一种用于背照式光电探测器的封装组件及其封装结构的制作方法

1.本实用新型属于半导体封装的技术领域，具体涉及一种用于背照式光电探测器的封装组件及其封装结构。


背景技术：

2.光电探测器是现代社会高速通讯的重要组成部分，是光通讯中接收光信号的核心器件，随着时代的变化，光通讯对光电探测器的要求越来越高。目前，光通讯正在向高速率、大容量、高带宽、长距离、低成本的方向迅速发展，这也就推动了光电探测器的快速迅猛发展。
3.根据光电探测器的特性，如果要得到高速率、高带宽的光电接收器件，就需要将探测器的光敏面尺寸减小，而在光通讯领域应用端，需要将光信号耦合至光电探测器的光敏面内，这就导致在高速光通讯领域接收端的耦合难度大大增加。
4.背照式光电探测器是在将光敏面尺寸做小的同时，在背面做一个尺寸大于光敏面的聚焦微透镜，光敏面和微透镜作为一个整体成为探测器的组成部分，微透镜可以把接收到的光信号直接耦合至光敏面内。从探测器整体来看，只要将光信号耦合到微透镜即可，这就大大降低了接收器件端的耦合难度，提高耦合封装效率。然而，由于聚焦微透镜是在探测器的背面，而光敏面和金属电极是在探测器的正面，这就导致光信号接收面与电极面不在同一侧，因此不能采用常规传统的正装封测方案。


