CN110235254B - 感测模块及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种感测模块及其制造方法，该感测模块包括一基板、多个透光封装体及一不透光结构。基板包括一表面以及设置于该表面上的多个感测元件，该多个透光封装体设置于该表面上、且分别覆盖该多个感测元件，该多个透光封装体的每一个包括一光接收窗口；不透光结构设置于该表面上、位于该多个透光封装体之上、且沿着该表面的法线方向遮蔽该多个光接收窗口、并使该多个光接收窗口沿着各自的法线方向露出。藉此，感测模块可感测不同方向的光线。

Description

感测模块及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种感测模块及其制造方法，特别涉及一种可多向感测的感测模块及其制造方法。
背景技术
光感测元件(下皆称感测元件)至今已有数十年的发展，普遍用于手机、平板电脑、笔记本电脑等各种电子产品中，以作为一接近感测器(proximity sensor)、环境光感测器(ambient light sensor)、单色光感测器或者色彩感测器(color sensor)等；此外，感测元件也可应用于气象环境检测，以作为一紫外线感测器(UV sensor)等。
传统的感测元件的封装形式主要可分为正面感测式(top view sensor)及侧面感测式(side view sensor)两种，每一种的感测元件都仅能用于单一轴向的感测，无法用于两个以上的轴向(方向)的感测。换言之，当一产品或应用需要两个以上的轴向的感测时，则需分别配置两个以上的感测元件，此举实属不便，增加制造或组装时间。因此，随着物联网、穿戴式装置等各种新技术及产品的出现，预期会有更多的多轴向、多方位感测的应用，但是对于目前的单轴向的感测元件而言，显然难以满足此等应用而有待解决。
发明内容
本发明的一目的在于提出一种感测模块及其制造方法，该感测模块可感测不同方向的光线(可见光和/或不可见光，例如红光(R)、绿光(G)、蓝光(B)、白光(W)与紫外光(UV)、红外光(IR))，以实现多轴向或多方位的感测应用。
为达上述目的，本发明所提出的感测模块包括一基板、多个感测元件、多个透光封装体及一不透光封装结构。该基板包括一第一表面；所述多个第一感测元件设置于该第一表面上；所述多个第一透光封装体设置于该第一表面上、且分别覆盖所述多个第一感测元件，所述多个第一透光封装体的每一个包括一光接收窗口，其中，每一个所述光接收窗口的一法线方向与该第一表面的一法线方向相交错；该不透光结构设置于该第一表面上、位于所述多个第一透光封装体之上、且沿着该第一表面的该法线方向遮蔽所述多个光接收窗口、并使所述多个光接收窗口沿着各自的该法线方向露出。
较佳地，感测模块可还包括一第二感测元件及一第二透光封装体，该第二感测元件及该第二透光封装体皆设置于该第一表面上，且该第二透光封装体覆盖该第二感测元件，其中，该第二透光封装体包括另一光接收窗口，该另一光接收窗口的一法线方向同向于该第一表面的该法线方向。
较佳地，所述多个第一感测元件可围绕该第二感测元件，而所述多个第一透光封装体可围绕该第二透光封装体。
较佳地，感测模块可还包括一第二感测元件及一第二透光封装体，该第二感测元件及该第二透光封装体皆设置于该基板的一第二表面上，且该第二透光封装体覆盖该第二感测元件，其中该第二表面与该第一表面为相对且相隔，而该第二透光封装体包括另一光接收窗口，该另一光接收窗口的一法线方向同向于该第二表面的一法线方向。
较佳地，该第二透光封装体可为柱体、截锥体、或半球体。所述多个第一透光封装体可为柱体、截锥体、锥体或半球体。
较佳地，该不透光结构可为一不透光封装体，其部分地覆盖所述多个第一透光封装体，以露出所述多个光接收窗口。该不透光封装体也可部分地覆盖所述多个第一透光封装体及该第二透光封装体，以露出所述多个光接收窗口及该另一光接收窗口。
较佳地，该不透光结构可为一不透光遮罩，其包括多个凹部，而所述多个第一透光封装体分别设置于所述多个凹部中。该不透光遮罩另可包括一贯穿部，而该第二透光封装体设置于该贯穿部中。
较佳地，感测模块可还包括多个反射结构，所述多个反射结构分别设置于所述多个第一透光封装体与该不透光结构之间。
较佳地，所述多个反射结构的每一个可包括一金属层。
较佳地，该基板可还包括多个侧面，所述多个侧面连接该第一表面；所述多个光接收窗口的每一个的该法线方向同向于所述多个侧面的其中一个的一法线方向。
较佳地，该基板可还包括一第二表面及多个电极组，该第二表面与该第一表面为相对且相隔，所述多个电极组设置于第二表面、且分别电性连接所述多个第一感测元件。
