感光模組及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明揭露一種感光模組及其制造方法，該感光模組的制造方法包括：提供一感測裝置，感測裝置包括具有一第一表面及與其相對的一第二表面的一基底、位于第一表面上的一導電墊、貫穿基底且露出導電墊的一第一開口、形成于第一開口內以電性連接至導電墊的一重布線層、以及位于第一表面上且覆蓋導電墊的一蓋板；將感測裝置接合于一電路板上，在將感測裝置接合至電路板之后去除感測裝置的蓋板；以及在電路板上裝設對應于感測裝置的一光學組件。本發(fā)明不僅有利于縮小感光模組的整體尺寸，還可降低成本并節(jié)省制程時間。
【專利說明】
感光模組及其制造方法
技術領域
[0001]本發(fā)明有關于一種感光模組及其制造方法，特別為有關于一種具有以晶圓級封裝制程所形成的感測裝置的感光模組。
【背景技術】
[0002]相機模組的制作通常采用晶片直接封裝技術(chipon board，C0B)，例如通過粘著膠直接將裸晶(die)粘貼于印刷電路板(printed circuit board，PCB)上，并通過打線接合(wire bonding)制程將裸晶電性連接至印刷電路板，接著將鏡頭(lens)及支架(holder)裝設于印刷電路板上。
[0003]然而，晶片直接封裝技術需要對裸晶施力以將其順利粘貼于印刷電路板上，因此裸晶的厚度難以降低，否則容易造成物理性破壞。再者，晶片直接封裝技術需要進行打線接合制程來形成導電路徑，且上述制作過程必須于無塵室(clean room)的環(huán)境中進行，以確保相機模組的品質及良率，因而使得制造成本較高。
[0004]因此，有必要尋求一種新穎的感光模組及其制造方法，其能夠解決或改善上述的問題。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明實施例提供一種感光模組的制造方法，包括:提供一感測裝置，感測裝置包括具有一第一表面及與其相對的一第二表面的一基底、位于第一表面上的一導電墊、貫穿基底且露出導電墊的一第一開口、形成于第一開口內以電性連接至導電墊的一重布線層、以及位于第一表面上且覆蓋導電墊的一蓋板;將感測裝置接合于一電路板上，在將感測裝置接合至電路板之后去除感測裝置的蓋板；以及在電路板上裝設對應于感測裝置的一光學組件。
[0006]本發(fā)明實施例提供一種感光模組，包括一感測裝置以及一光學組件。感測裝置接合于一電路板上，且包括:一基底，其具有一第一表面及與其相對的一第二表面;一導電墊，設置于第一表面上;一第一開口，貫穿基底而露出導電墊;一重布線層，設置于第一開口內，以電性連接至導電墊。光學組件對應于感測裝置而裝設于電路板上。
[0007]本發(fā)明不僅有利于縮小感光模組的整體尺寸，還可降低成本并節(jié)省制程時間。
【附圖說明】
[0008]圖1A至IF是繪示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的感光模組的制造方法的剖面示意圖。
[0009]圖2A至2F是繪示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的感光模組的制造方法的剖面示意圖。
[0010]圖3A至3B是繪示出根據(jù)本發(fā)明又另一實施例的感光模組的制造方法的剖面示意圖。
[0011 ]圖4是繪示出根據(jù)本發(fā)明其他實施例的感光模組的剖面示意圖。
[0012]其中，附圖中符號的簡單說明如下:
[0013]100 基底；
[0014]10a 第一表面；
[0015]10b 第二表面；
[0016]HO感測區(qū)或元件區(qū)；
[0017]120 晶片區(qū)；
[0018]130,210 絕緣層；
[0019]140 導電墊；
[0020]150光學部件；
[0021]155界面活性層；
[0022]160 間隔層；
[0023]165暫時性粘著層；
[0024]170 蓋板；
[0025]180 空腔；
[0026]190 第一開口；
[0027]200 第二開口；
[0028]220重布線層；
[0029]220a 末端；
[0030]230 保護層；
[0031]240 孔洞；
[0032]250導電結構；
[0033]260 電路板；
[0034]270 支架；
[0035]280 濾光片；
[0036]290 鏡頭；
[0037]300、400、500、600 感光模組；
[0038]510 載座；
[0039]520驅動部件；
[0040]A、B感測裝置；
[0041]SC切割道。
【具體實施方式】
[0042]以下將詳細說明本發(fā)明實施例的制作與使用方式。然應注意的是，本發(fā)明提供許多可供應用的發(fā)明概念，其可以多種特定型式實施。文中所舉例討論的特定實施例僅為制造與使用本發(fā)明的特定方式，非用以限制本發(fā)明的范圍。此外，在不同實施例中可能使用重復的標號或標示。這些重復僅為了簡單清楚地敘述本發(fā)明，不代表所討論的不同實施例及/或結構之間具有任何關連性。再者，當述及一第一材料層位于一第二材料層上或之上時，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。
