least a portion of the third wiring pattern; forming a bonding layer having a metal-containing material between the substrate and the sensor; bonding the substrate part and the sensor part to the bonding layer; and thermally connecting the sensor unit, the third wiring pattern, the remaining through electrode, and the fourth wiring pattern by using the metal-containing material in the bonding layer.
상기 센서부의 상면의 일부 영역을 상기 기판부의 일부 영역과 연결시키는 과정은, 상기 제1 배선패턴과 상기 센서부의 입출력 단자를 와이어 본딩으로 연결하여, 상기 센서부와 와이어와 상기 제1 배선패턴과 상기 일부 관통전극과 상기 제2 배선패턴을 전기적으로 연결하는 과정;을 포함할 수 있다.The process of connecting a partial area of the upper surface of the sensor unit to a partial area of the substrate unit is to connect the first wiring pattern and the input/output terminals of the sensor unit through wire bonding, and thereby connect the sensor unit and the wire to the first wiring pattern and the first wiring pattern. A process of electrically connecting a portion of the through electrode and the second wiring pattern; may be included.
상기 센서부와 상기 렌즈부를 접합하는 과정은, 상기 렌즈부와 상기 센서부 사이에 렌즈 캐비티를 형성하는 과정;을 포함할 수 있다.The process of bonding the sensor unit and the lens unit may include forming a lens cavity between the lens unit and the sensor unit.
상기 렌즈 캐비티를 형성하는 과정은, 상기 렌즈부에 형성된 오목홈의 가장자리를 센서부에 접촉시키는 과정; 상기 오목홈의 가장자리와 상기 센서부를 접합시켜 밀봉된 렌즈 캐비티를 형성하는 과정;을 포함할 수 있다.The forming of the lens cavity may include bringing an edge of the concave groove formed in the lens unit into contact with the sensor unit; A process of bonding an edge of the concave groove and the sensor unit to form a sealed lens cavity; may include.
상기 오목홈의 가장자리와 센서부를 접합하는 과정은, 상기 렌즈부에 형성된 접합패턴과 상기 센서부 상에 형성된 금속함유물질을 가지며 폐루프 형상을 가지는 전도성범프를 접촉시키는 과정; 상기 접합패턴과 상기 전도성범프의 접합부를 열처리하여 접합하는 과정;을 포함할 수 있다.The process of bonding the edge of the concave groove and the sensor unit may include contacting a bonding pattern formed on the lens unit and a conductive bump having a closed loop shape and having a metal-containing material formed on the sensor unit; A process of bonding the bonding pattern and the bonding portion of the conductive bump by heat treatment.
상기 오목홈의 가장자리와 센서부를 접합하는 과정은, 상기 렌즈부와 상기 센서부 사이에 상기 금속함유물질을 가지며 단속적인 루프 형상을 가지는 전도성박막을 배치하는 과정; 상기 전도성박막을 경화시키며 팽창시켜 폐루프 형상으로 접합시키는 과정;을 포함할 수 있다.The process of bonding the edge of the concave groove and the sensor unit may include disposing a conductive thin film having the metal-containing material and having an intermittent loop shape between the lens unit and the sensor unit; It may include; a process of curing and expanding the conductive thin film and bonding it in a closed loop shape.
상기 전도성범프를 접촉시키는 과정, 상기 열처리하여 접합하는 과정은 진공 분위기에서 수행될 수 있다.The process of contacting the conductive bumps and the process of bonding by heat treatment may be performed in a vacuum atmosphere.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 금속함유물질을 가지는 접합부로 렌즈부 및 센서부를 접합시킴으로써, 금속함유물질을 이용하여 렌즈부로부터 센서부를 향하는 방향으로 열의 방열 경로를 형성할 수 있다. 따라서, 광의 입사에 의해 센서부에서 발생하는 열이 렌즈부에 누적되고 렌즈 캐비티의 온도를 상승시키기 전에, 방열 경로를 따라서 센서부측으로 열을 방열시킬 수 있다. 이로부터 누적되는 열에 의해 센서부가 오염 및 손상되는 것을 방지할 수 있고, 센서부가 광을 감지하는 감도를 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by bonding the lens unit and the sensor unit with a bonding unit having a metal-containing material, a heat dissipation path may be formed in a direction from the lens unit to the sensor unit using the metal-containing material. Therefore, before heat generated in the sensor unit by light incident is accumulated in the lens unit and increases the temperature of the lens cavity, the heat can be dissipated toward the sensor unit along the heat dissipation path. Contamination and damage to the sensor unit due to accumulated heat may be prevented, and sensitivity of the sensor unit to detect light may be improved.
또한, 본 발명의 실시 형태에 따르면, 금속함유물질을 이용하여 접합부의 접합 강도를 향상시켜 줄 수 있다. 따라서, 렌즈 캐비티의 압력을 대기압보다 낮게 하여 렌즈 캐비티와 대기압이 압력 차이를 가지는 경우에도, 접합부가 손상되지 않고 렌즈 캐비티의 낮은 압력을 유지하여 줄 수 있다. 이로부터, 렌즈 캐비티의 압력을 대기압보다 낮은 압력으로 제어할 수 있게 되어서, 센서부가 광을 감지하는 감도를 향상시켜 줄 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the joint strength of the junction can be improved by using a metal-containing material. Therefore, even when the pressure in the lens cavity is lower than the atmospheric pressure and the pressure difference between the lens cavity and the atmospheric pressure is maintained, the junction is not damaged and the pressure in the lens cavity can be maintained at a low level. From this, it is possible to control the pressure of the lens cavity to a pressure lower than the atmospheric pressure, so that the sensitivity of the sensor unit to detect light can be improved.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 센서 패키지 모듈의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 에에 따른 센서 패키지 모듈의 개략도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 센서 패키지 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 센서 패키지 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다.1 is a schematic diagram of a sensor package module according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram of a sensor package module according to another embodiment of the present invention.
3 to 5 are process charts for explaining a method of manufacturing a sensor package module according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 are process charts for explaining a method of manufacturing a sensor package module according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 본 발명의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and will be implemented in a variety of different forms. Only the embodiments of the present invention are provided to complete the disclosure of the present invention and to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention. In order to explain an embodiment of the present invention, the drawings may be exaggerated, parts irrelevant to the description may be omitted from the drawings, and like reference numerals in the drawings refer to the same elements.
본 발명은 센서 패키지 모듈 및 센서 패키지 모듈의 제조 방법에 관한 것으로서, 관심 영역에서 방출되는 적외선 광을 감지하여 복사 에너지를 측정하고 관심 영역을 관찰하는 서모파일 센서 패키지 모듈(thermopile sensor package module)에 적용되는 경우를 예시하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다.The present invention relates to a sensor package module and a method for manufacturing the sensor package module, and is applied to a thermopile sensor package module that detects infrared light emitted from an area of interest to measure radiant energy and observes the area of interest. An embodiment of the present invention will be described in detail by exemplifying the case of being.
물론, 본 발명의 실시 예에 따른 센서 패키지 모듈 및 센서 패키지 모듈의 제조 방법은 다양한 파장대의 광을 감지하여 이로부터 전기 신호를 생성할 수 있는 다양한 종류의 센서 패키지 모듈로서 적용될 수 있다.Of course, the sensor package module and the manufacturing method of the sensor package module according to an embodiment of the present invention can be applied as various types of sensor package modules that can sense light of various wavelengths and generate electrical signals therefrom.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 센서 패키지 모듈의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a sensor package module according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 센서 패키지 모듈을 상세하게 설명한다.Referring to FIG. 1 , a sensor package module according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
본 발명의 실시 예에 따른 센서 패키지 모듈은, 기판부(100), 기판부(100)의 일면에 적층되는 센서부(400), 센서부(400)와의 사이에서 외부로부터 고립된 렌즈 캐비티(C1)를 형성하기 위해 센서부(400)의 일면에 적층되는 렌즈부(700), 금속함유물질을 가지고, 센서부(400) 및 렌즈부(700) 사이에 배치되며, 센서부(400) 및 렌즈부(700)를 접합시키는 접합부(800)를 포함한다.The sensor package module according to an embodiment of the present invention includes a substrate unit 100, a sensor unit 400 stacked on one surface of the substrate unit 100, and a lens cavity C1 isolated from the outside between the sensor unit 400. ) has a lens unit 700 laminated on one surface of the sensor unit 400, a metal-containing material, and is disposed between the sensor unit 400 and the lens unit 700, and the sensor unit 400 and the lens It includes a
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 센서 패키지 모듈은, 금속함유물질을 가지며, 센서부(400)의 일면과 대향하는 타면을 기판부(100)에 부착시키기 위한 부착부(500), 센서부(400)의 일면과 기판부(100)를 연결하기 위한 접속부(600), 기판부(100)의 일면과 대향하는 타면에 접합되는 판독집적회로기판부(200), 판독집적회로기판부(200)의 둘레를 따라 나열되고, 기판부(100)의 타면에 접합되는 솔더볼부(300)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 센서 패키지 모듈은, 렌즈부(700)의 일부, 센서부(400), 기판부(100) 및 판독집적회로기판부(200)를 피복하는 몰딩부(900)를 포함할 수 있다.In addition, the sensor package module according to an embodiment of the present invention has a metal-containing material, and the
기판부(100)는 센서 패키지 모듈의 본체로서, 센서 패키지 모듈의 전체 구조를 지지해주는 역할을 한다. 기판부(100)의 형상은 다양할 수 있다. 기판부(100)는 사각판 형상일 수 있다. 또한, 기판부(100)는 원판 형상일 수도 있다. 기판부(100)는 서로 대향하는 일면 및 타면과, 일면 및 타면의 가장자리를 연결해주기 위한 복수개의 연결면을 포함할 수 있다. 이때, 일면은 상면일 수 있고, 타면은 하면일 수 있고, 연결면은 측면일 수 있다. 물론, 센서 패키지 모듈이 배치된 방향에 따라서, 일면과 타면과 연결면은 다양하게 정의될 수 있다. 기판부(100)는 수평방향으로 소정의 면적을 가질 수 있고, 상하방향으로 소정의 두께를 가질 수 있다. 이때, 기판부(100)의 면적은 기판부(100)의 일면에 센서부(400) 및 접속부(600)를 배치할 수 있고, 기판부(100)의 하면에 판독집적회로기판부(200) 및 솔더볼부(300)를 배치할 수 있는 소정의 면적일 수 있다. 또한, 기판부(100)의 두께는 60 마이크로미터 내지 400 마이크로미터의 범위의 두께일 수 있다. 한편, 기판부(100)는 인쇄회로기판으로 제조되거나, 세라믹 기판으로 제조되거나, 글라스 기판으로 제조될 수 있다.The substrate unit 100 is a main body of the sensor package module and serves to support the overall structure of the sensor package module. The shape of the substrate unit 100 may vary. The substrate unit 100 may have a rectangular plate shape. Also, the substrate unit 100 may have a disk shape. The substrate unit 100 may include a plurality of connecting surfaces for connecting one surface and the other surface facing each other and edges of the one surface and the other surface. In this case, one surface may be an upper surface, the other surface may be a lower surface, and the connection surface may be a side surface. Of course, according to the direction in which the sensor package module is disposed, one surface, the other surface, and the connection surface may be defined in various ways. The substrate portion 100 may have a predetermined area in a horizontal direction and may have a predetermined thickness in a vertical direction. At this time, the area of the substrate unit 100 may be such that the sensor unit 400 and the
이러한 기판부(100)는, 모재(110), 복수개의 관통전극(120), 제1 배선패턴(130), 제2 배선패턴(140), 제3 배선패턴(150), 제4 배선패턴(160), 제1 스트레스 완충막(170) 및 제2 스트레스 완충막(180)을 포함할 수 있다.The
모재(110)는 기판부(100)의 본체로서, 기판부(100)의 외형을 형성하고, 기판부(100)의 구조를 지지하는 역할을 한다. 모재(110)는 일면으로부터 타면을 관통하는 방향으로 내부에 복수개의 관통전극(120)이 배치될 수 있다. 또한, 모재(110)는 일면에 수평방향으로 제1 및 제3 배선패턴(130, 150)이 배치될 수 있다. 또한, 모재(110)는 타면에 수평방향으로 제2 및 제4 배선패턴(140, 160)이 배치될 수 있다.The
복수개의 관통전극(120)은 기판부(100)의 타면을 기판부(100)의 일면에 연결시키기 위한 관통전극으로서, 기판부(100)의 일면 측으로부터 타면 측으로 전기신호 및 열을 이동시키는 역할과, 기판부(100)의 타면 측으로부터 일면 측으로 전기신호를 이동시키는 역할을 한다. 복수개의 관통전극(120)은 모재(110)를 상하방향으로 관통하도록 형성될 수 있다. 전기신호를 이동시키기 위한 관통전극과 열을 이동시키기 위한 관통전극은 서로 다를 수 있다. 즉, 복수개의 관통전극(120) 중 일부 관통전극(120a)은 전기신호를 전달하기 위한 신호 경로(S)를 형성하고, 복수개의 관통전극(120) 중 나머지 관통전극(120b)은 신호 경로과 다른 경로로 열을 방열하기 위한 방열 경로(H)를 형성할 수 있다.The plurality of through
구체적으로, 복수개의 관통전극(120)은 제1 배선패턴(130)과 제2 배선패턴(140)을 연결시키는 일부 관통전극(120a)과, 제3 배선패턴(150)과 제4 배선패턴(150)을 연결시키는 나머지 관통전극(120b)을 포함할 수 있다. 또한, 일부 관통전극(120a)은 제1 배선패턴(130)으로부터 제2 배선패턴(140)으로, 그리고 제2 배선패턴(140)으로부터 제1 배선패턴(130)으로 전기신호를 전달하는 역할을 한다. 또한, 나머지 관통전극(120b)은 제3 배선패턴(150)으로부터 제4 배선패턴(150)으로 열을 전달하는 역할을 한다. 일부 관통전극(120a)의 개수는 복수개일 수 있고, 나머지 관통전극(120b)의 개수도 복수개일 수 있다. 일부 관통전극(120a)은 나머지 관통전극(120b)보다 모재(110)의 수평방향의 가장자리 측에 상대적으로 가까울 수 있다. 나머지 관통전극(120b)은 일부 관통전극(120a)보다 모재(110)의 수평방향의 중심 측에 상대적으로 가까울 수 있다. 한편, 복수개의 관통전극(120) 각각은 모재(110)를 상하방향으로 관통하도록 형성되는 비아홀 및 비아홀에 충전되는 금속전극을 포함할 수 있다. 여기서, 금속전극은 예컨대 구리 재질을 포함할 수 있다.Specifically, the plurality of through
제1 배선패턴(130)은 모재(110)의 일면에 형성되고, 일부 관통전극(120a)과 연결되며, 센서부(400)와 와이어 본딩으로 연결될 수 있다. 제2 배선패턴(140)은 모재(110)의 타면에 형성되고, 일부 관통전극(120a)과 연결될 수 있다. 제3 배선패턴(150)은 모재(110)의 일면에 형성되고, 일부 관통전극(120a)을 제외한 나머지 관통전극(120b)과 연결되며, 센서부(400)에 열접촉될 수 있다. 제4 배선패턴(160)은 모재(110)의 타면에 형성되고, 나머지 관통전극(120b)과 연결될 수 있다.The
제1, 제2, 제3 및 제4 배선패턴(130, 140, 150, 160)은 각각 수평방향으로 연장될 수 있고, 각각이 상이한 소정의 형상을 가질 수 있고, 서로가 이격될 수 있다. 제1 배선패턴(130)은 접속부(600)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제2 배선패턴(140)은 판독집적회로기판부(200) 및 솔더볼부(300)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제3 배선패턴(150)은 센서부(400)와 열적으로 연결될 수 있다. 제4 배선패턴(160)은 모재(110)의 타면 측의 공간과 열적으로 연결될 수 있다.The first, second, third, and
여기서, 전기적으로 연결된다는 것은 전기신호를 전달할 수 있도록 직접 연결되는 것을 의미한다. 또한, 열적으로 연결된다는 것은 열을 전달할 수 있도록 직접 혹은 간접 연결되는 것을 의미한다.Here, being electrically connected means being directly connected to transmit an electrical signal. In addition, being thermally connected means being directly or indirectly connected so that heat can be transferred.
제1 스트레스 완충막(170)은 모재(110)의 일면과 제1 및 제3 배선패턴(130, 150)을 덮도록, 모재(110)의 일면 측에서 수평방향으로 연장될 수 있다. 이때, 제1 스트레스 완충막(170)은 제1 배선패턴(130)의 일부 면적과, 제3 배선패턴(150)의 일부 면적을 노출시킬 수 있다. 또한, 제2 스트레스 완충막(180)은 모재(110)의 타면과 제2 및 제4 배선패턴(140, 160)을 덮도록, 모재(110)의 타면 측에서 수평방향으로 연장될 수 있다. 이때, 제2 스트레스 완충막(180)은 제2 배선패턴(140)의 일부 면적과, 제4 배선패턴(160)의 일부 면적을 노출시킬 수 있다. 제1 스트레스 완충막(170) 및 제2 스트레스 완충막(180)은 일종의 패시베이션막일 수 있고, 폴리머 재질을 포함할 수 있다. 물론, 이들 완충막의 재질은 다양할 수 있다.The first
