专利名称：用于处理影像信号的光电模块以及该模块的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种光电模块，更特别涉及一种用于处理影像信号的光电模块以及 该模块的制造方法，所述用于处理影像信号的光电模块可增加透明盖板与晶片之间的固 定强度。
背景技术：
参考图1，现有投影机的光电模块的数位光源处理(digital light processing ； DLP)单元10包括晶片20、透明玻璃盖板30和间隙子(spacer)40。所述晶片20包括反 射镜阵列22，并具有互补金属氧化物半导体(CMOS)。所述透明玻璃盖板30配置在晶 片20上方，并具有黑色边框32。该黑色边框32环绕透明玻璃盖板30的四周，黑色边 框32限定有一透光区域34，该透光区域34对应于反射镜阵列22。黑色边框32与透明 玻璃盖板30—体成形而制造。黑色边框32位于透明玻璃盖板30的下半部，也就是说， 黑色边框32可接触间隙子40。黑色边框32为厚度约10纳米的半导体金属镀膜。所述 间隙子40配置在晶片20与透明玻璃盖板30之间，用于将晶片20的反射镜阵列22与透 明玻璃盖板30之间保持预定间隙，并将透明玻璃盖板30固定在晶片20上方，如此以形 成所述数位光源处理单元10。所述数位光源处理单元10利用影像光束Ll经由透光区域 34入射至晶片20的反射镜阵列22，再经由该晶片20的反射镜阵列22而反射，以产生不 同反射角度的投影光束L2。然而，所述黑色边框32位于透明玻璃盖板30的下半部，因 此可能会发生漏光L3。参考图2，通常藉由紫外线L4照射紫外固化胶，使该紫外固化胶形成间隙子 40。然而，黑色边框32会妨碍紫外线L4照射紫外固化胶，因此紫外固化胶无法完全固化 成间隙子40，进而影响透明玻璃盖板30与晶片20之间的固定强度。当在一段时间后， 晶片20的反射镜阵列22与透明玻璃盖板20之间无法保持预定间隙时，晶片20的反射镜 阵列22的功能可能会失效。
发明内容
有鉴于此，便有需要提出一种用于处理影像信号的光电模块，以解决上述问 题。本发明提供一种用于处理影像信号的光电模块，该光电模块包括晶片、透明盖 板、间隙子和非透光封胶。所述晶片包括影像信号处理区域。所述透明盖板配置在所述 晶片上方，所述透明盖板包括凹处，该凹处环绕所述透明盖板的四周。所述间隙子配置 在所述晶片与透明盖板之间，用于将所述晶片的影像信号处理区域与透明盖板之间保持 预定间隙，并将所述透明盖板固定在所述晶片上方。所述非透光封胶用于包围所述晶片 和透明盖板，并填满所述凹处，其中填满有所述非透光封胶的所述凹处限定有一透光区 域，该透光区域对应于所述影像信号处理区域。本发明还提供一种用于处理影像信号的光电模块，该光电模块包括晶片，该晶片包括影像信号处理区域；透明盖板，该透明盖板配置在所述晶片上方；间隙子，该 间隙子配置在所述晶片与透明盖板之间，用于将所述晶片的影像信号处理区域与透明盖 板之间保持预定间隙，并将所述透明盖板固定在所述晶片上方；非透光材料层，该非透 光材料层配置在所述透明盖板上方，并具有环状外形，该环状外形在所述透明盖板限定 有一透光区域，该透光区域对应于所述影像信号处理区域。本发明还提供一种用于处理影像信号的光电模块的制造方法，该制造方法包括 下列步骤提供晶圆，该晶圆包括多个纵向和横向切割线，该些切割线限定有多个晶 片，每一晶片包括影像信号处理区域；在所述晶圆上方配置透明板材，其中所述透明板 材包括多个纵向和横向切割线，该些切割线限定有多个透明盖板，该多个透明盖板分别 对应于所述多个晶片；在所述晶片与透明盖板之间形成间隙子，以将所述晶片的影像信 号处理区域与透明盖板之间保持预定间隙，并将所述透明盖板固定在所述晶片上方；在 所述透明盖板上方形成非透光材料层，其中该非透光材料层具有环状外形，该环状外形 在所述透明盖板限定有一透光区域，该透光区域对应于所述影像信号处理区域；以及沿 所述切割线切割所述晶圆和透明板材，如此使所述晶片与透明盖板单一化。本发明还提供一种用于处理影像信号的光电模块的制造方法，该方法包括下列 步骤提供晶圆，该晶圆包含多个切割线，该些切割线限定有多个晶片，每一晶片包括 影像信号处理区域；在所述晶圆上方配置透明板材，其中所述透明板材包括多个透明盖 板，该多个透明盖板分别对应于所述多个晶片；在所述晶片与透明盖板之间形成间隙 子，以将所述晶片的影像信号处理区域与透明盖板之间保持预定间隙，并将所述透明盖 板固定在所述晶片上方；沿所述切割线切割所述晶圆和透明板材，如此使所述晶片与透 明盖板单一化；以及在所述透明盖板上方形成非透光材料层，其中所述非透光材料层具 有环状外形，该环状外形在所述透明盖板限定有一透光区域，该透光区域对应于所述影 像信号处理区域。相较于现有技术，本发明的透明盖板不会妨碍紫外线照射紫外固化胶，因此紫 外固化胶可完全固化成间隙子，进而增加透明盖板与晶片之间的固定与接合强度。再 者，本发明填满有非透光封胶的凹处位于透明盖板的上半部，因此不会发生漏光。为了让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显，下文特举本发明实 施例，并配合所附图示，作详细说明如下。
图1为现有的投影机的光电模块的数位光源处理单元的剖面示意图；图2为现有的数位光源处理单元的剖面示意图，其显示藉由紫外线照射紫外固 化胶，使该紫外固化胶形成间隙子；图3至图11为根据本发明第一实施例的光电模块制造方法的剖面示意图；以及图12至图21为根据本发明第二实施例的光电模块制造方法的剖面示意图。主要元件符号说明 10数位光源处理单元20晶片22反射镜阵列 30透明玻璃盖板32黑色边框 34透光区域
40间隙子100光电模块110数位光源处理单元120晶片121影像信号处理区域122反射镜阵列 130透明玻璃盖板132凹处134透光区域136直线138直线140a紫外固化胶 140b间隙子142基板144外框146贯穿开口 148非透光封胶ΙδΟ晶圆I52切割线160透明板材 200光电模块210数位光源处理单元220晶片221影像信号处理区域222反射镜阵列 230透明玻璃盖板232非透光材料层 234透光区域240a紫外固化胶 240b间隙子242基板244外框246贯穿开口 248封胶2δ0晶圆2Μ切割线260透明板材D深度H厚度Ll影像光束 L2投影光束L3紫外线L4漏光
具体实施例方式参考图3至图11，其显示根据本发明第 一实施例的光电模块100制造方法。所述 光电模块可处理影像信号，并可应用于投影机。所述光电模块制造方法包括下列步骤。 参考图3，提供晶圆150，该晶圆150包括多个纵向和横向切割线152，该些切割线152限 定有多个晶片120，每一晶片120包括影像信号处理区域121。所述晶片120可具有互补 金属氧化物半导体(CMOS)、电荷耦合元件(charge coupled device ； CCD)或接触式影像 感测器(contact image sensor ； CIS)。参考图4，将紫外固化胶(UV胶)140a涂布在每一 晶片120上。参考图5，将透明板材160配置在该晶圆150上方，其中透明板材160包括多个 纵向和横向切割线152，该些切割线152限定有多个透明盖板130，这些透明盖板130分 别对应于所述晶片120，亦即所述透明盖板130配置在晶片120上方。所述透明盖板130 可为玻璃所制。每一透明盖板130形成有凹处132，该凹处132环绕透明盖板130的四 周。凹处132位于透明盖板130的上半部，亦即凹处132不会接触紫外固化胶140a。在 后续的步骤中，该凹处132将会填满有非透光封胶，因此凹处132可限定有一透光区域 134，该透光区域134对应于影像信号处理区域121。
参考图6，藉由紫外线L4照射紫外固化胶140a，使该紫外固化胶140a形成间隙 子(spacer) 140b。该间隙子140b位于晶片120与透明盖板130之间，用于将晶片120的 影像信号处理区域121与透明盖板130之间保持一预定间隙，并将透明盖板130固定在晶 片120上方。相较于现有技术，本发明的透明盖板不会妨碍紫外线照射紫外固化胶，因 此紫外固化胶可完全固化成间隙子，进而增加透明盖板与晶片之间的固定与接合强度。 参考图7，沿切割线152，切割晶圆150和透明板材160，如此使晶片120和透明 盖板130单一化，并使晶片120、间隙子140b和透明盖板130形成光电模块的数位光源处 理(digital light processing ； DLP)单元110。参考图8，就数位光源处理单元110而言， 透明盖板130的凹处132的剖面形成有两条直线136、138，该两条直线136、138的夹角 可为90度。所述凹处132具有预定深度D，该预定深度D可介于四分之一的透明盖板的 厚度H与四分之三的透明盖板的厚度H之间。优选地，所述预定深度D为二分之一的透 明盖板的厚度H。所述影像信号处理区域121包括反射镜阵列(mirror array) 122。所述 光电模块的数位光源处理单元110利用影像光束Ll经由透光区域134入射至影像信号处 理区域121的反射镜阵列122，再经由影像信号处理区域121的反射镜阵列122而反射， 以产生不同反射角度的投影光束L2 (亦即影像信号)。在本实施例中，先进行形成透明盖板130的凹处132的步骤，然后再进行切割晶 圆150和透明板材160的步骤。在另一实施例中，也可先进行切割晶圆150和透明板材 160的步骤，然后再进行形成透明盖板130的凹处132的步骤。参考图9，将晶片120和透明盖板130固定在基板142上方，并将晶片120电性 连接至基板142。基板142可为电路板。参考图10，将外框144配置在透明盖板130上 方，其中外框144包括贯穿开口 146，该贯穿开口 146对应于透光区域134。外框144可 为金属所制。参考图11，提供非透光封胶148，用于包围晶片120和透明盖板130，覆盖基板 142，并填满凹处132，如此以形成本发明的光电模块100。所述非透光封胶148可为黑 色液态胶。填满有非透光封胶148的凹处132限定有透光区域134。相较于现有技术， 本发明填满有非透光封胶的凹处位于透明盖板的上半部，因此不会发生漏光L3。参考图12至图21，其显示了根据本发明第二实施例的光电模块制造方法。光 电模块可处理影像信号，并可应用于投影机。光电模块制造方法包括下列步骤。参考 图12，提供晶圆250，该晶圆250包括多个纵向和横向切割线252，这些切割线252限定 有多个晶片220，每一晶片220包括影像信号处理区域221。晶片220可具有互补金属氧 化物半导体(CMOS)、电荷耦合元件(charge coupled device ； CCD)或接触式影像感测器 (contact image sensor ； CIS)。参考图13，将紫外固化胶(UV胶)240a涂布在每一晶片 220 上。参考图14，将透明板材260配置在晶圆250上方，其中透明板材260包括多个纵 向和横向切割线252，该些切割线252限定有多个透明盖板230，这些透明盖板230分别 对应于晶片220，亦即透明盖板230配置在晶片220上方。所述透明盖板230可为玻璃所 制。参考图15，藉由紫外线L4照射紫外固化胶240a，使该紫外固化胶240a形成间 隙子240b。该间隙子240b位在晶片220与透明盖板230之间，用于将晶片220的影像信号处理区域221与透明盖板230之间保持预定间隙，并将透明盖板230固定在晶片220上 方。