TWI840058B - 感測器封裝結構 - Google Patents
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Abstract
本發明公開一種感測器封裝結構，其包含一基板、設置且電性耦接於所述基板上的一感測晶片、一透光層、呈環形且夾持於所述感測晶片與所述透光層之間的一支撐層、及形成於所述基板上的一封裝體。所述支撐層具有呈環形的一內粗糙面，其具有非規則狀圖樣。所述透光層、所述支撐層的所述內粗糙面、及所述感測晶片共同包圍形成有一封閉空間。所述感測晶片、所述支撐層、及所述透光層埋置於所述封裝體內，而所述透光層的至少部分外表面裸露於所述封裝體之外。所述內粗糙面能用以使穿過所述透光層而照射於其上的光線，反射而呈散射狀。
Description
本發明涉及一種封裝結構，尤其涉及一種感測器封裝結構。
現有的感測器封裝結構包含有一透光片、一感測晶片、及黏著於所述玻璃片與所述感測晶片之間的一黏著層。然而，由於穿過所述透光片的光線可能會有被反射的情況產生，因而容易對所述感測晶片的感測區域造成影響（如：眩光現象）。
於是，本發明人認為上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合科學原理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。
本發明實施例在於提供一種感測器封裝結構，其能有效地改善現有感測器封裝結構所可能產生的缺陷。
本發明實施例公開一種感測器封裝結構，其包括：一基板；一感測晶片，設置於所述基板上，並且所述感測晶片電性耦接於所述基板；其中，所述感測晶片的一頂面包含有一感測區域及圍繞於所述感測區域的一承載區域；一支撐層，呈環形且設置於所述感測晶片的所述承載區域上；其中，所述支撐層具有呈環形的一內粗糙面，其具有非規則狀圖樣（irregular pattern）；一透光層，具有位於相反側的一外表面與一內表面，並且所述透光層設置於所述支撐層上，以使所述透光層、所述支撐層的所述內粗糙面、及所述感測晶片共同包圍形成有一封閉空間；以及一封裝體，形成於所述基板上，並且所述感測晶片、所述支撐層、及所述透光層埋置於所述封裝體內，而所述透光層的至少部分所述外表面裸露於所述封裝體之外；其中，所述內粗糙面能用以使穿過所述透光層而照射於其上的光線，反射而呈散射狀。
綜上所述，本發明實施例所公開的感測器封裝結構，其通過在所述支撐層形成具有非規則狀圖樣的所述內粗糙面，進而能使照射於所述內粗糙面上的光線被反射而呈散射狀，據以有效地減輕於所述感測器封裝結構的產生的眩光現象（flare phenomenon）。
為能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，但是此等說明與附圖僅用來說明本發明，而非對本發明的保護範圍作任何的限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“感測器封裝結構”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。
應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
[實施例一]
請參閱圖1至圖5所示，其為本發明的實施例一。如圖1和圖2所示，本實施例公開一種感測器封裝結構100；也就是說，內部非為封裝感測器的任何結構，其結構設計基礎不同於本實施例所指的感測器封裝結構100，所以兩者之間並不適於進行對比。
如圖2至圖4所示，所述感測器封裝結構100包含有一基板1、設置於所述基板1上的一感測晶片2、電性耦接所述感測晶片2與所述基板1的多條金屬線3、呈環形且設置於所述感測晶片2上的一支撐層4、設置於所述支撐層4上的一透光層5、及形成於所述基板1上的一封裝體6。
其中，所述感測器封裝結構100於本實施例中雖是以包含上述元件來做說明，但所述感測器封裝結構100也可以依據設計需求而加以調整變化。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述感測器封裝結構100可以省略多個所述金屬線3，並且所述感測晶片2通過覆晶或黏晶方式固定且電性耦接於所述基板1上。以下將分別就本實施例中的所述感測器封裝結構100的各個元件構造與連接關係作一說明。
