TWI651561B - 具有屏蔽以減少光漏或漫射光的光電模組及此模組之製造方法 - Google Patents

具有屏蔽以減少光漏或漫射光的光電模組及此模組之製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI651561B
TWI651561B TW103125895A TW103125895A TWI651561B TW I651561 B TWI651561 B TW I651561B TW 103125895 A TW103125895 A TW 103125895A TW 103125895 A TW103125895 A TW 103125895A TW I651561 B TWI651561 B TW I651561B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
transparent
wafer
optical
spacer
module
Prior art date
Application number
TW103125895A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201512731A (zh
Inventor
哈特牧 魯德曼
賽門 古柏瑟
蘇珊妮 威士登厚佛
史蒂芬 黑姆葛納
珍斯 吉傑
蘇 易
森瓊 金
約翰Ａ 畢達倫
王季
齊權 余
凱華 梁
Original Assignee
新加坡商海特根微光學公司
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 新加坡商海特根微光學公司 filed Critical 新加坡商海特根微光學公司
Publication of TW201512731A publication Critical patent/TW201512731A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI651561B publication Critical patent/TWI651561B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14623—Optical shielding
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0085—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing wafer level optics
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/22—Absorbing filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93—Batch processes
    • H01L24/94—Batch processes at wafer-level, i.e. with connecting carried out on a wafer comprising a plurality of undiced individual devices
    • 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
    • H01L25/50—Multistep manufacturing processes of assemblies consisting of devices, each device being of a type provided for in group H01L27/00 or H01L29/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0203—Containers; Encapsulations, e.g. encapsulation of photodiodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/054—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • H01L31/0543—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means comprising light concentrating means of the refractive type, e.g. lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483—Containers
    • H01L33/486—Containers adapted for surface mounting
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/51—Housings
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/57—Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12041—LED
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12042—LASER
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12043—Photo diode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12044—OLED
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators

Abstract

本發明提供光電模組，其等包含一光電裝置及一透明蓋。在該透明蓋之側壁上提供一非透明材料，其可幫助減少來自該透明蓋之側的光漏，或可幫助減少漫射光射入該模組。可(例如)以晶圓級製程來製造該等模組。在一些實施方案中，於一透明晶圓中形成諸如溝渠之開口。接著可使用(例如)一真空注射工具，以一非透明材料填充該等溝渠。當隨後將包含該溝渠經填充之透明晶圓之一晶圓堆疊分離成個別模組時，結果係各模組可包含具有被該非透明材料覆蓋之側壁之一透明蓋。

