反射式感测模块制造技术

本发明专利技术公开了一种反射式感测模块，包含透光上盖、第一底面电路、发光芯片和感测芯片；第一底面电路设置于透光上盖的下表面；发光芯片电性耦合至第一底面电路；感测芯片电性耦合到第一底面电路；发光芯片向上出射光线穿过透光上盖，照射至目标物体；感测芯片侦测来自于目标物体反射向下穿过透光上盖的光线，产生对应的信号，提供系统作进一步处理。本发明专利技术可以埋入于软性腕带中，提供使用者套戴于手腕上，用以侦测用户的健康信息等功能。健康信息可以透过无线传输技术，直接或是间接传递到因特网，作进一步处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种反射式感测模块，特别是一种不必开挖凹槽(cavity)的反射式感测模块。
技术介绍
如图1所示，美国专利US20140231635A1于2014年08月21日公开了一种反射式感测模块，其具有光学组件110-1设置于承载基材104的第一凹槽(cavity)108-1内，感测芯片110-3设置于承载基材104的第二凹槽108-3中。图1显示硅(silicon)承载基材104开挖有两个凹槽108-1,108-3；一片光学组件110-1设置于第一凹槽108-1内，一片感测芯片110-3制作于处理器芯片128上方，连同处理器芯片128一并设置于第二凹槽108-3内。上盖112设置于承载基材104上方，透镜114-1,114-2分别设置于芯片110-1,110-3上方。基材贯穿金属(Through-substrate-vias,TSV)116-1,116-2由下向上延伸穿过承载基材104连接到位于凹槽108-1底部的对应金属垫118。焊锡凸块(solder bumps)120将光学组件110-1电性连接到金属垫118，基材贯穿金属(TSV)116-3,116-4由下向上延伸穿过承载基材104到达凹槽108-3底部的电路重新分布层122。感测芯片110-3堆栈在处理器芯片128上方。基材贯穿金属(TSV)126延伸穿过处理器芯片128电性耦合于感测芯片110-3、处理器芯片128、以及电路重新分布层122。前述反射式感测模块存在如下缺点：需要制作两个凹槽于承载基材104中，制程与结构都很复杂。一种制程与结构都较为简单的产品，是此行业研发人员所积极开发的。
技术实现思路
针对现有技术的上述不足，根据本专利技术的实施例，希望提供一种制程与结构都较为简单的反射式感测模块，该反射式感测模块可以埋入于软性腕带中，提供使用者套戴于手腕上，用以侦测用户的健康信息等；健康信息可以透过无线传输技术，直接或是间接传递到因特网，作进一步处理。根据实施例，本专利技术提供的一种反射式感测模块，包含透光上盖、第一底面电路、发光芯片和感测芯片；第一底面电路设置于透光上盖的下表面；发光芯片电性耦合至第一底面电路；感测芯片电性耦合到第一底面电路，其特征是，发光芯片向上出射光线穿过透光上盖，照射至目标物体；感测芯片侦测来自于目标物体反射向下穿过透光上盖的光线，产生对应的信号，提供系统作进一步使用。根据实施例，本专利技术前述反射式感测模块中，进一步包含封装胶体、第二底面电路和复数个导通金属，封装胶体封装发光芯片以及感测芯片；第二底面电路设置于封装胶体的下表面；复数个导通金属穿过封装胶体，电性耦合第一底面电路与第二底面电路。根据实施例，本专利技术前述反射式感测模块中，进一步包含电路重新分布层、复数个底面金属垫和复数个焊锡球，电路重新分布层设置于第二底面电路的下方；复数个底面金属垫设置于电路重新分布层的底面；复数个焊锡球中的每一个焊锡球，设置于对应的底面金属垫下方。根据实施例，本专利技术前述反射式感测模块中，进一步包含封装胶体、复数个底面金属垫和复数个焊锡球，封装胶体用以封装发光芯片以及感测芯片，曝露发光芯片下表面与感测芯片下表面；复数个底面金属垫设置于封装胶体下方；复数个焊锡球中每一个焊锡球，设置于对应的底面金属垫下方。根据实施例，本专利技术前述反射式感测模块中，进一步包含第一菲涅耳透镜和第二菲涅耳透镜，第一菲涅耳透镜设置于发光芯片的上方；第二菲涅耳透镜设置于感测芯片的上方。根据实施例，本专利技术前述反射式感测模块应用于腕带，进一步包含软性
