本發(fā)明有關(guān)于一種感測(cè)模組及其制造方法,特別為有關(guān)于一種具有以晶圓級(jí)封裝制程所形成的感測(cè)裝置的感測(cè)模組。
背景技術(shù):
晶片封裝制程是形成電子產(chǎn)品過(guò)程中的重要步驟。晶片封裝體除了將晶片保護(hù)于其中,使其免受外界環(huán)境污染外,還提供晶片內(nèi)部電子元件與外界的電性連接通路。具有感測(cè)功能的晶片封裝體通常與其他電子構(gòu)件一起接合于電路板上,進(jìn)而形成感測(cè)模組,并進(jìn)一步組合于電子產(chǎn)品內(nèi)。
然而,傳統(tǒng)的感測(cè)模組的制程繁復(fù)、良率低。感測(cè)模組通常凹陷于電子產(chǎn)品外殼內(nèi),而不利于使用者的操作,且一旦感測(cè)晶片或晶片封裝體毀損或失效,整個(gè)模組即無(wú)法使用。
因此,有必要尋求一種新穎的感測(cè)模組及其制造方法,其能夠解決或改善上述的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明實(shí)施例提供一種感測(cè)模組,包括一感測(cè)裝置。感測(cè)裝置包括一第一基底、一感測(cè)區(qū)、一導(dǎo)電墊及一重布線層。第一基底具有一第一表面及與其相對(duì)的一第二表面,感測(cè)區(qū)鄰近于第一表面,導(dǎo)電墊設(shè)置于第一表面上,重布線層設(shè)置于第二表面上且電性連接至導(dǎo)電墊。感測(cè)裝置接合至一第二基底及一蓋板,使得感測(cè)裝置位于第二基底與蓋板之間。導(dǎo)電墊通過(guò)重布線層電性連接至第二基底。一封膠層填入第二基底與蓋板之間,以環(huán)繞感測(cè)裝置。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種感測(cè)模組的制造方法,包括提供一感測(cè)裝置,感測(cè)裝置包括一第一基底、一感測(cè)區(qū)、一導(dǎo)電墊及一重布線層。第一基底具有一第一表面及與其相對(duì)的一第二表面,感測(cè)區(qū)鄰近于第一表面,導(dǎo)電墊設(shè)置于第一表面上,重布線層設(shè)置于第二表面上且電性連接至導(dǎo)電墊。該感測(cè)模組的制造方法還包括:將感測(cè)裝置接合至一第二基底及一蓋板,使得感測(cè)裝置位于第二基底與蓋板之間,且導(dǎo)電墊通過(guò)重布線層電性連接至第二基底;以及形成一封膠層,封膠層填入第二基底與蓋板之間,以環(huán)繞感測(cè)裝置。
本發(fā)明可有效降低制造成本及縮小感測(cè)模組的尺寸,且有利于提供感測(cè)模組平坦的感測(cè)表面。
附圖說(shuō)明
圖1A至1G是繪示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的感測(cè)模組的制造方法的剖面示意圖。
圖2是繪示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的基底的局部平面示意圖。
圖3是繪示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的感測(cè)模組的剖面示意圖。
圖4是繪示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的基底的局部平面示意圖。
圖5A至5D是繪示出根據(jù)本發(fā)明又另一實(shí)施例的感測(cè)模組的制造方法的剖面示意圖。
圖6是繪示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的感測(cè)模組的剖面示意圖。
其中,附圖中符號(hào)的簡(jiǎn)單說(shuō)明如下:
100第一基底;100a第一表面;100b第二表面;110感測(cè)區(qū);120晶片區(qū);130、210絕緣層;140導(dǎo)電墊;165暫時(shí)性粘著層;170暫時(shí)性蓋板;190第一開(kāi)口;200第二開(kāi)口;220重布線層;220a末端;230保護(hù)層;240孔洞;250導(dǎo)電結(jié)構(gòu);260第二基底;270粘著層;280蓋板;290封膠層;300、400、500感測(cè)模組;A、B感測(cè)裝置;SC切割道。
具體實(shí)施方式
