一种感光发光传感器结构及其制作方法与流程

1.本技术涉及电子器件封装技术领域，尤其涉及一种感光发光传感器结构及其制作方法。


背景技术：

2.随着电子产业的发展，电子产品越来越趋向于高集成、多功能、高性能以及小型化，因此能够提供多种器件排布的嵌入式封装基板越来越占据主导地位。而在嵌入式封装结构中通常以金属线材作为数据信号的传输介质，然而金属线材具有诸多局限性，例如，金属线材受材料影响所能达到的导电性能有限，难以通过提高导电性的方式提升信号传输速度；金属线材在信号传输过程中容易受到外界和相互之间的电磁干扰，在高频传输中尤为明显，故而需要额外的屏蔽措施，而此种屏蔽防护措施对于电路设计则造成相当程度的困难；另外，金属线材传输的是模拟信号，再进行数字处理时需要进行转换，容易造成失真。
3.为了改善金属线材的上述诸多局限性，发展出采用光信号取代电信号进行信号传输的方式。最明显的效果在于光信号几乎不受电磁波的干扰，因此信号传送质量较佳，可以降低信号传输失真的情况；并且可减少电磁屏蔽结构的设计。因此，光信号传输方式已成为未来发展的方向，而将进行光通讯的感光发光传感器嵌埋入封装体是实现其小型化，集成化的必然选择。
4.现有技术的感光发光传感器结构通常是在感光发光传感器上设置透明材料形成封装体，但是发光感光传感器的感光发光方向难以控制，没有方向性，无法满足具有光线方向选择性的需求。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术的目的在于提出一种感光发光传感器封装元件及制作方法。
6.基于上述目的，本技术提供了一种感光发光传感器结构的制造方法，包括如下步骤：
7.(a)准备封装基板，其中所述封装基板具有由遮光框架围绕形成的空腔，所述空腔底部设置有第一线路层；
8.(b)在所述遮光框架上形成光线传输通道，其中所述光线传输通道延伸超过所述遮光框架的切割线；
9.(c)在所述封装基板的所述空腔中安装感光发光传感器，使所述感光发光器件与所述第一线路层电连接；
10.(d)用透明封装材料填充所述空腔和所述光线传输通道，在所述感光发光器件上形成透明封装层；
11.(e)在所述透明封装层上形成遮光层；
12.(f)沿所述遮光框架的切割线切割得到具有定向光线传输通道的感光发光传感器结构。
13.在一些实施例中，步骤(b)中，所述遮光框架的高度超过安装在所述空腔中的感光发光传感器。
14.在一些实施例中，所述遮光框架的切割线与所述光线传输通道相交。
15.在一些实施例中，步骤(d)中，所述透明封装层呈弧形。
16.在一些实施例中，步骤(e)中，所述第一线路层通过贯穿所述封装基板的导电导通柱连接至所述封装基板背面的第二线路层。
17.在一些实施例中，步骤(c)还包括：
18.所述感光发光传感器贴装在所述封装基板的第一散热层上；
19.所述第一散热层通过贯穿所述封装基板的散热导通柱连接所述封装基板背面的第二散热层。
20.在一些实施例中，所述光线传输通道的横截面为凹槽形。
21.在一些实施例中，透明封装层材料为光学透明树脂(ocr)胶或光学透明粘合剂(oca)胶。
22.在一些实施例中，所述遮光层的材质为铬、氧化铬或黑色树脂。
23.本技术实施例还提供一种感光发光传感器结构，采用如前所述的感光发光传感器结构的制造方法制备。
24.本技术实施例还提供一种感光发光传感器结构，包括：
25.封装基板，具有由遮光框架围绕形成的空腔；其中，所述遮光框架上具有通向外界的光线传输通道；所述空腔底部设置有第一线路层；
26.感光发光传感器，设置在所述空腔内，与所述第一线路层电连接；
27.透明封装层，填充在所述空腔和所述光线传输通道内；
28.遮光层，设置在所述透明封装层上，使得所述感光发光传感器结构具有沿所述光线传输通道的选择性感光发光方向。
29.在一些实施例中，所述遮光框架的高度超过安装在所述空腔中的感光发光传感器。
30.在一些实施例中，所述透明封装层呈弧形。
31.在一些实施例中，所述第一线路层通过贯穿所述封装基板的导电导通柱连接至所述封装基板背面的第二线路层。
32.在一些实施例中，所述感光发光传感器贴装在所述封装基板的第一散热层上；
33.所述第一散热层通过贯穿所述封装基板的散热导通柱连接所述封装基板背面的第二散热层。从上面所述可以看出，本技术提供的感光发光传感器结构及制作方法，通过在感光发光传感器的周围形成遮光环境，仅通过光线传输空腔传输光线，使得感光发光传感器仅沿光线传输空腔感光发光，具有沿光线传输空腔的固定的感光发光方向，从而实现有选择性方向光线的效果。
附图说明