[0043]本發(fā)明一實施例的晶片封裝體可用以封裝微機電系統(tǒng)晶片。然其應用不限于此，例如在本發(fā)明的晶片封裝體的實施例中，其可應用于各種包含有源元件或無源元件(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 )，例如是有關于光電元件(optoelectronic devices)、微機電系統(tǒng)(Micro Electro Mechanical System，MEMS)、生物辨識元件(b1metric 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測量的物理感測器(Physical Sensor)。特別是可選擇使用晶圓級封裝(wafer scale package，WSP)制程對影像感測元件、發(fā)光二極管(I ight-emittingd i odes，LEDs )、太陽能電池(so Iar ce 11 s )、射頻元件(RF c ir cu i t s )、加速計(accelerators)、陀螺儀(gyroscopes)、指紋辨識器(fingerprint recognit1n device)、微制動器(micro actuators)、表面聲波元件(surface acoustic wave devices)、壓力感測器(process sensors)或噴墨頭(ink printer heads)等半導體晶片進行封裝。
[0044]其中上述晶圓級封裝制程主要指在晶圓階段完成封裝步驟后，再予以切割成獨立的封裝體，然而，在一特定實施例中，例如將已分離的半導體晶片重新分布在一承載晶圓上，再進行封裝制程，亦可稱之為晶圓級封裝制程。另外，上述晶圓級封裝制程亦適用于通過堆疊(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(mult1-layerintegrated circuit devices)的晶片封裝體。
[0045]請參照圖1F，其繪示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的感光模組300的剖面示意圖。感光模組300包括一電路板260、一感測裝置A及一光學組件。在一些實施例中，感測裝置A包括一基底 100、一導電墊 140、一第一開口 190及一重布線層(redistribut1n layer，RDL)220?；?00具有一第一表面100a及與其相對的一第二表面100b。在一些實施例中，基底100可為一硅基底或其他半導體基底。
[0046]基底100的第一表面10a上具有一絕緣層130。一般而言，絕緣層130可由層間介電層(inter layer dielectric, ILD)、金屬間介電層(inter-metal dielectric, IMD)及覆蓋的鈍化層(passivat1n)組成。為簡化圖式，此處僅繪示出單層絕緣層130。換句話說，感測裝置A包括一晶片，且晶片包括基底100及絕緣層130。在一些實施例中，絕緣層130可包括無機材料，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。
[0047]在一些實施例中，基底100的第一表面10a上的絕緣層130內具有一個或一個以上的導電墊140。在一些實施例中，導電墊140可為單層導電層或具有多層的導電層結構。為簡化圖式，此處僅以單層導電層作為范例說明，并以絕緣層130內的兩個導電墊140作為范例說明。在一些實施例中，絕緣層130內包括一個或一個以上的開口，露出對應的導電墊140。
[0048]在一些實施例中，感測裝置A還包括一感測區(qū)或元件區(qū)110及一光學部件150。感測區(qū)或元件區(qū)110可鄰近于基底100的第一表面100a，且可通過內連線結構(未繪示)與導電墊140電性連接。感測區(qū)或元件區(qū)110內可包括一影像感測元件，舉例來說，感測裝置可為互補型金屬氧化物半導體(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)影像感測裝置或其他適合的影像感測裝置。
[0049]再者，光學部件150設置于基底100的第一表面10a上，且對應于感測區(qū)或元件區(qū)110。在一些實施例中，光學部件150可為用于影像感測裝置的微透鏡陣列或其他適合的光學部件。
[0050]一間隔層(或圍堰(dam))160設置于基底100的第一表面10a上，且覆蓋露出的導電墊140。再者，間隔層160具有一空腔180環(huán)繞光學部件150，使得光學部件150位于空腔180內。在一些實施例中，間隔層160大致上不吸收水氣。在一些實施例中，間隔層160可具有粘性，因此間隔層160可不與任何的粘著膠接觸，以確保間隔層160的位置不因粘著膠而移動。由于不需使用粘著膠，可避免粘著膠溢流而污染感測裝置。在其他實施例中，間隔層160與絕緣層130之間可具有一粘著層。
[0051]在一些實施例中，間隔層160可包括環(huán)氧樹脂、無機材料(例如，氧化硅、氮化硅、氮氧化娃、金屬氧化物或前述的組合)、有機高分子材料(例如，聚酰亞胺樹脂(POIy imide)、苯環(huán)丁稀(butylcyc1butene，BCB)、聚對二甲苯(parylene)、萘聚合物(polynaphthalenes)、氟碳化物(fluorocarbons)、丙稀酸酯(acrylates))、光阻材料或其他適合的絕緣材料。
[0052]第一開口 190貫穿基底100且延伸至絕緣層130內，進而露出對應的導電墊140。在一些實施例中，感測裝置A還包括一第二開口 200，其沿著基底100的側壁延伸且貫穿基底100。
[0053]一絕緣層210設置于基底100的第二表面10b上，且順應性延伸至第一開口 190及第二開口 200的側壁及底部上，并露出導電墊140。在一些實施例中，絕緣層210可包括環(huán)氧樹脂、無機材料(例如，氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、金屬氧化物或前述的組合)、有機高分子材料(例如，聚酰亞胺樹脂、苯環(huán)丁烯、聚對二甲苯、萘聚合物、氟碳化物、丙烯酸酯)或其他適合的絕緣材料。
[0054]圖案化的重布線層220設置于基底100的第二表面10b上，且順應性延伸至第一開口 190的側壁及底部，而未延伸至第二開口 200內。重布線層220可通過絕緣層210與基底100電性隔離，且可經由第一開口 190直接電性接觸或間接電性連接露出的導電墊140。因此，第一開口 190內的重布線層220也稱為娃通孔電極(through silicon via，TSV)。在一些實施例中，重布線層220可包括鋁、銅、金、鉑、鎳、錫、前述的組合、導電高分子材料、導電陶瓷材料(例如，氧化銦錫或氧化銦鋅)或其他適合的導電材料。
[0055]一保護層230設置于基底100的第二表面10b上，且填入第一開口 190及第二開口200，以覆蓋重布線層220。在一些實施例中，保護層230具有不平坦的表面。在一些實施例中，保護層230可包括環(huán)氧樹脂、綠漆(solder mask)、無機材料(例如，氧化娃、氮化娃、氮氧化硅、金屬氧化物或前述的組合)、有機高分子材料(例如，聚酰亞胺樹脂、苯環(huán)丁烯、聚對二甲苯、萘聚合物、氟碳化物、丙烯酸酯)或其他適合的絕緣材料。
[0056]在一些實施例中，保護層230未填滿第一開口 190，使得一孔洞240形成于第一開口190內的重布線層220與保護層230之間。由于保護層230部分填充于第一開口 190而留下孔洞240，因此后續(xù)制程中遭遇熱循環(huán)(Thermal Cycle)時，孔洞240能夠作為保護層230與重布線層220之間的緩沖，以降低保護層230與重布線層220之間由于熱膨脹系數(shù)不匹配所引發(fā)不必要的應力，且防止外界溫度或壓力劇烈變化時保護層230會過度拉扯重布線層220，進而可避免靠近導電墊結構的重布線層220剝離甚至斷路的問題。在一些實施例中，孔洞240與保護層230之間的界面具有拱形輪廓。
[0057]基底100的第二表面10b上的保護層230具有開口，露出重布線層220的一部份。再者，多個導電結構250(例如，焊球、凸塊或導電柱)分別設置于保護層230的開口內，以與露出的重布線層220電性連接。在一些實施例中，導電結構250可包括錫、鉛、銅、金、鎳、或前述的組合。
[0058]在一些實施例中，感測裝置A接合至電路板260上，且通過基底100的第二表面10b上的導電結構250而與電路板260電性連接。再者，感光模組300的光學組件對應于感測裝置A而裝設于電路板260上，使得間隔層160位于光學組件與基底100的第一表面10a之間，且感測裝置A具有朝向光學組件露出的導電墊140。在一些實施例中，僅有空隙(air gap)夾設在一部分的導電墊140與光學組件之間。換句話說，無膜層(例如，絕緣材料層)位于導電墊140與光學組件之間。在其他實施例中，感光模組300可選擇性包括一透光蓋板，位于光學組件與基底100上的間隔層160之間，以保護光學部件150。
[0059]在一些實施例中，光學組件包括一支架270、一濾光片280及一鏡頭290，且支架270具有一容置空間，使得濾光片280及鏡頭290設置于支架270的容置空間中，并固定于支架270上，因此感光模組300為一定焦裝置。
[0060]支架270的容置空間還可容納電路板260上的感測裝置A，使得感測裝置A的導電墊140與支架270的容置空間直接接觸。在一些實施例中，容置空間中的濾光片280位于鏡頭290與感測裝置A之間，以過濾經過鏡頭290朝感測裝置A照射的光線中的紅外線。在一些實施例中，濾光片280由透光材料(例如，玻璃)及其上的濾光層所構成。再者，鏡頭290可由單一透鏡組或多個透鏡組所構成。為了簡化圖式，此處僅繪示出平整的濾光片280及鏡頭290，且光學組件的結構取決于設計需求而不限定于此。
[0061 ]請參照圖3B及4，其分別繪示出根據(jù)本發(fā)明其他實施例的感光模組500及感光模組600的剖面示意圖，其中相同于圖1F中的部件使用相同的標號并省略其說明。
[0062]圖3B中的感光模組500的結構類似于圖1F中的感光模組300的結構，感光模組300及感光模組500皆包括露出導電墊140的感測裝置A。然而，差異處在于感光模組300為定焦裝置，而感光模組500為變焦裝置。
[0063]舉例來說，感光模組500中的光學組件包括位于下方的一載座(bracket)510及一濾光片280，以及位于上方的一驅動部件(actuator)520及一鏡頭290。載座510具有一容置空間，使得濾光片280設置于載座510的容置空間中，并固定于載座510上。載座510的容置空間還可容納電路板260上的感測裝置A，使得濾光片280位于鏡頭290與感測裝置A之間，以過濾紅外線。
[0064]在一些實施例中，驅動部件520可包括音圈馬達(voice coil motor)、超音波馬達(piezo motor)、步進馬達(stepping motor)或其他適合的驅動部件，以驅動鏡頭290向遠離或靠近感測裝置A的方向運動，使得感光模組500具有自動變焦的功能。為了簡化圖式，此處僅繪示出平整的濾光片280、鏡頭290及驅動部件520，且光學組件的結構取決于設計需求而不限定于此。
[0065]圖4中的感光模組600的結構類似于圖3B中的感光模組500的結構，差異處在于感光模組500中的感測裝置A具有露出的導電墊140，然而感光模組600中的感測裝置B具有間隔層160設置于基底100的第一表面10a上而覆蓋導電墊140。
[0066]再者，差異處還包括感測裝置B中的第一開口190與第二開口 200連通，使得基底100具有一側壁部分低于第二表面100b。換句話說，上述側壁部分的厚度小于基底100的厚度。再者，重布線層220的末端220a僅延伸至第一開口 190的側壁而非延伸至基底100的第二表面10b上，例如重布線層220的末端220a位于孔洞240內。在一些實施例中，第一開口 190及第二開口 200的側壁傾斜于基底100的第一表面I OOa。
