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TWI711148B - 光學封裝結構及光學模組 - Google Patents

光學封裝結構及光學模組 Download PDF

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TWI711148B
TWI711148B TW107134051A TW107134051A TWI711148B TW I711148 B TWI711148 B TW I711148B TW 107134051 A TW107134051 A TW 107134051A TW 107134051 A TW107134051 A TW 107134051A TW I711148 B TWI711148 B TW I711148B
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optical
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substrate
optical device
layer
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TW107134051A
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TW201924016A (zh
Inventor
蔡育軒
賴律名
陳盈仲
湯士杰
Original Assignee
日月光半導體製造股份有限公司
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Publication date
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Abstract

本揭露提供一種光學封裝結構，其包括：一基板，其具有一第一表面；一內插件，其藉由一結合層結合至該第一表面，自一俯視圖視角來看，該內插件具有一第一區域；及該內插件上之一光學裝置，自該俯視圖視角來看，其具有一第二區域，該第一區域大於該第二區域。亦提供一種用於製造該光學封裝結構之方法。

Description

光學封裝結構及光學模組
本揭露係關於一光學封裝結構，特別係關於可防止光學裝置傾斜、移位或旋轉之一光學封裝結構。
在光學系統(例如光掃描感測器、測距感測器或背景光感測系統)中，廣泛地使用發光二極體(LED)及/或光偵測器。光學裝置之對準係關鍵的，此係由於光學裝置之光軸會受到未對準極大地影響。因此，希望具有縮減光學裝置在各種應用中之未對準的封裝結構及對應的方法。
本揭露之一些實施例提供一種光學封裝結構，其包括：一基板，其具有一第一表面；一內插件，其藉由一結合層結合至該第一表面，自一俯視圖視角來看，該內插件具有一第一區域；及該內插件上之一光學裝置，自該俯視圖視角來看，該光學裝置具有一第二區域。該第一區域大於該第二區域。
本揭露之一些實施例提供一種光學模組，其包括一陶瓷基板、該陶瓷基板上之一矽內插件、在該陶瓷基板與該矽內插件之間的一 結合層及安置在該矽內插件上且電連接至該矽內插件之一光學裝置。該結合層在該內插件之一個端部處包括一第一厚度且在該內插件之一相對端部處包括一第二厚度，該第一厚度不同於該第二厚度。
本揭露之一些實施例提供一種用於製造一光學封裝結構之方法，其包括：提供一內插件，該內插件在一前表面上具有一結合襯墊；將一光學裝置置放在該內插件之該前表面上，該光學裝置具有具共晶合金之一結合表面；藉由一光源照明該等共晶合金以將該光學裝置結合至該內插件；及藉由一結合層接合該內插件與一基板。
10:光學裝置
100:光學系統
101:基板/陶瓷基板
103:黏著劑/膠
200:光學系統
201:基板/陶瓷基板
201A:第一表面
202:內插件
202A:前表面
202B:背側/背表面
202C:邊緣
202D:相對邊緣
203:黏著層/結合層
205:雷射二極體(LD)
205N:n型電極
205P:p型電極
207:導電層
207A:導電層
207B:結合襯墊/導電層
208:導電層
300:光學系統
301:基板/陶瓷基板
302:內插件
305:雷射二極體(LD)
305N:n型電極
305P:p型電極
400:光學系統
401:基板/陶瓷基板
402:主動組件
403:主動組件/主動裝置
404:被動組件/被動元件/被動裝置
405:光源
406:內插件/矽內插件
501:蓋/金屬蓋
501E:邊緣
601:操作
603:操作
605:操作
607:操作
900:光源
1201:操作
1203:操作
1205:操作
1301:操作
1303:操作
2021:保護層
2071:黏著層
2072:障壁層/導電層
2073:黏著層
3021:內插件
A1:第一區域
A2:第二區域
△T:高度差
T1:厚度
T2:厚度
W1:寬度
W1':寬度
W2:寬度
θ1:傾斜角
θ2:傾斜角
θ2':傾斜角
當結合附圖閱讀時，自以下實施方式最佳地理解本揭露之態樣。應注意，各種特徵可能未按比例繪製。事實上，可出於論述清楚起見，而任意地增加或縮減各種特徵之尺寸。
圖1為光學系統之橫截面視圖。
圖2A為根據本揭露之一些實施例的光學系統200之橫截面視圖。
圖2B為根據本揭露之一些實施例的圖2A之光學系統200的俯視圖。
圖3為根據本揭露之一些實施例的光學系統300之橫截面視圖。
圖4為根據本揭露之一些實施例的光學系統400之透視圖。
圖5為展示覆蓋圖4中所說明之光學系統400的蓋501之透視圖。
圖6為根據本揭露之一些實施例的用於製造光學封裝結構之操作流程。
圖7、圖8、圖9、圖10A、圖10B及圖11為根據本揭露之一些實施例的製造製程期間之各種操作階段的橫截面視圖或俯視圖。
圖12為根據本揭露之一些實施例的用於製造光學封裝結構之操作流 程。
圖13為根據本揭露之一些實施例的用於製造光學封裝結構之操作流程。
以下揭示內容提供用於實施所提供的主題的不同特徵之許多不同實施例或實例。以下描述組件以及配置的特定實例以簡化本揭露。當然，此等組件及配置僅為實例且並不意欲為限制性的。在本揭露中，在以下描述中提及第一特徵形成在第二特徵上方或上可包括第一特徵與第二特徵直接接觸地形成的實施例，且亦可包括額外特徵可在第一特徵與第二特徵之間形成，使得第一特徵與第二特徵可能不直接接觸的實施例。另外，本揭露可在各種實例中重複參考數字及/或字母。此重複係出於簡化及清楚之目的，且本身並不指示所論述的各種實施例及/或組態之間的關係。
在下文詳細地論述本揭露之實施例。然而，應瞭解，本揭露提供可在廣泛多種特定情境中體現之許多適用的概念。所論述具體實施例僅為說明性的且並不限制本揭露之範疇。
此外，為易於描述，本文中可使用諸如「在...之下」、「在...下方」、「較低」、「在...上方」、「上部」、「下部」、「左邊」、「右邊」等等之空間相對術語以描述圖中所說明之一個元件或特徵與另一元件或特徵的關係。除圖中所描繪的定向之外，空間相對術語意欲涵蓋裝置在使用或操作中的不同定向。設備可以其他方式定向(旋轉90度或處於其他定向)，且本文中所使用的空間相對描述詞同樣可相應地進行解釋。將理解，當稱一元件「連接至」或「耦接至」另一元件時，其可直接連接至或 耦接至另一元件，或可存在介入元件。
闡述本揭露之廣泛範疇的數值範圍及參數為近似值，且可儘可能精確地報告具體實例中闡述之數值。然而，一些數值可含有由各別測試量測值中發現之標準差必然引起的某些誤差。又，如本文中所使用，術語「約」通常意謂在給定值或範圍之±10%、±5%、±1%或±0.5%內。替代地，當由一般熟習此項技術者考慮時，術語「約」意謂在平均值之可接受標準誤差內。除在操作/實施例中以外，或除非以其他方式明確指定，否則數值範圍、量、值及百分比(諸如，本文中所揭示之材料數量、持續時間、溫度、操作條件、量之比率等等之彼等者)中之所有應理解為在所有情況下由術語「約」修飾。因此，除非相反指示，否則本揭露及所附申請專利範圍中所闡述之數值參數為可變化之近似值。至少，應根據所報告之有效數位之數值且藉由應用一般捨位技術理解每一數值參數。範圍可在本文中表現為自一個端點至另一端點或在兩個端點之間。除非另外指定，否則本文中所揭示之所有範圍包括端點。術語「實質上共面」可指沿著同一平面處於若干微米(μm)內(諸如，沿著同一平面處於10μm內、5μm內、1μm內或0.5μm內)之兩個表面。在稱數值或特性「實質」相同時，該術語可指該等值處於該等值之平均值的±10%、±5%、±1%或±0.5%內。
在用於製造包括基板及安置於其上之光學裝置之光學系統的製程期間，光學裝置藉由黏著劑(諸如膠、焊錫膏、膠類型黏著劑、膜類型黏著劑或其他適合的結合材料)附接至該基板。在黏著劑固化之後，黏著劑之體積或形狀可變更，因為該材料之分子鍵會改變。因此，光學裝置可傾斜、移位或旋轉，從而影響所要光學路徑。此類現象可影響光 學系統之光學效能(例如感測準確度)。
圖1為光學系統100之橫截面視圖。光學系統100包括光學裝置10及基板101，該光學裝置例如雷射二極體(LD)、發光二極體(LED)、豎直空腔表面發射雷射(VCSEL)二極體、邊緣發射雷射二極體、其他照明組件或光學接收器。光學裝置10藉由黏著劑103，諸如膠、膠類型黏著劑、膜類型黏著劑或其他適合的結合材料安置或附接至基板。在一些實施例中，基板101為用於高可靠性應用(例如汽車電子產品)之陶瓷基板。陶瓷基板101阻擋在紅外波段內或接近紅外波段之紅外光或光。
在用於製造圖1中之光學裝置10之製程期間，例如，LD藉由膠103結合至陶瓷基板101。在膠103固化之後，膠103之體積或形狀可能改變，因為材料之分子鍵已經改變。因此，LD可能傾斜、移位或旋轉，從而會影響沿著LD之光學路徑的光軸。此類現象可影響光學系統100之光學效能(例如感測準確度)。以圖1中之光學系統100為例，對於具有0.4mm之寬度W1'的光學裝置10，假設對光學裝置10進行之傾斜量測，亦即膠103之左側與右側之間的高度差△T，為約25μm，其中光學裝置10可具有僅低於3.585度之傾斜角θ1。由於光學裝置10之定向因膠103在固化操作之後的體積變化容易發生改變，因此頻繁地發現光學裝置10會自原始定向傾斜、移位或旋轉。
由於膠103之黏著層之體積變化，光學裝置10之傾斜角或旋轉角成為光學系統之關鍵問題中之一者，因為與光學路徑之長度成比例的微小傾斜角可能引起相對較大光偏離。在一些實施例中，光學裝置10之平面外傾斜角之公差低於0.5度。在一些實施例中，光學裝置10之平面內旋轉角之公差低於1度。光學裝置10之位移為光學系統之關鍵問題中之 一者，因為光學裝置之不當位移可能會改變原始光學路徑設計。在一些實施例中，光學裝置10位移在y/z方向及x方向之公差分別在+/-10μm及+/-20μm內。因此，如圖1中所展示，光學裝置10之傾斜角(亦即，3.585度)可超過傾斜角之公差(亦即，0.5度)。
參考圖2A，圖2A為根據本揭露之一些實施例的光學系統200之橫截面視圖。圖2中之光學裝置包括LD 205、內插件202及基板201。內插件202及LD 205定位於基板201之第一表面201A上。
LD 205可由LED、VCSEL或可包括一或多個半導體層之另一光學裝置替代。半導體層可包括矽、碳化矽、氮化鎵或任何其他半導體材料。LD 205安置在內插件202上。在一些實施例中，內插件202包括矽。內插件202可包括互連結構，諸如複數個導電跡線(例如重佈層)、襯墊及/或通孔。內插件202藉由黏著層203諸如膠安置或附接至基板201。在一些實施例中，基板201為用於高可靠性應用之陶瓷基板。
如上文所提及，在固化製程期間，黏著層203之體積或形狀可能改變，因為材料之分子鍵已經改變。因此，內插件202之傾斜、移位或旋轉可能出現。在圖2A中之光學系統200中，例如，傾斜公差預定為25μm，此意謂內插件之左側與內插件之右側之間的高度差△T必須小於約25μm。替代地，高度差△T藉由內插件202之寬度乘以sin(θ2)來量測，其中θ2為內插件202相對於基板201之傾斜角。假設內插件202之寬度W1為約10mm，內插件202之傾斜角θ2應低於約0.0143度。藉由將LD 205安置在相對較大或較寬內插件202上且接著將內插件202附接至基板201，LD 205相對於基板201之第一表面201A的傾斜角θ2'變得比圖1中之光學裝置10之傾斜角θ1小得多，光學裝置10運用相同黏著層直接附接至基板 101。LD 205與內插件202之間的相對傾斜相當有限，如稍後將在本揭露之圖3中論述。傾斜角θ2及θ2'之縮減可歸因於相對較大或較寬內插件202，其具有因黏著層203在固化操作之後的體積變化而較不容易發生改變之定向。因此，內插件202之傾斜角θ2且因此LD 205之傾斜角θ2'實際上可能縮減。在一些實施例中，黏著層203包括可流動黏著劑，諸如膠。在一些實施例中，黏著層203包括焊錫膏。
如上文所提及，LD之傾斜角θ2'為光學系統之關鍵問題中之一者，因為微小傾斜角可能引起相對較大光偏離。另外，在具有小晶粒大小之高準確度慣性運動單元(IMU)中，控制晶粒結合準確度具有挑戰性。根據圖2A中之一些實施例，藉由將LD 205安置在相對較大或較寬內插件202上且接著將內插件202附接至基板201，LD 205之傾斜角θ2'相較於未引入內插件202之狀況可藉由引入內插件202而縮減。縮減LD之傾斜角θ2'會增加IMU之準確度。
參考圖2B，圖2B為圖2A之光學系統200之俯視圖。自俯視圖視角來看，安置於基板201上方之內插件202具有第一區域A1。自俯視圖視角來看，安置於內插件202上方之複數個LD 205中之每一者具有第二區域A2。第一區域A1大於第二區域A2。替代地，自橫截面視圖視角來看，內插件202之寬度W1比LD 205之寬度W2寬。
圖3為根據本揭露之一些實施例的光學系統300之橫截面視圖。各種圖已經簡化以用於本揭露之態樣之較佳理解。
參考圖3，內插件302經提供在基板301上方。在一些實施例中，內插件302為矽內插件，紅外光能透射通過該矽內插件。內插件302可包括互連結構，諸如複數個導電跡線(例如重佈層)、襯墊及/或通 孔。在一些實施例中，保護層2021(例如鈍化層、絕緣層或氧化層)安置在內插件3021上以覆蓋內插件3021之頂面的一部分且曝露內插件3021上之電連接(例如導電襯墊)。在一些實施例中，導電襯墊可包括黏著層2071，例如鈦(Ti)，及導電層207，例如金(Au)或諸如金-錫(AuSn)之共晶化合物。
在一些實施例中，導電襯墊之導電層207可包括具有大於260攝氏度之共晶溫度的其他共晶化合物。舉例而言，金-鍺(AuGe)、金-矽(AuSi)、鋁-鍺(AlGe)、鋁-矽(AlSi)等等可用作導電層207。具有大於260攝氏度之共晶溫度幫助防止導電層207在後續焊料回焊操作中熔融。
LD 305接著安置在內插件302上且電連接至內插件302。舉例而言，LD 305之電接點與內插件302上之導電襯墊對準且電連接至該導電襯墊。在一些實施例中，LD 305藉由取放技術安置在內插件302上。在一些實施例中，LD 305之電接點可包括黏著層2073，例如鈦(Ti)，障壁層2072，例如鉑(Pt)或鎳(Ni)，及導電層207，例如金(Au)或諸如金-錫(AuSn)之共晶化合物。
在一些實施例中，電接點之導電層207可包括具有大於260攝氏度之共晶溫度的其他共晶化合物。舉例而言，金-鍺(AuGe)、金-矽(AuSi)、鋁-鍺(AlGe)、鋁-矽(AlSi)等等可用作導電層207。具有大於260攝氏度之共晶溫度幫助防止導電層207在後續焊料回焊操作中熔融。
LD 305包括面朝向內插件302之p型電極305P及與p型電極305P相對之n型電極305N。在一些實施例中，p型電極305P為磊晶層且光自p型電極305P之邊緣發射。藉由置放具有面朝向內插件302之p型電 極305P之LD 305，會更易於控制LD 305之位移、傾斜或旋轉，因為磊晶層相較於LD之n型電極305N具有更佳表面粗糙度均一性。可以接受的是，歸因於製造製程中之薄化/研磨操作，LD 305之n型電極305N處之表面粗糙度均一性相對較小。
參考圖3，LD 305之電接點藉由例如雷射焊接、熔合、熔融或其他適合的結合技術結合至內插件302上之對應的導電襯墊。舉例而言，LD 305之電接點及內插件302上之導電襯墊形成或界定共晶結構。在一些實施例中，在取放操作之後藉由將紅外(IR)光源應用在LD 305與內插件302之間的導電層207處來實行雷射焊接。IR光源經組態以傳遞通過矽內插件302而無大幅衰減(或被矽內插件302吸收)。藉由使用雷射焊接以形成用於LD 305與內插件302之共晶結合，避免了LD 305相對於內插件302之移位、旋轉或傾斜。在一些實施例中，在LD 305結合至內插件302之後，內插件302附接至陶瓷基板301以形成光學系統300。
在一些實施例中，歸因於陶瓷基板301之燒結表面，陶瓷基板301之表面粗糙度大於內插件302之表面粗糙度。若LD 305與陶瓷基板301之間未堆疊內插件302，則陶瓷基板301之明顯粗糙表面會引起尺寸與LD 305一樣小之表面黏著裝置之不當傾斜、旋轉或位移。此外，如先前所描述，無法應用雷射焊接操作以結合LD 305與陶瓷基板301，因為陶瓷基板301會吸收IR光，亦即，IR光源不能透射通過陶瓷基板301。
圖4說明根據本揭露之一些實施例的光學系統400之透視圖。圖4中之光學系統400包括基板401、矽內插件406、主動組件402及403、被動組件404以及光源405。在一些實施例中，矽內插件406可包括互連結構，諸如複數個導電跡線(例如重佈層)、襯墊及/或通孔。在一些實 施例中，主動組件402及403可包括特殊應用積體電路(ASIC)、場效應電晶體(FET)或其他組件。在一些實施例中，被動元件404可包括電阻器、電容器、電感器或其組合。在一些實施例中，光源405可包括LED、LD、VCSEL或其他光學組件，如上文所描述。在一些實施例中，光源405可安置在矽內插件406上以增加光源之高度。在一些實施例中，被動組件404或主動組件402及403中之一些亦可安置在內插件406上，該內插件接著由基板401支撐。
參考圖5，圖5為展示覆蓋圖4中所說明之光學系統400的蓋501之透視圖。在一些實施例中，蓋501為金屬蓋，其在蓋501之側表面上具有開口，從而防止光源405之光學路徑被蓋501遮擋。在一些實施例中，蓋501為諸如車載光學系統應用之高可靠性應用中的光學系統400提供額外穩固性。在一些實施例中，蓋501為光學系統400之電子裝置及光學裝置提供電磁(EM)屏蔽。舉例而言，與基板401接觸之蓋501的邊緣501E藉由基板401上之導電圖案電接地。在一些實施例中，蓋501之三個邊緣501E與基板401之導電圖案接觸。在一些實施例中，基板401可由具有互連結構之陶瓷構成。
參考圖6，圖6為根據本揭露之一些實施例之用於製造光學封裝結構的操作流程。操作601包括提供內插件，該內插件在前表面上具有至少一結合襯墊。操作603包括將光學裝置置放在內插件之前表面上。光學裝置具有由共晶合金構成之結合表面。操作605包括藉由光源照明共晶合金以將光學裝置結合至內插件。操作607包括藉由結合層接合內插件與載體。圖7至圖11為在製造製程期間之各種操作階段的橫截面視圖或俯視圖。
參考圖7，圖7展示內插件202及在內插件202之前表面202A上方的複數個結合襯墊207B之橫截面。在一些實施例中，內插件202包括互連結構(圖7中未展示)，其具有內插件202內之導電金屬線及導電通孔且曝露在內插件202之前表面202A處。保護層2021(例如鈍化層、絕緣層或氧化層)安置在內插件之前表面202A上且曝露內插件202之互連結構；因此，互連結構與結合襯墊207B電連接。如圖7中所展示，諸如鈦(Ti)之黏著層2071首先沈積於互連結構上方且接納沈積於其上之導電襯墊或結合襯墊207B。如先前論述，導電襯墊或結合襯墊207B包括具有大於260攝氏度之共晶溫度的共晶化合物。舉例而言，金-錫(AuSn)、金-鍺(AuGe)、金-矽(AuSi)、鋁-鍺(AlGe)、鋁-矽(AlSi)等等可用作結合襯墊207B。具有大於260攝氏度之共晶溫度幫助防止導電層207結合襯墊207B在後續焊料回焊操作中熔融。
參考圖8，圖8展示將光學裝置或雷射二極體(LD)205置放在內插件202之結合襯墊207B上的橫截面。在一些實施例中，光學裝置或LD 205藉由具有多個光學對準之取放操作安置以最小化位移錯誤。一旦光學裝置或雷射二極體(LD)205定位於預定部位處，則施加吸力以暫時固定光學裝置或雷射二極體(LD)205同時自內插件202之背側202B照明光源以將光學裝置或雷射二極體(LD)205永久性地固定或焊接至結合襯墊207B，如將在圖9中進一步論述。歸因於取放操作中之多個對準及在焊接之前施加的吸力，光學裝置或LD 205與內插件202之間的相對傾斜、旋轉或位移相當有限且因此可被視為可忽略的。如圖8中所展示，光學裝置或雷射二極體(LD)205可包括p型電極205P及與p型電極205P相對之n型電極205N。諸如鈦(Ti)之黏著層2073及諸如鉑(Pt)或鎳(Ni)之障壁層安置於p 型電極205P處。另外，先前所描述之諸如共晶化合物之導電層2072安置於p型電極205P處。另外，導電層208亦安置於n型電極205N處以用於後續形成接點。
參考圖9，圖9為用以將光學裝置或雷射二極體(LD)205永久性地固定至內插件202之結合襯墊207B的雷射焊接操作之橫截面視圖。如圖8中先前所展示，導電層207A及207B可由共晶合金構成，當例如紅外(IR)雷射之光源900在內插件202之背表面202B處照明時，導電層207A及207B之溫度可升高以超過共晶合金之共晶溫度。在一些實施例中，內插件202由不吸收IR光源之矽構成。舉例而言，導電層207A及207B可由金-錫(AuSn)構成。當紅外(IR)雷射照明內插件202之背表面202B時，AuSn之溫度可升高以超出280攝氏度之共晶溫度，從而使得導電層207A及207B熔融。因此，當紅外(IR)雷射之功率縮減或斷開時，導電層207A及207B或AuSn共晶合金會固化且變成相鄰導電層207。
在其他實施例中，導電層207A及207B可包括具有大於260攝氏度之共晶溫度的其他共晶合金，例如，金-鍺(AuGe)、金-矽(AuSi)、鋁-鍺(AlGe)、鋁-矽(AlSi)等等。光源900之功率經控制以將導電層207A及207B之溫度升高至熔融對應的共晶合金之所要程度。
參考圖10A及圖10B，圖10A為藉由結合層203接合至基板201之圖9的光學封裝結構之橫截面視圖。圖10B為圖10A之光學封裝結構之俯視圖。在圖10A中，結合層203可為膠層、聚合層或焊錫膏。內插件202藉由取放操作安置於基板201上方，之後為固化操作以固化結合層203。在圖10A中，結合層203在內插件202之一個邊緣202C處之厚度T1及結合層203在內插件202之相對邊緣202D處之厚度T2實質上相同，從而展 示內插件及光學裝置或LD 205在結合層203之固化之後不會相對於基板201傾斜。
然而，如圖10B中所展示，自俯視圖視角展示內插件202相對於基板201之平面內旋轉。歸因於內插件202及對應的保護層2021之旋轉，可觀測到底層結合層203之一部分。在一些實施例中，內插件202相對於基板201之平面內旋轉低於1度。
參考圖11，圖11為藉由結合層203接合至基板201之圖9之光學封裝結構的橫截面視圖。結合層203可為膠層、聚合層或焊錫膏。內插件202藉由取放操作安置於基板201上方，之後為固化操作以固化結合層203。在圖11中，結合層203在內插件202之一個邊緣202C處之厚度T1不同於結合層203在內插件202之相對邊緣202D處的厚度T2，從而展示內插件及光學裝置或LD 205在固化結合層203之後相對於基板201傾斜。在一些實施例中，內插件202相對於基板201之傾斜角θ2低於0.5度。如先前論述，光學裝置或LD 205與內插件202之間的傾斜角相當有限且因此可被視為可忽略的。
參考圖12，圖12為根據本揭露之一些實施例的用於製造光學封裝結構之操作流程。在操作1201中，接納單元級陶瓷基板，之後為陶瓷重建以便形成互連結構，諸如陶瓷基板之前表面中及藉由陶瓷基板之前表面曝露的重佈層。在操作1203中且參考圖4，表面黏著裝置或被動裝置402及404，諸如電容器、電阻器、連接器或線圈，安裝在陶瓷基板401上方。在操作1205中，電子裝置或主動裝置403，諸如特殊應用積體電路(ASIC)、場效應電晶體(FET)或其他組件，結合至陶瓷基板401。在一些實施例中，電子裝置或主動裝置形成於晶圓級處且已經被黏貼、接 地且鋸切。取決於電子裝置或主動裝置安置在陶瓷基板401上之方式，可在適合的地方應用焊料回焊或晶粒結合固化。
在將被動及主動裝置安置在陶瓷基板401上方之後且在形成覆蓋被動及主動裝置之蓋501之前，如圖2中所展示且描述之光學系統200或如圖4中所展示且描述之經焊接在內插件406上的光源405可安置於陶瓷基板401之邊緣上方。光學系統200在陶瓷基板401上之位置不限於陶瓷基板401之邊緣，只要自光學裝置205發射或由光學裝置205接收之光學路徑不被其他電子或光學組件遮擋即可。
參考圖13，圖13為根據本揭露之一些實施例的用於製造光學封裝結構之操作流程。在操作1301中，光學裝置205與內插件202或陶瓷基板201之間的電連接例如藉由線結合操作建立。返回參考圖11，導電層208安置於LD 205之光學裝置之n型電極205N處。n型電極205N藉由線結合操作藉由導電層208線結合至內插件202上之接觸襯墊(未展示)或陶瓷基板201上之接觸襯墊(未展示)。在操作1303中，安置在陶瓷基板上之光學系統400及其他電子裝置經檢測以識別封裝缺陷。一旦檢測合格，則圖5中所描述之金屬蓋501藉由黏著劑結合或焊料結合經定位以覆蓋光學系統400。在黏著劑結合的狀況下，黏著劑材料在附接蓋501之後經施配在陶瓷基板401之預定部位上，且黏著劑材料接著固化。在焊料結合的狀況下，導電圖案在附接蓋501之後形成於陶瓷基板401之預定部位處，且進行焊料回焊以電連接蓋501與陶瓷基板401。
前述內容概述本揭露之若干實施例及詳細態樣的特徵。本揭露中所描述之實施例可易於用作設計或修改用於進行本文中引入之實施例的相同或類似目的及/或達成相同或類似優勢的其他製程及結構的基 礎。此類等效構造並不脫離本揭露之精神及範疇，且可在不脫離本揭露之精神及範疇的情況下進行各種改變、替代及更改。
400:光學系統
401:基板/陶瓷基板
402:主動組件
403:主動組件/主動裝置
404:被動組件/被動元件/被動裝置
405:光源
406:內插件/矽內插件

Claims (21)

  1. 一種光學封裝結構，其包含：一基板，其具有一第一表面；一內插件，其藉由一結合層結合至該第一表面，自一俯視圖視角來看，該內插件具有一第一區域；該內插件上之一光學裝置，自該俯視圖視角來看，該光學裝置具有一第二區域，其中該第一區域大於該第二區域；其中該內插件具有一第一端部及相對該第一端部之第二端部，該結合層包括設置於該內插件之該第一端部下側且具有一第一厚度之一第一部分及設置於該內插件之該第二端部下側且具有一第二厚度之第二部分，及該第一厚度不同於該第二厚度。
  2. 如請求項1之光學封裝結構，其中該結合層包含可流動黏著劑或焊錫膏。
  3. 如請求項1之光學封裝結構，其進一步包含在該光學裝置與該內插件之間的一共晶層。
  4. 如請求項3之光學封裝結構，其中該共晶層包含大於260攝氏度之一共晶溫度。
  5. 如請求項4之光學封裝結構，其進一步包含在該內插件與該共晶層之間的一保護層。
  6. 如請求項1之光學封裝結構，其進一步包含電連接至該基板之複數個電子裝置。
  7. 如請求項1之光學封裝結構，其中該基板由陶瓷構成。
  8. 如請求項1之光學封裝結構，其中該內插件由紅外光能透射通過的材料構成。
  9. 如請求項1之光學封裝結構，其中該內插件包含一互連結構。
  10. 如請求項1之光學封裝結構，其中，自橫截面視圖視角來看，該內插件之一寬度係寬於該光學裝置之一寬度。
  11. 如請求項1之光學封裝結構，其中該內插件相對於該基板之一傾斜角小於0.0143度。
  12. 一種光學模組，其包含：一陶瓷基板；該陶瓷基板上之一矽內插件；在該陶瓷基板與該矽內插件之間的一結合層；及 一光學裝置，其安置在該矽內插件上且電連接至該矽內插件，其中，自一俯視圖視角來看，該矽內插件具有一第一區域，及自一俯視圖視角來看，該光學裝置具有一第二區域，且其中該第一區域大於該第二區域；其中該結合層在該內插件之一個端部處包含一第一厚度且在該內插件之一相對端部處包含一第二厚度，該第一厚度不同於該第二厚度。
  13. 如請求項12之光學模組，其中該結合層包含可流動黏著劑或焊錫膏。
  14. 如請求項12之光學模組，其進一步包含：在該矽內插件與該光學裝置之間的一共晶層；及在該共晶層與該光學裝置之間的一鈦層。
  15. 如請求項12之光學模組，其中該共晶層包含AuSn、AuGe、AuSi、AlGe或AlSi。
  16. 如請求項12之光學模組，其中該光學裝置包含一光發射器或一光接收器。
  17. 如請求項12之光學模組，其進一步包含該陶瓷基板上之一電氣裝置。
  18. 如請求項17之光學模組，其進一步包含覆蓋該光學裝置及該電氣裝置之一金屬蓋，其中該金屬蓋電連接至該陶瓷基板。
  19. 如請求項12之光學模組，其中該矽內插件包含一互連結構。
  20. 如請求項12之光學模組，其中，自橫截面視圖視角來看，該矽內插件之一寬度係寬於該光學裝置之一寬度。
  21. 如請求項12之光學模組，其中該矽內插件相對於該陶瓷基板之一傾斜角小於0.0143度。
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