TWI829297B - 使用具有槽體之玻璃罩之影像感測器封裝件及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種使用具有槽體之玻璃罩之影像感測器封裝件，而不使用玻璃支撐件，其透過在面向影像感測晶片頂部之玻璃罩的表面上形成槽體，並將玻璃罩直接與影像感測晶片之頂部結合。影像感測器封裝件包含基板、與基板頂部固定結合之影像感測晶片、位於影像感測晶片頂部的微透鏡以及玻璃罩，其中玻璃罩包含沿邊緣表面形成並具有預定厚度的接合面、形成於接合面的槽體以及使用槽體形成在影像感測晶片上方的預定空間。接合面固定結合於形成在影像感測晶片上之玻璃罩固定區。
Description
本發明係關於一種影像感測器封裝件，特別是一種使用不與基板結合而與影像感測晶片的頂部結合之玻璃罩之影像感測器封裝件，且玻璃罩具有槽體，槽體在影像感測晶片之裝置區上方具有預定體積之空間，以及影像感測器封裝件之製造方法。
影像感測晶片是用以將從其外部施加至其上的影像轉換成電子訊號的半導體裝置。在影像感測晶片上附加透明玻璃罩，以在能接收外部影像的同時保護晶片表面避免受到外部的衝擊或外部雜質的影響。
圖1為習知影像感測器封裝件之剖面示意圖。
參閱圖1，習知影像感測器封裝件100包含基板110、位於基板110頂部之影像感測晶片130、沿影像感測晶片130的邊緣安裝在基板110的頂部之玻璃支撐件160，以及位於玻璃支撐件160頂部之玻璃罩180。
影像感測晶片130透過第一黏著劑120結合於基板110，且玻璃罩180透過第二黏著劑170結合於玻璃支撐件160的頂部。
在影像感測晶片130的頂部與玻璃罩180之間形成一特定空間。如此一來，影像感測晶片130的焊墊141與基板110的導線可透過導線140相互電性連接，並且外部影像可以在通過玻璃罩180之後充分地施加到影像感測晶片130的表面。
影像感測晶片130的頂部與玻璃罩180之間的空間由玻璃支撐件160形成。為了製造影像感測器封裝件，應預先準備具有能夠圍繞影像感測晶片130的邊緣的尺寸之玻璃支撐件160，並且在執行封裝處理的過程中應結合玻璃支撐件160。
當封裝影像感測晶片130之步驟數量增加時，封裝良率將會降低。因此，減少習知封裝之步驟數量與減少封裝中使用之結構數量在合乎經濟與良率上是迫切需要的。
相關技藝：韓國未審查專利公開號10-2022- 0009738 (2022年1月25日)。
因此，本發明係關於一種使用具有槽體之玻璃罩之影像感測器封裝件及其製造方法，其基本上消除了由於現有技術的限制與缺點而導致的一個或多個問題。
本發明的目的在於提供一種使用具有槽體之玻璃罩之影像感測器封裝件，而不使用玻璃支撐件，其透過在面向影像感測晶片頂部之玻璃罩的表面上形成槽體，並將玻璃罩直接與影像感測晶片之頂部結合。
本發明的另一目的在於提供一種使用具有槽體之玻璃罩之影像感測器封裝件的製造方法，而不使用玻璃支撐件，其透過在面向影像感測晶片頂部之玻璃罩的表面上形成槽體，並將玻璃罩直接與影像感測晶片之頂部結合。
本發明的其他優點、目的以及特徵將於下面敘述，並且對於所屬領域中具有通常知識者在參閱以下內容後而可顯而易見，或者可以從本發明的實施中獲知。本發明的目的與其他優點可以透過書面敘述、請求項以及圖式中特別指出的結構實現與獲得。
為了實現這些目的與其他優點並且根據本發明的目的，如本文所述，影像感測器封裝件包含影像感測晶片以及玻璃罩，其中影像感測晶片具有位於其頂部的微透鏡，玻璃罩包含沿玻璃罩的邊緣表面形成並具有預定厚度的接合面、於接合面內側形成的槽體，以及使用槽體形成於影像感測晶片之頂部上方的預定空間。接合面與在影像感測晶片上形成的玻璃罩固定區固定結合。
本發明的另一方面，影像感測器封裝件的製造方法包含準備玻璃罩，使用第二黏著劑將頂部具有微透鏡的影像感測晶片固定結合於基板的頂部，使用第一黏著劑將玻璃罩固定結合到影像感測晶片的玻璃罩固定區，透過導線將影像感測晶片之焊墊與基板之導電線路相互連接，以及塗佈覆蓋於玻璃罩的邊緣、
導線以及基板之導電線路的側面填充物。其中玻璃罩具有槽體，且槽體具有一深度，可避免槽體之內表面與固定在影像感測晶片頂部的微透鏡接觸。槽體包含裝置區，且影像感測晶片的光接收器以及訊號處理器位於裝置區中。
在本發明的實施例中可以獲得的效果不限於上述效果，並且所屬領域中具有通常知識者可以從以下敘述中獲得本發明未敘述的其他效果。
100:影像感測器封裝件
110:基板
120:第一黏著劑
130:影像感測晶片
140:導線
141:焊墊
150:導電線路
160:玻璃支撐件
170:第二黏著劑
180:玻璃罩
200:影像感測器封裝件
210:基板
220:第二黏著劑
230:影像感測晶片
231:微透鏡
240:導線
241:焊墊
250:導電線路
260:側面填充物
270:第一黏著劑
280:玻璃罩
310:裝置區
330:玻璃罩固定區
410:槽體
420:接合面
500:影像感測器封裝件的製造方法
510:準備玻璃罩之步驟
520:影像感測晶片固定結合至基板之步驟
530:玻璃罩固定結合至影像感測晶片之步驟
540:導線連接之步驟
550:塗佈側面填充物之步驟
610:準備玻璃罩之步驟
620:玻璃罩固定結合至影像感測晶片之步驟
630:影像感測晶片固定結合至基板之步驟
640:導線連接之步驟
650:塗佈側面填充物之步驟
圖式提供對本發明的進一步理解並且一併構成本申請的一部分，這些圖式演示本發明的實施例並且與本文一起用於解釋本發明的原理。在圖式中：圖1為習知影像感測器封裝件之剖面示意圖。
圖2為根據本發明實施例之使用具有槽體之玻璃罩之影像感測器封裝件之結構示意圖。
圖3為根據本發明之使用具有槽體的玻璃罩的影像感測器封裝件中的影像感測晶片的實施例。
圖4為根據本發明之使用具有槽體的玻璃罩的影像感測器封裝件中的具有槽體之玻璃罩的實施例。
圖5為根據本發明示例性實施例之使用具有槽體之玻璃罩之影像感測器封裝件之製造方法之流程示意圖，其中將影像感測晶片固定結合到基板之後，玻璃罩被固定結合到影像感測晶片。
圖6為根據本發明之使用具有槽體之玻璃罩之影像感測器封裝件
的製造方法的實施例，其中在將影像感測晶片固定結合到基板之後，玻璃罩被固定結合到影像感測晶片。
圖7為根據本發明另一實施例之使用具有槽體之玻璃罩之影像感測器封裝件之製造方法之流程示意圖，其中將玻璃罩固定結合到影像感測晶片之後，影像感測晶片被固定地結合到基板。
圖8為根據本發明之使用具有槽體之玻璃罩之影像感測器封裝件的製造方法的實施例，其中在將玻璃罩固定結合到影像感測晶片之後，影像感測晶片被固定結合到基板。
本發明的其他目的、特徵以及優點可以從以下詳細地敘述與圖式中更清楚理解。
在詳細地敘述本發明之前，本發明可以進行各種修改，並且可以具有各種實施例。以下敘述與圖式中所示的示例旨在將本發明限制為特定的實施例。應當理解，包含在本發明的精神與範圍內的所有改變、均等以及替代物都包含在內。
應當理解，當一個元件被稱為「連接至」或「耦合至」另一個元件時，它可以直接連接到或直接耦合到另一個元件，或者連接到或耦合到另一個元件時，具有其他元件介於其間。另一方面，應當理解，當一個元件被稱為「直接連接」或「直接耦合」到另一個元件時，它連接或耦合到另一個元件，而沒有其他元件介於其間。
