CN117836955A - 传感器封装件和制造传感器封装件的方法 - Google Patents

Abstract

传感器封装件(1)包括：由模制化合物形成的包封体(10)，其具有前侧以及与前侧相对的后侧；光学传感器管芯(11)，其在前侧上嵌入包封体(10)内，使得光学传感器管芯的有源表面(11A)未被包封体(10)覆盖；以及导电过孔(12)，其从前侧贯穿包封体(10)延伸至后侧。传感器封装件(1)还包括：布置在前侧上的顶侧再分布层(13)，该顶侧再分布层(13)将光学传感器管芯(11)电连接至导电过孔(12)；布置在后侧上的连接元件(15)，其用于将传感器封装件(1)电连接至集成电路设备；以及布置在后侧上的后侧再分布层(14)，该后侧再分布层(14)将连接元件(15)电连接至导电过孔(12)。

Description

传感器封装件和制造传感器封装件的方法

本公开内容涉及传感器封装件，并且涉及制造传感器封装件的方法。

光学传感器应用于各种现代电子设备，例如智能电话、平板计算机、膝上型计算机以及诸如智能手表的可穿戴设备。这些应用中的光学传感器通常用于检测环境照明条件或者用于接近度感测和手势检测目的。上述应用中传感器封装件的主要卖点之一是小尺寸，因为空间、特别是智能电话和可穿戴设备中的空间非常有限。另一挑战是有效防止对于传感器封装件的串扰，所述传感器封装件例如包括光学发射器和用于接近度感测的传感器。此外，现有技术设备通常包括用于保护有源部件的清晰模具结构，然而，除了由于诸如清晰模具内的空隙的缺陷而引起的不足之外，该透明模具结构由于模制化合物的水分吸收和渗透而通常导致性能和可靠性劣化。迄今为止，没有提出解决所有这些挑战的解决方案。

目的是提供克服当前解决方案的局限并解决上述挑战的传感器封装件的改进构思。

该目的通过独立权利要求的主题实现。在从属权利要求中描述了其他改进和实施方式。

改进构思基于这样的思想：将光学传感器管芯以使得仅光学传感器管芯的有源表面(例如光电二极管的光捕获表面)未被模制化合物覆盖的方式嵌入非透明模制化合物内。此外，根据改进构思的传感器封装件的特征在于后侧接触部，所述后侧接触部借助于过孔和再分布层电连接至光学传感器管芯。改进构思的益处在于减小了封装件尺寸、特别是封装件高度，此外有效地防止了采用清晰即透明的模制化合物的当前解决方案的串扰和其他缺点。

具体地，一种根据改进构思的传感器封装件包括：由模制化合物形成的包封体，其具有前侧以及与前侧相对的后侧；以及光学传感器管芯，其在前侧上嵌入包封体内，使得光学传感器管芯的有源表面未被包封体覆盖。传感器封装件还包括：导电过孔，其从前侧贯穿包封体延伸至后侧；布置在前侧上的顶侧再分布层，该顶侧再分布层将光学传感器管芯电连接至导电过孔；布置在后侧上的连接元件，其用于将传感器封装件电连接至集成电路设备；以及布置在后侧上的后侧再分布层，该后侧再分布层将连接元件电连接至导电过孔。

包封体是特别地由环氧树脂形成的模制化合物，该模制化合物可以是聚合物模制化合物。光学传感器管芯以使得有源表面(例如光电二极管的光捕获表面)未被包封体覆盖并因此暴露于传感器封装件的环境中的方式嵌入该包封体中。换句话说，光学传感器管芯的有源表面与包封体的顶部表面齐平地终止，形成公共表面。特别地，传感器封装件可以不具有任何另外的基板，例如硅芯片或层压体。换句话说，由模制化合物形成的包封体充当传感器封装件的基板。除了有源表面之外，光学传感器管芯可以被完全包封。替选地，光学传感器管芯的与有源表面相对的后侧可以未被包封体覆盖。换句话说，包封体的厚度可以对应于光学传感器管芯的厚度。

