[发明专利]半导体装置封装及其封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体装置封装，且更确切地说，涉及一种图像传感器封装，其通过将用于所述图像传感器封装的焊球(solder ball)的熔点规定为不同于用于其它结合应用中的焊料的熔点来防止在制造过程期间在密封环和用于电接触的连接件中出现缺陷，且本发明涉及一种封装所述图像传感器封装的方法。

背景技术

图像传感器是能够捕捉人和其它物体的图像的半导体装置。图像传感器目前不但用于典型的数码相机和便携摄像机(camcorder)，而且还安装在移动电话中，这使得大约1999年以来图像传感器市场取得迅猛发展。

图1是常规图像传感器的示意图。如图1中所说明，图像传感器(即，图像传感器芯片2)包含：位于装置中央区域的图像感测区域(通常称为像素区域)4；和布置在图像传感器周边区域中的端子(通常称为结合焊垫(bonding pad))6。端子6发射从像素捕捉的图像的电信号、发射/接收其它信号并供应电。图像感测区域4具有：多个光电二极管，其形成在底部以将光转换成电信号；彩色滤光片，其形成在光电二极管上方以分离颜色的红、绿和蓝三原色；以及微透镜，其堆叠在彩色滤光片顶部以在二极管上聚光并改善敏感度。作为图像传感器2的示意图，图1为了方便起见只说明图像感测区域4和电极6。

在典型半导体装置的情况下，广泛使用一般称为塑料封装的封装，其具有用例如环氧树脂等密封剂完全密封的结构。然而，在图像传感器的情况下，因为光必须至少到达图像传感器表面上的图像感测区域才能感测图像，所以无法使用上述典型的塑料封装。

已经广泛地将具有玻璃覆盖物的陶瓷封装用作图像传感器的封装。图2是广泛用作图像传感器封装的陶瓷无引脚芯片载体(ceramicl eadlesschip carrier，CLCC)的截面图。图2中说明的相关技术图像传感器封装100具有光检测图像传感器芯片110，其使用环氧树脂等安装在陶瓷衬底120上，例如，使芯片表面面朝上。为了将图像传感器芯片110连接到陶瓷衬底120，须使连接到图像传感器芯片110的引线140连接到形成在陶瓷衬底120底部上的接触端子150，且图像传感器封装100通过接触端子150连接到电路板。

虽然这种陶瓷封装比较耐用，但其较昂贵且难以微型化。由于这些特征，即使在如今也仅在例如数码相机和便携摄像机等需要高度可靠性而不受大小和成本限制的产品中采用这种类型的陶瓷封装。相反地，陶瓷封装很少用于例如低到中等水平的移动相机电话(mobile camera phone)等价格竞争激烈且微型化较重要的产品中。

因此，为了克服以上的局限性，且受到移动相机电话和类似的需要微型化组件的市场分割的迅猛发展的驱动，对发展图像传感器的低成本、微型化封装的兴趣已增加。

作为对陶瓷封装的替代，对图像传感器芯片采用芯片级封装(chipscale package，CSP)。与将裸图像传感器芯片安装在相机模块上的板上芯片(chip on board，COB)配置不同，在晶片级上封装图像传感器芯片，以防灰尘或湿气渗透到图像感测区域中。

基于对图像传感器封装进行的研究，本发明提供一种用于图像传感器的CSP配置的封装，将参看图3A和图3B对其进行简单描述。

图3A和图3B是2005年6月22日登记的韩国专利登记号为第10-0498708号中揭示的半导体装置的电子封装的示意图，所述专利以引用的形式并入本文中。

图3A是上述取得专利的揭示案中揭示的半导体装置封装的示意性平面图，且图3B是图3A中的半导体装置封装沿着线A-A′截取的示意性截面图。

如图3A和图3B中所说明，半导体装置封装包含：图像传感器10，其具有需要密封的密封区域；衬底组合件20，其面朝图像传感器10而设置，且具有形成在其上的金属互连件21和形成用于保护金属互连件21的钝化层23；多个倒装芯片焊接点(solder joint)13，其形成在图像传感器10与衬底组合件20之间，用以将图像传感器10电连接到衬底组合件20；以及多个焊球25，其结合到衬底组合件20，用于将封装安装到外部电路板30(未图示)。

为了封装图像传感器10的密封区域10a，在图像传感器10的密封区域10a周围在图像传感器10与衬底组合件20之间形成焊接密封环11，以防杂质渗透到衬底组合件20与图像传感器10之间的空间(密封区域10a)中。

当将如上配置的半导体装置封装与图2中的CLCC(其需要用于其电连接的多层陶瓷衬底和用于透射光的玻璃覆盖物两者)进行比较时，图3A和图3B中的半导体装置封装通过将上述两种功能并入玻璃衬底中而具有简单很多的结构。