Description

具有屏蔽以減少光漏或漫射光的光電模組及此模組之製造方法
本揭示內容係關於具有屏蔽以減少光漏或漫射光的光電模組及此等模組之製造方法。
智慧型電話及其他裝置有時包含微型化光電模組，諸如光模組、感測器或相機。光模組可包含發射光使其穿過一透鏡至裝置外之一發光元件，諸如一發光二極體(LED)、一紅外(IR)LED、一有機LED(OLED)、一紅外(IR)雷射或一垂直腔面發射雷射(VCSEL)。其他模組可包含一光偵測元件。例如，CMOS及CCD影像感測器可用於主攝像頭或前置攝像頭。同樣地，近接感測器及環境光感測器可包含一感光元件，諸如一光二極體。發光模組及光偵測模組以及相機可以各種組合方式使用。因此，例如，一光模組(諸如一閃光模組)可組合具有一成像感測器之一相機使用。組合光偵測模組之發光模組亦可用於其它應用，諸如手勢辨識或IR照明。
如圖1中所示，當將一光電模組10整合至一裝置(諸如一智慧型電話)中時之一挑戰在於如何減少來自該光模組中之光源16之光漏14，或例如在感測器或相機之情況中如何阻止入射之漫射光的照射。較佳地，發射自光源16之光(或將被該模組中之一感測器偵測之光)應穿過 透鏡12並直接出射(或射入)穿過模組10之透明蓋18。然而，在一些情況中，一些光14出射(或射入)透明蓋18之側，此可能係非合意的。
本揭示內容描述包含一光電裝置(例如，一發光或光偵測元件)及一透明蓋之各種光電模組。在透明蓋之側壁上提供非透明材料，其在一些實施方案中可幫助減少來自透明蓋之側之光漏。
此外，描述用於製造模組之各種技術。在一些實施方案中，以一晶圓級製程製造該等模組，其中將兩個或更多個晶圓附接至彼此以形成一晶圓堆疊。此等製程允許同時製造許多模組。在一些實施方案中，可使用一或多個真空注射及/或複製工具直接在透明晶圓之一側或兩測上形成各種元件(例如，一光學元件，諸如一透鏡、一光學濾光片、或一焦距校正層；或一間隔件)。在一些情況中，在該透明晶圓之一表面上提供一光學濾光片(例如，一介電帶通濾光片)及/或一焦距校正層。
亦可製造模組之透明蓋作為晶圓級製程之部分。例如，可藉由在透明晶圓中形成諸如溝渠之開口提供一結構化透明晶圓(即，具有一非扁平或非平坦表面之一晶圓)。接著可使用例如一真空注射工具以一非透明材料填充該等溝渠。當隨後將垂直堆疊分離成個別模組時，結果係各模組可包含具有被該非透明材料覆蓋之側壁之一透明蓋。
例如，在一態樣中，一種光電模組包含：一光電裝置，其安裝於一基板上；及一透明蓋，其藉由一間隔件與該基板隔開。該間隔件係由對由該光電裝置發射或可由該光電裝置偵測之光非透明之一材料構成。該透明蓋之側壁被對由該光電裝置發射或可由該光電裝置偵測之光非透明之一材料覆蓋。
一些實施方案包含以下特徵之一或多者。例如，該模組亦可包 含一光學元件，諸如一透鏡、一光學濾光片及/或透明蓋之一表面上之一焦距校正層。覆蓋該透明蓋之側壁之非透明材料可例如係構成間隔件之相同材料。在一些情況中，覆蓋該透明蓋之側壁之非透明材料係含有一非透明填充劑(例如，碳黑、顏料或染料)之一聚合物材料(例如，環氧樹脂、丙烯酸酯、聚胺基甲酸酯或聚矽氧)。該光學元件可定位於該模組之一內部區域中(即，在感測器側上)或安置於該透明蓋之一外表面(即，物體側)上。一些實施方案可包含多個光學元件(例如，該模組之一內部區域中之一光學元件及安置於該透明蓋之一外表面上之一光學元件)。該模組亦可包含延伸超過該透明蓋之一表面之一隔板。在一些實施方案中，該隔板可由覆蓋該透明蓋之側壁之相同非透明材料構成。
另一態樣描述製造光電模組之方法，該等光電模組之各者包含至少一光電裝置及至少一光學元件，諸如透鏡、一光學濾光片或一焦距校正層。該等方法可包含提供一透明晶圓，該透明晶圓在其相對側上具有第一表面及第二表面，其中該透明晶圓之表面之一者上存在複數個非透明間隔件元件。在該透明晶圓中形成開口(例如，溝渠)。各開口安置於間隔件元件之各自一者上且延伸穿過該透明晶圓。用對由光電裝置發射或可由該光電裝置偵測之光非透明之一材料實質上填充該透明晶圓中之開口。該等方法允許製造模組使得該透明蓋之側壁被一非透明材料覆蓋。
在另一態樣中，一些模組(例如，相機模組)可包含兩個或更多個透明基板之一垂直堆疊，該等透明基板之各者包含一側或兩側上之光學元件(例如，透鏡)。此等模組可包含一影像感測器及藉由一間隔件彼此隔開之一垂直堆疊的透明基板。該等透明基板之各者在其表面之至少一者上具有一光學元件。該等堆疊的透明基板附接至該影像感測器，該影像感測器係由對可被該影像感測器偵測之光非透明之一材料 構成。該等透明基板之側壁亦被對可被該影像感測器偵測之光非透明之一材料覆蓋。
在另一態樣中，一種光電模組包含一基板上之一影像感測器。該影像感測器界定複數個光敏區域，該複數個光敏區域之各者對應於一各自光學通道。該模組亦包含在各光學通道中且藉由一間隔件與該基板隔開之一透明蓋。該間隔件係由對可被該影像感測器偵測之光非透明之一材料構成。一焦距校正層係在該等光學通道之至少一者的透明蓋之一表面上。該透明蓋之側壁被對由該光電裝置發射或可由該光電裝置偵測之光非透明之一材料覆蓋。在一些實施方案中，該模組亦可包含各光學通道之透明蓋之一表面上的一光學濾光片。
在一些例項中，一模組可包含透明蓋之物體側上之一光學裝置總成。該光學裝置總成可包含例如一或多個透鏡(例如，射出成型透鏡之一垂直堆疊)。
自下文詳細描述、隨附圖式及申請專利範圍，其他態樣、特徵及優點將變得顯而易見。
10‧‧‧光電模組
12‧‧‧透鏡
14‧‧‧光漏/光
16‧‧‧光源
18‧‧‧透明蓋
20‧‧‧模組
22‧‧‧光電裝置
24‧‧‧印刷電路板(PCB)/其他基板
26‧‧‧透明蓋
28‧‧‧間隔件
30‧‧‧透鏡/光學元件/漫射體
30A‧‧‧光學元件
30B‧‧‧光學元件
32‧‧‧內部區域
34‧‧‧外側壁
36‧‧‧非透明材料
38‧‧‧導電接觸件/焊球
39‧‧‧非透明材料/非透明隔板/非透明材料36之部分
40‧‧‧光電模組
43‧‧‧模組
44‧‧‧透鏡/光學元件
46‧‧‧間隔件/間隔件元件
46A‧‧‧第一間隔件結構
46B‧‧‧第二間隔件結構
58‧‧‧光學元件複製區段/光學複製區段
72‧‧‧透明晶圓
72A‧‧‧第一透明晶圓
72B‧‧‧第二透明晶圓
84‧‧‧晶圓級間隔件/光學裝置結構
84A‧‧‧間隔件/光學裝置結構
84B‧‧‧間隔件/光學裝置結構
90‧‧‧印刷電路板(PCB)/基板
92‧‧‧光電裝置/發光元件
92A‧‧‧發光元件
92B‧‧‧光偵測元件
93‧‧‧非透明材料
94‧‧‧影像感測器
95‧‧‧法蘭焦距(FFL)校正基板/透明基板
97‧‧‧額外間隔件
98‧‧‧溝渠/開口
99‧‧‧隔板晶圓
100‧‧‧真空注射PDMS工具
100A‧‧‧真空注射PDMS工具
101‧‧‧真空夾盤
101A‧‧‧入口
101B‧‧‧真空泵
102‧‧‧開口
103‧‧‧凸部/非透明區域
104‧‧‧間隔件結構/非透明區域/非透明材料/具有碳黑之環氧樹脂之非透明區域
105‧‧‧空間
108‧‧‧塗層
114‧‧‧組合之真空注射及複製工具/真空注射工具
114A‧‧‧組合之真空注射及複製工具/真空注射工具
114B‧‧‧真空注射PDMS工具/真空注射工具
116‧‧‧光學元件/透鏡
118‧‧‧開口
200A‧‧‧多通道模組
200B‧‧‧多通道模組
200C‧‧‧模組
200D‧‧‧模組
222‧‧‧影像感測器
222A‧‧‧感光裝置
222B‧‧‧發光裝置
223‧‧‧光敏區域
224‧‧‧印刷電路板(PCB)基板
226‧‧‧透明蓋
226A‧‧‧透明蓋
226B‧‧‧透明蓋
228‧‧‧非透明壁/間隔件
228A‧‧‧間隔件228之內部部件
230‧‧‧光學濾光片/濾光片層
230A‧‧‧光學濾光片
230B‧‧‧介電帶通濾光片
232‧‧‧法蘭焦距(FFL)校正層
236‧‧‧非透明壁/間隔件
239‧‧‧非透明壁/間隔件
240‧‧‧總成
244‧‧‧光學元件
250‧‧‧光學裝置總成
252‧‧‧射出成型光學元件/透鏡
254‧‧‧透鏡鏡筒
300‧‧‧模組
302‧‧‧間隔件/光學裝置結構
304‧‧‧透明蓋
308‧‧‧間隔件
310‧‧‧金屬基板/金屬框
312‧‧‧光電裝置/間隔件
314‧‧‧模具型腔
350‧‧‧光
352‧‧‧反射光
354‧‧‧光
圖1展示一光電模組之一實例。
圖2A及圖2B係根據本發明之光電模組之實例。
圖3繪示一間隔件/光學裝置結構之一實例。
圖4A至圖4E繪示使用圖3之結構以製造光電模組之一晶圓級製程中之步驟。
圖5A至圖5E繪示使用圖3之結構以製造光電模組之另一晶圓級製程中之步驟。
圖6A至圖6E繪示使用圖3之結構以製造光電模組之另一晶圓級製程中之步驟。
圖7A至圖7E繪示使用圖3之結構以製造光電模組之另一晶圓級製 程中之步驟。
圖8A至圖8E繪示用於製造光電模組之另一晶圓級製程中之步驟。
圖9A及圖9B繪示包含相鄰通道中之一發光元件及一光偵測元件兩者之近接感測器模組之製造步驟。
圖10A至圖10C繪示用於製造包含光學元件之一垂直堆疊之模組之一晶圓級製程中之步驟。
圖10D繪示包含光學元件之一垂直堆疊之一影像感測器模組之一實例。
圖11繪示用於製造光電模組之一晶圓級製程之另一實例。
圖12A至圖12D繪示影像感測器模組之實例。
圖13繪示包含一介電帶通濾光片之一模組之一實例。
圖14A、圖14B及圖14C繪示用於製造光電模組之一晶圓級製程之另一實例中之步驟。
