TWI242819B - Method for manufacturing chip on glass type image sensor and structure of the same - Google Patents

Description

1242819 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種影像感測器之製造方法，特別係 有關於一種玻璃覆晶封裝型態影像感測器之製造方法。 【先前技術】 隨著科技的發展，愈來愈多的個人化手攜式電子產品 都會使用到影像感測器〔I m a g e S e n s 〇 r〕，例如數位相 機、數位攝影機、手機及個人數位助理〔pda〕等，習知 之影像感測器〔Image Sensor〕係將一影像感測晶片，例 如互補金屬氧化半導體〔Complementary Metal Oxide

Semiconductor，CMOS〕，其係裝設於一容晶穴内，該容 晶穴係可為一導線架或硬質印刷電路板形成之預形成模 〔pre-mold〕，或為一陶瓷基板形成之凹槽，再以一透明 蓋密封’而在密封影像感測晶片之空間内通常係為真空或 填充有惰性氣體，以防止水氣或塵粒侵入。

一種習知之影像感測器之製造方法，如我國專利公告 第5 2 6 6 1 3號「影像感測器封裝方法」所揭示者，其係包含 下列步驟’提供一基板，該基板上形成複數個佈植有線路 之區域’該每一區域周邊形成有貫通基板之第一長孔，使 相鄰之I亥區域藉由該第一長孔區隔；提供一凸緣層，其係 設置於該基板上，該凸緣層相對於該基板之每一區域位置 形成有複數個鏤空#〔即容晶穴〕，且相對於該基板之第 :長孔:，亦形成有第二長孔；提供複數個料感測晶 片，將該些影像感測晶片分別置入該基板之每一區域上， 並位於4鏤工肖〔即容晶穴〕内；將該複數個影像感測晶 第8頁 X242819 ;、發明說明（2) 片電連接於該 層覆蓋於該凸 像感測晶片包 之第二長孔切 该些影像感測 造該凸緣層之 【發明内容】 本發明之 影像感測器之 片於一透光基 感測晶片，該 寸、厚度改變 晶片而重新設 成該絕緣保護 步驟之後，可 風險。 二，上；提供複數個透光層，將該每一透光 層之鏤空槽〔即容晶穴〕上，而將該等影 ^住，，延著該基板之第一長孔及該凸緣層 ^ 而凡成單顆影像感測器之封裝。然而當 f片之尺寸、厚度改變時，需重新設計、製 鏤空槽〔即容晶穴〕，係不符合成本效益。 ^要目的係在於提供一種玻璃覆晶封裝型態 製造方法，利用在覆晶接合數個影像感測晶 板之後’形成一絕緣保護層以保護該些影像 絕緣保護層不會受該些影像感測晶片之尺 而變化’不需依不同尺寸、厚度之影像感測 叶、製造，以達到降低製造成本，此外，形 層之步驟係在覆晶接合該些影像感測晶片之 以減少該些影像感測晶片之感測面被污染之 y本發^之次一目的係在於提供一種玻璃覆晶封裝型態 影像感測器之製造方法，利用形成複數個外接墊於該絕緣 保護層，該些外接墊係以複數個導通孔與該透光基板之導

電線，電性連接，且該些外接墊係可大面積地分布於該絕 緣保護層’以適用於以彈性簧片接觸之結合座，而易於插 拔更換。 依本發明之玻璃覆晶封裝型態影像感測器之製造方 、法’首先’提供一透光基板，該透光基板係包含有複數個

