CN116266562A - 光学感测模块及其封装方法 - Google Patents

光学感测模块及其封装方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116266562A
CN116266562A CN202211628081.0A CN202211628081A CN116266562A CN 116266562 A CN116266562 A CN 116266562A CN 202211628081 A CN202211628081 A CN 202211628081A CN 116266562 A CN116266562 A CN 116266562A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
sensing module
optical sensing
substrate
optical
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
CN202211628081.0A
Other languages
English (en)
Inventor
林裕闵
许峯荣
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.)
Sensorteknik Technology Corp
Original Assignee
Sensorteknik Technology 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 Sensorteknik Technology Corp filed Critical Sensorteknik Technology Corp
Publication of CN116266562A publication Critical patent/CN116266562A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/0271—Housings; Attachments or accessories for photometers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H01L23/06—Containers; Seals characterised by the material of the container or its electrical properties
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/0204—Compact construction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/0214—Constructional arrangements for removing stray light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/0233—Handheld
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • G01J1/0407—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • G01J1/0407—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings
    • G01J1/0411—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings using focussing or collimating elements, i.e. lenses or mirrors; Aberration correction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • G01J1/0407—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings
    • G01J1/0459—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings using an optical amplifier of light or coatings to improve optical coupling
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • G01J1/06—Restricting the angle of incident light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G01J1/4204—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors with determination of ambient light
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/52—Mounting semiconductor bodies in containers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • H01L23/14—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates characterised by the material or its electrical properties
    • 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
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/167—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • G01J1/0407—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings
    • G01J1/0474—Diffusers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J2001/0276—Protection

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Abstract

本发明公开了一种光学感测模块及其封装方法，其中光学感测模块包含一基板，该基板设有一感光元件；以及一透光材质制成的壳体，该壳体连接该基板且覆盖该感光元件。其中，该壳体具有朝向该感光元件的一收光区域，该壳体朝向该基板的内侧表面于该收光区域以外的部分设有一遮光涂层。借此，可有效保护感光元件等光学元件，并仍保有避免噪声光影响干扰光感测模块的效果。

Description

光学感测模块及其封装方法
技术领域
本发明是有关一种光学感测模块，尤其是一种具有感光元件的光学感测模块及其封装方法。
背景技术
诸如CMOS影像传感器(CMOS Image Sensor；CIS)、近接传感器(proximitysensor，PS)及环境光线传感器(ambient light sensor)等光学感测元件广泛应用于移动电话等携带式行动装置或其它消费性电子装置内。这些光学感测元件都需使用感光元件，而且近接传感器一般还需要使用发光元件。
如图1所示为一种现有光传感器9，会将感光元件92及发光元件93设置在基板91上。一般而言，感光元件92会整合设置在集成电路芯片内，为了保护感光元件92的芯片及发光元件93的发射器等光学元件，现有技术会将感光元件92及发光元件93密封于一透明模塑物质94中。举例而言，透过将液态透明胶材(例如树酯)注入模具，待凝固后移除模具，以将感光元件92及发光元件93包覆于透明模塑物质94中。
为了避免噪声光或发光元件93产生的光线干扰感光元件92，现有的一种封装方式是使用不透光的金属盖体或塑料盖体作为遮挡元件。其中，光传感器9的封装方法通常都是连片作业，也就是需要在同时设有多个基板91的整块电路板上，先对透明模塑物质94进行切割，以形成基板91四周甚至是穿过基板91的槽道941，再将不透光的盖体95结合到基板91上以覆盖结合在透明模塑物质94上方。这种组装方式不仅工序繁琐，切割过程更可能会对结构造成损害，故预定要被切割出槽道的区域中不能设置任何的导线或电路构造，此种方式会占掉元件打线接合(Wire bonding)的空间，不利于微型化的封装设计。
另一方面，随着元件尺寸的微缩，对于光传感器9的性能要求也随的提升。在此情况下很容易衍生出需要在感光元件92及发光元件93的收发光路径上设置光学结构来调整其光学特性的需求。以透镜为例，由于盖体95的不透光材质不能用来制作透镜，因此现有技术通常会选择在透明模塑物质94上另行制作透镜942，然而透明模塑物质94需要包覆感光元件92及发光元件93，又需要经后续组装切割，会导致透镜设计裕度受限且制作难度提升。此外，虽然可以通过将透镜等光学结构制作为独立的模块(例如用透明材质制作额外的透镜镜筒供光学结构设置)，再将其装配结合于不透光的盖体95上，但这种作法无疑增加了零件数量与组装工序。
在元件体积缩小化的趋势下，无论是盖体、槽道或是光学结构皆必须具有相当高的精确度，才得以相互组接而形成良好效能的光传感器单元，因此大幅提高了制程的难度，同时又损及产品的良率，实有加以改良的必要。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种光学感测模块及其封装方法，期通过以透光材质制成壳体，再于壳体上设置遮光涂层，可有效保护感光元件或发光元件等光学元件，并仍保有避免噪声光影响干扰光感测模块的效果，进而达成简化封装工序、提升良率、帮助微型化的封装设计、提升了光学结构的设计自由度以及降低光学结构制作难度等功效。
本发明一实施例揭露了一种光学感测模块，其包含：一基板，该基板设有一感光元件；以及一透光材质制成的壳体，该壳体连接该基板且覆盖该感光元件。其中，该壳体具有朝向该感光元件的一收光区域，该壳体朝向该基板的内侧表面于该收光区域以外的部分设有一遮光涂层。
本发明一实施例揭露了一种光学感测模块的封装方法，其包含：将该感光元件等光学元件设置于该基板；于透光材质制作的该壳体表面设置该遮光涂层；以及将该壳体连接固定于该基板。
附图说明
图1：现有技术光传感器的结构示意图；
图2：本发明的光学感测模块第一实施例的剖视结构示意图；
图3：本发明的光学感测模块第一实施例的立体结构示意图；
图4A：本发明的光学感测模块第一实施例组装后的外观结构示意图；
图4B：本发明的光学感测模块第一实施例组装后的立体剖视结构示意图；
图5：本发明的光学感测模块第一实施例的封装方法的流程示意图；
图6：本发明的光学感测模块第二实施例的剖视结构示意图；
图7：本发明的光学感测模块第二实施例组装后的外观结构示意图；
图8A：本发明的光学感测模块于壳体制作光学结构的变化示意图；
图8B：本发明的光学感测模块于壳体组装结合光学结构的变化示意图；
图9：本发明的光学感测模块第三实施例的剖视结构示意图；
图10：本发明的光学感测模块第三实施例组装后的立体剖视结构示意图。
【图号对照说明】
1 光学感测模块
11 基板
111 连接垫12 感光元件
Figure SMS_1
Y 横向方向9 光传感器
91 基板
92 感光元件
93 发光元件
94 透明模塑物质
941 槽道
942 透镜95 盖体
具体实施方式
为了使本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，特用较佳的实施例及配合详细的说明，说明如下：
首先，请参阅第2及3图，其中图2为本发明的光学感测模块第一实施例的剖视结构示意图，图3为该第一实施例的立体结构示意图。该第一实施例的光学感测模块1包含一基板11、一感光元件12及一壳体13。该基板11可以是任何适用于光学封装的材料，例如一铜箔基板、一陶瓷基板、一导线支架、一树酯基板或一印刷电路板。该感光元件12可以由集成电路芯片构成，且该感光元件12设置于该基板11上，一般而言可以通过一道固晶制程的芯片黏着方法(die attaching)，将感光元件12固着在空白的基板11上。视该光学感测模块1的种类不同，该感光元件12可以包含一个或多个感光单元121，且当具有多个感光单元121时，可以组成感光数组，惟本发明并不以此为限。该壳体13由透光材质制成，所述透光材质可让特定波长或全部波长穿透。该壳体13具有一个或数个抵接面13a，该抵接面13a可供该壳体13沿一纵向方向X连接该基板11。该壳体13与该基板11之间可采用胶体黏接或高温熔接等连接固定方式。该壳体13连接该基板11后覆盖该感光元件12。
该壳体13具有沿该纵向方向X朝向该感光元件12的一收光区域131，且该壳体13朝向该基板11的内侧表面13b于该收光区域131以外的部分设有一遮光涂层14。遮光涂层可以以遮光材料用喷涂或镀膜等方式形成，所述遮光材料可以为油墨、光阻、黑色环氧树酯等，且遮光材料对于特定波长或全部波长的光穿透率较佳小于20％。由于该遮光涂层14不会覆盖该壳体13的收光区域131，因此不会遮蔽该感光元件12的收光路径。
请一并参阅第4A及4B图，其中图4A为本发明的光学感测模块第一实施例组装后的外观结构示意图，图4B为该第一实施例组装后的立体剖视结构示意图。该壳体13连接该基板11后，该基板11与该壳体13的内侧表面13b之间可以形成一容置空间R1，该感光元件12即位于该容置空间R1之中。其中该壳体13由透光材质制成，因此不需要另外开设孔洞来让光线穿过，换言之该容置空间R1可以形成密闭。如此一来，虽然在本实施例中并没有以透明模塑物质来模封该感光元件12，该感光元件12仍然可以受到该壳体13的保护，以阻绝外部环境的水气、粉尘、脏污等接触该感光元件12而造成损坏。实际上不仅仅是该感光元件12受该壳体13保护，该基板上11供电性连接该感光元件12的连接垫111、基板11与感光元件12之间的打线均可受到该壳体13保护。
承上所述，在本发明第一实施例的光学感测模块1中，已经不像现有技术需要利用透明模塑物质94来包覆感光元件92，当然也不需要再对不存在的透明模塑物质94进行切割等工序。在该第一实施例中，壳体13由透光材质制成而不需要另外开设孔洞来让光线穿过，因此壳体13一旦被连接于基板11就形成了良好的保护效果，而且通过在壳体13的内侧表面13b设置遮光涂层14，也依然保有避免噪声光影响干扰该感光元件12的效果。
请参照图5所示，本发明的光学感测模块第一实施例的封装方法的流程示意图，该封装方法包含：
将光学元件设置于该基板11，在该第一实施例中光学元件包含该感光元件12；于透光材质制作的壳体13表面设置该遮光涂层14；以及
将该壳体13连接固定于该基板11。
如此一来，本发明光学感测模块第一实施例的封装方法实质上仅需在壳体13的内侧表面13b设置遮光涂层14，并将壳体13连接于基板11即可完成，完全省略了现有技术中需要对透明模塑物质94进行切割的繁琐工序，更实质扩大了基板11上可供设置电路构造的有效区域，有助于微型化的封装设计。
以下详细说明本发明光学感测模块的各种变化实施方式：
请续参照第2、3及4B图所示，在该第一实施例中，如果该光学感测模块1是用来作为近接影像传感器、深度传感器或特定的影像传感器(例如飞时测距)，则该光学感测模块1所使用的光学元件除了感光元件12外，通常还需要一发光元件15。该发光元件15常见为发光二极管或雷射光发射器，且一般用于发出波长范围落在红外光波段(例如940nm)或可见光波段(例如550nm)的光线。该发光元件15同样设置于该基板11上，且亦可以通过前述芯片黏着方法与感光元件12一并固着在空白的基板11上。该壳体13连接该基板11后覆盖该感光元件12及该发光元件15。该壳体13具有沿该纵向方向X朝向该发光元件15的一发光区域132，且该壳体13朝向该基板11的内侧表面13b于该发光区域132以外的部分设置该遮光涂层14。由于该遮光涂层14不会覆盖该壳体13的发光区域132，因此不会遮蔽该发光元件15的发光路径。较佳地，该遮光涂层14对于该发光元件发出的波长范围的光穿透率小于20％。
更详言之，该感光元件12与该发光元件15沿一横向方向Y于该基板11上间隔设置，该壳体13于该纵向方向X位于该基板11上方而覆盖该感光元件12及该发光元件15，该纵向方向X垂直该横向方向Y。在本实施例中，该壳体13包含沿该纵向方向X朝向该基板11凸伸的一肋部133，该肋部133于该横向方向Y位于该感光元件12与该发光元件15之间。该基板11与该壳体13的内侧表面13b之间所形成的容置空间受该肋部133分隔为一第一容置空间R1及一第二容置空间R2，该感光元件12位于该第一容置空间R1之中，该发光元件15则位于该第二容置空间R2之中。其中该壳体13由透光材质制成，因此不需要另外开设孔洞来让光线穿过，换言之该第一容置空间R1与该第二容置空间R2均可形成密闭。如此一来，虽然在本实施例中并没有以透明模塑物质来模封该感光元件12，该感光元件12、发光元件15及该基板上11的其他构造仍然可以受到该壳体13的保护，以阻绝外部环境的水气、粉尘、脏污等接触。可以注意到的是，在本发明部分实施例中，若该壳体13不具有肋部133，则该光元件12、发光元件15及该基板上11的其他构造当可共同位于同一个容置空间中，并仍然受到该壳体13的保护。
值得注意的是如图4B所示，在本实施例中，该肋部133朝向该第一容置空间R1的表面133a设有该遮光涂层14；或者该肋部133朝向该第二容置空间R2的表面133b设有该遮光涂层14。借此，该肋部133上的遮光涂层14可以阻绝该发光元件15所发出的光线，以避免其直接或间接传递到感光元件12的感光单元121时，而形成串扰(crosstalk)讯号。
