[发明专利]用于微镜器件的倒装芯片封装的方法和系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年3月2日提交的美国临时专利申请No.60/892,830的优先权，该申请的公开内容通过引用全部结合于此，用于所有目的。

技术领域

本发明一般涉及制造对象。更具体地，本发明提供了用于微镜器件的晶片级倒装芯片封装的方法和系统。本发明的实施例提供了在气密密封的封装中对微镜器件的板上芯片封装。仅作为示例，本发明已被应用于具有透明玻璃盖的气密密封的封装中的微镜阵列。方法和结构也可应用于其他显示技术，例如电荷耦合显示相机阵列和红外阵列。

背景技术

硅集成电路的封装已达到了高的成熟水平。然而，集成电路器件被包封在塑料包封材料中的传统封装在要求高于硅集成电路的电操作的应用中出现若干缺点。这种应用的一个示例是微镜阵列或其他微机电系统(MEMS)结构的光学照射和反射。例如，这些应用通常需要能够用光能照射硅集成电路的顶部并随后从硅集成电路的顶部高效地反射光能。传统封装中所利用的塑料包封材料的光学性质(包括缺乏透明度、折射率的不一致性和表面粗糙度)使得这些封装不适合于该应用。

另外，许多MEMS经常需要硅集成电路的表面上方的开放空间，以使得微机电结构能够在与MEMS的平面平行的方向上和与MEMS的平面垂直的方向上运动。因此，塑料包封材料通常与集成电路表面进行的实体接触使得该封装不适合于许多MEMS应用。因此，本领域中需要用于MEMS器件的封装的改进的方法和系统。

发明内容

本发明的实施例提供了适合于投影显示应用的、用于微镜器件阵列的高级的板上芯片封装。

根据本发明的一个实施例，提供了一种用于微机电器件的封装。该封装包括用于支持微机电器件的衬底。微机电器件电耦合到多个电极。该封装还包括耦合到衬底的导热结构、具有与多个电极电连通的多条迹线的电触点层以及耦合到衬底的内插件结构。该内插件结构包括连续环形区域，该连续环形区域划定了由接合表面所限定的凹陷区域。该封装还包括透明盖，该透明盖耦合到内插件结构并且将微机电器件密封在凹陷区域中以将微机电器件隔离在受控环境中。

根据本发明的另一实施例，提供了一种制造用于微镜器件阵列的封装的方法。该方法包括将内插件结构接合到带有微镜器件阵列的衬底第一侧。微镜器件阵列中的多个微镜与多个电极电连通。该方法还包括将透明盖接合到内插件结构从而为微镜器件阵列形成受控环境，以及形成耦合到衬底第二侧的导热结构。该方法还包括形成与多个电极电连通的电触点结构。

根据本发明的特定实施例，提供了一种用于微机电器件的封装。该封装包括用于支持电耦合到多个电极的微机电器件的衬底、耦合到衬底的导热结构以及具有与所述多个电极电连通的多条迹线的电触点层。该封装还包括耦合到衬底的内插件结构和耦合到内插件结构的透明盖。

通过本发明提供了许多优于传统技术的益处。例如，本发明的实施例使得用于板上芯片组件的方法和系统可以不具有接合线或者减少了接合线。结果，与传统设计相比减少了寄生效应。另外，实施例提供了小占地，从而使管芯数例如增加了多达25-30％或者更多。与传统设计相比通过提供对焊球的容易接入而增加了对器件执行晶片级电探测和光探测的容易度，传统技术可能需要在执行测试之前去除诸如玻璃条带之类的材料。此外，增大了可靠性并降低了成本。取决于实施例，可以获得这些益处中的一个或多个以及其他益处。将在整个说明书中并且更具体地在下面结合附图来更详细地描述这些和其他益处。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的用于成像器件的封装的简化示意图；

图2是根据本发明一个实施例的用于微镜器件的封装的简化示意图；

图3A和图3B是根据本发明实施例的晶片级封装布局的顶视图；

图4-图11B是根据本发明一个实施例的用于封装微镜器件的简化处理流程；

图12是图示出根据本发明一个实施例的用于制造封装的处理流程的简化流程图；

图13是图示出根据本发明另一实施例的用于制造封装的处理流程的简化流程图；

图14是根据本发明一个实施例的用于多个管芯的封装布局的简化顶视图；

图15A-15C是根据本发明实施例的封装组件的简化示意图。

具体实施方式