为达上述目的，本发明所提出的感测模块的制造方法，包括设置多个第一感测元件于一基板的一第一表面上，形成多个第一透光封装体于该第一表面上，其中，所述多个第一透光封装体分别覆盖所述多个第一感测元件，以及形成一不透光结构于该第一表面上，并使该不透光结构位于所述多个第一透光封装体之上，其中该不透光结构沿着该第一表面的一法线方向遮蔽所述多个第一透光封装体的每一个所包括的一光接收窗口、并使所述多个光接收窗口沿着各自的一法线方向露出，其中，所述多个光接收窗口的每一个的该法线方向与该第一表面的该法线方向相交错。
较佳地，制造方法可还包括设置一第二感测元件于该第一表面上，以及形成一第二透光封装体于该第一表面上，其中该第二透光封装体覆盖该第二感测元件，且包括另一光接收窗口，该另一光接收窗口的一法线方向同向于该第一表面的该法线方向，其中形成该不透光结构形成时，该不透光结构沿着光遮蔽面的所述法线方向遮蔽该另一光接收窗口，并使该另一光接收窗口沿着其该法线方向露出。
较佳地，制造方法可还包括于所述多个第一透光封装体及该第二透光封装体形成后，移除所述多个第一透光封装体及该第二透光封装体之间的一封装材料。
较佳地，该不透光结构可为一不透光体，形成该不透光结构时，将该不透光封装体部分地覆盖所述多个第一透光封装体，以露出所述多个光接收窗口。或者，形成所述多个不透光结构时，将该不透光封装体部分地覆盖所述多个第一透光封装体及该第二透光封装体，以露出所述多个光接收窗口及该另一光接收窗口。
较佳地，该不透光结构可为一不透光遮罩，其包括多个凹部；形成该不透光结构时，将该不透光遮罩设置于该第一表面上，并使所述多个第一透光封装体分别设置于所述多个凹部中。或者，该不透光遮罩包括一贯穿部；形成该不透光结构时，将该不透光遮罩设置于该第一表面上，并使该第二透光封装体设置于该贯穿部中。
较佳地，制造方法可还包括于所述多个第一透光封装体的每一个与该不透光结构之间，形成一反射结构。
另一方面，本发明所提出的感测模块及其制造方法可有以下的实施态样：
本发明提供一种感测模块，包括：一基板，具有一表面、一第一侧边、一第二侧边、一第三侧边及一第四侧边，该第一侧边相对于该第二侧边，该第三侧边相对于该第四侧边，该第一侧边及该第二侧边连接该第三侧边及该第四侧边；多个感测元件，设置于该基板的该表面上；多个透光封装体，设置于该基板的该表面上，并覆盖所述多个感测元件，每一透光封装胶对应于一感测元件，每一透光胶体具有一光接收窗口，每一光接收窗口对应于一感测元件，所述多个接收窗口分别对应于该表面，该第一侧边、该第二侧边、该第三侧边及该第四侧边；以及一不透光封装体，设置于该基板上，并覆盖所述多个透光封装体，用以露出所述多个接收窗口。
在所述的感测模块中，其中该基板还包括多个感测元件基座，每一感测元件设置于一感测元件基座上。
在所述的感测模块中，其中该基板还包括多个引脚，每一感测元件电性连接至一引脚。
在所述的感测模块中，其中该基板为陶瓷基板。
在所述的感测模块中，其中所述多个感测元件以打线方式电性连接至该基板。
在所述的感测模块中，其中所述多个感测元件用于接收来自从所述多个光接收窗口进入的多个光。
在所述的感测模块中，其中所述多个光包括可见光及不可见光。
在所述的感测模块中，其中该透光封装体具有多个导光面。
在所述的感测模块中，其中所述多个透光封装体为透明材料。
在所述的感测模块中，其中该不透光封装体为不透明材料。
在所述的感测模块中，其中所述多个透光封装体及该不透光封装体可以为硅胶、热固性胶体或环氧树脂及其组合。
在所述的感测模块中，其中该不透光封装体为黑色胶体或白色胶体。
在所述的感测模块中，其中所述多个透光封装体是棱镜形、二分之一半球体或是四方体。
在所述的感测模块中，其中所述多个感测元件为多个光感测晶片。
在所述的感测模块中，其中所述多个感测元件为多个环境光源感测元件。
在所述的感测模块中，其中在所述多个透光封装体与该不透光封装体间具有一金属或反射材料。
在所述的感测模块中，其中该金属或反射材料为银。
在所述的感测模块中，其中所述多个感测元件可各自独立运作而检测光线。
本发明提供一种多方向感测模块的制作方法，包括：提供一基板，该基板上包括有多个感测元件基座及多个引脚；在所述多个感测基座上设置所述多个感测元件；利用多个导线将所述多个感测元件电性连接到所述多个引脚；在所述多个感测元件上形成一透光材料；切割移除部分的该透光材料，以形成多个透光胶体对应于所述多个感测元件；以及将一不透光封装体形成于该基板及所述多个透光封装体上，并露出部分的所述多个透光封装体，使得所述多个透光封装体形成多个光接收窗口，每一光接收窗口对应于一感光元件。
在所述的感测模块的制作方法中，其中该基板为陶瓷基板。
在所述的感测模块的制作方法中，其中所述多个感测元件以打线方式电性连接至该基板。
