TWI307148B - Chip-on-glass sensor package for preventing its sensor region from contamination of outgassing during curing an encapsulant and method for fabricating the same - Google Patents

Description

1307148 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種玻璃覆晶（Chip-〇n-Glass，COG) 感測器封裝構造，特別係有關於一種防止固化時揮發性氣 體污染感測區之玻璃覆晶感測器封裝構造及其製造方法。 【先前技術】 習知感測器之封裝構造係以打線方式完成基板與感 測晶片之間的電性連接，再於感測晶片之感測區上覆蓋一 透明板’整體厚度較厚。而近年來感測器封装構造係改變 為玻璃覆晶（Chip On Glass，COG)封裝，覆晶晶片可直 接接合於一玻璃基板上，符合目前半導體產品輕、薄、短、 小之要求。 、 如第1圖所示，習知玻璃覆晶感測器封裝構造1〇〇係 包含一玻璃基板110、一凸塊化晶片120以及一密封膠體 130。該玻璃基板110之一上表面係形成為一線路形成表 面111，該線路形成表面111上係形成有複數個凸塊接塾 112’該凸塊化晶片120係覆晶接合至該玻璃基板丨1〇之 該線路形成表面111 ’該凸塊化晶片120之一主動面121 係具有一感測區122以及複數個在該感測區122外圍之凸 塊123，利用例如熱壓合方式使該些凸塊123電性導接至 該玻璃基板110之線路形成表面111上之凸塊接塾112。 而底部填充膠（underfill material)之密封膠體130係形成於 該玻璃基板與該凸塊化晶片120之間。通常該密封膠 體130須以加熱烘烤方式達到固化，在烘烤該密封膠體13〇 7 1307148 時’該密封膠.體130會排出有毒或具刺激性之揮發性氣 體’對該凸塊化晶片120之該感測區122產生污染，使該 感測區1 22内之感測元件故障或感測靈敏度劣化。此外， 底部填充膠於點塗時容易隨著毛細現象流動污染至該感 測區122。 【發明内容】 本發明之主要目的係在於提供一種玻璃覆晶感測器 封裝構造，一氣密膠環係形成於該玻璃基板與該凸塊化晶 片之間’以使該凸塊化晶片之一感測區位於一氣密間隙 内，防止形成於該玻璃基板與該凸塊化晶片之間之一密封 膠體於固化時污染該凸塊化晶片之一感測區。 依據本發明，一種玻璃覆晶感測器封裴構造主要包含 一玻璃基板、一凸塊化晶片、一氣密膠環以及一密封膠 體。該玻璃基板係具有一線路形成表面，該凸塊化晶片係 覆晶接合至該玻璃基板之該線路形成表面，其中該凸塊化 晶片係具有一感測區以及複數個在該感測區外圍之凸 塊，該氣密膠環係形成於該玻璃基板與該凸塊化晶片之 間，以使該感測區位於一氣密間隙内，該密封膠體I形成 於該玻璃基板與該凸塊化晶片之間且在該氣密膠環之 外，以密封該些凸塊。 【實施方式】 請參閱第2及3圖，在本發明之一具體實施例中，一 種玻璃覆晶感測器封裝構造200主要包人— 玻^ 基板 210' —凸塊化晶片220、一氣密膠環230以》 ♦上 仙多衣“υ以及一密封膠體 1307148 240。該玻璃基板210係具有一線路形成表面2n，該線路 形成表面211上係形成有複數個凸塊接塾212與複數個線 路215 ’該些凸塊接墊212與線路21 5之材質係可為電鍍 形成之金（An) ’該玻璃基板210之該線路形成表面211上 係缺乏銲罩層’而顯露該些線路215，以節省該玻璃基板 210之成本’該玻璃基板210之尺寸係介於該凸塊化晶片 220之1〜1.44倍，使其成為晶片尺寸封裝型態（chip Size Package，CSP)。該凸塊化晶片220係可為CMOS影像感測 晶片或其它感測器晶片，其係覆晶接合至該玻璃基板2 1 〇 之該線路形成表面211，其中該凸塊化晶片220係具有一 感測區2 2 2以及複數個在該感測區2 2 2外圍之凸塊2 2 3， 其中該感測區222係形成於該凸.塊化晶片220之一主動面 221，該些凸塊223係電性導接至該玻璃基板210之該些 凸塊接墊212,該些凸塊223係可為金凸塊或是其它凸塊。 該氣密膠環230係形成於該玻璃基板210與該凸塊化晶片 220之間，如四方環形，以使該凸塊化晶片220之該感測 區222能位於一氣密間隙214内。