CN105280630A - 包括光学传感器芯片的电子设备 - Google Patents

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Abstract

一种电子设备包括具有横向通道的基底板。安装至所述基底板的电子组件包括具有光学传感器的集成电路芯片以及安装在所述传感器上方的不透明保护板。所述电子组件利用面向所述基底板的芯片进行安装而使得所述保护板与所述横向通道相接合。电连接元件在所述芯片和基底板之间进行延伸。内部封装材料模块在所述芯片和基底板之间延伸到所述基底板的所述横向通道之中，从而嵌入所述电连接元件。

Description

包括光学传感器芯片的电子设备
优先权请求
本申请请求于2014年6月10日提交的法国专利申请No.1455235的优先权，其公开内容通过引用结合于此。
技术领域
本发明涉及包括安装在基底板上的集成电路芯片的电子设备的领域。
背景技术
根据当前的实践，在一侧包括光学传感器的集成电路芯片在使得该光学传感器位于基底板的相对一侧上的位置而被安装在该基底板上。
发明内容
根据一个实施例，提出了一种电子设备，其包括具有横向通道的基底板和电子组件。
该电子组件包括集成电路芯片，后者被提供以布置于该芯片的安装侧的区域上的光学传感器，以及在该传感器的上方安装在该安装侧的不透明保护板。
该电子组件以以下位置安装在基底板上，该位置使得该芯片的安装侧面向该基底板的安装侧并且该保护板接合到该基底板的该横向通道中。
该电子设备进一步包括多个电连接元件，它们以距该基底板的横向通道和该保护板一定距离而被置于该芯片的安装侧和该基底板的安装侧之间。
该电子设备还包括内部封装材料模块，其延伸到基底板的横向通道中、至少在该保护板周围以及在该芯片的安装侧和该基底板的安装侧之间，并且该电连接元件被嵌入其中。
该内部封装模块可以具有在该基底板与其之前所提到的安装侧相对的一侧的平面进行延伸的面。
该电子组件可以包括安装在该芯片与其之前所提到的安装侧相对的一侧上的滤光板。
该电子设备可以进一步包括距该电子组件一定距离而被安装在该基底板上的盖子，该盖子包括位于该芯片对面的开口。
该电子设备可以进一步包括形成于该基底板的安装侧以及该电子组件周围的外部封装模块。
还提出了一种用于制造电子设备的方法，该电子设备包括具有横向通道的基底板和包括集成电路芯片的电子组件，该集成电路芯片被提供以布置于该芯片的安装侧的区域上的光学传感器以及在该传感器的上方安装在该侧的不透明保护板。
该方法包括：将该基底板与其之前所提到的安装侧相对的一侧置于接收表面上；在该接收表面上，至少在该基底板的通道中沉积液体状态的封装材料；通过将该保护板接合在该基底板的通道中并且使得该芯片的安装侧和该基底板的安装侧引向彼此直至电连接元件被置于该基底板的安装侧和该芯片的安装侧之间而定位该电子组件，并且通过热压而被焊接在这些安装侧上；并且使得该封装材料硬化以便获得模块。
该方法可以包括：在该芯片与其之前所提到的安装侧相对的一侧上安装滤光板。
该方法可以包括：以距该电子组件一定距离在该基底板上安装盖子，该盖子包括位于该芯片对面的开口。
该方法可以包括：在该基底板的安装侧以及该电子组件周围形成外部封装模块。
附图说明
现在将作为附图中以截面图所示出的非限制性示例对电子设备进行描述，其中：
图1以截面图示出了电子设备；
图2示出了该电子设备的制造步骤；
图3示出了该电子设备的另一个制造步骤；
图4示出了该电子设备的变化实施例；
图5示出了该电子设备的另一个变化实施例。
具体实施方式
图1所示的电子设备1包括基底板2和电子组件3。
由电绝缘材料所制成的基底板2具有安装侧4以及相对侧5，并且在中心区域具有横向通道2a。基底板2被提供以集成电连接网络6，其包括例如以距横向通道6的微小距离布置于其安装侧4上的电连接垫7，以及布置于其相对侧5上的电连接垫8。
电子组件3包括集成电路芯片9，后者具有安装侧10，光学传感器11在安装侧10中布置于中心区域上，并且该安装侧10具有位于距该光学传感器11的边缘一定距离处的电连接垫12。光学传感器12能够在其厚度方向通过芯片9的材料而敏感于例如红外辐射的光辐射，上述芯片9例如由硅所制成。
