[发明专利]光电模块及用于制造光电模块的晶片级方法

说明书

一种装置包括安装至PCB基板的光电部件。透射粘合剂被直接设置在光电部件上，并且透射由光电部件感测的或由光电部件发射的波长的光。该装置包括直接设置在透射粘合剂上的滤光器。环氧树脂侧面地围绕透射粘合剂和滤光器的侧表面并与侧表面接触。环氧树脂不透射由光电部件感测的或由光电部件发射的波长的光。在一些情况下，环氧树脂在滤光器的正上方限定用于容纳诸如光漫射器的光学部件的凹槽。还公开了制造模块的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年3月7日提交的美国临时专利申请62/639,700的优先权及其权益。在先申请的内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及光电模块和用于制造该模块的晶片级方法。

背景技术

诸如智能电话和其他主机计算设备的各种消费电子产品包括具有集成的光感测或光发射器件的紧凑型光电模块。在一些情况下，在主机设备中，空间非常宝贵。因此，期望使模块尽可能小和紧凑。由于制造和其他公差的原因，模块的尺寸(例如，高度)趋于变化。然而，期望为模块获得更大的一致性。

发明内容

本公开描述光电模块以及以晶片级工艺制造这种模块的方法。

例如，在一个方面，本公开描述一种包括安装至PCB基板的光电部件的装置。透射粘合剂被直接设置在光电部件上，并且透射由光电部件感测的或由光电部件发射的波长的光。该装置包括直接设置在透射粘合剂上的滤光器，以及侧面地围绕透射粘合剂和滤光器的侧表面并与侧表面接触的环氧树脂。环氧树脂不透射由光电部件感测的或由光电部件发射的波长的光。

一些实施方式包括以下特征中的一个或多个。例如，环氧树脂可以在滤光器的正上方限定容纳光学部件(例如，光漫射器)的凹槽。优选地，由于存在透射粘合剂，所以在光电部件和滤光器之间没有气隙。环氧树脂可以是例如黑色环氧树脂。

在一些情况下，光电部件可操作为发射光。在其他情况下，光电部件可操作为感测光。不论发生何种情况，透射粘合剂和滤光器可以被设置为与光电部件的光轴相交。

如本公开中描述的模块可以被集成到诸如智能电话或其他便携式计算设备的主机设备中。因此，在另一方面，本公开描述一种包括主机设备以及光电模块的装置，该主机设备包括处理器和显示屏。光电模块可以包括如上所述和/或下面更详细描述的特征。处理器可操作为至少部分地基于来自光电部件的信号来控制主机设备的特征。

在另一方面，本公开描述一种制造光电模块的方法。该方法包括将PCB晶片保持在第一真空注射成型工具中，其中多个光电部件被安装在PCB晶片上，光电部件中的每一个在与光电部件的光轴相交的表面上具有相应量的未硬化透射粘合剂，其中粘合剂透射由光电部件感测的或由光电部件发射的波长的光。该方法进一步包括提供第二真空注射成型工具，其包括具有结构化表面的弹性体层，结构化表面上安装有多个滤光器。第一真空注射成型工具和第二真空注射成型工具彼此靠近，以挤压滤光器使其与未硬化透射粘合剂接触。随后，使透射粘合剂硬化。该方法包括将环氧树脂注入第二真空注射成型工具的弹性体层和PCB晶片之间的空间，使得环氧树脂侧面地围绕透射粘合剂和滤光器的侧表面并与侧表面接触，其中环氧树脂不透射由光电部件感测的或由光电部件发射的波长的光。环氧树脂被硬化。该方法包括切穿黑色环氧树脂以形成分割后模块，分割后模块中的每一个包括光电部件中的至少一个。

一些实施方式包括以下特征中的一个或多个。例如，该方法可以包括选择性地将未硬化透射粘合剂分配至每个相应光电部件的表面上，使得粘合剂与光电部件的光轴相交。在一些情况下，密封板被设置在弹性体层上，并且当第一真空注射成型工具和第二真空注射成型工具组合在一起以挤压滤光器使其与未硬化透射粘合剂接触时，密封板限定将第一真空注射成型工具和第二真空注射成型工具隔开的精确高度。

各个优点可以在一些实施方式中获得。例如，在一些情况下，制造工艺可以导致模块之间更大的一致性(例如，其厚度的更大的一致性)。