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TW202023045A - 影像感測器及其製造方法 - Google Patents

影像感測器及其製造方法 Download PDF

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TW202023045A
TW202023045A TW107143943A TW107143943A TW202023045A TW 202023045 A TW202023045 A TW 202023045A TW 107143943 A TW107143943 A TW 107143943A TW 107143943 A TW107143943 A TW 107143943A TW 202023045 A TW202023045 A TW 202023045A
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image sensor
substrate
curved surface
manufacturing
carrier
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江家雯
張香鈜
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財團法人工業技術研究院
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Abstract

一種影像感測器，包括一基板及一影像感測元件。基板具有一弧面。影像感測元件配置於弧面上且隨著弧面彎曲。影像感測元件具有相對的一正面及一背面且具有至少一第一導電通孔。影像感測元件的背面直接接觸弧面，且第一導電通孔從正面延伸至背面。此外，所述影像感測器的製造方法亦被提及。

Description

影像感測器及其製造方法
本發明是有關於一種影像感測器及其製造方法，且是有關於一種包含彎曲影像感測元件的影像感測器及其製造方法。
近年來由於多媒體技術的蓬勃發展，數位影像使用愈趨頻繁，消費者對於影像處理裝置的需求也日益增加。許多數位影像產品，如網路攝影機(web camera)、數位相機(digital camera)、智慧型手機(smart phone)等，皆是藉由影像感測器(image sensor)來擷取影像。
以互補式金氧半導體影像感測元件(CMOS image sensing element)而言，可將其設計為彎曲狀以改變其光學性質，藉以減少所需之對應透鏡的數量以達成影像感測模組之小型化。一般來說，係先將尚未彎曲的影像感測元件置於基板的弧面上，基板的弧面處具有對位於影像感測元件的穿孔，然後透過所述穿孔以抽氣的方式驅使影像感測元件向下彎曲而貼附於基板的弧面，從而獲得彎曲的影像感測元件。然而，此種方式必須先在基板形成供抽氣的穿孔而使得製程較為費工費時，且基板因形成了穿孔而使其結構較不完整而無法穩固地支撐影像感測元件，可能導致影像感測元件在穿孔處產生非預期的變形。
本發明提供一種影像感測器，可使其影像感測元件穩固地被支撐。
本發明的影像感測器包括一基板及一影像感測元件。基板具有一弧面。影像感測元件配置於弧面上且隨著弧面彎曲。影像感測元件具有相對的一正面及一背面且具有至少一第一導電通孔。影像感測元件的背面直接接觸弧面，且第一導電通孔從正面延伸至背面。
本發明的影像感測器包括一基板及一影像感測元件。基板具有一弧面。影像感測元件配置於弧面上且隨著弧面彎曲。影像感測元件具有相對的一正面及一背面且具有至少一焊線。焊線連接於正面與基板之間，且影像感測元件的背面直接接觸弧面。
本發明的影像感測器的製造方法，包括以下步驟。提供至少一影像感測元件及一基板。提供一下壓件，其中下壓件具有至少一凸部。藉由至少一凸部將至少一影像感測元件往基板下壓，以使至少一影像感測元件彎曲而在基板形成至少一弧面。
基於上述，本發明藉由下壓件的凸部將影像感測元件下壓至基板，以使影像感測元件彎曲而在基板的表面形成弧面。由於本發明如上述般方式使影像感測元件彎曲，故不需如傳統製程般在基板形成供抽氣的穿孔，而可簡化製程以節省製造成本。此外，由於本發明的基板如上述般不需形成穿孔，故基板的結構較為完整而可穩固地支撐影像感測元件。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1是本發明一實施例的影像感測器的示意圖。請參考圖1，本實施例的影像感測器100包括一基板110及一影像感測元件120。基板110具有一弧面110a，弧面110a為凹弧面。影像感測元件120配置於弧面110a上而隨著弧面110a彎曲，影像感測元件120的曲度相同於弧面110a的曲度，且影像感測元件120直接接觸弧面110a。
