公开/公告号CN109038209A
专利类型发明专利
公开/公告日2018-12-18
原文格式PDF
申请/专利权人 OPPO(重庆)智能科技有限公司;
申请/专利号CN201810996282.3
发明设计人 杨鑫;
申请日2018-08-29
分类号H01S5/022(20060101);
代理机构11201 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙);
代理人黄德海
地址 401120 重庆市渝北区回兴街道霓裳大道24号
入库时间 2023-06-19 07:46:29
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2020-04-14
授权
授权
2019-01-11
实质审查的生效 IPC(主分类):H01S5/022 申请日:20180829
实质审查的生效
2018-12-18
公开
公开
技术领域
本申请涉及电子装置及其制造领域,尤其是涉及一种晶圆级封装方法、激光器模组、摄像头组件及电子装置。
背景技术
相关技术中,Vcsel激光器模组的封装方式是需要一个个的单体封装,效率比较低。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本申请的一个目的在于提出一种用于激光器模组的晶圆级封装方法,所述晶圆级封装方法可以提高激光器模组的封装效率。
本申请还提出了一种利用上述晶圆级封装方法制作而成的激光器模组。
本申请还提出了一种具有上述激光器模组的摄像头组件。
本申请还提出了一种具有上述摄像头组件的电子装置。
根据本申请第一方面实施例的用于激光器模组的晶圆级封装方法,包括如下步骤:S1、提供晶圆、封装支架和透镜层,所述晶圆包括衬底和阵列设置在所述衬底上的多个激光器芯片,每个所述激光器芯片倒装在所述衬底上;S2、将所述晶圆、所述封装支架和所述透镜层依次叠加并通过胶水粘接固定,形成晶圆级封装件;S3、对所述晶圆级封装件进行切割以获得单个的所述激光器模组。
根据本申请实施例的用于激光器模组的晶圆级封装方法,将晶圆的激光器芯片倒装在衬底上,通过将晶圆、封装支架和透镜层整体进行封装,封装之后再切割成一个个的激光器模组,由此可以提高激光器模组的封装效率。
根据本申请的一些实施例,所述步骤S2包括如下子步骤:
S21、在所述晶圆和所述封装支架之间涂覆胶水;
S22、对所述晶圆和所述封装支架之间的胶水进行固化处理;
S23、在所述封装支架和所述透镜层之间涂覆胶水;
S24、对封装支架和所述透镜层之间的胶水进行固化处理。
根据本申请的一些实施例,所述晶圆与所述封装支架之间以及所述封装支架与所述透镜层之间通过坐标系定位。
根据本申请的一些实施例,在所述步骤S3中,所述晶圆级封装件上的切割线为通过计算机设备计算出的虚拟线。
根据本申请的一些实施例,所述衬底为陶瓷衬底。
根据本申请的一些实施例,所述激光器模组为Vcsel激光器模组。
根据本申请的一些实施例,所述封装支架包括多个阵列设置的子封装支架,相邻所述子封装支架之间相连。
根据本申请的一些实施例,所述透镜层包括多个阵列设置的透镜和连接部,相邻两个所述透镜之间通过所述连接部相连,所述连接部为呈平板状的透明件。
根据本申请的一些实施例,所述透镜层由多个阵列设置的微透镜构成。
根据本申请的一些实施例,所述胶水为UV胶水。
根据本申请第二方面实施例的激光器模组,所述激光器模组由根据本申请上述第一方面实施例的晶圆级封装方法制作而成。
根据本申请实施例的激光器模组,通过采用上述的晶圆级封装方法制作而成,可以提高激光器模组的生产效率。
根据本申请第三方面实施例的摄像头组件,包括:摄像头,所述摄像头包括电路板、图像传感器和镜头,所述图像传感器设在所述电路板上,所述镜头设在所述图像传感器的远离所述电路板的一侧;根据本申请上述第二方面实施例的激光器模组,所述激光器模组设在所述电路板上;接收器,所述接收器用于接收由所述激光器模组发射至目标对象之后经由所述激光器模组反射的光信号;微处理器,根据所述接收器接收的光信号,所述微处理器计算出所述激光器模组所发射的光从发射到接收的时间差或相位差,并根据时间差或相位差计算出所述目标对象的距离信息。
根据本申请实施例的摄像头组件,通过设置上述的激光器模组,有利于摄像头组件实现3D成像,并且由于激光器模组采用上述的晶圆级封装方法制作而成,可以提高摄像头组件的生产效率。
根据本申请第四方面实施例的电子装置,包括:根据本申请上述第三方面实施例的摄像头组件。
根据本申请实施例的电子装置,通过设置上述的摄像头组件,有利于实现3D成像,并且由于激光器模组采用上述的晶圆级封装方法制作而成,可以提高电子装置的生产效率。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本申请实施例的用于激光器模组的晶圆级封装方法的晶圆的示意图;
