专利名称：光电子器件和制造光电子器件的方法
技术领域：
本发明的各实施例一般涉及光电子器件，以及用于制造光电子器件的方法。
现有技术诸如光学接近度传感器类型的设备之类的光电子器件可包括光源以及相邻的光敏光检测器。这样的光学接近度传感器可以被用来基于从光源产生的并从对象反射并由光检测器所检测到的光的光度和/或相位，来检测对象的存在、估计对象的接近度和/或检测对象的运动。随着诸如移动电话之·类的电池驱动的手持式设备的出现，这些传感器的价值变得更加重要。例如，来自移动电话电池的大量的能量被用来驱动显示器，当移动电话或其他设备被置于用户的耳朵边时(在此处不管怎样都无法看到它)，关闭显示器或背光是有价值的。作为光电子器件的示例的光学接近度传感器被用于此，以及许多其他应用中。作为其他示例，在许多其他的应用中利用光学接近度传感器来检测对象的存在是有益处。这些应用范围包括:感应何时机器上的保护罩被打开，纸张已经被正确地置于打印机中，或者操作员的手位于工作中的机器附近的风险。光学接近度传感器也可以被用作简单的触摸或靠近触摸激活的开关，并可以实现在诸如这些的应用中:键盘、或具有塑料外壳的设备(该塑料外壳是密封的但是允许来自光源的光穿透其并由检测器在返程中感应到光)O由于越来越多的光电子器件正在被集成到诸如移动电话之类的产品中，因此，需要提供更小更便宜的光电子器件。优选地，光学接近度传感器以及其他光电子器件的制造应该相对简单，并应提供高产量。本发明的内容
图1A示出了示例性封装光源半导体器件(PLSSD) 112的透视图，以及示例性封装光检测器半导体器件(PLDSD) 132的透视图。图1B示出了图1A所示出的示例性PLSSD 112的底面图，以及图1A所示出的示例性PLDSD 132的底面图。如果PLSSD 112包括集成电路，那么它可以可另选地被称为封装光源集成电路(PLSIC)。类似地，如果PLDSD 132包括集成电路，那么它可以可另选地被称为封装光检测器集成电路(PLDIC)。PLSSD 112和PLDSD132两者可以更一般地被称为封装光电子半导体器件(POSD)。PLSSD 112被示为包括被封装在透光模塑料122内的光源管芯114。光源管芯114被不为包括一个发光兀件116,但是,可包括一个以上的发光兀件116。发光兀件116可以是发光二极管(LED)、有机LED (OLED)、块状的发光LED、表面发光LED、垂直腔面发射激光器(VCSEL)、超辐射发光二极管(SLED)、激光二极管或像素二极管，但是，不仅限于此。发光元件(诸如上文所提及的那些发光元件)是光电子元件的示例。
透光模塑料122可以是，例如，透光环氧树脂(例如，透明的或着色的环氧树脂)，或其他透光树脂或聚合物。在某些实施例中，透光模塑料可以具有过滤掉不相关的某些波长的光且同时允许相关的波长的光通过的颜料或其他属性。光源管芯114通过管芯114下面的一个或多个管芯焊盘115和/或一个或多个键合线120而连接到电触点118 (可以替代地被称为电连接器)。例如，电触点118中的一个可以为发光元件116的阳极提供触点，而电触点118中的另一个可以为发光元件116的阴极提供触点。光源管芯114也可以包括放大器电路和/或其他类型的信号处理电路。PLSSD 112包括顶表面124、底表面128和在顶表面124和底表面128之间延伸的圆周表面126。在此示例中，PLSSD 112的顶表面124由(封装有发光元件116的)透光模塑料122的顶表面所构成，而圆周表面126由透光模塑料122的四面所构成。底表面128包括发光元件116的电触点118，如图1B所最佳呈现的。电触点118可以是，例如，导电凸区、导电焊盘、或导电球，但是，不仅限于此。例如，电触点118可以是导电针脚或线路，这也是可能的。在此示例中，PLSSD 112包括底表面128上的两个电触点118。根据一个实施例，PLSSD 112是平坦的无引脚封装。根据特定实施例，电触点118构成凸区网格阵列。PLDSD 132被示为包括被封装在透光模塑料142内的光检测器管芯134。光检测器管芯134被不为包括一个光检测兀件136,但是,可包括一个以上的光检测兀件136。光检测兀件136可以是光 敏电阻器、光伏电池、光电二极管、光电晶体管或电荷稱合器件(CCD),但是不仅限于此，并且优选地可以被用来产生表示检测到的光的光量和/或相位的电流或电压。诸如上文所提及的那些光检测元件，也是光电子元件的示例。透光模塑料142可以是，例如，透光环氧树脂(例如，透明的或着色的环氧树脂)，或其他透光树脂或聚合物。在某些实施例中，透光模塑料可以具有过滤掉不相关的某些波长的光，而允许相关的波长的光通过的颜料或其他属性。PLDSD 132的透光模塑料142可以与PLSSD 112的透光模塑料122相同，或者也可以不同。