专利名称：形成保护膜于微型摄像芯片上的装置及其形成方法
技术领域：
本发明是有关于一种微型摄像芯片，更详细地说，是有关于一种形成保护膜于微型摄像芯片上的方法。
背景技术：
半导体影像传感器已广泛被用作为影像传感器，其具有半导体光电二极管可作为光电转换组件。目前包括两类半导体影像传感器，其一为电荷耦合式半导体影像传感器具有电荷耦合组件(CCD)可供检测光并传输光电荷，另一为晶体管式影像传感器具有互补型金属氧化物半导体场效晶体管(CM0Q可供检测光并传输光电荷。互补型金属氧化物半导体场效晶体管影像传感器已广泛使用于许多应用领域，例如静态数字相机及照相手机。上述应用领域主要利用光二极管组件的主动画素阵列或影像感测胞阵列，将入射的影像光能转换成数字数据。藉由改进电荷耦合组件、互补型金属氧化物半导体场效晶体管等影像感测技术， 可提升影像撷取装置(如数字相机、照相手机及数字摄影机等)的像素品质。影像感测组件是一种用来侦测对象信息并将其转化为电子影像信号的组件。影像感测组件可包括一摄像管以及一固态影像传感器。摄像管例如是光导管、氧化铅管或硒砷碲视像管，而固态影像传感器例如是互补式金属氧化物半导体或电荷耦合组件。电荷耦合组件与互补型金属氧化物半导体场效晶体管可以作为微型摄像芯片。微型摄像芯片具有低功耗、体积小、重量小、曝光时间短以及无需预热等特点，使其在高速影像输入和携带型影像扫描设备中得到了广泛应用。微型摄像芯片可以整合在具有扫描、传真及影印等功能的多功能事务机中。微型摄像芯片在运送的过程中容易造成刮伤、静电或是粉尘(Particles)的污染，刮伤、静电或是粉尘污染会影响其影像撷取质量甚至电性失效，所以在微型摄像芯片的上形成一保护膜以防止粉尘的污染。然而，传统的微型摄像芯片上形成保护膜的方法，是通过手动方式一个一个地(Piece bypiece)将保护膜贴附于芯片上。此种方法不容易将单一保护膜准确地对准芯片，容易产生保护膜的不良率，并且对于大量的微型摄像芯片的保护膜贴附需花费较多时间。因此，鉴于传统保护膜于微型摄像芯片上的形成方法具有上述缺点，本发明提供一种优于公知保护膜贴附于微型摄像芯片上的方法以克服上述缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种形成保护膜于微型摄像芯片上的装置及其形成方法， 其利用多种治具的搭配以提升保护膜的贴附效率与组装的精确度。本发明的另一目的在于提供一种保护膜于微型摄像芯片上的形成方法，其可以容易贴附保护膜于微型摄像芯片上，使保护膜均勻地附着于微型摄像芯片上。本发明的再一目的在于提供一种保护膜于微型摄像芯片上的形成方法，其可以允许保护膜依群组的方式放(配)置。本发明的又一目的就是在提供一种保护膜于微型摄像芯片上的形成方法，利用更低的成本组装保护膜于微型摄像芯片上，以节省产品的成本。为实现上述目的，本发明提出一种保护膜于微型摄像芯片上的形成方法，包括提供一支撑板，用于承载一芯片盘，以固定芯片盘的位置，芯片盘上配置复数个芯片；利用一外罩以固定支撑板；贴附一保护片于外罩的表面上；以及加压于一压板以使该保护片上的保护膜转印于复数个芯片之上。支撑板包括一容置空间、复数个第一榫头、第一榫眼及第二榫眼，容置空间是用以承载芯片盘。外罩包括复数个第二榫头、第三榫眼及凹洞，第二榫头用以接合第二榫眼，复数个凹洞系用以容纳复数个芯片。上盖包括第四榫眼与一紧固部件，第四榫眼用以接合第一榫头，紧固部件用以固定第三榫眼。保护片还包括一垫片贴附保护膜。压板是固定于一
