(57)【要約】【課題】  製造費用を低減する、光学半導体集積回路装置のパッケージ構造体を提供する。【解決手段】  光学装置のパッケージ構造体は、チップ、シーリング材、カバー、基板、複数のボンディングワイヤ及び透明なカプセル体を備える。チップは、光学装置と複数のチップ接続パッドを有する。シーリング材は、光学装置を囲うように配置される。カバーは、シーリング材上に置かれる。基板はチップを支持するもので、複数の接続パッドを有する。ボンディングワイヤは、チップのチップ接続パッドと基板の接続パッドとを電気的に接続するために用いられる。透明なカプセル体は基板とカバーの上に形成され、ボンディングワイヤを覆う。【選択図】  図１
2005328028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学装置と複数のチップ接続パッドとを有するチップと、光学装置の周囲に配置したシーリング材と、シーリング材の上に配置したカバーと、チップを支持するとともに複数の第１の接続パッドを有する基板と、チップのチップ接続パッドを基板の第１の接続パッドに電気的に接続する複数のボンディングワイヤと、基板及びカバーの上に形成されかつボンディングワイヤを包み込む透明なカプセル体とからなる、光学装置のパッケージ構造体。
【請求項２】
基板がさらに複数の第２の接続パッドを有し、該第２の接続パッドは外部の回路装置に接続するために第１の接続パッドに接続されている、請求項１の光学装置のパッケージ構造体。
【請求項３】
基板はさらに、第１の接続パッドを第２の接続パッドに電気的に接続するために用いる複数の回路線を有する、請求項２の光学装置のパッケージ構造体。
【請求項４】
カバーが光学フィルタ板である、請求項１乃至３のいずれかのパッケージ構造体。
【請求項５】
カバーがレンズである、請求項１乃至３のいずれかのパッケージ構造体。
【請求項６】
シーリング材が複数のスペーサを含み、それによってカバーがチップに対して均一のスペースを有するよう保持する、請求項１乃至５のいずれかのパッケージ構造体。
【請求項７】
複数のチップを有するウエハーを準備し、該チップの各々は光学装置と複数のチップ接続パッドと複数のチップを分離するための第１の切断ラインとを有し、
シーリング材をウエハー上の各チップに分配して光学装置を囲み、
各々チップの光学装置に対応する複数のカバーと該カバーを分離するために用いられる複数の第２の切断ラインとを有するカバー基板を準備し、
カバー基板とウエハーとの位置合わせをし、カバー基板をウエハーの上に配置し、
シーリング材を硬化させ、
第１の切断ラインと第２の切断ラインとに沿ってウエハーとカバー基板とを切断して、複数のプレパッケージ構造体を形成し、
各々が複数の第１の接続パッドを有する複数の基板を有する基板ストリップを準備し、
プレパッケージ構造体を基板に取り付け、
チップのチップ接続パッドを複数のボンディングワイヤによって基板に電気的に接続し、
基板上にカプセル体を成形してボンディングワイヤを包み込み、
複数の基板とカプセル体とを切断して、光学装置のパッキング構造体を形成する、光学装置のパッキング構造の製造方法。
【請求項８】
各々の基板がさらに、外部の回路装置に接続するために、第１の接続パッドに電気的に接続された複数の第２の接続パッドを含む、請求項７の製造方法。
【請求項９】
各々の基板はさらに、第１の接続パッドを第２の接続パッドに電気的に接続する複数の回路線を含む、請求項８の製造方法。
【請求項１０】
カバーが光学フィルタ板である、請求項７乃至９のいずれかの製造方法。
【請求項１１】
各々のカバーがレンズである、請求項７乃至９のいずれかの製造方法。
【請求項１２】
シーリング材が、カバーとチップとの間に均一なスペースを保持するための複数のスペーサを提供する、請求項７乃至１１のいずれかの製造方法。
【請求項１３】
ウエハーとカバー基板とをそれぞれ切断してプレパッケージ構造体を形成する工程において、ウエハーとカバー基板とに第１の切断ライン及び第２の切断ラインに沿って切り込みを入れるが、完全に切断しない、請求項７乃至１２のいずれかの製造方法。
【請求項１４】
それぞれウエハーとカバー基板とを切断してプレパッケージ構造体を形成する工程において、ウエハーとカバー基板とに第１の切断ライン及び第２の切断ラインに沿って切り込みを入れ複数の溝を形成する、請求項７乃至１３の製造方法。
【請求項１５】
それぞれウエハーとカバー基板とを切断してプレパッケージ構造体を形成する工程がさらに、プレパッケージ構造体を破断させる工程を含む、請求項１３あるいは請求項１４の製造方法。
【請求項１６】
光学装置と複数の接続パッドとを有するチップと、光学装置の周囲に配置したシーリング材と、シーリング材の上に配置したカバーとからなる、光学装置パッケージ構造体。
【請求項１７】
カバーが光学フィルタ板である、請求項１６のパッケージ構造体。
【請求項１８】
カバーがレンズである、請求項１６のパッケージ構造体。
【請求項１９】
シーリング材が、カバーとチップとの間に均一なスペースを保持するための複数のスペーサを提供する、請求項１６乃至１８のいずれかのパッケージ構造体。
【請求項２０】
複数のチップと複数のチップを分離するための第１の切断ラインを有するウエハーを準備し、該チップの各々は光学装置と複数のチップ接続パッドとを有し、
シーリング材を光学装置の周囲のウエハーの各チップに分配し、
各々が光学装置に対応する複数のカバーと該カバーを分離するための複数の第２の切断ラインとを有するカバー基板を準備し、
カバー基板とウエハーとの位置合わせをし、カバー基板をウエハーの上に配置し、
シーリング材を硬化させ、
第１の切断ラインと第２の切断ラインとに沿ってウエハーとカバー基板とを切断して光学装置のパッケージ構造体を形成する、光学パッケージ構造体の製造方法。
【請求項２１】
カバーの各々は光学フィルタ板である、請求項２０の製造方法。
【請求項２２】
カバーの各々はレンズである、請求項２０の製造方法。
【請求項２３】
シーリング材によって、カバーとチップとの間に均一なスペースを維持するための複数のスペーサが提供される、請求項２０乃至２２のいずれかの製造方法。
【請求項２４】
第１の切断ラインと第２の切断ラインとに沿ってウエハーとカバー基板とを切断して光学装置のパッケージ構造体を形成する工程において、ウエハーとカバー基板とは完全に切断しない、請求項２０乃至２３のいずれかの製造方法。
【請求項２５】
第１の切断ラインと第２の切断ラインとに沿ってウエハーとカバー基板とを切断して光学装置のパッケージ構造体を形成する工程において、ウエハーとカバー基板とに切り込みを入れ複数の溝を形成する、請求項２０の製造方法。
【請求項２６】
ウエハーとカバー基板とをそれぞれ切断して光学装置のパッケージ構造体を形成する工程がさらに、パッケージ構造体を破断させる工程を含む、請求項２４あるいは請求項２５の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学半導体集積回路装置のパッケージ構造体に関する。さらに詳しく述べると、本発明は、カバー及び透明なカプセル体とを有する、光学半導体集積回路装置のパッケージ構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な光電用途では、イメージセンサチップ等の集積回路チップの形状の光学装置を物理的損傷及び周囲の汚染から保護するために、実際の状態ではイメージセンサチップはパッケージ構造体中に配置される。パッケージ構造体は開口部を有し、該開口部は透明なカバーでシールされ、イメージセンサチップが光学信号を感知できるようになっている。
【０００３】
例えば、通常イメージセンサチップは、成形層を用いて突出ピンによりセラミック基板の上に実装される。イメージセンサ装置をセラミック基板上に強固に実装するためには、成形層は通常硬化工程を必要とする。ワイヤを接続し及びウインドをシールした後、ピンを切断して適当な長さとする。最終構造を得て、パッケージ工程を完了する。
【０００４】
ウインドをシールする組み立て工程では、典型的には分配あるいは成形による加工工程を用い、成形コンパウンドによりイメージセンサ装置を覆い、その後基板に実装する。そして、透明なカバーを成形コンパウンド上に配置し、基板とカバーとの間にイメージセンサ装置をシールする。例えば、特許文献１には、イメージセンサのパッケージ構造体が開示されている。このパッケージ構造体では、予備成形した壁部を用いて、セラミック基板上にイメージセンサチップを包み込んでいる。
【特許文献１】米国特許Ｎｏ．５，８１１，７９９（ウォ（Ｗｕ）、１９９８年９月２２日に特許発行、名称「シールしたカバーを備えた壁部を有するイメージセンサパッケージ」）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、光学装置の上記パッケージ構造体は容易に撓むので、むしろ広いセラミック基板を必要とする。従って、製造業者は光学装置を包み込む際に光学装置のパッケージ構造体を得ることによって、製造費を低減することが必要となる。
【０００６】
そこで本発明は、製造費用を低減する、光学半導体集積回路装置のパッケージ構造体を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、チップ、シーリング材、カバー、基板、複数のボンディングワイヤ及び透明なカプセル体を備えた、光学装置のパッケージ構造体を提供する。チップは、光学装置と複数のチップ接続パッドを有する。シーリング材は、光学装置を囲うように配置される。カバーは、シーリング材上に置かれる。基板はチップを支持するもので、複数の接続パッドを有する。ボンディングワイヤは、チップのチップ接続パッドと基板の接続パッドとを電気的に接続するために用いられる。透明なカプセル体は基板とカバーの上に形成され、ボンディングワイヤを覆う。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、光学装置のパッケージ構造は、チップの光学装置上を被覆するカバーを有する。カバーは湿気から保護し、かつ撓みを低減するのに有益である。