以下將詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的制作與使用方式。然而應(yīng)注意的是,本發(fā)明提供許多可供應(yīng)用的發(fā)明概念,其可以多種特定型式實(shí)施。文中所舉例討論的特定實(shí)施例僅為制造與使用本發(fā)明的特定方式,并非用以限制本發(fā)明的范圍。此外,在不同實(shí)施例中可能使用重復(fù)的標(biāo)號(hào)或標(biāo)示。這些重復(fù)僅為了簡(jiǎn)單清楚地?cái)⑹霰景l(fā)明,不代表所討論的不同實(shí)施例及/或結(jié)構(gòu)之間具有任何關(guān)聯(lián)性。再者,當(dāng)述及一第一材料層位于一第二材料層上或之上時(shí),包括第一材料層與第二材料層直接接觸或間隔有一或更多其他材料層的情形。
本發(fā)明一實(shí)施例的晶片封裝體可用以封裝微機(jī)電系統(tǒng)晶片。然而其應(yīng)用不限于此,例如在本發(fā)明的晶片封裝體的實(shí)施例中,其可應(yīng)用于各種包含有源元件或無(wú)源元件(active or passive elements)、數(shù)字電路或模擬電路(digital or analog circuits)等集成電路的電子元件(electronic components),例如是有關(guān)于光電元件(opto electronic devices)、微機(jī)電系統(tǒng)(Micro Electro Mechanical System,MEMS)、生物辨識(shí)元件(biometric device)、微流體系統(tǒng)(micro fluidic systems)、或利用熱、光線、電容及壓力等物理量變化來(lái)測(cè)量的物理感測(cè)器(Physical Sensor)。特別是可選擇使用晶圓級(jí)封裝(wafer scale package,WSP)制程對(duì)影像感測(cè)元件、發(fā)光二極管(light-emitting diodes,LEDs)、太陽(yáng)能電池(solar cells)、射頻元件(RF circuits)、加速計(jì)(accelerators)、陀螺儀(gyroscopes)、指紋辨識(shí)器(fingerprint recognition device)、微制動(dòng)器(micro actuators)、表面聲波元件(surface acoustic wave devices)、壓力感測(cè)器(process sensors)或噴墨頭(ink printer heads)等半導(dǎo)體晶片進(jìn)行封裝。
其中上述晶圓級(jí)封裝制程主要是指在晶圓階段完成封裝步驟后,再予以切割成獨(dú)立的封裝體,然而,在一特定實(shí)施例中,例如將已分離的半導(dǎo)體晶片重新分布在一承載晶圓上,再進(jìn)行封裝制程,亦可稱之為晶圓級(jí)封裝制程。另外,上述晶圓級(jí)封裝制程亦適用于通過(guò)堆迭(stack)方式安排具有集成電路的多片晶圓,以形成多層集成電路(multi-layer integrated circuit devices)或系統(tǒng)級(jí)封裝(System in Package,SIP)的晶片封裝體。
以下配合圖1A至1G及圖2說(shuō)明本發(fā)明一實(shí)施例的感測(cè)模組的制造方法,其中圖1A至1G是繪示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的感測(cè)模組的制造方法的剖面示意圖,且圖2是繪示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的基底的局部平面示意圖。
請(qǐng)參照?qǐng)D1A,提供一第一基底100,其具有一第一表面100a及與其相對(duì)的一第二表面100b,且包括多個(gè)晶片區(qū)120。為簡(jiǎn)化圖式,此處僅繪示出一完整的晶片區(qū)及與其相鄰的晶片區(qū)的一部分。在某些實(shí)施例中,第一基底100可為一硅基底或其他半導(dǎo)體基底。在某些實(shí)施例中,第一基底100為一硅晶圓,以利于進(jìn)行晶圓級(jí)封裝制程。
