TW201526217A - 用於晶圓級製造之模組之部分間隔物 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種光電模組，其包括：一罩蓋基板，其包括一被動光學元件；一基底基板，其包括一光電裝置；及一間隔物層，其將該罩蓋基板接合至該基底基板。該間隔物層包括固定至該罩蓋基板之一表面的多個第一間隔物元件及固定至該基底基板之一表面的多個第二間隔物元件，其中各第一間隔物元件透過一黏著層而接合至一對應第二間隔物元件，且其中該罩蓋基板、該基底基板及該間隔物層界定該模組之一內部區域，在該內部區域中，該光學元件與該光電裝置對準。

Description

用於晶圓級製造之模組之部分間隔物
本發明係關於用於晶圓級製造之模組之部分間隔物。
智慧型電話及其他裝置有時包括小型化光電模組，諸如光模組、感測器或相機。光模組可包括一發光元件(諸如一發光二極體(LED)、一紅外(IR)LED、一有機LED(OLED)、一紅外(IR)雷射或一垂直腔表面發射雷射(VCSEL))，其使光發射穿過一透鏡而至裝置外。其他模組可包括一光偵測元件。例如，CMOS及CCD影像感測器可用於主要或前置相機中。同樣地，近接感測器及周圍光感測器可包括一光感測元件，例如一光二極體。發光模組及光偵測模組以及相機可用於各種組合中。因此，例如，一光模組(諸如一閃光燈模組)可與具有一成像感測器之一相機組合使用。與光偵測模組組合之發光模組亦可用於其他應用，諸如手勢識別或IR照明。
在典型實施方案中，發光元件或光感測元件位於模組之內部區域中。個別區域由界定內部區域之壁的一基板、一罩蓋及一間隔物界限，其中該間隔物形成為該基板與該罩蓋之間之一單一整合且鄰接之組件。
在一第一態樣中，本發明之標的可體現為一光電模組，其包 括：一罩蓋基板，其包括一被動光學元件；一基底基板，其包括一光電裝置；及一間隔物層，其將該罩蓋基板接合至該基底基板。該間隔物層包括固定至該罩蓋基板之一表面的多個第一間隔物元件及固定至該基底基板之一表面的多個第二間隔物元件，其中各第一間隔物元件透過一黏著層而接合至一對應第二間隔物元件，且其中該罩蓋基板、該基底基板及該間隔物層界定該模組之一內部區域，在該內部區域中，該光學元件與該光電裝置對準。
該光電模組可包括以下特徵之一或多者。例如，在一些實施方案中，該罩蓋基板包括對光之一特定波長或波長範圍透明之一透明區域，且該光學元件配置於該透明區域上。
在一些實施方案中，該被動光學元件包括一透鏡、一反射鏡或一漫射器。該光電裝置可包括：一發光元件，其經組態以發射具有該特定波長或波長範圍之光；或一光感測裝置，其經組態以感測具有該特定波長或波長範圍之光。
在一些實施方案中，該黏著層包括環氧樹脂或聚二甲基矽氧烷(PDMS)。
在一些實施方案中，該等第一間隔物元件之一或多者之一高度不同於該等第二間隔物元件之一或多者之一高度。
在一些實施方案中，該等第一間隔物元件係一單一鄰接晶圓之部分。
在一些實施方案中，該等第二間隔物元件係一單一鄰接晶圓之部分。
在一些實施方案中，該等第一間隔物元件彼此分離。
在一些實施方案中，該等第二間隔物元件彼此分離。
在一些實施方案中，該等第一間隔物元件及該等第二間隔物元件由矽組成。
在一些實施方案中，該等第一間隔物元件及該等第二間隔物元件由環氧樹脂組成。
在一些實施方案中，該等第一間隔物元件之一高度係在約150μm至約400μm之間，且其中該等第二間隔物元件之一高度係在約150μm至約400μm之間。
在一些實施方案中，該黏著層之一厚度係在約5μm至約300μm之間。
在一些實施方案中，該光電模組進一步包括該多個第一間隔物元件與該多個第二間隔物元件之間之一功能層。
該功能層可包括多個通孔，其中各通孔與該等光學元件之一或多者之一光軸對準。該功能層可由矽或環氧樹脂組成。
在另一態樣中，本發明之標的可體現為製造多個光電裝置模組之晶圓級方法，其中該等方法包括：提供包括透明區域之一罩蓋基板，該罩蓋基板在各透明區域上具有一各自被動光學元件；在該罩蓋基板之一表面上提供多個第一間隔物元件，其中由一各自第一間隔物元件使相鄰被動光學元件彼此分離；提供包括一表面之一基底基板，多個光電裝置安裝於該表面上；在該基底基板之該表面上提供多個第二間隔物元件，其中由一各自第二間隔物元件使相鄰光電裝置彼此分離；將該罩蓋基板上之各第一間隔物元件附接至該基底基板上之一對應第二間隔物元件以形成一晶圓堆疊，使得各被動光學元件與該等光電裝置之一對應者對準；及將該晶圓堆疊分離成多個光電裝置模組，其中各光電裝置模組包括該等被動光電元件之至少一者及該等光電裝置之至少一者。
該等方法可包括以下特徵之一或多者。例如，在一些實施方案中，各被動光學元件包括一透鏡、一反射鏡或一漫射器，且各光電裝置包括一發光元件或一光感測元件。
在一些實施方案中，提供該多個第一間隔物元件包括：將一第一間隔物晶圓附接至該罩蓋基板以在該罩蓋基板上提供該等第一間隔物元件。
在一些實施方案中，提供該多個第二間隔物元件包括：將一第二間隔物晶圓附接至該基底基板以在該基底基板上提供該等第二間隔物元件。
在一些實施方案中，提供多個第一間隔物元件包括：藉由使用一真空注射技術而使該等第一間隔物元件形成於該罩蓋基板上。
在一些實施方案中，提供多個第二間隔物元件包括：藉由使用一真空注射技術而使該等第二間隔物元件形成於該基底基板上。
在一些實施方案中，該等晶圓級方法進一步包括：藉由一複製技術而使該等被動光學元件形成於該等透明區域上。
在一些實施方案中，將該罩蓋基板上之該第一間隔物元件附接至該基底基板上之該對應第二間隔物元件包括：將一黏著劑施加至該第一間隔物元件之一自由端及/或該對應第二間隔物元件之一自由端。
