TW200522297A - Photosensitive semiconductor package and method for fabricating the same - Google Patents

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Chien-Ping Huang
Ke-Chuan Yang
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Description

200522297 五、發明說明（1) -【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種光感式半導體封裝件及其製法，尤 指一種可適用於影像感測器且利用銲線技術之光感式半導 體封裝件及其製法。 【先前技術】 隨著電子工業的進步與數位時代的來臨，各式電子產 品已曰漸朝向功效整合之趨勢發展，期能將多樣產品整合 於單一可攜式裝置上，以提升使用者之使用便利，進而突 破原有的空間限制，因此，對於例如電荷藕合元件 •harge Coupled Device， CCD)或 CMOS感測器、（CMOS Sensor )等配置於數位相機、光學掃描器、電腦視訊器（PC Camera)、玩具或指紋辨識器上的各類影像感測器（I m a g e Sensor)而言，如何將其整合於手機或個人數位助理（PDA) 等小體積可攜式裝置上，無疑是下一世代電子工業的挑 戰，特別係對手機等行動通訊裝置而言，其體積與厚度幾 乎每隔一段週期即呈倍數下降，故，如何將前述影像感測 器之半導體晶片封裝於此類小體積裝置上，同時復不致成 -為其薄型化趨勢t的發展障礙，顯然為當前封裝技術所面 臨之一大挑戰。 ^ ♦，知上欲封裝此類光感式半導體晶·片時「由於顧及此 類晶片需直接進行輻射或光訊號之接收，且亦須避免周遭 灰塵或濕氣進入該晶片周圍而損及其運作效能，故一般均 係如第1 1圖所揭示之美國專利第6，3 8 4，4 7 2號案，而將此 類晶片6 0接置於例如陶瓷基板（C e r a m i c S u b s t r a t e )等習
17684石夕品.ptd 第8頁 200522297 五、發明說明（2) 知承載件61上，復利用銲線62 (Wure)電性連接該晶片60 與承載件61，進而以一例如光學玻璃（〇pt lcai GUss)之 透光材料6 3封蓋於一封裝膠體6 4上而形成一蓋子（L i d )， 以隔絕濕氣並發揮其透光功能，俾使該晶片6 〇作用表面上 之感光區6 5與該透光材料6 3間隔一距離，進而可再與習知 透鏡元件（未圖示）配置成一體而整合成具有可攜式功能的 影像感測模組（I m a g e s e n s 〇 r Μ 〇 d u 1 e )。 然而’此一廣為使用的光感式晶片封裝方法具有極大 的結構缺點，而漸不符今日注重輕薄短小的封裝產品需 求’其原因係在於此方法係先將晶片6 0置於一承載件6 1 上’再對該晶片6 0進行銲線步驟，復以封裝膠體6 4形成一 欄壩（Dam)結構而圍置該晶片60，致使該封裝件除了不可 減省之晶片6 0與透光材料6 3寬度及高度外，復增加了攔壩 6 4高度H、銲線62跨距（Wire Span)寬度W卜與攔壩結構寬 度W 2，導致整體空間的多餘浪費，而再難配合未來發展趨 勢以縮小尺寸，例如美國專利第6，5 4 5，3 3 2號案、第 5，5 4 1，2 8 4號案、第 6，5 9 0，2 6 9號案、第 6，6 0 3，1 8 3號案、 第 5，0 3 7，7 7 9號案、第 5，9 2 3，9 5 8號案、第 5，8 2 1，5 3 2號 案、第 5，8 6 5 , 9 3 5號案、第 6，0 3 4，4 2 9號案、第 6，5 1 5，2 6 9 號嗦與-第6，4 8 3，1 0 1號案等習知封裝件，均同樣係採將晶 片接置於承載件並進行銲線作業之技術，亦均具有尺寸難 以縮小的缺點，再難適用於未來影像感測產品之封裝。 因此，業界遂有將例如基板等承載件開孔以容設晶片 之想法，例如美國專利第6，5 8 6，8 2 4號案所揭示，其係如
17684石夕品· ptd 第9頁 200522297 五、發明說明（3) -第1 2 C圖所不之半導體封裝件，而於一基板7 〇中開設〆孔 洞71 (Opening)，以將光感式晶片72容設於該孔洞7丨中益 以銲線7 3電性連接兩者，復於該晶片7 2之作用表面7 2 3上 接置一透光玻璃7 4，而以封裝膠體7 5包覆形成一件， 此設計中該晶片72可經由該透光玻璃74接收外界^號， 並藉由該基板70上的錫球76而與外界電性連接，部分 縮減丽述封裝模組之厚度，惟此一設計於接置晶， 係先如第12A圖所示於該基板7〇上黏置一膠片 ^ 以令該容設於基板7 0孔洞7丨中夕曰μ 7 9叮外屯 UaP &77上，— 玲（1中之晶片72可黏置定位於該膠 * 成 接置玻璃74與封膠後，指如第 酬所示移除該膠片77以進行植球步驟，非作二弟 :成…，’且該膠片77僅係供晶片7 程複雜 在於表終封裝結構中，徒然浪費膠片 ：：，亚未： 法重複再生使用，顯已形成商業 士成本，亦無 而，此一技術雖突破了尺寸 ^ 妒 缺點，故 難以克服之問題。 寸上之限制’然卻也衍生了其他 於是，為使晶片能快遺 -決前述問題，業界遂採習曰7 之孔洞中，以解 •如第-U圖所示先於承栽件δ9:开專：：，6 4 6’316號案， 片85之作用表面85a上形 y 匕洞8.9a’再於晶 電凸塊86接置於一彈性電 电塊86 (Β·Ρ),以藉該導
