半导体封装件及制造半导体封装件的方法技术

根据本实施例的用于形成封装件的方法包括以下步骤：模制半导体芯片和发光元件；形成将半导体芯片电连接至发光元件的再分布层(RDL)；以及将光接收元件布置在再分布层上以与其电连接，其中，光接收元件被布置为使得其至少一部分位于半导体芯片的正上方。至少一部分位于半导体芯片的正上方。至少一部分位于半导体芯片的正上方。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体封装件及制造半导体封装件的方法


[0001]本技术涉及半导体封装件及制造半导体封装件的方法。

技术介绍

[0002]通过发射激光并使用从受试者反射的光的时间差来重建距受试者的距离和受试者的三维图像的技术被应用于各种领域，诸如移动设备、汽车、医疗护理等。为了实现这项技术，需要发光元件、光接收元件和驱动这些元件并执行信号处理的芯片。为了在移动平台中实现这一点，基本上需要使光学元件封装件变轻、变薄和小型化。

技术实现思路

[0003][技术问题][0004]大多数当前使用的封装件具有大面积和复杂的工艺操作。本实施例旨在解决现有技术的上述困难。也就是说，提供一种能够形成包括具有小面积和薄厚度的光学元件的半导体封装件的方法是本技术要解决的问题之一。
[0005]此外，诸如透镜、漫射器等的光学构件主要被用于制造模块，并可降低附加的部件和组装成本，并且通过以晶片级直接在半导体封装件上制造光学构件，可以以更小的尺寸制造封装件本身。
[0006][技术方案][0007]根据实施例的制造封装件的方法包括以下操作：模制半导体芯片和发光元件；形成配置为电连接半导体芯片和发光元件的再分布层(RDL)；以及在再分布层上布置光接收元件以电连接所述光接收元件和所述再分布层，其中，所述光接收元件被布置为使得所述光接收元件的至少一部分位于所述半导体芯片的正上方。
[0008]根据实施例的封装件包括：发光元件；光接收元件；半导体芯片，在所述半导体芯片上形成半导体电路；模具，被配置为封装所述半导体芯片和所述发光元件；再分布层，被配置为电连接所述发光元件、所述光接收元件和所述半导体芯片；通路，电连接至所述再分布层并且穿过模具；以及外部连接端子，电连接至所述通路，其中，所述光接收元件的至少一部分位于所述半导体芯片的正上方。
[0009]根据实施例的封装件包括：发光元件；半导体芯片，在所述半导体芯片上形成半导体电路；模具，被配置为封装所述半导体芯片和所述发光元件；再分布层，被配置为电连接所述发光元件和所述半导体芯片；通路，电连接至再所述分布层并且穿过所述模具；以及外部连接端子，电连接至所述，其中，导电金属图案位于所述发光元件的底表面上。
[0010][有利效果][0011]根据本实施例，提供了一种通过简单工艺占据小面积的光学元件封装件的优点。
附图说明
[0012]图1是示出根据实施例的制造半导体封装件的方法的概述的流程图。
[0013]图2是示出执行对发光元件和半导体芯片进行模制的操作的结果的视图。
[0014]图3(a)是示出发光元件的发光面的视图，图3(b)是示出发光元件的截面的视图。图3(c)是示意性地示出在第二电极上形成导电粘合层并且接合比第二电极厚的金属图案的状态的视图。
[0015]图4是示意性地示出形成电连接半导体芯片和发光元件的再分布层的操作的视图。
[0016]图5是示出光接收元件300布置在再分布层上以电连接到再分布层的状态的截面图。
[0017]图6是示出根据另一实施例的光接收元件布置在再分布层上以电连接至再分布层的状态的轮廓的视图。
[0018]图7(a)至图7(c)是从顶部观察的封装件的平面图。
[0019]图8是示出露出外部连接端子的状态的视图。
[0020]图9是去除绝缘层的至少一部分的状态的视图，该绝缘层位于由发光元件提供的光的光路上。
[0021]图10是示意性地示出在由发光元件提供的光的光路上形成透镜结构的状态的视图。
[0022]图11是示意性地示出在发光元件的发光表面上形成漫射构件的状态的视图。
[0023]图12和图13是示出封装件的构件保持器的视图。
[0024]图14是示出封装件的另一实施例的视图。
[0025]图15是示出根据实施例的封装件的一个实施例的视图。
具体实施方式
[0026]在下文中，将参照附图描述实施例。图1是示出根据实施例的制造半导体封装件的方法的概述的流程图。参考图1，制造半导体封装件的方法包括模制半导体芯片和发光元件，形成被配置为电连接半导体芯片和发光元件的再分布层(RDL)，以及在再分布层上布置光接收元件以电连接光接收元件和再分布层，其中，光接收元件被布置为使得光接收元件的至少一部分位于半导体芯片的正上方。
[0027]图2至图12是示出根据实施例的制造半导体封装件的方法的每个操作的示意性工艺的截面图。图2是示出执行对发光元件200和半导体芯片100进行模制的操作的结果的视图(S100)。参考图2，将电信号传输到形成在半导体芯片100中的电路并且将形成在电路中的电信号提供到外部的焊盘102可位于半导体芯片100的一个表面上。此外，电极224可位于发光元件200的一个表面上。
[0028]图3(a)是示出发光元件200的发光面SL的视图，图3(b)是示出发光元件200的横截面的视图。根据实施例的发光元件200可以是诸如垂直腔面发射激光器(VCSEL)、发光二极管(LED)等的发光元件，并且可提供诸如红外光、可见光、紫外光等的波长范围内的光。
