光电子模块和光电子模制工具以及其制造方法技术

本公开描述光电子模块、用于制造多个离散光电子模块的方法以及光电子模制工具。所述方法包括用光敏材料涂布衬底晶片和多个光电子部件，并且另外包括选择性地使所述光敏材料的部分暴露于电磁辐射。所述暴露的部分至少部分地限定光学通道的尺寸，其中所述光学通道与至少一个光电子部件相关联。在一些情况下，光学元件并入到所述光学通道中。在一些情况下，所述暴露的部分是所述光学通道。在一些情况下，所述暴露的部分是所述光学通道之间的间隔物。

Photoelectronic modules and photoelectronic moulding tools and their manufacturing methods

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光电子模块和光电子模制工具以及其制造方法
本公开涉及光电子模块和光电子模制工具以及制造此类模块和工具的方法。
技术介绍
用于制造光电子模块的最新技术晶片级可能具有局限性。举例来说，可利用注射模制或膜辅助模制有效地大规模(例如，圆片级)制造模块。然而，此类模块的尺寸对于一些应用(例如，如在便携式小型电子装置中)可能太大。在此类情况下，可并入到模制工具中的最小尺寸有效地决定经由这些方法可完成的最小模块尺寸。需要制造过程将较精细尺寸并入到晶片级过程和模制工具中，以便产生具有极小尺寸(例如，数10微米)的模块。
技术实现思路
本公开描述光电子模块、采用例如光敏材料的光电子模制工具，以及用于制造此类光电子模块和工具的方法。所述光敏材料可以很大的空间精确度暴露于电磁辐射。所述暴露的部分可界定所述光电子模块包括的各个部件和特征的尺寸。在一个方面中，举例来说，用于制造多个离散光电子模块的方法包括：o将衬底晶片添加到晶片组件，所述衬底晶片包括安装到所述衬底晶片的第一侧的多个光电子部件；o用光敏材料涂布所述衬底晶片的所述第一侧和所述多个光电子部件，所述多个光电子部件对特定波长的电磁辐射敏感和/或可操作以发出特定波长的电磁辐射；o使所述光敏材料的第一侧暴露于电磁辐射，以便在所述光敏材料内形成多个界定部分，其中每一界定部分至少部分地限定与所述光电子部件中的至少一个相关联的至少一个光学通道的尺寸；o使所述光敏材料显影，以便从所述晶片组件移除不是所述多个界定部分的所述光敏材料；o将回填晶片安装到所述多个界定部分，所述回填晶片包括多个通道并且界定与所述多个界定部分相邻的多个空腔；o将可成型材料经由所述多个通道引入到所述回填晶片中，以使得所述可成型材料至少部分地填充所述多个空腔；o固化所述可成型材料以使得所述多个空腔内的所述可成型材料基本上是固体；和o将所述组件晶片切割成所述多个离散光电子模块。在一些实施方式中，所述至少部分地填充的空腔是间隔物，且所述界定部分是光学通道。所述间隔物可对所述特定波长的电磁辐射不透明，且所述光学通道可对所述特定波长的电磁辐射透明。在一些实施方式中，所述至少部分地填充的空腔是光学通道，且所述界定部分是间隔物。所述光学通道可对所述特定波长的电磁辐射透明，且所述间隔物可对所述特定波长的电磁辐射不透明。在一些实施方式中，所述方法另外包括将所述衬底晶片的第二侧安装到真空吸盘。在一些实施方式中，至少一个光学通道包括光学元件。在一些实施方式中，所述方法另外包括使所述晶片组件暴露于等离子体。在一些实施方式中，暴露所述光敏材料的所述第一侧包括用电磁辐射选择性地暴露所述光敏材料的所述第一侧。在一些情况下，用电磁辐射选择性地暴露所述光敏材料的所述第一侧包括通过包括第一侧和第二侧的掩模内的多个掩模孔洞暴露所述第一侧。在一些情况下，所述掩模的所述第一侧接触所述光敏材料的所述第二侧。在一些情况下，所述多个掩模孔洞包括多个穿通孔。在一些实施方式中，所述方法另外包括：o用附加的光敏材料层涂布所述光敏材料的所述第一侧；o使所述附加的光敏材料层的第一侧暴露于电磁辐射，以便在所述附加的光敏材料层内形成多个附加的界定部分，每一附加的界定部分限定与所述光学通道中的至少一个相关联的光学通道延伸部的尺寸；o使所述光敏材料显影，以便从所述晶片组件移除不是所述多个附加的界定部分的所述光敏材料；o将所述回填晶片安装到所述多个附加的界定部分，所述回填晶片界定与所述多个附加的界定部分相邻的多个空腔延伸部；o将可成型材料经由所述多个通道引入到所述回填晶片中，以使得所述可成型材料至少部分地填充所述多个空腔延伸部；和o固化所述可成型材料以使得所述多个空腔延伸部内的所述可成型材料基本上是固体。