本實(shí)用新型涉?zhèn)鞲衅鞯姆庋b技術(shù)，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)超薄環(huán)境光與接近傳感器的晶圓級封裝。

背景技術(shù)：

智能設(shè)備的小型化是基于其構(gòu)成部件的小型化。環(huán)境光與接近傳感器組合了光感應(yīng)晶片和發(fā)光晶片，傳統(tǒng)工藝上，此二種晶片分別采用不同的晶圓制造，再組合到PCB基板上封裝；由于PCB基板難以薄型化，制約了此種傳感器的薄型化發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

如前所述，如何突破PCB基板的工藝瓶頸，將兩種不同制成工藝的光感應(yīng)晶片和發(fā)光晶片組合到一個(gè)封裝中又實(shí)現(xiàn)小型化的要求是本實(shí)用新型欲解決的一個(gè)問題；如何提升封裝效率以期降低生產(chǎn)成本是本實(shí)用新型欲達(dá)到的目的之一。

為了達(dá)成本實(shí)用新型之目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下。

實(shí)現(xiàn)超薄環(huán)境光與接近傳感器的晶圓級封裝，具有光感應(yīng)晶片、發(fā)光晶片、光學(xué)封罩和防護(hù)封罩；光感應(yīng)晶片位于光學(xué)封罩內(nèi)，光學(xué)封罩位于防護(hù)封罩內(nèi)；其特征在于，所述封裝的底層是RDL布線層，所述光感應(yīng)晶片和所述RDL布線層通過導(dǎo)線電連接。

在某些實(shí)施例中，所述發(fā)光晶片的底部和RDL布線層電連接。

在某些實(shí)施例中，還在RDL布線層的底面植入或覆蓋導(dǎo)體，

在某些實(shí)施例中，所述在RDL布線層的底面植入或覆蓋導(dǎo)體的方式包括在底面的凸點(diǎn)底部金屬化層(UBM)上生成金屬焊盤、或金凸點(diǎn)、或焊料凸點(diǎn)中的一種。

本實(shí)用新型一改傳統(tǒng)上依賴PCB基板之工藝，采用RDL布線層和絲焊工藝相結(jié)合實(shí)現(xiàn)所述晶圓級封裝；工藝上改PCB基板和晶片永久固定為借助成型載具和膠帶的臨時(shí)固定,通過刻蝕與電鍍形成的RDL布線層和晶片連接，借光學(xué)封罩和防護(hù)封罩鎖固晶片；成型載具能同時(shí)承載多個(gè)待加工的晶片組合，能對成型載具上的全部晶片組合同時(shí)制作光學(xué)封罩和防護(hù)封罩；比起單個(gè)PCB板結(jié)構(gòu)，也便于快速絲焊(Wire Bonding)；此外，在臨時(shí)性膠帶上所形成的RDL布線層不僅非常利于薄型化設(shè)計(jì)還利于對多個(gè)晶片組合同時(shí)加工，更可以根據(jù)不同的電信號(hào)傳播特征選擇性地采用絲焊(Wire Bonding)或RDL布線層工藝，RDL布線層替代一部分的原絲焊工藝的連接可以顯著提高封裝效率，保留一部分絲焊(Wire Bonding)工藝可以為特殊電流要求的引線提供可靠保障。本實(shí)用新型具有這些技術(shù)特點(diǎn)，達(dá)成了棄用PCB基板實(shí)現(xiàn)薄型化和高效生產(chǎn)之目的與效果。

此外，RDL布線層多采用刻蝕和電鍍工藝形成，易在膠帶的刻蝕和電鍍邊緣上形成應(yīng)力，孤島化結(jié)構(gòu)能夠隔絕各組封裝之間的應(yīng)力疊加，把刻蝕和電鍍對膠帶的應(yīng)力作用控制在孤島的范圍內(nèi)，對提升封裝精度和提高良率甚有助益。另外，在采用熱熔法形成光學(xué)封罩和防護(hù)封罩的某些實(shí)施中膠帶形成孤島結(jié)構(gòu)，各組光感應(yīng)晶片和發(fā)光晶片的熱量沿著成型載具的表面向外傳遞到相鄰孤島時(shí)受隔離空間的阻礙，熱量被引導(dǎo)到主要向垂直成型載具的方向傳遞并主要由成型載具散發(fā)，此種特點(diǎn)能將熱變形控制在單個(gè)孤島內(nèi)，消除各組光感應(yīng)晶片和發(fā)光晶片的熱變形累加，也對提升封裝精度和提高良率甚有助益。

前面總地描述了本實(shí)用新型的某些特征和優(yōu)點(diǎn)；然而，在本文中給出的另外的特征、優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施方案，或者查看了本文的附圖、說明書和權(quán)利要求書的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將清楚另外的特征、優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施方案。因此，應(yīng)該理解，本實(shí)用新型的范圍應(yīng)當(dāng)不受此實(shí)用新型內(nèi)容章節(jié)中所公開為限制。