在本發明中使用的術語僅用於敘述特定的實施例，
而非限制本發明。除非上下文另有明確說明，否則單數形式包含複數形式。還應理解，本發明中使用的術語「包含」或「具有」指定本發明中提及之特徵、數字、步驟、操作、組件、部件或其組合的存在，但不排除存在或添加一個或多個其他特徵、數字、步驟、操作、組件、部件或其組合。
說明書中敘述的術語「...單元」、「...模組」等表示至少一個功能或操作的處理單元，並且可以透過硬體或軟體或硬體與軟體的組合實現。
此外，在參照圖式的說明中，與圖式標記無關。對相同的構成元件標註相同的元件符號，並省略重複的說明。當確定與本發明相關的已知技術的詳細敘述可能不必要地模糊本發明的主旨時，將省略詳細描述。
此外，在本說明書中，當一個步驟位於另一個步驟「上」或「之前」時，包含一個步驟與另一個步驟具有直接時間序列關係，以及每個步驟之後有混合步驟的情況，其具有直接時間序列關係之兩個步驟之時間序列順序可以顛倒，而包含相同的權利範圍。
以下將參閱圖式詳細地描述根據本發明實施例的使用具有槽體之玻璃罩的影像感測器封裝件及其製造方法。
以下以一個示例進行說明，其中影像感測晶片應用於整合有光接收器以及多個影像感測器電路的半導體裝置，其中光接收器中光電二極體陣列用以透過微透鏡產生對應於從光電二
極體陣列外部施加到光電二極體陣列上的影像之電荷，而多個影像感測器電路用以將從光電二極體陣列的每個光電二極體產生的電荷轉換成電壓值。
圖2為根據本發明實施例之使用具有槽體之玻璃罩之影像感測器封裝件之結構示意圖。
參閱圖2。使用具有槽體的玻璃罩的影像感測器封裝件200與傳統影像感測器封裝件100的相同之處在於影像感測器封裝件200包含基板210、影像感測晶片230以及具有槽體之玻璃罩280。
影像感測晶片230透過第二黏著劑220與基板210結合，且玻璃罩280透過第一黏著劑270與影像感測晶片230之頂部結合。
為了更好理解，雖然分別安裝在影像感測晶片130與230邊緣的焊墊141與241呈現為從影像感測晶片130與230的表面突出，但當用肉眼觀察時，焊墊141與241實際上並不從影像感測晶片130與230的表面突出。
根據本發明示例性實施例的影像感測器封裝件200與傳統影像感測器封裝件100的不同之處在於以下三個特徵。
第一，影像感測器封裝件200與傳統影像感測器封裝件100不同之處在於影像感測器封裝件200不使用傳統影像感測器封裝件100所使用之玻璃支撐件160，且一槽體(未繪出)係形成於玻璃罩280之內側，以及玻璃罩280不與基板210固定結
合，而是與影像感測晶片230固定結合。
第二，在傳統影像感測器封裝件100中，將影像感測晶片130的焊墊141與基板110的導電線路150相互連接的導線140係設置在由玻璃罩180與基板110形成的內部空間中。然而，在根據本發明實施例之影像感測器封裝件200中，導線240未設置在由玻璃罩280與影像感測晶片230之頂部形成的空間中，而是設置在玻璃罩280之外。
第三，傳統的影像感測器封裝件100不需要用來保護導線140的額外手段，因為由玻璃支撐件160和玻璃罩180形成的空間覆蓋影像感測晶片130。而在根據本發明實施例之影像感測器封裝件200中，塗覆有用以保護玻璃罩280的側面、導線240以及影像感測晶片230的側面的一側面填充物260。
前述差異是根據以下將敘述的影像感測晶片230以及玻璃罩280的結構所給出的。
圖3為根據本發明之使用具有槽體的玻璃罩的影像感測器封裝件中的影像感測晶片的實施例。
