晶圆级光学双模压模组的制作方法

1.本技术涉及芯片封装技术领域，尤其涉及一种晶圆级光学双模压模组。


背景技术：

2.现有的模组封装通常使用较为普遍的模压封装工艺，其具体步骤为：首先将压焊好的芯片与pcb基板放入模具中；然后将上下两副模具合模；接着将固态环氧放入注胶道的入口加热使其变成液态，并用液压顶杆由上朝下转进以将液态环氧压入模具胶道中，使环氧顺着胶道进入模具的各个芯片成型槽中，最后以一定的合模压力及温度使得封胶固化成型，即可完成芯片的封胶。
3.然而，受模具结构设计的局限，封装后的模组表面呈扁平状，使得透明的环氧材料表面不能被有效保护。因此，透明材料的上表面在后续的工艺流程中极易划伤，从而影响光学传感器的性能。另外，如果要在封装后的光学传感器模组表面装配其他光学元件时，粘合胶的点胶范围不易控制，胶液在装配后容易渗漏入光学显示区域，从而进一步影响光学传感器的性能。
4.因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种晶圆级光学双模压模组，可以解决由现有模压封装工艺封装后的模组表面易被划伤、点胶范围难以控制，影响光学传感器的性能的问题。本技术提供如下技术方案：
6.一种晶圆级光学双模压模组，包括：
7.基板；
8.晶粒，安装在所述基板上；
9.第一模压层，包围在所述晶粒外，所述第一模压层为透明胶液层；
10.红外镀膜层，包围在所述第一模压层外，所述红外镀膜层使红外光穿过所述红外镀膜层；
11.第二模压层，包围在所述红外镀膜层的四周及部分顶部，所述第二模压层的顶部具有一供光线穿过的开口，所述第二模压层为黑色胶液层。
12.可选地，所述基板上沿所述红外镀膜层四周具有一圈凹槽，所述第二模压层底部延伸至所述凹槽内。
13.可选地，所述透明胶液层中具有红外滤波材料。
14.可选地，所述透明胶液层为环氧层或者硅胶层。
15.可选地，所述晶粒的数量仅为一个。
16.可选地，所述晶粒为发射芯片或者为接收芯片。
17.可选地，所述晶粒的数量为两个。
18.可选地，两个所述晶粒均为发射芯片或者均为接收芯片。
19.可选地，其中一个所述晶粒为发射芯片，另一个所述晶粒为接收芯片。
20.本技术的有益效果在于：提供了一种晶圆级光学双模压模组，设计合理，结构紧凑，包括依次安装的基板、晶粒、第一模压层、红外镀膜层和第二模压层；通过在第一模压层外再设置一第二模压层，可以解决由现有模压封装工艺封装后的模组表面易被划伤、点胶范围难以控制，影响光学传感器的性能的问题；另外，通过在第一模压层外设置一红外镀膜层，可以过滤掉除红外光以外的光，提高了模组的光学灵敏性、抗干扰性以及安全性。
21.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
22.图1是本技术一个实施例提供的模组结构示意图；
23.图2是本技术一个实施例提供的模组封装流程示意图之一；
24.图3是本技术一个实施例提供的模组封装流程示意图之二；
25.图4是本技术一个实施例提供的模组封装流程示意图之三；
26.图5是本技术一个实施例提供的模组封装流程示意图之四。
27.其中：100
‑
模组，200
‑
模具，210
‑
上模具，1
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基板，2
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晶粒，3
‑
第一模压层，4
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第二模压层，41
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开口，5
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沟渠。
具体实施方式
28.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
30.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
31.请参考图1，本技术一较佳实施例提供了一种晶圆级光学双模压模组100，该模组100至少包括基板1、晶粒2、第一模压层3、红外镀膜层(未图示)和第二模压层4。晶粒2安装在基板上1。第一模压层3包围在晶粒2外。可选地，第一模压层3为透明胶液层，有利于光从外向内穿过第一模压层3，或者从内向外穿过第一模压层3。红外镀膜层包围在第一模压层3
外，红外镀膜层能够过滤掉其他光，仅允许红外光穿过红外镀膜层，从而提高模组100的光学灵敏性、抗干扰性以及安全性。第二模压层4包围在红外镀膜层的四周及部分顶部。其中，第二模压层4的顶部具有一供光线穿过的开口41。可选地，第二模压层4为黑色胶液层，如此设置，能够保证整个模组100只能从开口41处透光，其他部分不透光。
32.为了进一步保证模组100的四周不透光，在其中一个实施例中，基板1上沿红外镀膜层四周具有一圈凹槽(未图示)，第二模压层4底部延伸至凹槽内，使得第二模压层4牢牢包裹住红外镀膜层四周。
33.为了进一步提高模组100的光学灵敏性、抗干扰性以及安全性，在其中一个实施例中，透明胶液层中同样具有红外滤波材料，与透明胶液层混合在一起包裹在晶粒2外。在本实施例中，透明胶液层为环氧层或者硅胶层。
34.一个模组100中晶粒2的数量可以为一个或者两个，且最多为两个。当晶粒2的数量仅为一个时，该晶粒2可以为发射芯片或者可以为接收芯片，用于发射光线或者接收光线。当晶粒2的数量为两个时，两个晶粒2可以均为发射芯片或者可以均为接收芯片或者其中一个晶粒2为发射芯片，另一个晶粒2为接收芯片。本技术不对此作限定。
35.请参考图2至5所示，图2至5是本技术一实施例提供的模组封装的流程示意图。该流程包括：(1)将已安装晶粒2的基板1与模具200校准并装配成套。(2)使用全自动注胶机将液态透明胶液注射入模具200中。(3)使用全自动切割机进行半切，从而使透明胶液层在晶粒2周围形成二次注胶用沟渠5。(4)在成型的透明胶液层外增加一个红外镀膜层。(5)将已半切的晶粒2与模具200校准并装配成套。(6)使用全自动注胶机将黑色液态胶液注射入模具200中。(7)使用半自动脱模机将完成封装后的晶粒2从模具200中分离，并移送入全自动切割机进行切割，晶粒2封装完成。
36.其中，在步骤(2)中，根据产品尺寸要求和模具200设计不同，注胶过程中可以使用负压、正压的方式以辅助注胶。在注胶完成后，可以使用加热、增压或者紫外线固化等方式以使封胶固化成型。可见，本技术中，可以根据不同情况和需求使用不同方式进行注胶、固化，使得封装过程灵活多样，且易管控。
37.在步骤(3)中，使用全自动切割机进行半切时，会在晶粒2周围的基板1上向下切割出一圈凹槽，使得第二次注胶时，胶液流至凹槽内，完全包裹住透明胶液层，保证透明胶液层四周不透光。
38.在步骤(5)中，第二次模具200校准时的上模具210与第一次模具200校准时的上模具210不同，第二次模具200校准时的上模具210的内壁上具有凸块211，使得第二次注胶时，凸块211与红外镀膜层的顶部抵持，注胶完成后，第二模压层4的顶部会出现一开口41，光线会从开口41处穿过，保证了光线能顺利穿过第二模压层4。
39.综上所述，本技术提供了一种晶圆级光学双模压模组，设计合理，结构紧凑，包括依次安装的基板、晶粒、第一模压层、红外镀膜层和第二模压层；通过在第一模压层外再设置一第二模压层，可以解决由现有模压封装工艺封装后的模组表面易被划伤、点胶范围难以控制，影响光学传感器的性能的问题；另外，通过在第一模压层外设置一红外镀膜层，可以过滤掉除红外光以外的光，提高了模组的光学灵敏性、抗干扰性以及安全性。
40.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存
在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
41.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。