专利名称：感光式芯片封装构造及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种感光式芯片封装构造及其制造方法，尤其涉及一种可增 加光线穿透率，以提高解析度的感光式芯片封装构造及其制造方法。
背景技术：
随着影音多媒体的盛行，数码影像设备相继推出，其关键核心零部件图 像传感器的地位也日益重要。图像传感器主要负责将光的图像信号转换成电信号，而依感测元件的类型通常可分为电荷耦合元件(Charge Coupled Device,简称CCD)图像传感器以及互补式金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,简称CMOS)图像传感器等。其中，由于互补式 金属氧化物半导体图像传感器具有低价位、低耗电量、像素可随机读取以及 高整合度等优点，因此目前多被应用在拍照手机以及网络摄影机(webcam)等 较为平价的产品中。而图13为已知图像传感器的剖面示意图，该图像传感器8 O的感光芯 片8 l配置在基底8 2中，其中感光芯片8 l例如是由基底8 2中多个具有 p-n结(p-n junction)的光二极管(photo diode)所构成。更详细地说，感光 芯片8 1通常是由基底8 2中的n型掺杂区、p型掺杂区以及n型掺杂区与 P型掺杂区之间自然形成的p-n结所构成。内连线层(interconnection layer) 8 4配置在基底8 2上，且其中包 含有许多金属内连线以及位于这些金属内连线之间的介电层(图中未标示)， 这些金属内连线适于将感光芯片8 l所接收到的信号传输至电路板8 5，以 进行后续的图像处理。而彩色滤光片8 6以阵列排列方式配置在内连线层84上，并对应至基底8 2中的感光芯片8 1，且每一彩色滤光片8 6上方均 覆盖有用以聚集光线的微透镜8 7，而微透镜8 7的上方则配置有玻璃基板8 8,并通过支撑物8 9而与内连线层8 4连接。外界光线9 1经由微透镜8 7以及彩色滤光片8 6而入射至内连线层8 4中，进而被感光芯片8 l所接收。因此，内连线层8 4中的金属内连线 的布局必须避开感光芯片8l的上方，以避免作为金属内连线的金属层(图 中未标示)反射光线而降低感光芯片8 l所感测到光线强度，所以工艺上较 为繁杂。此外，内连线层8 4中的介电层(图中未标示)也会阻挡部分的入射光线 (也即吸收或反射光线)，而使光线强度在内连线层8 4中逐渐衰减，进而导 致感光芯片8l所感测到光线强度不足。发明内容有鉴于此，本发明的主要目的即在提供一种可增加光线穿透率，以提高 解析度的感光式芯片封装构造及其制造方法。为实现上述发明目的，本发明的技术方案为一种感光式芯片封装构造，其至少包含有晶片，设有第一、二表面， 其第一表面通过设有接合层与数个感光芯片结合；数个感光芯片，各感光芯 片间具有间隔，通过接合层设置在晶片的第一表面上，其各感光芯片上方分 别设有彩色滤光阵列；玻璃基板，其玻璃基板一侧设有多个堰墙，并通过该 堰墙设置于各感光芯片的间隔处上方，并使玻璃基板与彩色滤光阵列形成适 当间隙。根据本发明的感光式芯片封装构造，其中该晶片第二表面依序建构有基 板、第一绝缘层、导电层，以及最外围的第二绝缘层与电路接脚，各电路接 脚穿过第二绝缘层与导电层接触。根据本发明的感光式芯片封装构造，其中该彩色滤光阵列利用接合层分 别设置于各感光芯片上方。根据本发明的感光式芯片封装构造，其中该堰墙为光阻材料。 根据本发明的感光式芯片封装构造，其中该光阻材料为防焊绿漆。 本发明还提供一种感光式芯片封装的制造方法，该方法包括下列步骤-a、在晶片一侧设置接合层，并于接合层上建构有多个感光芯片；b、在感光 芯片上设置彩色滤光阵列；C、提供设有堰墙的玻璃基板；d、将该玻璃基板 覆盖于彩色滤光阵列上方，并利用堰墙使玻璃基板与彩色滤光阵列形成适当 间隙。根据本发明的感光式芯片封装的制造方法，其中在步骤d后可进一步进 行基板粘着、第一绝缘层建构、第一次切割、导电层建构、第二绝缘层建构、 设置电路接脚以及第二次切割等步骤。根据本发明的感光式芯片封装的制造方法，其中该基板粘着步骤于晶片 相对应于感光芯片的另侧通过接合层粘着基板。根据本发明的感光式芯片封装的制造方法，其中该第一绝缘层建构步骤 于基板上涂布有绝缘材料，再利用曝光显影方式在基板的特定位置形成第一 绝缘层。根据本发明的感光式芯片封装的制造方法，其中该第一次切割步骤于基 板异于第一绝缘层形成有第一道凹沟。根据本发明的感光式芯片封装的制造方法，其中该第一道凹沟的深度以 接触到堰墙为佳。根据本发明的感光式芯片封装的制造方法，其中该堰墙为光阻材料。根据本发明的感光式芯片封装的制造方法，其中该光阻材料为防焊绿漆。实施时，该晶片一侧利用接合层建构有感光芯片，该感光芯片上方则设 有彩色滤光阵列，另有一个设有堰墙的玻璃基板，并且该玻璃基板覆盖于彩 色滤光阵列上方，同时利用玻璃基板与彩色滤光阵列形成适当间隙，通过建 构在晶片上方的感光芯片直接接收光线，可增加光线的穿透率。
图1为本发明中感光式芯片封装构造结构剖视图。图2为本发明中晶片设置感光芯片的加工步骤示意图。图3为本发明中感光芯片设置彩色滤光阵列的加工步骤示意图。图4为本发明中玻璃基板的结构示意图。图5为本发明中玻璃基板覆盖于彩色滤光阵列的加工步骤示意图。图6为本发明中基板粘着加工步骤示意图。图7(A)、图7(B)为本发明中第一绝缘层建构加工步骤示意图。图8为本发明中第一次切割加工步骤示意图。图9为本发明中导电层加工步骤示意图。图IO(A)、图IO(B)为本发明中第二绝缘层加工步骤示意图。图11为本发明中设置电路接脚加工步骤示意图。 图12为本发明中第二次切割加工步骤示意图。 图13为已知图像传感器的剖面示意图。 其中，附图标记说明如下10— 感光式芯片封装构造1-晶片11——第一表面12——第二表面2-接合层3-感光芯片3 1——间隔4-彩色滤光阵列5-玻璃基板5 1——堰墙6 1——基板6 2—第一绝缘层6 2 1—绝缘材料6 3—导电层6 4—第二绝缘层6 4 1—通道6 5—电路接脚71——第一道凹沟7 2——第二道凹沟8 0—图像传感器 8 1——感光芯片8 2—基底8 4——内连线层8 5——电路板8 6——彩色滤光片8 7——微透镜8 8——玻璃基板8 9—支撑物9 1——外界光线具体实施方式
本发明的特点，可参阅本申请附图和实施例的详细说明而获得清楚地了解。本发明"感光式芯片封装构造及其制造方法"，该感光式芯片封装构造1 0的基本结构组成如图1所示，其至少包含有晶片1 ，设有第一、二表面11、 12，其第一表面1 1通过设有接合 层2与数个感光芯片3结合。数个感光芯片3 ，各感光芯片3间具有间隔3 1 ，通过一接合层2设置 在晶片1的第一表面1 1上，其各感光芯片3上方分别设有彩色滤光阵列 4 。彩色滤光阵列4 ，利用接合层2分别设置于各感光芯片3上方。 玻璃基板5 ，其玻璃基板5 —侧设有多个堰墙5 1 ，并通过该堰墙5 1 设置于各感光芯片3的间隔3 l处上方，并使玻璃基板5与彩色滤光阵列4 形成适当间隙，其中该堰墙5 1为光阻材料(例如防焊绿漆)。而晶片1的第二表面1 2依序建构有基板6 1 、第一绝缘层6 2 、导电 层6 3 ，以及最外围的第二绝缘层6 4与电路接脚6 5 ，各电路接脚6 5穿 过第二绝缘层6 4与导电层6 3接触，再通过导电层6 3构成晶片1与电路 接脚6 5之间的电性连接，并可作为该感光式芯片封装构造1 0与印刷电路 板连接的焊点。以此，构成一种该感光元件直接建构于晶片上，可减少阻挡光线，以增 加光线穿透率以及感光效能，而应用于摄取图像装置时可提高该解析度以及 具有高像素的优点。至于，整个感光式芯片封装构造1 0的封装流程如图2至图12所示， 依序包括有a 、在晶片1的第一表面1 1设置接合层2 ，并在接合层2上建构有多个感光芯片3，如图2所示，各感光芯片3间具有间隔3 1。b、 在感光芯片3上利用接合层2设置彩色滤光阵列4 ，如图3所示。c、 提供设有堰墙5 l的玻璃基板5，如图4所示，该玻璃基板5—侧 设有多个堰墙5 1 。d、 将该玻璃基板5覆盖于彩色滤光阵列4上方，如图5所示，且各堰 墙5 1设置于间隔3 1处，并利用该堰墙5 1使玻璃基板5与彩色滤光阵列 4形成适当间隙。e、 基板粘着步骤如图6所示，在晶片1相对应于感光芯片3的第二表 面l 2通过接合层2粘着有基板6 1，该基板6 l也可以为玻璃材质。f、 第一绝缘层建构步骤如图7(A)、 (B)所示，在基板6 l上涂布有绝缘 材料6 2 1 ，在实施时，绝缘材料6 2 l可以为光阻剂或树脂，并且施以适 当的平坦化处理后，再利用曝光显影方式于基板6 l的特定位置形成第一绝 缘层6 2 。g、 第一次切割步骤如图8所示，于基板6 1异于第一绝缘层6 2处形 成有第一道凹沟7 1，该第一道凹沟7 l的深度以接触到堰墙5 l或伸入堰 墙5 1 。h、 导电层建构如图9所示，在第一绝缘层6 2底层涂布一层做为封装 导电层6 3的金属材料，且该导电层6 3延伸至第一道凹沟7 l表面。g、 第二绝缘层建构如图IO(A)、 (B)所示，在导电层6 3的底层涂布绝 缘材料以形成第二绝缘层6 4，此第二绝缘层6 4同样为光阻剂或树脂，并 且利用曝光、显影等加工方式建构有用以供导电层6 3与电路接脚接续的通 道6 4 1 。h、 设置电路接脚如图11所示，在通道6 4 1处设置电路接脚6 5 ，其 电路接脚6 5穿过第二绝缘层6 4与导电层6 3接触，再通过导电层6 3构 成晶片1与电路接脚6 5之间的电性连接，并可作为该感光式芯片封装构造 与印刷电路板连接的焊点。i、 第二次切割步骤如图12所示，在第一道凹沟7 l处形成有伸入玻璃 基板5的第二道凹沟7 2，以将各感光芯片3分离，使每一个感光或芯片封 装构造l 0成为完整的个体；当然，感光式芯片封装构造l 0单独封装时， 此步骤同样可省去。本发明的技术内容和技术特点已公开如上，然而本领域技术人员仍可能 基于本发明的公开内容而作各种不背离本发明创作精神的变化和修改。因 此，本发明的保护范围应不限于实施例所公开的，而应包括各种不背离本发 明的变化和修改，并被以下权利要求所涵盖。
权利要求
1. 一种感光式芯片封装构造，其至少包含有晶片，设有第一、二表面，其第一表面通过设有接合层与数个感光芯片结合；数个感光芯片，各感光芯片间具有间隔，通过接合层设置在晶片的第一表面上，其各感光芯片上方分别设有彩色滤光阵列；玻璃基板，其玻璃基板一侧设有多个堰墙，并通过该堰墙设置于各感光芯片的间隔处上方，并使玻璃基板与彩色滤光阵列形成适当间隙。
2、 如权利要求1所述的感光式芯片封装构造，其中该晶片第二表面依 序建构有基板、第一绝缘层、导电层，以及最外围的第二绝缘层与电路接脚， 各电路接脚穿过第二绝缘层与导电层接触。
3、 如权利要求1所述的感光式芯片封装构造，其中该彩色滤光阵列利 用接合层分别设置于各感光芯片上方。
4 、如权利要求1所述的感光式芯片封装构造，其中该堰墙为光阻材料。
5、如权利要求4所述的感光式芯片封装构造，其中该光阻材料为防焊 绿漆。
6 、 一种感光式芯片封装的制造方法，包括下列步骤a、 在晶片一侧设置接合层，并于接合层上建构有多个感光芯片；b、 在感光芯片上设置彩色滤光阵列；c、 提供设有堰墙的玻璃基板；d、 将该玻璃基板覆盖于彩色滤光阵列上方，并利用堰墙使玻璃基板与 彩色滤光阵列形成适当间隙。
7、 如权利要求6所述的感光式芯片封装的制造方法，其中在步骤d后可进一步进行基板粘着、第一绝缘层建构、第一次切割、导电层建构、第二 绝缘层建构、设置电路接脚以及第二次切割等步骤。
8、 如权利要求7所述的感光式芯片封装的制造方法，其中该基板粘着 步骤于晶片相对应于感光芯片的另侧通过接合层粘着一基板。
9、 如权利要求7所述的感光式芯片封装的制造方法，其中该第^一绝缘 层建构步骤于基板上涂布有绝缘材料，再利用曝光显影方式在基板的特定位 置形成第一绝缘层。
10、如权利要求7所述的感光式芯片封装的制造方法，其中该第一次 切割步骤于基板异于第一绝缘层形成第一道凹沟。
11、如权利要求l 0所述的感光式芯片封装的制造方法，其中该第一 道凹沟的深度以接触到堰墙为佳。
12、如权利要求3所述的感光式芯片封装的制造方法，其中该堰墙为 光阻材料。
13、如权利要求l 2所述的感光式芯片封装的制造方法，其中该光阻 材料为防焊绿漆。
全文摘要
本发明提供一种感光式芯片封装构造及其制造方法，主要在晶片一侧利用接合层建构感光芯片，该感光芯片上方则设有彩色滤光阵列，另建构设有堰墙的玻璃基板，该玻璃基板覆盖在彩色滤光阵列上方，同时利用玻璃基板与彩色滤光阵列形成适当间隙，通过建构在晶片上方的感光芯片直接接收光线，可增加光线的穿透率。
文档编号H01L21/02GK101236978SQ20071000798
公开日2008年8月6日 申请日期2007年2月1日 优先权日2007年2月1日
发明者刘建宏 申请人:精材科技股份有限公司