參閱圖3，影像感測晶片230包含裝置區310、焊墊241以及玻璃罩固定區330。
裝置區310包含光接收器(未繪出)與訊號處理器(未繪出)。其中，光接收器中的光電二極體陣列(未繪出)用以產生對應於從光電二極體陣列外部施加到光電二極體陣列的影像之電荷，而訊號處理器中的電荷轉換電路用以轉換從光電二極體陣列
(未繪出)之每一光電二極體產生的電荷。一般而言，一光電二極體以及用以將光電二極體產生的電荷轉換成與其對應的電壓之一電荷轉換電路可以被分組成一組，且此組可以被稱為影像感測器電路。在本發明中，影像感測晶片是指整合有多個影像感測器電路的半導體裝置。
微透鏡231安裝在裝置區310的頂部，以感測影像感測晶片230接收到的訊號的圖像顏色。
焊墊241作為將裝置區310中產生的轉換電壓傳輸到其外部並接收從其外部施加到其的電壓源或訊號的窗口。在本發明中，假設焊墊241形成在影像感測晶片230的邊緣，使得焊墊241圍繞裝置區310。
玻璃罩固定區330位於裝置區310與安裝有焊墊241的區域之間，且玻璃罩固定區330為帶狀且具有預定厚度。玻璃罩固定區330是以下將敘述的玻璃罩280的接合面420透過黏著劑(未繪示)固定的區域。
圖4為根據本發明之使用具有槽體的玻璃罩的影像感測器封裝件中的具有槽體之玻璃罩的實施例。
圖4(a)為具有槽體的玻璃罩280的立體示意圖。圖4(b)為對應於圖4(a)的平面示意圖。圖4(c)為對應於圖4(a)的側視示意圖。
參閱圖4，玻璃罩280包含槽體410以及帶狀接合面420。槽體410在板狀的玻璃罩主體的中心部分向內形成。帶
狀接合面420形成在槽體410的邊緣且具有預定厚度。槽體410的深度約為1至2微米，並且應大於微透鏡231(圖2)的厚度。當槽體410具有增加的深度時，可以更有效地接收影像，從而在其他實施例中，槽體410也可能具有大約0.05至0.5毫米的深度。
玻璃罩280的槽體410可以透過蝕刻劑在平坦的玻璃罩280的中心部分向內形成。當玻璃罩280用於影像感測晶片230的封裝時，槽體410在影像感測晶片230的微透鏡231與玻璃罩280之間形成一空間。
用於形成玻璃罩280的槽體410的蝕刻劑之種類、蝕刻時間以及蝕刻方法可以由所屬領域中具有通常知識者選擇，因此將不再對其進行敘述。當然，槽體410具有至少避免槽體410的內表面接觸微透鏡231頂部的深度與至少包含裝置區310的二維區域為佳。
圖5為根據本發明示例性實施例之使用具有槽體之玻璃罩之影像感測器封裝件之製造方法之流程示意圖，其中將影像感測晶片固定結合到基板之後，玻璃罩被固定結合到影像感測晶片。
參閱圖5，根據本發明實施例的使用具有槽體的玻璃罩的影像感測器封裝件的製造方法500，包含準備玻璃罩280(510)，使用第二黏著劑220將頂部具有微透鏡的影像感測晶片230固定結合到基板210的頂部(520)，使用第一黏著劑270將玻璃罩280固定結合到影像感測晶片230的玻璃罩固定區330
(530)，透過導線240將影像感測晶片230的焊墊241與基板210的導電線路250相互連接(導線結合)(540)，以及塗佈覆蓋玻璃罩280的邊緣、導線240與基板210之導電線路250的側面填充物260(550)。其中玻璃罩280具有槽體，且槽體具有一深度，可避免槽體的內表面與固定在影像感測晶片230頂部的微透鏡接觸。微透鏡位於影像感測晶片230的頂部，影像感測晶片230包含裝置區310，且影像感測晶片230的光接收器與訊號處理器位於裝置區310中。
