專利名稱:封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種封裝結(jié)構(gòu),特別涉及一種整合光源及光源傳感器于一電路板
的封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
隨著電子科技的快速發(fā)展,影像感測技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已愈來愈廣泛,例如應(yīng)用于數(shù)字相機(jī)、生物辨識系統(tǒng)、指紋辦識器及光學(xué)鼠標(biāo)等電子產(chǎn)品上。 —般使用于影像感測裝置的封裝結(jié)構(gòu),通常將所需要的主要組件模塊化,以達(dá)到
讓影像感測裝置在生產(chǎn)時便于組裝的目的。此封裝結(jié)構(gòu)大致上包括有發(fā)光組件、感測組件、
電路板及封裝殼體等組成組件。其中,發(fā)光組件與光感測組件設(shè)置于電路板上,再以封裝殼
體將發(fā)光組件與光感測組件包覆于電路板上。同時,封裝殼體具有一隔板,用以將發(fā)光組件
與光感測組件隔開于電路板上,以分別形成一光發(fā)射區(qū)及一光接收區(qū)。使發(fā)光組件于投射
時所產(chǎn)生的光線受到隔板的阻擋,而不會經(jīng)由散射或繞射的方式傳遞至光感測組件。為此,
使光感測組件免于受到周邊光線的噪聲干擾,而增加光感測組件的感測靈敏度。 然而,這種形式的封裝結(jié)構(gòu),雖然能達(dá)到將發(fā)光組件與光感測組件分隔開的目的。
但在電路板與封裝殼體的制備上,由于封裝殼體的隔板結(jié)構(gòu)必需與發(fā)光組件與光感測組件
所設(shè)置的位置相配合,以達(dá)到隔離發(fā)光組件與光感測組件的作用。因此,增加了電路板與封
裝殼體在制備上的復(fù)雜程度,而仍然存在影像感測裝置的生產(chǎn)組裝速度無法有效提升的問題。 此外,另有一種模塊化的封裝結(jié)構(gòu),其包括一設(shè)置有發(fā)光組件及光感測組件的基
板、以及透明層及涂覆材料層等組成組件,其中發(fā)光組件及光感測組件被透明層所包覆,然
后再以涂覆材料層涂覆于電路板及透明層上,并填充于發(fā)光組件及光感測組件之間,此涂
覆材料層為一般常見的黑色塑料材料所組成,用以隔離發(fā)光組件與光感測組件。 雖然這種類型的封裝結(jié)構(gòu)省略了封裝殼體的制備,但在整體結(jié)構(gòu)的制造工序中,
需進(jìn)行第一次封膠(mold),以形成透明層包覆于發(fā)光組件及光感測組件,接著去除周邊多
余殘膠(deflash),意即部分的透明層。然后再進(jìn)行第二次封膠,以形成涂覆材料層于透明
層上,并填充于發(fā)光組件及光感測組件之間,之后同樣的去除周邊多余的殘膠,即部分的涂
覆材料層。最后再以剪切成型(form/singulation)技術(shù)完成封裝結(jié)構(gòu)的制作。 因此,這一類型的封裝結(jié)構(gòu)仍然存在工序繁雜的問題。并且因?yàn)樾柽M(jìn)行兩次的工
序才能達(dá)到讓發(fā)光組件與光感測組件隔離的目的。不僅造成作業(yè)時間延長,同時需增加原
物料的使用而造成生產(chǎn)成本相對的提高許多。
實(shí)用新型內(nèi)容鑒于以上的問題,本實(shí)用新型提供一種封裝結(jié)構(gòu),以改進(jìn)設(shè)置有發(fā)光組件及光感測組件的電路板,由于發(fā)光組件所產(chǎn)生的光線經(jīng)由散射、繞射或投射等方式,直接地傳遞至光感測組件。使光感測組件受到此光線的干擾,而造成感測精準(zhǔn)度降低的問題。[0009] 本實(shí)用新型揭露一種封裝結(jié)構(gòu),其包含一基板及一封裝層?;迳显O(shè)置有發(fā)光組件及光感測組件。封裝層包覆于發(fā)光組件及光感測組件,并具有一溝槽,此溝槽用以隔離此發(fā)光組件及光感測組件。 本實(shí)用新型所揭露的封裝結(jié)構(gòu),由封裝層上所開設(shè)的溝槽,將位于基板兩側(cè)的發(fā)光組件與光感測組件隔離開,使發(fā)光組件所產(chǎn)生的光線受到溝槽的阻擋及/或反射而無法傳遞至光感測組件的一側(cè),因此讓光感測組件受到噪聲干擾的程度降低,并且使感測的精準(zhǔn)度增加。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述,但不作為對本實(shí)用新型的限定。
圖1為本實(shí)用新型第一^實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本實(shí)用新型第一^實(shí)施例的俯視示意圖;圖3A為本實(shí)用新型第-一實(shí)施例的溝槽為粗糙面的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3B為本實(shí)用新型第-一實(shí)施例的溝槽環(huán)設(shè)發(fā)光組件的俯視示意圖圖3C為本實(shí)用新型第-一實(shí)施例的溝槽環(huán)設(shè)發(fā)光組件的俯視示意圖圖4A為本實(shí)用新型第—二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;圖4B為本實(shí)用新型第—二實(shí)施例的溝槽內(nèi)具有隔絕層的結(jié)構(gòu)示意圖圖5為本實(shí)用新型第二-實(shí)施例具有復(fù)數(shù)隔絕層的結(jié)構(gòu)示意圖;圖6為本實(shí)用新型第一^實(shí)施例具有一蓋體的結(jié)構(gòu)示意圖;以及圖7為本實(shí)用新型第二-實(shí)施例具有一蓋體的結(jié)構(gòu)示意圖。其中,附圖標(biāo)記100基板120發(fā)光組件140光感測組件200封裝層220溝槽222壁面300隔絕層320通孔340通孔400隔絕層500蓋體520透孔540透孔
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述 本實(shí)用新型所揭露的封裝結(jié)構(gòu),是于數(shù)字相機(jī)、生物辨識系統(tǒng)、指紋辦識器及光學(xué)鼠標(biāo)等電子產(chǎn)品中,所使用的影像感測裝置中的模塊化封裝結(jié)構(gòu)。 如圖l和圖2所示,為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)及俯視示意圖。本實(shí)用新型第一實(shí)施例所揭露的封裝結(jié)構(gòu),包括有一基板100及一封裝層200?;?00為一般現(xiàn)有的集成電路板、印刷電路板等布設(shè)有電路的電路板,或是導(dǎo)線架等?;?00上設(shè)置有一發(fā)光組件120及一光感測組件140,發(fā)光組件120是為發(fā)光二極管(light emittingdiode, LED)、面射型激光(vertical cavity surfaceemitting laser, VCSEU或邊射型激光(edge-emitting laser, EELD)等能發(fā)散光線的組件,而光感測組件140則為電荷耦合組件(charge-coupled device, CCD)、互補(bǔ)式金屬氧化半導(dǎo)體(complementary metal-oxidesemiconductor, CMOS)等影像感測芯片所組成的傳感器(sensor)。發(fā)光組件120及光感測組件140是由打線(wire bonding)、表面黏著技術(shù)(surface mount technology, SMT)、固晶(die bond)或覆晶(flip chip)等方式設(shè)置于基板IOO上,并分別電性連接于基板IOO。[0039] 封裝層200設(shè)置于基板100上,并包覆發(fā)光組件120及光感測組件140。在本實(shí)施例中,此封裝層200以模壓(molding)的方式設(shè)置于基板100上。封裝層200的組成材料為環(huán)氧樹脂(印oxy resin)及硅樹脂(silicon resin)等具有高透光性材料。封裝層200具有一溝槽(trench) 220,此溝槽220由封裝層200的表面朝向基板100延伸開設(shè),且溝槽220的設(shè)置位置位于發(fā)光組件120及光感測組件140之間,用以隔離發(fā)光組件120及光感測組件140,令發(fā)光組件120所散發(fā)出來的光線受到溝槽220的阻擋,例如吸收及/或反射,而無法經(jīng)由散射、繞射或直接投射等方式于封裝層200內(nèi)傳遞至光感測組件140。為此,使光感測組件140受到噪聲干擾的程度降低,并提升光感測組件140的精準(zhǔn)度與靈敏度。[0040] 因此,如圖3A所示,溝槽220的壁面222可設(shè)置為粗糙面的形式,使發(fā)光組件120所產(chǎn)生的光線受到溝槽220折射或全反射的程度增加,以降低光線傳遞至光感測組件140的機(jī)率。請圖3B及圖3C所示,同時亦可將溝槽220設(shè)置為環(huán)繞于發(fā)光組件120的形式,進(jìn)一步的使發(fā)光組件120所產(chǎn)生的光線的行進(jìn)方向受到限制,而無法直接傳遞至光感測組件140。 請?jiān)俅螀㈤唸D1所示,溝槽220所具有的深度dl依據(jù)溝槽220形成于封裝層200上的方法而定。當(dāng)溝槽220于封裝層200模壓于基板100時一并完成,則溝槽220的深度dl等于或小于封裝層200的厚度d2。而當(dāng)此溝槽220于封裝層200設(shè)置于基板100后,再由如機(jī)械鉆石刀切割等額外加工工藝開設(shè)于封裝層200時,為避免在操作的過程中造成基板100的損壞,因此溝槽220的深度dl便小于封裝層200的厚度d2。同時,當(dāng)溝槽220的深度dl小于封裝層200的厚度時d2時,此深度dl必需與發(fā)光組件120的發(fā)光角度相配合,以達(dá)到阻擋發(fā)光組件120所產(chǎn)生的光線傳遞至光感測組件140的目的。又或者由將發(fā)光組件120于基板100上墊高,以使發(fā)光組件120所產(chǎn)生的光線被溝槽220所阻擋(圖中未示)。 如圖4A和圖4B所示,為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型的第二實(shí)施例與第一實(shí)施例在結(jié)構(gòu)上大致相同,以下僅就兩者間的差異處加以說明。依據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例所揭露的封裝結(jié)構(gòu),當(dāng)封裝層200設(shè)置于基板100上,并形成溝槽220將發(fā)光組件120與光感測組件140隔離后,再設(shè)置一隔絕層300于封裝層200上。隔絕層300具有分別對應(yīng)于發(fā)光組件120及光感測組件140的二通孔320及340。其中,通孔320用以使發(fā)光組件120所產(chǎn)生的光線投射至封裝結(jié)構(gòu)外,此光線再經(jīng)由反射或折射后進(jìn)入另一通孔340內(nèi),而被光感測組件140所接收。 此隔絕層300由一具有反射及/或吸收光線的材料所組成,例如為深色板材、油 墨、摻雜有反光及/或吸光色粉的板材、或摻雜有反光及/或吸光色粉的油墨等。同時,隔 絕層300以轉(zhuǎn)印法、貼覆法、涂布法、噴涂法及鍍膜法等方法設(shè)置于封裝層200上。并且,依 據(jù)不同的形成方式,而使隔絕層300僅形成于封裝層200表面,或同時形成于溝槽220的壁 面222上。如圖4A所示,例如以貼覆法黏貼一反光板材于封裝層200表面。或是如圖4B 所示,以噴涂法將一有色油墨(如黑色油墨)噴涂于封裝層200的表面及溝槽220的壁面 222上。 因此,由隔絕層300的設(shè)置,使發(fā)光組件120所產(chǎn)生的光線僅能由通孔320投射至 封裝層200外,并使此光線所散射或繞射的雜光,在封裝層200內(nèi)被隔絕層300反射及/或 吸收。同時,如圖5所示,堆棧多個不同性質(zhì)的隔絕層300及400于封裝層200上,例如隔 絕層300由具有反射發(fā)光組件120所產(chǎn)生的光線的材料所組成,而另一隔絕層400則為具 有吸收或反射其它波長的光線的材料所組成。為此,當(dāng)發(fā)光組件120產(chǎn)生一光線時,受到隔 絕層300及溝槽220的反射阻擋而僅能由通孔320透射至封裝層200外。當(dāng)此一光線經(jīng)由 反射或折射而進(jìn)入通孔340時,來自于此封裝層200外的其它波長的光線則被隔絕層400 反射或吸收,而使光感測組件140受到外界光線的干擾性降低,進(jìn)而提升光感測組件140的 感測精準(zhǔn)度與靈敏性。 如圖6和圖7所示,于上述的本實(shí)用新型第一實(shí)施例與第二實(shí)施例中,分別于封裝 層200及隔絕層300上還進(jìn)一步的覆蓋有一蓋體500。蓋體500具有分別對應(yīng)于發(fā)光組件 120及光感測組件140的二透孔520、540,使發(fā)光組件120所產(chǎn)生的光線可經(jīng)由隔絕層的通 孔320及蓋體的透孔520透射于封裝層200外。同時此光線經(jīng)由折射或反射后,由透孔540 及通孔340進(jìn)入封裝層200內(nèi),而被光感測組件140所接收。此蓋體500用以隔離來自于 封裝層外部的光線,使外界光線對光感測組件140所造成的噪聲干擾程度降低。 本實(shí)用新型所揭露的封裝結(jié)構(gòu),于基板上所形成的封裝層上開設(shè)一溝槽,以由此 溝槽隔離基板上的發(fā)光組件及光感測組件,使發(fā)光組件所產(chǎn)生的光線無法直接傳遞至光感 測組件,因此能降低光感測組件受到噪聲干擾的程序,并使光感測組件的感測精準(zhǔn)度與靈 敏度獲得提升。并且由在封裝層上開設(shè)溝槽的方式,便能有效達(dá)成隔離發(fā)光組件與光感測 組件的目的。不僅簡化了現(xiàn)有技術(shù)中繁鎖的步驟流程,并減少生產(chǎn)所需原物料的使用,使制 造生產(chǎn)的效能增加。 同時本實(shí)用新型所揭露的封裝結(jié)構(gòu),由隔絕層的設(shè)置方式,可選性地針對特定波 長的光線進(jìn)行隔絕。進(jìn)一步的使溝槽、蓋體及殼體對于發(fā)光組件所產(chǎn)生的光線,以及來自于 封裝結(jié)構(gòu)外部的光線的隔離及阻擋強(qiáng)度獲得提升。 當(dāng)然,本實(shí)用新型還可有其它多種實(shí)施例,在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的 情況下,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形,但這些 相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,包含有一基板,具有一發(fā)光組件及一光感測組件;以及一封裝層,包覆該發(fā)光組件及該光感測組件,且該封裝層具有一溝槽,用以隔離該發(fā)光組件及該光感測組件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,該溝槽的表面為一平面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,該溝槽的表面為一粗糙面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,該溝槽設(shè)置于該發(fā)光組件及該光感 測組件之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,該溝槽由該封裝層表面向該基板延 伸,用以中斷在該封裝層中,該發(fā)光組件及該光感測組件之間的光傳輸路徑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,該溝槽環(huán)設(shè)于該發(fā)光組件。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,該封裝層具有一厚度,且該溝槽具有 一深度,該厚度大于該深度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,還包含一隔絕層,該隔絕層設(shè)置于該 封裝層上,且該隔絕層開設(shè)有分別對應(yīng)該發(fā)光組件及該光感測組件的二通孔。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,該隔絕層為反射或吸收光線的材料。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,該隔絕層以轉(zhuǎn)印法、貼覆法、涂布 法、噴涂法或鍍膜法其中之一設(shè)置于該封裝層上。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,還包含一蓋體,該蓋體包覆該封裝 層,且該蓋體具有分別對應(yīng)該發(fā)光組件及該光感測組件的二透孔。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,該反射或吸收光線的材料為深色板 材或油墨。
專利摘要一種封裝結(jié)構(gòu),其基板上同時設(shè)置有發(fā)光組件及光感測組件,并以封裝層包覆此發(fā)光組件及光感測組件,同時由封裝層的溝槽將發(fā)光組件與光感測組件隔離,使發(fā)光組件所產(chǎn)生的光線受到阻擋,以降低噪聲對光感測組件的干擾,并提升光感測組件的感測精準(zhǔn)度。
文檔編號H01L25/00GK201440413SQ20092000376
公開日2010年4月21日 申請日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月23日
發(fā)明者李國雄, 陳暉暄 申請人:原相科技股份有限公司