第9頁 1242819

基板單 複數個 該透光 面，該 些凸塊 層於該 晶片之 該些導 墊於該 割該透 影像感 【實施 元，每 導電線 基板， 些影像 係電性 透光基 背面； 通孔係 絕緣保 光基板 測器之 方式】 一基板單元 路；之後， 每一影像感 感測晶片之 連接該些導 板之表面， 之後，形成 連接該些導 護層，該些 與該絕緣保 封裝。 覆晶接 測晶片 感測面 電線路 該絕緣 複數個 電線路 外接墊 護層， 一表 合複 係具 係形 ;之 保護 導通 ;之 係連 以完 面，該 數個影 有一感 成有複 後，形 層覆蓋 孔於該 後，形 接該些 成單顆 表面係形成有 像感測晶片於 測面及一背 數個凸 成一絕 該些影 絕緣保 成複數 導通孔 覆晶封 塊.，該 .緣保護 像感測 護層， 個外接 :再切 裝型態 參閱所附圖式，本創作將列舉以下之實施例說明。

依本發明之一具體實施例，一種玻璃覆晶封裝型態影 像感測器之製造方法如下所述，請參閱第1及2A圖，首 先’提供一透光基板110，該透光基板丨10係為晶圓型態或 矩陣型態’其係包含有複數個基板單元1 1丨，該透光基板 11 0係選自於由透光玻璃及紅外線濾光鏡片〔i R F i 11 e r〕 所組成之族群中之一，其係具有一表面11 2，該表面11 2係 形成有複數個導電線路1 1 3，該些導電線路11 3之材質係可 為氧化銦錫〔Indium Tin Oxide，ITO〕、鋁、金或銅等 金屬材質，該些導電線路113係延伸至該些基板單元11 1之 周邊；再請參閱第2Β圖，覆晶接合複數個影像感測晶片 120於該透光基板11〇，該透光基板11〇之基板單元hi之尺

第10頁 1242819 五、發明說明（4) 寸係不大於該些影像感測晶片1 2 〇之尺寸之1 · 5倍，該些影 像感測曰日片1 2 0係為一電荷耦合器件〔c h a r g e d C 〇 u p 1 e Device，CCD〕或為一互補金屬氧化半導體 〔Complementary Metal Oxide Semiconductor ， CMOS〕，每一影像感測晶片12〇係具有一感測面121及一背 面1 2 2 ’該些影像感測晶片1 2 〇之感測面1 2 1係形成有複數 個凸塊123 ’該些凸塊丨23係可為金凸塊〔Gold Bump〕或 錫錯凸塊〔Solder Bump〕，該些凸塊123係接合於該透光 基板11 0之導電線路丨丨3，較佳地，將該些影像感測晶片 120覆晶接合於該透光基板丨10之前，先塗佈一密封膠丨3() 於該些基板單元11 1之周邊，並對應該些影像感測晶片12〇 1藝 之感測面1 21周邊，以密封該些影像感測晶片丨2 〇之感測面 121 ’該密封膠130係不覆蓋該些影像感測晶片12〇之感測 面121 ’且不完全覆蓋該些導電線路113，該密封膠丨3〇係 · 為異方性導電膠〔An i so t rοp i c Conduct i ve Pa s t e， · ACP〕或為光感固化膠〔ph〇t〇curabie paste〕；再請參 閱第2C圖’形成一絕緣保護層1 4 〇於該透光基板n 〇之表面 11 2 ’該絕緣保護層丨4 〇之形成方法係選自於由印刷及旋轉 塗佈〔Spin Coat i ng〕所組成之族群中之一種方法，該絕 緣保δ蔓層140係為一透明膠〔clear Compound〕，並覆蓋 該些影像感測晶片120及該透光基板11〇之導電線路113， 該絕緣保護層1 4 〇之厚度係大於該些影像感測晶片1 20之厚 度’以完全覆蓋該些影像感測晶片]2 〇之背面丨2 2，較佳 地’於形成該絕緣保護層丨4 〇於該透光基板11 〇之後，研磨

第11頁 1242819 五、發明說明（5) 該絕緣保護層1 4 0，以薄化該絕緣保護層1 40之厚度，但該 絕緣保護層1 4 〇之厚度仍不可小於該些影像感測晶片丨2 〇之 厚度’以維持玻璃覆晶封裝型態影像感測器之可靠度，此 外’藉由研磨該絕緣保護層1 4 0，以達到玻璃覆晶封裝型 態影像感測器之共平面度，該絕緣保護層之平坦度 〔Flatness〕係不大於5 //m為佳；再請參閱第2D圖，形成 複數個導通孔150於該絕緣保護層140，該些導通孔15〇係 以雷射鑽孔形成於覆蓋在該些基板單元丨丨1之周邊之絕緣 保護層1 4 0，以連接延伸至該些基板單元π 1周邊之導電線 路113 ;再請參閱第2E及3圖，形成複數個外接墊160於該 絕緣保護層1 4 0，先形成一金屬層於該絕緣保護層1 4〇，該 金屬層之形成方法係選自於由錢鑛、蒸鑛及無電電鑛所組 成之族群中之一種方法，該金屬層之材質係為銅或銅/鎳 合金’並全面覆蓋該絕緣保護層1 4 0，再钱刻該金屬層以 -形成該些外接墊1 6 0，該些外接墊1 6 0係連接該些導通孔 1 5 0，該些外接墊1 6 0係可大面積地分布於該絕緣保護層 140，以適用於以彈性簧片210接觸之結合座200〔如第4圖， 所示〕，而易於插拔更換，在以濺鍍或蒸鍍方式形成該金· 屬層時，該金屬層係填充該些導通孔1 50，以使該些導電 線路113與該些外接墊160電性連接；再請參閱第2F圖，切H 割該透光基板11 0與該絕緣保護層1 4 0，以分離該些基板單 元111，完成單顆覆晶封裝型態影像感測器之封裝。 由於形成該絕緣保護層140於該透光基板11 0之步驟係 在覆晶接合該些影像感測晶片1 2 0於該透光基板11 〇之步驟

第12頁 1242819__ 五、發明說明（6) 之後，當該些影像感測晶片1 20覆晶接合於該透光基板丨i 〇 之後，該些影像感測晶片1 2 0之感測面1 2 1係已經被密封， 可以避免或減少該些影像感測晶片1 2 0之感測面1 2 1在其他 製程中被污染之風險，且該絕緣保護層1 4 0不會受該些影 像感測晶片1 2 0之尺寸、厚度改變而變化，不需依不同尺 寸、厚度之影像感測晶片1 2 0而重新設計、製造，以達到 降低製造成本，此外，該些外接墊1 6 0係可大面積地分布 於該絕緣保護層140，適用於以彈性簧片21〇接觸之結合座 2 0 0，而易於插拔更換。 本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者 為準，任何熟知此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範 圍内所作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範圍。

第13頁 1242819 圖式簡單說明 【圖式簡單說明] 第1 圖：依據本發明之第一具體實施例，一種玻璃覆 晶封裝型態影像感測器之製造方法，一透光 基板之部分上視示意圖； ， 第2 A至2 F圖··依據本發明之第一具體實施例，一種玻璃覆 晶封裝型態影像感測器之製造方法，該透光 基板在製造過程中之截面示意圖； 第3 圖：依據本發明之第一具體實施例，一種玻璃覆 晶封裝型態影像感測器之製造方法，在形成 複數個外接墊於一絕緣保護層之後，該些外 接墊之部分上視示意圖；及 第 4 圖：依據本發明之第一具體實施例，一種以彈性 簧片接觸該玻璃覆晶封裝型態影像感測器之 結合座之立體示意圖。 元件符號簡單說明： 110透光基板 111基板單元 112.表面 11 3 導電線路 1 2 0影像感測晶片1 21感測面 1 2 2背面 1 2 3凸塊 1 3 0密封膠 140絕緣保護層 1 5 0 導通孔 1 6 0 外接墊

第14頁 1242819 圖式簡單說明 2 0 0 結合座 2 1 0 彈性簧片 ❿ Ο IBni 第15頁

Claims (1)