판독집적회로기판부(200)는 센서부(400)에서 생성된 전기신호를 입력받아서 처리하고, 처리된 전기신호를 솔더볼부(300)를 통해 센서 패키지 모듈이 탑재된 디바이스(미도시)로 송신하는 역할을 한다. 여기서, 처리는 전기신호로부터 원하는 정보를 판독하기 위한 신호처리를 의미할 수 있다. 이때, 원하는 정보는 센서 패키지 모듈이 관찰하는 관심 영역의 온도 정보 혹은 열화상 정보일 수 있다. 물론, 원하는 정보의 종류는 광학 이미지 정보 등 다양할 수 있다.The readout integrated circuit board unit 200 receives and processes the electrical signal generated by the sensor unit 400, and transmits the processed electrical signal to a device (not shown) on which the sensor package module is mounted through the
판독집적회로기판부(200)는 기판부(100)의 타면에 접합될 수 있다. 구체적으로, 판독집적회로기판부(200)는 기판부(100)의 제2 배선패턴(140)의 노출된 면적에 접합될 수 있다. 판독집적회로기판부(200)는 기판부(100)의 수평방향의 가장자리 측보다 중심 측에 가깝도록 위치할 수 있다. 판독집적회로기판부(200)는 상하방향의 두께가 솔더볼부(300)의 상하방향의 두께보다 작을 수 있다. 예컨대 판독집적회로기판부(200)는 상하방향의 두께가 60 마이크로미터 내지 150 마이크로미터의 범위일 수 있다. 판독집적회로기판부(200)의 수평방향의 면적이 기판부(100)의 수평방향의 면적보다 작을 수 있다.The readout integrated circuit board unit 200 may be bonded to the other surface of the substrate unit 100 . Specifically, the read integrated circuit board unit 200 may be bonded to the exposed area of the
판독집적회로기판부(200)는 판독집적회로기판(210), 범프(220) 및 패드(230)를 포함할 수 있다. 판독집적회로기판(210)은 판독집적회로기판부(200)의 본체로서 전기신호의 신호처리를 위한 회로가 탑재되는 소정의 기판일 수 있다. 범프(220)는 판독집적회로기판(210)의 일면 예컨대 상면에 복수개 배치될 수 있고, 패드(230)는 복수개 구비되며 각각의 범프(220)의 일면 예컨대 상면에 각각 배치될 수 있다. 범프(220) 및 패드(230)는 판독집적회로기판(210)을 기판부(100)에 지지시키는 역할과, 판독집적회로기판(210)을 기판부(100)에 전기적으로 연결시키는 역할을 한다.The read integrated circuit board unit 200 may include a read integrated
범프(220) 및 패드(230)는 은-주석 합금, 금 등을 포함할 수 있고, 천이액상확산접합 방식으로 판독집적회로기판(210)을 기판부(100)에 접합시킬 수 있다. 물론, 범프(220) 및 패드(230)가 판독집적회로기판(210)을 기판부(100)에 접합시키는 방식은 다양할 수 있다. 범프(220) 및 패드(230)의 상하방향의 전체두께는 20 마이크로미터 내지 40 마이크로미터의 범위일 수 있다.The
솔더볼부(300)는 센서 패키지 모듈을 디바이스에 접합시키는 역할과, 판독집적회로기판부(200)에서 처리된 전기신호를 디바이스로 송신해주는 역할을 한다. 솔더볼부(300)는 복수개 구비될 수 있고, 판독집적회로기판부(200)의 둘레를 따라 나열될 수 있다. 또한, 솔더볼부(300)는 기판부(100)의 타면에서 제2 배선패턴(140)의 노출된 면적에 접합될 수 있다. 솔더볼부(300)는 소정의 직경을 가지는 구 형상의 부재일 수 있다. 솔더볼부(300)는 주석-은-구리 합금을 포함할 수 있다. 물론, 솔더볼부(300)의 형상과 재질은 다양할 수 있다.The
센서부(400)는 센서 패키지 모듈이 관찰하고자 하는 관심 영역으로부터 방출되는 광을 수신하고 이로부터 전기신호를 생성하는 역할을 한다. 센서부(400)는 센서 캐비티(C2)를 가질 수 있다. 또한, 센서부(400)의 외형은 다양할 수 있다. 예컨대 센서부(400)는 사각통 형상일 수 있다. 물론, 센서부(400)는 원통 형상일 수도 있다. 센서부(400)는 기판부(100)의 일면에 적층될 수 있고, 부착부(500)에 의해 기판부(100)에 부착될 수 있다. 또한, 센서부(400)는 와이어 본딩에 의해 기판부(100)와 전기적으로 연결될 수 있다. 센서부(400)는 수평방향으로 소정 면적을 가질 수 있고, 상하방향으로 소정 두께를 가질 수 있다. 이때, 센서부(400)의 면적은 기판부(100)의 수평방향의 면적보다 작을 수 있고, 렌즈부(700)의 수평방향의 면적보다 클 수 있다. 또한, 센서부(400)의 두께는 200 마이크로미터 내지 725 마이크로미터의 범위일 수 있다.The sensor unit 400 serves to receive light emitted from a region of interest to be observed by the sensor package module and to generate an electrical signal therefrom. The sensor unit 400 may have a sensor cavity C2. Also, the outer shape of the sensor unit 400 may vary. For example, the sensor unit 400 may have a rectangular cylinder shape. Of course, the sensor unit 400 may also have a cylindrical shape. The sensor unit 400 may be stacked on one surface of the substrate unit 100 and may be attached to the substrate unit 100 by the
센서부(400)는 몸체(410), 멤브레인(420), 센서소자(미도시) 및 입출력 패드(430)를 포함할 수 있다. 몸체(410)는 센서부(400)의 본체로서, 센서소자를 광의 초점위치에 위치시키는 역할을 한다. 몸체(410)는 실리콘 재질을 포함할 수 있고, 중심부에 센서 캐비티(C2)를 형성하기 위한 개구가 형성될 수 있다.The sensor unit 400 may include a
센서 캐비티(C2)는 몸체(410)에 형성된 개구에 의해 정의되는 공간으로서, 이를테면 개구의 내부의 공간일 수 있다. 센서 캐비티(C2)는 멤브레인(420)과 기판부(100) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 센서 캐비티(C2)는 상부가 멤브레인(420)에 의해 밀봉될 수 있고, 하부가 기판부(100)와 부착부(500)에 의해 밀봉될 수 있다. 센서 캐비티(C2)는 센서소자로 입사되는 광에 의해 센서소자 및 센서소자가 형성된 멤브레인(420)에서 발생되는 변위를 수용할 수 있는 버퍼공간의 역할을 한다. 센서 캐비티(C2)는 내부의 압력이 렌즈 캐비티(C1)의 내부의 압력과 동일하거나, 소정 오차범위 내에서 유사할 수 있다.The sensor cavity C2 is a space defined by an opening formed in the
멤브레인(420)은 센서소자가 형성되는 기재의 기능을 수행하고, 센서소자를 지지해주는 역할을 한다. 이러한 멤브레인(420)은 몸체(410)에 형성된 개구의 일측 단부를 덮도록 몸체(410)의 일면에 형성될 수 있다. 멤브레인(420)은 몸체(410)와 동일한 재질일 수 있고, 몸체(410)와 일체형의 구조일 수 있다. 예컨대 몸체(410)의 타면으로부터 일면을 향하는 방향으로, 몸체(410)의 타면의 소정 부위를 소정 두께만 남겨지도록 식각하는 것으로, 멤브레인(420)을 형성할 수 있다. 물론, 멤브레인(420)을 몸체(410)에 형성하는 방식은 다양할 수 있다.The
센서소자는 렌즈부(700)를 투과한 광을 입력받아서 전기신호를 생성하는 역할을 한다. 이러한 센서소자는 열화상을 촬영하기 위한 센서소자일 수 있다. 물론, 센서소자의 종류는 다양할 수 있다. 즉, 센서소자는 광을 수신하여 전기신호를 생성할 수 있는 것을 만족하는 다양한 종류의 변환소자일 수 있다. 센서소자는 멤브레인(420)의 일면에 형성될 수 있다.The sensor element serves to generate an electrical signal by receiving light transmitted through the lens unit 700 . This sensor element may be a sensor element for taking a thermal image. Of course, the types of sensor elements may vary. That is, the sensor element may be a conversion element of various types that satisfies that it can generate an electrical signal by receiving light. The sensor element may be formed on one surface of the
입출력 패드(430)는 센서소자로부터 기판부(100)로 전기신호를 출력하는 역할과, 기판부(100)로부터 센서소자로 제어신호를 입력하는 역할을 한다. 이때, 제어신호는 센서소자를 작동시키기 위한 제어신호일 수 있다. 입출력 패드(430)는 몸체(410)의 일면의 소정 위치에 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 또한, 입출력 패드(430)는 소정의 배선(미도시)에 의해 센서소자와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 입출력 패드(430)는 접속부(600)에 의해 기판부(100)와 와이어 본딩으로 연결될 수 있다.The input/
부착부(500)는 금속함유물질을 가지며, 센서부(400)의 타면을 기판부(100)의 일면에 부착시키는 역할을 한다. 여기서, 금속함유물질은 센서부(400)의 열을 기판부(100)로 방열시키는 역할을 하며, 예컨대 열전도성이 높은 금속을 함유하는 물질을 지칭할 수 있다. 이때, 열전도성이 높은 것은 에폭시 수지보다 열전도성이 높은 것을 의미한다. 물론, 열전도성의 기준물질은 다양할 수 있다. 예컨대 열전도성이 높은 것은 렌즈부(700)보다 열전도성이 높은 것을 의미할 수도 있다. 본 발명의 실시 예에서는 금속함유물질로서 은(Ag)을 예시한다. 이때, 은은 소정 형상을 가지는 파우더 혹은 과립의 형태일 수 있다. 즉, 부착부(500)는 파우더 혹은 과립 형태의 금속함유물질을 가진 실리콘 계열의 에폭시, 레진 계열의 에폭시 등이 경화됨으로써 형성될 수 있다.The
부착부(500)는 수평방향으로 소정 면적을 가지고, 상하방향으로 소정 두께를 가지는 막의 형상일 수 있다. 부착부(500)는 일면이 센서부(400)의 타면과 접촉할 수 있고, 타면이 기판부(100)의 제3 배선패턴(150)과 접촉할 수 있다. 부착부(500)의 수평방향의 면적은 센서부(400)의 타면의 수평방향의 면적 대비 절반 이상의 크기를 가질 수 있다.The attaching
접속부(600)는 센서부(400)의 입출력 패드(430)와 기판부(100)의 제1 배선전극(130)을 와이어 본딩으로 연결하는 역할을 한다. 접속부(600)는 예컨대 와이어일 수 있다. 접속부(600)는 광의 입사에 의해 센서부(400)에서 생성되는 전기신호를 제1 배선전극(130)으로 송신할 수 있고, 제1 배선전극(130)으로부터 센서부(400)로 제어신호를 송신할 수 있다. 이때, 와이어 본딩 방식은 플립칩 본딩 방식에 비하여 전기신호의 송수신감도가 좋을 수 있다.The
