本實用新型涉?zhèn)鞲衅鞯姆庋b技術(shù)，尤其涉及一種實現(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)光晶片組合到一個封裝中又實現(xiàn)小型化的要求是本實用新型欲解決的一個問題；如何提升封裝效率以期降低生產(chǎn)成本是本實用新型欲達到的目的之一。

為了達成本實用新型之目的，本實用新型的技術(shù)方案如下。

實現(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、光學封罩和防護封罩；光感應(yīng)晶片位于光學封罩內(nèi)，光學封罩位于防護封罩內(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布線層通過導線電連接。

在某些實施例中，所述發(fā)光晶片的底部和RDL布線層電連接。

在某些實施例中，還在RDL布線層的底面植入或覆蓋導體，

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

本實用新型一改傳統(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固定,通過刻蝕與電鍍形成的RDL布線層和晶片連接，借光學封罩和防護封罩鎖固晶片；成型載具能同時承載多個待加工的晶片組合，能對成型載具上的全部晶片組合同時制作光學封罩和防護封罩；比起單個PCB板結(jié)構(gòu)，也便于快速絲焊(Wire Bonding)；此外，在臨時性膠帶上所形成的RDL布線層不僅非常利于薄型化設(shè)計還利于對多個晶片組合同時加工，更可以根據(jù)不同的電信號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。本實用新型具有這些技術(shù)特點，達成了棄用PCB基板實現(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封罩和防護封罩的某些實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受隔離空間的阻礙，熱量被引導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)，此種特點能將熱變形控制在單個孤島內(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用新型的某些特征和優(yōu)點；然而，在本文中給出的另外的特征、優(yōu)點和實施方案，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)點和實施方案。因此，應(yīng)該理解，本實用新型的范圍應(yīng)當不受此實用新型內(nèi)容章節(jié)中所公開為限制。

附圖說明

圖1是實施例封裝的實現(xiàn)步驟a示意圖；

圖2是實施例封裝的實現(xiàn)步驟b示意圖；

圖3是實施例封裝的實現(xiàn)步驟c示意圖；

圖4是實施例封裝的實現(xiàn)步驟d示意圖；

圖5是實施例封裝的實現(xiàn)步驟e示意圖；

圖6是實施例封裝的實現(xiàn)步驟f示意圖；

圖7是實施例封裝的實現(xiàn)步驟g示意圖；

圖8是實施例封裝的示意圖；

圖9是實施例膠帶隔離空間示意圖。

附圖標號說明：

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

311隔離空間 40光學封罩 50防護封罩 60導體

附圖填充符合說明：

較粗的實心黑塊表示的是光學封罩和防護封罩；豎直方向且較細的實心黑塊表達的是硅穿孔；水平方向且較細的實心黑塊表達的是RDL布線層；橢圓狀的實心黑塊表達的是RDL布線層的底面植入或覆蓋的導體。

具體實施方式

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

本實施例實現(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)晶片并成型為光學封罩；

f.用非透光材料包裹光學封罩，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封罩；

g.移除成型載具及其膠帶即實現(xiàn)所述晶圓級封裝。

按照上述步驟，具體實施的過程如下。首先，準備好光感應(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，本實施例采用兩者組合的結(jié)構(gòu)為演示。其次，準備好發(fā)光晶片，本實施例發(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，本實施例RDL布線層通過刻蝕和電鍍工藝形成。

如圖2，準備好具有硅膠膠帶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形成光學封罩40，本實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)進行二次灌膠注模，用非透光材料填充和包裹光學透鏡封罩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，形成防護封罩50。本實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即實現(xiàn)所述晶圓級封裝。

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

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實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)容對本實用新型技術(shù)方案作出多種可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是不脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍。