CN115394764A - 光发射器件及其制备方法 - Google Patents

光发射器件及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115394764A
CN115394764A CN202211077169.8A CN202211077169A CN115394764A CN 115394764 A CN115394764 A CN 115394764A CN 202211077169 A CN202211077169 A CN 202211077169A CN 115394764 A CN115394764 A CN 115394764A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
substrate
emitting device
chip
light emitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211077169.8A
Other languages
English (en)
Inventor
张小虎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangxi Latticepower Semiconductor Corp
Original Assignee
Jiangxi Latticepower Semiconductor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangxi Latticepower Semiconductor Corp filed Critical Jiangxi Latticepower Semiconductor Corp
Priority to CN202211077169.8A priority Critical patent/CN115394764A/zh
Publication of CN115394764A publication Critical patent/CN115394764A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483—Containers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/005—Processes relating to semiconductor body packages relating to encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0058—Processes relating to semiconductor body packages relating to optical field-shaping elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

本发明提供了一种发光器件及其制备方法，其中，发光器件包括：基板，具有表面，且在该表面上形成有导电线路；光阻隔围墙结构，压制于基板的四周于其表面形成封闭空间；光发射芯片，于光阻隔围墙结构内设置于基板的表面上，通过导电线路与该基板电性连接；及透光封胶结构，于光阻隔围墙结构内压制于光发射芯片及基板表面。有效解决现有发光器件可能存在的侧面漏光、器件出射光角度过大等技术问题。

