光傳感器封裝結構的製作方法
2023-10-23 17:52:37 3
專利名稱：光傳感器封裝結構的製作方法
技術領域：
本發明是與一種半導體組件封裝結構有關，特別是關於一種可提高組件可靠性以及生產合格率的光傳感器封裝結構。
背景技術：
一般常見的CMOS光感測組件(CMOS Image sensor)的封裝結構請參閱圖1所示，此封裝結構包括有一基板10，其上是形成有金屬布線12，可自側面延伸至下表面作為對外接點，利用一第一膠體層14將一框架(Frame)16粘著於基板10表面，並在此基板10上利用接合膠體28安裝一光感測晶片18，此光感測晶片18是具有一光感測區20，再利用金屬線22連接該光感測晶片18與基板10，使光感測晶片18可透過金屬線22與基板10的金屬布線12電性溝通，最後利用一第二膠體層24將透光玻璃26粘接在該框架16上，以封蓋住該光感測晶片18。此一封裝方式為隔絕外來汙染物，使得CMOS光感測組件可以真實的感測外來環境。
然而，上述的封裝結構仍存在有許多的缺點。其中一項主要缺點，是在進行可信賴度測試時，框架16與基板10間因金屬布線12的存在而使其接著力受到限制，使得外界水氣會從第一膠體層14滲入到光感測組件18，造成品質問題。其次，又由於封裝製程中會進行潔淨步驟，此時第一膠體層14會有殘膠(Residue Glue)跑到光感測晶片18表面，造成不易清潔的雜質，使得生產合格率因此而受到影響。再者，公知的封裝方式，其上、下表面的金屬布線12是透過邊緣的半孔做電鍍金屬層導電，其半孔結構會使得基板10在做框架16貼合時，第一膠體層14沿著半孔流下來，造成封裝結構上不易清除的膠體汙染。
有鑑於此，本發明是在針對上述的困擾，提出一種光傳感器封裝結構，以解決已有技術存在的該等缺點。
發明內容
本發明的主要目的是在提供一種光傳感器封裝結構，利用此結構可避免製程過程中有不易清洗的殘膠等雜質，從而影響產品合格率與品質，以有效改進位程合格率。
本發明的另一目的是在提供一種光傳感器封裝結構，其是可提高封裝結構的可靠性(Reliability)，以避免在做可靠性測試時，水氣會從第一膠體層滲入到光感測組件而造成品質問題。
根據上述的目的，本發明提出一種光傳感器封裝結構，其是包含有一基板，其上、下表面設有金屬布線，並利用數導體穿過基板電性連接上、下表面的金屬布線；在基板上安裝至少一光感測組件，並與金屬布線形成電性連接；另有一框架是成形於基板上並環設於光感測組件周圍，使該些導體可位於框架區域內或是位於框架與光感測組件之間的區域內；以及一透光蓋板封蓋於框架上，以密封該光感測組件。
另外，前述的基板與框架亦可為一體成型的容置基板，其上、下表面的金屬布線是利用數導體做電性連接，並在此容置基板的容置空間內安裝至少一光感測組件，其是與金屬布線形成電性連接，再於容置基板上封蓋一透光蓋板。
底下藉由具體實施例配合所附的附圖詳加說明，當更容易了解本發明的目的、技術內容、特點及其所達成的功效。
圖1為公知光傳感器封裝結構的剖視圖；圖2為本發明的光傳感器封裝結構的剖視圖；圖3為本發明的光傳感器封裝結構的另一實施例剖視圖；圖4為本發明的光傳感器封裝結構的再一實施例剖視圖。
具體實施例方式
本發明是提出一種具有較高可靠性的光傳感器封裝結構，以有效防止製造過程中，膠體會汙染到光感測組件表面，造成不易清潔的雜質，從而藉此提高生產合格率。
本發明的封裝結構如圖2所示，此光傳感器封裝結構包括有一基板30，可為印刷電路板或模造基板，在基板30的上、下表面分別設有上、下層金屬布線(Metallization Trace)32、34，並利用數導體36，通常為電鍍貫孔(Plated Through Via)，穿過基板30電性連接上層金屬布線32與下層金屬布線34，並有一光感測組件38利用一第一膠體層40粘接於基板30上，此第一膠體層40可為銀膠或膠帶，此光感測組件38有一光感測區42，光感測組件38與基板30的電性溝通為使用金屬線44連接；一框架46，可以為模造框架(Molding Frame)，是成形於基板30上並環設於該光感測組件38周圍，最後再利用第二膠體層48將透光蓋板50封蓋於框架46上，以密封住光感測組件38。
由於此封裝結構基板30上下表面的上、下層金屬布線32、34以電鍍貫孔36做連接，且其電鍍貫孔36在框架46區域下方的基板30內，使得框架46與基板30間可直接緊密結合在一起，而不會受到金屬布線32的影響。
其中，增加為了基板30與框架46的接合力，更可在基板30上設有至少一凸部(圖中未示)，且於框架46相對位置上設有至少一凹部(圖中未示)，以使基板30與框架46可分別藉由凸部與凹部的接合而緊密接合在一起；抑或是在基板30上設有至少一凹部，且於框架46相對位置上設有至少一凸部，以使基板30與框架46亦可緊密接合。另外，於基板30與光感測組件38之間更可設有一金屬層(圖中未示)，以方便接合併增加散熱效果。再者，此透光蓋板50的設計更可用以過濾特定的光波長，例如紅外線濾波。
續言之，導體36位置除了位於框架46區域內的外，亦可設置在其它位置。請參閱圖3所示，上、下層金屬布線32、34是分別位於基板30的上、下表面，且上、下層金屬布線32、34是以電鍍貫孔的導體36做連接，且此導體36是位於框架46與光感測組件38之間的區域內。在打線完成電性連接後，會在框架46與光感測組件38之間塗布一保護膠體層52，並進行硬化處理用以封合導體36所產生的孔隙，以隔離水氣從基板30底部透過貫孔滲透入封裝體；此保護膠體層52可為綠漆(soldermask)、UV膠或是熱硬化膠。其餘結構則與圖2所示結構相同，故於此不再贅述。
前述的實施例皆是將框架46粘接於基板30上，當然，本發明亦可使用一體成形的基板與框架。請參閱圖4所示，此光傳感器封裝結構，包括一體成形的容置基板54，其是已包含一框架以形成一容置空間，此容置基板54是可為一體成形的模造基板，在此容置基板54上、下表面設有上、下層金屬布線32、34，利用數導體36穿過容置基板54電性連接上、下層金屬布線32、34；並利用第一膠體層40將一光感測組件38安裝於容置空間內的容置基板54上，並與金屬布線32形成電性連接；最後再利用第二膠體層48將一透光蓋板50封蓋於容置基板54的框架上。當然，下層金屬布線34更可延伸至容置基板54外側。
藉由前述的封裝結構設計，可避免製造過程中有不易清洗的殘膠等雜質，而影響產品合格率與品質，以有效改進位程合格率與品質；本發明更可提高封裝結構的可靠性，以避免在做可靠性測試時，水氣會從第一膠體層滲入到光感測組件而造成品質問題。
以上所述的實施例僅是為說明本發明的技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝的人士能夠了解本發明的內容並據以實施，當不能以此限定本發明的專利範圍，即大凡依本發明所揭示的精神所作的均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明的專利範圍內。
權利要求
1.一種光傳感器封裝結構，其特徵在於，包括一基板，其上、下表面設有金屬布線，並利用數導體穿過該基板電性連接上、下表面的該金屬布線；至少一光感測組件，其正面具一光感測區，該光感測組件安裝於該基板上並與該金屬布線形成電性連接；一框架，是成形於該基板上並環設於該光感測組件周圍，使該等導體位於該框架下方基板內或是位於該框架與該光感測組件之間；以及一透光蓋板，其是封蓋於該框架。
2.如權利要求1所述的光傳感器封裝結構，其特徵在於，其中該基板可為印刷電路板或是模造基板。
3.如權利要求2所述的光傳感器封裝結構，其特徵在於，其中該框架與該模造基板是為一體成形。
4.如權利要求1所述的光傳感器封裝結構，其特徵在於，其中在該基板上設有至少一凸部，且於該框架相對位置上設有至少一凹部，以使該基板與該框架緊密接合。
5.如權利要求1所述的光傳感器封裝結構，其特徵在於，其中在該基板上設有至少一凹部，且於該框架相對位置上設有至少一凸部，以使該基板與該框架緊密接合。
6.如權利要求1所述的光傳感器封裝結構，其特徵在於，其中該導體是為電鍍貫孔。
7.如權利要求1所述的光傳感器封裝結構，其特徵在於，更包括一膠體層，其是將該光感測組件粘接於該基板上，該膠體層可為銀膠或膠帶。
8.如權利要求1所述的光傳感器封裝結構，其特徵在於，其中在該基板與該光感測組件之間更設有一金屬層。
9.如權利要求1所述的光傳感器封裝結構，其特徵在於，更包括一保護膠體層，覆蓋在該基板的上表面或下表面，用以封合該導體所產生的孔隙，且該保護膠體層可為綠漆、UV膠或是熱硬化膠。
10.如權利要求1所述的光傳感器封裝結構，其特徵在於，其中該透光蓋板更可用以過濾特定的光波長，例如紅外線濾波。
11.一種光傳感器封裝結構，其特徵在於，包括一容置基板，其是包含一框架以形成一容置空間，在該容置基板上、下表面設有金屬布線，並利用數導體穿過該容置基板電性連接上、下表面的該金屬布線；至少一光感測組件，其正面具一光感測區，該光感測組件安裝於該容置空間內的該容置基板上，並與該金屬布線形成電性連接；以及一透光蓋板，其是封蓋於該容置基板的框架上。
12.如權利要求11所述的光傳感器封裝結構，其特徵在於，其中該導體是為電鍍貫孔。
13.如權利要求11所述的光傳感器封裝結構，其特徵在於，其中該金屬布線更可延伸至該容置基板外側。
14.如權利要求11所述的光傳感器封裝結構，其特徵在於，更包括一膠體層，其是將該光感測組件粘接於該容置基板上，該膠體層可為銀膠或膠帶。
15.如權利要求11所述的光傳感器封裝結構，其特徵在於，其中在該基板與該光感測組件之間更設有一金屬層。
16.如權利要求11所述的光傳感器封裝結構，其特徵在於，更包括一保護膠體層，覆蓋在該基板的上表面或下表面，用以封合該導體所產生的孔隙，且該保護膠體層可為綠漆、UV膠或是熱硬化膠。
17.如權利要求11所述的光傳感器封裝結構，其特徵在於，其中該透光蓋板更可用以過濾特定的光波長，例如紅外線濾波。
18.一種光傳感器封裝結構，其特徵在於，包括一基板，其上、下表面設有金屬布線，並利用數導體穿過該基板電性連接上、下表面的該金屬布線；至少一光感測組件，其正面具一光感測區，該光感測組件安裝於該基板上並與該金屬布線形成電性連接；一框架，是成形於該基板上並環設於該光感測組件周圍；一透光蓋板，其是設置於該框架上；以及至少一保護膠體層，其是設置於基板表面，用以封合數導體所形成的孔隙。
19.如權利要求18所述的光傳感器封裝結構，其特徵在於，其中該保護膠體層可以是綠漆、UV膠或是熱硬化膠。
全文摘要
本發明揭露一種光傳感器封裝結構，包含有一基板，其上、下表面設有金屬布線，並利用數導體穿過基板電性連接上、下表面的金屬布線；在基板上設有至少一光感測組件及其周圍的框架，且導體可位於框架區域內亦可位於光感測組件與框架之間的區域內；另有一透光蓋板封蓋於框架上，以成此封裝結構。此外，基板與框架更可直接以一具有容置空間的容置基板代替之。本發明藉由此種封裝結構可有效提高組件可靠性以及生產合格率與品質。
文檔編號H01L27/146GK1921126SQ20051009331
公開日2007年2月28日 申請日期2005年8月25日 優先權日2005年8月25日
發明者蕭中琪, 陳柏宏, 陳懋榮 申請人:矽格股份有限公司