传感器半导体装置及其制法制造方法及图纸

一种传感器半导体装置及其制法，该装置包括：具有第一表面及相对第二表面的芯片载体、至少半导体芯片、封装胶体、至少一传感器芯片与对应的透光盖体以及至少一软式印刷电路板；本发明专利技术是将除了传感器芯片外的其余功能性半导体芯片，先行采用批次方式快速、批量地完成封装后，在构成该封装件的芯片载体外露部分接置传感器芯片及软式印刷电路板（ＦＰＣ），构成高度整合度的模块化传感器半导体装置，如此，可采用低成本及简单制程，达到缩小模块化结构尺寸，本发明专利技术可批量生产结合有传感器芯片与其余功能性半导体芯片的模块化结构，避免了现有传感器模块结构中制程复杂及制程成本高等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种传感器半导体装置及其制法，特别是关于一种整合传感器芯片的半导体封装结构及其制作方法。
技术介绍
传统的影像传感器封装件(Image sensor package)是如图1所示的美国第6,696,752号揭示的，它主要是将传感器芯片(Sensor chip)10接置在一预先模压的具有凹部的导线架11上，并通过焊线12加以电性连接该传感器芯片10及导线架11后，在该传感器芯片10上方封盖住一玻璃13，使该传感器芯片10能够截取影像的光线。如此，该完成构装的影像传感器封装件即可供系统厂进行整合到如印刷电路板(PCB)等外部装置上，供如数字照相机(DSC)、数字摄影机(DV)、光学鼠标、移动电话、指纹识别器等各种电子产品应用。电子产品小型化是未来发展的趋势，并且以往单一功能型态的电子产品已无法再满足消费者的需求，如移动电话结合数字照相机的多功能(Multiple function)电子产品等，使得便电子产品不再仅有单一使用功能。因此，为迎合现今电子产品向多功能、高品质及高速运行的方向发展，同时为提供电子产品的轻薄短小化，半导体业者积极研发能整合多个芯片的半导体装置，如多芯片模块(Multi Chip Module，MCM)，以迎合电子产品的需求。请参阅图2所示，它是美国专利第6,661,089号揭示的整合型传感器模块(Sensor module)结构，是在原先设置有传感器芯片20的传感器封装件内，整合并电性连接例如数字信号处理器DSP(digital signalprocessor)等传感器芯片的控制单元24，以缩小电子产品中传感器模块结构使用的尺寸。再请参阅图3及图4，它是美国专利第6,686,588号及第6,384,397号揭示的另一种整合型传感器模块(Sensor module)结构。在该美国专利第6,686,588号的模块化结构中(如图3所示)，除了在基板31上表面接置有传感器芯片30外，在基板下表面还利用表面贴装技术(SMT)以及个别封装制程，接置其余如控制单元等电子元件34。另该美国专利第6,384,397号的模块化结构(如图4所示)，除了在传感器封装件4上表面设置有光学透镜45外，另可通过焊锡凸块(solder bump)46接置有一软式电路板(nex circuit)47，通过该软式电路板47将电子信号连接到电子产品上。如此即可在传感器封装件中进行其余电子元件的整合，为电子产品提供更多的电性功能。上述各种传感器模块(Sensor module)结构中，仍需要为容纳多个封装件占用模块化结构许多空间，不利于向轻薄短小趋势发展；再有为了完成这些模块化结构，需要额外进行多种不同种类的半导体封装件的制作，同时也需多次利用表面贴装技术(SMT)将这些不同类型的半导体封装件接置在该模块化结构上，如此不仅提高制程的复杂程度，同时也增加了制程成本，且由于这些模块化结构中需要在传感器封装件中整合多种不同功能的半导体封装件，无法有效利用批次方式大量生产制造，故受到以上种种限制不利于产业上的应用。因此，如何能够提供一种具有成本低、制程简单、能够缩小模块化结构尺寸、高度整合、可批量生产的传感器半导体装置及其制法，是目前业界亟待解决的课题。
技术实现思路
为克服上述现有技术的缺点，本专利技术的主要目的在于提供一种具低成本且高度整合的传感器半导体装置及其制法。本专利技术的再一目的在于提供一种具有简单制程的传感器半导体装置及其制法。本专利技术的另一目的在于提供一种可缩小构装尺寸的传感器半导体装置及其制法。本专利技术的又一目的在于提供一种能够批量生产的传感器半导体装置及其制法。为达到上述及其它目的，本专利技术的传感器半导体装置的制法包括提供一数组式芯片载体模块片，该芯片载体模块片是由多个呈数组方式排列的芯片载体所构成，同时，各该芯片载体具有一第一表面及一第二表面，该芯片载体的第一表面上可接置至少一半导体芯片，并使该半导体芯片电性连接到该芯片载体；形成全面包覆各该芯片载体第一表面及该芯片的封装胶体；进行切单作业，形成个别整合半导体芯片的封装单元；以及在该芯片载体第二表面接置传感器芯片、对应的透光盖体及软式印刷电路板，并使该传感器芯片及该软式印刷电路板与该芯片载体形成电性连接关系。其中，该芯片载体是基板结构(例如LGA(LAND GRID ARRAY)基板)，该芯片载体第一表面上的半导体芯片可以是覆晶、打线或堆叠等方式接置其上，该芯片载体第二表面上的传感器芯片可以是打线式传感器芯片或芯片尺寸封装(Chip Size Package，CSP)型传感器芯片。另外，本专利技术的传感器半导体装置除了可采用批量制造生产外，若实际制程许可，也可以单颗方式进行。