光学装置のパッケージ構造体は、基板として高価なセラミックあるいはビスマレイミドトリアジン樹脂を基板として用いる必要はなく、通常の基板の完成品を用いることができる。その結果、製造費用が大幅に軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、本発明を例示する添付図面を参照して詳細に説明する。なお、同一或いは類似する部分を参照する際、図面及び本実施の形態においては可能な限り同一の参照番号を用いる。添付する図面は本発明をさらによく理解するために含めたもので、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部となるものである。図面は本発明の実施態様を図示するもので、本明細書と相俟って本発明の原理を模式的に説明するものである。
【実施例】
【００１０】
図１は、本発明の好ましい実施態様に係る光学装置１００のパッケージ構造体を模式的に示す横断面図である。光学装置１００のパッケージ構造体は、活性面１１２とその反対側の裏面１１４とを有するチップ１１０を含む。チップ１１０の活性面１１２は、光学信号と電気信号との間の変換を行うために用いられる、光学センサ等の複数の光学装置を備えた活性ゾーン１１６を有する。
【００１１】
シーリング材１２２は、光学装置１００を囲んでチップ１１０の活性面１１２に配置される。カバー１２０はシーリング材１２２の上に配置され、シーリング材１２２によってチップ１１０に強固に接着されている。シーリング材１２２はスペーサ（図示せず）と混合され、カバー１２０がチップ１１０から固定したギャップを持つことを可能としている。さらに、カバー１２０は簡単な透明なカバーとすることができ、あるいはカバー１２０は、フィルタあるいは合焦等の何らかの光学特性を提供するカバーとすることができる。すなわち、カバー１２０はフィルタ板またはレンズとすることができる。
【００１２】
接着層１４２によって、チップ１１０を基板１５０に対して強固に接着することができる。さらに、複数のチップ接続パッド１１８をチップ１１０の活性面１１２に配置して、複数のボンディングワイヤ１４０によって基板１５０の上面の第１の接続パッド１５６に電気的に接続することができる。また、基板１５０は複数の回路線１５２を備え、第１の接続パッド１５６を基板１５０の下面の第２の接続パッド１５４に電気的に接合する。透明カプセル体１３０はチップ１１０、カバー１２０、ボンディングワイヤ１４０および基板１５０の上面を包み込んでいる。第２の接続パッド１５４は、表面搭載技術によって外部のプリント配線基板（図示せず）上に電気的に接続し強固に搭載することができる。言い換えると、光学装置１００のパッケージ構造体はランドグリッドアレイのパッケージ構造を有する。当業者であれば、第２の接続パッド１５４は半田ボールや接続ピンによって容易に変更でき、ボールグリッドアレイやピングリッドアレイ構造を形成することが理解されよう。
【００１３】
図３乃至図９は、本発明の実施態様に係る光学装置１００のパッケージ構造体を製造する方法を模式的に示す図である。図３において、本発明の製造方法によれば、ウエハー１６０が提供される。ウエハー１６０は複数のチップ１１０と複数の第１の切断ライン１６２を有し、チップ１１０を画成している。各チップ１１０は活性ゾーン１１６と複数のチップ接続パッド１１８を有し、パッドは活性ゾーン１１６の周りに配置されている。さらに、ディスペンサー（図示せず）によってシーリング材１２２が各チップ１１０に配分され、活性ゾーン１１６を包囲している。図４に詳細に示すように、チップ接続パッド１１８は、シーリング材１２２の外側に位置している。
【００１４】
図５において、カバー基板１７０がウエハー１６０の上に配置される。カバー基板１７０は複数のカバー１２０と複数の第２の切断ライン１７２とを有し、カバー１２０を画成する。上述したように、カバー基板１７０を透明板、光学フィルタ板とすることができ、また複数のレンズを備えることもできる。シーリング材１２２は、スペーサ（図示せず）と混合した紫外線硬化性樹脂とすることができる。カバー基板１７０をウエハー１６０と位置合わせをして、ウエハー１６０の上に配置し、シーリング材１２２を紫外線で硬化することができる。その結果、カバー１２０は、実質的に均一なスペースを空けてチップ１１０上に接着することができ、均一にスペースを空けてキャビティを活性ゾーン１１６の上方に形成することができる。
【００１５】
図６において、切断装置１８０と１８２とによりそれぞれウエハー１６０とカバー基板１７０上の第１の切断ライン１６２と第２の切断ライン１７２とに沿ってウエハー１６０とカバー基板１７０とを切断する。それにより、切断工程で、ウエハー１６０とカバー基板１７０とを数個の単一ピースに切断し、それにより複数のパッケージ構造体１９０が形成される。好ましくは、ウエハー１６０とカバー基板１７０とを加工して、複数の溝１８４と１８６とを形成する。そして、その後の工程で、ウエハー１６０とカバー基板１７０とを破断工程によって溝１８４、１８６で破断し、それにより図７に示すパッケージ構造体１９０を形成する。
【００１６】
図８において、本発明の製造方法によれば、基板ストリップ１９２を準備する。基板ストリップには複数の基板１５０が含まれており、基板はアレイ態様に配置する。パッケージ構造体１９０は、複数の接着層１４２によってそれぞれ基板ストリップ１９２の基板１５０に接着する。ボンディングワイヤ１４０を用いて、チップ１１０のチップ接続パッド１１８を基板１５０の第１の接続パッド１５６に電気的に接続する。
【００１７】
図９において、透明カプセル体１３０を透明な成形コンパウンドで形成し基板ストリップ１９２の上に成型し、パッケージ構造体１９０、ボンディングワイヤ１４０及び基板１５０の上面を密封する。その後、基板ストリップ１９２を切断し、光学装置１００のパッケージ構造体を形成する。
【００１８】
上述したように、本発明では、光学装置のパッケージ構造体はランドグリッドアレイ構造である。しかしながら、当業者であれば、第２の接続パッド１５４は半田ボールや接続ピンによって容易に変更でき、ボールグリッドアレイやピングリッドアレイ構造を形成することがことを理解されよう。
【００１９】
本発明によれば、光学装置のパッケージ構造は、チップの光学装置を覆うカバーを有するので、湿気を避け、かつ撓みを低減するのに有益である。光学装置のパッケージ構造体は、基板として高価なセラミックやビスマスマレイドトリアジン樹脂を必要とせず通常の基板を使用することができる。その結果、製造費を大幅に低減することができる。さらに、パッケージ構造体には外側ピンがないので、信号伝送路がより短くなり、それによってパッケージ構造体は良好な電気特性を有する。
【００２０】
本発明の範囲および精神から逸脱することなく本発明の構造体に種々の修正および変更を加えることができることは、当業者には自明であろう。上記発明の記載を考慮すれば、本発明の修正および変更が請求項の範囲及びその均等の範囲に入るのであれば、本発明はそのような修正及び変更も包含することを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の好ましい実施態様に係るパッケージ構造体を模式的に示す横断面図である。
【図２】本発明の好ましい実施態様に係る、図１の光学装置のパッケージ構造を模式的に示す平面図である。
【図３】本発明に係る光学装置のパッケージ構造体を製造する工程を模式的に示す。
【図４】本発明に係る光学装置のパッケージ構造体を製造する工程を模式的に示す。
【図５】本発明に係る光学装置のパッケージ構造体を製造する工程を模式的に示す。
【図６】本発明に係る光学装置のパッケージ構造体を製造する工程を模式的に示す。
【図７】本発明に係る光学装置のパッケージ構造体を製造する工程を模式的に示す。
【図８】本発明に係る光学装置のパッケージ構造体を製造する工程を模式的に示す。
【図９】本発明に係る光学装置のパッケージ構造体を製造する工程を模式的に示す。
【符号の説明】
【００２２】
１００  光学装置のパッケージ構造体
１１０  チップ
１１２  活性面
１１４  裏面
１１６  活性ゾーン
１１８  チップ接続パッド
１２０  カバー
１２２  シーリング材
１３０  透明カプセル体
１４０  ボンディングワイヤ
１４２  接着層
１５０  基板
１５２  回路線
１５４  第２の接続パッド
１５６  第１の接続パッド
１６０  ウエハー
１６２  第１の切断ライン
１７０  カバー基板
１７２  第２の切断ライン
１８０、１８２  切断装置
１８４、１８６  溝
１９０  パッケージ構造体
１９２  基板ストリップ
【図１】
2005328028.tif 000003
【図２】
2005328028.tif 000004
【図３】
2005328028.tif 000005
【図４】
2005328028.tif 000006
【図５】
2005328028.tif 000007
【図６】
2005328028.tif 000008
【図７】
2005328028.tif 000009
【図８】
2005328028.tif 000010
【図９】
2005328028.tif 000011
【外国語明細書】
title of the invention
package structure of optical device and method for manufacturing the same
technical field
[0001]   The present invention relates to a package structure of optical semiconductor integrated circuit device.  More particularly, the invention relates to a package structure of optical semiconductor integrated circuit device having a cover and a transparent encapsulant.