本揭示內容描述用於製造光電模組之各種技術，該等光電模組包含透明蓋之外側壁上之非透明材料(例如，聚合物，諸如具有碳黑之環氧樹脂)。圖2A中繪示此一模組之一實例，圖2A展示包含安裝於一印刷電路板(PCB)或其他基板24上之一光電裝置22之一模組20。光電裝置22之實例包含一發光元件(例如，一LED、一IR LED、一OLED、一IR雷射或一VCSEL)或一光偵測元件(例如，一光二極體或其他光感測器)。
由例如玻璃、藍寶石或一聚合物材料構成之一透明蓋26藉由一間隔件28與基板24隔開。間隔件28環繞光電裝置22且用作模組之側壁。透明蓋26通常對由光電裝置22發射或可由該光電裝置22偵測之光之波長透明。間隔件28較佳由一非透明材料(諸如具有碳黑之環氧樹 脂)構成。一光學元件(諸如一透鏡或漫射體30)附接至透明蓋26之一側。在圖2A之所示實例中，光學元件30藉由一複製技術形成且連同光電裝置22一起被提供於模組20之一內部區域32中。透明蓋26之外側壁34亦被一非透明材料36覆蓋，可由相同於或不同於用於間隔件28之材料的材料構成。基板24之外側包含一或多個焊球或其他導電接觸件38，其等可藉由延伸穿過基板24之導電通孔電耦合至光電裝置22。
在一些情況中，非透明材料39可延伸超過透明蓋26在其邊緣附近之頂部。延伸於透明蓋26上方之非透明材料39可用作模組之一隔板。取決於實施方案，覆蓋透明蓋26之側壁34之非透明材料36可相同於或不同於間隔件28之材料。同樣地，該隔板可由相同於或不同於覆蓋透明蓋26之側壁34之非透明材料36的材料構成。
在一些實施方案中，一光學元件安置於透明蓋26之外表面上。例如，圖2B之模組40類似於圖2A之模組20，除圖2B中存在一對光學元件30A、30B外。第二光學元件30B安置於透明蓋26之外表面上，而第一光學元件30A安置於透明蓋26之內表面上。一些實施方案可包含僅在透明蓋26之外表面上之一光學元件。模組40之其他特徵可類似於上文參考圖2A論述之特徵。
下列段落描述用於製造前述光電模組以及包含一發光元件或光偵測元件及整合為該模組之部件之一光學元件(諸如，一透鏡或漫射體)之其他類似模組之各種製造技術。一些模組可包含多個光電裝置(例如，一發光元件及一光偵測元件)。以此方式，可製造例如具有一光發射體及一光偵測器之近接型感測器模組。在一些實施方案中，光發射體及光偵測器藉由由非透明材料製成之一間隔件而隔開。在一些實施方案中，以一晶圓級製程製造該等模組使得可同時製造多個模組(例如，數百或甚至數千個)。該等方法可包含使用一真空注射技術以在一結構化基板(即，具有一非扁平或非平坦表面之一基板)上形成各 種元件。形成該結構化基板可包含例如在一透明晶圓中形成開口，諸如溝渠。接著可使用例如一真空注射工具以一非透明材料填充該等溝渠。可使用一或多個真空注射及/或複製工具直接在該透明晶圓之一側或兩側上形成各種元件(例如，光學元件或間隔件)。
例如，在一些實施方案中，提供一晶圓級間隔件/光學裝置結構84且其包含一透明晶圓72上之複製之光學元件44及間隔件46(見圖3)。晶圓72可由例如一非透明材料(諸如，玻璃或一透明塑膠或聚合物材料)構成。可以若干方式之任何一者製造間隔件/光學裝置結構84。例如，在一第一技術下，可使用一單一工具以在透明晶圓72之一表面上形成複製之透鏡或其他光學元件44且使用真空注射形成間隔件46。如本揭示內容中使用，複製係指一種其中將一結構化表面壓紋至一液態黏性或可塑性變形材料中，且接著例如藉由使用紫外線輻射或加熱進行固化而使該材料硬化之技術。以此方式，獲得該結構化表面之一複製物。合適的複製材料係例如可硬化(例如，可固化)聚合物材料或其他複製材料，即可在一硬化或凝固步驟(例如，一固化步驟)中自一液態黏性或可塑性變形狀態變換成固體狀態之材料。儘管用來形成透鏡44之複製材料係透明的(至少對待發射自模組或可由該模組偵測之光之波長透明)，但間隔件之真空注射材料較佳係非透明的且可由例如具有碳黑之環氧樹脂構成。美國臨時專利申請案第61/746,347號中描述在一些實施方案中可適用於前述製程之進一步細節，該案之內容以引用方式併入本文中。在一第二技術下，可使用一晶圓堆疊製程(即，將一間隔件晶圓附接至其表面上包含先前形成之光學元件之一光學裝置晶圓)形成一間隔件/光學裝置結構84，而非使用一真空注射技術形成間隔件46。
可使用圖3之間隔件/光學裝置結構84(例如)以形成諸如圖2A及圖2B中所示之模組的模組。例如，圖4A至圖4E繪示用於製造圖2A之模 組20之進一步步驟。如圖4A中所示，將間隔件/光學裝置結構84附接至其上安裝多個光電裝置92之一印刷電路板(PCB)或其他基板90。替代地，可將間隔件/光學裝置結構84附接至一暫態基板而非基板90，以(例如)給予間隔件/光學裝置結構84機械支撐。暫態基板之實例包含UV切割膠帶、一PDMS基板、一玻璃基板、一聚合物晶圓，及/或用來形成複製之光學元件44及/或間隔件46之工具，或任何前述實例之一組合。一暫態基板之使用允許在後續製程中(例如，在執行圖4C中之步驟之後)將PCB基板90附接至間隔件/光學裝置結構84。在一些實施方案中，影像感測器可附接或電連接至PCB基板90，且接著在後續製程中(例如，在執行圖4E中之步驟之後)可附接至間隔件/光學裝置結構84。例如使用一熱穩定黏附劑將PCB基板90附接至間隔件/光學裝置結構84上之間隔件元件46。結果得到包含光電裝置92之一陣列之一晶圓堆疊，該等光電裝置92之各者對準光學元件(例如，透鏡)44之各自一者。該基板之外表面可包含一或多個焊球或其他導電接觸件，其等可藉由延伸穿過該基板之導電通孔電耦合至光電裝置。
如圖4B中所示，在間隔件46上方之區域中，於透明晶圓72中形成開口(例如，溝渠)98。溝渠98應整個延伸穿過晶圓72之厚度，且宜應部分延伸至間隔件46中。可(例如)藉由切割、微加工或雷射切割技術來形成溝渠98。結果得到包含形成於透明晶圓72之相鄰部分之間之溝渠98之一非平坦表面。如下文說明，隨後用一非透明材料(例如，具有碳黑之環氧樹脂)來填充溝渠98，以在透明晶圓72之各個部分的側壁上提供一非透明層。
如圖4C中所示，在透明晶圓72上放置一真空注射PDMS工具100以促進用一非透明材料(例如，具有碳黑之環氧樹脂)來填充溝渠98。在間隔件/光學裝置結構84下方及周圍提供一真空夾盤101，以在真空注射工具100與PCB基板90之間施加一真空。可將該非透明材料注射 至真空夾盤101中之一入口101A中。真空夾盤101之一出口附近之一真空泵101B促進該注射之非透明材料的流動。在於真空下用環氧樹脂材料填充溝渠98之後，使該環氧樹脂材料硬化(例如，藉由UV或熱固化)，且自間隔件/光學裝置結構84移除工具100。結果係如圖4D中所示，在透明晶圓72之相鄰部分之間形成非透明區域104(例如，具有碳黑之環氧樹脂)。各非透明區域104接觸並接合至一非透明間隔件46。非透明區域104與透明晶圓72之各個部分的外表面齊平，且可由相同於或不同於間隔件46之非透明材料構成。在一些實施方案中，將由一非透明材料構成之一隔板晶圓99附接於該間隔件/光學裝置結構上。在其他實施方案中，可省略隔板晶圓99。
在形成具有碳黑之環氧樹脂區域104且移除真空注射工具100之後，沿切割線分離晶圓堆疊以形成個別光電模組20，該等光電模組20之各者包含對準附接至一透明蓋之一透鏡元件之一光電裝置，該透明蓋之外側壁覆蓋有非透明材料或嵌入非透明材料內(見圖4E及圖2A)。因此，前述技術可用來製造一晶圓級規模之多個模組20。
在圖4A至圖4E之所示實例中，在執行圖4B至圖4E中之步驟之前將PCB基板90(具有安裝於其表面上之光電裝置)附接至間隔件/光學裝置結構84。在其他實施方案中，可將間隔件/光學裝置結構84附接至一暫態基板而非基板90以例如對間隔件/光學裝置結構84賦予機械支撐。暫態基板之實例包含UV切割膠帶、一PDMS基板、一玻璃基板、一聚合物晶圓、及/或用來形成複製之光學元件44及/或間隔件46之工具、或任何前述實例之一組合。一暫態基板之使用允許在後續製程中(例如，在執行圖4C中之步驟之後)將PCB基板90附接至間隔件/光學裝置結構84。在其他實施方案中，影像感測器可附接或電連接至PCB基板90，且接著在後續製程中(例如，在執行圖4E中之步驟之後)附接至單切間隔件/光學裝置結構84。此外，在一些實施方案中，可將個別 單切光電裝置附接至間隔件元件46，而非將一PCB基板(具有安裝於其表面上之光電裝置)附接至間隔件/光學裝置結構84。
圖5A至圖5E繪示根據用於製造如圖2A中所示之模組20之另一方法之步驟。在此實例中，如下文更詳細描述，在形成透明蓋26之側壁34之非透明材料36之同時藉由真空注射形成非透明隔板39。如圖5A中所示，將圖3之間隔件/光學裝置結構84附接至其上安裝多個光電裝置92之一印刷電路板(PCB)或其他基板90。圖5A之細節可類似於圖4A。如圖5B中所示，在透明晶圓72中形成開口，諸如溝渠98。圖5B之細節可類似於圖4B。
接著，如圖5C中所示，在透明晶圓72上放置一真空注射PDMS工具100A以促進用一非透明材料(例如，具有碳黑之環氧樹脂)填充溝渠98。在間隔件/光學裝置結構84下方及周圍提供一真空夾盤101以在真空注射工具100A與PCB基板90之間施加一真空。在所示實例中，真空注射工具100A具有定位於溝渠98上方之開口102。在真空下透過真空夾盤101中之一入口注射非透明材料(例如，具有碳黑之環氧樹脂)使得該非透明材料填充開口102及溝渠98。如上文結合圖4C描述，真空夾盤101之一出口附近之一真空泵促進該注射之環氧樹脂材料之流動。隨後使該環氧樹脂材料硬化(例如，藉由UV或熱固化)，且自晶圓堆疊移除工具100A。結果係如圖5D中所示，在透明晶圓72之相鄰部分之間形成非透明區域104(例如，具有碳黑之環氧樹脂)。此外，該非透明材料(例如，具有碳黑之環氧樹脂)部分延伸於透明晶圓72之各個區段之頂面上方以形成凸部103。各非透明區域104接觸並接合至一非透明間隔件46。如在先前實例中，非透明區域103、104可由相同於或不同於間隔件46之非透明材料構成。此技術允許在相同處理步驟中形成凸部103(其等用作成品模組中之隔板)，其中透明晶圓72之各個部分之側壁被非透明材料104覆蓋。