在一些實施方案中，施加該黏著劑包括：將一層聚二甲基矽氧烷(PDMS)施加至各第一間隔物元件之該自由端及/或各第二間隔物元件之該自由端；及固化該層PDMS以使該第一間隔物元件結合至該對應第二間隔物元件。
在一些實施方案中，施加該黏著劑包括：將一層紫外線(UV)固化環氧樹脂或熱固化環氧樹脂施加至各第一間隔物元件之該自由端及/或各第二間隔物元件之該自由端；及固化該層UV固化環氧樹脂或熱固化環氧樹脂以使該第一間隔物元件結合至該對應第二間隔物元件。
在一些實施方案中，將該罩蓋基板上之各第一間隔物元件附接至該基底基板上之一對應第二間隔物元件以形成一晶圓堆疊包括：在 該第一間隔物元件與該對應第二間隔物元件之間提供一功能層。該功能層可包括多個通孔。提供該功能層可包括：使各通孔與一對應光學元件之一光軸對準。該等方法可進一步包括：使該功能層之一第一側結合至該多個第一間隔物元件；及使該功能層之一第二相對側結合至該多個第二間隔物元件。
附圖及[實施方式]中闡述一或多個實施例之細節。將從[實施方式]、圖式及技術方案明白其他特徵及優點。
100‧‧‧模組
102‧‧‧罩蓋
104‧‧‧基板
106A‧‧‧間隔物
106B‧‧‧間隔物
108‧‧‧被動光學元件
110‧‧‧電路裝置/光電裝置
112‧‧‧內部區域
114‧‧‧導電接點
130‧‧‧黏著劑
200‧‧‧光電模組
201‧‧‧晶圓
202‧‧‧晶圓級光學器件結構/罩蓋基板
203‧‧‧透明區域
204‧‧‧基底基板
205‧‧‧不透明區域
208‧‧‧光學元件
210‧‧‧光電裝置
212‧‧‧內部區域
214‧‧‧分割線
220‧‧‧上間隔物元件
222‧‧‧下間隔物元件
230‧‧‧黏著劑/黏著層
301‧‧‧透明區域
302‧‧‧罩蓋基板
304‧‧‧基底基板
308A‧‧‧光學組件/透鏡元件/光學元件
308B‧‧‧光學元件/透鏡元件
314‧‧‧線
320‧‧‧部分間隔物/間隔物元件
322‧‧‧部分間隔物
340‧‧‧組合之複製及真空注射工具
342‧‧‧真空密封卡盤
344A‧‧‧透鏡複製區域
344B‧‧‧透鏡複製區域
345‧‧‧第一複製材料
346‧‧‧間隔物複製區域
348‧‧‧入口
350‧‧‧真空泵
352‧‧‧出口
360‧‧‧晶圓堆疊
402‧‧‧罩蓋基板
404‧‧‧基底基板
408‧‧‧光學元件
410‧‧‧光電裝置
420‧‧‧間隔物元件
422‧‧‧間隔物元件
430‧‧‧功能層/裝置
440‧‧‧孔隙
500‧‧‧相機模組
502‧‧‧第一罩蓋基板
504‧‧‧基底基板
508‧‧‧光學元件
510‧‧‧裝置/影像感測器
514‧‧‧分割線
520‧‧‧間隔物元件
522‧‧‧下間隔物層
530‧‧‧黏著層
552‧‧‧第二罩蓋基板
558‧‧‧光學元件
570‧‧‧第二上間隔物層
572‧‧‧第二下間隔物層
580‧‧‧黏著層
圖1係繪示一光電模組之一實例的一示意圖。
圖2A至圖2E係繪示用於製造光電模組之一晶圓級製程的示意圖。
圖3A至圖3E係繪示用於形成光學元件及間隔物元件之一晶圓級製程的示意圖。
圖4係繪示一光電模組之一實例的一示意圖。
圖5A係繪示一晶圓堆疊之一實例的一示意圖。
圖5B係繪示一光電模組之一實例的一示意圖。
本發明描述用於製造電子模組(例如光電模組)之各種技術。圖1中繪示此一模組之一實例，圖1展示包括安裝於一印刷電路板(PCB)或其他基板104上之一電路裝置110之一模組100。電路裝置110之實例包括一光電裝置，諸如一發光元件(例如一LED、一IR LED、一IR雷射或一VCSEL)、一光偵測元件(例如一光二極體或其他影像感測器)。亦可使用其他電路裝置。在一實施方案中，配置於模組外之一積體電路(IC)電耦合至電路裝置110(例如，透過接觸墊、導電介層孔及/或引線結合)。在本實例中，假定：電路裝置110係一光電裝置。
由間隔物106A、106B使由(例如)一半導體(例如矽)、玻璃、藍寶 石、聚合物或PCB材料(例如FR4或G10)組成之一罩蓋102與基板104分離。間隔物106A、106B包圍光電裝置110且充當模組之側壁以形成光電裝置110之一或多者可位於其中之內部區域112(例如光學通道)。間隔物106A之上層之各者透過一黏著劑130而接合至下層間隔物106B之一對應者。間隔物106A及間隔物106B具有僅表示基板104與罩蓋102之間之總間隔之部分的一高度。罩蓋102可包括被動光學元件108，例如一透鏡(繞射透鏡、折射透鏡或菲涅耳(Fresnel)透鏡)、一反射鏡或一漫射器。在所繪示之實例中，裝置110係光電裝置，且光學元件108由大體上對由光電裝置110發射或可由光電裝置110偵測之光之波長透明之一材料組成。在一些實施方案中，光學元件108可位於罩蓋102之頂面及/或底面上且與罩蓋102之一透明部分對準。例如，一第一光學元件可安置於背向內部區域112之罩蓋102之一外表面上，而一第二光學元件可安置於面向內部區域112之罩蓋102之一內表面上。由一光電裝置110在一光學元件108之方向上發射之光可從裝置110位於其中之內部區域112穿過光學元件108且因此穿過罩蓋102。替代地或另外，從罩蓋102上方入射於一光學元件108上之光可穿過光學元件108而進入位於光學元件108下方之內部區域112。基板104之外側包括一或多個焊料球或其他導電接點114，該一或多個焊料球或導電接點114可藉由延伸穿過基板104之導電介層孔而電耦合至光電裝置110。
較佳地，從一光電裝置110發射之光(或待由模組中之光電裝置110偵測之光)穿過配置於裝置110上方之對應光學元件108且透過模組100之罩蓋102而離開(或進入)。然而，在一些情況中，光可不利地透過裝置之側而射出及/或雜散光可透過罩蓋102而進入且未首先穿過一光學元件108，此並非為吾人所要。為減少洩漏，間隔物106A、106B可由一不透明材料(例如(諸如)具有碳黑、染料、顏料或無機填充劑之環氧樹脂)組成。同樣地，罩蓋102可亦包括由一不透明材料組成以阻 斷未穿過光學元件108之雜散光的部分。
前述光電模組及其他類似模組之多個變動係可能的。例如，一些模組可包括多個相同類型之光電裝置及/或不同類型之光電裝置(例如一發光元件及一光偵測元件)。依此方式，可製造(例如)具有一光發射器及一光偵測器之近接型感測器模組。在一些實施方案中，兩個或兩個以上光電裝置配置於相同內部區域中或由一間隔物分離。一些模組除包括光電裝置之外，亦包括電子裝置(諸如微機電系統(例如麥克風))，或包括電子裝置(諸如微機電系統(例如麥克風))以替代光電裝置。
以下段落描述用於製造前述光電模組及其他類似模組之各種製造技術。在一些實施方案中，在一晶圓級程序中製造模組，使得多個模組(例如數百個或甚至數千個)可同時被製造。
作為一實例，圖2A展示包括一晶圓201上之複製光學元件208之一晶圓級光學器件結構202(例如一罩蓋基板)。晶圓201包括透明區域203及不透明區域205。各種技術可用於製造晶圓級光學器件結構202。在一些實施方案中，晶圓201由(例如)不透明區域205形成於其中之一透明晶圓(例如玻璃或一透明聚合晶圓)組成。替代地，晶圓201可由開口形成於其中且其中填充有一透明材料之一不透明材料(例如PCB材料)組成。根據構成晶圓201之材料，可使用(例如)化學蝕刻技術、渠溝分割或機械鑽孔來使開口形成於晶圓中。接著，使用一複製技術來將光學元件208定位於晶圓201上。例如，使用下文相對於圖3A至圖3E而更詳細描述之複製技術，一單一工具可用於在透明晶圓201之一或兩側上形成透鏡或其他光學元件208。在一些實施方案中，用於形成透鏡208之材料係透明的(至少對將從模組發射或由模組偵測之光之波長透明)，而用於填充晶圓201中之開口的材料係不透明的。例如，填充晶圓201中之開口的材料可由具有碳黑或其他染料、顏料 或填充劑之環氧樹脂組成。
接著，將罩蓋基板(例如光學器件結構202)附接至多個光電裝置安裝於其上之一印刷電路板(PCB)或其他基底基板。基底基板之外表面可包括一或多焊料球或其他導電接點，其可藉由延伸穿過基板之導電介層孔而電耦合至光電裝置。使用使罩蓋基板與基底基板分離之一間隔物結構來附接基底基板及罩蓋基板。結果係一晶圓堆疊，其包括基底基板上之一陣列之光電裝置，該等光電裝置之各者與罩蓋基板上之一各自光學元件(例如透鏡)對準。在將罩蓋基板附接至基底基板之前，可採用以下部分間隔物來製造該間隔物結構：一上間隔物層，其形成於罩蓋基板上；及一分離之下間隔物層，其形成於基底基板上。接著，使罩蓋基板之該上間隔物層對準及固定至基底基板之該下間隔物層。
作為一實例，圖2B係繪示一罩蓋基板202(例如晶圓級光學器件結構)及一分離基底基板204(例如PCB基板)的一示意圖，裝置210(例如光電裝置)配置於基底基板204上。另外，由上間隔物元件220組成之一上間隔物層及由下間隔物元件222組成之一下間隔物層分別固定於罩蓋基板202及基底基板204上。各種技術可用於在基板上配置上間隔物元件及下間隔物元件。在一第一技術中，分別在晶圓201之表面及基底基板204之表面上提供上間隔物元件220及下間隔物元件222作為預成形間隔物晶圓。使用一黏著劑(諸如膠水)來將間隔物固定至晶圓201及基板204。間隔物晶圓可由一不透明材料(例如一矽晶圓或含有碳黑之聚合物)組成。當使用預成形間隔物晶圓時，間隔物元件彼此鄰接為通孔已形成於其中之一單一晶圓之部分。通孔提供光電裝置或光學元件可配置於其中之開口。通孔之直徑可在約0.5mm至約2mm之間。替代地，通孔可具有一矩形形狀，其中各邊具有約0.5mm至約2mm之間之一長度。
替代地，在一第二技術中，使用一真空注射工具來形成上間隔物層及下間隔物層。例如，在一些實施方案中，一工具位於罩蓋基板202及/或基底基板204上，其中該工具提供將一UV固化或熱固化材料注入至其中之一間隔物元件模具。在固化之後，材料(例如含有碳黑之一不透明環氧樹脂)硬化以形成間隔物元件。下文相對於圖3A至圖3E而描述真空注射程序之進一步細節。間隔物元件之高度(其界定為相距於間隔物元件配置於其上之基板表面之距離)(不包括用於使間隔物元件保持於適當位置中之任何黏著劑之厚度)可在約150μm至約400μm之範圍內。例如，間隔物元件可為約200μm高、約250μm高、約300μm高、或約350μm高。間隔物元件之長度及寬度可在約100微米至約500微米之範圍內(如沿平行於間隔物配置於其上之基板表面之方向所量測)。在一些實施方案中，各間隔物之高度可對應於罩蓋晶圓與基底基板之間之總間隔之約一半距離。在其他實施方案中，間隔物元件之一者具有大於該間隔物元件固定至其之對應間隔物元件之高度的一高度。
在形成上間隔物元件及下間隔物元件之後，(例如)使用一熱穩定黏著劑(例如膠水、UV固化或熱固化環氧樹脂、或聚二甲基矽氧烷(PDMS))來將來自罩蓋基板202之各間隔物元件220連接至基底基板之一對應間隔物元件222。可將該黏著劑施加至上間隔物元件220、下間隔物元件222或兩者。例如，圖2C係一罩蓋基板202及基底基板204之一示意圖，其中已將黏著劑230施加至罩蓋基板202及基底基板204兩者上之間隔物元件之表面。當使用一膠水或PDMS作為黏著劑230時，首先將呈液態或溶液形式之黏著劑230沈積於間隔物元件之表面上。將上間隔物元件220接合至下間隔物元件222。接著，黏著劑230經固化使得黏著劑230凝固且將罩蓋基板202固定至基底基板204。根據所使用之材料，固化需要加熱黏著劑及/或使黏著劑暴露於紫外 光。可固化環氧樹脂之實例包括購自Masterbond®之UV10DCTK及UV15DC80。亦可使用其他環氧樹脂。黏著劑230之厚度可在約數微米至約數百微米之間之範圍內。據此，罩蓋基板202與基底基板204之間之總間隔距離(其包括黏著劑230之大致厚度)係在約300μm至約1100μm之間。在一些實施方案中，藉由接合上間隔物元件及下間隔物元件而產生之內部區域內之揮發性有機化合物(VOC)引起光電裝置之效率降低(例如，減少由發光裝置輸出之光)。為減少或防止此效應，可在固化聚合物之前實施一除氣程序，其中VOC透過聚合物而除氣。例如，晶圓堆疊可放置於一低壓環境(例如真空環境)中，使得VOC透過PDMS黏著層而除氣。隨著VOC被移除，可避免內部區域中之光電裝置之效率降低。
圖2D係繪示一晶圓堆疊的一示意圖，其中藉由將上間隔物元件220之各者之一自由端直接接合至下間隔物元件222之一者之一對應自由端而將罩蓋基板202固定至基底基板204。上間隔物部分與下間隔物部分之間之一薄固化黏著層230將上部分及下部分固定在一起。結果係一晶圓堆疊，其包括各與光學元件208(例如透鏡)之一各自者對準之一陣列之光電裝置210。光電裝置210及一些光學元件208含於內部區域212中。基底基板204之外表面可包括一或多焊料球或其他導電接點，其可藉由延伸穿過基板之導電介層孔而電耦合至光電裝置。使用此等預成形晶圓或真空注射技術來形成上間隔物元件及下間隔物元件可提供模組之高度之更大靈活性，以及光電裝置210與光學元件208(例如透鏡)之間之距離之更大靈活性。
在將罩蓋基板202固定至基底基板204之後，使晶圓堆疊沿分割線214分離以形成個別光電模組200，光電模組200之各者包括與附接至一透明罩蓋之一透鏡元件對準之一光電裝置(參閱圖2E)。特定言之，在分割線處形成延伸穿過罩蓋基板202及基底基板204之渠溝。可 藉由(例如)分割、微機械加工或雷射切割技術而形成渠溝。因此，前述技術可用於製造晶圓級尺度之多個模組200。
在圖2A至圖2E之所繪示實例中，在將光電裝置安裝至基底基板204之表面之後，附接將基底基板204(其中光電裝置安裝於其表面上)至間隔物元件222。在其他實施方案中，可在將光電裝置安裝至基底基板204之表面之前將間隔物元件222附接至基底基板204。類似地，可在將光學元件208安裝於罩蓋基板202之表面之前將間隔物元件220附接至罩蓋基板202。
如上文所解釋，在一些實施方案中，可藉由使用間隔物晶圓而提供部分間隔物元件220、222，該等間隔物晶圓之各者表示位於所得晶圓堆疊中之基板204與罩蓋202之間之總間隔之約一半高度。如前所述，間隔物晶圓包括對應於模組中之光學發射通道及/或光學偵測通道之開口。在一些實施方案中，罩蓋基板202上之部分間隔物220之高度可不同於基底基板晶圓204之部分間隔物222之高度。可亦依其他方式提供部分間隔物220、222。例如，可使用一真空注射技術來使部分間隔物220、222直接形成於基底基板204及罩蓋基板202上，如圖3A至圖3E中所展示。
圖3A至圖3E繪示一晶圓級程序，其中使用一組合之複製及真空注射工具來使被動光學元件及部分間隔物形成於一罩蓋基板302上。如圖3A中所展示，提供一PDMS真空密封卡盤342及一組合之複製及真空注射工具340。工具340包括分別對應於罩蓋基板302之透明區域301之位置的透鏡複製區域344A、344B。工具340亦包括對應於部分間隔物320之位置的間隔物複製區域346。透鏡複製區域344A、344B及間隔物複製區域346之尺寸分別對應於光學組件308A及部分間隔物320之所要尺寸(參閱圖3C)。
如由圖3A所指示，藉由在工具340之透鏡複製區域344A、344B 上提供一第一複製材料345而在罩蓋基板302之透明區域301上複製光學元件結構(例如透鏡)。複製材料345能夠從一液態或可塑性變形狀態變為一固態。複製材料之一實例係一UV固化或熱固化透明環氧樹脂。可將複製材料345灌入或施配至工具340之透鏡複製區域344A、344B上。如圖3A中所展示，使一罩蓋基板302與工具340之表面接觸，使得透鏡複製區域344A、344B位於罩蓋基板302之透明區域301上。此引起複製材料345被擠壓於界定透鏡複製區域344A、344B之工具340之區域與罩蓋基板302之表面之間。藉此，將透鏡複製區域344A、344B壓印於複製材料345上(參閱圖3B)。
接著，(例如)藉由UV固化或熱固化而固化(即，硬化)第一複製材料345。就UV固化複製材料而言，將UV輻射導引於第一複製材料處以硬化複製材料。UV輻射可從工具側入射(在該情況中，複製工具340需要對UV輻射透明)或從光學器件晶圓側入射。就熱固化複製材料而言，可藉由熱固化而硬化所注射之材料。
將一第二複製材料注入至真空密封卡盤342之一入口348中以在罩蓋基板302上形成部分間隔物320。該第二複製材料能夠從一液態或可塑性變形狀態變為一固態。該第二複製材料之一實例係實質上對由發光元件14發射及/或可由光偵測元件18偵測之光之波長不透明之一UV固化或熱固化聚合物。提供於真空密封卡盤342之出口352附近之一真空泵350促進該第二複製材料流入至複製工具340之間隔物複製區域346中且填充複製工具340之間隔物複製區域346。就UV固化複製材料而言，將UV輻射導引於該第二複製材料處以固化(即，硬化)該複製材料。UV輻射可從工具側入射(在該情況中，複製工具340需要對UV輻射透明)或從罩蓋基板側入射。就熱固化複製材料而言，可藉由熱固化而硬化所注射之材料。所注射之複製材料可形成間隔物結構之一連續柵格，使得複製之間隔物元件320形成於罩蓋基板302之非透明區 域上。
在形成複製之透鏡元件308A及真空注射之部分間隔物320之後，從工具340移除罩蓋基板302(參閱圖3C)。在一些實施方案中，一第二組透鏡元件308B形成於罩蓋基板302之透明區域301之第二側上(參閱圖3C)。可亦(例如)藉由一複製技術而形成第二組透鏡元件308B。
如圖3D中所展示，將部分間隔物322提供於基底基板304之表面上。如上文所解釋，可藉由將一間隔物晶圓(其具有對應於光學發射通道及光學偵測通道之開口)附接至基底基板304而提供部分間隔物322。替代地，可使用一真空注射技術來使部分間隔物322直接複製於基底基板304之表面上。在一些實施方案中，工具340可用於僅形成間隔物320、322或僅形成光學元件308A、308B。例如，在一些情況中，可使用一取放技術來形成光學元件308A、308B，但藉由真空注射而形成間隔物320、322。替代地，在一些情況中，藉由將間隔物晶圓附接至罩蓋基板及基底基板而提供間隔物320、322，但使用一複製技術來提供光學元件308A、308B。
接著，如圖3E中所展示，使罩蓋基板302與基底基板304對準且使部分間隔物320、322之自由端彼此附接(例如，使用一黏著劑)以形成一晶圓堆疊360。接著，可使晶圓堆疊360沿線314分離(例如，藉由分割)以形成多個光學編碼器模組。
在一些實施方案中，在罩蓋基板及基底基板上使用分離間隔物層亦允許在上間隔物層與下間隔物層之間併入一功能層。例如，圖4係繪示一晶圓堆疊的一示意圖，該晶圓堆疊包括固定至一基底基板404之一罩蓋基板402，其中由間隔物元件420組成之一上間隔物層及由間隔物元件422組成之一下間隔物層使罩蓋基板402與基底基板404分離。該晶圓堆疊亦包括配置於該上間隔物層與該下間隔物層之間之一功能層430。在本實例中，功能層430係具有多個通孔之一預成形晶 圓。各通孔提供從光電裝置410發射之光或從光學元件408進入模組之光穿過其之一孔隙440。孔係440可用於包括(例如)遠心透鏡系統之各種光學系統中。在光學感測器中，當裝置430係一影像感測器時，孔隙440判定聚焦於裝置430之影像平面上之一束光線之錐角。因此，孔隙440之尺寸判定如何使到達一影像感測器之一影像平面之導納光線準直。
功能層430可由(例如)一半導體(例如矽)、一印刷電路板或一聚合材料(例如具有碳黑之環氧樹脂)組成。功能層430之厚度可在約100微米至約1600微米之範圍內。可使用(例如)化學蝕刻或機械鑽孔來形成功能層430中之孔。在晶圓堆疊之製造期間，可在接合罩蓋基板402及基底基板404之前引進功能層430。例如，在罩蓋基板402形成上間隔物層之後，使用一熱穩定黏著劑(例如，先前所描述之膠水或PDMS)來將可呈一晶圓形式之功能層430之一第一側固定至間隔物元件420。功能層430中之各通孔之中心與罩蓋層402中之一對應光學元件408之一光軸對準。接著，該黏著劑經固化使得功能層430不可移動地固定至間隔物元件420。替代地，可依一類似方式使用該熱穩定黏著劑來透過間隔物元件422而將功能層430之該第一側固定至基底基板404。在光電裝置(例如一影像感測器或光源)存在於基底基板404上之情況中，各通孔與一對應光電裝置之一影像平面或發射面對準。可依任何順序將功能層430固定至間隔物元件420及間隔物元件422。此外，對準經執行以確保：相對於對應光學元件408或光電裝置410而適當地定位功能層430之通孔。
一些模組(例如相機模組)可包括一垂直堆疊之兩個或兩個以上罩蓋基板，其等之各者包括一或兩側上之光學元件(例如透鏡)。分離間隔物層可用於將各罩蓋基板接合至一相鄰罩蓋基板及/或將基底基板接合至一罩蓋基板。例如，圖5A係繪示一晶圓堆疊的一示意圖，該 晶圓堆疊具有使用分離間隔物層來接合之兩個罩蓋基板502、552。一第一罩蓋基板502包括形成於其各自表面之一或兩側上之複製光學元件508。透過一黏著層530(例如膠水、環氧樹脂或PDMS)而將由間隔物元件520組成之一上間隔物層固定至形成於一第二罩蓋基板552上之一下間隔物層522。第二罩蓋基板552亦可包括其各自表面之一或兩者上之複製光學元件558。透過一第二上間隔物層570及第二下間隔物層572而將接合罩蓋基板一起固定至基底基板504。一黏著層580(例如膠水、環氧樹脂或PDMS)使上層570結合至下層572。
可提供各間隔物層中之間隔物元件作為(例如)分離間隔物晶圓或藉由真空注射而提供各間隔物層中之間隔物元件，如上文所描述。在一些實施方案中，可使用一功能層來替代黏著層530、580之一或兩者。該功能層可包括具有待形成孔隙之通孔之一晶圓或印刷電路板，如上文相對於圖5A所描述。基底基板504可包括一或多個裝置510(例如光電裝置)且可由一印刷電路板或其他基板(例如矽晶圓)組成。
接著，形成穿過罩蓋基板502、552及基底基板504之開口(例如渠溝)以將晶圓堆疊分離成分離模組(例如光電模組)。渠溝應完全延伸穿過罩蓋基板502、552及基底基板504兩者之厚度。可藉由(例如)分割、微機械加工或雷射切割技術而沿分割線514形成渠溝。在本實例中，個別光電模組之各者包括與附接至罩蓋基板之光學元件508、558之垂直堆疊對準之一影像感測器510。在一些實施方案中，將光學元件及影像感測器之多個垂直堆疊併入至分離光電模組中以形成一陣列相機(例如一2×2陣列或任何其他M×N陣列)。例如，圖5B係繪示由圖5A之晶圓堆疊形成之一相機模組500的一示意圖，其中模組500包括一4×4陣列之光學元件508、558。
雖然前述實例包括各模組之內部區域中之一單一光電裝置(例如發光元件或光偵測元件)，但類似於前述技術之技術可用於製造在一 內部區域中包括兩個或兩個光電裝置(或其他電子裝置)之模組，該等光電裝置之各者與一或多個各自光學元件對準。此等模組(其可包括圍繞兩個或兩個以上光電裝置之不透明側壁，且不具有使發光元件彼此分離之一間隔物)可充當(例如)雙LED閃光燈模組。在一些實施方案中，該等模組亦可包括其他光電或光學組件。
在本發明之內文中，當參考一特定透明材料或組件時，其大體上係指實質上對由收容於模組中之一發光元件發射或可由收容於模組中之一光偵測元件偵測之光透明之材料或組件。同樣地，當參考一特定不透明材料或組件時，其大體上係指實質上對由收容於模組中之一發光元件發射或可由收容於模組中之一光偵測元件偵測之光不透明之材料或組件。
可在本發明之精神內進行各種修改。據此，其他實施方案係在技術方案之範疇內。
100‧‧‧模組
102‧‧‧罩蓋
104‧‧‧基板
106A‧‧‧間隔物
106B‧‧‧間隔物
108‧‧‧被動光學元件
110‧‧‧電路裝置/光電裝置
112‧‧‧內部區域
114‧‧‧導電接點
130‧‧‧黏著劑

Claims (29)

  1. 一種光電模組，其包含：一罩蓋基板，其包含一被動光學元件；一基底基板，其包含一光電裝置；一間隔物層，其將該罩蓋基板接合至該基底基板，其中該間隔物層包含固定至該罩蓋基板之一表面的複數個第一間隔物元件及固定至該基底基板之一表面的複數個第二間隔物元件，各第一間隔物元件透過一黏著層而接合至一對應第二間隔物元件，及其中該罩蓋基板、該基底基板及該間隔物層界定該模組之一內部區域，在該內部區域中，該光學元件與該光電裝置對準。
  2. 如請求項1之光電模組，其中該罩蓋基板包含對光之一特定波長或波長範圍透明之一透明區域，且該光學元件配置於該透明區域上。
  3. 如請求項1至2中任一項之光電模組，其中該被動光學元件包含一透鏡、一反射鏡或一漫射器，及其中該光電裝置包含：一發光元件，其經組態以發射具有該特定波長或波長範圍之光；或一光感測裝置，其經組態以感測具有該特定波長或波長範圍之光。
  4. 如請求項1至2中任一項之光電模組，其中該黏著層包含環氧樹脂或聚二甲基矽氧烷(PDMS)。
  5. 如請求項1至2中任一項之光電模組，其中該等第一間隔物元件之一或多者之一高度不同於該等第二間隔物元件之一或多者之一高度。
  6. 如請求項1至2中任一項之光電模組，其中該等第一間隔物元件 係一單一鄰接晶圓之部分。
  7. 如請求項1至2中任一項之光電模組，其中該等第二間隔物元件係一單一鄰接晶圓之部分。
  8. 如請求項1至2中任一項之光電模組，其中該等第一間隔物元件彼此分離。
  9. 如請求項1至2中任一項之光電模組，其中該等第二間隔物元件彼此分離。
  10. 如請求項1至2中任一項之光電模組，其中該等第一間隔物元件及該等第二間隔物元件由矽組成。
  11. 如請求項1至2中任一項之光電模組，其中該等第一間隔物元件及該等第二間隔物元件由環氧樹脂組成。
  12. 如請求項1至2中任一項之光電模組，其中該等第一間隔物元件之一高度係在約150μm至約400μm之間，且其中該等第二間隔物元件之一高度係在約150μm至約400μm之間。
  13. 如請求項1至2中任一項之光電模組，其中該黏著層之一厚度係在約5μm至約300μm之間。
  14. 如請求項1至2中任一項之光電模組，其進一步包含該複數個第一間隔物元件與該複數個第二間隔物元件之間之一功能層。
  15. 如請求項14之光電模組，其中該功能層包含複數個通孔，且其中各通孔與該等光學元件之一或多者之一光軸對準。
  16. 如請求項14之光電模組，其中該功能層由矽或環氧樹脂組成。
  17. 一種製造複數個光電裝置模組之晶圓級方法，該方法包含：提供包括透明區域之一罩蓋基板，該罩蓋基板在各透明區域上具有一各自被動光學元件；在該罩蓋基板之一表面上提供複數個第一間隔物元件，其中由一各自第一間隔物元件使相鄰被動光學元件彼此分離； 提供包括複數個光電裝置安裝於其上之一表面之一基底基板；在該基底基板之該表面上提供複數個第二間隔物元件，其中由一各自第二間隔物元件使相鄰光電裝置彼此分離；將該罩蓋基板上之各第一間隔物元件附接至該基底基板上之一對應第二間隔物元件以形成一晶圓堆疊，使得各被動光學元件與該等光電裝置之一對應者對準；及將該晶圓堆疊分離成複數個光電裝置模組，其中各光電裝置模組包括該等被動光學元件之至少一者及該等光電裝置之至少一者。
  18. 如請求項17之晶圓級方法，其中各被動光學元件包含一透鏡、一反射鏡或一漫射器，且其中各光電裝置包含一發光元件或一光感測元件。
  19. 如請求項17至18中任一項之晶圓級方法，其中提供該複數個第一間隔物元件包含：將一第一間隔物晶圓附接至該罩蓋基板以在該罩蓋基板上提供該等第一間隔物元件。
  20. 如請求項17至18中任一項之晶圓級方法，其中提供該複數個第二間隔物元件包含：將一第二間隔物晶圓附接至該基底基板以在該基底基板上提供該等第二間隔物元件。
  21. 如請求項17至18中任一項之晶圓級方法，其中提供該複數個第一間隔物元件包含：藉由使用一真空注射技術而使該等第一間隔物元件形成於該罩蓋基板上。
  22. 如請求項17至18中任一項之晶圓級方法，其中提供該複數個第二間隔物元件包含：藉由使用一真空注射技術而使該等第二間隔物元件形成於該基底基板上。
  23. 如請求項17至18中任一項之晶圓級方法，其進一步包含：藉由 一複製技術而使該等被動光學元件形成於該等透明區域上。
  24. 如請求項17至18中任一項之晶圓級方法，其中將該罩蓋基板上之該第一間隔物元件附接至該基底基板上之該對應第二間隔物元件包含：將一黏著劑施加至該第一間隔物元件之一自由端及/或該對應第二間隔物元件之一自由端。
  25. 如請求項17至18中任一項之晶圓級方法，其中施加該黏著劑包含：將一層聚二甲基矽氧烷(PDMS)施加至各第一間隔物元件之該自由端及/或各第二間隔物元件之該自由端；及固化該層PDMS以使該第一間隔物元件結合至該對應第二間隔物元件。
  26. 如請求項17至18中任一項之晶圓級方法，其中施加該黏著劑包含：將一層紫外線(UV)固化環氧樹脂或熱固化環氧樹脂施加至各第一間隔物元件之該自由端及/或各第二間隔物元件之該自由端；及固化該層UV固化環氧樹脂或熱固化環氧樹脂以使該第一間隔物元件結合至該對應第二間隔物元件。
  27. 如請求項17至18中任一項之晶圓級方法，其中將該罩蓋基板上之各第一間隔物元件附接至該基底基板上之一對應第二間隔物元件以形成一晶圓堆疊進一步包含：在該第一間隔物元件與該對應第二間隔物元件之間提供一功能層。
  28. 如請求項27之晶圓級方法，其中該功能層包含複數個通孔，且提供該功能層包含使各通孔與一對應光學元件之一光軸對準。
  29. 如請求項27之晶圓級方法，其進一步包含： 使該功能層之一第一側結合至該複數個第一間隔物元件；及使該功能層之一第二相對側結合至該複數個第二間隔物元件。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106783630A (zh) * 2015-11-22 2017-05-31 乾坤科技股份有限公司 晶圆级封装模块的制作方法
CN110868679A (zh) * 2018-08-27 2020-03-06 鑫创科技股份有限公司 麦克风封装结构

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101873132B1 (ko) 2013-11-22 2018-06-29 헵타곤 마이크로 옵틱스 피티이. 리미티드 컴팩트 광전자 모듈들
WO2015138495A1 (en) * 2014-03-11 2015-09-17 Osram Sylvania Inc. Light converter assemblies with enhanced heat dissipation
US9721837B2 (en) * 2015-04-16 2017-08-01 Intersil Americas LLC Wafer level optoelectronic device packages with crosstalk barriers and methods for making the same
US20160307881A1 (en) * 2015-04-20 2016-10-20 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Optical sensor module and method for manufacturing the same
KR101778848B1 (ko) * 2015-08-21 2017-09-14 엘지전자 주식회사 발광소자 패키지 어셈블리 및 이의 제조 방법
JP6964071B2 (ja) * 2015-08-27 2021-11-10 ヘプタゴン・マイクロ・オプティクス・プライベート・リミテッドHeptagon Micro Optics Pte. Ltd. ウエハ積層体、および、光学アセンブリを製造するためのウエハレベルの方法
ITUB20160888A1 (it) 2016-02-19 2017-08-19 Getters Spa Sistema led
CN107367328A (zh) * 2016-05-11 2017-11-21 原相科技股份有限公司 具有排气减压功能的光侦测装置
US10551596B2 (en) 2016-06-29 2020-02-04 Ams Sensors Singapore Pte. Ltd. Optical and optoelectronic assemblies including micro-spacers, and methods of manufacturing the same
DE102016118996A1 (de) * 2016-10-06 2018-04-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Herstellung von sensoren
JP2018180232A (ja) * 2017-04-12 2018-11-15 株式会社ダイセル 接着剤層付き光学部品アレイ
JP6838528B2 (ja) * 2017-08-31 2021-03-03 日亜化学工業株式会社 基板の製造方法と発光装置の製造方法
EP3811127A1 (en) * 2018-06-19 2021-04-28 AMS Sensors Singapore Pte. Ltd. Optical elements and wafers including optical elements
WO2020079118A1 (de) * 2018-10-17 2020-04-23 Osram Opto Semiconductors Gmbh Laservorrichtung und verfahren zur herstellung einer laser-vorrichtung
