專利名稱：影像感測(cè)器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種影像感測(cè)器的封裝結(jié)構(gòu)，更具體地說，涉及一種影像感測(cè)器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
影像感測(cè)器包含有一具影像感測(cè)功能的光學(xué)半導(dǎo)體晶片(以下簡(jiǎn)稱影像感測(cè)晶片)，例如電荷耦合裝置(charge coupled device，CCD)、互補(bǔ)式金屬氧化半導(dǎo)體(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)等等，由于影像感測(cè)晶片的主動(dòng)面相當(dāng)敏感，需要適當(dāng)封裝以保護(hù)光學(xué)半導(dǎo)體晶片的主動(dòng)面免于塵粒與水氣的侵害，且要保持良好的透光性，故常見影像感測(cè)器的封裝方法是以導(dǎo)線架(leadframe)或硬質(zhì)印刷電路板作為影像感測(cè)晶片的承載介質(zhì)，在封裝過程以個(gè)別的板狀或條狀傳輸導(dǎo)線架或硬質(zhì)印刷電路板。
臺(tái)灣專利公告第459355號(hào)中揭示了一種影像感測(cè)器的封裝構(gòu)造及其封裝方法，其是將一影像感測(cè)晶片覆晶接合至一透光層(即透明玻璃)，該透光層具有相互以導(dǎo)線連接并形成于不同表面的訊號(hào)輸入端與訊號(hào)輸出端，在影像感測(cè)晶片與透光層的訊號(hào)輸入端電性導(dǎo)接之后，可將透光層的訊號(hào)輸出端接合至一具開孔的印刷電路板，故電性傳遞路徑為由影像感測(cè)晶片經(jīng)過透光層傳遞至印刷電路板，該透光層必須要具備有透光與雙面電性傳導(dǎo)的功能，而要在玻璃質(zhì)的透光層上制作形成雙面電性傳導(dǎo)的線路較為困難，且成本高，此外，其封裝方法是在影像感測(cè)晶片與透光層電連接后，再提供一封膠層或粘著劑將連接處周緣密封住，然而其影像感測(cè)晶片與透光層的尺寸近似相同，在電連接后當(dāng)透光層不具有足夠承載面積供封膠層或粘著劑的涂施成形。
臺(tái)灣專利公告第484237號(hào)中揭示了一種影像感測(cè)器的卷帶封裝構(gòu)造，其以一卷帶式軟質(zhì)電路基板承載一影像感測(cè)晶片，達(dá)到卷帶輸送的影像感測(cè)封裝，該軟質(zhì)電路基板的金屬線路具有延伸至開口的內(nèi)引腳，這些內(nèi)引腳懸空于開口，利用內(nèi)引腳接合(Inner Lead Bonding，ILB)技術(shù)，以壓合頭(compression head)熱壓合這些內(nèi)引腳至影像感測(cè)晶片的凸塊，影像感測(cè)晶片僅與懸空的內(nèi)引腳連接，接合后兩者穩(wěn)固性不足，特別是影像感測(cè)晶片的主動(dòng)面對(duì)水平度要求相當(dāng)高，影像感測(cè)晶片在填充膠體時(shí)所導(dǎo)致的主動(dòng)面傾斜，不利于影像感測(cè)晶片的封裝，此外，影像傳感器的卷帶封裝構(gòu)造需要一用以容置影像成測(cè)晶片的底座，以供在制作成形之后能穩(wěn)固連接外部電子組件，顯然運(yùn)用內(nèi)引腳接合技術(shù)于影像傳感器的封裝過程，要特別注意主動(dòng)面的水平度，并實(shí)施更多的防范措施(如封模的模具水平固定、底座的穩(wěn)固)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種影像感測(cè)器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其是將一影像感測(cè)晶片覆晶接合于薄膜一表面，薄膜的覆晶接合端貼附于薄膜的該表面，使得影像感測(cè)晶片與薄膜的接合性較佳，影像感測(cè)晶片的主動(dòng)面不易在卷帶式輸送的COF封裝過程產(chǎn)生傾斜。
本實(shí)用新型的次要目的在于提供一種影像傳感器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)，即利用一薄膜的開口小于影像感測(cè)晶片的主動(dòng)面且大于主動(dòng)面的影像感測(cè)區(qū)，以局限一填充物質(zhì)在開口周邊的形成，達(dá)到形成一密封間隙而不覆蓋影像感測(cè)區(qū)。
