TWI231605B - Packaging process of photoelectric-chip (IC) and finished products of the same - Google Patents

Description

1231605 玖、發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、內容、實施方式及圖式簡單說明) 【發明所屬之技術領域】 本發明係與晶片（ic)封裝製程有關，更詳而言之，乃 是有關於一種光電晶片（1C)之封裝製程及其成品。 5【先前技術】 習知之光電晶片（1C)具有一光電感測裸晶，該裸晶具 有一作用面及一非作用面，該作用面上設有一由若干光電 感測件（如光電晶體、光二極體、CCD…等）所形成之感光 區（sensor area)，該感光區係能接收光源或影像，再轉 10 換成強弱不同之訊號輸出，使應用有該光電晶片（1C)之機 構能藉由該光電晶片（1C)而感知與外界之相對位移；由於 該光電晶片（1C)體積小，且處理資訊應用功能強，因此非 常適合可小型化，且需要高靈敏度影像處理之場合。 在應用上，為避免光源不足造成光電晶片（1C)之感光 15 區感應不精確及訊號傳遞遲緩等問題發生，多會在物件上 加裝具有補光功能之構件（例如：LED燈等），以光學TTir 舉例而言，其結構大致包含有：一殼體；一電路板，設在 該殼體内，該電路板具有一矩形穿孔；一光電感測裸晶， 以感光區朝下之方式電性連結在電路板之穿孔處，且其感 20 牟區靠近該穿孔近中央位置；一 LED光源燈，係以燈源朝 前之方式電性連結在電路板於光電感測裸晶之後方；一分 光鏡，設在電路板底面與滑鼠内底面間，具有一向上伸入 電路板穿孔且介在光源燈與光電感測裸晶間之折射部，及 一位在光電感測裸晶之感光區下方之聚焦部。光學滑鼠利 7續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） - 4- 1231605 發明說明®頁 用分光板之折射部以反射原理將光源朝物體表面照射，當 光源由物體表面折射再經由分光鏡之聚焦部而傳遞至光 電感測裸晶之感光區時，光電晶片（ic)便可藉由接收到之 光源做較精準之判斷，而輸出正確之訊號。 5 但，由於該等設於電路板上之構件都較為細小，且組 裝位置都必須精確，因此作業員在組裝時，都會花費較長 時間套設其相對之位置，使得人員組裝生產效率受限，間 接造成製造成本提升。 10 【發明内容】 本發明之主要目的即在提供一種光電晶片（1C)之封 裝製程及其成品，其製成之光電晶片（1C)具有補光之燈 源，在應用時，可減少組裝之構件，節省組裝製程時間， 藉此提高生產效率，以大量製造降低生產成本。 15 為達成前揭目的，本發明光電晶片（1C)之封裝製程係 包含有下列步驟··準備一基板，並以銲晶（Die Bond)技術 將一光電感測裸晶貼合在該基板正面預定之位置，HL座， 变將一 LED裸晶貼金在該基板正面另一預定之位置,；接著 再以打線（wire bond)技術，利用金屬線將該光電感測裸 20 晶以及該LED裸晶分別與該基板之執跡電路電性連結；實 施第一次封膠（Mold)作業，將呈半固體狀且凝固後透光性 高之塗覆材覆蓋該光電感測裸晶及該LED裸晶，該塗覆材 凝固後即分別在該基板上形成一第一及一第二透明層；對 該等透明層施以第一次製程加工，將多餘之殘膠（deflash) -5- 1231605 發明說明$賣Μ 去除；接續再實施第二次封膠（Mold)作業，取用呈半固體 狀之塗覆材將該基板、該光電感測裸晶及該LED裸晶包覆 其中，並同時預留若干開口，待該塗覆材凝固後即形成一 具有保護作用之封膠體；藉此，製成該光電晶片（1C)之雛 形；再對該雛形施以第二次製程加工，以去除封膠體多餘 之殘膠（deflash);最後，以檢切成型（Form/Singulation) 技術，得到該裸晶光電感測器。 【實施方式】 10 茲配合圖式舉二較佳實施例對本發明之結構及功能 作詳細說明，其中所用圖式先簡要說明如下： 第一圖係本發明第一較佳實施例之流程圖； 第二圖係本發明第一較佳實施例之製法中，經第二 步驟黏晶後所得之結構不意圖， 15 第三圖係本發明第一較佳實施例之製法中，經第三 步驟打線後所得之結構示意圖； 第四圖係本發明第一較佳實施例之製法中，經第四 f 步驟封膠後所得之結構示意圖； 第五圖係本發明第一較佳實施例之製法中，經第六 步驟封膠後所得之結構示意圖；以及 第六圖本發明第二較佳實施例之剖視圖。 本發明第一較佳實施例提供一種“光電晶片（1C)”之製 造方法，請先參閱第一圖所示之該方法流程圖，如圖所 示，該方法包含有下列步驟：“預備一基板、一光電感測 -6- 1231605 發明說明_頁 裸晶及一 LED裸晶”、“銲晶（Die Bond)”、“打線（wire bond)”、“第一次封膠（Mold)”、“去除殘膠，，、“第二次封膠 (Mold)”、“去除殘膠”以及“檢切成形”；茲配合圖示二至五 圖，逐說明如下： 5 步驟一、預備一基板（10)，具有一正面（11)及一背面 (12)，該正面（11)佈設有軌跡電路（printed wiring circuit)(註：即為一般之印刷電路板）。並自晶圓（Wafer) 上取得一光電感測裸晶（Photo-Sensor Ship)(20)，該感 測裸晶（20)具有一作用面（21)及一非作用面（22)。另外預 10 備一 LED裸晶（30)(註：光電感測裸晶及LED裸晶係習知 技藝，其作用原理並非本案重點，容不詳述，此外，晶圓 切割（Die Saw)技術，亦為習知技藝）。 步驟二、請參閱第二圖，利用黏晶（Die Bond)技術， 將該光電感測裸晶（20)之非作用面（22)及該LED裸晶（30) 15 分別貼置於該基板（10)正面（11)預定之位置，同時，該LED 裸晶（30)底面之一電極並與該基板（10)之軌跡電路電性 連結。 步驟三、接著以打線機在該光電感測裸晶（20)作用面 (21)及該基板（1〇)軌跡電路預定之接點間牽連預定數量 20 之金屬線（40)，使該光電感測裸晶（20)能與該基板（1〇)之 軌跡電路電性連結；另外，該LED裸晶（30)正面之另一電 極亦以打線機牵連一金屬線（40)與該基板（10)軌跡電路 預定之接點電性連結（註：打線（wire bond)技術為習知技 藝）。 1231605 發明說明 步驟四、參閱第四圖，該基板（10)正面（11)及背面（12) 於該光電感測裸晶（20)及該LED裸晶（30)之位置上，以呈 半固體狀且凝固後透光性高之硬質塗覆材覆蓋該等區 域’待該塗覆材凝固後即會在該光電感測裸晶（20)上形成 5 一第一透明層（51)，在該LED裸晶（30)上形成一第二透明 層（52) ’在該基板（10)背面與該第一透明層（51)相對之位 置上形成一第三透明層（53)，以及在該基板（1〇)背面與該 第二透明層（53)相對之位置形成一第四透明層（54)。 步驟五、利用去渣（Dejunk)技術及去結（Trim)技術對 10該等透明層（51)(52)(53)(54)施以第一次製程加工，去除 塗佈時所形成之餘渣及結塊等多餘之殘膠（deflash)，以 形成該光電晶片（1C)之半成品。 步驟六、參閱第五圖，接續以另一凝固後不具透光性 之硬質塗覆材將上述步驟五完成之半成品整體包覆，並事 15先預留四開口（61)，各該開口（61)分別與一該透明層 (51)(52)(53)(54)對應；待該塗覆材凝固後，即會形成一 封膠體（60) ’該等透明層（51 )(52)(53)(54)並藉由該等開 口（61)露現於外’藉此即形成該裸晶光電感測器之雛形。 步驟七、再對該封膠體（60)施以第二次製程加工，去 20除塗佈時所形成之餘渣及結塊等多餘之殘膠 (deflash)(同於步驟五之技術手段）。 步驟八、最後再施以之檢切成形（F〇rm/Singulation) 技術，將光電晶片（1C)半成品之外接腳（13)形成，而得到 該光電晶片（1C)。 -8- 1231605 發明說 配合第五圖，在結構方面，該光電晶片（IC)係為插 型，其包含有： 一基板（ίο)，具有一正面（11)及一背面（12)，且翅 正面（11)佈設有執跡電路，該基板（10)周緣繞設有預定數 5量之外接腳（13)，該等外接腳（13)並與軌跡電路電性連 結。 一光電感測裸晶（20)，貼合於該基板（10)正面（1ι) 預定之位置。 一 LED裸晶（30)，貼合在該基板（1〇)正面（11)另〜 10預定之位置，底面之一電極並與基板（10)之軌跡電路電 連結。 預定數量之金屬線（40)，係以打線機由該光電感挪 裸晶（20)之作用面（21)上牽連至該基板（1〇)軌跡電略預 定接點，藉此，使該光電感測裸晶（20)與基板（1〇)之轨鄉 15 電路電性連結；另外，在該LED裸晶（30)正面之另一電極 亦牽連一條金屬線（40)與基板（1〇)之軌跡電路電性連結。 第一、二、第三及第四透明層（51 )(52)(53)(54)， 係均為透光性高之材質製成；該第一透明層（51)包覆該光 電感測裸晶（20)及與其連接之該等金屬線（40)，且貼覆在 20該基板（10)正面（11);該第二透明層（52)係包覆該LED裸 晶（30)及與其連接之該等金屬線（40)，並貼覆在該基板 (10)正面；而該第三透明層（53)貼覆在該基板（1〇)背面 (12)在與該第一透明層（51)對應之位置，另外，該第四透 明層（54)則貼覆在該基板（10)背面（12)在與該第二透明 -9- 1231605 _ 發明說明_胃 層（51)對應之位置。 一封膠體（60)，係為不透光之塗覆材（一般常見為 黑色塑膠材質）凝固後形成，該封膠體（6〇)將該基板 (10)、該光電感測裸晶（20)及該LED裸晶（30)包覆其中， 5且該封膠體（60)具有四開口（61)，各該開口（61)位置分別 對應於一該保護層（51)(52)(53)(54)，藉此，使該等保護 層（51 )(52)(53)(54)能藉由該等開口（61)露現於外。 藉由上述之結構，當該基板（30)之外接腳（13)被導通 有電流時，電流會經由軌跡電路使該LED裸晶（30)產生光 10 源，該光源並會穿過該第二透明層（52)而向外透射；同 時，該光電感測裸晶（20)即接收光源，並感知影像之變化。 由上可知，本發明之光電晶片（1C)能應用在各種可藉 由不同色差光線之變化來得知與外相對位移之場合，舉例 而言，當應用於滑鼠時，本發明之光電晶片（1C)係設在滑 15 鼠内之電路板上’該電路板下方在與光電晶片（1C)上之 LED裸晶對應之位置還會設有一分光鏡，而滑鼠殼體在與 分光鏡對應之底部具有一穿孔；藉此’當基板（3〇)之外接 腳（13)被導通有電流時’該LED裸晶（30)即產生光源，該 光源經由分光鏡折射而投射到物體表面’再由物體表面反 20 射到該光電感測裸晶（2 0)之作用面上’使該光電晶片（IC ) 能傳遞影像之變化到PC(personal computer)上，藉此PC 即會判斷滑鼠之位移量。 由於本發明「光電晶片（IC)」其LED裸晶（3〇)即具有 補光之燈源，相較於習用之光電晶片（1C)應用在滑鼠等物 -10- 1231605 發明說明，續Μ 品上時，為了避免光源不足夠，必須額外加設一 LED光源 燈之步驟，本發明之光電晶片（IC)能縮短物品（泛指滑鼠 等·.·應用物）之製作流程及裝設空間，使組裝之步驟更佳 簡單化，藉此加快生產之速度，提高生產率，同時，並使 5 生產成本降低。 此外，本發明並不限定光電晶片（1C)與外界導通電流 之形式，亦即，請參閱第六圖，本發明第二較佳實施例之 光電晶片（1C)(2)係為表面接著型，其基板（7〇)背面周圍 環設有預定數量之金屬接觸點（71)，且該等接觸點（71)並 10同時與電路板之軌跡電路電性連結；而該封膠體（72)係覆 蓋著該基板（70)之正面、該光電感測裸晶（73)及該LED裸 晶（74)，且在與二該封膠體（75)對應之位置上並各預留有 一開口（76)。 藉此，當光電晶片（IC)(2)之接觸點（71)與滑鼠等物 15件之電路板軌跡電路電性連結時，電流便可經由執跡電路 使該LED裸晶（74)產生光源，並使該光電感測裸晶（73)能 接收光源，感知影像之變化。 -11- 1231605 _ 發明說明ϋ頁 【圖式簡單說明】 第一圖係本發明第一較佳實施例之流程圖。 第二圖係本發明第一較佳實施例之製法中，經第二步 驟黏晶後所得之結構示意圖。 5 第三圖係本發明第一較佳實施例之製法中，經第三步 驟打線後所得之結構示意圖。 第四圖係本發明第一較佳實施例之製法中，經第四步 驟封膠後所得之結構示意圖。 第五圖係本發明第一較佳實施例之製法中，經第六步 10 驟封膠後所得之結構示意圖。 第六圖本發明第二較佳實施例之剖視圖。

【主要部分之代表符號】 10 基板 11 正面 12 背面 13 外接腳 15 20 光電感測裸晶 21 作用面 22 非作用面 30 LED裸晶 40 金屬線 51 第一透明層 52 第二透明層 53 第三透明層 54 第四透明層 60 封膠體 20 61 開口 2 光電晶片（1C) 70 基板 71 接觸點 72 封膠體 73 光電感測裸晶 74 LED裸晶 75 封膠體 76 開口 -12-

Claims (1)

1231605 拾、申請專利範圍 1· 一種光電晶片（1C)，係包含有： 一基板，具有一正面及一背面，且至少該正面佈設 有執跡電路； 一光電感測裸晶，貼合於該基板正面預定之位置； 5 該光電感測裸晶可接收光源，並藉由影像之變化而感知與 外界之相對位移； 一 LED裸晶，貼合在該基板正面另一預定之位置；

若干金屬線，分別以一端連接一該裸晶，另一端與 該基板之執跡電路形成特定形式之電性連接； 10 第一及第二透明層，係以透光性高之塗覆材製成； 該第一透明層包覆該光電感測裸晶及與其連接之該等金 屬線並貼覆在該基板正面；該第二透明層包覆該LED裸晶 及與其連接之該等金屬線並貼覆在該基板正面；以及 一封膠體，包覆該基板、該光電感測裸晶及該LED 15 裸晶，且該封膠體具有與該等透明層等數之開口，該等透 明層係藉由該等開口露現於外。

2. 依據申請專利範圍第1項所述之光電晶片（1C)， 其中：該封膠體係為透光性低之材質。 3. —種光電晶片（1C)之封裝製程，包含有下列步 20 驟： a. 事先預備一基板，並以銲晶（Die Bond)技術將一 光電感測裸晶貼合在該基板正面預定之位置，同時，亦將 一 LED裸晶貼合在該基板正面另一預定之位置； b. 接著再以打線（wire bond)技術，利用金屬線將 3續次頁（申請專利範圍頁不敷使用時*請註記並使用續頁） -13- 1231605

該光電感測裸晶及該LED裸晶分別與該基板之軌跡電路電 性連結； c. 取用上述步驟b之半成品實施第一次封膠（Mold) 作業，將呈半固體狀且凝固後透光性高之塗覆材覆蓋該光 5 電感測裸晶及該LED裸晶，待該塗覆材凝固後即分別在該 基板上形成一第一及一第二透明層；

d. 對該等透明層施以第一次製程加工，將多餘之殘 膠（deflash)去除； e. 接續再實施第二次封膠（Mold)作業，取用呈半固 10 體狀之塗覆材將該基板、該光電感測裸晶及該LED裸晶包 覆其中，同時預留與該等透明層等數之開口，待該塗覆材 凝固後即形成一具有保護作用之封膠體；藉此製成該裸晶 光電感測器之雛形； f. 再對該裸晶光電感測器離形施以第二次製程加 15 工，去除多餘之殘膠（deflash)，以得到該裸晶光電感測 器之成品或半成品。

4.依據申請專利範圍第3項所述之一種光電晶片（1C) 之封裝製程，其中：該封膠體係為不透光之塗覆材凝固後 形成。 -14-