34.为了更清楚地说明本技术或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附
图获得其他的附图。
35.图1为相关技术中的感光发光传感器结构的截面图；
36.图2示出了本技术实施例提供的感光发光传感器结构的侧面图。
37.图3示出了本技术实施例提供的感光发光传感器结构的截面图。
38.图4(a)～图4(h)示出图3所示的空腔封装基板的制造方法的各步骤中间结构的截面示意图。
具体实施方式
39.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术进一步详细说明。
40.需要说明的是，除非另外定义，本技术实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
41.一些感光发光传感器结构的光线没有方向性，例如可以同时朝上部和四周感光发光。无法满足固定方向感光发光等需求。
42.图1示出了相关技术中，感光发光传感器结构的制作方法，其制备得到的感光发光传感器结构同时朝上部和四周感光发光，没有方向性。
43.基于此，本技术实施例提供了感光发光传感器结构的制作方法，能够在一定程度上解决感光发光传感器结构的感光发光没有方向性的问题。
44.图2～图3示出了本技术实施例提供的感光发光传感器结构的结构图。其中，图2示出了本技术实施例提供的感光发光传感器结构的侧面图。图3示出了本技术实施例提供的感光发光传感器结构的截面图。
45.参考图2～图3，本技术实施例提供的感光发光传感器结构10可以包括封装基板100，具有由遮光框架210围绕形成的空腔。也即，感光发光传感器结构10还包括设置在封装基板100周围的遮光框架210，遮光框架210包围封装基板100形成空腔。在遮光框架210上形成有贯穿遮光框架210的通向外界的光线传输通道211，光线传输通道211的截面可以呈凹槽状。感光发光传感器310安装在空腔内，与空腔内的封装基板上的第一线路层420电连接。在感光发光传感器310上设置有透明封装层400，透明封装层400可以填充空腔和凹槽状的光线传输通道211。在透明封装层400的上方设置有遮光层500。
46.本技术实施例提供的感光发光传感器结构10，通过在感光发光传感器310的周围形成遮光环境，仅通过光线传输通道211传输光线，使得感光发光传感器结构10仅沿光线传输通道感光发光，具有沿光线传输通道211的固定的感光发光方向，从而实现有选择性方向光线的效果。
47.在一些实施例中，参考图2所示，封装基板100远离空腔的背面上设置有第二线路
层410，靠近空腔的一侧设置有第一线路层420。在封装基板100 上还设置有贯穿封装基板100的导电柱430，用于电连接第一线路层420和第二线路层410。
48.所述第一线路层420包括第一散热层450，所述第二线路层410包括第二散热层460，感光发光传感器310可通过诸如导热胶贴装在第一散热层450 上，第一散热层450通过贯穿封装基板100的散热导通柱470与第二散热层 460连接，从而能够将感光发光传感器310产生的热量散发至封装基板外部。感光发光器件310的端子面朝上可通过导线311连接至第一线路层420，并通过导电柱430与第二线路层410电连接。
49.基于同一发明构思，与上述任意实施例感光发光传感器结构10相对应的，本技术还提供了一种感光发光传感器结构10的制造方法。
50.参考图4(a)～图4(h)，示出图3的感光发光传感器结构10的制造方法的各个步骤的中间结构的截面示意图。
51.感光发光传感器结构10的制造方法包括如下步骤：准备封装基板100—步骤(a)。如图4(a)所示,封装基板100包括第一线路层420、第二线路层 410、第一散热层450和第二散热层460，以及导通第一线路层420和第二线路层410的导电柱430，导通第一散热层450和第二散热层460的散热导通柱470。
52.封装基板100可通过常规的图案化方法形成，在此不做赘述。
53.接着，如图4(b)所示，在封装基板100上形成一具有空腔的框架210，框架210为不透光材质形成封装基板100上表面的遮光框架210，遮光框架210的截面可以是环形的，以遮挡所有方向的光线。
54.接着，在步骤(b)中，在遮光框架210上可以形成光线传输通道211，光线传输通道211可延伸超过所述遮光框架的切割线，如图4(c)和图4(d) 所示。例如，光线传输通道211的横截面可以是矩形，但也可以是任意形状，在此不作限制。
55.光线传输通道211可以通过简单的铣削操作形成凹槽，如图4(e)所示。这样，可以在后续形成透明封装层400时，便于使透明封装层400能够容易地填充光线传输通道211。