Description

光发射器件及其制备方法
技术领域
本发明涉及光器件技术领域，尤其是一种光发射器件及其制备方法。
背景技术
随着光电技术的发展，利用光学原理实现生理参数测量的产品得以发展，应用领域也逐步拓展，例如，在穿戴设备中配置光学感应模块，获取佩戴者的相应参数，对佩戴者进行实时监测。但是在该光学感应模块中，一般将内部的发射器和接收器水平排布，在发射器发射出去的光信号经由皮肤反射被接收器接收的过程中，由于发射器可能存在的侧面漏光、器件出射光角度过大等原因，接收器在接收反射光的同时可能同时接收来自发射器侧面出射的光信号，从而影响后端数据的分析结果。
发明内容
为了克服以上不足，本发明提供了一种发光器件及其制备方法，有效解决现有发光器件可能存在的侧面漏光、器件出射光角度过大等技术问题。
本发明提供的技术方案为：
一方面，本发明提供了一种发光器件，包括：
基板，具有表面，且在该表面上形成有导电线路；
光阻隔围墙结构，压制于所述基板的四周于其表面形成封闭空间；
光发射芯片，于所述光阻隔围墙结构内设置于所述基板的表面上，通过导电线路与该基板电性连接；及
透光封胶结构，于所述光阻隔围墙结构内压制于所述光发射芯片及基板表面。
另一方面，本发明提供了一种发光器件制备方法，包括：
提供一表面形成有导电线路的基板，所述基板表面的导线线路可规则排列多颗光发射芯片；
根据所述导电线路将光发射芯片固于基板表面，通过导电线路与基板电性连接；
于基板表面压制透光封胶结构，所述透光封胶结构至少覆盖光发射芯片；
基于单个发光器件中包含的光发射芯片数量，对基板表面的预设切割槽进行切割形成发光器件单元；
于所述基板表面各发光器件单元的四周分别压制光阻隔围墙结构，形成封闭空间对每个发光器件单元内的光发射芯片进行包围；
沿预设切割槽对基板进行切割，得到单颗发光器件。
本发明提供的发光器件及其制备方法，在光发射芯片表面压制的透光封胶结构，并通过对该透光封胶结构进行光学设计控制光发射芯片的出光角度，避免出射光线角度过大；同时在基板四周围设光阻隔围墙结构，避免发光器件侧面漏光。在该发光器件中，结合于光发射芯片表面压制的透光封胶结构和围于基板四周的光阻隔围墙结构，同时解决发光器件侧面漏光与出射光线角度过大问题，实际应用中，发光器件的出射光线角度最小可到20°。
附图说明
图1为一实例中发光器件俯视图；
图2为如图1所示实例中发光器件俯视图A-A处剖面侧视图；
图3为围墙结构模具俯视图；
图4为如图3所示围墙结构模具俯视图B-B处剖面侧视图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
本发明提供的发光器件，包括：基板，具有表面，且在该表面上形成有导电线路；光阻隔围墙结构，压制于基板的四周于其表面形成封闭空间；光发射芯片，于光阻隔围墙结构内设置于基板的表面上，通过导电线路与该基板电性连接；及透光封胶结构，于光阻隔围墙结构内压制于光发射芯片及基板表面。
在本实施例中，基板用于支撑发光器件中的其他组件，通过其表面配置的导电线路实现与光发射芯片的电性连接。导电线路根据发光器件中的光发射芯片的数量(如1个、2个等甚至更多)设计，确保光发射芯片按照需求排布即可。基板的材料可根据实际需求进行选用，如选用双面覆铜的BT板或FR4板等。对于发光器件中需配置的光发射芯片的组合选型和数量均根据应用需求进行选定，如芯片组合方案一般为525nm/660nm/590nm/730nm/850nm/940nm其中的1种或多种波段以上任何组合，数量可配置1～8颗，即单个发光器件中最多配置8颗光发射芯片。
光阻隔围墙结构设于基板的四周，非中间位置或其他位置，以在基板表面形成封闭空间。光发射芯片在该光阻隔围墙结构内设置，且配置不低于透光封胶结构的高度，厚度在0.9～1.1mm，确保光发射芯片出射的光线不会从发光器件侧面漏出。在选材上，该光阻隔围墙结构可由黑色不透光(400～1100nm)树脂材料压制而成。
透光封胶结构于基板表面设置于光阻隔围墙结构形成的封闭空间内，且覆盖基板表面配置的光发射芯片。该透光封胶结构的设置除了保护光发射芯片之外，同时基于光学设计形成不同的光学结构，达到减小光发射芯片光线出射角度的目的。在选材上，该透光封胶结构可由无色透明的树脂材料压制而成。
由于透光封胶结构通过压膜的方式压制于基板表面，是以，当单个发光器件中包括多颗规则排列于基板表面的光发射芯片时，该透光封胶结构通过预先配置的封胶结构模具采用一体成型的方式压制于该多颗发射芯片表面。在形成的透光封胶结构中，包括芯片区域封胶体及芯片围边区域封胶体，其中，芯片区域封胶体于光发射芯片表面压制，芯片围边区域封胶体于基板表面围于芯片区域封胶体压制。在实际应用中，封胶结构模具可根据发光器件具体的发光需求进行设计，这里不做具体限定。如，为减小光发射芯片的光出射角度，实例中可将一次封胶结构模具设计为具备小角度收光的球形透镜，将发光器件的光出射角度缩小至20°。
一实例中，如图1和2所示(图1为发光器件俯视图，图2为图1A-A处剖面侧视图)，发光器件中配置有6颗红外芯片3，该6颗红外芯片3规则排列于基板2表面，通过电极线5和基板表面配置的导电线路实现与基板的电性连接；基板及红外芯片表面压制有透光封胶结构，且透光封胶结构表面为球形透镜4；基板四周围有光阻隔围墙结构1。
本发明还提供了一种发光器件制备方法，包括：
S10提供一表面形成有导电线路的基板，基板表面的导线线路可规则排列多颗光发射芯片。
这里的基板指代整片基板，前述单个发光器件中的基板为该整片基板中的一部分。该基板用于支撑发光器件中的其他组件，通过其表面配置的导电线路实现与光发射芯片的电性连接。导电线路根据发光器件中的光发射芯片的数量(如1个、2个等甚至更多)设计，确保光发射芯片按照需求排布即可。基板的材料可根据实际需求进行选用，如选用双面覆铜的BT板或FR4板等。光发射芯片可为525nm/660nm/590nm/730nm/850nm/940nm中任一波段的发光芯片。
S20根据导电线路将光发射芯片固于基板表面，通过导电线路与基板电性连接。这里将光发射芯片固于基板表面时，包括固晶、焊线等操作。
S30于基板表面压制透光封胶结构，透光封胶结构至少覆盖光发射芯片。
透光封胶结构于基板表面设置，覆盖基板表面配置的光发射芯片。该透光封胶结构的设置除了保护光发射芯片之外，同时基于光学设计形成不同的光学结构，达到减小光发射芯片光线出射角度的目的。在选材上，该透光封胶结构可由无色透明的树脂材料压制而成。