第一基底100的第一表面100a上具有一絕緣層130。一般而言,絕緣層130可由層間介電層(interlayer dielectric,ILD)、金屬間介電層(inter-metal dielectric,IMD)及覆蓋的鈍化層(passivation)組成。為簡(jiǎn)化圖式,此處僅繪示出單層絕緣層130。在某些實(shí)施例中,絕緣層130可包括無(wú)機(jī)材料,例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、金屬氧化物或前述的組合或其他適合的絕緣材料。
在某些實(shí)施例中,每一晶片區(qū)120的絕緣層130內(nèi)具有一個(gè)或一個(gè)以上的導(dǎo)電墊140。在某些實(shí)施例中,導(dǎo)電墊140可為單層導(dǎo)電層或具有多層的導(dǎo)電層結(jié)構(gòu)。為簡(jiǎn)化圖式,此處僅以單層導(dǎo)電層作為范例說(shuō)明,并以絕緣層130內(nèi)的兩個(gè)導(dǎo)電墊140作為范例說(shuō)明。在某些實(shí)施例中,每一晶片區(qū)120的絕緣層130內(nèi)包括一個(gè)或一個(gè)以上的開(kāi)口,露出對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電墊140,以通過(guò)露出的導(dǎo)電墊140進(jìn)行預(yù)先檢測(cè)。
在某些實(shí)施例中,每一晶片區(qū)120內(nèi)具有一感測(cè)區(qū)110。感測(cè)區(qū)110可鄰近于絕緣層130及第一基底100的第一表面100a,且可通過(guò)內(nèi)連線結(jié)構(gòu)(未繪示)與導(dǎo)電墊140電性連接。在某些實(shí)施例中,感測(cè)區(qū)110用以感測(cè)生物特征,且感測(cè)區(qū)110內(nèi)可包括一指紋辨識(shí)元件(例如,一電容式指紋辨識(shí)元件)。在某些其他實(shí)施例中,感測(cè)區(qū)120內(nèi)可包括一感光元件、一溫度感測(cè)元件、一濕度感測(cè)元件、一壓力感測(cè)元件、一電容感測(cè)元件或其他適合的感測(cè)元件。
在某些實(shí)施例中,可依序進(jìn)行半導(dǎo)體裝置的前段(front end)制程(例如,在第一基底100內(nèi)制作集成電路)及后段(back end)制程(例如,在第一基底100上制作絕緣層130、內(nèi)連線結(jié)構(gòu)及導(dǎo)電墊140)來(lái)提供前述結(jié)構(gòu)。換句話說(shuō),以下感測(cè)裝置/感測(cè)模組的制造方法用于對(duì)完成后段制程的基底進(jìn)行后續(xù)的封裝制程。
接著,可通過(guò)一暫時(shí)性粘著層165(例如,一可移除式膠帶)將一暫時(shí)性蓋板170接合至第一基底100,暫時(shí)性蓋板170用以提供保護(hù)及支撐的功能。在某些實(shí)施例中,暫時(shí)性蓋板170可包括玻璃或其他適合的基底材料。形成于暫時(shí)性蓋板170與第一基底100之間的暫時(shí)性粘著層165完全覆蓋第一基底100的第一表面100a,因此導(dǎo)電墊140及感測(cè)區(qū)110也被暫時(shí)性粘著層165所覆蓋。
請(qǐng)參照?qǐng)D1B,以暫時(shí)性蓋板170作為承載基板,對(duì)第一基底100的第二表面100b進(jìn)行薄化制程(例如,蝕刻制程、銑削(milling)制程、磨削(grinding)制程或研磨(polishing)制程),以減少第一基底100的厚度(例如,小于大約100μm)。
接著,通過(guò)微影制程及蝕刻制程(例如,干蝕刻制程、濕蝕刻制程、等離子蝕刻制程、反應(yīng)性離子蝕刻制程或其他適合的制程),在每一晶片區(qū)120的第一基底100內(nèi)同時(shí)形成多個(gè)第一開(kāi)口190及第二開(kāi)口200,第一開(kāi)口190及第二開(kāi)口200自第一基底100的第二表面100b露出絕緣層130。在某些其他實(shí)施例中,可分別通過(guò)刻痕(notching)制程以及微影及蝕刻制程形成第二開(kāi)口200以及第一開(kāi)口190。