在一些实施方式中，所述方法包括加热所述晶片组件以使得所述可成型材料和/或所述光敏材料基本上是固体。在一些实施方式中，引入可成型材料包括将真空和/或高压施加到所述通道。在一些实施方式中，所述方法另外包括将附加的光敏层安装或沉积到所述间隔物中的至少一个上，并且使所述附加的光敏层的第一侧暴露于电磁辐射。在一些实施方式中，所述光电子部件包括以下各项中的任一个或任何组合：激光二极管、发光二极管、光电二极管、电荷耦合装置、互补金属－氧化物－半导体和/或包括光敏部件的半导体芯片。在一些实施方式中，所述方法包括用滤光片层涂布所述衬底晶片的所述第一侧和所述多个光电子部件，所述滤光片层设置在所述衬底晶片与所述光敏材料之间。在一些情况下，所述方法包括用弹性材料层涂布所述衬底晶片的所述第一侧和所述多个光电子部件，所述弹性材料层设置在所述衬底晶片与所述光敏材料之间。在一些实施方式中，所述方法包括将至少一个光学元件安装于所述多个光电子部件中的至少一个上，所述至少一个光学元件设置在所述衬底晶片与所述光敏材料之间。在一些情况下，可通过三维印刷形成所述至少一个光学元件。在一些实施方式中，所述方法包括将孔口应用于所述多个光学通道中的至少一个，所述孔口对所述特定波长基本上不透明。在另一方面中，举例来说，一种用于从晶片组件制造光电子模制工具的方法包括：o将衬底晶片添加到所述晶片组件，所述衬底晶片具有第一侧和第二侧；o将多个光学元件安装到所述衬底晶片的所述第一侧，所述多个光学元件是光学元件预型件；o用光敏材料涂布所述衬底晶片的所述第一侧和所述多个光学元件；o使所述光敏材料的第一侧暴露于电磁辐射，以便在所述光敏材料内形成多个界定部分，每一界定部分至少部分地限定至少一个光学通道的尺寸；和o使所述光敏材料显影，以便从所述晶片组件移除不是所述多个界定部分的所述光敏材料；在一些实施方式中，所述用于制造光电子模制工具的方法包括所述至少一个光学通道是光学元件。在一些实施方式中，暴露所述光敏材料的所述第一侧包括用电磁辐射选择性地暴露所述光敏材料的所述第一侧。在一些实施方式中，用电磁辐射选择性地暴露所述光敏材料的所述第一侧包括通过掩模内的多个掩模孔洞暴露所述第一侧。一些实施方式可提供具有特小尺寸和/或特征的光电子模块。将从以下具体实施方式、附图和权利要求书显而易见其他方面、特征和优点。附图说明图1A-1J描绘用于制造多个离散光电子模块的示例步骤序列。图2是说明用于制造图1A-1J中描绘的多个离散光电子模块的示例步骤序列的流程图。图3A-3L描绘用于制造多个离散光电子模块的另一示例步骤序列。图4是说明用于制造图3A-3L中描绘的多个离散光电子模块的示例步骤序列的流程图。图5A-5L描绘用于制造多个离散光电子模块的又一示例步骤序列。图6是说明用于制造图5A-5L中描绘的多个离散光电子模块的示例步骤序列的流程图。图7A-7E描绘用于制造光电子模制工具的示例步骤序列。图7F-7J描绘使用图7E中描绘的光电子模制工具制造多个光电子模块。图8是说明用于制造图7A-7J中描绘的光电子模制工具的示例步骤序列的流程图。具体实施方式图1A-1J描绘用于制造多个离散光电子模块的示例步骤序列。光电子模块可包括发光和/或对光敏感的多个部件中的任一个，并且可操作为结构化光发生器、接近度传感器、环境光传感器、三维或二维图像相机或距离测量设备。另外，可在晶片级制造具有小到数10微米的尺寸的特小尺寸的光电子模块(即，可成本有效地制造达数100、数1000或甚至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从晶片组件制造多个离散光电子模块的方法，所述方法包括：将衬底晶片添加到所述晶片组件，所述衬底晶片包括安装到所述衬底晶片的第一侧的多个光电子部件；用光敏材料涂布所述衬底晶片的所述第一侧和所述多个光电子部件，所述多个光电子部件对特定波长的电磁辐射敏感和/或可操作以发出特定波长的电磁辐射；使所述光敏材料的第一侧暴露于电磁辐射，以便在所述光敏材料内形成多个界定部分，每一界定部分至少部分地限定与所述光电子部件中的至少一个相关联的至少一个光学通道的尺寸；使所述光敏材料显影，以便从所述晶片组件移除不是所述多个界定部分的所述光敏材料；将回填晶片安装到所述多个界定部分，所述回填晶片包括多个通道并且至少部分地界定与所述多个界定部分相邻的多个空腔；将可成型材料经由所述多个通道引入到所述回填晶片中，以使得所述可成型材料至少部分地填充所述多个空腔；固化所述可成型材料以使得所述多个空腔内的所述可成型材料基本上是固体；和将所述组件晶片切割成所述多个离散光电子模块。