TWI819452B - 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。所述感測器封裝結構包含一基板、設置於所述基板上的一感測晶片、形成於所述基板上的一環形圍牆、及設置於所述環形圍牆上的一透光層。所述基板具有位於相反側的一第一板面與一第二板面，並且所述第一板面具有一固晶區及圍繞於所述固晶區外側的一結合區。所述基板於所述結合區形成有多個突起。所述感測晶片設置於所述固晶區上並電性耦接於所述基板。所述環形圍牆形成於所述結合區上，並且多個所述突起埋置所述環形圍牆內且彼此無間隙地相連。所述透光層、所述環形圍牆、及所述基板共同包圍形成有一封閉空間。
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。
於現有的感測器封裝結構之中，玻璃片是通過一膠層而固定於一基板上，但水氣容易由所述膠層與所述基板之間的連接介面滲入現有感測器封裝結構的內部，進而影響現有感測器封裝結構內的一感測晶片的感測功能。
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，具有位於相反側的一第一板面與一第二板面，並且所述基板的所述第一板面具有一固晶區及圍繞於所述固晶區外側的一結合區；其中，所述基板於所述結合區形成有多個突起；一感測晶片，設置於所述基板的所述固晶區上，並且所述感測晶片電性耦接於所述基板；一環形圍牆，形成於所述基板的所述結合區上；其中，所述基板的多個所述突起埋置所述環形圍牆內且彼此無間隙地相連；以及一透光層，設置於所述環形圍牆上，以使所述透光層、所述環形圍牆、及所述基板共同包圍形成有一封閉空間。
綜上所述，本發明實施例所公開的感測器封裝結構，其通過多個所述突起埋置於所述環形圍牆內且彼此呈無間隙地相連，進而有效地提升所述基板與所述環形圍牆彼此之間的接觸面積及連接強度，並且多個所述突起的存在還能延長水氣自所述環形圍牆與所述基板之間滲入所需行走的路徑長度。
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7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上且彼此電性耦接的一感測晶片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、設置於所述基板1上的一環形擋止肋4與一環形圍牆5、設置於所述環形圍牆5上的一透光層6、及設置於所述環形圍牆5上且圍繞所述透光層6的一外密封膠7。
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通過覆晶方式固定且電性耦接於所述基板1上；或者，所述感測器封裝結構100也可以省略或以其他構造替代所述外密封膠7及/或所述環形擋止肋4。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的形狀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具有位於相反側的一第一板面11與一第二板面12，並且所述基板1的所述第一板面11具有一固晶區111、位於所述固晶區111外側的一間隔區112、及圍繞於所述間隔區112（或所述固晶區111）外側的一結合區113。
更詳細地說，所述基板1包含有位於所述固晶區111與所述結合區113之間（如：所述間隔區112）的多個焊接墊13，並且多個所述焊接墊13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，多個所述焊接墊13也可以是在所述固晶區111的相反兩側分別排成兩列。
再者，所述基板1於所述結合區113形成有多個突起14，並且多個所述突起14的構造與分佈範圍可依據設計需求而加以調整變化。於本實施例中，多個所述突起14呈環狀配置且分佈於所述結合區113的至少80%區域（或面積），並且任一個所述突起14較佳是呈凸點狀，但本發明不受限於此。舉例來說，如圖5所示，任一個所述突起14也可以是呈環狀且圍繞於所述間隔區112。
進一步地說，如圖3和圖6所示，多個所述突起14是自所述第一板面11凸伸所形成，並且任一個所述突起14的頂緣高於所述固晶區111且低於所述感測晶片2。其中，任一個所述突起14的所述頂緣與所述固晶區111之間的段差G較佳是介於10微米（μm）～40微米，但本發明不受限於此。舉例來說，如圖7所示，多個所述突起14可以是自所述第一板面11凹設所形成，並且任一個所述突起14的所述頂緣不高於所述固晶區111。
此外，如圖3所示，所述基板1也可以於所述第二板面12設有多個焊接球9，並且所述感測器封裝結構100能通過多個所述焊接球9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能電性連接所述電子構件。
如圖3和圖6所示，所述感測晶片2於本實施例中是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）是固定於所述基板1的所述固晶區111上；也就是說，所述感測晶片2位於多個所述焊接墊13的內側。
需額外說明的是，所述感測器封裝結構100於本實施例中是包含有設置於所述固晶區111上的一膠材M（如：導熱膠），並且所述感測晶片2通過所述膠材M而固定於所述固晶區111上（如：所述感測晶片2的所述底面22與所述固晶區111通過所述膠材M而彼此黏接固定），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，所述膠材M也可以被省略或是以其他元件取代。
再者，所述感測晶片2的一頂面21界定有一感測區域211及位於所述感測區域211外側的多個連接墊212。其中，所述感測晶片2的多個所述連接墊212的數量及位置於本實施例中是分別對應於所述基板1的多個所述焊接墊13的數量及位置。再者，多個所述金屬線3的一端分別連接於多個所述焊接墊13，並且多個所述金屬線3的另一端分別連接於多個所述連接墊212，據以使所述基板1能通過多個所述金屬線3而電性耦接於所述感測晶片2。
所述環形擋止肋4設置於所述基板1的所述第一板面11，並且所述環形擋止肋4位於多個所述突起14與多個所述焊接墊13之間（也就是，多個所述焊接墊13位於所述環形擋止肋4的內側）。於本實施例中，所述環形擋止肋4鄰近於多個所述突起14，並且所述環形擋止肋4用來作為多個所述突起14的分佈邊界。其中，所述環形擋止肋4較佳是低於任一個所述突起14，但本發明不以此為限。
所述環形圍牆5形成於所述基板1的所述結合區113上，並且所述基板1的多個所述突起14埋置所述環形圍牆5內且彼此無間隙地相連。據此，所述基板1之間能通過多個所述突起14埋置於所述環形圍牆5且無間隙地相連，進而有效地提升彼此之間的接觸面積及連接強度，並且多個所述突起14的存在還能延長水氣自所述環形圍牆5與所述基板1之間滲入所需行走的路徑長度。
再者，所述環形圍牆5在成形的過程中，所述環形擋止肋4能夠用來阻擋所述環形圍牆5延伸至任一個所述焊接墊13（或所述感測晶片2），據以避免所述環形圍牆5的成形影響任一條所述金屬線3與相對應所述焊接墊13之間的連接，但本發明不受限於此。
於本實施例中，所述環形圍牆5的頂緣51呈階梯狀且具有一第一階面511、一第二階面512、及連接所述第一階面511與所述第二階面512的一梯面513。其中，所述第一階面511高於所述感測晶片2、也高於任一個所述金屬線3的頂端，而所述第二階面512高於所述第一階面511，所述梯面513相對於所述第一階面511與所述第二階面512呈傾斜狀（如：所述梯面513呈環狀且其內徑自所述第一階面511朝所述第二階面512的方向遞增）。
更詳細地說，所述環形圍牆5包含有位於相反側的一外牆面53與一內牆面52，並且所述外牆面53相連於所述第二階面512且共平面於所述基板1的邊緣，而所述內牆面52相連於所述第一階面511與所述環形擋止肋4。其中，所述內牆面52與所述第一階面511較佳是相夾有介於90度～120度之間的夾角，但本發明不受限於此。
所述透光層6於本實施例中是以一玻璃片來說明，但本發明不以此為限。其中，所述透光層6具有一內表面61、一外表面62、及相連於所述內表面61與所述外表面62的一環側面63。所述透光層6的所述內表面61設置於所述環形圍牆5上且面向所述感測區域211，以使所述透光層6、所述環形圍牆5、及所述基板1共同包圍形成有一封閉空間E。
於本實施例中，所述透光層6（如：所述內表面61的外側部位）設置（如：通過膠材黏接）於所述環形圍牆5的所述第一階面511上，並且所述環形圍牆5的所述第二階面512高於所述透光層6的所述內表面61、但低於所述透光層6的所述外表面62。
再者，所述外密封膠7黏著於所述第二階面512、所述梯面513、及所述透光層6的所述環側面63，據以避免水氣自所述環形圍牆5與所述透光層6之間的連接介面滲入。其中，所述外密封膠7於本實施例中是無間隙地連接於所述第二階面512、所述梯面513、及所述透光層6的所述環側面63，並且所述外密封膠7還能相連於部分所述第一階面511，據以確保透光層6與所述環形圍牆5之間呈密封狀。
[實施例二]
請參閱圖8至圖10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，所述感測器封裝結構100進一步包含有一內密封膠8，並且所述內密封膠8形成於所述第一板面11上並位於所述感測晶片2與所述環形圍牆5之間（如：所述間隔區112），而每個所述焊接墊13及其所相連的所述金屬線3的局部皆埋置於所述內密封膠8之內。
也就是說，所述內密封膠8填充於所述基板1的所述間隔區112、所述感測晶片2的外側面23、及所述環形圍牆5的所述內牆面52所共同包圍的凹槽之內，並且所述內密封膠8於本實施例中是覆蓋所述感測晶片2的所述外側面23的至少10%～50%區域，但所述內密封膠8未接觸於所述感測晶片2的所述頂面21。
依上所述，所述內密封膠8於本實施例中能進一步地延長水氣沿所述基板1滲入至所述感測晶片2的路徑長度，還能有效地減少所述封閉空間E的氣體含量，進而降低所述感測器封裝結構100受到氣體熱漲冷縮的影響。
[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，其通過多個所述突起埋置於所述環形圍牆內且彼此呈無間隙地相連，進而有效地提升所述基板與所述環形圍牆彼此之間的接觸面積及連接強度，並且多個所述突起的存在還能延長水氣自所述環形圍牆與所述基板之間滲入所需行走的路徑長度。
再者，本發明實施例所公開的感測器封裝結構，其還能在所述感測晶片與所述環形圍牆之間充填有所述內密封膠，據以進一步地延長水氣沿所述基板滲入至所述感測晶片的路徑長度。再者，所述內密封膠還能有效地減少所述感測器封裝結構內的所述封閉空間的氣體含量，進而降低所述感測器封裝結構受到氣體熱漲冷縮的影響。
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:第一板面
111:固晶區
112:間隔區
113:結合區
12:第二板面
13:焊接墊
14:突起
2:感測晶片
21:頂面
211:感測區域
212:連接墊
22:底面
23:外側面
3:金屬線
4:環形擋止肋
5:環形圍牆
51:頂緣
511:第一階面
512:第二階面
513:梯面
52:內牆面
53:外牆面
6:透光層
61:內表面
62:外表面
63:環側面
7:外密封膠
8:內密封膠
9:焊接球
M:膠材
E:封閉空間
G:段差
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2沿剖線III-III的剖視示意圖。
圖4為圖1的感測器封裝結構省略環形圍牆、透光層、及外密封膠後的上視示意圖。
圖5為圖4另一態樣的上視示意圖。
圖6為圖3的部位VI的放大示意圖。
圖7為圖3的部位VI的另一態樣放大示意圖。
圖8為本發明實施例二的感測器封裝結構的立體示意圖。
圖9為圖8的上視示意圖。
圖10為圖9沿剖線X-X的剖視示意圖。
100:感測器封裝結構
1:基板
11:第一板面
111:固晶區
112:間隔區
113:結合區
12:第二板面
13:焊接墊
14:突起
2:感測晶片
21:頂面
211:感測區域
212:連接墊
22:底面
23:外側面
3:金屬線
4:環形擋止肋
5:環形圍牆
51:頂緣
511:第一階面
512:第二階面
513:梯面
52:內牆面
53:外牆面
6:透光層
61:內表面
62:外表面
63:環側面
7:外密封膠
9:焊接球
M:膠材
E:封閉空間
G:段差
Claims (10)
- 一種感測器封裝結構，其包括： 一基板，具有位於相反側的一第一板面與一第二板面，並且所述基板的所述第一板面具有一固晶區及圍繞於所述固晶區外側的一結合區；其中，所述基板於所述結合區形成有多個突起； 一感測晶片，設置於所述基板的所述固晶區上，並且所述感測晶片電性耦接於所述基板； 一環形圍牆，形成於所述基板的所述結合區上；其中，所述基板的多個所述突起埋置所述環形圍牆內且彼此無間隙地相連；以及 一透光層，設置於所述環形圍牆上，以使所述透光層、所述環形圍牆、及所述基板共同包圍形成有一封閉空間。
- 如請求項1所述的感測器封裝結構，其中，任一個所述突起呈凸點狀，並且多個所述突起呈環狀配置且分佈於所述結合區的至少80%區域。
- 如請求項1所述的感測器封裝結構，其中，所述基板包含有位於所述固晶區與所述結合區之間的多個焊接墊，並且所述感測晶片包含有多個連接墊；其中，所述感測器封裝結構包含有多條金屬線，並且多條所述金屬線的一端連接於多個所述焊接墊，而多條所述金屬線的另一端連接於多個所述焊接墊。
- 如請求項3所述的感測器封裝結構，其中，所述感測器封裝結構包含有一環形擋止肋，並且所述環形擋止肋設置於所述基板的所述第一板面，所述環形擋止肋位於多個所述突起與多個所述焊接墊之間。
- 如請求項4所述的感測器封裝結構，其中，所述環形擋止肋鄰近於多個所述突起，並且所述環形擋止肋是低於任一個所述突起。
- 如請求項3所述的感測器封裝結構，其中，所述感測器封裝結構包含有一內密封膠，並且所述內密封膠形成於所述第一板面上並位於所述感測晶片與所述環形圍牆之間，而每個所述焊接墊及其所相連的所述金屬線的局部皆埋置於所述內密封膠之內。
- 如請求項1所述的感測器封裝結構，其中，所述環形圍牆的頂緣呈階梯狀且具有一第一階面、一第二階面、及連接所述第一階面與所述第二階面的一梯面；所述透光層設置於所述第一階面上。
- 如請求項7所述的感測器封裝結構，其中，所述感測器封裝結構包含有一外密封膠，並且所述外密封膠黏著於所述第二階面、所述梯面、及所述透光層的環側面。
- 如請求項1所述的感測器封裝結構，其中，多個所述突起是自所述第一板面凸伸所形成，並且任一個所述突起的頂緣高於所述固晶區。
- 如請求項1所述的感測器封裝結構，其中，多個所述突起是自所述第一板面凹設所形成，並且任一個所述突起的頂緣不高於所述固晶區。
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