Board)的電性連接端 87a ^ . (nexible Circuit 位於該承載件89之孔洞 erminal)，進而使該晶片85定 89a中而與該彈性電路板87電性連
17684矽品· pt(j 第10頁 200522297 五、發明說明（4) 接，俾使其經由該彈性電路板8 7之孔洞與覆蓋於其上方的 透光板8 8接收光訊號；此設計確實不再需要額外之膠片而 可將晶片定位與電性連接步驟整合於同一製程中，改盖^ 八° 月丨」 層 Μ 刻 程 揭之問題；惟此法既係採用覆晶技術，則覆晶技術所具有 之缺點亦同樣將出現於本封裝結構中，此因於該晶片8 5上 形成導電凸塊8 6時，需於其預定位置形成一至少包括兹 層、黏著層與擴散層的多層凸塊底部金屬化匕”遵 Metallurgy, UBM)結構層，其中需進行曝 ^ Bump 、與銲料印刷（S ο 1 d e r P r i n t i n g )或電;、/ ”，頁〜 ，非但步驟繁複，亦大幅增加製程及材l ( P 1 a t i ng)等製 此類光感式晶片8 5往往具有極高的潔淨敏^成本’此外， 作用表面85 a上之感光區，更需防止灰塵。感、度’特別係其 而前述形成導電凸塊8 6之步驟既多且耗日卞或说氣之污染， 導致該光感式晶片8 5因受污染而良率丁 ^亦長’更將可能 另如美國專利第6, 3 9 6, 1 1 6號案、第牛6之問題。 、與曰本專利特開第 晶技術之 成導電凸塊，便係需先於透光玻璃上形 ^於違晶片上形 塊--，均—同樣具有高成本與低良率之缺點，導電線路與凸 術之光感式封裝件仍存有極大的發展障礙而t運用覆晶技 綜上所述，即知若採銲線電性連接 、 晶片，則有整體尺寸厚度難以縮小之方式封裝光感式 J 》 -r* 备》 上形成孔洞以降低厚度，又因晶片定位 而右於承載件 不易而需增加膠片 美國專利公開號第2 0 0 2 / 0 1 7 1 0 3 1號案 ’ 5 4 8，7 5 9號案 2 0 0 1 - 6 8 6 5 4號案等習知技術，亦均揭示有:承專利特 光感式半導體封裝件，其若非如前述+採用復晶技 ~ 〜而預先 200522297 五、發明說明（5) 之使用步驟與成本，均非理想的封裝設計；反之，如揚棄 鋅線技術而改採較先進的覆晶式電性連接方式，又將受限 .於覆晶技術之繁複性而大幅增加其製程成本，同時亦不適 合具有高潔淨敏感度的光感式晶片，實為光感式晶片封裝 奋展上的兩難，而成為技術開發上之停滯與瓶頸。 近來，亦有業者試圖採用其他類型晶片的封裝結構以 解決前述之兩難問題，例如早已廣泛運用於他類型晶片而 如第1 4圖所示之S〇C ( S u b s t r a t e -〇η - C h i p )封裝結構，其 -係於基板9 0上開設一孔洞9 1，以將晶片9 2黏置於該基板9 0 &下表面上，並藉銲線9 3電性連接該晶片9 2上之中央銲墊 9 4與該基板9 0下表面上的導電跡線層9 5，復以封裝膠體9 6 進行包覆封裝，若由圖式觀之，此一封裝方式確可減省銲 線佔用之空間，亦無需使用多餘膠片以接置晶片9 2，同 時，也無覆晶技術的高成本限制，似可用於光感式晶片之 封裝並改良前揭問題；然而，如再細究光感式晶片之特殊 設計，即知此一封裝結構實難適用於光感式晶片之封裝 上，按，一般光感式晶片之作用表面上視圖係如第1 5圖所 -示，中央具有厂用以接收光訊號的感光區9 7，周圍各邊緣 則設有多數個輸入/輸出銲墊98 ( I/O Pad)以黏接銲線，一 < *^此「其滿佈銲墊9 8的周圍各邊緣實無·多餘空-間以如第1 4 圖般黏接於基板9 0之下表面上，而該多數個周圍銲墊9 8亦 不可能如他類型晶片之中央銲墊9 4般，而由該基板9 0之孔 洞9 1中進行銲線9 3連接，即知，對光感式晶片而言，實難 以習知S0C封裝結構之形式進行封裝，所面臨之技術瓶頸
17684矽品.ptd 第12頁 200522297 五、發明說明（6) 亦遠較他類型晶片為大，始終仍無一理想且廣為業界接受 的封裝結構出現。 因此，如何開發一種使用銲線技術的光感式半導體封 裝件及其製法，以降低習知技術之厚度尺寸與製造成本， 同時，亦無需於製程中使用膠片或形成導電凸塊，進而可 大幅量產並達至理想良率，確為此封裝研發領域所需迫切 解決之課題。 【發明内容】 因此，本發明之一目的即在於提供一種低成本的光感 式半導體封裝件及其製法。 本發明之復一目的在於提供一種低厚度且小體積的光 感式半導體封裝件及其製法。 本發明之另一目的在於提供一種製程中不需形成導電 凸塊的光感式半導體封裝件及其製法。 本發明之再一目的在於提供一種製程中不需使用膠片 的光感式半導體封裝件及其製法。 本發明之又一目的在於提供一種製程簡單的光感式半 導體封裝件及其_製法。 本發明之且復一目的在於提供一種晶片定位穩固的光 感试半~導體封裝件及其製法。 … 本發明之且另一目的在於提供一種高良率的光感式半 導體封裝件及其製法。 為達前述及其他目的，本發明所提供之光感式半導體 封裝件，係包括：具有一第一表面、相對之第二表面與貫