技术实现要素：

5.本实用新型提出了一种用于背照式光电探测器的封装组件及其封装结构，用以解决背照式光电探测器因光信号接收面与电极面异侧而导致的不能采用传统正装封测方案的问题。
6.为了实现以上目的，本实用新型的技术方案为：
7.一种用于背照式光电探测器的封装组件，包括基板和支撑底座；基板设于支撑底座上，基板和支撑底座围成用于容纳背照式光电探测器的空间；所述基板设有透明区域，基板于透明区域外侧设有电极连线结构，所述电极连线结构包括位于基板正面的第一布线、位于基板背面的第二布线以及贯穿基板并导通第一布线和第二布线的导通结构。
8.可选的，所述第一布线或第二布线还包括薄膜电阻；所述薄膜电阻是ni-co系、ta系、si系、金属陶瓷系、au-cr或ni-p薄膜电阻。
9.可选的，所述透明区域为设于所述基板上的通孔，或所述基板采用透明材料形成所述透明区域。
10.可选的，所述基板的材料是氮化铝、氧化铝、蓝宝石、玻璃或硅基板。
11.可选的，所述第一布线和第二布线包括沉积于所述基板的表面的金属层布线，所述金属层为ti/pt/au叠层结构。
12.可选的，所述支撑底座包括底板和设于底板周缘的若干凸台，所述凸台的顶端与
所述基板的背面相接。
13.一种背照式光电探测器封装结构，包括背照式光电探测器和上述封装组件；背照式光电探测器的背面设有微透镜，正面设有电极；背照式光电探测器装设于所述基板和所述支撑底座围成的容纳空间中且所述微透镜位于所述透明区域内，所述电极与所述第二布线电性连接。
14.可选的，所述背照式光电探测器背面朝上贴附于所述基板的背面，所述电极与所述第二布线通过焊线连接。
15.本实用新型的有益效果为：
16.1)采用基板设置透明区域以及正背面设置电极连线结构的设置，使探测器作为光接收面的背面微透镜位于透明区域内，正面电极与基板背面的电极连线结构连接并通过正面引出，解决了背照式光电探测器因信号接收面与电极异侧而导致的不能采用正装封测的问题，探测器和基板的设计相互独立，无需因考虑光信号接收损耗导致探测器部分性能被牺牲；
17.2)封装时只涉及常规传统的正装共晶贴片及焊线工艺，封装工艺成熟、方案简单，降低封装成本，提高封装成品率。
附图说明
18.图1为实施例的用于背照式光电探测器的封装组件的整体示意图；
19.图2为实施例的基板的正面结构示意图；
20.图3为实施例的基板的背面结构示意图；
21.图4为图2中的a-a’截面示意图；
22.图5为实施例的背照式光电探测器封装结构的整体示意图。
具体实施方式
23.以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步解释。本实用新型的各附图仅为示意以更容易了解本实用新型，其具体比例可依照设计需求进行调整。文中所描述的图形中相对元件的上下关系以及正面/背面的定义，在本领域技术人员应能理解是指构件的相对位置而言，因此皆可以翻转而呈现相同的构件，此皆应同属本说明书所揭露的范围。
24.参考图1至图4，一种用于背照式光电探测器的封装组件，包括支撑底座1和基板2。基板2设有通孔21作为透明区域，基板2于通孔21外侧设有电极连线结构22，电极连线结构22包括位于基板2正面的第一布线221、位于基板2背面的第二布线222以及贯穿基板2并导通第一布线221和第二布线222的导通结构223。基板2设于支撑底座1上，两者围成用于容纳背照式光电探测器的空间。
25.基板2和支撑底座1采用非导电材料，不局限于使用常规氮化铝、氧化铝等陶瓷材料，也可以使用硅基板、玻璃、蓝宝石。本实施例中采用通孔形成透明区域，在其他实施例中基板也可采用透明材料。电极连线结构22采用开孔填充导电材料的方式得到导通结构223；第一布线221和第二布线222的尺寸及走线位置根据实际需求设计，采用金属沉积得到金属层布线，例如可以是ti/pt/au叠层结构。根据设计需求，第一布线221或第二布线222中还设有薄膜电阻23，薄膜电阻是ni-co系、ta系、si系、金属陶瓷系、au-cr或ni-p薄膜电阻，例如
采用50ω的tan薄膜电阻。电阻可以是并联使用，也可以是串联使用；如果高频测试时不需要匹配电阻，则可以去掉电阻设计，也可以通过改变焊线方案屏蔽电阻。
26.支撑底座1包括底板11和设于底板11周缘的若干凸台12，凸台12的顶端与基板2的背面相接。凸台12不局限于与底板11为一体结构，可以后期点胶、焊接实现，凸台12高度与探测器厚度和连线高度相匹配。支撑底座1和基板2围成容纳探测器的空间，用以保护探测器和连线。
27.参考图5，采用上述封装组件的背照式光电探测器封装结构，应用于光通讯领域信号接收端。背照式光电探测器3的背面设有微透镜31，正面设有电极32。背照式光电探测器3装设于基板2和支撑底座1形成的容纳空间中且微透镜31位于通孔21内，电极32与第二布线222电性连接。封装时，将探测器3背面朝上贴附于基板2背面，微透镜31位于通孔21之内，探测器3正面的电极32通过金属焊线4与基板2背面的第二布线222电性连接，将支撑底座1与基板2装配使探测器3和金属焊线4容纳于其中。从而，通孔21用于探测器3的光信号接收，电极32通过电极连线结构22由基板2正面引出，便于与外部电路连接或与探针配合实施测试。上述结构不局限于单颗探测器的封装测试，也可用于阵列式探测器的封装测试。
28.本实用新型中，探测器和封装组件的设计相互独立，无需因考虑光信号接收损耗导致探测器部分性能被牺牲，使得二者可以同时独立设计，降低设计成本和设计时间；基板的基础材料为非导电材料即可，无需局限于选择氮化铝、氧化铝、蓝宝石等成本高昂的材料，也可以选择玻璃、硅基板等成本低廉的材料，从而降低生产成本；此基板设计无复杂的半导体工艺，降低工艺成本，减少制作复杂性，有效规避生产风险；封装时只涉及常规传统的正装共晶贴片及焊线工艺，封装工艺成熟、方案简单，降低封装成本，提高封装成品率。
29.上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种用于背照式光电探测器的封装组件及其封装结构，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。