封装方法、封装器件及探测设备与流程

1.本技术涉及半导体技术领域，尤其涉及一种封装方法、封装器件及探测设备。


背景技术：

2.激光雷达可以通过发射出射光的时刻和接收反射光的时刻进行计算，即可得到激光雷达与被探测物体之间的距离。其中，激光雷达可以通过预先设置的封装器件，产生并发射出射光，和/或，接收被探测物体所反射的反射光。
3.相关技术中，在对封装器件进行封装的过程中，可以先在包括多个芯片的晶圆上形成支撑层，再对支撑层进行图形化刻蚀，得到围绕芯片的光学区域(如发光区域或接收光区域)所形成的支撑结构。之后可以在支撑结构上设置透镜，以便芯片的光学区域可以通过透镜接收或发射光线。
4.但是，在进行封装的过程中，生成支撑结构的方式较复杂，造成封装效率较低的问题。


技术实现要素：

5.本技术提供一种封装方法、封装器件及探测设备，解决了现有技术中生成支撑结构的方式较复杂，造成封装效率较低的问题。
6.为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：
7.第一方面，本技术实施例提供封装方法，所述方法包括：
8.倒置预先设置的支撑模具；
9.在所述支撑模具的凹槽内填充支撑材料；
10.在光学芯片上，对所述支撑模具内的所述支撑材料进行固化并脱模，得到支撑结构；
11.在所述支撑结构远离所述光学芯片的一侧，设置透光组件；
12.将所述光学芯片与基板进行引线键合；
13.根据管壳对所述光学芯片进行封盖。
14.可选的，所述在光学芯片上，对所述支撑模具内的所述支撑材料进行固化，包括：
15.将所述光学芯片翻转设置在所述支撑模具上，使得所述光学芯片与所述支撑材料相接触；
16.对所述支撑材料进行固化。
17.可选的，所述对所述支撑材料进行固化，包括：
18.将所述光学芯片和所述支撑模具翻转后，对所述支撑材料进行固化。
19.可选的，在所述在所述支撑模具的凹槽内填充支撑材料之前，所述方法还包括：
20.在所述支撑模具的凹槽内涂覆脱模剂；
21.所述对所述支撑模具内的所述支撑材料进行脱模，包括：
22.基于所述脱模剂，对所述支撑材料进行脱模，得到所述支撑结构。
23.可选的，所述支撑模具的凹槽为环形凹槽。
24.第二方面，本技术实施例提供一种封装器件，所述封装器件包括：基板、管壳、支撑结构和透光组件；
25.所述管壳覆盖所述基板，与所述基板形成空腔；
26.在所述空腔内，所述基板的表面上设置有发射芯片和/或接收芯片；
27.所述发射芯片和/或所述接收芯片的光学区域周围，设置有所述支撑结构，所述支撑结构远离所述基板的一侧，设置有所述透光组件；
28.所述所述发射芯片产生的出射光通过所述透光组件发射，或者，所述接收芯片接收的反射光经过所述透光组件到达所述接收芯片。
29.可选的，所述管壳上设置有第一通孔和或第二通孔；
30.所述第一通孔在所述基板的投影，位于所述透光组件在所述基板的投影范围内；
31.所述发射芯片在所述基板的光学区域，被所述第二通孔在所述基板的投影所覆盖。
32.可选的，所述封装器件还包括：驱动电路；
33.所述驱动电路设置在所述基板上，位于所述管壳与所述基板形成的空腔内，所述驱动电路用于驱动所述发射芯片产生出射光。
34.可选的，所述支撑结构由环氧树脂材料、紫外光固化胶或筑坝胶生成，所述透光组件为透镜或透明薄膜。
35.第三方面，本技术实施例提供一种探测设备，包括：如第二方面中任一所述的封装器件。
36.本技术实施例提供的封装方法，将预先设置的支撑模具倒置，并在支撑模具凹槽内填充支撑材料，再在光学芯片上通过支撑模具对支撑材料进行固化并脱模，得到支撑结构。之后，基于支撑结构设置透光组件，进而可以将光学芯片与基板进行引线键合，并将管壳封盖在基板上，使得光学芯片位于管壳和基板形成的空腔中，从而完成对光学芯片的封装。通过在预先设置的支撑模具中填充支撑材料，并对支撑材料进行固化分离，得到支撑结构，无需通过图形化刻蚀的方式生成支撑结构，简化了生成支撑结构的步骤，减少了生成支撑结构所花费的时间，可以提高制备支撑结构的效率，从而可以提高对光学芯片进行封装的效率。
附图说明
37.图1a为本技术实施例提供的一种探测系统的系统示意图；
38.图1b为本技术实施例提供的另一种探测系统的系统示意图；
39.图1c为本技术实施例提供的一种探测设备的结构示意图；
40.图2a为本技术实施例提供的一种封装器件的结构示意图；
41.图2b为本技术实施例提供的一种封装器件的侧视图；
42.图2c为本技术实施例提供的一种封装器件的俯视图；
43.图3为本技术实施例提供的一种封装方法的示意性流程图；
44.图4为本技术实施例提供的一种支撑模具的结构示意图；
45.图5为本技术实施例提供的一种注入支撑材料的支撑模具的结构示意图；
46.图6为本技术实施例提供的一种支撑模具设置在光学芯片的结构示意图；
47.图7为本技术实施例提供的一种支撑模具上设置透光组件的结构示意图。
48.附图标记说明：
49.201-基板、202-发射芯片、203-接收芯片、204-驱动电路、205-管壳、203a-支撑结构、203b-透光组件、205a-第一通孔和205b-第二通孔。
具体实施方式
50.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术。在其它情况中，省略对众所周知的半导体工艺、探测方法和电子设备的详细说明，以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
51.以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本技术的限制。如在本技术的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“所述”、“上述”和“该”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。
52.随着激光雷达技术的不断发展，为了提高激光雷达的使用寿命，可以对激光雷达中的光学芯片进行封装，从而可以减少水汽渗入对光学芯片造成腐蚀。
53.由于光学芯片在应用过程中，光学芯片需要发射出射光，和/或，接收反射光。因此，在对光学芯片进行封装的过程中，可以先通过沉积工艺在光学芯片上生成支撑层。之后再通过图形化工艺，对支撑层的部分区域进行刻蚀，从而在光学芯片的光学区域周围形成支撑结构。最后，可以在支撑结构上设置透镜，完成对光学区域的封装，以便发射和/或接收的光线可以穿过透镜，实现激光雷达对被探测物体的探测。
54.但是，在上述封装过程中，需要通过沉积和图形化等工艺形成支撑结构，而形成支撑结构的过程复杂，需要花费较长的时间，造成对光学芯片进行封装效率较低的问题。
55.因此，本技术提出一种封装方法，通过在预先倒置的模具中灌胶，并将光学芯片倒扣在模具上，再对模具中的胶体进行烘烤固化并脱模，从而在光学芯片上形成支撑结构，之后可以翻转芯片，并在支撑结构上设置透镜，最后通过引线键合和封盖等操作，实现对光学芯片的封装。本技术实施例提供的封装方法，通过预先设置的模具生成支撑结构，无需通过沉积和图形化等工艺刻蚀得到支撑结构，可以简化对光学芯片进行封装的流程，可以降低对光学芯片进行封装所花费的时间，可以提高对光学芯片进行封装的效率。
56.下述先对通过本技术实施例提供的封装方法得到的封装器件，所涉及的探测系统进行介绍。参见图1a，图1a为本技术实施例提供的一种探测系统的系统示意图，如图1a所示，该探测系统可以包括：探测设备110和被探测物体120。
57.其中，探测设备110中可以设置有封装器件，从而可以通过封装器件发射出射光，和/或，接收反射光，并通过发射的出射光和接收的反射光完成对被探测物体120的探测。
58.而且，探测设备110与被探测物体120分别分布在不同位置。而且，探测设备110可以为静止的，也可以为运动的；类似的，被探测物体120可以为静止的，也可以为运动的。例如，探测设备110可以为静止的测距仪，也可以为安装在车辆上的激光雷达；而被探测物体120可以为静止的树木或护栏等，也可以为运动的车辆或行人等，本技术实施例对探测设备
110和被探测物体120均不做具体限定。
59.在探测设备110对被探测物体120进行探测的过程中，探测设备110可以通过预先设置的封装器件，产生并发射出射光，从而通过出射光对被探测物体120进行照射。
60.相应的，被探测物体120可以对出射光进行反射，从而形成反射光。其中，部分反射光可以沿与出射光相反的路径进行传播，从而到达探测设备110。探测设备110也可以通过封装器件接收反射光，并根据反射光以及发射的出射光，确定探测设备110与被探测物体120之间的距离，从而完成对被探测物体120的探测。
61.需要说明的是，参见图1b，图1b为本技术实施例提供的另一种探测系统的系统示意图，如图1b所示，在实际应用中，探测系统还可以包括：移动载体130。
62.其中，移动载体130可以为车辆、无人机、机器人或其他能够行进的设备，本技术实施例对移动载体130不做具体限定。