I
17684碎品.ptd 第13頁 200522297 五、'發明說明（7) 穿開口的承載件；具有一作用表面與一相對之非作用表面 的光感式晶片，且該作用表面之邊緣位置上係分別形成有 -多數個銲墊，而該光感式晶片係以其作用表面之角緣位置 接置於該承載件之第二表面上，俾使該作用表面上之銲墊 外露出該開口；多數銲線，係容設於該開口中以電性連接 該光感式晶片上之銲墊與該承載件之第一表面；一透光單 元，係接置於該光感式晶片之作用表面上並容設於該開口 中；以及一封裝膠體，係包覆該多數銲線與該光感式晶片 ，之非作用表面周圍以封蓋住該開口。 ^ φ 本發明所提供之光感式半導體封裝件，另可包括：具 有一第一表面、相對之第二表面與貫穿開口的承載件；具 有一作用表面與一相對之非作用表面的光感式晶片，且該 作用表面之邊緣位置上係分別形成有多數個銲墊，而該光 感式晶片係以其作用表面之角緣位置接置於該承載件之第 二表面上，俾使該作用表面上之銲墊外露出該開口；多數 銲線，係容設於該開口中以電性連接該光感式晶片上之銲 墊與該承載件之第一表面；一封裝膠體，係包覆該光感式 晶片之非作用滚®周圍；以及一透光單元，係接置於該承 載件之第一表面上以封蓋住該開口。 ^ 0此，用以製造前述光感式半導體封裝件·之製法，其 步驟係包括：製備一承載件，係具有一第一表面、相對之 第二表面與貫穿該承載件的開口；製備一作用表面上接置 有透光單元的光感式晶片，且該作用表面之邊緣位置上係 分別形成有多數個銲墊；令該光感式晶片以其作用表面之
]7684^A.ptd 第14頁 200522297 五、發明說明（8) 角緣位置接置於該承載件之第二表面上，俾使該作用表面 上之銲墊外露出該開口 ，且使該透光單元容設於該開口 中；進行銲線步驟，以電性連接該光感式晶片上之銲墊與 該承載件之第一表面；以及進行封膠步驟，以令一封裝膠 體包覆該多數銲線與該光感式晶片之非作用表面周圍以封 蓋住該開口。 同時，製備前述另一光感式半導體封裝件之製法，其 步驟係包括··製備一承載件，係具有一第一表面、相對之 第二表面與貫穿該承載件的開口；製備一光感式晶片，且 該光感式晶片之作用表面的邊緣位置上係分別形成有多數 個銲墊；令該光感式晶片以其作用表面之角緣位置接置於 該承載件之第二表面上，俾使該作用表面上之銲墊外露出 該開口；進行銲線步驟，以電性連接該光感式晶片上之銲 墊與該承載件之第一表面；以及以一封裝膠體包覆該光感 式晶片之非作用表面周圍，並以一透光單元接置於該承載 件之第一表面上，進而封蓋住該開口。 前述之光感式晶片係以其作用表面之角緣位置接置於 該承載件第二滚®上靠近該開口角緣之位置上，且該作用 表面上除角緣位置外的其他區域係均不與該承載件之第二' 耒-¾溪觸，而該開口之角緣位置係分別形成有·一截角部， 以令該承載件第二表面上靠近該開口角緣之位置均分別形 成一截角區域，俾使該光感式晶片以其角緣位置接置於該 承載件第二表面上之截角區域上。 為達前述之接置狀態，可將該光感式晶片設計為一具
1768.4^7 品.ptd 苐15頁 200522297 五，發明說明（9) 有四角緣的方形晶片，而該開口則設計為四個角緣位置均 形成有截角部的近似方形開口 ，並搭配設計其尺寸，以令 -該方形晶片之邊長不大於該近似方形開口之邊長，且該方 形晶片之對角線長大於該近似方形開口之對角線長。 因此，藉由此一尺寸搭配設計，即可解決習知上難以 定位光感式晶片之問題，亦無需於製程中使用多餘之膠 片，同時，藉由低成本與高良率之銲線技術，亦無需如習 知般於製程中形成導電凸塊，進而可降低整體之厚度尺寸 —與製造成本，達至高良率與易於量產之功效。 j實施方式】 以下係藉由特定的具體實例說明本發明之實施方式， 熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之内容輕易地瞭解 本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具 體實例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於 不同觀點與應用，在不悖離本發明之精神下進行各種修飾 與變更。 第一實施例： 第1 A至1職系本發明第一實施例之製法流程圖，首 先，係先如第1 A圖所示製備一例如基板之承載件1 0，其係: -遍^•有一第一表面1 1、相對之第二表面12與貫穿-該承載件中 央位置的開口 1 5，且該第一表面1 1與第二表面1 2上係敷設 有導電跡線層1 3 ( T r a c e )，而若自第1 B圖之承載件1 0上視 圖觀之，可知該開口 1 5係為一近似方形之開口 ，其四個角 緣位置係分別形成有一截角部1 6，而令該承載件1 0上靠近
]7684石夕品.ptd 第16頁 200522297 五、發明說明（10) 該開口 1 5角緣之位置均分別形成一截角區域1 7，同時，該 承載件1 0第一表面1 1上靠近該開口 1 5邊緣之位置則分別形 成有多數個與該導電跡線層1 3電性連接的銲墊1 8，以與後 續接置之晶片20電性連接。 第1 C圖所示係為一預定接置於前述承載件1 0上的光感 式晶片2 0的作用表面2 1 a上視圖，該方形晶片2 0之中央位 置係具有一感光區2 2，其四邊緣上則分別形成有多數個銲 墊2 3，並令該晶片2 0之四個角緣位置上預留一未形成銲墊 2 3的黏置區域2 4，且該感光區2 2上係接置有一例如玻璃之 透光單元25 (未圖示於第1C圖），以避免該感光區2 2受灰 塵污染；同時，該光感式晶片2 0係可為一影像感測器 (Image Sensor)，以藉該感光區2 2接收外界經該透光單元 2 5射入的光訊號，或可為一發光二極體（L E D )，以發送光 訊號而經該透光單元2 5輸出至外界；此外，該晶片2 0之尺 寸設計係搭配該承載件1 0上之開口 1 5尺寸，而如第1 B、1 C 圖所示，令該方形晶片2 0之邊長S 1不大於該近似方形開口 1 5之邊長L卜且該方形晶片2 0之對角線長S 2大於該近似方 形開口 1 5之對肩」線長L 2。 因此，藉由前述之尺寸搭配設計，即可如第1 D圖所 示-，於_該承載件1 0第二表面1 2之截角區域1 7上-塗佈黏膠， 以供該晶片2 0之作用表面21 a的四角緣位置2 4能安置於其 上，而可將該晶片2 0接置於該承載件1 0之第二表面1 2上， 俾使該作用表面2 1 a上除該角緣位置2 4外之其他區域均貼 近於該開口 1 5，亦即除角緣位置2 4外的其他區域均不與該
1 /684石夕品.ptd 第17頁 200522297 五、發明說明（11) 承載件1 0之第二表面1 2接觸 開口 15中；此時，由於該晶片^使該透光單元以容設於該 之邊長L1’故而該晶片20邊緣〇之邊長S1不大於該開口 H 視圖所示貼近於該開口 i 之銲墊23將 · 面12接觸’同時，亦由於該與該承载件i。之第二表 二1 5之對角線長[2，故該晶 0之對角線長52大於該開 貫與該承載件丨〇之四個裁角的四個角緣位置24將可確 置5亥晶片2 0，充分解決了 : 7接觸，以穩固定位並黏 問題。 。上接置光感式晶片20的相關 •接著，如第1 F圖所示， 開口 1 5中之銲線2 8電性連接:鲜線步驟，以藉容設於該 。亥承載件1 0第一表面1 1上之銲執感式晶片2 0上之銲墊2 3與 收之光訊號可轉換為電訊後，1_8，俾使該感光區22所接 載件1 0上之導電跡線層1 3 ;再如^該銲線2 8而傳遞至該承 以令一封裝膠體3 〇包覆該多 ^第1 G圖，進行封膠步驟， 作用表面21a，使其不致外露而銲/乳。28與該光感式晶片20之 係未受該封裝膠體3 q包覆， ^知’此時該透光單元2 5 晶片感光區2 2篇_出於該開〇 ! 5，f ^光單元2 5與其下方之 成於該承載件1 〇之第二表面丨2以==」該封裝膠體3 0亦形 用表面21b周圍，-加強定位該曰匕设。亥.光感式晶片20之非— 圖二進行一植球步驟，而依預定之線取後 '如第1 Η 之第二表面1 2上植設多數銲球3 1，以技局於疏承載件1 0 訊號傳送至例如印刷電路板等外早=導電跡線層之電 因此，若兮水4斗、曰Η 兒子裝置（未圖示）中， 感式的 為一影像感測器，則外界光訊號
17684矽品· ptd 第18頁 200522297 五、發明說明（12) 將可經由該透光單元2 5、晶片感光區2 2、晶片銲墊2 3、銲 線2 8、承載件第一表面1 1之銲墊1 8、承載件導電跡線層1 3 與銲球3 1，而依序將轉換後之電訊號傳輸至印刷電路板 上，發揮光感式半導體封裝件之功效。 本發明所製得之光感式半導體封裝件的第一實施例之 剖視圖即如第1 Η圖所示，包括具有一第一表面1 1、相對之 第二表面1 2與一中央貫穿開口 1 5的承載件1 0，其第二表面 1 2上係接置有一光感式晶片2 0，且該晶片2 0係以其作用表 面2 1 a之角緣位置2 4接置於該承載件1 0之第二表面1 2上， 俾使該作用表面2 1 a上除該角緣位置2 4外之其他區域均貼 近於該開口 1 5，同時，該晶片2 0與該承載件1 0之第一表面 1 1係藉容設於該開口 1 5中的多數銲線2 8而電性連接，且該 開口 1 5中係另容設有一接置於該晶片2 0作用表面2 1 a上的 透光單元2 5，此外，該封裝件另包括一分別包覆該多數銲 線2 8、晶片作用表面2 1 a，與晶片非作用表面2 1 b周圍的封 裝膠體3 0，以及植設於該承載件1 0第二表面1 2上的多數銲 球3 1 〇 因此，藉油本發明之晶片2 0與承載件開口 1 5的尺寸搭 配設計，即可解決習知上難以定位光感式晶片2 0之問題，~ 亦-無奮於製程中使用多餘之膠片，同時，藉由··低成本與高 良率之銲線技術，亦無需如習知般於製程中形成導電凸 塊，進而可達至低厚度、小體積、低成本與製程簡易等功 效，解決習知上長久存在的諸多封裝問題。 前述之光感式晶片2 0—般係以批次量產方式製造，其
