專利名稱：影像傳感器模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于影像傳感器，特別是關(guān)于影像傳感 器模塊及其形成方法。
背景技術(shù)：
因?yàn)閿?shù)字?jǐn)z影機(jī)的普及，近幾年固態(tài)影像裝置的 需求有上升的趨勢(shì)。最近的焦點(diǎn)是集中于利用互補(bǔ)式
金屬氧化半導(dǎo)體 (Complementary Metal-Oxide Semiconductors, CMOS)技術(shù)所帝U造的CMOS影像傳感 器；其產(chǎn)量的單位成本相對(duì)較低廉。CMOS影像傳感器 的像素區(qū)域包括多數(shù)個(gè)單位像素所排列而成的矩陣形 狀區(qū)域。每一個(gè)單位像素包括一個(gè)光二極管與一讀出 電機(jī)體(readout transistor), 用以讀出累積于上述 光二極管內(nèi)的單一電荷。 一柵極電壓產(chǎn)生器連接至上 述讀出二極管的柵極電極。 一選擇開關(guān)轉(zhuǎn)換施加至柵 極電極的電壓，以便開啟或關(guān)閉上述讀出晶體管。
由上述可知，數(shù)字影像技術(shù)已被廣為應(yīng)用至影像攝影設(shè)備，例如，數(shù)字?jǐn)z影機(jī)；影像掃描機(jī)等等。傳
統(tǒng)CMOS傳感器是配置于電路板。CMOS傳感器具有 一 晶 粒固定于其上。透鏡座具有一聚焦的透鏡，以聚焦影 像至CMOS影像傳感器的晶粒上。通過上述透鏡，晶粒 傳送影像信號(hào)至信號(hào)處理器，轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)成數(shù)字信 號(hào)。CMOS傳感器的晶粒對(duì)于紅外線以及灰塵相當(dāng)敏感。 若不將上述灰塵或 一 些微小粒子自傳感器上移除，則 此將降低傳感器的品質(zhì)。為達(dá)成上述目的，手動(dòng)移除 的方式將會(huì)破壞傳感器晶粒。影像傳感器模塊 一 般是 禾U用芯片直接封裝 (Chip On Board, COB) 或 LCC "eadless Chip Carrier)的方式形成。芯片直接封 裝的缺點(diǎn)是在封裝工藝期間有較低的生產(chǎn)率，因?yàn)槲?粒污染感測(cè)區(qū)域。此外，上述LCC的缺點(diǎn)為較高的封 裝成本與較低的生產(chǎn)率，因?yàn)槲⒘Ｎ廴靖袇^(qū)域。
再者，微透鏡是在固態(tài)影像裝置的半導(dǎo)體上的光
學(xué)組件在設(shè)計(jì)與制造微透鏡上最重要考慮的因素是
感旋光性photosensitivity^可減少微透鏡的感旋
光性的一個(gè)理由是每一個(gè)微透鏡區(qū)域已降低至最佳
值之下因?yàn)榄h(huán)氧材質(zhì)的磨損，其透明度不佳，且可
靠度可能降低。1 9 9 6年5月7號(hào)所公告的美國(guó)專
禾ij第5 ， 5 1 4,8 8 8號(hào)"ON — CHIP SCREEN TYPE SOLID STATEIMAGESENSORANDMANUFACTURING METHODTHEREOF"教示了 一種形成電荷耦合裝置(CCD)于系基材上的方法使用傳統(tǒng)的微影與回流(re-flow)術(shù)，形成微透鏡矩陣于CCD矩陣上。
有鑒于上述，本發(fā)明提供 一 改良的封裝結(jié)構(gòu)以服上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的是提供 一 種用于影像傳 感器的封裝，無(wú)須連接器，可直接連接至電路板。
本發(fā)明的另 一 目的是提供 一 具有較小的腳印(尺寸(form factor))的影像傳感器。
本發(fā)明的另 一 目的是提供可于母板(Mother Board, MB )上重復(fù)使用的影像傳感器模塊。
本發(fā)明是揭露 一 種影像傳 粒，具有 一 微透鏡，其中該晶 透鏡座，形成于該基材上，并 形成于該透鏡座內(nèi)； 一濾波器 且位于該透鏡與該晶粒間；至 于該基材上，且被覆蓋于該透鏡座內(nèi)。感器模塊，包含晶粒形成于基材上一覆蘭JUL該晶粒一透鏡，形成于該透鏡座內(nèi)，少個(gè)被動(dòng)裝置，形成于該基材上，且被覆蓋于該透鏡座內(nèi)。
一導(dǎo)電凸塊(conductive bumps)或LGA( Leadless grid array)錫接點(diǎn)，形成于該基材的底部表面上。
其中所述的影像傳感器為CMOS影像傳感器。上述 影像傳感器為CMOS或CCD影像傳感器。
上述基材包括陶瓷、玻璃、樹脂材料、石英、金 屬、合金、塑料材料或印刷電路板(Print Circuit Board, PCB )材料。
紅外線濾光層的材質(zhì)包含Ti02或光觸媒(light catalyzer)。
于本發(fā)明的技術(shù)中，其模塊可與芯片直接封裝 (Chip On Board, COB)或芯片級(jí)封裝(CSP)形式的 封裝兼容，且其模塊無(wú)須連接器，即可連接至母板。 再者，本發(fā)明的技術(shù)可提供較小的腳印，此可減少裝 置的尺寸。其錫接點(diǎn)可為L(zhǎng)GA "eadless grid array) 或球形門陣列(BGA )。再者，上述的影像傳感器模塊 可于母板上重復(fù)使用。因?yàn)楸Ｗo(hù)層形成于微透鏡區(qū)域 上，避免微粒于模塊組裝(module assembly)期間， 污染透鏡，此技術(shù)可于模塊組裝/系統(tǒng)組裝期間獲得較 高的產(chǎn)量。


上述組件，以及本發(fā)明其它特征與優(yōu)點(diǎn)，由閱讀 實(shí)施方式的內(nèi)容及其附圖后，將更為明顯，其中
圖1根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，為本發(fā)明的影像模塊的示顯圖
圖2根據(jù)本發(fā)
模塊的不思圖
圖3根據(jù)本發(fā)
模塊的不思圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明將配合其較佳實(shí)施例與隨附的附圖詳述于
下應(yīng)可理解者為本發(fā)明中所有的較佳實(shí)施例僅為例
示之用，并非用以限制因此除文中的較佳實(shí)施例夕卜，
本發(fā)明亦可廣泛地應(yīng)用在其它實(shí)施例中。且本發(fā)明并
不受限于任何實(shí)施例，應(yīng)以隨附的權(quán)利要求范圍及其
同等領(lǐng)域而定。
不同部件的組成組件并不完全依照其尺寸描繪
相關(guān)組件的尺寸將放大，而不重要的部份則省略，以
清楚敘述并理解本發(fā)明。本發(fā)明的影像感測(cè)模塊的結(jié)
構(gòu)是適用于芯片級(jí)封裝(CSP)、標(biāo)準(zhǔn)精細(xì)間距球形門
陣列Fine-pitch Ball Grid Array, FBGA)以及心
片直接封裝(Chip On Board, COB)形式的封裝。本
發(fā)明較傳統(tǒng)晶粒封裝技術(shù)更能減少成本并簡(jiǎn)化工藝
本發(fā)明可解決傳統(tǒng)封裝技術(shù)所引起的成本問題。,再者，豐示準(zhǔn)精細(xì)間距球形門陣列封裝的數(shù)據(jù)處理速度是比傳
統(tǒng)互連接線設(shè)計(jì)的薄型小尺寸封裝(Thin Small Outline P a c k a g e ， T S 0 P )快速。
已處理芯片3 0 2為具有組件形成于其上的多數(shù) 晶粒(dice)。上述組件包括影像傳感器。其影像傳感 器包括CCD或CMOS影像傳感器。請(qǐng)參照?qǐng)D1 ，影像感 測(cè)模塊3 0 0包括影像晶粒3 0 2 ，其晶粒3 0 2由 粘著層(未顯示)形成于基材3 0 1上。粘著層的材 料可為任何適當(dāng)?shù)恼承圆牧?。于較佳實(shí)施例，粘性材 料包含苯環(huán)丁烯(BenzoCycloButene， BCB )、 硅氧類 高分子(Siloxanepolymer， SINR)、環(huán)氧樹月旨(Epoxy)、 聚亞酰胺(polyimide)或樹脂。此外，其粘著層可利 用印刷、涂布或貼帶法(tapping)所形成?；? 0 1的材質(zhì)包含陶瓷、玻璃、樹脂材料、石英、金屬、 合金、硅、塑料材料或印刷電路板(Print Circuit Board, PCB)材料。例如，基材3 0 1的材質(zhì)可包括 印刷電路板材料、BT 、 FR 4 、 FR 5 。基材3 0 1的厚 度約為3 0 0毫米至6 0 0毫米。接合線3 0 3連接 于晶粒3 Q 2與形成于基材3 0 1之下的接墊3 0 9 之間。其接墊3 0 9可由銅、鋁或合金等材質(zhì)所形成。 因此，信號(hào)可自接墊3 0 9輸入或輸出，其接墊可為 LGA(leadless grid array) 的接腳。透鏡座3 0 6 是固定于基材3 0 1，以固定透鏡3 0 8。濾波器30 7 ，例如，紅外線濾波器，固定至3 0 6 ，且位于 透鏡3 0 8與晶粒3 0 2 。選擇地，本發(fā)明可包含一 形成于 一 玻璃上的濾光層，其動(dòng)作如同紅外線濾光層。 其濾光層可涂布于玻璃的上或下表面，使功效如同一 濾波器。于較佳實(shí)施例，紅外線濾光層的材質(zhì)可包含 Ti02或光角蟲媒(light catalyzer)。濾波器3 0 7可 過濾不想要的紅外線輻射或/及防止微透鏡污染。使用 者可使用液體或空氣沖洗，無(wú)須損害微透鏡，即可移 除于玻璃上的微粒。
微透鏡區(qū)域一般形成于晶粒3 0 2頂部表面上。 防護(hù)層3 1 0形成于微透鏡區(qū)域上方。另 一 種層結(jié)構(gòu) 一般形成于彩色濾光層上。上述為幾種已知的處理微 透鏡形成方法。三聚氰胺樹脂(Melamine Resin)與 廣義的酚醛清漆基樹月旨(generic novolac based resin)的混合物為適合用于微透鏡的材料。
參照?qǐng)Dl，至少一個(gè)被動(dòng)裝置3 0 4可形成于基 材上，且鄰近晶粒3 0 2并位于透鏡座3 0 6內(nèi)。從 影像感測(cè)模塊3 0 0看來，微透鏡是形成于晶粒3 0
2頂部表面上。接墊3 0 9位于基材3 0 l底部表面 處。晶粒3 0 2與濾波器3 0 7間產(chǎn)生了 一空間。透 鏡座3 0 6的導(dǎo)銷(guide pins) 3 0 5形成于基材
3 0 l內(nèi)，以固定透鏡座3 0 6?；牡耐庑慰蔀榉叫?、矩型或其它適合的形狀。被動(dòng)裝置3 0 4最好形 成于透鏡座306內(nèi)，使透鏡座306保護(hù)被動(dòng)裝置
3 0 4。其被動(dòng)裝置包括但不限于電容、電阻、電感 等等。參照?qǐng)D1 ，接墊3 0 9以LGA方式排列，圍繞 基材的周邊區(qū)域。選擇地，其接觸也可配置成矩陣形 式，如圖2所示，利用球形門陣列形式形成。
參照?qǐng)D2 ，顯示本發(fā)明另 一 個(gè)較佳實(shí)施例。其大 部分的技術(shù)與組件排列配置皆類似上述實(shí)施例，因此， 類似的敘述將不再贅述。接合線3 0 3耦合于晶粒3 0 2與接墊3 0 9之間；接墊3 0 9是形成于基材3
0 1下表面處，且利用銅、鋁或合金等材質(zhì)所形成。 因此，信號(hào)可自接墊3 0 9輸入或輸出，其接墊可為 LGA的接腳。透鏡座3 0 6附著于基材3 0 1上，以固 定并容納透鏡3 0 8。濾波器3 0 7位于透鏡3 0 8 與晶粒3 0 2之間。圖1內(nèi)的接墊3 0 9由導(dǎo)電凸塊
4 0 9所代替。此技術(shù)與LGA有關(guān)。選擇地，LGA錫接 點(diǎn)5 Q 3形成于晶粒5 Q 1之下，如圖3所示。在此 例中，并沒有如圖1所出現(xiàn)的導(dǎo)線。LGA錫接點(diǎn)LGA錫 接點(diǎn)5 0 3為矩陣形式排列，并連接至晶粒5 0 1下 方的接墊。利用此方法，其晶粒尺寸比 一 般封裝更小， 此即為芯片級(jí)封裝(CSP)。無(wú)須任何接合線(bonding w i r e )，晶粒通過晶粒5 0 1下方的LG A錫接點(diǎn)5 0 3
至LGA錫接點(diǎn)5 0 9 ，與外界溝通。此芯片級(jí)封裝具 有 一 防護(hù)層于晶粒5 0 1上方。其防護(hù)層可防止微透 鏡遭微粒污染，使用者可使用液體或氣體沖洗，不須 破壞微透鏡，即可移除玻璃上的微粒。
本發(fā)明的技術(shù)可適用于芯片直接封裝(Chip On Board, COB)、芯片級(jí)封裝類型的封裝。本發(fā)明的影響 傳感器模塊無(wú)須連接器，可直接連接至母板(MB )?？?引入表面粘著技術(shù)(SMT)的工藝，以設(shè)置影像傳感器 (CIS)模塊于母板上。本發(fā)明的另 一 優(yōu)點(diǎn)為其模塊占 據(jù)更小面積(footprint)。其錫接點(diǎn)(s o 1 d e r j o i n t ) 可為L(zhǎng)GA、球形門陣列類型(BGA)。再者，本發(fā)明的影 像傳感器模塊于母板上可重復(fù)使用。因?yàn)楸Ｗo(hù)層形成 于微透鏡區(qū)域上，避免微粒于模塊組裝(module assembly)期間，污染透鏡，此技術(shù)可于模塊組裝/系
統(tǒng)組裝期間獲得較高的產(chǎn)量。
于較佳實(shí)施例，其防護(hù)層的材料包含透明材料，
防護(hù)層可利用涂布法、粘著法所形成?；?0 1
包含LGA的接墊或錫球，與外界裝置連接。在上述模
塊內(nèi)，微透鏡形成于微透鏡區(qū)域上，基材301與濾
波器3 0 7間產(chǎn)生 一 空間。本發(fā)明可防止微透鏡受到
微粒污染。使用者可使用液體或氣體沖洗，無(wú)須損害
微透鏡，即可移除其玻璃上的微粒。對(duì)熟悉此領(lǐng)域技術(shù)者，本發(fā)明雖以較佳實(shí)例闡明 如上，然其并非用以限定本發(fā)明的精神。在不脫離本 發(fā)明的精神與范圍內(nèi)所作的修改與類似的配置，均應(yīng) 包含在下述的權(quán)利要求范圍內(nèi)，此范圍應(yīng)覆蓋所有類 似修改與類似結(jié)構(gòu)，且應(yīng)做最寬廣的詮釋。
權(quán)利要求
1.一種影像傳感器模塊，其特征在于，包含一晶粒，具有一微透鏡，其中該晶粒形成于一基材上；一透鏡座，形成于該基材上，并覆蓋該晶粒；一透鏡，形成于該透鏡座內(nèi)；一濾波器，形成于該透鏡座內(nèi)，且位于該透鏡與該晶粒間；至少一個(gè)被動(dòng)裝置，形成于該基材上，且被覆蓋于該透鏡座內(nèi)；以及導(dǎo)電凸塊，形成于該基材的底部表面上。
2 .如權(quán)利要求1所述的影像傳感器模塊，其特征 在于，其中所述的晶粒是由形成于該晶粒上的接合線 連接至該導(dǎo)電凸塊；其中該濾波器為紅外線濾光層， 其中該紅外線濾光層的材質(zhì)包含T i 0 2或光觸媒。
3 .如權(quán)利要求1所述的影像傳感器模塊，其特征 在于，其中所述的基材包括陶瓷、玻璃、樹脂材料、 石英、金屬、合金、塑料材料或印刷電路板材料。
4 . 一種影像感測(cè)模塊，其特征在于，包含一晶粒，具有 一 微透鏡，其中該晶粒形成于 一 基 材上；一透鏡座，形成于該基材上，并覆蓋該晶粒；一透鏡，形成于該透鏡座內(nèi)；一濾波器，形成于該透鏡座內(nèi)，且位于該透鏡與該晶粒間；至少 一 個(gè)被動(dòng)裝置，形成于該基材上，且被覆蓋 于該透鏡座內(nèi)；以及一第一LGA錫接點(diǎn)，形成于該基材的底部表面上。
5 .如權(quán)利要求4所述的影像感測(cè)模塊，其特征在 于，其中所述的晶粒是由形成于該晶粒上的接合線連 接至該第一 LGA錫接點(diǎn)；其中該濾波器為紅外線濾光 層，其中該紅外線濾光層的材質(zhì)包含T i 0 2或光觸媒。
6 .如權(quán)利要求4所述的影像感測(cè)模塊，其特征在 于，其中所述的基材包括陶瓷、玻璃、樹脂材料、石 英、金屬、合金、塑料材料或印刷電路板材料。
7 .如權(quán)利要求4所述的影像感測(cè)模塊，其特征在 于，其中還包含一第二 LGA錫接點(diǎn)，形成于該晶粒之 下，其中該第二 LGA錫接點(diǎn)包含接墊，形成于該基材 底部表面處的周圍區(qū)域；以及 一 保護(hù)層，形成于該晶 粒的微透鏡上，其中該保護(hù)層包含透明材料。
8 . —種影像感測(cè)模塊，其特征在于，包含芯片級(jí)封裝，具有一微透鏡區(qū)域，其中該芯片級(jí)封裝形成于 一 基材上；透鏡座，形成于該基材上，并覆蓋該晶粒；透鏡，形成于該透鏡座內(nèi)；濾波器，形成于該透鏡座內(nèi)，且位于該透鏡與該曰 曰曰粒間；至少 一 個(gè)被動(dòng)裝置，形成于該基材上，且被覆蘭于該透鏡座內(nèi)；以及第一 LGA錫接點(diǎn)，形成于該晶粒底部表面上與第~■LGA錫接點(diǎn)，形成于該基材底部表面上。9.如權(quán)利要求s所述的影像感測(cè)模塊，其特瞎在于，中所述的晶粒是藉由該第一 LGA錫接點(diǎn)連接至該第LGA錫接點(diǎn)；其中該濾波器為紅外線濾光層，中該紅外線濾光層的材質(zhì)包含TiO 2或光觸媒。10 .如權(quán)利要求8所述的影像感測(cè)模塊，其特征在于其中所述的基材包括陶瓷、玻璃、樹脂材料、石英金屬、合金、塑料材料或印刷電路板材料(
全文摘要
本發(fā)明是提供一種影像傳感器模塊，包含一形成于基材上的晶粒。其晶粒具有微透鏡區(qū)域。一透鏡座，形成于基材上，并于晶粒的上方。一透鏡，形成于透鏡座內(nèi)。一濾波器，形成于透鏡座內(nèi)，且位于透鏡與晶粒之間。至少一個(gè)被動(dòng)裝置，形成于基材上，且被透鏡座所覆蓋。導(dǎo)電凸塊或LGA(leadless grid array)錫接點(diǎn)形成于基材底部表面。
文檔編號(hào)H01L25/00GK101197359SQ20071019699
公開日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2007年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月8日
發(fā)明者張瑞賢, 楊文焜 申請(qǐng)人:育霈科技股份有限公司