在所述的感测模块的制作方法中，其中所述多个感测元件用于接收来自从所述多个光接收窗口进入的多个光。
在所述的感测模块的制作方法中，其中所述多个光包括可见光及不可见光。
在所述的感测模块的制作方法中，其中所述多个透光封装体具有多个导光面。
在所述的感测模块的制作方法中，其中所述多个透光封装体为透明材料。
在所述的感测模块的制作方法中，其中该不透光封装体为不透明材料。
在所述的感测模块的制作方法中，其中所述多个透光封装体及该不透光封装体可以为硅胶、热固性胶体或环氧树脂及其组合。
在所述的感测模块的制作方法中，其中该不透光封装体为黑色胶体或白色胶体。
在所述的感测模块的制作方法中，其中所述多个透光封装体是棱镜形、二分之一半球体或是四方体。
在所述的感测模块的制作方法中，其中所述多个感测元件为多个光感测晶片。
在所述的感测模块的制作方法中，其中所述多个感测元件为多个环境光源感测元件。
在所述的感测模块的制作方法中，其中在所述多个封装体与该不透光封装体间具有一金属或反射材料。
在所述的感测模块的制作方法中，其中该金属或反射材料为银。
在所述的感测模块的制作方法中，其中该感测元件各自独立运作而检测光线。
在所述的感测模块的制作方法中，其中该不透光封装体可为埋入测出、压合贴盖以及压模成型的方式，使该不透光封装体设置于该基板上。
本发明提供一种感测模块，包括：一基板；一透光胶体，设置于该基板上，并形成多个容纳空间，每一容纳空间具有对应的一光接收窗口，所述多个光接收窗口以三维方式对应设置；以及多个不可见光感测元件，每一不可见光感测元件设置于一容纳空间内，并对应于一光接收窗口。
本发明提供一种感测模块，包括：一基板；一透光胶体，设置于该基板上，并形成多个容纳空间，每一容纳空间具有对应的一光接收窗口，所述多个光接收窗口以二维半方式对应设置；以及多个不可见光感测元件，每一不可见光感测元件设置于一容纳空间内，并对应于一光接收窗口。
本发明提供一种感测模块，包括：一基板；一透光胶体，设置于该基板上，并形成多个容纳空间，每一容纳空间具有对应的一光接收窗口，所述多个光接收窗口以二维方式对应设置；以及多个不可见光感测元件，每一不可见光感测元件设置于一容纳空间内，并对应于一光接收窗口。
本发明提供一种感测模块，包括：一基板；一透光胶体，设置于该基板上，并形成多个容纳空间，每一容纳空间具有对应的一光接收窗口，所述多个光接收窗口以环状排列方式对应设置；以及多个不可见光感测元件，每一不可见光感测元件设置于一容纳空间内，并对应于一光接收窗口。
本发明提供一种感测模块，包括：一基板；一透光胶体，设置于该基板上，并形成多个容纳空间，每一容纳空间具有对应的一光接收窗口，所述多个光接收窗口以360度半球空间排列方式对应设置；以及多个不可见光感测元件，每一不可见光感测元件设置于一容纳空间内，并对应于一光接收窗口。
为让上述目的、技术特征及优点能更明显易懂，下文以较佳的实施例配合附图说明书附图进行详细说明。
附图说明
图1A为依据本发明的第一较佳实施例的感测模块的立体图。
图1B为依据本发明的第一较佳实施例的感测模块的剖示图。
图1C为依据本发明的第一较佳实施例的感测模块的另一立体图(不透光结构未显示)。
图1D为依据本发明的第一较佳实施例的感测模块的仰视图。
图1E为依据本发明的第一较佳实施例的感测模块的剖视图，其中不透光封装体尚未形成。
图1F为依据本发明的第一较佳实施例的感测模块的剖视图，其中该感测模块包括一反射结构。
图2A为依据本发明的第二较佳实施例的感测模块的侧视图。
图2B为依据本发明的第二较佳实施例的感测模块的仰视图。
图3A为依据本发明的第三较佳实施例的感测模块的剖视图，其中不透光结构尚未设置至基板上。
图3B为依据本发明的第三较佳实施例的感测模块的另一剖视图。
图3C为依据本发明的第三较佳实施例的感测模块的俯视图。
图4A及图4B为依据本发明的第四较佳实施例的感测模块的立体图。
图5为依据本发明的第五较佳实施例的感测模块的剖视图。
图6为依据本发明的较佳实施例的感测模块的制造方法的步骤流程图。
附图标记说明：
10A、10B、10C、10D、10E 感测模块
101 基板
101A 第一表面
101B 第二表面
101C 侧面
103 基座
104 引脚
105 导线
1011、1011A、1011B 电极组
102A 第一感测元件、感测元件
102B、102B” 第二感测元件、感测元件
106A 第一透光封装体、透光封装体
106B、106B” 第二透光封装体、透光封装体
1061A、1061B、1061B” 光接收窗口、另一光接收窗口
1062 倾斜面
106AB 封装材料
108、108” 不透光结构
1081 贯穿部
1082 凹部
10821 内倾斜面
109 反射结构
1012 挡墙
D1、D2、D3、Da、Db、Dc 法线方向
L1、L2、L3 光线
S201～S206 步骤
具体实施方式
请参阅图1A至图1C所示，其为依据本发明的第一较佳实施例的感测模块10A的各示意图，该感测模块10A可感测来自不同方向(方位)的光线(包括可见光及不可见光，例如红光(R)、绿光(G)、蓝光(B)、白光(W)与紫外光(UV)、红外光(IR))等功能。感测模块10A可包括一基板101、多个第一感测元件102A(以下简称感测元件102A)、一第二感测元件102B(以下简称感测元件102B)、多个第一透光封装体106A(以下简称透光封装体106A)、一第二透光封装体106B(以下简称透光封装体106B)及一不透光结构108。各元件的技术内容经依序说明如后。
基板101用以供感测模块10A的其他元件设置其上，且可为不透光，以避免光线于基板101内传递而影响感测结果。基板101可包括印刷电路基板、陶瓷基板、铜箔基板、支架型载体、绝缘基板、多层压合基板、半导体基板或塑胶基板等本技术领域中应知悉的基板类型，而本实施例的基板101以陶瓷基板为例。形状上，基板101可为一板体，包括一第一表面101A、一第二表面101B及多个侧面101C，第一表面101A及第二表面101B为相对且相隔，而所述多个侧面101C位于第一表面101A及第二表面101B之间、连接第一表面101A及第二表面101B。第一表面101A及第二表面101B可为矩形等多边形、圆形椭圆形等形状，本实施例以矩形(四边形)为例，对应感测元件102A的数目(即四个)。此外，第一表面101A、第二表面101B及侧面101C都有各自的法线方向D1～D3，彼此不同向。
基板101的第一表面101A可供感测元件102A、102B等元件设置其上，且基板101可选择地还包括多个基座103及多个引脚104等连接部件，设置于第一表面101A，以所述多个感测元件102A、102B设置及电性连接至第一表面101A。请配合参阅图1D所示，于一实施态样中，基板101还包括多个电极组1011，而较佳地所述多个电极组1011设置于第二表面101B。每一个电极组1011包括两个以上的电极，通过导通孔(vias)等导电结构来分别地电性连接至其中一个基座103及其中一个引脚104。电极组1011可电性连接至感测模块10A之外的其他电子元件(图未示)。
所述多个感测元件102A及该感测元件102B用以感测光线，且皆设置于第一表面101A上。此外，感测元件102B较佳地被所述多个感测元件102A围绕而相对地位于第一表面101A的中央处，故感测元件102B之前后左右各设有一个感测元件102A(每一个感测元件102A对应于其中一个侧面101C)。感测元件102B也可设置于第一表面101A的其他处，只要不干扰到感测元件102A的运作。
每一个感测元件102A、102B可设置于其中一个基座103上(并有电性连接)、且通过一导线105电性连接至其中一个引脚104。如此，每一个感测元件102A、102B可与其中一个电极组1011相电性连接；感测元件102A、102B除了可为单打线连接式外，也可为双打线连接式、水平式、垂直式或覆晶式(flip chip)；此外，所述多个感测元件102A、102B还可为正测式。所述多个感测元件102A、102B若被光线照射到时，可产生一感测信号，该感测信号传递至电极组1011而输出至其他电子元件(图未示)。
所述多个透光封装体106A、106B皆设置于第一表面101A上，且所述多个透光封装体106A分别覆盖所述多个感测元件102A，该透光封装体106B覆盖感测元件102B，以保护感测元件102A、102B。透光封装体106A、106B可为透明的高分子材料、热塑型材料或热固型材料，通过模造(molding)、转移成型(Transfer Molding)或射出成型(Injection Molding)等方式以一特定形状固化而形成于第一表面101A。此外，透光封装体106B被所述多个透光封装体106A围绕而相对地位于第一表面101A的中央处，然若感测元件102B不是设置于中央处时，透光封装体106B也不会如此设置。所述多个透光封装体106A、106B彼此独立、结构上不相连、不为一体。
所述多个透光封装体106A、106B形状上可为柱体、截锥体、锥体或半球体等，而本实施例中，所述多个透光封装体106A各为一三角柱体，而透光封装体106B为一四角柱体。由于为三角柱体，透光封装体106A包括一倾斜面1062，其朝向感测元件102A及基板101的第一表面101A。除倾斜面1062外，透光封装体106A还包括多个面，而其中一个面定义为一光接收窗口1061A，其可与倾斜面1062相对。所述多个光接收窗口1061A的每一个的一法线方向Da彼此不同向、且与第一表面101A的法线方向D1相交错(较佳地，垂直交错，即光接收窗口1061A与第一表面101A相垂直)；更具体而言，若法线方向D1垂直朝上，则所述多个光接收窗口1061A的法线方向Da可水平地朝前后左右，与其中一个侧面101C的法线方向D2同向；换言之，所述多个光接收窗口1061A可分别对应所述多个侧面101C。