17684碎品· ptd 第19頁 200522297 五、發明說明（13) 係如第2 A圖所示製備_晶圓3 5 ( Wa f e r )，該晶圓3 5係已完 成半導體加工製程’而使該晶圓3 5上的每一預定晶片2 〇上 3句具有一感光區2 2、導電跡線層（未圖示）與多數銲墊2 3， 再如第2 B圖’以一自動化製程於每一預定晶片2 〇之感光區 2 2上接置一透光單元2 5，該透光單元2 5係可為一玻璃片、 一紅外線渡光片（1 R F i 11 e r )、或一塗佈於該晶片2 0作用 表面21a上的透光材料層，接著，如第％圖般依該晶圓35 上的晶片切割線進行切割步驟，即可視晶圓3 5大小而分別 製得數量不等的光感式晶片20。 •本發明所揭不之光感式半導體封裝件除如第1 Η圖所揭 示之、、’σ構外’亦可如第3圖所示，而將該封裝膠體3 〇完全 包復於e玄晶片2 0之非作用表面2 i b上，以保護該晶片2 〇並 強化其疋位接著效果；此外，亦可如第4圖所示，於該承 載件10之第一表面丨丨上配置一透鏡座4〇 (Lens H〇Uer)， f令該透鏡座40位列於該透光單元25之上方而間隔一距 離’並使遠透鏡座4〇中之透鏡41 (Lens)正對該透光單元 2 5下的感光區2 2，俾使外界光訊號可經該透鏡4丨聚焦後經 該透光單元25ϋΛ該感光區22中，從而製成一如圖所示的 影像感測模組（I m a g e S e n s 〇 r Μ 〇 d u 1 e )。 ’ 二貫施例 前述實施例均係用以封裝一接置有透光單元2 5的光感 式晶片2 0，惟本發明所揭示之特徵亦可適用於其他封裝結 構’而將該透光單元2 5接置於該承載件1 〇上方以封蓋住該 開口 1 5，進而減省所使用的封裝膠體3 〇材料，其製法係如
Π684矽品.Ptd 第20頁 200522297 五、發明說明（14) 第5A至5D圖所示，首先將一光感式晶片 1 〇的第二表面1 2，以令該晶片20之作用车 承載件1 0上之開口 1 5，並進行銲線作掌、$ 2 1 &貼近於該 1、，水1F杀，宜中，今曰月 2 〇 亦如第iD圖所示以其四個角緣位置24接觸點置咳^件1〇 弟二表面12之截角區域？7,惟此時該晶片2〇之作用表面 2 1 a上並未接置有透光皁A ;接著，如第 封膠步驟，令一封裝膠體30形成於該承載 ^ _ :2以包覆該光感式晶片2。之非作用表面2 〜-該 晶片20之定位；再如第5C圖所示，於該承載 5 面1 1上形成攔壩（Dam)45，該凸堍或 乐衣 度係高於該銲線28之線弧高度；最T'為；點膠，且其高 載件U之第-表面U上接置_透^ =第5D圖，於該承 而令該透光單元25定位於該承載^ ^ 5 ’以藉該攔壩45 銲線2 8，並於該承載件1 〇之— 且不致壓迫該多數 31，此即完成本發明:f面12上植設多數銲球 =:其各部結構組成即如= 苐二貫施例：/ 前述第二實施例中需另辦 —/ 其戈棟設計亦可能致使該鲜‘二二形成攔壩45之步驟，且一 擠，而損及電性，因此f太^叉到該透光單-元2 5之壓 該承載件！ 〇第一 I 5明亦可如第6A圖所示，而 戟什i㈣表面1 1之開口 1 Μ囹π々々 於 4 6 ( F i n g e r )，該凹陷4曰。y成夕數凹陷銲指部 多數銲塾23的位置，且ΥΥ/6係對應於該晶片邊緣之 且係與该承載件1〇上之導電跡線層電
200522297 五、發明說明（15) 性連接’因此，♦ 該承載件1。時，TC晶片2°藉其角緣 銲線28而分別電性^接=開口 1 5之晶片銲塾 藉由該凹陷銲指部^至其對應凹陷銲指部 不致古於1 1 : 凹陷設計，該多數銲 不致问於该承载件】n Μ 第6Β圖所示黏置於亨=二表面U，故當該 八。％承戟件1 〇上時，兮清# 接觸到該些銲線2δ，而飞干1 U上才痃透光 仏之設置與材料成本可避免銲線28受壓並 此些將透光單开9 緩二、第三實施例），：置於該承載件10上 ^亦可依前所述，而如 透鏡41的透鏡座4。，=载：二之傻^ 之功效。 衣成一影像感測模組 承載件之其他實施例： 本發明所提出之承 尺寸進行設計，以令今=1 〇，其開口 1 5係 之邊長，並令刻以：：5:邊長大於或 長，進而達至將該晶片=角線長小於該晶 -#t玄【片20上之銲墊23 ^置於S亥開口丨5上 尺寸條件之開口的4:二因此，.凡是 8圖之承載件1〇上視:件传^具可斤適用於本 口此四角緣係分別形成=二近：方开” 1〇上靠近該開。15角缘形截角部16’ 月、、象之位置均分別形成一 位置而接置於 2 3將可藉多數 4 6上，此時， 線2 8之線孤將 透光單元2 5如 單元2 5將不致 減省前述欄壩 之封裝結構 苐7圖般（以第 ^片2 0之非作 1配置一具有 ，發揮整合性 搭配晶片2 0之 等於該晶片2 〇 片2 0之對角線 同時又不致壓一 具-有符合前述 發明，例如第 3 口 1 5 ’該開 以令該承載件 截角區域1 7，
200522297 五、發明說明（16) '-----__ ____ 俾使晶片2 0之邊長S味大於該 、 對角線長S 2大於該開口 1 &之 汗1=7 1 5之邊長L 1，晶片2 0之 2 0之四角緣位置2雜置於亨承角線長L 2，從而可令該晶片 如第9圖之承載件丨〇上視圖'7\載件1 0之截角區域1 7上；或 角緣分別形成一方形垂直㈤截’係^於該承載件丨〇開口丨5的四 S 1不大於該開口 1 5之邊長[1曰卩1 6 ’亦可令晶片2 0之邊長 開口 15之對角線長L2，^而將晶^ 20之對角線長S2大於該 件1 0上；亦可如第丨〇圖所示之°亥晶片2 0接置定位於該承載 載件1 0之開口 1 5的四角緣分承載件1 0上視圖，係於該承 以令晶片20之邊長S1不大:兮^成一方形突出截角部16， 對角線長S2大於該開口 15之^ : 口 15之邊長U，晶片20之 功效。 、角線長L2，進而發揮相同之 因此，本發明即係藉由承 寸*ί合配设计’以解決中央呈有 2 3之感光式晶片2 0的接置限制 係以近似方形開口 1 5與方形曰 發明之限制，包括設計其他形 片上其他未形成銲墊之周緣位 式，亦均可適用於本發明。 Μ纟示上所述，即知本發明所 及其製法，確可藉由其尺寸設 製程中使用膠片或形成導電2 降低整體之厚度尺寸與製造成 之功效。 載件10開口 15與晶片2〇之尺 感光區22而各邊緣具有銲墊 ，前述各實施例與圖式雖均 片2 〇為例，惟此揭示並非本 ί之承載件開口 、或利用晶 置以黏置於承載件等實施方 提出之光感式半-導趲封裝件 :與銲線技術，而無需再於 鬼，解決習知問題’進而可 本，達至高良率與易於量產
200522297 五、發明說明（17) - 上述實例僅為例示性說明本發明之原理及其功效，而 非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違 背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與變 化。因此，本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利 範圍所列。
17684石夕品.ptd 第24頁 200522297 · 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 第1 A至1 Η圖係本發明之光感式半導體封裝件的第一實 施例之製法流程圖，其中，第1 Β圖係其承載件之上視圖， 第1 C圖係其光感式晶片之上視圖； 第2 Α至2 C圖係本發明之第一實施例的光感式晶片之批 次量產流程圖； 第3圖係本發明之第一實施例的其他結構剖視圖； 第4圖係本發明之第一實施例所製成之影像感測模組 的剖視圖， 第5 A至5 D圖係本發明之第二實施例之製法流程圖； 第6 A至6 B圖係本發明之第三實施例之製法流程圖； 第7圖係本發明之第三實施例所製成之影像感測模組 的剖視圖； 第8圖係本發明之承載件的另一實施例上視圖； 第9圖係本發明之承載件的再一實施例上視圖； 第1 0圖係本發明之承載件的又一實施例上視圖； 第1 1圖係美國專利第6，3 8 4，4 7 2號案所揭示之半導體 封裝件剖視圖/ _ 第1 2 A至1 2 C圖係美國專利第6，5 8 6，8 2 4號案所揭示之~ 啐-筹踱封裝件的製法流程圖； - 第1 3圖係美國專利第6，6 4 6，3 1 6號案所揭示之半導體 封裝件剖視圖； 第1 4圖係習知S0C封裝結構之剖視圖；以及 第1 5圖係光感式晶片之作用表面上視圖。
17684石夕品.ptd 第25頁 200522297
圖式’簡單說明 10 承 載 件 11 第 一 表 面 • 12 第 二 表 面 13 導 電 跡 線層 15 開 α 16 截 角 部 ” 截 角 區 域 18 銲 墊 20 晶 片 21a 作 用 表 面 21b 非 作 用 表 面 22 感 光 區 23 銲 墊 24 角 緣 位 置 25 透 光 單 元 28 銲 線 _ 封 裝 膠 體 31 銲 球 35 晶 圓 40 透 鏡 座 41 透 鏡 45 欄 壩 46 凹 陷 銲 指 部 60 晶 片 61 承 載 件 62 銲 線 63 透 光 材 料 64 封 裝 膠 體 65 感 光 區 70 基 板 71 子L 洞 72 晶 片 72a 作 用 表 面 73 銲 線 74 透 光 玻 璃 75 封 裝 膠 體 ♦ 球 - 77 膠 片 85 晶 片 85a 作 用 表 面 86 導 電 凸 塊 87 彈 性 電 路板 87a 電 性 連 接 端 88 透 光 板 89 承 載 件 89a 孔 洞 17684矽品.ptd 第26頁 200522297
17684碎品.ptd 第27頁

Claims (1)

  1. 200522297 六、申請專利範圍 ‘ 1 . 一種光感式半導體封裝件，係包括： 承載件，係具有一第一表面、相對之第二表面與 * 貫穿該承載件的開口； 光感式晶片，係具有一作用表面與一相對之非作 用表面，且該作用表面之邊緣位置上係分別形成有多 數個銲墊，而該光感式晶片係以其作用表面之角緣位 置接置於該承載件之第二表面上，俾使該作用表面上 之銲墊外露出該開口； ' 多數銲線，係容設於該開口中以電性連接該光感 .0式晶片上之銲墊與該承載件之第一表面； 透光單元，係接置於該光感式晶片之作用表面上 並容設於該開口中；以及 封裝膠體，係包覆該多數銲線與該光感式晶片之 非作用表面周圍以封蓋住該開口。 2 .如申請專利範圍第1項之光感式半導體封裝件，其中， 該光感式晶片係以其作用表面之角緣位置接置於該承 載件第二表面上靠近該開口角緣之位置上。 • 3.如申請專利範圍第2項之光感式半導體封裝件，其中， 該開口之角緣位置係分別形成有一截角部，以令該承 -1^載？牛第二表面上·靠近該開口角緣之位置均分別形成一 截角區域。 4.如申請專利範圍第3項之光感式半導體封裝件，其中， 該光感式晶片係以其角緣位置接置於該承載件第二表 面上之截角區域上。