光检测器管芯134通过管芯134下面的一个或多个管芯焊盘135和/或一个或多个键合线140而连接到电触点138 (可以替代地被称为电连接器)。例如，电触点138中的一个或多个可以为光检测元件136的阳极提供触点，而一个或多个其他电触点138可以为光检测元件136的阴极提供触点。光检测器管芯134也可以包括放大器电路、滤波器电路和/或其他类型的信号处理电路。PLDSD 132包括顶表面144、底表面148和在顶表面144和底表面148之间延伸的圆周表面146。在此示例中，PLDSD 132的顶表面144由(封装有光检测元件136的)透光模塑料142的顶表面所构成，而圆周表面146由透光模塑料142的四面所构成。底表面128包括光检测元件136的电触点138，如图1B所最佳呈现的。电触点138可以是，例如，导电凸区、导电焊盘、或导电球，但是，不仅限于此。例如，电触点138可以是导电针脚或线路也是可能的。在此示例中，PLDSD 112在底表面148上包括六个电触点138和一个暴露的热焊盘139。暴露的焊盘139可以替代地，或另外是PLDSD 132的接地面。根据一个实施例，PLDSD 132是平坦的无引脚封装。根据特定实施例，电触点138构成凸区网格阵列。现在参考图2A和2B，根据本发明的一实施例，光学接近度传感器设备202包括PLSSD 112、PLDSD 132和不透明模塑料212。更具体而言，图2A是光学接近度传感器设备202的顶部透视图，而图2B是光学接近度传感器设备202的底部透视图。如从图2A和2B可以理解的，不透明模塑料212包围并封装了 PLSSD 112的圆周表面126和PLDSD 132的圆周表面146。如从图2A可以理解的，不透明模塑料212构成了 PLSSD 112和PLDSD132之间的不透明光障壁214，不透明光障壁214光学地隔离了 PLSSD 112的发光元件116与PLDSD132的光检测元件136。另外，不透明模塑料212在物理上将PLSSD 112和PLDSD 132彼此连接。在图2A中还示出了在PLSSD 112的发光元件上方形成的窗口 222，以及PLDSD 132的光检测元件上方形成的窗口 242。从图2B可以理解，PLSSD 112的电触点118和PLDSD132的电触点138是暴露的，如此，可用于电连接到其他电路。除在PLSSD 112和PLDSD 132之间形成障壁214 (其光学地将两个半导体器件彼此隔离)之外，不透明模塑料212还在设备202的整个周边周围形成障壁，以便光学地将设备202与可能位于设备202的附近的一个或多个其他光电子器件相隔离。尽管窗口 222和242被示为是简单的孔或开口，但是，也可以形成更复杂的窗口，诸如包括百叶窗的窗口。不透明模塑料212可以是，例如，黑色或其他暗色的环氧树脂，或对由PLSSD 112所生成的光是不透射的其他树脂或聚合物。图2C是光学接近度传感器设备202的再一个透视图，该图示出了 PLSSD 112和PLDSD 132的实际无法通过不透明模塑料212所查看到的元件(前面参考图1A和IB所描述的)，但是，示出它们只是说明性目的。图2D是图2A-2C的光学接近度传感器设备202的沿着图2C中的线条D-D的截面图。尽管光学接近度传感器设备202被示为包括参考图1A和IB所描述的PLSSD 112和PLDSD 132，但是，光学接近度传感器设备202可包括替代的PLSSD和/或PLDSD，且属于本发明的范围内。根据本发明的一实施例的光电子器件也可能包括一个以上的PLSSD和/或一个以上的PLDSD，例如，以便设备可以被用于手势识别等等。作为另一个示例，根据本发明的一个实施例的光电子器件可包括与PLDSD 132相配对的用于进行接近度检测的一个PLSSD 112、以及专用于环境光检测的第二 PLDSD 132。这些只是根据本发明的各实施例可以制造的光电子器件的类型 的几个示例。光学接近度传感器设备202的一个有用特征是，PLSSD 112和PLDSD 132在物理上彼此连接，无需至少部分地专用于提供这样的连接的衬底(例如，PCB)。此特征的优点是，它可以降低所产生的光电子器件的总高度，体积和重量，并可以降低制造此光电子器件及其他光电子器件的成本。光学接近度传感器设备202的另一个有用特征是，被用来在物理上将PLSSD 112和PLDSD 132彼此连接的相同不透明模塑料212也被用来提供光学地将PLSSD 112的发光元件116与PLDSD 132的光检测元件136相隔离的障壁。这也可以降低制造此光电子器件及其他光电子器件所需的成本以及时间量。