透光封装体106B也包括多个面，而其中一个面(即顶面)将定义为另一光接收窗口1061B，其法线方向Db与第一表面101A的法线方向D1同向，而与法线方向Da相交错。更具体而言，若第一表面101A的法线方向D1垂直朝上，则透光封装体106B的法线方向Db也为垂直朝上。
接着说明不透光结构108，其可为一不透光封装体，设置于第一表面101A上、且位于所述多个透光封装体106A之上。不透光结构108可由高分子材料混合不透光材料例如碳黑(Carbon Black)二氧化钛(Ti02)来制成，故不透光结构108可依据不透光材料而呈现白色或黑色，阻挡光线通过。
不透光结构108用以定义透光封装体106A的哪一面为光接收窗口1061A，以使特定方向的光线进入特定的光接收窗口1061A，也就是，不透光结构108沿着第一表面101A的法线方向D1遮蔽所述多个光接收窗口1061A、并使所述多个光接收窗口1061A沿着各自的该法线方向Da露出；申言之，透光封装体106A的光接收窗口1061A以外的面皆被不透光结构108(及基板101)遮蔽。由于不透光结构108为不透光封装体，故部分地覆盖(贴合)所述多个透光封装体106A，以露出所述多个光接收窗口1061A。
如图1B所示，更具体而言，反向于法线方向D1前进的光线L1会被不透光结构108阻挡而无法让感测元件102A感测，易言之，来自上方的光线L1不会被感测元件102A感测到；以右方的感测元件102A为例，反向于其法线方向Da前进、来自右方的光线L2会被不透光结构108阻挡而无法让左方、前方及后方的感测元件102A感测到，但光线L2可从暴露出的光接收窗口1061A进入至右方的透光封装体106A而让右方的感测元件102A感测到(进入透光封装体106A后的光线L2会在倾斜面1062上被不透光结构108阻挡而转向至感测元件102A)；申言之，对于不同方位的透光封装体106A而言，反向其法线方向Da前进的光线L2可进入其中而让感测元件102A感测到。因此，所述多个感测元件102A的何者有产生感测信号，即可判断何方位有光线L2照射。
另一方面，不透光结构108沿着所述多个光接收窗口1061A的所述多个法线方向Da遮蔽透光封装体106B的另一光接收窗口1061B、并使光接收窗口1061B沿着其法线方向Db露出；申言之，透光封装体106B的光接收窗口1061B以外的面被不透光结构108(及基板101)遮蔽。由于不透光结构108为不透光封装体，故部分地覆盖(贴合)透光封装体106B，以露出光接收窗口1061B。
如图1B所示，更具体而言，反向于法线方向D1前进的光线L1可从暴露出的光接收窗口1061B进入至透光封装体106B而让感测元件102B感测到，而反向法线方向Da前进的其他方位的光线L2会被不透光结构108阻挡而无法让感测元件102B感测到。因此，感测元件102B若产生感测信号，即可判断被上方的光线L1照射。若感测元件102B及其中一个感测元件102A皆有产生感测信号，则表示光线倾斜地照射感测模块10A。
因此，感测模块10A至少可感测来自上、前、后、左、右方的光线L1、L2，然后输出相应的感测信号供其他电子元件或装置做处理及判断等。
请参阅图1E所示，另说明的是，若是通过一模具来于基板101上同时形成透光封装体106A、106B时，透光封装体106A、106B固化后彼此之间可能会因为一残留的封装材料106AB而彼此相连。为避免例如来自右方的光线L2通过封装材料106AB传递至而被非右方的感测元件102A、102B感测到而输出非预期的感测信号，在设置不透光结构108之前，该残留的封装材料106AB会被移除，确保所述多个透光封装体106A、106B之间的独立(如图1B所示)。
请参阅图1F所示，于其他实施态样中，感测模块10A可还包括多个反射结构109，所述多个反射结构109分别设置于所述多个透光封装体106A与不透光结构108之间；举例而言，反射结构109可设置于透光封装体106A的倾斜面1062，然后不透光结构108再覆盖反射结构109。如此，进入至透光封装体106A的光线L2可被倾斜面1062上的反射结构109反射，而有效地朝向感测元件102A。反射结构109可包括金属层，例如银镜或铝镜等高反射系数的结构。其中，反射结构109也可以是光学镀膜或布拉格反射镜结构(Distributed BraggReflector，DBR)，例如是多对不同折射率的第一介电材料与第二介电材料所构成，第一介电材料及第二介电材料可以是二氧化硅(SiO2)或二氧化钛(TiO2)。