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.01 US 62/428,6391.一种用于从晶片组件制造多个离散光电子模块的方法，所述方法包括：将衬底晶片添加到所述晶片组件，所述衬底晶片包括安装到所述衬底晶片的第一侧的多个光电子部件；用光敏材料涂布所述衬底晶片的所述第一侧和所述多个光电子部件，所述多个光电子部件对特定波长的电磁辐射敏感和/或可操作以发出特定波长的电磁辐射；使所述光敏材料的第一侧暴露于电磁辐射，以便在所述光敏材料内形成多个界定部分，每一界定部分至少部分地限定与所述光电子部件中的至少一个相关联的至少一个光学通道的尺寸；使所述光敏材料显影，以便从所述晶片组件移除不是所述多个界定部分的所述光敏材料；将回填晶片安装到所述多个界定部分，所述回填晶片包括多个通道并且至少部分地界定与所述多个界定部分相邻的多个空腔；将可成型材料经由所述多个通道引入到所述回填晶片中，以使得所述可成型材料至少部分地填充所述多个空腔；固化所述可成型材料以使得所述多个空腔内的所述可成型材料基本上是固体；和将所述组件晶片切割成所述多个离散光电子模块。2.如权利要求1所述的用于制造多个离散光电子模块的方法，其中所述至少部分地填充的空腔是间隔物，所述间隔物对所述特定波长的电磁辐射不透明，并且所述界定部分是光学通道，所述光学通道对所述特定波长的电磁辐射透明。3.如权利要求1所述的用于制造多个离散光电子模块的方法，其中所述至少部分地填充的空腔是光学通道，所述光学通道对所述特定波长的电磁辐射透明，并且所述界定部分是间隔物，所述间隔物对所述特定波长的电磁辐射不透明。4.如权利要求1所述的用于制造多个离散光电子模块的方法，其另外包括将所述衬底晶片的第二侧安装到真空吸盘。5.如权利要求1所述的用于制造多个离散光电子模块的方法，其中至少一个光学通道包括光学元件。6.如权利要求1所述的用于制造多个离散光电子模块的方法，进一步包括使所述晶片组件暴露于等离子体。7.如权利要求1所述的用于制造多个离散光电子模块的方法，其中暴露所述光敏材料的所述第一侧包括用电磁辐射选择性地暴露所述光敏材料的所述第一侧。8.如权利要求7所述的方法，其中用电磁辐射选择性地暴露所述光敏材料的所述第一侧包括通过掩模内的多个掩模孔洞暴露所述第一侧。9.如权利要求8所述的方法，其中所述掩模包括第一侧和第二侧，且所述掩模的所述第一侧接触所述光敏材料的所述第二侧。10.如权利要求8所述的方法，其中所述多个掩模孔洞包括多个穿通孔。11.如权利要求1所述的方法，进一步包括：用附加的光敏材料层涂布所述光敏材料的所述第一侧；使所述附加的光敏材料层的第一侧暴露于电磁辐射，以便在所述附加的光敏材料层内形成多个附加的界定部分，每一附加的界定部分至少部分地限定与所述光学通道中的至少一个相关联的至少一个光学通道延伸部的尺寸；使所述光敏材料显影，以便从所述晶片组件移除不是所述多个附加的界定部分的所述光敏材料；将所述回填晶片安装到所述多个附加的界定部分，所述回填晶片至少部分地界定与所述多个附加的界定部分相邻的多个空腔延伸部；将可成型材料经由所述多个通道引入到所述回填晶片中，以使得所述可成型材料至少部分地填充所述多个空腔延伸部；和固化所述可成型材料以使得所述多个空腔延伸部内的所述可成型材料基本上是固...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·莱纳特，索尼娅·汉泽尔曼，奥兹坎·阿希沙利，
申请(专利权)人：赫普塔冈微光有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG