光學(xué)傳感器封裝裝置制造方法
【專利摘要】一種光學(xué)傳感器封裝裝置，其于基板的相對(duì)二表面分別異位設(shè)置有一第一凹穴及一第二凹穴，基板上且位于第一凹穴內(nèi)更穿設(shè)有一開孔，光感測組件位于第一凹穴內(nèi)，發(fā)光組件設(shè)于第二凹穴內(nèi)；再將一圖案化導(dǎo)電層設(shè)于基板上，利用覆晶技術(shù)將光感測組件以多個(gè)導(dǎo)電凸塊連接至圖案化導(dǎo)電層，以形成電性連接，且光感測組件的一感測區(qū)對(duì)應(yīng)開孔位置，可經(jīng)開孔感應(yīng)一光線變化；發(fā)光組件與圖案化導(dǎo)電層形成電性連接；由整合兩種結(jié)構(gòu)為一體，不僅能使整體封裝體積較二次封裝體積來的小，又可達(dá)到最佳光學(xué)感應(yīng)效能。
【專利說明】光學(xué)傳感器封裝裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)一種光學(xué)傳感器封裝裝置，尤指一種利用覆晶技術(shù)將兩種封裝結(jié)構(gòu)合二為一的光學(xué)傳感器封裝裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著IC產(chǎn)品需求量的日益提升，推動(dòng)了電子封裝產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，在電子制造技術(shù)不斷發(fā)展演進(jìn)，目前電子產(chǎn)品講求輕、薄、短、小及高功能的要求下，也使得IC芯片封裝技術(shù)不斷推陳出新，以符合電子產(chǎn)品的需求。
[0003]續(xù)就IC芯片封裝技術(shù)而言，各電子組件的電信號(hào)傳遞由集成電路的線路連接而成，將IC芯片通過集成電路連接而構(gòu)成封裝結(jié)構(gòu)。以光傳感器為例，光傳感器分別有發(fā)光二極管晶粒及感應(yīng)芯片兩種組件，分別利用打線接合(wire bonding)方式連接至基板上以完成封裝后，再將兩個(gè)封裝結(jié)構(gòu)設(shè)置于電路板上。然而，此封裝結(jié)構(gòu)不僅制程繁雜、費(fèi)時(shí)又高成本，且兩個(gè)封裝所占用電路板上的空間，使得產(chǎn)品整體體積無法縮小化，實(shí)無法因應(yīng)現(xiàn)有產(chǎn)品更輕薄的要求。因此，如何縮小整體封裝體積及提高光學(xué)感應(yīng)的可靠度是亟待解決的問題。
[0004]有鑒于此，本發(fā)明遂針對(duì)上述先前技術(shù)的缺失，提出一種光學(xué)傳感器封裝裝置，以有效克服上述的該等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要目的在于提供一種光學(xué)傳感器封裝裝置，其利用覆晶技術(shù)有效縮小整體封裝體積，能夠大幅降低封裝成本，并利用基板的開孔搭配感測組件的感測區(qū)位置以及使用可靠度高的封裝材質(zhì)，可有效提高光學(xué)的感應(yīng)效能。
[0006]本發(fā)明的次要目的在于提供一種光學(xué)傳感器封裝裝置，其封裝后的組件可經(jīng)由基板或是圖案化導(dǎo)電層的導(dǎo)通，通過金屬焊墊作為連接其它封裝體或外界電路的電性接點(diǎn)，其制程簡單且應(yīng)用彈性大。
[0007]為達(dá)以上的目的，本發(fā)明提供一種光學(xué)傳感器封裝裝置，包括一基板、一圖案化導(dǎo)電層、一光感測組件及一發(fā)光組件。基板的相對(duì)二表面分別異位設(shè)置有一第一凹穴及一第二凹穴，基板上且位于第一凹穴內(nèi)更穿設(shè)有一開孔；圖案化導(dǎo)電層設(shè)于基板上；光感測組件位于第一凹穴內(nèi)，光感測組件利用多個(gè)導(dǎo)電凸塊電性連接至圖案化導(dǎo)電層，且光感測組件的一感測區(qū)對(duì)應(yīng)開孔位置，可經(jīng)開孔感應(yīng)一光線變化；發(fā)光組件設(shè)于第二凹穴內(nèi)，并與圖案化導(dǎo)電層形成電性連接。
[0008]該發(fā)光組件為紅外線發(fā)光二極管。
[0009]該第二凹穴為聚光杯型凹穴。
[0010]該聚光杯型凹穴的表面更設(shè)有一反射膜。
[0011]該反射膜為金屬鍍膜。
[0012]該第二凹穴內(nèi)全部填充封裝膠材或局部填充封裝膠材。
[0013]更包括多個(gè)金屬焊墊，設(shè)于該基板上，所述金屬焊墊與該圖案化導(dǎo)電層形成電性連接。
[0014]該基板的材質(zhì)為陶瓷基板、塑料基板或玻璃纖維基板。
[0015]該基板為金屬導(dǎo)線架。
[0016]該第一凹穴內(nèi)全部填充封裝膠材或局部填充封裝膠材以包覆該光感測組件，并露出該感測區(qū)。
[0017]本發(fā)明利用覆晶技術(shù)有效縮小整體封裝體積，能夠大幅降低封裝成本，并使用可靠度高的封裝材質(zhì)，例如使用陶瓷基板、塑料基板、玻璃纖維基板或者是金屬導(dǎo)線架，據(jù)以提高光學(xué)感應(yīng)效能。再者，利用覆晶技術(shù)將兩種封裝結(jié)構(gòu)合二為一，使封裝后的組件可經(jīng)由基板或是圖案化導(dǎo)電層的導(dǎo)通，作為連接其它封裝體的電性接點(diǎn)，其制程簡單且應(yīng)用彈性大，更可大幅降低封裝成本；更進(jìn)一步而言，可以節(jié)省后續(xù)將光學(xué)傳感器封裝裝置設(shè)置于電路板上時(shí)所需占據(jù)的空間，且能簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的復(fù)雜度，極具市場競爭優(yōu)勢。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的第一實(shí)施例示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明增設(shè)封裝膠材的示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明的第二實(shí)施例示意圖。
[0021]附圖標(biāo)記說明
[0022]10-光學(xué)傳感器封裝裝置；12_基板；122_第一表面；124_第二表面；14_圖案化導(dǎo)電層；16_光感測組件；162_感測區(qū)；18_發(fā)光組件；20_第一凹穴；22_聚光杯型凹穴；24-開孔；26_導(dǎo)電凸塊；28_反射膜；30、30’ -封裝膠材；32_金屬焊墊；34_ π型凹穴。

【具體實(shí)施方式】
[0023]請(qǐng)參閱圖1，為本發(fā)明的第一實(shí)施例示意圖。光學(xué)傳感器封裝裝置10包括一基板12、一圖案化導(dǎo)電層14、一光感測組件16及一發(fā)光組件18。其中，基板12的相對(duì)二表面，如第一表面122及第二表面124分別異位設(shè)置有一第一凹穴20及一第二凹穴，在此第二凹穴較佳設(shè)計(jì)為聚光杯型凹穴22 ;基板12上且位于第一凹穴20內(nèi)更穿設(shè)有一開孔24。其中，基板12的材質(zhì)為陶瓷基板、塑料基板或玻璃纖維基板，或者是基板12為金屬導(dǎo)線架。圖案化導(dǎo)電層14設(shè)于基板12上，光感測組件16位于第一凹穴20內(nèi)，并利用覆晶技術(shù)(flipchip)將多個(gè)導(dǎo)電凸塊26電性連接至圖案化導(dǎo)電層14，據(jù)以將光感測組件16連接附著于圖案化導(dǎo)電層14上；其中此些導(dǎo)電凸塊26可為錫球或是任何能夠產(chǎn)生電性連接的金屬墊片。光感測組件16的一感測區(qū)162對(duì)應(yīng)開孔24位置，使感測區(qū)162經(jīng)開孔24直接感應(yīng)到一光線變化，進(jìn)而達(dá)到光感測組件16既定的功能；當(dāng)然，感測區(qū)162的開口位置與尺寸可依據(jù)光感測組件16的設(shè)計(jì)及基板12結(jié)構(gòu)作相對(duì)應(yīng)調(diào)整