63.而且，探测设备110可以设置在移动载体130上。当移动载体130在运动过程中，探测设备110可以对移动载体130周围的环境进行探测，从而确定被探测物体120与移动载体130之间的距离，以及被探测物体120的运动速度。
64.进一步地，移动载体130可以根据确定的被探测物体120的运动速度，结合移动载体130的行进速度，确定被探测物体120与移动载体130之间距离的变化趋势，也即是，确定被探测物体120是正在远离移动载体130，还是正在靠近移动载体130。
65.例如，可以将探测设备110设置在车辆上，对车辆周围的行人和其他车辆进行检测；或者，也可以将探测设备110设置在无人机上，在无人机飞行过程中探测设备可以对当前所在的区域进行扫描探测；或者，还可以将探测设备110设置在机器人上，通过探测设备110采集的数据，为机器人构建行进路线。
66.另外需要说明的是，在实际应用中，探测设备110不但可以设置在移动载体130上，还可以固定在某个位置，从而可以将探测设备110分别应用在不同的场景。
67.例如，可以将探测设备110设置在传送带的上方，对传送带上运输的物料进行检测；也可以将探测设备110设置在高速收费站，对通过的车辆进行计数，并对每辆车的尺寸进行检测，确定车辆是否能否驶入高速公路。
68.当然，探测设备110还可以应用在其他场景，本技术实施例对探测设备110的应用场景不做具体限定。
69.进一步地，参见图1c，图1c为本技术实施例提供的一种探测设备的结构示意图，如图1c所示，该探测设备110可以包括：处理器1101、驱动电路1102、激光器1103、发光模组1104、接收模组1105和光电转换器1106。
70.其中，处理器1101分别与驱动电路1102和光电转换器1106连接，激光器1103串联连接在驱动电路1102与发光模组1104之间，接收模组1105与光电转换器1106连接。
71.而且，上述激光器1103和光电转换器1106均可以为通过本技术实施例提供的封装方法所得到的封装器件。例如，激光器1103和光电转换器1106分别可以通过上述方法单独封装得到，也可以共同封装在同一封装器件中，本技术实施例对封装激光器1103和光电转换器1106的方式不做具体限定。
72.另外，在实际应用中，上述驱动电路1102、发光模组1104和接收模组1105也均可以共同封装在封装器件中。例如，封装器件中可以封装有：驱动电路1102、激光器1103、发光模
组1104、接收模组1105和光电转换器1106等多个组件，本技术实施例对封装器件中所包括的组件不做具体限定。
73.具体地，在探测设备110发射出射光的过程中，处理器1101可以按照预先设置的存储路径，在存储空间中获取预先存储的驱动序列信号。之后，处理器1101可以向驱动电路1102发送该驱动序列信号，驱动电路1102则可以放大该驱动序列信号，并向激光器1103传输放大后的驱动序列信号。
74.其中，该驱动序列信号为可以数字形式的电信号(如由数字0和数字1组成的序列)，本技术实施例对驱动序列信号不作具体限定。
75.之后，激光器1103可以接收驱动电路1102发送的放大后的驱动序列信号，并根据该放大后的驱动序列信号控制激光器1103发光或熄灭。当激光器1103发光时，发光模组1104可以对激光器1103发出的光线进行调整，从而形成出射光；当激光器1103熄灭时，则不再产生出射光。
76.相应的，出射光可以对被探测物体120进行照射形成反射光。反射光可以沿与出射光相反的路径，向探测设备110传播。接收模组1105则可以接收反射光，并通过接收的反射光对光电转换器1106进行照射。
77.当反射光对光电转换器1106进行照射时，光电转换器1106可以向处理器1101输出电平信号，处理器1101可以将光电转换器1106输出的电平信号，记录接收出射光的时刻，从而根据产生出射光的时刻和接收出射光的时刻，确定出射光和反射光传播所花费的时间，进而可以根据该时间计算得到探测设备110与被探测物体120之间的距离。
78.需要说明的是，在实际应用中，上述处理器1101可以为中央处理器(central processing unit，cpu)、现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array，fpga)、微控制单元(micro control unit，mcu)或数字信号处理器(digital signal processing，dsp)，本技术实施例对处理器1101不做具体限定。
79.类似的，激光器1103可以为半导体激光器、固体激光器或其他类型的激光器。若激光器1103为半导体激光器，则激光器1103可以为采用垂直腔面发射激光器(vertical-cavitysurface-emittinglaser，vcsel)或边发射半导体激光器(edge-emitting laser，eel)，本技术实施例对激光器1103也不做具体限定。
80.而且，激光器1103发出的出射光可以为具有一定波长的激光，例如，出射光可以为波长为905纳米(nm)、950nm或1550nm的激光，本技术实施例对出射光的波长不做具体限定。
81.此外，上述光电转换器1106可以为光耦器件、光电二极管或其他具有光电转换功能的器件，例如，若光电转换器1106为光电二极管，则光电转换器1106可以为单光子雪崩二极管(single photon avalanche diode，spad)，本技术实施例对光电转换器1106不做具体限定。
82.需要说明的是，在实际应用中，可以将上述集成有激光器1103和/或光电转换器1106的芯片作为光学芯片进行封装，从而得到封装器件。当然，在对光学芯片进行封装的过程中，还可以同时对驱动电路1102、发光模组1104和接收模组1105进行封装，得到包括多个组件的封装器件，本技术实施例对封装器件中所包括的组件不做具体限定。
83.下述以封装器件封装有激光器1103对应的发射芯片，以及光电转换器1106对应的接收芯片等光学芯片为例，对封装器件的器件结构进行说明。
84.参见图2a，图2a为本技术实施例提供的一种封装器件的结构示意图，如图2a所示，该封装器件可以包括：基板201、发射芯片202、接收芯片203、驱动电路204和管壳205。
85.其中，管壳205覆盖在基板201上，与基板201形成空腔，发射芯片202、接收芯片203和驱动电路204均位于管壳205与基板201形成的空腔内，且发射芯片202、接收芯片203和驱动电路204均可以设置在基板201上。
86.而且，发射芯片202可以为具有产生并发出光线功能的激光器1103，接收芯片203可以为具有接收光线、并具有光电转换功能的光电转换器1106，本技术实施例对发射芯片202和接收芯片203不做具体限定。
87.另外，参见图2b和图2c，图2b为本技术实施例提供的一种封装器件的侧视图，图2c为本技术实施例提供的一种封装器件的俯视图，如图2b和图2c所示，上述接收芯片203光学区域的周围可以设置有支撑结构203a，并在该支撑结构203a远离接收芯片203的一侧，设置有透光组件203b。当封装器件接收反射光时，反射光可以穿过透光组件203b，对接收芯片203的光学区域进行照射，从而通过接收芯片203进行光电转换，得到反射光对应的电信号。
88.其中，该支撑结构203a可以由环氧树脂材料生成，也可以由紫外光(ultraviolet rays，uv)固化胶或筑坝胶生成，还可以为其他具有支撑作用的材料生成，本技术实施例对支撑结构203a的材料不做具体限定。
89.而且，该透光组件203b可以为透镜，也可以透明薄膜，还可以为其他透明材料，本技术实施例对透光组件203b的材料不做具体限定。
90.需要说明的是，上述光学区域可以为接收芯片203中用于接收光线的功能区域，也可以为发射芯片202中用于发射光线的区域，还可以为其他与光线接收或发射相关的区域，例如，该光学区域可以为spad或vcsel所在的区域，本技术实施例对光学区域不做具体限定。
91.此外，如图2a所示，管壳205上还可以设置有第一通孔205a，第一通孔205a在基板201的投影，可以位于透光组件203b在基板201的投影范围内。相应的，反射光可以穿过透光组件203b，对接收芯片203进行照射。
92.进一步地，第一通孔205a的面积可以大于或等于接收芯片203中光学区域的面积，以便通过第一通孔205a的反射光可以对光学区域进行覆盖。例如，若光学区域呈圆形，则第一通孔205a也可以呈圆形，且第一通孔205a的半径可以大于或等于光学区域的半径。
93.需要说明的是，为了提高封装器件的气密性，可以对透光组件203b与第一通孔205a之间的缝隙进行密封，减少通过透光组件203b与第一通孔205a之间的缝隙进入封装器件内部的水汽等，以提高封装器件的气密性。
94.例如，可以对管壳205的高度进行调整，使得管壳205的第一通孔205a的边缘与透光组件203b相接触，或者，可以在透光组件203b与第一通孔205a之间的缝隙填充uv固化胶，从而对封装器件进行密封，减少进入封装器件的水汽。
95.类似的，管壳205上还可以设置有第二通孔205b，第二通孔205b在基板201的投影，可以对发射芯片202的光学区域进行覆盖。因此，发射芯片202可以通过第二通孔205b发射出射光。