在某些實(shí)施例中,第一開(kāi)口190對(duì)應(yīng)于導(dǎo)電墊140而貫穿第一基底100,且第一開(kāi)口190鄰近于第一表面100a的口徑小于其鄰近于第二表面100b的口徑,因此第一開(kāi)口190具有傾斜的側(cè)壁,進(jìn)而降低后續(xù)形成于第一開(kāi)口190內(nèi)的膜層的制程難度,并提高可靠度。舉例來(lái)說(shuō),由于第一開(kāi)口190鄰近于第一表面100a的口徑小于其鄰近于第二表面100b的口徑,因此后續(xù)形成于第一開(kāi)口190內(nèi)的膜層(例如,絕緣層210及重布線層220)能夠較輕易地沉積于第一開(kāi)口190與絕緣層130之間的轉(zhuǎn)角,以避免影響電性連接路徑或產(chǎn)生漏電流的問(wèn)題。
在某些實(shí)施例中,第二開(kāi)口200沿著相鄰晶片區(qū)120之間的切割道SC延伸且貫穿第一基底100,使得每一晶片區(qū)120內(nèi)的第一基底100彼此分離。如圖2所示,相鄰兩晶片區(qū)120內(nèi)的多個(gè)第一開(kāi)口190沿著第二開(kāi)口200間隔排列,且第一開(kāi)口190與第二開(kāi)口200通過(guò)第一基底100的一部分(例如,側(cè)壁部分)互相間隔。
在某些實(shí)施例中,第二開(kāi)口200可沿著晶片區(qū)120延伸而環(huán)繞第一開(kāi)口190。在某些實(shí)施例中,第一開(kāi)口190的上視輪廓不同于第二開(kāi)口200的上視輪廓,舉例來(lái)說(shuō),第一開(kāi)口190具有圓形的上視輪廓,而第二開(kāi)口200具有矩形的上視輪廓,如圖4所示??梢岳斫獾氖牵谝婚_(kāi)口190及第二開(kāi)口200可具有其他形狀的上視輪廓,而并不限定于此。
請(qǐng)參照?qǐng)D1C,可通過(guò)沉積制程(例如,涂布制程、物理氣相沉積制程、化學(xué)氣相沉積制程或其他適合的制程),在第一基底100的第二表面100b上形成一絕緣層210,絕緣層210順應(yīng)性沉積于第一開(kāi)口190及第二開(kāi)口200的側(cè)壁及底部上。在某些實(shí)施例中,絕緣層210可包括環(huán)氧樹(shù)脂、無(wú)機(jī)材料(例如,氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、金屬氧化物或前述的組合)、有機(jī)高分子材料(例如,聚酰亞胺樹(shù)脂、苯環(huán)丁烯、聚對(duì)二甲苯、萘聚合物、氟碳化物、丙烯酸酯)或其他適合的絕緣材料。
接著,可通過(guò)微影制程及蝕刻制程,去除第一開(kāi)口190底部的絕緣層210及其下方的絕緣層130,使得第一開(kāi)口190延伸至絕緣層130內(nèi)而露出對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電墊140。
可通過(guò)沉積制程(例如,涂布制程、物理氣相沉積制程、化學(xué)氣相沉積制程、電鍍制程、無(wú)電鍍制程或其他適合的制程)、微影制程及蝕刻制程,在絕緣層210上形成圖案化的重布線層220。重布線層220順應(yīng)性延伸至第一開(kāi)口190的側(cè)壁及底部,而未延伸至第二開(kāi)口200內(nèi),且重布線層220延伸至第一開(kāi)口190與第二開(kāi)口200之間的第二表面100b上。重布線層220可通過(guò)絕緣層210與第一基底100電性隔離,且可經(jīng)由第一開(kāi)口190直接電性接觸或間接電性連接露出的導(dǎo)電墊140。因此,第一開(kāi)口190內(nèi)的重布線層220也稱為硅通孔電極(through silicon via,TSV)。在某些實(shí)施例中,重布線層220可包括鋁、銅、金、鉑、鎳、錫、前述的組合、導(dǎo)電高分子材料、導(dǎo)電陶瓷材料(例如,氧化銦錫或氧化銦鋅)或其他適合的導(dǎo)電材料。
請(qǐng)參照?qǐng)D1D,可通過(guò)沉積制程,在第一基底100的第二表面100b上形成一保護(hù)層230,且填入第一開(kāi)口190及第二開(kāi)口200,以覆蓋重布線層220。在某些實(shí)施例中,保護(hù)層230可包括環(huán)氧樹(shù)脂、綠漆、無(wú)機(jī)材料(例如,氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、金屬氧化物或前述的組合)、有機(jī)高分子材料(例如,聚酰亞胺樹(shù)脂、苯環(huán)丁烯、聚對(duì)二甲苯、萘聚合物、氟碳化物、丙烯酸酯)或其他適合的絕緣材料。