具体实施例方式本发明的各实施例涉及光电子器件，包括接近度传感器设备202、类似的光学接近度传感器设备、以及其他类型的光电子器件。这样的设备包括通过不透明模塑料彼此连接的多个封装光电子半导体器件(POSD)，该不透明模塑料包围POSD的圆周表面并光学地将POSD的诸个光电子元件彼此隔离。另外，POSD的底表面的一个的电触点是暴露的，如此，可用于电连接到其他电路。本发明的各实施例涉及用于制造光学接近度传感器202、类似的光学接近度传感器设备、以及其他类型的光电子器件。现在将参考图3A-3D和4A-4B说明这样的制造方法。图3A示出了载体衬底302上方的PLSSD 112和PLDSD 132。如上所述，PLSSD 112和PLDSD 132每一个均包括顶表面、底表面以及在顶表面和底表面之间延伸的圆周表面。也如上文所说明的，PLSSD 112和PLDSD132每一个均在其底表面上包括电触点。根据一个实施例，在连接到载体底层302之前，测试PLSSD 112和PLDSD 132和/或其他类型的POSD。根据一个实施例，载体衬底302是具有粘合表面304的胶带。载体衬底302可以可另选地是具有粘合表面的膜或箔。如下面所说明的，由于将在连接到胶带(或其他载体衬底)的PLSSD 112和PLDSD 132的周围模压不透明模塑料(212)，因此，胶带(或其他载体衬底)需要能够承受熔化模塑料的高温，而不会被熔化或以别的方式被损坏。例如，胶带可以用聚酰亚胺(PI)、聚氯乙烯(PVC)来制造，或者也可以是基于聚烯烃的材料，但是，不仅限于此。示例性聚酰亚胺胶带和薄膜由杜邦公司制造(总部位于美国，特拉华州，Wilmington)，以商标Kapton 销售。替代地，载体衬底302可以是具有粘合表面的某种其他类型的可移动衬底。粘合剂可以是基于硅的粘合剂，但是，不仅限于此。图3B示出了 PLSSD和PLDSD的底表面连接到载体衬底302，以便在PLSSD 112和PLDSD 132之间有间隔。尽管在图3B中只示出了一对PLSSD/PLDSD，但是，如上文所提及的，最有可能数十以及潜在地数百个这样的对被连接到同一个载体衬底302。例如，N列XM行(例如，15X20)这样的对可以连接到同一载体衬底(例如，胶带)，以便可以同时制造NXM个设备(例如，15X20 = 300设备)，其中，N和M各自都是大于或等于I的整数，N和M可以彼此相同或不同。如上文所描述的，替代地，每一个设备中可以包括两个以上的封装光电子半导体器件。尽管不是那么切实际，有可能载体衬底302没有粘合表面，在这样的情况下，PLSSD 112和PLDSD 132的底表面可以使用直接喷涂到PLSSDl 12和PLDSD 132和/或载体衬底302上的粘合剂来连接到 载体衬底302。图3C示出了在连接到载体衬底302的PLSSD 112和PLDSD 132的某些部分的周围模压不透明模塑料212，以便PLSSD 112和PLDSD 132的圆周表面被不透明模塑料212所包围。图3C还示出了 PLSSD 112和PLDSD132之间的间隔用不透明模塑料212来填充，以形成不透光障壁214。还可以从图3C理解，PLSSD 112和PLDSD 132彼此通过不透明模塑料212来连接。在参考图3C所描述的实施例中，管芯(向其中注入了模塑料212)的一部分接触PLDSD 132的顶表面，以便在PLDSD 132的一个或多个光检测元件上方形成窗口 242。类似地，管芯的一部分接触PLDSD 132的顶表面，以便在PLSSD 112的一个或多个发光元件上方形成窗口 222。尽管在图3C中只示出了一对PLSSD/PLDSD，但是，上文所描述的模压最有可能对于全部都连接到同一个载体衬底302的数十个以及潜在地数百个这样的对同时执行。被用来使用不透明模塑料212执行模压的管芯可以被涂敷有诸如Teflon 或硅橡胶之类的材料，以使得所产生的包胶模结构被更加轻松地从管芯中去除。可以使用的模压技术包括但不仅限于:注射模制、压缩模制、转移模制以及铸模模制。图3D示出了在312处切穿不透明模塑料212 (312也可以被称为切割)，以将PLSSD112和PLDSD 132与其他PLSSD/PLDSD对相分隔，以便所产生的光电子器件包括彼此连接的并且由不透明模塑料212光学地隔离的PLSSD 112和PLDSD 132。这样的切割可以使用锯、刀片或激光来执行，但是，不仅限于此。根据一个实施例，可以如此执行切割:不透明模塑料212被切穿，而不切穿载体衬底302，如图3D所示。替代地，可以如此执行切割:不透明模塑料212和载体衬底302两者都被切穿。图3E示出了去除载体衬底302。这会暴露PLSSD 112的底表面128上的电触点118(图1B所示出的)，并暴露PLDSD 132的底表面148上的电触点138和热焊盘和/或接地面139(图1B所示出的)。