[发明专利]电子装置封装及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子装置封装(electronic device package)及其制造方法，特别是涉及一种能够防止污染且将电子装置稳固地接合到封装衬底(package substrate)的电子装置封装及其制造方法。

背景技术

光电传感器(photosensor)是一种能够感测光并提供电输出(electrical output)的半导体装置(semiconductor device)。图像传感器(Image sensor)使用光电传感器阵列来捕捉物体或场景的图像。随着图像传感器嵌入于移动电话(mobile phone)中以及数字相机(digitalcamera)和摄像放像机(camcorder)中，图像传感器的市场正在快速增长。

一般来说，光电传感器是一种集成电路(integrated circuit)，其中央部分包含一个像素(pixel)或像素阵列，用于感测光，且在其外围部分包含端子，用于传输由像素感测到的光的电信号或其它控制输入和输出或电力。光电传感器可使用板上芯片(chip on board，COB)方案，其中光电传感器作为裸芯片(bare chip)直接建置到相机模块(camera module)中，或者使用芯片级封装(chip scale package，CSP)方案，其中光电传感器芯片(photosensor chip)与透明衬底(例如玻璃衬底)组合并封装，且随后所述CSP建置到相机模块中。近些年来，CSP得到普遍使用，因为其可使光电传感器封装小型化。

必须防止颗粒、湿气等等进入光电传感器封装，因为进入光电传感器封装中的颗粒可能会附着到光电传感器的像素区，并导致图像中的缺陷。此外，流入光电传感器封装中的湿气可能使形成于光电传感器芯片中的微透镜(micro-lens)或彩色滤光片(color filter)降级。因此，必须充分密封光电传感器封装的像素区，以防颗粒或湿气在封装之后进入像素区。

如今，一种保护像素区的常用方法是使用由树脂(例如环氧树脂)形成的密封环(sealing ring)来围绕像素区。然而，使用树脂形成的密封环无法充分密封像素区，因为湿气将扩散穿过树脂而进入像素区中。此外，当光电传感器芯片与透明衬底组合时，在后续回流焊接工艺(solder reflowprocess)期间因为此扩散的湿气而在像素区中产生高压，且因此当树脂密封环被像素区中的高压吹爆(blow out)时，可能会损坏树脂密封环。

为了解决树脂密封环的以上问题，使用例如SnAg的焊接材料，且将密封环形成为包含排气口(air vent)，当焊接材料接合时，空气穿过所述排气口而被释放。此外，此密封环具有螺旋结构(spiral structure)，其中一端围绕另一端，从而包含排气口。然而，由于在有些情况下湿气可能会穿过排气口流入像素区中(在密封环包含排气口的情况下)，所以不可能完全阻挡湿气的流入。带排气口的密封环结构确保了像素区域内侧和密封环外侧的压力始终处在相同压力下，因此确保密封环决不会在后续回流工艺期间受到损坏。

同时，可用具有较低熔点(melting point)的SnAg焊料来形成闭环形状的密封环。由于此密封环通常形成于光电传感器上的聚合物层的顶端上，所以一些湿气仍然能在密封环下方穿透并进入像素区域。因此在后续处理(例如表面安装技术(Surface Mount Technology，SMT)回流)期间，SnAg处于液态，且SnAg密封环的一部分中可能因像素区域腔中的压力增加而存在吹爆现象。

由此可见，上述现有的电子装置封装在产品结构、制造方法上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的电子装置封装和制造方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的电子装置封装存在的缺陷，而提供一种新的电子装置封装，其包含密封环，所述密封环能够防止外来物质进入电子装置的受保护的区(例如光电传感器芯片的像素区)，其中虽然形成闭环形状的密封环，但不会引起例如密封环吹爆等缺陷，本发明还提供所述电子装置封装的制造方法。