堆叠式混合型光传感器晶圆级封装结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种堆叠式混合型光传感器晶圆级封装结构，该封装结构包括：第一晶圆级封装体，设置有多个芯片和光线感应器；设于所述第一晶圆级封装体上的第二晶圆级封装体，顶面设有激光发射器；设于所述第一晶圆级封装体之上并位于所述第二晶圆级封装体外周的黑色塑封层，对应所述光线感应器设有通孔以露出所述光线感应器。本实用新型专利技术的封装结构通过设置黑色塑封层来隔离光线感应器和激光发射器，且光学感应器和激光发射器未设置在同一平面内，两者具有高低差，能够避免激光发射器发射的光直射到光线感应器上，形成天然光屏障，避免光学感应器和激光发射器间发生干扰。免光学感应器和激光发射器间发生干扰。免光学感应器和激光发射器间发生干扰。

【技术实现步骤摘要】
堆叠式混合型光传感器晶圆级封装结构


[0001]本技术涉及半导体封装
，特指一种堆叠式混合型光传感器晶圆级封装结构。

技术介绍

[0002]传统光传感器的封装结构如图1所示，该封装结构包括设置在第一容腔3中的第一光学芯片5，以及设置在第二容腔4内的第二光学芯片6；壳体2上设置有与第一容腔3对应的第一光学窗口7，以及与第二容腔4对应的第二光学窗口8；在壳体2上还贴装有覆盖第一光学窗口7和第二光学窗口8的透光盖板9，该透光盖板9在第一光学窗口7和第二光学窗口8的位置分别形成有第一凸透镜结构10、第二凸透镜结构11。第一光学芯片5和第二光学芯片6置于衬底1上，且第一光学芯片5和第二光学芯片6所在的第一容腔3和第二容腔4由间隔部12隔开。壳体2与衬板1需要使用环氧树脂胶(epoxy)粘结连接，该环氧树脂胶无法实现100％阻挡光的穿透，因此两个光学芯片之间会产生干扰现象。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种堆叠式混合型光传感器晶圆级封装结构，解决现有的光传感器封装结构中采用环氧树脂胶无法实现100％阻挡光的穿透进而导致两个光学芯片间产生干扰现象的问题。
[0004]实现上述目的的技术方案是：
[0005]本技术提供了一种堆叠式混合型光传感器晶圆级封装结构，包括：
[0006]第一晶圆级封装体，顶面设有开口部，所述开口部处设置有多个芯片，所述第一晶圆级封装体的顶面还设有靠近所述开口部设置的光线感应器，所述第一晶圆级封装体的底部设有第一焊球；
[0007]设于所述第一晶圆级封装体的开口部处的第二晶圆级封装体，所述第二晶圆级封装体的顶面设有激光发射器，所述第二晶圆级封装体的底部设有第二焊球，所述第二焊球与所述开口部处的芯片连接；以及
[0008]设于所述第一晶圆级封装体之上并位于所述第二晶圆级封装体外周的黑色塑封层，所述黑色塑封层对应所述光线感应器设有通孔以露出所述光线感应器。
[0009]本技术的封装结构通过设置黑色塑封层来隔离光线感应器和激光发射器，且光学感应器和激光发射器未设置在同一平面内，两者具有高低差，能够避免激光发射器发射的光直射到光线感应器上，形成天然光屏障，避免光学感应器和激光发射器间发生干扰。
[0010]本技术堆叠式混合型光线传感器晶圆级封装结构的进一步改进在于，所述通孔为变截面结构，其靠近所述光线感应器的孔口尺寸小于远离所述光线感应器的孔口的尺寸。
[0011]本技术堆叠式混合型光线传感器晶圆级封装结构的进一步改进在于，所述第一晶圆级封装体还包括透明塑封层，所述透明塑封层包裹所述光线感应器。
[0012]本技术堆叠式混合型光线传感器晶圆级封装结构的进一步改进在于，所述第一晶圆级封装体还包括设于所述第一焊球之上的第一载板，所述第一载板内形成有第一重布线层，所述第一重布线层与所述第一焊球电气连接。
[0013]本技术堆叠式混合型光线传感器晶圆级封装结构的进一步改进在于，所述第一晶圆级封装体还包括设于所述第一载板之上的第一硅中介层，所述第一硅中介层内设有多个硅穿孔，所述硅穿孔内设有导电柱，所述导电柱与所述第一重布线层电气连接。
[0014]本技术堆叠式混合型光线传感器晶圆级封装结构的进一步改进在于，所述的多个芯片布设于所述第一硅中介层之上，并与对应的导电柱电气连接。
[0015]本技术堆叠式混合型光线传感器晶圆级封装结构的进一步改进在于，所述的多个芯片层叠式的设置于所述第一硅中介层之上，并与对应的导电柱电气连接。
[0016]本技术堆叠式混合型光线传感器晶圆级封装结构的进一步改进在于，所述光线感应器设于位于顶部的芯片之上。
[0017]本技术堆叠式混合型光线传感器晶圆级封装结构的进一步改进在于，所述第二晶圆级封装体上的第二焊球与对应的导电柱电气连接。
[0018]本技术堆叠式混合型光线传感器晶圆级封装结构的进一步改进在于，所述第二晶圆级封装体为散入型晶圆级封装结构。
附图说明
[0019]图1为传统光传感器的封装结构
[0020]图2为本技术堆叠式混合型光传感器晶圆级封装结构的结构示意图。
[0021]图3至图6和图9为本技术堆叠式混合型光传感器晶圆级封装结构中的第一晶圆级封装体的制作过程的分解步骤示意图。
[0022]图7为本技术堆叠式混合型光传感器晶圆级封装结构中芯片排列的一种实施方式的结构示意图。
[0023]图8为本技术堆叠式混合型光传感器晶圆级封装结构中芯片排列的另一种实施方式的结构示意图。
[0024]图10为本技术堆叠式混合型光传感器晶圆级封装结构中第二晶圆级封装体设于第一晶圆级封装体之上的结构示意图。
[0025]图11为在图10的基础上设置黑色塑封层的结构示意图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明。
[0027]参阅图2，本技术提供了一种堆叠式混合型光传感器晶圆级封装结构，用于解决现有的光传感器封装结构中采用环氧树脂胶粘贴壳体而无法实现100％阻挡光的穿透进而导致两个光学芯片间产生干扰现象。本技术的封装结构能够为光线感应器形成一天然屏障，利用堆叠高低差设置光线感应器与激光发射器，让光线感应器与激光发射器不在同一层内，可避免光直射到光线感应器上。在光线感应器的上方及激光发射器的外侧设置黑色塑封层，该黑色塑封层能够避免激光发射器产生的光射到光线感应器上，进一步地，该黑色塑封层上对应光线感应器设置的通孔为变截面结构，其越接近光线感应器处的黑色塑
封层的厚度越厚，从而可形成良好的光屏障。下面结合附图对本技术堆叠式混合型光传感器晶圆级封装结构进行说明。
[0028]参阅图2，显示了本技术堆叠式混合型光传感器晶圆级封装结构的结构示意图。下面结合图2，对本技术堆叠式混合型光传感器晶圆级封装结构进行说明。
[0029]如图2所示，本技术的堆叠式混合型光传感器晶圆级封装结构包括第一晶圆级封装体21、第二晶圆级封装体22以及黑色塑封层23，结合图9所示，该第一晶圆级封装体21的顶面设有开口部2141，在该开口部2141处设置有多个芯片，第一晶圆级封装体21的顶面还设有靠近开口部2141设置的光线感应器31，该第一晶圆级封装体21的地步设有第一焊球215。第二晶圆级封装体22设于开口部2141处，该第二晶圆级封装体22的顶面设有激光发射器32，该第二晶圆级封装体22的底部设有第二焊球221，第二焊球221与开口部2141处的芯片连接；黑色塑封层23设于第一晶圆级封装体21之上并位于第二晶圆级封装体22的外周，该黑色塑封层23对应光线感应器31设有通孔231以露出该光线感应器31。
[0030]光线感应器31通过通孔231可接收来自外界的光线，进而根据接收到的不同光信号而作出对应的响应。
[0031]本技术的第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种堆叠式混合型光传感器晶圆级封装结构，其特征在于，包括：第一晶圆级封装体，顶面设有开口部，所述开口部处设置有多个芯片，所述第一晶圆级封装体的顶面还设有靠近所述开口部设置的光线感应器，所述第一晶圆级封装体的底部设有第一焊球；设于所述第一晶圆级封装体的开口部处的第二晶圆级封装体，所述第二晶圆级封装体的顶面设有激光发射器，所述第二晶圆级封装体的底部设有第二焊球，所述第二焊球与所述开口部处的芯片连接；以及设于所述第一晶圆级封装体之上并位于所述第二晶圆级封装体外周的黑色塑封层，所述黑色塑封层对应所述光线感应器设有通孔以露出所述光线感应器。2.如权利要求1所述的堆叠式混合型光传感器晶圆级封装结构，其特征在于，所述通孔为变截面结构，其靠近所述光线感应器的孔口尺寸小于远离所述光线感应器的孔口的尺寸。3.如权利要求1所述的堆叠式混合型光传感器晶圆级封装结构，其特征在于，所述第一晶圆级封装体还包括透明塑封层，所述透明塑封层包裹所述光线感应器。4.如权利要求1所述的堆叠式混合型光传感器晶圆级封装结构，其特征在于，所述第一晶圆级封装体还包括设于所述第一焊球之上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖顺兴，王卓伟，李奕聪，
申请(专利权)人：宁波泰睿思微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：