專(zhuān)利名稱(chēng)：光電傳感器封裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光電傳感器封裝(photo-sensor package)，特別是涉及一種包含 安裝在襯底組合件處的無(wú)源裝置(passive device)的光電傳感器封裝。
背景技術(shù)：
光電傳感器是具有拍攝物體的圖像的功能的半導(dǎo)體裝置，且因此光電傳感器的市 場(chǎng)如今隨著光電傳感器安裝在移動(dòng)電話(huà)處以及數(shù)碼相機(jī)或可攜式攝像機(jī)(camcorder)中 而擴(kuò)大。光電傳感器以相機(jī)模塊的形式安裝在移動(dòng)電話(huà)、數(shù)碼相機(jī)和可攜式攝像機(jī)處。相 機(jī)模塊包含透鏡、固持件(holder)、紅外線(xiàn)(infrared，IR)濾光器、光電傳感器和印刷電路 板(printed circuit board, PCB)0透鏡使物體成像；所述圖像穿過(guò)IR濾光器而會(huì)聚于光 電傳感器上；且光電傳感器將圖像的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，從而拍攝所述圖像。一般來(lái)說(shuō)，光電傳感器包含位于其中央部分的像素區(qū)(pixel region)以及安置 在其外圍部分中的結(jié)合墊(bonding pad)。像素區(qū)感測(cè)圖像，且結(jié)合墊發(fā)射或接收在像素 處取得的圖像的電信號(hào)或其它信號(hào)，或供應(yīng)電力。光電傳感器可使用板上芯片(chip on board, COB)方案，其中光電傳感器以裸芯片(bare chip)狀態(tài)直接安裝在相機(jī)模塊處，或 芯片級(jí)封裝(chipscale package, CSP)方案，其中光電傳感器芯片被封裝且接著被安裝在 相機(jī)模塊處。當(dāng)使用CSP方案時(shí)，可防止霧微?；驖駳饬鞯紺SP方案中所產(chǎn)生的圖像感測(cè) 區(qū)中。同時(shí)，光電傳感器封裝作為用以制造相機(jī)模塊的一個(gè)組件而出售，或在不同制造 線(xiàn)(fabricating line)中組裝到相機(jī)模塊中。即，將光電傳感器封裝作為單獨(dú)的組件而制 造，移到不同的制造線(xiàn)或工廠(chǎng)，且接著安裝在印刷電路板(PCB)處。此后，附接柔性印刷電 路(flexible printed circuit，F(xiàn)PC)，且接著將固持件和透鏡外殼安裝在PCB處，從而完 成相機(jī)模塊。在將光電傳感器封裝安裝在PCB處的過(guò)程中，將無(wú)源裝置(例如電阻器、電感器和 電容器)安裝在PCB的另一區(qū)處，且因此電連接到光電傳感器封裝。如上文所述，當(dāng)除光電 傳感器封裝之外還將無(wú)源裝置安裝在PCB處時(shí)，PCB的大小增加。此外，當(dāng)將無(wú)源裝置安裝 在PCB處時(shí)，無(wú)源裝置與光電傳感器封裝之間的距離變得較遠(yuǎn)，且因此使電信號(hào)的路徑變 得較長(zhǎng)。因此，電特性惡化。此外，由于安裝光電傳感器封裝的過(guò)程是與安裝無(wú)源裝置的過(guò) 程分開(kāi)執(zhí)行，因此制造工藝變得復(fù)雜。由此可見(jiàn)，上述現(xiàn)有的光電傳感器封裝在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺 陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決上述存在的問(wèn)題，相關(guān)廠(chǎng)商莫不費(fèi)盡心思來(lái)謀求解決 之道，但長(zhǎng)久以來(lái)一直未見(jiàn)適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒(méi)有適切結(jié)構(gòu)能夠解決 上述問(wèn)題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問(wèn)題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的光電傳感 器封裝，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的光電傳感器封裝存在的缺陷，而提供一種新型結(jié) 構(gòu)的光電傳感器封裝，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使其包含無(wú)源裝置，非常適于實(shí)用。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種新型結(jié)構(gòu)的光電傳感器封裝，所要解決的技術(shù) 問(wèn)題是使其能夠通過(guò)將無(wú)源裝置建構(gòu)在安裝有光電傳感器芯片的透明襯底上來(lái)克服現(xiàn)有 技術(shù)的問(wèn)題，從而更加適于實(shí)用。本發(fā)明的還一目的在于，提供一種新型結(jié)構(gòu)的光電傳感器封裝，所要解決的技術(shù) 問(wèn)題是使其通過(guò)蝕刻透明襯底的安裝有光電傳感器芯片的某一區(qū)以便形成凹座，且通過(guò)將 無(wú)源裝置安裝在所述凹座中而形成，從而更加適于實(shí)用。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。為達(dá)到上述目 的，依據(jù)本發(fā)明的光電傳感器封裝，包含襯底組合件；光電傳感器芯片，其安裝在所述襯 底組合件處；焊料球，其用以電連接所述光電傳感器芯片、所述襯底組合件和印刷電路板； 以及無(wú)源裝置，其安裝在所述襯底組合件處。所述襯底組合件的一部分的厚度可小于其它部分的厚度。光電傳感器芯片可安裝在厚度較小的這一部分處。無(wú)源裝置可安置在光電傳感器芯片的像素區(qū)的外側(cè)。無(wú)源裝置可安裝在襯底組合件的安置有光電傳感器芯片的一側(cè)。無(wú)源裝置可安置在焊料球之間。無(wú)源裝置可安置在焊料球外側(cè)。無(wú)源裝置可安裝在襯底組合件的未安置光電傳感器芯片的另一側(cè)。無(wú)源裝置可通過(guò)穿孔而電連接到襯底組合件的一側(cè)，所述穿孔穿透襯底組合件的 一部分且用導(dǎo)電材料填充。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。為達(dá)到上述目 的，依據(jù)本發(fā)明的光電傳感器封裝，包含襯底組合件，其包含透明襯底；光電傳感器芯片， 其安裝在所述襯底組合件處；多個(gè)焊料球，其用以電連接所述光電傳感器芯片、所述襯底組 合件和印刷電路板；以及無(wú)源裝置，其安裝在所述襯底組合件的透明襯底中。襯底組合件的一部分的厚度可小于其它部分的厚度，且光電傳感器芯片可安裝在 厚度較小的這一部分處。無(wú)源裝置可安裝在光電傳感器芯片的像素區(qū)的外側(cè)。無(wú)源裝置可安裝在通過(guò)在對(duì)應(yīng)于所述焊料球中的至少一個(gè)的區(qū)處蝕刻透明襯底 而形成的凹座中。無(wú)源裝置可安裝在通過(guò)在焊料球與光電傳感器芯片之間的區(qū)處蝕刻透明 襯底而形成的凹座中。無(wú)源裝置可安裝在通過(guò)在焊料球外側(cè)蝕刻透明襯底而形成的凹座 中。無(wú)源裝置可通過(guò)形成于透明襯底的表面上的金屬線(xiàn)而達(dá)成電連接。無(wú)源裝置可通過(guò)通孔而電連接到透明襯底的表面，所述通孔垂直穿過(guò)透明襯底的 一區(qū)，且導(dǎo)電材料埋入所述通孔中。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明 光電傳感器封裝至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果本發(fā)明由于無(wú)源裝置安裝在光電傳感器封 裝的襯底組合件處，因此與無(wú)源裝置安裝在印刷電路板處的常規(guī)技術(shù)相比，可減小印刷電路板的大小。即，可使建構(gòu)無(wú)源裝置的區(qū)域以及例如連接到無(wú)源裝置的線(xiàn)的寬度等區(qū)域減 小。此外，由于可使光電傳感器芯片與無(wú)源裝置之間的距離減小，因此電特性也得以改進(jìn)。 此外，由于建構(gòu)過(guò)程可被簡(jiǎn)化，因此與常規(guī)技術(shù)相比，可減少工藝的數(shù)目。因此，還可減小相 機(jī)模塊的重量。綜上所述，本發(fā)明是有關(guān)于一種光電傳感器封裝，包含襯底組合件；光電傳感器 芯片，其安裝在所述襯底組合件處；焊料球，其用以電連接所述光電傳感器芯片、所述襯底 組合件和印刷電路板；以及無(wú)源裝置，其安裝在所述襯底組合件處。由于所述無(wú)源裝置安置 在所述光電傳感器封裝的所述襯底組合件上，因此與無(wú)源裝置安置在印刷電路板上的常規(guī) 技術(shù)相比，可減小所述印刷電路板的大小。此外，由于可減小光電傳感器芯片與無(wú)源裝置之 間的距離，因此電特性也得以改進(jìn)，且可減少工藝的數(shù)目。上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠 更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一示范性實(shí)施例的光電傳感器封裝的平面圖。圖2和圖3是分別沿圖1的線(xiàn)A-A和線(xiàn)B-B截取的橫截面圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明第二示范性實(shí)施例的光電傳感器封裝的平面圖。圖5是沿圖4的線(xiàn)C-C截取的橫截面圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明第三示范性實(shí)施例的光電傳感器封裝的橫截面圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明第四示范性實(shí)施例的光電傳感器封裝的橫截面圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明第五示范性實(shí)施例的光電傳感器封裝的平面圖。