TW201336117A - 具有後封型反射杯之光電設備及製造其之方法 - Google Patents

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Abstract

一種用於製造多個光電設備的方法包括將多個經封裝的光電半導體裝置(POSD)的底表面附連至載體基板(例如膠帶)，使得在每個POSD及其一個或多個相鄰的POSD之間具有間隔。將光反射性模塑膠模封在每個POSD與載體基板附連的部分周圍，由此對於每個POSD，由光反射性模塑膠構成反射杯。光反射性模塑膠也可使該等POSD彼此附連在一起。替代地，可將不透明的模塑膠模封在每個POSD/反射杯周圍以使POSD/反射杯彼此附連並在每個POSD及其相鄰的POSD之間形成阻光結構。此後載體基板被去除，以便POSD的底表面上的電接觸露出。

Description

具有後封型反射杯之光電設備及製造其之方法 【優先權要求】
本申請要求下列美國專利申請的優先權：
2012年4月26日提交的美國專利申請No.13/460,594；以及2012年2月24日提交的美國臨時專利申請No.61/603,186，該文獻被援引包含于此作為參考。
本發明的各實施例一般涉及光電設備，以及用於製造光電設備的方法。
由於越來越多的光電設備正在被整合到諸如移動電話之類的設備中，因此需要提供更小、更便宜的光電設備。較佳地，光學接近感測器的製造與其他光電設備一樣，應該相對簡單並且應提供高產量。
在以下詳細描述中，參考形成本說明書一部分的附圖，其中通過圖式示出了特定圖解說明實施例。應理解，可利用其他實施例，且可作出機械和電性的改變。因此，以下詳細描述不應具有限制的意義。在以下描述中，在全部附圖中將使用相似的標號或參考標注來指示相似的部分或元件。此外，參考標號的第一位標識該參考標號首先出現的附圖。
圖1A示出三個示例性經封裝的光源半導體裝置(PLSSD)1121、1122和1123的立體圖。這些裝置可用附圖標記112單獨或共同地標示。圖1B示出圖1A所示的示例性PLSSD 112中的一個的仰視圖。在該例中，這三個PLSSD 112的仰視圖是相同的，並因此在圖1A中只需要示出一個。如果PLSSD 112包括積體電路，那麽它可替代地被稱為經封裝的光源積體電路(PLSIC)。更一般地，PLSSD可被稱為經封裝的光電半導體裝置(POSD)。根據一個實施例，POSD是一裝置，其包括發射和/或偵測光並通過光透射性模塑膠密封的一個或多個電性元件，並包括允許電性元件與位於裝置外部的電路相連接的電接觸。
每個PLSSD 112圖示為包括被密封在光透射性模塑膠122中的光源晶粒114。光源晶粒114圖示為包括一個發光元件116，但也可包括一個以上的發光元件116。發光元件116可以是發光二極體(LED)、有機LED(OLED)、體發射LED、表面發射LED、垂直腔表面發射雷射器(VCSEL)、超輻射發光二極體(SLED)、雷射二極體或像素二極體，但不僅限於此。例如上文所提及的那些發光元件是光電元件的示例。
光透射性模塑膠122可以是，例如，光透射性環氧樹脂(例如，透明的或著色的環氧樹脂)或其他光透射性樹脂或聚合物。在某些實施例中，光透射性模塑膠可具有濾除某些不相關波長的光同時允許相關波長的光通過的顏料或其他性質。
光源晶粒114通過晶粒114下面的一個或多個晶粒焊盤115和/或一個或多個接合線120而連接至電接觸118(它可替代地被稱為電連接器)。例如，電接觸118中的一個可以為發光元件116的陽極提供接觸，而 電接觸118中的另一個可以為發光元件116的陰極提供接觸。光源晶粒114也可包括放大器電路和/或其他類型的信號處理電路。
PLSSD 112包括頂表面124、底表面128和在頂表面124和底表面128之間延伸的周表面126。在此示例中，PLSSD 112的頂表面124由(密封發光元件116的)光透射性模塑膠122的頂表面構成，而周表面126由光透射性模塑膠122的四個側面構成。底表面128包括發光元件116的電接觸118，如圖1B最清楚看到的那樣。電接觸118可以是，例如，導電焊區、導電焊盤或導電焊球，但不僅限於此。例如，電接觸118也可以是導電引腳或線路。在此示例中，PLSSD 112包括在底表面128上的兩個電接觸118。根據一個實施例，PLSSD 112是扁平的無引線封裝件。根據一具體實施例，電接觸118構成焊區網格陣列。
現在參見圖2A-2C，根據本發明的一個實施例，發光光電設備202包括三個PLSSD 112(即1121、1122和1123)以及光反射模塑膠212。更具體地說，圖2A是發光光電設備202的俯視立體圖，而圖2B是發光光電設備202的仰視立體圖。圖2C是發光光電設備202沿圖2A的剖切線C-C的截面圖。
