[發明專利]光學傳感器以及形成光學傳感器的方法

有效

• 申請號: 201710289320.7
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN107655573B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: D·加尼
• 申請（專利權）人: 意法半導體有限公司
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;H01L23/31;H01L21/56
• 代理公司: 11256 北京市金杜律師事務所
• 代理人: 王茂華;張昊

本公開的一個或多個實施例涉及接近度傳感器上的通氣，例如，一種用于光學器件的系統級封裝(SiP)，包括接近度傳感器封裝。一個實施例涉及一種包括襯底以及傳感器裸片的光學傳感器。通孔延伸穿過該襯底，并且溝槽形成于該襯底的第一表面中并與該通孔流體連通。該傳感器裸片附接至該襯底的該第一表面并且覆蓋該第一通孔以及該溝槽的第一部分。該溝槽的第二部分未被該傳感器裸片所覆蓋。

技術領域

本公開的實施例涉及光學傳感器，并且更具體地涉及接近度傳感器。

背景技術

光學傳感器(如接近度傳感器)用于檢測附近物體的存在和/或與其距離，并且能夠在沒有物理接觸物體的情況下這樣做。光學傳感器可以用于各種電子設備中，如相機、電話(包括智能電話)、車輛、機器以及其他用于檢測附近物體的存在和/或與其距離的設備。在檢測附近物體的存在之后，電子設備可以被配置成用于執行如將機械特征移至安全位置、傳輸報警信號、耦合或解耦合電通信等功能或者任何其他期望的功能。

光學傳感器設置在封裝體中，這些封裝體通常包括發光器件(例如LED)、光接收傳感器(例如光電二極管)以及用于對從光接收傳感器接收的信號的進行處理的處理芯片。LED、光電二極管和處理芯片通常形成在分開的裸片上并且被一起封裝于傳感器封裝體中。概括地描述，LED通過傳感器封裝體的第一開口將輻射發射出去。當物體靠近傳感器封裝體時，適量的發射輻射被反射離開物體并返回朝向傳感器封裝體。部分經反射的輻射進入傳感器封裝體中接近光接收傳感器或電二極管的第二開口。光電二極管接收經反射的輻射并生成指示所接收的輻射的電信號，該接收的輻射被傳輸到處理芯片以進行處理，例如用于確定附近物體的存在和/或與附近物體的距離。

帽蓋通常被包括在常規光學傳感器封裝體中，并且帽蓋可以包括內壁，該內壁將發光器件與光接收傳感器光學地分隔開。帽蓋通常包括兩個透明窗口(如玻璃)，其中，第一窗口允許由發光器件所發出的光通過，并且第二窗口允許經反射的光穿過光接收傳感器。這些窗戶被附接至帽蓋。

通氣孔有時設置在窗口與帽蓋之間，以允許在組裝傳感器封裝體期間進行排氣。這提出了各種潛在問題。例如，異物可能穿過通氣孔進入光學傳感器封裝體。此外，外部環境與光學傳感器封裝體的內側部分之間的氣道可以將光學傳感器部件(例如，發光器件、光電二極管、傳感器裸片等)直接暴露于濕氣下，這可能是不期望的并且可能影響到傳感器的可靠性。進一步地，將玻璃窗口附接至帽蓋的同時，膠水可能溢出或以其他方式阻擋通氣孔，從而防止通氣孔在組裝工藝中提供通氣路徑。

發明內容

一個或多個實施例涉及光學傳感器(例如，接近度傳感器)器件和方法，包括形成在襯底中的通氣通道。可以通過形成穿過襯底的一個或多個通孔并且在襯底(例如，阻焊層)的上部部分中形成溝槽來形成通氣孔，這些溝槽從襯底中所形成的通孔延伸，在傳感器裸片下方，并離開進入傳感器器件中的兩個光學隔離開的腔室(例如包括發光器件的第一腔室以及包括光接收傳感器的第二腔室)中的每一個。一個實施例涉及一種光學傳感器，該光學傳感器包括：襯底，該襯底具有第一表面；第一通孔，該第一通孔延伸穿過該襯底；溝槽，該溝槽形成在該襯底的該第一表面中并與該第一通孔流體連通；以及傳感器裸片，該傳感器裸片附接至該襯底的該第一表面，該傳感器裸片覆蓋該第一通孔以及該溝槽的第一部分，該溝槽的第二部分未被該傳感器裸片所覆蓋。

附圖說明

圖1A是根據本公開的實施例的不帶帽蓋的光學傳感器的俯視圖。

圖1B是沿著線1B截取的圖1A中的光學傳感器的橫截面視圖，包括帽蓋。

圖1C是沿著線1C截取的圖1A中的光學傳感器的橫截面視圖，包括帽蓋。

圖2是根據另一實施例的包括延伸穿過襯底的兩個通孔的光學傳感器的橫截面視圖。

圖3A至圖3C是橫截面視圖，展示了一種根據本公開的實施例形成在圖1A至圖1C中所示的光學傳感器的方法。