更重要的是，在本实施例中该壳体13可以包含一光学结构，该光学结构一般常见为透镜结构、滤波结构(例如偏振片、彩色滤光片等构造)、扩散结构或光学微结构等。在第3、4A及4B图中范例性地示出了该壳体13可以包含一感光透镜134及一发光透镜135，该感光透镜134设置于该壳体13的收光区域131；该发光透镜135则设置于该壳体13的发光区域132。其中，由于本发明实施例的壳体13由透明材质制成，因此该感光透镜134及该发光透镜135可以与该壳体13一体成形制作，亦即在模塑制成该壳体13时就一并形成这些透镜结构。当然，实务上也可以以另一道模塑制程的方式在壳体13上形成该感光透镜134及该发光透镜135，但无论如何，相较于现有技术必须在透明模塑物质94上另行制作透镜，导致透镜设计裕度受限且制作难度提升，本发明实施例是在壳体13完成后才将其连接固定于基板11，因此该感光透镜134及该发光透镜135无论在设计自由度还是在制作难度上均显著优于现有技术。
请参照第6及7图所示，图6为本发明的光学感测模块第二实施例的剖视结构示意图，图7为本发明的光学感测模块第二实施例组装后的外观结构示意图。本实施例旨在说明上述举例的感光透镜134及发光透镜135等光学结构，其不仅可以设置于该壳体13朝向该基板11的内侧表面13b，也可以设置于该壳体13背向该基板11的外侧表面13c，例如另一个感光透镜136即设置于该基板11的外侧表面13c。此外，该第二实施例也显现出该壳体13无论在其收光区域131或是发光区域132，均可供设置复数个光学结构，相较于现有技术存在很大的差异。这是因为现有技术如果要将在透明模塑物质94上制作透镜942，然而透明模塑物质94需要包覆感光元件92及发光元件93，其实际上只有背向基板91的单一侧表面的可以供设置光学结构。相较之下在本发明各实施例中，通过该基板11与该壳体13的内侧表面13b之间所形成的容置空间来容纳并保护感光元件12及发光元件15，因此在光学结构的设计自由度上大幅提升。
虽然在前述各实施例中均以凸透镜来示例说明该壳体13的光学结构，然而实际上该光学结构端视设计需求可以为各种不同的构造。例如图8A所示，该感光透镜134可以为凹透镜，甚或前述发光透镜135可以改用光学微结构135’替代。再者，如图8B所示，由于在本发明各实施例中的壳体13由透光材质制成，因此即使不直接在壳体13上制作光学结构，也可将光学结构组装结合于该壳体13上。举例而言，该壳体13可以在该收光区域131开设一贯孔，此贯孔即可供组装结合光学结构，例如一透镜结构137或一滤波结构138，惟该透镜结构137或该滤波结构138的至少一者较佳封闭该贯孔，以使该壳体13与该基板11之间的容置空间维持密闭。又或者，该壳体13也可以在该发光区域132设置发光透镜135前/后，另行开设一盲孔，该盲孔中同样可供组装结合光学结构，例如一扩散结构139。相较于现有技术不透光的盖体95，其本来就开设有收发光用的开孔，然而这些开孔是不适合直接结合光学结构的，因为盖体95不透光的特性可能会影响这些光学结构的特性，使其无法发挥原有的光学特性。如前所述，现有技术为了解决此问题，尚须透过将光学结构制作为独立的模块(例如用透明材质制作额外的透镜镜筒供光学结构设置)，再将其装配结合于不透光的盖体95上，然而这些额外的零件模块与工序在本发明各实施例中都是不需要的。
请参照第9及10图所示，图9为本发明的光学感测模块第三实施例的剖视结构示意图，图10为本发明的光学感测模块第三实施例组装后的立体剖视结构示意图。与前述实施例在于，在本实施例中的遮光涂层14中，朝向发光元件15部分的一第一遮光涂层14a的材料是针对发光元件15发出的光线进行遮蔽，因此较佳可以选用针对该发光元件15发出的波长范围的光穿透率小的材料。相对地，针对朝向感光元件12部分的一第二遮光涂层14b，由于壳体13可能会让外界各种波长的噪声射向感光元件12，因此可以选用针对广域波长范围的光穿透率小的材料。另一方面，虽然在前述实施例中皆在壳体13的内侧表面13b设置遮光涂层14，在本实施例中也可在该壳体13背向该基板11的外侧表面13c的一区域形成一第三遮光图层14c，以局部强化这个区域的遮光效果。
此外，在本实施例中，仍可将感光元件12密封于一透明模塑物质16中。详言之，该透明模塑物质16为透明封装材料，可透过将液态透明胶材(例如树酯)注入抵接在基板11上的模具，待凝固后移除模具，以将感光元件12单独包覆于透明模塑物质16中。如此可局部强化感光元件12受保护的效果，然而实际执行本发明光学感测模块的封装方法时，依然是在形成透明模塑物质16后，将制作完成的壳体13连接固定于该基板11，仍然不存在对透明模塑物质16进行切割等工序。再者，在本实施例中因为额外设置了透明模塑物质16，该透明模塑物质16也可以包含一光学结构161，该光学结构同样可包含透镜结构、滤波结构、扩散结构或光学微结构等，以辅助与该壳体13共同达成所需的光学效果。
综上所述，本发明的光学感测模块及其封装方法通过以透光材质制成壳体，再于壳体上设置遮光涂层，进而使壳体不需要另外开设孔洞来让光线穿过，可有效保护感光元件或发光元件等光学元件，并仍保有避免噪声光影响干扰光感测模块的效果。本发明的光学感测模块及其封装方法不需要对现有技术的透明模塑物质进行切割的繁琐工序，可提升良率，更扩大了基板可供设置电路构造的有效区域，有助于微型化的封装设计。本发明的光学感测模块更大幅提升了光学结构的设计自由度，并降低其制作难度，同时相较现有技术也不需要额外的零件模块与工序来组装结合光学结构。
上文仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (20)

1.一种光学感测模块，其特征在于，其包含：
一基板，该基板设有一感光元件；及
一透光材质制成的壳体，该壳体连接该基板且覆盖该感光元件； 其中，该壳体具有朝向该感光元件的一收光区域，该壳体朝向该基板的内侧表面于该收光区域以外的部分设有一遮光涂层。
2.如权利要求1所述的光学感测模块，其特征在于，其中该基板与该壳体的内侧表面之间形成一容置空间，该感光元件位于该容置空间之中。
3.如权利要求1所述的光学感测模块，其特征在于，其中该遮光涂层的光穿透率小于20%。
4.如权利要求1所述的光学感测模块，其特征在于，其中该基板另设有一发光元件，该壳体具有朝向该发光元件的一发光区域，该壳体朝向该基板的内侧表面于该收光区域及该发光区域以外的部分设置该遮光涂层。
5.如权利要求4所述的光学感测模块，其特征在于，其中，该感光元件与该发光元件沿一横向方向于该基板上间隔设置，该壳体于一纵向方向位于该基板上方，该纵向方向垂直该横向方向，该壳体包含沿该纵向方向朝向该基板凸伸的一肋部，该肋部于该横向方向位于该感光元件与该发光元件之间。
6.如权利要求4所述的光学感测模块，其特征在于，其中该基板与该壳体的内侧表面之间形成一容置空间，该容置空间受该肋部分隔为一第一容置空间及一第二容置空间，该感光元件位于该第一容置空间之中，该发光元件位于该第二容置空间之中。
7.如权利要求5所述的光学感测模块，其特征在于，其中该肋部朝向该第一容置空间的表面设有该遮光涂层。
8.如权利要求5所述的光学感测模块，其特征在于，其中该肋部朝向该第二容置空间的表面设有该遮光涂层。
9.如权利要求4所述的光学感测模块，其特征在于，其中该发光元件发出的光线具有一波长范围，该遮光涂层对于该波长范围的光线的光穿透率小于20%。
10.如权利要求1所述的光学感测模块，其特征在于，其中该遮光涂层包含数种遮光材料。
11.如权利要求1所述的光学感测模块，其特征在于，其中该壳体包含一光学结构，该光学结构包含一透镜结构、一滤波结构、一扩散结构或一光学微结构。
12.如权利要求11所述的光学感测模块，其特征在于，其中该光学结构包含一透镜结构，该透镜结构包含一个或数个透镜。
13.如权利要求12所述的光学感测模块，其特征在于，其中所述透镜结构与该壳体一体成形。
14.如权利要求12所述的光学感测模块，其特征在于，其中所述透镜结构组装结合于该壳体上。
15.如权利要求1所述的光学感测模块，其特征在于，其中该感光元件外周设有一透明模塑物质。
16.如权利要求15所述的光学感测模块，其特征在于，其中该透明模塑物质包含一光学结构，该光学结构包含一透镜结构、一滤波结构、一扩散结构或一光学微结构。
17.如权利要求1所述的光学感测模块，其特征在于，其中该壳体背向该该基板的外侧表面的一区域也可以设置另一遮光涂层。
18.如权利要求1所述的光学感测模块，其特征在于，其中该光学感测模块为一环境光传感器或一影像传感器。
19.如权利要求4所述的光学感测模块，其特征在于，其中，其中该光学感测模块为一接近传感器或一影像传感器。
20.一种光学感测模块的封装方法，其特征在于，用以封装如权利要求1至19中任一项所述的光学感测模块，其包含：
将该感光元件等光学元件设置于该基板；
于透光材质制作的该壳体表面设置该遮光涂层；及
将该壳体连接固定于该基板。
CN202211628081.0A 2021-12-16 2022-12-16 光学感测模块及其封装方法 Pending CN116266562A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202163265504P 2021-12-16 2021-12-16
US63/265,504 2021-12-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116266562A true CN116266562A (zh) 2023-06-20

Family

ID=86744404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211628081.0A Pending CN116266562A (zh) 2021-12-16 2022-12-16 光学感测模块及其封装方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US12013284B2 (zh)
CN (1) CN116266562A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116864498A (zh) * 2023-09-05 2023-10-10 青岛泰睿思微电子有限公司 光传感器封装结构

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6160282A (en) 1998-04-21 2000-12-12 Foveon, Inc. CMOS image sensor employing silicide exclusion mask to reduce leakage and improve performance
US20040012698A1 (en) 2001-03-05 2004-01-22 Yasuo Suda Image pickup model and image pickup device
EP1645898A1 (en) * 2004-10-05 2006-04-12 STMicroelectronics S.r.l. Optical communication module
US8610823B2 (en) * 2007-12-19 2013-12-17 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Optical module for a camera device, baffle substrate, wafer scale package, and manufacturing methods therefor
US11036309B2 (en) * 2013-07-31 2021-06-15 Ams Sensors Singapore Pte. Ltd. Micro-optical orientation sensor and related methods
CN107978596B (zh) 2016-10-24 2020-05-12 光宝光电(常州)有限公司 光感测器模组及其穿戴装置
WO2021191196A1 (en) * 2020-03-27 2021-09-30 Ams Ag Optical module

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116864498A (zh) * 2023-09-05 2023-10-10 青岛泰睿思微电子有限公司 光传感器封装结构
CN116864498B (zh) * 2023-09-05 2024-04-19 青岛泰睿思微电子有限公司 光传感器封装结构

Also Published As

Publication number Publication date
TW202329436A (zh) 2023-07-16
US20230228619A1 (en) 2023-07-20
US12013284B2 (en) 2024-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105847645B (zh) 基于一体封装工艺的摄像模组及其一体基座组件及制造方法
CN110324516B (zh) 摄像模组及其感光组件和制造方法
EP1351319B1 (en) Package for optical semiconductor
KR101176819B1 (ko) 조도?근접센서 패키지 및 그 제조 방법
CN111345021A (zh) 基于金属支架的感光组件和摄像模组
TWI521671B (zh) The package structure of the optical module
CN110556368B (zh) 光电传感器及其制备方法
JP2019509512A (ja) 一体パッケージングプロセスベースのカメラモジュール、その一体ベース部品、およびその製造方法
CN116266562A (zh) 光学感测模块及其封装方法
US20070057148A1 (en) Digital camera module package fabrication method
TW201915534A (zh) 減少雜散光的攝像模組及其感光元件和電子設備
JP4172558B2 (ja) 赤外線通信デバイス
KR102114708B1 (ko) 광학센서 패키지
JP4811913B2 (ja) 光通信モジュールの製造方法
JP3900606B2 (ja) 赤外線データ通信モジュール
CN209086962U (zh) 用于屏下光学指纹的识别组件及电子设备
KR100650463B1 (ko) 반도체 장치 및 그 제조 방법
KR101592417B1 (ko) 근접 센서 및 그 제조 방법
WO2020034171A1 (zh) 光学传感模组及其制作方法
TWI442270B (zh) 製造光電模組的方法及以此方法製造的光電模組
CN112768561A (zh) 光传感器封装结构及制作方法
KR102114699B1 (ko) 광학센서 패키지
JP5264963B2 (ja) 赤外線データ通信モジュール
CN217426748U (zh) 光电封装结构
WO2018030261A1 (ja) 光通信モジュール

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