如從圖2A-2C可以看出的那樣，光反射模塑膠212包圍並密封PLSSD 112的周表面126。如從圖2A和2C最清楚看出的那樣，光反射模塑膠212對於每個PLSSD 112形成反射杯214，該反射杯214反射由每個PLSSD 112的發光元件116產生的光。另外，在該實施例中，光反射模塑膠212將三個PLSSD 112彼此完全地附連在一起。圖2A和圖2C另外示出的是，每個反射杯214在每個PLSSD 112的發光元件上方界定一窗口。如從 圖2B可以看出的那樣，PLSSD 112的電接觸118是露出在外的，由此可供對其他電路的電連接。
光反射性模塑膠212可以是，例如，光反射性環氧樹脂(例如，白色、銀色或其他顏色的環氧樹脂)或其他光反射性樹脂或聚合物。用作光反射性模塑膠的環氧樹脂、樹脂或聚合物應當不具有例如黑色的主要吸收光而不是反射光的顏色。
儘管反射杯214和從中界定的視窗被圖示為具有特定的形狀和結構，然而反射杯214和從中界定的視窗可具有無數種替代的形狀和結構，同時仍然落在本發明實施例的範圍內。
圖3A是根據本發明又一實施例的發光光電設備302的立體圖。圖3B是發光光電設備302沿圖3A中的剖切線B-B的截面圖。發光光電設備302與發光光電設備202的相似之處在於，它們均包括多個PLSSD 112，每個PLSSD 112具有由光反射性模塑膠212形成的相應反射杯214，且PLSSD 112的底表面上的電接觸118是露出在外的。然而，發光光電設備302和發光光電設備202之間的區別在於，發光光電設備302在每個PLSSD 112及其相鄰的PLSSD 112之間包括由不透明的模塑膠312形成的阻光結構。在圖3A和3B中，不透明的模塑膠312也可在設備302的整個周邊周圍形成阻光結構，由此使設備302與位於其附近的一個或多個其他光電設備形成光隔離。不透明的模塑膠312可以是，例如，黑色或其他暗色的環氧樹脂，或者對由PLSSD 112產生的光不透射的其他樹脂或聚合物。
在選擇性地驅動發光光電設備(例如七段式顯示器)的PLSSD 112中的僅一些(但非全部)以在某些時間發光的情況下，使各PLSSD 112彼此光隔離的由不透明的模塑膠312形成的阻光結構是尤為有用的。這是因為沒有阻光結構的話，從一個PLSSD 112發出的光可穿透光反射性模塑膠212並看上去好像相鄰的PLSSD 112在發光一樣。然而，在發光光電設備(例如202)的所有PLSSD 112將要同時導通或切斷的情況下，例如在發光光電設備用於照明(例如背光照明或製造成LED型照明燈泡)的情況下，阻光結構是不需要的，但可在需要時加入。
發光光電設備202、302圖示為包括三個PLSSD 112的陣列(即1×3陣列)。根據替代性實施例，發光光電設備可包括配置成其他模式的其他數量的PLSSD。例如，圖4A和圖4B分別為包含單個PLSSD 112和由光反射性模塑膠212形成的單個反射杯214的發光光電設備402的俯視立體圖和仰視立體圖。在另一例子中，根據本發明一實施例的發光光電設備可包括1×M PLSSD 112的陣列，其中M是大於或等於2的任何整數。在又一例子中，根據本發明一實施例的發光光電設備可包括N×M PLSSD 112的矩陣，其中N和M各自是大於或等於2並且可以彼此相等或彼此不等的整數。換句話說，發光光電設備可包括N排×N列的PLSSD 112(更具體地說是POSD)。無數種其他的配置也是可能的。例如，可配置多個PLSSD 112以形成七段式(或其他段數式)顯示器，該七段式顯示器允許點亮和由此顯示字元數位記號(alpha-numeric symbols)。在又一例子中，多個PLSSD 112可配置成形成填充的圓形，所構成的發光光電設備用於產生LED型燈泡。這些只是幾個示例，其並不意味著涵蓋全部。在每個這樣的實施例中，對於每個PLSSD 112(更具體地對於每個POSD)，反射杯214由光反射性模塑膠212形成。
根據本發明的具體實施例，光電設備的有益特徵在於，它們包括以高效率和節約成本的方式製造出的反射杯。根據本發明的具體實施例，各自包含兩個或更多個POSD的光電設備的有益特徵在於，多個POSD物理地彼此附連而不需要至少部分地專門用於提供這種附連的襯底(例如PCB)。此特徵的優點是，它可降低所得到的光電設備的總高度、體積和重量，並可降低製造該光電設備的成本。在不包括阻光結構(由不透明的模塑膠312形成)的實施例中，也可使用與用來形成反射杯的相同的光反射性模塑膠來將多個POSD彼此完全地附連。在包括阻光結構(由不透明的模塑膠312形成)的實施例中，也可使用與用來形成阻光結構的相同的不透明模塑膠來將多個POSD和反射杯彼此物理地附連。這些特徵也可降低所得到的光電設備的總高度、體積和重量，並可降低製造該光電設備的成本。