光学传感器管芯例如是光电二极管管芯，其中，光电二极管可以布置在光学传感器管芯的基板例如硅芯片上。光电二极管是用于将所捕获的光子转换成电信号的常见部件，并且在本公开内容中不再进一步讨论。

导电过孔是例如延伸贯穿包封体的贯穿基板的过孔或贯穿包封体的过孔。导电过孔由诸如金属的导电材料形成。在包封体的前侧，即包括光学传感器管芯的未被覆盖的有源表面的包封体的表面上，布置有用于将导电过孔和光学传感器管芯的端子电互连的顶侧再分布层。

类似地，在包封体的后侧上布置有后侧再分布层，其中，后侧与前侧相对。后侧再分布层被布置用于将导电过孔和传感器封装件的连接元件(例如焊料焊盘或引线)电互连，该连接元件同样被布置在包封体的后侧上。顶侧再分布层和后侧再分布层由诸如金属的导电材料形成。同样地，连接元件由诸如金属的导电材料形成。连接元件提供用于使传感器封装件固定并将其电连接至以下的装置：集成电路，例如PCB或CMOS集成电路体；或电连接至集成电路的插座。

在一些实施方式中，包封体、导电过孔、顶侧再分布层、后侧再分布层和连接元件形成平面栅格阵列LGA封装件。

平面栅格阵列是一种用于集成电路的表面安装的封装，其在封装件的后侧上具有矩形触点网格。例如，接触部可以通过使用LGA插座或通过使用焊膏来制造。例如，LGA封装件可以包括具有可焊接表面光洁度的焊盘，用于利用焊料互连至印刷电路板。所述LGA焊盘可以是阻焊层限定的(SMD)焊盘，其降低了焊盘被剥离的风险。

替选地，传感器封装件可以基于球栅阵列技术例如嵌入式晶圆级球栅阵列eWLB，或者基于引脚网格阵列PGA技术。因此，连接元件可以是引线或接触焊盘，特别是焊料焊盘。

在一些实施方式中，模制化合物是非导电的。

为了使光学传感器管芯电隔离，特别是如果传感器封装件包括另一传感器管芯或发光管芯，则模制化合物是非导电材料，例如塑料或环氧树脂。

在一些实施方式中，模具本体相对于光学传感器管芯的操作波长是不透明的。

为了使光学传感器管芯特别地与可选的另一传感器管芯或发光管芯光学地隔离，模制化合物是非透明材料，例如塑料或环氧树脂。在这种情况下，不透明或非透明是指光学传感器的操作波长，例如可见光和/或红外域中的波长或波长范围。这样，光学传感器管芯的边缘和侧壁被完全包封，这显著降低例如IR泄漏的风险，并且还保护管芯免受机械损伤。

特别地，传感器封装件不具有通常在常规光学传感器封装件中采用的清晰、即透明的模具，该模具与基板部分一起完全包封光学传感器。

在一些实施方式中，传感器封装件的厚度等于或小于0.5mm，特别是等于或小于0.25mm。

在所述模具的顶部上不具有清晰的模具结构和通常所采用的盖结构使得根据改进构思的传感器封装件与常规传感器封装件相比具有显著更小的尺寸。特别是在厚度方面，传感器封装件的尺寸与当前解决方案相比可以显著减小两倍，同时有效地防止了由清晰模具导致的串扰和不必要的低效率。

在一些实施方式中，传感器封装件还包括布置在前侧上并包封顶侧再分布层的顶侧介电层。

例如，与模制化合物一起完全包封顶侧再分布层的顶侧介电层防止顶侧再分布层与光学传感器管芯之间的短路。此外，顶侧介电层可以充当用于保护和钝化顶侧再分布层的钝化层。例如，介电层由诸如二氧化硅的氧化物或氮化硅的氮化物形成。介电层也可以由诸如聚酰亚胺、BCB(苯并环丁烷)、PBO(聚苯并恶唑)或硅酮的有机材料形成。

