一种晶圆级电子元器件及其封装方法技术

一种晶圆级电子元器件；在硅片晶圆基板(1)上布置有激光发射装置(2)、反射镜(3)、集成电路(4)且上述三者皆被封装在由玻璃晶圆镜头(5)、硅晶圆对峙架(6)和硅片晶圆基板(1)共同封闭的封装内腔(7)中；硅片晶圆基板(1)槽底布置有激光发射装置(2)、集成电路(4)；硅片晶圆基板(1)的槽底与凹槽外凸上表面之间设置有过渡斜面(11)；过渡斜面(11)上设置有过渡斜面(11)。本发明专利技术还要求保护所述晶圆级电子元器件的封装方法。本发明专利技术简化各部分结构，为优化布置提供了更多可能性和更好的技术基础；相关电子元器件的结构明显变化，体积更小，技术效果更好。

Wafer level electronic component and packaging method thereof

A wafer level electronic components; in the silicon wafer substrate (1) is arranged on the laser emitting device (2), mirror (3), integrated circuit (4) and the three are encapsulated in a glass wafer by the lens (5), (6) silicon wafer confrontation and silicon wafer substrates (1) encapsulation cavity closed together (7); the silicon wafer substrate (1) at the bottom of the groove layout of a laser emitting device (2), integrated circuit (4); the silicon wafer substrate (1) of the bottom groove and the convex surface is arranged between the transition slope (11); (11) on the transition slope set a transitional slope (11). The invention also provides a method for protecting the wafer level electronic component. The invention simplifies the structure of each part, and provides more possibility and better technical basis for the optimized arrangement; the structure of the relevant electronic components is obviously changed, the volume is small, and the technical effect is better.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及晶圆级电子元器件的结构设计和封装操作等应用
，特别提供了一种晶圆级电子元器件及其封装方法。
技术介绍
现有技术中，电子元器件封装
典型的技术之一是晶圆点胶焊料封装技术，其实在硅片晶圆基板上直接布置集成电路，并粘接金属板和进行布线，同时直接在基板上布置激光发射装置和三角状的反射镜3(参见附图1)；其中激光发生器用焊料封装，IC和镜面用点胶封装在基板上；在此基础上，再使用低温金锡焊料将特制的玻璃镜远镜头焊接固定在基板上，并将反射镜、光发射装置、集成电路、金属板及布线都封装在元器件的内腔中。这种最典型的封装技术成本较高，技术效果有待提高。人们迫切希望获得一种技术效果优良的电子元器件晶圆级封装方法及相关产品。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种技术效果优良的晶圆级电子元器件及其封装方法。本专利技术提供了一种晶圆级电子元器件；其封装基础是硅片晶圆基板1，其上布置有激光发射装置2、反射镜3、集成电路4且上述三者皆被封装在由玻璃晶圆镜头5、硅晶圆对峙架6和硅片晶圆基板1共同封闭的封装内腔7中；激光发射装置2连接着集成电路4；玻璃晶圆镜头5和硅片晶圆基板1之间通过硅晶圆对峙架6(可能是多层结构)密封连接为一体；其特征在于：所述晶圆级电子元器件中，硅片晶圆基板1为一侧开口的凹槽式结构，其槽底上布置有激光发射装置2、集成电路4；硅片晶圆基板1的槽底与凹槽外凸上表面之间设置有过渡斜面11；过渡斜面11上设置有以湿法腐蚀硅工艺制备得到的硅斜面，并在硅斜面的基础上沉积金属制作得到具有反射激光能力的过渡斜面11，即以沉积金属层后的该过渡斜面11用作所述晶圆级电子元器件的反射镜3。这一创新设计可以不单独设置反射镜3而直接以过渡斜面11上的反射镜面充作反射镜3，大大简化了结构，优化了技术效果，封装内腔中的各构成部分的布置也必将更趋合理；故此只需在激光发射装置2之外重点考虑集成电路4等电学部分即可，这也为集成电路4的布置提供了更好的技术基础。所述晶圆级电子元器件，优选还要求保护下述内容：硅片晶圆基板1中用作反射镜3的过渡斜面11替换为下述结构：设置在凹槽内腔槽底且与槽底一体的向槽内腔凸出的侧面为斜面的凸棱，凸棱的侧面即为能用作反射镜3镜面的金属镜面。硅片晶圆基板1中还设置有用作反射镜3的下述结构：设置在封装内腔7槽底且与槽底一体的向封装内腔7一侧凸出的侧面为斜面的凸棱，凸棱的侧面即为能用作反射镜3镜面的金属镜面。所述晶圆级电子元器件中，与激光发射装置2电连接用于支持其工作的集成电路4布置在封装内腔7的外部；硅片晶圆基板1上设置有沟通封装内腔内外的硅通孔13；集成电路4通过布置在硅通孔13中的电连接件连接着激光发射装置2。布置在硅通孔13中用于连接集成电路4和激光发射装置2的电连接件具体是下述结构件之一或其组合：金属柱、金属丝、金属植球。本专利技术还要求保护晶圆级电子元器件的封装方法，其特征在于：所述晶圆级电子元器件的封装方法满足下述要求：首先，选用一侧开口的凹槽式结构的硅片晶圆基板1，使用湿法腐蚀硅工艺在硅片晶圆基板1的槽底与凹槽外凸上表面之间设置的斜面结构上准备设置反射镜3处刻蚀出能用做反射镜3的过渡斜面11的基础面，然后在过渡斜面11上沉积金属，使得金属形成镜子且该过渡斜面11能用做反射镜3；然后，在硅片晶圆基板1的凹槽内腔中布置激光发射装置2、集成电路4，之后将玻璃晶圆镜头5通过硅晶圆对峙架6和硅片晶圆基板1封装为一体，且上述的激光发射装置2、集成电路4布置在封装内腔7中。所述晶圆级电子元器件的封装方法，优选还要求保护下述内容：所述晶圆级电子元器件的封装方法中，硅片晶圆基板1中用作反射镜3的过渡斜面11替换为下述结构：设置在封装内腔7槽底且与槽底一体的向封装内腔7一侧凸出的侧面为斜面的凸棱，凸棱的侧面即为能用作反射镜3镜面的金属镜面。硅片晶圆基板1中还设置有用作反射镜3的下述结构：设置在凹槽内腔槽底且与槽底一体的向槽内腔凸出的侧面为斜面的凸棱，凸棱的侧面即为能用作反射镜3镜面的金属镜面。在将硅片晶圆基板1的槽底与凹槽外凸上表面之间的硅斜面上设置用做反射镜3的过渡斜面11的基础上；所述晶圆级电子元器件的封装方法中满足下述要求：将与激光发射装置2电连接用于支持其工作的集成电路4布置在封装内腔7的外部；硅片晶圆基板1上设置有沟通封装内腔内外的硅通孔13；集成电路4通过布置在硅通孔13中的电连接件连接着激光发射装置2。布置在硅通孔13中用于连接集成电路4和激光发射装置2的电连接件具体是下述结构件之一或其组合：金属柱、金属丝、金属植球15。本专利技术的关键技术在于：简化可反射镜3的设置方案，简化了封装内腔7内的各部分结构，为组成部分之间的优化布置提供了更多可能性和更好的技术基础；本专利技术还可以将集成电路4等进一步也移出到封装内腔7外部，使得相关电子元气即的结构明显变化，体积更小，技术效果更好。附图说明下面结合附图及实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：图1为现有技术中晶圆级电子元器件反射镜及奇特构成部分的布置关系结构原理示意简图；图2为晶圆级电子元器件结构原理示意简图之一；图3为晶圆级电子元器件结构原理示意简图之二。具体实施方式附图标记含义如下：硅片晶圆基板1、激光发射装置2、反射镜3、集成电路4、玻璃晶圆镜头5、硅晶圆对峙架6、封装内腔7、过渡斜面11、凸棱(省略未画出，可参照与硅片晶圆基板1为一体的反射镜3理解)、硅通孔13、金属布线介电层14、金属植球15。实施例1一种晶圆级电子元器件；其封装基础是硅片晶圆基板1，其上布置有激光发射装置2、反射镜3、集成电路4且上述三者皆被封装在由玻璃晶圆镜头5、硅晶圆对峙架6和硅片晶圆基板1共同封闭的封装内腔7中；激光发射装置2连接着集成电路4；玻璃晶圆镜头5和硅片晶圆基板1之间通过硅晶圆对峙架6(可能是多层结构)密封连接为一体；所述晶圆级电子元器件中，硅片晶圆基板1为一侧开口的凹槽式结构，其槽底上布置有激光发射装置2、集成电路4；硅片晶圆基板1的槽底与凹槽外凸上表面之间设置有过渡斜面11；过渡斜面11上设置有以湿法腐蚀硅工艺制备得到的硅斜面，并在硅斜面的基础上沉积金属制作得到具有反射激光能力的过渡斜面11，即以沉积金属层后的该过渡斜面11用作所述晶圆级电子元器件的反射镜3。这一创新设计可以不单独设置反射镜3而直接以过渡斜面11上的反射镜面充作反射镜3，大大简化了结构，优化了技术效果，封装内腔中的各构成部分的布置也必将更趋合理；故此只需在激光发射装置2之外重点考虑集成电路4等电学部分即可，这也为集成电路4的布图提供了更好的技术基础。所述晶圆级电子元器件，还包含有下述内容要求：硅片晶圆基板1中用作反射镜3的过渡斜面11替换为下述结构：设置在凹槽内腔槽底且与槽底一体的向槽内腔凸出的侧面为斜面的凸棱，凸棱的侧面即为能用作反射镜3镜面的金属镜面。硅片晶圆基板1中还设置有用作反射镜3的下述结构：设置在封装内腔7槽底且与槽底一体的向封装内腔7一侧凸出的侧面为斜面的凸棱，凸棱的侧面即为能用作反射镜3镜面的金属镜面。所述晶圆级电子元器件中，与激光发射装置2电连接用于支持其工作的集成电路4布置在封装内腔7的外部；硅片晶圆基板1上设置有沟通封装内腔内外的硅通孔13；集成电路4通过布置在硅通孔13中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶圆级电子元器件；其封装基础是硅片晶圆基板(1)，其上布置有激光发射装置(2)、反射镜(3)、集成电路(4)且上述三者皆被封装在由玻璃晶圆镜头(5)、硅晶圆对峙架(6)和硅片晶圆基板(1)共同封闭的封装内腔(7)中；激光发射装置(2)连接着集成电路(4)，玻璃晶圆镜头(5)和硅片晶圆基板(1)之间通过硅晶圆对峙架(6)密封连接为一体；其特征在于：所述晶圆级电子元器件中，硅片晶圆基板(1)为一侧开口的凹槽式结构，其槽底上布置有激光发射装置(2)、集成电路(4)；硅片晶圆基板(1)的槽底与凹槽外凸上表面之间设置有过渡斜面(11)；过渡斜面(11)上设置有以湿法腐蚀硅工艺制备得到的硅斜面，并在硅斜面的基础上沉积金属制作得到具有反射激光能力的过渡斜面(11)，即以沉积金属层后的该过渡斜面(11)用作所述晶圆级电子元器件的反射镜(3)。

【技术特征摘要】
1.一种晶圆级电子元器件；其封装基础是硅片晶圆基板(1)，其上布置有激光发射装置(2)、反射镜(3)、集成电路(4)且上述三者皆被封装在由玻璃晶圆镜头(5)、硅晶圆对峙架(6)和硅片晶圆基板(1)共同封闭的封装内腔(7)中；激光发射装置(2)连接着集成电路(4)，玻璃晶圆镜头(5)和硅片晶圆基板(1)之间通过硅晶圆对峙架(6)密封连接为一体；其特征在于：所述晶圆级电子元器件中，硅片晶圆基板(1)为一侧开口的凹槽式结构，其槽底上布置有激光发射装置(2)、集成电路(4)；硅片晶圆基板(1)的槽底与凹槽外凸上表面之间设置有过渡斜面(11)；过渡斜面(11)上设置有以湿法腐蚀硅工艺制备得到的硅斜面，并在硅斜面的基础上沉积金属制作得到具有反射激光能力的过渡斜面(11)，即以沉积金属层后的该过渡斜面(11)用作所述晶圆级电子元器件的反射镜(3)。2.按照权利要求1所述晶圆级电子元器件，其特征在于：硅片晶圆基板(1)中用作反射镜(3)的过渡斜面(11)替换为下述结构：设置在凹槽内腔槽底且与槽底一体的向槽内腔凸出的侧面为斜面的凸棱，凸棱的侧面即为能用作反射镜(3)镜面的金属镜面。3.按照权利要求1所述晶圆级电子元器件，其特征在于：硅片晶圆基板(1)中还设置有用作反射镜(3)的下述结构：设置在封装内腔(7)槽底且与槽底一体的向封装内腔(7)一侧凸出的侧面为斜面的凸棱，凸棱的侧面即为能用作反射镜(3)镜面的金属镜面。4.按照权利要求1-3其中之一所述晶圆级电子元器件，其特征在于：所述晶圆级电子元器件中，与激光发射装置(2)电连接用于支持其工作的集成电路(4)布置在封装内腔(7)的外部；硅片晶圆基板(1)上设有沟通封装内腔内外的硅通孔(13)；集成电路(4)通过布置在硅通孔(13)中的电连接件连接着激光发射装置(2)。5.按照权利要求4所述晶圆级电子元器件，其特征在于：布置在硅通孔(13)中用于连接集成电路(4)和激光发射装置(2)的电连接件具体是下述结构件之一或其组合：金属柱、金属丝、金属植球。6.权利要求1所述晶圆级电子元器件的封...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄向向，道格拉斯·斯巴克斯，关健，
申请(专利权)人：罕王微电子辽宁有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21