在前述實施例中，用於產生光電設備的每個POSD一般被描述為發光類型的，例如描述為PLSSD 112。換句話說，前述的光電設備一般是發光型光電設備。但是，本發明的實施例不限於此。例如，其他類型的POSD可得益於增加由光反射性模塑膠形成的反射杯。在一個特定例子中，如果設有這種反射杯，則用作環境光偵測器的經封裝光偵測半導體裝置(PLDSD)可捕獲更多的光並因此會更為靈敏。因此，本發明的實施例也可針對包含一個或多個PLDSD的光電設備。根據本發明的一個實施例，具有增加的反射杯的單個PLDSD可用作環境光感測器，例如用於調節背光照明之類。根據又一實施例的光電設備可包括一個或多個PLSSD(例如112)以及一個或多個PLDSD。在該設備中，PLDSD可發揮環境光感測器的作用，該環境光感測器用來調整由PLSSD發出的光的強度。替代地，包括PLSSD和 PLDSD兩者的設備可用於接近度偵測和/或姿態識別和/或環境光偵測。在光電設備包括至少一個PLSSD和至少一個PLDSD的情況下，在每個PLSSD和每個PLDSD之間形成由不透明模塑膠312構成的阻光結構以使光不直接從PLSSD傳輸至PLDSD是有益的並落在本發明的範圍內。現在參照圖5A和圖5B描述根據本發明特定實施例可包括在光電設備中的示例性PLDSD。
圖5A示出示例性的封裝光偵測器半導體裝置(PLDSD)532的立體圖。圖5B示出圖5A所示的示例性PLDSD 532的仰視圖。參見圖5A，PLDSD 532圖示為包括被密封在光透射性模塑膠542內的光偵測器晶粒534。光偵測器晶粒534被示為包括一個光偵測元件536，但也可包括一個以上的光偵測元件536。光偵測元件536可以是光敏電阻器、光伏電池、光電二極體、光電電晶體或電荷耦合裝置(CCD)，但不僅限於此，並較佳地可以被用來產生表示偵測到的光的光量和/或相位的電流或電壓。諸如上面提及的那些光偵測元件也是光電性元件的示例。
光透射性模塑膠542可以是，例如，光透射性環氧樹脂(例如，透明的或著色的環氧樹脂)或其他光透射性樹脂或聚合物。在某些實施例中，光透射性模塑膠可具有濾除某些不相關波長的光同時允許相關波長的光通過的顏料或其他性質。PLDSD 532的光透射性模塑膠542可以與PLSSD 112的光透射性模塑膠122相同，或者不同。
光偵測器晶粒534通過晶粒534下面的一個或多個晶粒焊盤535和/或一個或多個接合線540而連接到電接觸538(可以替代地被稱為電連接器)。例如，電接觸538中的一個或多個可為光偵測元件536的陽極提供接觸，而一個或多個其他電接觸538可以為光偵測元件536的陰極提供接 觸。光偵測器晶粒534也可以包括放大器電路、濾波器電路和/或其他類型的信號處理電路。
PLDSD 532包括頂表面544、底表面548和在頂表面544和底表面548之間延伸的周表面546。在此示例中，PLDSD 532的頂表面544由(密封光偵測元件536的)光透射性模塑膠542的頂表面構成，而周表面546由光透射性模塑膠542的四個側面構成。底表面包括光偵測元件536的電接觸538，如圖5B中最清楚看到的那樣。電接觸538可以是，例如，導電焊區、導電焊盤或導電焊球，但不僅限於此。例如，電接觸538也可以是導電引腳或線路。在此示例中，PLDSD 512在底表面548上包括六個電接觸538和一個露出的熱焊盤539。露出的焊盤539可以替代地，或另外是PLDSD 532的接地面。根據一個實施例，PLDSD 532是扁平的無引線封裝件。根據一具體實施例，電接觸538構成焊區網格陣列。
本發明的實施例的光電設備可包括與前面附圖中所示的不同數量的POSD，這仍然落在本發明實施例的範圍內。同樣落在本發明實施例的範圍內的是，光電設備的一個或多個POSD不同於前面描述的PLSSD 212和PLDSD 512。
112‧‧‧經封裝的光源半導體裝置(PLSSD)
114‧‧‧光源晶粒
115‧‧‧晶粒焊盤
116‧‧‧發光元件
118,538‧‧‧電接觸
120,540‧‧‧接合線
122,542‧‧‧光透射性模塑膠
124,544‧‧‧頂表面
126,546‧‧‧周表面
128,548‧‧‧底表面
202,302,402,1002‧‧‧發光光電設備
212‧‧‧光反射性模塑膠
214‧‧‧反射杯
312‧‧‧不透明的模塑膠
532‧‧‧經封裝的光偵測器半導體裝置(PLDSD)
534‧‧‧光偵測器晶粒
536‧‧‧光偵測元件
602‧‧‧載體基板
604‧‧‧黏合表面
612‧‧‧切口
702,704,706,708‧‧‧步驟
802‧‧‧水平虛線
804‧‧‧垂直虛線
900‧‧‧系統
902‧‧‧光電設備
904‧‧‧處理器和/或比較器