在某些實(shí)施例中,保護(hù)層230僅部分填充第一開(kāi)口190而未填滿第一開(kāi)口190,使得一孔洞240形成于第一開(kāi)口190內(nèi)的重布線層220與保護(hù)層230之間。由于保護(hù)層230部分填充于第一開(kāi)口190而留下孔洞240,因此后續(xù)制程中遭遇熱循環(huán)(Thermal Cycle)時(shí),孔洞240能夠作為保護(hù)層230與重布線層220之間的緩沖,以降低保護(hù)層230與重布線層220之間由于熱膨脹系數(shù)不匹配所引發(fā)不必要的應(yīng)力,且防止外界溫度或壓力劇烈變化時(shí)保護(hù)層230會(huì)過(guò)度拉扯重布線層220,進(jìn)而可避免靠近導(dǎo)電墊結(jié)構(gòu)的重布線層220剝離甚至斷路的問(wèn)題。在某些實(shí)施例中,孔洞240與保護(hù)層230之間的界面具有拱形輪廓。在某些其他實(shí)施例中,保護(hù)層230亦可填滿第一開(kāi)口190。
接著,可通過(guò)微影制程及蝕刻制程,在第一基底100的第二表面100b上的保護(hù)層230內(nèi)形成開(kāi)口,以露出圖案化的重布線層220的一部分。接著,可通過(guò)電鍍制程、網(wǎng)版印刷制程或其他適合的制程,在保護(hù)層230的開(kāi)口內(nèi)填入導(dǎo)電結(jié)構(gòu)250(例如,焊球、凸塊或?qū)щ娭?,以與露出的重布線層220電性連接。在某些實(shí)施例中,導(dǎo)電結(jié)構(gòu)250可包括錫、鉛、銅、金、鎳、或前述的組合。
在形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)250之后,沿著切割道SC(等同于沿著第二開(kāi)口200)切割保護(hù)層230、絕緣層130、暫時(shí)性粘著層165及暫時(shí)性蓋板170,進(jìn)而形成多個(gè)獨(dú)立的晶片封裝體(即,感測(cè)裝置A),如圖1E所示。舉例來(lái)說(shuō),可進(jìn)行雷射切割制程,以避免上下膜層發(fā)生位移。在某些實(shí)施例中,切割后的第一基底100及絕緣層130可視為一晶片/晶粒。
請(qǐng)參照?qǐng)D1F,提供一第二基底260。在某些實(shí)施例中,第二基底260可包括一電路板、一陶瓷基底或其他適合的基底材料。接著,將感測(cè)裝置A接合至第二基底260上,導(dǎo)電墊140通過(guò)第一基底100的第二表面100b上的重布線層220及導(dǎo)電結(jié)構(gòu)250而與第二基底260電性連接。舉例來(lái)說(shuō),導(dǎo)電結(jié)構(gòu)250可由焊料(solder)所構(gòu)成,將感測(cè)裝置A放置于第二基底260上后,可進(jìn)行回焊(reflow)制程,以通過(guò)焊球?qū)⒏袦y(cè)裝置A接合至第二基底260。在某些實(shí)施例中,由于感測(cè)裝置A上具有暫時(shí)性蓋板170,因此在進(jìn)行回焊制程時(shí),暫時(shí)性蓋板170可避免感測(cè)裝置A(特別是感測(cè)區(qū)110)受到污染,進(jìn)而提升感測(cè)模組的品質(zhì)。
在某些實(shí)施例中,在將感測(cè)裝置A接合至第二基底260上之前,通過(guò)表面粘著技術(shù)(surface mount technology,SMT)將所需的無(wú)源元件(例如,電感、電容、電阻或其他電子部件)形成于第二基底260上。如此一來(lái),可盡可能防止感測(cè)裝置A受到外界環(huán)境的污染。在某些其他實(shí)施例中,可能通過(guò)同一回焊制程將感測(cè)裝置A及上述無(wú)源元件同時(shí)接合至第二基底260上,或者也可能在將感測(cè)裝置A接合至第二基底260上之后,通過(guò)表面粘著技術(shù)將上述無(wú)源元件形成于已接合感測(cè)裝置A的第二基底260上。此時(shí),由于感測(cè)裝置A上具有暫時(shí)性蓋板170,因此不會(huì)影響感測(cè)模組的品質(zhì)。
