封装电子构件的制造方法及封装电子构件

摘要

本发明系关于一种以晶圆凸块制程的方式制作封装电子构件，特别是光－电构件的方法，在该制程中利用一玻璃制覆盖基板的涂布微框结构来进行封装，并沿着覆盖基板中所产生的凹沟进行复合晶圆之分离(zerlegung)，以及可以此方法制造之由一载板和一覆盖基板之一接合物所构成的封装电子构件，其中，在该载板上设有至少一个功能元件和至少一与该功能元件接触之接合元件，该覆盖基板为一微结构化的玻璃，系安装在该载板上且在该功能元件上形成一空穴，而该接合元件则位在该空穴之外。

主权项

一种用以制备具有整合性功能元件的封装电子构件之方法，包含下列步骤：a)提供一载板和一覆盖基板；b)将功能元件布设在该载板上之预定的光栅面范围内；c)将接合元件布设在该载板上之预定的光栅带范围内，该等光栅带在该等光栅面之间延伸并在功能元件与接合元件之间形成连接接点；d)将玻璃制微框结构布设在该覆盖基板的底面及/或载板的朝上面，藉此产生如同藉由该等光栅面所界定的凹穴，以及产生如同藉由该等光栅带所界定的槽道；e)至少在该覆盖基板的朝上面或至少在该覆盖基板的底面上藉除去表面区域而形成一巨观结构，藉此产生如同该载板的该等光闸带所界定之凹沟；f)将载板和覆盖基板组合成一接合基板，藉此将功能元件加以封装；以及g)沿着光栅带范围内之一预定的行进方向将接合基板分开来，藉此将该接合基板分割成个别构件，并同时使个别构件之接合元件露出来。如申请专利范围第1项之方法，特征在于一半导体晶圆被使用作为载板。如申请专利范围第2项之方法，特征在于一由矽制成之半导体晶圆被使用作为载板。如申请专利范围第1项的方法，特征在于该等功能元件之布设包含主动的半导体功能元件之布设。如申请专利范围第1项的方法，特征在于该等功能元件之布设包含感测器主动功能元件之布设。如申请专利范围第1项的方法，特征在于该等功能元件之布设包含光学主动功能元件之布设。如申请专利范围第1项的方法，特征在于一具有一500至1000 μm厚度之平坦的半导体、合成材料、陶瓷或金属板被使用作为覆盖基板。如申请专利范围第6项的方法，特征在于一具有一500至1000 μm厚度之平坦的玻璃板被使用作为覆盖基板。如申请专利范围第1项的方法，特征在于该微框结构的框架具有一1至500μm的宽度，较佳为80至100μm。如申请专利范围第1项的方法，特征在于该微框结构的框架具有一1至1000μm的高度，较佳为3至10μm。如申请专利范围第1项的方法，特征在于该微框结构之布设包含下列步骤：-涂布一遮罩，其形成该微框结构之负像；-气相沈积一玻璃层，及-利用剥离技术将该遮罩除去。如申请专利范围第1项的方法，特征在于该巨观结构之该等凹沟具有一5至1000μm的宽度，较佳为200至500μm。如申请专利范围第1项的方法，特征在于该覆盖基板之厚度在该巨观结构的凹沟区域会减少10至80%。如申请专利范围第1项的方法，特征在于该巨观结构之该等凹沟系形成于该覆盖基板之朝上面和底面。如申请专利范围第12项的方法，特征在于该巨观结构之制作系借助蚀刻、喷砂处理或超音波振荡研磨来除去该覆盖基板之表面区域来进行。如申请专利范围第1项的方法，特征在于该微框结构系形成在该覆盖基板之底面。如申请专利范围第16项的方法，特征在于一较佳为环氧树脂之黏合层被涂布在该微框结构上，且该载板之朝上面与该覆盖基板之底面的微框结构被黏合成一组合基板。如申请专利范围第1项的方法，特征在于该微框结构被布设在该载板之朝上面。如申请专利范围第18项之方法，特征在于该载板朝上面的微框结构和覆盖基板底面接着以阳极接合、融熔接合、溶胶凝胶接合、低温接合、焊接法或胶黏法组合成一接合基板。如申请专利范围第1项的方法，特征在于该接合基板系经由使该等槽道沿着该覆盖基板的该等凹沟露出来，并经由使该载板沿着预定的，中心沿着该等槽道的行进方向之轨迹分开来的方式而分离。如申请专利范围第20项之方法，特征在于该等槽道系利用切割、喷砂处理或超音波振荡研磨该覆盖基板，而沿着该等凹沟露出来。如申请专利范围第20项之方法，特征在于该载板系藉切割而分开来。