感测器封装结构及其制造设备的制作方法
【专利摘要】一种感测器封装结构及其制造设备，该感测器封装结构包括感测晶片、滤光片、及环形压感胶片。感测晶片的操作面界定有感测区域及包围在感测区域周缘的连接区域。滤光片的外缘轮廓不大感测晶片的外缘轮廓。压感胶片具有位于相反侧的两胶面且定义有一开孔。两胶面分别经压合而无缝隙地黏固于感测晶片连接区域以及滤光片内表面，感测区域通过开孔而与滤光片的内表面相向。并且感测晶片的感测区域经压感胶片与滤光片的阻隔而呈密封状。藉此，本实用新型提供一种低成本、高产能、及高良率的感测器封装结构及其制造设备。
【专利说明】感测器封装结构及其制造设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及ー种封装结构，且特别涉及一种感测器封装结构及其制造设备。【背景技术】
[0002]目前相机模块(Compact Camera Module, CCM)大都是米用 CSP (Chip ScalePackage)エ艺或COB (Chip on Board)エ艺所形成的构造。具体而言,在CSPエ艺所完成的封装结构中，玻璃与晶片(die)之间是通过环氧树脂或硅树脂等黏着剂进行黏着固定。更详细地说，玻璃与晶片在完成环氧树脂或硅树脂点胶后，还须经过烤箱加热烘烤固化，使玻璃与晶片从黏贴到完全固定须花费许多的时间才能完成，这将会降低封装结构的产能。
[0003]再者，由于上述CSPエ艺所完成的封装结构是利用点胶机在进行点胶，完成后再将玻璃与晶片两者压附黏着在一起，而在压附过程中，环氧树脂或硅树脂等黏着剂会因正面受カ而往四周流窜，而此流窜是无法有效地被控制。因此，在受カ不均状况下，便容易导致玻璃与晶片傾斜，进而产生封装结构的玻璃与晶片两者平行度不均匀的问题。
[0004]另外，在COBエ艺所完成的封装结构中，晶片(die)是利用打线等方式直接与电路板进行结合，完成后再将封装结构与其他后续元件(如:镜片)进行组装。进ー步地说，所述封装结构在与其他元件的组装过程中，晶片是没有玻璃保护，容易有入尘的问题。換言之，如果相机模块采用COBエ艺所完成的封装结构，则在封装结构的后续组装过程中，易产生晶片入尘的问题，除非重新打造ー个大型的无尘环境，但这将是ー个极大的设备投资费用，难度也较高。
[0005]于是，本发明人有感上述缺点的可改善，乃特潜心研究并配合学理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺点的本实用新型。
实用新型内容
[0006]本实用新型实施例在于提供一种感测器封装结构及其制造设备，其能使感测器封装结构的成本降低并且提高产能与良率。
[0007]本实用新型实施例提供一种感测器封装结构，包括:ー感测晶片，感测晶片具有一操作面，且操作面界定有ー感测区域及包围在感测区域周缘的ー连接区域；一滤光片，滤光片具有相对的ー内表面与一外表面，滤光片的外缘轮廓不大于感测晶片的外缘轮廓；以及一环形压感胶片，压感胶片具有位于相反侧的两胶面，并且压感胶片定义有一开孔，压感胶片的两胶面分别经压合而无缝隙地黏固于感测晶片的连接区域以及滤光片的内表面，并且感测区域通过开孔而与滤光片的内表面相向；其中，感测晶片的感测区域由于压感胶片与滤光片的阻隔而呈密封状。
[0008]优选地，压感胶片的两胶面相互平行，并且感测晶片的操作面与滤光片的内表面相互平行。
[0009]优选地，压感胶片的厚度为固定值。
[0010]优选地，感测晶片的连接区域显露出多个焊点，且焊点位于连接区域的黏固于压感胶片的外侧部位。
[0011]优选地，压感胶片位于滤光片的正投影于感测晶片的操作面的区域之内。
[0012]优选地，滤光片为ー红外线玻璃。
[0013]优选地，压感胶片的开孔轮廓不小于感测晶片的感测区域的轮廓。
[0014]优选地，压感胶片的外缘轮廓不大于感测晶片的外缘轮廓。
[0015]优选地，滤光片的内表面压迫在压感胶片的两胶面的其中一个胶面上而使滤光片与压感胶片相互黏固，并且两胶面的其中另ー胶面压迫在感测晶片的连接区域上，以使相互黏固的滤光片及压感胶片黏固于感测晶片。