請(qǐng)參照?qǐng)D1G,將暫時(shí)性粘著層165及暫時(shí)性蓋板170自感測(cè)裝置A去除,且通過(guò)一粘著層270將一蓋板280接合于感測(cè)裝置A上,使得感測(cè)裝置A位于蓋板280與第二基底260之間。在某些實(shí)施例中,在去除暫時(shí)性粘著層165及暫時(shí)性蓋板170之前,可先對(duì)已接合感測(cè)裝置A的第二基底260進(jìn)行檢測(cè),而僅對(duì)品質(zhì)良好的封裝構(gòu)件進(jìn)行后續(xù)制程。
在某些實(shí)施例中,粘著層270包括粘著膠或其他具有粘性的材料。在某些實(shí)施例中,位于感測(cè)裝置A與蓋板280之間的粘著層270包括高介電常數(shù)(K)材料,以增加感測(cè)模組的感測(cè)靈敏度。在某些實(shí)施例中,蓋板280包括藍(lán)寶石(sapphire)材料或其他適合的材料,以進(jìn)一步提供耐磨、防刮及高可靠度的平坦表面,進(jìn)而避免在使用感測(cè)模組的感測(cè)功能的過(guò)程中感測(cè)裝置受到污染或破壞。在某些其他實(shí)施例中,蓋板280可包括塑膠材料或其他適合的材料。例如,蓋板280可為一塑膠載座(plastic holder)。
在某些實(shí)施例中,蓋板280的尺寸大于感測(cè)裝置A的尺寸。再者,蓋板280的尺寸等于或大于第二基底260的尺寸。如此一來(lái),可確保感測(cè)模組能夠容納于電子產(chǎn)品內(nèi)預(yù)定提供給感測(cè)模組的空間,以使感測(cè)模組后續(xù)可順利組合于電子產(chǎn)品之中。在某些實(shí)施例中,如圖6所示,蓋板280具有延伸部280A,延伸部280A覆蓋感測(cè)裝置A的邊緣側(cè)壁,使得感測(cè)裝置A全部或局部嵌入蓋板280之中。在某些實(shí)施例中,蓋板280的延伸部280A直接接觸第二基底260。在某些其他實(shí)施例中,蓋板280的延伸部280A可未直接接觸第二基底260。
接著,可通過(guò)點(diǎn)膠(dispensing)制程、模塑成型(molding)制程或其他適合制程,將一封膠層290填入蓋板280與第二基底260所圍成的空間,且將封膠層290加熱固化,進(jìn)而完成感測(cè)模組300的制作。封膠層290環(huán)繞位于蓋板280與第二基底260之間的感測(cè)裝置A,以保護(hù)感測(cè)裝置A。在某些實(shí)施例中,封膠層290進(jìn)一步環(huán)繞黏著層270及導(dǎo)電結(jié)構(gòu)250,進(jìn)而完全填滿蓋板280與第二基底260之間以及感測(cè)裝置A與第二基底260之間的空間。
在某些實(shí)施例中,封膠層290由具有高擴(kuò)散性及流動(dòng)性且可加熱固化的材料所構(gòu)成。在某些實(shí)施例中,封膠層290包括底膠(underfill)材料、模塑成型材料或其他適合的材料(例如,樹(shù)脂)。
在某些實(shí)施例中,加熱固化后的封膠層290的側(cè)壁由于毛細(xì)現(xiàn)象而具有曲形表面。在某些實(shí)施例中,封膠層290完全覆蓋第二基底260的上表面,而局部露出蓋板280的下表面。在某些實(shí)施例中,封膠層290可完全覆蓋蓋板280的下表面。在某些其他實(shí)施例中,封膠層290可能延伸至第二基底260的側(cè)壁。在某些實(shí)施例中,如圖6所示,蓋板280與第二基底260之間可能不具有封膠層290。
請(qǐng)參照?qǐng)D3及4,其分別繪示出本發(fā)明另一實(shí)施例的感測(cè)模組的剖面示意圖及基底的局部平面示意圖,其中相同于圖1A至1G及圖2中的部件使用相同的標(biāo)號(hào)并省略其說(shuō)明。
圖3中的感測(cè)模組400的結(jié)構(gòu)及制造方法類似于圖1G中的感測(cè)模組300的結(jié)構(gòu)及制造方法,差異處在于感測(cè)模組300中的第一開(kāi)口190與第二開(kāi)口200通過(guò)基底100的一部分(例如,側(cè)壁部分)互相間隔且完全隔離,而感測(cè)模組400中的第一開(kāi)口190與第二開(kāi)口200連通。如圖4所示,第一開(kāi)口190鄰近于第二表面100b的部分與第二開(kāi)口200鄰近于第二表面100b的部分彼此連通,使得第一基底100具有一側(cè)壁部分低于第二表面100b。換句話說(shuō),上述側(cè)壁部分的厚度小于第一基底100的厚度。在某些實(shí)施例中,第一開(kāi)口190及第二開(kāi)口200的側(cè)壁傾斜于第一基底100的第一表面100a。再者,感測(cè)模組400中的重布線層220的末端220a僅延伸至第一開(kāi)口190的側(cè)壁而非延伸至第一基底100的第二表面100b上,例如重布線層220的末端220a位于孔洞240內(nèi)。
