光學感應晶片封裝結構的製作方法
2023-05-03 16:47:41 2
本實用新型涉及一種晶片封裝技術，特別是涉及一種光學感應晶片封裝結構。
背景技術：
一般的光學感應晶片的封裝結構主要結構包含有將一光學晶片設於一第一基板(例如：印刷電路板，printed circuit board，PCB；printed wire board，PWB)上後，再將封膠體覆蓋設置於該基板與該光學晶片之上，僅讓該光學晶片的光感應區得以顯露；接著，再將一具有防手震(防抖)電路的第二基板設置於該封膠體的頂面；接著，再將一鏡頭設置於該第二基板之上並正對於該光學晶片的光感應區，用以讓外部的光源穿透該鏡頭而傳導至該光感應區；如此，即形成該光學感應晶片的封裝結構。
然而，在上述工藝中，除必須先進行該第一基板與該光學晶片二者之間的對準程序以及該第二基板設置於該封膠體的對準程序之後，更需特別留意的地方是，當該第二基板設置於該第一基板之上時，還必須通過額外的導線打線工藝讓該第一基板與該第二基板二者之間得以電性連通；由此，已知的封裝結構及其工藝除讓後端的導線打線工藝人員不便施工之外，亦增加該光學感應晶片封裝結構的整體工藝的工序與時效。
綜上，有鑑於此，本實用新型提供的一種光學感應晶片的封裝結構，則可顯著改善前述封裝技術的不足。
技術實現要素：
有鑑於此，本實用新型的目的在於提供一種光學感應晶片的封裝結構；主要通過一具有可撓特性的第一基板來取代已知技術的硬基板，除用於分別承載與電性連接於一光學晶片以及一具有防震動電路的第二基板之外，更能通過該第一基板的可撓特性，進而將該第二基板經轉置而覆蓋設置於一光學晶片的封膠體的頂面；如此，除用以改變已知技術的光學感應晶片封裝結構之外，更能大幅提升封裝工藝工序的時效性。
而為實現前述目的，本實用新型提供了一種光學感應晶片封裝結構，其包含有：
一第一基板，具有一第一元件貼合部、一電性接合部、一連接段以及一電傳導段；該連接段具有一導電層，電性連接於該第一元件貼合部；該第一元件貼合部具有至少一導電接點，電性連接於該電性接合部；該電性接合部用於與外部電性連接。
一光學晶片，貼設於該第一基板的第一元件貼合部，該光學晶片具有一光感應區以及至少一導電接點，而該至少一導電接點通過一導線連接於該第一基板的該至少一導電接點。
一封裝體，覆蓋設置於該第一基板的第一元件貼合部、該光學晶片的該至少一導電接點以及該導線上，該封裝體具有一通孔而可讓該光學晶片的光感應區透過該通孔得以顯露；而該封裝體具有一限位槽，是自該封裝體的通孔處周緣朝該光學晶片的光感應區的方向凹陷而形成；而該封裝體具有一結合槽，是自該封裝體的頂面朝該本體(身部)的方向凹陷而形成且環設於該通孔的外圍。
一透光基板，設置於該封裝體的限位槽中，使得該透光基板與該光學晶片的光感應區二者之間形成一空間，用以讓外部光源經穿透該透光基板而傳導至該光學晶片的光感應區。
一結合劑，填設於該封裝體的結合槽中。
一第二基板，其一側通過該結合劑而粘著固定於該封裝體的頂面；該第二基板具有一通孔，正對於該透光基板，用以讓外部光源穿過該通孔傳導至該透光基板；該第二基板本體(身部)內嵌有多個致動線圈，各該多個致動線圈之間互相電性相通，而靠近該連接段的該致動線圈與該電傳導段的導電層電性連通，且該電傳導段的導電層與該連接段的導電層電性連通，進而電性連接於該第一元件貼合部與該電性接合部，使得該多個致動線圈受外部的電性控制而作動。
優選地，其更包含有一鏡頭，設置於該第二基板的頂面，使得該鏡頭正對於該第二基板的通孔，而與該透光基板二者之間形成一空間；其中，該鏡頭受該第二基板的多個致動線圈的電性控制而位移作動。
