TW202349749A - 發光裝置之封裝結構 - Google Patents

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楊琇如
陳守龍
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晶智達光電股份有限公司
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    • H01S5/00—Semiconductor lasers
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Abstract

一種發光裝置之封裝結構包括封裝基板、半導體雷射以及調整層。半導體雷射位於封裝基板上並具有出光面及表面。表面相對於出光面，且半導體雷射透過表面電性連接封裝基板。調整層位於半導體雷射的出光面上。調整層包括封裝材料以及多個粒子，該些粒子位於封裝材料中。本創作也提供一種光發收裝置之封裝結構。

Description

發光裝置之封裝結構
本揭露是關於一種封裝結構，特別是關於一種發光裝置之封裝結構（例如發光裝置之封裝結構或者光發收裝置之封裝結構）。
垂直共振腔面射雷射 (Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL)是雷射元件的一種，由於其為磊晶面出光的結構優點，並隨著各種物聯網產品、智能電子產品及智能感測產品等更多應用需求浮現及市場需求驅動，VCSEL元件已逐步從網通產品市場拓展深入到各類智慧產品中(例如，光通訊光源模組、智慧平板手機\智慧耳機中的近接感測器 (Proximity Sensor)、深度\距離\3D感測器、先進駕駛輔助系統的光達感測器、微投影顯示器光源或面板、互動裝置中的眼動追蹤器 (Eye Tracker)等等產品中。
在前述目前大多數的應用產品中，由於產品開發及產品使用上的各種需求（例如：低成本、輕便易攜、小型化、與其他元件間的整合匹配性高、車用應用上的嚴格環境可靠度、長產品壽命、低電耗\長使用時間、高頻率電性驅動運作等），因此VCSEL裝置的封裝結構需針對不同應用產品的需求做對應性的調整。
在一些實施例中，提供一種發光裝置之封裝結構，其包括：封裝基板、半導體雷射以及調整層。半導體雷射具有出光面以及相對於出光面的表面，且半導體雷射透過表面電性連接封裝基板。調整層位於半導體雷射的出光面上，其中調整層包括封裝材料以及多個粒子，多個粒子位於封裝材料中。
在一些實施例中，調整層接觸該半導體雷射的出光面。
在一些實施例中，調整層更接觸該封裝基板。
在一些實施例中，發光裝置之封裝結構更包括支撐件，其中支撐件與封裝基板共同界定容置空間，半導體雷射位於容置空間內，且調整層位於支撐件上而覆蓋容置空間及半導體雷射。
在一些實施例中，發光裝置之封裝結構更包括支撐件，其中支撐件與封裝基板共同界定容置空間，半導體雷射與調整層位於該容置空間內，且調整層接觸半導體雷射的出光面。
在一些實施例中，發光裝置之封裝結構更包括透光封裝層，位於半導體雷射的出光面上，其中透光封裝層接觸半導體雷射的出光面以及封裝基板，且調整層位於透光封裝層上。
在一些實施例中，提供一種發光裝置之封裝結構，其包括：半導體雷射以及調整層。半導體雷射具有出光面以及表面，表面相對於出光面。半導體雷射的電極皆位於表面上，以與封裝基板電性連接。調整層位於半導體雷射的出光面上，其中調整層包括封裝材料以及多個粒子，該些粒子位於封裝材料中。
在一些實施例中，一種光發收裝置之封裝結構，包括：封裝基板、至少一發光元件、至少一收光元件以及封裝層。封裝基板具有第一部分、第二部分以及絕緣部分，絕緣部分位於第一部分與第二部分之間，且該第一部分具有彎折角度。發光元件位於封裝基板的第一部分上，發光元件具有出光面以及表面，表面相對於出光面，發光元件透過表面電性連接封裝基板。收光元件具有收光面，收光元件位於封裝基板的第二部分上而電性連接封裝基板。封裝層位於發光元件的出光面以及收光元件的收光面上，其中出光面的法線與收光面的法線不平行。
在一些實施例中，光發收裝置之封裝結構包括多個發光元件以及多個收光元件，封裝基板的第一部分更包括多個第一區域，絕緣部分更進一步位於該些第一區域之間，該些發光元件位於部分的不同的該些第一區域上，且該些發光元件透過接線電性連接至剩餘的不同的該些第一區域上。
在一些實施例中，從光發收裝置之封裝結構的頂視圖觀之，發光元件的頂部電極個別透過接線電性連接至位於二側的該些第一區域上，而發光元件位於不同的該些第一區域上，從而使發光元件的底部電極個別電性連接至其所在的該些第一區域上。
在一些實施例中，該第二部分更包括多個第二區域，絕緣部分更進一步位於該些第二區域之間，該些收光元件位於部分的不同的該些第二區域上，且該些收光元件透過接線電性連接至剩餘的不同的該些第二區域上。
在一些實施例中，從封裝結構的頂視圖觀之，收光元件的頂部電極個別透過接線電性連接至位於二側的該些第二區域上，而收光元件位於不同的該些第二區域上，從而使收光元件的底部電極個別電性連接至其所在的該些第二區域上。
在一些實施例中，光發收裝置之封裝結構包括多個發光元件以及多個收光元件，第一部分更包括多個第一區域，該絕緣部分更進一步位於該些第一區域之間，該些發光元件位於部分的不同的該些第一區域上，且該些發光元件透過接線電性連接至剩餘的相同的第一區域上。