Background art
[0002]   In the general photoelectric applications, in order to protect the optical device in the form of integrated circuit chip, such as image sensor chip, from being physical damage and environmental contamination, the image sensor chip in practical situation is disposed in a package structure.  The package structure has an opening, which is sealed by a transparent cover, so that the image sensor chip can sense the optical signals.
[0003]   For example, the image sensor chip usually is implemented on a ceramic substrate with protruding pins by using a molding layer.  The molding layer usually needs the curing process, so as to firmly implement the image sensing device on the ceramic substrate.  After bonding wire and window sealing, the pins are cut to have a proper length.  The final structure is achieved and the package process is accomplished.
[0004]   In the fabrication process about sealing the window, typically, it uses a work process by distributing or molding, so that the molding compound encloses the image sensing device, which is then implemented on the substrate.  After then, a transparent cover is disposed over the molding compound, so as to seal the image sensing device between the substrate and the cover.  For example, Patent Document 1 has disclosed a package structure of image sensor, in which a pre-molded wall is used to package an image sensor chip on a ceramic substrate.
PATENT DOCUMENT 1
U. S. Patent No. 5,811,799 (Issued to Wu on 9/22/1998 by a title “Image Sensor Package Having A Wall with A Sealed Cover”)
Disclosure of invention
Problem to be solved by the invention
[0005]   However, the foregoing package structure of the optical device is easily warped, and therefore it needs the ceramic substrate that is rather expansive.  Therefore, it is necessary for the manufacturers in packaging the optical device to provide a package structure of the optical device, so as to reduce the fabrication cost.
[0006]  Accordingly, the invention provides a package structure of optical semiconductor integrated circuit device, so as to reduce the fabrication cost.
Means for solving the problem
[0007]   The invention provides a package structure of optical device, including a chip, a sealant, a cover, a substrate, multiple bonding wires, and a transparent encapsulant.  The chip has an optical device and multiple chip connection pads.  The sealant is disposed to enclose the optical device.  The cover is disposed on the sealant.  The substrate supports the chips and has multiple connection pads.  The bonding wires are used to electrically connect the chip connection pads of the chip to the connection pads of the substrate.  The transparent encapsulant is formed over the substrate and the cover, and enclosing the bonding wires.
Effect of the invention
[0008]   According to the present invention, the package structure of optical device has a cover, which covers over the optical device of the chip, so that it is helpful to prevent from the moisture and reduce the warpage.  The package structure of optical device can use a usual substrate in completion without need of the expensive ceramic or bisma-leimide triazine resin as the substrate.  As a result, the fabrication cost is greatly reduced.
Best mode for carrying out the invention
[0009]   Reference will now be made in detail to the present preferred embodiments of the invention, example of which are illustrated in the accompanying drawings.  Wherever possible, the same reference numbers are used in the drawings and the description to refer to the same or like parts.  The accompanying drawings are included to provide a further understanding of the invention, and are incorporated in and constitute a part of this specification.  The drawings illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. 
embodiment
[0010]   Referring to FIG. 1, it is a cross-sectional view, schematically illustrating a package structure of optical device 100, according to preferred embodiment of the invention.  The package structure of optical device 100 includes a chip 110, having an active surface 112 and back surface 114 in opposites side.  The active surface 112 of the chip 110 has an active zone 116, having multiple optical devices, such as the optical sensor, used for conversion between the optical signals and the electrical signals.
