TWI382516B - 具電磁波相容鍍層的電子元件封裝體 - Google Patents
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Description
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。
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側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10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
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一印刷電路板(未繪示)上，再藉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。
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，以避免內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。
本發明之另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；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。
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：
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。且在圖式中，實施例之形狀或是厚度可擴大，並以簡化或是方便標示。再者，圖式中各元件之部分將以分別描述說明之，另外，特定之實施例僅為揭示本發明使用之特定方式，其並非用以限定本發明。
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。請參閱第2A圖，一電子元件封裝體100a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。一電磁波相容(EMC)鍍層140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117以做為該封裝體的支撐基材。一CMOS影像感測晶片111具有一感測陣列面112及多個電極墊114，貼附於該透明基板117上。一間隙子(dam)結構113夾置於該影像感測晶片111和該透明基板117，並形成一間隙115於感測陣列面112上方。一保護層116形成於該CMOS影像感測晶片111上方。多條電性連線(未繪示)自該些電極墊114延伸至封裝體背面的保護層116上的球柵陣列(ball grids)118。
根據本發明之一實施例，此電磁波相容鍍層140設置於該封膠層125的一外表面上。該電磁波相容鍍層140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140應為非導電性材料，或不良導體。再者，該電磁波相容鍍層140可由噴塗法(spraying)、旋轉塗佈法(spin coating)、浸置法(dipping)、貼附法(tapping)或濺鍍法(sputtering)形成。於元件運作時，源自外界所產生的電磁波EM會被此電磁波相容鍍層140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130包括一組具有光圈的
光學透鏡130a和130b。並且，該影像感測器陣列晶片111包括一內部線路延伸接地。
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150二者皆可由噴塗法(spraying)、旋轉塗佈法(spin coating)、浸置法(dipping)、貼附法(tapping)或濺鍍法(sputtering)形成。於
元件運作時，源自外界所產生的電磁波EM會被部分電磁波反射層150部分反射R且部分穿透，再藉由電磁波相容鍍層140a吸收或減弱，以避免電磁波干擾效應，如第3B圖所示。
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。本發明第三實施例的電子元件封裝體100c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，第三實施例的電子元件封裝體100c的該組光學構件130包括具有一光圈135的光學透鏡組130a和130b。一遮蔽件145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的一內表面上，以吸收該電子元件封裝體100c的內部反(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容鍍層的電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100d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的一內表面上。因此，可吸收或避免該電子元件封裝體100c的內部反(散)射光的影響。
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100e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。然而不同之處在於，第六實施例的電子元件封裝體100e的該組光學構件130的面積小於或等於該影像感測器陣列晶片110的面積。再者，該電磁波相容鍍層140’可順應性地沉積在該組光學構件130和該影像感測器陣列晶片上110。
雖然本發明上述諸實施例是以CMOS影像感測器元件封裝體為例，以說明本發明之技術特點，然其並非用以限定本發明的範圍，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的電磁波相容鍍層於電子元件封裝體上，使得源自外界所產生的電磁波EM會被此電磁波相容鍍層吸收或減弱，以避免電磁波干擾效應。再者，部分電磁波反射層可形成於一頂遮蔽件上、或透鏡的框架上，及/或於該封膠層的一內表面上，以避免或吸收該電子元件封裝體的內部反(散)射光的影響。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此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。
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
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‧‧‧電極墊
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
135‧‧‧光圈
140、140a、140’‧‧‧電磁波相容(EMC)鍍層
145‧‧‧遮蔽件
150‧‧‧部分電磁波反射層
155‧‧‧部分電磁波反射層
160a和160b‧‧‧部分電磁波反射層
165‧‧‧框架
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容鍍層的電子元件封裝體的剖面示意圖。
100a‧‧‧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‧‧‧電極墊
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
135‧‧‧光圈
140‧‧‧電磁波相容(EMC)鍍層
Claims (28)
- 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；一封膠層模鑄該晶片級封裝體之上；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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 如申請專利範圍第5項所述之具電磁波相容鍍層的電子元件封裝體，其中該部分電磁波反射層為一導電 金屬，其包括銀、銅、鎳及上述金屬之任意組合。
- 如申請專利範圍第5項所述之具電磁波相容鍍層的電子元件封裝體，其中該部分電磁波反射層設置於該封膠層的一內表面上。
- 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，其中該組光學構件包括一組具有光圈的光學透鏡。
- 如申請專利範圍第5項所述之具電磁波相容鍍層的電子元件封裝體，更包括一遮蔽件設置於該封膠層的頂層上，其中該部分電磁波反射層設置於該遮蔽件的一內表面上。
- 如申請專利範圍第5項所述之具電磁波相容鍍層的電子元件封裝體，更包括一框架固定於該封膠層，其中該部分電磁波反射層設置於該框架上。
- 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，其中該影像感測器陣列晶片包括一接地的內部線路。
- 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。
- 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，其中該電磁波相容鍍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。
- 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是由噴塗法(spraying)、旋轉塗佈法(spin coating)、浸置法(dipping)、貼附法(tapping)或濺鍍法(sputtering)形成。
- 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CMOS影像感測器陣列晶片以及一組光學構件；一封膠層模鑄該晶片級封裝體之上；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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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 (hybrid layer)結構，其包括一電磁波吸收層和一部分電磁波反射層。
- 如申請專利範圍第19項所述之具電磁波相容鍍層的電子元件封裝體，其中該部分電磁波反射層為一導電金屬，其包括銀、銅、鎳及上述金屬之任意組合。
- 如申請專利範圍第19項所述之具電磁波相容鍍層的電子元件封裝體，其中該部分電磁波反射層設置於該封膠層的一內表面上。
- 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，其中該組光學構件包括一組具有光圈的光學透鏡。
- 如申請專利範圍第19項所述之具電磁波相容鍍層的電子元件封裝體，其中該部分電磁波反射層設置於該遮蔽件的一內表面上。
- 如申請專利範圍第19項所述之具電磁波相容鍍層的電子元件封裝體，其中該部分電磁波反射層設置於該框架上。
- 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CMOS影像感測器陣列晶片包括一接地的內部線路。
- 如申請專利範圍第22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。
- 如申請專利範圍第26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。
- 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噴塗法(spraying)、旋轉塗佈法(spin coating)、浸置法(dipping)、貼附法(tapping)或濺鍍法(sputtering)形成。
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