[0024]其中，發(fā)光組件18為位于聚光杯型凹穴22內(nèi)，并與圖案化導(dǎo)電層14形成電性連接，且聚光杯型凹穴22的開口方向與感測區(qū)162的位置位于基板12的同一側(cè)面；發(fā)光組件18較佳可為紅外線發(fā)光二極管。由于第一凹穴20與聚光杯型凹穴22分別異位設(shè)置于基板12的第一表面122與第二表面124，因此第一凹穴20與聚光杯型凹穴22之間由基板12作為屏障，據(jù)以形成彼此互為獨(dú)立的特殊結(jié)構(gòu)。由于光感測組件16的感測區(qū)162接收外界來的光線變化，而發(fā)光組件18射出一光源，經(jīng)物體反射后，供感測區(qū)162接收反射光源，為避免光感測組件16及發(fā)光組件18之間的光信號(hào)相互影響，可由基板12的屏障達(dá)到漏光抑制的功效，進(jìn)而避免串?dāng)_現(xiàn)象(cross talk)。
[0025]其中，發(fā)光組件18的光線路徑通過由小漸大的聚光杯型凹穴22設(shè)計(jì)而呈現(xiàn)反射聚光的效果，且能夠讓光線投射至更遠(yuǎn)的位置。當(dāng)然，聚光杯型凹穴22讓發(fā)光組件18的反射光行進(jìn)角度設(shè)計(jì)，可視整體封裝裝置所需光學(xué)感測程度而定。其中，聚光杯型凹穴22表面更設(shè)有一反射膜28，如金屬鍍膜，可加強(qiáng)反射效果。
[0026]請(qǐng)同時(shí)配合圖2，為本發(fā)明增設(shè)封裝膠材的示意圖。第一凹穴20內(nèi)可全部填充封裝膠材或局部填充封裝膠材以包覆光感測組件16，在此是以全部填充封裝膠材30為例，并露出感測區(qū)162，利用封裝膠材30作為光感測組件16的保護(hù)功效；聚光杯型凹穴22內(nèi)可全部填充封裝膠材或局部填充封裝膠材，在此是以局部填充封裝膠材30’為例，利用封裝膠材30’作為發(fā)光組件18的保護(hù)功效。如此一來，可確保感測區(qū)162與發(fā)光組件18的配置位置更加精準(zhǔn)，也可將原本兩封裝結(jié)構(gòu)合二為一，完成一整體的光學(xué)感測封裝裝置10，以大幅度縮小封裝體積，極符合目前產(chǎn)品輕薄短小的高規(guī)格需求條件，更進(jìn)一步而言，可大幅降低二次封裝的成本。
[0027]其中，光學(xué)感測封裝裝置10更包括多個(gè)金屬焊墊32，設(shè)于基板12上，此些金屬焊墊32與圖案化導(dǎo)電層14形成電性連接。封裝后的光感測組件16及發(fā)光組件18可經(jīng)由圖案化導(dǎo)電層14上的金屬線路導(dǎo)通，并通過此些金屬焊墊32作為其它封裝體或外界電路間的電性接點(diǎn)。
[0028]除了上述第二凹穴為聚光型凹穴的設(shè)計(jì)之外，再如圖3所示，為本發(fā)明的第二實(shí)施例示意圖，其與第一實(shí)施例差異在于:第二凹穴更可設(shè)計(jì)為Π型凹穴34，發(fā)光組件18的光線路徑通過π型凹穴34設(shè)計(jì)而呈現(xiàn)反射聚光的效果。當(dāng)然，π型凹穴34讓發(fā)光組件18的反射光行進(jìn)角度設(shè)計(jì)，例如凹穴寬度或深淺，可視整體封裝裝置所需光學(xué)感測程度而定；更可于π型凹穴34表面設(shè)有一反射膜(圖中未示),如金屬鍍膜,可加強(qiáng)反射效果。
[0029]綜上所述，本發(fā)明利用覆晶技術(shù)有效縮小整體封裝體積，能夠大幅降低封裝成本，并使用可靠度高的封裝材質(zhì)，例如使用陶瓷基板、塑料基板、玻璃纖維基板或者是金屬導(dǎo)線架，據(jù)以提高光學(xué)感應(yīng)效能。再者，利用覆晶技術(shù)將兩種封裝結(jié)構(gòu)合二為一，使封裝后的組件可經(jīng)由基板或是圖案化導(dǎo)電層的導(dǎo)通，作為連接其它封裝體的電性接點(diǎn)，其制程簡單且應(yīng)用彈性大，更可大幅降低封裝成本；更進(jìn)一步而言，可以節(jié)省后續(xù)將光學(xué)傳感器封裝裝置設(shè)置于電路板上時(shí)所需占據(jù)的空間，且能簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的復(fù)雜度，極具市場競爭優(yōu)勢。
[0030]以上對(duì)本發(fā)明的描述是說明性的，而非限制性的，本專業(yè)技術(shù)人員理解，在權(quán)利要求限定的精神與范圍內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多修改、變化或等效，但是它們都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)傳感器封裝裝置，其特征在于，包括: 一基板，該基板相對(duì)二表面分別異位設(shè)置有一第一凹穴及一第二凹穴，該基板上且位于該第一凹穴內(nèi)更穿設(shè)有一開孔； 一圖案化導(dǎo)電層，設(shè)于該基板上； 一光感測組件，位于該第一凹穴內(nèi)，該光感測組件利用多個(gè)導(dǎo)電凸塊電性連接至該圖案化導(dǎo)電層，且該光感測組件的一感測區(qū)對(duì)應(yīng)該開孔位置，經(jīng)該開孔感應(yīng)一光線變化；及一發(fā)光組件，設(shè)于該第二凹穴內(nèi)，并與該圖案化導(dǎo)電層形成電性連接。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)傳感器封裝裝置，其特征在于，該發(fā)光組件為紅外線發(fā)光二極管。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)傳感器封裝裝置，其特征在于，該第二凹穴為聚光杯型凹穴。
4.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)傳感器封裝裝置，其特征在于，該聚光杯型凹穴的表面更設(shè)有一反射膜。
5.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)傳感器封裝裝置，其特征在于，該反射膜為金屬鍍膜。
6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)傳感器封裝裝置，其特征在于，該第二凹穴內(nèi)全部填充封裝膠材或局部填充封裝膠材。
7.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)傳感器封裝裝置，其特征在于，更包括多個(gè)金屬焊墊，設(shè)于該基板上，所述金屬焊墊與該圖案化導(dǎo)電層形成電性連接。
8.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)傳感器封裝裝置，其特征在于，該基板的材質(zhì)為陶瓷基板、塑料基板或玻璃纖維基板。
9.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)傳感器封裝裝置，其特征在于，該基板為金屬導(dǎo)線架。
10.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)傳感器封裝裝置，其特征在于，該第一凹穴內(nèi)全部填充封裝膠材或局部填充封裝膠材以包覆該光感測組件，并露出該感測區(qū)。
【文檔編號(hào)】H01L25/16GK104425477SQ201310384918
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】龐思全, 洪明鴻, 葉燦煉, 吳萬華 申請(qǐng)人:矽格股份有限公司