在一些實施例中，從光發收裝置之封裝結構的頂視圖觀之，該些發光元件位於二側的該些第一區域上，而該些發光元件透過接線電性連接至位於中間的第一區域上。
在一些實施例中，該第二部分更包括多個第二區域，該絕緣部分更進一步位於該些第二區域之間，該些收光元件位於部分的不同的該些第二區域上，且該些收光元件透過接線電性連接至剩餘的相同的第二區域上。
在一些實施例中，從光發收裝置之封裝結構的頂視圖觀之，該些收光元件位於二側的該些第二區域上，而該些收光元件透過接線電性連接至位於中間的第二區域上。
在一些實施例中，該些發光元件的發光波長可為相同或不同。
在一些實施例中，發光元件係例如但不限為半導體雷射元件，發光元件為垂直共振腔面射型雷射 (VCSEL)，而收光元件為光偵測器積體電路 (Photo-Detector Integrated Circuit，PDIC)。
在一些實施例中，一種光發收裝置之封裝結構，包括：封裝基板、發光元件、收光元件以及封裝層。封裝基板具有第一部分、第二部分以及絕緣部分，絕緣部分位於第一部分與第二部分之間。發光元件位於封裝基板上並具有出光面以及表面，表面相對出光面，且發光元件透過表面電性連接封裝基板。收光元件具有收光面，其中收光元件電性連接封裝基板。封裝層包含第一封裝區域以及第二封裝區域，第一封裝區域位於發光元件的出光面上，且第二封裝區域位於收光元件的收光面上。其中第一封裝區域具有第一封裝表面，第二封裝區域具有第二封裝表面，且第一封裝表面的法線與第二封裝表面的法線之間不平行。
在一些實施例中，第一封裝區域具有第一凸出部，且第一封裝表面為第一凸出部的表面。
在一些實施例中，該第一封裝區域具有第一凸出部，該第二封裝區域具有第二凸出部，第一封裝表面為第一凸出部的表面，且第二封裝表面為第二凸出部的表面。
在一些實施例中，第一封裝區域具有第一凹入部，第一封裝表面為第一凹入部的表面，且第一凹入部係完全地對應發光元件的出光面。
在一些實施例中，第一封裝區域具有第一凹入部，第一封裝表面為第一凹入部的表面，且第一凹入部係部分地對應發光元件的出光面。
在一些實施例中，第一封裝區域具有第一成型部，第一成型部凸出於第一封裝表面。在一些實施例中，第一成型部係呈圓頂狀。
在一些實施例中，一種光發收裝置之封裝結構，包括：封裝基板、發光元件、收光元件以及封裝層。封裝基板具有第一部分、第二部分以及絕緣部分，絕緣部分位於第一部分與第二部分之間。發光元件位於封裝基板上並具有出光面以及表面，表面相對出光面，且發光元件透過表面電性連接封裝基板。收光元件具有收光面，其中收光元件電性連接封裝基板。封裝層包含第一封裝區域以及第二封裝區域，第一封裝區域位於發光元件的出光面上，第二封裝區域位於收光元件的收光面上，其中第一封裝區域具有第一封裝表面，第一封裝區域還具有第一成型部，第二封裝區域具有第二封裝表面，且第一成型部突出於第一封裝表面。在一些實施例中，第一成型部係呈圓頂狀。
在一些實施例中，封裝基板更包括環繞部，環繞第一部分、第二部分以及絕緣部分，從而圍繞封裝層。
在一些實施例中，光發收裝置之封裝結構更包括阻擋層，位於第一封裝區域與第二封裝區域之間。其中，阻擋層是由不透光材料所製成，例如塑膠或黑色環氧樹脂。
在一些實施例中，阻擋層的截面形狀非呈現矩形。
在一些實施例中，封裝層更具有間隙，間隙位於第一封裝區域與第二封裝區域之間。
在一些實施例中光發收裝置之封裝結構更包括支撐件，其中支撐件與封裝基板共同界定第一容置空間與第二容置空間，發光元件位於第一容置空間內，而收光元件位於第二容置空間內。第一容置空間具有第一開口，且第二容置空間具有一第二開口。其中，一部分的第一封裝表面自第一開口露出，且一部分的第二封裝表面自第二開口露出。另外，支撐件可以由不透光材料所製成，例如塑膠或黑色環氧樹脂。
在一些實施例中，一種光發收裝置之封裝結構包括：封裝基板、多個發光元件、至少一收光元件以及封裝層。封裝基板具有第一部分、第二部分以及絕緣部分，絕緣部分位於第一部分與第二部分之間。其中，第一部分具有多個區域，分別對應該些發光元件。各發光元件位於封裝基板上並具有出光面以及表面，表面相對出光面，且各發光元件透過表面電性連接該封裝基板。收光元件具有收光面，其中收光元件電性連接封裝基板。封裝層包含第一封裝區域以及第二封裝區域，第一封裝區域位於發光元件的出光面上，而第二封裝區域位於收光元件的收光面上。對應第一部分的多個區域的一些區域的第一封裝區域具有封裝表面，對應第一部分的多個區域的另一些區域的第一封裝區域具有封裝表面，而第二封裝區域具有第二封裝表面。其中，該些封裝表面的法線之間彼此不平行，且各該封裝表面的法線與該第二封裝表面的法線之間彼此亦不平行。
以下結合附圖對本申請之各實施例做出說明，目的是用以助於清楚理解，故應當將它們視作示範性說明。本說明書中的「在一個實施例」等用語不限於特定或相同的實施例，發明所屬技術領域中具有通常知識者應當認識到，可以對本申請之各實施例做出各種改變、組合或調整，而不會背離本申請之範圍和精神。
本說明書中使用的「第一」、「第二」、「第三」等名詞用語是用以標示及說明各對應實施例的特徵，並不必然具有任何順序、階層或前後的意思（例如，空間位置、時間順序、步驟順序等）。
本說明書中使用的「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「較低」、「較高」、「頂部」或「底部」等用詞，是用以描述各圖式中的一個元件對於另一元件（或一個結構對於另一結構）的空間分布相對關係。能理解的是，若將圖式所繪示的結構上下顛倒，則所敘述在「下」、「之下」、「較低」側的元件將會成為在「上」、「之上」、「較高」側的元件。