可以使用溶剂来去除粘合剂或通过使用振动等等来简单地剥离载体衬底302 (例如，胶带)以去除载体衬底302，但是，不仅限于此。在替换实施例中，在上文所描述的切割之前去除载体衬底302。根据一个实施例，在切割之前或之后，但是最有可能在去除载体衬底之后，测试所产生的光电子器件(例如，202)，以便在测试期间可以更加轻松地访问电触点。如从图4A可以理解，可以替代地执行模压，以便PLSSD 112的一个或多个发光元件被不透明模塑料212所覆盖，和/或PLDSD 132的一个或多个光检测元件被不透明模塑料212所覆盖。此后，去除覆盖一个或多个发光元件的不透明模塑料的一部分，以在PLSSD112的一个或多个发光元件上方形成窗口 222，和/或去除覆盖一个或多个光检测元件的不透明模塑料的不透明模塑料的一部分，以在PLDSD 132的一个或多个光检测元件上方形成窗口 242，如从图4B可以理解的。去除以形成窗口可以通过蚀刻、显影、剥离或某种其他技术来执行。代替了参考图3C所描述的步骤，可以执行参考图4A和4B所描述的步骤。回头参考图3C，所产生的光学传感器设备的截面可以替代地看起来像图2D或4B所示出的截面。通过使用替代的模压和/或去除模塑料以形成替代形状的窗口，其他截面也是可以的。用于制造包括一个以上的PLSSD和/或一个以上的PLDSD的(例如以便设备可以用于手势识别等等)的光电子器件的方法也在本发明的实施例的范围内。使用与上文所描述的方法相类似的方法来生产其他类型的光电子器件(包括至少两个封装光电子半导体器件(POSD))也在本发明的各实施例的范围内。图5是用来概括根据本发明的各实施例的用于制造光电子器件的方法的高级别流程图。对于下列描述，假设光电子器件包括第一封装光电子半导体器件(POSD)和第二POSD0然而，如上文所描述的，光电子器件可包括两个以上的P0SD。也如上文所描述的，每一个POSD都包括顶表面、底表面以及在顶表面和底表面之间延伸的圆周表面。另外，每一个POSD都包括通过由透光模塑料所封装的一个或多个光电子元件。此外，每一个POSD都在其底表面上包括电触点。参考图5，在步骤502中，第一以及第二 POSD的底表面被连接到载体衬底(例如，具有粘合表面的胶带)，使得在第一 POSD和第二 POSD之间有间隔。在步骤504中，在连接到载体衬底的第一和第二 POSD的诸个部分的周围模压不透明模塑料，以便第一 POSD和第二 POSD的圆周表面被不透明模塑料所包围，第一 POSD和第二 POSD之间的间隔用不透明模塑料来填充，且第一和第二 POSD彼此通过不透明模塑料连接在一起。在步骤506中，去除载体衬底(例如，胶带)，以便第一和第二 POSD的底表面上的电触点被暴露。如上文所提及的，可以通 过使用溶剂或使用振动来剥离载体衬底以去除载体衬底，但是不仅限于此。
在步骤508中，切穿不透明模塑料，以将第一和第二 POSD与其他POSD相分隔，以便所产生的光电子器件包括彼此连接的并且由不透明模塑料光学地彼此隔离的第一和第二 P0SD。在替换实施例中，可以颠倒步骤506和508的顺序。也如上文所说明的，每一个正在被制造的光电子器件都可包括两个以上的P0SD。根据特定实施例，执行步骤504中的模压，以便在第一 POSD的一个或多个光电子兀件上方形成第一窗口，在第二 POSD的一个或多个光电子兀件上方形成第二窗口。在特定实施例中，参考图5所描述的方法可以被用来产生光学接近度传感器类型的光电子器件。在这样的实施例中，第一 POSD的一个或多个光电子元件是一个或多个发光元件，而第二 POSD的一个或多个光电子元件是一个或多个光检测元件。此外，在这样的实施例中，可以执行步骤504中的模压，以便在第一 POSD的一个或多个发光元件上方形成第一窗口，在第二 POSD的一个或多个光检测兀件上方形成第二窗口。如上文参考图4A和4B所描述的，可以替代地执行步骤504中的模压，以便第一POSD的一个或多个光电子元件被不透明模塑料所覆盖。另外，或者替代地，可以执行步骤504中的模压，以便第二 POSD的一个或多个光电子元件被不透明模塑料所覆盖。在这样的实施例中，在步骤504之后并在步骤506之前，去除覆盖第一 POSD的一个或多个光电子元件的不透明模塑料的至少一部分，以在第一 POSD的一个或多个光电子上方形成窗口。另夕卜，或者替代地，去除覆盖第二 POSD的一个或多个光电子元件的不透明模塑料的至少一部分，以在第二 POSD的一个或多个光电子元件上方形成第二窗口。这样的去除不透明模塑料以形成一个或多个窗口的动作可以通过蚀刻、显影、剥离或某种其他技术来执行。如上文所提及的，正在被制造的光电子器件也可以包括一个或多个额外的P0SD。相应地，步骤502也可以包括将一个或多个额外的POSD的底表面连接到载体衬底。