影像傳感器及其封裝方法
2023-07-10 07:43:46 1
專利名稱：影像傳感器及其封裝方法
技術領域：
本發明有關一種影像傳感器的封裝技術，尤旨一種利用包含或不包含黏著劑成份的熱塑性塑料嵌射在包含或不包含黏著劑於金屬表面支架上的影像傳感器封裝結構以及相關封裝方法。
背景技術：
影像傳感器(Image Sensor)廣泛應用在如數字相機、PC Camera、攝錄像機、手機或PDA的數字相機、保全攝影、汽車使用攝影裝置、生物科技檢測應用、工業檢測系統應用等，對影像擷取產品而言是相當重要的關鍵零組件；目前普遍使用的影像傳感器(Image Sensor)主要分為CCD(Charge Coupled Device，感光耦合組件)和CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，互補性氧化金屬半導體)兩種。
習知的影像傳感器封裝技術是先在一個平板狀的基板下方設有金屬制的接腳，並且在基板的上方另外設有與接腳電連接的導體，復以燒結的方式在基板上建構一個由陶瓷材料所構成的殼體，此殼體是在頂部形成有一窗口，以便將光感測晶片置於殼體當中，並且使用打線方式將光感測晶片上的焊墊與基板的導電體電連接，最後將一個玻璃材質的透光板覆蓋在殼體的窗口處；如此的封裝技術因為使用陶瓷材料，在陶瓷材料成分、燒結溫度控制以及成型方法，皆有較多的條件限制，種種的條件限制更是可能造成不良率的主要因素。
另外，如中國臺灣公告第420865號用於光感測晶片封裝的塑料封裝架構及方法發明專利則是揭露一種在基板上成型一塑料結構，將光感測晶片置於塑料結構之中，以及將一透光板覆蓋於塑料結構上，使該晶片密封於基板與塑料結構中的影像傳感器封裝技術，其主要是以塑料結構以及塑料基板來封裝光感測晶片，解決陶瓷材料無法回收、陶瓷材料良率較低，以及陶瓷材料僅能單體製造等課題。
但是，其塑料基板的下方需設置金屬制的球狀接腳，以及在塑料基板的上方設置複數條金屬制的導體，而且球狀接腳是為在球狀點矩陣(EGA，BALL GRID ARRAY)封裝技術中的型式，構成與導體相電連接，故其整體加工製成不但較為複雜繁瑣，而成所揭露用以構成塑料結構的環氧化塑料混合物(Epoxy Mold Compound)是屬於熱固性塑料，同樣具有成型溫度的限制。
發明內容
本發明一種影像傳感器的封裝技術，其目的在於提供一種利用包含或不包含黏著劑成份的熱塑性塑料嵌射在包含或不包含黏著劑於金屬表面支架上的影像傳感器封裝結構以及相關封裝方法。
有鑑於此，本發明即是在一個金屬板片上預先衝設有具備既定數量、型式接腳，並視用途來決定是否需要黏著劑附著於金屬表面，使成為用以承載光感測晶片的金屬支架結構，復以射出成型在此金屬支架處包覆有具有感光窗口的熱塑性塑料殼體，此熱塑性塑料殼體是與金屬支架的接腳相嵌合，此熱塑性塑料殼體的原料可包含黏著劑成份；再將光感測晶片定置在熱塑性塑料殼體內部並且電連接於接腳，最後以透光板將熱塑性塑料殼體的感光窗口覆蓋，構成一種品質穩定而且降低製造成本的影像傳感器。
圖1是本發明的影像傳感器結構剖視圖；圖2是為本發明中影像傳感器的封裝流程圖；圖3是為本發明中金屬支架的成型狀態圖；圖4是為為本發明中熱塑性塑料殼體的成型狀態圖。
圖號說明10 影像傳感器 123 凹部
11 金屬支架 13 光感測晶片111 接腳 131 金線12 熱塑性塑料殼體 14 透光板121 感光窗口 20 印刷電路板122 透孔具體實施方式
為能使貴審查員清楚本發明的結構組成，以及整體運作方式，茲配合圖式說明如下本發明影像傳感器及其封裝方法，其整體影像傳感器封裝結構如圖1所示，是在一個板片狀的金屬支架11上設有一個熱塑性塑料殼體12；其中，金屬支架11是一體成型有既定數量、形式的接腳111，熱塑性塑料殼體12的頂部形成有一感光窗口121，在熱塑性塑料殼體12當中定置有光感測晶片13(例如CMOS，互補性氧化金屬半導體)，並且利用金線131構成光感測晶片13與接腳111的電連接，以及在感光窗口121覆蓋有一玻璃材質的透光板14，構成一種可以直接利用接腳111與印刷電路板20電連接的影像傳感器10結構。
請同時配合參照圖2至圖4所示，整個影像傳感器10的封裝方法是先如圖3所示，利用衝壓加工在一個金屬板上成型有既定數量、形式的接腳111，使成為用以承載光感測晶片(圖略)的金屬支架11，於實施時，同一個金屬板上可預先成型有複數個金屬支架11以增加產能；接著如圖4所示，利用射出成型加工將熱塑性塑料直接包覆在已預先成型有接腳111的金屬支架11上，使構成頂部形成有感光窗口121並且與接腳111相嵌設的熱塑性塑料殼體12結構，此熱塑性塑料殼體12的裡層底面設有供接腳11外露的透孔122，並且在裡層底面的中心處設有一個用以將光感測晶片定位的凹部123。
據以，即可將光感測晶片定置於熱塑性塑料殼體的內部，參照圖1所示，並且利用打線方式將金線131連接於光感測晶片13與金屬支架11的接腳111之間，以而將光感測晶片13電連接於接腳111，最後在將透光板14覆蓋在熱塑性塑料殼體12頂部的感光窗口121處，即完成影像傳感器10的封裝製程，而得以自金屬板上裁切複數個完成封裝的影像傳感器。
值得一提的是，用以製造金屬支架的金屬板可以由銅或銅合金所製成，並且在完成金屬支架的衝壓加工之後，進一步對成型有金屬支架的金屬板施以電鍍加工，使金屬支架上覆蓋有鎳鈀金(Ni-Pd-Au)合金層，以增加金屬支架的抗氧化能力及導電性。
如上所述，本發明提供一較佳可行的影像傳感器結構及其相關的封裝方法，於是依法提呈新型專利的申請；然而，以上的實施說明及圖式所示，是本創作較佳實施例，並非以此局限本創作，是以，舉凡與本創作的構造、裝置、特徵等近似、雷同，均應屬本創作的創設目的及申請專利範圍的內。
權利要求
1.一種影像傳感器，其特徵在於，包括有一個金屬支架，設有既定數量、形式的接腳；一個熱塑性塑料殼體，包覆在金屬支架並且與接腳嵌設，其頂部設有一感光窗口；一個光感測晶片，定置在熱塑性塑料殼體內部，並且電連接於接腳；一個透光板，覆蓋在熱塑性塑料殼體的感光窗口處。
2.如權利要求1所述的影像傳感器，其特徵在於該熱塑性塑料殼體的裡層底面設有供接腳外露的透孔。
3.如權利要求1或2所述的影像傳感器，其特徵在於該熱塑性塑料殼體的裡層底面中心處設有用以將光感測晶片定位的凹部。
4.如權利要求1所述的影像傳感器，其特徵在於該光感測晶片與接腳是利用金線構成電連接。
5.如權利要求1所述的影像傳感器，其特徵在於該透光板為玻璃材質。
6.如權利要求1所述的影像傳感器，其特徵在於該光感測晶片為互補性氧化金屬半導體。
7.一種影像傳感器的封裝方法，其特徵在於，包括有下列步驟提供一個具有接腳的金屬支架；在金屬支架上包覆一個頂部具有感光窗口的熱塑性塑料殼體；將光感測晶片定置在熱塑性塑料殼體並與接腳電連接；將透光板覆蓋在感光窗口處。
8.如權利要求7所述的一種影像傳感器的封裝方法，其特徵在於該金屬支架是利用衝壓加工預先成型既定數量、形式的接腳。
9.如權利要求7所述的一種影像傳感器的封裝方法，其特徵在於該熱塑性塑料殼體是利用射出成型包覆在金屬支架，並且與接腳相嵌設。
10.如權利要求7所述的一種影像傳感器的封裝方法，其特徵在於該是利用打線方式將金線連接於光感測晶片與金屬支架的接腳之間。
11.如權利要求7所述的一種影像傳感器的封裝方法，其特徵在於該金屬支架進一步施以電鍍處理。
全文摘要
本發明是在一個金屬板上衝設有具備既定數量、型式接腳的金屬支架結構，復以射出成型在金屬支架處包覆具有感光窗口的熱塑性塑料殼體，再將光感測晶片定置在熱塑性塑料殼體內部並且電連接於接腳，最後以透光板將熱塑性塑料殼體的感光窗口覆蓋，構成一種品質穩定而且低製造成本的影像傳感器。
文檔編號H01L31/0203GK1929144SQ200510102430
公開日2007年3月14日 申請日期2005年9月9日 優先權日2005年9月9日
發明者王維漢, 李明聰 申請人:金利精密工業股份有限公司