半导体装置封装、光学封装及其制造方法制造方法及图纸

本公开提供一种半导体封装，其包含：第一衬底，其具有第一表面；第二衬底，其在所述第一衬底的所述第一表面上，所述第二衬底具有第一表面及邻近于所述第一表面的第二表面，且所述第二衬底的所述第一表面安置在所述第一衬底的所述第一表面上；及光源，其在所述第二衬底的所述第二表面上。还提供一种用于制造所述半导体装置封装的方法。

Semiconductor Device Packaging, Optical Packaging and Manufacturing Method

The present disclosure provides a semiconductor package comprising: a first substrate having a first surface; a second substrate having a first surface on the first surface of the first substrate; a second substrate having a first surface and a second surface adjacent to the first surface, and a first surface of the second substrate being positioned on the first surface of the first substrate; and a light source. It is on the second surface of the second substrate. A method for manufacturing the packaging of the semiconductor device is also provided.

【技术实现步骤摘要】
半导体装置封装、光学封装及其制造方法相关申请案的交叉参考本申请案要求2017年10月12日申请的临时申请案序列号62/571,664的权益，所述临时申请案的公开内容特此以全文引用的方式并入。
本公开系关于一光学封装及其制造方法，特别系关于一无创医疗应用的发光装置封装及其制造方法。
技术介绍
使用或开发无创医疗测试及治疗以替代创伤性医疗测试。举例来说，为了避免与通过手指穿刺测量血糖水平相关联的感染的风险，可使用光学设备来执行血糖测试。所述光学设备可检测光学改变(例如从入射光(在眼球的前房中的房水/液体上)到出射光的改变)以确定血糖浓度。所述光学设备还可应用于飞行时间(TOF)、三维扫描器(3D扫描器)、激光雷达、生物传感器等等。所述光学设备可包含光源。所述光源可包含但不限于发光二极管(LED)、垂直空腔表面发射激光(VCSEL)、激光光束发射垂直于顶面的半导体激光二极管或边缘发射半导体激光二极管(也为平面内激光二极管)。所述光源可组装为光学平台栅格阵列(OLGA)类型封装或其它类型的封装。
技术实现思路
本公开的一些实施例提供一种半导体封装，其包含：第一衬底，其具有第一表面；第二衬底，其在所述第一衬底的所述第一表面上，所述第二衬底具有第一表面及邻近于所述第一表面的第二表面，且所述第二衬底的所述第一表面安置在所述第一衬底的所述第一表面上；及光源，其在所述第二衬底的所述第二表面上。本公开的一些实施例提供一种光学封装结构，其包含：衬底，其具有第一表面；及光源，其在所述衬底的所述第一表面上，所述光源具有发光表面、与所述发光表面相对的第一表面及在所述发光表面与所述第一表面之间的第二表面。所述光源的所述第一表面面向所述衬底的所述第一表面。所述光源在所述第二表面上包含多个连接元件。本公开的一些实施例提供一种制造光学封装结构的方法，其包含：提供衬底；提供光学模块；在所述衬底上方形成支撑结构；及通过所述支撑结构集成所述光学模块与所述衬底，所述发光表面远离所述衬底。所述光学模块包含：载体，其具有第一表面；边缘发射装置，其在所述第一表面上且电耦合到所述载体；及保护元件，其覆盖所述边缘发射装置及所述载体。所述边缘发射装置包含发光表面。附图说明当结合附图阅读时，从以下详细描述最佳地理解本公开的一些实施例的特性。应注意，各种结构可能未按比例绘制，且各种结构的尺寸可出于论述清晰起见任意增大或减小。图1说明根据本公开的方面的半导体封装结构的透视图。图1A、图1B、图1C、图1D及图1E说明根据本公开的方面的半导体封装结构在中间阶段期间的制造操作。图2说明根据本公开的方面的光学封装结构的透视图。图2A、图2B、图2BA、图2BB、图2BC及图2C说明根据本公开的方面的半导体封装结构在中间阶段期间的制造操作。图3说明根据本公开的方面的保护元件。图3A、图3B及图3C说明根据本公开的方面的保护元件的切割的透视图。图4说明根据本公开的方面的半导体封装结构的透视图。图4A、图4B及图4C说明根据本公开的方面的半导体封装结构在中间阶段期间的制造操作。图5说明根据本公开的方面的光学封装结构的透视图。图5A、图5B及图5C说明根据本公开的方面的半导体封装结构在中间阶段期间的制造操作。图6A是根据本公开的方面的半导体封装结构的横截面视图。图6B是根据本公开的方面的半导体封装结构的横截面视图。图6C是根据本公开的方面的半导体封装结构的俯视图。图7A、图7B及图7C展示根据本公开的一些实施例的半导体封装结构的各种模拟结果。图8展示根据本公开的一些实施例的半导体封装结构的模拟结果。图9A、图9B及图9C展示根据本公开的一些实施例的半导体封装结构的各种模拟结果。图10展示根据本公开的一些实施例的半导体封装结构的模拟结果。具体实施方式使用光学装置的无创医疗测试及治疗越来越普及。常规地，医学治疗利用低功率光源，例如，LED或VCSEL光源，其光学功率低于约3毫瓦(mW)。关于血糖水平测量的当前无创医疗应用需要光源在约1650nm下发射且光学功率大于30mW。LED及VCSEL的弱光学功率将因高噪声或低信号强度而导致计算失败。另外，LED发射具有宽发射光谱的非准直光，从而防止LED用于激光光源应用中。本公开中的光源可发射在大约1650纳米(nm)的波长下的光，但在本申请案的其它实施例中可变化或改变。所述光源可发射大约1650nm的光，但在本申请案的其它实施例中可变化或改变。所述光源可发射功率/强度等于或大于大约30mW的光，但在本申请案的其它实施例中可变化或改变。小于大约30mW的光功率/强度可被例如眼球的前房中的房水/液体吸收，且不利地影响光学设备的性能。本公开提供用于无创医疗应用的发光装置封装。通过封装技术，所述发光装置封装能够在所要方向上发射且保持准直光。在模制或硅酮盖保护的情况下，发光装置封装转动90度且经放置在衬底上。发光装置封装接着与外壳及光学元件集成。图1说明根据本公开的一些实施例的半导体装置封装1。图1中所展示的半导体装置封装1包含衬底10、内插件11、光源12及保护元件13。在一些实施例中，衬底10是本公开中的载体。衬底10包含电路结构(图1中未展示)。衬底10可包含导电迹线、衬垫及/或通孔(图1中未展示)。衬底10具有经配置以与光源12电耦合的数个导电端子或导电通孔101a。衬底10可包含但不限于FR4、双马来酰亚胺三嗪(BT)、树脂、环氧树脂或其它适合的材料。内插件11包含电路结构(图1中未展示)。内插件11可包含导电迹线、衬垫及/或通孔(图1中未展示)。内插件11安置在衬底10上及在衬底10的表面10B与光源12之间。内插件11电连接到衬底10。内插件11可包含但不限于FR4、BT、树脂、环氧树脂或其它适合的材料。尽管图1中未说明，但预期可根据本公开的一些其它实施例去除内插件11。光源12可包含但不限于发光二极管(LED)、垂直空腔表面发射激光(VCSEL)、激光光束发射垂直于顶面的半导体激光二极管或边缘发射半导体激光二极管(也为平面内激光二极管)。光源12包含边缘发射半导体激光二极管(也为平面内激光二极管)。光源12包含发光表面121。光源12可发射在大约1650nm的波长下的光，但在本申请案的其它实施例中可变化或改变。光源12可发射大约1650nm波长带光，但在本申请案的其它实施例中可变化或改变。在一些实施例中，光源12安置在内插件11上。光源12电连接到内插件11。在一些实施例中，光源12安置在衬底10上。保护元件13安置在衬底10的表面10B上。应注意，内插件11或光源12安置在表面10B上。换句话说，表面10B大体上垂直于发光表面121。保护元件13安置在内插件11、衬底10的表面10B或光源12上。保护元件13保护光源12免于损坏。保护元件13在制造工艺期间保护光源12免于损坏。衬底10的表面10A邻近或垂直于表面10B。发光表面121面向与衬底10的表面10A所面向的方向相对的方向。在一些实施例中，衬底10的表面10A另外定位于另一载体或衬底(图1中未展示)上。保护元件13包含具有表面131及表面132的突出结构。表面132从表面131凹入以防止自身在制造及处置操作期间与其它组件刮擦，借此增加表面粗糙度以及增加与半导体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体封装，其包括：第一衬底，其具有第一表面；第二衬底，其在所述第一衬底的所述第一表面上，所述第二衬底具有第一表面及邻近于所述第一表面的第二表面，且所述第二衬底的所述第一表面安置在所述第一衬底的所述第一表面上；及光源，其在所述第二衬底的所述第二表面上。

【技术特征摘要】
2017.10.12 US 62/571,664;2018.09.14 US 16/132,2061.一种半导体封装，其包括：第一衬底，其具有第一表面；第二衬底，其在所述第一衬底的所述第一表面上，所述第二衬底具有第一表面及邻近于所述第一表面的第二表面，且所述第二衬底的所述第一表面安置在所述第一衬底的所述第一表面上；及光源，其在所述第二衬底的所述第二表面上。2.根据权利要求1所述的半导体封装，其进一步包括在所述第一衬底的所述第一表面与所述第二衬底的所述第一表面之间的支撑结构。3.根据权利要求1所述的半导体封装，其进一步包括覆盖所述光源及所述第二衬底的保护元件。4.根据权利要求1所述的半导体封装，其中所述光源包括与所述第二衬底的所述第一表面相对的发光表面。5.根据权利要求3所述的半导体封装，其进一步包括在所述保护元件上方的光学元件。6.根据权利要求1所述的半导体封装，其进一步包括外壳，所述外壳安置在所述第一衬底的所述第一表面上以环绕所述第二衬底及所述光源。7.根据权利要求3所述的半导体封装，其中所述保护元件包括模制材料、硅酮或玻璃。8.根据权利要求3所述的半导体封装，其中所述保护元件与所述光源分离开一空间。9.根据权利要求1所述的半导体封装，其中所述第二衬底包括通过导电材料电耦合到所述第一衬底的导电通孔。10.根据权利要求1所述的半导体封装，其进一步包括在所述第二衬底的所述第二表面与所述光源之间的内插件。11.一种光学封装结构，其包括：衬底，其具有第一表面；及光源，其在所述衬底的所述第一表面上，所述光源具有发光...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡长晋，陈俊翰，何信颖，
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