[0029]请参照图3(a)，发光元件200包括发光表面SL以及背面SB。多个光源222可位于发光表面SL上，并且提供驱动功率以使得发光元件200发射光的第一电极224位于发光表面SL上。第二电极226位于与发光表面SL相对的背面SB上。
[0030]例如，第一电极224可连接到光源222的阳极电极，并且第二电极226可连接到光源
222的阴极电极。作为另一示例，第一电极224可连接到光源222的阴极电极，并且第二电极226可连接到光源222的阳极电极。作为又一示例，由于第一电极被配置为两个电极并因此在发光表面SL上包括阳极电极和阴极电极两者，因此可在后表面SB上使用不具有电极的元件。
[0031]如图3(a)和图3(b)所示，由于发光元件200和第二电极226的厚度较薄，因此可能难以处理。此外，即使结合用于向第二电极226提供驱动功率的母衬底1000(参见图13)，也可能存在由于第二电极226和发光元件200的厚度而发生限制的情况。
[0032]然而，在本实施例中，如图3(c)所示，在第二电极226上形成导电粘合层227，并且接合比第二电极226厚的金属图案220。因此，可克服由于发光元件200和第二电极226的厚度引起的限制。
[0033]在所示实施例中，导电粘合层227可包括银环氧树脂，并且导电金属图案220是诸如铜图案、铝图案、金图案等的导电金属图案，并且可由具有良好导电性的金属材料形成。此外，金属图案220的厚度d2可以是第二电极226的厚度d1的至少两倍，并且优选地是三倍或更多。
[0034]在另一个实施例中(未示出)，导电金属图案可包括形成有导电通路的非金属材料。作为另一实施例(未示出)，导电粘合剂层227可由诸如金
‑
锡(AuSn)等的材料形成，并且可使用共晶接合(eutectic bon本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制造封装件的方法，包括以下操作：模制半导体芯片和发光元件；形成再分布层RDL，所述再分布层被配置为电连接所述半导体芯片和所述发光元件；以及在所述再分布层上布置光接收元件以电连接所述光接收元件和所述再分布层，其中，所述光接收元件被布置为使得所述光接收元件的至少一部分位于所述半导体芯片的正上方。2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下操作：在所述模制之前，将导电金属图案附接到所述半导体芯片的后表面，其中，通过将所述半导体芯片和附接到所述半导体芯片的所述导电金属图案模制在一起来执行所述模制。3.根据权利要求1所述的方法，还包括以下操作：在所述模制之前，将导电金属图案附接到所述发光元件的后表面，其中，通过将所述发光元件和附接到所述发光元件的所述导电金属图案模制在一起来执行所述模制。4.根据权利要求1所述的方法，其中，通过进一步模制导电棒来执行所述模制，所述导电棒具有形成在其上的外部连接端子以及附接到所述半导体芯片的导电金属图案和附接到所述发光元件的导电金属图案。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述外部连接端子是焊球、导电凸块和焊盘之一。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述模制包括以下操作：进一步模制牺牲构件，所述牺牲构件具有比所述模具低的硬度，以及所述制造封装件的方法还包括以下操作：对所述牺牲构件进行打孔以形成通孔；以及在所述通孔中形成导电材料。7.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述再分布层的操作包括以下操作：形成引线图案，所述引线图案被配置为电连接所述半导体芯片和所述发光元件；以及形成绝缘层，所述绝缘层被配置为钝化所述引线图案、所述半导体芯片和所述发光元件。8.根据权利要求7所述的方法，其中：形成所述再分布层的操作还包括以下操作：形成电连接至所述引线图案的焊盘；以及形成所述焊盘的操作包括以下操作：去除所述绝缘层以暴露所述引线图案、执行电镀以形成电连接至所述暴露的引线图案的焊盘、以及涂覆所述焊盘。9.根据权利要求1所述的方法，还包括以下操作：在由所述发光元件提供的光的光路上形成光学构件和漫射器之一。10.根据权利要求9所述的方法，还包括以下操作：在形成所述光学构件和所述漫射器之一之前，去除所述再分布层的位于所述光路上的
至少一部分。11.根据权利要求2或3所述的方法，还包括以下操作：暴露所述导电金属图案。12.根据权利要求4所述的方法，还包括以下操作：暴露所述外部连接端子。13.一种封装件，包括：发光元件；光接收元件；半导体芯片，在所述半导体芯片上形成有半导体电路；模具，被配置为封装所述半导体芯片和所述发光元件；再分布层，被配置为电连接所述发光元件、所述光接收元件和所述半导体芯片；通路，电连接至所述再分布层并且穿过所述模具；以及外部连接端子，电连接到所述通路，其中，所述光接收元件的至少一部分位于所述半导体芯片的正上方。14.根据权利要求13所述的封装件，其中：所述发光元件是垂直腔面发射激光器VCSEL和发光二极管LED中的一个；以及所述光接收元件是光电二极管PD、CMOS图像传感器CIS及单光子雪崩二极管SPAD中的一个。15.根据权利要求13所述的封装件，其中，所述半导体电路包括发光元件驱动电...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴东佑，崔成旭，
申请(专利权)人：利派克株式会社，
类型：发明
国别省市：