附圖說明

圖1是實(shí)施例封裝的實(shí)現(xiàn)步驟a示意圖；

圖2是實(shí)施例封裝的實(shí)現(xiàn)步驟b示意圖；

圖3是實(shí)施例封裝的實(shí)現(xiàn)步驟c示意圖；

圖4是實(shí)施例封裝的實(shí)現(xiàn)步驟d示意圖；

圖5是實(shí)施例封裝的實(shí)現(xiàn)步驟e示意圖；

圖6是實(shí)施例封裝的實(shí)現(xiàn)步驟f示意圖；

圖7是實(shí)施例封裝的實(shí)現(xiàn)步驟g示意圖；

圖8是實(shí)施例封裝的示意圖；

圖9是實(shí)施例膠帶隔離空間示意圖。

附圖標(biāo)號(hào)說明：

10光感應(yīng)晶片 11導(dǎo)線 20發(fā)光晶片 30成型載具 31膠帶

311隔離空間 40光學(xué)封罩 50防護(hù)封罩 60導(dǎo)體

附圖填充符合說明：

較粗的實(shí)心黑塊表示的是光學(xué)封罩和防護(hù)封罩；豎直方向且較細(xì)的實(shí)心黑塊表達(dá)的是硅穿孔；水平方向且較細(xì)的實(shí)心黑塊表達(dá)的是RDL布線層；橢圓狀的實(shí)心黑塊表達(dá)的是RDL布線層的底面植入或覆蓋的導(dǎo)體。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，以下將列舉實(shí)施例對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做詳細(xì)說明。在以下的描述中闡述了以便于充分理解本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，但是，本實(shí)用新型能夠以不同于以下描述的方式實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣。因此，本實(shí)用新型不受以下公開的具體實(shí)施例的限制。

本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)超薄環(huán)境光與接近傳感器的晶圓級封裝是采用如圖1到圖7所示的步驟完成，圖1至圖7的步驟如下：

a.制備RDL布線層

b.將RDL布線層的底部通過膠帶貼在成型載具上；

c.通過回流焊或熱壓法將光感應(yīng)晶片和發(fā)光晶片焊接到RDL布線層上；

d.采用絲焊工藝(Wire Bonding)連接光感應(yīng)晶片和RDL布線層；

e.用透光材料包裹發(fā)光晶片和光感應(yīng)晶片并成型為光學(xué)封罩；

f.用非透光材料包裹光學(xué)封罩，在發(fā)光晶片和光感應(yīng)晶片之間形成隔光帶并成型為防護(hù)封罩；

g.移除成型載具及其膠帶即實(shí)現(xiàn)所述晶圓級封裝。

按照上述步驟，具體實(shí)施的過程如下。首先，準(zhǔn)備好光感應(yīng)晶片10，光感應(yīng)晶片10可以是環(huán)境光感應(yīng)器(Ambient Light Sensor)、或接近感應(yīng)器(Proximity Sensor)、或前兩者的組合結(jié)構(gòu)，如圖1，本實(shí)施例采用兩者組合的結(jié)構(gòu)為演示。其次，準(zhǔn)備好發(fā)光晶片，本實(shí)施例發(fā)光晶片選用發(fā)光二極管(LED)晶圓，該發(fā)光二極管所發(fā)光之波長以使用要求而選擇，不對波長范圍為限；本實(shí)施例所演示的發(fā)光晶片選擇電極數(shù)較少的簡單發(fā)光晶片，在其他實(shí)施例中還可以選用具有硅通孔的發(fā)光晶片。

再次，如圖1，制備RDL布線層，本實(shí)施例RDL布線層通過刻蝕和電鍍工藝形成。

如圖2，準(zhǔn)備好具有硅膠膠帶31的成型載具30(Carrier)，成型載具30選為平整的硅片；膠帶31選用硅膠膠帶并設(shè)置隔離空間311，相鄰的隔離空間311之間形成孤島，光感晶片10和發(fā)光晶片20將要置于該孤島上。

如圖,3，將光感應(yīng)晶片10(Light Sensor Die)和發(fā)光晶片20(LED Die)分別從它們各自所屬的晶圓上抓取下，光感應(yīng)晶片10的感光面和發(fā)光晶片20的發(fā)光面朝上，另一面朝下通過膠帶31固定在載具上，另一面朝下通過助焊劑或固定膠固定在RDL布線層上，如圖8，本實(shí)施例中是固定在隔離空間311圍繞形成的孤島上。

如圖4，采用絲焊工藝(Wire Bonding)用拉導(dǎo)線11焊接接光感應(yīng)晶片和RDL布線層。

如圖5，采用灌膠注模44成型工藝，用透光材料包裹光感應(yīng)晶片10和發(fā)光晶片20形成光學(xué)封罩40，本實(shí)施例透光材料采用透明的熱固性環(huán)氧樹脂(EMC)。

如圖6，繼續(xù)進(jìn)行二次灌膠注模，用非透光材料填充和包裹光學(xué)透鏡封罩40、并且在光感應(yīng)晶片10和發(fā)光晶片之間20成型出光隔帶，形成防護(hù)封罩50。本實(shí)施例非透光材料可采用熱固型材料EMC、熱塑性PCT、改性PPA以及類陶瓷塑料等材料。

如圖7，移除成型載具30及其膠帶10即實(shí)現(xiàn)所述晶圓級封裝。

如圖8所示，在完成本實(shí)施例超薄封裝后，還在可以RDL布線層底面的凸點(diǎn)底部金屬化層(UBM)上生成金屬焊盤、或金凸點(diǎn)、或焊料凸點(diǎn)中的一種，便于切割后的傳感器封裝單體和外部主板焊接。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對本實(shí)用新型作任何形式上的限制。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本實(shí)用新型技術(shù)方案作出多種可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。