    17684石夕品.ptd 第28頁 200522297 六、申請專利範圍 5 .如申請專利範圍第1項之光感式半導體封裝件，其中， 该光感式晶片係為具有四個角緣的方形晶片，而该開 口係為四個角緣位置均形成有截角部的近似方形開 Ό ° 6 .如申請專利範圍第1項之光感式半導體封裝件，其中， 該封裝膠體係完全包覆於該光感式晶片之非作用表面 上。 7.如申請專利範圍第1項之光感式半導體封裝件，其中， 該光感式晶片係為一影像感測器（I m a g e S e n s 〇 r )。 8 .如申請專利範圍第1項之光感式半導體封裝件，其中， 該透光單元係接置於該光感式晶片之作用表面中央位 置的感光區上。 9 .如申請專利範圍第1項之光感式半導體封裝件，其中， 該承載件之第二表面上係植接有多數銲球。 1 0 .如申請專利範圍第1項之光感式半導體封裝件，其中， 該承載件之第一表面上復可接置一透鏡載具，以令該 透鏡載具中之透鏡與該透光單元間隔一距離。 1 1 . 一種光感式半導體封裝件，係包括： 承載件，係具有一第一表面、相對之第二表面與 --貫，該承載件的-開口； … 光感式晶片，係具有一作用表面與一相對之非作 用表面，且該作用表面之邊緣位置上係分別形成有多 數個銲墊，而該光感式晶片係以其作用表面之角緣位 置接置於該承載件之第二表面上，俾使該作用表面上
    ]/684石夕品.ptd 第29頁 200522297 六、t請專利範圍 '之銲墊外露出該開口； 多數銲線，係容設於該開口中以電性連接該光感 ^ 式晶片上之銲墊與該承載件之第一表面； 封裝膠體，係包覆該光感式晶片之非作用表面周 圍；以及 透光單元，係接置於該承載件之第一表面上以封 蓋住該開口。 1 2.如申請專利範圍第1 1項之光感式半導體封裝件，其 中，該光感式晶片係以其作用表面之角緣位置接置於 φ該承載件第二表面上靠近該開口角緣之位置上。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之光感式半導體封裝件，其 中，該開口之角緣位置係分別形成有一截角部，以令 該承載件第二表面上靠近該開口角緣之位置均分別形 成一截角區域。 1 4 .如申請專利範圍第1 3項之光感式半導體封裝件，其 中，該光感式晶片係以其角緣位置接置於該承載件第 二表面上之截角區域上。 1 5 ·如申請專科範圍第1 1項之光感式半導體封裝件，其 中，該光感式晶片係為具有四個角緣的方形晶片，而 該，口係為四個_角緣位置均形成有截角部的近似方形 開口。 1 6 .如申請專利範圍第1 1項之光感式半導體封裝件，其 中，該承載件第一表面上係形成有欄壩（Dam )，以藉該 欄壩而使該透光單元不致接觸該銲線。
    17684印品.ptd 第30頁 200522297 六、申請專利範圍 1 7 .如申請專利範圍第1 1項之光感式半導體封裝件，其 中，該承載件第一表面上係形成有多數凹陷銲指部 (Finger)，以藉該銲線而電性連接該凹陷銲指部與該 光感式晶片上之銲墊，並使該透光單元不致接觸該銲 線。 1 8 .如申請專利範圍第1 1項之光感式半導體封裝件，其 中，該封裝膠體係完全包覆於該光感式晶片之非作用 表面上。 1 9 .如申請專利範圍第1 1項之光感式半導體封裝件，其 中，該光感式晶片係為一影像感測器 （Image Sensor)0 2 0 .如申請專利範圍第1 1項之光感式半導體封裝件，其 中，該承載件之第二表面上係植接有多數銲球。 2 1 .如申請專利範圍第1 1項之光感式半導體封裝件，其 中，該承載件之第一表面上復可接置一透鏡載具，以 令該透鏡載具中之透鏡與該透光單元間隔一距離。 2 2. —種光感式半導體封裝件之製法，其步驟係包括： 製備一/承載件，係具有一第一表面、相對之第二 表面與貫穿該承載件的開口； -^ …製備一作用_表面上接置有透光單元的光感式晶 片，且該作用表面之邊緣位置上係分別形成有多數個 銲墊； 令該光感式晶片以其作用表面之角緣位置接置於 該承載件之第二表面上，俾使該作用表面上之銲墊外
    17684石夕品.ptd 第31頁 200522297 六/申請專利範圍 露出該開口，且使該透光單元容設於該開口中； 進行銲線步驟，以電性連接該光感式晶片上之銲 . 墊與該承載件之第一表面；以及 進行封膠步驟，以令一封裝膠體包覆該多數銲線 f 與該光感式晶片之非作用表面周圍以封蓋住該開口。 2 3 .如申請專利範圍第2 2項之光感式半導體封裝件之製 法，其中，該光感式晶片係以其作用表面之角緣位置 接置於該承載件第二表面上靠近該開口角緣之位置 上。 y .如申請專利範圍第2 3項之光感式半導體封裝件之製 法，其中，該開口之角緣位置係分別形成有一截角 部，以令該承載件第二表面上靠近該開口角緣之位置 均分別形成一截角區域。 2 5 .如申請專利範圍第2 4項之光感式半導體封裝件之製 法，其中，該光感式晶片係以其角緣位置接置於該承 載件第二表面上之截角區域上。 2 6 .如申請專利範圍第2 2項之光感式半導體封裝件之製 法’其中v "t老光感式晶片係為具有四個角緣的方形晶 片，而該開口係為四個角緣位置均形成有截角部的近 以”方形開口。 2 7 .如申請專利範圍第2 2項之光感式半導體封裝件之製 法，其中，該封裝膠體係完全包覆於該光感式晶片之 非作用表面上。 2 8 .如申請專利範圍第2 2項之光感式半導體封裝件之製
    17684石夕品.ptd 第32頁 200522297 六、申請專利範圍 • 法 ， 其 中 7 該 光 感 式 晶 片 係 為 一 影 像 感 測 器 (Image Sen S〇 r ) 〇 2 9 .如 中 請 專 利 Ar/r 漳巳 圍 第 2 2項之光感 式 半 導 體 封 裝 件 之 製 法 其 中 ， 該 透 光 早 元 係 接 置 於 該 光 感 式 晶 片 之 作 用 表 面 中 央 位 置 的 感 光 區 上 0 3 0·如 中 請 專 利 々/r 摩巳 圍 第 2 2項 之 光 感 式 半 導 體 封 裝 件 之 製 法 ， 其 中 5 該 製 法 復 包 括 於 該 承 載 件 之 第 -- 表 面 上 植 接 多 數 銲 球 0 3 1 ·如 中 請 專 利 章巳 圍 第 2 2項之光感 式 半 導 體 封 裝 件 之 製 法 ， 其 中 5 該 製 法 復 包 括 於 該 承 載 件 之 第 一 表 面 上 接 置 一 透鏡載具 以 令該透鏡載具 中之透鏡與該透光單 元 間 隔 一 距 離 〇 32· — 種 光 感 式 半 導 體 封 裝 件 之 製 法 7 其 步 驟 係 包 括 ； 製 備 一 承 載 件 1 係 且 有 一 第 一 表 面 、 相 對 之 第 二 表 面 與 貫 穿 該 承 載 件 的 開 Π ， 製 備 一 光 感 式 晶 片 且 該 光 感 式 晶 片 之 作 用 表 面 的 邊緣位 置 上 係 分 別 形 成 有 多 數個銲墊 令 該 光 感 式 晶 片 以 其 作 用 表 面 之 角 緣位 置 接 置 於 該 承 載 件 之 第 二 表 面 上 俾 使 該 作 用 表 面 上 之 銲 墊 外 一露· —出 該 開 D y - ·- 進 行 銲 線 步 驟 以 電 性 連 接 該 光 感 式 晶 片 上 之 銲 墊 與 該 承 載 件 之 第 一 表 面 y 以 及 以 一 封 裝 膠 體 包 覆 該 光 感 式 晶 片 之 非 作 用 表 面 周 圍 1 並 以 透 光 單 元 接 置 於 該 承 載 件 之 第 表 面 上
    17684石夕品.ptd 第33頁 200522297 六、‘申請專利範圍 進而封蓋住該開口。 3 3 .如申請專利範圍第3 2項之光感式半導體封裝件之製 • 法，其中，該光感式晶片係以其作用表面之角緣位置 接置於該承載件第二表面上靠近該開口角緣之位置 ^上。 3 4 .如申請專利範圍第3 3項之光感式半導體封裝件之製 法，其中，該開口之角緣位置係分別形成有一截角 部，以令該承載件第二表面上靠近該開口角緣之位置 均分別形成一截角區域。 如申請專利範圍第3 4項之光感式半導體封裝件之製 法，其中，該光感式晶片係以其角緣位置接置於該承 載件第二表面上之截角區域上。 3 6 .如申請專利範圍第3 2項之光感式半導體封裝件之製 法，其中，該光感式晶片係為具有四個角緣的方形晶 片，而該開口係為四個角緣位置均形成有截角部的近 似方形開口。 3 7 .如申請專利範圍第3 2項之光感式半導體封裝件之製 法，其中v該„承載件第一表面上係形成有欄壩（Dam)， 以藉該欄壩而使該透光單元不致接觸該銲線。 -儀h如今請專利範圍·第3 2項之光感式半導體封裝件之製 法，其中，該承載件第一表面上係形成有多數凹陷銲 指部（F 1 n g e r )，以藉該銲線而電性連接該凹陷銲指部 與該光感式晶片上之銲墊，並使該透光單元不致接觸 該銲線。
    17684石夕品.ptd 第34頁 200522297 六、申請專利範圍 3 9 .如申請專利範圍第3 2項之光感式半導體封裝件之製 法，其中，該封裝膠體係完全包覆於該光感式晶片之 非作用表面上。 4 0 .如申請專利範圍第3 2項之光感式半導體封裝件之製 法’其中’該光感式晶片係為一影像感測裔（I m a g e Sensor)° 4 1 .如申請專利範圍第3 2項之光感式半導體封裝件之製 法，其中，該製法復包括於該承載件之第二表面上植 接多數銲球。 4 2 .如申請專利範圍第3 2項之光感式半導體封裝件之製 法，其中，該製法復包括於該承載件之第一表面上接 置一透鏡載具，以令該透鏡載具中之透鏡與該透光單 元間隔一距離。
    1 7684^ 品.ptd 第35頁
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