TWI379411B - Electronic assembly for image sensor device - Google Patents

Description

、 . 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於一種影像感側技術，特別是有關於一 種用於具有電磁干擾（electromagnetic interference, EMI ) P 方護的感測裝置的封裝模組及電子組件。 【先前技術】 微電子成像元件係被廣泛的應用在數位攝影機（相 機）、具有影像儲存能力的無線裝置、或其他應用上。 舉例來說，像是具有微電子成像功能的行動電話或個人 數位助理（personal digital assistants, PDA )，可用來獲 取或傳送數位影像。隨著高晝質及較小尺寸影像顯示裝 置的發展，市場對於具有微電子成像元件之電子裝置的 需求，也在穩定的增加中。 微電子成像元件通常包括一影像感測裝置，例如電 荷執合裝置（charge-coupled device, CCD )影像感測裝置 t互補式i屬氧_化_半導體C CMC) S )一影—像—感—測I置。一CCD-影像感測器係廣泛使用於數位相機上，而CMOS影像感 測器則由於其低成本、高良率、小體積、與半導體製程 技術及裝置之高相容性等優點，廣為市場所接受。

影像感測裝置通常包括一晝素陣列、控制電路、類 比·數位轉換器以及放大器。而無論這些裝置是否在相同 的晶片上，或是在照相模組中或是在印刷電路板（printed circuit board，PCB )上，防止來自電磁輻射所產生的EMI 0978-A33356TW/2007-040/spin 6 都是設計上的挑戰。因此 組或是電子組件具有EMI 言將遭受不良的影響。 ’若無法使感測裝置的封裝模 防護的設計，對於裝置效能而 【發明内容】 有鑑於此 置之電子組件 干擾。 本發明的目的在於提供一種影像感測裝 其能夠防護來自電磁輻射所產生的電磁 ^根據上述之目的，本發明提供一種影像感測裝置之 包子組件’包括：_封裝模組以及位於其上的—透鏡組。 封裝松組包括：—裝置基板、—透明基板、及-微透鏡 陣列。裝置基板包括_光電裝置陣列及至少—接地插塞 形成於内，其中接地插塞與裝置基板及光電裝置陣列絕 緣。透明基板包括一圍堰部裝貼於裝置基板上，以在裝 2基板與透明基板之間形成一空腔。微透鏡陣列設置於 空腔内。一導電層電性連接至接地插塞，覆蓋透鏡組與 錡最ί莫組的侧壁以友透-鐃組柘上-表-面厂且--真-有-一_ 容許光線傳導至光電裝置陣列。 又根據上述之目的，本發明提供一種影像感測裝置 之電子組件，包括：一封裝模組以及位於其上的一透鏡 組。封裝模組包括：一裝置基板、一透明基板、及一微 透鏡陣列。裝置基板具有一前表面及一背表面，且包括 光電裝置陣列形成於内及至少一接地墊設置於裝置基 板的背表面上並延伸至裝置基板的侧壁上，其中接地墊 0978-A33356TW/2007-040/spin 7 1379411 v 與裝置基板及光電裝置陣列絕緣。透明基板包括一圍堰 部裝貼於裝置基板的前表面上，以在裝置基板與透明基 板之間形成一空腔。微透鏡陣列設置於裝置基板的前表 面上且位於空腔内。一導電層覆蓋透鏡組的侧壁以及^ 表面並延伸至裝置基板的側壁而與接地塾接觸，且具有 一開口而容許光線傳導至光電裝置陣列。 又根據上述之目的，本發明提供一種影像感測裝置 之電子組件，包括··一封裝模組以及位於其上的一透鏡 組。封裝模組包括：一裝置基板、一透明基板、及一微 透鏡陣列。裝置基板，包括-光Μ置陣卿成於内 透明基板包括一圍堰部裝貼於裝置基板上，以在裝置基 板與透明基板之間形成一空腔。微透鏡陣列設置於裝； 基板上且位於空腔内。一導磁層覆蓋該透鏡組與該封農 杈組的側壁以及該透鏡組的上表面，且具有一開 許光線傳導至光電裝置陣列。 t實施方式】 ' - ____ ——— _ 以下說明本發明之實施例。此說明之目的在於 本發明的總體概念而並非用以侷限本發明： 明之保護範圍當視後附之中請專利範圍所界定者為準； 本發明係有關於影像感測器之電子組件及& 法’其能夠提供電磁干擾（EMI)之防 ：ί 示出根據本發明—實施例之影像感測器之電子组:係: 像感測器之電子組件’例如微型相機模組(compa: 0978-A33356TW/2007-040/Spin 1379411 v \ • camera module, CCM)之電子組件，包括：一影像感測晶 片尺寸封裝（chip scale package，CSP )模組、一透鏡組 126、及一導電層134。上述CSP模組包括：一裝置基板 1〇〇、一透明基板160相對設置於裝置基板100上、以及 一微透鏡陣列104設置於兩基板之間。裝置基板1〇〇，例 如矽基板或其他半導體基板，其可具有CCD或CMOS影 像感測器。CCD或CMOS影像感測器通常包括：一光電 裝置陣列102,例如是晝素二極體陣列，且設置於裝置基 镰板100内；至少一接地插塞114b設置於一裝置基板1〇〇 内且電性連接至形成於裝置基板100内的一對應的導電 層101。導電層1〇1，例如一金屬層，以及接地插塞ll4b 皆與裝置基板100及光電裝置陣列102絕緣。特別的是 每一接地插塞114b藉由一環繞接地插塞IHb的一介電 層112而與裝置基板100絕緣。一對應的接地墊ll6b及 一對應的接地焊球118b係依序設置於接地插塞114b上 且與導電層101相對設置。一插塞陣列114a設置於裝置 •基板100内，且電性連接至光電裝置陣列102。相似於接 地插塞114b，插塞陣列Π4a中每一插塞藉由一環繞插塞 的一介電層112而與裝置基板絕緣。再者’一接整* 陣列116a及一球柵陣列（ball grid array，BGA) 11如係 依序設置於插塞陣列114a上且與光電裝置陣列1〇2相對 設置。 透明基板160，例如玻璃或石英基板，具有一圍遥部 160a裝貼於裝置基板100上。透明基板160的圍瑙部l60a 〇978-A33356TW/2007-040/spin 9 1379411 、 * 亀 .藉由一黏著層〗】〇而貼附於裝置基板100且在裝置基板 1〇〇及透明基板i60之間形成一空腔】6〇b。一微透鏡陣 列104設置於裝置基板1〇〇上且位於空腔16仳内。 透鏡組126包括疊置的多重透鏡且組裝於封裝模組 上。導電層.134,例如金屬層，覆蓋透鏡組126及封裝模 組的側壁並延伸至透鏡組126的上表面，且具有一開口 140而容許光線（未繪示）傳導至光電裝置陣列搬。再 者，導電層！34藉由與導電層101直接接觸而電性連接 籲至接地插塞114b，肖以作為随防護。在本實施例中， 一非透明層136,例如由一非透明漆所構成，可覆蓋導電 層134則乍為光遮蔽層。另外，一透明们30,例如銦錫 氧化（indi_仳〇xide，IT0 )層或銦鋅氧化（indium zinc 〇χκΐε，ιζο)層，可選擇性設置於透鏡組i26的上表面且 被導電層U4所覆蓋，以進—步加強難之防護，同時 也能夠容許光線傳導至光電裝置陣列1〇2。 ▲-帛1Α^1Η圖係繪示出根據本發明一實施例之利用 •晶圓級尸S Ρ技術製造影像感測裝置之電子組件剖面示意 圖。凊爹照第1Α圖，提供一裝置晶圓/基板1〇〇，其可由 矽或其他半導體材料所構成。裝置晶圓1〇〇包括複數形 成於内的光電裝置陣列102，例如晝素二極體陣列。每一/ 光電袭置陣列1G2藉由複數的導電層1(η，例如金屬層， 而彼此隔開。每一導電層1〇1藉由一介電詹（未緣示' 而與裝置晶圓100絕緣且未與任何的光電裝置陣列⑽ 電性連接。-透明晶圓/基板16〇，其可由玻璃或石英所 〇978-A33356TW/2007-040/spin 1379411 ^ v « .構成’且具有圍堪部160a藉由一黏著層11〇而裝貼於袭 置晶圓ιοο±，藉以在裝置晶圓100與透明晶圓16〇^ 間形成空腔16Gb。在接合透明晶圓⑽與裝置晶圓⑽ 之岫，複數微透鏡陣列1.04係形成於空腔16〇b内的裝置 晶圓100上，使每一微透鏡陣歹1〇4能夠在接合透^晶 圓160與裝置晶圓100之後，形成於所對應的空腔π沘 内。 —請參照第1B圖，藉由研磨以薄化裝置晶圓1〇〇。接 •著，蝕刻裝置晶圓100以在其中形成接觸孔（Via hole) l〇3a、l〇3b、及l〇3c。接觸孔1〇33排置成複數陣列，並 路出對應的光電裝置陣列1〇2。而接觸孔1〇3b及1〇3c則 露出導電層ιοί。特別的是接觸孔103c係作為裝置晶圓 100的切割道。 4參照苐1C圖，在每一接觸孔1〇3a、1〇3b、及 的内側壁形成一介電層112。隨後在接觸孔1〇3&及1〇3b 内填入一導電材料，例如金屬材料，以形成電性連接至 •光電_裝置陣列一102的導—電插墓陣列11、及電性-連接至導-電層101的接地插塞114b。導電插塞陣列114&及接地插 .塞114b藉由介電層112而與裝置晶圓1〇〇絕緣。在形成 導電插塞陣列114a及接地插塞114b之後，在導電插塞 陣列114a上形成對應的接墊陣列U6a且在接地插塞 114b上形成對應的接地墊丨16b。接著，在裝置晶圓工⑼ 下表面及接觸孔l〇3c的側壁上形成一保護層12〇，例如 一防焊綠漆（solder mask)層，且露出接墊陣列116&及 〇978-A33356TW/2007-040/spii 1J/9411 、 ^ · % • 接地墊116b。 請參照:第ID圖’進行焊球製程，以在對應的接地墊 116b上形成接地焊球U8b且在對應的接塾陣列上 形成球柵陣列118a。 言棄參照第1E圖，在透明晶圓16〇上組裝一透鏡组 126。在本實施例中，透鏡組⑶包括疊置的多重透鏡， 其中未使用外威或支架來將透鏡組組裝於透明晶圓⑽ 上。再者’可選擇性將一透明導電層13〇，例如ιτ〇或 鲁㈣層，設置於透鏡組126的上表面。接著，在對應於 母一微透鏡陣列1〇4的透明導電層13〇上形成一罩幕圖 案層132，例如光阻或樹脂層。 請參照帛1F圖’沿著作為裝置晶圓100的切割道的 接觸孔u)3c進行切割（dicing)製程，以形成具有透鏡 組126位於其上的複數csp模組。在進行切割製程之後， 裝置基板100内一部份的導電層1〇1會因而露出。 請參照第1G圖，在具有透鏡組126 1組_(如襄iF，呆—)側紐上奸形 •例如-金屬層’以覆蓋透明導電層13〇及罩幕圖荦声 • 132。此處為了簡化圖式，錯示出具有透鏡組126的一 CSP杈組。位於裝置基板1〇〇側壁的 的導電層101直接接觸，蕤以姆出垃h /、路出 精以經由接地插塞114b及接地 墊膽而電性連接至接地焊球⑽。在導電層134上形 成一 136,例如一非透明漆’用以作為光遮蔽層。 u第1H圖，去除透明導電層13〇上的罩幕圖案 〇978-A33356TW/2007-〇40/spin 12 1379411 « •層132及位於其上方的導電層134及非透明層136，以在 ，留的導電層134及非透明層136内形成一開口 14〇而 容許光線（未繪示）傳導至光電裝置陣列1〇2。如此一來， 便完成具有EMI防護的電子組件。須注意的是餘留的非 透明層.136係用於光遮蔽，：而透明導電層13〇及餘留的 導電層134.則提供EMI防護。 ’、 第2圖係繪示出根據本發明另一實施例之影像感測 裝置之電子組件，其中與第认至m圖中相同的部件係 •使用相同的標號並省略其相關說明而不再贅述。不同於 第1H圖的實施例’導電層134藉由與至少—接地墊 直接接觸而電性連接至至少一接地焊球U8b。在本實施 例中，接地墊116e設置於裝置基板_的—背表面二延 伸至裝置基板1〇〇的側壁以與導電層134接觸。相對於 裝置基板1GG背表面的-前表面上設置有—微透境陣列 ⑽，而透明基板⑽的圍堪部16Qa係裝貼於該上表面 …一―一—上―。因此，根據本實施例是不需要如第1H圖所示的導電 ’層101及接-地-插而—同-樣的—是接I墊丁脱係^ •裝置基板1〇〇及光電裝置陣列1〇2絕緣。 ” ， 第3圖騎示出根據本發日月另—實施例之影像感測 裝置之電子組件，其中與第以至m圖中相同的部件係 使用相同的標號並省略其相關說明而不再贅述。在本實 施例中特別的是使用一導磁層134a取代第1H&2圖$ 提供£_防護的導電層134及透明導電層m。因此， 根據本實施例是不需要如第m圖所示的接地插塞⑽ 〇978-A33356TW/2007-040/spin 13 1379411 • 及接地墊116b或是第2圖所示的接地墊116c。 根據上述的實施例，可利用導電層134或導磁層134a 提供EMI防護。相較於使用金屬外殼提供EMI防護的技 術而言，·電子組件的尺寸及重量得以減小減輕。再者， 由於電子組件的製造無需額外形成外殼來提供EMI防 護，故可降低製造成本。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者， φ 在不脫離本發明之精神和範圍内，當可作更動與潤飾， 因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定 者為準。 0978-A33356TW/2007-040/spin 14 【圖式簡單說明】 弟1A至1Η圖係汾干山 , 感測裴置之電子組件製曰造艮據本發明-實施例之影像 第.2圖係繪示出根據：面不意圖。 裝置之電子組件剖面示意圖：另-實施例之影像感測 第3圖係繪示出根據 每且，你 裝置之電子纽件剖面示意圖發月另-一影像感測 【主要元件符號說明】 100〜裝置晶圓/基板； 1〇2〜光電裝置陣列； 104〜微透鏡陣列； 112〜介電層； 114b〜接地插塞； 116b、116c〜接地墊； 118b〜接地烊球； —126〜透鏡組； 132〜罩幕圖案層； 136〜非透明層； 160〜透明晶圓/基板； 160b〜空腔。 101、134〜導電層； 103a、103b、103c〜接觸孔； 110〜黏著層； 114a〜導電插塞陣列； 116a〜接墊陣列； 118a〜球栅陣列； 120〜保護層； GO〜透明導電層； 13 4 a~導磁層； 140〜開口； 160a〜圍堪部； 0978-A33 3 56TW/2007-040/Spin 15

Claims (1)

1. 十'申請專利範圍： L一種影像感測裝置之電子組件，包括·· 一封裝模組，其包括·· 、裝置基板’包括一光電裳置陣列及至少一接地插 :成於内，其中該接地插塞與該裝置基板及該光電 置陣列絕緣； 透明基板，包括一圍堰部裝貼於該裝置基板上， 1錢裝置基板與該透明基板之間形成一空腔；以及 —微透料列，設置於該裝置基板上且位於該空腔 二，鏡組，裝設於該封裝模組上；以及 第導電層，電性連接至該接地插塞，覆蓋該透 該縣模組的側壁以及該透鏡組的上表面，且且 有開口而容許光線傳導至該光電裝置陣列。 早細！t如巾蜻專利範圍帛1項所述之影像感測裝置之電 -二-…m—_非ϋ層」覆蓋該第-導電層。 子紐杜如申4專利範圍第—1項—所述之景置H 面且㈣ί包C導電層，設置於該透鏡組的上表 伋通弟一導電層所覆蓋。 手㈣，/專利範圍第3項所述之影像感測裝置之電 ，’ '中該透明導電層由銦錫氧化物所構成。 %專利範圍第1項所述之影像感測裝置之電 穿詈心更包括一第二導電層’設置於該透明基板與該 、i電性連接該第—導電層與該接地插塞。 0978-A333$6TW/2〇〇7-〇4〇/Spin 16 ^79411 子组^如中請專㈣㈣5項所狀影像❹彳裝置之電 成、、。，其中該第.-導電層及該第二導電層由金屬所構 7.如申請專利範圍第丨項所狀影像感職置之 子'組件’其中該裝置基板更包括： “ 一插塞陣列，設置於該裝置基板内並與其絕緣，且 電性連接至該光電裝置陣列； 一球柵陣列，對應設置於該插塞陣列上；以及 至少一接地焊球，對應設置於該接地插塞上。 8 ’種衫像感測裝置之電子組件，包括： 一封裝模組，其包括： ^ 一裝置基板，具有一前表面及一背表面，且包括一 光電裳置陣列形成於内及至少一接地墊設置於該裝置基 板的該背表面上並延伸至該裝置基板的側壁上，其中該 接地墊與該裝置基板及該光電裝置陣列絕緣； ^二透明基板」__包括一圍堰部裝貼於該裝置基板的該 剞表面上，以在該裝置基板與該透明基板之間形成一空 腔；以及 —微透鏡陣列，設置於該裝置基板的該前表面上且 位於該空腔内； 一透鏡組’裝設於該封裝模組上；以及 一導電層，覆蓋該透鏡組的側壁以及上表面並延伸 至該裝置基板的側壁而與該接地墊接觸，且具有一開口 而容許光線傳導至該光電裝置陣列。 °978-A33356TW/2007-040/spin 17 子組:如第8項所述之影像感測裝置之電 更包括-非透明層，覆蓋該第一導電層。 子組件如::括專：ί:二項所， 面且被該第-導電層所覆導;層’設置於該透鏡組的上表 電子L1件如二巧 八該透明導電層由銦錫氧化物所構成。 子植件如:Γ專利範圍第8項所述之影像感測裝置之電 子組件’其中該裝置基板更包括： 電性二設置於該裝置基板内並與其絕緣，且 电往遷接至該光電裝置陣列； 一球栅陣列，對應設置於該插塞陣列上；以及 至少—接地焊球’對應設置於該接地塾上。 如申"月專利範圍第.8項所述之影像感測裝置之電 組件’其中該導電層由金屬所構成。 14.一種影像感測裝置之電子組件，包括·· 一封裝模組，其包括：… … -- -—裝置基板’包括—光電裝置陣列形成於内； 透明基板，包括一圍堰部裝貼於該裝置基板上， 以在該裝置基板與該透明基板之間形成—空腔；以及 微透鏡陣列’設置於該裝置基板上且位於該空腔 内； 一透鏡组，裝設於該封裝模組上；以及 一導磁層，覆蓋該透鏡組與該封裝模組的側壁以及 0978-A33356TW/20〇7-〇40/spii 該透鏡組的上表面，且且古 ^^^ m Α 一有一閉口而容許光線傳導至該 先電裝置陣列^ 15.如申請專利範圍第彳 t ^ 口弟14項所述之影像感測裝置之 m非透明層’覆蓋該導磁層。 :6:”專利範圍第〗4項所述之影像 電子組件，其中該褒置基板更包括： 裝置之 m -插㈣列’設置於料置基板内並與其 電性連接至該光電裝置陣列；以及 緣，且 一球柵陣列，對應設置於該插塞陣列上。 〇978-A33356TW/2007-040/spin