CN100470819C - 影像组件的封装结构与其形成方法 - Google Patents

Abstract

一种CMOS影像组件的封装结构与其形成方法，包含一光感测组件、基板与一隔离层介于光感测组件与基板之间。光感测组件的一表面具有一感光区域与若干个导电结构被配置邻近感光区域。基板的一表面邻近光感测组件的感光区域，且具有一透明区域与若干个导电连接垫被配置邻近透明区域，其中感光区域对应于透明区域，每一导电结构对应并固定于每一导电连接垫上。隔离层于光感测组件与基板之间形成一密闭空间容置感光区域、透明区域、导电结构与导电连接垫。

Description

影像组件的封装结构与其形成方法

技术领域

本发明是有关于一种晶粒封装的结构与其形成方法，特别是有关于一种影像组件的封装结构与其形成方法。

背景技术

半导体制程的发展使得影像感测组件也可以从半导体组件中形成，例如CMOS影像感测组件。与CCD影像感测组件相比，CMOS影像感测组件即使加上其封装结构，在体积与价格上仍具有其优点，因此CMOS影像感测封装产品被推及到各式各样的产品之中。然而，在不大幅变更现有的产品设计的考虑下，如何增加影像感测封装组件的设计弹性便成为CMOS影像感测组件广泛应用的重要因素之一。此外，当CMOS影像感测组件应用于平价产品中时，如何降低CMOS影像感测封装组件的制程成本也是重要的课题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种影像组件的封装结构与其形成方法，以增加影像晶粒封装设计的弹性。

本发明的另一目的是提供一种光感测组件的封装结构与其形成方法，以降低影像晶粒封装制程的成本。

本发明的再一目的是提供一种光感测组件的封装结构与其形成方法，以简化影像晶粒封装制程，同时保护晶粒以避免受到水气影响。

根据上述目的，本发明提供一种光感测组件的封装结构与其形成方法，该封装结构包含一光感测组件、基板与一隔离层。光感测组件的一第一表面具有一感光区域与若干个导电结构被配置邻近感光区域。基板的一第二表面邻近光感测组件的第一表面，且具有一透明区域与若干个导电连接垫被配置邻近透明区域，其中感光区域对应于透明区域，每一导电结构对应并固定于每一导电连接垫上。隔离层于第一表面与第二表面之间形成一密闭空间容置感光区域、透明区域、若干个导电结构与导电连接垫。

导电结构与导电连接垫以共晶结合，舍弃传统黏贴晶粒与打线方式，可以缩短制程。其次，利用隔离层保护光感测组件的感光区域，舍弃点胶或封模制程，亦可以缩短并简化制程。再者，利用具有透明区域的基板，且透明区域对应光感测组件的感光区域，则可以使光线由第二表面进入光感测组件的感光区域，可增加感测影像产品设计的弹性。

以下结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1A至图1C为根据本发明的实施方式，形成单一晶粒的过程的部分剖面示意图。

图2A至图2C为根据本发明的实施方式，封装该单一晶粒的过程的部分剖面示意图。

图3所示为根据本发明的实施方式，提供晶粒封装基板的顶面示意图。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，现就结合附图说明如下：

由于晶粒的制造过程中可能是若干个晶粒同时切割封装，因此本发明中的元件数量并不限定为本实施方式中的数量。另外，在本说明书中，各组件的不同部分并没有依照实际尺寸绘图。某些尺度与其它相关尺度相比已经被夸张或是简化，以提供更清楚的描述和本发明的理解。而本发明所沿用的现有技艺，在此仅作重点式的引用，以帮助本发明的阐述。

图1A至图1C为根据本发明的一个实施例，形成单一晶粒的过程的部分剖面示意图。请参照图1A，一晶圆10具有若干个功能相同的芯片102(chip)，相邻的芯片102之间则为切割道104。每一芯片102具有光感测功能的芯片，例如CMOS影像感测芯片，故每一芯片102的一有源表面101具有一感光区域103。在其它实施方式中，具有光感测功能的芯片102也可以具有不同几何形状或尺寸的感光区域103，视所需而定。要说明的是，感光区域103的尺寸一般小于有源表面101，因此有源表面101上一般可以容置其它的组件或结构。

参照图1B，以适当的方法在晶圆10上形成若干个第一导电结构105以作为电性连接之用。本实施方式中，使以一般凸块制程(bumping process)形成各个分离的金凸块(gold bump)于每一个第一表面101上并配置于每一感光区域103的邻近位置上。本实施方式中，以金或金合金为主要材料的第一导电结构105为几何尺寸相同的金凸块，然本发明不限于此范围，第一导电结构105也可以为几何尺寸相异的金凸块。另外，第一导电结构105可以分布于每一感光区域103的周围，或是分布于每一感光区域103的相对的两侧边，然本发明不限于此范围，任何对称适当的第一导电结构105分布，皆不脱离本发明范围。之后，如图1C所示，以一般切割晶圆的方式，沿着切割道104切开晶圆以形成各自独立分开的晶粒107(die)。单一晶粒107的有源表面101具有一感光区域103且若干第一导电结构105配置于感光区域103的附近。

图2A至图2C为封装单一晶粒的过程的部分剖面示意图。参照图2A图，提供一基板20，其具有彼此呈相反侧的一第一表面201与一第二表面203、若干第一导电连接垫202位于第一表面201上与若干第二导电连接垫204位于第二表面203上。在本实施方式中，基板20为一抗静电且具有透明区域209的透明基板，例如以polyimide材料为主的材料，以使光线能够穿透基板20。可以选择的，基板20亦可以适当的方法，在一非透明的基板制作若干开口后，填充透明可隔离水气的材料于开口后形成若干透明区域的基板。再者，利用适当的方式，例如溅镀或电镀的方式，分别形成第一导电连接垫202与第二导电连接垫204。在本实施方式中，第一导电连接垫202是以金为主的材料形成，第二导电连接垫204则由以锡为主的材料形成。要说明的是，第一导电连接垫202是用以与晶粒连接之用，第二导电连接垫204则用以后续连接锡球之用，故第一导电连接垫202与第二导电连接垫204的连接垫尺寸、材料与分布情形互异，然本发明不限于此范围。

参照图2B，于第一表面201上形成一隔离层206(softlayer)包围若干的第一导电连接垫202，再将晶粒107以倒装翻转的方式放置于第一表面201上固定。在本实施方式中，隔离层206，例如可供晶粒上的金凸块热压合至基板的导电连接垫时一并接合至晶粒上的材料，可以保护晶粒107的感光区域103并避免受到水气的影响。再者，晶粒107上的第一导电结构105位置与第一表面201上的第一导电连接垫202对应，两者并以共晶结合(eutectic process)方式连接固定，晶粒107的感光区域103邻近第一表面201且与第一导电结构105及第一导电连接垫202被容置于隔离层206、晶粒107与基板20所形成的一密闭空间中。根据本发明，第一导电结构105与第一导电连接垫202以共晶结合，舍弃传统黏贴晶粒与打线方式，可以缩短制程。其次，利用隔离层206保护晶粒107的感光区域103，舍弃点胶或封模制程，亦可以缩短并简化制程。再者，利用具有透明区域209的基板20，且透明区域209对应晶粒107的感光区域103，则可以使光线由第二表面203进入晶粒107的感光区域103，可增加感测影像产品设计的弹性。

参照图2C，利用植球等适当的方式，于第二导电连接垫204上形成第二导电连接结构208。在本实施方式中，第二导电连接结构208是以锡铅或无铅为主的材料形成。再者，第二导电连接垫204与第二导电连接结构208的位置以不影响晶粒107的感光区域103作用为主要考虑，因此第二导电连接垫204与第二导电连接结构208是分布于晶粒107的感光区域103的外侧。可以理解的，整个封装结构可通过第二导电连接结构208与外界的印刷电路板进一步形成电性连接，例如以表面黏着技术(SMT)的方式连接固定。

图3所示为提供晶粒封装的基板的正面示意图，其中透明区域209是提供晶粒107的感光区域103作用，故不存在任何的线路布局。此外，对应晶粒导电连接结构的第一导电连接垫202对称分布于透明区域209的相对二侧边上，隔离层206则围绕于第一导电连接垫202的周围。

根据上述，本发明提供一种光感测组件的封装结构与其形成方法，包含一光感测组件、基板与一隔离层。光感测组件的一有源表面具有一感光区域与若干个第一导电结构被配置邻近感光区域。基板的一第一表面邻近光感测组件的有源表面，且具有一透明区域与若干个第一导电连接垫被配置邻近透明区域，其中感光区域对应于透明区域，每一第一导电结构对应并固定于每一第一导电连接垫上。隔离层于有源表面与第一表面之间形成一密闭空间容置感光区域、透明区域、若干个第一导电结构与若干个第一导电连接垫。基板的一第二表面位于第一表面的一相反侧，并具有若干个第二导电连接结构。

Claims (10)

1.一种光感测组件的封装结构，其特征在于：其包含：

一光感测组件，其具有一有源表面，该有源表面具有一感光区域，且若干个第一导电结构被配置邻近该感光区域；

一基板，其以一第一表面邻近该有源表面，该基板具有一透明区域与若干个第一导电连接垫被配置邻近该透明区域，其中该感光区域对应于该透明区域，每一该第一导电结构对应并固定于每一该第一导电连接垫上；及

一隔离层，其位于该有源表面与该第一表面之间，以形成一密闭空间容置该感光区域、该透明区域、该若干个第一导电结构与该若干个第一导电连接垫。

2.如权利要求1所述的光感测组件的封装结构，其特征在于：每一该第一导电结构与该第一导电连接垫是以金为主的材料构成。

3.如权利要求1所述的光感测组件的封装结构，其特征在于：该基板为一透明基板。

4.如权利要求1所述的光感测组件的封装结构，其特征在于：该基板具有一第二表面位于该第一表面的一相反侧，该第二表面上具有若干个第二导电连接结构。

5.一种封装光感测组件的方法，其包含如下步骤：

提供一光感测组件，其具有一有源表面，该有源表面具有一感光区域与若干个第一导电结构被配置邻近该感光区域；

提供一基板，其具有一第一表面及一透明区域，若干个第一导电连接垫被配置邻近该透明区域且位于该第一表面上；

形成一隔离层于该第一表面上并围绕该若干个第一导电连接垫与该透明区域；及

将每一该第一导电结构接合至其相对应的每一该第一导电连接垫，其中该隔离层接触该有源表面以密封该感光区域、该透明区域、该若干个第一导电结构与该若干个第一导电连接垫。

6.如权利要求5所述的封装光感测组件的方法，其特征在于：更包含以倒装的方式翻转该光感测组件，以使该有源表面面对该第一表面。

7.如权利要求5所述的封装光感测组件的方法，其特征在于：更包含以倒装的方式翻转该光感测组件以使该感光区域面对该透明区域。

8.如权利要求5所述的封装光感测组件的方法，其特征在于：更包含形成若干个第二导电连接垫于该基板的一第二表面上，其中该第二表面是相反于该第一表面。

9.如权利要求8所述的封装光感测组件的方法，其特征在于：更包含形成一第二导电结构于每一该第二导电连接垫上。

10.如权利要求5所述的封装光感测组件的方法，其特征在于：提供该光感测组件的步骤包含形成若干个金凸块作为该若干个第一导电结构。

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