TWI721837B - 感測器封裝結構 - Google Patents
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Abstract
本發明公開一種感測器封裝結構，其包含一基板、設置於該基板的一感測晶片與一環形阻焊支架、設置於該環形阻焊支架頂緣的一環形支撐體、及設置於該環形支撐體上的一透光件。該感測晶片電性耦接於該基板，該感測晶片的一頂面包含有一感測區，並且該感測區與該感測晶片的一外側緣之間相隔有小於300微米（μm）的一距離。該環形阻焊支架圍繞且連接於該感測晶片的該外側緣。該透光件、該環形支撐體、及該感測晶片共同包圍界定有一封閉空間。
Description
本發明涉及一種封裝結構，尤其涉及一種感測器封裝結構。
現有的感測器封裝結構包含有一基板、設置於該基板上的一感測晶片、及包圍在該感測晶片周圍的一封裝體。其中，該感測晶片的尺寸越來越小，並且該感測晶片頂面上的感測區也越來越接近該感測晶片的邊緣，所以現有感測器封裝結構在製造的過程中，該感測區容易被熔融狀（或流動狀）的封裝體或密封膠汙染，進而影響生產良率，或是產品失效。
於是，本發明人認為上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合科學原理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。
本發明實施例在於提供一種感測器封裝結構，其能有效地改善現有感測器封裝結構所可能感生的缺陷。
本發明實施例公開一種感測器封裝結構，其包括：一基板，具有位於相反側的一第一板面與一第二板面；一感測晶片，設置於該基板的該第一板面，並且該感測晶片電性耦接於該基板；其中，該感測晶片的一頂面包含有一感測區，並且該感測區與該感測晶片的一外側緣之間相隔有小於300微米（μm）的一距離；一環形阻焊支架，設置於該基板的該第一板面、並圍繞且連接於該感測晶片的該外側緣；一環形支撐體，設置於該環形阻焊支架的一頂緣；以及一透光件，包含有位於相反兩側的一第一表面與一第二表面，該透光件的該第二表面設置於該環形支撐體上，並且該透光件的該第二表面、該環形支撐體、及該感測晶片共同包圍界定有一封閉空間。
本發明實施例也公開一種感測器封裝結構，其包括：一基板，具有位於相反側的一第一板面與一第二板面；一感測晶片，設置於該基板的該第一板面，並且該感測晶片電性耦接於該基板；其中，該感測晶片的一頂面包含有一感測區，並且該感測區與該感測晶片的一外側緣之間相隔有小於300微米（μm）的一距離；一環形阻焊支架，設置於該基板的該第一板面、並間隔地圍繞於該感測晶片的外側；以及一透光件，包含有位於相反兩側的一第一表面與一第二表面，該透光件的該第二表面設置於該環形阻焊支架上，並且該透光件的該第二表面、該環形阻焊支架、及該感測晶片共同包圍界定有一封閉空間。
綜上所述，本發明實施例所公開的感測器封裝結構，其採用該環形阻焊支架圍繞該感測晶片的外側緣，據以通過厚度與外形可被精準控制的該環形阻焊支架來精確地搭配於感測晶片，達到避免污染該感測晶片的感測區之效果，進而有效地提升該感測器封裝結構的生產良率與效能。
為能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，但是此等說明與附圖僅用來說明本發明，而非對本發明的保護範圍作任何的限制。
[實施例一]
請參閱圖1所示，其為本發明的實施例一。本實施例公開一種感測器封裝結構100，其包含有一基板1、通過多個錫球6設置於該基板1上的一感測晶片2、設置於該基板1上的一環形阻焊支架3、設置於該環形阻焊支架3的一環形支撐體4、及設置於該環形支撐體4上的一透光件5。其中，該感測器封裝結構100於本實施例中雖是以包含上述元件（如：該感測器封裝結構100未包含有任何封裝體）來做說明，但該感測器封裝結構100也可以依據設計需求而加以調整變化。
需先闡明的是，為便於說明本實施例感測器封裝結構100，圖1是以剖視圖呈現，但可以理解的是，在圖1所未呈現的感測器封裝結構100之部位也會形成有相對應的構造。例如：圖1僅呈現四顆錫球6，但在圖1所未呈現的感測器封裝結構100部位還包含其他錫球6。以下將分別就本實施例感測器封裝結構100的各個元件構造與連接關係作一說明。
該基板1於本實施例中為呈矩形，但本發明不受限於此。其中，該基板1具有位於相反側的一第一板面11與一第二板面12，該基板1於其第一板面11的大致中央處設有一晶片固定區111，並且該基板1於其第一板面11形成有位於該晶片固定區111外側且呈環狀的一承載區112。此外，該基板1也可以於其第二板面12設有多個焊接球（圖未標示），並且該感測器封裝結構100能通過該些焊接球而焊接固定於一電子構件（圖未繪示）上，據以使該感測器封裝結構100能電性連接該電子構件。
該感測晶片2於本實施例中是以一影像感測晶片來說明，但不以此為限。其中，該感測晶片2（的外表面）包含有位於相反兩側的一頂面21與一底面22、及相連於該頂面21邊緣與該底面22邊緣的一外側緣23。其中，該感測晶片2於其頂面21的大致中央處設有一感測區211、並於底面22設置有多個內接點221；並且該感測區211外緣與該感測晶片2的該外側緣23之間相隔有小於300微米（μm）的一距離Dmin。該感測晶片2還包含有自其頂面21貫穿到其底面22的多條導線24，該些導線24分別連接該些內接點221並電性耦接於該感測區211。
再者，該感測晶片2設置於該基板1的該第一板面11、並電性耦接於該基板1；而於本實施例中，該感測晶片2是以其底面22連接該些錫球6而安裝於該基板1的該晶片固定區111、並據以電性耦接於該基板1。換個角度來說，該感測晶片2的該些內接點221（通過相對應的錫球6）焊接於該基板1的該第一板面11。
該環形阻焊支架3設置於該基板1的該第一板面11（的承載區112）、並圍繞且連接於該感測晶片2的該外側緣23。其中，該環形阻焊支架3的一頂緣31共平面於該感測晶片2的該頂面21，而該環形阻焊支架3的一外側緣32切齊該基板1的外側緣。也就是說，本實施例的感測晶片2的該外側緣23整個連接在該環形阻焊支架3的內側緣33，並且該感測晶片2相當於埋置在該環形阻焊支架3內。
需說明的是，該環形阻焊支架3可以通過沖壓、微影、印刷、或塗佈等方式製造而成，所以該環形阻焊支架3的厚度與外形可以被有效且精準地控制，據以利於該環形阻焊支架3精確地搭配於感測晶片2或其他元件，避免污染該感測晶片2的感測區211，進而有效地提升該感測器封裝結構100的生產良率與效能。
該環形支撐體4設置於該環形阻焊支架3的該頂緣31，該環形支撐體4位於該感測區211的外側、並且未接觸該感測晶片2的該頂面21。於本實施例中，該環形支撐體4例如是一膠材，並且該環形支撐體4設置於該環形阻焊支架3的該頂緣31的大致中央區域，但本發明不受限於此。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，該環形支撐體4也可以設置於該環形阻焊支架3的整個該頂緣31。
該透光件5包含有位於相反兩側的一第一表面51與一第二表面52、及相連於該第一表面51與第二表面52邊緣的一外側面53。其中，該透光件5的第二表面52設置於該環形支撐體4上（也就是說，該環形支撐體4夾持於該環形阻焊支架3的頂緣31以及該透光件5的第二表面52之間），以使該透光件5的該第二表面52、該環形支撐體4、及該感測晶片2共同包圍形成有一封閉空間E。
於本實施例中，沿著圖1中的水平方向來看，該透光件5的外徑等於該環形阻焊支架3的外徑；也就是說，該透光件5的外側面53共平面於該環形阻焊支架3的外側緣32。再者，該透光件5的外徑略大於該環形支撐體4的外徑，據以使該環形阻焊支架3的頂緣31、該環形支撐體4的外側緣、及該透光件5共同形成有呈環狀的一凹槽S。
[實施例二]
請參閱圖2所示，其為本發明的實施例二，本實施例類似於上述實施例一，所以兩個實施例的相同處則不再加以贅述，而本實施例相較於實施例一的差異大致說明如下：
於本實施例中，該感測器封裝結構100包含有一基板1、設置於該基板1上的一感測晶片2、設置於該基板1上的一環形阻焊支架3、設置於該環形阻焊支架3與該感測晶片2上的一環形支撐體4、設置於該環形支撐體4上的一透光件5、電性耦接該基板1與該感測晶片2的多條金屬線7、及形成於該基板1的一封裝體8。
該基板1於其第一板面11形成有位於該承載區112外側的多個第一接墊113，並且該些第一接墊113於本實施例中是大致排列呈環狀，但本發明不限於此。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，該些第一接墊113也可以是在該晶片固定區111的相反兩側分別排成兩列。
該感測晶片2於其第一板面11形成有位於該感測區211外側的多個第二接墊212。其中，該感測晶片2的該些第二接墊212的數量及位置於本實施例中是分別對應於該基板1的該些第一接墊113的數量及位置。再者，該些金屬線7的一端分別連接於該些第一接墊113，並且該些金屬線7的另一端分別連接於該些第二接墊212，據以使該基板1能通過該些金屬線7而電性耦接於該感測晶片2。另外，該環形阻焊支架3未接觸任何該第一接墊113。
該環形支撐體4設置於該環形阻焊支架3的該頂緣31及該感測晶片2的該頂面21，該環形支撐體4位於該感測區211的外側。於本實施例中，該環形支撐體4例如是一膠材，並且每條該金屬線7的局部及其相對應的該第二接墊212皆埋置於該環形支撐體4內。
該封裝體8形成於該基板1的該第一板面11，並且裸露於該環形支撐體4以外的金屬線7之部位及相對應的該第一接墊113皆埋置於該封裝體8內，而該封裝體8的一外側緣81共平面於該基板1的外側緣與該透光件5的外側面53。也就是說，該感測晶片2、該環形阻焊支架3、及該環形支撐體4相當於埋置在該封裝體8內，並且該凹槽S內充填有該封裝體8。
[實施例三]
請參閱圖3和圖4所示，其為本發明的實施例三，本實施例類似於上述實施例一及實施例二，故相同處則不再加以贅述，而本實施例相較於實施例一的差異大致說明如下：
該環形阻焊支架3設置於該基板1的該第一板面11（的承載區112）並與該感測晶片2的外側間隔一距離。該環形阻焊支架3圍繞於該感測晶片2的外側。也就是說，該感測晶片2及該些金屬線7位於該環形阻焊支架3所包圍形成的一空間之內。再者，該環形阻焊支架3於本實施例中為一體成形的單件式構造，並且該環形阻焊支架3的外側緣32共平面於該基板1的外側緣，而該環形阻焊支架3的內側緣33呈階梯狀並具有一階面331。
該透光件5的該第二表面52設置於該環形阻焊支架3（的該內側緣33）上，並且該透光件5於本實施例中是設置於該環形阻焊支架3的階面331上。再者，該透光件5的該第二表面52、該環形阻焊支架3、及該感測晶片2共同包圍界定有一封閉空間E。而該透光件5的該第一表面51共平面於該環形阻焊支架3的頂緣31，但本發明不受限於此。
在另一實施態樣中，如圖4所示，該感測器封裝結構100也可以進一步包含有形成於該環形阻焊支架3頂緣31的一封裝體8，並且該封裝體8覆蓋該透光件5的該外側面53，該封裝體8的外側緣81共平面於該環形阻焊支架3的外側緣32，該封裝體8的頂緣則是共平面於該透光件5的該第一表面51。
[實施例四]
請參閱圖5至圖8所示，其為本發明的實施例四，本實施例類似於上述實施例三，所以兩個實施例的相同處（如：基板1、感測晶片2、及透光件5）則不再加以贅述，而本實施例相較於實施例三的差異大致說明如下：
如圖5所示，該環形阻焊支架3於本實施例中包含有堆疊黏接的多個阻焊層30，該些阻焊層30的內側緣非為共平面設置；也就是說，該環形阻焊支架3的內側緣33呈階梯狀並具有多個階面331。該些阻焊層30的外側緣則是呈共同面設置，但本發明不受限於此。舉例來說，該些阻焊層30的配置方式也可以如圖6和圖7所示，該些阻焊層30的外側緣非為共平面設置。
再者，該透光件5（的第二表面52）設置於該環形阻焊支架3（或該些阻焊層30）的頂緣31，並且該封裝體8形成於該基板1的該第一板面11、且包覆於該些阻焊層30的外側緣及該透光件5的至少局部外側面53，但本發明不以此為限。舉例來說，如圖8所示，該透光件5也可以是設置於該環形阻焊支架3的其中一個該阻焊層30的內側緣（如：鄰近該環形阻焊支架3頂緣31的該階面331）。
[本發明實施例的技術效果]
綜上所述，本發明實施例所公開的感測器封裝結構，其採用該環形阻焊支架圍繞該感測晶片的外側緣。因該環形阻焊支架的厚度與外形可被精準控制來精確地搭配感測晶片，以達到避免污染該感測晶片的感測區之效果，進而有效地提升該感測器封裝結構的生產良率與效能。
進一步地說，該環形阻焊支架還能以一體成形的單件式構造或是堆疊黏接的多個阻焊層來實現，據以使得該環形阻焊支架能夠符合更多的設計要求，以利於推廣不同於以往架構的感測器封裝結構。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的專利範圍內。
100:感測器封裝結構
1:基板
11:第一板面
111:晶片固定區
112:承載區
113:第一接墊
12:第二板面
2:感測晶片
21:頂面
211:感測區
212:第二接墊
22:底面
221:內接點
23:外側緣
24:導線
3:環形阻焊支架
30:阻焊層
31:頂緣
32:外側緣
33:內側緣
331:階面
4:環形支撐體
5:透光件
51:第一表面
52:第二表面
53:外側面
6:錫球
7:金屬線
8:封裝體
81:外側緣
Dmin:距離
E:封閉空間
S:凹槽
圖1為本發明實施例一的感測器封裝結構的剖視示意圖。
圖2為本發明實施例二的感測器封裝結構的剖視示意圖。
圖3為本發明實施例三的感測器封裝結構的剖視示意圖。
圖4為本發明實施例三的感測器封裝結構的另一態樣剖視示意圖。
圖5為本發明實施例四的感測器封裝結構的剖視示意圖。
圖6為本發明實施例四的感測器封裝結構的另一態樣剖視示意圖。
圖7為本發明實施例四的感測器封裝結構的又一態樣剖視示意圖。
圖8為本發明實施例四的感測器封裝結構的再一態樣剖視示意圖。
100:感測器封裝結構
1:基板
11:第一板面
111:晶片固定區
112:承載區
12:第二板面
2:感測晶片
21:頂面
211:感測區
22:底面
221:內接點
23:外側緣
24:導線
3:環形阻焊支架
31:頂緣
32:外側緣
33:內側緣
4:環形支撐體
5:透光件
51:第一表面
52:第二表面
53:外側面
6:錫球
Dmin:距離
E:封閉空間
S:凹槽
Claims (3)
- 一種感測器封裝結構，其包括：一基板，具有位於相反側的一第一板面與一第二板面；一感測晶片，設置於該基板的該第一板面，並且該感測晶片電性耦接於該基板；其中，該感測晶片的一頂面包含有一感測區，並且該感測區與該感測晶片的一外側緣之間相隔有小於300微米(μm)的一距離；一環形阻焊支架，設置於該基板的該第一板面、並圍繞且連接於該感測晶片的該外側緣；一環形支撐體，設置於該環形阻焊支架的一頂緣；以及一透光件，包含有位於相反兩側的一第一表面與一第二表面，該透光件的該第二表面設置於該環形支撐體上，並且該透光件的該第二表面、該環形支撐體、及該感測晶片共同包圍界定有一封閉空間；其中，該環形阻焊支架的該頂緣共平面於該感測晶片的該頂面，該環形支撐體位於該感測區的外側、並且未接觸該感測晶片的該頂面。
- 如請求項1所述的感測器封裝結構，其中，該感測晶片包含有位於其底面的多個內接點及自該頂面貫穿到該底面的多條導線，該些導線分別連接該些內接點並電性耦接於該感測區，並且該些內接點焊接於該基板的該第一板面。
- 一種感測器封裝結構，其包括：一基板，具有位於相反側的一第一板面與一第二板面；一感測晶片，設置於該基板的該第一板面，並且該感測晶片電性耦接於該基板；其中，該感測晶片的一頂面包含 有一感測區，並且該感測區與該感測晶片的一外側緣之間相隔有小於300微米(μm)的一距離；一環形阻焊支架，設置於該基板的該第一板面、並間隔地圍繞於該感測晶片的外側；以及一透光件，包含有位於相反兩側的一第一表面與一第二表面，該透光件的該第二表面設置於該環形阻焊支架上，並且該透光件的該第二表面、該環形阻焊支架、及該感測晶片共同包圍界定有一封閉空間；其中，該環形阻焊支架包含有堆疊黏接的多個阻焊層，該些阻焊層的內側緣非為共平面設置，該透光件設置於該環形阻焊支架的其中一個該阻焊層的內側緣；其中，該感測器封裝結構進一步包含有形成於該基板的該第一板面的一封裝體，該些阻焊層的外側緣非為共平面設置，並且該封裝體包覆於該些阻焊層的外側緣及該透光件的至少局部外側面。
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