专利名称：影像感测器的薄膜覆晶封装结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种影像感测器的封装结构，更具体地说，涉及一种影像感测器的薄膜覆晶封装结构。
背景技术：
影像感测器包含有一具影像感测功能的光学半导体晶片(以下简称影像感测晶片)，例如电荷耦合装置(charge coupled device，CCD)、互补式金属氧化半导体(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)等等，由于影像感测晶片的主动面相当敏感，需要适当封装以保护光学半导体晶片的主动面免于尘粒与水气的侵害，且要保持良好的透光性，故常见影像感测器的封装方法是以导线架(leadframe)或硬质印刷电路板作为影像感测晶片的承载介质，在封装过程以个别的板状或条状传输导线架或硬质印刷电路板。
台湾专利公告第459355号中揭示了一种影像感测器的封装构造及其封装方法，其是将一影像感测晶片覆晶接合至一透光层(即透明玻璃)，该透光层具有相互以导线连接并形成于不同表面的讯号输入端与讯号输出端，在影像感测晶片与透光层的讯号输入端电性导接之后，可将透光层的讯号输出端接合至一具开孔的印刷电路板，故电性传递路径为由影像感测晶片经过透光层传递至印刷电路板，该透光层必须要具备有透光与双面电性传导的功能，而要在玻璃质的透光层上制作形成双面电性传导的线路较为困难，且成本高，此外，其封装方法是在影像感测晶片与透光层电连接后，再提供一封胶层或粘着剂将连接处周缘密封住，然而其影像感测晶片与透光层的尺寸近似相同，在电连接后当透光层不具有足够承载面积供封胶层或粘着剂的涂施成形。
台湾专利公告第484237号中揭示了一种影像感测器的卷带封装构造，其以一卷带式软质电路基板承载一影像感测晶片，达到卷带输送的影像感测封装，该软质电路基板的金属线路具有延伸至开口的内引脚，这些内引脚悬空于开口，利用内引脚接合(Inner Lead Bonding，ILB)技术，以压合头(compression head)热压合这些内引脚至影像感测晶片的凸块，影像感测晶片仅与悬空的内引脚连接，接合后两者稳固性不足，特别是影像感测晶片的主动面对水平度要求相当高，影像感测晶片在填充胶体时所导致的主动面倾斜，不利于影像感测晶片的封装，此外，影像传感器的卷带封装构造需要一用以容置影像成测晶片的底座，以供在制作成形之后能稳固连接外部电子组件，显然运用内引脚接合技术于影像传感器的封装过程，要特别注意主动面的水平度，并实施更多的防范措施(如封模的模具水平固定、底座的稳固)。
发明内容
本实用新型的主要目的在于提供一种影像感测器的薄膜覆晶封装结构，其是将一影像感测晶片覆晶接合于薄膜一表面，薄膜的覆晶接合端贴附于薄膜的该表面，使得影像感测晶片与薄膜的接合性较佳，影像感测晶片的主动面不易在卷带式输送的COF封装过程产生倾斜。
本实用新型的次要目的在于提供一种影像传感器的薄膜覆晶封装结构，即利用一薄膜的开口小于影像感测晶片的主动面且大于主动面的影像感测区，以局限一填充物质在开口周边的形成，达到形成一密封间隙而不覆盖影像感测区。
本实用新型的再一目的在于提供一种影像传感器的薄膜覆晶封装结构，即利用透光镜片与影像感测晶片分别夹设COF薄膜的下表面与上表面，使得COF薄膜的开口形成为一密闭空间，达到利用COF卷带式封装制程密封影像感测晶片的影像感测区的功效。
本实用新型的又一目的在于提供一种影像传感器的薄膜覆晶封装结构，即利用一如ACP或NCP等填充物质设于COF薄膜的上表面，在覆晶接合后封闭影像感测晶片的覆晶凸块的间隙(即覆晶接合间隙)，增进影像感测晶片与COF薄膜的密封性。
本实用新型中影像感测器的薄膜覆晶封装结构，主要包含有一COF薄膜(Chip-On-Film package film)、一影像感测晶片及一透光镜片，其中COF簿膜包含有一电绝缘软膜本体及复数个金属线路，电绝缘软膜本体具有一上表面、一下表面及至少一开口，每一金属线路具有一覆晶接合端，这些覆晶接合端设于开口的周边且贴附于上表面，较佳地，这些覆晶接合端电镀形成有如金、锡等金属层；而影像感测晶片具有一主动面，该主动面的周边形成有覆晶凸块；该影像感测晶片覆晶接合至薄膜的上表面，使得影像感测晶片的覆晶凸块电性导接于薄膜的覆晶接合端；透光镜片结合至薄膜的下表面，该透光镜片对应于开口，使得开口处形成有一被透光镜片与影像感测晶片夹设形成的密闭空间，而影像感测晶片的影像成测区密封于密闭空间，较佳地，于覆晶接合之前或覆晶接合之后在薄膜的上表面设有一填充物质，如异方性导电胶膏(anisotropicconductive paste，ACP)、非导电性热固胶膏(non-Conductive Paste)或Uv粘胶、热固填充剂等由液态涂布形成的热固性胶体，该填充物质环设于开口，用于密封薄膜与影像感测晶片的覆晶接合间隙。
下面将结合附图对本实用新型中的具体实施例作进一步详细说明。
图1是本实用新型中影像感测器的薄膜覆晶封装结构的制造方法流程图；图2A至图2D是本实用新型第一具体实施例中影像感测器的薄膜覆晶封装结构每一制造过程的截面示意图；图3A至3D图是本实用新型第二具体实施例中影像感测器的薄膜覆晶封装结构每一制造过程的截面示意图；图4是本实用新型第三具体实施例中影像感测器的薄膜覆晶封装结构的截面图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型所有实施例中影像感测器的薄膜覆晶封装结构的制造方法主要包含有提供COF薄膜1、提供影像感测晶片2、覆晶接合3及结合透光镜片4等步骤，以COF卷带式封装制程制造如图2D所示的影像感测器的薄膜覆晶封装结构，如图2D所示，影像感测器的薄膜覆晶封装结构主要包含有一薄膜覆晶封装(COF)的薄膜10(以下简称为COF薄膜)，其取自于一可卷收并以卷带传输封装的薄膜覆晶封装卷带(COF tape)，该薄膜10包含有一电绝缘软膜本体11及复数个金属线路15，电绝缘软膜本体11的厚度约在数十微米并具有可绕曲性，其材质为聚亚醯胺(polyimide，PI)、聚酯(polyester，PET)或其它材料，该软膜本体11具有一上表面12、一下表面13及至少一开口14，在本实施例中，金属线路15形成于上表面12，每一金属线路15具有一覆晶接合端16，这些覆晶接合端16设于开口14的周边且贴附于上表面12，并电镀形成有如金、锡等金属层为较佳，在薄膜10的下表面13以粘性胶膜21(adhesive film)粘结方式固设有一透光镜片20，其对应于开口14，在薄膜10的上表面12覆晶接合有一影像感测晶片30，该影像感测晶片30具有一主动面31，该主动面31具有一形成有如画素等感光组件的影像感测区33，该影像感测区33位于主动面31中央，薄膜10的开口14具有小于影像感测晶片30主动面31的尺寸，但大于主动面31的影像感测区33，该主动面31朝向透光镜片20且主动面31的周边形成有覆晶凸块32，在本实施例中覆晶凸块32为金、铜、铝或其合金的非可回焊性导电凸块(non-reflowable conductive bump)，这些覆晶凸块32电性导接至覆晶接合端16，较佳地，薄膜10的上表面12设有填充物质40(filling material)，如异方性导电胶膏(anisotropic conductive paste，ACP)、非导电性热固胶膏(Non-Conductive Paste，NCP)、B阶树脂或UV粘胶、热固填充剂等由液态涂布形成的热固性胶体，在本实施例中，该填充物质40为异方性导电胶膏或非导电性热固胶膏，该填充物质40环设于开口14，用于密封薄膜10与影像感测晶片30的覆晶接合间隙，使得COF薄膜10的开口14形成为一密闭空间，用于密封影像感测晶片30的影像感测区33，以供COF卷带封装技术制造影像传感器，由于填充物质40在烘烤前会被薄膜10的开口14所局限，故不会覆盖污染至影像感测区33。
在该第一具体实施例中，于提供COF薄膜1的步骤中，如图2A所示，其提供有一如上述的COF薄膜10，该COF薄膜10形成于一COF卷带，以供卷带式输送；之后，先进行提供影像感测晶片2与覆晶接合3等步骤，如图2C所示，将所提供的影像感测晶片30覆晶接合至薄膜10，即翻转影像感测晶片30并热压合至薄膜10的上表面12，使得影像感测晶片30的覆晶凸块32电性导接至薄膜10的覆晶接合端16，依本实施例，在覆晶接合3步骤之前，如图2B所示，先形成一填充物质40于薄膜10的上表面12，该填充物质40可为异方性导电胶膏(ACP)或非导电性胶膏(NCP)，该填充物质40环设于开口14，当填充物质40为异方性导电胶膏时，覆晶凸块32可非必要接合于覆晶接合端16，利用异方性导电胶膏内部的导电粒子即可达到垂直向电性导通的功效，在覆晶接合3步骤后，填充物质40密闭这些覆晶凸块32的接合间隙，具有稳固结合薄膜10与影像感测晶片30以及确保影像感测晶片30主动面31水平度的功效；最后，执行结合透光镜片4步骤，如图2D所示，将透光镜片20通过粘性胶膜21结合至薄膜10的下表面13，此时，该薄膜10在开口14处构成有一密封空间，其被透光镜片20与影像感测晶片30所夹设形成，而影像感测晶片30的影像感测区33密封于密闭空间，上述提供COF薄膜1、覆晶接合3与结合透光镜片4等步骤均在一COF卷带上传输实施，以供COF卷带封装制程，在单离后即形成个别的影像传感器的薄膜覆晶封装结构，依本实用新型的方法，不但影像感测晶片30的主动面31不易在卷带式输送的COF封装过程产生倾斜，具有较佳的水平度，而且能以COF封装制程密封影像感测晶片30的影像感测区33。
在本实用新型的第二具体实施例中，如图3D所示，所揭示的另一种影像传感器的薄膜覆晶封装结构与第一具体实施例中相同或近似构件以相同图号表示，如薄膜10、透光镜片20、影像感测晶片30等等，其中透光镜片20是以由液态涂布形成的热固性胶体22，如UV粘胶，粘固于薄膜10的下表面13，该薄膜覆晶封装结构的制造过程依序如图3A至图3D所示，在覆晶接合3步骤之后执行结合透光镜片4步骤，如图3A所示，先提供有一COF薄膜10，之后，如图3B所示，在覆晶接合3步骤之前先贴附有一填充物质40于薄膜10的上表面，如图3C所示，将影像感测晶片30覆晶接合至薄膜10的上表面12，如图3D所示，将透光镜片20以由液态涂布形成的热固性胶体22粘设于薄膜10的下表面13，此步骤中，薄膜10能以上表面12朝上方式传输或是翻转以下表面13朝上方式传输，使开口14形成有一密闭空间，以密闭影像感测晶片30的感测区域33。
在本实用新型的第三具体实施例中，如图4所示，其揭示的一种影像感测器的薄膜覆晶封装结构，与第一具体实施例中相同或近似构件以相同图号表示，如透光镜片20、影像感测晶片30等等，该影像感测器的薄膜覆晶封装结构主要包含有一COF薄膜50、一影像感测晶片30及一透光镜片20，该薄膜50包含有一电绝缘软膜本体51及复数个金属线路53，其中这些金属线路53形成于软膜本体51的下表面53，金属线路53经由电性导接孔或贯穿孔形成有一于软膜本体上表面52的覆晶接合端56，这些覆晶接合端56设于开口54的周边且实质贴附于软膜本体51，该影像感测晶片30覆晶接合于薄膜50的上表面52，其中在本实施例中，该影像感测晶片30的覆晶凸块32为具可回焊性的锡铅凸块，接合于这些覆晶接合端56，该影像感测晶片30的主动面31朝向透光镜片20，透光镜片20对应于开口54且固设于薄膜50的下表面53，关于透光镜片20的固设方法，是在覆晶接合3步骤后执行结合透光镜片4，利用由液态涂布形成的热固性胶体22，如UV粘胶或覆晶底部填充材(underfilling material)，涂施于透光镜片20的周边，在毛细作用下热固性胶体22更流布至薄膜50的上表面52并填充于这些覆晶凸块32的接合间隙，在固化热固性胶体22后透光镜片20即稳固于薄膜50，达到简化填充物质40的构件，并保有密闭开口54以密封影像感测区33的功效。
另外，上述虽然对本实用新型中的较佳实施例作了说明，但并不能作为本实用新型的保护范围，即对本领域的普通技术人员来说应该明白，在不脱离本实用新型的设计精神下可以对其作出等效的变化与修饰，因此，凡是在不脱离本实用新型的设计精神下所作出的等效变化与修饰，均应认为落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种影像感测器的薄膜覆晶封装结构，其特征在于其包含一薄膜覆晶封装的薄膜，薄膜包含有一电绝缘软膜本体及复数个金属线路，其中电绝缘软膜本体具有一上表面、一下表面及至少一开口，每一金属线路具有一覆晶接合端，这些覆晶接合端设于所述开口的周边；一透光镜片，该透光镜片对应于开口且固设于所述薄膜的下表面；及一影像感测晶片，该影像感测晶片覆晶接合于所述薄膜的上表面，其中该影像感测晶片具有一主动面，该主动面包含有一影像感测区，该主动面朝向所述透光镜片且所述主动面的周边形成有覆晶凸块，这些覆晶凸块电性导接至这些覆晶接合端。
2.根据权利要求1中所述的影像感测器的薄膜覆晶封装结构，其特征在于所述薄膜的上表面设有一填充物质，该填充物质环设于所述开口的周边，由该填充物质在所述薄膜与影像感测晶片之间形成有一被密封的覆晶接合间隙。
3.根据权利要求2中所述的影像感测器的薄膜覆晶封装结构，其特征在于所述开口小于影像感测晶片的主动面且大于影像感测区。
4.根据权利要求2中所述的影像感测器的薄膜覆晶封装结构，其特征在于所述填充物质为异方性导电胶膏。
5.根据权利要求2中所述的影像感测器的薄膜覆晶封装结构，其特征在于所述填充物质为非导电性热固胶膏。
6.根据权利要求2中所述的影像感测器的薄膜覆晶封装结构，其特征在于所述填充物质为液态涂布的热固性胶体或UV胶。
7.根据权利要求1中所述的影像感测器的薄膜覆晶封装结构，其特征在于所述金属线路形成于电绝缘软膜本体的上表面。
8.根据权利要求1中所述的影像感测器的薄膜覆晶封装结构，其特征在于所述金属线路的覆晶接合端电镀形成有一金属层。
专利摘要本实用新型公开了一种影像感测器的薄膜覆晶封装结构，其包含有一薄膜覆晶封装的薄膜，该薄膜包含有一电绝缘软膜本体及复数个金属线路，其中电绝缘软膜本体具有一上表面、一下表面及至少一开口，每一金属线路具有一覆晶接合端，这些覆晶接合端设于所述开口的周边；一透光镜片，该透光镜片对应于开口且固设于所述薄膜的下表面；及一影像感测晶片，该影像感测晶片覆晶接合于所述薄膜的上表面，其中该影像感测晶片具有一主动面，该主动面包含有一影像感测区，该主动面朝向所述透光镜片且所述主动面的周边形成有覆晶凸块，这些覆晶凸块电性导接至这些覆晶接合端，达到利用卷带封装型态防护影像感测晶片的主动面以防遭受污染的功效。
文档编号H01L27/146GK2658949SQ200320102650
公开日2004年11月24日 申请日期2003年11月7日 优先权日2003年11月7日
发明者杨志辉, 郭厚昌 申请人:飞信半导体股份有限公司