[0016]本实用新型实施例还提供一种感测器封装结构的制造设备，该制造设备用以制造如上的感测器封装结构，且该制造设备包括:一滤光片工作台，滤光片工作台用以承载多个滤光片且滤光片的外表面抵接于滤光片工作台；ー压感胶片工作台，压感胶片工作台用以承载多个压感胶片；ー感测晶片工作台，感测晶片工作台用以承载多个感测晶片且感测晶片的操作面显露于外；以及ー采集器，采集器能依序地沿滤光片工作台、压感胶片工作台、及感测晶片工作台循环移动；其中，采集器能用以自滤光片工作台吸附至少ー滤光片而将滤光片的内表面黏固于压感胶片工作台的至少ー压感胶片，并使相互黏固的滤光片与压感胶片脱离压感胶片工作台而黏固于感测晶片工作台上的至少ー感测晶片的连接区域。
[0017]综上所述，本实用新型实施例所提供的感测器封装结构以压感胶片的附着力黏结滤光片与感测晶片，进而利于增加产能。并由于压感胶片外型与厚度均已预先加工完成，故滤光片与感测晶片之间的平行度可以容易地保持一定，进而能有效地提升感测器封装结构的良率。再者，压感胶片能使感测晶片的感测区域经压感胶片与滤光片的阻隔而呈密封状，因而在感测器封装结构的后续组装步骤中，就无须担心入尘的问题。
[0018]另外，本实用新型实施例所提供的感测器封装结构的制造设备能有效地缩短感测器封装结构的エ艺时间，并且只需有足以容置的小规模无尘室即可，因而达到降低生产成本的效果。
[0019]为能更进ー步了解本实用新型的特征及技术内容，请參阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而所附图式仅提供參考与说明用，并非用来对本实用新型的权利范围作任何的限制。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型感测器封装结构的示意图。
[0021]图2为本实用新型感测器封装结构的分解示意图。
[0022]图3为本实用新型感测器封装结构的制造设备的生产流程示意图(一)。
[0023]图4为本实用新型感测器封装结构的制造设备的生产流程示意图(ニ)。
[0024]图5为本实用新型感测器封装结构的制造设备的生产流程示意图(三)。
[0025]图6为本实用新型感测器封装结构的制造设备的生产流程示意图(四)。
[0026]图7为本实用新型感测器封装结构的制造设备的生产流程示意图(五)。
[0027]图8为本实用新型感测器封装结构的制造设备的生产流程示意图(六)。
[0028]图9为本实用新型感测器封装结构的制造设备的生产流程示意图(七)。
[0029]图10为本实用新型感测器封装结构的制造设备的生产流程示意图(八)。[0030]【符号说明】
[0031]100感测器封装结构
[0032]I感测晶片
[0033]11操作面
[0034]111感测区域
[0035]112连接区域
[0036]113焊垫
[0037]2滤光片
[0038]21内表面
[0039]22外表面
[0040]3压感胶片
[0041]31开孔
[0042]32胶面
[0043]200感测器封装结构的制造设备
`[0044]201机台本体
[0045]202滤光片工作台
[0046]203压感胶片工作台
[0047]204感测晶片工作台
[0048]205采集器
【具体实施方式】
[0049][第一实施例]
[0050]请參阅图1和图2，其为本实用新型的第一实施例，本实施例为ー种感测器封装结构100，包括ー感测晶片1、一滤光片2、及一方环形压感胶片3。本实施例将先就上述感测晶片1、滤光片2、及压感胶片3各自的细节构造作ー说明，而后再介绍各元件彼此间的连接关系。
[0051]所述感测晶片I在本实施例中是以裸晶(die)态样的矩型影像感测晶片为例，且感测晶片I具有一操作面11。其中，上述操作面11界定有ー感测区域111及包围在感测区域111周缘的ー环形连接区域112，所述连接区域112的相反两端部位(如图2中的连接区域112左上侧与右下侧)各显露出数个排成一列的焊垫113，藉以利于感测晶片I进行后续打线作业。
[0052]然而，本实施例虽以焊垫113显露于操作面11为例，但不排除将焊垫113显露于感测晶片I的相反于操作面11的一背面，藉以利于进行表面贴装(SMT)作业。
[0053]所述滤光片2在本实施例中是以矩型的红外线玻璃(IR glass)为例，且滤光片2具有相对的ー内表面21与一外表面22,而滤光片2的外缘轮廓不大于感测晶片I的外缘轮廓。进ー步地说，本实施例滤光片2的外缘轮廓是以小于感测晶片I的外缘轮廓为例，但不受限于此。
[0054]所述压感胶片3为固态的元件且其厚度为固定值(也即，无须加热烘烤固化)，而压感胶片3的大致中央部位定义有一矩形的开孔31。其中，压感胶片3的内缘轮廓(即开孔31轮廓)不小于感测晶片I的感测区域111的轮廓，而压感胶片3的外缘轮廓不大于感测晶片I的外缘轮廓。进ー步地说，本实施例中的压感胶片3内缘轮廓大于感测晶片I的感测区域111的轮廓，而压感胶片3的外缘轮廓小于感测晶片I的外缘轮廓。
[0055]然而，当感测晶片I为焊垫113显露于感测晶片I背面的态样时(图略)，感测晶片I的外缘轮廓能大致与压感胶片3的外缘轮廓相同，并且感测晶片I的外缘轮廓也能大致与滤光片2的外缘轮廓相同，藉以缩小感测器封装结构100的整体体积。
[0056]再者，所述压感胶片3具有位于相反侧(如图2中的压感胶片3顶侧与底侧)的两胶面32，并且压感胶片3的两胶面32相互平行，上述压感胶片3两胶面32的其中ー胶面32用以通过滤光片2内表面21压迫于其上而相互黏固，而其中另ー胶面32则用以压迫感测晶片I的连接区域112，以使相互黏固的滤光片2与压感胶片3黏固于感测晶片I。
[0057]需额外说明的是，所述压感胶片3在黏贴滤光片2及感测晶片I之前，多个压感胶片3的同侧胶面32同时可分离地贴附于ー顶离型膜，并且这些压感胶片3的另ー侧胶面32可分离地贴附于一中离型膜，而所述中离型膜在未贴附有压感胶片3的表面设有一具有不残胶性的背胶(如:R胶)，且该背胶贴附有一底离型膜。換言之，这些压感胶片3被贴附定位在顶离型膜与中离型膜之间。再者，依序排列的上述顶离型膜、这些压感胶片3、中离型膜、背胶、及底离型膜、定义为ー胶片模块。
[0058]以上为感测晶片1、滤光片2、及压感胶片3各自的细节构造说明，以下将接着介绍各元件彼此间的连接关系。
[0059]所述压感胶片3的两胶面32分别经压合而无缝隙地黏固于感测晶片I的连接区域112以及滤光片2的内表面21周缘部位，并且所述感测晶片I的感测区域111通过开孔31而与滤光片2的内表面21的大致中央部位相向。进ー步地说，压感胶片3大致位于滤光片2正投影于感测晶片I的操作面11的区域之内，且这些焊垫113位于连接区域112黏固于压感胶片3的外侧部位。
[0060]其中，本实施例的感测器封装结构100通过压感胶片3的两胶面32保持相互平行，以使感测晶片I的操作面11与滤光片2的内表面21也相互平行。而上述感测晶片I的感测区域111经压感胶片3与滤光片2的阻隔而呈密封状。
[0061]藉此，本实施例的感测器封装结构100相较于已知以CSPエ艺或COBエ艺所完成的封装结构而言，具有下述优点。
[0062]首先，本实施例的感测器封装结构100相较于CSPエ艺所完成的封装结构来说，本实施例的感测器封装结构100的压感胶片3通过适当的压カ即能立即产生一定的附着力，进而黏结滤光片2与感测晶片1，也即，本实施例的压感胶片3无须烘烤加热固化，以缩短感测器封装结构100的制造时间，进而利于增加产能。再者，本实施例的感测器封装结构100是利用预先成型的压感胶片3 (其外型与厚度均已预先加工完成)，再用以黏结滤光片2与感测晶片1，故滤光片2与感测晶片I之间的平行度易于保持一定，进而能有效地提升感测器封装结构100的良率。
[0063]另外，本实施例的感测器封装结构100相较于COBエ艺所完成的封装结构来说，本实施例的感测器封装结构100的压感胶片3能黏结滤光片2与感测晶片1，并使感测晶片I的感测区域111经压感胶片3与滤光片2的阻隔而呈密封状。因而在感测器封装结构100的后续组装步骤中，无须担心入尘的问题。[0064][第二实施例]
[0065]请參阅图3至图10，其为本实用新型的第二实施例，本实施例为ー种感测器封装结构的制造设备200，其用以制造如第一实施例所述的感测器封装结构100。由于感测器封装结构100已在第一实施例中说明，本实施例则不再复述。
[0066]所述感测器封装结构的制造设备200包括一机台本体201、一滤光片工作台202、ー压感胶片工作台203、ー感测晶片工作台204、及一采集器205。其中，滤光片工作台202、压感胶片工作台203、感测晶片工作台204、及采集器205均装设于机台本体201，且机台本体201具有能提供采集器205进行三维操作的相关驱动机构，由于这些驱动机构已属业内的惯用手段，在此不再赘述。
[0067]有关感测器封装结构的制造设备200各部件的功能大致说明如下:所述滤光片エ作台202用以承载数个滤光片2且这些滤光片2的内表面21抵接于滤光片工作台202。所述压感胶片工作台203用以承载数个压感胶片3。所述感测晶片工作台204用以承载数个感测晶片I且这些感测晶片I的操作面11显露于外。
[0068]再者，所述采集器205在本实施例中是以真空吸取式的吸取器为例，但不受限于此。所述采集器205能依序地沿滤光片工作台202、压感胶片工作台203、及感测晶片工作台204循环移动。进ー步地说，采集器205能用以自滤光片工作台202吸附至少一滤光片2而将其内表面21黏固于压感胶片工作台203的至少ー压感胶片3，并使相互黏固的滤光片2与压感胶片3脱离压感胶片工作台203而黏固于感测晶片工作台204上的至少ー感测晶片I的连接区域112。
[0069]更详细地说，请依序參阅图3至图10并适时參酌图1和图2，当运用感测器封装结构的制造设备200以生产制造感测器封装结构100时，其步骤大致包括如下:
[0070]步骤SlOl:将数个滤光片2设置在滤光片工作台202上，且将这些滤光片2的外表面22朝上而显露于外；将数个压感胶片3设置在压感胶片工作台203上；将数个感测晶片I设置在感测晶片工作台204上，且将感测晶片I的操作面11朝上而显露于外。其中，有关这些压感胶片3的设置方式，更详细地说，是先将胶片模块的底离型膜移除，以将背胶贴附在压感胶片工作台203上，再将顶离型膜去除。
[0071]步骤S102:采集器205吸取滤光片工作台202上的ー个滤光片2外表面22，并且采集器205及其所吸附的滤光片2移动至压感胶片工作台203上的ー个压感胶片3的正上方。
[0072]步骤S103:采集器205将其所吸附的滤光片2，以内表面21压迫于压感胶片3的胶面32，使滤光片2与压感胶片3相互黏固，并且上述压迫的力道需使滤光片2与压感胶片3之间的黏着力大于压感胶片3与中离型膜之间的黏着力。
[0073]步骤S104:采集器205及其所吸附的相互黏固的滤光片2与压感胶片3移动至感测晶片工作台204上的ー个感测晶片I的正上方。进ー步地说，由于滤光片2与压感胶片3之间的黏着力大于压感胶片3与中离型膜之间的黏着力，因而当采集器205及其所吸附的相互黏固的滤光片2与压感胶片3移动时，所述压感胶片3与中离型膜相互分离。
[0074]步骤S105:采集器205将其所吸附的相互黏固滤光片2与压感胶片3，以压感胶片3面向感测晶片I的胶面32压迫于感测晶片I的连接区域112，使相互黏固的滤光片2与压感胶片3黏固于感测晶片1，进而完成感测器封装结构100。[0075]藉此，本实施例所提出的感测器封装结构的制造设备200能通过以压感胶片3黏结固定滤光片2与感测晶片I，进而有效地缩短感测器封装结构100的エ艺时间，达到降低生产成本的效果。再者，本实施例所提出的感测器封装结构的制造设备200只需有足以容置的小规模无尘室即可，因此，在生产设备的费用上也会减省许多。
[0076]需说明的是，本实施例的图式是以采集器205 —次吸附单个构件为例，但不排除将采集器设计为能一次同时吸附多个构件(图略)，藉以提升感测器封装结构100的产能。
[0077][本实用新型实施例的可能效果]
[0078]综上所述，本实用新型实施例所提供的感测器封装结构相较于已知以CSPエ艺所完成的封装结构来说，本实施例的压感胶片通过适当的压カ即能立即产生一定的附着力，进而黏结滤光片与感测晶片，以降低制造时间而增加产能。再者，本实施例的压感胶片外型与厚度均已预先加工完成，因此，压感胶片黏结固定滤光片与感测晶片之后，滤光片与感测晶片之间的平行度可保持一定，进而能有效地提升感测器封装结构的良率。
[0079]另外，本实施例的感测器封装结构相较于COBエ艺所完成的封装结构来说，本实施例的压感胶片能使感测晶片的感测区域经压感胶片与滤光片的阻隔而呈密封状。因而在感测器封装结构的后续组装步骤中，无须担心入尘的问题。
[0080]而本实施例所提出的感测器封装结构的制造设备能有效地缩短感测器封装结构的エ艺时间，并且只需有足以容置的小规模无尘室即可，因而达到降低生产成本的效果。
[0081]以上所述仅为本实用新型的优选可行实施例，其并非用以局限本实用新型的权利要求范围，凡依本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属本实用新型的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种感测器封装结构，其特征在于，所述感测器封装结构包括: ー感测晶片，所述感测晶片具有一操作面，且所述操作面界定有ー感测区域及包围在所述感测区域周缘的ー连接区域； 一滤光片，所述滤光片具有相対的一内表面与一外表面，所述滤光片的外缘轮廓不大于所述感测晶片的外缘轮廓；以及 一环形压感胶片，所述压感胶片具有位于相反侧的两胶面，并且所述压感胶片定义有ー开孔，所述压感胶片的所述两胶面分别经压合而无缝隙地黏固于所述感测晶片的所述连接区域以及所述滤光片的所述内表面，并且所述感测区域通过所述开孔而与所述滤光片的所述内表面相向； 其中，所述感测晶片的所述感测区域由于所述压感胶片与所述滤光片的阻隔而呈密封状。
2.根据权利要求1所述的感测器封装结构，其特征在于，所述压感胶片的所述两胶面相互平行，并且所述感测晶片的所述操作面与所述滤光片的所述内表面相互平行。
3.根据权利要求2所述的感测器封装结构，其特征在于，所述压感胶片的厚度为固定值。
4.根据权利要求1所述的感测器封装结构，其特征在于，所述感测晶片的所述连接区域显露出多个焊点，且所述焊点位于所述连接区域的黏固于所述压感胶片的外侧部位。
5.根据权利要求4所述的感测器封装结构，其特征在于，所述压感胶片位于所述滤光片的正投影于所述感测晶片的所述操作面的区域之内。`
6.根据权利要求1所述的感测器封装结构，其特征在于，所述滤光片为ー红外线玻璃。
7.根据权利要求1所述的感测器封装结构，其特征在于，所述压感胶片的所述开孔的轮廓不小于所述感测晶片的所述感测区域的轮廓。
8.根据权利要求1所述的感测器封装结构，其特征在于，所述压感胶片的外缘轮廓不大于所述感测晶片的外缘轮廓。
9.根据权利要求1所述的感测器封装结构，其特征在于，所述滤光片的所述内表面压迫在所述压感胶片的所述两胶面的其中一个胶面上而使所述滤光片与所述压感胶片相互黏固，并且所述两胶面的其中另ー胶面压迫在所述感测晶片的所述连接区域上，以使相互黏固的所述滤光片及所述压感胶片黏固于所述感测晶片。
10.一种感测器封装结构的制造设备，其特征在于，所述制造设备用以制造根据权利要求I至9中任一项所述的感测器封装结构，且所述制造设备包括: 一滤光片工作台，所述滤光片工作台用以承载多个滤光片且所述滤光片的外表面抵接于所述滤光片工作台； ー压感胶片工作台，所述压感胶片工作台用以承载多个压感胶片； ー感测晶片工作台，所述感测晶片工作台用以承载多个感测晶片且所述感测晶片的操作面显露于外；以及 ー采集器，所述采集器能依序地沿所述滤光片工作台、所述压感胶片工作台、及所述感测晶片工作台循环地移动；其中，所述采集器能用以从所述滤光片工作台吸附至少一所述滤光片而将所述滤光片的内表面黏固于所述压感胶片工作台的至少一所述压感胶片，并使相互黏固的所述滤光片与所述压感胶片脱离所述压感胶片工作台而黏固于所述感测晶片工作台上的至少一所述感测晶 片的连接区域。
【文档编号】H01L27/146GK203386755SQ201320348166
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年6月18日 优先权日:2013年6月18日
【发明者】许志行, 刘晋玮, 卢俊宇 申请人:海华科技股份有限公司