렌즈부(700)는 외부로부터 조사되는 광을 센서부(400)로 집중시켜 초점을 형성하는 역할을 한다. 렌즈부(700)는 센서부(400)와의 사이에서 외부로부터 고립된 렌즈 캐비티(C1)를 형성하기 위해 센서부(400)의 일면에 적층될 수 있다. 렌즈부(700)는 수평방향으로 소정 면적을 가질 수 있고, 상하방향으로 소정 두께를 가질 수 있다. 이때, 렌즈부(700)의 면적은 센서부(400)의 전체 면적보다 작을 수 있고, 센서부(400)의 멤브레인(420)의 면적보다 클 수 있다. 또한, 렌즈부(700)의 두께는 200 마이크로미터 내지 725 마이크로미터의 범위일 수 있다. 렌즈부(700)는 접합부(800)에 의해 타면이 센서부(400)의 일면에 접합될 수 있다.The lens unit 700 serves to form a focus by concentrating light irradiated from the outside onto the sensor unit 400 . The lens unit 700 may be stacked on one surface of the sensor unit 400 to form a lens cavity C1 isolated from the outside between the sensor unit 400 and the sensor unit 400 . The lens unit 700 may have a predetermined area in a horizontal direction and may have a predetermined thickness in a vertical direction. In this case, the area of the lens unit 700 may be smaller than the entire area of the sensor unit 400 and may be larger than the area of the
렌즈부(700)는 렌즈몸체(710), 렌즈몸체(710)로 입사되는 광을 센서부(400) 측으로 진행시키면서 광의 초점을 형성하기 위해 렌즈몸체(710)의 일면에 볼록하게 형성되는 볼록부재(710), 렌즈몸체(710)와 센서부(400) 사이에, 광을 진행시켜서 센서부(400) 상에 광의 초점을 형성하도록 하는 초점 거리를 제공할 수 있도록, 렌즈몸체(710)의 타면에 오목하게 형성되는 오목홈(730), 렌즈몸체(710)의 타면에 형성되며, 폐루프 형상을 가지고, 접합부(800)와 접합되는 접합패턴(740), 및 접합패턴(740)이 접합부(800)에 접합될 때, 충격을 완충하기 위해 접합패턴(740)을 덮도록 형성되며, 일부 부위가 개방되어 접합패턴(740)을 접합부(800)에 노출시키는 완충막(750)을 포함할 수 있다. 여기서, 렌즈 캐비티(C1)는 오목홈(730)의 내부의 공간을 포함하여 형성될 수 있다.The lens unit 700 is a convex member convexly formed on one surface of the
한편, 센서 패키지 모듈은 렌즈몸체(710)의 일면의 구조, 형상 등에 있어 다양한 변형 예를 가질 수 있다. 일 예를 들면, 렌즈몸체(710)는 일면이 평평하게 형성될 수도 있다. 즉, 렌즈부(700)는 볼록부재(710)를 포함하지 않을 수도 있다.Meanwhile, the sensor package module may have various modifications in the structure and shape of one surface of the
접합부(800)는 렌즈부(700)를 센서부(400)에 접합시키는 역할과, 렌즈 캐비티(C1)의 밀봉을 유지시키는 역할과, 렌즈 캐비티(C1)와 렌즈부(700)의 열을 센서부(400)로 방열시키는 역할을 한다. 이를 위해, 접합부(800)는 렌즈 캐비티(C1)와 렌즈부(700)의 열을 센서부(400)의 일면으로 방열시키기 위한 금속함유물질을 가질 수 있다. 또한, 접합부(800)는 센서부(400) 및 렌즈부(700) 사이에 배치되어, 이들을 접합시킬 수 있다. 이때, 접합부(800)는 렌즈 캐비티(C1)의 둘레를 감싸며 렌즈 캐비티(C1)의 진공을 유지하기 위한 폐루프 형상을 가지는 전도성범프를 포함할 수 있다. 전도성범프를 열전도성범프라고 지칭할 수도 있다. 여기서, 전도성범프는 예컨대 40 마이크로미터 내외의 두께를 가질 수 있다. 이러한 전도성범프는 예컨대 센서부(400)의 일면에 접합되는 베이스층(810)과 베이스층(810)을 렌즈부(700)에 접합시키는 접합층(820)을 포함할 수 있다. 물론, 전도성범프의 구조는 다양할 수 있다. 한편, 접합부(800)가 전도성범프를 포함하는 경우, 금속함유물질은 예컨대 은-주석 합금 및 구리를 포함하거나, 은 및 구리를 포함할 수 있다. 또한, 접합부(800)가 전도성범프를 포함하는 경우, 렌즈 캐비티(C1)는 진공으로 제어될 수 있다.The
몰딩부(900)는 렌즈부(700)의 일부, 센서부(400), 기판부(100) 및 판독집적회로기판부(200)를 피복하는 역할을 한다. 몰딩부(900)는 기판부(100)의 일면 측에 형성되는 제1 몰딩(910)과, 기판부(100)의 타면 측에 형성되는 제2 몰딩(920)을 포함할 수 있다. 제1 몰딩(910)은 렌즈부(700)의 일면을 노출시키고, 렌즈부(700)의 일면을 제외한 나머지 면들과, 접속부(600)을 감쌀 수 있다. 여기서, 나머지 면들은 기판부(100)의 일면을 포함하여 기판부(100)의 일면 측에 위치하는 센서부(400)와 렌즈부(700)와 부착부(500)와 접속부(600)와 접합부(800)의 외부로 노출되는 모든 면들 중, 렌즈부(700)의 일면을 제외한 나머지 면들을 지칭할 수 있다. 제2 몰딩(920)은 솔더볼부(300)의 타측을 상하방향으로 노출시킬 수 있고, 이를 제외한 기판부(100)의 타면 측의 면들을 커버할 수 있다. 이때, 제2 몰딩(920)의 두께는 30 마이크로미터 내지 100 마이크로미터의 범위일 수 있다. 몰딩부(900)는 적외선 광을 차단할 수 있는 재질을 포함할 수 있다. 또한, 몰딩부(900)를 형성하는 방식은 다양할 수 있다. 예컨대 몰딩부(900)를 형성할 면에 적외선 광을 차단할 수 있는 재질을 포함하는 에폭시를 도포하고, 도포된 에폭시에 열을 가하여 경화시켜서 몰딩부(900)를 형성할 수 있다. 도포된 에폭시를 경화시키기 전, 도포된 에폭시에 소정의 필름(미도시)을 접촉시키고, 필름으로 도포된 에폭시를 가압하여 수평방향으로 펼쳐 줄 수도 있다. 예컨대 제2 몰딩(920)을 형성할 때, 에폭시를 도포한 후, 필름을 사용하여 에폭시를 가압하여 수평방향으로 펼쳐 줌으로써, 솔더볼부(300)와 기판부(100)의 타면 사이의 좁은 공간까지 에폭시를 침투시켜 줄 수 있다. 한편, 적외선 광을 차단할 수 있는 재질을 포함하는 에폭시의 종류는 다양할 수 있다.The molding part 900 serves to cover a part of the lens part 700, the sensor part 400, the substrate part 100, and the read integrated circuit board part 200. The molding unit 900 may include a
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에서는 렌즈 캐비티(C1)를 밀봉하기 위하여, 접합부(800)가 렌즈 캐비티(C1)의 둘레를 감싸며 폐루프 형상으로 센서부(400) 상에 형성되는 전도성범프(810, 820)를 포함하면서, 렌즈부(400)가 전도성범프(810, 820)와 접합되도록 센서부(400)를 마주보는 타면에 형성되는 접합패턴(740)을 포함할 수 있다. 따라서, 렌즈 캐비티(C1)의 압력을 대기압보다 낮은 압력으로 하여도, 전도성범프(810, 820)와 접합패턴(740)이 손상되지 않고, 렌즈 캐비티(C1)와 대기압 간의 압력 차이를 안정적으로 견딜 수 있다. 이에, 렌즈 캐비티(C1)의 압력을 대기압보다 낮은 압력으로 해 줄 수 있고, 이로부터 센서부(400)가 광을 감지하는 강도를 향상시켜 줄 수 있다. 물론, 전도성범프(810, 820)와 접합패턴(740)을 이용하여 렌즈부(700)로부터 센서부(400)로 효과적으로 열을 방열시켜 줄 수 있고, 이에, 열이 렌즈 캐비티(C1)에 정체되는 것을 방지하여 줌으로써, 센서부(400)가 광을 감지하는 강도를 향상시켜 줄 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, in order to seal the lens cavity C1, the
또한, 상술한 본 발명의 실시 예에 따르면, 센서 패키지 모듈은 접합부(800), 센서부(400), 부착부(500), 제3 배선패턴(150), 나머지 관통전극(120b), 및 제4 배선패턴(160)을 이용하여, 렌즈 캐비티(C1)와 모재(110)의 타면을 연결시키는 방열 경로를 형성할 수 있다. 또한, 센서 패키지 모듈은 접합부(800), 제1 배선패턴(130), 일부 관통전극(120a), 제2 배선 패턴(140)을 이용하여 센서부(400)와 모재(110)의 타면을 연결시키는 신호 경로를 형성할 수 있다. 또한, 신호 경로는 열 오염을 방지하기 위해 방열 경로와 분리될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에서는 방열 경로를 이용하여 렌즈부(700)의 열을 기판부(100)로 원활하게 방열시킬 수 있고, 열의 이동으로부터 분리된 신호 경로를 통하여 전기신호를 안정적으로 송수신할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 센서 패키지 모듈은 센서부(400)가 광을 감지하는 감도를 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, according to the above-described embodiment of the present invention, the sensor package module includes the
도 1을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 하기의 다른 실시 예를 포함하여 다양하게 구성될 수 있다.Although an embodiment of the present invention has been described with reference to FIG. 1 , the present invention may be configured in various ways, including the following other embodiments.
도 2는 본 발명의 다른 실시 에에 따른 센서 패키지 모듈의 개략도이다.2 is a schematic diagram of a sensor package module according to another embodiment of the present invention.
도 2를 참조하여, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 센서 패키지 모듈을 설명한다. 이때, 실시 예와 구분되는 특징을 상세하게 설명하고, 중복되는 설명은 생략하거나 간단하게 설명한다.Referring to FIG. 2 , a sensor package module according to another embodiment of the present invention will be described. At this time, features distinguished from the embodiments will be described in detail, and overlapping descriptions will be omitted or simply described.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 센서 패키지 모듈은 접합부(800')의 구성이 실시 예와 다를 수 있다.In the sensor package module according to another embodiment of the present invention, the configuration of the junction part 800' may be different from that of the embodiment.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 접합부(800')는 렌즈 캐비티(C1)의 둘레를 감싸며 렌즈 캐비티(C1)의 밀봉을 유지하기 위한 폐루프 형상을 가지는 전도성박막을 포함할 수 있다. 전도성박막은 10 마이크로미터 내지 15 마이크로미터의 범위의 두께를 가질 수 있다. 또한, 전도성박막은 렌즈부(700)의 타면의 면적 대비 절반 이상의 면적을 가질 수 있다.The junction part 800' according to another embodiment of the present invention may include a conductive thin film having a closed loop shape to surround the lens cavity C1 and maintain a seal of the lens cavity C1. The conductive thin film may have a thickness ranging from 10 micrometers to 15 micrometers. In addition, the conductive thin film may have an area equal to or greater than half of the area of the other surface of the lens unit 700 .
이러한 전도성박막은 금속함유물질을 가지는 에폭시가 경화됨으로써 형성될 수 있다. 이때, 금속함유물질은 은을 포함할 수 있으며, 은은 파우더 형태 혹은 과립 형태로 에폭시에 포함될 수 있다. 또한, 접합부(800')가 전도성박막일 경우, 렌즈 캐비티(C1)는 대기압보다 낮고 진공보다 높은 소정의 압력으로 밀봉될 수 있다. 여기서, 진공은 전도성범프가 대기압과 렌즈 캐비티(C1)와의 압력 차이에 의해 파괴되지 않고 유지될 수 있는 크기의 진공을 의미할 수 있다.Such a conductive thin film may be formed by curing epoxy having a metal-containing material. In this case, the metal-containing material may include silver, and silver may be included in the epoxy in the form of powder or granules. In addition, when the bonding portion 800' is a conductive thin film, the lens cavity C1 may be sealed with a predetermined pressure lower than atmospheric pressure and higher than vacuum. Here, the vacuum may mean a vacuum of a size capable of maintaining the conductive bumps without being destroyed by a pressure difference between the atmospheric pressure and the lens cavity C1.
한편, 전도성박막은 전도성범프보다 열전도에 유리할 수 있다. 이에, 방열 경로에 의한 렌즈부(700)로부터 기판부(100)로의 방열 효과가 더욱 좋아질 수 있다.Meanwhile, the conductive thin film may be more advantageous in thermal conduction than the conductive bump. Accordingly, a heat dissipation effect from the lens unit 700 to the substrate unit 100 through the heat dissipation path may be further improved.
즉, 상술한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에서는 렌즈 캐비티(C1)를 밀봉하기 위하여, 접합부(800')가, 렌즈 캐비티(C1)의 둘레를 감싸며, 렌즈부(700)의 타면과 센서부(400) 사이에 폐루프 형상으로 형성되는 전도성박막을 포함할 수 있다. 이처럼 전도성박막으로 렌즈부(700)와 센서부(400)를 접합시킴으로써, 렌즈부(700)로부터 센서부(400)로의 방열 효과를 더욱 향상시킬 수 있다. 이로부터, 열이 렌즈 캐비티(C1)에 정체되는 것을 효과적으로 방지하여 줌으로써, 센서부(400)가 광을 감지하는 강도를 더욱 향상시켜 줄 수 있다.That is, as described above, in another embodiment of the present invention, in order to seal the lens cavity C1, the bonding portion 800' surrounds the lens cavity C1, and the other surface of the lens unit 700 and the sensor A conductive thin film formed in a closed loop shape may be included between the parts 400 . As such, by bonding the lens unit 700 and the sensor unit 400 with the conductive thin film, the heat dissipation effect from the lens unit 700 to the sensor unit 400 can be further improved. From this, by effectively preventing heat from being stagnant in the lens cavity C1, the sensor unit 400 can further improve the strength of detecting light.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 센서 패키지 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다.3 to 5 are process charts for explaining a method of manufacturing a sensor package module according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 센서 패키지 모듈의 제조 방법을 설명한다.A manufacturing method of a sensor package module according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 3 to 5 .
본 발명의 실시 예에 따른 센서 패키지 모듈의 제조 방법은, 기판부(100)를 준비하는 과정과, 기판부(100) 상에 센서부(400)의 하면을 접합시키는 과정과, 센서부(400)의 상면의 일부 영역을 기판부(100)의 일부 영역과 연결시키는 과정과, 렌즈부(700)를 센서부(400) 상에 배치하는 과정과, 금속함유물질을 가지는 접합부(800)를 이용하여, 센서부(400)와 렌즈부(700)를 접합하는 과정을 포함한다.A method of manufacturing a sensor package module according to an embodiment of the present invention includes the steps of preparing a substrate 100, bonding the lower surface of the sensor unit 400 on the substrate 100, and the sensor unit 400. ) using a process of connecting a partial area of the upper surface of the substrate unit 100 with a partial area of the substrate unit 100, a process of disposing the lens unit 700 on the sensor unit 400, and a
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 센서 패키지 모듈의 제조 방법은, 기판부(100)를 준비하는 과정과 기판부(100) 상에 센서부(400)의 하면을 접합시키는 과정 사이에, 기판부(100)의 제2 배선패턴에 판독집적회로기판부(200)와 솔더볼부(300)를 접합하는 과정을 포함할 수 있다.In addition, in the manufacturing method of the sensor package module according to an embodiment of the present invention, between the process of preparing the substrate unit 100 and the process of bonding the lower surface of the sensor unit 400 on the substrate unit 100, the substrate unit A process of bonding the read integrated circuit board unit 200 and the
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 센서 패키지 모듈의 제조 방법은, 센서부(400)와 렌즈부(700)를 접합하는 과정 이후에, 렌즈부(700)의 일부와 센서부(400)와 기판부(100)를 몰딩부(900)로 피복하여 렌즈부(700)의 광입사면 예컨대 일면으로 입사되는 광을 제외한 나머지의 외부광을 차단하는 과정을 포함할 수 있다.In addition, in the manufacturing method of the sensor package module according to an embodiment of the present invention, after the process of bonding the sensor unit 400 and the lens unit 700, a part of the lens unit 700, the sensor unit 400, and the substrate A process of covering the unit 100 with the molding unit 900 to block external light other than light incident on, for example, one surface of the light incident surface of the lens unit 700 may be included.
우선, 기판부(100)를 준비한다. 기판부(100)의 본체가 되는 모재(110)를 마련하고, 모재(110)를 관통하도록 복수개의 비아홀을 형성한 후, 복수개의 비아홀에 금속배선을 형성함으로써, 복수개의 관통전극(120)을 형성한다. 또한, 복수개의 관통전극(120) 중 전기신호의 송수신에 사용할 일부 관통전극(120a)과 연결되도록 모재(110)의 일면 및 타면에 제1 및 제2 배선패턴(130, 140)을 증착하여 형성한다. 또한, 복수개의 관통전극(120) 중 열의 방열에 사용할 나머지 관통전극(120b)과 연결되도록 모재(110)의 일면 및 타면에 제3 및 제4 배선패턴(150, 160)을 증착하여 형성한다. 이후, 모재(110)의 일면 및 타면과, 제1 내지 제4 배선패턴(130, 140, 150, 160)을 덮도록 제1 및 제2 스트레스 완충막(170, 180)을 형성한다. 이후, 부착부(500)를 접촉시킬 제3 배선패턴(150)의 소정 면적과, 외부에 노출시킬 제4 배선패턴(160)의 소정 면적과, 접속부(600)를 접촉시킬 제1 배선패턴(130)의 소정 면적과, 솔더볼부(300) 및 판독집적회로기판부(200)를 접촉시킬 제2 배선패턴(140)의 소정 면적을 노출시키도록 제1 및 제2 스트레스 완충막(170, 180)의 복수 위치를 제거한다.First, the substrate portion 100 is prepared. A plurality of through
이후, 기판부(100)의 제2 배선패턴(140)에 판독집적회로기판부(200)와 솔더볼부(300)를 접합한다. 도 3을 참조하면, 기판부(100)의 타면이 상방을 향하도록 기판부(100)를 소정의 스테이지(미도시)에 안착시킨 후, 판독집적회로기판부(200)를 접합시킬 제2 배선패턴(140)의 위치에 범프(220) 및 패드(230)를 배치하고, 범프(220)상에 판독집적회로기판(210)을 위치시킨 후, 플립 칩 본딩 방식으로 이들을 접합한다. 또한, 솔더볼부(300)를 접합시킬 제2 배선패턴(140)의 위치에 솔더볼부(300)를 배치한 후, 리플로우 방식으로 이들을 접합한다. 이후, 솔더볼부(300)가 하방으로 향하도록 기판부(100)를 상하 반전시킨다.Thereafter, the read integrated circuit board unit 200 and the
이후, 기판부(100) 상에 센서부(400)의 하면을 접합시킨다. 도 4를 참조하면, 기판부(100)의 제3 배선패턴(150)의 적어도 일부와 중첩될 수 있도록, 기판부(100) 상에 센서부(400)를 이격시켜 배치한다. 이때, 멤브레인(420)이 상방을 향하고, 센서 캐비티(C2)가 하방을 향하도록 배치할수 있다. 기판부(100)와 센서부(400) 사이에 금속함유물질을 가지는 부착부(500)를 형성한다. 이때, 부착부(500)는 부착부(500) 중의 에폭시가 경화되지 않은 상태이며, 제3 배선패턴(150)의 적어도 일부를 덮도록 루프 형태로 도포한다. 이후, 센서부(400)를 하강시켜서 부착부(500에 안착시킨다. 또한, 열, 자외선 광 등을 사용하여 부착부(500)를 경화시켜서 기판부(100)와 센서부(400)를 접합시킨다. 이때, 부착부(500)의 에폭시가 경화되는 과정에서 부피가 증가하며 루프 형태에서 폐루프 형태로 될 수 있고, 센서 캐비티(C2)가 밀봉될 수 있다. 이때, 부착부(500) 중의 금속함유물질을 이용하여 센서부(400)와 제3 배선패턴(150)과 나머지 관통전극(120b)과 제4 배선패턴(160)을 열적으로 연결시킨다.Then, the lower surface of the sensor unit 400 is bonded to the substrate unit 100 . Referring to FIG. 4 , the sensor unit 400 is spaced apart from each other on the substrate 100 so as to overlap at least a portion of the
이후, 센서부(400)의 상면의 일부 영역을 기판부(100)의 일부 영역과 연결한다. 즉, 접속부(600) 예컨대 와이어의 일단을 센서부(440)의 입출력 패드(430)에 접촉시키고, 접속부(600)의 타단을 기판부(100)의 제1 배선패턴(130)에 접촉시킨 후, 제1 배선패턴(130)과 센서부(400)를 와이어 본딩으로 연결하여, 센서부(400)와 와이어와 제1 배선패턴(130)과 일부 관통전극(120a)과 제2 배선패턴(140)을 전기적으로 연결한다. 이 과정에서 신호 경로가 형성될 수 있다.Thereafter, a partial area of the upper surface of the sensor unit 400 is connected to a partial area of the substrate unit 100 . That is, after contacting one end of the wire of the
이후, 렌즈부(700)를 센서부(400) 상에 배치한다. 즉, 도 4 및 도 5를 참조하면, 센서부(400)의 일면에 렌즈부(700)를 이격시켜 위치시킨다. Then, the lens unit 700 is disposed on the sensor unit 400 . That is, referring to FIGS. 4 and 5 , the lens unit 700 is spaced apart from one side of the sensor unit 400 and positioned.
