TW201003881A - Electronic device package with electromagnetic compatibility (EMC) coating thereon - Google Patents

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Shin-Chang Shiung
Tzu-Han Lin
Chieh-Yuan Cheng
Li-Hsin Tseng
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Visera Technologies Co Ltd
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Description

201003881 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種電子元件封裝體，特別是有關於 一種具電磁波相容（EMC)鍍層的影像感測元件封裝體。 【先前技術】 抗電磁波干擾（anti-electromagnetic interference，簡 稱 anti-EMI)或電磁波相容（electromagnetic compatibility，簡稱EMC)對採用高解析度電子影像感侧 器的數位照相機而言是必需的技術手段。在傳統上，使 用金屬盒做為電磁波相容的物件，以避免數位相機系統 中其他構件所造成的電磁波干擾效應。雖然使用金屬盒 在機械性方面有許多優點，然而其佔去過多的系統空 間。再者’在組裝時發生錯誤或之後測試時發現失效， 其重工或重製的工序將非常困難，因而導致高製造成本 及低製程良率。 美國專利早期公開案號US Pub. No. 2003/0223008揭 露一相機模組’由一影像感測模組所構成，並且其與一 影像訊號處理單元封裝於一基材上。一 EMC層設置在該 基材的背面。 第1圖係顯示傳統上使用金屬盒組裝於一影像感測 器模組上。請參閱第1圖，一光電元件封裝體1Q包括一 金屬盒9組裝於一影像感測器模上。此影像感測器模是 由一影像感測器晶片級封裝體（CSp) 3，一玻璃頂蓋5設 〇978-A33575TWF/2008-006/jamngwo 5 201003881 置於該CSP上，以及一組具有光圈6的光學透鏡7。應 注意的是，欲使上述金屬盒9順應該影像感測器模是非 常困難的。實際上，具有金屬盒的組裝體將進一步焊接 並封裝於' ~~印刷電路板（未纟會不）上’再猎由印刷電路板的 電路延伸接地。因此需要額外的封裝製程，以達電磁波 相容（EMC)的小果，然而此組裝步驟亦將造成額外的製造 成本。再者，此搭配金屬盒的光電元件封裝體10僅能在 組裝於印刷電路板及延伸接地的後段製程完成之後，方 能進行電性測試。因此，當抗電磁波干擾（anti-EMI)能力 測試發生失效時，此光電元件封裝體的重工或重製的工 序將是非常困難。有鑑於此，業界亟需一種具電磁波相 容遮蔽效果的光電元件封裝體，能避免重工時的且避免 電磁波散射干擾的效應。 【發明内容】 有鑑於此，本發明之實施例提供一種具電磁波相容 (EMC)遮蔽效果的電子元件封裝體。此電子元件封裝體進 一步配置一抗電磁波干涉鍍層的光圈，以避免内部電磁 波散射干擾的效應。 本發明之一樣態在於提供一種具電磁波相容（EMC) 鍍層的電子元件封裝體，其包括：一晶片級封裝體具有 一影像感測器陣列晶片以及一組光學構件；一封膠層定 義該晶片級封裝體的外框；以及一電磁波相容（EMC)鍍層 設置於封膠層上，以避免電磁波干擾效應。 0978-A33575TWF/2008-006/jamngwo 6 201003881 本發明之另一樣態在於提供一種具電磁波相容 (EMC)鑛層的電子元件封裝體，其包括：—晶片級封裝體 具有一 CMOS影像感測器陣列晶片以及一組光學構^ ; 一封膠層定義該晶片級封裝體的外框；一遮蔽件設置於 該封膠層的頂層上；一框架將該組光學構件固定於該封 膠層上；以及一電磁波相容鍍層設置於封膠層上，=避 免電磁波干擾效應。 “為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易 懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 明如下： 【實施方式】 以下以各實施例詳細說明並伴隨著圖式說明之範 例’做為本發明之參考依據。 ,,^ 3 ^ ^ 且在圖式中，實施例之形 擴大，並以簡化或是錢標示。再者，圖 f中各70件之部分將以分別描$說明《，另彳 貫施例僅為揭示本發明使用田 定本發明。 杆疋方式，其亚非用以限 弟2A圖係顯示根據本發明第一實施 相容(EMC)鍍層的電子元件封 ， 圖係顯干為笛… 對4體的剖面示意圖。第2B ㈡乎'』不在弟2Α圖中吸收層Μ 圖。請參閱第2Α目，一電局#域2Β的放大 片級封麥触呈右—旦 電子兀件封裝體l〇〇a包括一晶 學構件/像感測器陣列晶片110以及-組光 予構件130。一封膠層ι25 兀 松~於该晶片級封裝體之上。 〇978-A33575TWF/20〇8-〇〇6/jamngw〇 201003881 一頂盍玻璃120設置於該影像感測器陣列晶片11〇與該 組光學構件130之間。一電磁波相容（EMC)鍍層14〇設置 於封膠層上，以避免電磁波干擾效應。 該晶片級封裝體可為一互補式金屬氧化半導體 (CMOS)影像感測晶片。配置一透明基板} 17以做為該封 •裝體的支撐基材。一 CMOS影像感測晶片ill具有—感 ，測陣列面112及多個電極墊114，貼附於該透明基板】17 上。一間隙子（dam)結構113夾置於該影像感測晶片m #忒透明基板117’並形成一間隙us於感測陣列面112 上方。一保護層116形成於該CM0S影像感測晶片m 上方。多條電性連線（未緣示）自該些電極墊1丨4延伸至封 裝體背面的保護層116上的球栅陣列（baU gdds) 118。 根據本發明之一實施例，此電磁波相容鍍層14〇設 置於該封膠層125的一外表面上。該電磁波相容鍍層14〇 T為电磁波吸收層’其包括一鐵磁性（ferr0Inagnetic)材 料、一亞鐵磁性（ferrite magnetic)材料及一反亞鐵磁性 、(antl-femte maSnetic)材料。該電磁波相容鍍層140應為 非導電性材料，或不良導體。再者，該電磁波相容鍍層 了由育塗法（spraying)、旋轉塗佈法（Spi；Q coating)、浸 置夬（dipping)、貼附法（tapping)或濺鐘法形 成。於元件運作時，源自外界所產生的電磁波EM會被 此免磁波相容鍵層14〇吸收或減弱，以避免電磁波干擾 效應’如第2B圖所示。 更有甚者，該組光學構件丨3〇包括一組具有光圈的 0978-A33575TWF/2008-006/jamngwo 8 201003881 光學透鏡130a和130b。並且，該影像感測器陣列晶片 111包括一内部線路延伸接地。 第3A圖係顯示根據本發明第二實施例之具電磁波 相容鍍層的電子元件封裝體的剖面示意圖。第3B圖係顯 示在第3A圖中混層吸收層140和150的局部區域3B的 放大圖。請參閱第3A圖，一電子元件封裝體100b包括 一晶片級封裝體具有一影像感測器陣列晶片110以及一 組光學構件130。一封膠層125模鑄於該晶片級封裝體之 / 上。一頂蓋玻璃120設置於該影像感測器陣列晶片110 \ 與該組光學構件130之間。一混層的電磁波相容鍍層，， 其包括一電磁波吸收層140a和一部分電磁波反射層 150，且設置於封膠層上，以避免電磁波干擾效應。 根據本發明另一實施例，此電磁波相容鍍層140a設 置於該封膠層125的一外表面上。該電磁波相容鍍層140a 可為一電磁波吸收層，其包括一鐵磁性（ferromagnetic)材 料、一亞鐵磁性（ferrite magnetic)材料及一反亞鐵磁性 、 （anti-ferrite magnetic)材料。該電磁波相容鍍層140a應為 非導電性材料，或不良導體。該部分電磁波反射層150 為一導電金屬，其包括銀、銅、鎳及上述金屬之任意組 合。該部分電磁波反射層150可反射光譜上某一特定波 長頻寬的電磁波’並穿透其他頻段的電磁波。再者，該 電磁波相容鍍層140a和部分電磁波反射層150二者皆可 由喷塗法（spraying)、旋轉塗佈法（spin coating)、浸置法 (dipping)、貼附法（tapping)或藏鑛法（sputtering)开j成。於 0978-A33575TWF/2008-006/jamngwo 9 201003881 生的電磁波EM會被部分電 且部分穿透，再藉由電磁波 以避免電磁波干擾效應，如
元件運作時，源自外界所產 磁波反射層150部分反射R 相容鍍層140a吸收或減弱， 第3B圖所示。 =4圖係顯示根據本發明第三實施例之具電磁波相 奋、’又θ的電子元件封裝體的剖面示意圖。本發明第三實 施例的電子元件封裝體100C實質上與第-實施例的電子 兀件封裝體隱等同或近似，為求簡明之故，在此省略 相同的敘述。然不同之處在於，第三實施例的電子元件 封，脸100c的该組光學構件13〇包括具有一光圈的 光子透鏡、、'且130a和13Ob。一遮蔽件丨45設置於該封膠層 的頂層上，其中部分電磁波反射層155設置於該遮蔽件 145的一内表面上，以吸收該電子元件封裝體的内 部反（散）射光。 \ —第5圖係顯示根據本發明第四實施例之具電磁波相 谷鐘層的氣子元件封裝體的剖面示意圖。本發明第四實 施例的電子元件封裝體1〇〇d實質上與第一實施例的電子 元件封裝體100a等同或近似，為求簡明之故，在此省略 相同的敘述。然不同之處在於，第四實施例的電子元件 封裝體100d包括一框架165固定於該封膠層125，其中 部分電磁波反射層160a設置於該框架165上。另一部分 電磁波反射層160b可設置於該封膠層125的一内表面 上。因此’可吸收或避免該電子元件封裝體丨〇〇c的内部 反（散）射光的影響。 0978-A3 j575TWF/2008-006/janingwo 10 201003881 —第6圖係顯示根據本發明第五實施例之具電磁波相 容鍍層的電子元件封裝體的剖面示意圖。本發明第六實 施例的電子元件封裝體職實質上與第一實施例㈣子 凡件封裝體l〇〇a等同或近似，為求簡明之故，在此省略 相同的敘述。然而不同之處在於，第六實施例的電子元 牛封衣⑯100e的該組光學構件13〇的面積小於 f ==陣列晶…面積。再者，該電磁波相容 二陣:：：。積在該組光學構件13。和該影像 株：ί發明上述諸實施例是以CM〇S影像感測器元 件封裝胆為例’以說明本發明之技術特點，然其並非用 以:艮定本發明的範圍，應了解的是光電元件封裝體，亦 可藉由上述本發明的技術特點實施。 本發明上述各實施例的優點在於形成不具導電性 =波相容鑛層於電子元件封裝體上，使得源自外界所 生的電磁波EM會被此電磁波相容鑛層吸收或減弱， 以避免電磁波干擾效應。再者，部分電磁波反射層可来 成於-頂遮蔽件上、或透鏡的框架上，及/或於該封靜 的-内表面上，以避免或吸收該電子元 反（散）射光的影響。 版日邻 本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用 :本發明的範圍，任何所屬技術領域中具有通常 者，在不脫離本發明之精神和範#可做些: 動與潤飾，因此本發明之保護範圍#視後附之申請專利 0978-A33575TWF/2008-006/janingwo Π 201003881 範圍所界定者為準。 12 0978-A33575TWF/2008-006/jamngwo 201003881 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示傳統上使用金屬盒組裝於一影像感測 器模組上； 第2A圖係顯示根據本發明第一實施例之具電磁波 相容（EMC)鍍層的電子元件封裝體的剖面示意圖； 第2B圖係顯示在第2A圖中吸收層140的局部區域 2B的放大圖； 第3A圖係顯示根據本發明第二實施例之具電磁波 f 相容鍍層的電子元件封裝體的剖面示意圖； 第3B圖係顯示在第3A圖中混層吸收層140和150 的局部區域3B的放大圖； 第4圖係顯示根據本發明第三實施例之具電磁波相 容鍍層的電子元件封裝體的剖面示意圖； 第5圖係顯示根據本發明第四實施例之具電磁波相 容鍍層的電子元件封裝體的剖面示意圖；以及 第6圖係顯示根據本發明第五實施例之具電磁波相 I 容鍍層的電子元件封裝體的剖面示意圖。 【主要元件符號說明】 習知部分（第1圖） 3〜影像感測器晶片級封裝體（CSP); 5〜玻璃頂蓋； 6〜光圈； 7〜光學透鏡組； 9〜金屬盒； 10〜光電元件封裝體。 0978-A33575TWF/2008-006/jamngwo 13 201003881 本案部分（第2A〜6圖） 100a-100e〜電子元件封裝體； 110〜影像感測器陣列晶片； 111〜CMOS影像感測晶片； 112〜感測陣列面； 113〜間隙子（dam)結構； 114〜電極塾， 115〜間隙； / 116〜保護層； 117〜透明基板； 118〜球柵陣列（ball grids); 120〜頂蓋玻璃； 125〜封膠層； 130〜光學構件； 130a和130b〜光學透鏡組； 13 5〜光圈； 4 140、140a、140’〜電磁波相容（EMC)鍍層； 145〜遮蔽件； 15 0〜部分電磁波反射層， 15 5〜部分電磁波反射層， 160a和160b〜部分電磁波反射層； 165〜框架。 0978-A33575TWF/2008-006/jamngwo 14

Claims (1)

  1. 201003881 十、申請專利範圍： 1. 一種具電磁波相容（EMC)鍍層的電子元件封裝 體，包括： 一晶片級封裝體具有一影像感測器陣列晶片以及一 組光學構件； 一封膠層定義該晶片級封裝體的外框；以及 一電磁波相容（EMC)鍍層設置於封膠層上，以避免電 磁波干擾效應。 / 2.如申請專利範圍第1項所述之具電磁波相容鍍層 的電子元件封裝體，其中該電磁波相容鍍層設置於該封 膠層的一外表面上。 3. 如申請專利範圍第1項所述之具電磁波相容鍍層 的電子元件封裝體，其中該電磁波相容鍍層包括一電磁 波吸收層。 4. 如申請專利範圍第3項所述之具電磁波相容鍍層 的電子元件封裝體，其中該電磁波吸收層包括一鐵磁性 ( (ferromagnetic)材料、一亞鐵磁性（ferrite magnetic)材料及 一反亞鐵磁性（anti-ferrite magnetic)材料。 5. 如申請專利範圍第1項所述之具電磁波相容鑛層 的電子元件封裝體，其中該電磁波相容鍍層為一混層 (hybrid layer)結構，其包括一電磁波吸收層和一部分電磁 波反射層。 6. 如申請專利範圍第5項所述之具電磁波相容鍛層 的電子元件封裝體，其中該部分電磁波反射層為一導電 0978-A33575TWF/2008-006/jamngwo 15 201003881 金屬7, ^包括银、銅、鎳及上述金屬之任意組合。 的带子*申請專·圍第5項所述之具電磁波相容鍍層 ;:Γ封裝體，其中該部分電磁波反射層設置於: 封膠層的—内表面上。 人 的二如：請專利範圍第1項所述之具電磁波相容錢層 裝體，其中該組光學構件包括-組具有光 J如：請專利範圍第5項所述之具電磁波相容錄層 體’更包括—遮蔽件設置於該封谬層的 、曰’其中該部分電磁波反射層設置於該遮蔽件的— 内表面上。 