[0011]   A sealant 122 encloses the optical devices 100 and is disposed on the active surface 112 of the chip 110.  A cover 120 is disposed on the sealant 122, and is firmly adhered to the chip 110 by the sealant 122.  The sealant 122 is mixed with spacers (not shown in figure), so as to allow the cover 120 to have a fixed gap from the chip 110.  Moreover, the cover 120 can be a simple transparent cover, or a cover 120 that can also provide some optical properties, such as filtering or focusing.  In other words, the cover 120 can be a filter plate or a lens.
[0012]   The chip 110 can be firmly adhered to a substrate 150 by an adhering layer 142.  Multiple chip connection pads 118 are additionally disposed on the active surface 112 of the chip 110, so as to electrically connect to the first connection pads 156 on the upper surface of the substrate 150 by multiple bonding wires 140.  The substrate 150 also has multiple circuit line 152, so as to electrically connect the first connection pads 156 to the second connection pads 154 on the lower surface of the substrate 150.  A transparent encapsulant 130 encloses the chip 110, the cover 120, the bonding wires 140 and the upper surface of the substrate 150.  The second connection pad 154 can be electrically connected and firmly mounted on an external printed circuit board (not shown) by a surface mounting technology.  In other words, the package structure of optical device 100 has the package structure of land grid array.  The ordinary skilled artisans can understand that the second connection pad 154 can be easily changed with solder balls or connection pins, so as to form the structures of the ball grid array or pin grid array.
[0013]   Referring to FIGs. 3-9, they are the drawings schematically illustrating the fabrication processes for the package structure of optical device 100, according to an embodiment of the invention.  In FIG. 3, according to the fabrication process of the invention, a wafer 160 is provided.  The wafer 160 has multiple chips 110 and multiple first cutting lines 162, so as to define the chips 110.  Each chip 110 has an active zone 116 and multiple chip connection pads 118, which are disposed around the active zone 116.  Then, a sealant 122 is dispensed to each chip 110 by a dispenser (not shown), so as to enclose the active zone 116.  The chip connection pads 118 are located at outside of the sealant 122, as shown in FIG. 4 in detail.
[0014]   Referring to FIG. 5, a cover substrate 170 is disposed over the wafer 160.  The cover substrate 170 has multiple covers 120 and multiple second cutting lines 172, so as to define the covers 120.  As previously described, the cover substrate 170 can be a transparent plate, an optical filtering plate, or can have multiple lenses.  The sealant 122 can be ultraviolet cure adhesive, mixed with spacers (not shown).  After the cover substrate 170 is aligned with the wafer 160 and is disposed over the wafer 160, the sealant 122 can be cured by the ultraviolet light.  As a result, the cover 120 can be adhered onto the chips 110 by a substantially uniform spacing, and a cavity with uniform spacing is formed above the active zone 116.
[0015]   Referring to FIG. 6, the cutting devices 180 and 182 cut the wafer 160 and the cover substrate 170 along the first and second cutting lines 162 and 172 respectively on the wafer 160 and the cover substrate 170.  Thereby, by the cutting process, the wafer 160 and the cover substrate 170 are cut into several singulated pieces, and then the multiple package structures 190 are formed.  Preferably, the wafer 160 and the cover substrate 170 are processed to form multiple grooves 184, 186.  Then, in the subsequent process, the wafer 160 and the cover substrate 170 are broken at the grooves 184, 186 by a breaking process, and then the package structures 190 are formed as shown in FIG. 7.
[0016]   In FIG. 8, according to the fabrication process of the invention, a substrate strip 192 is provided, in which multiple substrates 150 are included, and are arranged by an array manner.  The package structures 190 can be respectively adhered to the substrates 150 of the substrate strip 192 by multiple adhering layers 142.  The bonding wires 140 are used to electrically connect the chip connection pads 118 of the chip 110 to the first connection pads 156 of the substrates 150.
[0017]   In FIG. 9, the transparent encapsulant 130 is formed by a transparent molding compound to mold onto the substrate strip 192, so as to encapsulate the package structure 190, the bonding wires 140, and the upper surface of the substrate 150.  After then, the substrate strip 192 is cut and the package structure of optical device 100 is formed.
[0018]   As the foregoing descriptions, according to the invention, the package structure of optical device is a land grid array structure.  However, the ordinary skilled artisans can understand that the second connection pads 154 can be easily changed with solder balls or connection pins, so as to form the structures of the ball grid array or pin grid array.
[0019]   According to the invention, the package structure of optical device has a cover, covering over the optical device of the chip, whereby it is helpful to avoid the moisture and reduce warpage.  The package structure of optical device can use a usual substrate without need of expensive ceramic or bisma-leimide triasine resin as the substrate.  As a result, the fabrication cost can be greatly reduced.  Moreover, since the package structure has no the outer pins, the signal transmitting path is shorter and thereby it has better electric properties.
[0020]   It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made to the structure of the present invention without departing from the scope or spirit of the invention.  In view of the foregoing descriptions, it is intended that the present invention covers modifications and variations of this invention if they fall within the scope of the following claims and their equivalents.
Brief description of the drawings
[0021]
FIG. 1 is a cross-sectional view, schematically illustrating a package structure of optical device, according to preferred embodiment of the invention.
FIG. 2 is a top view, schematically illustrating a package structure of optical device of FIG. 1, according to preferred embodiment of the invention.
FIG. 3 is a drawing, schematically illustrating the fabrication process for the package structure of optical device, according to the invention.
FIG. 4 is a drawing, schematically illustrating the fabrication process for the package structure of optical device, according to the invention.
FIG. 5 is a drawing, schematically illustrating the fabrication process for the package structure of optical device, according to the invention.
FIG. 6 is a drawing, schematically illustrating the fabrication process for the package structure of optical device, according to the invention.
FIG. 7 is a drawing, schematically illustrating the fabrication process for the package structure of optical device, according to the invention.
FIG. 8 is a drawing, schematically illustrating the fabrication process for the package structure of optical device, according to the invention.
FIG. 9 is a drawing, schematically illustrating the fabrication process for the package structure of optical device, according to the invention.
Description of numerals
[0022]
100   package structure of optical device
110   chip
112   active surface
114   back surface
116   active zone
118   chip connection pad
120   cover
122   sealant
130   transparent encapsulant
140   bonding wire
142   adhering layer
150   substrate
152   circuit line
154   second connection pad
156   first connection pad
160   wafer
162   first cutting line
170   cover substrate
172   second cutting line
180, 182   cutting device
184, 186   grooves
190   package structure
192   substrate strip
1.    A package structure of optical device, comprising:
a chip, having an optical device and a plurality of chip connection pads;
a sealant, disposed around the optical device;
a cover, disposed on the sealant;
a substrate, supporting the chip and having a plurality of first connection pads;
a plurality of bonding wires, electrically connecting the chip connection pads of the chip to the first connection pads of the substrate; and
a transparent encapsulant, formed over the substrate and the cover, and packaging the bonding wires.
2.   The package structure of optical device of claim 1, wherein the substrate further comprises a plurality of second connection pads, electrically connected to the first connection pads for connecting to an external circuit apparatus.
3.   The package structure of optical device of claim 2, wherein the substrate further comprises a plurality of circuit lines, used to electrically connect the first connection pads to the second connection pads.
4.    The package structure of optical device of any one of claims 1 to 3, wherein the cover is an optical filtering plate.
5.    The package structure of optical device of any one of claims 1 to 3, wherein the cover is a lens.
6.    The package structure of optical device of any one of claims 1 to 5, wherein the sealant includes a plurality of spacers, so as to maintain the cover to have a uniform spacing to the chip.
7.    A fabrication method for a package structure of optical device, comprising:
providing a wafer, having a plurality of chips, and each of the chips having an optical device and a plurality of chip connection pads, and a plurality of first cutting lines for separating the chips;
dispensing a sealant to each of the chips on the wafer, and enclosing the optical device;
providing a cover substrate, having a plurality of covers, each of the covers is corresponding to the optical device of the chips and a plurality of second cutting lines, used for separating the covers;
aligning the cover substrate with the wafer, and disposing the cover substrate on the wafer;
curing the sealant;
cutting the wafer and the cover substrate along the first scribe lines and the second scribe lines, so as to form a plurality of pre-package structures;
providing a substrate strip, having a plurality of substrates, wherein each of the substrates has a plurality of first connection pads;
affixing the pre-package structures to the substrates;
electrically connecting the chip connection pads of the chips to the substrates by a plurality of bonding wires;
molding an encapsulant over the substrates, so as to package the bonding wires; and
cutting the substrates and the encapsulant, for forming the package structure of optical device.