电路板、控制芯片和软性封装胶体；软性电路板具有电路，电性耦合于反射式感测模块；控制芯片电性耦合于软性电路板上的电路；软性封装胶体封装反射式感测模块与控制芯片。相对于现有技术，随后的实施例将具体说明，本专利技术反射式感测模块的制程与结构都较为简单，该反射式感测模块可以应用于软性腕带中，提供使用者套戴于手腕上，用以侦测用户的健康信息等；健康信息可以透过无线传输技术，直接或是间接传递到因特网，作进一步处理。附图说明图1是美国专利US20140231635A1公开的反射式感测模块的结构示意图。图2A-2G显示本专利技术反射式感测模块的制程第一实施例。图3A-3G显示本专利技术反射式感测模块的制程第二实施例。图4为本专利技术实施例修饰版本的结构示意图。图5为本专利技术反射式感测模块应用于腕带的结构示意图。图6为埋入本专利技术反射式感测模块的腕带的配戴状态示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本专利技术。这些实施例应理解为仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的保护范围。在阅读了本专利技术记载的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等效变化和修改同样落入本专利技术权利要求所限定的范围。图2A-2G显示本专利技术的制程第一实施例。图2A显示一个透光上盖23(例如玻璃上盖)被准备了，然后，第一底面电路24制作于玻璃上盖23下表面。图2B显示一片发光芯片21电性耦合到第一底面电路24；其中，发光芯片21具有复数个上电极211，经由焊锡球212电性耦合到玻璃上盖23下方的第一底面电路24。一片感测芯片22，电性耦合到第一底面电路24；其中，
该感测芯片22具有复数个上电极221经由焊锡球222电性耦合到玻璃上盖23下方的第一底面电路24。本专利技术所使用的发光芯片21，可以是雷射二极管(laser diode)、垂直共振腔面射型雷射(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser,VCSEL)、或是其他发光二极管。可以依据需要，选择不同的底部填充材料(underfill)用以填充发光芯片21与玻璃上盖23之间的细缝25，让光线可以穿过透光上盖23。例如：红外线可以穿过的填充材料可以是硅树脂(silicone)或是苯并环丁烯(Benzocyclobutene,BCB)。图2C显示一种封装胶体26用以封装发光芯片21以及感测芯片22。图2D显示复数个通孔26H贯穿封装胶体26使得第一底面电路24指定区域裸露出来。图2E显示以金属电镀或是其他适当方式，填充金属于每一个通孔26H，形成复数个贯穿金属261穿过封装胶体26。贯穿金属261的上端电性耦合于玻璃上盖23下方的第一底面电路24。第二底面电路262设置于封装胶体26的下表面，第二底面电路262电性耦合到贯穿金属261的下端。图2F显示电路重新分布层(redistribution layer,RDL)27设置于封装胶体26的第二底面电路262下方。电路重新分布层(redistribution layer,RDL)27的结构，包含有导通金属271、介电材料273、以及复数个底部金属垫272。导通金属271埋在介电材料273中，底部金属垫272设置于介电材料273的底面；底部金属垫272电性耦合到导通金属271下端。图2G显示复数个焊锡球281被设置于下方，每一个焊锡球281系设置于一个对应的底部金属垫272下表面。发光芯片21可以出射复数个向上的光线L1(图4)，光线穿过玻璃上盖23照射至上方侦测区域38(图4)的目标物体。感测芯片22侦测经由目标物体反射向下穿过玻璃上盖23的光线L2(图4)，产生对应的信号，提供系统作进一步处理。图3A-3G显示本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反射式感测模块，包含透光上盖、第一底面电路、发光芯片和感测芯片；第一底面电路设置于透光上盖的下表面；发光芯片电性耦合至第一底面电路；感测芯片电性耦合到第一底面电路，其特征是，发光芯片向上出射光线穿过透光上盖，照射至目标物体；感测芯片侦测来自于目标物体反射向下穿过透光上盖的光线，产生对应的信号。

【技术特征摘要】
2015.04.09 US 62/145,2571.一种反射式感测模块，包含透光上盖、第一底面电路、发光芯片和感测芯片；第一底面电路设置于透光上盖的下表面；发光芯片电性耦合至第一底面电路；感测芯片电性耦合到第一底面电路，其特征是，发光芯片向上出射光线穿过透光上盖，照射至目标物体；感测芯片侦测来自于目标物体反射向下穿过透光上盖的光线，产生对应的信号。2.如权利要求1所述的反射式感测模块，其特征是，进一步包含封装胶体、第二底面电路和复数个导通金属，封装胶体封装发光芯片以及感测芯片；第二底面电路设置于封装胶体的下表面；复数个导通金属穿过封装胶体，电性耦合第一底面电路与第二底面电路。3.如权利要求2所述的反射式感测模块，其特征是，进一步包含电路重新分布层、复数个底面金属垫和复数个焊锡球，电路重新分布层设置于第二底面电路的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡迪群，
申请(专利权)人：胡迪群，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71