[0067]可以理解的是，圖4的實施例也可應用于圖1F的實施例中。舉例來說，在一些實施例中，感光模組600可包括類似于感光模組300內的光學組件，使得具有感測裝置B的感光模組600成為定焦裝置。在一些其他實施例中，感測裝置B可不具有間隔層160，進而露出導電墊140，且導電墊140直接面對光學組件。
[0068]本發(fā)明實施例是以晶片封裝體取代傳統(tǒng)的裸晶作為感光模組中的感測裝置。在上述實施例中，感光模組300、400、500及600皆包括前照式(front side illuminat1n,FSI)感測裝置，然而在其他實施例中，感光模組300、400、500及600亦可包括背照式(back sidei I luminat 1n，BSI)感測裝置。
[0069]以下配合圖1A至IF說明本發(fā)明一實施例的感光模組的制造方法，其中圖1A至IF是繪示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的感光模組300的制造方法的剖面示意圖。
[0070]請參照圖1A，提供一基底100，其具有一第一表面10a及與其相對的一第二表面100b，且包括多個晶片區(qū)120。為簡化圖式，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。在一些實施例中，基底100可為一硅基底或其他半導體基底。在一些實施例中，基底100為一硅晶圓，以利于進行晶圓級封裝制程。
[0071]基底100的第一表面10a上具有一絕緣層130。一般而言，絕緣層130可由層間介電層、金屬間介電層及覆蓋的鈍化層組成。為簡化圖式，此處僅繪示出單層絕緣層130。在一些實施例中，絕緣層130可包括無機材料，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。
[0072]在一些實施例中，每一晶片區(qū)120的絕緣層130內具有一個或一個以上的導電墊140。在一些實施例中，導電墊140可為單層導電層或具有多層的導電層結構。為簡化圖式，此處僅以單層導電層作為范例說明，并以絕緣層130內的兩個導電墊140作為范例說明。在一些實施例中，每一晶片區(qū)120的絕緣層130內包括一個或一個以上的開口，露出對應的導電墊140，以通過露出的導電墊140進行預先檢測(pre-test)。
[0073]在一些實施例中，每一晶片區(qū)120內具有一感測區(qū)或元件區(qū)110，其可鄰近于基底100的第一表面100a，且可通過內連線結構(未繪示)與導電墊140電性連接。再者，感測區(qū)或元件區(qū)110內可包括一影像感測元件。
[0074]在一些實施例中，可依序進行半導體裝置的前段(frontend)制程(例如，在基底100內制作感測區(qū)或元件區(qū)110及集成電路)及后段(back end)制程(例如，在基底100上制作絕緣層130、內連線結構及導電墊140)來制作上述結構。換句話說，以下晶片封裝體/感測裝置的制造方法用于對完成后段制程的基底進行后續(xù)的封裝制程。
[0075]在一些實施例中，每一晶片區(qū)120內具有一光學部件150設置于基底100的第一表面10a上，且對應于感測區(qū)或元件區(qū)110。在一些實施例中，光學部件150可為用于影像感測裝置的微透鏡陣列或其他適合的光學部件。
[0076]接著，可通過一暫時性粘著層165(例如，一可移除式膠帶)將一蓋板170接合至基底100，蓋板170用以提供支撐及保護的功能。在一些實施例中，蓋板170可包括玻璃或其他適合的基底材料。形成于蓋板170與基底100之間的暫時性粘著層165完全覆蓋基底100的第一表面100a。舉例來說，暫時性粘著層165覆蓋導電墊140、感測區(qū)或元件區(qū)110及光學部件150。
[0077]請參照圖1B，以蓋板170作為承載基板，對基底100的第二表面10b進行薄化制程(例如，蝕刻制程、銑削(milling)制程、磨削(grinding)制程或研磨(polishing)制程)，以減少基底100的厚度(例如，小于大約ΙΟΟμπι)。
[0078]接著，通過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、反應性離子蝕刻制程或其他適合的制程)，在每一晶片區(qū)120的基底100內同時形成多個第一開口 190及第二開口 200，第一開口 190及第二開口 200自基底100的第二表面10b露出絕緣層130。在其他實施例中，可分別通過刻痕(notching)制程以及微影及蝕刻制程形成第二開口 200以及第一開口 190。
[0079]在一些實施例中，第一開口 190對應于導電墊140而貫穿基底100。再者，第二開口200沿著相鄰晶片區(qū)120之間的切割道SC延伸且貫穿基底100，使得每一晶片區(qū)120內的基底100彼此分離。
[0080]請參照圖1C，可通過沉積制程(例如，涂布制程、物理氣相沉積制程、化學氣相沉積制程或其他適合的制程)，在基底100的第二表面10b上形成一絕緣層210。絕緣層210填入第一開口 190及第二開口 200內，且順應性沉積于第一開口 190及第二開口 200的側壁及底部上。在一些實施例中，絕緣層210可包括環(huán)氧樹脂、無機材料(例如，氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、金屬氧化物或前述的組合)、有機高分子材料(例如，聚酰亞胺樹脂、苯環(huán)丁烯、聚對二甲苯、萘聚合物、氟碳化物、丙烯酸酯)或其他適合的絕緣材料。
[0081]接著，可通過微影制程及蝕刻制程，去除第一開口190底部的絕緣層210及其下方的絕緣層130，使得第一開口 190進一步延伸至絕緣層130內而露出對應的導電墊140。
[0082]可通過沉積制程(例如，涂布制程、物理氣相沉積制程、化學氣相沉積制程、電鍍制程、無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順應性延伸至第一開口 190的側壁及底部，而未延伸至第二開口200 內。
[0083]重布線層220可通過絕緣層210與基底100電性隔離，且可經由第一開口 190直接電性接觸或間接電性連接露出的導電墊140。因此，第一開口 190內的重布線層220也稱為硅通孔電極。在一些實施例中，重布線層220可包括鋁、銅、金、鉑、鎳、錫、前述的組合、導電高分子材料、導電陶瓷材料(例如，氧化銦錫或氧化銦鋅)或其他適合的導電材料。
[0084]請參照圖1D，可通過沉積制程，在基底100的第二表面10b上形成一保護層230，且填入第一開口 190及第二開口 200，以覆蓋重布線層220。在一些實施例中，保護層230可包括環(huán)氧樹脂、綠漆、無機材料(例如，氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、金屬氧化物或前述的組合)、有機高分子材料(例如，聚酰亞胺樹脂、苯環(huán)丁烯、聚對二甲苯、萘聚合物、氟碳化物、丙烯酸酯)或其他適合的絕緣材料。
[0085]在一些實施例中，保護層230僅部分填充第一開口190，使得一孔洞240形成于第一開口 190內的重布線層220與保護層230之間。在一些實施例中，孔洞240與保護層230之間的界面具有拱形輪廓。在其他實施例中，保護層230亦可填滿第一開口 190。
[0086]接著，可通過微影制程及蝕刻制程，在基底100的第二表面10b上的保護層230內形成開口，以露出圖案化的重布線層220的一部分。接著，可通過電鍍制程、網(wǎng)版印刷制程或其他適合的制程，在保護層230的開口內填入導電結構250(例如，焊球、凸塊或導電柱)，以與露出的重布線層220電性連接。在一些實施例中，導電結構250可包括錫、鉛、銅、金、鎳、或前述的組合。
[0087]之后，沿著切割道SC(等同于沿著第二開口200)切割絕緣層130、絕緣層210、保護層230、暫時性粘著層165及蓋板170，進而形成多個獨立的晶片封裝體(S卩，感測裝置A)。
[0088]在一些實施例中，感測裝置A中的第一開口 190與第二開口 200之間通過基底100的一部份(例如，側壁部分)彼此間隔且完全隔離，且后續(xù)形成的重布線層220延伸至第一開口190與第二開口200之間的第二表面10b上。在其他實施例中，如圖4所示的感測裝置B，第一開口 190可與第二開口 200彼此連通，使得重布線層220的末端220a僅延伸至第一開口 190的側壁而非延伸至基底100的第二表面10b上，例如重布線層220的末端220a位于第一開口190內的孔洞240內。
[0089]請參照圖1E，將感測裝置A接合至一電路板260上，且通過基底100的第二表面10b上的導電結構250而與電路板260電性連接。舉例來說，導電結構250可由焊料(so I der)所構成。
[0090]在將感測裝置A放置于電路板260上后，可進行回焊(reflow)制程，以通過焊球將感測裝置A接合至電路板260。再者，在將感測裝置A接合至電路板260上之前或之后，可通過表面粘著技術(surface mount technology，SMT)將所需的被動元件(例如，電感、電容、電阻或其他電子部件)形成于電路板260上。另外，亦可通過同一回焊制程將感測裝置A及上述被動元件同時接合至電路板260上。
[0091]請參照圖1F，在將感測裝置A接合至電路板260之后，將感測裝置A中的蓋板170及暫時性粘著層165自基底100去除，進而同時露出導電墊140、感測區(qū)或元件區(qū)110及光學部件 150。
[0092]接著，在電路板260上提供一光學組件，其包括一支架270、一濾光片280及一鏡頭290。支架270具有一容置空間，使得濾光片280及鏡頭290設置于支架270的容置空間中，并固定于支架270上。接著，將上述光學組件對應于感測裝置A而裝設于電路板260上，使得電路板260上的感測裝置A亦容納于支架270的容置空間中，且濾光片280位于鏡頭290與基底100的第一表面10a之間，進而完成感光模組300的制作。
[0093]在一些實施例中，電路板260可為連板(Panelized PCB)或經裁切(de-panel)的單板。當電路板260為連板時，可選擇性在光學組件裝設于電路板260之后，將電路板260裁切成單板。
[0094]在一些實施例中，濾光片280需與感測區(qū)或元件區(qū)110間隔適當?shù)木嚯x，使得感光模組能夠提供良好的影像品質。在一些實施例中，濾光片280由透光材料(例如，玻璃)及其上的濾光層所構成。再者，鏡頭290可由單一透鏡組或多個透鏡組所構成。為了簡化圖式，此處僅繪示出平整的濾光片280及鏡頭290，且光學組件的結構取決于設計需求而不限定于此。
[0095]以下配合圖2A至2F說明本發(fā)明另一實施例的感光模組的制造方法。圖2A至2F是繪示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的感光模組400的制造方法的剖面示意圖，其中相同于圖1A至IF中的部件使用相同的標號并省略其說明。
[0096]請參照圖2A，提供一基底100，其具有一第一表面10a及與其相對的一第二表面100b，且包括多個晶片區(qū)120。為簡化圖式，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。
[0097]基底100的第一表面10a上具有一絕緣層130。一般而言，絕緣層130可由層間介電層、金屬間介電層及覆蓋的鈍化層組成。為簡化圖式，此處僅繪示出單層絕緣層130。
[0098]在一些實施例中，每一晶片區(qū)120的絕緣層130內具有一個或一個以上的導電墊140。在一些實施例中，每一晶片區(qū)120的絕緣層130內包括一個或一個以上的開口，露出對應的導電墊140，以通過露出的導電墊140進行預先檢測。
[0099]在一些實施例中，每一晶片區(qū)120內具有一感測區(qū)或元件區(qū)110，其可鄰近于基底100的第一表面100a，且可通過內連線結構(未繪示)與導電墊140電性連接。再者，感測區(qū)或元件區(qū)110內可包括一影像感測元件。在一些實施例中，每一晶片區(qū)120內具有一光學部件150設置于基底100的第一表面I OOa上，且對應于感測區(qū)或元件區(qū)110。
[0100]接著，可通過沉積制程(例如，涂布制程、物理氣相沉積制程、化學氣相沉積制程或其他適合的制程)，在絕緣層130上形成一間隔層160。間隔層160與絕緣層130之間及/或間隔層160與基底100之間可選擇性添加一界面活性層155，其包括有利于將間隔層160自絕緣層130及/或基底100分離的適當材料。
[0101]間隔層160及界面活性層155覆蓋導電墊140，而露出感測區(qū)或元件區(qū)110及光學部件150。在一些實施例中，間隔層160大致上不吸收水氣。在一些實施例中，間隔層160可具有粘性，因此間隔層160可不與任何的粘著膠接觸，以確保間隔層160的位置不因粘著膠而移動。由于不需使用粘著膠，可避免粘著膠溢流而污染感測裝置。
[0102]在一些實施例中，間隔層160可包括環(huán)氧樹脂、無機材料(例如，氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、金屬氧化物或前述的組合)、有機高分子材料(例如，聚酰亞胺樹脂、苯環(huán)丁烯、聚對二甲苯、萘聚合物、氟碳化物、丙烯酸酯)或其他適合的絕緣材料。在一些其他實施例中，間隔層160可包括光阻材料，且可通過曝光及顯影制程而圖案化，以露出感測區(qū)或元件區(qū)110及光學部件150。
[0103]接著，將基底100接合至蓋板170，且間隔層160在每一晶片區(qū)120內的基底100與蓋板170之間形成一空腔180，使得光學部件150位于空腔180內，且通過蓋板170保護空腔180內的光學部件150。在一些實施例中，蓋板170可包括玻璃或其他適合的基底材料。
[0104]在一些其他實施例中，間隔層160及界面活性層155可先形成于蓋板170上，且通過蓋板170上的間隔層160及界面活性層155將基底100接合至蓋板170。在其他實施例中，可分別在基底100及蓋板170上形成間隔層，并通過兩間隔層將基底100接合至蓋板170。在其他實施例中，當間隔層160不具有黏性時，間隔層160與基底100及/或蓋板170之間可具有粘著層。
[0105]請參照圖2B，以蓋板170作為承載基板，對基底100的第二表面10b進行薄化制程，以減少基底100的厚度。接著，通過微影制程及蝕刻制程，在每一晶片區(qū)120的基底100內同時形成多個第一開口 190及第二開口200。在其他實施例中，可分別通過刻痕制程以及微影及蝕刻制程形成第二開口 200以及第一開口 190。
[0106]在一些實施例中，第一開口 190對應于導電墊140而貫穿基底100。再者，第二開口200沿著相鄰晶片區(qū)120之間的切割道SC延伸且貫穿基底100，使得每一晶片區(qū)120內的基底100彼此分離。在其他實施例中，如圖4所示的感測裝置B，第一開口 190可與第二開口200彼此連通，使得重布線層220的末端220a僅延伸至第一開口 190的側壁而非延伸至基底100的第二表面10b上，例如重布線層220的末端220a位于第一開口 190內的孔洞240內。
[0107]請參照圖2C，可通過沉積制程，在基底100的第二表面10b上形成一絕緣層210，其填入第一開口 190及第二開口 200內。接著，可通過微影制程及蝕刻制程，去除第一開口 190底部的絕緣層210及其下方的絕緣層130，使得第一開口 190延伸至絕緣層130內而露出對應的導電墊140。
[0108]可通過沉積制程、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 ο重布線層220順應性延伸至第一開口 190的側壁及底部，而未延伸至第二開口 200內。重布線層220可通過絕緣層210與基底100電性隔離，且可經由第一開口 190直接電性接觸或間接電性連接露出的導電墊140。因此，第一開口 190內的重布線層220也稱為硅通孔電極。
[0109]請參照圖2D，可通過沉積制程，在基底100的第二表面10b上形成一保護層230，且填入第一開口 190及第二開口 200，以覆蓋重布線層220。在一些實施例中，保護層230僅部分填充第一開口 190，使得一孔洞240形成于第一開口 190內的重布線層220與保護層230之間。在一些實施例中，孔洞240與保護層230之間的界面具有拱形輪廓。在其他實施例中，保護層230亦可填滿第一開口 190。
[0110]接著，可通過微影制程及蝕刻制程，在基底100的第二表面10b上的保護層230內形成開口，以露出圖案化的重布線層220的一部分。接著，可通過電鍍制程、網(wǎng)版印刷制程或其他適合的制程，在保護層230的開口內填入導電結構250(例如，焊球、凸塊或導電柱)，以與露出的重布線層220電性連接。
[0111]之后，沿著切割道SC(等同于沿著第二開口200)切割間隔層160及蓋板170，進而形成多個獨立的晶片封裝體(即，感測裝置A)。
