[發(fā)明專利]電子裝置封裝及其制造方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010223125.2
• 申請(qǐng)日: 2010-07-02
• 公開（公告）號(hào): CN102148262A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伊奴斯彼得;金德勛;曺永尚
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 艾普特佩克股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/0203
• 分類號(hào): H01L31/0203;H01L31/18
• 代理公司: 北京中原華和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電子裝置封裝(electronic?device?package)及其制造方法，特別是涉及一種能夠防止污染且將電子裝置穩(wěn)固地接合到封裝襯底(package?substrate)的電子裝置封裝及其制造方法。

背景技術(shù)

光電傳感器(photosensor)是一種能夠感測(cè)光并提供電輸出(electrical?output)的半導(dǎo)體裝置(semiconductor?device)。圖像傳感器(Image?sensor)使用光電傳感器陣列來捕捉物體或場(chǎng)景的圖像。隨著圖像傳感器嵌入于移動(dòng)電話(mobile?phone)中以及數(shù)字相機(jī)(digitalcamera)和攝像放像機(jī)(camcorder)中，圖像傳感器的市場(chǎng)正在快速增長。

一般來說，光電傳感器是一種集成電路(integrated?circuit)，其中央部分包含一個(gè)像素(pixel)或像素陣列，用于感測(cè)光，且在其外圍部分包含端子，用于傳輸由像素感測(cè)到的光的電信號(hào)或其它控制輸入和輸出或電力。光電傳感器可使用板上芯片(chip?on?board，COB)方案，其中光電傳感器作為裸芯片(bare?chip)直接建置到相機(jī)模塊(camera?module)中，或者使用芯片級(jí)封裝(chip?scale?package，CSP)方案，其中光電傳感器芯片(photosensor?chip)與透明襯底(例如玻璃襯底)組合并封裝，且隨后所述CSP建置到相機(jī)模塊中。近些年來，CSP得到普遍使用，因?yàn)槠淇墒构怆妭鞲衅鞣庋b小型化。

必須防止顆粒、濕氣等等進(jìn)入光電傳感器封裝，因?yàn)檫M(jìn)入光電傳感器封裝中的顆粒可能會(huì)附著到光電傳感器的像素區(qū)，并導(dǎo)致圖像中的缺陷。此外，流入光電傳感器封裝中的濕氣可能使形成于光電傳感器芯片中的微透鏡(micro-lens)或彩色濾光片(color?filter)降級(jí)。因此，必須充分密封光電傳感器封裝的像素區(qū)，以防顆粒或濕氣在封裝之后進(jìn)入像素區(qū)。

如今，一種保護(hù)像素區(qū)的常用方法是使用由樹脂(例如環(huán)氧樹脂)形成的密封環(huán)(sealing?ring)來圍繞像素區(qū)。然而，使用樹脂形成的密封環(huán)無法充分密封像素區(qū)，因?yàn)闈駳鈱U(kuò)散穿過樹脂而進(jìn)入像素區(qū)中。此外，當(dāng)光電傳感器芯片與透明襯底組合時(shí)，在后續(xù)回流焊接工藝(solder?reflowprocess)期間因?yàn)榇藬U(kuò)散的濕氣而在像素區(qū)中產(chǎn)生高壓，且因此當(dāng)樹脂密封環(huán)被像素區(qū)中的高壓吹爆(blow?out)時(shí)，可能會(huì)損壞樹脂密封環(huán)。

為了解決樹脂密封環(huán)的以上問題，使用例如SnAg的焊接材料，且將密封環(huán)形成為包含排氣口(air?vent)，當(dāng)焊接材料接合時(shí)，空氣穿過所述排氣口而被釋放。此外，此密封環(huán)具有螺旋結(jié)構(gòu)(spiral?structure)，其中一端圍繞另一端，從而包含排氣口。然而，由于在有些情況下濕氣可能會(huì)穿過排氣口流入像素區(qū)中(在密封環(huán)包含排氣口的情況下)，所以不可能完全阻擋濕氣的流入。帶排氣口的密封環(huán)結(jié)構(gòu)確保了像素區(qū)域內(nèi)側(cè)和密封環(huán)外側(cè)的壓力始終處在相同壓力下，因此確保密封環(huán)決不會(huì)在后續(xù)回流工藝期間受到損壞。

同時(shí)，可用具有較低熔點(diǎn)(melting?point)的SnAg焊料來形成閉環(huán)形狀的密封環(huán)。由于此密封環(huán)通常形成于光電傳感器上的聚合物層的頂端上，所以一些濕氣仍然能在密封環(huán)下方穿透并進(jìn)入像素區(qū)域。因此在后續(xù)處理(例如表面安裝技術(shù)(Surface?Mount?Technology，SMT)回流)期間，SnAg處于液態(tài)，且SnAg密封環(huán)的一部分中可能因像素區(qū)域腔中的壓力增加而存在吹爆現(xiàn)象。

由此可見，上述現(xiàn)有的電子裝置封裝在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、制造方法上，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題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品及方法又沒有適切的結(jié)構(gòu)及方法能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新的電子裝置封裝和制造方法，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)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的電子裝置封裝存在的缺陷，而提供一種新的電子裝置封裝，其包含密封環(huán)，所述密封環(huán)能夠防止外來物質(zhì)進(jìn)入電子裝置的受保護(hù)的區(qū)(例如光電傳感器芯片的像素區(qū))，其中雖然形成閉環(huán)形狀的密封環(huán)，但不會(huì)引起例如密封環(huán)吹爆等缺陷，本發(fā)明還提供所述電子裝置封裝的制造方法。