優選地，該第一基板與該封裝體包含由二氟化銨樹脂(Ammonium Bifluoride，ABF)、苯並環丁烯(Benzocyclobutene，BCB)、液晶聚合樹脂(LCP)、聚亞醯胺樹脂(polyimide，PI)、聚苯醚(Polyphenylene ether，PPE)、玻璃布基環氧樹脂(FR4、FR5)、雙馬來醯亞胺樹脂(Bismaleimide，BT)、環氧樹脂(Epoxy)或混合環氧樹脂玻璃纖維(Glass fiber)所構成，抑或直接由二氟化銨樹脂(Ammonium Bifluoride，ABF)或雙馬來醯亞胺樹脂(Bismaleimide，BT)所構成。
附圖說明
圖1為本實用新型第一優選實施例的結構第一視角示意圖；
圖2為本實用新型第一優選實施例的結構第二視角示意圖；
圖3為本實用新型第一優選實施例的另一結構應用示意圖；
圖4A為本實用新型第一優選實施例的第一部分構件及其第一應用示意圖；
圖4B為本實用新型第一優選實施例的第一部分構件及其第二應用示意圖；
圖4C為本實用新型第一優選實施例的第一部分構件及其第三應用示意圖；
圖5A為本實用新型第一優選實施例的第二部分構件及其第一應用示意圖；
圖5B為本實用新型第一優選實施例的第二部分構件及其第二應用示意圖；
圖6A至第6J圖為應用於本實用新型第一優選實施例的結構的主要步驟示意圖；
圖7為本實用新型第二優選實施例的結構示意圖。
【附圖標記說明】
10、10A 封裝結構
20、20A 第一基板
21、21A 第一元件貼合部
212 導電接點
22、22A 第二元件貼合部
222 穿孔
23 電性接合部
231 電性構件
25、25A 連接段
251、251A 導電層
30、30A 光學晶片
302 導電接點
31、31A 光感應區
33 導線
35 被動元件
40、40A 封裝體
402、402A 頂面
41 通孔
412、412A 限位槽
43 結合槽
50、50A 透光基板
51 空間
60、60A 結合劑
70、70A 第二基板
702、702A 頂面
71、71A 通孔
73、73A 致動線圈
具體實施方式
以下將通過所列舉的實施例並配合所附的附圖，詳述本實用新型的結構特性與其預期功效，首先，以下闡述的各實施例及附圖中，相同的附圖標記，表示相同或類似的元素、元件、物件、結構、系統、架構、裝置、流程、方法或步驟。
本實用新型提供了一種光學感應晶片的封裝結構10，請先參閱圖1及圖2所示，該光學感應晶片的封裝結構10包含有：
一具有可撓性功能的第一基板20，具有一第一元件貼合部21、一電性接合部23、一連接段25以及一電傳導段27；該連接段25具有一導電層251，電性連接於該第一元件貼合部21；該第一元件貼合部21具有至少一導電接點212，電性連接於該電性接合部23；該電傳導段27具有一導電層271並電性連接於該連接段25的導電層251；其中，該電性接合部23用於與外部電性連接而使得該光學感應晶片封裝結構10可以受外部的電性控制，進而通過該電性接合部23將信號傳輸至外部。
而在本實施例中，揭露了該第一基板20的電性接合部23為一電性連接器(例如：通用串行總線，universal serial bus、USB)，可經嵌設連接於外部所相對應的另一電性連接器，但非以此限定本實施例的技術特徵；優選地，該電性接合部23可包含但不限於由光連接器、磁連接器或複合式光電連接器等構件所構成；優選地，請再參閱圖3所示，該電性接合部23亦可包含但不限於由晶圓級封裝(wafer level chip scale package，WLCSP)、模製晶圓級封裝(molded wafer level-chip scale package，mWLCSP)、晶片級封裝(chip scale package，CSP)或植球(bumping)等工藝所形成的電性構件231。而該第一基板20包含由二氟化銨樹脂(Ammonium Bifluoride，ABF)、苯並環丁烯(Benzocyclobutene，BCB)、液晶聚合樹脂(LCP)、聚亞醯胺樹脂(polyimide，PI)、聚苯醚(Polyphenylene ether，PPE)、玻璃布基環氧樹脂(FR4、FR5)、雙馬來醯亞胺樹脂(Bismaleimide，BT)、環氧樹脂(Epoxy)或混合環氧樹脂玻璃纖維(Glass fiber)的材料所構成，抑或是直接由二氟化銨樹脂(Ammonium Bifluoride，ABF)或雙馬來醯亞胺樹脂(Bismaleimide，BT)所構成。
一光學晶片30，貼設於該第一基板20的第一元件貼合部21上，該光學晶片30具有一光感應區31以及至少一導電接點302，而該至少一導電接點302通過一導線33連接於該第一基板20的該至少一導電接點212。
至少一被動元件35，設置於該第一基板20的第一元件貼合部21上，而分別電性連接於該第一基板20的該至少一導電接點212，進而使得該至少一被動元件35可以受外部的電性控制；而在本實施例中，揭露了多個被動元件35設置於該第一基板20的第一元件貼合部21，而多個被動元件35分別相對應並電性連接於該第一基板20的多個導電接點212進而與該電性接合部23相互連接導通。
一封裝體40，覆蓋設置於該第一基板20的第一元件貼合部21、該光學晶片30的該至少一導電接點302以及該導線33上，該封裝體40具有一通孔41而可讓該光學晶片30的光感應區31透過該通孔41得以顯露；而該封裝體40具有一限位槽412，是自該封裝體40的通孔41處周緣朝該光學晶片30的光感應區31的方向凹陷而形成。該封裝體40具有一結合槽43，是自該封裝體40的頂面402朝該身部的方向凹陷而形成。
而在本實施例中，請再一併參閱圖4A，揭露了該封裝體40的結合槽43環設於該限位槽412的外圍，但非以此限定本實施例的技術特徵及其形狀；請再一併參閱圖4B，該封裝體40的結合槽43亦可為多個，且間隔排列環設於該限位槽412的外圍；請再一併參閱圖4C，該封裝體40的結合槽43亦可分別設置相對應於該限位槽412的外圍對角處。而該封裝體40由包含有二氟化銨樹脂(Ammonium Bifluoride，ABF)、苯並環丁烯(Benzocyclobutene，BCB)、液晶聚合樹脂(LCP)、聚亞醯胺樹脂(polyimide，PI)、聚苯醚(Polyphenylene ether，PPE)、玻璃布基環氧樹脂(FR4、FR5)、雙馬來醯亞胺樹脂(Bismaleimide，BT)、環氧樹脂(Epoxy)或混合環氧樹脂玻璃纖維(Glass fiber)的材料所構成，抑或直接由二氟化銨樹脂(Ammonium Bifluoride，ABF)或雙馬來醯亞胺樹脂(Bismaleimide，BT)所構成。
一透光基板50，設置於該封裝體40的限位槽412中，使得該透光基板50與該光學晶片30的光感應區31二者之間形成一空間51，用以讓外部光源經穿透該透光基板50而傳導至該光學晶片30的光感應區31；其中，更讓該透光基板50與該封裝體40的頂面402形成一平整面。而在本實施例中，該透光基板50包含但不限於由玻璃、矽膠或壓克力等構件所構成。
一結合劑60，填設於該封裝體40的結合槽43中。
一第二基板70，具有一通孔71，而其本體(身部)內嵌有具有防震動的多個致動線圈73及其電路(圖中未示出)；該第二基板70的一側通過該結合劑60而粘著固定於該封裝體40的頂面402上，讓外部光源穿過該通孔71直接傳導至該透光基板50；其中，各該多個致動線圈73之間互相電性相通，而靠近該連接段25的該致動線圈73與該電傳導段27的導電層271電性連通，進而電性連接於該第一基板20的第一元件貼合部21與該電性接合部23，而使得該多個致動線圈73受外部的電性控制而作動。
而在本實施例中，請再一併參閱圖5A，揭露了該第二基板70的一側乃通過該結合劑60經熱壓工藝或一般常溫工藝則可粘著固定於該封裝體40的頂面402上，而該第二基板70具有四個該致動線圈73，分別鄰近設置於該封裝體40的結合槽43的外圍；請再一併參閱圖5B，該第二基板70亦可僅具有兩個該致動線圈73，分別鄰近設置於該封裝體40的結合槽43外圍的對角。該第二基板70的多個致動線圈73則為一般應用於數位相機或智能移動通訊裝置的晃動感測元件，諸如角速度感測器(gyro sensor)、加速度感測器(accelerometer)或霍爾感應裝置等構件；綜上，皆非以此來限定本實施例的技術特徵。
而在本實施例中，其還可以包含有一鏡頭(圖中未示出)，設置於該第二基板70的頂面702上，使得該鏡頭正對於該第二基板70的通孔71，用於讓外部光源經穿透該鏡頭與該透光基板50後，進而傳導至該光學晶片30的光感應區31；其中，該鏡頭受該第二基板70的多個致動線圈73的電性控制而得以位移作動。而該鏡頭即為一般已知技術中應用於光學影像攝取的鏡頭，可受外部的電性控制後而位移作動，此非本實用新型所欲主張的技術特徵，故在此並不再加以贅述。
而在本實用新型的第一優選實施例中，其相較於已知技術的顯著功效及結構特性乃在於：除通過本實用新型所提供的光學感應晶片封裝結構10中的該電性接合部23，來達到與所相對應的外部部件具有組裝嵌設的功效之外，更通過該具有可撓特性的第一基板20來改善已知技術中硬基板的表面平整度，用以分別承載與電性連接於該光學晶片30以及該具有防震動電路的第二基板70，進而將該第二基板70經轉置而覆蓋設置於該光學晶片30的封膠體40的頂面402上，完成單一物件型態的封裝結構。如此，除已改變已知技術的光學感應晶片封裝結構外，更能藉此大幅提升封裝工藝工序的時效性。
以上為詮釋本實用新型的第一優選實施例的技術特徵及其功效，其後，將繼續闡述可應用於本實用新型的第一優選實施例的一種光學感應晶片封裝結構的封裝方法。
請一併參閱圖6A至圖6J，應用於本實用新型的第一優選實施例的一種光學感應晶片封裝結構的封裝方法，其步驟包含有：
S1步驟，即如圖6A所示，提供一第一基板20，具有一第一元件貼合部21、一第二元件貼合部22、一電性接合部23以及一連接段25；該連接段25具有一導電層251，電性連接於該第一元件貼合部21；該第一元件貼合部21具有至少一導電接點212，電性連接於該電性接合部23；該第二元件貼合部22是自該連接段25延伸而形成；該電性接合部23用於與外部電性連接而使得該光學感應晶片封裝結構10可以受外部的電性控制，進而通過該電性接合部23將信號傳輸至外部。
S2步驟，即如圖6B所示，提供一光學晶片30，貼設於該第一基板20的第一元件貼合部21上，該光學晶片30具有一光感應區31以及至少一導電接點302，而該至少一導電接點302通過一導線33連接於該第一基板20的該至少一導電接點212。提供一第二基板70，設置於該第一基板20的第二元件貼合部22，而該第二基板70本體(身部)內嵌有具有防震動的多個致動線圈73及其電路(圖中未示出)，各該多個致動線圈73之間互相電性相通。優選地，在該S2步驟中，更包含有至少一被動元件35，設置於該第一基板20的第一元件貼合部21，而分別電性連接於該第一基板20的該至少一導電接點212。
S3步驟，即如圖6C所示，提供一封裝體40，覆蓋設置於該第一基板20的第一元件貼合部21、該光學晶片30的該至少一導電接點302以及該導線33上，該封裝體40具有一通孔41而讓該光學晶片30的光感應區31透過該通孔41得以顯露。
S4步驟，即如圖6D所示，自該封裝體40的通孔41處周緣朝該光學晶片30的光感應區31的方向凹陷而形成一限位槽412。
S5步驟，即如圖6D所示，自該封裝體40的頂面402朝該身部的方向凹陷而形成一結合槽43。
S6步驟，即如圖6D所示，將該第二基板70穿設形成一通孔71，使得該多個致動線圈73環繞鄰近於該通孔71。
