专利名称：光传感器封装结构及光感测模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光传感器封装结构，尤其涉及一种可减少封装面积的光 传感器封装结构及光感测模块。
背景技术：
如图1所示，传统的CMOS光传感器(CMOS image sensor)封装结 构，包括基板10、框架20、光感测芯片30与透光玻璃40,基板10表面 具有数条金属布线ll，框架20黏着于基板10上，其黏着物为第一胶体层 12,光感测芯片30则黏着于基板10上，且光感测芯片30具有光感测区 31,光感测芯片30是以打线连接(Wirebonding)方式，使用金属线32连接 至基板IO表面的金属布线11,使光感测芯片30可与基板IO作电性沟通， 透光玻璃40封盖于基板10上，其黏着物为第二胶体层13,此封装结构可 以隔绝外来污染物，使得CMOS光传感器可真实的感测外来环境。然而，上述封装结构的封装面积与体积遭受到许多限制，且不利于应 用在可携式产品上；首先，光感测芯片30与基板IO在做金属打线时，由 于光感测芯片30对应基板IO具有一高度落差，因此必须对应出一个打线 距离Sl要求。再者，由于传统的封装制程是将框架先黏着于基板上，为 避免打线头(Capillary)碰触到框架20，必须保留一段距离S2于框架20与 基板IO上的金属布线11之间。并且，由于封装结构在做封合(Seal)透光玻 璃40之前会有一个清洗污染物动作，以避免其内部有污染物(Particle)存在， 所以光感测芯片30与框架20的距离S2不能太少，否则会导致光感测芯 片30与框架20之间的污染物不易清除干净。后来，则发展出一些可以缩减封装体积的光传感器封装方式。譬如， 一种封装制程是利用先将光感测芯片安装于基板之后，才将框架粘着于基 板上，来节省构装尺寸；可是在与一般镜片组组装时，仍是直接将镜座安
装在框架外侧，其相对体积还是无法缩小。或者，有一种封装构造是在框 架顶部之内、外侧分别设有凹槽，以安装透光玻璃及镜座，但其框架的结 构在射出成型制程中并不容易制作，而为了容纳镜座，也浪费多余的框架 外围的尺寸空间。另外 一种封装结构，则是将框架顶部往光感测芯片水平方向延伸出去， 其延伸出去的部分设计有二道凹槽，分别供镜座与透光玻璃承放于内，这 种封装结构的镜片组組装的尺寸可以小于框架尺寸，但是其封装精度要求 高，需要较为精密的生产机台，此外，因为其透光玻璃与框架凹槽接着的 位置极为靠近光感测芯片的光感测区，在点胶制程中，容易会有胶材流到 光感测芯片表面的疑虑，而影响生产良率与质量。发明内容本发明的主要目的在于提供一种光传感器封装结构及光感测模块，其框架顶端往光感测芯片方向及往上延伸出剖面为L形的卡置部，此卡置部的弯角 处所形成的置放空间可用以容置及定位透光层，并可搭配较小尺寸的镜片组 组装，藉以缩小封装面积，可满足光传感器小型化的封装需求。本发明的另一目的在于提供一种光传感器封装结构及光感测模块，其框 架顶端具有剖面为L形的卡置部，可将透光层与框架的接着位置限定在卡置部 弯角处所形成的置放空间内，因此有利于点胶作业，可减少胶材流到光感测 芯片表面的情形，使生产良率与质量稳定。本发明的另一目的在于提供一种光传感器封装结构及光感测模块，其框 架顶端具有剖面为L形的卡置部，其结构简单、容易制作，且封装作业过程容 易对位，不需要过于精密的生产机台，可节省生产成本。为达上述目的，本发明所揭露的光传感器封装结构包含有基板、光感测 芯片、透光层与框架。基板表面具有数条金属布线，光感测芯片装设于基板 上，并藉由一条所述金属线与基板表面的金属布线作电性连接，透光层位于 光感测芯片的上方，框架则装设于基板上并位于光感测芯片的外围，且框架 顶端往光感测芯片方向及往上延伸出一剖面为L形的卡置部，并于卡置部的弯 角处形成了一置放空间，用以容置并定位透光层；由于卡置部位于框架内侧，可以避免多余的框架尺寸浪费。另外，本发明可配合较小尺寸的镜片组组装为光感测模块，例如本发明 所提供的实施方案中，镜片组的镜座的底端外侧具有一缺槽，可卡固于框架 的卡置部的内侧，使整体封装结构的面积与体积减少，进而达到光传感器小 型化的封装。与现有技术相比，本发明具有以下优点首先，本发明将透光层容置并定位于卡置部的弯角处所形成的置放空间 内，并可搭配较小尺寸的镜片组组装为光感测模块，可缩小封装面积，满足 光传感器小型化的封装需求。其次，本发明将透光层与框架的接着位置限定在卡置部弯角处所形成的 置放空间内，有助于点胶作业的进行。再次，本发明通过将框架顶端上缘的高度提高到高于透光层上缘的高度， 可进一步避免胶材溢流到光感测芯片表面的情形，使生产良率与质量稳定。为使对本发明的目的、构造特征及其功能有进一步的了解，现配合附图 详细说明如下
图l是传统的CMOS光感测芯片封装结构的示意图； 图2是本发明实施例所提供的光感测芯片封装结构的示意图； 图3是本发明实施例所提供的光感测芯片封装结构与镜片组组装为光感 测模块的示意图。 图中，10 基板 11 金属布线12 第一胶体层 13 第二胶体层
20框架30光感测芯片31光感测区32金属线40透光玻璃50基板51金属布线52电镀贯孔54翻着层55胶体层60光感测芯片62光感测区63金属线70透光层80框架81卡置部82置放空间90镜座91織' 或92缺槽93镜片94透孔具体实施方式
如图2所示，为本发明的实施例所提供的光传感器封装结构的示意图。 此光传感器封装结构主要是由基板50、光感测芯片60、框架80与透光层70 所构成。其中，基板50的材质可为BT (Bismaleimide Triazine )树脂、FR5树脂 或陶瓷材料，基板50之上表面与下表面皆设置有数条金属布线51,这些金属 布线51是穿过基板50的电镀贯孔52电性相连。光感测芯片60则透过黏着 层54黏着于基板50上表面:其表面具有一光感测区62,并透过打线接合的 方式，使用金属线72连接金属布线51,和基板50作电性连接。而透光层70 是藉由框架80之支撑而设置于光感测芯片60上方，此透光层70可为透光玻 璃或用以过滤特定的光波长范围光源的镜片，如远红外线滤波镜片，以过滤 远红外光线。本实施例的框架80具有特殊的结构设计；框架80装设于基板50上并位 于光感测芯片60外围，其与透光层70形成保护光感测芯片60的结构体，用 以防止光感测芯片60受到外来孩i粒杂质的污染，且框架80顶端往光感测芯 片60方向及往上延伸出一剖面为L形的卡置部81，而此卡置部81的弯角处
形成了一置放空间82,可用以容置与定位透光层70。在此，透光层70可透 过胶体层(Glue Layer)55加以縣着于上迷卡置部81所形成的置^t空间82内， 且胶体层55可以为UV胶或热硬化胶。本实施例中，卡置部8!是位于框架80的内侧，故不会造成多余的框架 80尺寸的浪费，并由于透光层70与框架80的接着位置被限制在卡置部81弯 角处所形成的置放空间82内，将有利于点胶作业之进行，更避免胶材溢流至 光感测芯片60表面，而为了进一步降低这种胶材溢流情况的发生机率，本实 施例将框架80顶端上缘的高度提高到高于透光层70上缘的高度，以维持生 产良率与质量的稳定。另外，本实施例的具有剖面为L形的卡置部81的框架80，仅为简单的几 何结构，不仅不需要复杂的制作程序及精密的生产机台，且在光传感器的封 装作业中亦极容易进行对位，可节省下许多制程成本。再者，本发明的光传感器封装结构可配合较小尺寸的镜片组组装，可缩 减整个光感测模块的体积与面积，以满足光传感器的小型化封装的需求。如图3所示，为本发明的实施例所提供的光传感器封装结构与镜片组组 合为光感测模块的示意图。本实施例的镜片组包含有镜座90与镜筒91，其中 镜座90为两端透空的中空体，其底端外侧设有缺槽92，可卡固于前述框架 80的卡置部81的内侧，此4免座90的长与宽尺寸可以小于或等于框架80的长 与宽尺寸；而镜筒91包含镜片93以及透孔94,镜片93可藉由透孔94接收 光源后，将光源聚焦并传送至光感测芯片60,且镜筒91是以可活动的方式套 设于镜座90内，藉以使镜筒91受到保护以及可导引或辅助导引镜筒91作相 对位移，调整镜筒91对于光感测芯片60的相对距离，进而改变光源聚焦成 像的效果。综上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明。在不脱离 本发明的精神和范围内，所做更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。
权利要求
1、一种光传感器封装结构，其特征在于，包含一基板，表面具有复数条金属布线；一光感测芯片，装设于所述基板上，并与所述基板上的所述金属布线做电性连接；一透光层，位于所述光感测芯片上方；一框架，装设于所述基板上并位于所述光感测芯片外围，且所述框架顶端往所述光感测芯片方向及往上延伸出一剖面为L形的卡置部，并在所述卡置部的弯角处形成一置放空间，用以容置并定位所述透光层。
2、 如权利要求1所述光传感器封装结构，其特征在于，所述框架顶端 上缘的高度高于所述透光层上缘的高度。
3、 如权利要求1所述光传感器封装结构，其特征在于，所述光感测芯 片使用一金属线电性连接至所述基板上的所述金属布线。
4、 如权利要求1所述光传感器封装结构，其特征在于，所述透光层为 透光玻璃或过滤特定光波长的滤波镜片。
5、 如权利要求1所述光传感器封装结构，其特征在于，还包含一胶体 层，设置于所述透光层与所述框架的所述卡置部之间，用以黏结与封合所 述透光层与所述框架。
6、 如权利要求1所述光传感器封装结构，其特征在于，所述基板的材 质选自BT树脂、FR5树脂或陶资材料。
7、 一种光感测模块，其特征在于，包含 一基板，表面具有复数条金属布线；一光感测芯片，装设于所述基板上，并与所述基板上的所述金属布线 做电性连接；一透光层，位于所述光感测芯片上方；一框架，装设于所述基板上并位于所述光感测芯片外围，且所述框架 顶端往所述光感测芯片方向及往上延伸出一剖面为L形的卡置部，并在所 述卡置部的弯角处形成一置放空间，用以容置并定位所述透光层；一镜座，设置于所述框架上；一镜筒，可活动地套设于所述镜座内，以相对于所述光感测芯片作相 对位移。
8、 如权利要求7所述光感测模块，其特征在于，所述框架顶端上缘的 高度高于所述透光层上缘的高度。
9、 如权利要求7所述光感测模块，其特征在于，所述光感测芯片使用 一金属线电性连接至所述基板上的所述金属布线。
10、 如权利要求7所述光感测模块，其特征在于，所述透光层为透光 玻璃或过滤特定光波长的滤波镜片。
11、 如权利要求7所述光感测模块，其特征在于，还包含一胶体层， 设置于所述透光层与所述框架的所述卡置部之间，用以縣结与封合所述透 光层与所述框架。
12、 如权利要求7所述光感测模块，其特征在于，所述镜座的底端外 侧具有一缺槽，用以卡固于所述框架的所述卡置部。
13、 如权利要求7所述光感测模块，其特征在于，所述镜座的长与宽 尺寸分别小于或等于所述框架的长与宽尺寸。
14、 如权利要求7所述光感测模块，其特征在于，所述基板的材质选 自BT树脂、FR5树脂或陶瓷材料。
全文摘要
一种光传感器封装结构及光感测模块，是由基板、框架与透光层将光感测芯片封装而成，其框架装设于基板上并位于光感测芯片的外围，且框架顶端往光感测芯片方向及往上延伸出剖面为L形的卡置部，此卡置部利用其弯角处所形成的置放空间，可以容置并定位透光层，其结构简单、成型容易，并有利于进行点胶与封装作业，另外，光传感器封装结构与镜片组组合为光感测模块时，可以使用较小尺寸的镜座，而达到缩小封装面积。
文档编号H04N5/225GK101132013SQ20061011135
公开日2008年2月27日 申请日期2006年8月24日 优先权日2006年8月24日
发明者萧中琪, 陈懋荣, 陈柏宏 申请人:矽格股份有限公司