相较于现有技术，本发明的透明盖板不会妨碍紫外线照射紫外固化胶，因此该紫外 固化胶可完全固化成间隙子，进而增加透明盖板与晶片之间的固定与接合强度。参考图16，将非透光材料层232形成在透明盖板230上方。所述非透光材料层 232具有环状外形，该环状外形在透明盖板230限定有一透光区域234，该透光区域234 对应于影像信号处理区域221。所述非透光材料层232可藉由丝网印刷方法而形成在透明 盖板230上方。所述非透光材料层232可为油墨材质所制。 参考图17，沿切割线252，切割晶圆250和透明板材260，如此使晶片220和透 明盖板230单一化，并使晶片220、间隙子240b和透明盖板230形成光电模块的数位光 源处理(digital light processing ； DLP)单元210。参考图18，就数位光源处理单元210而 言，影像信号处理区域221包括反射镜阵列(mirror array) 222。光电模块的数位光源处理 单元210利用影像光束Ll经由透光区域234入射至影像信号处理区域221的反射镜阵列 222，再经由影像信号处理区域221的反射镜阵列222而反射，以产生不同反射角度的投 影光束L2(亦即影像信号)。在本实施例中，先进行将非透光材料层232形成在透明盖板230上方的步骤，然 后再进行切割晶圆250和透明板材260的步骤。在另一实施例中，也可先进行切割晶圆 250和透明板材260的步骤，然后再进行将非透光材料层232形成在透明盖板230上方的步骤。参考图19，将晶片220和透明盖板230固定在基板242上方，并将晶片220电 性连接至基板242。基板242可为电路板。参考图20，将外框244配置在透明盖板230 上方，其中外框244包括贯穿开口 246，该贯穿开口 246对应于透光区域234。外框244 可为金属所制。参考图21，提供封胶248，用于包围晶片220和透明盖板230，并覆盖基 板242，如此以形成本发明的光电模块200。所述封胶248可为黑色液态胶。相较于现 有技术，本发明的非透光材料层位在透明盖板上方，因此不会发生漏光L3。再者，本发 明的非透光材料层可视设计需求，而轻易地改变透光区域的范围，不必受限于现有技术 的黑色边框与透明玻璃盖板一体成形而制造，且现有技术的黑色边框无法轻易地改变透 光区域的范围。虽然本发明已通过所述优选实施例所公开，然而所述实施例并非用于限定本发 明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，应当可以作各种更动与修 改。因此本发明的保护范围应当以所附权利要求书所界定的范围为准。
权利要求
1.一种用于处理影像信号的光电模块，该光电模块包括晶片，该晶片包括影像信号处理区域；透明盖板，该透明盖板配置在所述晶片上方，所述透明盖板包括凹处，该凹处环绕 所述透明盖板的四周；间隙子，该间隙子配置在所述晶片与透明盖板之间，用于将所述晶片的影像信号处 理区域与透明盖板之间保持预定间隙，并将所述透明盖板固定在所述晶片上方；非透光封胶，该非透光封胶用于包围所述晶片和透明盖板，并填满所述凹处，其中 填满有所述非透光封胶的所述凹处限定有一透光区域，该透光区域对应于所述影像信号 处理区域。
2.根据权利要求1所述的光电模块，其中，所述凹处的剖面形成有两条直线，该两条 直线的夹角为90度。
3.根据权利要求2所述的光电模块，其中，所述凹处具有预定深度，该预定深度介于 四分之一的所述透明盖板的厚度与四分之三的所述透明盖板的厚度之间。
4.根据权利要求3所述的光电模块，其中，所述预定深度为二分之一的所述透明盖板 的厚度。
5.根据权利要求1所述的光电模块，其中，所述非透光封胶为黑色液态胶。
6.根据权利要求1所述的光电模块，其中，所述影像信号处理区域包括反射镜阵列。
7.根据权利要求1所述的光电模块，其中，所述光电模块利用影像光束经由所述透光 区域入射至所述影像信号处理区域，再经由所述影像信号处理区域产生影像信号。
8.根据权利要求1所述的光电模块，该光电模块还包括基板，其中所述晶片配置在所述基板上方，所述晶片电性连接至所述基板，且非透 光封胶覆盖所述基板。
9.根据权利要求8所述的光电模块，该光电模块还包括外框，该外框配置在所述透明盖板上方，并包括贯穿开口，该贯穿开口对应于所述 透光区域。
10.根据权利要求9所述的光电模块，其中，所述外框为金属所制。
11.根据权利要求1所述的光电模块，其中，所述透明盖板为玻璃所制。
12.根据权利要求1所述的光电模块，其中，所述间隙子为紫外固化胶所制。
13.根据权利要求1所述的光电模块，其中，所述晶片具有互补金属氧化物半导体、 电荷耦合元件或接触式影像感测器。
14.一种用于处理影像信号的光电模块，该光电模块包括晶片，该晶片包括影像信号处理区域；透明盖板，该透明盖板配置在所述晶片上方；间隙子，该间隙子配置在所述晶片与透明盖板之间，用于将所述晶片的影像信号处 理区域与透明盖板之间保持预定间隙，并将所述透明盖板固定在所述晶片上方；非透光材料层，该非透光材料层配置在所述透明盖板上方，并具有环状外形，该环 状外形在所述透明盖板限定有一透光区域，该透光区域对应于所述影像信号处理区域。
15.根据权利要求14所述的光电模块，其中，所述非透光材料层为油墨材质所制。
16.根据权利要求14所述的光电模块，其中，所述影像信号处理区域包括反射镜阵列。
17.根据权利要求14所述的光电模块，其中，所述光电模块利用影像光束经由所述透 光区域入射至所述影像信号处理区域，再经由所述影像信号处理区域产生影像信号。
18.根据权利要求14所述的光电模块，该光电模块还包括基板，其中所述晶片配置在所述基板上方，且所述晶片电性连接至所述基板。
19.根据权利要求18所述的光电模块，该光电模块还包括外框，该外框配置在所述透明盖板上方，并包括贯穿开口，该贯穿开口对应于所述 透光区域。
20.根据权利要求19所述的光电模块，其中，所述外框为金属所制。
21.根据权利要求19所述的光电模块，该光电模块还包括封胶，该封胶用于包围所述晶片和透明盖板，并覆盖所述基板。
22.根据权利要求14所述的光电模块，其中，所述透明盖板为玻璃所制。
23.根据权利要求14所述的光电模块，其中，所述间隙子为紫外固化胶。
24.根据权利要求14所述的光电模块，其中，所述晶片具有互补金属氧化物半导体、 电荷耦合元件或接触式影像感测器。
25.一种用于处理影像信号的光电模块的制造方法，该制造方法包括下列步骤提供晶圆，该晶圆包括多个纵向和横向切割线，该些切割线限定有多个晶片，每一晶片包括影像信号处理区域；在所述晶圆上方配置透明板材，其中所述透明板材包括多个纵向和横向切割线，该 些切割线限定有多个透明盖板，该多个透明盖板分别对应于所述多个晶片；在所述晶片与透明盖板之间形成间隙子，以将所述晶片的影像信号处理区域与透明 盖板之间保持预定间隙，并将所述透明盖板固定在所述晶片上方；在所述透明盖板上方形成非透光材料层，其中该非透光材料层具有环状外形，该环 状外形在所述透明盖板限定有一透光区域，该透光区域对应于所述影像信号处理区域； 以及沿所述切割线切割所述晶圆和透明板材，如此使所述晶片与透明盖板单一化。
26.根据权利要求25所述的光电模块的制造方法，其中，所述非透光材料层藉由丝网 印刷方法而形成在所述透明盖板上方。
27.根据权利要求26所述的光电模块的制造方法，其中，所述非透光材料层为油墨材 质所制。
28.根据权利要求25所述的光电模块的制造方法，其中，将所述透明盖板配置在所述 晶片上方的步骤之前，所述制造方法还包括下列步骤将紫外固化胶涂布在每一晶片上。