8.   The fabrication method of claim 7, wherein each of the substrates further includes a plurality of second connection pads, electrically connected to the first connection pads, so as to be connected to an external circuit apparatus.
9.   The fabrication method of claim 8, wherein each of the substrates further includes a plurality of circuit lines, so as to electrically connect the first connection pads to the second connection pads.
10.   The fabrication method of any one of claims 7 to 9, wherein the cover is an optical filtering plate.
11.   The fabrication method of any one of claims 7 to 9, wherein each of the covers is a lens.
12.   The fabrication method of any one of claims 7 to 11, wherein the sealant provides a plurality of spacers, so as to maintain a uniform spacing between the covers and the chips.
13.   The fabrication method of any one of claims 7 to 12, wherein in the step of respectively cutting the wafer and the cover substrate to form the pre-package structures, the wafer and the cover substrate are cut along the first cutting lines and the second cutting lines but not cut through.
14.   The fabrication method of any one of claims 7 to 13, wherein in the step of respectively cutting the wafer and the cover substrate to form the pre-package structures, the wafer and the cover substrate are cut along the first cutting lines and the second cutting lines to form a plurality of grooves thereon.
15.   The fabrication method of claim 13 or claim 14, wherein the step of respectively cutting the wafer and the cover substrate for forming the pre-package structures further comprises a breaking process to form the pre-package structures.
16.   A package structure of optical device, comprising:
a chip, having an optical device and a plurality of connection pads;
a sealant, disposed around the optical device; and
a cover, disposed over the sealant.
17.   The package structure of claim 16, wherein the cover is an optical filtering plate.
18.   The package structure of claim 16, wherein the cover is a lens.
19.   The package structure of any one of claims 16 to 18, wherein the sealant provides a plurality of spacers, so as to maintain a uniform spacing between the covers and the chips.
20.   A fabrication method for a package structure of optical device, comprising the steps of:
providing a wafer, having a plurality of chips, each of the chips having an optical device and a plurality of chip connection pads, and a plurality of first cutting lines for separating the chips;
dispensing a sealant on the chips of the wafer around the optical device;
providing a cover substrate, having a plurality of covers, wherein each of the covers is corresponding to the optical device, and a plurality of second cutting lines for separating the covers;
aligning the cover substrate with the wafer, and disposing the cover substrate over the wafer;
curing the sealant;
cutting the wafer and the cover substrate along the first cutting lines and the second cutting lines, for forming the package structure of optical device.
21.   The fabrication method of claim 20, wherein each of the covers is an optical filtering plate.
22.   The fabrication method of claim 20, wherein each of the covers is a lens.
23.   The fabrication method of any one of claims 20 to 22, wherein the sealant provides a plurality of spacers, so as to maintain a uniform spacing between the covers and the chips.
24.   The fabrication method of any one of claims 20 to 23, wherein in the step of cutting the wafer and the cover substrate along the first cutting lines and the second cutting lines for forming the package structure of optical device, the wafer and the cover substrate are not cut through.
25.   The fabrication method of claim 20, wherein in the step of cutting the wafer and the cover substrate along the first cutting lines and the second cutting lines for forming the package structure of optical device, the wafer and the cover substrate are cut to form a plurality of grooves thereon.
26.   The fabrication method of claim 24 or claim 25, wherein the step of cutting the wafer and the cover substrate for forming the package structure of optical device further comprises a breaking process to form the package structures. 
abstract
problem to solve
To provide a package structure of optical semiconductor integrated circuit device, so as to reduce the fabrication cost.
Countermeasure to solve the problem
The invention provides a package structure of optical device, including a chip, a sealant, a cover, a substrate, multiple bonding wires, and a transparent encapsulant.  The chip has an optical device and multiple chip connection pads.  The sealant is disposed to enclose the optical device.  The cover is disposed on the sealant.  The substrate supports the chips and has multiple connection pads.  The bonding wires are used to electrically connect the chip connection pads of the chip to the connection pads of the substrate.  The transparent encapsulant is formed over the substrate and the cover, and enclosing the bonding wires.
【selected drawing】FIG. 1
【FIG. 1】
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【FIG. 2】
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【FIG. 3】
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【FIG. 4】
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【FIG. 5】
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【FIG. 6】
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【FIG. 7】
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【FIG. 8】
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【FIG. 9】
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