專(zhuān)利名稱(chēng)：半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的影像感測(cè)組件結(jié)構(gòu)，如臺(tái)灣公告第551610號(hào)專(zhuān)利案(圖5所示)，其是在一基板71上先設(shè)置數(shù)個(gè)間隔的金屬片72、73、74，其中金屬片72、74是向外延伸出該基板71，并于各金屬片72、74的外側(cè)端黏設(shè)一框壩75，使基板71與框壩75間界定出一容置部76，再在金屬片73上電性連接一影像感測(cè)芯片77，且以導(dǎo)線78電性連接影像感測(cè)芯片77與各金屬片72、74，最后以一透光板79黏合于框壩75，而將影像感測(cè)芯片77封裝于容置部76中，完成影像感測(cè)組件的制作。
前述的結(jié)構(gòu)，由于需先黏設(shè)框壩75，才能再在框壩75黏設(shè)透光板79，其程序較繁瑣成本較高，而且由于各金屬片72、74需向外延伸出該基板71以供與電路板連接，因此整個(gè)影像感測(cè)組件封裝后的體積會(huì)較大，而難以達(dá)到輕薄短小的需求，此外，由于框壩75與各金屬片72、74交接處是呈直角形態(tài)容易藏有雜質(zhì)，且不易清洗，而易影響成品品質(zhì)。
為克服前述問(wèn)題便有業(yè)者研發(fā)出改進(jìn)的影像感測(cè)組件，如臺(tái)灣公告第577636號(hào)專(zhuān)利案(圖6所示)，其是先制備數(shù)個(gè)間隔的金屬片82、83、84，其中金屬片82、84分別具有一傾斜段821、841，而在射出成型基板81的過(guò)程中，使各金屬片82、83、84與基材81結(jié)合，并且于各金屬片82、83、84與基材81間形成一容置部85，再在金屬片83上電性連接一影像感測(cè)芯片86，且以導(dǎo)線87電性連接影像感測(cè)芯片86與各金屬片82、84，最后以一透光板88黏合于各金屬片82、84與基板81底緣，而將影像感測(cè)芯片86封裝于容置部85中，完成影像感測(cè)組件的制作。
以此一方法制成的影像感測(cè)組件，只需進(jìn)行一次透光板88的黏合，其制程較單純，再者，由于各金屬片82、84分別具有傾斜段821、841，因此容置部85中不會(huì)產(chǎn)生屯積雜質(zhì)的死角，而能避免雜質(zhì)影響成品品質(zhì)的問(wèn)題。
但是，為了與外部電路連接，各金屬片82、84仍必需延伸出透光板88一段距離，如此的結(jié)構(gòu)仍不能解決影像感測(cè)組件封裝后體積較大的問(wèn)題。
再者，前述的兩種影像感測(cè)組件均是以塑料為基材，但是塑料的熱傳導(dǎo)性不佳且易變形，因此整個(gè)影像感測(cè)組件會(huì)有散熱不良的問(wèn)題，故而前述的兩種影像感測(cè)組件仍有加以改進(jìn)的必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的主要技術(shù)問(wèn)題在于，克服現(xiàn)有的影像感測(cè)元件結(jié)構(gòu)存在的缺陷，而提供一種半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其可達(dá)到減少影像感測(cè)組件封裝后的體積與提升散熱效果的功效。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其特征在于，包括下列步驟a.備料選用單晶硅芯片為制程基材；b.形成保護(hù)層將基材置于爐管內(nèi)，在基材的兩面形成一保護(hù)層；c.定義蝕刻孔利用微影制程分別于基材的兩面，以蝕刻方式將部分保護(hù)層去除，使欲蝕刻的基材表面區(qū)域裸露；d.蝕刻利用非等向性濕蝕刻方式，對(duì)基材兩面不具保護(hù)層的部分進(jìn)行蝕刻，將基材部分蝕穿，而在基材上半部形成一容置部，并于基材下半部形成數(shù)個(gè)穿孔；e.形成電性絕緣層將完成蝕刻步驟的基材置于爐管內(nèi)，而在容置部及各穿孔周面形成電性絕緣層；
f.填滿(mǎn)穿孔將錫球逐一植入各穿孔，利用直接加溫加壓的方式，使錫球軟化后填滿(mǎn)并固定于各穿孔；g.裝置影像感測(cè)芯片將影像感測(cè)芯片裝置于容置部，且位于各穿孔之間，并于影像感測(cè)芯片與各穿孔的錫球間打線，以完成電性連接；h.封蓋以一透明板結(jié)合于基材頂面的保護(hù)層，而將影像感測(cè)芯片封裝于容置部中。
前述的半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其中步驟b.形成保護(hù)層時(shí)是以熱氧化方式成長(zhǎng)一層二氧化硅作為保護(hù)層。
前述的半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其中步驟b.形成保護(hù)層時(shí)是以沉積方式成長(zhǎng)一層氮化硅作為保護(hù)層。
前述的半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其中步驟c.定義蝕刻孔時(shí)是以BOE濕蝕刻方式對(duì)保護(hù)層進(jìn)行蝕刻。
前述的半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其中步驟c.定義蝕刻孔時(shí)是以RIE干蝕刻方式對(duì)保護(hù)層進(jìn)行蝕刻。
前述的半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其中步驟d.非等向性濕蝕刻方式是以KOH對(duì)基材兩面不具保護(hù)層的部分進(jìn)行蝕刻。
前述的半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其中步驟d.非等向性濕蝕刻方式是以TMAH對(duì)基材兩面不具保護(hù)層的部分進(jìn)行蝕刻。
前述的半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其中步驟e.形成電性絕緣層時(shí)以熱氧化方式成長(zhǎng)一層二氧化硅作為電性絕緣層。
前述的半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其中步驟e.形成電性絕緣層時(shí)是以沉積方式成長(zhǎng)一層氮化硅作為電性絕緣層。
前述的半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其中步驟f.錫球固定于各穿孔是將錫球逐一置入孔洞，并利用探針直接加溫加壓錫球，使其軟化后填滿(mǎn)孔洞并在冷卻后產(chǎn)生固定作用。
前述的半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其中步驟f.錫球固定于各穿孔是將錫球逐一置入穿孔，并置于烤箱內(nèi)以加溫加壓的方式，使錫球軟化后填滿(mǎn)并固定于各穿孔。
前述的半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其中步驟f.錫球固定于各穿孔是將錫球逐一置入穿孔，并置于加熱板上以加溫加壓的方式，使錫球軟化后填滿(mǎn)并固定于各穿孔。
本發(fā)明可有效降低影像感測(cè)組件封裝后的體積，且單晶硅的基材有利于提升散熱效果。此外，通過(guò)整個(gè)硅基材濕蝕刻批量制造的方式，在結(jié)合整個(gè)上面的封蓋之后，也可以達(dá)到晶圓級(jí)封裝的目的。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明封裝結(jié)構(gòu)的制程步驟示意2是本發(fā)明蝕刻步驟后基材外觀示意3是本發(fā)明封裝完成后的結(jié)構(gòu)示意4是本發(fā)明的影像感測(cè)組件單體的外觀示意5是現(xiàn)有的影像感測(cè)組件的結(jié)構(gòu)示意6是現(xiàn)有的改進(jìn)型影像感測(cè)組件的結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1及圖4，本實(shí)施例的半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其包括下列步驟a.備料選用單晶硅芯片為制程基材1。
b.形成保護(hù)層將基材1置于爐管內(nèi)，在基材1的兩面以熱氧化方式成長(zhǎng)一層二氧化硅或者以沉積方式成長(zhǎng)一層氮化硅作為一保護(hù)層11、12。
c.定義蝕刻孔利用微影制程分別在基材1的兩面以BOE濕蝕刻方式或RIE干蝕刻方式將部分保護(hù)層去除，使欲進(jìn)行后續(xù)蝕刻的基材1表面區(qū)域裸露。
d.蝕刻利用KOH或TMAH非等向性濕蝕刻方式，對(duì)基材1兩面不具保護(hù)層11、12的部分進(jìn)行蝕刻，將基材1蝕穿，而在基材1上半部角成一容置部13，并于基材1下半部形成數(shù)個(gè)穿孔14，如圖2所示。
e.形成電性絕緣層將完成蝕刻步驟的基材1置于爐管內(nèi)，以熱氧化方式成長(zhǎng)一層二氧化硅或者以沉積方式成長(zhǎng)一層氮化硅，在容置部13及各穿孔14周面，形成一電性絕緣層15。
f.填滿(mǎn)穿孔將錫球16逐一植入各穿孔14，并予以加溫加壓，在本實(shí)施例中是置于烤箱內(nèi)或加熱板上進(jìn)行，當(dāng)然亦可利用探針直接對(duì)錫球加溫加熱，使錫球16軟化后填滿(mǎn)并固定于各穿孔14。
g.裝置影像感測(cè)芯片將影像感測(cè)芯片2裝置于容置部13，且位于各穿孔14之間，并在影像感測(cè)芯片2與各錫球16間打線17，以完成電性連接。
h.封蓋以一透明板18結(jié)合于基材1頂面的保護(hù)層11，而將影像感測(cè)芯片2封裝于容置部13中，如此即完成影像感測(cè)組件的封裝，如圖3所示，之后再進(jìn)行切割而形成影像感測(cè)組件的單體，如圖4所示。
由于本發(fā)明的封裝方法中是以蝕刻方式在單硅晶材質(zhì)的基材1上分別蝕刻出容置部13與數(shù)個(gè)穿孔14，容置部13可供裝置影像感測(cè)芯片2，而且各穿孔14中可植入錫球16，在將錫球16加溫加壓后，便能使錫球16填滿(mǎn)并固定于各穿孔14。如此一來(lái)，在影像感測(cè)芯片2與各錫球16間打線后，便能由各錫球16的底部與外部電路板的線路連接，因此，本發(fā)明不需如現(xiàn)有技術(shù)那樣將金屬向外延伸出基板來(lái)與電路板連接，而有效減少封裝后的體積，更符合輕薄短小的需求。
再者，本發(fā)明是以單晶硅芯片為制程基材，與現(xiàn)有技術(shù)使用塑料材料為基材相比，本發(fā)明所使用的單晶硅具有較佳的熱傳導(dǎo)性，而能提高影像感測(cè)芯片2的散熱效率。
綜上所述，本發(fā)明確能達(dá)到減少影像感測(cè)組件封裝后的體積以及提升散熱效果的雙重功效。此外，通過(guò)整個(gè)硅基材濕蝕刻批量制造的方式，在結(jié)合整個(gè)上面的封蓋之后，也可以達(dá)到晶圓級(jí)封裝的目的。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其特征在于，包括下列步驟a.備料選用單晶硅芯片為制程基材；b.形成保護(hù)層將基材置于爐管內(nèi)，在基材的兩面形成一保護(hù)層；c.定義蝕刻孔利用微影制程分別于基材的兩面，以蝕刻方式將部分保護(hù)層去除，使欲蝕刻的基材表面區(qū)域裸露；d.蝕刻利用非等向性濕蝕刻方式，對(duì)基材兩面不具保護(hù)層的部分進(jìn)行蝕刻，將基材部分蝕穿，而在基材上半部形成一容置部，并于基材下半部形成數(shù)個(gè)穿孔；e.形成電性絕緣層將完成蝕刻步驟的基材置于爐管內(nèi)，而在容置部及各穿孔周面形成電性絕緣層；f.填滿(mǎn)穿孔將錫球逐一植入各穿孔，利用直接加溫加壓的方式，使錫球軟化后填滿(mǎn)并固定于各穿孔；g.裝置影像感測(cè)芯片將影像感測(cè)芯片裝置于容置部，且位于各穿孔之間，并于影像感測(cè)芯片與各穿孔的錫球間打線，以完成電性連接；h.封蓋以一透明板結(jié)合于基材頂面的保護(hù)層，而將影像感測(cè)芯片封裝于容置部中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其特征在于所述步驟b.形成保護(hù)層時(shí)是以熱氧化方式成長(zhǎng)一層二氧化硅作為保護(hù)層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其特征在于所述步驟b.形成保護(hù)層時(shí)是以沉積方式成長(zhǎng)一層氮化硅作為保護(hù)層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其特征在于所述步驟c.定義蝕刻孔時(shí)是以BOE濕蝕刻方式對(duì)保護(hù)層進(jìn)行蝕刻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其特征在于所述步驟c.定義蝕刻孔時(shí)是以RIE干蝕刻方式對(duì)保護(hù)層進(jìn)行蝕刻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其特征在于所述步驟d.非等向性濕蝕刻方式是以KOH對(duì)基材兩面不具保護(hù)層的部分進(jìn)行蝕刻。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其特征在于所述步驟d.非等向性濕蝕刻方式是以TMAH對(duì)基材兩面不具保護(hù)層的部分進(jìn)行蝕刻。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其特征在于所述步驟e.形成電性絕緣層時(shí)以熱氧化方式成長(zhǎng)一層二氧化硅作為電性絕緣層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其特征在于所述步驟e.形成電性絕緣層時(shí)是以沉積方式成長(zhǎng)一層氮化硅作為電性絕緣層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其特征在于所述步驟f.錫球固定于各穿孔是將錫球逐一置入孔洞，并利用探針直接加溫加壓錫球，使其軟化后填滿(mǎn)孔洞并在冷卻后產(chǎn)生固定作用。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其特征在于所述步驟f.錫球固定于各穿孔是將錫球逐一置入穿孔，并置于烤箱內(nèi)以加溫加壓的方式，使錫球軟化后填滿(mǎn)并固定于各穿孔。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其特征在于所述步驟f.錫球固定于各穿孔是將錫球逐一置入穿孔，并置于加熱板上以加溫加壓的方式，使錫球軟化后填滿(mǎn)并固定于各穿孔。
全文摘要
一種半導(dǎo)體影像感測(cè)組件的封裝方法，其是以單晶硅芯片為制程基材，利用蝕刻方式將基材部分蝕穿，而在基材上半部形成一容置部，并于基材下半部形成數(shù)個(gè)穿孔，之后在基材表面形成電性絕緣層，再將錫球加溫加壓使其填滿(mǎn)并固定于各穿孔，而后將影像感測(cè)芯片裝置于容置部，并于影像感測(cè)芯片與各穿孔的錫球間打線，以完成電性連接，最后以透明板封合容置部，即完成封裝工作。本發(fā)明可有效降低影像感測(cè)組件封裝后的體積，且單晶硅的基材有利于提升散熱效果。
文檔編號(hào)H01L21/00GK1684268SQ20051001629
公開(kāi)日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2005年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月11日
發(fā)明者鄒慶福, 黃裕盛 申請(qǐng)人:鄒慶福, 黃裕盛