29.根据权利要求28所述的光电模块的制造方法，其中，藉由紫外线照射所述紫外固 化胶，使所述紫外固化胶形成所述间隙子。
30.根据权利要求25所述的光电模块的制造方法，其中，将所述非透光材料层形成在 所述透明盖板上方的步骤之后，所述制造方法还包括下列步骤将所述晶片和透明盖板固定在基板上方，并将所述晶片电性连接至所述基板。
31.根据权利要求30所述的光电模块的制造方法，其中，将所述晶片和透明盖板固定在所述基板上方的步骤之后，所述制造方法还包括下列步骤在所述透明盖板上方配置外框，其中所述外框包括贯穿开口，该贯穿开口对应于所 述透光区域。
32.根据权利要求31所述的光电模块的制造方法，其中，将所述外框配置在所述透明 盖板上方的步骤之后，所述制造方法还包括下列步骤提供封胶，以包围所述晶片和透明盖板，并覆盖所述基板。
33.一种用于处理影像信号的光电模块的制造方法，该方法包括下列步骤提供晶圆，该晶圆包含多个切割线，该些切割线限定有多个晶片，每一晶片包括影 像信号处理区域；在所述晶圆上方配置透明板材，其中所述透明板材包括多个透明盖板，该多个透明 盖板分别对应于所述多个晶片；在所述晶片与透明盖板之间形成间隙子，以将所述晶片的影像信号处理区域与透明 盖板之间保持预定间隙，并将所述透明盖板固定在所述晶片上方；沿所述切割线切割所述晶圆和透明板材，如此使所述晶片与透明盖板单一化；以及在所述透明盖板上方形成非透光材料层，其中所述非透光材料层具有环状外形， 该环状外形在所述透明盖板限定有一透光区域，该透光区域对应于所述影像信号处理区 域。
34.根据权利要求33所述的光电模块的制造方法，其中，所述非透光材料层藉由丝网 印刷方法而形成在所述透明盖板上方。
35.根据权利要求34所述的光电模块的制造方法，其中，所述非透光材料层为油墨材 质所制。
36.根据权利要求33所述的光电模块的制造方法，其中，将所述透明盖板配置在所述 晶片上方的步骤之前，所述制造方法还包括下列步骤将紫外固化胶涂布在每一晶片上。
37.根据权利要求36所述的光电模块的制造方法，其中，藉由紫外线照射所述紫外固 化胶，使所述紫外固化胶形成所述间隙子。
38.根据权利要求33所述的光电模块的制造方法，其中，切割所述晶圆和透明板材的 步骤之后，所述制造方法还包括下列步骤将所述晶片和透明盖板固定在基板上方，并将所述晶片电性连接至所述基板。
39.根据权利要求38所述的光电模块的制造方法，其中，将所述晶片和透明盖板固定 在所述基板上方的步骤之后，所述制造方法还包括下列步骤在所述透明盖板上方配置外框，其中所述外框包括贯穿开口，该贯穿开口对应于所 述透光区域。
40.根据权利要求39所述的光电模块的制造方法，其中，将所述外框配置在所述透明 盖板上方的步骤之后，所述制造方法还包括下列步骤提供封胶，以包围所述晶片和透明盖板，并覆盖所述基板。
全文摘要
本发明公开了一种用于处理影像信号的光电模块以及该模块的制造方法，所述光电模块包括晶片、透明盖板、间隙子和非透光封胶。所述晶片包括影像信号处理区域。所述透明盖板配置在晶片上方，透明盖板包括凹处，该凹处环绕透明盖板的四周。所述间隙子配置在晶片与透明盖板之间，用于将晶片的影像信号处理区域与透明盖板之间保持预定间隙，并将透明盖板固定在晶片上方。所述非透光封胶用于包围晶片和透明盖板，并填满凹处，其中填满有非透光封胶的凹处限定有一透光区域，该透光区域对应于影像信号处理区域。本发明的透明盖板不会妨碍紫外线照射紫外固化胶，因此紫外固化胶可完全固化成间隙子，进而增加透明盖板与晶片之间的固定与接合强度。
文档编号H01L21/50GK102024827SQ20091016905
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月17日 优先权日2009年9月17日
发明者古顺延 申请人:日月光半导体制造股份有限公司