1. 修正 Iicfl妒J修(更〉正本 六、申請《範7 【申請專利範圍】 1、一種玻璃覆晶封裝型態影像感測器之製造方法，包 含： " 提供一透光基板，該透光基板係包含有複數個基板單 元’该透光基板係具有一表面，該表面係形成有複數個 導電線路； 覆晶接合複數個影像感測晶片於該透光基板，每一影 像感測晶片係具有一感測面及一背面，該些影像感測晶 片之感測面係形成有複數個凸塊，該些凸塊係電性連接 該些導電線路；

   形成一絕緣保護層於該透光基板之表面，該絕緣保護 層係覆蓋該些影像感測晶片之背面； 形成複數個導通孔於該絕緣保護層内，該些導通孔係 連接該些導電線路；及 、形成複數個外接墊於該絕緣保護層上，該些外接墊係 連接該些導通孔。 二如=請專利範圍第1項所述之玻璃覆晶封裝型態影像 ^ ’則器之製造方法，其中在形成該些外接墊之步驟之 中’其係包含：

   形成一金屬層於該絕緣保護層，該金屬層係全面 该絕緣保護層；及 餘刻该金屬層，以形成該些外接墊。 咸如申請專利範圍第2項所述之玻璃覆晶封裝型態影像 則器之製造方法，其中形成該金屬層之方法係選自於 第16頁 1242819 SE 92136313 修正 六、申請專利範圍 由錢鍍、蒸鍍及無電電鍍所組成之族群中之一種方法。 4、 如申請專利範圍第2項所述之玻璃覆晶封裝型態影像 感測器之製造方法，其中該金屬層係填充該些導通孔。 5、 如申請專利範圍第1項所述之玻璃覆晶封裝型態影像 感測器之製造方法，其中在覆晶接合該些影像感測晶片 之步驟之中，一密封膠塗佈於該些基板單元之周邊，3並 對應該些影像感測晶片之感測面周邊，以密封該些影像 感測晶片之感測面。 6、 如申請專利範圍第5項所述之玻璃覆晶封裝型態影像 感測1§之製造方法’其中該遂、封膠係為異方性導電膠 〔Anisotropic Conductive Paste ， ACP 〕 。 7、 如申請專利範圍第5項所述之玻璃覆晶封裝型態影像 感測器之製造方法，其中該密封膠係為光感固化膠 〔Photocurab1e Paste 〕 。 8、 如申請專利範圍第i項所述之玻璃覆晶封裝型態影像 感測器之製造方法，其中形成該絕緣保護層之方法係選 自於由印刷及旋轉塗佈〔Spin Coat ing〕所組成之族群 中之一種方法。 9、 如申請專利範圍第1項所述之玻璃覆晶封裝型態影像 感測器之製造方法，其中在形成該些導通孔之步驟之 中，該些導通孔係以雷射鑽孔形成。 1 〇、如申請專利範圍第1項所述之玻璃覆晶封裝型態影像 感測器之製造方法，其另包含有研磨該絕緣保護層。 11、如申請專利範圍第1 〇項所述之玻璃覆晶封裝型態影

   第17頁 1242819 案號 92136313 六、申請專利範圍 牛月日 修正 像感 測 器 之 製 造 方 法 ’其中該絕緣保護層之平坦度 〔Flatness ] 係 不 大 於 5 // m 〇 12 、如 中 請 專 利 範 圍 第 1項所述之玻璃覆晶封裝型態影像 感測 器 之 製 造 方 法 5 其另包含有切割該透光基板與該 絕緣 保 護 層 〇 13 、如 中 請 專 利 範 圍 第 1項所述之玻璃覆晶封裝型態影像 感測 器 之 製 造 方 法 > 其中該些基板單元之尺寸係不大 於該 些 影 像 感 測 晶 片 之尺寸之1. 5倍。 14 、如 中 請 專 利 範 圍 第 1項所述之玻璃覆晶封裝型態影像 感測 器 之 製 造 方 法 其中該絕緣保護層之厚度係大於 該些 影 像 感 測 晶 片 之 厚度。 15 、如 中 請 專 利 範 圍 第 1項所述之玻璃覆晶封裝型態影像 感測 器 之 製 造 方 法 > 其中該絕緣保護層係為一透明膠 〔C1 ear Compound ) 〇 16 、如 中 請 專 利 範 圍 第1項所述之玻璃覆晶封裝型態影像 感測 器 之 製 造 方 法 5 其中該透光基板係為晶圓型態。 17 、如 中 請 專 利 範 圍 第1項所述之玻璃覆晶封裝型態影像 感測 器 之 製 造 方 法 其中該透光基板係選自於由透光 玻璃 及 紅 外 線 濾 光 鏡 片〔IR Filter〕所組成之族群中 之一 〇 18 種 覆 晶 封 裝 型 態 影像感測器，包含： 一 透 光 基 板 其 係 具有一表面’該表面係形成有複 數個 導 電 線 路 影 像 感 測 晶 片 5 其係覆晶接合於該透光基板，該