較佳地，請再參閱第3 圖，其係為該玻璃基板210之上視圖，該氣密膠環230係 先以印刷或點塗方式形成於該玻璃基板2 10之該線路形成 表面211上。該密封膠體240係為印刷或點塗方式形成於 該玻璃基板21 0與該凸塊化晶片220之間且在談氣密膠環 230之外圍，該密封膠體240係覆蓋該些凸塊接墊212以 及至少部分之該些線路215，且該密封膠體240係密封該 凸塊化晶片220之該些凸塊223，以保護該些凸塊223。 9 1307148 在本實施例中，該密封膠體240係可為非導電顆粒膠 (Non-Conductive Paste, NCP)。此外，該玻璃基板 210 係 另包含有複數，個外連接墊213’其係設置於該線路形成表 面2 11上並以適當線路電性連接至對應之凸塊接墊2丨2， 該些外連接墊213係排列於該線路形成表面211之同一侧 邊’可外接至一軟性電路板250。藉由形成於該玻璃基板 210之該線路形成表面211上之該氣密膠環230’以在固 • 化該密封膠體24〇時其固化時揮發性氣體（outgassing)不 會污染該凸塊化晶片220之該感測區222，避免該感測區 222内之感測元件故障或感測解析度變差。 請參閱第4A至4C圖’該玻璃覆晶感測器封裝構造 2〇〇之製造方法，首先’請參閱第4八圖，提供一玻璃基 板210，該玻璃基板21〇係具有一線路形成表面211，該 玻璃基板210之該線路形成表面211上係形成有複數個凸 塊接墊212與複數個線路215，其中該玻璃基板21〇之該 • 線路形成表面211上係缺乏銲罩層，以顯露該些線路21 5, 並將一氣密膠環230形成於該玻璃基板21〇之該線路形成 表面211上，該氣密膠環23〇係為印刷或點塗方式形成並 經預烘烤，以將該氣密膠環23〇加熱使其局部熟化成為一 B階膠。在不同實施例中’該氣密膠環23〇亦可先形成於 该凸塊化晶片220之一主動面221上。接著，請參閱第4B 圖以印刷或點塗方式形成一密封膠體240於該玻璃基板 之該線路形成表面211上且位在該氣密膠環23〇之外 圍，該密封膠體240係覆蓋該些凸塊接墊212以及至少部 10 1307148 分之該些線路215。之後，請參閱第4C圖，覆晶接合該凸 塊化晶片220至該玻璃基板2 1 0之該線路形成表面2 11， 該凸塊化晶片220之該主動面221係具有一感測區222以 • 及複數個在該感測區222外圍之凸塊223，該感測區222 係位於該玻璃基板21 0與該凸塊化晶片220之間，其形成 於由該氣密膠環230構成之一氣密間隙214内，該凸塊化 晶片220之該些凸塊223與該玻璃基板210之該些凸塊接 φ 墊212係可藉由超音波鍵合、銲料回銲或是非導電顆粒膠 (NCP)之電性接觸來達到電性連接之功效。在本實施例 - 中，該些凸塊223與該些凸塊接墊212之電性連接係為 NCP電性接觸方式。並且使該密封膠體24〇形成於該玻璃 基板210與該凸塊化晶片22〇之間。由於本實施例中，該 密封膠體240係為非導電顆粒膠（Ncp)，於其烘烤固化過 程中，會使該密封膠體24〇產生較大的固化收縮 shrink) ’ |可以增加該氣密膠王裒23〇之氣密效果，防止固 Φ 化時揮發性氣體污染至該凸塊化晶片220之該感測區222。 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，任何熟知此項技藝纟，在不脫離本發明之精神和 ί&圍内所作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範 圍。 礼 【圖式簡單說明】 第1 圖：一種習知玻璃覆晶感測器封裝構造之截面 示意圖。 第2 圊：依據本發明之一具體實施例，一種防止固 11 1307148 .之玻璃覆晶 Q。 ’該玻璃覆晶 L之上表面示 ’該玻璃覆晶 [中之載面示 第 3 圖 化時揮發性氣體污染感測區 感測器封裝構造之截面示意f 依據本發明之/具體實施例 感測器封裝構造之玻璃基相 意圖。 第4A至4C圖：依據本發明之一具體實施例 感測器封裝構造於製造過卷 意圖。 【主要元件符號說明】 100 玻璃覆晶 感測 器封裝構造 110 玻璃基板 111 線路形成表面 112 120 凸塊化晶 片 121 主動面 122 123 凸塊 130 密封膠體 200 玻璃覆晶 感測 器封裝構造 210 玻璃基板 211 線路形成表面 212 213 外連接墊 214 氣密間隙 215 220 凸塊化晶 片 221 主動面 222 223 凸塊 230 氣密膠環 240 密封膠體 250 凸塊接墊 感測區 凸塊接墊 線路 感測區 軟性電路板 12

