传感器/发射器管芯堆叠配置的光学集成电路传感器封装件的制作方法

技术特征：
1.一种光学传感器封装件，包括：封装件衬底；发射器管芯，被安装到所述封装件衬底的上表面；粘合剂层，在所述上表面之上延伸并且包封所述发射器管芯；传感器管芯，以堆叠关系被安装到所述粘合剂层的上表面，其中所述传感器管芯被定位成覆盖在所述发射器管芯之上；所述传感器管芯包括光通道区域，所述光通道区域延伸穿过所述传感器管芯的厚度并且与所述发射器管芯光学对准，使得由所述发射器管芯发射的光穿过所述传感器管芯的所述光通道区域；以及所述发射器管芯和所述传感器管芯中的每一个管芯与所述封装件衬底之间的电连接。2.根据权利要求1所述的光学传感器封装件，其中所述封装件衬底包括引线框。3.根据权利要求1所述的光学传感器封装件，其中所述发射器管芯是垂直腔面发射激光器vcsel二极管，并且其中所述传感器管芯包括至少一个光敏区域。4.根据权利要求3所述的光学传感器封装件，其中所述至少一个光敏区域包括一个或多个单光子雪崩二极管spad器件。5.根据权利要求1所述的光学传感器封装件，其中所述传感器管芯包括用于所述光通道区域的集成衍射光学元件，所述集成衍射光学元件被配置为衍射穿过所述光通道的所述光。6.根据权利要求5所述的光学传感器封装件，其中所述集成衍射光学元件是由具有不同折射率的透明结构图案形成的无源元件。7.根据权利要求5所述的光学传感器封装件，其中所述集成衍射光学元件是由多个金属结构形成的无源元件，所述多个金属结构由所述传感器管芯的一个或多个金属化层形成、并且位于所述传感器管芯的一个或多个金属化层中。8.根据权利要求5所述的光学传感器封装件，其中所述集成衍射光学元件是有源元件。9.根据权利要求8所述的光学传感器封装件，其中所述有源元件选自由以下各项组成的组中：等离激元器件以及硅上液晶lcos器件。10.根据权利要求8所述的光学传感器封装件，其中所述有源元件具有的操作特征选自由以下各项组成的组中：选择性可配置衍射效果、选择性可配置开闭器、选择性可控衍射图案、选择性可控偏振滤波器、以及选择性可控透镜。11.根据权利要求1所述的光学传感器封装件，进一步包括包含外围壁和前壁的盖，所述盖被安装到所述封装件衬底，并且其中所述前壁包括与所述传感器管芯的所述光通道区域光学对准、并且与所述发射器管芯光学对准的第一开口。12.根据权利要求11所述的光学传感器封装件，其中所述盖的所述前壁进一步包括与所述传感器管芯的光敏区域光学对准的第二开口。13.根据权利要求1所述的光学传感器封装件，其中所述粘合剂层是管芯上薄膜fod结构。14.根据权利要求1所述的光学传感器封装件，其中所述传感器管芯包括半导体衬底，并且其中所述光通道区域被所述半导体衬底的区域至少部分地界定，所述半导体衬底的所述区域具有与其中制造有有源集成电路的另一区域不同的本征掺杂浓度水平。
15.根据权利要求1所述的光学传感器封装件，其中所述传感器管芯包括：半导体衬底；以及互连层，在所述半导体衬底之上延伸；以及其中所述光通道区域从所述传感器管芯的背侧穿过所述半导体衬底的第一部分和所述互连层的第一部分延伸到所述传感器管芯的前侧。16.根据权利要求15所述的光学传感器封装件，其中所述半导体衬底进一步包括在其中形成有光敏电路的第二部分，并且其中所述半导体衬底的所述第一部分和所述第二部分具有不同的本征掺杂浓度水平。17.根据权利要求16所述的光学传感器封装件，其中所述互连层包括其中形成有电互连线和通孔的第二部分，并且其中进一步包括在所述互连层的所述第一部分内的集成衍射光学元件。18.根据权利要求17所述的光学传感器封装件，其中所述集成衍射光学元件是选自由以下各项组成的组中的无源元件：具有不同折射率的透明结构图案、以及形成光栅的多个金属结构。19.根据权利要求17所述的光学传感器封装件，其中所述集成衍射光学元件是选自由以下各项组成的组中的有源元件：等离激元器件、以及硅上液晶lcos器件。20.一种装置，包括：衬底；第一集成电路管芯，被安装到所述衬底的上表面；粘合剂膜层，在所述上表面之上延伸并且包封所述第一集成电路管芯；第二集成电路管芯，以堆叠关系被安装到所述粘合剂膜层的上表面，其中所述第二集成电路管芯被定位成覆盖在所述第一集成电路管芯之上；以及所述第一集成电路管芯和所述第二集成电路管芯中的每一个与所述衬底之间的电连接。21.根据权利要求20所述的装置，其中所述第一集成电路管芯包括被配置为发射光束的光发射器，所述光束穿过光通道区域，所述光通道区域延伸穿过所述第二集成电路管芯的厚度，并且其中所述第二集成电路管芯包括被配置为感测发射的所述光束的光传感器。22.根据权利要求20所述的装置，其中所述第二集成电路管芯包括用于所述光通道区域的集成衍射光学元件，所述集成衍射光学元件被配置为衍射穿过所述光通道的所述光束。23.根据权利要求20所述的装置，其中所述第二集成电路管芯包括：半导体衬底；以及互连层，在所述半导体衬底之上延伸；以及其中所述光通道区域从所述第二集成电路管芯的背侧穿过所述半导体衬底的第一部分和所述互连层的第一部分延伸到所述第二集成电路管芯的前侧。

技术总结
本公开涉及传感器/发射器管芯堆叠配置的光学集成电路传感器封装件。例如，光学传感器封装件包括被安装到封装件衬底的上表面的发射器管芯。使用在封装件衬底的上表面上延伸并包封发射器管芯的管芯上薄膜(FOD)粘合剂层将传感器管芯被安装到封装件衬底的上表面。传感器管芯相对于发射器管芯以堆叠关系定位，使得延伸穿过传感器管芯的光通道区域与发射器管芯光学对准。由发射器管芯发射的光穿过传感器管芯的光通道区域。发射器管芯和传感器管芯各自电耦合到封装件衬底。自电耦合到封装件衬底。自电耦合到封装件衬底。


技术研发人员：L
受保护的技术使用者：意法半导体有限公司
技术研发日：2022.05.10
技术公布日：2022/11/15