接著，沿切割線分離晶圓堆疊以形成個別光電模組20，該等光電模組20之各者包含對準附接至一透明蓋之一光學元件之一光電裝置，該透明蓋之外側壁覆蓋有非透明材料或嵌入非透明材料內(見圖5E及圖2A)。各模組20亦包含延伸於該透明蓋之外表面上方之一非透明隔板(即，圖2A中之隔板39)。因此，前述技術可用來製造一晶圓級規模之多個模組20。
在圖5A至圖5E之所示實例中，在執行圖5B至圖5E中之步驟之前將PCB基板90(具有安裝於其表面上之光電裝置)附接至間隔件/光學裝置結構84。在其他實施方案中，可在後續製程中(例如，在執行圖5C中之步驟之後)將PCB基板90附接至間隔件/光學裝置結構84。此外，在一些實施方案中，可將個別單切光電裝置附接至間隔件元件46，而非將一PCB基板(具有安裝於其表面上之光電裝置)附接至間隔件/光學裝置結構84。
在圖4A至圖4E及圖5A至圖5E之前述技術中，在相同於間隔件46的透明晶圓72之表面上形成複製之光學元件44(例如，透鏡元件)。此等技術導致諸如圖2A中之模組的模組，其中將透鏡30以及光電裝置22安置於由基板24、透明蓋26及間隔件28界定之模組之一圍封式內部區域內。可使用其他技術以製造諸如圖2B中之模組的模組，其中將一光學元件(例如，透鏡)安置於透明蓋26之一外表面上。現結合圖6A至圖6E描述用於製造包含透明蓋26之兩個表面(即，物體側及感測器側)上之光學元件的模組之一晶圓級製程之一實例。
如圖6A中所示，將圖3之間隔件/光學裝置結構84附接至其上安裝多個光電裝置92之一印刷電路板(PCB)或其他基板90。圖6A之細節可類似於圖4A。如圖6B中所示，在間隔件46上方在透明晶圓72中形成開口，諸如溝渠98。圖6B之細節可類似於圖4B。
接著，如圖6C中所示，在間隔件/光學裝置結構84上放置一組合 之真空注射及複製工具114，且在間隔件/光學裝置結構84下方及周圍提供一真空夾盤101以在真空注射工具114與PCB基板90之間施加一真空。特定言之，在透明晶圓72上放置真空注射及複製工具114以促進光學元件(例如，透鏡)116之形成，以及用一非透明材料(例如，具有碳黑之環氧樹脂)進行之溝渠98之填充。真空注射及複製工具114具有光學元件複製區段58。將一複製材料(例如，一液態黏性或可塑性變形材料)放置至光學複製區段58上，且使透明晶圓72接觸複製工具114使得該複製材料被按壓於該晶圓之一表面與光學複製區段58之間。接著使該複製材料硬化(例如，藉由UV或熱固化)以在透明晶圓72之外表面上形成複製之光學元件116(例如，透鏡)(見圖6B)。
除形成複製之透鏡116外，亦透過工具114中之一入口注射非透明材料(例如，具有碳黑之環氧樹脂)以填充溝渠98。如上文結合圖4C描述，真空夾盤101之一出口附近之一真空泵促進該注射之非透明材料之流動。隨後使該環氧樹脂材料硬化(例如，藉由UV或熱固化)，且自晶圓堆疊移除工具114。結果係如圖6D中所示，在透明晶圓72之相鄰部分之間形成非透明區域104。非透明區域104與透明晶圓72之各個部分之外表面齊平且可由相同於或不同於間隔件46之非透明材料構成。 各非透明區域104接觸並接合至一非透明間隔件46。若需要，則可將一隔板晶圓99附接於圖4C之結構84上以對模組提供隔板。若已提供隔板，則可將該隔板晶圓附接至與間隔件46相對之側上之間隔件/光學裝置結構84。在其他實施方案中，可省略隔板晶圓99。
接著，沿切割線分離晶圓堆疊以形成個別光電模組40，該等光電模組40之各者包含對準附接至一透明蓋之一對光學元件之一光電裝置，該透明蓋之外側壁覆蓋有非透明材料或嵌入非透明材料內(見圖6E及圖2B)。因此，前述技術可用來製造一晶圓級規模之多個模組40。
在圖6A至圖6E之所示實例中，在執行圖6B至圖6E中之步驟之前將PCB基板90(具有安裝於其表面上之光電裝置)附接至間隔件/光學裝置結構84。在其他實施方案中，可在後續製程中(例如，在執行圖6C中之步驟之後)將PCB基板附接至間隔件/光學裝置結構84。此外，在一些實施方案中，可將個別單切光電裝置附接至間隔件46，而非將一PCB基板90(具有安裝於其表面上之光電裝置)附接至間隔件/光學裝置結構84。
儘管圖6A至圖6E之實例導致在透明蓋之兩表面上具有光學元件(例如，透鏡)之模組，但可省略位於相同於間隔件46之透明蓋之表面上的光學元件。在該情況中，各模組將僅在該模組之物體側上而非在其感測器側上包含一透鏡或其他光學元件。為了製造此等模組，可在執行結合圖6A至圖6D描述之後續步驟之前自圖3之結構84省略複製之光學元件44。
圖7A至圖7E繪示根據用於製造如圖2B中所示之模組40之另一方法之步驟，該等模組40包含透明蓋26之外表面上之一光學元件(例如，透鏡)且其中非透明材料36之部分39延伸於透明蓋26上方且可用作一隔板。如圖7A中所示，將圖3之間隔件/光學裝置結構84附接至其上安裝多個光電裝置92之一印刷電路板(PCB)或其他基板90。圖7A之細節可類似於圖4A。如圖7B中所示，在間隔件46上方在透明晶圓72中形成開口，諸如溝渠98。圖7B之細節可類似於圖4B。
接著，如圖7C中所示，在與間隔件46相對之側上之透明蓋72上放置一組合之真空注射及複製工具114A，且在間隔件/光學裝置結構84下方及周圍提供一真空夾盤101以在真空注射工具114A與PCB基板90之間施加一真空。特定言之，在透明晶圓72上放置真空注射及複製工具114A以促進光學元件(例如，透鏡)之形成以及用一非透明材料(例如，具有碳黑之環氧樹脂)進行之溝渠98之填充。除具有光學元件 複製區段58外，真空注射及複製工具114A亦具有定位於溝渠98上方之開口118(見圖7C)。可以相同於上文結合圖6C描述之方式在透明晶圓72之各個部分之外表面上複製光學元件116(例如，透鏡)。
接著，透過真空夾盤101中之一入口注射非透明材料(例如，一黑色環氧樹脂材料)使得該環氧樹脂(或其他非透明材料)填充開口118及溝渠98。如上文結合圖4C描述，真空夾盤101之一出口附近之一真空泵促進該注射之非透明材料之流動。隨後使該環氧樹脂材料硬化(例如，藉由UV或熱固化)，且自結構84移除工具114A。結果係如圖7D中所示，在透明晶圓72之相鄰部分之間形成該非透明區域104(例如，具有碳黑之環氧樹脂)。此外，該非透明材料(例如，具有碳黑之環氧樹脂)部分延伸於透明晶圓72之各個區段之頂面上以在光學元件116之任一側上形成凸部103。各非透明區域104接觸並接合至一非透明間隔件46。如在先前實例中，非透明區域103、104可由相同於或不同於間隔件46之非透明材料構成。此技術允許在相同處理步驟中形成凸部103(其等用作成品模組之隔板)，其中透明晶圓72之各個部分之側壁被非透明材料104覆蓋。
在形成具有碳黑之環氧樹脂區域103、104且移除真空注射及複製工具114A之後，沿切割線分離晶圓堆疊以形成個別模組40，該等模組40之各者包含對準附接至一透明蓋之光學元件44、116之一垂直堆疊之一光電裝置92，該透明蓋之外側壁覆蓋有非透明材料或嵌入非透明材料內(見圖7E及圖2B)。各模組40亦包含延伸於該透明蓋之外表面上方之一非透明隔板(即，圖2B中之隔板39)。因此，前述技術可用來製造一晶圓級規模之多個模組40。
在圖7A至圖7E之所示實例中，在執行圖7B至圖7E中之步驟之前將PCB基板90(具有安裝於其表面上之光電裝置)附接至間隔件/光學裝置結構84。在其他實施方案中，可在後續製程中(例如，在執行圖7C 中之步驟之後)將該PCB基板附接至間隔件/光學裝置結構84。此外，在一些實施方案中，可將個別單切光電裝置附接至間隔件，而非將一PCB基板(具有安裝於其表面上之光電裝置)附接至間隔件/光學裝置結構84。
儘管圖7A至圖7E之實例導致在透明蓋之兩表面上具有光學元件(例如，透鏡)之模組，但可省略位於相同於間隔件的透明蓋之表面上之光學元件使得各模組僅在透明蓋之物體側上而非在其感測器側上包含一透鏡或其他光學元件。為了製造此等模組，可在執行結合圖7A至圖7D描述之後續步驟之前自圖3之結構84省略複製之光學元件44。
在圖6A至圖6E及圖7A至圖7E之前述實例中，在形成延伸穿過透明晶圓72之溝渠98之後(例如，圖6B或圖7B)的一複製製程期間(例如，圖6C或圖7C)於與間隔件46相對之透明晶圓72之側上形成光學元件116。然而，在一些實施方案中，可在形成溝渠98之前執行之一複製製程期間形成光學元件116。圖8A至圖8E繪示此一製程之一實例。
如圖8A中所示，提供一晶圓級間隔件/光學裝置結構84A且其包含一透明晶圓72之一側上的複製之光學元件44(例如，透鏡)之一第一陣列及真空注射之間隔件46。實質上對準該第一陣列的複製之光學元件116(例如，透鏡)之一第二陣列係在透明晶圓72之相對側上。在一些實施方案中，可省略光學元件44之第一陣列。在此等情況中，所得光電模組之各者將在透明蓋之物體側上而非在其感測器側上具有一光學元件。將間隔件/光學裝置結構84A附接至其上安裝多個光電裝置92之一印刷電路板(PCB)或其他基板90。PCB基板90及其至間隔件/光學裝置結構84A之附接之進一步細節可類似於圖4A。又，如圖8B中所示，在透明晶圓72中形成開口，諸如溝渠98。關於溝渠98之形成之進一步細節可類似於圖4B。