Claims (1)

1307148 ⑽的5 十、申請專利範圍： 》 1、 一種玻璃覆晶感測器封裝構造，包含： 一玻璃基板，其係具有一線路形成表面； —凸塊化晶#，其係、覆晶接合至該玻璃基板之該線路形 成表面，其中該凸塊化晶片係具有一感測區以及複數個 在該感測區外圍之凸塊，其中該些凸塊係為金凸塊； 一氣密膠€，其係'形成於該玻璃基板與該巧塊化晶片之 • 間，以使該感測區位於一氣密間隙内，其中該氣密膠環 係為以印刷或點塗方式形成並經預烘烤之B階膠；以及 费封膠體’其係形成於該玻璃基板與該凸塊化晶片之 間且在該氣密膠環之外圍，其中該密封膠體係為非導電 顆粒膠（Non-Conductive Paste，NCP)，以形成在覆晶接合 之前。 2、 如申請專利範圍第1項所述之玻璃覆晶感測器封裝構 造’其中該密封膠體係密封該些凸塊。 • 3、如申請專利範圍第1項所述之玻璃覆晶感測器封裝構 造’其中該密封膠體係為印刷或點塗方式形成。 4、 如申請專利範圍第1項所述之玻璃覆晶感測器封裝構 造’其中該玻璃基板係具有複數個外連接墊，該些外連 接塾係形成於該線路形成表面之同一側邊。 5、 如申請專利範圍第4項所述之玻璃覆晶感測器封裝構 造’其另包含有一軟性電路板，其係接合於該些外連接 墊。 6、 如申請專利範圍第1項所述之玻璃覆晶感測器封裝構 13 < S .1307148 is_ ’具〒該玻璃基板之尺寸係介於該凸塊化晶片之 1〜1,44倍’使其成為晶片尺寸封裝型態（Chip Size Package, CSP )。 7、 如申請專利範圍第l項所述之玻璃覆晶感測器封襞構 造’其中該玻璃基板之該線路形成表面上係形成有複數 個凸塊接墊與複數個線路。 8、 如申請專利範圍第7項所述之玻璃覆晶感測器封裝構

造’其中該密封膠體係覆蓋該些凸塊接墊以及至少部分 之該些線路。 9、 如申請專利範圍第8項所述之玻璃覆晶感測器封裝構 k ’其中該玻璃基板之該線路形成表面上係缺乏銲罩 層，而顯露該些線路。 1 0、一種玻璃覆晶感測器封裝構造之製造方法，包含： 提供一玻璃基板’該玻璃基板係具有一線路形成表面； 覆晶接合一凸塊化晶片至該玻璃基板之該線路形成表 面，該凸塊化晶片係具有一感測區以及複數個在該感測 區外圍之凸塊，其中該些凸塊係為金凸塊； 形成一氣密膠環於該玻璃基板與該凸塊化晶片之間，以 使該感測區位於一氣密間隙内；以及 形成一密封膠體於該玻璃基板與該凸塊化晶片之間且 在該氣密膠環之外圍，其中該密封膠體係為非導電顆粒 膠（Non-Conductive Paste, NCP); 其中，該氣密膠環與該密封膠體之形成係在該凸塊化晶 片之覆晶接合之前’並且在固化該密封膠體之前，該氣 14 S • 1307148

_ 1, 密膠環係經烘烤為B階膠。 . 如申明專利範圍第1 0項所述之玻璃覆晶感測器封裝 #造之製造方法，其中該密封膠體係密封該些凸塊。 12、 如中請專利範圍第1G項所述之玻璃覆晶感測器封褒 構造之製造方法’其中該密封膠體係為印刷或點塗方式 形成。 13、 如中請專利範圍第1()項所述之玻璃覆晶感測器封裝 φ 構造之製造方法，其中該氣密膠環係為印刷或點塗方式 形成並經預烘烤。 14、 如申請專利範圍第1〇項所述之玻璃覆晶感測器封裝 構造之製造方法，其中該玻璃基板之尺寸係介於該凸塊 化晶片之1〜丨.44倍，使其成為晶片尺寸封裝型態（Chip Size Package，CSP) 〇 15、 如申請專利範圍第1〇項所述之玻璃覆晶感測器封裝 構造之製造方法，其中該玻璃基板之該線路形成表面上 # 係形成有複數個凸塊接墊與複數個線路。 16、 如申請專利範圍第15項所述之玻璃覆晶感測器封裝 構造之製造方法，其中該密封膠體係覆蓋該些凸塊接墊 以及至少部分之該些線路。 17、 如申請專利範圍第16項所述之玻璃覆晶感測器封裝 構造之製造方法，其中該玻璃基板之該線路形成表面上 係缺乏銲罩層，而顯露該些線路。 15 S