[發(fā)明專利]低高度光電模塊和封裝在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201980049809.4 | 申請(qǐng)日： | 2019-07-26 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN112513691A | 公開（公告）日： | 2021-03-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 哈維爾.米格爾桑切斯 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | ams傳感器新加坡私人有限公司 |
| 主分類號(hào)： | G02B5/20 | 分類號(hào)： | G02B5/20;B81B3/00;G01J3/26;G02B5/28;G02B26/00 |
| 代理公司： | 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105 | 代理人： | 陳金林 |
| 地址： | 新加坡*** | 國(guó)省代碼： | 暫無(wú)信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 高度 光電 模塊 封裝 | ||
一種光電模塊，包括濾光器，并且可以具有相對(duì)較小的總高度。該模塊包括用于濾光器的半導(dǎo)體管芯，其中管芯在其下側(cè)具有空腔?？涨惶峁┝巳菁{諸如光傳感器或光發(fā)射器的光電器件的空間。這種布置可以降低模塊的總高度，從而有助于將其集成到其中空間寶貴的主機(jī)設(shè)備中。
技術(shù)領(lǐng)域
本公開涉及低高度光電模塊和封裝。
背景技術(shù)
各種消費(fèi)品和諸如智能電話的其他電子設(shè)備結(jié)合了光電模塊，該光電模塊可以包括各種光學(xué)和光電組件，包括光學(xué)傳感器、光發(fā)射器、光束整形元件(例如，透鏡)和/或?yàn)V光器。
例如，法布里-珀羅干涉儀(Fabry-Perot interferometer，F(xiàn)PI)可以用作濾光器。FPI是基于兩個(gè)反射鏡(mirror)，從而在反射鏡之間的間隙中形成法布里-珀羅空腔(Fabry-Perot cavity)。FPI的通帶波長(zhǎng)(pass band wavelength)通過(guò)調(diào)節(jié)反射鏡之間的距離來(lái)控制，換句話說(shuō)，通過(guò)調(diào)節(jié)間隙的寬度來(lái)控制。
例如，將這些和其他組件集成到智能電話或其他消費(fèi)產(chǎn)品中的一個(gè)挑戰(zhàn)是這種設(shè)備中的空間非常寶貴。特別是，這種設(shè)備的高度或z輪廓(z-profile)通常被設(shè)計(jì)得相對(duì)較小，例如只有幾毫米(例如，2.5mm)的量級(jí)。如此小的尺寸使得難以結(jié)合光學(xué)和光電組件或模塊中的一些。
發(fā)明內(nèi)容
本公開描述了包括濾光器并且可以具有相對(duì)較小的總高度的光電模塊和封裝。如下文更詳細(xì)描述的，模塊可以包括用于濾光器的半導(dǎo)體管芯(die)，其中管芯在其下側(cè)具有空腔?？涨惶峁┝巳菁{諸如光傳感器或光發(fā)射器等光電器件的空間。這種布置可以降低模塊或封裝的總高度(即z高度)，從而有助于將其集成到智能電話或空間寶貴的其他設(shè)備中。
在一個(gè)方面，例如，一種模塊，包括安裝在襯底上的光電器件和設(shè)置在光電器件上的半導(dǎo)體管芯。管芯在背離光電器件的第一表面上包括濾光器。管芯還在面向光電器件的第二表面中具有空腔，使得光電器件被容納在由空腔限定的區(qū)域內(nèi)。
在另一方面，一種封裝，包括外殼，該外殼具有附接到襯底的蓋。該蓋有孔。光電器件設(shè)置在外殼內(nèi)、安裝在襯底上、并且具有與孔相交的光軸。半導(dǎo)體管芯設(shè)置在外殼內(nèi)在光電器件的上方。管芯在背離光電器件的第一表面上包括濾光器。管芯在面向光電器件的第二表面中具有空腔，使得光電器件被容納在由空腔限定的區(qū)域內(nèi)。
各種實(shí)施方式包括以下特征中的一個(gè)或多個(gè)。例如，在一些情況下，半導(dǎo)體管芯是MEMS管芯，并且濾光器包括法布里-珀羅干涉儀(FPI)可調(diào)諧濾光器。在一些實(shí)施方式中，MEMS管芯包括硅襯底，并且空腔在硅襯底中。硅襯底可以具有例如100晶向。
光電器件可以包括例如光傳感器(例如，光電二極管)或光源(例如激光二極管或LED)。
在一些情況下，模塊或封裝被集成到例如主機(jī)設(shè)備中。例如，主機(jī)設(shè)備可以包括印刷電路板，并且封裝可以安裝到該印刷電路板。主機(jī)設(shè)備還可以包括安裝在印刷電路板上并且可操作用于與模塊或封裝內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)組件(例如，光電器件和/或?yàn)V光器)通信的處理器。
另一方面，本公開描述了一種用于制造子配件、模塊和/或封裝的方法。該方法包括提供其上安裝有多個(gè)光電器件的第一晶片(wafer)，以及提供具有第一表面的第二晶片，其中第一表面上有多個(gè)濾光器。第二晶片具有第二表面(第二表面在第二晶片的與第一表面相對(duì)的一側(cè)上)，第二表面中有多個(gè)空腔。該方法包括將第一晶片和第二晶片彼此附接以形成晶片疊層(stack)，使得光電器件中的每一個(gè)被容納在空腔中的相應(yīng)一個(gè)空腔中。
該方法的一些實(shí)施方式包括以下特征中的一個(gè)或多個(gè)。例如，在一些情況下，濾光器是法布里-珀羅干涉儀(FPI)可調(diào)諧濾光器，并且該方法包括將空腔蝕刻到第二晶片的第二表面中。
在一些情況下，第二晶片包括具有100晶向的硅晶片。在這種情況下，可以例如使用KOH蝕刻來(lái)蝕刻空腔。
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