一种电子构件，该电子构件系以如申请专利范围第1至23项中之任一项所述的方法所制备，该电子构件包含一由一载板和一覆盖基板所组成的复合件，其中，在该载板上设有至少一功能元件和至少一与该功能元件形成接触之接合元件，该覆盖基板为一微结构化的玻璃，其系安装在该载板上并且在该功能元件上方形成一凹穴，而该接合元件则位于该凹穴外。如申请专利范围第23项之电子构件，特征在于该载板含矽。如申请专利范围第23项之电子构件，特征在于该等功能元件包含主动半导体功能元件。如申请专利范围第23项之电子构件，特征在于该等功能元件包含感测器主动功能元件。如申请专利范围第23项之电子构件，特征在于该等功能元件包含光学主动功能元件。如申请专利范围第23项的电子构件，特征在于该覆盖基板包含一具有一由玻璃气相沈积而成的微框之平坦的玻璃板。如申请专利范围第28项之电子构件，特征在于该玻璃板具有一500至1000μm的厚度，该微框的框架具有一1至500μm的宽度，较佳为80至100μm，并具有一1至1000μm的高度，较佳为3至10μm。如申请专利范围第23项的电子构件，特征在于该覆盖基板之至少一侧面具有至少一第一区段和一第二区段，其中该至少第一区段和该第二区段具有一不同的表面特性。如申请专利范围第30项之电子构件，特征在于该至少第一区段和该第二区段具有一不同的粗糙度。如申请专利范围第23项的电子构件，特征在于该等接合元件包含可以打线接合的接合垫。如申请专利范围第23项的电子构件，特征在于该等接合元件包含可以焊接的接合垫。如申请专利范围第23项的电子构件，特征在于该等接合元件系由Au、Al、TiCu、AlSiCu或AlSiTi所构成。如申请专利范围第23项的电子构件，特征在于该载板之底面上设有一散热性基体基板。如申请专利范围第35项之电子构件，特征在于载板和基体基板之间有一黏合或焊接连接。如申请专利范围第35项之电子构件，特征在于该基体基板含矽。如申请专利范围第33项之电子构件，特征在于在该等接合垫上布有焊接凸块，其等将该载板与设有一适合该封装功能元件之开口的基体基板之底面的接合垫连接在一起。一种光学组件，包含，一基体基板，具有一开口和设在底面的接合垫；一光学构件，设于该开口上方且与该基体基板结合；及一如申请专利范围第31项之封装电子构件，其具有至少一光敏性功能元件和精确设置之可焊接的接合垫，而且是设在该开口下方并与该基体基板相连结，其中，介于该基体基板和该电子构件之间的连结为一由接合垫之间的熔融焊接凸块所形成之精准置中的连结。如申请专利范围第39项之光学组件，特征在于该光学构件为一透镜。如申请专利范围第39项之光学组件，特征在于其系应用在一数位相机中。一种用于制备封装电子构件的接合基板，包含，- 互相结合之一载板和一覆盖基板；- 在该载板上，被布设在预定的光栅面范围内之功能元件；- 在该载板上，被布设在预定的，延伸在该等光栅面之间的光栅带范围内之接合元件；- 设在该覆盖基板的底面及/或该载板的朝上面之至少一微框结构，以玻璃制为佳；- 其中，配合光栅面形成凹穴，并配合光栅带形成槽道，且至少有一功能元件系设在一凹穴内；以及- 至少一藉除去表面区域而形成在覆盖基板的朝上面及/或覆盖基板的底面之巨观结构，其中并配合该载板的光栅带而形成凹沟。如申请专利范围第42项之接合基板，特征在于该覆盖基板较佳为包含平坦的玻璃、半导体、合成材料、陶瓷、金属板或其等之组合，尤其具有一从500至1000 μm的厚度。如申请专利范围第42项的接合基板，特征在于该微框结构的框架具有一1至500μm的宽度，较佳为80至100μm。如申请专利范围第42项的接合基板，特征在于该微框结构的框架具有一1至1000μm的高度，较佳为3至10μm。如申请专利范围第42项的接合基板，特征在于该巨观结构之该等凹沟具有一5至1000μm的宽度，较佳为200至500μm。如申请专利范围第42项的接合基板，特征在于该覆盖基板之厚度在该巨观结构的凹沟区域会减少10至80%。如申请专利范围第42项的接合基板，特征在于该等功能元件包含主动半导体-功能元件、感测器主动功能元件及/或光学主动功能元件。如申请专利范围第42项的接合基板，特征在于该载板之底面上设有至少一散热性基体基板。