电子组件3还包括保护板13，其被放置于光学传感器11上方并且通过作为中介的外围结合环14而被安装在芯片9的安装侧10上，该外部结合环14在光学传感器11的周围且距其边缘以一定距离进行延伸并且处于后者与电连接垫12之间，该电连接垫12处于保护板13所覆盖的区域之外。
由于所选择的材料和/或适配层，保护板13以及优选地还有结合环14对于光学传感器11针对其敏感的辐射是不透明的。
电子组件3以以下位置安装在基底板2上，该位置使得芯片9的安装侧10被定位面向基底板2的安装侧4并距其一定距离并且使得保护板13得以被接合，同时允许该保护板13的横向通道2a中具有周围间隙，而保护板13并不伸出基底板2的相对侧5之外。
电子设备1进一步包括连接元件15，其被置于安装侧4和10之间并且定位于距横向通道2a的外围以及保护板13的外围一定距离之处，并且其被焊接到电连接垫7和12。
电子设备1还包括由例如环氧树脂的电绝缘材料所制成的内部封装模块16，其对保护板13的外围壁与基底板2的通道2a的外围壁之间的空间进行填充，并且对基底板2的安装侧和芯片9的安装侧10之间的空间进行填充，同时嵌入电连接元件15。
根据附图所示的变化实施例，封装模块16覆盖了保护板13从而呈现在基底板2的相对侧5的平面中延伸的面17。根据另一个变化实施例，保护板13的外表面能够在该平面进行延伸。
电子组件3另外还包括滤光板18，其通过作为中介的外围结合环19而被安装在芯片9相对于其安装侧10的一侧上。该滤光板18可以由大块的有色玻璃制成或者可以被覆盖以滤光层。
电子设备1可以以以下方式进行制造。
如图2所示，基底板2被安装在接合条20上，后者位于诸如参考图1所描述的台面的接收表面上。
随后，在临时的接合条20上方，例如利用移液管将液体状态的封装材料21的液滴21沉积在基底板2的通道2a中。该液滴21的体积对应于诸如参考图1所描述的所安装的电子设备1的封装材料16的体积。
之前已经提供了具有至少部分焊接在电连接垫12上的电连接元件15的电子组件3，如图2所示，使用转移工具以如下方式将电子组件3放置在基底板2上方并且距其以一定距离，该方式使得保护板13被定位面向基底板2的横向通道2a并且电连接元件15被分别定位于电连接垫7的上方。
随后，如图3所示，在该最终位置，电子组件3以保护板13插入到液体状态的封装材料的液滴之中的方式被降低，这使得后者发生流动，并且电连接元件15得以承载于电连接垫7上。
随后，通过热压，电连接元件15被焊接到电连接垫12和15上。在这些操作期间，封装材料的液滴21进行流动直至其占据了如之前所描述的空间。
封装材料随后例如在烤炉中被硬化，以便获得封装模块16。
因此获得了诸如参考图1所描述的电子设备。
在电子组件3的制造以及因此准备将其安装到基底板2上的期间，根据变化实施例，可能将保护板13并且随后将电连接元件15定位在连接垫12上，或者根据另一个变化实施例，可能将电连接元件15定位于电连接垫12上并且随后定位保护板13。
根据另一个变化实施例，电连接元件15可以被定位在基底板2的电连接垫7上。
根据另一个变化实施例，中介电连接元件可以被定位于基底板2的电连接垫7上以及芯片9的电连接垫12上，这些中介电连接元件在所述热压和焊接操作期间确定地形成该电连接元件15。
如图4所示，根据变化实施例，电子设备1可以通过盖子22而完成，该盖子22以一定距离覆盖电子组件3并且固定在该基底板2的侧面4的外围。该盖子22对于光学传感器11对其敏感的光线辐射是不透明的，并且具有被定位面向电子组件3以及更确切地面向滤光板18的开口23。
如图5所示，根据另一个变化实施例，电子设备1可以通过外部封装模块24而完成，后者由对于光学传感器11对其敏感的光线辐射不透明的材料所制成，其围绕集成电路芯片9、滤光板18以及内部封装模块16的外围，并且形成于基底板2的安装侧4上。
因此，由于芯片9的反向安装，到达朝向滤光板18的外侧的表面并且贯穿滤光板的外部光线辐射得以被过滤并且随后进入到芯片9的材料之中以便到达光学传感器11。
根据变化实施例，电子设备1可以通过集中制造并且随后进行切割而产生。
在所描述的电子设备1的优势之中，能够注意到的是，其能够利用当前的微电子手段进行制造，光学传感器完全受到保护，使得电连接是安全的也就是具有高的机械强度，并且其厚度有所减小。
本发明并不局限于以上所描述的示例。在并不背离本发明范围的情况下可能有变形的实施例。

Claims (14)

1.一种电子设备，包括：
具有横向通道的基底板；
电子组件，所述电子组件包括：
集成电路芯片，其被提供有布置在安装侧的区域上的光学传感器；
不透明保护板，在所述传感器的上方安装在所述安装侧上，
其中所述电子组件以以下位置安装在所述基底板上，该位置使得所述集成电路芯片的所述安装侧面向所述基底板的安装侧并且所述保护板接合在所述基底板的所述横向通道中，
多个电连接元件，它们以距所述基底板的所述横向通道和所述保护板一定距离而被置于所述集成电路芯片的所述安装侧和所述基底板的所述安装侧之间；
内部封装材料模块，其延伸到所述基底板的所述横向通道之中、至少所述保护板周围以及所述集成电路芯片的所述安装侧和所述基底板的所述安装侧之间，并且所述电连接元件被嵌入在所述内部封装材料模块内部。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述内部封装材料模块具有在所述基底板的与所述安装侧相对的一个平面中延伸的面。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述电子组件进一步包括安装在所述集成电路芯片的与所述安装侧相对的一侧上的滤光板。
4.根据权利要求1所述的设备，进一步包括距所述电子组件一定距离而被安装在所述基底板上的盖子，所述盖子包括位于所述集成电路芯片对面的开口。
5.根据权利要求1所述的设备，进一步包括形成于所述基底板的安装侧以及所述电子组件周围的外部封装模块。
6.一种用于制造电子设备的方法，包括：
将所述基底板的与其安装侧相对的一侧置于接收表面上；
在所述接收表面上，至少在所述基底板的横向通道中沉积液体状态的封装材料；
通过将电子组件的所述保护板接合在所述基底板的所述通道中并且将所述电子组件的集成电路芯片的安装侧和所述基底板的安装侧引向彼此直至电连接元件被置于所述基底板的所述安装侧和所述集成电路芯片的所述安装侧之间而定位所述电子组件；
通过热压将所述电子组件和基底板焊接在一起；以及
使得所述封装材料硬化以便获得模块。
7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：在所述集成电路芯片的与所述安装侧相对的一侧上安装滤光板。
8.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：以距所述电子组件一定距离在所述基底板上安装盖子，所述盖子包括位于所述芯片对面的开口。
9.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：在所述基底板的所述安装侧以及所述电子组件周围形成外部封装模块。
10.一种电子设备，包括：
基底板，其具有横向通道并且具有包括第一电连接垫的第一安装侧；
集成电路芯片，其具有包括光学传感器和第二电连接垫的第二安装侧；
不透明保护板，其在所述光学传感器上方安装在所述第二安装侧上而不覆盖所述第二电连接垫；
其中所述第二安装侧面向所述第一安装侧，使得所述不透明保护板位于所述横向通道内并且所述第一电连接垫和所述第二电连接垫互相电连接；和
封装材料，其包含于所述横向通道之内并且在所述第二安装侧和第一安装侧之间进行延伸，从而将所述电连接嵌入在所述第一电连接垫和所述第二电连接垫之间。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述封装材料处于所述横向通道内的面与所述基底板的后面是共平面的。
12.根据权利要求10所述的设备，进一步包括安装在所述集成电路芯片的后侧上的滤光板。
13.根据权利要求10所述的设备，进一步包括安装在所述基底板上的盖子，所述盖子包括位于所述集成电路芯片对面的开口。
14.根据权利要求10所述的设备，进一步包括形成于所述基底板的所述安装侧上以及所述集成电路芯片周围的封装模块。
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