US20220109282A1 (en) * 2019-01-17 2022-04-07 Osram Opto Semiconductors Gmbh Method for obtaining electronic devices and electronic devices
CN113031128B (zh) * 2019-12-09 2023-09-29 觉芯电子(无锡)有限公司 晶圆级光学窗口及制作方法和具有该光学窗口的微镜装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04221200A (ja) * 1991-03-15 1992-08-11 Mitsui Constr Co Ltd ロックボルトの定着方法
KR100774775B1 (ko) * 2002-09-17 2007-11-07 앤터온 비.브이. 카메라 디바이스, 카메라 디바이스 제조 방법, 웨이퍼스케일 패키지 및 광학 어셈블리
JP4226340B2 (ja) 2003-01-10 2009-02-18 三菱電機株式会社 発光装置及び光センサ
CN100361317C (zh) * 2004-02-27 2008-01-09 矽品精密工业股份有限公司 具有支撑体的感光半导体封装件及其制法
US7750356B2 (en) 2005-05-04 2010-07-06 Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd. Silicon optical package with 45 degree turning mirror
CN101419323A (zh) * 2007-10-22 2009-04-29 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 微型相机模组及其制作方法
KR101353934B1 (ko) * 2007-12-27 2014-01-22 삼성전기주식회사 전기소자를 구비한 이미지센서 모듈 및 그 제조방법
WO2010020062A1 (en) * 2008-08-20 2010-02-25 Heptagon Oy Method of manufacturing a pluralty of optical devices
US8305699B2 (en) * 2009-09-23 2012-11-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Wafer-level lens module with extended depth of field and imaging device including the wafer-level lens module
DE102009055083B4 (de) * 2009-12-21 2013-12-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Optischer Schichtstapel und Verfahren zu dessen Herstellung
US9380928B2 (en) * 2011-06-06 2016-07-05 Fujikura Ltd. Structure of imaging part in electronic visualized catheter
US9716081B2 (en) 2012-05-17 2017-07-25 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Assembly of wafer stacks
WO2015041602A1 (en) 2013-09-23 2015-03-26 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Compact camera module arrangements that facilitate dam-and-fill and similar encapsulation techniques

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106783630A (zh) * 2015-11-22 2017-05-31 乾坤科技股份有限公司 晶圆级封装模块的制作方法
TWI682559B (zh) * 2015-11-22 2020-01-11 乾坤科技股份有限公司 晶圓級封裝模組的製作方法
CN110868679A (zh) * 2018-08-27 2020-03-06 鑫创科技股份有限公司 麦克风封装结构
US10728674B2 (en) 2018-08-27 2020-07-28 Solid State System Co., Ltd. Microphone package
TWI735843B (zh) * 2018-08-27 2021-08-11 鑫創科技股份有限公司 微機電系統麥克風封裝

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Publication number Publication date
US20160247976A1 (en) 2016-08-25
WO2015053706A1 (en) 2015-04-16
US10193026B2 (en) 2019-01-29

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