[0112]請參照圖2E，將感測裝置A接合至一電路板260上，且通過基底100的第二表面10b上的導電結構250而與電路板260電性連接。
[0113]請參照圖2F，在將感測裝置A接合至電路板260之后，將感測裝置A中的蓋板170自基底100去除，進而露出光學部件150。在一些實施例中，由于間隔層160與絕緣層130及基底100之間具有界面活性層155，因此去除蓋板170時，間隔層160也可自絕緣層130及基底100分離，且界面活性層155有助于將間隔層160完全去除而不會殘留于絕緣層130及基底100上。
[0114]在一些其他實施例中，界面活性層155可選擇性形成于間隔層160與蓋板170之間，此時界面活性層155可包括有利于將間隔層160自蓋板170分離的適當材料，因此去除蓋板170時，間隔層160將保留于絕緣層130及基底100上，如圖4所示。
[0115]在其他實施例中，若間隔層160與絕緣層130及蓋板170直接接觸而不具有界面活性層位于間隔層160與絕緣層130及蓋板170之間，則間隔層160亦可選擇性保留于絕緣層130及基底100上，如圖4所示。另外，間隔層160可包括可移除材料，因此可去除一部分或全部的間隔層160。
[0116]根據(jù)上述實施例，可依據(jù)設計需求在蓋板170與基底100的第一表面10a之間形成界面活性層155。舉例來說，可將界面活性層155設置于間隔層160與基底100的第一表面10a之間進而后續(xù)去除間隔層160，或是將界面活性層155設置于間隔層160與蓋板170之間進而永久保留間隔層160。
[0117]接著，提供一光學組件，其包括一支架270、一濾光片280及一鏡頭290。支架270具有一容置空間，使得濾光片280及鏡頭290設置于支架270的容置空間中，并固定于支架270上。接著，將上述光學組件對應于感測裝置A而裝設于電路板260上，使得電路板260上的感測裝置A亦容納于支架270的容置空間中，且濾光片280位于鏡頭290與基底100的第一表面10a之間，進而完成感光模組400的制作。感光模組400的結構可相同或相似于感光模組300的結構。
[0118]以下配合圖3A至3B說明本發(fā)明又另一實施例的感光模組的制造方法。圖3A至3B是繪示出根據(jù)本發(fā)明又另一實施例的感光模組500的制造方法的剖面示意圖，其中相同于圖1A至IF及圖2A至2F中的部件使用相同的標號并省略其說明。
[0119]請參照圖3A，可通過與圖1A至ID相同或相似的步驟形成感測裝置A，且可通過與圖1E相同或相似的步驟將感測裝置A接合至電路板260上。接著，在將感測裝置A接合至電路板260之后，將感測裝置A中的蓋板170及暫時性粘著層165自基底100去除，進而露出光學部件150及導電墊140。
[0120]在一些其他實施例中，亦可通過與圖2A至2D相同或相似的步驟形成感測裝置A，且可通過與圖2E相同或相似的步驟將感測裝置A接合至電路板260上。接著，在將感測裝置A接合至電路板260之后，通過界面活性層155，將感測裝置A中的蓋板170及間隔層160自基底100去除，進而露出光學部件150及導電墊140。
[0121]接著，提供一載座510，其具有一容置空間。將一濾光片280設置于載座510的容置空間中，并固定于載座510上。將載座510裝設于電路板260上，使得電路板260上的感測裝置A亦容納于載座510的容置空間中，且濾光片280對應于感測區(qū)或元件區(qū)110及光學部件150。
[0122]接著，提供一驅動部件520及設置于其中的一鏡頭290。在一些實施例中，驅動部件520可包括音圈馬達、超音波馬達、步進馬達或其他適合的驅動部件，以提供自動變焦的功能。接著，將驅動部件520及鏡頭290裝設于電路板260上的載座510上，使得鏡頭290對應于感測區(qū)或元件區(qū)110及光學部件150，且濾光片280位于鏡頭290與感測裝置A之間，進而完成感光模組500的制作。
[0123]在一些實施例中，在將載座510及濾光片280裝設于電路板260上之后以及在將驅動部件520及鏡頭290裝設于載座510上之前，可預先進行初步測試，以檢測感測裝置A所感測到的影像品質，接著裝設驅動部件520及鏡頭290，如此一來有利于確保感光模組的可靠度，進而降低制程成本。
[0124]另外，圖3A至3B的實施例也可應用于圖1A至IF或圖2A至2F的實施例中。舉例來說，可通過與圖3A至3B相同或相似的步驟取代圖1F的步驟，使得包括感測裝置A的感光模組300具有自動變焦的功能而成為變焦裝置。
[0125]可以理解的是，雖然圖1A至1F、圖2A至2F及圖3A至3B的實施例為具有前照式感測裝置的感光模組的制造方法，然而關于感測裝置的外部電性連接路徑(例如，基底內的開口、重布線層、保護層及其中的導電結構)的制作方法亦可應用于背照式感測裝置的制程中。
[0126]一般而言，晶片直接封裝技術(chip on board，C0B)需要對裸晶施力以將其順利粘貼于印刷電路板上，因此裸晶必須具有一定的厚度(例如，大約250μηι)，以避免粘貼時造成物理性破壞。
[0127]根據(jù)本發(fā)明的上述實施例，由于將感測裝置接合至電路板260上的制程(例如，回焊制程)期間感測裝置僅需輕放于電路板260上，因此能夠進一步降低感測裝置中的基底厚度，而不會發(fā)生基底破裂或損壞的問題，進而有利于縮小感光模組的整體尺寸。
[0128]再者，在制作感測裝置的過程中，蓋板170提供支撐及保護的功能，且在進行回焊制程時，蓋板170可避免感測裝置(特別是感測區(qū)或元件區(qū)110及光學部件150)受到污染，進而提升感光模組的品質。在將感測裝置接合至電路板260之后，將蓋板170去除可有利于大幅降低感測裝置的整體高度，且增加感光模組的透光率。另外，由于蓋板170僅作為暫時性基底而并不會影響感光模組的感測能力，因此無須使用高品質的玻璃材料作為蓋板170，且亦可選擇性使用不透光的基底材料作為蓋板170。
