[发明专利]具有光发射器和检测器的光电设备及制造光电设备的方法

说明书

一种光电设备(50)，包括半导体芯片(30)、被布置在半导体芯片(30)上的第一再分布层(25)以及布置在第一再分布层(25)上的至少一个光发射器(11)和至少一个光检测器(12)，其中第一再分布层(25)将半导体芯片(30)电耦接到至少一个光发射器(11)和至少一个光检测器(12)。

技术领域

本发明涉及一种包括光发射器和光检测器的光电设备以及用于制造光电设备的方法。

背景技术

光电设备可被用作测量人或动物的心跳或其他生命体征的传感器。传统健康传感器的设计通常体积庞大。此外，在传统的传感器和发射器中使用许多接合线以电耦接传感器和发射器的部件，这增加了生产成本。

发明内容

本发明的根本目的是提供一种与传统的光电设备相比具有更小封装尺寸和更低生产成本的光电设备。本发明的另一目的是提供一种包括该光电设备的便携式电子设备。此外，本发明的目的是提供一种用于制造光电设备的方法。

本发明的目的由具有独立权利要求1特征的光电设备实现。另一目的由具有独立权利要求8特征的便携式电子设备实现。此外，本发明的目的通过一种用于制造具有独立权利要求9特征的光电设备的方法实现。在从属权利要求中提出本发明的有利的其它改进和方面。

根据实施例的光电设备包括半导体芯片、第一再分布层、至少一个光发射器和至少一个光检测器。

第一再分布层被布置在半导体芯片上，该半导体芯片可以包括如下所说明的集成电路。至少一个光发射器和至少一个光检测器被布置在第一再分布层上。第一再分布层将半导体芯片电耦接到至少一个光发射器和至少一个光检测器。

至少一个光发射器被配置为在光电设备的操作期间发射光。所发射的光的至少一部分可以由至少一个光检测器检测。所发射的光的一部分也可以被光电设备的环境吸收。例如，光电设备可以被配置为生命体征传感器。在这种情况下，至少一个光发射器向人或动物的皮肤发射光。所发射的光被人或动物的血液部分地吸收。由至少一个光检测器检测的光可被用于测量一个或多个生命体征参数，例如，人或动物的心跳、心率、心脏频率、脉搏率和/或血液中的氧饱和度。光电设备的其它应用也是可能的。

至少一个光发射器可以是被配置为发射光的半导体芯片。例如，至少一个光发射器可以是发光二极管(LED)。该LED可以发射一定波长或一定波长范围内的光。该LED可以例如发射可见光或红外(IR)光或紫外(UV)光。

此外，光电设备可包括两个或多个光发射器。两个或多个光发射器可以被配置为发射不同波长的光。例如，光电设备可以包括发射红光的一个或多个光发射器、发射绿光的一个或多个光发射器以及发射红外光的一个或多个光发射器。

至少一个光检测器可以是被配置为检测光的半导体芯片。例如，至少一个光检测器可以是光电二极管。

半导体芯片可以包括集成电路(IC)并且可以被配置为控制至少一个光发射器和/或至少一个光检测器。附加地或可替代地，半导体芯片可以被配置为评估从至少一个光检测器接收的信号。例如，半导体芯片可以根据从至少一个光检测器接收的信号来计算生命体征参数。

第一再分布层可以包括被施加到至少一个光发射器、至少一个光检测器和半导体芯片的一个或多个导电层。导电层可以连接到至少一个光发射器、至少一个光检测器和半导体芯片的接触焊盘。导电层可以用于从光电设备外部与至少一个光发射器、至少一个光检测器和半导体芯片形成电接触，并在光电设备内形成电连接。导电层将至少一个光发射器和至少一个光检测器电耦接到半导体芯片。导电层可以被制造为具有任何期望几何形状和任何期望材料成分。例如，导电层可以由线性导体轨道组成或者可以是覆盖一区域的层的形式。任何合适的导电材料，例如铝、金、铜或其它金属，都可以用作导电层的材料。导电层可被布置在电绝缘的介电层之上或之下或之间。