光电模块及其制造方法技术

用于制造光电模块（1）的方法包含：a）提供衬底晶片（PW），在所述衬底晶片上布置有多个检测构件（D）；b）提供间隔晶片（SW）；c）提供光学晶片（OW），所述光学晶片包含多个透明部分（t）和至少一个阻挡部分（b），所述多个透明部分对于通常可由所述检测构件检测的光透明，所述至少一个阻挡部分用于实质上衰减或阻挡通常可由所述检测构件检测的入射光；d）制备晶片堆叠（2），在所述晶片堆叠中，所述间隔晶片（SW）布置在所述衬底晶片（PW）与所述光学晶片（OW）之间，以使得所述检测构件（D）布置在所述衬底晶片与所述光学晶片之间。优选地，用于发射通常可由所述检测构件（D）检测的光的多个发射构件（E）布置在所述衬底晶片（PW）上，以使得多个相邻发射构件和检测构件存在于所述衬底晶片上。可通过将所述晶片堆叠（2）分隔成多个单独模块（1）来获得单个模块（1）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光电模块及其制造方法
本专利技术涉及光电领域，且更具体地涉及光电组件的封装和制造。更特别地是，本专利技术涉及光电模块及涉及制造光电模块的方法，以及涉及包含此种模块的电器和电子装置，尤其是其中所述模块包含至少一个光检测器。本专利技术涉及根据权利要求的开放项所述的方法和设备。
技术介绍
根据US2010/0327164Al，已知光电模块，更具体地是接近传感器，在接近传感器制造期间，使用传递模塑技术包覆成型光发射器晶粒和光检测器晶粒，以便在这些晶粒上形成透镜。在US5,912,872中，提出了一种集成光学设备。在所述集成光学设备的制造中，其上具有多个有源元件的支撑晶片与具有相应的多个光学元件的透明晶片对准。随后可将此支撑-透明晶片对切分开。在US2011/0050979A1中，公开了一种用于具有功能性元件的电光装置的光学模块。光学模块包括具有至少一个透镜元件的透镜衬底部分和间隔件。间隔件用以将透镜衬底保持离完全组装的电光装置的基部衬底部分一明确界定的轴向距离。为了确保功能性元件的性能改善，提供一种EMC防护罩。间隔件至少部分导电并从而形成EMC防护罩或者EMC防护罩的一部分。在US2011/0050979A1中同样公开了以一晶片规模制造多个此类模块的方法。术语定义“有源光学组件”：光感测组件或光发射组件。例如，光电二极管、图像传感器、LED、OLED、激光芯片。“无源光学组件”：通过折射和/或绕射和/或反射重新定向光的光学组件，例如透镜、棱镜、反射镜或光学系统，其中光学系统是此类光学组件的集合，所述光学组件还可能包含机械元件，例如孔径光阑、图像屏幕、支架。“光电模块”：包含至少一个有源光学组件和至少一个无源光学组件的组件。“复制”：一种技术，通过所述技术重现给定结构或给定结构的负片。例如，蚀刻、压印、模塑。“晶片”：实质上碟状或板状形状的物品，该物品在一个方向（z方向或垂直方向）上的延伸相对于在另外两个方向（x方向和y方向或者横向方向）上的延伸较小。通常，在（非空白）晶片上，在其中（通常在矩形栅格上）布置或提供多个类似结构或物品。晶片可具有开口或孔，且晶片在晶片的横向区域的主要部分中可甚至不含材料。尽管在许多上下文中，晶片被理解为一般由半导体材料制成，但是在本专利申请案中，此明确地不为限制。因此，晶片一般可由例如半导体材料、聚合物材料、包含金属与聚合物或聚合物与玻璃材料的复合材料制成。尤其，可硬化材料（例如热可固化聚合物或UV可固化聚合物）是结合本专利技术的感兴趣晶片材料。“横向”：参看“晶片”“垂直”：参看“晶片”“光”：最普遍的电磁辐射，更详细来说是电磁光谱的红外部分、可见光部分或紫外线部分的电磁辐射。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是创建制造光电模块的替代方法。更详细来说，应提供制造光电模块的特别快速的方法及/或制造光电模块的特别简单的方法。另外，各自的光电模块，应提供包含此种光电模块的电子装置和包含多个此类光电模块的电器。本专利技术的另一个目的是提供具有特别精确的对准的光电模块以及相应的制造方法。