[0129]在一些實施例中，由于通過娃通孔電極(即，第一開口 190內的重布線層220)電性連接感測裝置與電路板260，而不需進行打線接合制程來形成焊線，因此可有效降低成本。再者，本發(fā)明采用晶圓級晶片尺寸封裝(chip scale package，CSP)技術來制作感光模組的感測裝置，可大量生產感測裝置，進一步降低成本并節(jié)省制程時間。
[0130]以上所述僅為本發(fā)明較佳實施例，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何熟悉本項技術的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，可在此基礎上做進一步的改進和變化，因此本發(fā)明的保護范圍當以本申請的權利要求書所界定的范圍為準。
【主權項】
1.一種感光模組的制造方法，其特征在于，包括: 提供一感測裝置，其中該感測裝置包括: 一基底，具有一第一表面及與該第一表面相對的一第二表面； 一導電墊，位于該第一表面上； 一第一開口，貫穿該基底且露出該導電墊； 一重布線層，形成于該第一開口內，以電性連接至該導電墊；以及 一蓋板，位于該第一表面上，且覆蓋該導電墊； 將該感測裝置接合于一電路板上； 在將該感測裝置接合至該電路板之后，去除該感測裝置的該蓋板；以及 在該電路板上裝設對應于該感測裝置的一光學組件。2.根據(jù)權利要求1所述的感光模組的制造方法，其特征在于，該感測裝置還包括一暫時性粘著層，該暫時性粘著層位于該蓋板與該第一表面之間且覆蓋該導電墊，且其中該感光模組的制造方法還包括在將該感測裝置接合至該電路板之后，去除該暫時性粘著層。3.根據(jù)權利要求1所述的感光模組的制造方法，其特征在于，該感測裝置還包括一間隔層，該間隔層位于該蓋板與該第一表面之間且覆蓋該導電墊，且其中該感光模組的制造方法還包括在將該感測裝置接合至該電路板之后，去除該間隔層且露出該導電墊。4.根據(jù)權利要求3所述的感光模組的制造方法，其特征在于，該感測裝置還包括一界面活性層，該界面活性層位于該蓋板與該第一表面之間，且通過該界面活性層去除該間隔層。5.根據(jù)權利要求1所述的感光模組的制造方法，其特征在于，該感測裝置還包括一間隔層，該間隔層位于該蓋板與該第一表面之間且覆蓋該導電墊，且其中去除該蓋板之后，露出該間隔層。6.根據(jù)權利要求5所述的感光模組的制造方法，其特征在于，該感測裝置還包括一界面活性層，該界面活性層位于該蓋板與該第一表面之間，且通過該界面活性層去除該蓋板。7.根據(jù)權利要求1所述的感光模組的制造方法，其特征在于，還包括形成一導電結構，該導電結構電性連接至該重布線層且位于該重布線層與該電路板之間。8.根據(jù)權利要求7所述的感光模組的制造方法，其特征在于，將該感測裝置接合至該電路板的步驟包括進行一回焊制程。9.根據(jù)權利要求1所述的感光模組的制造方法，其特征在于，該感測裝置還包括一第二開口，該第二開口沿著該基底的側壁延伸且貫穿該基底。10.根據(jù)權利要求9所述的感光模組的制造方法，其特征在于，該感測裝置的制造方法包括沿著該第二開口切割該蓋板。11.根據(jù)權利要求9所述的感光模組的制造方法，其特征在于，該第一開口與該第二開口連通。12.根據(jù)權利要求9所述的感光模組的制造方法，其特征在于，還包括形成一保護層，該保護層填入該第一開口及該第二開口。13.根據(jù)權利要求1所述的感光模組的制造方法，其特征在于，還包括形成一保護層，該保護層部分填充該第一開口，使得一孔洞形成于該第一開口內的該重布線層與該保護層之間。14.根據(jù)權利要求13所述的感光模組的制造方法，其特征在于，該重布線層具有一末端位于該孔洞內。15.一種感光模組，其特征在于，包括: 一感測裝置，接合于一電路板上，其中該感測裝置包括: 一基底，具有一第一表面及與該第一表面相對的一第二表面； 一導電墊，設置于該第一表面上； 一第一開口，貫穿該基底而露出該導電墊；以及 一重布線層，設置于該第一開口內，以電性連接至該導電墊；以及 一光學組件，對應于該感測裝置而裝設于該電路板上。16.根據(jù)權利要求15所述的感光模組，其特征在于，該感測裝置還包括一間隔層，該間隔層位于該光學組件與該第一表面之間，且覆蓋該導電墊。17.根據(jù)權利要求15所述的感光模組，其特征在于，該感測裝置具有朝向該光學組件露出的該導電墊。18.根據(jù)權利要求15所述的感光模組，其特征在于，該感測裝置還包括一導電結構，該導電結構電性連接至該重布線層且位于該重布線層與該電路板之間。19.根據(jù)權利要求15所述的感光模組，其特征在于，該感測裝置還包括一第二開口，該第二開口沿著該基底的側壁延伸且貫穿該基底。20.根據(jù)權利要求19所述的感光模組，其特征在于，該第一開口與該第二開口連通。21.根據(jù)權利要求19所述的感光模組，其特征在于，該感測裝置還包括一保護層，該保護層填入該第一開口及該第二開口。22.根據(jù)權利要求15所述的感光模組，其特征在于，該感測裝置還包括一保護層，該保護層部分填充該第一開口，使得該第一開口內的該重布線層與該保護層之間具有一孔洞。23.根據(jù)權利要求22所述的感光模組，其特征在于，該重布線層具有一末端位于該孔洞內。
【文檔編號】H01L27/146GK105826339SQ201610055162
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年1月27日
【發(fā)明人】劉滄宇, 廖季昌
【申請人】精材科技股份有限公司