在本實施例中，影像感測元件120包括一影像感測晶片122，感測晶片122直接接觸弧面110a且具有感測單元122a，感測單元122a例如是互補式金氧半導體影像感測單元(CMOS image sensing unit)。然本發明不對影像感測晶片122的種類加以限制，其可為其他適當種類的感測晶片。
以下說明本實施例的影像感測器100的製造流程。圖2A及圖2B繪示圖1的影像感測器的製造流程。首先，如圖2A所示提供影像感測元件120及基板110。此外，提供一下壓件50，下壓件50具有一凸部52，凸部52具有凸弧面52a。接著，如圖2B所示藉由凸部52的凸弧面52a將影像感測元件120往基板110下壓，以使影像感測元件120彎曲而在基板110形成弧面110a。在本實施例中，基板110的材質例如是矽酮(silicone)、環氧樹脂(epoxy)或蠟等，以藉其可變形的特性而如上述般被下壓而凹陷，且適於被熱固化或光固化。
如上所述，本實施例藉由下壓件50的凸部52將影像感測元件120下壓至基板110，使影像感測元件120彎曲而在基板110的表面形成弧面110a。由於本實施例如上述般非以抽氣方式使影像感測元件120彎曲，故不需如傳統製程般在基板110形成供抽氣的穿孔，而可簡化製程以節省製造成本。此外，由於本實施的基板110如上述般在其弧面110a處不具有穿孔，故基板110的結構較為完整而可穩固地支撐影像感測元件120。此外，基板110的弧面110a如上述般直接接觸影像感測元件120，亦有助於穩固支撐影像感測元件120。
詳細而言，在本實施例的影像感測器100的上述製造流程中，如圖2A所示藉由一暫時性載體60(如承載膜)承載影像感測晶片122，並使暫時性載體60朝向下壓件50的凸部52。接著，如圖2B所示藉由凸部52將暫時性載體60及影像感測晶片122一起往基板110下壓。在使下壓件50分離於暫時性載體60之後，如圖1所示在基板110形成從其弧面110a延伸至其相對於弧面110a之底面110b的至少一第二導電通孔112(繪示為兩個)，在底面110b形成對應於第二導電通孔112的接墊112a，並使影像感測元件120電性連接於第二導電通孔112，以完成圖1所示的影像感測器100。
以下具體說明本實施例的影像感測元件120電性連接於第二導電通孔112的方式。本實施例的影像感測元件120具有相對的一正面120a及一背面120b，背面120b朝向基板110的弧面110a且覆蓋第二導電通孔112。影像感測元件120更具有至少一第一導電通孔124(繪示為兩個)，第一導電通孔124例如是矽導孔(through silicon via，TSV)，其從正面120a延伸至背面120b以使影像感測元件120電性連接於第二導電通孔112。在其他實施例中，影像感測元件120可藉由其他適當方式電性連接於第二導電通孔112。
圖3是本發明另一實施例的影像感測器的示意圖。圖3所示的影像感測器100A與圖1所示的影像感測器100的不同處在於，圖3的影像感測元件120不具有圖1所示的第一導電通孔124，而是具有至少一焊線126(繪示為兩個)。焊線126連接於影像感測元件120的正面120a與第二導電通孔112之間，以使影像感測元件120電性連接於第二導電通孔112。在本實施例中，例如是在形成了彎曲的影像感測元件120及基板110的弧面110a之後，才以打線製程形成焊線126。
圖4A至圖4E繪示本發明另一實施例的影像感測器的製造流程。圖4A至圖4E所示製造流程與圖2A及圖2B所示製造流程的不同處在於，本實施例是如圖4A至圖4B所示藉由多個凸部52分別將暫時性載體60上的多個影像感測晶片122往基板110下壓。接著，如圖4C所示將已被壓合的這些影像感測晶片122、暫時性載體60及基板110翻轉。然後，移除下壓件50及暫時性載體60而成為圖4D所示狀態，並如圖4E所示切割基板110完成進行單體化。最後，在圖4E的各個單體化結構製作第二導電通孔112而完成如圖1所示的多個影像感測器100的製作。亦可藉由相似的方式來製作多個圖3所示的影像感測器100A，於此不再加以贅述。
圖5繪示本發明另一實施例的影像感測器的製造方式。前述暫時性載體60除了用以在製程中承載影像感測晶片122之外，更可如圖5所示藉由滾輪70的帶動而將影像感測晶片122沿方向D往下壓件50所在之處輸送，以藉由下壓件50的凸部52將局部的暫時性載體60及對應的影像感測晶片122往基板110下壓。在進行此壓合步驟之後，可再提供另一未壓合的基板110於原基板110所在之處，並藉由暫時性載體60將另一組影像感測晶片122沿方向D往下壓件50所在之處移動，以進行另一壓合步驟。
圖6是本發明另一實施例的影像感測器的示意圖。圖6所示的影像感測器100B與圖1所示的影像感測器100的不同處在於，圖6的影像感測元件120’除了包括影像感測晶片122，更包括一載板128，影像感測晶片122配置於載板128上，載板128直接接觸基板110的弧面110a。其中，各第二導電通孔124包括形成於影像感測晶片122的第一區段124a及形成於載板128的第二區段124b，用以連接基板110的第二導電通孔112。在本實施例中，載板128例如是軟性印刷電路板(flexible PCB)而適於彎曲，在其他實施例中，載板128可為其他種類的可彎曲載板，本發明不對此加以限制。
圖7A及圖7B繪示圖6的影像感測器的製造流程。本實施例的影像感測器100B的製造流程類似於圖2A及圖2B所示的影像感測器100的製造流程，然而在影像感測器100B的製造流程中，並非如圖2A所示藉由暫時性載體60承載影像感測晶片122，而是直接以載板128作為影像感測晶片122的載體。如圖7A所示，使載板128朝向基板110，並如圖7B所示藉由凸部52將載板128及影像感測晶片122往基板110下壓。然後，如圖6所示在基板110形成從其弧面110a延伸至其相對於弧面110a之底面110b的至少一第二導電通孔112(繪示為兩個)，在底面110b形成對應於第二導電通孔112的接墊112a，並使影像感測元件120電性連接於第二導電通孔112，以完成圖6所示的影像感測器100B。在其他實施例中，影像感測元件120’可藉由其他適當方式電性連接於第二導電通孔112，以下藉由圖式對此舉例說明。
圖8是本發明另一實施例的影像感測器的示意圖。圖8所示的影像感測器100C與圖6所示的影像感測器100B的不同處在於，圖8的第一導電通孔124不具有圖6所示的第一區段124a，而是具有至少一焊線126(繪示為兩個)。焊線126連接於影像感測元件120’的正面120a與第一導電通孔124的第二區段124b之間，以使影像感測元件120’電性連接於第二導電通孔112。在本實施例中，例如是在形成了彎曲的影像感測元件120’及基板110的弧面110a之後，才以打線製程形成焊線126。
綜上所述，本發明藉由下壓件的凸部將影像感測元件下壓至基板，以使影像感測元件彎曲而在基板的表面形成弧面。由於本發明如上述般非以抽氣方式使影像感測元件彎曲，故不需如傳統製程般在基板形成供抽氣的穿孔，而可簡化製程以節省製造成本。此外，由於本發明的基板如上述般不需形成穿孔，故基板的結構較為完整而可穩固地支撐影像感測元件。再者，本發明的基板的弧面直接接觸影像感測元件，亦有助於穩固支撐影像感測元件。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
50:下壓件52:凸部52a:凸弧面60:暫時性載體100、100A、100B、100C:影像感測器110:基板110a:弧面110b:底面112:第二導電通孔112a:接墊120、120’:影像感測元件120a:正面120b:背面122:影像感測晶片122a:感測單元124:第一導電通孔124a:第一區段124b:第二區段126:焊線128:載板D:方向
圖1是本發明一實施例的影像感測器的示意圖。 圖2A及圖2B繪示圖1的影像感測器的製造流程。 圖3是本發明另一實施例的影像感測器的示意圖。 圖4A至圖4E繪示本發明另一實施例的影像感測器的製造流程。 圖5繪示本發明另一實施例的影像感測器的製造方式。 圖6是本發明另一實施例的影像感測器的示意圖。 圖7A及圖7B繪示圖6的影像感測器的製造流程。 圖8是本發明另一實施例的影像感測器的示意圖。
50:下壓件
52:凸部
52a:凸弧面
60:暫時性載體
110:基板
110a:弧面
110b:底面
120:影像感測元件
120a:正面
120b:背面
122:影像感測晶片
122a:感測單元
124:第一導電通孔

Claims (23)

  1. 一種影像感測器，包括： 一基板，具有一弧面；以及 一影像感測元件，配置於該弧面上且隨著該弧面彎曲，其中該影像感測元件具有相對的一正面及一背面且具有至少一第一導電通孔，該影像感測元件的該背面直接接觸該弧面，且該至少一第一導電通孔從該正面延伸至該背面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器，其中該影像感測元件的曲度相同於該弧面的曲度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器，其中該弧面為凹弧面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器，其中該影像感測元件包括一影像感測晶片，該影像感測晶片直接接觸該弧面。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器，其中該影像感測元件包括一影像感測晶片及一載板，該影像感測晶片配置於該載板上，該載板直接接觸該弧面。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器，其中該基板在該弧面處不具有穿孔。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的影像感測器，其中該基板具有一底面及至少一第二導電通孔，該底面相對於該弧面，該至少一第二導電通孔從該弧面延伸至該底面，該至少一第一導電通孔連接於該至少一第二導電通孔。
  8. 一種影像感測器，包括： 一基板，具有一弧面；以及 一影像感測元件，配置於該弧面上且隨著該弧面彎曲，其中該影像感測元件具有相對的一正面及一背面且具有至少一焊線，該至少一焊線連接於該正面與該基板之間，且該影像感測元件的該背面直接接觸該弧面。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的影像感測器，其中該影像感測元件的曲度相同於該弧面的曲度。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的影像感測器，其中該弧面為凹弧面。
  11. 如申請專利範圍第8項所述的影像感測器，其中該影像感測元件包括一影像感測晶片，該影像感測晶片直接接觸該弧面。
  12. 如申請專利範圍第8項所述的影像感測器，其中該影像感測元件包括一影像感測晶片及一載板，該影像感測晶片配置於該載板上，該載板直接接觸該弧面。
  13. 如申請專利範圍第8項所述的影像感測器，其中該基板在該弧面處不具有穿孔。
  14. 如申請專利範圍第8項所述的影像感測器，其中該基板具有一底面及至少一第二導電通孔，該底面相對於該弧面，該至少一第二導電通孔從該弧面延伸至該底面，該至少一焊線連接於該至少一第二導電通孔。
  15. 一種影像感測器的製造方法，包括： 提供至少一影像感測元件及一基板； 提供一下壓件，其中該下壓件具有至少一凸部；以及 藉由該至少一凸部將該至少一影像感測元件往該基板下壓，以使該至少一影像感測元件彎曲而在該基板形成至少一弧面。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的影像感測器的製造方法，包括： 在藉由該至少一凸部將該至少一影像感測元件往該基板下壓之後，使該下壓件分離於該至少一影像感測元件。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的影像感測器的製造方法，其中該至少一影像感測元件包括至少一影像感測晶片，該製造方法包括： 藉由一暫時性載體承載該至少一影像感測晶片； 使該暫時性載體朝向該至少一凸部； 藉由該至少一凸部將該暫時性載體及該至少一影像感測晶片往該基板下壓；以及 將該暫時性載體分離於該至少一影像感測晶片。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的影像感測器的製造方法，其中該至少一影像感測的數量為多個，該至少一凸部的數量為多個，該製造方法包括： 藉由該些凸部分別將該些該影像感測晶片往該基板下壓；以及 切割該基板。
  19. 如申請專利範圍第17項所述的影像感測器的製造方法，包括： 藉由該暫時性載體將該至少一影像感測晶片往該下壓件輸送；以及 在藉由該至少一凸部將該暫時性載體及該至少一影像感測晶片往該基板下壓之後，藉由該暫時性載體將至少另一該影像感測晶片往該下壓件移動。
  20. 如申請專利範圍第15項所述的影像感測器的製造方法，其中該至少一影像感測元件包括一影像感測晶片及一載板，該影像感測晶片配置於該載板上，該製造方法包括： 使該載板朝向該基板； 藉由該凸部將該載板及該影像感測晶片往該基板下壓。
  21. 如申請專利範圍第15項所述的影像感測器的製造方法，包括： 在該基板形成至少一第二導電通孔，其中該影像感測元件電性連接於該至少一第二導電通孔。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的影像感測器的製造方法，其中該影像感測元件具有一第一導電通孔，該製造方法包括： 使該第一導電通孔連接該至少一第二導電通孔。
  23. 如申請專利範圍第21項所述的影像感測器的製造方法，包括： 形成至少一焊線，其中該至少一焊線連接於該影像感測元件與該至少一第二導電通孔之間。
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