接著，如圖8C中所示，在透明晶圓72上放置一真空注射PDMS工 具114B以促進用一非透明材料(例如，具有碳黑之環氧樹脂)填充溝渠98。特定言之，在其上形成光學元件116之透明晶圓72之側上放置具有空間105以容納間隔件/光學裝置結構84A上之先前形成之光學元件116之工具114B。在間隔件/光學裝置結構84A下方及周圍提供一真空夾盤101以在真空注射工具114B與PCB基板90之間施加一真空。可將該非透明材料注射至真空夾盤101中之一入口中。如上文結合圖4C描述，真空夾盤101之一出口附近之一真空泵促進該注射之非透明材料之流動。在真空下用該非透明材料(例如，具有碳黑之環氧樹脂)填充溝渠98之後，使該環氧樹脂材料硬化(例如，藉由UV或熱固化)，且自間隔件/光學裝置結構84A移除工具114B。結果係如圖8D中所示，在透明晶圓72之相鄰部分之間形成具有碳黑之環氧樹脂之非透明區域104。各非透明區域104接觸並接合至一非透明間隔件46。非透明區域104與透明晶圓72之各個部分之外表面齊平且可由相同於或不同於間隔件46之非透明材料構成。若需要，則可將一隔板晶圓99附接於圖8C之結構84A上以對模組提供隔板。若已提供隔板，則可將該隔板晶圓附接至與間隔件46相對之側上之結構84A。在其他實施方案中，可省略隔板晶圓99。
在形成具有碳黑之環氧樹脂區域104且移除真空注射工具114B之後，沿切割線分離晶圓堆疊以形成個別光電模組40，該等光電模組40之各者包含對準附接至一透明蓋之一透鏡元件之一光電裝置，該透明蓋之外側壁覆蓋有非透明材料或嵌入非透明材料內(見圖8E及圖2B)。因此，前述技術可用來製造一晶圓級規模之多個模組40。
在圖8A至圖8E之所示實例中，在執行圖8B至圖8D中之步驟之前將PCB基板90(具有安裝於其表面上之光電裝置)附接至間隔件/光學裝置結構84A。在其他實施方案中，可在後續製程中(例如，在執行圖8C中之步驟之後)將該PCB基板附接至間隔件/光學裝置結構84A。此 外，在一些實施方案中，可將個別單切光電裝置附接至間隔件，而非將一PCB基板(具有安裝於其表面上之光電裝置)附接至間隔件/光學裝置結構84A。
亦可使用實質上類似於圖8A至圖8E之製程之一晶圓級製程以製造包含一發光元件及一光偵測元件兩者之模組。例如，如圖9A中所示，將一間隔件/光學裝置結構84A附接至其上安裝多個光電裝置92(例如，發光元件92A及光偵測元件92B)之一印刷電路板(PCB)或其他基板90。如先前實例中論述，可(例如)藉由一複製或真空注射技術或藉由將一間隔件晶圓附接至其上形成透鏡116、44之透明晶圓72來提供間隔件46。發光元件92A及光偵測元件92B交替，使得各發光元件92A鄰近一光偵測元件92B。接著可形成溝渠，且用結合圖8B及圖8C描述之一非透明材料來填充該等溝渠。在移除真空注射工具之後，可將所得結構分離成(例如，藉由切割)多個模組43，該等模組43之各者包含相鄰光學通道，該等相鄰光學通道之一者包含一發光元件92A(例如，一LED)，且該等相鄰光學通道之另一者包含一光偵測元件92B(例如，一光二極體)。該等相鄰光學通道藉由一非透明間隔件46彼此隔開。此等模組可(例如)用作近接感測器。此外，可使用類似於圖6A至圖6E或圖7A至圖7E之製程的製程(即，採用一組合之複製及真空注射工具以藉由複製來形成光學元件及藉由真空注射來形成間隔件元件之製程)來製造近接感測器模組(及包含一發光元件及一光偵測元件兩者之其他模組)。若需要，則前述模組亦可形成有一隔板結構。可(例如)藉由將隔板結構包含於該組合之複製及真空注射工具中(見例如圖7C)或藉由附接一隔板晶圓來提供此一隔板結構。
一些模組(例如，相機模組)可包含兩個或更多個透明基板之一垂直堆疊，該等透明基板之各者包含一側或兩側上之光學元件(例如，透鏡)。用於製造此等模組之一晶圓級製程中之步驟係繪示於圖10A至 圖10C中，且包含穿過兩個或更多個透明晶圓之一堆疊之開口(例如，溝渠)。
例如如圖10A中所示，提供一間隔件/光學裝置結構84B。結構84B包含由一第一透明晶圓72A、一第一間隔件結構46A、一第二透明晶圓72B及一第二間隔件結構46B形成之一晶圓堆疊。可提供第一間隔件結構46A例如作為一分隔間隔件晶圓或藉由真空注射提供第一間隔件結構46A。透明晶圓72A、72B之各者具有形成於其各自表面之一者或兩者上之複製之光學元件44、116。例如藉由一黏附劑將該等晶圓附接至彼此。在一些實施方案中，可藉由真空注射在透明晶圓72A、72B之各自表面上形成間隔件元件46，而非將間隔件晶圓46A、46B附接至透明晶圓72A、72B，如上文結合圖3描述。將間隔件/光學裝置結構84B附接至其上安裝影像感測器94之一印刷電路板(PCB)或其他基板90。PCB基板90及其至間隔件/光學裝置結構84B之附接之進一步細節可類似於圖4A。在一些實施方案中，可藉由微加工間隔件晶圓46B之厚度或藉由附接另一透明法蘭焦距(FFL)基板以調整光學通道之FFL而提供焦距校正(例如，FFL校正)。
接著，如圖10B中所示，形成穿過透明晶圓72A、72B之開口(例如，溝渠)98。溝渠98應整個延伸穿過透明晶圓72A、72B兩者之厚度(且延伸穿過第一間隔件結構46A之厚度)，且較佳地，應部分延伸至第二間隔件結構46B中。若針對光學通道之FFL校正提供一透明FFL基板，則該等溝渠亦可延伸至該FFL基板中。可例如藉由切割、微加工或雷射切割技術形成溝渠98。結果得到包含形成於透明晶圓之相鄰部分之間的溝渠98之一非平坦表面。如圖10C中所示，在第一透明晶圓72A上放置一真空注射PDMS工具114B以促進用一非透明材料(具有碳黑之環氧樹脂)填充溝渠98，且在間隔件/光學裝置結構84B下方及周圍提供一真空夾盤101以在真空注射工具114B與PCB基板90之間施加 一真空。可將該非透明材料注射至真空夾盤101中之一入口中。如上文結合圖4C描述，真空夾盤101之一出口附近之一真空泵促進該注射之非透明材料之流動。在真空下用該非透明材料(具有碳黑之環氧樹脂)填充溝渠98之後，使該環氧樹脂材料硬化(例如，藉由UV或熱固化)，且自間隔件/光學裝置結構84B移除工具114B。填充溝渠98之材料可相同於或不同於間隔件46之材料。在一些實施方案中，可將由一非透明材料構成之一隔板晶圓附接於該間隔件/光學裝置結構上。替代地，在一些實施方案中，在真空注射工具114B中提供隔板特徵，且藉由如上文描述之真空注射形成該隔板結構。
可例如沿切割線分離晶圓堆疊以形成個別光電模組，該等光電模組之各者包含對準附接至透明基板之光學元件之垂直堆疊之一影像感測器，該透明蓋之外側壁覆蓋有非透明材料93或嵌入非透明材料內(見圖10D)。圖10D之所示例示性模組展示一相機陣列(例如，一2x2或任何其他MxN陣列)，包含用於FFL通道校正之一透明基板95及隔開該FFL校正基板95與其上安裝影像感測器94之基板90的一額外間隔件97。額外間隔件97可對該模組提供額外FFL校正。
在前述實例中，在透明晶圓72中形成溝渠98(此導致一非平坦結構)之後，藉由一真空注射技術用一非透明材料覆蓋透明晶圓72(或72A、72B)之各個區段之側壁。在一些實施方案中，可使用一不同技術以用一非透明材料覆蓋透明晶圓72之各個區段之側壁。例如，在形成溝渠98之後，可用非透明材料之一或多層108塗覆透明晶圓72之各個區段之側壁(見圖11)。在一特定實施方案中，將一或多個塗層塗敷至透明晶圓72之各個區段之側及頂面。層108可由例如一聚合物光阻型材料、一金屬材料(例如，鋁)或一黑鉻材料構成。可例如使用PVD、CVD、浸塗、噴塗、濺鍍或蒸鍍技術塗敷該等層。層108之厚度取決於實施方案，但較佳各塗層之厚度在約5至40微米(μm)之範圍 中，且在一些實施方案中，各塗層之厚度在約10至20μm之範圍中。在沈積層108之後，可執行烘乾(即，在一高溫下加熱)。
在沈積並烘乾層108之後，使用例如光微影技術、化學或機械技術移除非透明晶圓72之各個部分之頂面上之層。若使用一光微影技術，則可使用一可光微影結構化之塗層(例如，一光阻塗層)。若使用一化學技術，則可提供一適當溶劑以自非透明晶圓72之各個部分之頂面蝕除塗層。在一些實施方案中，藉由塗敷具有一黏附表面之一膠帶自非透明晶圓72之各個部分之頂面機械地移除該等層。在自非透明晶圓72之各個部分之頂面移除該等塗層之後，非透明晶圓72之各個部分之側壁保持覆蓋有塗層108，如圖11中所示。接著可分離(例如，藉由切割)晶圓堆疊以形成個別模組，該等模組之各者包含對準一光學元件(例如，透鏡44)之一發光元件92。如在先前實例中，用非透明材料覆蓋該模組之透明蓋之側壁以減少光漏。
此外，儘管前述實例之各模組中包含一單一光電裝置(例如，發光或光偵測元件)，但可使用類似於前述技術的技術以製造包含兩個或更多個發光元件之模組，該等發光元件之各者對準一或多個各自光學元件。此等模組(可包含環繞兩個或更多個發光元件之非透明側壁而不具將該等發光元件彼此隔開之一間隔件)可用作例如雙LED閃光模組。在一些實施方案中，該等模組亦可包含其他光電或光學組件。
上文描述之模組包含透明蓋26之一側或兩側上的一複製之透鏡。然而，在某些情況中，可在該透明蓋上提供一光學濾光片層。同樣地，在一些實施方案中，可將一法蘭焦距(FFL)校正層塗敷於該透明蓋上。FFL有時稱為一法蘭焦距。包含一FFL校正層可例如對影像感測器應用尤其有利。因此，在一些例項中，透明蓋26可僅在一側上包含一複製之透鏡，或在一些情況中可在任一側上不包含一複製之透鏡。圖12A及圖12B中繪示一實例，圖12A及圖12B分別展示多通道模 組200A及200B。
圖12A及圖12B之模組200A及200B包含支撐於一PCB或其他基板224上之一影像感測器222。影像感測器222具有被一間隔件228橫向環繞之光敏區域223，該間隔件228亦用作模組之感測器側之側壁。透明蓋226之側邊緣嵌入間隔件內，該等間隔件可由例如一非透明材料(例如，具有碳黑之環氧樹脂)構成。透明蓋226可由例如玻璃、藍寶石或一聚合物材料構成，且藉由間隔件228與影像感測器222隔開。在圖12A及圖12B之所示實例中，各透明蓋226之物體側包含一光學濾光片230，該光學濾光片230可實施為例如一薄塗層。同樣地，各透明蓋之感測器側可包含一FFL校正層232以校正通道焦距。各通道中FFL校正層232之厚度可隨另一通道中FFL校正層232之厚度的變化而變化。在一些情況中，僅一些通道具有一FFL校正層。
非透明材料239可延伸超過透明蓋226在其邊緣附近的頂部。取決於實施方案，覆蓋透明蓋226之側壁之非透明材料236可相同於或不同於間隔件228之材料及/或延伸超過透明蓋226之頂部之非透明材料239。PCB基板224之外側可包含導電接觸件，該等導電接觸件可藉由延伸穿過基板224之導電通孔電耦合至影像感測器222。
模組200A、200B可包含一或多個光學裝置總成250。光學裝置總成可附接至由透明蓋226(包含FFL校正層232及濾光片層230(若存在))及非透明壁/間隔件228、236、239構成之一總成240。各光學裝置總成250可包含例如放置於一透鏡鏡筒254中之一或多個射出成型光學元件(例如，透鏡)252之一堆疊。在一些情況中，可對所有光學通道共同提供射出成型透鏡堆疊之一陣列(見圖12A)，而在其他實施方案中，對每一各自通道提供一分離透鏡堆疊(見圖12B)。
可製造包含透明蓋226(連同FFL校正層232及/或濾光片層230)及非透明壁/間隔件228、236、239之多個總成240作為一晶圓級製程之 部分。例如，為了製造總成240，可使用類似於結合圖5A至圖5E描述之製程的一製程，除在透明晶圓上提供一FFL校正層而非在透明晶圓上形成透鏡外。該FFL校正層可由例如一玻璃或聚合物材料構成，且可例如藉由旋塗、噴塗或濺鍍而塗敷。可將一光學濾光片層塗敷至該透明晶圓之另一側。可使用上文詳細描述之技術(例如，複製或真空注射、溝渠形成及用非透明材料進行之溝渠填充)形成模組之間隔件及壁。可使用暫態基板(例如，UV切割膠帶、一PDMS材料、一玻璃基板、一聚合物晶圓)以在前述步驟期間支撐結構。在一些情況中，可在光學濾光片層之表面上複製一透鏡。此外，若未在透明晶圓上提供一光學濾光片層，則在一些情況中，可直接在透明晶圓之表面上複製一透鏡。
接著，可將光學裝置總成(即，透鏡堆疊)附接至間隔件/光學裝置/嵌入式透明蓋總成之物體側。此可以一晶圓級規模或藉由將個別透鏡堆疊附接至間隔件/光學裝置/嵌入式透明蓋總成來完成。接著，可量測各光學通道之焦距(例如，FFL)並與一指定值相比較。若特定通道之經量測FFL偏離一所要值，則可在該通道中選擇性移除FFL校正層以校正FFL值。根據需要，可使用光微影技術例如以部分或全部移除FFL校正層。由於該等通道可具有不同FFL值，故可需要不同量之通道FFL校正層以針對不同通道達成校正之FFL值。對於一些通道，可無需FFL校正。在其他情況中，可移除通道FFL校正層之一部分。在另一情況中，可不移除通道FFL校正層之部分。因此，取決於實施方案，所有通道或僅一些通道可存在通道FFL校正層。此外，最後的通道FFL校正層之厚度可隨通道的變化而變化，此取決於各通道中所需之FFL校正之量。
接著可將晶圓級結構(包含間隔件、嵌入式透明蓋及光學裝置總成)分離成個別總成，該等總成之各者包含例如光學通道之一陣列。 接著可將分離總成之各者附接至一個別影像感測器總成(即，其上安裝一影像感測器之一PCB基板)。
在一些實施方案中，直接在影像感測器222之作用光敏區域223上提供一光學濾光片230A可係合意的。可例如在透明蓋226上提供此等濾光片而非濾光片230。此配置可例如在於各透明蓋226之表面上複製一透鏡之情況下有用。
圖12A及圖12B之模組之各者包含多個光學通道。亦可提供包含類似特徵之單一模組。圖12C中繪示此一模組200C之一實例。透明蓋226之側壁以及光學濾光片230之側壁由間隔件228之非透明材料囊封。模組200C亦包含實施為放置於一透鏡鏡筒254中之一或多個射出成型光學元件(例如，透鏡)252之一堆疊之一光學裝置總成。在所示實例中，模組200C不包含一FFL校正層232。
如圖12A及圖12B之實例中所示，間隔件228之底部延伸至影像感測器222之上表面並接觸該上表面。然而，在一些例項中，如圖12D中之模組200D所示，兩個相鄰光學通道之間的間隔件228之內部部件228A之底部不延伸至影像感測器222之上表面(或不延伸至濾光片230A之上表面(若存在))。兩個通道之間的間隔件228之內部部件228A之底部可因此不接觸任何表面。此外，在一些實施方案中，光學濾光片230A(若存在)可形成為跨兩個通道之一連續塗層。在其他情況中，各通道可具有具不同於其他通道中之濾光片之光學性質之一濾光片230A。
上文論述之光學濾光片可以各種方式實施。例如，在一些實施方案中，可將一介電帶通濾光片塗敷至感光元件(例如，一影像感測器)之光敏表面或塗敷至安置於該感光元件上之透明蓋之一表面。在一些情況中，藉由氣相沈積或濺鍍將此一帶通濾光片沈積至透明蓋上(或在一晶圓級製程之情況中至一透明晶圓上)。較佳將介電濾光片沈 積至由例如玻璃、藍寶石或機械/熱膨脹性質類似於玻璃或藍寶石之另一透明材料構成的一透明蓋上。帶通濾光片可係有利的，因為其允許一極窄範圍的波長照射於感光元件(例如，一光二極體或影像感測器)上。圖13中繪示在光偵測通道中之透明蓋226A之表面上併入一介電帶通濾光片230B的一模組300之一實例。
圖13之模組300包含兩個光學通道：一光學發射通道及一光學偵測通道。該發射通道包含一發光裝置(例如，一LED或雷射二極體)222B，且該偵測通道包含一感光裝置(例如，一光二極體或影像感測器)222A。裝置222A、222B安裝於一共同PCB或其他基板224上。各通道包含使該通道之光軸相交之一各自透明蓋226A、226B。根據上文描述之技術，透明蓋226A、226B之側邊緣可被非透明材料覆蓋或嵌入非透明材料內。該發射通道中之透明蓋226B在其表面上可包含一或多個光學元件(例如，一透鏡)244。同樣地，該偵測通道中之透明蓋226A在其表面上包含一介電帶通濾光片230B。帶通濾光片230B之透射範圍可經選擇以實質上匹配來自發光裝置222B之發射範圍。例如，在一些例項中，發光裝置222B可操作以發射紅外光(例如，約937nm±10nm)，且該帶通濾光片可操作以僅允許相同範圍中之光傳遞至感光裝置222A。此一配置允許來自發光裝置222B之光350被一物體或場景反射。可由感光裝置222A感測一些反射光352，而波長在濾光片230B之範圍外之光354(例如，環境光)被阻擋。
在上文描述之製造實例中，藉由黏附劑將一間隔件/光學裝置結構(例如，圖4A中之84)附接至其上安裝多個光電裝置(例如，發光元件或光偵測元件)之一PCB或其他基板晶圓。特定言之，藉由黏附劑將間隔件/光學裝置結構之間隔件元件之自由端直接附接至該PCB或其他基板晶圓。在所得模組中，隔開PCB或其他基板90與透明蓋72之間隔件46係由一非透明材料構成，諸如一真空注射之聚合物材料(例 如，環氧樹脂、丙烯酸酯、聚胺基甲酸酯或聚矽氧)，該非透明材料含有一非透明填充劑(例如，碳黑、顏料或染料)。然而，在一些實施方案中，將間隔件/光學裝置結構84附接至基板晶圓之表面上之一結構元件，而非將該間隔件/光學裝置結構直接附接至PCB或其他基板晶圓90。圖14中繪示一實例，其在下文進行論述。
如圖14A中所示，一間隔件/光學裝置結構302包含一透明蓋304及一間隔件308。一基板晶圓310包括一金屬框310及模具型腔314(一引線框)。該金屬框(可由例如一金屬(諸如銅、鋁或鎳)構成)具有安裝於其表面上且彼此橫向隔開之光電裝置312。此外，模具型腔314之尺寸應匹配間隔件312之尺寸使得間隔件308之自由端及模具型腔314可藉由黏附劑直接附接至彼此，如圖14B中所示。此可例如在該基板晶圓可相對廉價之情況下尤其有利。接著可根據上文描述用來製造其中非透明間隔件材料覆蓋透明蓋之側壁之模組的各種技術之任一者處理由間隔件/光學裝置結構302及基板晶圓318形成之堆疊(見例如圖14C)。在一些情況中，該透明蓋可在其表面之一者或兩者上包含一光學元件。該光學元件可係例如一透鏡、一光學濾光片或一FFL校正層。在一些情況中，包含一透鏡堆疊之一光學裝置總成250可附接於該透明蓋上。
在使用如圖14C中之一堆疊製造之模組中，間隔件308之一端附接至(例如，藉由黏附劑)模具型腔314之一端。因此，模具型腔314附接至間隔件308，該間隔件308可由例如一真空注射之聚合物材料(諸如環氧樹脂、丙烯酸酯、聚胺基甲酸酯或聚矽氧)構成，該真空注射之聚合物材料含有一非透明填充劑，諸如碳黑、一顏料或一染料。各模組中之透明蓋304之側壁可被相同於或類似於間隔件308之材料橫向囊封；同樣地，各模組中之金屬基板310之側壁可被模具型腔314橫向囊封。
在本揭示內容之上下文中，當提及一特定材料或組件透明時，其通常係指該材料或組件實質上對由容置於該模組中之一發光元件發射或可被容置於該模組中之一光偵測元件偵測之光透明。同樣地，當提及一特定材料或組件非透明時，其通常係指該材料或組件實質上對由容置於該模組中之一發光元件發射或可被容置於該模組中之一光偵測元件偵測之光非透明。
可在本發明之精神內作出各種修改。據此，其他實施方案係在申請專利範圍之範疇內。