이후, 센서부(400)와 렌즈부(700)를 접합한다. 이 과정은 렌즈부(700)와 센서부(400) 사이에 렌즈 캐비티(C1)를 형성하는 과정을 포함할 수 있다. 렌즈 캐비티(C1)를 형성하는 과정은, 렌즈부(700)의 오목홈(730)이 하방을 향하도록 배치하고, 오목홈(730)의 가장자리를 센서부(400)에 접촉시키고, 오목홈(730)의 가장자리와 센서부(400)를 접합시켜 밀봉된 렌즈 캐비티(C1)를 형성한다. 구체적으로, 렌즈부(700)에 형성된 접합패턴과 센서부(400) 상에 형성된 금속함유물질을 가지며 폐루프 형상을 가지는 전도성범프(810, 820)를 접촉시키고, 이들의 접합부를 열처리하여 접합할 수 있다. 이로부터 렌즈부(700)와 센서부(400) 사이에 렌즈 캐비티(C1)를 형성할 수 있다.Thereafter, the sensor unit 400 and the lens unit 700 are bonded. This process may include a process of forming a lens cavity C1 between the lens unit 700 and the sensor unit 400 . In the process of forming the lens cavity C1, the
즉, 렌즈부(700)와 센서부(400) 사이에 금속함유물질을 가지며 폐루프 형상을 가지는 접합부(800) 즉, 전도성범프를 배치한다. 이후, 접합부(800)를 센서부(400)의 일면에 안착시키고, 렌즈부(700)의 타면에 마련된 접합패턴(740)에 접합부(800)를 접촉시킨다. 그리고 열처리 예컨대 리플로우 공정을 수행하여 전도성범프에 렌즈부(700)와 센서부(400)를 접합시켜 렌즈 캐비티(C1)를 고립시키고, 렌즈 캐비티(C1)의 진공을 유지시킨다. 이 과정에서 방열 경로가 형성될 수 있다.That is, a
이때, 전도성범프를 접촉시키는 과정과, 열처리하여 접합하는 과정은 진공 분위기에서 수행한다. 즉, 센서 패키지 모듈의 제조가 이루어지는 챔버(미도시)의 내부를 진공으로 형성한다. 이에 의해, 챔버의 진공으로 렌즈 캐비티(C1)를 진공을 형성할 수 있다.At this time, the process of contacting the conductive bumps and the process of bonding by heat treatment are performed in a vacuum atmosphere. That is, the inside of a chamber (not shown) in which the sensor package module is manufactured is vacuumed. Accordingly, it is possible to form a vacuum in the lens cavity C1 with the vacuum of the chamber.
이후, 도 1에 도시된 것처럼, 렌즈부(700)의 일부와 센서부(400)와 기판부(100)를 몰딩부(900)로 피복하여 렌즈부(700)의 광입사면 예컨대 일면으로 입사되는 광을 제외한 나머지의 외부광을 차단한다. 이때, 몰딩부(900)는 몰딩부(900)로 피복하고자 하는 면에 적외선 광을 차단할 수 있는 재질을 포함하는 에폭시를 도포하고, 도포된 에폭시에 열을 가하여 경화시키는 일련의 과정에 의해 형성할 수 있다. 또한, 에폭시를 도포하는 과정과, 도포된 에폭시를 경화시키는 과정 사이에 도포된 에폭시를 필름으로 가압하여 펼쳐주는 과정을 더 포함할 수도 있다. 한편, 전술한 과정들은 웨이퍼 레벨에서 수행될 수 있다.Then, as shown in FIG. 1, a part of the lens unit 700, the sensor unit 400, and the substrate unit 100 are covered with the molding unit 900 so that the light incident surface of the lens unit 700, for example, is incident on one surface. Blocks the rest of the external light except for the light to be used. At this time, the molding unit 900 is to be formed by a series of processes of applying epoxy containing a material capable of blocking infrared light to the surface to be covered with the molding unit 900 and curing by applying heat to the applied epoxy. can In addition, between the process of applying the epoxy and the process of curing the applied epoxy, a process of pressing and spreading the applied epoxy as a film may be further included. Meanwhile, the above-described processes may be performed at a wafer level.
상술한 과정으로 제조되는 센서 패키지 모듈은, 렌즈부(700)와 센서부(400)를 금속함유물질을 가지는 접합부(800)로 접합함으로써, 신호 경로와 분리된 방열 경로를 형성할 수 있고, 이를 이용하여 렌즈부(700)에 열이 누적되기 전에, 그리고 렌즈 캐비티(C1)에 열이 체류하기 전에, 이들 열을 기판부(100)로 신속하게 방열시킴으로써, 렌즈부(700) 및 렌즈부(700)와 렌즈 캐비티(C1)를 사이에 두고 연결된 센서부(400)가 열에 의해 오염되는 것을 방지하여 줄 수 있고, 이로부터 센서부(400)가 광을 감지하는 감도를 향상시켜 줄 수 있다.The sensor package module manufactured by the above-described process can form a heat dissipation path separated from the signal path by bonding the lens unit 700 and the sensor unit 400 with the
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 센서 패키지 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다. 도 2, 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 센서 패키지 모듈의 제조 방법을 설명한다. 이때, 실시 예와 구분되는 특징을 상세하게 설명하고, 중복되는 설명은 생략하거나 간단하게 설명한다.6 and 7 are process charts for explaining a method of manufacturing a sensor package module according to another embodiment of the present invention. A manufacturing method of a sensor package module according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2, 6, and 7 . At this time, features distinguished from the embodiments will be described in detail, and overlapping descriptions will be omitted or simply described.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 센서 패키지의 제조 방법은, 오목홈(730)의 가장자리와 센서부를 접합하는 과정에서, 렌즈부(700)와 센서부(400) 사이에 접합부(800')로서 금속함유물질을 가지는 에폭시를 단속적인 루프 형상으로 도포하여 루프 형상을 가지는 전도성박막을 형성하고, 전도성박막에 열을 가하여 전도성박막을 경화시키며 팽창시켜 폐루프 형상으로 접합시킨다. 물론, 전도성박막을 단속적인 루프 형상으로 경화시키고, 금속함유물질을 가지는 에폭시를 단속적인 루프 형상의 전도성박막의 개구 측에 주입하고, 주입된 에폭시를 경화시켜 루프 형상의 전도성박막과 연결시키는 방식으로, 루프 형상의 전도성박막을 폐루프 형상으로 그 형상을 변경시켜 줄 수 있다.In a method of manufacturing a sensor package according to another embodiment of the present invention, in the process of bonding the edge of the
이처럼 센서부(400)와 렌즈부(700)를 접합하는 과정에서, 렌즈부(700)와 센서부(400) 사이에 금속함유물질을 가지며 루프 형상을 가지는 전도성박막을 배치하고, 전도성박막을 경화시키며 팽창시켜 폐루프 형상으로 형성함에 의해, 전도성박막에 렌즈부(700)와 센서부(400)를 접합시키고, 렌즈 캐비티(C1)를 고립시킨다. 이 과정에서 실시 예에 비하여 더욱 열전달 효율이 더욱 효과적인 방열 경로를 형성하여 줄 수 있다. 한편, 단속적인 루프 형상을 가지는 전도성박막에 열을 가하여 전도성박막을 경화시키며 팽창시켜 폐루프 형상으로 접합시킬 때, 루프 형상의 전도성박막과 센서부(400)와 렌즈부(400) 사이의 공간의 공기가 팽창하면서 루프 형상 중의 단속적인 부위를 통하여 배출될 수 있고, 폐루프 형상이 형성된 이후에, 렌즈 캐비티(C1)의 내부가 실시 예의 진공 보다는 압력이 다소 높지만, 대기압 보다는 압력이 낮은 상태로 될 수 있다. 이에, 센서 캐비티(C1)를 대기압으로 하는 것에 비하여 센서부(400)가 광을 감지하는 감도를 향상시켜 줄 수 있다.In the process of bonding the sensor unit 400 and the lens unit 700, a conductive thin film having a metal-containing material and having a loop shape is disposed between the lens unit 700 and the sensor unit 400, and the conductive thin film is cured. By expanding and forming a closed loop shape, the lens unit 700 and the sensor unit 400 are bonded to the conductive thin film, and the lens cavity C1 is isolated. In this process, a heat dissipation path having more heat transfer efficiency and more effective than in the embodiment may be formed. On the other hand, when heat is applied to the conductive thin film having an intermittent loop shape to harden and expand the conductive thin film and bond it in a closed loop shape, the space between the loop-shaped conductive thin film and the sensor unit 400 and the lens unit 400 While the air expands, it can be discharged through intermittent parts of the loop shape, and after the closed loop shape is formed, the pressure inside the lens cavity (C1) is slightly higher than the vacuum of the embodiment, but the pressure is lower than atmospheric pressure. can Accordingly, the sensitivity of the sensor unit 400 to sense light can be improved compared to when the sensor cavity C1 is set to atmospheric pressure.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 센서 패키지 모듈을 작동시키며 열을 제어하는 방법을 간단하게 설명한다. 우선, 디바이스에 탑재된 센서 패키지 모듈로 제어 신호를 출력하여 센서 패키지 모듈의 센서부(400)를 작동시킨다. 이에, 센서부는 관심 영역으로부터 방출되는 광을 입력받아서 전기신호를 생성한다. 생성되는 전기 신호는 신호 경로(S)를 거쳐 신호처리되어 디바이스로 전송된다. 이때, 광의 입사에 의해 센서부(400)에는 열이 발생한다. 발생하는 열은 센서 캐비티(C1)를 통하여 복사에너지의 형태로 렌즈부(700)를 오염시킬 수 있다. 이때, 본 발명의 실시 예 및 다른 실시 예에 따른 방열 경로(H)의 접합부(800, 800')가 렌즈부(700)의 열을 신속하게 센서부(400)로 배출시키고, 센서부(400)로 배출되는 열은 방열 경로(H)를 따라서 기판부(100)로 배출됨으로써, 센서부(400)가 열에 의해 영향을 받는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 센서 패키지 모듈을 장시간 사용하여도 센서 캐비티에 열이 누적되는 것을 효과적으로 방지하여 줄 수 있고, 열에 의한 오염을 방지함으로써, 항상 센서부(400)가 광을 감지하는 감도를 최적의 상태로 유지시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예들에서는 센서 캐비티가 대기압 보다 낮은 압력이기 때문에, 센서 캐비티 내에 열을 수용 및 전달할 수 있는 공기의 입자가 거의 없거나(진공의 경우) 대기압에 비하여 적을 수 있다(진공과 대기압 사이의 저압의 경우). 이에, 열에 의한 센서부(400)의 오염을 더욱 효과적으로 방지하여 줄 수 있다.Hereinafter, a method of controlling heat by operating a sensor package module according to an embodiment of the present invention will be briefly described. First, a control signal is output to the sensor package module mounted in the device to operate the sensor unit 400 of the sensor package module. Accordingly, the sensor unit receives light emitted from the region of interest and generates an electrical signal. The generated electrical signal is processed through a signal path (S) and transmitted to the device. At this time, heat is generated in the sensor unit 400 due to the incidence of light. The generated heat may contaminate the lens unit 700 in the form of radiant energy through the sensor cavity C1. At this time, the
