光学装置、电装置及无源光学组件制造方法及图纸

技术编号:14904328 阅读:121 留言:0更新日期:2017-03-29 19:23
一种光学装置包含:包含光学区域的有源光学组件;覆盖所述有源光学组件的包封物;及粘附到所述有源光学组件上方的所述包封物的无源光学组件。所述无源光学组件具有光轴,且所述光轴与所述光学区域的中心基本对准。

【技术实现步骤摘要】
相关专利申请案的交叉参考本申请案请求2015年9月17日申请的标题为“透镜结构及传感器装置(LensStructureandSensorDevice)”的美国临时专利申请案62/219,782的优先权权益,所述美国临时专利申请案全文以引用的方式并入本文中。
本专利技术涉及光学装置、电装置及无源光学组件,且更确切地说,涉及具有用于导引光束的导光部分的无源光学组件和包含所述无源光学组件的光学装置及电装置。
技术介绍
在通过透镜将能量集中到感测区域上的传感器设计中,可通过将透镜的光轴与感测区域的中心轴对准来改善传感器的效率。然而,制造公差常常引起这些轴线的未对准,从而降低传感器的灵敏度。
技术实现思路
在一或多个实施例中,光学装置包含:包含光学区域的有源光学组件;覆盖所述有源光学组件的包封物;及粘附到所述有源光学组件上方的所述包封物的无源光学组件。所述无源光学组件具有光轴,且所述光轴与所述光学区域的中心基本对准。在一或多个实施例中,电装置包含传感器,所述传感器包含经配置以检测光束并响应性地产生电信号的感测区域。电装置进一步包含电连接到所述传感器并经配置以放大所述电信号的放大器,及电连接到所述放大器并经配置以处理所述经放大的电信号的处理组件。包封物覆盖传感器、放大器及处理组件。无源光学组件粘附到所述传感器上方的所述包封物。所述无源光学组件具有光轴,且所述光轴与感测区域的中心基本对准。在一或多个实施例中,无源光学组件包含主体,所述主体包含导光部分及定位在所述导光部分下方的突出部分。所述无源光学组件进一步包含附接到所述主体的支撑结构。支撑结构的一部分延伸越过所述突出部分的表面以形成腔。附图说明图1描绘根据本专利技术的实施例的光学装置的实例的横截面图。图2描绘根据本专利技术的实施例的无源光学组件的实例的透视图。图3描绘根据本专利技术的实施例的光学装置的实例的横截面图。图4描绘根据本专利技术的实施例的光学装置的实例的横截面图。图5描绘根据本专利技术的实施例的图4中展示的光学装置的透视及部分放大图。图6描绘根据本专利技术的实施例的图4中展示的光学装置的透视及部分放大图。图7描绘根据本专利技术的实施例的光学装置的实例的横截面图。图8描绘根据本专利技术的实施例的光学装置的实例的横截面图。图9描绘根据本专利技术的实施例的电装置的实例的横截面图。图10、图11、图12及图13描绘根据本专利技术的实施例的光学装置的各种制造阶段的实例的横截面图。在以下详细描述中参考形成其一部分的附图。在图式中,类似符号识别类似组件。在详细描述、图式以及权利要求书中所描述的说明性实施例并不意味着限制性的。在不脱离本文呈现的主题的精神或范围的情况下,可以利用其它实施例,并且可以作出其它改动。将容易了解的是,如本文中所一般描述且在图中说明的本专利技术的各方面可以广泛多种不同配置来布置、取代、组合和设计,所有广泛多种不同配置明确被预期并构成本专利技术的部分。具体实施方式光学装置封装可包含光学装置,例如,可感测入射光学信号的传感器裸片。传感器裸片可包含感测区域。传感器裸片可接合到衬底上。转移模具(TransferMold)可定位在衬底和应用于所述转移模具中的模制化合物(Moldingcompound)上方,以覆盖传感器裸片。转移模具可成形以在传感器裸片的感测区域上方形成光学透镜,以将入射光学信号集中于感测区域。将光学信号集中于感测区域可改善光学装置的光学性能。透镜的光轴可基本上垂直于感测区域的表面。可能需要将透镜的光轴与感测区域的中心对准。感测区域的中心可为感测区域的几何中心或质心(Centroid)。在一些情况下,制造工艺的变化(Variation)或公差(Tolerance)可使透镜的光轴不与传感器裸片的感测区域的中心对准。表面区域上的光轴与感测区域的相交点和感测区域的中心之间的距离可被称作“偏移”(Offset)。例如,用于将传感器裸片置放到衬底上的取置机(Pick-and-placeMachine)可带来偏移。对于另一实例,与将转移模具(用于形成透镜)置放在衬底上相关联的工艺变化(或模具工具公差)也可带来偏移。两个所提及的偏移促成因素可一起产生大于约20μm或甚至约50μm的偏移公差,一个偏移促成因素与取置相关联且另一个偏移促成因素与转移模具相关联。然而,为从光学装置实现所需光学性能,需要使偏移公差下降到约20μm或更小。一种降低与取置相关联的偏移公差的方法是通过改善取置机的对准能力而降低对准公差。类似地,与转移模具相关联的偏移公差可通过设计更精密的模制工具而降低。然而,这些方法可是昂贵的并可增加光学装置的制造时间。在一或多个实施例中,预成型(Pre-formed)透镜位在覆盖感测装置的包封材料上,而不是使用转移模具在光学装置的感测区域上方形成透镜。预成型透镜可例如通过粘合凝胶(AdhesiveGel)附接到包封材料。然而,当在置放期间在透镜下截留空气时,粘合凝胶中可能出现空隙。透镜与感测区域之间的这些空隙可能妨碍或引起朝向感测区域引导的光学信号的重定向——导致光学装置的输出功率的损失以及光学信号的潜在失真。装置封装及用于制造下文所论述的装置封装的技术降低或最小化透镜与光学传感器的感测区域之间的非所要空隙的形成。图1描绘根据本专利技术的实施例的光学装置1的实例的横截面图。光学装置1包含衬底10、有源光学组件12、包封物(Encapsulant)14、粘合凝胶16及无源光学组件2。有源光学组件12为传感器裸片或光源,并定位在衬底10上。在有源光学组件12为传感器裸片的一或多个实施例中,传感器裸片检测光学信号,并作为响应而产生对应的电信号。传感器裸片包含一或多个光学传感器,例如光导装置(PhotoconductiveDevices)、光伏装置(Photovoltaics)、光电二极管(Photodiodes)、光电晶体管(Phototransistors)或其组合。在有源光学组件12为光源的一或多个实施例中,光源接收电信号并作为响应而产生光学信号,例如,具有特定波长的光学信号。光源可包含如发光二极管(LED)或激光二极管的装置。在一或多个实施例中,有源光学组件12通过至少一个接线13电连接到衬底10。在其它实施例中,有源光学组件12的接触垫连接到衬底10的接触垫以用于电连接。有源光学组件12包含至少一个具有中心122的光学区域121。在有源光学组件12为传感器裸片的实施例中,光学区域121可为用于检测光束的感测区域。在有源光学组件12为光源的实施例中,光学区域121可为用于发射光束的发光区域。包封物14覆盖有源光学组件12及衬底10中围绕位于衬底10上的有源光学组件12的区域的表面。在一或多个实施例中,包封物14为透明的,并允许光束穿过。在一或多个实施例中,包封物14允许具有预定波长的光穿过。包封物14可为或可包含(例如)玻璃、塑料、石英或环氧树脂。无源光学组件2通过粘合凝胶16粘附到包封物14并定位在有源光学组件12上方。无源光学组件2和包封物14的材料可相同或彼此不同。无源光学组件2独立于包封物14的形成而形成。在一或多个实施例中,转移模制技术可用于形成无源光学组件2。无源光学组件2包含至少一个透镜20,其具有对应于所述透镜20的几何中心的至少一个光轴201。透镜20的光轴201与有源光学组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学装置,其包括:有源光学组件,其包括光学区域;包封物,其覆盖所述有源光学组件;及无源光学组件,其粘附到所述有源光学组件上方的所述包封物,其中所述无源光学组件具有光轴,且所述光轴基本上与所述光学区域的中心对准。

【技术特征摘要】
2015.09.17 US 62/219,7821.一种光学装置,其包括:有源光学组件,其包括光学区域;包封物,其覆盖所述有源光学组件;及无源光学组件,其粘附到所述有源光学组件上方的所述包封物,其中所述无源光学组件具有光轴,且所述光轴基本上与所述光学区域的中心对准。2.根据权利要求1所述的光学装置,其中所述有源光学组件为传感器或光源,所述光学区域为用于检测第一光束的感测区域或用于发射第二光束的发光区域,所述包封物允许所述第一光束或所述第二光束穿过,且所述无源光学组件包含具有所述光轴的透镜。3.根据权利要求1所述的光学装置,其进一步包括衬底,其中所述有源光学组件定位于所述衬底上并电连接到所述衬底。4.根据权利要求1所述的光学装置,其中所述光学区域的所述中心与所述光学区域上所述无源光学组件的所述光轴与所述光学区域相交的点之间的距离小于20μm。5.根据权利要求1所述的光学装置,其中所述包封物界定在所述有源光学组件上方的腔,所述腔从第一包封物表面延伸到第二包封物表面,且其中所述无源光学组件在所述腔内定位于所述第二包封物表面上。6.根据权利要求1所述的光学装置,其中所述包封物包括在所述有源光学组件上方的平台,且所述平台面向所述无源光学组件的表面的尺寸小于所述无源光学组件面向所述包封物的表面的对应尺寸,所述光学装置进一步包括安置于所述平台上的粘合凝胶,其中所述无源光学组件定位于所述平台上方并与所述粘合凝胶接触。7.根据权利要求1所述的光学装置,其中所述包封物界定凹部,且包含所述凹部的所述包封物的面向所述无源光学组件的表面的面积小于所述无源光学组件面向所述包封物的表面的面积,所述光学装置进一步包括粘合凝胶,其中所述无源光学组件定位在所述凹部上方并与所述粘合凝胶接触。8.根据权利要求1所述的光学装置,其中所述无源光学组件包含:透镜;在所述透镜下方的突出部分;及附接到所述透镜的支撑结构,其中所述支撑结构包括延伸越过所述突出部分的表面以形成腔的第二部分。9.根据权利要求8所述的光学装置,其中所述突出部分具有以沿所述透镜的所述光轴定位的点结束的形状。10.一种电装置,其包括:传感器,其包括经配置以检测光束并响应性地产生电信号的感测区域...

【专利技术属性】
技术研发人员:江懿玟何信颖詹勋伟赖律名
申请(专利权)人:日月光半导体制造股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾;71

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