圖9和圖10是分別沿圖8的線(xiàn)A-A和線(xiàn)B-B截取的橫截面圖。圖11到圖13是根據(jù)本發(fā)明第五示范性實(shí)施例的經(jīng)修改實(shí)例的光電傳感器封裝的 平面圖。圖14是根據(jù)本發(fā)明第六示范性實(shí)施例的光電傳感器封裝的橫截面圖。圖15到圖17是說(shuō)明將根據(jù)本發(fā)明第五示范性實(shí)施例的無(wú)源裝置安裝在透明襯底 中的方法的橫截面圖。圖18是根據(jù)本發(fā)明第七示范性實(shí)施例的安裝著無(wú)源裝置的襯底組合件的橫截面 圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將參看附圖詳細(xì)描述具體的示范性實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以不同形式 來(lái)體現(xiàn)，且不應(yīng)被解釋為限于本文所陳述的示范性實(shí)施例。相反，提供這些示范性實(shí)施例是 為了使本發(fā)明全面且完整，且將向所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員完全傳達(dá)本發(fā)明的范圍。此外，相同 或相似參考標(biāo)號(hào)表示相同或相似的組成元件，但它們出現(xiàn)在本發(fā)明的不同示范性實(shí)施例或 圖式中。所述圖式不一定按比例繪制，且在一些情況下，比例可能已經(jīng)放大，以便清楚地說(shuō) 明示范性實(shí)施例的特征。當(dāng)?shù)谝粚颖环Q(chēng)為在第二層“上”或在襯底“上”時(shí)，其不僅表示第一層直接形成于第二層或襯底上的情況，而且表示第一層與第二層或襯底之間存在第三層 的情況。圖1是根據(jù)本發(fā)明第一示范性實(shí)施例的光電傳感器封裝的平面圖。圖2和圖3是 分別沿圖1的線(xiàn)A-A和線(xiàn)B-B截取的橫截面圖。
請(qǐng)參閱圖1到圖3所示，根據(jù)第一示范性實(shí)施例的光電傳感器封裝包含光電傳感 器芯片10，其用于感測(cè)圖像；襯底組合件20，其被安置成面向光電傳感器芯片10，且電連接 到光電傳感器芯片10 ；焊料部分(solder part) 30，其用于電連接光電傳感器芯片10、襯底 組合件20和印刷電路板50 ；以及無(wú)源裝置40，其安裝在襯底組合件20的像素區(qū)11的外 側(cè)。光電傳感器芯片10包含像素區(qū)11，其安置在光電傳感器芯片10的中央部分以 感測(cè)圖像；以及端子區(qū)(terminal region)(未圖示)，其安置在光電傳感器芯片10的外圍 部分，以傳輸像素區(qū)11中拍攝的圖像的電信號(hào)，收發(fā)其它信號(hào)或供應(yīng)電力。像素區(qū)11可包 含多個(gè)光電二極管(Photodiode)，其用于將光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；三個(gè)色彩(即，紅、綠和藍(lán)) 的濾色器(color filter)，其安置在光電二極管上以對(duì)色彩進(jìn)行分類(lèi)；以及微透鏡(micro lens)，其安置在濾色器上，用于將光聚焦在光電二極管上，且因此增強(qiáng)敏感性。光電二極 管、濾色器和微透鏡可彼此堆疊。襯底組合件20包含透明襯底21 ；金屬線(xiàn)22，其選擇性地形成于透明襯底21的 安裝有光電傳感器芯片10的一側(cè)上；以及絕緣層23，其形成于金屬線(xiàn)22上以使金屬線(xiàn)22 絕緣。透明襯底21可用透明材料(例如玻璃和塑料)而以具有某一厚度的板形狀來(lái)形成。 可將光學(xué)材料涂施在透明襯底21的形成金屬線(xiàn)22的一側(cè)或透明襯底21的未形成金屬線(xiàn) 22的另一側(cè)上，從而對(duì)所要波長(zhǎng)帶中的光執(zhí)行過(guò)濾且改進(jìn)所述光的敏感性。舉例來(lái)說(shuō)，將 用于透射或阻擋某一波長(zhǎng)帶中的光的紅外線(xiàn)(IR)截止膜(cut-off film)(未圖示)或IR 截止濾光器(未圖示)涂施在透明襯底21的光進(jìn)入的另一側(cè)上。金屬線(xiàn)22形成于透明襯 底21的一側(cè)上以及環(huán)繞對(duì)應(yīng)于像素區(qū)11的區(qū)的外側(cè)區(qū)中?？墒褂糜∷⒐に噥?lái)使金屬線(xiàn)22 圖案化，或在沉積金屬材料之后，通過(guò)拍攝和蝕刻工藝來(lái)使金屬線(xiàn)22圖案化。此外，絕緣層 23形成于金屬線(xiàn)22上，以暴露金屬線(xiàn)22的某一部分。S卩，金屬線(xiàn)22的連接到印刷電路板 和光電傳感器芯片10的某部分由絕緣層23暴露。也可通過(guò)印刷工藝來(lái)使絕緣層23圖案 化，或在沉積絕緣材料之后，通過(guò)拍攝和蝕刻工藝來(lái)使絕緣層23圖案化。焊料部分30包含焊料密封環(huán)(solder sealing ring) 31，用于防止外來(lái)物質(zhì)流 入包含光電傳感器芯片10的像素區(qū)11的密封區(qū)中；多個(gè)倒裝芯片焊點(diǎn)(flip chip solder joint)32，用于電連接光電傳感器芯片10和襯底組合件20 ；多個(gè)焊料球(solder ball)33, 用于電連接襯底組合件20和印刷電路板50 ；以及連接焊料(connection solder) 34，用于 電連接襯底組合件20和無(wú)源裝置40。焊料密封環(huán)31安置成環(huán)繞光電傳感器芯片10與襯 底組合件20之間的包含光電傳感器芯片10的像素區(qū)11的密封區(qū)，且防止外來(lái)物質(zhì)流入襯 底組合件20與光電傳感器芯片10之間的空間中。焊料密封環(huán)墊31a和31b形成于透明襯 底21的某一部分以及光電傳感器芯片10的某一部分上，以形成焊料密封環(huán)31。在此，絕緣 層23可形成于焊料密封環(huán)墊31b上，以部分暴露焊料密封環(huán)墊31b。焊料密封環(huán)31可具 有能夠封裝密封區(qū)的任何形狀。舉例來(lái)說(shuō)，焊料密封環(huán)31可具有各種形狀，例如閉合環(huán)路 形狀以及非閉合環(huán)路形狀，其具有某一寬度和長(zhǎng)度，且包含空氣路徑。此外，焊料密封環(huán)31可包含主焊料密封環(huán)，其具有非閉合環(huán)路形狀和某一寬度；以及一個(gè)或一個(gè)以上具有預(yù) 設(shè)寬度的副焊料(sub-solder)密封環(huán)，其圍繞主焊料密封環(huán)的非閉合部分。所述多個(gè)倒裝 芯片焊點(diǎn)32在焊料密封環(huán)31的外側(cè)上安置于光電傳感器芯片10與襯底組合件20之間。 倒裝芯片焊點(diǎn)墊32a形成于光電傳感器芯片10上的某一區(qū)中，以形成倒裝芯片焊點(diǎn)32，且 倒裝芯片焊點(diǎn)32安置于光電傳感器芯片10上的倒裝芯片焊點(diǎn)墊32a與襯底組合件20的 金屬線(xiàn)22之間。所述多個(gè)焊料球33在光電傳感器芯片10的外側(cè)結(jié)合到襯底組合件20的 金屬線(xiàn)22上，從而電連接襯底組合件20和印刷電路板50。連接焊料34形成于襯底組合 件20的金屬線(xiàn)22與無(wú)源裝置40的連接墊41之間。在此，所述多個(gè)焊料球33沿具有(例 如)四邊形形狀的透明襯底21的外部線(xiàn)以相等間隔形成。去除焊料球33中的至少一者， 且可實(shí)施至少一個(gè)無(wú)源裝置40來(lái)代替被去除的焊料球。無(wú)源裝置40可包含去耦電容器(decoupling capacitor)、電感器、電阻器和濾波 器中的一者或一者以上，且在去除多個(gè)在印刷電路板50與光電傳感器芯片10之間傳輸?shù)?信號(hào)的噪聲中起一部分作用。無(wú)源裝置40安置在襯底組合件20上，且安裝在透明襯底21 的待連接到金屬線(xiàn)22的由絕緣層23暴露的某一區(qū)的一側(cè)。舉例來(lái)說(shuō)，無(wú)源裝置40和焊料 球33可安置在同一軸上。即，無(wú)源裝置40安裝在形成于透明襯底21的一側(cè)以環(huán)繞光電傳 感器芯片10的所述多個(gè)焊料球33中的至少一者的位置處，使得無(wú)源裝置40充當(dāng)焊料球33 以電連接光電傳感器芯片10和印刷電路板50。此時(shí)，該連接焊料34可形成于金屬線(xiàn)22上 以建構(gòu)無(wú)源裝置40，且連接墊41可形成于無(wú)源裝置40上。因此，無(wú)源裝置40連接于襯底 組合件20的金屬線(xiàn)22與印刷電路板50的墊(未圖示)之間。如圖中所說(shuō)明，無(wú)源裝置40 可安裝在兩個(gè)鄰近的焊料球33被去除的位置處或一個(gè)焊料球33被去除的位置中。此外， 兩個(gè)或兩個(gè)以上無(wú)源裝置中的每一者可安裝在至少一個(gè)焊料球33被去除的位置處。同時(shí)，印刷電路板50可通過(guò)連接墊而連接到焊料球33，且來(lái)自外部的驅(qū)動(dòng)電壓和 電流通過(guò)襯底組合件20而供應(yīng)到光電傳感器芯片10，因?yàn)殡娐穲D案印刷在印刷電路板50 上。印刷電路板50可包含各種板，例如單層或多層印刷電路板、金屬印刷電路板以及柔性 印刷電路，其能夠?qū)?lái)自外部的驅(qū)動(dòng)電壓和電流供應(yīng)到光電傳感器芯片10。如上文所述，根據(jù)本發(fā)明第一示范性實(shí)施例的光電傳感器封裝包含安裝在襯底組 合件20的透明襯底21處的無(wú)源裝置40，其中無(wú)源裝置40和焊料球33安裝在同一軸處。 因此，與光電傳感器封裝和無(wú)源裝置安裝在印刷電路板處的常規(guī)技術(shù)相比，可減小印刷電 路板50的大小，且因此還可減小相機(jī)模塊的大小。此外，根據(jù)常規(guī)技術(shù)，信號(hào)路徑在光電傳 感器10與無(wú)源裝置40之間延長(zhǎng)了一長(zhǎng)距離，且因此其電特性隨著噪聲流入信號(hào)中而惡化。 然而，由于在本發(fā)明的光電傳感器封裝中，無(wú)源裝置40安裝在襯底組合件20處，且鄰近光 電傳感器芯片10而安置，因此信號(hào)路徑被縮短，且因此使相機(jī)模塊的電特性得到改進(jìn)。圖4是根據(jù)本發(fā)明第二示范性實(shí)施例的光電傳感器封裝的平面圖，且圖5是沿圖 4的線(xiàn)C-C截取的橫截面圖。請(qǐng)參閱圖4和圖5所示，根據(jù)第二示范性實(shí)施例的光電傳感器封裝包含建構(gòu)在透 明襯底21下方且在焊料球33的外側(cè)上的無(wú)源裝置40。即，多個(gè)焊料球33安置在透明襯 底21下方以環(huán)繞光電傳感器芯片10，且無(wú)源裝置40建構(gòu)在透明襯底21下方且在焊料球 33的外側(cè)上，遠(yuǎn)離焊料球33。因此，形成絕緣層23以在透明襯底21的外側(cè)選擇性地暴露 金屬線(xiàn)22。
如上文的第二示范性實(shí)施例中所示，當(dāng)將無(wú)源裝置40建構(gòu)在透明襯底21的焊料 球33的外側(cè)上時(shí)，透明襯底21的大小應(yīng)大于第一示范性實(shí)施例的透明襯底21的大小。即， 透明襯底21的大小依據(jù)金屬線(xiàn)22的面積和無(wú)源裝置40的面積而增加。然而，盡管透明襯 底21的大小變得大于第一示范性實(shí)施例的大小，但有可能減小印刷電路板的大小而不增 加相機(jī)模塊的大小。因此，與常規(guī)技術(shù)相比，可進(jìn)一步減小相機(jī)模塊的大小。圖6 是根據(jù)本發(fā)明第三示范性實(shí)施例的光電傳感器封裝的橫截面圖。請(qǐng)參閱圖6所示，根據(jù)第三示范性實(shí)施例的光電傳感器封裝包含安裝在透明襯底 21處的無(wú)源裝置40。S卩，無(wú)源裝置40在像素區(qū)的外側(cè)上是安置在透明襯底21上，例如安 置在透明襯底21的對(duì)應(yīng)于多個(gè)焊料球33中的一者的部分上。無(wú)源裝置40電連接到透明 襯底21下方的金屬線(xiàn)22。為此目的，形成穿孔(penetration hole) 24以穿透該透明襯底 21的某一區(qū)中的上部和下部部分，且在其中包含導(dǎo)電材料；在透明襯底21上在穿孔24上 方形成上部線(xiàn)(upper line) 25 ；且形成絕緣層26，以保護(hù)并選擇性地暴露上部線(xiàn)25。此外， 無(wú)源裝置40通過(guò)連接墊41和連接焊料34而連接到上部線(xiàn)25。因此，無(wú)源裝置40通過(guò)上 部線(xiàn)25和其中埋有導(dǎo)電材料的穿孔24而電連接到透明襯底21下方的金屬線(xiàn)22。通過(guò)這 種方案，在透明襯底21上形成多個(gè)無(wú)源裝置40，且因此可減小相機(jī)模塊的大小。圖7是根據(jù)本發(fā)明第四示范性實(shí)施例的光電傳感器封裝的橫截面圖。請(qǐng)參閱圖7所示，根據(jù)第四示范性實(shí)施例的光電傳感器封裝包含光電傳感器芯 片10，其安置在透明襯底21下方的某一區(qū)中，優(yōu)選的是，安置在透明襯底21的中央部分上； 以及無(wú)源裝置40，其安置在透明襯底21上，其中該中央部分與其它部分相比具有較小厚 度?？赏ㄟ^(guò)干式或濕式蝕刻來(lái)減小透明襯底21的中央部分的厚度。在此，被蝕刻的部分與 未被蝕刻的部分之間的梯段高度(st印height)可為陡峭的或平緩的。同時(shí)，無(wú)源裝置40 在像素區(qū)外側(cè)是安裝在透明襯底21處，例如安裝在透明襯底21的對(duì)應(yīng)于焊料球33的部分 處，以穿透該透明襯底21的某一區(qū)的上部和下部部分以及透明襯底21上的上部線(xiàn)25。因 此，無(wú)源裝置40通過(guò)埋有導(dǎo)電材料的穿孔24而與下伏(underlying)的金屬線(xiàn)22連接。如本發(fā)明第四示范性實(shí)施例中所示，由于光電傳感器芯片10安裝在厚度小于外 圍區(qū)的厚度的中央?yún)^(qū)處，因此有可能減小光電傳感器封裝的厚度和相機(jī)模塊的厚度。此外， 焊料球33的大小是依據(jù)光電傳感器芯片10的厚度而確定。因此，焊料球33的大小可較小， 因?yàn)楣怆妭鞲衅餍酒?0安置在透明襯底21的中央?yún)^(qū)中。因此，光電傳感器封裝的大小也 可減小。同時(shí)，第四示范性實(shí)施例中所描述的將光電傳感器芯片10安置在透明襯底21下 方的中央?yún)^(qū)中適用于第一和第二示范性實(shí)施例。即，光電傳感器芯片10可安裝在透明襯底 21下方的中央?yún)^(qū)處，且無(wú)源裝置40可安裝在焊料球33的外側(cè)，遠(yuǎn)離焊料球33，或與透明襯 底21下方的焊料球33安裝在同一軸上。圖8是根據(jù)本發(fā)明第五示范性實(shí)施例的光電傳感器封裝的平面圖。圖9和圖10 是分別沿圖8的線(xiàn)A-A和線(xiàn)B-B截取的橫截面圖。請(qǐng)參閱圖8到圖10所示，根據(jù)第五示范性實(shí)施例的光電傳感器封裝包含光電傳 感器芯片10，用于感測(cè)圖像；襯底組合件20，其安置成面向光電傳感器芯片10，且電連接到 光電傳感器芯片10 ；焊料部分30，用于電連接光電傳感器芯片10、襯底組合件20和印刷電 路板50 ；以及無(wú)源裝置40，其埋入且安裝在襯底組合件20的透明襯底21中。第五示范性實(shí)施例與第一示范性實(shí)施例的不同之處在于，無(wú)源裝置40安裝在襯底組合件20的透明襯 底21中，主要將對(duì)此進(jìn)行描述。無(wú)源裝置40安裝在襯底組合件20的透明襯底21中。即，具有某一形狀的凹座形 成于透明襯底21的某一區(qū)中，且接著，無(wú)源裝置40安裝在所述凹座中，且將例如聚合物等 絕緣材料埋入凹座的其余區(qū)中。舉例來(lái)說(shuō)，無(wú)源裝置40和焊料球33可同軸安置。S卩，凹座 形成于形成安置在透明襯底21的表面上以環(huán)繞光電傳感器芯片10的焊料球33中的至少 一者的位置處，且無(wú)源裝置40安裝在凹座中，以便減小安裝無(wú)源裝置40的區(qū)域。舉例來(lái)說(shuō)， 無(wú)源裝置40可安裝在對(duì)應(yīng)于兩個(gè)焊料球33的區(qū)中。為此，連接墊(未圖示)可形成于金 屬線(xiàn)22和無(wú)源裝置40上。同時(shí)，無(wú)源裝置40可安裝在透明襯底21的各個(gè)區(qū)中的一者中。舉例來(lái)說(shuō)，無(wú)源裝 置40可安裝在對(duì)應(yīng)于單個(gè)焊料球33的區(qū)中，如圖11中所說(shuō)明，或無(wú)源裝置40可安置在光 電傳感器芯片10與兩個(gè)焊料球33之間的區(qū)之間，如圖12中所說(shuō)明。盡管根據(jù)先前實(shí)施例 安裝一個(gè)無(wú)源裝置40，但可在光電傳感器封裝中提供三份無(wú)源裝置40，如圖13中所說(shuō)明。 即，根據(jù)本發(fā)明，可將至少一個(gè)無(wú)源裝置40安裝在光電傳感器封裝的透明襯底21中。另外，請(qǐng)參閱圖14所示，安置在透明襯底21的下部表面中的某一區(qū)(優(yōu)選為中央 部分)可具有比其它部分的厚度小的厚度，且光電傳感器芯片10可安裝在所述中央部分 中?？赏ㄟ^(guò)干式或濕式蝕刻來(lái)減小透明襯底21的中央部分的厚度。在此，被蝕刻的部分與 未被蝕刻的部分之間的梯段高度可為陡峭的或平緩的。同時(shí)，無(wú)源裝置40在像素區(qū)的外側(cè) 上是安裝在透明襯底21的上部表面中，例如在透明襯底21中安裝在焊料球33的外側(cè)上。 由此，由于光電傳感器芯片10安裝在比邊緣部分薄的中央部分中，因此光電傳感器芯片10 的厚度可減小，且因此，相機(jī)模塊的厚度可減小。另外，焊料球33的大小是根據(jù)光電傳感器 芯片10的厚度來(lái)確定，且光電傳感器芯片10安裝在透明襯底21的厚度較小的中央部分 中。因此，可使焊料球33小型化，且因此可使光電傳感器封裝小型化?，F(xiàn)將參閱圖15到圖17來(lái)描述如上文所述的根據(jù)第五實(shí)施例的將無(wú)源裝置40安 裝在透明襯底21中的方法。請(qǐng)參閱圖15所示，蝕刻透明襯底21的某一區(qū)，以形成可在其上執(zhí)行干式蝕刻或濕 式蝕刻的凹座26。優(yōu)選的是，凹座26比待安裝的無(wú)源裝置寬。此外，凹座26具有并不過(guò) 度地大于或小于無(wú)源裝置的高度的深度，且優(yōu)選的是，凹座26具有等于無(wú)源裝置的高度的 深度。凹座26的側(cè)壁可具有平緩的傾斜。甚至在此情況下，優(yōu)選的是，凹座26的底部表面 比無(wú)源裝置寬。這是因?yàn)槿绻甲?6的底部表面比無(wú)源裝置窄，那么無(wú)源裝置是懸在凹座 26的側(cè)壁上，而不會(huì)緊密地接觸凹座26的底部表面，使得無(wú)源裝置不穩(wěn)定地放置在凹座26 的底部表面上。請(qǐng)參閱圖16所示，無(wú)源裝置40安裝在形成于透明襯底21中的凹座26中。使無(wú) 源裝置40接觸凹座26的底部表面，且因此穩(wěn)定地放置在凹座26的底部表面上。可將粘性 材料施加到無(wú)源裝置40的接觸凹座26的底部表面的表面上或施加到凹座26的底部表面， 使得無(wú)源裝置40穩(wěn)定地放置在凹座26的底部表面上。接著，在放置無(wú)源裝置40的凹座26 的其余空間中形成聚合物27，以填充凹座26。此時(shí)，聚合物27在無(wú)源裝置40的暴露表面 以外形成，以防止稍后將形成的金屬通過(guò)聚合物27與無(wú)源裝置40電絕緣。為此，在聚合物 27形成之后可執(zhí)行蝕刻工藝，以將透明襯底21上或無(wú)源裝置40上剩余的聚合物27去除，或執(zhí)行印刷工藝，以?xún)H在受限區(qū)中形成聚合物27。請(qǐng)參閱圖17所示，金屬線(xiàn)22形成于透明襯底21上，包含位于無(wú)源裝置40上的至 少一部分。可通過(guò)使用例如濺鍍或電鍍等方法而在透明襯底21上形成金屬層，且接著通過(guò) 經(jīng)由照相和蝕刻工藝使所述金屬層圖案化，來(lái)形成金屬線(xiàn)22。當(dāng)通過(guò)使用陰影掩模(shadow mask)的濺鍍執(zhí)行沉積工藝時(shí)，可在無(wú)照相和蝕刻工藝的情況下形成金屬線(xiàn)22。或者，可通 過(guò)印刷工藝來(lái)形成金屬線(xiàn)22。也在此情況下，可在無(wú)照相和蝕刻工藝的情況下形成金屬線(xiàn) 22。在下文中，形成用于暴露金屬線(xiàn)22的某一區(qū)的電介質(zhì)層(dielectriclayer)(未 圖示)，且接著，可通過(guò)連接部分而將金屬線(xiàn)22附接到光電傳感器芯片?；蛘?，可在透明襯底21的一表面上以及透明襯底21的內(nèi)部形成第二金屬線(xiàn)22A， 而不是將形成于透明襯底21的另一表面上的金屬線(xiàn)22直接連接到無(wú)源裝置40，如圖18中 所說(shuō)明，使得第二金屬線(xiàn)22k可通過(guò)其中埋有導(dǎo)電材料的通孔28和29而連接到無(wú)源裝置 40和金屬線(xiàn)22。在此情況下，優(yōu)選的是，電介質(zhì)層23A形成于第二金屬線(xiàn)22A上，以防止第 二金屬線(xiàn)22A暴露于外部。另外，在此情況下，無(wú)源裝置40可完全埋入透明襯底21中，而 不是使無(wú)源裝置40的表面暴露于透明襯底21之外。如上文所述，根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施例的光電傳感器封裝包含無(wú)源裝置40， 其可安裝在襯底組合件20的透明襯底21中，且優(yōu)選的是，與焊料球33同軸安裝。因此，與 光電傳感器封裝和無(wú)源裝置安裝在印刷電路板上的常規(guī)技術(shù)相比，可減小根據(jù)本發(fā)明的印 刷電路板的大小，且因此也可減小相機(jī)模塊的大小。此外，根據(jù)常規(guī)技術(shù)，信號(hào)路徑在光電 傳感器10與無(wú)源裝置40之間延長(zhǎng)了一長(zhǎng)距離，且因此其電特性隨著噪聲流入信號(hào)中而惡 化。然而，由于在本發(fā)明的光電傳感器封裝中，無(wú)源裝置40安裝在襯底組合件20上，且鄰近 光電傳感器芯片10而安置，因此信號(hào)路徑被縮短，且因此使相機(jī)模塊的電特性得到改進(jìn)。如上文所述，根據(jù)本發(fā)明的光電傳感器封裝包含安置在襯底組合件的上部側(cè)或下 部側(cè)上的無(wú)源裝置，其中光電傳感器芯片安置在襯底組合件的下部側(cè)上。在無(wú)源裝置安裝 在襯底組合件的下部側(cè)的情況下，無(wú)源裝置可與所述多個(gè)焊料球安裝在同一軸上，或安裝 在焊料球的外側(cè)，遠(yuǎn)離焊料球。此外，在無(wú)源裝置安裝在襯底組合件的上部側(cè)的情況下，無(wú) 源裝置經(jīng)形成以穿透該透明襯底的上部和下部部分，且通過(guò)其中埋有導(dǎo)電材料的穿孔而連 接到襯底組合件下方的金屬線(xiàn)。同時(shí)，建構(gòu)無(wú)源裝置的襯底組合件具有中央部分，其厚度小 于其它部分的厚度，使得光電傳感器芯片安置在中央部分上。另外，襯底組合件的其中安裝有本發(fā)明的光電傳感器封裝的光電傳感器芯片的某 一區(qū)經(jīng)蝕刻以形成凹座，且無(wú)源裝置安裝在所述凹座中。無(wú)源裝置在形成有焊料球的區(qū)中 可安裝在形成于透明襯底中的凹座中，或埋入至焊料球與光電傳感器芯片之間的區(qū)中。艮口， 無(wú)源裝置可鄰近于形成有焊料球的區(qū)。根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，由于無(wú)源裝置安裝在光電傳感器封裝的襯底組合件 處，因此與無(wú)源裝置安裝在印刷電路板處的常規(guī)技術(shù)相比，可減小印刷電路板的大小。艮口， 可使建構(gòu)無(wú)源裝置的區(qū)域以及例如連接到無(wú)源裝置的線(xiàn)的寬度等區(qū)域減小。此外，由于可 使光電傳感器芯片與無(wú)源裝置之間的距離減小，因此電特性也得以改進(jìn)。此外，由于建構(gòu)過(guò) 程可被簡(jiǎn)化，因此與常規(guī)技術(shù)相比，可減少工藝的數(shù)目。因此，還可減小相機(jī)模塊的重量。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾 為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì) 對(duì)以上實(shí)施 例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種光電傳感器封裝，其特征在于其包括襯底組合件；光電傳感器芯片，其安裝在所述襯底組合件處；焊料球，其用以電連接所述光電傳感器芯片、所述襯底組合件和印刷電路板；以及無(wú)源裝置，其安裝在所述襯底組合件處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電傳感器封裝，其特征在于所述襯底組合件的一部分的厚 度小于其它部分的厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電傳感器封裝，其特征在于所述光電傳感器芯片安裝在厚 度較小的所述一部分處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電傳感器封裝，其特征在于所述無(wú)源裝置安裝在所述光電 傳感器芯片的像素區(qū)的外側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電傳感器封裝，其特征在于所述無(wú)源裝置安裝在所述襯底 組合件的安置有所述光電傳感器芯片的一側(cè)處。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光電傳感器封裝，其中所述無(wú)源裝置安裝在所述焊料球之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光電傳感器封裝，其中所述無(wú)源裝置安裝在所述焊料球的外側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電傳感器封裝，其特征在于所述無(wú)源裝置安裝在所述襯底 組合件的未安置所述光電傳感器芯片的另一側(cè)處。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光電傳感器封裝，其特征在于所述無(wú)源裝置通過(guò)穿孔而電連 接到所述襯底組合件的一側(cè)，所述穿孔穿透所述襯底組合件的一部分且用導(dǎo)電材料填充。
10.一種光電傳感器封裝，其特征在于其包括 襯底組合件，其包含透明襯底；光電傳感器芯片，其安裝在所述襯底組合件處；多個(gè)焊料球，其用以電連接所述光電傳感器芯片、所述襯底組合件和印刷電路板；以及 無(wú)源裝置，其安裝在所述襯底組合件的所述透明襯底中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光電傳感器封裝，其中所述襯底組合件的一部分的厚度小 于其它部分的厚度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光電傳感器封裝，其特征在于所述光電傳感器芯片安裝在 厚度較小的所述一部分處。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光電傳感器封裝，其特征在于所述無(wú)源裝置安裝在所述光 電傳感器芯片的像素區(qū)的外側(cè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光電傳感器封裝，其特征在于所述無(wú)源裝置安裝在通過(guò)在 對(duì)應(yīng)于所述焊料球中的至少一個(gè)的區(qū)處蝕刻所述透明襯底而形成的凹座中。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光電傳感器封裝，其特征在于所述無(wú)源裝置安裝在通過(guò)在 所述焊料球與所述光電傳感器芯片之間的區(qū)處蝕刻所述透明襯底而形成的凹座中。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光電傳感器封裝，其特征在于所述無(wú)源裝置安裝在通過(guò)在 所述焊料球的外側(cè)蝕刻所述透明襯底而形成的凹座中。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光電傳感器封裝，其特征在于所述無(wú)源裝置通過(guò)形成于所述透明襯底的表面上的金屬線(xiàn)而達(dá)成電連接。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光電傳感器封裝，其特征在于所述無(wú)源裝置通過(guò)通孔而電 連接到所述透明襯底的表面，所述通孔垂直穿過(guò)所述透明襯底的區(qū)，且導(dǎo)電材料埋入所述 通孔中。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種光電傳感器封裝，包含襯底組合件；光電傳感器芯片，其安裝在所述襯底組合件處；焊料球，其用以電連接所述光電傳感器芯片、所述襯底組合件和印刷電路板；以及無(wú)源裝置，其安裝在所述襯底組合件處。由于所述無(wú)源裝置安置在所述光電傳感器封裝的所述襯底組合件上，因此與無(wú)源裝置安置在印刷電路板上的常規(guī)技術(shù)相比，可減小所述印刷電路板的大小。此外，由于可減小光電傳感器芯片與無(wú)源裝置之間的距離，因此電特性也得以改進(jìn)，且可減少工藝的數(shù)目。
文檔編號(hào)H01L23/495GK101887878SQ20101018026
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月14日
發(fā)明者林基泰, 羅正錫, 金熙大, 金真寬 申請(qǐng)人:艾普特佩克股份有限公司