专利名称：倒装芯片封装结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种倒装芯片封装结构，尤其涉及一种通过表面黏贴技术(SMT) 简化微型照像模组(CCM)的封装制造过程的倒装芯片封装结构。
背景技术：
请参阅图1所示，图1为现有技术运用于微型照像模组(CCM)2的结构。所述结构包括一电路板35、一影像感测元件12、锡球14、一盖体16、一盖板18、一镜头22以及一镜片20，其特征在于所述影像感测元件12尚需与其它元件相连接如散热、外壳保护等，因此需要加以封装。近年来封装的造型多样化且对制造过程精准度的要求也越来越高。另夕卜，为了降低工资，自动化与不焊线亦有其必要性。因此，封装的技术从DIP (Dual Inline Package), QFP(Quad Flat Package)等旧封装型态转向 BGA(Ball Grid Array)、倒装芯片 FC(Flip Chip)的封装型态。由于倒装芯片(Flip Chip)封装方式，可解决打线接合所面临尺寸过大的问题，因此针对不同产品应用的各类倒装芯片封装技术就此产生，其特征在于多需利用倒装芯片技术的导电凸块来达成封装接合的目的。传统的倒装芯片封装技术的制造过程包括三个基本步骤第一个步骤是导电凸块表面的清洗及去氧化物。第二步骤是回焊。第三步骤是后清洗，其特征在于回焊的步骤。在回焊步骤中经过再度加热的接合剂必须可以在焊垫、导电凸块与导线间自由地流动以造成气密及坚固的接合。然而，适当的回焊只有在去除欲接合的表面上的具高溶点的氧化物后才能发生。因此，如何改良传统的倒装芯片技术成为制造业面临的相当重要的课题。
实用新型内容为了克服上述现有技术中的问题，本实用新型提供一种倒装芯片封装结构，不仅可对影像感测元件形成隔热保护，且可方便利用表面黏贴技术(SMT)来简化微型照像模组 (CCM)的倒装芯片封装制造过程，以提升制造的良率。为达成上述实用新型目的，本实用新型提供一种倒装芯片封装结构，适用于所述微型照像模组，所述微型照像模组包括一影像感测元件、至少一接合体、一电路板以及一隔绝板。所述影像感测元件，具有一动作面与一非动作面，所述非动作面设有至少一焊垫以电性连接所述影像感测元件，且所述动作面用以截取影像。前述影像感测元件亦可为一般的集成电路元件。所述电路板，包括一金属导线层及一基板，所述基板具有一基板表面以配置所述金属导线层。前述基板可为陶瓷基板、高分子基板或FR4等材质。所述隔绝板，贴附于所述影像感测元件的非动作面，使所述影像感测元件的非动作面与电路板之间保持一特定间距，隔绝所述电路板所发散的热能。前述隔绝板可为红外线滤光片或云母片。所述至少一接合体位于所述影像感测元件与电路板之间并对应所述至少一焊垫，包括至少一第一导电结构如及至少一第二导电结构。通过所述至少一第一导电结构及所述至少一第二导电结构之间的电性连接，进而使所述影像感测元件与电路板之间也达成电性连接。依据本实用新型的一较佳实施例，所述至少一第一导电结构是设于所述影像感测元件的焊垫上以与所述焊垫电性连接，以及所述至少一第二导电结构的一部份，是附着于所述至少一第一导电结构的表面以作电性连接，其另一部份设于所述电路板的金属导线层上。根据本实用新型的另一较佳实施例，所述至少一第一导电结构设于所述电路板的金属导线层上以电性连接所述金属导线层，以及所述至少一第二导电结构的一部份附着于所述至少一第一导电结构的表面以作电性连接，其另一部份设于所述影像感测元件的焊垫上以电性连接所述焊垫。所述隔绝板，贴附于所述影像感测元件的非动作面，用以隔绝所述电路板的金属导线层所发散的热能，且使影像感测元件的非动作面与所述电路板的金属导线层之间保持一特定间距。由于本实用新型利用所述隔绝板，使影像感测元件的非动作面与金属导线层之间保持特定间距，不仅可对影像感测元件形成隔热保护，且可方便利用表面黏贴技术(SMT) 来简化微型照像模组(CCM)的倒装芯片封装制造过程，可在不需要无尘室制作，即可降低微粒污染，且可提高其倒装芯片封装制造过程的良率。
图1为现有微型照像模组的结构示意图。图加为本实用新型的倒装芯片封装结构的元件分解图。图2b为本实用新型的倒装芯片封装结构的元件组合图。图3a为倒装芯片封装结构的接合体的结构示意图。图北为另一个倒装芯片封装结构的接合体的结构示意图。图如至图4d为本实用新型的倒装芯片封装结构的步骤图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特徵、所达成目的及功效，以下兹举例并配合图式详予说明。在此需注意的是，不同图式中相同的元件符号是表示相同或相似的元件。以下所提及的附加图式的面方向定义为垂直于所述平面的法向量，在此使用的方向用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。请参阅图加及2b，为本实用新型的一较佳实施例的倒装芯片封装结构，适用于一种微型照像模组(CCM)的制造过程，所述结构包括一影像感测元件12、若干个接合体33、一电路板35以及一隔绝板40。所述影像感测元件12，具有一非动作面52与一动作面M彼此相对，所述非动作面52设有至少一焊垫30 (如图3a及北所示)用于电性连接所述影像感测元件12，且所述动作面M用以截取通过所述影像感测元件12的影像。在此应注意的是，于本实施例的倒装芯片封装结构是使用影像感测元件12，但并不以此限制本实用新型；于其他实施应用中，亦可采用其它集成电路(IC)。上述其它集成电路(IC)所运用的实施例，皆包含于本实用新型。但由于其应用大多与本实施例相同，为避免重复，在此省略。所述电路板35为一基板10及一金属导线层48所组成，所述基板10具有一基板表面56用以配置所述金属导线层48，且所述金属导线层48分布许多金属走线。前述基板 10可为陶瓷基板或高分子基板，适合易于散热且因表面平滑易于实施倒装芯片封装制造过程，或使用一般玻璃纤维(FR4)的材料以降低成本。如图2b所示，所述隔绝板40配置于所述影像感测元件12与电路板35之间，特别是贴附于所述影像感测元件12的非动作面52上，而与所述若干个接合体33呈共平面排列，藉此可隔绝所述电路板35的金属导线层48所发散的热能以保护所述影像感测元件12， 且促使所述影像感测元件12的非动作面52与所述金属导线层48之间保持一特定间距D。 隔绝板40可使用红外线滤光片或是云母片。请进一步参阅图3a所示的较佳实施例中，所述每一接合体33，是设于所述影像感测元件12与电路板35之间并对应所述至少一焊垫30，且所述接合体33更包括至少一第一导电结构32如一导电凸块，以及至少一第二导电结构34，所述至少一第二导电结构34可用一种接合材料制作形成。第一导电结构32可以使用导电性佳的金属例如金、铜或其合金制作，而形成所述至少一第二导电结构34的接合材料可以是焊锡、锡膏或银胶等可达到接合效果的导电材料。上述至少一第一导电结构32的底部设置于所述影像感测元件12的焊垫30上，用于与所述焊垫30电性连接，以及所述至少一第二导电结构34的一部份，是附着于所述至少一第一导电结构32的顶点凸起的表面以作电性连接，且所述至少一第二导电结构34的另一部份设于所述电路板35的金属导线层48上以电性连接所述金属导线层48上的一些金属走线。通过所述至少一第一导电结构32与所述至少一第二导电结构34之间的电性连接， 可进一步导通影像感测元件12与电路板35之间的电性连接。另请参阅图北所示，为本实用新型的另一较佳实施例的倒装芯片封装结构，其与图3a的实施例不同处在于所述至少一第一导电结构32与所述至少一第二导电结构34的配置位置正好相反。于图北中，所述至少一第一导电结构32的底部是设于所述电路板35 的金属导线层48上以电性连接所述金属导线层48上的金属走线，以及所述至少一第二导电结构34的一部份是附着于所述至少一第一导电结构32的之顶部凸起的表面以作电性连接，其另一部份设于所述影像感测元件12的焊垫30上以电性连接所述焊垫30。同样的，通过所述至少一第一导电结构32与所述至少一第二导电结构34之间的电性连接，一样可导通所述影像感测元件12与电路板35之间的电性连接。如先前技术所述，在倒装芯片封装制造过程，回焊的步骤是相当重要的。为增进了解，特以图2b及3a的实施例说明本实用新型的制造过程应用，本实用新型利用隔绝板40 使所述影像感测元件12的非动作面52与所述电路板35的金属导线层48之间保持所述特定间距D，因此不仅可使回焊步骤中经过再度加热的第二导电结构34可以在所述影像感测元件12的焊垫30之上的第一导电结构32与所述电路板35的金属导线层48之间自由地流动，形成气密及坚固的接合，并对影像感测元件12形成隔热保护，以提高倒装芯片封装制造过程良率，甚至因空间的足够，可使用表面黏贴(SMT)方式制作，以简化其倒装芯片封装制造过程，不容易有微粒(particle)污染，无须在无尘室内制作。[0029]如上所述，请参阅图如至图4d所示，为依据本实用新型的倒装芯片封装结构的实施过程首先，如图如所示，影像感测元件12的非动作面52具有若干个第一导电结构32， 每一个第一导电结构32的表面附着一对应的第二导电结构34 ；其次，请参考如图4b所示， 于影像感测元件12的非动作面52附上隔绝板40 ；接着如图如所示，将第二导电结构34与隔绝板40连接至所述电路板35的金属导线层48上的金属走线。最后如图4d所示，加入焊锡55于第一导电结构32、第二导电结构34与所述金属导线层48之间，并以表面黏贴技术(SMT)加热焊锡55以将第二导电结构34固接至所述金属导线层48，以形成影像感测元件12与电路板35之间的电性连接，因此可简化制造过程，提高良率。虽然本实用新型已用较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此本实用新型的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。
权利要求1.一种倒装芯片封装结构，其特征在于所述倒装芯片封装结构包括一影像感测元件，具有一动作面与一非动作面，所述非动作面设有至少一焊垫以电性连接所述影像感测元件，且所述动作面用以截取影像；一电路板，与影像感测元件相对应配合；一隔绝板，贴附于所述影像感测元件的非动作面，使所述影像感测元件的非动作面与电路板之间保持一特定间距，隔绝所述电路板所发散的热能；以及至少一结合体，包括至少一第一导电结构及至少一第二导电结构，该结合体位于所述影像感测元件与电路板之间并对应所述至少一焊垫，通过所述至少一第一导电结构及至少一第二导电结构之间的电性连接，使所述影像感测元件与电路板达成电性连接。
2.根据权利要求1所述的倒装芯片封装结构，其特征在于所述影像感测元件亦可为一般的集成电路元件。
3.根据权利要求1所述的倒装芯片封装结构，其特征在于所述电路板更包括一金属导线层及一基板，所述基板具有一基板表面以配置所述金属导线层。
4.根据权利要求3所述的倒装芯片封装结构，其特征在于所述至少一第一导电结构设于所述影像感测元件的焊垫上并与所述焊垫电性连接，以及所述至少一第二导电结构的一部份附着于所述至少一第一导电结构的表面以作电性连接，所述另一部份设于所述电路板的金属导线层上以电性连接所述金属导线层。
5.根据权利要求3所述的倒装芯片封装结构，其特征在于所述至少一第一导电结构设于所述电路板的金属导线层上并与所述金属导线层电性连接，以及所述至少一第二导电结构的一部份附着于所述至少一第一导电结构的表面以作电性连接，其另一部份设于所述影像感测元件的焊垫上以电性连接所述焊垫。
6.根据权利要求1所述的倒装芯片封装结构，其特征在于所述至少一第一导电结构及至少一第二导电结构组成一接合体，所述接合体是与所述隔绝板呈共平面排列。
7.根据权利要求3所述的倒装芯片封装结构，其特征在于所述基板可为陶瓷基板、高分子基板或FR4等材质。
8.根据权利要求1所述的倒装芯片封装结构，其特征在于所述隔绝板可为红外线滤光片或云母片。
专利摘要本实用新型公开一种倒装芯片封装结构，适用于微型照像模组(CCM)的制造过程，所述结构包括一影像感测元件、至少一接合体、一电路板以及一隔绝板。通过所述接合体的导通，使所述影像感测元件电性连接所述电路板。本实用新型通过所述影像感测元件与电路板之间设置隔绝板，不仅可对影像感测元件形成隔热保护，并可利用空间执行表面黏贴技术(SMT)以简化倒装芯片制造过程，提高制造的良率。
文档编号H01L27/146GK202285236SQ20112042679
公开日2012年6月27日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者李宗仕, 罗瑞祥 申请人:富港电子(东莞)有限公司, 正崴精密工业股份有限公司