[发明专利]利用可移除式保护膜之影像传感器封装及其方法

说明书

技术领域：

本发明系有关于影像传感器封装结构，特定而言系有关于利用可移除式保护膜之影像传感器封装结构。

背景技术：

于半导体组件之领域中，组件之密度持续增加且组件之尺寸持续缩小。为配合上述情况，如此高密度组件中封装或互连技术之需求亦日益增加。传统上，覆晶封装(flip-chip)附着方法中焊锡凸块数组系形成于晶粒之表面。焊锡凸块之形成可利用焊锡复合材料透过防焊层(solder mask)而予以施行，以用于产生期望之焊锡凸块形态。芯片封装之功能包含功率分配、信号分配、散热、保护及支撑等。当半导体变为更加复杂，传统封装技术例如导线架封装、软性封装、刚性封装技术已无法满足欲产生具较高密度组件之较小芯片之需求。

互补型金属氧化物半导体(CMOS)组件日渐受到需要以用于电子装置例如数字相机。传统上，此类传感器已藉由固定于基板并将其封闭于外壳组件内而加以封装以便利用。外壳组件包含透明盖，以允许光线或其它型式之辐射被传感器所接收。该盖可为平坦窗状或成形为透镜状以提供光学特性。由于相关之传统结构，此封装技术可能为昂贵且难以制造。发给摩托罗拉公司(美国伊利诺伊州商堡)之美国第6,809,008号专利揭露用于提供积体感光组件之示范性系统及方法，该积体感光组件适于利用于互补型金属氧化物半导体(CMOS)成像应用。

此外，因传统封装技术必须将晶圆上之晶粒分割成各别之晶粒且接着各别封装该晶粒，故此类技术对于制造程序而言系为耗时。因芯片封装技术系大为受到集成电路发展之影响，故当电子装置之尺寸变为高要求时，封装技术亦系如此。由于上述之理由，封装技术之趋势系朝向现今之锡球数组(BGA)、覆晶封装(覆晶锡球数组(FC-BGA))、芯片尺寸封装(CSP)、晶圆级封装(WLP)。「晶圆级封装」(WLP)系被了解为晶圆上整体封装、所有互连及其它程序步骤系于分离成晶粒之前施行。一般而言，于完成所有组装程序或封装程序之后，独立之半导体封装系与具数个半导体晶粒之晶圆分开。该晶圆级封装具有极小之尺寸并结合极佳之电子特性。

晶圆级封装(WLP)技术系为高级封装技术，藉其晶粒系于晶圆上予以制造及测试，且接着藉切割而分离以用于在表面黏着生产线中组装。因晶圆级封装技术利用整个晶圆作为目标，而非利用单一芯片或晶粒，因此于进行分离程序之前，封装及测试皆已完成。此外，晶圆级封装(WLP)系如此之高级技术，因此线接合、晶粒黏着及底部填充之程序可予以忽略。藉利用晶圆级封装技术，可减少成本及制造时间且晶圆级封装之最终结构尺寸可相当于晶粒大小，故此技术可满足电子装置之微型化需求。虽晶圆级封装技术具有上述优点，然而仍存在一些影响晶圆级封装技术之接受度之问题。例如，虽利用晶圆级封装技术可减少集成电路与互连基板间之热膨胀系数(CTE)不匹配，然而当组件尺寸缩小，晶圆级封装结构之材料间之热膨胀系数差异变为另一造成结构之机械不稳定之关键因素。再者，于此晶圆级芯片尺寸封装中，形成于半导体晶粒上之数个接合垫系透过牵涉到重分布层(RDL)之习用重分布程序予以重分布进入数个区域数组形之金属垫。焊锡球系直接熔接于金属垫上，而金属垫系用重分布程序以区域数组形式形成。一般而言，所有经堆栈之重分布层系形成于晶粒上之积层上。因此，封装之厚度会增加。其可能与减少芯片尺寸之需求相抵触。

关于利用芯片直接封装(COB)或具线接合结构之有引线芯片封装(LCC)之传统封装影像传感器组件之方法受困于制程期间之产量问题，其系由于微透镜区域上无法于制程程序后移除之粒子污染。

发明内容：

因此，本发明之目的是提供上述问题之解决方案，以于整体制程程序期间防止微透镜区域受到粒子污染及减少晶粒封装之厚度。

根据本发明，一影像传感器封装结构系予以提供，其包含基板，具有形成其内之晶粒接收孔及形成穿过其中之互连通孔。终端垫形成于互连通孔之下方，以及第一垫形成于基板之上表面。具微透镜区域之晶粒系藉由黏胶材料配置于晶粒接收孔内。输出入焊垫形成于晶粒之上部边缘。形成于晶粒及基板上用以电性连接之连接线系耦合至第一垫及输出入焊垫。保护层形成于微透镜区域上方以防止微透镜受到粒子污染。可移除式保护膜形成于保护层上方，以防止微透镜于封装及组装程序期间受到水、油、灰尘或暂时性冲击。可移除式保护膜系于影像传感器封装形成之后且于固定具透镜之透镜支架于影像传感器顶端之前予以移除，以形成影像传感器模块。