Claims (38)

  1. 一種光電模組，其包括：一光電裝置，其安裝於一基板上；及一透明蓋，其藉由一間隔件與該基板隔開，其中該間隔件係由對由該光電裝置發射或可由該光電裝置偵測之光非透明之一材料構成；其中該透明蓋之側壁嵌入對由該光電裝置發射或可由該光電裝置偵測之光非透明之一材料內，其中在其內嵌入有該側壁之該非透明材料及該非透明間隔件係由相同材料構成且彼此連續(contiguous)。
  2. 如請求項1之模組，進一步包含該透明蓋之一表面上之一光學元件。
  3. 如請求項1或2之模組，進一步包含該透明蓋之一物體側上之一光學裝置總成，其中該光學裝置總成包含堆疊於該透明蓋上之一或多個透鏡。
  4. 如請求項1或2之模組，其中在其內嵌入有該透明蓋之該等側壁之該非透明材料係含有一非透明填充劑之一聚合物材料。
  5. 如請求項1或2之模組，其中在其內嵌入有該透明蓋之該等側壁之該非透明材料係具有碳黑之環氧樹脂。
  6. 如請求項2之模組，其中該光學元件係該模組之一感測器側上之一透鏡元件。
  7. 如請求項1之模組，其包含該透明蓋之一表面上之一光學元件，其中該光學元件係安置於該透明蓋之一物體側上之一透鏡元件。
  8. 如請求項1或2之模組，進一步包含延伸超過該透明蓋之一表面 之一隔板，其中該隔板係由在其內嵌入有該透明蓋之該等側壁之該相同非透明材料構成。
  9. 如請求項1之模組，其包含該透明蓋之一表面上之一介電帶通濾光片。
  10. 如請求項1之模組，其中該焦距校正層係藉由旋塗、噴塗或濺鍍而施加。
  11. 一種製造光電模組之方法，該等光電模組之各者包含至少一光電裝置及至少一光學元件，該方法包括：提供一透明晶圓，該透明晶圓具有在該透明晶圓之相對側上之第一表面及第二表面，其中該透明晶圓之該等表面之一者上存在複數個非透明間隔件元件；在該透明晶圓中形成開口，各開口係安置於該等間隔件元件之各自一者上且延伸穿過該透明晶圓；及用對由該光電裝置發射或可由該光電裝置偵測之光非透明之一材料實質上填充該透明晶圓中之該等開口。
  12. 如請求項11之方法，進一步包含：將一基板晶圓附接至該等間隔件元件，使得該等間隔件元件將該基板晶圓與該透明晶圓隔開，其中複數個光電裝置係安裝於該基板晶圓上，且其中該基板晶圓及該透明晶圓形成一晶圓堆疊；及將該晶圓堆疊分離成複數個個別模組，其中各模組包含實質上對準一對應光學元件之該等光電裝置之至少一者，該對應光學元件係在具有被該非透明材料覆蓋之側壁之該透明晶圓的一部分上。
  13. 如請求項11之方法，進一步包含：將單切光電裝置附接至該等間隔件元件，使得該等間隔件元 件將該等單切光電裝置與該透明晶圓隔開，其中該等單切光電裝置及該透明晶圓形成一垂直堆疊；及將該垂直堆疊分離成複數個個別模組，其中各模組包含實質上對準一對應光學元件之該等單切光電裝置之至少一者，該對應光學元件係在具有被該非透明材料覆蓋之側壁之該透明晶圓的一部分上。
  14. 如請求項11至13中任一項之方法，其中使用一單一組合之複製及真空注射工具來形成該等光學元件及填充該等開口。
  15. 如請求項11至13中任一項之方法，其中藉由切割、微加工或雷射切割來形成該等開口。
  16. 如請求項11至13中任一項之方法，其中該等開口之各者部分延伸至該等間隔件元件之各自一者中。
  17. 如請求項11至13中任一項之方法，其中使用一真空注射工具以一非透明材料來填充該等開口。
  18. 如請求項17之方法，進一步包含引起該非透明材料硬化。
  19. 如請求項11之方法，進一步包含在與其上安置該等間隔件元件之該表面相對之該透明晶圓的該表面上形成光學元件。
  20. 如請求項19之方法，其中藉由一壓紋型複製技術來形成該等光學元件。
  21. 如請求項11之方法，其中提供一透明晶圓包含在該第一表面或該第二表面之至少一者上提供具有光學元件之一透明晶圓。
  22. 如請求項11之方法，其中提供一透明晶圓包含在相同於該等間隔件元件之該透明晶圓之該表面上提供具有光學元件之一透明晶圓。
  23. 如請求項11至13中任一項之方法，進一步包含用填充該透明晶圓中之該等開口之該相同非透明材料來部分覆蓋該透明晶圓之該 第一表面，其中該第一表面係在與其上安置該等間隔件元件之該表面相對之該透明晶圓的該側上，且其中當將該晶圓堆疊分離成個別模組時，各模組包含由該非透明材料構成之一隔板。
  24. 如請求項11之方法，進一步包含將一隔板晶圓附接於該透明晶圓中之該等填入開口上，該隔板晶圓係由對由該光電裝置發射或可由該光電裝置偵測之光非透明的材料構成。
  25. 如請求項11至13中任一項之方法，其中該等間隔件元件係由相同於填充該透明晶圓中之該等開口之該材料的該非透明材料構成。
  26. 如請求項11之方法，其包含在與其上安置該等間隔件元件之該表面相對之該透明晶圓的該表面上形成光學元件，其中使用一單一複製及真空注射工具來形成該等光學元件，且以一非透明材料來填充該透明晶圓中之該等開口。
  27. 如請求項11之方法，其中該透明晶圓之一表面上存在一焦距校正層或一光學濾光片中之至少一者，該方法進一步包含：將一或多個光學裝置總成附接於該透明晶圓之一物體側上，其中該一或多個光學裝置總成包含透鏡堆疊。
  28. 一種製造光電模組之方法，該等光電模組之各者包含至少一光電裝置及至少一光學元件，該方法包括：提供一透明晶圓，該透明晶圓於其相對側上具有第一表面及第二表面，其中該透明晶圓之該等表面之一者上存在複數個非透明間隔件元件；在該透明晶圓中形成開口，各開口經安置於該等間隔件元件之各自一者上且延伸穿過該透明晶圓；及在該透明晶圓之該等開口中，提供對由該等光電裝置發射或 可由該等光電裝置偵測之光非透明之一材料以覆蓋該透明晶圓之部分的側壁。
  29. 一種光電模組，其包括：一影像感測器，其在一基板上，該影像感測器界定複數個光敏區域，該等光敏區域之各者對應於一各自光學通道；一個別透明蓋，其在各光學通道中，藉由一間隔件與該基板隔開，其中該間隔件係由對可被該影像感測器偵測之光非透明之一材料構成；及一焦距校正層，其在該等光學通道之至少一者之該透明蓋之一表面上；其中該透明蓋之側壁嵌入對可被該影像感測器之該等光敏區域偵測之光非透明之一材料內，其中在其內嵌入有該側壁之該非透明材料及該非透明間隔件係由相同材料構成且彼此連續。
  30. 如請求項29之光電模組，進一步包含各透明蓋之一物體側上之一各自光學裝置總成，其中各光學裝置總成包含一或多個透鏡。
  31. 如請求項30之光電模組，其中各光學裝置總成包含射出成型透鏡之一堆疊。
  32. 如請求項29之光電模組，進一步包含各光學通道之該透明蓋之一表面上之一光學濾光片。
  33. 如請求項29之光電模組，其包括一帶通濾光片，該帶通濾光片位在該光學通道中之該透明蓋之一表面上。
  34. 如請求項33之光電模組，其中該帶通濾光片係一介電帶通濾光片。
  35. 如請求項29之光電模組，其中在其內嵌入有該透明蓋之該等側壁之該非透明材料係含有一非透明填充劑之一聚合物材料。
  36. 如請求項29之光電模組，其中在其內嵌入有該透明蓋之該等側壁之該非透明材料係具有碳黑之環氧樹脂。
  37. 如請求項29之光電模組，其包含位在該等光學通道之各者中之該透明蓋之一表面上之一個別焦距校正層，其中在該等光學通道之一第一者中之該焦距校正層之一厚度不同於在該等光學通道之另一者中之該焦距校正層之一厚度。
  38. 如請求項29之光電模組，其中該焦距校正層係藉由旋塗、噴塗或濺鍍而施加。
TW103125895A 2013-07-30 2014-07-29 具有屏蔽以減少光漏或漫射光的光電模組及此模組之製造方法 TWI651561B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361859820P 2013-07-30 2013-07-30
US61/859,820 2013-07-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201512731A TW201512731A (zh) 2015-04-01
TWI651561B true TWI651561B (zh) 2019-02-21

Family

ID=52427343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103125895A TWI651561B (zh) 2013-07-30 2014-07-29 具有屏蔽以減少光漏或漫射光的光電模組及此模組之製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (2) US9094593B2 (zh)
CN (1) CN105493282B (zh)
SG (1) SG11201600346YA (zh)
TW (1) TWI651561B (zh)
WO (1) WO2015016776A2 (zh)

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9543354B2 (en) 2013-07-30 2017-01-10 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Optoelectronic modules that have shielding to reduce light leakage or stray light, and fabrication methods for such modules
US9736283B2 (en) * 2013-09-09 2017-08-15 Apple Inc. Light source window paint
US20150116527A1 (en) * 2013-10-31 2015-04-30 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Compact array camera modules having an extended field of view from which depth information can be extracted
JP6590804B2 (ja) 2013-11-22 2019-10-16 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． コンパクトな光電子モジュール
CN106575660B (zh) * 2014-07-25 2019-07-09 赫普塔冈微光有限公司 光电子模块及制造该模块的方法
US9711552B2 (en) 2014-08-19 2017-07-18 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Optoelectronic modules having a silicon substrate, and fabrication methods for such modules
KR102433712B1 (ko) * 2014-10-14 2022-08-17 에이엠에스 센서스 싱가포르 피티이. 리미티드. 광학 소자 스택 어셈블리들
US9774770B2 (en) * 2014-10-31 2017-09-26 Everready Precision Ind. Corp. Optical apparatus
US9755110B1 (en) * 2016-07-27 2017-09-05 Sharp Laboratories Of America, Inc. Substrate with topological features for steering fluidic assembly LED disks
US10455131B2 (en) * 2015-01-26 2019-10-22 Omnivision Technologies, Inc. Wafer-level methods for packing camera modules, and associated camera modules
US10437025B2 (en) * 2015-01-26 2019-10-08 Omnivision Technologies, Inc. Wafer-level lens packaging methods, and associated lens assemblies and camera modules
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
WO2016190016A1 (ja) * 2015-05-27 2016-12-01 国立大学法人九州大学 光学部材、光導光部材、及び、光学部材を生産する方法
US10475830B2 (en) * 2015-08-06 2019-11-12 Ams Sensors Singapore Pte. Ltd. Optical modules including customizable spacers for focal length adjustment and/or reduction of tilt, and fabrication of the optical modules
KR102589817B1 (ko) 2015-08-27 2023-10-13 에이엠에스-오스람 아시아 퍼시픽 피티이. 리미티드 기판에 직접 부착되는 스페이서를 포함하는 광학 어셈블리들
US10352764B2 (en) 2015-09-24 2019-07-16 Ams Sensors Singapore Pte. Ltd. Concealed optoelectronic module
TWI708316B (zh) * 2015-10-07 2020-10-21 新加坡商海特根微光學公司 模製的電路基板
TWI700517B (zh) 2015-10-22 2020-08-01 新加坡商海特根微光學公司 無熱光學組件
CN108780141B (zh) * 2016-02-22 2023-04-18 新加坡恒立私人有限公司 具有孔的薄光电模块及其制造
TWI596396B (zh) * 2016-03-23 2017-08-21 大立光電股份有限公司 成像鏡頭、成像鏡頭模組及電子裝置
US10394004B2 (en) * 2016-04-05 2019-08-27 Qualcomm Incorporated Systems and devices having single-sided wafer-level optics
US10069051B2 (en) * 2016-04-08 2018-09-04 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor package device and method of manufacturing the same
TWI735562B (zh) * 2016-04-08 2021-08-11 新加坡商新加坡恒立私人有限公司 具有孔徑之薄光電模組及其製造
US9961782B2 (en) * 2016-07-08 2018-05-01 Kateeva, Inc. Transport path correction techniques and related systems, methods and devices
US20180017741A1 (en) * 2016-07-15 2018-01-18 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor package device and method of manufacturing the same
EP3549174A4 (en) * 2016-12-01 2019-12-04 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. OPTOELECTRONIC MODULES AND OPTOELECTRONIC MOLDING TOOLS AND THEIR MANUFACTURING PROCESSES
CN108267832A (zh) * 2016-12-30 2018-07-10 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 一种单相机双波长分幅成像镜头
JP6976688B2 (ja) * 2017-01-26 2021-12-08 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 カメラモジュールおよびその製造方法、並びに電子機器
EP3471146B1 (en) * 2017-10-16 2020-09-09 ams AG Method for manufacturing an optical sensor and optical sensor
FR3073356A1 (fr) * 2017-11-06 2019-05-10 Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas Capot d'encapsulation pour boitier electronique et procede de fabrication
FR3075466B1 (fr) 2017-12-15 2020-05-29 Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas Couvercle de boitier de circuit electronique
FR3075465B1 (fr) * 2017-12-15 2020-03-27 Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas Couvercle de boitier de circuit electronique
FR3075467B1 (fr) * 2017-12-15 2020-03-27 Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas Couvercle de boitier de circuit electronique
JP2019164210A (ja) * 2018-03-19 2019-09-26 株式会社東芝 光半導体モジュール
CN108711566A (zh) * 2018-05-25 2018-10-26 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 光学感测系统、光学感测组件及其制造方法
KR102642878B1 (ko) * 2018-06-11 2024-03-05 서울바이오시스 주식회사 발광 다이오드 패키지 및 발광 다이오드 패키지를 포함하는 광 조사 장치
DE102018123884A1 (de) * 2018-08-27 2020-02-27 Osram Opto Semiconductors Gmbh LED-Flächenlichtquelle
JP7239804B2 (ja) * 2018-08-31 2023-03-15 日亜化学工業株式会社 レンズ及び発光装置並びにそれらの製造方法
US11224138B2 (en) 2018-09-11 2022-01-11 Apple Inc. Electronic device coatings with ultraviolet light stability
US10534143B1 (en) 2018-09-20 2020-01-14 Waymo Llc Methods for optical system manufacturing
DE112019006375T5 (de) * 2018-12-20 2021-09-02 Ams Sensors Singapore Pte. Ltd. Optoelektronische module mit einem optischen sender und einem optischen empfänger
US11551963B2 (en) 2020-02-14 2023-01-10 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor device package and method of manufacturing the same
US11747533B2 (en) * 2020-07-01 2023-09-05 Spectricity Spectral sensor system using optical filter subarrays
GB202019769D0 (en) * 2020-12-15 2021-01-27 Ams Sensors Singapore Pte Ltd Optoelectronic module comprising an interlock feature

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW484728U (en) * 2000-11-15 2002-04-21 Umax Data Systems Inc Optical key button input device
US20090130791A1 (en) * 2007-11-20 2009-05-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Camera modules and methods of fabricating the same
TW200935881A (en) * 2007-12-19 2009-08-16 Heptagon Oy Optical module, wafer scale package, and method for manufacturing those
US20110194022A1 (en) * 2010-02-11 2011-08-11 Wisepal Technologies, Inc. Image sensor module and method for manufacturing the same
US20110248367A1 (en) * 2010-04-09 2011-10-13 Himax Semiconductor, Inc. Image sensor module and method of manufacturing the same
CN102460699A (zh) * 2009-06-08 2012-05-16 意法半导体(格勒诺布尔2)公司 相机模块的制造
TW201222328A (en) * 2010-11-24 2012-06-01 Inventec Corp Optical keyboard

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5400072A (en) 1988-12-23 1995-03-21 Hitachi, Ltd. Video camera unit having an airtight mounting arrangement for an image sensor chip
US5576829A (en) * 1990-10-08 1996-11-19 Nikon Corporation Method and apparatus for inspecting a phase-shifted mask
KR20060113902A (ko) 2003-10-27 2006-11-03 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 카메라 모듈 및 그 제조 방법과, 이동 전화기 또는 ｐｄａ
JP3955065B2 (ja) * 2005-01-18 2007-08-08 シャープ株式会社 光結合器
US7227236B1 (en) * 2005-04-26 2007-06-05 Amkor Technology, Inc. Image sensor package and its manufacturing method
US7924483B2 (en) * 2006-03-06 2011-04-12 Smith Scott T Fused multi-array color image sensor
DE102007017713A1 (de) * 2007-04-14 2008-10-16 Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg Vorrichtung zur Authentifikation einer Person anhand mindestens eines biometrischen Parameters
KR20090108233A (ko) * 2008-04-11 2009-10-15 삼성전자주식회사 카메라 모듈의 제조 방법, 이에 의해 제작된 카메라 모듈및 상기 카메라 모듈을 포함하는 전자 시스템
FR2931587B1 (fr) * 2008-05-21 2011-05-13 Commissariat Energie Atomique Procede de realisation d'un dispositif optique a composants optoelectroniques integres
JP2010048993A (ja) 2008-08-21 2010-03-04 Fujinon Corp 積層型カメラモジュールの製造方法および積層型カメラモジュール並びに撮像装置。
JP5317586B2 (ja) * 2008-08-28 2013-10-16 ラピスセミコンダクタ株式会社 カメラモジュール及びその製造方法
JP4764942B2 (ja) * 2008-09-25 2011-09-07 シャープ株式会社 光学素子、光学素子ウエハ、光学素子ウエハモジュール、光学素子モジュール、光学素子モジュールの製造方法、電子素子ウエハモジュール、電子素子モジュールの製造方法、電子素子モジュールおよび電子情報機器
JP4768060B2 (ja) * 2008-09-25 2011-09-07 シャープ株式会社 光学素子、光学素子ウエハ、光学素子ウエハモジュール、光学素子モジュール、光学素子モジュールの製造方法、電子素子ウエハモジュール、電子素子モジュールの製造方法、電子素子モジュールおよび電子情報機器
KR101550067B1 (ko) * 2008-12-24 2015-09-03 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 이미지 센서 및 이의 제조 방법
US9419032B2 (en) * 2009-08-14 2016-08-16 Nanchang O-Film Optoelectronics Technology Ltd Wafer level camera module with molded housing and method of manufacturing
US8351219B2 (en) 2009-09-03 2013-01-08 Visera Technologies Company Limited Electronic assembly for an image sensing device
CN102073110A (zh) * 2009-11-23 2011-05-25 亿光电子工业股份有限公司 光耦合器
US9075182B2 (en) * 2011-06-03 2015-07-07 VisEra Technology Company Limited Camera module and spacer of a lens structure in the camera module
WO2013010284A2 (en) 2011-07-19 2013-01-24 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Opto-electronic modules and methods of manufacturing the same and appliances and devices comprising the same
US8388793B1 (en) * 2011-08-29 2013-03-05 Visera Technologies Company Limited Method for fabricating camera module
EP2939053B1 (en) 2012-12-27 2019-03-20 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Fabrication of optical elements
US9467606B2 (en) * 2014-06-10 2016-10-11 Omnivision Technologies, Inc. Wafer level stepped sensor holder

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW484728U (en) * 2000-11-15 2002-04-21 Umax Data Systems Inc Optical key button input device
US20090130791A1 (en) * 2007-11-20 2009-05-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Camera modules and methods of fabricating the same
TW200935881A (en) * 2007-12-19 2009-08-16 Heptagon Oy Optical module, wafer scale package, and method for manufacturing those
CN102460699A (zh) * 2009-06-08 2012-05-16 意法半导体(格勒诺布尔2)公司 相机模块的制造
US20110194022A1 (en) * 2010-02-11 2011-08-11 Wisepal Technologies, Inc. Image sensor module and method for manufacturing the same
US20110248367A1 (en) * 2010-04-09 2011-10-13 Himax Semiconductor, Inc. Image sensor module and method of manufacturing the same
TW201222328A (en) * 2010-11-24 2012-06-01 Inventec Corp Optical keyboard

Also Published As

Publication number Publication date
US9094593B2 (en) 2015-07-28
TW201512731A (zh) 2015-04-01
CN105493282B (zh) 2019-07-26
WO2015016776A3 (en) 2015-03-26
SG11201600346YA (en) 2016-02-26
US10186540B2 (en) 2019-01-22
WO2015016776A2 (en) 2015-02-05
US20150036046A1 (en) 2015-02-05
US20150325613A1 (en) 2015-11-12
CN105493282A (zh) 2016-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI651561B (zh) 具有屏蔽以減少光漏或漫射光的光電模組及此模組之製造方法
US10199426B2 (en) Optoelectronic modules that have shielding to reduce light leakage or stray light, and fabrication methods for such modules
TWI661241B (zh) 包括用於焦距長度調整和／或減少傾斜的自訂間隔物之光學模組及光學模組的製造
US10193026B2 (en) Partial spacers for wafer-level fabricated modules
US20170207374A1 (en) Compact opto-electronic modules and fabrication methods for such modules
KR101966478B1 (ko) 수동 광학 부품을 제조하기 위한 방법 및 그것을 포함하는 장치
TWI702717B (zh) 具有一矽基板之光電模組及其製造方法
KR20150013780A (ko) 웨이퍼 스택 조립
TWI695200B (zh) 光學模組及其製造方法
TWI684802B (zh) 光學元件堆疊組件