圖6為根據本發明之使用具有槽體之玻璃罩之影像感測器封裝件的製造方法的實施例，其中在將影像感測晶片固定結合到基板之後，玻璃罩被固定結合到影像感測晶片。
參閱圖6。根據本發明實施例之具有槽體之玻璃罩之影像感測器封裝件的製造方法包含準備基板210(圖6(a))，在基板210的頂部塗佈第二黏著劑220(圖6(b))，使用第二黏著劑220將影像感測晶片230結合至基板210(圖6(c))，使用第一黏著劑270將玻璃罩280結合至影像感測晶片230的頂部(圖6(d)與圖6(e))，透過導線240將影像感測晶片230的焊墊241與基板210的導電線路250相互連接(圖6(f))，以及塗佈覆蓋於玻璃罩280的邊緣、導線240以及基板210的導電線路250之側面填充物260(圖6(g))。
圖7為根據本發明另一實施例之使用具有槽體之玻璃罩之影像感測器封裝件之製造方法之流程示意圖，其中將玻璃罩固定結合到影像感測晶片之後，影像感測晶片被固定地結合到
基板。
參閱圖7，根據本發明另一實施例之具有槽體之玻璃罩之影像感測器封裝件之製造方法600包含玻璃罩280(610)，使用第一黏著劑270將玻璃罩280固定結合至影像感測晶片230的玻璃罩固定區330(620)，使用第二黏著劑220將具有固定於影像感測晶片230中玻璃罩固定區330的玻璃罩280之影像感測晶片230固定結合至基板210的頂部(630)，透過導線240相互連接(導線結合)影像感測晶片230的焊墊241以及基板210的導電線路250(640)，以及塗佈覆蓋於玻璃蓋板280的邊緣、導線240以及基板210的導電線路250之側面填充物260(650)。其中玻璃罩280具有槽體，且槽體具有一深度，可避免槽體的內表面與固定在影像感測晶片230頂部的微透鏡接觸。微透鏡位於影像感測晶片230的頂部，影像感測晶片230包含裝置區310，且影像感測晶片230包含光接收器與訊號處理器。
圖8為根據本發明之使用具有槽體之玻璃罩之影像感測器封裝件的製造方法的實施例，其中在將玻璃罩固定結合到影像感測晶片之後，影像感測晶片被固定結合到基板。
參閱圖8。根據本發明另一實施例之具有槽體之玻璃罩之影像感測器封裝件之製造方法包含準備玻璃罩280(圖8(a))，使用第一黏著劑270將玻璃罩280結合至影像感測晶片230的頂部(圖8(b)與8(c))，在基板210的頂部塗佈第二黏著劑220(圖8(d))，使用第二黏著劑220將影像感測晶片230結合至基板
210(圖8(e))，透過導線240將影像感測晶片230的焊墊241與基板210的導電線路250相互連接(圖8(f))，以及塗佈覆蓋於玻璃罩280的邊緣、導線240以及基板210的導電線路250之側面填充物260(圖8(g))。
如前述的本發明可以應用於電腦可讀代碼，其可以寫在程式存儲介質上。電腦可讀取的介質包含各種記錄媒體，其上寫入電腦系統可讀取的數據。可以由電腦讀取的記錄媒體包含傳統硬碟(HDD)、固態硬碟(SSD)、矽態磁碟(SDD)、唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶光碟(CD-ROM)、磁帶、軟碟、光學資料儲存裝置等。
根據以上敘述，本發明實施例使用具有槽體之玻璃罩之影像感測器封裝件及其製造方法具有以下效果。
第一，根據本發明實施例的影像感測器封裝件設置為使玻璃罩不固定結合至基板，而是固定結合至影像感測晶片，並且從而不需要用於透過基板支撐玻璃罩的支撐件。因此，具有降低成本和簡化製程的效果。
第二，在傳統的影像感測器封裝件中，在影像感測晶片的焊墊與基板的導電線路透過導線相互連接之後，進行玻璃罩的固定結合。為此，導線設置在玻璃罩與基板形成的內部空間中。內部空間寬大，因此封裝後內部可能會產生水氣，或者在接線過程中產生的異物可能會移動到玻璃罩與影像感測晶片頂部之間的空間。結果，可能會影響影像感測器的性能。然而，在根據本發
明實施例的影像感測器封裝件中，將影像感測晶片的焊墊與基板的導電線路相互連接的導線完全設置在玻璃罩與影像感測晶片頂部之間形成的空間之外。因此，可避免在固定結合玻璃罩之後進行透過導線的相互連接時發生前述的問題。
第三，在根據本發明實施例的影像感測器封裝件中，將影像感測晶片的焊墊與基板的導電線路透過導線相互連接的製程可以在玻璃罩與影像感測晶片的固定結合之後進行。因此，當使用固定結合玻璃罩的同一影像感測器封裝件來製造具有各種不同種類功能的各種基板時，可以降低成本與提高組裝效率。
雖然為了說明而揭露本發明的實施例，但是所屬領域中具有通常知識者在不背離申請專利範圍中揭露的本發明的範圍與精神下，可以進行各種修改、添加以及替換。
200:影像感測器封裝件
210:基板
220:第二黏著劑
230:影像感測晶片
231:微透鏡
240:導線
241:焊墊
250:導電線路
260:側面填充物
270:第一黏著劑
280:玻璃罩
Claims (11)
- 一種影像感測器封裝件，包含：一影像感測晶片，包含一微透鏡，該微透鏡位於該影像感測晶片之一頂部；以及一玻璃罩，包含一接合面、一槽體以及一預定空間，該接合面沿該玻璃罩的一邊緣表面形成並具有一預定厚度，該槽體形成於該接合面內且該槽體位於該玻璃罩鄰近於該影像感測晶片的一側，該預定空間使用該槽體形成於該影像感測晶片之該頂部上方，且該接合面固定結合於形成在該影像感測晶片上之一玻璃罩固定區。
- 如請求項1所述之影像感測器封裝件，其中：該玻璃罩之該槽體包含一裝置區，其中該影像感測晶片的一訊號處理器以及一光接收器設置於該裝置區；且該玻璃罩之該槽體的深度避免該槽體之一內表面接觸位於該影像感測晶片之該頂部的該微透鏡。
- 如請求項2所述之影像感測器封裝件，其中該玻璃罩固定區形成於該裝置區以及多個焊墊之間，且該些焊墊形成在該裝置區外部。
- 如請求項3所述之影像感測器封裝件，更包含：一基板，該影像感測晶片固定結合於該基板。
- 如請求項4所述之影像感測器封裝件，其中該影像感測晶片之每一該焊墊透過一導線而連接於該基板之一導電線路。
- 如請求項5所述之影像感測器封裝件，更包含：一側面填充物，該側面填充物覆蓋該玻璃罩之邊緣、該導線以及該基板之該導電線路。
- 一種影像感測器封裝件的製造方法，包含：準備包含一槽體之一玻璃罩，該槽體之深度避免該槽體之一內表面接觸安裝於一影像感測晶片的一頂部之一微透鏡，該槽體位於該玻璃罩鄰近於該影像感測晶片的一側，該槽體包含一裝置區，其中該影像感測晶片的一訊號處理器以及一光接收器設置於該裝置區；以及使用一第一黏著劑將該玻璃罩固定結合於該影像感測晶片之一玻璃罩固定區。
- 如請求項7所述之影像感測器封裝件的製造方法，其中該玻璃罩固定區形成於該裝置區以及多個焊墊之間，且該些焊墊形成在該裝置區外部。
- 如請求項8所述之影像感測器封裝件的製造方法，更包含：使用一第二黏著劑將該影像感測晶片固定結合於一基板之一頂部。
- 如請求項9所述之影像感測器封裝件的製造方法，更包含：透過一導線將該影像感測晶片之每一該焊墊與該基板之一導電線路相互連接。
- 如請求項10所述之影像感測器封裝件的製造方法，更包含：塗佈覆蓋於該玻璃罩之邊緣、該導線以及該基板之該導電線路的一側面填充物。
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