步骤504也可以包括在连接到载体 衬底的一个或多个额外的POSD的某些部分周围模压不透明模塑料。步骤506也可以包括去除载体衬底，以便一个或多个额外的POSD的底表面上的电触点被暴露。在这样的实施例中，步骤508可包括切穿不透明模塑料以将第一、第二以及一个或多个额外的POSD与其他POSD相分隔，以便所产生的光电子器件包括彼此连接的并且通过不透明模塑料光学地彼此隔离的第一、第二以及一个或多个额外的P0SD。图6是用来概括根据本发明的各实施例的用于同时制造多个光电子器件的方法的高级别流程图。每一个这样的光电子器件都包括一组(即，两个或更多)光电子半导体器件(POSD)。参考图6，在步骤602中，将多组POSD的底表面连接到载体衬底(例如，具有粘合表面的胶带)，以便在每一个POSD以及其一个或多个相邻POSD中的每一个之间有间隔。在步骤604中，在连接到载体衬底的每一个POSD的某些部分周围模压不透明模塑料，以便每一个POSD的圆周表面都被不透明模塑料所包围，每一个POSD和其一个或多个相邻POSD中的每一个之间的间隔都用不透明模塑料来填充，并且通过不透明模塑料将每一个POSD与其一个或多个相邻POSD中的每一个彼此连接。在步骤606中，去除载体衬底，以便POSD中的每一个的底表面上的电触点都被暴露。在步骤608中，切穿不透明模塑料以由此提供多个分隔的光电子器件，每一个光电子器件都包括:一组通过不透明模塑料彼此连接的P0SD、以及由不透明模塑料所形成的并光学地将该组的每一个POSD的光电子元件与该组的其他POSD相隔离的光障壁。在替换实施例中，可以颠倒步骤606和608。可以从上文所提供的描述中理解图6的步骤以及图5的步骤的附加细节。 图7示出了多组POSD的示例性顶视图，每一组POSD都包括一个封装光源半导体器件(PLSSD) 112和一个封装光检测器半导体器件(PLDSD) 132。在每一个POSD (连接到载体衬底302)的诸个部分周围模压不透明模塑料212，以便每一个POSD的圆周表面都被不透明模塑料212所包围，每一个POSD及其一个或多个相邻POSD中的每一个之间的间隔都用不透明模塑料212来填充，并且通过不透明模塑料212将每一个POSD与其一个或多个相邻POSD中的每一个彼此连接。在每一个PLSSD 112类型的POSD的发光元件上方形成窗口222，在每一个PLDSD 132类型的POSD的光检测元件上方形成窗口 242。 通过沿着水平虚线702和垂直虚线704进行切割，得到多个分隔的光电子器件，每一个光电子器件都一组P0SD。如上文所提及的，这样的切割可以使用锯、刀片或激光来执行，但是，不仅限于此。切割可以在去除载体衬底(例如，302)之前或之后执行。在切割是在去除载体衬底之前执行的情况下，可以如此执行切割:不透明模塑料212被切穿，而不切穿载体衬底。替代地，可以如此执行切割:不透明模塑料212和载体衬底两者都被切穿。更一般而言，可以通过锯切或另一种方法来将POSD分隔为诸个单独子组件、或是子组件的诸个组，以产生最终产品。在图7的示例中，每一个分隔的光电子器件都是光学接近度传感器202，其包括通过不透明模塑料212彼此连接的一个PLSSD 112和一个PLDSD 132。由不透明模塑料212所构成的光障壁214将PLSSD 112的发光元件与PLDSD 132的光检测元件光学地隔离。如上所述，可以使用此处所描述的技术来制造替代类型的光电子器件。本发明的各实施例的光电子器件可以用于各种系统中，包括但不仅限于:移动电话、平板电脑、个人数据助理、膝上型计算机、上网本、其他手持式装置，以及非手持式装置。参考图8的系统800，例如，光电子器件802 (例如，光学接近度传感器设备202)可以被用来控制子系统806(例如，触摸屏、显示器、背光、虚拟滚动轮、虚拟小键盘、导航板等等)是否被启用或禁用。例如，光电子器件可以检测诸如人的手指之类的对象何时正在接近，并基于检测而启用(或者禁用)子系统806。更具体而言，光电子器件(例如，光学接近度传感器设备202)的输出可以被提供到比较器或处理器804，该比较器或处理器804可以例如将光学传感器的输出与阈值进行比较，以确定对象是否处于应该启用(或禁用，取决于期望什么)子系统806的范围内。可以使用多个阈值(例如，存储的数字值)，基于检测到的对象的接近度，可以产生一个以上的可能响应。例如，如果对象在第一接近度范围内，则可以产生第一响应，如果对象在第二接近度范围内，则可以产生第二响应。示例性响应可包括启动或停止，或启用或禁用各种系统和/或子系统。在光电子器件802用于环境光检测的情况下，比较器或处理器804可以确定如何调整子系统806 (例如，显示器或背光)的亮度。图8还示出了驱动程序801可以有选择地驱动光电子器件802的封装光源半导体器件的一个或多个发光元件。尽管上文描述了本发明的各实施例，但是，应该理解，它们只是作为示例来呈现的，而不作为限制。对那些精通本技术的人员显而易见的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以对形式和细节 进行各种更改。
本发明的范围不应该受到上述示例性实施例的任一个的限制,而只应根据下面的权利要求和它们的等效内容进行定义。附图简述图1A示出了示例性封装光源半导体器件(PLSSD)的透视图，以及示例性封装光检测器半导体器件(PLDSD)的透视图。图1B示出了图1A所示出的示例性PLSSD的底面图，以及图1A所示出的示例性PLDSD的底面图。图2A是根据本发明的一个实施例的光学接近度传感器设备的顶部透视图。图2B是图2A的光学接近度传感器设备的底部透视图。图2C是图2A和2B的光学接近度传感器设备的进一步的透视图。图2D是图2A-2C的光学接近度传感器设备的截面图。图3A-3E被用来描述根据本发明的某些实施例的用于制造光学接近度传感器设备的方法。图4A和4B被用来描述根据本发明的替换实施例的用于制造光学接近度传感器设备的方法。图5是用来概括根据本发明的各实施例的用于制造光电子器件的方法的高级别流程图。图6是用来 概括根据本发明的各实施例的用于同时制造多个光电子器件的方法的高级别流程图。图7示出了根据本发明的各实施例的如何使用多组POSD来制造多个光电子器件。图8是根据本发明的一个实施例的系统的高级别框图。附图中主要组件的附图标记列表
权利要求
1.一种用于制造包括第一和第二封装光电子半导体器件(POSD)的光电子器件的方法， 其中，每一个POSD都包括被透光模塑料所封装的一个或多个光电子元件， 其中，每一个POSD都包括顶表面、底表面以及在所述顶表面和所述底表面之间延伸的圆周表面。
其中，每一个POSD都在其底表面上包括电触点， 所述方法包括: (a)将所述第一和第二POSD的所述底表面连接到载体衬底，使得在所述第一和第二POSD之间有间隔； (b)在连接到所述载体衬底的所述第一和第二POSD的诸个部分的周围模压不透明模塑料，以使得: 所述第一和第二 POSD的所述圆周表面被所述不透明模塑料所包围， 所述第一和 第二 POSD的之间的所述间隔用所述不透明模塑料来填充，以及 所述第一和第二 POSD通过所述不透明模塑料彼此连接；以及(c)去除所述载体衬底，以使得所述第一和第二POSD的所述底表面上的电触点被暴露。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于: 在步骤(b)中执行所述模压，以便 在所述第一 POSD的所述一个或多个光电子元件上方形成第一窗口 ；以及 在所述第二 POSD的所述一个或多个光电子元件上方形成第二窗口。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于: 所述光电子器件包括光学接近度传感器； 所述第一 POSD的所述一个或多个光电子元件包括一个或多个发光元件；以及 所述第二 POSD的所述一个或多个光电子元件包括一个或多个光检测元件；以及 在步骤(b)中执行所述模压，以便 在所述第一 POSD的所述一个或多个发光元件上方形成所述第一窗口 ；以及 在所述第二 POSD的所述一个或多个光检测元件上方形成所述第二窗口。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于: 在步骤(b)中执行所述模压，以使得: 所述第一 POSD的所述一个或多个光电子元件被所述不透明模塑料所覆盖；和/或 所述第二 POSD的所述一个或多个光电子元件被所述不透明模塑料所覆盖；以及 还包括，在步骤(b)之后和在步骤(c)之前 去除覆盖所述第一 POSD的所述一个或多个光电子元件的所述不透明模塑料的至少一部分，以在所述第一 POSD的所述一个或多个光电子元件上方形成第一窗口 ；和/或 去除覆盖所述第二 POSD的所述一个或多个光电子元件的所述不透明模塑料的至少一部分，以在所述第二 POSD的所述一个或多个光电子元件上方形成第二窗口 ； 其中，所述去除以形成所述第一窗口和/或所述第二窗口是通过蚀刻、显影、剥离或某种其他技术来执行的。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(b)之后，并且在步骤(c)之前或之后,还包括: 切穿所述不透明模塑料，以将所述第一和第二 POSD与其他POSD相分隔，以便所产生的光电子器件包括彼此连接的并且由所述不透明模塑料光学地彼此隔离的所述第一和第二POSD。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于: 所述载体衬底包括具有粘合表面的胶带； 步骤(a)包括将所述第一和第二 POSD的所述底表面连接到所述胶带的所述粘合表面，以使得在所述第一和第二 POSD之间有间隔；以及 步骤(c)包括去除所述胶带，以便所述第一和第二 POSD的所述底表面上的电触点被暴露。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于: 正在被制造的所述光电子器件还包括一个或多个额外的POSD ； 步骤(a)还包括将所述一个或多个额外的POSD的所述底表面连接到所述载体衬底；步骤(b)还包括在连接到所述载体衬底的所述一个或多个额外的POSD的诸个部分的周围模压所述不透明模塑料； 步骤(c)还包括去除所述载体衬底，以便所述一个或多个额外的POSD的所述底表面上的电触点被暴露；以及 还包括，在步骤(b)之后，并且在步骤(C)之前或之后，切穿所述不透明模塑料，以将所述第一、第二以及一个或多个额外的POSD与其他POSD相分隔，以使得所产生的光电子器件包括彼此连接的并且由所述不透明模塑料光学地彼此隔离的所述第一、第二以及一个或多个额外的POSD。
8.一种光电子器件，包括: 第一和第二封装光电子半导体器件(POSD)，各自包括 被透光模塑料封装的一个或多个光电子元件； 由封装有所述POSD的一个或多个光电子元件的所述透光模塑料的顶表面所构成的顶表面； 包括所述POSD的所述一个或多个光电子元件的电触点的底表面；以及 在所述顶表面和底表面之间延伸的圆周表面； 不透明模塑料，所述不透明模塑料包围所述第一和第二 POSD的所述圆周表面，将所述第一 POSD的所述一个或多个光电子元件与所述第二 POSD的所述一个或多个光电子元件光学地隔离，并将所 述第一和第二 POSD彼此连接； 在所述第一 POSD的所述一个或多个光电子元件上方形成的第一窗口 ；以及 在所述第二 POSD的所述一个或多个光电子元件上方形成的第二窗口 ； 其中，所述第一 POSD的所述电触点和所述第二 POSD的所述电触点是暴露的，如此，可用于电连接到其他电路。
9.如权利要求8所述的光电子器件，其特征在于: 包括所述POSD的所述一个或多个光电子元件的所述电触点的每一个POSD的所述底表面包括:印刷电路焊盘(PCB)或引脚框的底表面，且所述POSD的所述一个或多个光电子元件连接到所述PCB或引脚框的顶表面。
10.如权利要求8所述的光电子器件，其特征在于，每一个POSD的所述底表面上所述电触点都是由下列各项组成的组中选出的: 导电凸区； 导电焊盘； 导电球； 导电针脚；以及 导电线路。
11.如权利要求8所述的光电子器件，其特征在于，每一个POSD都包括平坦的无引脚封装。
12.如权利要求8所述的光电子器件，其特征在于: 所述第一 POSD包括封装的光源半导体器件； 所述第二 POSD包括封装的光检测器半导体器件； 所述第一 POSD的所述一个或多个光电子元件包括一个或多个发光元件； 所述第二 POSD的所述一个或多个光电子元件包括一个或多个光检测元件； 在所述第一 POSD的所述一个或多个发光元件上方形成所述第一窗口 ；以及 在所述第二 POSD的所述一个或多个 光检测元件上方形成所述第二窗口。
13.如权利要求12所述的光电子器件，其特征在于，所述光电子器件是可以被用来检测一个对象在光学接近度传感器的感应区域内存在、接近和/或运动的光学接近度传感器。
14.如权利要求12所述的光电子器件，还包括: 至少一个额外的封装光源半导体器件和/或至少一个额外的封装光检测器半导体器件；以及 其中，所述光电子器件包括 可以被用来检测多个不同的手势的光学手势识别传感器；或 光学接近度传感器和环境光传感器两者，其中，所述光学接近度传感器可以被用来检测一个对象在所述光学接近度传感器的所述感应区域内的存在、接近和/或运动。
15.一种用于制造多个光电子器件的方法，每一个光电子器件都包括 一组光电子半导体器件(POSD)，其中，每一个POSD都包括 被透光模塑料所封装的一个或多个光电子元件； 由封装有所述POSD的一个或多个光电子元件的所述透光模塑料的顶表面所构成的顶表面； 包括所述POSD的所述一个或多个光电子元件的电触点的底表面；以及 在所述顶表面和底表面之间延伸的圆周表面；以及 其中，每一组POSD包括至少两个P0SD， 所述方法包括: (a)将多组POSD的所述底表面连接到载体衬底，以使得在每一个POSD以及其一个或多个相邻POSD中的每一个之间有间隔； (b)在连接到所述载体衬底的所述每一个POSD的诸个部分的周围模压不透明模塑料，以使得所述每一个POSD的所述圆周表面被所述不透明模塑料所包围， 每一个POSD以及其一个或多个相邻POSD中的每一个之间的间隔用所述不透明模塑料来填充，以及 通过所述不透明模塑料将每一个POSD与其一个或多个相邻POSD中的每一个彼此连接；以及 (c)去除所述载体衬底，以便所述每一个POSD的所述底表面上的电触点被暴露。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，在步骤(b)之后，并且在步骤(c)之前或之后，还包括: 切穿所述不透明模塑料，以由此提供多个分隔的光电子器件，每一个光电子器件都包括 通过所述不透明模塑料彼此连接的所述POSD组；以及 由所述不透明模塑料所构成的并将所述组的每一个POSD的光电子元件与所述组的其他POSD光学地隔离的光障壁。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中执行所述模压，以便在每一个POSD的所述一个或多个光电子兀件上方形成窗口。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于: 在步骤(b)中执行所述模压，以使得所述POSD中的至少一个的所述一个或多个光电子元件被所述不透 明模塑料所覆盖；以及 对于其一个或多个光电子元件被所述不透明模塑料所覆盖的每一个P0SD，还包括，去除覆盖所述一个或多个光电子元件的所述不透明模塑料的至少一部分，以在所述POSD的所述一个或多个光电子兀件上方形成窗口。
19.一种系统,包括: 一个光电子器件，包括 封装光源半导体器件，包括 被透光模塑料所封装的一个或多个发光元件； 由封装有所述一个或多个发光元件的所述透光模塑料的顶表面所构成的顶表面； 包括所述一个或多个发光元件的电触点的底表面；以及 在所述顶表面和底表面之间延伸的圆周表面； 封装光检测器半导体器件，包括 被透光模塑料所封装的一个或多个光检测元件； 由封装有所述一个或多个光检测元件的所述透光模塑料的顶表面所构成的顶表面； 包括所述一个或多个光检测元件的电触点的底表面；以及 在所述顶表面和底表面之间延伸的圆周表面； 不透明模塑料，所述不透明模塑料包围所述封装光源半导体器件以及所述封装光检测器半导体器件的所述圆周表面，将所述封装光源半导体器件的所述一个或多个发光元件与所述封装光检测器半导体器件的所述一个或多个光检测元件光学地隔离，并将所述封装光源半导体器件和所述封装光检测器半导体器件彼此连接； 在所述封装光源半导体器件的所述一个或多个发光元件上方形成的第一窗口 ；以及 在所述封装光检测器半导体器件的所述一个或多个光检测元件上方形成的第二窗π ； 其中，所述封装光源半导体器件的所述电触点和所述封装光检测器半导体器件的所述电触点是暴露的，如此，可用于电连接到其他电路。
20.如权利要求19所述的系统，其特征在于，还包括: 有选择地驱动所述封装光源半导体器件的一个或多个发光元件的驱动程序； 用于检测一个对象(如果有的话)相对于所述光学光电子器件的接近度的处理器和/或电路；以及 对如由所述处理器和/或电路所检测到的一个对象(如果有的话)相对于所述光电子器件的接近度做出响应的子系统。
21.如权利要求20所述的系统，其特征在于，还包括: 印刷电路板(PCB)； 其中，所述光电子器件、所述驱动程序，用于检测对象的接近度的处理器和/或电路、以及所述子系统中的每一个都连接到所述PCB。
22.如权利要求19所述的系统，其特征在于，还包括: 至少一个额外的封装光源半导体器件和/或至少一个额外的封装光检测器半导体器件；以及 有选择地驱动所述一个或多个封装光源半导体器件的一个或多个发光元件的驱动程序;· 其中，所述光电子器件包括 可以被用来检测多个不同的手势的光学手势识别传感器；或 光学接近度传感器和环境光传感器两者，其中，所述光学接近度传感器可以被用来检测一个对象在所述光学接近度传感器的所述感应区域内的存在、接近和/或运动。
全文摘要
一种用于制造光电子器件的方法包括将第一和第二封装光电子半导体器件(POSD)的底表面连接到载体衬底(例如，胶带)，以使得在第一和第二POSD之间有间隔。在连接到载体衬底的第一和第二POSD的诸个部分的周围模压不透明模塑料，以使得第一POSD和第二POSD的圆周表面被不透明模塑料所包围，第一和第二POSD之间的间隔用不透明模塑料来填充，而第一和第二POSD彼此通过不透明模塑料连接在一起。此后，去除载体衬底，以便第一和第二POSD的底表面上的电触点被暴露。在模压过程中或在模压过程之后形成用于每一个POSD的窗口。
文档编号G01S17/06GK103247610SQ201210139110
公开日2013年8月14日 申请日期2012年4月26日 优先权日2012年2月10日
发明者S·S·安琪瑞迪, L·K·维斯 申请人:英特赛尔美国有限公司