TWI308380B - - Google Patents

Description

1308380 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種QFN型影像感測元件構裝方法，尤 指一種針對四方扁平無外伸引腳型（Quad Flat N〇—“以 ’QFN)影像感測元件之構裝方法所提出之設計’使其可應 用於構裝小尺寸之影像感測元件產品，降低成本，並使該 元件產品可以增進密封性等功用者。 【先前技術】 早期影像感泪'J元件之構裝方4，概係、使用肖究材料燒 、、。而成的基板，並將晶片黏著於該基板預設的凹穴中，再 以打線接合手段將晶片上之各接點與基板對應的引腳構成 電陡連接’之後’將透明玻璃黏固於基板上相對於晶片上 方’將晶片封固於内，藉此，使該影像感測元件焊接於電 路板上，可受控作為影像擷取之用途。 旦則述使用陶究基板製成的影像感測元件，因不易於大 量生產，且有製造成本偏高之缺點，故現今影像感測元件 之製、大夕改採塑膠構裝製程。現今已知影像感測元件構 裝方法及其構裝結構之設計，概如附件一我國公告第 461 059號「影像感測晶片之封裴結構及其封裝方法」發明 專利案所揭示|，請配合參閱附件—或本說明書第四圖所 不，其構裝方法主要係使用底面黏貼有㈣（5工）的金 屬載體（50)(如第四圖3所示），該載體（5〇)具 有承載墊（52)卩及間隔排列於承載塾（52)周邊的 引腳（53)，另將方形環圈狀的治具（8〇)放置於膠 1308380 帶（：1)上圈圍載體（5〇)定義出元件區間（54) (如第四圖b所示），复士 /、人，將晶片（6 0 )黏貼於蕾牌 (5 0 )之承載墊（5 2 黏貼於栽體 導綠Μ ] u (如第四圖C所示），並以 導線（61)連接於晶η ^ ^ C c- ,, X 、 6 0 )各焊墊與其相對應的弓| 腳（53)間，再將透明膠體… )内包覆晶片（6 〇 )(如M ( 8 0 、如第四圖e所示），並充埴於苷 體（5 0 )相鄰引腳（5 ?、μ 亚充填於載 b 3 )間以及承載墊（5 2 )盎α 腳（5 3 )間的間隙中，往、泰 ν a q與引 j 1承〒待透明膠體（7 0 )固化德，撤 除載體（50)底面的膠帶 ^ ^ b 1 ) ’取下治且 ，完成該影像感測元件之構裝。 八〈〇 U ) 前述已知影像感測元件 H ,秀明腺“ ® $構裝方法設計’雖藉由直接 屬庄透月膠體包覆晶片及 薄戰體的手&，以期達到量產 、降低成本之目的，然而， 里座 灶槿在f谕π佔田 '"構裝方法及其構裝後之元件 、.·》構在實施及使用上仍存在❹干問題尚待克服， 1、目前影像感測元件產σ鲇—p上 、· 数社& 〇 產°σ朝向尺寸縮小化之發展趨 勢，該於像感測元件蓋品為因應設計的要求，並 愈小（如5咖*5咖或以下等）， 八、心來 ^ J 通兀件内部之《SH 丄 小與構裝後元件產品尺寸大 曰3片尺寸大 、# ΒΗ μ舯认# 相田接近，使得晶片外緣至 透明勝體外緣之距離甚短， μ μ山 而别述構裝方法需先將治具固 疋於載體上疋義出兀件區間， 冉進仃黏日日、打線接合及灌 膝等步驟，其中在打線接合 隹 頭撞擊治具，而造成元件或二=免打線機具之作動端 動空間，使得晶片相對於户且二&需保留足夠的活 ，導致該構裝方法之尺寸無法再行縮減 應用於小型化影像感測元件產品之 1308380 構裝製造。 2 '目前影像感測元件產品會因客戶的需求而有不同 的設計，為此，該治具即需配合每一種元件產品分別訂製 ，造成設備成本的增加。 3、 s玄構裝方法係於治具所定義的元件區間中灌注透 明勝體，因灌膠且待透明膠體固化之後，該治具必需取出 ，因此，治具與透明膠體間之接著力必需考量，故需進一 步對治具作特殊的表面處理，以降治具與透明膠體之間的 接著力，如此一來，更增加治具的製造成本。 4、 以該構裝方法製成的影像感測器元件結構中，因 其金屬載體係相同厚度之型體，其引腳及承載墊為平整片 體故其引腳、承載墊僅藉其平整表面與透明膠體黏貼一 起其接合力較差，且因彼此間熱膨脹係數的差異，在受 熱環境下’該引腳、承載墊與透明膠體間易產生剝離現象 ，導致水氣易自該剝離位置侵人至晶4，而影響該影像感 測元件之可靠度。 【發明内容】 曰 為了克服前述影像感測元件構裝方法的問題，本發 明之目的在於提供—種創新影像感測元件構裝方法，使其 在元件構裝製程方面’可以符合半導體產品尺寸縮小化之 發展趨勢，並降低成本。 為達成前揭目的，本發明所提出之影像感測元件 要係於金屬載體上之外圍處先行模塑膠體堤膽 ;载體相對於堤牆内無阻礙地進行黏晶及打線接合後 1308380 液態透明膠體灌注於膠體堤牆内空間中，將晶片封固於内 ’再切割成影像感測元件成品。 本發明藉由前述技術方案之設計，將可達到以下之特 點’其中： 、 a、 本發明於黏晶及打線接合步驟進行時，其活動範 圍周邊無高起物限制，故使本發明可應用小尺寸元件產品 之構裝製造’符合元件尺寸縮小化之發展趨勢。 b、 本發明不使用治具，不受各式產品之限制，並可 降低設備成本。 、c、同上述所冑’本發明不使用治具，無免除為降低 治具與透明膠體間之接著力而作特殊表面處理之問題。 此外，藉由本發明構裝方法所製成的影像感測元件， 可利用載體之晶片承載墊及引腳底面形成凹部，提供透明 膠體填充其中之設計’來增進透明膠體與載體間之接合力 ，避免載體與透明膠體因接合力不佳而產生剝離之情事。 再者，可利用載體之晶片承載塾及引腳底面形成凹部 ，提供透明膠體填充其中之設計，尚可延長水氣可能侵入 至晶片的路徑及困難度，達成防止水氣侵入之功效，提高 影像感測元件的可靠度。 【實施方式】 有關本發明QFN型影像感 辦衣乃汝之开勝屬 例’請配合參閱第一圖所示’其包括有以下步驟： 提供-底面黏貼有膠帶（11)的金屬載體 ，如第一圖A所示，該載贈 戰體（10)上具有數組元件單 1308380 (1 2):各元件單元（1 2)包括晶片承载墊（1 3) 及複數間隔排列於晶片承載墊（ 丄周邊的引腳（14 )，又该載體（10)於承載塾 / ,,、 秋！ 1丄3 )底面周緣以及引 腳（14)臨承載塾（1 $ )之端。P底面處利用半蝕刻手 段形成凹部（]_ 3 1 ) ( 1 4 1 )， 4丄）另可於相鄰元件單元 (1 2 )間對應相連的引腳（工4 ) ,、丄4」間底面處利用半蝕刻 手段形成減少厚度的凹穴（1 4 2 ); 於載體（1 0 )正面外圍模塑_膠體堤牆（2 〇 )， 第一圖B所示’將各元件單元（1 2 )涵括於内； 將晶片（30)以感測區朝上之方式黏設於載體（1 0 )各凡件單元（i 2 )的晶片承載塾（工3 )上，如第 一圖C所示； 以導線（3 1 )連接;^晶g 「q n、 迓摆π日日月（3 〇 )上各接點與其對 應的的引腳（1 4 )間，構成電性造M ^ ^ ^ 僻观电汪運接，如第一圖D所示 ，此時，目導線連接位置周邊無突出物的阻隔，故使導線 (3 1 )連接步驟可不受限地順利進行； 將液態透明膠體（40)灌注於载體（1〇)上相對 於膠，（2 0 )内側的空間中固化，如第一圖E所示 ，將晶片（3 0 ) &覆於内，並填充於載體（丄〇 )相鄰 引腳（1 4 )間以及引腳（丄4 )與承載墊（丄3 )間之 間隙中； 撕去黏貼於載體（1〇)底面的膠帶（H)，如第 一圖F所示；以及 (3 0 )的影像感測 以切割手段分割出各個包括晶 1308380 元件成品，如第一圖G、H所八 於相鄰元件單元（1 2 ) H m 7，其中利用載體（1 0 ) 面預設凹穴（1 4 2 )減少其厚产，、、引腳（1 4 )間底 本發明藉由前述構#太 又以利於切割之進行。 包括: 这構裝方法所製成之影像感測元件結構 一金屬載體（1 0)，其且右曰 、/、有曰日片承載塾ΓΊρ、 及複數間隔排列於晶片承 以 )，該晶片承載墊（" 13)周邊的引腳（14 腳（14)間具有隔離間1 4)間以及相鄰引 恭、丄5 )，該承载墊（]q、 底面周緣以及引腳（1 4 )臨承載墊Γ… / 3 ) 形成凹部（1 3 1 ) ( ! 4丄）； 之端部底面 :曰片(：〇 )’係以感测區朝上黏設於晶片承載墊 (1 3 )上、、上各接點以導線連接至對應的引腳處；以 及 一透明膠體（40)，係固設於金屬載體（10)上 包覆晶片（3 0 )，該透明膠體，外緣與引腳（1 4 )外 ，平齊，並填充於載體（1 〇 )之隔離間隙（1 5 )與凹 部（131) (141)巾’增進透明膠體（4〇)與载 體（1 0 ：)間之接合力’並延長水氣可能侵入至晶片（3 0 )的路徑及困難度達到防止水氣侵入之功效，而構成一 可靠度佳的影像感測元件。 該影像感測元件可利用表面黏著技術焊設於電路板上 ’使其引腳（1 4)與電路板上的電路構成電性連接，藉 此’使該影像感測元件可受控令其晶片（3 〇 )感測區透 !3〇838〇 過透明膠體（4 p 經由前述構/方tr咖取之作用。 發明其創新的構裝h 構特徵說明中’當可得知：本 等作業可以無阻礙地：：°十可於載體上黏晶及打線接合 的產品構裝Μ 仃’使③構裝方法符合日漸縮小化 ，以及载體晶片2利用該構裳方法製成的元件構裝結構 體填充其^” 2及引腳底面形成凹部，提供透明膠

…十’增進透明膠體與載體間之接合力以及 “又入之功效，提高該影像感測元件的可靠产為 -具極具產業利用價值之設計1此，本發明符合：明專 利之要件，爰依法具文提出申請。

12 .1308380 【圖式簡單說明】 (一） 圖式部分 第一圖A〜Η係本發明構裝方法之流程示意圖。 第二圖係本發明影像感測元件之構裝結構示意圖。 第三圖係本發明影像感測元件之俯視平面示意圖。 第四圖a〜g係已知影像感測元件之構裝流程示意圖。 (二） 元件代表符號 (1 0 )載體 (1 2 )元件單元 (1 3 1 )凹部 (1 4 1 )凹部 (1 5 )隔離間隙 (2 0 )膠體堤牆 (3 0 )晶片 (4 0 )透明膠體 (5 0 )載體 (1 1 )膠帶 (1 3 )承載墊 (1 4 )引腳 (1 4 2 )凹穴 (3 1 )導線 (5 1 )膠帶

(5 2 )承載墊 （5 3 )引腳 (5 4 )元件區間 (6 0 )晶片 （6 1 )導線 (7 0 )透明膠體 (8 0 )治具 附件： 一、我國公告第461 059號「影像感測晶片之封裝結構及 其封裝方法（二）」發明專利案公告影本。 13

Claims (1)

1. .1308380 拾、申請專利範圍 1、-種QFN型影像感測元件構裝方法，其包括以下 步驟： 提供-底面黏貼有膠帶的金屬載體，該載體上具有數 組兀件單元，各元件單元包括晶片承載墊及複數間隔排列 於晶片承載墊周邊的引腳； 於載體正面外圍模冑一膠體堤冑，將纟元件單元涵括 於内；

   將晶片黏設於載體各元件單元的晶片承載墊上，續以 導線連接於晶片上各接點與其對應的引腳間； 將液態透明膠體灌注於載體上相對於膠體堤牆内的空 間中固化，將晶片包覆於内，並填充於載體上相鄰引腳間 以及引腳與承載墊間之間隙中； 撕去黏貼於載體底面的膠帶，再以切割手段分割出各 個包括晶片的影像感測元件成品。

   2、 如申請專利範圍第1項所述之qFN型影像感測元 件構裝方法’其中利用半钱刻手段於載體承載墊底面周緣 以及引腳臨承載塾之端部底面處形成凹部，並使凹部為透 明膠體填充其中。 3、 如申請專利範圍第1或2項所述之QFN型影像威 測元件構裝方法’其中利用半蝕刻手段於載體相鄰元件單 元間對應相連的引腳間底面處形.成減少厚度的凹穴。 14 1308380 陸、（一）、本案指定代表圖為：第一圖 (二）、本代表圖之元件代表符號簡單說明： (1 0 )載體 (1 1 )膠帶 (1 2 )元件單元 (1 3 )承載墊 (1 3 1 )凹部 (1 4 )引腳 (1 4 1 )凹部 (1 4 2 )凹穴 (1 5 )隔離間隙 (2 0 )膠體堤牆 (3 0 )晶片 (31)導線 (4 0 )透明膠體 柒、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學 式：