906‧‧‧子系統
1000‧‧‧發光元件(LED)燈系統
1004‧‧‧外殼
1006‧‧‧散熱器
1008‧‧‧燈罩
1110‧‧‧電連接器
1112‧‧‧電子驅動電路
圖1A示出三個示例性的經封裝的光源半導體裝置(PLSSD)的立體圖。
圖1B示出圖1A所示的示例性PLSSD中的一個的仰視圖。
圖2A是根據本發明一個實施例的光電設備的俯視立體圖。
圖2B是圖2A的光電設備的仰視立體圖。
圖2C是圖2A和圖2B的光電設備的截面圖。
圖3A是根據本發明另一實施例的光電設備的俯視立體圖。
圖3B是圖3A的光電設備的截面圖。
圖4A示出根據本發明又一實施例的光電設備的俯視立體圖。
圖4B是圖4A的光電設備的仰視立體圖。
圖5A示出示例性的經封裝的光偵測器半導體裝置(PLDSD)的立體圖。
圖5B示出圖5A所示的示例性PLSSD的仰視圖。
圖6A-6E用來描述根據本發明的某些實施例的用於製造光電設備的方法。
圖7是用來概括根據本發明各實施例的用於同時製造多個光電設備的方法的高級流程圖。
圖8示出了根據本發明的各實施例的如何使用多組經封裝的光電半導體裝置(POSD)來製造多個光電設備。
圖9是根據本發明一個實施例的系統的高級方框圖。
圖10A示出根據本發明一個實施例的LED燈泡的側視圖。
圖10B示出圖10A的LED燈泡的截面圖。
通如前面解釋的，本發明的某些實施例針對包括一個或多個封裝光電半導體裝置(POSD)的光電設備。每個POSD包括：由光透射性模塑膠密封的一個或多個光電性元件；由密封一個或多個光電性元件的光透射性模塑膠的頂表面形成的頂表面；包括一個或多個光電性元件的電接觸的底表面以及在頂表面和底表面之間延伸的周表面。光反射性的模塑膠 包圍每個POSD的周表面並形成每個POSD的反射杯。每個POSD的底表面上的電接觸是露出在外的，由此可供對其他電路的電連接。本發明的實施例也針對製造光電設備的方法，該光電設備包括前述的設備202、302和402，也包括其他類型的光電設備。現在參照圖6A-6E來描述這些製造方法。
圖6A示出在載體基板602之上的三個PLSSD 112。如上該，每個PLSSD 112(或其他POSD)包括頂表面、底表面以及在頂表面和底表面之間延伸的周表面。同樣如前該，每個PLSSD 112(或其他POSD)在其底表面上包括電接觸。根據一個實施例，在附連到載體基板602之前，對PLSSD 112和/或其他類型的POSD進行測試。
根據一個實施例，載體基板602是具有黏合表面604的膠帶。載體基板602可替代地是具有黏合表面的膜或箔。如本文該，由於將在附連至膠帶(或其他載體基板)的PLSSD 112周圍模封一個或多個模塑膠(212和可能地312)，因此膠帶(或其他載體基板)應當能忍受熔化模塑膠的高溫而不會被熔化或以其他方式受到損壞。例如，膠帶可以用聚酰亞胺(PI)、聚氯乙烯(PVC)來製造，或者也可以是基於聚烯烴的材料，但不僅限於此。示例性聚酰亞胺膠帶和薄膜由杜邦公司製造(總部位於美國，特拉華州，Wilmington)，並以商標KaptonTM在市場上銷售。替代地，載體基板302可以是具有黏合表面的某種其他類型的可移動襯底。黏合劑可以是基於矽的黏合劑，但不僅限於此。
圖6B示出PLSSD 112的底表面附連至載體基板602，由此在每個PLSSD 112及其相鄰的PLSSD 112之間具有間隔。儘管圖3B中僅示出三個PLSSD 112，然而更可能的是幾十個甚至幾百個這樣的PLSSD和/或 其他POSD附連於同一載體基板602。例如，N列x M行(例如，15 x 20)這樣的組(也被稱為子集)可附連至同一載體基板(例如，膠帶)，由此可同時製造N x M個設備(例如，15 x 20=300個設備)，其中，N和M各自都是大於或等於1的整數，且N和M可以彼此相同或不同。如前面描述的，替代地其他數量(例如1、2、4、5……)的經封裝的光電半導體裝置可包括在每個設備中。
儘管實踐中並非如此，但也可使載體基板602沒有黏合表面，在這種情況下，PLSSD 112和/或其他POSD(例如PLDSD 532)的底表面可以使用直接分配到PLSSD 112和/或其他POSD和/或載體基板602上的黏合劑附連至載體基板602。
圖6C示出光反射性模塑膠212被模封在與載體基板602附連的PLSSD 112部分周圍，以使PLSSD 112的周表面由光反射性模塑膠212圍住，並示出對於每個PLSSD 112由不透明模塑膠212形成的反射杯214。圖6C還示出用光反射性模塑膠212填充的諸PLSSD 112之間的間隔，這使PLSSD彼此附連。如前面提到的，儘管圖6C中僅示出三個PLSSD，然而前述模封最可能地是對全部附連於同一載體基板602的幾十個甚至幾百個這樣的PLSSD(和/或其他POSD)的子集同時執行的。使用光反射性模塑膠212進行模封的模子可被塗敷以諸如TeflonTM或矽橡膠的材料，以使得所產生的包覆模封結構更容易地從模子中去除。可以使用的模封技術包括但不僅限於：注射模封、壓縮模封、轉移模封以及鑄模模封。
圖6D示出在612對光反射性模塑膠212進行切割(612也被稱為切口)以使三個PLSSD 112的子集與PLSSD 112的其他子集分離，由此 得到的光電設備包括三個PLSSD 112，其每一個PLSSD 112包括相應的反射杯214並皆通過光反射性模塑膠212彼此附連在一起。這樣的切割可以使用鋸、刀片或雷射來執行，但不僅限於此。根據一個實施例，可以如此執行切割：切穿光反射性模塑膠212，而不切穿載體基板602，如圖6D所示。替代地，可以如此執行切割：將光反射性模塑膠212和載體基板602兩者都予以切穿。
圖6E示出了載體基板602被去除。這使PLSSD 112的底表面128和/或其他POSD的底表面上的電接觸118(如圖1B所示)露出。可以使用溶劑去除黏合劑或通過使用振動等動作簡單地剝離載體基板602(例如膠帶)以去除載體基板602，但不僅限於此。在替代性實施例中，在上文所描述的切割之前將載體基板602去除。根據一個實施例，在切割之前或之後，但是最有可能在去除載體基板之後，對所得到的光電設備(例如，202)進行測試，以便在測試期間更容易地接入電接觸。
可替代地進行模封以使PLSSD 112由光反射性模塑膠212覆蓋。此後，覆蓋各PLSSD 112的一個或多個發光元件的光反射性模塑膠212部分可被去除以對PLSSD 112中的每一個形成光反射杯214和窗口。去除以形成光反射杯和窗口可通過蝕刻、顯影、剝離或一些其他的技術來完成。這些步驟可取代參照圖6C描述的步驟而執行。
如前面參照圖3A和圖3B描述的那樣，也可使用不透明的模塑膠在相鄰的PLSSD 112和/或其他類型POSD(例如PLSD 532)之間形成阻光結構。這些實施例可使用兩個獨立的模封步驟來完成。例如，第一光反射性模塑膠212被模封在與載體基板602附連的PLSSD 112(和/或其他POSD) 部分周圍，以使PLSSD 112的周表面由光反射性模塑膠212圍住，並且用於每個PLSSD 112(和/或其他POSD)的反射杯212由不透明模塑膠212形成。在該實施例中，每個PLSSD 112和相應的反射杯214以及其相鄰的PLSSD 112和相應的反射杯214之間留有間隔。隨後在第二模封步驟中用不透明的模塑膠312填充該間隔。不透明的模塑膠312在相鄰的PLSSD(和/或其他POSD)之間形成阻光結構，並將相鄰的PLSSD(和/或其他POSD)和反射杯彼此附連。
在替代實施例中，執行參照圖6A-6C描述的步驟。此後，在每個PLSSD 112(和/或其他POSD)和其相鄰的PLSSD 112(和/或其他POSD)之間、或僅在所選擇的相鄰POSD之間形成切口。隨後用不透明的模塑膠312填充這些切口以形成前面提到的阻光結構。然後執行參照圖6D和圖6E描述的步驟。
圖7是用來概括根據本發明各實施例的用於製造多個光電設備的方法的高級流程圖。對於下面的說明，假設每個光電設備包括一個或多個經封裝的光電半導體裝置(POSD)。如上文該，每個POSD都包括頂表面、底表面以及在頂表面和底表面之間延伸的周表面。另外，每個POSD包括通過由光透射性模塑膠密封的一個或多個光電性元件。此外，每個POSD都在其底表面上包括電接觸。
參見圖7，在步驟702中，將多組POSD的底表面附連至載體基板(例如，具有黏合表面的膠帶)，以使每個POSD及其一個或多個相鄰的POSD之間具有間隔。
在步驟704，將光反射性模塑膠模封在每個POSD與載體基 板附連的部分周圍，由此對於每個POSD由光反射性模塑膠構成反射杯。根據特定實施例，作為步驟704的結果，每個POSD的周表面由形成POSD的反射杯的光反射性模塑膠圍繞，每個POSD及其一個或多個相鄰POSD之間的間隔用光反射性模塑膠填充，並且多個POSD通過反射性模塑膠彼此附連。
在步驟706中，去除載體基板(例如膠帶)，以便POSD底表面上的電接觸露出。如前面提到的，可以通過使用溶劑或使用振動來剝離載體基板以去除載體基板，但不僅限於此。
在步驟708，光反射性模塑膠被切穿以使光電設備中的每一個與其他光電設備隔開。在替代實施例中，可以顛倒步驟706和708的順序。如前該，製造出的每個光電設備可包括單個POSD或多個POSD。如前該，POSD中的每一個可以是例如包括一個或多個發光元件的經封裝的光源半導體裝置(PLSSD)。同樣可能的是，POSD中的至少一個包括經封裝的光偵測器半導體裝置(PLDSD)，該PLDSD包括一個或多個光偵測元件。
在某些實施例中，步驟708涉及切穿光反射性模塑膠以使POSD中的每一個與其他POSD隔開，由此所得到的多個光電設備中的每一個包括其中一個POSD以及由光反射性模塑膠構成的其中一個反射杯。
在其他實施例中，步驟708涉及切穿光反射性模塑膠以使POSD的一個子集與POSD的其他子集隔開，由此所得到的多個光電設備中的每一個包括POSD的一個子集，其中POSD的每個子集包括至少兩個POSD。在這些實施例中，與POSD的每個子集中的每個POSD關聯的是由光反射性模塑膠形成的反射杯中的相應的一個。
在想要防止同一光電設備的相鄰POSD之間的漏光的情形下，在步驟704之後，但在步驟706之前，可在每個(或至少一些)經模封的反射杯的一部分周圍模封不透明的模塑膠，由此在每個(或至少一些)POSD和一個或多個相鄰POSD之間通過不透明的模塑膠形成阻光結構。
圖8示出多組POSD的示例性俯視圖，其每組POSD包括三個經封裝的光源半導體裝置(PLSSD)112。將光反射性模塑膠212模封在每個POSD(與載體基板602附連的)部分周圍，由此由光反射性模塑膠212構成用於每個POSD的反射杯214。在該例中，每個POSD的周表面由(形成POSD的反射杯的)光反射性模塑膠212圍繞，每個POSD及其一個或多個相鄰的POSD之間的間隔用光反射性模塑膠212填充，並且多個POSD通過反射性模塑膠212彼此附連。
通過沿水平虛線802和垂直虛線804進行切割，得到多個隔開的光電設備，每個光電設備包括一組POSD(在本例中為三個PLSSD)。如前面提到的，這樣的切割可以使用鋸、刀片或雷射來執行，但不僅限於此。切割可在去除載體基板(例如，602)之前或之後執行。在切割是在去除載體基板之前執行的情況下，可執行切割以使光反射性模塑膠212被切穿，但不切穿載體基板。替代地，可執行切割以使光反射性模塑膠212和載體基板均被切穿。更具體地，可通過鋸切或另一種方法來將POSD分割成多個單獨的子元件、或多組子元件，以產生最終產品。
圖9是根據本發明的一個實施例的包含光電設備的較大系統的高級方框圖。本發明實施例的光電系統可用於各種較大系統，包括但不限於蜂窩電話、手持設備、電視機、電腦系統和/或其一部分(例如電腦顯 示監視器)。
參見圖9的系統900，例如，一個實施例的光電設備902可用來控制子系統906(例如，顯示器、觸摸屏、背光、虛擬滾輪、虛擬小鍵盤、導航板等等)是被啟用還是被禁用，和/或子系統的亮度。例如，在光電設備902是接近度感測器或者包含接近度感測器的情形下，它可偵測諸如人手指之類的物件何時正在接近，並基於偵測啟用(或禁用)子系統906。附加地，在光電設備902是環境光感測器或包括環境光感測器的情形下，在需要時可使用其輸出來調整子系統906的亮度。例如，光電設備902的一個或多個輸出可被提供到比較器或處理器904，該比較器或處理器904可例如將光電設備902的輸出與一個或多個閾值進行比較，以確定物體是否處於應當啟用(或禁用，取決於期望的是什麽)子系統906的範圍內。可使用多個閾值，且基於偵測到的物體接近度可出現一種以上的可能回應。例如，如果物體在第一接近度範圍內則出現第一回應，而如果該物體在第二接近度範圍內則出現第二回應。也可使比較器和/或處理器904的功能(或其一部分功能)包括在光電設備902中。
圖10A示出根據本發明一實施例包括光電設備1002的LED燈系統1000。LED燈系統1000(也稱LED燈泡)也圖示為包括外殼1004、散熱器1006、燈罩1008、電連接器1110以及電子驅動電路1112。外殼1004可由樹脂和/或金屬製成。燈罩1008可由光透射性材料製成，例如玻璃或不透明樹脂。散熱器1006可由樹脂和/或金屬製成並用來散發由光電設備1002的發光元件(例如LED)產生的熱甚至是由驅動電路1112產生的熱。電連接器1110用來將LED燈1000連接於可具有各種不同結構配置的燈插座(未示 出)。電子驅動電路1112用來產生流和/或電壓信號，用來基於從外部電源接收的功率驅動光電設備1002的LED，該外部電源例如但不僅限於AC電源或DC電源(例如一個或多個電池)。圖10B是沿圖10A中的剖切線B-B的截面圖。參見圖10B，光電設備1002圖示為具有9個PLSSD 112，每個PLSSD 112具有對應的反射杯214。每個PLSSD 112包括由光透射模塑膠密封的一個或多個發光元件(例如LED)，在每個PLSSD 112的底表面上具有露出的電接觸。光反射性模塑科212包圍並形成每個PLSSD 112的反射杯214並使PLSSD 112彼此連接。電接觸(例如圖1B中的118)從用於驅動PLSSD 112的發光元件(例如LED)的電子驅動電路1112接收電信號，這使燈1000發光。比圖示更多或更少的PLSSD 112可包括在燈1000的光電設備1002中。另外，PLSSD 112可以與圖10B所示不同的方式相對於彼此設置。