在一些实施方式中，顶侧介电层对于光学传感器管芯的操作波长是不透明的。

顶侧介电层可以具有光学特性，例如使得红外光被阻挡并且因此防止光在光学传感器管芯的边缘处泄漏。

替选地，顶侧介电层对于光学传感器管芯的操作波长是透明的。在这些实施方式中，顶侧介电层还可以覆盖光学传感器管芯的有源表面，并且被配置成充当用于由光学传感器管芯捕获的光的过滤器、漫射器或透镜元件。

在一些实施方式中，传感器封装件还包括布置在光学传感器管芯的有源表面上的光学元件，特别是滤光器或透镜。

这样的光学元件可以用于进一步设计光学传感器管芯的光的捕获范围。例如，只有当入射光以特定的波长范围或入射角入射时，入射光可以穿过光学传感器管芯。

在一些实施方式中，光学传感器管芯的后侧未被包封体覆盖。

为了进一步减小传感器封装件的厚度，包封体可以具有与传感器管芯的厚度相对应的厚度。换句话说，有源表面和传感器管芯的与有源表面相对的底侧二者可以未被包封体覆盖，使得仅光学传感器管芯的侧表面被包封体覆盖。这样，还可以例如经由光学传感器管芯的后侧接触部来实现另外的电连接。

在一些另外的实施方式中，光学传感器管芯的后侧被介电层覆盖。

然而，如果光学传感器管芯的后侧暴露，则不希望电接触后侧，可以在传感器封装件的后侧上布置介电层，用于电隔离和保护光学传感器管芯的后侧。

在一些实施方式中，传感器封装件还包括光学发射器管芯，其在前侧嵌入包封体内，使得光学发射器管芯的发射表面未被包封体覆盖，其中，光学发射器管芯和光学传感器管芯被模制化合物的一部分隔开。

例如，传感器封装件实现为接近度传感器设备，其中光由光发射器发射，并且在从目标对象或目标表面反射离开之后由光学传感器管芯重新捕获。为此，传感器封装件还可以包括光学发射器管芯，其以类似于光学传感器管芯的方式嵌入包封体内。其中，光学发射器管芯以光学传感器管芯的有源表面和发射器管芯的发射表面未被包封体覆盖的方式布置在光学传感器管芯附近。换句话说，光学传感器管芯的有源表面、发射器管芯的发射表面和包封体的前侧齐平地终止并且形成公共表面。发射器管芯可以包括光学发射器，例如VCSEL或LED。

为了光学隔离和电隔离，光学传感器管芯和发射器管芯被布置成使得包封体的一部分将所述两个管芯隔开。特别地，在有源表面与发射表面之间不存在直接光路径，该直接光路径不穿过模制化合物。

在一些另外的实施方式中，传感器封装件还包括：另一导电过孔，其从前侧贯穿包封体延伸至后侧；布置在前侧上的另一顶侧再分布层，该另一顶侧再分布层将光学发射器管芯电连接至另一导电过孔；布置在后侧上的另一连接元件，其用于将传感器封装件电连接至集成电路设备；以及布置在后侧上的另一后侧再分布层，该另一后侧再分布层将另一连接元件电连接至另一导电过孔。

所述部件的功能类似于上面讨论的那些，并且被配置成将光学发射器管芯电互连至包封体的后侧上的另一连接元件。

在一些另外的实施方式中，光学发射器管芯的后侧未被包封体覆盖。

例如，如果发射表面和发射器管芯的与有源表面相对的底侧二者未被包封体覆盖，使得只有发射器管芯的侧面被包封体覆盖，则可以实现发射器管芯的后侧接触部的电连接。

在一些实施方式中，传感器封装件还包括导电盲孔，其从后侧贯穿包封体延伸至光学发射器管芯的后侧接触部。

在这样的实施方式中，从包封体的后侧形成盲孔，以便使发射器管芯的后侧暴露。因此，所述盲孔填充有诸如金属的导电材料，用于将发射器管芯的端子电连接至另一后侧再分布层和/或另一连接元件。

在一些实施方式中，传感器封装件还包括在光学传感器管芯与光学发射器管芯之间的电互连。这样，可以实现自动激光关闭安全机构，例如用于眼睛安全目的。

上述目的通过一种制造传感器封装件的方法得到进一步解决。所述方法包括：由模制化合物形成包封体，该包封体具有前侧以及与前侧相对的后侧；在前侧上将光学传感器管芯嵌入包封体内，使得光学传感器管芯的有源表面未被包封体覆盖；以及形成从前侧贯穿包封体延伸至后侧的导电过孔。

该方法还包括：在前侧上布置顶侧再分布层，该顶侧再分布层将光学传感器管芯电连接至导电过孔；在后侧上布置连接元件，用于将传感器封装件电连接至集成电路设备；以及在后侧上布置后侧再分布层，该后侧再分布层将连接元件电连接至导电过孔。

根据上面描述的半导体传感器设备的实施方式，根据改进构思的制造方法的另外的实施方式对于本领域技术人员来说变得明显。

以下对示例性实施方式的附图的描述可以进一步示出和说明改进构思的各方面。具有相同结构和相同效果的部件和部分分别以等同的附图标记呈现。在部件和部分在其在不同附图中的功能方面彼此对应的情况下，针对以下附图中的每一个不必重复对这些部件和部分的描述。

在附图中：

图1至图7示出了根据改进构思的传感器封装件的示例性实施方式；

图8示出了包括传感器封装件的实施方式的示例性传感器组件；以及

图9示出了包括根据改进构思的传感器封装件的实施方式的示例性传感器设备。

图1示出了根据改进构思的传感器封装件1的第一示例性实施方式的截面示意图。传感器封装件1包括包封体10，包封体10由诸如塑料或环氧树脂材料的模制化合物形成。包封体10充当传感器封装件1的基板体，并且具有前侧以及背离前侧的后侧。前侧和后侧对应于包封体10的主延伸平面。

传感器封装件1还包括光学传感器管芯11，光学传感器管芯11以使得有源表面11A未被包封体10覆盖的方式嵌入包封体10内。例如，如图所示，包封体10的前侧和有源表面11A齐平地终止并且形成公共表面。替选地，相对于所示的截面图，有源表面11A可以布置在比包封体10的前侧更低或更高的高度处。光学传感器管芯11包括用于捕获光子并将光子信号转换为电子读出信号的光学传感器，例如光电二极管。因此，有源表面11A可以是诸如硅基光电二极管的半导体的光子捕获表面。

传感器封装件1还包括导电过孔12，导电过孔12从前侧贯穿包封体10延伸至后侧。例如，导电过孔12是由填充有诸如金属的导电材料的孔形成的贯穿基板的过孔。此外，顶侧再分布层13将光学传感器管芯11(例如光学传感器的端子)与导电过孔12电互连。类似地，后侧再分布层14将连接元件15(例如引线或诸如焊料焊盘的接触焊盘)与导电过孔12电互连。顶侧再分布层13和后侧再分布层14是导电的，并且由诸如金属的导电材料形成。例如，再分布层13、14的材料对应于导电过孔12的材料。因此，连接元件15与光学传感器管芯11电互连，例如与光学传感器管芯11的光学传感器的端子电互连。

传感器封装件1还包括介电层16，介电层16覆盖并嵌入顶侧再分布层13。在该实施方式中，介电层16包括第一子层16A和第二子层16B。第一子层16A以仅导电过孔12以及小电接触部13A与顶侧再分布层13直接电接触的方式布置在顶部表面与顶侧再分布层13之间。第二子层16B被布置成覆盖顶侧再分布层13，并且可选地完全覆盖第一子层16A。介电层16的第一子层16A和第二子层16B可以由相同的材料或不同的介电材料形成。例如，第一子层16A和第二子层16B的材料包括：氧化物例如SiO2、和/或氮化物例如SiN。介电层16充当用于顶侧再分布层13、导电过孔12和光学传感器管芯11的端子的保护性钝化层。此外，介电层16可以具有特定的光学特性，例如，介电层16块在红外域中是不透明的，并且因此例如防止光在光学传感器管芯11的边缘处泄漏至光电二极管。

例如，使用由聚合物或电介质形成的、用于限定焊料焊盘的阻焊层17在包封体10的后侧上形成诸如焊料焊盘的电连接元件15。换句话说，在该实施方式中的连接元件15是阻焊层限定的SMD焊盘。所述阻焊层17可以保持在最终的传感器封装件1上，用于充当与顶侧上的介电层16类似的保护性钝化层。电连接元件15用于提供端子，用于经由将被连接至传感器封装件1的集成电路设备(例如包括有源电路系统和无源电路系统的PCB)来操作和控制光学传感器管芯11的光学传感器。

传感器封装件1的厚度等于或小于0.5mm，特别是等于或小于0.25mm。这在下述情况下实现：传感器封装件1不具有如通常在常规传感器封装件1中所实现的布置在包括光学传感器管芯的基板的顶部上的透明模具结构。此外，根据改进构思的传感器封装件1不具有盖结构，该盖结构通常布置成远离例如所述清晰模具结构的顶部上的顶部表面。相比之下，改进构思依赖于包封体10，包封体10是不导电的且相对于光学传感器管芯11的操作波长是非透明的——即不透明的。因此，传感器管芯的有源表面11A暴露于传感器封装件1的环境中。

图2示出了根据改进构思的传感器封装件1的第二示例性实施方式的截面示意图。该实施方式包括第一实施方式的特征，并且还包括光学发射器管芯21。光学发射器管芯21类似于光学传感器管芯11，以使得发射表面21A未被包封体10覆盖的方式嵌入包封体10内。例如，如图所示，发射表面21A、有源表面11A和包封体10的前侧齐平地终止并且形成公共表面。替选地，相对于所示的截面图，发射表面21A可以布置在比包封体10的前侧更低或更高的高度处。光学发射器管芯21包括光学发射器例如VCSEL或LED，用于发射例如在光学传感器管芯11的光学传感器的操作波长下的光子。例如，光学发射器管芯21的发射波长和光学传感器管芯11的操作波长对应于可见光域或红外域中的波长或波长范围，例如包括840nm或930nm。

发射器管芯21嵌入包封体10内，使得模制化合物的至少一部分布置在发射器管芯21与光学传感器管芯11之间，从而使这些部件隔开。换句话说，模制化合物将光学传感器管芯11与发射器管芯21电隔离，并且特别地将光学传感器管芯11的有源表面11A与发射器管芯21的发射表面21A光学地隔离。这样，在有源表面11A与发射表面21A之间不提供直接光学路径，该直接光学路径不穿过不透明包封体10。此外，为了防止短路，介电层16覆盖光学传感器管芯10的一部分、发射器管芯21的一部分、以及布置在光学传感器管芯11的一部分与发射器管芯21的一部分之间的模制化合物。替选地，顶侧再分布层可以将光学传感器管芯10的端子和发射器管芯21的端子电互连，例如用于实现出于眼睛安全目的的互锁。所述顶侧再分布层可以被充当保护性钝化部的介电层覆盖。

类似于如关于图1的第一实施方式所描述的用于光学传感器管芯的配置，发射器管芯21经由另一顶侧再分布层13A同样地互连至另一导电过孔12A。类似地，另一连接元件15A经由另一后侧再分布层14A与另一导电过孔12A电互连。因此，另一连接元件15A与发射器管芯21电互连，例如与发射器管芯21的光学发射器的端子电互连。

此外，在该实施方式中，连接元件15和另一连接元件15A可以是非阻焊层限定的NSMD焊盘。

与光学传感器管芯11的有源表面11A一样，发射器管芯21的发射表面21A暴露于传感器封装件1的环境中。特别地，没有清晰模具覆盖发射表面21A的表面。

图3示出了根据改进构思的传感器封装件1的第三实施方式。该实施方式对应于第二实施方式，但是包括图1的阻焊层限定的SMD焊盘。

图4示出了传感器封装件1的第四实施方式的截面示意图。与图2和图3的实施方式相比，在该实施方式中，介电层16的子层16A、16B中的一个，例如在这种情况下是第一子层16A，覆盖光学传感器管芯11的有源表面11A和发射器管芯21的发射表面21A。覆盖有源表面11A和发射表面21A的所述子层16A、16B相对于发射器和光学传感器的操作波长是透明的，并且被配置成不仅充当钝化部，而且还充当实现为过滤器和/或漫射器或替选地透镜元件的光学元件16C。子层16A、16B二者可以是相同的材料——即透明的，或者不覆盖有源表面11A的子层，例如在这种情况下是第二子层16B，是不透明的替选材料。

子层16A、16B可以替选地覆盖光学传感器管芯11的有源表面11A，但是发射表面21A保持未覆盖；或者子层16A、16B可以替选地覆盖发射表面21A，但是光学传感器管芯11的有源表面11A保持未覆盖。同样地，子层16A、16B二者可以覆盖光学传感器管芯11的有源表面11A和/或发射器管芯21的发射表面21A。

覆盖有源表面11A和/或发射表面的子层16A、16B可以是毯状层，或者所述子层在例如传感器包括多个光电二极管或通道的情况下被图案化，以实现为选择性地涂覆至光学传感器管芯11的不同光电二极管的过滤器或漫射器。

图5示出了传感器封装件1的第五实施方式的截面示意图。第五实施方式类似于图2的第二实施方式，但是附加地考虑了这样的事实：特别地，VCSEL发射器通常包括用于操作发射器的后侧电接触部。因此，在该第五实施方式中，发射器管芯21的后侧接触部经由盲孔18电连接至相关联的连接元件15，盲孔18从包封体的后侧延伸至发射器管芯21的后侧。

与导电过孔12一样，盲孔18填充或镀有诸如金属的导电材料，用于将连接元件15和发射器管芯21的后侧端子互连。

替选地，如图6的第六实施方式所示，可以对包封体10进行后侧研磨，使得发射器管芯21的至少后侧像发射表面21A一样未被模制化合物覆盖。附加地，还可以暴露光学传感器管芯11的后侧。换句话说，如图6所示，传感器管芯11和发射器管芯21的厚度可以对应于包封体10的厚度。因此，后侧再分布层14和连接元件15布置在后侧上，用于接触发射器管芯21的后侧端子和可选地光学传感器管芯11的后侧端子。这样，传感器封装件的总厚度可以显著减小至例如显著小于0.25mm。

图7的第七实施方式类似于图5的第五实施方式，并且附加地包括由介电材料形成的后侧钝化层19。例如，后侧钝化层19的材料对应于介电层16的材料，介电层16可以是单一材料层或如上所述由不同子层16A、16B形成的层。

图8示出了示例性传感器组件100的截面示意图，传感器组件100包括传感器封装件1的实施方式，例如图3的第三实施方式。为了形成这样的传感器组件，传感器封装件1经由第二级互连件31安装在电路部分30上。例如，电路部分30可以是柔性的或PCB。替选地，电路部分可以是包括集成电路的CMOS体。第二级互连件31是导电的，并且将传感器封装件1的连接元件15互连至电路部分30的连接元件例如焊料焊盘。因此，第二级互连件31可以通过回流工艺由焊点形成，或者由导电胶形成。如图所示，在组装之后，传感器管芯11和发射器管芯21被暴露，而到电路部分30的所有电互连件布置在传感器封装件1的后侧。

图9示出了实现为接近度传感器的传感器封装件1的工作原理。因此，发射器管芯21包括光学发射器，该光学发射器被配置成在相对于发射表面21A基本上正交的方向上发射光。所发射的光朝向诸如人体部分的对象40传播，并且从对象40的表面反射离开。光学传感器管芯11包括光电二极管，该光电二极管对发射器的发射波长敏感并且被配置成检测至少一部分反射光。根据发射信号和检测信号，可以例如经由连接至连接元件15的读出电路来确定传感器封装件1与对象40的接近度。

总之，根据改进构思的传感器封装件1由于其小的形状因子并且特别由于其小的厚度，可以方便地用于诸如智能手表或耳机的可穿戴设备中，以实现为例如用于确定该设备是否被穿戴的接近度传感器。然而，放置在移动电话或智能电话中也可以是有利的，因为在这种情况下，电话的典型边框可以在尺寸方面显著减小。由于不存在覆盖光学部件的清晰模具，因此防止了由于该清晰模具中的工艺缺陷而引起的缺点以及由于该清晰模具内的水分吸收和渗透而导致的光学发射器例如VCSEL的性能和可靠性劣化。此外，有效地抑制或甚至完全防止了串扰，而不需要附加的盖结构。此外，改进构思不具有特别是在前侧上的引线接合。

进一步指出，根据改进构思的传感器封装件1不限于用于接近度感测的应用。改进构思同样可以在具有发射器和接收器的所有类型的光学感测设备中实现，以有效地减少串扰，同时保持小的形状因子——即面积和厚度。例如，替选的应用是用于面部或指纹识别的模块，其中诸如点投影仪的照明光源充当发射器并且图像传感器被用作光敏元件。另外的应用包括例如环境光感测和手势检测。

为了让读者熟悉构思的新方面，本文已经讨论了传感器封装件和制造方法的实施方式。尽管已经示出和描述了优选的实施方式，但是在不必脱离权利要求的范围的情况下，本领域技术人员可以对所公开的构思做出许多改变、修改、等同物和替选方案。

特别地，本公开内容不限于所公开的实施方式，并且给出了所讨论的实施方式中包括的特征的尽可能多的替选方案的示例。然而，旨在将所公开的构思的任何修改、等同物和替选方案包括在本文所附的权利要求的范围内。

在单独的从属权利要求书中列举的特征可以有利地被组合。此外，在权利要求中使用的附图标记不限于被解释为限制权利要求的范围。

此外，如本文所用，术语“包括”不排除其他元素。另外，如本文中所使用的，冠词“一”旨在包括一个或多于一个的部件或元件，并且不限于被解释为意味着仅一个。

除非另有明确说明，否则绝无意图将本文中阐述的任何方法解释为要求以特定顺序执行其步骤。因此，在方法权利要求没有实际列举其步骤应遵循的顺序的情况下，或者在权利要求书或说明书中没有特别声明步骤应限于特定顺序的情况下，绝无意图推断出任何特定顺序。

本专利申请要求德国专利申请10 2021 119 649.3的优先权，该德国专利申请的公开内容通过引用并入本文。

附图标记

1 传感器封装件

10 包封体

11 光学传感器管芯

11A 有源表面

12、12A导电过孔

13、13A顶侧再分布层

14、14A后侧再分布层

15、15A连接元件

16介电层

16A、16B子层

16C 光学元件

17 阻焊层

18 盲孔

19 钝化层

21 发射器管芯

21A 发射表面

30 电路部分

31 互连件

40 对象

100 传感器组件

Claims (17)

1.一种传感器封装件(1)，包括：

-由模制化合物形成的包封体(10)，其具有前侧以及与所述前侧相对的后侧；

-光学传感器管芯(11)，其在所述前侧上嵌入所述包封体(10)内，使得所述光学传感器管芯的有源表面(11A)未被所述包封体(10)覆盖；

-导电过孔(12)，其从所述前侧贯穿所述包封体(10)延伸至所述后侧；

-布置在所述前侧上的顶侧再分布层(13)，所述顶侧再分布层(13)将所述光学传感器管芯(11)电连接至所述导电过孔(12)；

-布置在所述后侧上的连接元件(15)，其用于将所述传感器封装件(1)电连接至集成电路设备；以及

-布置在所述后侧上的后侧再分布层(14)，所述后侧再分布层(14)将所述连接元件(15)电连接至所述导电过孔(12)；

-其中，所述传感器封装件(1)的厚度等于或小于0.5mm。

2.根据权利要求1所述的传感器封装件(1)，其中，所述包封体(10)、所述导电过孔(12)、所述顶侧再分布层(13)、所述后侧再分布层(14)和所述连接元件(15)形成平面栅格阵列LGA封装件。

3.根据权利要求1或2所述的传感器封装件(1)，其中，所述模制化合物是非导电的。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的传感器封装件(1)，其中，所述模具本体相对于所述光学传感器管芯(11)的操作波长是不透明的。

5.根据权利要求1至4中的一项所述的传感器封装件(1)，其中，所述连接元件(15)是引线或接触焊盘，特别是焊料焊盘。

6.根据权利要求1至5中的一项所述的传感器封装件(1)，其中，所述传感器封装件(1)的厚度等于或小于0.25mm。

7.根据权利要求1至6中的一项所述的传感器封装件(1)，还包括布置在所述前侧上并对所述顶侧再分布层(13)进行包封的顶侧介电层(16)。

8.根据权利要求7所述的传感器封装件(1)，其中，所述顶侧介电层(16)相对于所述光学传感器管芯(11)的操作波长是不透明的。

9.根据权利要求1至8中的一项所述的传感器封装件(1)，还包括布置在所述光学传感器管芯(11)的所述有源表面上的光学元件(16C)，特别是滤光器或透镜。

10.根据权利要求1至9中的一项所述的传感器封装件(1)，其中，所述光学传感器管芯(11)的后侧未被所述包封体(10)覆盖。

11.根据权利要求10所述的传感器封装件(1)，其中，所述光学传感器管芯(11)的所述后侧被介电层覆盖。

12.根据权利要求1至11中的一项所述的传感器封装件(1)，还包括光学发射器管芯(21)，其在所述前侧上嵌入所述包封体(10)内，使得所述光学发射器管芯(21)的发射表面(21A)未被所述包封体(10)覆盖，其中，所述光学发射器管芯(21)和所述光学传感器管芯(11)被所述模制化合物的一部分隔开。

13.根据权利要求12所述的传感器封装件(1)，还包括：

-另一导电过孔(12A)，其从所述前侧贯穿所述包封体(10)延伸至所述后侧；

-布置在所述前侧上的另一顶侧再分布层(13A)，所述另一顶侧再分布层(13)将所述光学发射器管芯(21)电连接至所述另一导电过孔(12A)；

-布置在所述后侧上的另一连接元件(15A)，其用于将所述传感器封装件(1)电连接至集成电路设备；以及

-布置在所述后侧上的另一后侧再分布层(14A)，所述另一后侧再分布层(14A)将所述另一连接元件(15A)电连接至所述另一导电过孔(12A)。

14.根据权利要求12或13所述的传感器封装件(1)，其中，所述光学发射器管芯(21)的后侧未被所述包封体(10)覆盖。

15.根据权利要求12至14中的一项所述的传感器封装件(1)，还包括导电盲孔(18)，其从所述后侧贯穿所述包封体(10)延伸至所述光学发射器管芯(21)的后侧接触部。

16.根据权利要求12至15中的一项所述的传感器封装件(1)，还包括在所述光学传感器管芯(11)与所述光学发射器管芯(21)之间的电互连。

17.一种制造传感器封装件(1)的方法，所述方法包括：

-由模制化合物形成包封体(10)，所述包封体(10)具有前侧以及与所述前侧相对的后侧；

-在所述前侧上将光学传感器管芯(11)嵌入所述包封体(10)内，使得所述光学传感器管芯(11)的有源表面(11A)未被所述包封体(10)覆盖；

-形成从所述前侧贯穿所述包封体(10)延伸至所述后侧的导电过孔(12)；

-在所述前侧上布置顶侧再分布层(13)，所述顶侧再分布层(13)将所述光学传感器管芯(11)电连接至所述导电过孔(12)；

-在所述后侧上布置连接元件(15)，用于将所述传感器封装件(1)电连接至集成电路设备；以及

-在所述后侧上布置后侧再分布层(14)，所述后侧再分布层(14)将所述连接元件(15)电连接至所述导电过孔(12)。