S7步驟，即如圖6E所示，提供一透光基板50，設置於該封裝體40的限位槽412中，使得該透光基板50與該光學晶片30的光感應區31二者之間形成一空間51，用以讓外部光源經穿透該透光基板50而傳導至該光學晶片30的光感應區31。優選地，在該S7步驟中，讓該透光基板50與該封裝體40的頂面402形成一平整面。
S8步驟，即如圖6F所示，提供一結合劑60，填設於該封裝體40的結合槽43中。
S9步驟，即如圖6G及圖6H所示，將該第二基板70朝該封膠體40的頂面402的方向轉置覆設於上，令該第二基板70的一側通過該結合劑60而粘著固定於該封裝體40的頂面402上，而使得該第二基板70的通孔71正對於該透光基板50。優選地，在該S9步驟中，更讓該連接段25同時貼附於該封裝體40與該第二基板70的同一側。
S10步驟，即如圖6I所示，將該第一基板20的第二元件貼合部22完全移除，而使得該第二基板70形成一頂面702，並讓外部光源可穿過該通孔71傳導至該透光基板50。
S11步驟，即如圖6J所示，將該電傳導段27的導電層271分別電性連通於該連接段25的導電層251與靠近於該連接段25的該致動線圈73，使得該多個致動線圈73受外部的電性控制而位移作動。優選地，在該S11步驟中，更包含有一鏡頭(圖中未示出)，設置於該第二基板70的頂面702上，使得該鏡頭正對於該第二基板70的通孔71，用以讓外部光源經穿透該鏡頭與該透光基板50後，進而傳導至該光學晶片30的光感應區31。其中，該鏡頭則受該第二基板70的多個致動線圈73的電性控制而位移作動。
優選地，可先執行該S1至S3步驟，接著，再執行該S5步驟後，之後，則再繼續執行該S4步驟以及該S6至S11步驟。
優選地，可先執行該S1至S3步驟，接著，再執行該S6步驟後，之後，則再繼續執行該S4、S5步驟以及該S6至S11步驟。
優選地，可先執行該S1至S3步驟，接著，再同時執行該該S4、S5步驟後，之後，則再繼續執行該S6至S11步驟。
以上為詮釋應用於本實用新型的第一優選實施例的一種光學感應晶片封裝結構的封裝方法；其後，將繼續闡述本實用新型的第二優選實施例所提供的一種光學感應晶片的封裝結構10A的技術特徵。
請再參閱圖7，為本實用新型所提供的一種光學感應晶片的封裝結構10A及其主要封裝步驟，其主要結構大致與前述第一優選實施例相同，而其不同之處在於：
該封裝體40A的頂面402A未設置如同前述第一優選實施例的結合槽。而該透光基板50A設置於該封裝體40A的限位槽412A中。
該第一基板20A的第二元件貼合部22A覆蓋設置於該封膠體40A的頂面402A上；該第一基板20A的第二元件貼合部22A具有至少一穿孔222，正對於該透光基板50A，而讓外部光源可穿過該至少一穿孔222傳導至該透光基板50A。
該結合劑60A鋪設於該第一基板20A的第二元件貼合部22A的該至少一穿孔222外圍，用以讓該第二基板70A通過該結合劑60A而粘著固定，使得該第二基板70A的通孔71A正對於該透光基板50A。其中，該第二基板70A的多個致動線圈73A電性連接於該連接段25A的導電層251A，而使得該多個致動線圈73A得受外部的電性控制而作動。
同樣地，可將該鏡頭設置於該第二基板70A上，使得該鏡頭正對於該第二基板70A的通孔71A，而與該透光基板50A二者之間形成一空間，用以讓外部光源經穿透該鏡頭與該透光基板50A後，進而傳導至該光學晶片30A的光感應區31A。而該鏡頭亦受該第二基板70A的多個致動線圈73A的電性控制而位移作動。
最後，必須再次說明，凡在本實用新型所屬技術領域中具有通常知識者應能明確知悉，該詳細說明以及本實用新型所列舉的實施例，僅適於說明本實用新型的結構、方法、流程等及其欲達成的功效，而非用以限制本實用新型的保護範圍的範疇，其他等效元素、元件、物件、結構、裝置、方法或流程的替代或變化，亦應為本案的保護範圍所涵蓋。