本专利技术也提供一种传感器半导体装置，该装置包括一具有第一表面及相对第二表面的芯片载体；至少一半导体芯片，接置并电性连接到该芯片载体第一表面上；一封装胶体，全面完整包覆该半导体芯片及该芯片载体第一表面；至少一传感器芯片与对应的透光盖体，接置在该芯片载体第二表面上，且该传感器芯片与该芯片载体相互电性连接；以及至少一软式印刷电路板接置并电性连接到该芯片载体第二表面上。另外，可选择性在该芯片载体的第一及第二表面上接置被动元件，提高该传感器半导体装置的电性功能；再有，在该传感器半导体装置中也可包括接置在该封装胶体上的散热结构，提高该传感器半导体装置的散热性能。因此，本专利技术的传感器半导体装置及其制法是将除了传感器芯片外的其余功能性半导体芯片，先行采用批次方式快速、批量地完成封装后，再在构成该封装件的芯片载体外露部分接置传感器芯片及软式印刷电路板(FPC)，构成高度整合度的模块化传感器半导体装置，如此，可采用低成本及简单制程，达到缩小模块化结构尺寸，此外，本专利技术也可批量生产结合有传感器芯片与其余功能性半导体芯片的模块化结构，避免现有传感器模块结构中需要制作多种不同种类的半导体封装件，以及现有技术中需要多次利用表面贴装技术(SMT)将这些不同类型的半导体芯片或封装件接置在该模块化结构中，导致的增加制程复杂度及制程成本等问题。附图说明图1是美国专利第6,696,752号的影像传感器封装件剖面示意图；图2是美国专利第6,661,089号的整合型传感器模块结构剖面示意图；图3是美国专利第6,686,588号的整合型传感器模块结构剖面示意图；图4是美国专利第6,384,397号的整合型传感器模块结构剖面示意图；图5A至图5E是本专利技术的传感器半导体装置制法实施例1的剖面示意图；图6是本专利技术的传感器半导体装置实施例2的剖面示意图；图7是本专利技术的传感器半导体装置实施例3的剖面示意图；图8A及图8B是本专利技术的传感器半导体装置实施例4的剖面示意图；以及图9A及图9B是本专利技术的传感器半导体装置实施例5的剖面示意图。具体实施例方式以下通过特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式。实施例1图5A至图5E是本专利技术的传感器半导体装置制法实施例1的剖面示意图。如图5A所示，首先，提供一数组式基板模块片50A，该基板模块片50A包括多个以数组方式排列的基板单元50。该基板单元50具有第一表面501及相对的第二表面502，在该基板模块片50A中各基板单元50第一表面501上接置有半导体芯片51，并使该半导体芯片51借由多个焊线52电性连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传感器半导体装置的制法，其特征在于，该制法包括：提供一数组式芯片载体模块片，该芯片载体模块片是由多个呈数组方式排列的芯片载体所构成，同时，各该芯片载体具有一第一表面及一第二表面，该芯片载体的第一表面上可接置至少一半导体芯片，并使 该半导体芯片电性连接到该芯片载体；形成全面包覆各该芯片载体第一表面及该芯片的封装胶体；进行切单作业，形成个别整合半导体芯片的封装单元；以及在该芯片载体第二表面接置传感器芯片、对应的透光盖体及软式印刷电路板，并使该传感 器芯片及该软式印刷电路板与该芯片载体形成电性连接关系。

【技术特征摘要】
1.一种传感器半导体装置的制法，其特征在于，该制法包括提供一数组式芯片载体模块片，该芯片载体模块片是由多个呈数组方式排列的芯片载体所构成，同时，各该芯片载体具有一第一表面及一第二表面，该芯片载体的第一表面上可接置至少一半导体芯片，并使该半导体芯片电性连接到该芯片载体；形成全面包覆各该芯片载体第一表面及该芯片的封装胶体；进行切单作业，形成个别整合半导体芯片的封装单元；以及在该芯片载体第二表面接置传感器芯片、对应的透光盖体及软式印刷电路板，并使该传感器芯片及该软式印刷电路板与该芯片载体形成电性连接关系。2.如权利要求1所述的传感器半导体装置制法，其特征在于，该芯片载体是基板，且其形态是采用矩阵式排列或条状排列。3.如权利要求1所述的传感器半导体装置制法，其特征在于，该半导体芯片是以焊线或覆晶其中一种方式电性连接到该芯片载体。4.如权利要求1所述的传感器半导体装置制法，其特征在于，该芯片载体的第一及第二表面上是可选择性设置被动元件。5.如权利要求1所述的传感器半导体装置制法，其特征在于，该芯片载体是LGA基板。6.如权利要求1所述的传感器半导体装置制法，其特征在于，该半导体芯片是微控制器、存储单元构成的功能性半导体芯片。7.如权利要求1所述的传感器半导体装置制法，其特征在于，该传感器芯片是打线式传感器芯片或芯片尺寸封装型传感器芯片。8.如权利要求1所述的传感器半导体装置制法，其特征在于，该软式印刷电路板是利用导电材料接置在芯片载体第二表面的电性接点。9.如权利要求1所述的传感器半导体装置制法，其特征在于，该接置在芯片载体第一表面上的半导体芯片可采用多个堆叠方式。10.如权利要求1所述的传感器半导体装置制法，其特征在于，该芯片载体第一表面侧的封装胶体上接置有散热片...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锦煌，黄建屏，黄致明，张正易，萧承旭，
申请(专利权)人：矽品精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]