JP2015026800A - 光学モジュールのパッケージ、及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コストとパッケージ構造の厚さを効果的に引き下げることができる光学モジュールのパッケージを提供する。
【解決手段】本発明に係る光学モジュールのパッケージ１０は、フレーム２２が設けられており、且つ、該フレーム２２内に発光ゾーン２４及び受光ゾーン２６が定義される基板２０と、基板２０の発光ゾーン２４に設けられた発光チップ３０と、基板２０の受光ゾーン２６に設けられた受光チップ４０と、フレーム２２の中で形成され、且つ、発光チップ３０及び受光チップ４０を各々覆う２つのパッケージコロイド５０と、フレーム２２及び２つのパッケージコロイド５０の上に形成され、且つ、発光チップ３０及び該受光チップ４０の上方に各々位置する発光穴６２及び受光穴６４を有する遮蔽層６０と、を含む。本発明の光学モジュールパッケージ１０は、不透光性の粘着剤を使用することで、コストとパッケージ構造全体の厚さを引き下げることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光学モジュールのパッケージ、及びその製造方法に関する。

現在の光学式近接センサモジュールには、新世代のスマート電子機器（例えばスマートフォン）が主流となる技術が選択され、該電子機器を耳（顔検出）にフィットさせるか、或いはポケットの中に入れると、該モジュールが直ちにスクリーン表示をオフにして消費電力を節約すると共に不慮の接触を避け、好適な使用実感をもたらす。
また該モジュールの作動原理は、発光チップにより光を発射（例えば発光ダイオードＬＥＤ）し、発射された光が物体の表面反射を経由して受光チップに投射された後、電子信号に変換され、その後の処理を行うというものである。例えば特許文献１には、このような近接センサーパッケージ構造が開示されている。

特許文献１のパッケージ構造は、台座、台座の周囲に垂直連結する障壁と障壁を覆い被せる蓋板とを含み、またこれをもって収容空間を形成し、収容空間の中に収容空間を区切るための仕切板が設けられる。これを介して発光チップと受光チップを区切って基板に設けることで、互いに光の干渉を受けることによる製品パフォーマンスの低下を避けることができる。

台湾特許番号第Ｍ３９９３１３号

しかしながら、現在スマート電子機器の動向は薄型化が主流となり、上記特許文献１のパッケージプロセスは、必ず障壁と仕切板の上方に蓋板が固設することで完成するため、パッケージ構造の材料コストを効果的に削減できない。このほかに、該蓋板は相当の厚さがあるため、パッケージ構造全体の高さを薄くする発展はこれによって制限される。

本発明は、コストとパッケージ構造の厚さを効果的に引き下げることができる光学モジュールのパッケージ、及びその製造方法を提供することを主な目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の光学モジュールのパッケージは、フレームが設けられており、且つ、該フレーム内に発光ゾーン及び受光ゾーンが定義される基板と、該基板の発光ゾーンに設けられた発光チップと、該基板の受光ゾーンに設けられた受光チップと、該フレームの中で形成され、且つ、該発光チップ及び該受光チップを各々覆う２つのパッケージコロイドと、該フレーム及び該２つのパッケージコロイドの上に形成され、且つ、該発光チップ及び該受光チップの上方に各々位置する発光穴及び受光穴を有する遮蔽層と、を含む。

好ましくは、遮蔽層は、印刷或いはパッド印刷の方式で形成される。

好ましくは、遮蔽層は、不透光性のボンディング材である。

好ましくは、パッケージコロイドは、透光性シリコーンである。

好ましくは、基板は、非セラミック基板であり、有機材質のビスマレイミドトリアジン（Ｂｉｓｍａｌｅｉｍｉｄｅ Ｔｒｉａｚｉｎｅ）基板等である。

本発明では、光学モジュールのパッケージの製造方法を別途提供する。該方法には次のステップを含む。
（ａ）基板において、発光ゾーン及び受光ゾーンを定義する。
（ｂ）フレームを基板に成形する。
（ｃ）発光チップ及び受光チップを基板の発光ゾーン及び受光ゾーンに各々電気的に接続する。
（ｄ）フレーム内に透光可能なパッケージコロイドを充填し、且つパッケージコロイドが発光チップ及び受光チップを覆う。
（ｅ）不透光性の遮蔽層を、印刷或いはパッド印刷の方式でフレーム及びパッケージコロイドの上に形成する。

好ましくは、電気的な接続の方法は、ワイヤボンディングプロセス及びダイアタッチプロセスとする。

このように、本発明に係る光学モジュールのパッケージは、不透光性の粘着剤で発光穴及び受光穴を形成し、またこれで発光チップ及び受光チップの一部エリアを遮蔽することでパッケージコストと構造全体の厚さを引き下げることができる。

本発明の構成、特徴及びその目的を理解してもらうため、また、当業者が具体的に実施可能とするため、以下に本発明の若干の実施例を挙げて図面に基づいて詳細に説明する。
ただし、以下に述べるものは、あくまでも本発明の技術内容及び特徴を明らかにするために提供する一実施形態であって、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が本発明の技術内容及び特徴を理解した後、本発明の精神を逸脱しない限りにおいて行う種々の修正、変更又は構成要素の減少をなし得ることは本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明に係る好ましい実施例として開示する光学モジュールのパッケージの平面図である。 図１の２−２線に沿った断面図である。 本発明に係る好ましい実施例として開示する光学モジュールのパッケージの製造方法のフローを示す模式図である。

以下、本発明の構造、特徴及び効果を更に明確に分かりやすくするため、好ましい実施例を添付図面に基づいて説明する。
まず図１〜図３を参照しながら説明する。本発明の好ましい実施例として提供する光学モジュールのパッケージ１０は、基板２０と発光チップ３０と受光チップ４０と２つのパッケージコロイド５０と遮蔽層６０とを含む。

基板２０は、有機材質のビスマレイミドトリアジン（Ｂｉｓｍａｌｅｉｍｉｄｅ Ｔｒｉａｚｉｎｅ）基板等の非セラミック基板とする。基板２０にはフレーム２２が設けられており、且つフレーム２２内に発光ゾーン２４及び受光ゾーン２６が定義される。

発光チップ３０は、基板２０の発光ゾーン２４に設けられる。
受光チップ４０は、基板２０の受光ゾーン２６に設けられる。
パッケージコロイド５０は、透光性シリコーンで、且つフレーム２２の中で形成され、発光チップ３０及び受光チップ４０を各々覆う。

遮蔽層６０は、不透光性のボンディング材で、且つ印刷或いはパッド印刷の方式で、フレーム２２と各パッケージコロイド５０の上に形成される。遮蔽層６０は、発光チップ３０及び受光チップ４０の上方に各々位置する発光穴６２及び受光穴６４を有する。

更に図３（Ａ）〜（Ｄ）を参照しながら、本発明の光学モジュールのパッケージの製造方法のフローについて説明する。 ステップＡでは、各アレイ基板（Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ａｒｒａｙ）の単一基板２０上で発光ゾーン２４及び受光ゾーン２６を定義し、次にフレーム２２を基板２０に形成する。
ステップＢでは、ダイアタッチ（Ｄｉｅ Ａｔｔａｃｈ）プロセス及びワイヤボンディング（Ｗｉｒｅ Ｂｏｎｄ）プロセスにより、基板２０の発光ゾーン２４と受光ゾーン２６の中に発光チップ３０及び受光チップ４０を設ける。

ステップＣでは、フレーム２２内に透光可能なパッケージコロイド５０を充填し、且つパッケージコロイド５０が発光チップ３０及び受光チップ４０を覆うことで、発光チップ３０から受光チップ４０まで光の伝送損失や歪みを減少させ、また、チップ３０、４０をそれぞれ保護する。
ステップＤでは、発光穴６２及び受光穴６４を備える不透光性の遮蔽層６０を、印刷或いはパッド印刷の方式でフレーム２２とパッケージコロイド５０の上にそれぞれ形成し、且つ発光穴６２及び受光孔６４が発光チップ３０及び受光チップ４０の上方に各々位置するようにする。

これにより、本実施形態は、印刷或いはパッド印刷のスキルを利用して不透光性の遮蔽層６０を形成し、遮蔽層６０の発光穴６２と受光穴６４の構造により、それぞれパッケージコロイド５０の一部エリアを露出及び遮蔽する。よって、光学モジュールのパッケージ１０は、コスト及び構造全体の厚さを引き下げることができる。

総括すると、本発明に係る光学モジュールのパッケージ１０の発光チップ３０が発射した光は、パッケージコロイド５０を透過し、また遮蔽層６０の発光穴６２を経由して物体の表面に投射され、次に該物体表面で反射された光が、遮蔽層６０の受光穴６４を経由して受光することで、パッケージコロイド５０に投射し、また集光した光を受光チップ４０に透過し、最後に受光チップ４０が受信した光信号を電子信号に変換して演算処理する。

本実施形態の発光と受光の過程において、発光チップ３０及び受光チップ４０は、独立の空間内に各々位置するため、発光や受光において互いに干渉する問題を避けることができる。更に、遮蔽層６０は不透光性の粘着剤で、印刷或いはパッド印刷のスキルで形成され、且つ遮蔽層６０の発光穴６２及び受光穴６４がそれぞれパッケージコロイド５０の一部エリアを遮蔽する。これにより、本実施形態の光学モジュールのパッケージ１０は既定の光学発射や受信パフォーマンスを保持するだけではなく、更にパッケージのコストと構造全体の厚さを引き下げることができる。

上記実施例における構成要素は、あくまでも例として説明するものであって、本願発明の範囲が限定されるべきものではなく、その他の均等な要素の代替又は変更も本願発明の技術的範囲内に含まれるものである。

１０・・・光学モジュールのパッケージ
２０・・・基板
２２・・・フレーム
２４・・・発光ゾーン
２６・・・受光ゾーン
３０・・・発光チップ
４０・・・受光チップ
５０・・・パッケージコロイド
６０・・・遮蔽層
６２・・・発光穴
６４・・・受光穴

Claims (7)

1. フレームが設けられており、且つ、前記フレーム内に発光ゾーン及び受光ゾーンが定義される基板と、
   前記基板の前記発光ゾーンに設けられた発光チップと、
   前記基板の前記受光ゾーンに設けられた受光チップと、
   前記フレームの中で形成され、且つ、前記発光チップ及び前記受光チップを各々覆う２つのパッケージコロイドと、
   前記フレーム及び前記２つのパッケージコロイドの上に形成され、且つ、前記発光チップ及び前記受光チップの上方に各々位置する発光穴及び受光穴を有する遮蔽層と、
   を含むことを特徴とする光学モジュールのパッケージ。
2. 前記遮蔽層は、印刷或いはパッド印刷の方式で形成されることを特徴とする請求項１に記載の光学モジュールのパッケージ。
3. 前記遮蔽層は、不透光性のボンディング材であることを特徴とする請求項１に記載の光学モジュールのパッケージ。
4. 前記パッケージコロイドは、透光性シリコーンであることを特徴とする請求項１に記載の光学モジュールのパッケージ。
5. 前記基板は、非セラミック基板であり、有機材質のビスマレイミドトリアジン（Ｂｉｓｍａｌｅｉｍｉｄｅ Ｔｒｉａｚｉｎｅ）基板であることを特徴とする請求項１に記載の光学モジュールのパッケージ。
6. 請求項１に記載の光学モジュールのパッケージを製造する方法であって、
   （ａ）前記基板において、前記発光ゾーン及び前記受光ゾーンを定義するステップと、
   （ｂ）前記フレームを前記基板に成形するステップと、
   （ｃ）前記発光チップ及び前記受光チップを前記基板の前記発光ゾーン及び前記受光ゾーンに各々電気的に接続するステップと、
   （ｄ）前記フレーム内に透光可能な前記パッケージコロイドを充填し、且つ、前記パッケージコロイドが前記発光チップ及び前記受光チップを覆うステップと、
   （ｅ）不透光性の前記遮蔽層を、印刷或いはパッド印刷の方式で前記フレーム及び前記パッケージコロイドの上に形成するステップと、
   を含むことを特徴とする光学モジュールのパッケージの製造方法。
7. 前記電気的な接続の方法は、ワイヤボンディングプロセス及びダイアタッチプロセスとすることを特徴とする請求項６に記載の光学モジュールのパッケージの製造方法。

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