为实现透光封胶结构的压制，在此之前还包括根据光学设计配置相应封胶结构模具的步骤。压膜过程中，将多颗光发射芯片规则排列于基板表面之后，通过预先配置的封胶结构模具采用一体成型的方式将透光封胶体压制于基板及光发射芯片表面形成透光封胶结构。在形成的透光封胶结构中，包括芯片区域封胶体及芯片围边区域封胶体，其中，芯片区域封胶体于光发射芯片表面压制，芯片围边区域封胶体于基板表面围于芯片区域封胶体压制。一实例中，为减小光发射芯片的光出射角度，将芯片区域封胶体设计为球形透镜，以此配置封胶结构模具中包括压制中与光发射芯片位置处对应的球形区域，具体参照图2中的球形透镜4，封胶结构模具适应性的配置相应的球形区域即可。
S40基于单个发光器件中包含的光发射芯片数量，对基板表面的预设切割槽进行切割形成发光器件单元。
这里预设切割槽为预先在基板表面配置的形成于不同发光器件单元之间的切割槽。在整片基板表面压膜形成透光封胶结构之后，在该预设切割槽处进行切割开槽，将发光器件单元之间的透光封胶体去除，形成独立的发光器件单元之外，为后续压制光阻隔围墙结构预留位置。由于单个发光器件中，光阻隔围墙结构围于发光器件的四周，是以在对发光器件单元之间的透光封胶体进行切割的同时，还应对整片基板四周的透光封胶体进行切割，确保每个发光器件单元的四周预留有压制光阻隔围墙结构的位置。
S50于基板表面各发光器件单元的四周分别压制光阻隔围墙结构，形成封闭空间对每个发光器件单元内的光发射芯片进行包围。
为实现光阻隔围墙结构的压制，在此之前还包括围墙结构模具的配置步骤。基于步骤S40中切割形成的切割槽，将围墙结构模具配置为如图3和图4所示(图3为俯视图，图4为图3B-B处剖面侧视图)的中空的罩体结构，其中，中空区域6对应透光封胶结构所在区域，避免压膜过程中损伤透光封胶结构；四周区域为胶道区域7，由带薄壁的腔体结构形成。压膜过程中，光阻隔胶体通过该胶道区域7压制于发光器件单元的四周，形成光阻隔围墙结构。该围墙结构模具的配置除了能够辅助压膜之外，同时能够光阻隔胶体流入透光封胶结构区域，遮盖或破坏透光封胶结构，影响发光器件的出光。对于罩体结构胶道区域腔体结构中薄壁的厚度及选材，这里均不做具体限定，只要确保该厚度下腔体结构的硬度能够完成压膜过程即可。如一实例中，该围墙结构模具选用高硬度钢材料制备，腔体薄壁的厚度为0.2mm。
由各发光器件单元内包括的光发射芯片于光阻隔围墙结构内设置，是以，为确保光发射芯片出射的光线不会从发光器件侧面漏出，该光阻隔围墙的高度应不低于透光封胶结构的高度，厚度在0.9～1.1mm。在选材上，该光阻隔围墙结构可由黑色不透光(400～1100nm)树脂材料压制而成。
S60沿预设切割槽对基板进行切割，得到单颗发光器件。
对于发光器件中需配置的光发射芯片的组合选型和数量均根据应用需求进行选定，如芯片组合方案一般为525nm/660nm/590nm/730nm/850nm/940nm，其中的1种或多种波段以上任何组合，数量可配置1～8个，即单个发光器件中最多配置8颗光发射芯片。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种发光器件，其特征在于，包括：
基板，具有表面，且在该表面上形成有导电线路；
光阻隔围墙结构，压制于所述基板的四周于其表面形成封闭空间；
光发射芯片，于所述光阻隔围墙结构内设置于所述基板的表面上，通过导电线路与该基板电性连接；及
透光封胶结构，于所述光阻隔围墙结构内压制于所述光发射芯片及基板表面。
2.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述发光器件包括多颗光发射芯片，所述多颗光发射芯片于所述光阻隔围墙结构内规则排列于基板表面，所述透光封胶结构一体成型压制于所述多颗发射芯片表面。
3.如权利要求1或2所述的发光器件，其特征在于，所述透光封胶结构包括芯片区域封胶体及芯片围边区域封胶体，其中，芯片区域封胶体为压制于光发射芯片表面的球形透镜，芯片围边区域封胶体于基板表面围于芯片区域封胶体压制。
4.如权利要求1或2所述的发光器件，其特征在于，所述光阻隔围墙结构的高度不低于所述透光封胶结构的高度。
5.一种发光器件制备方法，其特征在于，包括：
提供一表面形成有导电线路的基板，所述基板表面的导线线路可规则排列多颗光发射芯片；
根据所述导电线路将光发射芯片固于基板表面，通过导电线路与基板电性连接；
于基板表面压制透光封胶结构，所述透光封胶结构至少覆盖光发射芯片；
基于单个发光器件中包含的光发射芯片数量，对基板表面的预设切割槽进行切割形成发光器件单元；
于所述基板表面各发光器件单元的四周分别压制光阻隔围墙结构，形成封闭空间对每个发光器件单元内的光发射芯片进行包围；
沿预设切割槽对基板进行切割，得到单颗发光器件。
6.如权利要求5所述的发光器件制备方法，其特征在于，所述发光器件制备方法还包括配置封胶结构模具的步骤，所述封胶结构模具中包括压制中与光发射芯片位置处对应的球形区域；
于基板表面压制透光封胶结构中，基于该封胶结构模具于球形区域对应位置处的光发射芯片表面形成球形透镜。
7.如权利要求5所述的发光器件制备方法，其特征在于，所述发光器件制备方法还包括配置围墙结构模具的步骤，所述围墙结构模具大小与所述发光器件单元的大小匹配，且与透光封胶结构对应位置处为中空区域，与阻隔围墙结构对应位置处为胶道区域；
于所述基板表面各发光器件单元的四周分别压制光阻隔围墙结构中，基于该围墙结构模具于各发光器件单元的四周分别形成光阻隔围墙结构。
8.如权利要求5或6或7所述的发光器件制备方法，其特征在于，透光封胶结构由无色透明树脂材料形成，所述光阻隔围墙结构由不透光树脂材料形成。
CN202211077169.8A 2022-09-05 2022-09-05 光发射器件及其制备方法 Pending CN115394764A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211077169.8A CN115394764A (zh) 2022-09-05 2022-09-05 光发射器件及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211077169.8A CN115394764A (zh) 2022-09-05 2022-09-05 光发射器件及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115394764A true CN115394764A (zh) 2022-11-25