K "^n ο再另一实施例中，本发明的保护膜于微型摄像芯片上的形成方法还包括举起上盖与外罩以分离芯片盘与支撑板。在一实施例中，本发明的方法还包括贴附一压合对象于外罩的表面上，然后加压该压板于压合对象之上使得保护膜更紧地贴附芯片。之后，移除上盖与压合对象。最后，利用上盖固定外罩，一起举起结合的上盖与外罩以与芯片盘及支撑板分离。依据本发明的另一观点，提出一种保护膜于微型摄像芯片上的形成方法，其包括提供一支撑板，用于承载一芯片盘，以固定芯片盘的位置，芯片盘上配置复数个芯片；利用一外罩以固定支撑板；贴附一保护片于外罩的表面上；贴附一转印带于外罩之上，其横跨保护片的保护膜所在区域；加压一压条于转印带上，使得保护膜转印至转印带上；移除外罩上的保护片，之后附着具有保护膜的转印带至外罩上，使得保护膜附着至复数个芯片的表面上；以及移除转印带。在一实施例中，本发明的方法还包括利用一上盖固定外罩，之后一起举起结合的上盖与外罩以与芯片盘及支撑板分离。依据本发明的又一观点，提出一种保护膜于微型摄像芯片上的形成方法，包含提供一支撑板，用于承载一芯片盘，以固定芯片盘的位置，芯片盘上配置复数个芯片；利用一外罩以固定支撑板；贴附一保护片于外罩的表面上；以及加压保护片上的保护膜图案，使得保护膜图案附着于复数个芯片的上表面，然后移除保护片，以将保护膜图案转印至复数个芯片的上表面。本发明的一种形成保护膜于芯片上的装置，包含一支撑板，用于承载一芯片盘， 以固定芯片盘的位置，芯片盘上配置复数个芯片；一外罩，用以固定支撑板；一保护片，用于贴附外罩的表面上；以及一压板，用以加压使保护片上的保护膜转印于复数个芯片上，压板是固定于一上盖之上。本发明的保护膜于微型摄像芯片上的形成方法与装置不但克服先前技术的缺点， 且可有效增加保护膜于微型摄像芯片上的形成方法的效率及可靠度，并可大幅降低成本。
上述组件，以及本发明其它特征与优点，由阅读实施方式的内容及其图式后，将更为明显图1是根据本发明的第一实施例的支撑板的示意图。图2是根据本发明的芯片盘对位支撑板空腔的示意图。图3是根据本发明的芯片盘置放于支撑板空腔中的示意图。图4是根据本发明的外罩对位支撑板与芯片盘的示意图。图5是根据本发明的外罩固定于支撑板与芯片盘上的示意图。图6是根据本发明的保护片对位外罩的示意图。图7是根据本发明的保护片贴合于外罩的示意图。图8是根据本发明的上盖对位外罩的示意图，其中图8A是上盖的底面示意图。图9是根据本发明的上盖固定外罩与支撑板的示意图。图IOA和图IOB是根据本发明的往下施力与往上施力以举起外罩的示意图。图11是根据本发明的一起举起上盖与外罩的示意图。图12是根据本发明的分离上盖与外罩的示意图。图13是根据本发明的移除外罩上的保护片的示意图。图14是根据本发明的外罩置放并结合于支撑板上的示意图。图15是根据本发明的贴附压合对象于外罩的表面上的示意图。图16是根据本发明的上盖对位支撑板与外罩的示意图。图17是根据本发明的上盖固定于支撑板与外罩上的示意图。图18系根据本发明的举起结合的上盖的示意图。图19是根据本发明的移除外罩上的橡胶膜的示意图。图20是根据本发明的上盖固定于支撑板与外罩上的示意图。图21是根据本发明的一起举起结合的上盖与外罩的示意图。图22是根据本发明的芯片盘置放于支撑板上的示意图。图23是根据本发明的举起芯片盘以与支撑板分离的示意图，其中图23A是图23 中的部分放大示意图。
根据本发明的第二实施例的支撑板的示意图。图24
图25
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图29
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图38是根据本发明的上盖置放于支撑板与外罩上的示意图。图39是根据本发明的下压上盖于支撑板与外罩上的示意图。图40是根据本发明的外罩与上盖一起向上举起的示意图。图41是根据本发明的支撑板与外罩的示意图。图42是根据本发明的核心保护膜黏附微型摄像芯片的上表面的示意图。图43是根据本发明的核心保护膜黏附微型摄像芯片的上表面的示意图。附图中主要组件符号说明支撑板100、200，容置空间 101、201，榫头 102、108a、202，榫眼 103、104、108、117、 203、209、217，芯片盘 105、204，微型摄像芯片 106、205，外罩 107、206，小凸起 109a、109b、 208a、208b，格状凹洞 110、209a，对准标记 111、207，保护片 112、210，开口 113a、113b，保护膜图案114、211，上盖115、215，有保护膜的微型摄像芯片106a、205a，紧固部件116，往下施力118，往上施力119，橡胶膜120，压板130，凸起部131，紧固部件132、216，转印带212，压条 213。具体实施方法本发明将配合其较佳实施例与附图详述于下。应可理解者为本发明中所有的较佳实施例仅为例示之用，并非用以限制。因此除文中的较佳实施例外，本发明亦可广泛地应用在其它实施例中。且本发明并不受限于任何实施例，应以权利要求及其同等领域而定。以下，将搭配参照相应的附图，详细说明依照本发明的较佳实施例。关于本发明新颖概念的更多观点以及优点，将在以下的说明提出，并且使本领域技术人员可了解其内容并且据以实施。本发明提供一种保护膜于微型摄像芯片上的形成方法，其可以应用于微型摄像模块(Compact Camera Module :CCM)以及园片级模块(WaferLevel Module :WLM)产品。如图1所示，其显示依照本发明的第一实施例的支撑板的示意图。一支撑板100， 其上包括一容置空间101、复数个榫头102、榫眼103及榫眼104。值得注意的是本发明的支撑板100包括容置空间101位于中央(心)区域，例如为支撑板空腔101，以利于承载芯片盘，并固定芯片盘的位置。在本实施例中，榫头102、榫眼103及榫眼104分别位于支撑板 100的上下左右二侧中，以利于提供后续配件的接合。参考图2，芯片盘105，其上包括复数个凹洞以利于复数个微型摄像芯片106嵌入于其中，微型摄像芯片106例如为影像传感器 106。影像传感器包含电极垫，其上表面具有一感测区域，用以接收影像光束，电极垫为感测区域将信号输出(入)至(自)外界的接口。微型摄像芯片106是以阵列方式配置于芯片盘105上。芯片盘105是对位支撑板空腔101以利于放置于支撑板100上。然后，芯片盘 105置放于支撑板100的空腔101中，参考图3。一外罩(housing) 107，其上包括一对准标记111、小凸起109a及109b、榫头108a、 榫眼108及凹洞110，参考图4。外罩107可针对不同的产品而改变其构造，其用以限制微型摄像芯片与保护片的位置。对准标记111，例如为一圆形标记(亦可为其它形状，端视使用而定)，位于左上方角落(亦可为其它位置，端视使用而定)以利于对准。小凸起109b及 109a分别位于外罩107的上下二侧以利于后续保护膜的对位与接合，榫眼108位外罩107 的左右二侧，格状凹洞110位于外罩107的中间区域。然后，外罩107置放与固定于支撑板 100与芯片盘105上，其中榫头108a嵌入以接合榫眼104，格状凹洞110是一对一容纳(对
6应)微型摄像芯片106，此格状凹洞110实质上需与微型摄像芯片106对位，凹洞110的深度可以使微型摄像芯片106得以穿出其上，参考图5。—保护片112，例如为保护胶带112，其上包括复数个保护膜图案114，保护片112 上下二侧角落包括开口 113a及113b，以利于与外罩107上的小凸起109a及109b对位与接合，参考图6。举一实施例而言，保护片112是由二层材料层所构成，例如第一层为聚亚酰胺膜层(polyimide layer)，其上有复数个保护膜图案114 ；第二层为垫片(liner)，聚亚酰胺保护膜图案114黏附垫片上。之后，通过开口 113a及113b与小凸起109a及109b的对位与接合，保护片112贴合于外罩107的表面上，其中每一保护膜图案114实质上对位凹洞 110内的每一微型摄像芯片106，参考图7。一上盖(cover plate) 115，其上包括榫眼117、紧固部件116，参考图8。在本实施例中，一压板(press plate) 130位于上盖115的下表面之下，压板130具有凸起部131阵列形成于其中，压板130利用一紧固部件132固定于上盖115之下。上盖115可针对不同的产品而改变其构造，其用以承载压板130，由外罩的对准标记可以更精确地按压。同样地， 压板130可针对不同的产品而改变其构造，其是用以使保护膜(胶带)紧紧附着于微型摄像芯片上。举一实施例而言，上盖115与压板130可以依一体成型的方式构造。榫眼117 位于上盖115的上下二侧中，紧固部件116位于上盖115的四个角落中，以利于与支撑板 100及外罩107的接合。接着，通过紧固部件116嵌入榫眼108，榫眼117接合榫头102，上盖115置放并固定于支撑板100与外罩107上，然后，往下施力118于上盖115，参考图9。 于执行往下施力118于上盖115的步骤前，微型摄像芯片106微微地对准与贴合凹槽，然后往下适当的施力使得微型摄像芯片106往上嵌入于凹槽的中，保护膜图案114随即转印形成(黏贴/贴附)于微型摄像芯片106之上参考图10的上图。举例而言，凹槽的大小与保护膜图案114的大小约略相等，复数个凹槽的配置与复数个保护膜图案114 一一对应。然后往上施力119以举起外罩107，参考图10的下图。基于结合的上盖115与外罩107，微型摄像芯片106脱离上盖115之后，上盖115与外罩107举起，留下芯片盘105置放于支撑板 100上，此时微型摄像芯片106上已有保护膜图案114黏附于其上，以标号106a表示，参考图11。本实施例中，保护膜图案114黏附于其上。接下来，分离上盖115与外罩107，并移除(剥离)外罩107上的保护片112，此时保护片112上的保护膜图案114以转移至微型摄像芯片106上，使得保护片112上原先的保护膜图案位置留下空缺(开口)121，参考图12。 外罩107对位于芯片盘105与支撑板100，参考图13。上述的外罩107置放并结合于支撑板100的上，参考图14。随之，选择性地将一压合对象120，例如橡胶膜120，置放或贴附于外罩107的表面上，橡胶膜120得以贴附芯片盘105中的微型摄像芯片106上的保护膜图案114，参考图15。同理，上盖115对位支撑板100与外罩107，参考图16。上盖115往下置放并固定于支撑板100与外罩107之上，往下适当的施力于上盖115，利用橡胶膜120的压合，使得保护膜114紧紧地贴附微型摄像芯片106，参考图17。之后，举起结合的上盖115，留下外罩 107、芯片盘105与支撑板100，并移除外罩107上的橡胶膜120，参考图18。移除橡胶膜120之后，上盖115往下对位置放并固定于支撑板100与外罩107之上，其对位与固定方式如前所述，参考图19与图20。然后，向上一起举起结合的上盖115与外罩107，留下芯片盘105置放于支撑板100上，参考图21与图22。
下一步骤为分离芯片盘105与支撑板100，此时微型摄像芯片106上完成干净的保护膜图案114黏附于其上以保护其免于粒子的污染，参考图23。值得注意的是本发明的上述装置之间的对位、结合与分离等步骤可以通过手动或自动的方式完成。如图对所示，其显示依照本发明的第二实施例的支撑板的示意图。一支撑板200， 其上包括一容置空间201、复数个榫头202及榫眼203。容置空间201位于中央(心)区域， 例如为支撑板空腔201，以利于承载芯片盘。在本实施例中，榫头202及榫眼203分别位于支撑板200的上下左右二侧，以利于后续配件的接合。参考图25，芯片盘204，其上包括复数个凹洞以利于复数个微型摄像芯片205嵌入于其中，微型摄像芯片205例如为影像传感器。微型摄像芯片205是以阵列方式配置于芯片盘204之上。芯片盘204是对位支撑板空腔201以利于放置于支撑板200上。芯片盘204置放于支撑板200的空腔201中，参考图 25。一外罩206，其构造与图4类似或相同，其上包括一对准标记207、小凸起208a及 208b、榫头(类似榫头108a)、榫眼209及凹洞209a，参考图沈。对准标记207，例如为一圆形标记，位于左上方角落以利于对准。小凸起208a及20 分别位于外罩206的上下二侧以利于后续保护膜的对位与接合，榫眼209位外罩206的左右二侧，凹洞209a位于外罩206 的中间区域。然后，外罩206置放与固定于于支撑板200与芯片盘204之上，其中榫头(类似榫头108a)嵌入以接合榫眼203，凹洞209a是一对一搭配微型摄像芯片205，此凹洞209a 实质上需与微型摄像芯片205对位，凹洞209a的深度可以使微型摄像芯片205得以穿出其上，参考图26。一保护片210，其构造与图6类似或相同，例如为保护胶带210，其上包括复数个保护膜图案211，保护片210上下二侧角落均有开口，以利于与外罩206上的小凸起208a及 208b对位与接合，参考图27。举一实施例而言，保护片210是由二层材料层所构成，例如第一层为聚亚酰胺膜层，其上有复数个保护膜图案211 ；第二层为垫片(liner)，聚亚酰胺保护膜图案114黏附垫片之上。之后，通过开口与小凸起208a及208b的对位与接合，保护片 210贴合于外罩206的表面上，其中每一保护膜图案211实质上对位凹洞内的每一微型摄像芯片205，参考图27。一转印带(transfer tape) 212贴附于外罩206之上，其横跨保护片210的保护膜图案211 (聚亚酰胺膜层)所在区域。转印带212约略与保护片210垂直配置，且转印带 212必须确保完全覆盖保护膜图案211的所有的区域，如图观所示。然后，一压条(press kit) 213置放于转印带212的表面上，如图四所示。基于保护膜图案211是朝上配置，在施力于压条213之后，将转印带212举起，此时保护膜图案211将转印至转印带212上，如图 30所示。之后，移除外罩206上的保护片210的垫片，如图31所示。随后，具有保护膜图案211附着于其上的转印带212回复至外罩206上，此时保护膜图案211将贴附至微型摄像芯片205的表面上，如图32所示。然后，移除压条213，如图 33所示。之后，通过紧固部件216嵌入榫眼209，榫眼217接合榫头202，上盖215置放并固定于支撑板200与外罩206的上，然后，往下施力于上盖215，使得保护膜图案211紧紧地黏附于微型摄像芯片205的上，如图34所示。将外罩206上的上盖215移除，如图35所示。 之后，再撕起转印带212，如图36所示。撕起转印带212之后，留下支撑板200与外罩206，保护膜图案211黏附于微型摄像芯片205上，如图37所示。接下来，通过紧固部件216嵌入榫眼209，榫眼217接合榫头202，上盖215置放于支撑板200与外罩206之上，如图38所示。然后，下压上盖215，如图39所示。将外罩206 与上盖215 —起向上举起，如图40所示。微型摄像芯片204上具有保护膜图案211黏附于其上，以标号20 表示。移除外罩206与上盖215之后，留下支撑板200与外罩206，如图 41所示。同样地，拿起芯片盘204以与支撑板200分离，此时微型摄像芯片205上完成干净的保护膜图案211黏附于其上以保护其免于粒子的污染。如图42所示，其显示依照本发明的第三实施例的示意图。在保护片112贴合于外罩107表面的步骤(如图7所示)之后，直接加(按)压保护片112的保护膜图案的核心， 使得核心保护膜(带)紧紧地黏附微型摄像芯片106的上表面，然后移除其它保护片材料， 核心保护膜将留在微型摄像芯片106的上表面。核心保护膜(保护膜图案)黏附于微型摄像芯片106以标号106a来表示，如图43所示。传统式保护膜于微型摄像芯片上的形成方法存在诸多缺点，本发明的保护膜于微型摄像芯片上的形成方法优于传统式保护膜于微型摄像芯片上的形成方法，并且具有传统式保护膜于微型摄像芯片上的形成方法无法预期的效果。从上述可知本发明的保护膜于微型摄像芯片上的装置及其形成方法，其特征以及优点包括1、利用多种治具的搭配，因此可以提升保护膜的贴附效率与组装的精确度。2、利用治具的组装方式，可以容易组装保护膜于微型摄像芯片上，并使保护膜均勻地附着于微型摄像芯片上。3、可以允许保护膜依一群的方式放(配)置，而非传统的个别置放单一保护胶带于单一芯片上。4、利用更低的成本组装保护膜于微型摄像芯片上，以节省产品的成本。对于本领域技术人员，本发明虽以较佳实例阐明如上，然其并非用以限定本发明的精神。在不脱离本发明的精神与范围内所作的修改与类似的配置，均应包含在本发明申请的权利要求内，此范围应覆盖所有类似修改与类似结构，且应做最宽广的诠释。
权利要求
1.一种形成保护膜于芯片上的方法，其主要步骤包含提供一支撑板，用于承载一芯片盘，以固定该芯片盘的位置，该芯片盘上可配置复数个-H-* LL心片；利用一外罩以固定该支撑板并曝露出该复数个芯片； 贴附一保护片对位于该复数个芯片；以及转印该保护片上的保护膜于该复数个芯片之上。
2.如权利要求1所述的形成保护膜于芯片上的方法，其中，该转印步骤是通过一压板来执行。
3.如权利要求2所述的形成保护膜于芯片上的方法，其中，在该转印步骤之后，包括贴附一压合对象于该外罩的表面上。
4.如权利要求3所述的形成保护膜于芯片上的方法，其中，包括加压该压板于该压合对象的上使得该保护膜更紧地贴附该芯片。
5.如权利要求4所述的形成保护膜于芯片上的方法，其中，在该加压该压板步骤之后， 包括移除该压合对象，并利用该上盖固定该外罩，之后分离该上盖、该外罩与该芯片盘及该支撑板。
6.一种形成保护膜于芯片上的方法，其主要步骤包含提供一支撑板，用于承载一芯片盘，以固定该芯片盘的位置，该芯片盘上配置复数个芯片；利用一外罩以固定该支撑板，并曝露出该复数个芯片； 贴附一保护片对位于该复数个芯片上；贴附一转印带于该外罩的上，其横跨该保护片的保护膜所在区域； 加压于该转印带上，使该保护膜转印至该转印带之上；移除该外罩上的该保护片，转印该转印带上的该保护膜至该复数个芯片的表面上，使该保护膜附着至该复数个芯片的表面上；以及移除该转印带。
7.如权利要求6所述的形成保护膜于芯片上的方法，其中，包括利用一上盖固定该外罩，之后分离结合的该上盖与该外罩与该芯片盘及该支撑板分离。
8.一种复数个芯片保护膜于芯片上的方法，其主要步骤包含提供一支撑板，用于承载一芯片盘，以固定该芯片盘的位置，该芯片盘上配置复数个芯片；利用一外罩以固定该支撑板； 贴附一保护片于该外罩的表面上；以及加压该保护片上的保护膜图案，使得该保护膜图案附着于该复数个芯片的上表面。
9.一种形成保护膜于芯片上的装置，其主要步骤包含一支撑板，用于承载一芯片盘，以固定该芯片盘的位置，该芯片盘上配置复数个芯片；一外罩，用以固定该支撑板；一保护片，用于贴附该外罩的表面上；以及一压板，用以加压使该保护片上的保护膜转印于该复数个芯片之上。
10.如权利要求9所述的形成保护膜于芯片上的装置，其中，包括一压合对象贴附于该外罩的表面上。
全文摘要
本发明提供了一种形成保护膜于微型摄像芯片上的方法，包括提供一支撑板，用于承载一芯片盘，以固定芯片盘的位置，芯片盘上配置复数个芯片；利用一外罩以固定支撑板；贴附一保护片于外罩的表面上；以及加压于一压板以使该保护片上的保护膜图案转印于复数个芯片之上。
文档编号H01L21/00GK102194654SQ20101012952
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月3日 优先权日2010年3月3日
发明者何文仁, 李基魁, 林蔚峰, 谢宜璋, 高钲翔 申请人:美商豪威科技股份有限公司