在某些實(shí)施例中,由于第一開(kāi)口190與第二開(kāi)口200彼此連通,而并非通過(guò)第一基底100的一部分完全隔離,因此能夠防止應(yīng)力累積于第一開(kāi)口190與第二開(kāi)口200之間的第一基底100,且可通過(guò)第二開(kāi)口200緩和及釋放應(yīng)力,進(jìn)而避免第一基底100的側(cè)壁部分出現(xiàn)破裂。
以下配合圖5A至5D說(shuō)明本發(fā)明又另一實(shí)施例的感測(cè)模組的制造方法。圖5A至5D是繪示出根據(jù)本發(fā)明又另一實(shí)施例的感測(cè)模組的制造方法的剖面示意圖,其中相同于圖1A至1G及圖2中的部件使用相同的標(biāo)號(hào)并省略其說(shuō)明。
請(qǐng)參照?qǐng)D5A,可通過(guò)與圖1A相同或相似的步驟,通過(guò)暫時(shí)性粘著層165將暫時(shí)性蓋板170接合至第一基底100。接著,通過(guò)與圖1B相同或相似的步驟,對(duì)第一基底100進(jìn)行薄化制程,且在第一基底100內(nèi)形成第一開(kāi)口190及第二開(kāi)口200。在某些實(shí)施例中,第一開(kāi)口190與第二開(kāi)口200通過(guò)基底100的一部分互相間隔且完全隔離。在某些其他實(shí)施例中,第一開(kāi)口190鄰近于第二表面100b的部分可與第二開(kāi)口200鄰近于第二表面100b的部分彼此連通,使得基底100具有一側(cè)壁部分低于第二表面100b。接著,通過(guò)與圖1C相同或相似的步驟,在基底100的第二表面100b上形成絕緣層210及重布線層220。
在形成重布線層220之后,沿著切割道SC(等同于沿著第二開(kāi)口200)切割絕緣層130、暫時(shí)性粘著層165及暫時(shí)性蓋板170,進(jìn)而形成多個(gè)獨(dú)立的晶片封裝體,即圖5B所示的感測(cè)裝置B。舉例來(lái)說(shuō),可進(jìn)行雷射切割制程,以避免上下膜層發(fā)生位移。在某些實(shí)施例中,感測(cè)裝置B中的基底100的第二表面100b上不具有保護(hù)層,因而完全露出重布線層220。在某些實(shí)施例中,可選擇性在第一基底100的第二表面100b上形成保護(hù)層(例如,保護(hù)層230)。
接著,請(qǐng)參照?qǐng)D5C,將感測(cè)裝置B接合至第二基底260上,且通過(guò)重布線層220與第二基底260之間的多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)250而與第二基底260電性連接。在某些實(shí)施例中,可使用浸焊(dipping flow)技術(shù)形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)250。舉例來(lái)說(shuō),可預(yù)先在第二基底260上形成由焊料所構(gòu)成的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)250,接著進(jìn)行回焊制程,以通過(guò)焊料凸塊或焊墊將感測(cè)裝置B接合至第二基底260。如此一來(lái),可降低導(dǎo)電結(jié)構(gòu)250的高度,進(jìn)而有利于縮小感測(cè)模組的整體尺寸。再者,感測(cè)裝置B具有露出的重布線層220,有利于感測(cè)裝置B順利地電性連接至形成于第二基底260上的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)250。在某些實(shí)施例中,由于感測(cè)裝置B上具有暫時(shí)性蓋板170,因此在進(jìn)行上述浸焊或回焊制程時(shí),暫時(shí)性蓋板170可避免感測(cè)區(qū)110受到污染,進(jìn)而提升感測(cè)模組的品質(zhì)。