所述基板1於本實施例中為呈正方形或矩形，但本發明不受限於此。其中，所述基板1於其上表面11的大致中央處設有一晶片固定區111，並且所述基板1於所述上表面11形成有位於所述晶片固定區111外側的多個接合墊112。多個所述接合墊112於本實施例中是大致排列成環狀，但本發明不限於此。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，多個所述接合墊112也可以是在所述晶片固定區111的相反兩側分別排成兩列。
此外，所述基板1也可以於其下表面12設有多個焊接球7，並且所述感測器封裝結構100能通過多個所述焊接球7而焊接固定於一電子構件（圖中未示出）上，據以使所述感測器封裝結構100能夠通過多個所述焊接球7而電性連接於所述電子構件。
所述感測晶片2於本實施例中呈方形（如：長方形或正方形）且以一影像感測晶片來說明，但不以此為限。其中，所述感測晶片2（的底面22）是（沿一預設方向D並通過固晶膠而）固定於所述基板1的所述晶片固定區111；也就是說，所述感測晶片2是位於多個所述接合墊112的內側。再者，所述感測晶片2的一頂面21包含有一感測區域211及圍繞於所述感測區域211（且呈環形）的一承載區域212，並且每條所述金屬線3的兩端分別連接於所述基板1與所述感測晶片2的所述承載區域212，以使所述基板1與所述感測晶片2彼此電性耦接。
更詳細地說，所述感測晶片2包含有位於所述承載區域212的多個連接墊213（也就是，多個所述連接墊213位於所述感測區域211的外側）。其中，所述感測晶片2的多個所述連接墊213的數量及位置於本實施例中是分別對應於所述基板1的多個所述接合墊112的數量及位置；也就是說，多個所述連接墊213於本實施例中也是大致排列成環狀。再者，每條所述金屬線3的所述兩端分別連接於一個所述接合墊112及相對應的所述連接墊213。
所述支撐層4設置於所述感測晶片2的所述承載區域212上並圍繞於所述感測區域211的外側。再者，所述支撐層4於本實施例中可以進一步限定為一紫外光固化層（或光固化層），其意指是通過一紫外光照射而固化的結構，但本發明不受限於此。
進一步地說，於本實施例的圖3和圖4之中，每條所述金屬線3的局部是埋置於所述支撐層4之內，而每條所述金屬線3的其餘部位則是埋置於所述封裝體6之內，但本發明不受限於此。舉例來說，如圖5所示，所述支撐層4可以是位於多條所述金屬線3的內側、且未接觸於任一條所述金屬線3（也就是，每條所述金屬線3位於所述支撐層4的外側且埋置於所述封裝體6之內）。
再者，如圖2至圖4所示，所述支撐層4具有呈環形的一內粗糙面41，並且所述支撐層4的外側面則非為粗糙面，但本發明不以此為限。於本實施例中，所述內粗糙面41為曲面狀且其具有介於10%到90%的霧度（Haze），並且所述內粗糙面41較佳是形成在所述支撐層4的整個內側面且其所述霧度較佳是介於30%～90%，但不以此為限。
需額外說明的是，所述支撐層4的所述內粗糙面41是限定在具有非規則狀圖樣（irregular pattern），據以能夠有效地對照射於其上的光線產生均勻地散射。也就是說，所述內粗糙面41於本實施例中是排除任何規則狀圖樣（如：鋸齒狀）。
此外，如圖3所示，所述支撐層4的所述外側面底緣可以是相鄰於所述感測晶片2的所述頂面21的邊緣，據以善用所述感測晶片2的所述頂面21空間，但不以此為限。
如圖2至圖4所示，所述透光層5於本實施例中是以一平板玻璃來說明，但本發明不受限於此。其中，所述透光層5具有位於相反側的一外表面53與一內表面54，並且所述透光層5（以所述內表面54）設置於所述支撐層4上，以使所述透光層5、所述支撐層4的所述內粗糙面41、及所述感測晶片2共同包圍形成有一封閉空間E。
進一步地說，所述感測晶片2的所述感測區域211位於所述封閉空間E之內，並且所述內粗糙面41的曲率中心也位於所述封閉空間E之內。再者，所述內粗糙面41能用以使穿過所述透光層5而照射於其上的光線，反射而（於所述封閉空間E內）呈散射狀（scattering），據以有效地減輕於所述感測器封裝結構100產生的眩光現象。
所述封裝體6於本實施例中為不透光狀，用以阻擋可見光穿過。所述封裝體6是以一液態封膠（Liquid encapsulation）來說明，並且所述封裝體6形成於所述基板1的所述上表面11且其邊緣切齊於所述基板1的邊緣。其中，每條所述金屬線3的至少部分、所述感測晶片2、所述支撐層4、及所述透光層5皆埋置於所述封裝體6內，並且所述透光層5的至少部分所述外表面53裸露於所述封裝體6之外，但本發明不受限於此。
依上所述，本發明實施例所公開的所述感測器封裝結構100，其無須在所述透光層5的所述內表面54設置任何遮光層，以使得所述支撐層4能夠更利於完全固化而避免所述透光層5產生傾斜，進而能進一步避免所述支撐層4與所述透光層5之間產生相互剝離或分層（delamination）缺陷，據以有效地提升所述感測器封裝結構100的良率。
[實施例二]
請參閱圖6和圖7所示，其為本發明的實施例二。由於本實施例類似於上述實施例一，所以兩個實施例的相同處不再加以贅述，而本實施例相較於上述實施例一的差異大致說明如下：
於本實施例中，所述支撐層4進一步具有呈環形的一外粗糙面42，並且所述封裝體6無間隙地接合於所述外粗糙面42，據以能夠有效地提升所述封裝體6與所述支撐層4之間的接觸面積以及結合力。於本實施例中，所述外粗糙面42為曲面狀並且其曲率中心位於所述封裝體6之內，並且所述外粗糙面42較佳是形成在所述支撐層4的整個外側面，但本發明不以此為限。
需額外說明的是，所述外粗糙面42具有介於10%到90%的霧度（所述霧度較佳是介於30%～90%），並且所述支撐層4的所述外粗糙面42較佳是具有非規則狀圖樣，因而能夠有效地對照射於其上的光線在所述支撐層4內部產生均勻地散射，據以利於所述支撐層4的完全固化，但本發明不受限於此。
[實施例三]
請參閱圖8至圖10所示，其為本發明的實施例三。由於本實施例類似於上述實施例一和二，所以兩個實施例的相同處不再加以贅述，而本實施例相較於上述實施例一和二的差異大致說明如下：
於本實施例中，所述透光層5具有一透明區塊51及圍繞於所述透明區塊51的一環形區塊52，並且所述透光層5以所述環形區塊52設置於所述支撐層4上。其中，所述透明區塊51的形狀與尺寸於本實施例中是大致對應於所述感測區域211；也就是說，所述透明區塊51沿所述預設方向D正投影至所述感測晶片2的所述頂面21所形成的一投影區域，其大致完整重疊於所述感測區域211，但本發明不受限於此。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述透明區塊51的尺寸可以略大於所述感測區域211。
所述環形區塊52於所述外表面53形成有一環形粗糙區521，並且所述環形粗糙區521沿所述預設方向D朝向所述感測晶片2的所述頂面21正投影所沿經的一投影空間，其位於所述感測區域211的外側且覆蓋整個所述支撐層4的所述內粗糙面41。也就是說，照射於所述內粗糙面41的光線，其可以先經過所述環形粗糙區521的散射，據以能夠進一步減輕於所述感測器封裝結構100產生的眩光現象。
需額外說明的是，所述環形粗糙區521具有介於10%到90%的霧度（所述霧度較佳是介於30%～90%），並且所述透光層5的所述環形粗糙區521較佳是具有非規則狀圖樣，因而能夠有效地使光線在穿過所述環形粗糙區521後，朝向所述支撐層4產生均勻地散射，據以利於所述支撐層4的完全固化，但本發明不受限於此。
[本發明實施例的技術效果]
綜上所述，本發明實施例所公開的感測器封裝結構，其通過在所述支撐層形成具有非規則狀圖樣的所述內粗糙面，進而能使照射於所述內粗糙面上的光線被反射而呈散射狀，據以有效地減輕於所述感測器封裝結構的產生的眩光現象。
進一步地說，本發明實施例所公開的所述感測器封裝結構，其無須在所述透光層的所述內表面設置任何遮光層，以使得所述支撐層能夠更利於完全固化而避免所述透光層產生傾斜，進而能進一步避免所述支撐層與所述透光層之間產生相互剝離或分層缺陷，據以有效地提升所述感測器封裝結構的良率。
再者，本發明實施例所公開的感測器封裝結構，其能在所述支撐層的外側面形成有所述外粗糙面及/或在所述透光層的所述環形區塊的外表面形成有所述環形粗糙區，據以使所述支撐層可以受到均勻地散射，進而利於所述支撐層的完全固化。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的專利範圍內。
100：感測器封裝結構
1：基板
11：上表面
111：晶片固定區
112：接合墊
12：下表面
2：感測晶片
21：頂面
211：感測區域
212：承載區域
213：連接墊
22：底面
3：金屬線
4：支撐層
41：內粗糙面
42：外粗糙面
5：透光層
51：透明區塊
52：環形區塊
521：環形粗糙區
53：外表面
54：內表面
6：封裝體
7：焊接球
D：預設方向
E：封閉空間
圖1為本發明實施例一的感測器封裝結構的立體示意圖。
圖2為圖1的上視示意圖。
圖3為圖1沿剖線III-III的剖視示意圖。
圖4為圖3的區域IV的放大示意圖。
圖5為圖3的區域IV的另一態樣放大示意圖。
圖6為本發明實施例二的感測器封裝結構的剖視示意圖。
圖7為圖6的區域VII的放大示意圖。
圖8為本發明實施例三的感測器封裝結構的立體示意圖。
圖9為圖8沿剖線IX-IX的剖視示意圖。
圖10為圖9的另一態樣剖視示意圖。
100：感測器封裝結構
1：基板
11：上表面
111：晶片固定區
112：接合墊
12：下表面
2：感測晶片
21：頂面
211：感測區域
212：承載區域
213：連接墊
22：底面
3：金屬線
4：支撐層
41：內粗糙面
5：透光層
53：外表面
54：內表面
6：封裝體
7：焊接球
D：預設方向
E：封閉空間
Claims (10)
- 一種感測器封裝結構，其包括：一基板；一感測晶片，設置於所述基板上，並且所述感測晶片電性耦接於所述基板；其中，所述感測晶片的一頂面包含有一感測區域及圍繞於所述感測區域的一承載區域；一支撐層，呈環形且設置於所述感測晶片的所述承載區域上；其中，所述支撐層具有呈環形的一內粗糙面，其具有非規則狀圖樣(irregular pattern)；一透光層，具有位於相反側的一外表面與一內表面，並且所述透光層設置於所述支撐層上，以使所述支撐層夾持於所述感測晶片與所述透光層之間，並且所述透光層、所述支撐層的所述內粗糙面、及所述感測晶片共同包圍形成有一封閉空間；以及一封裝體，形成於所述基板上，並且所述感測晶片、所述支撐層、及所述透光層埋置於所述封裝體內，而所述透光層的至少部分所述外表面裸露於所述封裝體之外；其中，所述內粗糙面能用以使穿過所述透光層而照射於其上的光線，反射而呈散射狀。
- 如請求項1所述的感測器封裝結構，其中，所述內粗糙面具有介於10%到90%的霧度(Haze)。
- 如請求項1所述的感測器封裝結構，其中，所述內粗糙面為曲面狀並且其曲率中心位於所述封閉空間之內。
- 如請求項1所述的感測器封裝結構，其中，所述支撐層進一 步限定為一紫外光固化層。
- 如請求項1所述的感測器封裝結構，其中，所述感測器封裝結構進一步包含有多條金屬線，每條所述金屬線的兩端分別連接於所述基板與所述感測晶片的所述承載區域，以使所述基板與所述感測晶片彼此電性耦接；每條所述金屬線位於所述支撐層的外側且埋置於所述封裝體之內。
- 如請求項1所述的感測器封裝結構，其中，所述感測器封裝結構進一步包含有多條金屬線，每條所述金屬線的兩端分別連接於所述基板與所述感測晶片的所述承載區域，以使所述基板與所述感測晶片彼此電性耦接；每條所述金屬線的局部埋置於所述支撐層，而每條所述金屬線的其餘部位埋置於所述封裝體之內。
- 如請求項1所述的感測器封裝結構，其中，所述支撐層具有呈環形的一外粗糙面，並且所述封裝體無間隙地接合於所述外粗糙面，所述外粗糙面具有介於10%到90%的霧度。
- 如請求項7所述的感測器封裝結構，其中，所述外粗糙面為曲面狀並且其曲率中心位於所述封裝體之內。
- 如請求項1所述的感測器封裝結構，其中，所述透光層具有一透明區塊及圍繞於所述透明區塊的一環形區塊，所述環形區塊設置於所述支撐層上，並且所述環形區塊於所述外表面形成有一環形粗糙區。
- 如請求項9所述的感測器封裝結構，其中，所述環形粗糙區朝向所述感測晶片的所述頂面正投影所沿經的一投影空間，其位於所述感測區域的外側且覆蓋整個所述支撐層的所述內粗糙面。
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