上述描述是本發明的優選實施例。出於說明和描述目的而提供這些實施例，但它們不旨在窮舉或將本發明限制在所公開的精確形式。許多改型和變化對本領域內技術人員而言是明顯的。這些實施例的選擇和描述是為了最好地闡述本發明的原理及其實踐應用，由此使本領域內技術人員理解本發明。
儘管上文描述了本發明的各實施例，但是，應該理解，它們只是作為示例來呈現的，而不作為限制。對那些精通本技術的人員顯而易見的是，在不偏離本發明的精神和範圍的情況下，可以對形式和細節進行各種更改。本發明的寬度和範圍不應該受到上面描述的示例性實施例中的任何一個的限制，而只應根據下面的申請專利範圍第和它們的等效物進行定義。
702,704,706,708‧‧‧步驟

Claims (24)

  1. 一種製造多個光電設備的方法，每個光電設備包括一個或多個經封裝的光電半導體裝置(POSD)，其中每個POSD包括被光透射性模塑膠密封的一個或多個光電元件，以及其中每個POSD包括具有電接觸的底表面，該方法包括：(a)將多個POSD的該等底表面附連至載體基板，使得每個POSD以及其一個或多個相鄰POSD之間具有間隔；(b)將光反射性模塑膠模封在每個POSD與該載體基板附連的部分周圍，由此對於每個該POSD，由光反射性模塑膠構成反射杯；以及(c)去除該載體基板，以使該POSD的該底表面上的電接觸被露出。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，步驟(b)包括將該光反射性模塑膠模封在每個POSD與該載體基板附連的部分周圍，使得：每個該POSD的周表面由光反射性模塑膠包圍，該光反射性模塑膠形成該POSD的反射杯，每個該POSD及其一個或多個相鄰POSD之間的間隔用該光反射性模塑膠來填充，以及該等多個POSD通過該反射性模塑膠彼此附連。
  3. 如申請專利範圍第2項之方法，其進一步包括在步驟(b)之後，並且在步驟(c)之前或之後：切穿該光反射性模塑膠以使POSD中的每一個與其他POSD隔開，由此 所得到的多個光電設備中的每一個包括其中一個POSD以及由光反射性模塑膠構成的其中一個反射杯。
  4. 如申請專利範圍第2項之方法，其進一步包括在步驟(b)之後，並且在步驟(c)之前或之後：切穿該光反射性模塑膠以使POSD的子集與其他POSD子集隔開，由此所得到的多個光電設備中的每一個包括POSD的一個子集；其中該POSD的每個子集包括至少兩個POSD；以及其中與該POSD的每個子集中的每個POSD關聯的是由該光反射性模塑膠形成的反射杯中的相應的一個。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於，還包括在步驟(b)之後，並且在步驟(c)之前：將不透明的模塑膠模封在每個該模封的反射杯的一部分周圍，由此在每個該POSD及其一個或多個相鄰的POSD之間由該不透明的模塑膠形成阻光結構。
  6. 如申請專利範圍第5項之方法，其特徵在於，在模封該光反射性模塑膠之後，在模封該不透明的模塑膠之後，並在步驟(c)之前或之後：切穿該不透明的模塑膠以使其中一個POSD與其他POSD隔開，由此所得到的多個光電設備各自包括：其中一個POSD，由該光反射性模塑膠形成的其中一個反射杯，以及由該不透明的模塑膠形成並包圍該反射杯中的一個的周邊部分的阻光結構。
  7. 如申請專利範圍第5項之方法，其特徵在於，在模封該光反射性模塑膠之後，在模封該不透明的模塑膠之後，並在步驟(c)之前或之後：切穿該不透明的模塑膠以使POSD中的子集與其他POSD子集隔開，由此所得到的多個光電設備中的每一個包括POSD的一個子集；其中該POSD的每個子集包括至少兩個POSD；以及其中與該POSD的每個子集中的每個POSD關聯的是由該光反射性模塑膠形成的反射杯中的相應的一個，其中由該不透明的模塑膠形成的阻光結構使POSD的每個子集中的相鄰POSD隔開。
  8. 如申請專利範圍第1項之方法，其中：該載體基板包括具有黏合表面的膠帶；步驟(a)包括將該多個POSD的該底表面附連到該膠帶的黏合表面，以使得在每個POSD及其一個或多個相鄰的POSD之間具有間隔；以及步驟(c)包括去除該膠帶，以便該POSD的該底表面上的電接觸被露出。
  9. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該POSD中的每一個包括經封裝的光源半導體裝置(PLSSD)，該經封裝的光源半導體裝置(PLSSD)包括一個或多個發光元件。