   ------ 第18頁 1242819 金號9213隨 六、申請專利範圍 影像感測晶片係具有一感測面及一背面，該影像感測 晶片之感測面係形成有複數個凸塊，該些凸塊係電性 連接該些導電線路； 一絕緣保護層，其係形成於該透光基板之表面，該 絕緣保護層係覆蓋該影像感測晶片之背面； 複數個導通孔，其係形成於該絕緣保護層内，該些 導通孔係連接該些導電線路；及 複數個外接墊，其係形成於該絕緣保護層上，該些 外接塾係連接該些導通孔。 1 9、如申請專利範圍第丨8項所述之覆晶封裝型態影像感 測器’其另包含有一密封膠，其係塗佈於該透光基板 之周邊’並對應該影像感測晶片之感測面周邊，以密 封該影像感測晶片之感測面。 20、 如申請專利範圍第丨9項所述之覆晶封裝型態影像感 測器’其中該密封膠係為異方性導電膠〔Anisotropic Conductive Paste ， ACP 〕。 21、 如申請專利範圍第1 9項所述之覆晶封裝型態影像感 測器，其中該密封膠係光感固化膠〔Photocurable Paste 〕 〇 2 2、如申請專利範圍第丨8項所述之覆晶封裝型態影像感 測器’其中該絕緣保護層之形成方法係選自於由印刷 及旋轉塗佈〔Spin Coating〕所組成之族群中之一種 方法。 2 3、如申請專利範圍第丨8項所述之覆晶封裝型態影像感

   车月日_修正 六、申請專利範圍 測器，其中該絕緣保護層之平坦度〔Flatness〕係不 大於5 // m。 24、如申請專利範圍第1 8項所述之覆晶封裝型態影像感 測器，其中該絕緣保護層之厚度係大於該影像感測晶 片之厚度。 2 5、如申請專利範圍第丨8項所述之覆晶封裝型態影像感 測器’其中該些外接墊係以先形成一金屬層，該金屬 層再經一蝕刻製程以形成該些外接墊。 26、如申請專利範圍第25項所述之覆晶封裝型態影像感 測器’其中該金屬層係選自於由濺鍍、蒸鍍及無電電 鍍所組成之族群中之一種方法形成。 2 7、如申請專利範圍第2 5項所述之覆晶封裝型態影像感 測器，其中該金屬層係填充該些導通孔。 28、如申請專利範圍第1 8項所述之覆晶封裝型態影像感 測器，其中該絕緣保護層係為一透明膠〔C 1 ear Compound 〕 〇 2 9、如申請專利範圍第1 8項所述之覆晶封裝型態影像感 測器，其中該些導通孔係以雷射鑽孔形成。 3 0、如申請專利範圍第1 8項所述之覆晶封裝型態影像感 測器，其中該透光基板之尺寸係不大於該影像感測晶 片之尺寸之1. 5倍。 3 1、如申請專利範圍第1 8項所述之覆晶封裝型態影像感 測器，其中該透光玻璃基板係選自於由透光玻璃及紅 外線濾光鏡片（IR Fi Iter)所組成之族群中之一。