Family

ID=84124401

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211077169.8A Pending CN115394764A (zh) 2022-09-05 2022-09-05 光发射器件及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115394764A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11137517B2 (en) Molded range and proximity sensor with optical resin lens
CN113167863B (zh) 光学传感器装置、设备和光学传感器装置的制造方法
KR101176819B1 (ko) 조도?근접센서 패키지 및 그 제조 방법
CN109074477B (zh) 光学模组及其加工方法、及终端设备
JP6062349B2 (ja) 光学モジュール、およびその製造方法
JP5069996B2 (ja) フォトリフレクタの製造方法
CN110556368B (zh) 光电传感器及其制备方法
TW201505134A (zh) 光學模組的封裝結構
US5751009A (en) Optical isolator having leadframe with non-planar mounting portions
CN218568839U (zh) 光发射器件
CN115394764A (zh) 光发射器件及其制备方法
CN112397605A (zh) 感测装置
CN116266562A (zh) 光学感测模块及其封装方法
CN213936192U (zh) 封装结构
WO2014054083A1 (ja) 半導体デバイス、これを備えた近接センサーおよび半導体デバイスの製造方法
CN114023827A (zh) 光学传感器封装结构及其制造方法
CN112768561A (zh) 光传感器封装结构及制作方法
US8624286B2 (en) Semiconductor device
JPH1041539A (ja) 赤外線送受信モジュールの構造
JP3140970U (ja) 光感知モジュールのパッケージング
JP2007053196A (ja) 受光モジュールおよびその製造方法
TWI634648B (zh) 光感測器的製造方法
CN219498482U (zh) 芯片封装结构和电子设备
JP2013172006A (ja) 発光装置、および、光学装置
KR20090093621A (ko) 포토 인터럽터 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination