TW591778B - Package structure for a microsystem - Google Patents

Description

591778 __案號92105867_年_月 曰 修正___ 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種微糸統封裝結構’且特別是有 關於一種具有微鏡片機構之微系統封裝結構，而在微鏡片 機構與CMOS晶片之間具有環形樣式的墊塊，而墊塊具有至 少一開口 ，以減缓微鏡片機構因高溫熱膨脹而產生翹曲的 程度。 【先前技術】 在現今資訊世代的社會下，電子產品已變成人類不 可或缺的日常用品，其中就投影設備而言，是利用投射的 原理，將平面的影像投射到更大的螢幕上，在投射的同時 會將影像放大，而可以同時讓許多人看到其平面上的影像 上。目前投影機最常被公司行號用來作簡報或教盲却丨繞之 用，甚至更新一代投影機，= 腦互相連接，如此便可以直接將影像、文字或表格做投 影。另外，一般常見的投影電視，亦是利用投影的方式形 成晝面到榮幕上。 一接下來，敘述另一種影像顯示裝置，請參昭第1圖， 其繪示一般投影設備的影像投影示意圖。投設' 〇 =:，源1〇2、多個透鏡104、108、_彩色遽光片1〇6、一 被糸、、先封裝結構1 2 0、一鏡頭1 1 0及一螢幕丨丨 、、、k透鏡1 0 4的折射，光線1 1 4會投射到彩色、清 H〗n 上，而光線114經過彩色遽光片106的壚光，；投射到透鏡

591778 ---92105867_ 年月曰__ 五、發明說明（2) 1 0 8上’經過透鏡i 〇 8的折射，光線丨丨4會投射到微系統封 裳結構1 2 0上。由於微系統封裝結構丨2 〇具有多個微鏡片組 及一CMOS晶片，藉由CM0S晶片與微鏡片機構之間的靜電吸 引力’可以精密地控制微鏡片機構之微鏡片的局部旋轉， 而能夠選擇欲投影到螢幕丨丨2上的影像。如此光線丨丨4投射 到微系統封裝結構i 2 〇之微鏡片上之後，藉由控制微鏡片 的旋轉角度’可以使微鏡片反射光線丨丨4到螢幕丨丨2上，而 在螢幕1 1 2上顯示出所需求的影像。光線丨丨4在經過微系統 封裝結構1 2 0之微鏡片反射之後，會投射到透鏡組丨丨〇上， 經過透鏡組1 1 〇的折射，再將光線丨丨4投射到螢幕丨丨2上。 2而，在微系統封裝結構中，CM〇s晶片在作動時會產生高 溫’並且聚焦後的光線照射到微鏡片機構上之後，亦 微鏡片機，產生高溫，若微鏡片機構因受壓或受熱而變 形’將會嚴重影響光線經過微鏡片機構之反射路徑。 【發明内容】 14此本發明的目的就是在提供一種微系 ί::: i ί L高溫熱膨脹使微鏡片機構產生翹曲的、： 當幕鏡片反射之後，可以精準地投射到 在敘述本發明之前，先對空間介 ^ ti ^ Γ.1 ^ tr· J,·· ^ ^ Fa1 ^ 接觸均可。舉例而言，Α物在Β物上，其戶=: “勿可以直接配置在B物上，A物有與心接觸達= 二為

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591778 案號92〗nwft7 月 曰 修正 五、發明說明（3) ~ 配置在B物上的空間中，a物沒有與b物接觸。 為達成本發明之上述和其他目的，提出 ^ … 種微系統 封裝結構，包括一基板、一晶片、一墊塊、一承栽基板、 一微型機構、多個導線、一環狀體及一透明基板。其中晶 片係位在，板上，並透過導線可以與基板電性連接了墊塊 係配置在晶片上，而墊塊係為環狀的樣式，且墊塊具有至 少一開口。承載基板係位在墊塊上，藉由晶片、 載基板會，成一容室，容室内的壓力係門 體係與基板接合，環狀體具有—容納表載基板上。環狀 微型機構、墊塊、承載基板及導^" 體上，並密封住容納槽。 ' 用以容納晶片 透明基板係位在環狀 依照本發明的較佳實施例，且 邊形之樣式，而開口可以位在墊塊丨塊息係為中空的四 或者開口亦可以位在塾塊之角落間區域I 有多個開σ，係配置在該墊塊之角落區域。另二亦：：J 具有至少一突起，係突出於墊塊之開口 ，墊塊j 位在墊塊的外部。微系統封裝結構還且有α &且突起糸 在環狀體、透明基板與基板所形^密。η劑再r 環狀體可以與該基板—體成型，而透明丹^ „, ^ „ Λ 作動ΐ會ί 鏡ί光線照射到微：片機構 空氣對流效應，會使位在容室内的氣體之溫度^ ^ ^，

9529twfl.ptc 591778 年 月 曰 修正 一案號 92105867 五、發明說明（4) 由Ϊ塾塊具有開口，透過墊塊之開口可以使容室和環 ί ΐ六Ϊ明基板與基板所形成的密閉空間連通，因而可以 ΐΐ i内的壓力，故能夠減少微鏡片機構翹曲的程度， ϊ:i s過微鏡片機·之微鏡片&•後，$以較精準地 才又射到螢幕上欲投射的位置。 明顧具為除讓本發明之上述和其他目的、特冑、和優點能更 二月颁易、Μ，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作 詳細說明如下： 【實施方式】 凊參照第2圖及第3圖，其中第2圖繪示依照本發明一 較佳實施例之微系統封裝結構的剖面放大示意圖，而第3 圖繪示依照本發明第一較佳實施例之墊塊平面結構的剖面 示意圖。 如第2圖及第3圖所示，微系統封裝結構2 〇 〇包括一基 板310、一CMOS晶片3 2 0、一微鏡片機構34 0、一墊塊3 5 0及 多個導線3 6 0。基板310具有一CMOS晶片座314及多個接點 3 1 2 ’均配置在基板3 1 〇之一表面3 1 6上，而接點3 1 2係位在 晶片座314的周圍區域。CMOS晶片32 0具有一主動表面322 及對應之一背面3 2 4，並且CMOS晶片3 2 0還具有多個晶片接 點3 2 6 ’配置在CMOS晶片3 2 0之主動表面3 2 2的周邊區域 上’藉由一黏著層3 0 2，可以將CMOS晶片3 2 0以其背面324 貼附到基板3 1 0之晶片座3 1 4上。 微鏡片機構承載基板3 4 2具有一上表面3 4 4及對應之

第12頁 9529twf1.ptc 591778 -1_5867_—日 修正 五、發明說明（5) 一下表面3 4 6，微鏡片機構承載基板3 4 2比如係為透明的， 而微鏡片機構34 0係配置在微鏡片機構承載基板34 2之下表 面3 4 6上。墊塊3 5 0係配置在CM〇s晶片32〇與微鏡片機構承 載基板3 4 2之間，並且墊塊3 5 〇係為環狀的樣式，如此一容 至328會形成在微鏡片機構承載基板342、CM〇s晶片33〇與 裱狀的墊塊3 5 0之間，並且墊塊35〇具有一開口 3 5 2，用以 使塾塊350中間區域的壓力與墊塊35〇外部區域的壓力平 衡’故容室328内的壓力會與墊塊35〇外部區域的壓力平 衡。其中墊塊3 5 0係為中空的四邊形之樣式，而開口 3 5 2係 位在墊塊3 5 0之一側邊的中間區域。 CMOS晶片320具有一記憶體配置區域329，位在CM〇s 晶片3 2 0之主動表面3 2 2上，對應於環狀墊塊3 5 〇的中間内 部區域’而晶片接點3 2 6係位在環狀墊塊3 5 〇的外圍區域， 其中記憶體配置區域3 2 9具有多個記憶單元，每一記憶單 兀可以儲存” 或” I1，的訊號值。導線3 6〇之一端係與晶片 接點3 2 6電性連接，導線3 6 〇之另一端係與基板3丨〇之接點 3 1 2電性連接，使得c M 〇 s晶片3 2 〇可以與基板3丨〇電性連 接。 微系統封裝結構3 0 0還包括一環狀體37〇及一透明基 板3 8 0 ’其中環狀體37〇係黏合在基板31〇之表面316上，而 f板310與環狀體37〇係構成一容納槽3 7 2，可以容納CM〇s 晶片MO、微鏡片機構34〇、墊塊35〇及導線36〇。透明基板 3 8 0係位在環狀體3 7 0上，並密封住容納槽3 7 2，其中透明 基板3 8 0的材質比如為玻璃。如此光線丨丨4經過透明基板

9529twf1.ptc 第13頁 591778 案號 92105867 五、發明說明（6) 3 8 0之後，可以投射到微鏡片機構34 〇之微鏡片上，藉由控 制微鏡片的旋轉角度’可以選擇光線1 i 4在經由微鏡片反 射之後，是否要往螢幕的方向投射過去。 。 另外，微系統封裝結構3 0 0還具有一乾燥劑3 9 0，乾 燥f39G係位在環狀體37〇、透明基板38〇與基板31〇所形成 的f閉空，中，比如是附著在透明基板3 8 〇與環狀體3 7 〇相 接合之角落處。如此藉由乾燥劑3 9 〇可以使環狀體3 7 〇、透 明基板3 8 0與基板3 1 〇所形成的密閉空間中保持乾燥的狀 態，故雖然塾塊3 5 0具有開口 3 5 2，依然能夠使容室328保 持乾燥的狀態。 請參照第4圖及第5圖，其繪示CMOS晶片藉由靜電吸 引力或排斥力選擇微鏡片機構之樣態的剖面示意圖。微鏡 片機構3 4 0具有多個微鏡片組3 9 2，每一微鏡片組3 9 2係配 置在微鏡片機構承載基板3 4 2上，且每一微鏡片組3 9 2係配 置在CMOS晶片320之其中一記憶單元337的正上方，藉由控 制記憶單元3 3 7的邏輯層次，可以控制所對應之微鏡片組 392之微鏡片394的轉動。其中每一微鏡片組3 92包括一微 鏡片3 9 4、一支撐構件3 9 6及一樞紐3 9 8，支撐構件3 9 6之一 側係架設在微鏡片機構承載基板3 42上，支撐構件3 9 6之另 一側係連接樞紐3 9 8，而微鏡片3 94之一側係連接至樞紐 3 9 8，如此，微鏡片3 9 4可以樞紐3 98為中心作轉動，其中 微鏡片3 9 4、支撐構件3 9 6及樞紐3 98之間係為電性連接。 在上述的實施例，雖然CMOS晶片3 2 0在作動時會產生 高溫，並且聚焦後的光線1 1 4照射到微鏡片機構3 4 0上之

ΙΙΜΙΙIHH 9529twfl.ptc 第14頁 591778 _案號 92105867_年 月_g_修正 五、發明說明（7) 後，亦會使微鏡片機構3 4 0產生高溫，導致透過熱傳導及 空氣對流效應，會使位在容室3 2 8内的氣體之溫度大幅增 加，但是由於墊塊350具有開口 352，透過墊塊350之開口 3 5 2可以使容室3 2 8和環狀體3 7 0、透明基板3 8 0與基板3 10 所形成的密閉空間連通，因而可以降低容室3 2 8内的壓 力，故能夠減少微鏡片機構承載基板3 4 2翹曲的程度，使 得光線1 14經過微鏡片機構3 4 0之微鏡片反射後，可以較精 準地投射到螢幕上欲投射的位置。 在上述的實施例中，環狀體係藉由黏合的方式盥基 板接合，然而本發明形成環狀體的方法並非僅限於上述的 方式’亦可以是其他的方式，如下所述。來照 其繪示依照本發明另一較佳實施例之微 封穿社" 型，亦即在製作基板41。時，環狀綱-體成 在上述的實施例中，墊塊環狀體470 ° 邊的中間區域，然而本發明墊塊之糸位在墊塊之一側 上述的方式，，亦可以是其他的G開：=配置並非僅限於 9圖所示，其中第7圖繪示依照本發明第7圖、第8圖及第 塊平面結構的剖面示意圖，第8圖繪一較佳實施例之墊 佳實施例之墊塊平面結構的剖面示惫々照本發明，二較 本發明第四較佳實施例之墊塊平面、纟士 ，第9圖_繪不依照 參照第7圖，其中墊塊5 5 0係為中空的^剖面不意圖。請 口 5 5 2係位在墊塊5 5 0之角落處。請夂昭，形之樣式，而開 為中空的四邊形之樣式，墊塊65〇還复^第8圖，墊塊6 5 0係 疋昇有至少一突起6 5 4，

591778 修正 曰 _案號 921058B7 發明說明（8) 於墊塊65 〇之開口 6 5 2的周圍，且突起6 5 4係位在墊 之 的外部。請參照第9圖，墊塊7 5 〇係為中空的四邊形 配罟墊塊750亦可以是具有多個開口 7 5 2，比如係分別 亂置在墊塊7 5 0之角落區域。 鏡>!施另姓外，本發明之微系統封裝結構並非僅限制於將微 到CMOS日^ =到“08晶片上，亦可以裝配其他的微型機構 片在#纟1上所述，本發明之微系統封裝結構，雖然CMOS晶 機槿時會產生咼溫，並且聚焦後的光線照射到微鏡片 導及处ί後，亦會使微鏡片機構產生高溫，導致透過熱傳 加，，對流效應，會使位在容室内的氣體之溫度大幅增 和if ^ Ϊ由於墊塊具有開口，透過墊塊之開口可以使容室 =t體、透明基板與基板所形成的密閉空間連通，因而 产，ί ΐ容室内的壓力，故能夠減少微鏡片機構翹曲的程 ί地ΐ ^光線經過微鏡片機構之微鏡片反射後，可以較精 +地技射到螢幕上欲投射的位置。 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然 ϋ ί本發日月，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之 :ΪΪ:圍内’當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之 保4乾圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

591778 _案號92105867_年月曰 修正_ 圖式簡單說明 第1圖繪示一般投影設備的影像投影示意圖。 第2圖繪示依照本發明一較佳實施例之微系統封裝結 構的剖面放大不意圖。 第3圖繪示依照本發明第一較佳實施例之墊塊平面結 構的剖面不意圖。 第4圖及第5圖繪示CMOS晶片藉由靜電吸引力或排斥 力選擇微鏡片機構之樣態的剖面示意圖。 第6圖繪示依照本發明另一較佳實施例之微系統封裝 結構的剖面放大示意圖。 第7圖繪示依照本發明第二較佳實施例之墊塊平面結 構的剖面示意圖。 第8圖繪示依照本發明第三較佳實施例之墊塊平面結 構的剖面示意圖。 第9圖繪示依照本發明第四較佳實施例之墊塊平面結 構的剖面示意圖。 【圖式標示說明】 1 0 0 :投影設備 1 0 2 :燈源 1 04、1 08 :透鏡 1 0 6 :彩色濾光片 1 1 0 :鏡頭 1 1 2 :螢幕 1 1 4 :光線 1 2 0 :微系統封裝結構

9529twf1.ptc 第17頁 591778 _案號92105867_年月日_修正 圖式簡單說明 300 微 系 統 封 裝 結 構 302 黏 著 層 310 基 板 312 接 點 314 晶 片 座 316 表 面 320 CMOS 晶 片 322 主 動 表 面 324 背 面 326 晶 片 接 點 328 容 室 329 記 憶 體 配 置 域 337 記 憶 單 元 340 微 鏡 片 機 構 342 微 鏡 片 機 構 承 載基板 344 上 表 面 346 下 表 面 350 墊 塊 352 開 D 360 導 線 370 環 狀 體 372 容 納 槽 380 透 明 基 板 390 乾 燥 劑