본 발명의 상기 실시 예는 본 발명의 설명을 위한 것이고, 본 발명의 제한을 위한 것이 아니다. 본 발명의 상기 실시 예에 개시된 구성과 방식은 서로 결합하거나 교차하여 다양한 형태로 조합 및 변형될 것이고, 이에 의한 변형 예들도 본 발명의 범주로 볼 수 있음을 주지해야 한다. 즉, 본 발명은 청구범위 및 이와 균등한 기술적 사상의 범위 내에서 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 해당하는 기술 분야에서의 업자는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.The above embodiments of the present invention are for explanation of the present invention and are not intended to limit the present invention. It should be noted that the configurations and methods disclosed in the above embodiments of the present invention may be combined and modified in various forms by combining or crossing each other, and variations thereof may also be considered within the scope of the present invention. That is, the present invention will be implemented in a variety of different forms within the scope of the claims and equivalent technical ideas, and various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. will be able to understand
100: 기판부
110: 모재
120: 관통전극
400: 센서부
420: 멤브레인
500: 부착부
600: 접속부
700: 렌즈부
800: 접합부
900: 몰딩부100: board part 110: base material
120: through electrode 400: sensor unit
420: membrane 500: attachment
600: connection part 700: lens part
800: junction 900: molding
Claims (20)
상기 기판부의 일면에 적층되는 센서부;
상기 센서부와의 사이에서 외부로부터 고립된 렌즈 캐비티를 형성하기 위해 상기 센서부의 일면에 적층되는 렌즈부;
금속함유물질을 가지고, 상기 센서부 및 상기 렌즈부 사이에 배치되며, 상기 센서부 및 상기 렌즈부를 접합시키는 접합부;를 포함하는 센서 패키지 모듈.board part;
a sensor unit laminated on one surface of the substrate unit;
a lens unit stacked on one surface of the sensor unit to form a lens cavity isolated from the outside between the sensor unit;
A sensor package module comprising: a bonding portion having a metal-containing material, disposed between the sensor unit and the lens unit, and bonding the sensor unit and the lens unit together.
상기 기판부는 상기 기판부의 일면과 대향하는 타면을 상기 기판부의 일면에 연결시키기 위한 관통전극을 가지는 센서 패키지 모듈.The method of claim 1,
The sensor package module of claim 1 , wherein the substrate unit has a through electrode for connecting the other surface opposite to one surface of the substrate unit to one surface of the substrate unit.
상기 센서부는 일면에 센서소자 및 상기 센서소자와 전기적으로 연결되며 상기 기판부와 와이어 본딩으로 연결되는 입출력 패드를 가지는 센서 패키지 모듈.The method of claim 1,
The sensor package module having a sensor element and an input/output pad electrically connected to the sensor element and connected to the substrate part by wire bonding on one surface of the sensor unit.
상기 입출력 패드와 상기 기판부를 와이어 본딩으로 연결하기 위한 접속부;
금속함유물질을 가지며, 상기 센서부의 일면과 대향하는 타면을 상기 기판부에 부착시키기 위한 부착부;를 포함하는 센서 패키지 모듈.The method of claim 3,
a connecting portion for connecting the input/output pad and the board through wire bonding;
A sensor package module comprising: an attachment part having a metal-containing material and attaching the other surface opposite to one surface of the sensor part to the substrate part.
상기 기판부의 타면에 접합되는 판독집적회로기판부;를 포함하는 센서 패키지 모듈.The method of claim 1,
A sensor package module comprising a; readout integrated circuit board portion bonded to the other surface of the substrate portion.
상기 렌즈 캐비티를 밀봉하기 위해,
상기 접합부는, 상기 렌즈 캐비티의 둘레를 감싸며 폐루프 형상으로 상기 센서부 상에 형성되는 전도성범프를 포함하고,
상기 렌즈부는, 상기 전도성범프와 접합되도록 상기 센서부를 마주보는 타면에 형성되는 접합패턴을 포함하는 센서 패키지 모듈.The method of claim 1,
To seal the lens cavity,
The bonding portion includes a conductive bump formed on the sensor unit in a closed loop shape surrounding the lens cavity,
The lens unit includes a bonding pattern formed on the other surface facing the sensor unit so as to be bonded to the conductive bump.
상기 접합부는, 상기 렌즈 캐비티를 밀봉하기 위해, 상기 렌즈 캐비티의 둘레를 감싸며, 상기 렌즈부의 타면과 상기 센서부 사이에 폐루프 형상으로 형성되는 전도성박막을 포함하는 센서 패키지 모듈.The method of claim 1,
The junction part, in order to seal the lens cavity, surrounds the circumference of the lens cavity and includes a conductive thin film formed in a closed loop shape between the other surface of the lens part and the sensor part.
상기 기판부는 복수개의 관통전극을 포함하고,
상기 복수개의 관통전극 중 일부 관통전극은 전기신호를 전달하기 위한 신호 경로를 형성하고,
상기 복수개의 관통전극 중 나머지 관통전극은 상기 신호 경로과 다른 경로로 열을 방열하기 위한 방열 경로를 형성하는 센서 패키지 모듈.The method of any one of claims 1 to 7,
The substrate portion includes a plurality of through electrodes,
Some of the plurality of through electrodes form a signal path for transmitting an electrical signal,
The other through electrodes among the plurality of through electrodes form a heat dissipation path for dissipating heat through a path different from the signal path.
상기 기판부는,
모재;
상기 모재를 관통하도록 형성되는 복수개의 관통전극;
상기 모재의 일면에 형성되고, 상기 복수개의 관통전극 중 일부 관통전극과 연결되며, 상기 센서부와 와이어 본딩으로 연결되기 위한 제1 배선패턴;
상기 모재의 일면과 대향하는 타면에 형성되고, 상기 일부 관통전극과 연결되는 제2 배선패턴;
상기 모재의 일면에 형성되고, 상기 복수개의 관통전극 중 나머지 관통전극과 연결되며, 상기 센서부에 열접촉되기 위한 제3 배선패턴; 및
상기 모재의 타면에 형성되고, 상기 나머지 관통전극과 연결되는 제4 배선패턴;을 포함하는 센서 패키지 모듈.The method of any one of claims 1 to 7,
The board part,
parent material;
a plurality of through electrodes formed to penetrate the base material;
a first wiring pattern formed on one surface of the base material, connected to some of the plurality of through electrodes, and connected to the sensor unit through wire bonding;
a second wiring pattern formed on the other surface opposite to one surface of the base material and connected to some of the through electrodes;
a third wiring pattern formed on one surface of the base material, connected to the remaining through electrodes among the plurality of through electrodes, and brought into thermal contact with the sensor unit; and
A sensor package module comprising: a fourth wiring pattern formed on the other surface of the base material and connected to the remaining through electrodes.
상기 접합부, 상기 센서부, 상기 제3 배선패턴, 상기 나머지 관통전극, 상기 제4 배선패턴에 의해 상기 렌즈 캐비티와 상기 모재의 타면을 연결시키는 방열 경로가 형성되고,
상기 제1 배선패턴, 상기 일부 관통전극, 상기 제2 배선패턴에 의해 상기 센서부와 상기 모재의 타면을 연결시키는 신호 경로가 형성되고,
상기 신호 경로는 상기 방열 경로와 분리되는 센서 패키지 모듈.The method of claim 9,
A heat dissipation path connecting the lens cavity and the other surface of the base material is formed by the junction part, the sensor part, the third wiring pattern, the remaining through electrodes, and the fourth wiring pattern,
A signal path connecting the sensor unit and the other surface of the base material is formed by the first wiring pattern, the partial through-electrode, and the second wiring pattern,
The signal path is separated from the heat dissipation path sensor package module.
상기 센서부는,
센서 캐비티를 형성하기 위한 몸체;
상기 센서 캐비티의 일측을 밀봉하도록 상기 몸체의 일면에 형성되는 멤브레인;
상기 멤브레인상에 형성되는 센서소자;
상기 몸체의 일면에 형성되고, 상기 센서소자와 전기적으로 연결되는 입출력 패드;을 포함하는 센서 패키지 모듈.The method of any one of claims 1 to 8,
The sensor unit,
a body for forming a sensor cavity;
a membrane formed on one surface of the body to seal one side of the sensor cavity;
a sensor element formed on the membrane;
A sensor package module including an input/output pad formed on one surface of the body and electrically connected to the sensor element.
상기 기판부 상에 센서부의 하면을 접합시키는 과정;
상기 센서부의 상면의 일부 영역을 상기 기판부의 일부 영역과 연결시키는 과정;
렌즈부를 상기 센서부 상에 배치하는 과정;
금속함유물질을 가지는 접합부를 이용하여, 상기 센서부와 상기 렌즈부를 접합하는 과정;을 포함하는 센서 패키지 모듈의 제조 방법.The process of preparing the substrate portion;
Bonding the lower surface of the sensor unit on the substrate unit;
connecting a partial area of an upper surface of the sensor unit with a partial area of the substrate unit;
disposing a lens unit on the sensor unit;
A method of manufacturing a sensor package module comprising: bonding the sensor unit and the lens unit using a bonding unit having a metal-containing material.
상기 기판부를 준비하는 과정은,
모재를 관통하도록 복수개의 관통전극을 형성하는 과정;
상기 복수개의 관통전극 중 일부 관통전극과 연결되도록 상기 모재의 일면 및 타면에 제1 및 제2 배선패턴을 형성하는 과정;
상기 일부 관통전극을 제외한 나머지 관통전극과 연결되도록 상기 모재의 일면 및 타면에 제3 및 제4 배선패턴을 형성하는 과정;을 포함하는 센서 패키지 모듈의 제조 방법.The method of claim 12,
The process of preparing the substrate part,
Forming a plurality of through electrodes to penetrate the base material;
forming first and second wiring patterns on one surface and the other surface of the base material to be connected to some of the plurality of through electrodes;
A method of manufacturing a sensor package module, comprising: forming third and fourth wiring patterns on one surface and the other surface of the base material so as to be connected to the remaining through electrodes except for the partial through electrodes.
상기 기판부 상에 센서부의 하면을 접합하는 과정은,
상기 제3 배선패턴의 적어도 일부와 중첩될 수 있도록, 상기 기판부 상에 상기 센서부를 배치하는 과정;
상기 기판부와 상기 센서부 사이에 금속함유물질을 가지는 접합층을 형성하는 과정;
상기 접합층에 상기 기판부와 상기 센서부를 접합시키는 과정;
상기 접합층 중의 상기 금속함유물질을 이용하여 상기 센서부와 상기 제3 배선패턴과 상기 나머지 관통전극과 상기 제4 배선패턴을 열적으로 연결하는 과정;을 포함하는 센서 패키지 모듈의 제조 방법.The method of claim 13,
The process of bonding the lower surface of the sensor unit on the substrate unit,
disposing the sensor unit on the substrate unit so as to overlap at least a portion of the third wiring pattern;
forming a bonding layer having a metal-containing material between the substrate and the sensor;
bonding the substrate part and the sensor part to the bonding layer;
and thermally connecting the sensor unit, the third wiring pattern, the remaining through electrodes, and the fourth wiring pattern by using the metal-containing material in the bonding layer.
상기 센서부의 상면의 일부 영역을 상기 기판부의 일부 영역과 연결시키는 과정은,
상기 제1 배선패턴과 상기 센서부의 입출력 단자를 와이어 본딩으로 연결하여, 상기 센서부와 와이어와 상기 제1 배선패턴과 상기 일부 관통전극과 상기 제2 배선패턴을 전기적으로 연결하는 과정;을 포함하는 센서 패키지 모듈의 제조 방법.The method of claim 13,
The process of connecting a partial area of the upper surface of the sensor unit with a partial area of the substrate unit,
A process of connecting the first wiring pattern and the input/output terminals of the sensor unit by wire bonding to electrically connect the sensor unit, the wire, the first wiring pattern, the partial penetration electrode, and the second wiring pattern; A method for manufacturing a sensor package module.
상기 센서부와 상기 렌즈부를 접합하는 과정은,
상기 렌즈부와 상기 센서부 사이에 렌즈 캐비티를 형성하는 과정;을 포함하는 센서 패키지 모듈의 제조 방법.The method of claim 13,
The process of bonding the sensor unit and the lens unit,
A method of manufacturing a sensor package module comprising: forming a lens cavity between the lens unit and the sensor unit.
상기 렌즈 캐비티를 형성하는 과정은,
상기 렌즈부에 형성된 오목홈의 가장자리를 센서부에 접촉시키는 과정;
상기 오목홈의 가장자리와 상기 센서부를 접합시켜 밀봉된 렌즈 캐비티를 형성하는 과정;을 포함하는 센서 패키지 모듈의 제조 방법.The method of claim 16
The process of forming the lens cavity,
bringing an edge of the concave groove formed in the lens unit into contact with the sensor unit;
A method of manufacturing a sensor package module comprising: bonding an edge of the concave groove and the sensor unit to form a sealed lens cavity.
상기 오목홈의 가장자리와 센서부를 접합하는 과정은,
상기 렌즈부에 형성된 접합패턴과 상기 센서부 상에 형성된 금속함유물질을 가지며 폐루프 형상을 가지는 전도성범프를 접촉시키는 과정;
상기 접합패턴과 상기 전도성범프의 접합부를 열처리하여 접합하는 과정;을 포함하는 센서 패키지 모듈의 제조 방법.The method of claim 17
The process of bonding the edge of the concave groove and the sensor unit,
contacting a bonding pattern formed on the lens unit and a conductive bump having a closed loop shape and having a metal-containing material formed on the sensor unit;
A method of manufacturing a sensor package module comprising: heat-treating and bonding a junction between the junction pattern and the conductive bump.
상기 오목홈의 가장자리와 센서부를 접합하는 과정은,
상기 렌즈부와 상기 센서부 사이에 상기 금속함유물질을 가지며 단속적인 루프 형상을 가지는 전도성박막을 배치하는 과정;
상기 전도성박막을 경화시키며 팽창시켜 폐루프 형상으로 접합시키는 과정;을 포함하는 센서 패키지 모듈의 제조 방법.The method of claim 17
The process of bonding the edge of the concave groove and the sensor unit,
disposing a conductive thin film having the metal-containing material and having an intermittent loop shape between the lens unit and the sensor unit;
Method of manufacturing a sensor package module comprising: curing and expanding the conductive thin film to bond it in a closed loop shape.
상기 전도성범프를 접촉시키는 과정, 상기 열처리하여 접합하는 과정은 진공 분위기에서 수행되는 센서 패키지 모듈의 제조 방법.The method of claim 18
The process of contacting the conductive bumps and the process of bonding by heat treatment are performed in a vacuum atmosphere.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220020880A KR102644849B1 (en) | 2022-02-17 | 2022-02-17 | Sensor package module and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220020880A KR102644849B1 (en) | 2022-02-17 | 2022-02-17 | Sensor package module and manufacturing method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230123737A true KR20230123737A (en) | 2023-08-24 |
KR102644849B1 KR102644849B1 (en) | 2024-03-08 |
Family
ID=87841486
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220020880A KR102644849B1 (en) | 2022-02-17 | 2022-02-17 | Sensor package module and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102644849B1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20070084261A (en) * | 2004-11-24 | 2007-08-24 | 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 | Infrared sensor |
KR20070101158A (en) * | 2006-04-11 | 2007-10-16 | 샤프 가부시키가이샤 | Module for optical apparatus and method of producing module for optical apparatus |
JP2007324244A (en) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device |
KR100915134B1 (en) | 2008-12-10 | 2009-09-03 | 옵토팩 주식회사 | Image sensor camera module and method of manufacturing the same |
JP2019174224A (en) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | セイコーインスツル株式会社 | Infrared sensor and manufacturing method for infrared sensor |
-
2022
- 2022-02-17 KR KR1020220020880A patent/KR102644849B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20070084261A (en) * | 2004-11-24 | 2007-08-24 | 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 | Infrared sensor |
KR20070101158A (en) * | 2006-04-11 | 2007-10-16 | 샤프 가부시키가이샤 | Module for optical apparatus and method of producing module for optical apparatus |
JP2007324244A (en) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device |
KR100915134B1 (en) | 2008-12-10 | 2009-09-03 | 옵토팩 주식회사 | Image sensor camera module and method of manufacturing the same |
JP2019174224A (en) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | セイコーインスツル株式会社 | Infrared sensor and manufacturing method for infrared sensor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102644849B1 (en) | 2024-03-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100559664B1 (en) | Semiconductor package | |
US6727431B2 (en) | Optical module, circuit board and electronic device | |
JP4443865B2 (en) | Solid-state imaging device and manufacturing method thereof | |
KR100583494B1 (en) | Semiconductor package | |
KR100691398B1 (en) | Micro element package and manufacturing method thereof | |
US20090039527A1 (en) | Sensor-type package and method for fabricating the same | |
KR100546411B1 (en) | Flip chip package, image sensor module including the package and method of manufacturing the same | |
US20020093078A1 (en) | Optical device packages having improved conductor efficiency, optical coupling and thermal transfer | |
US9716193B2 (en) | Integrated optical sensor module | |
US20050003579A1 (en) | Imaging system | |
JP2005197717A (en) | Structure of image sensor package and its forming method, and structure of optical element package and its forming method | |
US20060138579A1 (en) | Image sensor package, solid state imaging device, and fabrication methods thereof | |
JP2002329850A (en) | Chip size package and its manufacturing method | |
KR101004243B1 (en) | Backside-illuminated photodiode array, method for manufacturing same, and semiconductor device | |
JP2009188191A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2004193600A (en) | Semiconductor device, manufacturing method therefor, semiconductor device cover and electronic apparatus | |
JPH03155671A (en) | Solid-state image sensing device | |
KR102644849B1 (en) | Sensor package module and manufacturing method thereof | |
KR20200133072A (en) | Image Sensor Package | |
KR100652955B1 (en) | Method for manufacturing Image sensor package | |
TW201340798A (en) | Multi-chip package | |
US7205095B1 (en) | Apparatus and method for packaging image sensing semiconductor chips | |
CN115000104A (en) | Light-permeable chip packaging structure and manufacturing method | |
US20040234190A1 (en) | Optical modules and method for manufacturing the same, and electronic devices | |
KR20210080718A (en) | Semiconductor aarckage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |