[发明专利]具有晶粒容纳通孔的影像传感器封装与其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种面板级(panel level package，PLP)封装结构，特别涉及一利具有晶粒容纳通孔的基底用以在面板级封装中容纳影像传感器。

背景技术

在半导体装置领域中，各种半导体组件的密度不断增加，而其组件尺寸也不断缩小。为了适应上述情形，对于这种高密度组件的封装与互连技术(interconnection)的需求也不断增加。一般而言，在覆晶接合(flip-chipattachment)的方法中，晶粒的表面会有焊接凸块形成，要形成焊接凸块，可使用一焊接复合材料穿过一焊接光罩来产生想要的焊接凸块图案。芯片封装的功能包含电能分配、讯号分配、热发散、保护与支持之类；当半导体装置变得越来越复杂，一般传统的封装技术，如导线架封装(lead frame package)、软板封装(flex package)或硬板封装(rigid package)技术等，已无法满足其小尺寸、高组件密度芯片的生产需求。

而且，一般的封装技术需要将晶圆上一整块晶粒分成个别的小晶粒，再将晶粒个别封装，对制造流程而言，这类技术相当费时。由于芯片封装技术深受集成电路的发展影响，故对电子组件而言，其尺寸大小变得越来越重要，而对其封装技术也是一样。基于上述理由，现今封装技术的趋势朝球门阵列(ballgrid array，BGA)、覆晶球门阵列(flip chip BGA，FC-BGA)、晶圆级封装(waferlevel package，WLP)等技术发展。晶圆级封装的意思为其晶圆上整体封装与所有互联机路还有其它的制程步骤都在晶粒切割成独立芯片前进行。通常其制程中，在所有的组装与封装步骤完成后，所有独立的半导体封装会与晶圆分开。晶圆级封装具有极小的封装尺寸以及极佳的半导体电性。

晶圆级封装技术是一种先进的封装技术，其晶粒是在晶圆上制造与测试，其后再施以切割以在表面黏着线(surface-mount line)上进行组装。因为晶圆级封装技术采用整片晶圆作为一个对象，而非采用单一的芯片或晶粒。因此，在施行划线切割(scribing)之前，晶粒的封装与测试会先完成；而且，晶圆级封装使用焊线的先进技术，其晶粒黏着(die mounting)与底部填胶(under-fill)的步骤可以省略。使用晶圆级封装技术可以减少制造时间并降低生产成本，故这种技术能满足电子装置微型化的需求。

尽管晶圆级封装技术具有上述优点，其制程中仍存在一些问题影响着半导体产业对晶圆级封装技术的接受度。例如，采用晶圆级封装技术虽然能减轻集成电路与互连基底间热膨胀系数(coefficient of thermal expansion，CTE)不合的问题，但随着装置的微型化，晶圆级封装结构的材料之间热膨胀系数的不合却又形成了另一个造成机械结构不稳的重要因素。况且，在晶圆级、芯片尺度的封装过程中，在半导体晶粒上形成的焊接垫(bonding pads)会透过一般的重布制程(redistribution)进行电路的重新分布。重布制程牵涉到将多个金属接垫以阵列形式排列。焊接球会直接熔接在金属接垫上，而该金属接垫即为上述用重布制程以阵列形式排列而形成。一般情况下，所有堆栈的重布层都会形成在晶粒的增层(built-up)上，使得封装的厚度增加，因而与缩小芯片尺寸的需求抵触。

因此，本发明提出一种扩散式晶圆级封装结构(fan out WLP，FO-WLP)，其结构不需要堆栈的增层与重布层，故能减少封装厚度来克服前述问题，并于温度循环测试中具有较佳的基板级可靠度(board level reliability)。

发明内容

本发明的目的是提供一种影像传感器封装结构。

为完成上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的影像传感器封装结构，包含：

一基底，具有一晶粒通孔与接垫通孔结构形于其中，其中终端接垫形成于该接垫通孔结构下表面，导电凸块耦合至该终端接垫，而焊线接垫在该基底的上表面形成；

一具有微镜区域的晶粒，配置在该晶粒通孔内部；

焊线，在该晶粒与该基底上形成，其中该焊线耦合至该晶粒与该焊线接垫；

一透明面板，以黏着方式设置在该晶粒通孔内的晶粒上以在该透明面板与晶粒之间产生一间隙；及

一保护层，覆盖在该焊在线并填入该晶粒边缘与该晶圆的晶粒通孔侧壁之间的空隙中。