請參閱圖1，圖1係繪示根據本揭露第一實施例的發光裝置1之封裝結構的剖面示意圖。本實施例的發光裝置1之封裝結構包括：封裝基板200、半導體雷射1000以及調整層300。
半導體雷射1000具有出光面1001以及表面1002，表面1002相對於出光面1001，且半導體雷射1000透過表面1002電性連接封裝基板200。調整層300位於半導體雷射1000的出光面1001上，其中調整層300包括封裝材料301以及多個粒子302，其中粒子302摻雜於封裝材料301中，該些粒子302呈透光或半透光並散佈於封裝材料301中。
本實施例中，半導體雷射1000的底部電極連接至封裝基板200上的焊墊2002，且半導體雷射1000的頂部電極經打線接合 (wire bonding)至封裝基板200上的另一焊墊2004，從而與封裝基板200電性連接，其中，半導體雷射1000的底部電極與頂部電極具有不同電性。
請繼續參閱圖1，本實施例中，調整層300覆蓋半導體雷射1000，從而接觸半導體雷射1000的出光面1001以及封裝基板200。
藉此，可以變化粒子302於封裝材料301中的摻雜濃度或變化粒子尺寸，以變化發光裝置1的發光角度範圍或出光方向。
在一些實施例中，封裝基板200可為陶瓷基板、經射出成型或鑄模成形 (Molding)之塑膠基板、環氧玻璃複層基板 (FR4)、雙馬來醯亞胺-三氮雜環樹脂 (Bismaleimide Triazine，BT)基板、鋁基板 (MCPCB)、或其他具有導電線路之基板。基板中具有相應的設計導電結構（未示）以供電性連接用。
在一些實施例中，半導體雷射1000可以是垂直共振腔面射雷射 (Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL)晶片，用以提供雷射光源。
在一些實施例中，調整層300的封裝材料301可以是矽膠、環氧樹脂、混合形式的封裝材料或是可以做為封裝的膠材。
在一些實施例中，調整層300的粒子302可以是矽膠、玻璃粉末、填料或填充後可以改變光源角度的材料。
在一些實施例中，粒子302的尺寸範圍可能因為材料成分或形式不同而有不同的尺寸∘
在一些實施例中，粒子302的摻雜濃度會因材料成分或形式不同及最終需求的發光角度而有不同的摻雜濃度∘
請參閱圖2，圖2係繪示根據本揭露第二實施例的發光裝置1a之封裝結構的剖面示意圖。本實施例中，發光裝置1a之封裝結構更包括透光封裝層500，位於半導體雷射1000的出光面1001上，其中透光封裝層500接觸半導體雷射1000的出光面1001以及封裝基板200，且調整層300位於透光封裝層500上。
在一些實施例中，透光封裝層500的材料可以與調整層300的封裝材料301相同或不同。
請參閱圖3，圖3係繪示根據本揭露第三實施例的發光裝置1b之封裝結構的剖面示意圖。本實施例中，發光裝置1b之封裝結構更包括支撐件400，其中支撐件400與封裝基板200共同界定容置空間401，半導體雷射1000位於容置空間401內，且調整層300位於支撐件400上而覆蓋容置空間401及半導體雷射1000。
在一些實施例中，容置空間401可以充填一般空氣，也可以充填惰性氣體、氮氣或者維持真空。
請參閱圖4，圖4係繪示根據本揭露第四實施例的發光裝置1c之封裝結構的剖面示意圖。本實施例中，發光裝置1c之封裝結構同樣包括支撐件400，其中支撐件400與封裝基板200共同界定容置空間401。本實施例中，半導體雷射1000與調整層300係位於容置空間401內，且調整層300接觸半導體雷射1000的出光面1001。換句話說，本實施例中，調整層300係填入支撐件400與封裝基板200所共同界定的容置空間401中，並且覆蓋半導體雷射1000，從而接觸半導體雷射1000的出光面1001以及封裝基板200。
在一些實施例中，支撐件400的材料可以是矽膠、環氧樹脂、混合形式的材料、陶瓷材料（例如但不限於氧化鋁或氮化鋁）、金屬材料，或是任何可以做為支撐件的材料。
請參閱圖5，圖5係繪示根據本揭露第五實施例的發光裝置1d之封裝結構的剖面示意圖。本實施例中，發光裝置1d之封裝結構包括：半導體雷射1000以及調整層300。半導體雷射1000具有出光面1001以及表面1002，表面1002相對於出光面1001。半導體雷射1000的電極1003及電極1004皆位於表面1002上，以與封裝基板電性連接。調整層300位於半導體雷射1000的出光面1001上，其中調整層300包括封裝材料301以及多個粒子302，其中粒子302摻雜於封裝材料301中，該些粒子302呈透光或半透光並散佈於封裝材料301中。換句話說，本實施例中，半導體雷射1000為水平式電極架構，並透過覆晶製程設置於封裝基板上，從而達成晶片尺寸封裝 (Chip Scale Package，CSP)。
請參閱圖6A與圖6B。圖6A係未具有調整層300之發光裝置的發光角度示意圖。圖6B係根據圖6A之實施例更包含調整層300之發光裝置的發光角度示意圖。
如圖6A及圖6B所示，相較於未具有調整層300的封裝結構，根據本揭露一些實施例的封裝結構可使半導體雷射1000的發光角度由30度（-15度至+15度）增加至約60度（-30度至+30度），以滿足大出光角度範圍的發光裝置需求。
請參閱圖7A及圖7B，圖7A係繪示根據本揭露一實施例的光發收裝置2之封裝結構的剖面示意圖，圖7B係繪示根據圖7A實施例的光發收裝置2之封裝結構的上視圖。本實施例的光發收裝置2之封裝結構包括：封裝基板220、至少一發光元件1200、至少一收光元件R以及封裝層320。
本實施例中，發光元件1200與收光元件R的數量為1，但僅為例示，並不以此為限制。
請參閱圖7A，封裝基板220具有第一部分221、第二部分222以及絕緣部分223，絕緣部分223位於第一部分221與第二部分222之間，且第一部分221具有彎折角度α。換句話說，本實施例中，封裝基板220的第一部分221可再分為彎折部2211與延伸部2212，且封裝基板的彎折部2211與延伸部2212之間具有彎折角度α。
發光元件1200位於封裝基板220的第一部分221之彎折部2211上並具有出光面1201以及表面1202，表面1202相對出光面1201，且收光元件R位於封裝基板220的第二部分222上。
封裝層320位於發光元件1200的出光面1201以及收光元件R的收光面R1上。封裝層320具有一出光表面320a以及一收光表面320b，分別對應發光元件1200以及收光元件R。由於封裝基板的彎折部2211與延伸部2212之間具有彎折角度α，故使對應發光元件1200的出光表面320a之法線Na與對應收光元件R的收光表面320b的法線Nb不平行，即出光表面320a之法線Na與收光表面320b的法線Nb之間具有夾角β，其中β不為0度。在本實施例中，夾角β的角度值實質上等於彎折角度α的角度值，但本申請不以此為限。
請參閱圖7B，本實施例中，由上視圖觀之，封裝基板220的第一部分221可分為相連接的區域A、區域B（合稱區域AB）以及相連接的區域C、區域D（合稱區域CD），區域A與區域C之間具有絕緣部分223，且區域B與區域D之間亦具有絕緣部分223。封裝基板220的第二部分222可分為區域E與區域F，且區域E與區域F之間亦具有絕緣部分223。本實施例中，由上視圖觀之，絕緣部分223係呈現十字型，而將第一部分221的區域AB與區域CD相互分隔、將第二部分的區域E與區域F相互分隔、將第一部分221的區域AB與第二部分的區域E相互分隔以及將第一部分221的區域CD與第二部分的區域F相互分隔。本實施例中，發光元件1200位於第一部分221的區域A，發光元件1200的底部電極係電性連接至區域A的電極墊上，且發光元件1200的頂部電極係藉由接線W電性連接至區域C的電極墊上；對應地，收光元件R位於第二部分222的區域E，收光元件R的底部電極係電性連接至區域E的電極墊上，並且收光元件R的頂部電極藉由接線W電性連接至區域F的電極墊上。藉此，可個別完成發光元件1200及收光元件R與封裝基板220之間的電性連接。之後，再將封裝材料透過點膠方式包覆發光元件1200及收光元件R，封裝材料定型後形成封裝層320，從而可以得到光發收裝置2之封裝結構。在一些實施例中，如圖7A及圖7B所示，為了固定封裝材料於封裝基板220上，以使封裝材料可透過點膠方式包覆發光元件1200及收光元件R，光發收裝置2之封裝結構可更包括支撐件400（本實施例為一框型結構），設置於封裝基板220的外圍而環繞封裝基板220的第一部分221、第二部分222以及絕緣部分223。藉此，當使用點膠方式將封裝材料設置於封裝基板220上而包覆發光元件1200及收光元件R時，可以藉由支撐件400的配置，定位尚未定型而仍可能流動的封裝材料。
本實施例中，光發收裝置2之封裝結構係例如應用於近接感測器 (Proximity Sensor)。具體來說，透出光表面320a之法線與收光表面320b的法線之間具有夾角β，使得由發光元件1200射出的光線不會被鄰接於發光元件1200的收光元件R直接接收。如此，可以避免近接感測器在使用時（例如應用於手機或者其他電子裝置），由發光元件1200射出的光線直接被收光元件R接收，從而可以避免近接感測器的誤感應。因此，由發光元件1200所發出的光線可以由障礙物反射至收光元件R，從而讓近接感測器感測到障礙物的存在。
請參閱圖8，圖8係繪示根據本揭露另一實施例之光發收裝置2a之封裝結構的上視圖。本實施例之光發收裝置2a之封裝結構包括：封裝基板220、多個發光元件1200a、1200b、多個收光元件Ra、Rb以及封裝層320。
本實施例中，發光元件與收光元件的數量都是二個，但並不以此為限。此外，本實施例中，發光元件與收光元件的數量係相同，但亦不以此為限；在一些實施例中，也可以是一個發光元件搭配多個收光元件或者多個發光元件搭配一個收光元件。
本實施例中，封裝基板220的第一部分更包括多個第一區域（區域A’、B’、C’、D’），絕緣部分223更進一步位於該些第一區域之間，發光元件1200a、1200b位於部分的不同的該些第一區域上，且該些發光元件1200a、1200b透過接線W電性連接至剩餘的不同的該些第一區域上。如圖8所示，從光發收裝置2a之封裝結構的頂視圖觀之，發光元件1200a、1200b的頂部電極個別透過接線W電性連接至位於二側的該些第一區域（即區域A’及區域D’）上，而發光元件1200a、1200b位於不同的該些第一區域（即區域B’及區域C’）上，從而使發光元件1200a、1200b的底部電極個別電性連接至其所在的該些第一區域（即區域B’及區域C’）上。
類似地，本實施例中，第二部分更包括多個第二區域（區域E’、F’、G’、H’），絕緣部分223更進一步位於該些第二區域之間，該些收光元件Ra、Rb位於部分的不同的該些第二區域上，且該些收光元件Ra、Rb透過接線W個別電性連接至剩餘的不同的該些第二區域上。如圖8所示，從光發收裝置2a之封裝結構的頂視圖觀之，收光元件Ra、Rb的頂部電極個別透過接線W電性連接至位於二側的該些第二區域（即區域E’及區域H’）上，而收光元件Ra、Rb位於不同的該些第二區域（即區域F’及區域G’）上，從而使收光元件Ra、Rb的底部電極個別電性連接至其所在的該些第二區域（即區域F’及區域G’）上。
具體來說，本實施例中，第一部分的第一區域包含區域A’至區域D’，第二部分的第二區域包含區域E’至區域H’。發光元件1200a位於區域B’，發光元件1200a的底部電極係電性連接至區域B’的焊墊上，且發光元件1200a的正面電極係藉由接線W電性連接至區域A’的焊墊上；發光元件1200b位於區域C’，發光元件1200b的底部電極係電性連接至區域C’的焊墊上，且發光元件1200b的正面電極係藉由接線W電性連接至區域D’的焊墊上。對應地，收光元件Ra位於區域F’，收光元件Ra的底部電極係電性連接至區域F’的焊墊上，且收光元件Ra的正面電極藉由接線W電性連接至區域E’的焊墊上；收光元件Rb位於區域G’，收光元件Rb的底部電極係電性連接至區域G’的焊墊上，且收光元件Rb的正面電極藉由接線W電性連接至區域H’的焊墊上。因此，透過本實施例，可達成發光元件1200a與發光元件1200b之間的獨立電極配置以及收光元件Ra與收光元件Rb之間的獨立電極配置。
請參閱圖9，圖9係繪示根據本揭露又一實施例的光發收裝置2b之封裝結構的上視圖。本實施例的光發收裝置2b之封裝結構包括：封裝基板220、多個發光元件1200c、1200d、多個收光元件Rc、Rd以及封裝層320。
本實施例中，發光元件與收光元件的數量同樣也都是二個，但並不以此為限。
本實施例中，第一部分221更包括多個第一區域，絕緣部分223更進一步位於該些第一區域之間，該些發光元件1200c、1200d位於部分的不同的該些第一區域上，且該些發光元件1200c、1200d透過接線W電性連接至剩餘的相同的該第一區域上。如圖9所示，從光發收裝置2b之封裝結構的頂視圖觀之，該些發光元件1200c、1200d位於二側的該些第一區域上，且該些發光元件1200c、1200d透過接線W電性連接至位於中間的該第一區域上。
類似地，本實施例中，第二部分222更包括多個第二區域，該絕緣部分223更進一步位於該些第二區域之間，該些收光元件Rc、Rd位於部分的不同的該些第二區域上，且該些收光元件Rc、Rd透過接線W電性連接至剩餘的相同的該第二區域上。如圖9所示，從光發收裝置2b之封裝結構的頂視圖觀之，該些收光元件Rc、Rd位於二側的該些第二區域上，且該些收光元件Rc、Rd透過接線W電性連接至位於中間的該第二區域上。
本實施例中，第一部分221的第一區域包含區域A’’-C’’，第二部分222的第二區域包含區域D’’-F’’。發光元件1200c位於區域A’’，發光元件1200c的底部電極係電性連接至區域A’’的焊墊上，且發光元件1200c的正面電極係藉由接線W電性連接至區域B’’的焊墊上；發光元件1200d位於區域C’’，發光元件1200d的底部電極係電性連接至區域C’’的焊墊上，且發光元件1200d的正面電極係藉由接線W同樣地電性連接至區域B’’的焊墊上。對應地，收光元件Rc位於區域D’’，收光元件Rc的底部電極係電性連接至區域D’’的焊墊上，且收光元件Rc的正面電極藉由接線W電性連接至區域E’’的焊墊上；收光元件Rd位於區域F’’，收光元件Rd的底部電極係電性連接至區域F’’的焊墊上，且收光元件Rd的正面電極藉由接線W電性連接至區域E’’的焊墊上。因此，透過本實施例，可達成發光元件1200c與發光元件1200d之間的共電極配置以及收光元件Rc與收光元件Rd之間的共電極配置。
在一些實施例中，該些發光元件的發光波長可為相同或不同。
在一些實施例中，發光元件係例如但不限為半導體雷射元件，發光元件可以是垂直共振腔面射型雷射 (VCSEL)，而收光元件可以是光偵測器積體電路 (Photo-Detector Integrated Circuit，PDIC)。
請參閱圖10，圖10係繪示根據本揭露第六實施例的光發收裝置3之封裝結構的剖面示意圖。本實施例的光發收裝置3之封裝結構包括：封裝基板230、發光元件1300、收光元件R以及封裝層330。
封裝基板230具有第一部分231、第二部分232以及絕緣部分233，絕緣部分233位於第一部分231與第二部分232之間。發光元件1300位於該封裝基板230上並具有出光面1301以及表面1302，表面1302相對出光面1301，且發光元件1300透過表面1302電性連接封裝基板230。收光元件R具有收光面R1，其中收光元件R電性連接封裝基板230。封裝層330包含第一封裝區域331以及第二封裝區域332，第一封裝區域331位於發光元件1300的出光面1301上，且第二封裝區域332位於收光元件R的收光面R1上。其中第一封裝區域331具有第一封裝表面3311，第二封裝區域332具有第二封裝表面3321，且第一封裝表面3311的法線N1與第二封裝表面3321的法線N2之間不平行。
請繼續參閱圖10，在本實施例中，該第一封裝區域331具有第一凸出部3312，且第一封裝表面3311為第一凸出部3312的表面。
另外，在本實施例中，第一凸出部3312係呈一斜面，且該斜面係自封裝層320的第一封裝區域331朝向第二封裝區域332爬升，但並不以此為限。