在某些實(shí)施例中,導(dǎo)電結(jié)構(gòu)250可為導(dǎo)電膠或其他具有粘性的導(dǎo)電材料,以將感測(cè)裝置B粘貼至第二基底260上,且通過(guò)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)250作為電性連接路徑。如此一來(lái),可進(jìn)一步降低導(dǎo)電結(jié)構(gòu)250的高度,且無(wú)須進(jìn)行可能造成污染問(wèn)題的回焊制程。再者,可在將感測(cè)裝置B接合至第二基底260上之前,通過(guò)表面粘著技術(shù)將所需的無(wú)源元件(例如,電感、電容、電阻或其他電子部件)形成于第二基底260上。如此一來(lái),可盡可能防止感測(cè)裝置B受到外界環(huán)境的污染。
在某些其他實(shí)施例中,可能通過(guò)同一回焊制程將感測(cè)裝置B及上述無(wú)源元件同時(shí)接合至第二基底260上,或者也可能在將感測(cè)裝置B接合至第二基底260上之后,通過(guò)表面粘著技術(shù)將上述無(wú)源元件形成于已接合感測(cè)裝置B的第二基底260上。此時(shí),由于感測(cè)裝置B上具有暫時(shí)性蓋板170,因此不會(huì)影響感測(cè)模組的品質(zhì)。
請(qǐng)參照?qǐng)D5D,將暫時(shí)性粘著層165及暫時(shí)性蓋板170自感測(cè)裝置B去除,且通過(guò)一粘著層270將一蓋板280接合于感測(cè)裝置B上。接著,可通過(guò)點(diǎn)膠制程、模塑成型制程或其他適合制程,將一封膠層290填入蓋板280與第二基底260所圍成的空間,且將封膠層290加熱固化,進(jìn)而完成感測(cè)模組500的制作。在某些實(shí)施例中,封膠層290環(huán)繞位于蓋板280與第二基底260之間的感測(cè)裝置B,且進(jìn)一步環(huán)繞粘著層270及導(dǎo)電結(jié)構(gòu)250。在某些實(shí)施例中,封膠層290填滿蓋板280與第二基底260之間以及感測(cè)裝置B與第二基底260之間的空間。
根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例,提供了簡(jiǎn)化的制程,能夠?qū)⒏袦y(cè)裝置及所需的無(wú)源元件整合于同一感測(cè)模組中,且由于以硅通孔電極作為感測(cè)裝置的外部電性連接路徑,而不需進(jìn)行打線接合制程來(lái)形成焊線,因此可有效降低制造成本及縮小感測(cè)模組的尺寸,更有利于提供感測(cè)模組平坦的感測(cè)表面。
再者,在制作感測(cè)裝置的過(guò)程中,暫時(shí)性蓋板提供保護(hù)及支撐的功能,有效防止感測(cè)裝置受到污染而影響感測(cè)性能,也避免第一基底產(chǎn)生彎曲或翹曲的問(wèn)題。在感測(cè)裝置接合至第二基底之后,事先進(jìn)行檢測(cè),而僅對(duì)品質(zhì)良好的封裝構(gòu)件進(jìn)行后續(xù)制程,例如去除暫時(shí)性蓋板及接合高品質(zhì)的蓋板等步驟,如此一來(lái)能夠確保感測(cè)模組的品質(zhì),并有效節(jié)省制造成本。此外,采用晶圓級(jí)晶片尺寸封裝(chip scale package,CSP)技術(shù)來(lái)制作感測(cè)模組的感測(cè)裝置,可大量生產(chǎn)感測(cè)裝置,進(jìn)一步降低成本并節(jié)省制程時(shí)間。
以上所述僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例,然其并非用以限定本發(fā)明的范圍,任何熟悉本項(xiàng)技術(shù)的人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),可在此基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的改進(jìn)和變化,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以本申請(qǐng)的權(quán)利要求書(shū)所界定的范圍為準(zhǔn)。