以上是感测模块10A的技术内容的说明，接着说明依据本发明其他实施例的技术内容，而各实施例的技术内容应可互相参考，故相同的部分将省略或简化。此外，各实施例的技术内容应可互相应用、组合搭配。
请参阅图2A所示，其为依据本发明的第二较佳实施例的感测模块10B的示意图。感测模块10B除了于基板101的第一表面101A上设置有感测元件102A、102B以及透光封装体106A、106B，感测模块10B还包括另一第二感测元件102B”(下称为第二感测元件102B”)及另一第二透光封装体106B”(下称为透光封装体106B”)，以感测另一方位的光线L3。
更具体而言，感测元件102B”及透光封装体106B”设置于基板101的第二表面101B上，且位置上可对应位于第一表面101A上的感测元件102B及透光封装体106B，位于第二表面101B的中央处。透光封装体106B”还覆盖于感测元件102B”上，而透光封装体106B”也包括多个面，而其中一个面(即底面)将定义为另一光接收窗口1061B”。光接受窗口1061B”的法线方向Dc与第二表面101B的法线方向D3同向，而与透光封装体106A的法线方向Da相交错。更具体而言，若法线方向D3垂直朝下，则法线方向Dc也为垂直朝下。
如此，反向于法线方向D3前进的光线L3(即来自下方的光线)可从光接受窗口1061B”进入至透光封装体106B”而被感测元件102B”感测到。由于基板101为不透光，光线L3不会被第一表面101A上的感测元件102A、102B感测到。于一实施态样中，透光封装体106B”的除了作为光接收窗口1061B”的面外，其余面可被另一不透光结构(图未示)遮蔽，以横向的光线L2难以被感测元件102B”感测到。
另说明的是，请参阅图2B所示，为了使感测元件102B”设置于第二表面101B上，第二表面101B上的所述多个电极组1011可有不同配置。具体而言，所述多个电极组1011的其中两者1011A、1011B围绕感测元件102B”所设置的区域，而电极组1011A电性连接至感测元件102B，电极组1011B则电性连接至感测元件102B”。如此，感测元件102B”位置上不会与电极组1011相干涉。
因此，相比起感测模块10A，感测模块10B更可感测来自下方的光线L3，然后输出相应的感测信号。
请参阅图3A至图3C所示，其为依据本发明的第三较佳实施例的感测模块10C的示意图。于感测模块10A不同的是，感测模块10C的不透光结构108”为一不透光遮罩，而非不透光封装体。申言之，不透光结构108”并非是直接于基板101及透光封装体106A、106B上固化而形成，而是不透光结构108”先独立形成、然后再放置于基板101及透光封装体106A、106B上。如此，不透光结构108”也可局部地遮蔽透光封装体106A、106B，以定义光接收窗口1061A、1061B。
更具体而言，与不透光结构108具有相似的形状，不透光结构108”包括一贯穿部1081及多个凹部1082，贯穿部1081沿着法线方向D1贯穿形成，以于不透光结构108”的顶面及底面各形成一开口；所述多个凹部1082围绕贯穿部1081、且每一个于不透光结构108”的侧面及底面形成开口；凹部1082与贯穿部1081未有相连通。当不透光结构108”设置于基板101上(其底面可接触第一表面101A)，所述多个透光封装体106A分别设置于所述多个凹部1082中，而透光封装体106B则设置于贯穿部1081中。如此，所述多个透光封装体106A、106B可被不透光结构108”光学地隔离而定义出各自的光接收窗口1061A、1061B。凹部1082还包括一内倾斜面10821，其两边分别连接不透光结构108”的底面及侧面(顶面)；当光线L2进入至凹部1082内，可于内倾斜面10821反射朝感测元件102A。
另说明的是，于感测模块10C中，所述多个透光封装体106A、106B可为三角柱体以外的形状，例如为半球体；此时，半球体的透光封装体106A、106B可有透镜的功能，以将光线汇聚至感测元件102A、102B中。体积上，贯穿部1081及凹部1082可大于半球体的透光封装体106A、106B而非相等。此外，半球体的透光封装体106A、106B的光接收窗口1061A、1061B并非是平面，而是曲面，故其法线方向Da、Db为相切于曲面的其中一个假想切面的法向。于一实施态样，凹部1082还包括形成于内倾斜面10821上的一凹陷(图未示)，当半球体的透光封装体106A设置于凹部1082内时，透光封装体106A的一部分可容置于凹陷中。