本實施例中，光發收裝置3之封裝結構係同樣地應用於近接感測器。具體來說，透過第一封裝表面3311的法線N1與第二封裝表面3321的法線N2之間不平行，使得由發光元件1300射出的光線不會被鄰接於發光元件1300的收光元件R直接接收。如此，可以避免近接感測器在使用時（例如應用於手機或者其他電子裝置），由發光元件1300射出的光線直接被收光元件R接收，從而可以避免近接感測器的誤感應。因此，由發光元件1300所發出的光線可以由障礙物反射至收光元件R，從而讓近接感測器感測到障礙物的存在。
請參閱圖11，圖11係繪示根據本揭露第七實施例的光發收裝置3a之封裝結構的剖面示意圖。本實施例中，第一封裝區域331具有第一凸出部3312，第二封裝區域332具有第二凸出部3322，第一封裝表面3311為第一凸出部3312的表面，且第二封裝表面3321為第二凸出部3322的表面。另外，在本實施例中，第一凸出部3312與第二凸出部3322係皆呈一斜面，且第一凸出部3312的斜面係自封裝層320的第一封裝區域331朝向第二封裝區域332爬升，第二凸出部3322的斜面係自封裝層320的第二封裝區域332朝向第一封裝區域331爬升，進而使得第一凸出部3312的最高點與第二凸出部3322的最高點相互鄰接，但並不以此為限。
請參閱圖12，圖12係繪示根據本揭露第八實施例的光發收裝置3b之封裝結構的剖面示意圖。在一些實施例中，第一封裝區域331具有第一凹入部3313，且第一封裝表面3311為第一凹入部3313的表面。本實施例中，第一凹入部3313係完全地對應發光元件1300的出光面1301。換句話說，本實施例中，發光元件1300的整個出光面1301都在第一凹入部3313的範圍內。
請參閱圖13，圖13係繪示根據本揭露第九實施例的光發收裝置3c之封裝結構的剖面示意圖。在一些實施例中，第一封裝區域331具有第一凹入部3313，且第一封裝表面3311為第一凹入部3313的表面。並且，本實施例中，第一凹入部3313係部分地對應發光元件1300的出光面1301。換句話說，本實施例中，發光元件1300的部分出光面1301在第一凹入部3313的範圍內。
請參閱圖14，圖14係繪示根據本揭露第十實施例的光發收裝置3d之封裝結構的剖面示意圖。在一些實施例中，第一封裝區域331具有第一成型部3312b，第一成型部3312b凸出於第一封裝表面3311。本實施例中，第一成型部3312b係呈圓頂狀，但並不以此為限。
請參閱圖15，圖15係繪示根據本揭露第十一實施例的光發收裝置4之封裝結構的剖面示意圖。本實施例的光發收裝置4之封裝結構包括：封裝基板240、發光元件1400、收光元件R以及封裝層340。
封裝基板240具有第一部分241、第二部分242以及絕緣部分243，絕緣部分243位於第一部分241與第二部分242之間。發光元件1400位於封裝基板240上並具有出光面1401以及表面1402，表面1402相對出光面1401，且發光元件1400透過表面1402電性連接封裝基板240。收光元件R具有收光面R1，其中收光元件R電性連接封裝基板240。封裝層340包含第一封裝區域341以及第二封裝區域342，第一封裝區域341位於發光元件1400的出光面1401上，第二封裝區域342位於收光元件R的收光面R1上，其中第一封裝區域341具有第一封裝表面3411，第一封裝區域341還具有第一成型部3412，第二封裝區域342具有第二封裝表面3421，且第一成型部3412突出於第一封裝表面3411。本實施例中，第一成型部3412係呈圓頂狀，但並不以此為限。
請參閱圖16，圖16係繪示根據本揭露第十二實施例的光發收裝置4a之封裝結構的剖面示意圖。相較於第十一實施例，本實施例的封裝基板240a更包括環繞部244，環繞第一部分241、第二部分242以及絕緣部分243，從而圍繞封裝層340。
請參閱圖17，圖17係繪示根據本揭露第十三實施例的光發收裝置4b之封裝結構的剖面示意圖。相較於第十一實施例，本實施例的光發收裝置4b之封裝結構更包括一阻擋層BL，位於該第一封裝區域341與該第二封裝區域342之間。其中，阻擋層BL是由不透光材料所製成，例如塑膠或黑色環氧樹脂。藉此，可透過位於該第一封裝區域341與該第二封裝區域342之間的阻擋層BL將光線吸收，從而避免由發光元件1400所射出的側向光線直接被收光元件R接收而造成近接感測器的感測誤差。
在一些實施例中，阻擋層BL的截面形狀非呈現矩形。換句話說，在一些實施例中，阻擋層BL的截面形狀也可以是梯形或者不規則形。
請參閱圖18，圖18係繪示根據本揭露第十四實施例的光發收裝置4c之封裝結構的剖面示意圖。相較於第十一實施例，本實施例的光發收裝置4c之封裝結構的封裝層340更具有間隙GS，位於該第一封裝區域341與該第二封裝區域342之間。藉此，可透過第一封裝區域341與第二封裝區域342之間的間隙GS，使得由發光元件1400所射出的側向光線需經過封裝層340的第一封裝區域341、間隙GS以及封裝層340的第二封裝區域342，而由於封裝層340與間隙GS具有不同折射率，由發光元件1400所射出的側向光線較不易直接被收光元件R接收，從而避免造成近接感測器的感測誤差。
請參閱圖19，圖19係繪示根據本揭露第十五實施例的光發收裝置4d之封裝結構的剖面示意圖。在一些實施例中，光發收裝置4d之封裝結構更包括一支撐件400a，其中該支撐件400a與封裝基板240共同界定第一容置空間401a與第二容置空間402a，發光元件1400位於第一容置空間401a內，而收光元件R位於第二容置空間402a內。第一容置空間401a具有第一開口401a1，且第二容置空間402a具有第二開口402a1。其中，一部分的第一封裝表面3411自第一開口401a1露出，且一部分的第二封裝表面3421自第二開口402a1露出。換句話說，本實施例中，一部分的第一封裝表面3411係被支撐件400a遮擋，且一部分的第二封裝表面3421亦同樣地被支撐件400a遮擋。支撐件400a可以由不透光材料所製成，例如塑膠或黑色環氧樹脂。藉此，依據本實施例，可透過支撐件400a遮擋部分的第一封裝表面3411以及部分的第二封裝表面3421，從而使得由發光元件1400所射出的不易直接被收光元件R接收，從而避免造成近接感測器的感測誤差。
請參閱圖20A及圖20B，圖20A係繪示根據本揭露第十六實施例的光發收裝置5之封裝結構的剖面示意圖，圖20B繪示根據本揭露第十六實施例的光發收裝置5之封裝結構的上視圖。本實施例的光發收裝置5之封裝結構包括：封裝基板250、多個發光元件1500a、1500b、至少一收光元件R以及封裝層350。
本實施例中，發光元件1500a、1500b的數量是二個，而收光元件R的數量是一個，從而構成單一收光元件搭配多個發光元件的態樣，但並不以此為限。
封裝基板250具有第一部分251、第二部分252以及絕緣部分253，絕緣部分253位於第一部分251與第二部分252之間。其中，第一部分251具有多個區域，分別對應該些發光元件1500a、1500b。各發光元件1500a、1500b並位於封裝基板250上具有出光面1501以及表面1502，表面1502相對出光面1501，且各發光元件1500a、1500b透過表面1502電性連接該封裝基板250。收光元件R具有收光面R1，其中收光元件R電性連接封裝基板250。
本實施例中，請同時參照圖20A及圖20B，第一部分251的區域B1對應發光元件1500a，而第一部分251的區域C1對應發光元件1500b。具體而言，請參閱圖20B，本實施例中，發光元件1500a位於區域B1，發光元件1500a的底部電極係電性連接至區域B1的焊墊上，且發光元件1500a的正面電極係藉由接線W電性連接至區域A1的焊墊上；發光元件1500b位於區域C1，發光元件1500b的底部電極係電性連接至區域C1的焊墊上，且發光元件1500b的正面電極係藉由接線W電性連接至區域D1的焊墊上。對應地，收光元件R位於區域E1，收光元件R的底部電極係電性連接至區域E1的焊墊上，且收光元件R的正面電極藉由接線W電性連接至區域F1的焊墊上。
封裝層350包含第一封裝區域351以及第二封裝區域352，第一封裝區域351位於發光元件1500a、1500b的出光面1501上，而第二封裝區域352位於收光元件R的收光面R1上。
請再次參閱圖20A及圖20B。對應區域A1與區域B1的第一封裝區域351具有封裝表面3511a，對應區域C1與區域D1的第一封裝區域351具有封裝表面3511b，而第二封裝區域352具有第二封裝表面3521。換句話說，本實施例中，第一封裝區域351對應到第一部分251的區域A1與區域B1的表面為封裝表面3511a，第一封裝區域351對應到第一部分251的區域C1與區域D1的表面為封裝表面3511b，而第二封裝區域352對應到第二部分252的區域E1與區域F1的表面為第二封裝表面3521。其中，該些封裝表面3511a、3511b的法線N1a、N1b之間彼此不平行，且各該封裝表面3511a、3511b的法線N1a、N1b與該第二封裝表面3521的法線N2之間彼此亦不平行。
本實施例中，光發收裝置5之封裝結構係同樣地應用於近接感測器。具體來說，透過該些封裝表面3511a、3511b的法線N1a、N1b之間彼此不平行，且各該封裝表面3511a、3511b的法線N1a、N1b與該第二封裝表面3521的法線N2之間彼此亦不平行，使得由發光元件1500a、1500b射出的光線不會被鄰接於發光元件1500a、1500b的收光元件R直接接收。如此，可以避免近接感測器在使用時（例如應用於手機或者其他電子裝置），由發光元件1500a、1500b射出的光線直接被收光元件R接收，從而可以避免近接感測器的誤感應。因此，由發光元件1500a、1500b所發出的光線可以由障礙物反射至收光元件R，從而讓近接感測器感測到障礙物的存在。
1,1a,1b,1c,1d:發光裝置 2,2a,2b,3,3a,3b,3c,3d,4,4a,4b,4c,4d,5:光發收裝置 1000:半導體雷射 1001,1201,1301,1401,1501:出光面 1002,1202,1302,1402,1502:表面 1003,1004:電極 1200,1200a,1200b,1200c,1200d,1300,1400,1500a,1500b:發光元件 200,220,230,240,240a,250:封裝基板 2002:焊墊 2004:焊墊 221,231,241,251:第一部分 2211:彎折部 2212:延伸部 222,232,242,252:第二部分 223,233,243,253:絕緣部分 244:環繞部 300:調整層 301:封裝材料 302:粒子 320,330,340,350:封裝層 320a:出光表面 320b:收光表面 331,341,351:第一封裝區域 3511a,3511b:封裝表面 3311,3411:第一封裝表面 3312:第一凸出部 3312b,3412:第一成型部 3313:第一凹入部 332,342,352:第二封裝區域 3321,3421,3521:第二封裝表面 3322:第二凸出部 400,400a:支撐件 401:容置空間 401a:第一容置空間 401a1:第一開口 402a:第二容置空間 402a1:第二開口 500:透光封裝層 A,B,AB,C,D,CD,E,F,A’,B’,C’,D’,E’,F’,G’,H’,A’’,B’’,C’’,D’’,E’’,F’’,A1,B1,C1,D1,E1,F1:區域 BL:阻擋層 GS:間隙 Na,Nb,N1,N1a,N1b,N2:法線 R,Ra,Rb,Rc,Rd:收光元件 R1:收光面 W:接線 α:彎折角度 β:夾角
圖1係繪示根據本揭露第一實施例的發光裝置之封裝結構的剖面示意圖。 圖2係繪示根據本揭露第二實施例的發光裝置之封裝結構的剖面示意圖。 圖3係繪示根據本揭露第三實施例的發光裝置之封裝結構的剖面示意圖。 圖4係繪示根據本揭露第四實施例的發光裝置之封裝結構的剖面示意圖。 圖5係繪示根據本揭露第五實施例的發光裝置之封裝結構的剖面示意圖。 圖6A係一未具有調整層之發光裝置的發光角度示意圖。 圖6B係根據圖6A之實施例更包含調整層之發光裝置的發光角度示意圖。 圖7A係繪示根據本揭露一實施例的光發收裝置之封裝結構的剖面示意圖。 圖7B係繪示根據本揭露一實施例的光發收裝置之封裝結構的上視圖。 圖8係繪示根據本揭露另一實施例的光發收裝置之封裝結構的上視圖。 圖9係繪示根據本揭露又一實施例的光發收裝置之封裝結構的上視圖。 圖10係繪示根據本揭露第六實施例的光發收裝置之封裝結構的剖面示意圖。 圖11係繪示根據本揭露第七實施例的光發收裝置之封裝結構的剖面示意圖。 圖12係繪示根據本揭露第八實施例的光發收裝置之封裝結構的剖面示意圖。 圖13係繪示根據本揭露第九實施例的光發收裝置之封裝結構的剖面示意圖。 圖14係繪示根據本揭露第十實施例的光發收裝置之封裝結構的剖面示意圖。 圖15係繪示根據本揭露第十一實施例的光發收裝置之封裝結構的剖面示意圖。 圖16係繪示根據本揭露第十二實施例的光發收裝置之封裝結構的剖面示意圖。 圖17係繪示根據本揭露第十三實施例的光發收裝置之封裝結構的剖面示意圖。 圖18係繪示根據本揭露第十四實施例的光發收裝置之封裝結構的剖面示意圖。 圖19係繪示根據本揭露第十五實施例的光發收裝置之封裝結構的剖面示意圖。 圖20A繪示根據本揭露第十六實施例的光發收裝置之封裝結構的剖面示意圖。 圖20B繪示根據本揭露第十六實施例的光發收裝置之封裝結構的上視圖。
1:發光裝置
1000:半導體雷射
1001:出光面
1002:表面
200:封裝基板
2002:焊墊
2004:焊墊
300:調整層
301:封裝材料
302:粒子

Claims (11)

  1. 一種封裝結構，包括： 封裝基板； 半導體雷射位於該封裝基板上並具有出光面以及表面，該表面相對於該出光面，且該半導體雷射透過該表面電性連接該封裝基板；以及 調整層，位於該半導體雷射的該出光面上，其中該調整層包括封裝材料以及多個粒子位於該封裝材料中。
  2. 如請求項1所述之封裝結構，其中該調整層接觸該半導體雷射的該出光面。
  3. 如請求項2所述之封裝結構，其中該調整層更接觸該封裝基板。
  4. 如請求項1所述之封裝結構，更包括支撐件，其中該支撐件與該封裝基板共同界定容置空間，該半導體雷射位於該容置空間內，且該調整層位於該支撐件上而覆蓋該容置空間及該半導體雷射。
  5. 如請求項1所述之封裝結構，更包括支撐件，其中該支撐件與該封裝基板共同界定容置空間，該半導體雷射與該調整層位於該容置空間內，且該調整層接觸該半導體雷射的該出光面。
  6. 如請求項1所述之封裝結構，更包括透光封裝層，位於該半導體雷射的該出光面上，其中該透光封裝層接觸該半導體雷射的該出光面以及該封裝基板，且該調整層位於該透光封裝層上。
  7. 一種封裝結構，包括： 封裝基板，具有第一部分、第二部分以及絕緣部分，且該絕緣部分位於該第一部分與該第二部分之間； 至少一發光元件位於該封裝基板的該第一部分上，該至少一發光元件具有出光面以及表面，該表面相對該出光面，且該至少一發光元件透過該表面電性連接該封裝基板； 至少一收光元件，具有收光面，其中該至少一收光元件位於該封裝基板的該第二部分上而電性連接該封裝基板；以及 封裝層，位於該至少一發光元件的該出光面以及該至少一收光元件的該收光面上； 其中，該出光面的法線與該收光面的法線不平行。
  8. 一種封裝結構，包括： 封裝基板，具有第一部分、第二部分以及絕緣部分，該絕緣部分位於該第一部分與該第二部分之間； 發光元件位於該封裝基板上，具有出光面以及表面，該表面相對該出光面，且該發光元件透過該表面電性連接該封裝基板； 收光元件，具有收光面，其中該收光元件電性連接該封裝基板；以及 封裝層，包含第一封裝區域以及第二封裝區域，該第一封裝區域位於該發光元件的該出光面上，該第二封裝區域位於該收光元件的該收光面上，其中該第一封裝區域具有第一封裝表面，該第二封裝區域具有第二封裝表面，且該第一封裝表面的法線與該第二封裝表面的法線之間不平行。
  9. 如請求項8所述之封裝結構，其中該第一封裝區域具有第一凸出部，且該第一封裝表面為該第一凸出部的表面。
  10. 如請求項8所述之封裝結構，其中該第一封裝區域具有第一凸出部，該第二封裝區域具有第二凸出部，該第一封裝表面為該第一凸出部的表面，且該第二封裝表面為該第二凸出部的表面。
  11. 如請求項8所述之封裝結構，其中該第一封裝區域具有第一凹入部，該第一封裝表面為該第一凹入部的表面，且該第一凹入部係完全地對應該發光元件的該出光面。
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