本专利技术的另一个目的是提供具有特别小的尺寸的光电模块。本专利技术的另一个目的是提供至少包含有源光学组件及还可能包含无源光学组件的光电模块，所述有源光学组件和所述无源光学组件受到良好保护以免受杂散光和串扰的影响。本专利技术的另一个目的是提供包含至少一个光电模块的特别小的电子装置。从以下描述和实施方式呈现进一步目的。至少部分地通过根据专利权利要求书所述的设备和方法达成所述目的中的至少一个目的。用于制造光电模块的方法包含以下步骤：a）提供衬底晶片，多个检测构件布置在所述衬底晶片上；b）提供间隔晶片；c）提供光学晶片，所述光学晶片包含多个透明部分和至少一个阻挡部分，所述透明部分对于通常可由所述检测构件检测的光透明，所述至少一个阻挡部分用于实质上衰减或阻挡通常可由所述检测构件检测的入射光；d）制备晶片堆叠，在所述晶片堆叠中，间隔晶片布置在所述衬底晶片与所述光学晶片之间，以使得所述检测构件布置在所述衬底晶片与所述光学晶片之间。此方法可允许以特别高效的方式制造光电模块，并可允许制造特别小的光电模块。此外，可将入射到此检测构件上的光限制为理想的光和不理想的光，即，可阻止不应到达检测构件的光到达检测构件，因为可通过所述阻挡部分吸收及/或反射所述光。为此目的，所述至少一个阻挡部分可至少实质上对可由检测构件检测的光不透明。所述检测构件布置在所述衬底晶片与所述光学晶片“之间”的特征应当被分别理解为包含和更精确意味着以下情况：检测构件包含在衬底晶片中且存在衬底晶片的至少另一个部分以使得所述检测构件布置在衬底晶片的其他部分与所述光学晶片之间。在检测构件包含在衬底晶片中的情况下，反而可更清楚地说明制备了晶片堆叠（参考步骤d），以使得所述检测构件布置在“所述衬底的面向所述光学构件的侧面上”，而不是布置在“所述衬底晶片与所述光学晶片之间”。然而，所述检测构件可包含在所述衬底晶片中或不包含在所述衬底晶片中。应注意，透明部分对通常可由所述检测构件检测的光的透明度不一定意味着透明部分必须对通常可由所述检测构件检测的任何光透明。通常，对于通常可由所述检测构件检测的光透明的部分的透明度是足够的。特别地，所述衬底晶片是被称为衬底晶片的晶片，且所述间隔晶片是被称为间隔晶片的晶片，且所述光学晶片是被称为光学晶片的晶片。所述检测构件是用于检测光（尤其是红外光，更特别是近红外光）的检测器。通常，每个所述晶片具有通常板状的形状并且包含结构或物品的二维周期布置。在一个实施方式中，所述检测构件是光电二极管或包含光电二极管。在可与上述实施方式组合的一个实施方式中，步骤d）包含：将所述衬底晶片固定至所述间隔晶片及将所述间隔晶片固定至所述光学晶片。在一或两种情况下，所述固定可通过粘合完成。在可与一个或两个上述实施方式组合的一个实施方式中，步骤d）包含：将所述衬底晶片与所述光学晶片对准，以使得所述多个检测构件中的每一者相对于至少一个所述透明部分对准，尤其是其中每个所述检测构件各自以相同方式与一个所述透明部分对准。在可与一或多个上述实施方式组合的一个实施方式中，步骤a）包含以下步骤：a1）通过拾取和放置将所述检测构件放置在所述衬底晶片上。在晶片级上执行此拾取和放置操作允许达成高放置精确度和高制造速度。在可与一或多个上述实施方式组合的一个实施方式中，步骤a）包含以下步骤：a2）将每个所述检测构件电连接至所述衬底晶片。此步骤可通过例如裸片接合或通过回流焊接完成。在可与一或多个上述实施方式组合的一个实施方式中，所述多个透明部分中的每一者包含至少一个无源光学组件。在可与一或多个上述实施方式组合的一个实施方式中，方法包含：提供晶片，所述晶片是所述间隔晶片与所述光学晶片的组合。此晶片可被称为“组合光学晶片”。在可与一或多个上述实施方式组合的一个实施方式中，方法包含以下步骤：将所述阻挡部分和所述间隔晶片制造为整体部件。此步骤可尤其使用复制完成。组合晶片（及相应地，各自的构件）通常允许用相对少量的制造步骤进行，且尤其用相对少量的对准步骤进行。此可简化制造及/或产生具有较高精度的模块。在可与一或多个上述实施方式组合的一个实施方式中，所述多个透明部分中的每一者包含至少一个无源光学组件，例如透镜构件（作为无源光学组件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造光电模块的方法，所述方法包含以下步骤：a）提供衬底晶片，多个检测构件布置在所述衬底晶片上；b）提供间隔晶片；c）提供光学晶片，所述光学晶片包含多个透明部分和至少一个阻挡部分，所述透明部分对于通常可由所述检测构件检测的光透明，所述至少一个阻挡部分用于实质上衰减或阻挡通常可由所述检测构件检测的入射光；d）制备晶片堆叠，在所述晶片堆叠中，所述间隔晶片布置在所述衬底晶片和所述光学晶片之间，以使得所述检测构件布置在所述衬底晶片和所述光学晶片之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.19 US 61/509,3461.一种用于制造光电模块的方法，所述方法包含以下步骤：a)提供衬底晶片，多个检测构件布置在所述衬底晶片上；b)提供间隔晶片；c)提供光学晶片，所述光学晶片包含多个固定的透明部分和至少一个固定的阻挡部分，所述透明部分对于可由所述检测构件检测的光透明，所述至少一个阻挡部分用于实质上衰减或阻挡可由所述检测构件检测的入射光，其中所述阻挡部分横向地围绕所述透明部分，其中所述透明部分和所述阻挡部分彼此具有相同的垂直尺寸以便形成固定板形状；d)制备晶片堆叠，在所述晶片堆叠中，所述间隔晶片布置在所述衬底晶片和所述光学晶片之间，以使得所述检测构件布置在所述衬底晶片和所述光学晶片之间。2.如权利要求1所述的方法，其中步骤a)包含以下步骤：a1)通过拾取和放置将所述检测构件放置在所述衬底晶片上。3.如权利要求1或2所述的方法，包含以下步骤：将所述间隔晶片和所述至少一个阻挡部分制造为整体部件。4.如权利要求1或2所述的方法，其中所述多个透明部分中的每一者在其上具有至少一个无源光学组件，所述无源光学组件各自包含至少一个光学结构。5.如权利要求4所述的方法，进一步包含以下步骤：c1)通过复制手段制造所述无源光学组件。6.如权利要求1所述的方法，其中所述间隔晶片由实质上衰减或阻挡可由所述检测构件检测的光的材料制成。7.如权利要求6所述的方法，其中用于发射可由所述检测构件检测的光的多个发射构件布置在所述衬底晶片上，以使得多个相邻发射构件和检测构件存在于所述衬底晶片上。8.如权利要求7所述的方法，其中所述多个透明部分包含各自与所述发射构件中的一者相关联的多个无源光学组件和各自与所述检测构件中的一者相关联的另一多个无源光学组件。9.如权利要求7或8所述的方法，其中所述间隔晶片经结构化及布置以使得所述间隔晶片减少所述发射构件与所述检测构件之间的光学串扰。10.如权利要求1所述的方法，包含以下步骤：h)通过复制处理获得所述间隔晶片。11.如权利要求1所述的方法，其中所述光电模块是接近传感器。12.如权利要求1所述的方法，进一步包含以下步骤：e)将具有焊球的所述衬底晶片提供在衬底传感器的一侧面上，所述侧面与所述衬底晶片的布置有所述检测构件的彼侧面相对。13.如权利要求1所述的方法，进一步包含以下步骤：f)将所述晶片堆叠分隔成多个单独模块，每个模块包含：所述衬底晶片的一部分；至少一个所述检测构件；所述间隔晶片的一部分；至少一个所述透明部分；所述阻挡部分的一部分。14.如权利要求1所述的方法，进一步包含以下步骤：g)提供挡板晶片，所述挡板晶片靠近所述光学晶片布置在所述光学晶片的一侧面上，所述侧面与所述光学晶片的布置有所述间隔晶片的彼侧面相对，所述挡板晶片包含多个透明区域；其中通过以下步骤替代步骤d)：d')制备晶片堆叠，在所述晶片堆叠中，所述间隔晶片布置在所述衬底晶片与所述光学晶片之间，以使得所述检测构件布置在所述衬底晶片与所述光学晶片之间，且其中所述光学晶片布置在所述挡板晶片与所述间隔晶片之间。15.如权利要求14所述的方法，包含以下步骤：将所述阻挡部分和所述间隔晶片制造为整体部件。16.如权利要求1所述的方法，其中所述衬底晶片实质上是印刷电路板总成。17.一种光电模块，包含：衬底；光学构...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈特穆特·拉德曼，马库斯·罗西，
申请(专利权)人：赫普塔冈微光有限公司，
类型：
国别省市：