请参阅图4A及图4B所示，其为依据本发明的第四较佳实施例的感测模块10D的示意图。于感测模块10A～10C不同的是，感测模块10D不包括第二感测元件102B(102B”)及第二透光封装体106B(106B”)；因此，于基板101的第一表面101A上，不会有上述元件。如此，若来自基板101的上方和/或下方的光线L1、L3没有感测的必要时，可应用感测模块10D。此外，所述多个第一透光封装体106A可为三角锥体，但彼此未有相连。
请参阅图5所示，其为依据本发明的第五较佳实施例的感测模块10E的示意图。于感测模块10A～10C不同的是，感测模块10E的基板101并非是一平板状，而是包括多个挡墙1012。具体而言，所述多个挡墙1012设置于第一表面101A上，且较佳地垂直地设置；每一个挡墙1012各面朝不同方向。感测元件102B及透光封装体106B被所述多个挡墙1012围绕，而感测元件102A及透光封装体106A则设置于挡墙1012的外侧面上；感测元件102A的设置方式类似侧测式。如此，由于挡墙1012为不透光，被挡墙1012围绕的感测元件102B不会感测到来自前后左右的光线L2，而位于挡墙1012的外侧面上的感测元件102A不会感测到来自上方的光线L1。
于一实施态样中，透光封装体106A的除了作为光接收窗口1061A的面外，其余面可被一不透光结构遮蔽(图未示)，以光线L1难以被感测元件102A感测到。
请参阅图6，接着将说明依据本发明较佳实施例的感测模块的制造方法，该制造方法可制造出相同或类似于上述实施例的感测模块10A～10E，故制造方法的技术内容与感测模块的技术内容可相互参考、应用，相同的部分将省略或简化。
首先，如图1C所示，设置第一感测元件102A于基板101上，并使第一感测元件102A电性连接至基板101(步骤S201)。接着，设置第二感测元件102B和/或第二感测元件102B”(如图2A所示)于基板101，并且电性连接两者；也就是设置第二感测元件102B于第一表面101A，和/或设置第二感测元件102B”于第二表面101B(步骤S202)。尔后，形成第一透光封装体106A及第二透光封装体106B(和/或第二透光封装体106B”)于基板101上，以分别覆盖第一感测元件102A及第二感测元件102B(和/或第二感测元件102B”)(步骤S203)。
如图1E所示，第一透光结构106A及第二透光封装体106B形成后，若两者之间有残留一封装材料106AB，可选择地将封装材料106AB移除(步骤S204)。
接着，如图1A或图3A所示，形成不透光结构108(不透光封装体或不透光遮罩)于基板101的第一表面101A上，并使不透光结构108部分地遮蔽第一透光封装体106A及第二透光封装体106B上，以定义光接收窗口1061A、1061B(步骤S205)。如此，可制作出如上述较佳实施例的感测模块10A、10B、10C或10E(步骤S206)。在一实施例中，也可形成反射结构于透光结构的部分表面上，以定义光接收窗口。
于另一态样中，当第一感测元件102A设置于基板101后(步骤S201)，可进行步骤S202”，也就是，仅形成第一透光封装体106A于第一表面101A上，而无形成第二透光封装体106B或106B”。接着再进行步骤S205。如此，可制作出如上述较佳实施例的感测模块10D(步骤S206)。
综上所述，本发明所提供及制造出的感测模块可感测不同方向的光线(可见光和/或不可见光，例如红光(R)、绿光(G)、蓝光(B)、白光(W)与紫外光(UV)、红外光(IR))，以实现多轴向或多方位的感测应用。
上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的保护范畴。任何本领域技术人员可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以权利要求为准。

Claims (22)

1.一种感测模块，包括：
一基板，包括一第一表面；
多个第一感测元件，设置于该第一表面上；
多个彼此不相连的第一透光封装体，设置于该第一表面上、且分别覆盖所述多个第一感测元件，所述多个第一透光封装体的每一个包括一光接收窗口，其中，每一个所述光接收窗口的一法线方向与该第一表面的一法线方向相交错；以及
一不透光结构，设置于该第一表面上、位于所述多个第一透光封装体之上、且沿着该第一表面的该法线方向遮蔽多个光接收窗口、并使所述多个光接收窗口沿着各自的该法线方向露出。
2.如权利要求1所述的感测模块，还包括一第二感测元件及一第二透光封装体，该第二感测元件及该第二透光封装体皆设置于该第一表面上，且该第二透光封装体覆盖该第二感测元件；其中，该第二透光封装体包括另一光接收窗口，该另一光接收窗口的一法线方向同向于该第一表面的该法线方向；
其中，该不透光结构沿着所述多个光接收窗口的所述多个法线方向遮蔽该另一光接收窗口、并使该另一光接收窗口沿着其该法线方向露出。
3.如权利要求2所述的感测模块，其中，所述多个第一感测元件围绕该第二感测元件，而所述多个第一透光封装体围绕该第二透光封装体。
4.如权利要求1所述的感测模块，还包括一第二感测元件及一第二透光封装体，该第二感测元件及该第二透光封装体皆设置于该基板的一第二表面上，且该第二透光封装体覆盖该第二感测元件；其中，该第二表面与该第一表面为相对且相隔，而该第二透光封装体包括另一光接收窗口，该另一光接收窗口的一法线方向同向于该第二表面的一法线方向。
5.如权利要求2至4任一所述的感测模块，其中，该第二透光封装体为柱体、截锥体、锥体或半球体。
6.如权利要求1至4任一所述的感测模块，其中，所述多个第一透光封装体为柱体、截锥体、锥体或半球体。
7.如权利要求1至4任一所述的感测模块，其中，该不透光结构为一不透光封装体，其部分地覆盖所述多个第一透光封装体，以露出所述多个光接收窗口。
8.如权利要求2或3所述的感测模块，其中，该不透光结构为一不透光封装体，其部分地覆盖所述多个第一透光封装体及该第二透光封装体，以露出所述多个光接收窗口及该另一光接收窗口。
9.如权利要求1至4任一所述的感测模块，其中，该不透光结构为一不透光遮罩，其包括多个凹部，而所述多个第一透光封装体分别设置于所述多个凹部中。
10.如权利要求2或3所述的感测模块，其中，该不透光结构为一不透光遮罩，其包括一贯穿部，而该第二透光封装体设置于该贯穿部中。
11.如权利要求1至4任一所述的感测模块，还包括多个反射结构，所述多个反射结构分别设置于所述多个第一透光封装体与该不透光结构之间。
12.如权利要求11所述的感测模块，其中，所述多个反射结构的每一个包括一金属层。
13.如权利要求1至4任一所述的感测模块，其中，该基板还包括多个侧面，所述多个侧面连接该第一表面；所述多个光接收窗口的每一个的该法线方向同向于所述多个侧面的其中一个的一法线方向。
14.如权利要求1至4任一所述的感测模块，其中，该基板还包括一第二表面及多个电极组，该第二表面与该第一表面为相对且相隔，所述多个电极组设置于该第二表面、且分别电性连接所述多个第一感测元件。
15.一种感测模块的制造方法，包括：
设置多个第一感测元件于一基板的一第一表面上；
形成多个彼此不相连的第一透光封装体于该第一表面上，其中，所述多个第一透光封装体分别覆盖所述多个第一感测元件；以及
形成一不透光结构于该第一表面上，并使该不透光结构位于所述多个第一透光封装体之上，其中，该不透光结构沿着该第一表面的一法线方向遮蔽所述多个第一透光封装体的每一个所包括的一光接收窗口、并使多个光接收窗口沿着各自的一法线方向露出；
其中，所述多个光接收窗口的每一个的该法线方向与该第一表面的该法线方向相交错。
16.如权利要求15所述的感测模块的制造方法，还包括：
设置一第二感测元件于该第一表面上；以及
形成一第二透光封装体于该第一表面上，其中，该第二透光封装体覆盖该第二感测元件、且包括另一光接收窗口，该另一光接收窗口的一法线方向同向于该第一表面的该法线方向；
其中，形成该不透光结构时，该不透光结构沿着光遮蔽面的所述法线方向遮蔽该另一光接收窗口、并使该另一光接收窗口沿着其该法线方向露出。
17.如权利要求16所述的感测模块的制造方法，还包括：于所述多个第一透光封装体及该第二透光封装体形成后，移除所述多个第一透光封装体及该第二透光封装体之间的一封装材料。
18.如权利要求15至17任一所述的感测模块的制造方法，其中，该不透光结构为一不透光封装体；形成该不透光结构时，将该不透光封装体部分地覆盖所述多个第一透光封装体，以露出所述多个光接收窗口。
19.如权利要求16或17所述的感测模块的制造方法，其中，该不透光结构为一不透光封装体；形成该不透光结构时，将该不透光封装体部分地覆盖所述多个第一透光封装体及该第二透光封装体，以露出所述多个光接收窗口及该另一光接收窗口。
20.如权利要求15至17任一所述的感测模块的制造方法，其中，该不透光结构为一不透光遮罩，其包括多个凹部；形成该不透光结构时，将该不透光遮罩设置于该第一表面上，并使所述多个第一透光封装体分别设置于所述多个凹部中。
21.如权利要求16或17所述的感测模块的制造方法，其中，该不透光结构为一不透光遮罩，其包括一贯穿部；形成该不透光结构时，将该不透光遮罩设置于该第一表面上，并使该第二透光封装体设置于该贯穿部中。
22.如权利要求15至17任一所述的感测模块的制造方法，还包括：于所述多个第一透光封装体的每一个与该不透光结构之间，形成一反射结构。
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