光电装置封装结构及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光电装置封装结构。所述封装结构包括反置于一第一基板上的一装置芯片，其包括：一第二基板以及位于第一及第二基板之间的一第一介电层。第一介电层包括一接垫，形成于第一介电层未与第二基板重叠的一角落中，使接垫的表面及侧壁露出。一金属层，直接位于接垫所露出的表面上并覆盖第二基板。一保护层，覆盖金属层，并具有一开口而露出第二基板上一部分的金属层。一锡球，设置于开口中，以电连接金属层。本发明专利技术还公开了该封装结构的制造方法。本发明专利技术的光电装置封装结构能够增加接垫与封装金属层之间接触面积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体封装技术，特别是涉及一种适用于光电装置晶片级芯片尺寸封装(wafer-level chip scale package, WLCSP)结构。技术背景数码影像器件广泛运用于诸如数码相机、数码影像记录器、具有影像拍 摄功能的手机、以及监视器。而数码影像传感器通常包括一光电装置芯片， 例如电荷耦合装置(charge-coupled device, CCD)影像感测芯片及CMOS影 像感测芯片。上述影像感测芯片可通过一种称作WLCSP的先进封装技术来完成封 装。在传统的封装技术中，先将具有如电子装置、微机电装置、或是光电装 置等微装置的晶片切割成多个芯片之后，再将其封装。而不同于传统的封装 方式，在WLCSP技术中，微装置的封装是在晶片切割成多个芯片之前进行。图1和图2分别绘示出用于前发光及背发光的一对光电装置封装结构剖 面示意图。其中，光电装置，例如影像传感器，采用WLCSP进行封装。在 图1中，每一封装结构包括一装置芯片，其设置于一对玻璃基板100及110 之间。装置芯片包括一装置基板106，其上具有微装置(未示出)以及一介 电层104。 一延伸接垫105形成于介电层104中，包括一接垫部103及一延 伸部IOI。装置芯片通过一黏胶层102而贴附于玻璃基板100上。再者，装 置芯片通过一黏胶层108而贴附于玻璃基板110上。 一缓冲层112设置于玻 璃基板110上。一金属层114覆盖玻璃基板IOO及110且直接与延伸接垫105 的接垫部103侧壁接触。 一保护层116设置于金属层114上，其具有一开口 位于缓冲层112上。 一锡球118设置于该开口中，以与金属层114电连接而作为内部与外部电路的连接。在图2中，每一封装结构也包括设置于一对玻璃基板200及212之间的 一装置芯片。装置芯片反置于一承载基板208上，其包括一装置基板204以及位于装置基板204与承载基板208之间的一介电层206。 一延伸接垫205 形成于介电层206中，其包括一接垫部203及一延伸部201 。黏胶层202及 210分别用以将装置芯片贴附于玻璃基板200及212。类似于图1所示的封 装结构， 一缓冲层214、 一金属层216、 一保护层218、及一锡球220依序设 置于玻璃基板212上。在上述的封装结构中，封装金属层114或216与延伸接垫105或205之 间的接触面积受限于延伸接垫105或205的接垫部103或203的厚度。因此， 当为了增加装置密度而縮小装置尺寸时，延伸接垫105或205的电阻值上升 而装置的效能降低。尽管延伸接垫105或205的延伸部101或201能够降低 其电阻值，然而装置尺寸会因此而增加。如此一来，縮小装置尺寸的困难度 会因而增加。再者，金属层与延伸接垫之间的接触面积小并不利于金属层与 延伸接垫之间的附着。因此，有必要寻求一种可以增加接垫与封装金属层之间接触面积的光电 装置封装结构。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种光电装置封装结构及其制造方 法，以增加接垫与封装金属层之间接触面积。根据上述的目的，本专利技术提供一种光电装置封装结构，该封装结构包括反置于一第一基板上的一装置芯片，该装置芯片包括 一第二基板以及位于 第一及第二基板之间的一第一介电层。第一介电层包括一接垫，形成于第一 介电层未与第二基板重叠的一角落中，使接垫的表面及侧壁露出。 一金属层， 直接位于接垫所露出的表面上并覆盖第二基板。 一保护层，覆盖金属层，并 具有一开口而露出第二基板上一部分的金属层。 一锡球，设置于开口中，以 电连接金属层。根据上述的目的，本专利技术还提供一种光电装置封装结构，包括设置于 一第一基板与一第二基板之间的一装置芯片，该装置芯片包括邻近于该第 一基板的一第三基板以及位于该第二及该第三基板之间的一第一介电层。第 一介电层包括一接垫，形成于第一介电层未与第二基板重叠的一角落中，使 接垫的表面及侧壁露出。 一金属层，直接位于接垫所露出的表面上并覆盖第二基板。 一保护层，覆盖金属层，并具有一开口而露出第二基板上一部分的 金属层。一锡球，设置于开口中，以电连接金属层。根据上述的目的，本专利技术还提供一种光电装置封装结构的制造方法。将 一装置晶片反置于一第一基板上，其中装置晶片包括 一第二基板以及位于 第一及第二基板之间的一第一介电层，其中第一介电层包括至少一对接垫， 形成于第一介电层中。在第二基板及第一介电层中形成一第一开口，以露出 此对接垫的表面及侧壁。在每一接垫所露出的表面上直接形成一金属层，并 覆盖第二基板。在金属层上形成一保护层并填入位于第一介电层中的第一开 口。在保护层中形成至少一第二开口，其对应于这些接垫的一并露出第二基 板上一部分的金属层。在第二开口中形成一锡球，以电连接金属层。沿着位 于第一介电层中的第一开口切割装置晶片及第一基板。根据上述的目的，本专利技术还提供了 一种光电装置封装结构的制造方法。 将一装置晶片置于一第一基板与一第二基板上，其中装置晶片包括邻近于 第一基板一的第三基板以及位于第二及第三基板之间的一第一介电层，其中 第一介电层包括至少一对接垫，形成于第一介电层中。在第二基板及第一介 电层中形成一第一开口，以露出此对接垫的表面及侧壁。在每一接垫所露出 的表面上直接形成一金属层，并覆盖第二基板。在金属层上形成一保护层并 填入位于第一介电层中的第一开口。在保护层中形成至少一第二开口，其对 应于这些接垫的一并露出第二基板上一部分的金属层。在第二开口中形成一 锡球，以电连接金属层。沿着位于第一介电层中的第一开口切割装置晶片及 第一基板。根据本专利技术的封装结构，仅仅使用单一玻璃基板。相较于现有封装结构 中采用两个玻璃基板而言，可縮小封装尺寸。由于以接垫的表面作为与金属 层之间的接触面比以接垫的侧壁作为接触面要大，故可加强接垫与金属层之 间的附着力而增加装置的可靠度。再者，由于利用接垫表面作为接触面并不 会受限于接垫的厚度，故封装结构中的芯片可使用没有延伸部的接垫，以增 加芯片中的装置密度。另外，由于保护层延伸至接垫的侧壁而完全的覆盖接 垫上的金属层，故可在将晶片切割成多个芯片之后，避免金属层受到水气损 害，因而进一步提升装置可靠度。附图说明图1示出了用于前发光的一对光电装置封装结构剖面示意图；图2示出了背发光的一对光电装置封装结构剖面示意图；图3A、图3B、图3C、图3D、图3E、图3F和图3G示出了根据本专利技术实施例的用于前发光的光电装置封装结构制造方法的剖面示意图；图4示出了根据本专利技术实施例的用于前发光的一对光电装置封装结构剖面示意图；图5A、图5B、图5C、图5D、图5E、图5F和5G图示出了根据本专利技术 实施例的用于背发光的光电装置封装结构制造方法的剖面示意图；以及图6示出了根据本专利技术实施例的用于背发光的一对光电装置封装结构剖 面示意图。其中，附图标记说明如下-现有100、 110、 200、 212 玻璃基板 102、 108、 202、 210 黏胶层； 104、 206 介电层； 106、 204 装置基板； 114、 216 金属层； 118、 220 锡球； 本专利技术300、 300a、 400 装置基板； 301a、 401a 表面； 302、 308、 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电装置封装结构，包括：一装置芯片，反置于一第一基板上，并包括：一第二基板；以及一第一介电层，位于该第一及该第二基板之间，且包括一接垫，该接垫形成于该第一介电层未与该第二基板重叠的一角落中，使该接垫的表面及侧壁露出；一金属层，直接位于该接垫所露出的表面上并覆盖该第二基板；一保护层，覆盖该金属层，并具有一开口而露出该第二基板上一部分的该金属层；以及一锡球，设置于该开口中，以电连接该金属层。

【技术特征摘要】
US 2007-1-11 11/652,0841. 一种光电装置封装结构，包括一装置芯片，反置于一第一基板上，并包括一第二基板；以及一第一介电层，位于该第一及该第二基板之间，且包括一接垫，该接垫形成于该第一介电层未与该第二基板重叠的一角落中，使该接垫的表面及侧壁露出；一金属层，直接位于该接垫所露出的表面上并覆盖该第二基板；一保护层，覆盖该金属层，并具有一开口而露出该第二基板上一部分的该金属层；以及一锡球，设置于该开口中，以电连接该金属层。2. 如权利要求1所述的光电装置封装结构，其中该保护层延伸至该接垫 所露出的侧壁上。3. 如权利要求1所述的光电装置封装结构，还包括一第二介电层，该第 二介电层位于该第二基板与该金属层之间。4. 如权利要求1所述的光电装置封装结构，还包括一围堰，该围堰设置 于该第一基板与该第一介电层之间，以在该第一基板与该第一介电层之间形 成一空腔。5. —种光电装置封装结构的制造方法，包括将一装置晶片反置于一第一基板上，其中该装置晶片包括 一第二基板; 以及一第一介电层，位于该第一及该第二基板之间，包括至少一对接垫，形 成于该第一介电层中；在该第二基板及该第一介电层中形成一第一开口，以露出该对接垫的表面及侧壁；在每一该接垫所露出的该表面上直接形成一金属层，并覆盖该第二基板；在该金属层上形成一保护层并填入位于该第一介电层中的该第一开口 ； 在该保护层中形成至少一第二开口 ，其对应于所述接垫之一并露出该第 二基板上一部分的该金属层；在该第二开口中形成一锡球，以电连接该金属层；以及 沿着位于该第一介电层中的该第一开口切割该装置晶片及该第一基板。6. 如权利要求5所述的光电装置封装结构的制造方法，还包括在该第二 基板与该金属层之间形成一第二介电层。7. 如权利要求5所述的光电装置封装结构的制造方法，还包括在该第一 基板与该第一介电层之间形成一围堰，以在该第一基板与该第一介电层之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯芝，刘芳昌，
申请(专利权)人：采钰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]