  10. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該POSD中的至少一個包括經封裝的光偵測器半導體裝置(PLDSD)，該經封裝的光偵測器半導體裝置(PLDSD)包括一個或多個光偵測元件。
  11. 一種光電設備，包括： 一個或多個經封裝的光電半導體裝置(POSD)，其每一個包括：被光透射性模塑膠密封的一個或多個光電性元件；由密封該POSD的一個或多個光電性元件的該光透射性模塑膠的頂表面形成的頂表面；包括該POSD的一個或多個光電性元件的電接觸的底表面；以及在該頂表面和底表面之間延伸的周表面；以及包圍每個POSD的周表面並形成每個POSD的反射杯的光反射性模塑膠；其中每個POSD的底表面上的電接觸是露出的，由此可供對其他電路的電連接通達。
  12. 如申請專利範圍第11項之光電設備，其中，該一個或多個POSD包括一個POSD。
  13. 如申請專利範圍第12項之光電設備，其中，由該光反射性模塑膠形成的該反射杯的周表面藉由不透明模塑膠所形成的阻光結構包圍。
  14. 如申請專利範圍第11項之光電設備，其中，該一個或多個POSD包括多個POSD。
  15. 如申請專利範圍第14項之光電設備，其中，該光反射性模還將每個該POSD連接於其一個或多個相鄰的POSD。
  16. 如申請專利範圍第14項之光電設備，其中，多個POSD中的每一個的反射杯的周表面由在相鄰POSD之間形成阻光結構的不透明模塑膠包圍。
  17. 如申請專利範圍第14項之光電設備，其中，每個POSD的該等底表面上的該等電接觸從由下列所組成的群組中選出： 導電焊區；導電焊盤；導電焊球；導電引腳；以及導電線路。
  18. 如申請專利範圍第14項之光電設備，其中，每個POSD都包括扁平的無引線封裝。
  19. 一種用於製造包括一個或多個經封裝的光電半導體裝置(POSD)的光電設備的方法，其中每個POSD包括由光透射性模塑膠密封的一個或多個光電性元件，以及每個POSD包括具有電接觸的底表面，該方法包括：(a)將該一個或多個POSD的該底表面附連於載體基板；(b)將光反射性模塑膠模封在一個或多個POSD中的每一個與該載體基板附連的部分周圍，由此對於該一個或多個POSD中的每一個，由光反射性模塑膠構成反射杯；以及(c)去除該載體基板，使得該一個或多個POSD的該底表面上的電接觸露出。
  20. 如申請專利範圍第19項之方法，其中：該載體基板包括具有黏合表面的膠帶；步驟(a)包括將該一個或多個POSD的底表面附連於該膠帶的黏合表 面；以及步驟(c)包括去除該膠帶，以使該一個或多個POSD的該底表面上的電接觸露出。
  21. 如申請專利範圍第19項之方法，其進一步包括在步驟(b)之後，並且在步驟(c)之前：將不透明的模塑膠模封在每個經模封的反射杯的一部分周圍。
  22. 如申請專利範圍第19項之方法，其中，該一個或多個POSD中的每一個包括經封裝的光源半導體裝置(PLSSD)，該經封裝的光源半導體裝置(PLSSD)包括一個或多個發光元件。
  23. 一種系統，包括：光電設備，包括：一個或多個經封裝的光電半導體裝置(POSD)，其每一個包括：被光透射性模塑膠密封的一個或多個光電性元件；由密封該POSD的一個或多個光電性元件的該光透射性模塑膠的頂表面形成的頂表面；包括該POSD的一個或多個光電性元件的電接觸的底表面；以及在該頂表面和底表面之間延伸的周表面；以及包圍每個POSD的周表面並形成每個POSD的反射杯的光反射性模塑膠；其中每個POSD的底表面上的電接觸是露出的，並由此可供對其他電路的電連接，選擇地驅動該一個或多個POSD的該一個或多個光電性元件的驅動 器；基於從該一個或多個POSD接收信號以偵測環境光和/或目標的接近度的處理器和/或電路；以及對由該處理器和/或電路所偵測到的環境光和/或目標相對於該光電設備的接近度做出回應的子系統。
  24. 一種系統，包括：光電設備，包括：多個經封裝的光源半導體裝置(PLSSD)，其每一個包括：被光透射性模塑膠所封裝的一個或多個發光元件；由密封該PLSSD的一個或多個發光元件的該光透射性模塑膠的頂表面形成的頂表面；包括該PLSSD的一個或多個發光元件的電接觸的底表面；以及在該頂表面和底表面之間延伸的周表面；以及包圍每個PLSSD的周表面並形成每個PLSSD的反射杯的光反射性模塑膠；其中該光反射性模塑膠也使該PLSSD彼此連接；其中每個PLSSD的底表面上的電接觸是露出的，並由此可供對其他電路的電連接；通過將電信號提供給該PLSSD的接觸來驅動該PLSSD的發光元件的電子驅動電路；以及將該電子驅動電路連接於外部電源的電連接器。
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