本實(shí)用新型的再一目的在于提供一種影像傳感器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)，即利用透光鏡片與影像感測(cè)晶片分別夾設(shè)COF薄膜的下表面與上表面，使得COF薄膜的開口形成為一密閉空間，達(dá)到利用COF卷帶式封裝制程密封影像感測(cè)晶片的影像感測(cè)區(qū)的功效。
本實(shí)用新型的又一目的在于提供一種影像傳感器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)，即利用一如ACP或NCP等填充物質(zhì)設(shè)于COF薄膜的上表面，在覆晶接合后封閉影像感測(cè)晶片的覆晶凸塊的間隙(即覆晶接合間隙)，增進(jìn)影像感測(cè)晶片與COF薄膜的密封性。
本實(shí)用新型中影像感測(cè)器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)，主要包含有一COF薄膜(Chip-On-Film package film)、一影像感測(cè)晶片及一透光鏡片，其中COF簿膜包含有一電絕緣軟膜本體及復(fù)數(shù)個(gè)金屬線路，電絕緣軟膜本體具有一上表面、一下表面及至少一開口，每一金屬線路具有一覆晶接合端，這些覆晶接合端設(shè)于開口的周邊且貼附于上表面，較佳地，這些覆晶接合端電鍍形成有如金、錫等金屬層；而影像感測(cè)晶片具有一主動(dòng)面，該主動(dòng)面的周邊形成有覆晶凸塊；該影像感測(cè)晶片覆晶接合至薄膜的上表面，使得影像感測(cè)晶片的覆晶凸塊電性導(dǎo)接于薄膜的覆晶接合端；透光鏡片結(jié)合至薄膜的下表面，該透光鏡片對(duì)應(yīng)于開口，使得開口處形成有一被透光鏡片與影像感測(cè)晶片夾設(shè)形成的密閉空間，而影像感測(cè)晶片的影像成測(cè)區(qū)密封于密閉空間，較佳地，于覆晶接合之前或覆晶接合之后在薄膜的上表面設(shè)有一填充物質(zhì)，如異方性導(dǎo)電膠膏(anisotropicconductive paste，ACP)、非導(dǎo)電性熱固膠膏(non-Conductive Paste)或Uv粘膠、熱固填充劑等由液態(tài)涂布形成的熱固性膠體，該填充物質(zhì)環(huán)設(shè)于開口，用于密封薄膜與影像感測(cè)晶片的覆晶接合間隙。


下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型中的具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1是本實(shí)用新型中影像感測(cè)器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)的制造方法流程圖；圖2A至圖2D是本實(shí)用新型第一具體實(shí)施例中影像感測(cè)器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)每一制造過程的截面示意圖；圖3A至3D圖是本實(shí)用新型第二具體實(shí)施例中影像感測(cè)器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)每一制造過程的截面示意圖；圖4是本實(shí)用新型第三具體實(shí)施例中影像感測(cè)器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)的截面圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型所有實(shí)施例中影像感測(cè)器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)的制造方法主要包含有提供COF薄膜1、提供影像感測(cè)晶片2、覆晶接合3及結(jié)合透光鏡片4等步驟，以COF卷帶式封裝制程制造如圖2D所示的影像感測(cè)器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)，如圖2D所示，影像感測(cè)器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)主要包含有一薄膜覆晶封裝(COF)的薄膜10(以下簡(jiǎn)稱為COF薄膜)，其取自于一可卷收并以卷帶傳輸封裝的薄膜覆晶封裝卷帶(COF tape)，該薄膜10包含有一電絕緣軟膜本體11及復(fù)數(shù)個(gè)金屬線路15，電絕緣軟膜本體11的厚度約在數(shù)十微米并具有可繞曲性，其材質(zhì)為聚亞醯胺(polyimide，PI)、聚酯(polyester，PET)或其它材料，該軟膜本體11具有一上表面12、一下表面13及至少一開口14，在本實(shí)施例中，金屬線路15形成于上表面12，每一金屬線路15具有一覆晶接合端16，這些覆晶接合端16設(shè)于開口14的周邊且貼附于上表面12，并電鍍形成有如金、錫等金屬層為較佳，在薄膜10的下表面13以粘性膠膜21(adhesive film)粘結(jié)方式固設(shè)有一透光鏡片20，其對(duì)應(yīng)于開口14，在薄膜10的上表面12覆晶接合有一影像感測(cè)晶片30，該影像感測(cè)晶片30具有一主動(dòng)面31，該主動(dòng)面31具有一形成有如畫素等感光組件的影像感測(cè)區(qū)33，該影像感測(cè)區(qū)33位于主動(dòng)面31中央，薄膜10的開口14具有小于影像感測(cè)晶片30主動(dòng)面31的尺寸，但大于主動(dòng)面31的影像感測(cè)區(qū)33，該主動(dòng)面31朝向透光鏡片20且主動(dòng)面31的周邊形成有覆晶凸塊32，在本實(shí)施例中覆晶凸塊32為金、銅、鋁或其合金的非可回焊性導(dǎo)電凸塊(non-reflowable conductive bump)，這些覆晶凸塊32電性導(dǎo)接至覆晶接合端16，較佳地，薄膜10的上表面12設(shè)有填充物質(zhì)40(filling material)，如異方性導(dǎo)電膠膏(anisotropic conductive paste，ACP)、非導(dǎo)電性熱固膠膏(Non-Conductive Paste，NCP)、B階樹脂或UV粘膠、熱固填充劑等由液態(tài)涂布形成的熱固性膠體，在本實(shí)施例中，該填充物質(zhì)40為異方性導(dǎo)電膠膏或非導(dǎo)電性熱固膠膏，該填充物質(zhì)40環(huán)設(shè)于開口14，用于密封薄膜10與影像感測(cè)晶片30的覆晶接合間隙，使得COF薄膜10的開口14形成為一密閉空間，用于密封影像感測(cè)晶片30的影像感測(cè)區(qū)33，以供COF卷帶封裝技術(shù)制造影像傳感器，由于填充物質(zhì)40在烘烤前會(huì)被薄膜10的開口14所局限，故不會(huì)覆蓋污染至影像感測(cè)區(qū)33。
在該第一具體實(shí)施例中，于提供COF薄膜1的步驟中，如圖2A所示，其提供有一如上述的COF薄膜10，該COF薄膜10形成于一COF卷帶，以供卷帶式輸送；之后，先進(jìn)行提供影像感測(cè)晶片2與覆晶接合3等步驟，如圖2C所示，將所提供的影像感測(cè)晶片30覆晶接合至薄膜10，即翻轉(zhuǎn)影像感測(cè)晶片30并熱壓合至薄膜10的上表面12，使得影像感測(cè)晶片30的覆晶凸塊32電性導(dǎo)接至薄膜10的覆晶接合端16，依本實(shí)施例，在覆晶接合3步驟之前，如圖2B所示，先形成一填充物質(zhì)40于薄膜10的上表面12，該填充物質(zhì)40可為異方性導(dǎo)電膠膏(ACP)或非導(dǎo)電性膠膏(NCP)，該填充物質(zhì)40環(huán)設(shè)于開口14，當(dāng)填充物質(zhì)40為異方性導(dǎo)電膠膏時(shí)，覆晶凸塊32可非必要接合于覆晶接合端16，利用異方性導(dǎo)電膠膏內(nèi)部的導(dǎo)電粒子即可達(dá)到垂直向電性導(dǎo)通的功效，在覆晶接合3步驟后，填充物質(zhì)40密閉這些覆晶凸塊32的接合間隙，具有穩(wěn)固結(jié)合薄膜10與影像感測(cè)晶片30以及確保影像感測(cè)晶片30主動(dòng)面31水平度的功效；最后，執(zhí)行結(jié)合透光鏡片4步驟，如圖2D所示，將透光鏡片20通過粘性膠膜21結(jié)合至薄膜10的下表面13，此時(shí)，該薄膜10在開口14處構(gòu)成有一密封空間，其被透光鏡片20與影像感測(cè)晶片30所夾設(shè)形成，而影像感測(cè)晶片30的影像感測(cè)區(qū)33密封于密閉空間，上述提供COF薄膜1、覆晶接合3與結(jié)合透光鏡片4等步驟均在一COF卷帶上傳輸實(shí)施，以供COF卷帶封裝制程，在單離后即形成個(gè)別的影像傳感器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)，依本實(shí)用新型的方法，不但影像感測(cè)晶片30的主動(dòng)面31不易在卷帶式輸送的COF封裝過程產(chǎn)生傾斜，具有較佳的水平度，而且能以COF封裝制程密封影像感測(cè)晶片30的影像感測(cè)區(qū)33。
在本實(shí)用新型的第二具體實(shí)施例中，如圖3D所示，所揭示的另一種影像傳感器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)與第一具體實(shí)施例中相同或近似構(gòu)件以相同圖號(hào)表示，如薄膜10、透光鏡片20、影像感測(cè)晶片30等等，其中透光鏡片20是以由液態(tài)涂布形成的熱固性膠體22，如UV粘膠，粘固于薄膜10的下表面13，該薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)的制造過程依序如圖3A至圖3D所示，在覆晶接合3步驟之后執(zhí)行結(jié)合透光鏡片4步驟，如圖3A所示，先提供有一COF薄膜10，之后，如圖3B所示，在覆晶接合3步驟之前先貼附有一填充物質(zhì)40于薄膜10的上表面，如圖3C所示，將影像感測(cè)晶片30覆晶接合至薄膜10的上表面12，如圖3D所示，將透光鏡片20以由液態(tài)涂布形成的熱固性膠體22粘設(shè)于薄膜10的下表面13，此步驟中，薄膜10能以上表面12朝上方式傳輸或是翻轉(zhuǎn)以下表面13朝上方式傳輸，使開口14形成有一密閉空間，以密閉影像感測(cè)晶片30的感測(cè)區(qū)域33。
在本實(shí)用新型的第三具體實(shí)施例中，如圖4所示，其揭示的一種影像感測(cè)器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)，與第一具體實(shí)施例中相同或近似構(gòu)件以相同圖號(hào)表示，如透光鏡片20、影像感測(cè)晶片30等等，該影像感測(cè)器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)主要包含有一COF薄膜50、一影像感測(cè)晶片30及一透光鏡片20，該薄膜50包含有一電絕緣軟膜本體51及復(fù)數(shù)個(gè)金屬線路53，其中這些金屬線路53形成于軟膜本體51的下表面53，金屬線路53經(jīng)由電性導(dǎo)接孔或貫穿孔形成有一于軟膜本體上表面52的覆晶接合端56，這些覆晶接合端56設(shè)于開口54的周邊且實(shí)質(zhì)貼附于軟膜本體51，該影像感測(cè)晶片30覆晶接合于薄膜50的上表面52，其中在本實(shí)施例中，該影像感測(cè)晶片30的覆晶凸塊32為具可回焊性的錫鉛凸塊，接合于這些覆晶接合端56，該影像感測(cè)晶片30的主動(dòng)面31朝向透光鏡片20，透光鏡片20對(duì)應(yīng)于開口54且固設(shè)于薄膜50的下表面53，關(guān)于透光鏡片20的固設(shè)方法，是在覆晶接合3步驟后執(zhí)行結(jié)合透光鏡片4，利用由液態(tài)涂布形成的熱固性膠體22，如UV粘膠或覆晶底部填充材(underfilling material)，涂施于透光鏡片20的周邊，在毛細(xì)作用下熱固性膠體22更流布至薄膜50的上表面52并填充于這些覆晶凸塊32的接合間隙，在固化熱固性膠體22后透光鏡片20即穩(wěn)固于薄膜50，達(dá)到簡(jiǎn)化填充物質(zhì)40的構(gòu)件，并保有密閉開口54以密封影像感測(cè)區(qū)33的功效。
另外，上述雖然對(duì)本實(shí)用新型中的較佳實(shí)施例作了說明，但并不能作為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，即對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說應(yīng)該明白，在不脫離本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)精神下可以對(duì)其作出等效的變化與修飾，因此，凡是在不脫離本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)精神下所作出的等效變化與修飾，均應(yīng)認(rèn)為落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種影像感測(cè)器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其包含一薄膜覆晶封裝的薄膜，薄膜包含有一電絕緣軟膜本體及復(fù)數(shù)個(gè)金屬線路，其中電絕緣軟膜本體具有一上表面、一下表面及至少一開口，每一金屬線路具有一覆晶接合端，這些覆晶接合端設(shè)于所述開口的周邊；一透光鏡片，該透光鏡片對(duì)應(yīng)于開口且固設(shè)于所述薄膜的下表面；及一影像感測(cè)晶片，該影像感測(cè)晶片覆晶接合于所述薄膜的上表面，其中該影像感測(cè)晶片具有一主動(dòng)面，該主動(dòng)面包含有一影像感測(cè)區(qū)，該主動(dòng)面朝向所述透光鏡片且所述主動(dòng)面的周邊形成有覆晶凸塊，這些覆晶凸塊電性導(dǎo)接至這些覆晶接合端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的影像感測(cè)器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述薄膜的上表面設(shè)有一填充物質(zhì)，該填充物質(zhì)環(huán)設(shè)于所述開口的周邊，由該填充物質(zhì)在所述薄膜與影像感測(cè)晶片之間形成有一被密封的覆晶接合間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的影像感測(cè)器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述開口小于影像感測(cè)晶片的主動(dòng)面且大于影像感測(cè)區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的影像感測(cè)器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述填充物質(zhì)為異方性導(dǎo)電膠膏。
5.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的影像感測(cè)器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述填充物質(zhì)為非導(dǎo)電性熱固膠膏。
6.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的影像感測(cè)器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述填充物質(zhì)為液態(tài)涂布的熱固性膠體或UV膠。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的影像感測(cè)器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述金屬線路形成于電絕緣軟膜本體的上表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的影像感測(cè)器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述金屬線路的覆晶接合端電鍍形成有一金屬層。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種影像感測(cè)器的薄膜覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其包含有一薄膜覆晶封裝的薄膜，該薄膜包含有一電絕緣軟膜本體及復(fù)數(shù)個(gè)金屬線路，其中電絕緣軟膜本體具有一上表面、一下表面及至少一開口，每一金屬線路具有一覆晶接合端，這些覆晶接合端設(shè)于所述開口的周邊；一透光鏡片，該透光鏡片對(duì)應(yīng)于開口且固設(shè)于所述薄膜的下表面；及一影像感測(cè)晶片，該影像感測(cè)晶片覆晶接合于所述薄膜的上表面，其中該影像感測(cè)晶片具有一主動(dòng)面，該主動(dòng)面包含有一影像感測(cè)區(qū)，該主動(dòng)面朝向所述透光鏡片且所述主動(dòng)面的周邊形成有覆晶凸塊，這些覆晶凸塊電性導(dǎo)接至這些覆晶接合端，達(dá)到利用卷帶封裝型態(tài)防護(hù)影像感測(cè)晶片的主動(dòng)面以防遭受污染的功效。
文檔編號(hào)H01L27/146GK2658949SQ200320102650
公開日2004年11月24日 申請(qǐng)日期2003年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月7日
發(fā)明者楊志輝, 郭厚昌 申請(qǐng)人:飛信半導(dǎo)體股份有限公司