9529twf1.ptc 第18頁 591778 _案號92105867_年月日 修正 圖式簡單說明 392 微 鏡 片 組 394 微 鏡 片 396 支 撐 構 件 398 樞 紐 410 基 板 470 環 狀 體 550 墊 塊 552 開 口 650 墊 塊 652 開 口 654 突 起 750 墊 塊 752 開 口 9529twf1.ptc 第19頁

Claims (1)

1. 591778 _案號92105867_年月日__ 六、申請專利範圍 1. 一種微系統封裝結構，至少包括： 一第一基板； 一晶片，位在該第一基板上，並與該第一基板電性 連接； 一墊塊，配置在該晶片上，而該墊塊係為環狀的樣 式，且該墊塊具有至少一開口； 一承載基板，位在該墊塊上，該晶片、該墊塊及該 承載基板係構成一容室； 一微型機構，配置在該承載基板上； 一環狀體，與該第一基板接合，該環狀體與該基板 構成一容納槽，用以容納該晶片、該承載基板、該微型機 構及該墊塊；以及 一第二基板，係位在該環狀體上，並密封住該容納 槽，其中該容室内的壓力係透過該開口與該容納槽内的壓 力平衡。 2 .如申請專利範圍第1項所述之微系統封裝結構，其 中該晶片具有一記憶體配置區域及複數個晶片接點，均配 置在該晶片之一表面上，而該些晶片接點係環繞配置在該 記憶體配置區域的周圍，該墊塊係位在該些接點與該記憶 體配置區域之間的該晶片之該表面上。 3.如申請專利範圍第1項所述之微系統封裝結構，其 中該微型機構係為一微鏡片機構，該微鏡片機構具有複數 個微鏡片組，每一該些微鏡片組包括： 一支撐構件，該支撐構件之一側係連接至該承載基

   9529twf1.ptc 第20頁 591778 _案號92105867_年月曰 修正_ 六、申請專利範圍 板上， 一枢紐，該支撐構件之另一側係連接至該樞紐上； 以及 一微鏡片，該微鏡片之一側係連接至該樞紐上，而 該微鏡片係可以該樞紐為中心旋轉。 4 .如申請專利範圍第1項所述之微系統封裝結構，還 包括複數條導線，該晶片係透過該些導線與該基板電性連 接。 5 .如申請專利範圍第1項所述之微系統封裝結構，其 中該環狀體係與該基板一體成型。 6 .如申請專利範圍第1項所述之微系統封裝結構，還 包括一乾燥劑，係位在該環狀體、該透明基板與該基板所 形成的密閉空間中。 7. 如申請專利範圍第1項所述之微系統封裝結構，其 中該透明基板係為玻璃。 8. 如申請專利範圍第1項所述之微系統封裝結構，其 中環狀之該墊塊係為中空的四邊形之樣式。 9. 如申請專利範圍第8項所述之微系統封裝結構，其 中該開口係位在該墊塊之一側邊的中間區域。 1 0.如申請專利範圍第8項所述之微系統封裝結構， 其中該開口係位在該墊塊之角落區域。 1 1 .如申請專利範圍第8項所述之微系統封裝結構， 其中該墊塊係具有複數個開口，該些開口係位在該墊塊之 角落區域。

   9529twf1.ptc 第21頁 591778 _案號921Q5867_年月曰 修正_ 六、申請專利範圍 1 2 .如申請專利範圍第1項所述之微系統封裝結構， 其中該墊塊還具有至少一突起，係突出於該墊塊之該開口 的周圍，且該突起係位在該墊塊的外部。 1 3 .如申請專利範圍第1項所述之微系統封裝結構， 其中該承載基板及該基板係為透明的樣式。 1 4.如申請專利範圍第1項所述之微系統封裝結構， 其中該晶片係為一記憶體晶片。 1 5.如申請專利範圍第1項所述之微系統封裝結構， 其中該微型機構係配置在該容室中。

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