2 ★申Μ專利氣圍第5項所述之具電磁波相容鍍 ^電子70件封裝體，更包括—框架固定於該封膠層， /、中該部分電磁波反射層設置於該框架上。 11·如申請專利範圍第！項所述之具電磁波相容鑛 曰的包子7L件封裝體，其中該影像感測器陣列晶片包括 一接地的内部線路。 12. 如申請專利範圍第8項所述之具電磁波相容鍍 層的電子元件封裝體，其中該組光學構件的面積小於或 等於該影像感測器陣列晶片的面積。 13. 如申請專利範圍第12項所述之具電磁波相容鍍 層的電子元件封裝體，其中該電磁波相讀層順應性地 沉積在該組光學構件和該影像感測器陣列晶片上。 14. 如申請專利範圍第1項所述之具電磁波相容鍍 0978-A33575TWF/2008-006/jamn； 16 201003881 層的電子元件封裝體，其中該電磁波相容鍍層是由喷塗 法（spraying)、旋轉塗佈法（spin coating)、浸置法 (dipping)、貼附法（tapping)或濺鑛法（sputtering)形成。 15. —種具電磁波相容（EMC)鍍層的電子元件封裝 體，包括： 一晶片級封裝體具有一 CMOS影像感測器陣列晶片 以及一組光學構件； 一封膠層定義該晶片級封裝體的外框； r 一遮蔽件設置於該封膠層的頂層上； 一框架將該組光學構件固定於該封膠層上；以及 一電磁波相容鍍層設置於封膠層上，以避免電磁波 干擾效應。 16. 如申請專利範圍第15項所述之具電磁波相容鍍 層的電子元件封裝體，其中該電磁波相容鍍層設置於該 封膠層的一外表面上。 17. 如申請專利範圍第15項所述之具電磁波相容鍍 層的電子元件封裝體，其中該電磁波相容鍍層包括一電 磁波吸收層。 18. 如申請專利範圍第17項所述之具電磁波相容鍍 層的電子元件封裝體，其中該電磁波吸收層包括一鐵磁 十生（ferromagnetic)材料、一亞鐵磁十生（ferrite magnetic)材料 及一反亞鐵磁性（anti-ferrite magnetic)材料。 19. 如申請專利範圍第15項所述之具電磁波相容鍍 層的電子元件封裝體，其中該電磁波相容鍍層為一混層 0978-A33575TWF/2008-006/jamngwo 17 201003881 :=)結構’其包括-電磁波吸收層和-部分電磁 層的2二:二:V9項所述之具電磁波相容鍍 21如申过直V 述金屬之任意組合。 層的電子元件電磁波相容鑛 該封膠層的-内表面上: 電磁波反射層設置於 Γ声的:子:::::範圍第15項所述之具電磁波相容鍍 光圈的光學透鏡。，、中德先學構件包括一组具有 層的範：；；，所述之具電磁波相容鍍 該遮蔽件的-内表面上 料電磁波反射層設置於 声的帝子專利乾圍第19項所述之具電磁波相容鍵 ί ^框ί上⑦m其中該部分電磁波反射層設置於 声的雷$ -專利1& 11第15項所述之具電磁波相容鑛 裝體，其中該崎影像感測器陣列晶 月已括一接地的内部線路。 岸的申明專利氣圍第22項所述之具電磁波相容鍍 其中該組光學構件的面積小於或 寻於该衫像感測器陣列晶片的面積。 •如申明專利la圍第26項所述之具電磁波相容鐘 〇978-A33575TWF/20〇8-〇〇6/janMgwo 201003881 層的電子元件封裝體，其中該電磁波相容鍍層順應性地 沉積在該組光學構件和該影像感測益陣列晶片上。 28.如申請專利範圍第15項所述之具電磁波相容鍍 層的電子元件封裝體，其中該電磁波相容鍍層是由喷塗 法（spraying)、旋轉塗佈法（spin coating)、浸置法 (dipping)、貼附法（tapping)或濺鍍法（sputtering)形成。 0978-A33575TWF/2008-006/jamngwo 19
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