图2是根据本申请实施例的用于激光器模组的晶圆级封装方法的封装支架的示意图;
图3是根据本申请实施例的用于激光器模组的晶圆级封装方法的透镜层的示意图;
图4是根据本申请实施例的用于激光器模组的晶圆级封装方法的晶圆、封装支架及透镜层的连接示意图;
图5是根据本申请实施例的用于激光器模组的晶圆级封装方法的晶圆级封装件的切割示意图;
图6是根据本申请实施例的激光器模组的示意图;
图7是根据本申请实施例的摄像头组件的示意图;
图8是根据本申请实施例的电子装置的示意图。
附图标记:
电子装置100;
外壳1;
摄像头3;电路板31;图像传感器32;镜头33;镜头支架34;
激光器模组4;子衬底41;激光器芯片42;子封装支架43;透镜44;连接焊盘45;
晶圆级封装件200;
晶圆50;衬底501;
封装支架60;
透镜层70;连接部701;
切割线S。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
下面参考图1-图6描述根据本申请实施例的用于激光器模组的晶圆级封装方法。其中,激光器模组4可以为Vcsel(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,垂直腔面发射激光器)激光器模组。
如图1-图6所示,根据本申请第一方面实施例的用于激光器模组的晶圆级封装方法,包括如下步骤:
S1、提供晶圆50、封装支架60和透镜层70,该晶圆50包括衬底501和阵列设置在衬底501上的多个激光器芯片42,相邻激光器芯片42之间相互间隔开,每个激光器芯片42倒装在衬底501上,衬底501布设有与激光器芯片42对应的导电结构,衬底501可以为陶瓷衬底,封装支架60可以为强度较高的塑料件;
S2、将晶圆50、封装支架60和透镜层70依次叠加并通过胶水粘接固定,形成晶圆级封装件200,晶圆50和封装支架60之间涂覆胶水的位置以及封装支架60和透镜层70之间涂覆胶水的位置均是邻近切割线S的位置;
S3、对上述晶圆级封装件200进行切割以获得单个的激光器模组4,衬底501切割成多个子衬底41,每个激光器模组4具有一个相应的激光器芯片42。
其中,在上述S2步骤中,晶圆50、封装支架60和透镜层70在由下向上的方向上依次叠加,晶圆50、封装支架60和透镜层70中的相邻两个之间通过胶水粘接固定。晶圆50、封装支架60和透镜层70三者的粘接顺序可以包括如下情况:(1)可以先粘接晶圆50和封装支架60,再粘接封装支架60和透镜层70;(2)可以先粘接封装支架60和透镜层70,再粘接晶圆50和封装支架60。
需要说明的是,该激光器芯片42的P、N极位于同一个界面,省去了传统的激光器模组的打金线过程,且利于实现晶圆级封装。例如,在图6的示例中,激光器芯片42的P、N极均位于激光器芯片42的朝向衬底501(子衬底41)的表面上,激光器芯片42的P、N极通过分别设在其上的连接焊盘45与衬底501(子衬底41)上的导电结构实现电连接。
本申请通过将晶圆50的激光器芯片42倒装在衬底501上,利于实现晶圆级封装,通过将晶圆50、封装支架60和透镜层70整体进行封装后再切割成一个个的激光器模组4,由此可以提高激光器模组4的封装效率。
根据本申请实施例的用于激光器模组的晶圆级封装方法,将晶圆50的激光器芯片42倒装在衬底501上,通过将晶圆50、封装支架60和透镜层70整体进行封装,封装之后再切割成一个个的激光器模组4,由此可以提高激光器模组4的封装效率。
根据本申请的一些实施例,上述步骤S2可以包括如下子步骤:
S21、在晶圆50和封装支架60之间涂覆胶水,可以在晶圆50的上表面涂覆胶水,也可以在封装支架60的下表面涂覆胶水;
S22、对晶圆50和封装支架60之间的胶水进行固化处理,例如可以通过紫外光照射固化;
S23、在封装支架60和透镜层70之间涂覆胶水,可以在封装支架60的上表面涂覆胶水,也可以在透镜层70的下表面涂覆胶水;
S24、对封装支架60和透镜层70之间的胶水进行固化处理,例如可以通过紫外光照射固化。
其中,上述胶水可以为UV胶水。
根据本申请的一些实施例,晶圆50与封装支架60之间以及封装支架60与透镜层70之间通过坐标系定位。例如,上述坐标系可以包括晶圆50上的每个激光器芯片42的坐标、封装支架60上每个子封装支架43的坐标以及透镜层70上每个透镜44的坐标,从而实现晶圆50与封装支架60之间以及封装支架60与透镜层70之间精确定位连接。进一步地,上述坐标系还可以包括设在晶圆50、封装支架60以及透镜层70上的mark点,该mark点可以作为定位点,实现晶圆50与封装支架60之间以及封装支架60与透镜层70之间精确定位连接。
根据本申请的一些实施例,在上述步骤S3中,晶圆级封装件200上的切割线S为通过计算机设备计算出的虚拟线。也就是说,晶圆50、封装支架60及透镜层70上均不设置实际可见的切割线S,切割线S是通过相应的计算机设备根据晶圆50、封装支架60及透镜层70上的坐标计算而得到虚拟的切割线,在切割时根据虚拟的切割线S可以实现对整体封装后的晶圆级封装件200进行精确地切割。
根据本申请的一些实施例,封装支架60包括多个阵列设置的子封装支架43,相邻子封装支架43之间相连。其中,每个子封装支架43对应晶圆50上相应的激光器芯片42。在切割时,封装支架60被相应地切割成多个子封装支架43。
根据本申请的一些实施例,透镜层70包括多个阵列设置的透镜44和连接部701,相邻两个透镜44之间通过连接部701相连,连接部701为呈平板状的透明件。由此,在将透镜层70与封装支架60连接时,可以将透镜层70的连接部701与封装支架60之间通过胶水粘接,由于连接部701为呈平板状的透明件,可以提高透镜层70与封装支架60之间的连接面积,提高连接的可靠性。
根据本申请的一些实施例,透镜层70可以由多个阵列设置的微透镜构成。由此,使得透镜层70的结构简单,并且在透镜层70与封装支架60进行连接时,由于透镜层70的各个部分均是微透镜,即使发生偏差也不会影响最终的激光器模组4的质量,降低了生产难度。
参照图6,根据本申请第二方面实施例的激光器模组4,所述激光器模组4由根据本申请上述第一方面实施例的晶圆级封装方法制作而成。
根据本申请实施例的激光器模组4,通过采用上述的晶圆级封装方法制作而成,可以提高激光器模组4的生产效率。
参照图7,根据本申请第三方面实施例的摄像头组件,包括:摄像头3、激光器模组4、接收器和微处理器。
具体而言,摄像头3包括电路板31、图像传感器32、镜头支架34和镜头33,图像传感器32设在电路板31上,镜头支架34设在电路板31上且围绕图像传感器32的外周设置,镜头33设在图像传感器32的远离电路板31的一侧,且镜头33设在镜头支架34上。
激光器模组4为根据本申请上述第二方面实施例的激光器模组4,激光器模组4设在电路板31上,接收器用于接收由激光器模组4发射至目标对象之后经由激光器模组4反射的光信号。根据接收器接收的光信号,微处理器计算出激光器模组4所发射的光从发射到接收的时间差或相位差,并根据时间差或相位差计算出目标对象的距离信息。结合摄像头3的拍摄,微处理器将目标对象的三维轮廓以不同颜色代表不同距离呈现出来,进而有利于实现3D成像。其中,目标对象为摄像头组件的拍摄对象。
根据本申请实施例的摄像头组件,通过设置上述的激光器模组4,有利于摄像头组件实现3D成像,并且由于激光器模组4采用上述的晶圆级封装方法制作而成,可以提高摄像头组件的生产效率。
根据本申请第四方面实施例的电子装置100,包括:根据本申请上述第三方面实施例的摄像头组件。
根据本申请实施例的电子装置100,通过设置上述的摄像头组件,有利于实现3D成像,并且由于激光器模组4采用上述的晶圆级封装方法制作而成,可以提高电子装置100的生产效率。
可选地,参照图8,电子装置100可以为手机,电子装置100包括外壳1、主板、上述摄像头组件、显示屏、盖板等。其中,摄像头组件包括摄像头3、激光器模组4、接收器和微处理器。盖板与外壳1相连且限定出安装空间,主板和显示屏均设在安装空间内,且显示屏位于主板的邻近盖板的一侧,摄像头组件位于安装空间内且设在主板上。
示例性的,电子装置100可以为移动或便携式并执行无线通信的各种类型的计算机系统设备中的任何一种(图8中只示例性的示出了一种形态)。具体地,电子装置100可以为移动电话或智能电话(例如,基于iPhone TM,基于Android TM的电话),便携式游戏设备(例如Nintendo DS TM,PlayStation Portable TM,Gameboy Advance TM,iPhone TM)、膝上型电脑、PDA、便携式互联网设备、音乐播放器以及数据存储设备,其他手持设备以及诸如手表、入耳式耳机、吊坠、头戴式耳机等,电子装置100还可以为其他的可穿戴设备(例如,诸如电子眼镜、电子衣服、电子手镯、电子项链、电子纹身、电子设备或智能手表的头戴式设备(HMD))。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
机译: 发光二极管及晶圆级封装方法,晶圆级键合方法以及晶圆级封装的电路结构
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机译: 用于表面声波器件的晶圆级封装材料,使用封装材料的表面声波器件接合晶圆,从接合晶圆切割的表面声波器件以及封装材料,接合晶圆和表面器件的制造方法