56.接着，在步骤(c)中，在封装基板100上安装感光发光传感器310，使感光发光器件的端子与第一线路层420电连接，如图4(f)所示。通常，可以通过导线将感光发光器件的端子与第一线路层420电连接。例如，步骤(c) 具体可以包括：
57.将感光发光传感器310安装在第一散热层450上；
58.通过导电线311将感光发光器310与第一线路层420电连接。
59.具体地，可以将感光发光传感器310的背面或散热面通过诸如导热胶固定安装在第一散热层450上，使得感光发光传感器310工作时产生的热量能够通过第一散热层450，经由散热导通柱470传导至第二散热层460进行散热。第二散热层460还可以连接外界散热器以进一步提高散热效率。
60.然后，在步骤(d)中，在感光发光器件310上形成透明封装层400，同时填充光线传输通道211，以使透明封装层400充满光线传输通道211。透明封装层400可以覆盖遮光框架210的一部分，从而可以形成具有一定弧度的透明封装层400。也即，透明封装层400在远离感光发光器件310的一侧形成为弧形的透明封装层400，如图4(g)所示。
61.透明封装层400的透明封装材料可以为ocr(光学透明树脂optical clearresin)胶或oca(光学透明粘合剂optically clear adhesive)胶。ocr胶和 oca胶是液体胶，具有
无色透明、透光率高、粘接强度好，可在常温、中温或uv条件下固化，且同时具有固化收缩率小和耐黄变等特点。
62.接着，在步骤(e)中，在透明封装层400上形成遮光层500，如图4(h) 所示。应当理解的是，遮光层500靠近透明封装层400的一侧可以为弧形，以与透明封装胶层400的形状相适应；在远离透明封装层400的一侧可以是平坦的，或者可以根据设计需要为任意形状。
63.遮光层500的材质为铬、氧化铬或黑色树脂等。例如，当遮光层500的材质为铬时，遮光层500为不透明的金属膜，该金属膜对光具有反射性。这样，可以在自光线传输通道211传输的光线强度较弱时，使沿光线传输通道 211进入空腔的光线能够通过遮光层500反射在感光发光传感器310处汇聚，从而增加光线的强度。
64.最后，在步骤(f)中，沿遮光框架210的切割线710切割得到具有定向光线传输通道的感光发光传感器结构10，如图3所示。切割线700可以穿过光线传输通道211，使得切割后暴露出光线传输通道211的端面形成光线的出入口。切割可以使用旋转锯片或其它切割技术例如激光器沿切割线710切割，得到如图2所示的具有定向光线传输通道的感光发光传感器结构10。
65.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本技术的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本技术的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本技术实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
66.另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本技术实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(ic)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本技术实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本技术实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路) 以描述本技术的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本技术实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
67.尽管已经结合了本技术的具体实施例对本技术进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态ram(dram))可以使用所讨论的实施例。
68.本技术实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本技术实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。