96.进一步地，在实际应用中，为了对发射芯片202、接收芯片203和驱动电路204进行封装，管壳205的第二通孔205b处也可以设置有透光组件，以便发射芯片202所产生的出射
光可以通过透光组件进行发射。
97.具体地，封装器件在工作过程中，驱动电路204可以对接收的驱动序列信号进行放大，再向发射芯片202输出放大后的驱动序列信号。之后，发射芯片202可以根据放大后的驱动序列信号，生成出射光，并通过管壳205上的第二通孔205b发射出射光。
98.相应的，出射光经被探测物体反射后，可以形成反射光，则封装器件可以接收该反射光。在接收反射光的过程中，反射光可以先穿过第一通孔205a，再穿过透光组件203b，从而可以对接收芯片203进行照射。接收芯片203则可以根据接收的反射光，转换得到电信号，以便处理器可以根据电信号确定探测设备与被探测物体之间的距离。
99.另外需要说明的是，本技术以单独在接收芯片203周围设置支撑结构203a和透光组件203b为例进行说明，而在实际应用中，也可以单独在发射芯片202周围设置支撑结构和透光组件，还可以同时在发射芯片202和接收芯片203的周围分别设置支撑结构和透光组件，本技术实施例对设置支撑结构和透光组件的位置不做具体限定。
100.上述封装器件的发射芯片、接收芯片和驱动电路等组件，均可以封装在基板和管壳所形成的空腔内。而在封装过程中，可以分别采用不同的封装方式对各个组件进行封装，下述以光学芯片设置在基板上为例，对用于得到封装器件的封装方法进行介绍。
101.图3为本技术实施例提供的一种封装方法的示意性流程图，作为示例而非限定，该方法可以用于制备上述探测设备的封装器件，参见图3，该方法包括：
102.步骤301、倒置预先设置的支撑模具。
103.在对光学芯片进行封装的过程中，可以先通过支撑模具在光学芯片的光学区域生成支撑结构，再基于支撑结构设置透光组件，从而可以通过支撑结构和透光组件实现对光学区域的封装，并基于透光组件接收光线或者发出光线。
104.其中，该光学芯片可以为上述的发射芯片和/或接收芯片，本技术实施例对此不做具体限定。
105.而且，该支撑模具用于制备支撑结构。另外，该支撑模具中可以设置有环形凹槽，该环形凹槽的形状与光学区域对应的形状相匹配，以便在后续步骤中，可以通过环形凹槽生成与光学区域相对应的支撑结构。
106.例如，如图4所示，图4为本技术实施例提供的一种支撑模具的结构示意图，光学芯片的光学区域的边界呈圆形，则支撑模具中的环形凹槽也可以呈圆形，环形凹槽的半径可以大于或等于光学区域的边界的半径，本技术实施例对环形凹槽的形状和光学区域对应的形状不做具体限定。
107.相应的，在基于支撑模具对光学芯片进行封装的过程中，可以先对支撑模具进行倒置，以便在后续步骤中，可以根据倒置的支撑模具，在支撑模具中的环形凹槽中填充用于生成支撑结构的支撑材料。
108.步骤302、在支撑模具的环形凹槽内涂覆脱模剂。
109.其中，该脱模剂用于降低支撑模具与支撑材料之间的粘性，以便支撑材料与支撑模具相分离。
110.在向支撑模具中填充支撑材料之前，可以先通过预先设置的洁模剂，对支撑模具中残留的脱模剂进行清理。之后，可以在清理后的支撑模具的环形凹槽中，均匀涂覆脱模剂，以便在后续步骤中，支撑材料可以基于脱模剂，方便快速地与支撑模具分离，从而形成
支撑结构。
111.需要说明的是，本技术实施例以先执行步骤302，后执行步骤303为例进行说明，而在实际应用中，也可以在执行完毕步骤301后，跳过步骤302，执行步骤303，本技术实施例对是否执行步骤302不做具体限定。
112.步骤303、在支撑模具的环形凹槽内填充支撑材料。
113.其中，该支撑材料可以为uv固化胶或者筑坝胶等具有粘性的胶体，也可以为环氧树脂等有机高分子化合物，本技术实施例对支撑材料不做具体限定。
114.在对支撑模具进行倒置后，可以根据环形凹槽所占用的空间体积，在涂覆有脱模剂的环形凹槽内，注入与环形凹槽的空间体积相同的呈胶状的支撑材料，使得支撑材料可以完全填充环形凹槽，避免支撑材料满溢或不足。
115.需要说明的是，在填充支撑材料的过程中，可以对支撑模具进行旋转，从而可以将支撑材料均匀地填充在环形凹槽中。例如，如图5所示，图5为本技术实施例提供的一种注入支撑材料的支撑模具的结构示意图，若环形凹槽呈圆形，则可以将该圆形的圆心作为旋转中心，并对支撑模具进行旋转。而且在旋转过程中，可以向环形凹槽内注入支撑材料，直至支撑材料完全填充环形凹槽。
116.步骤304、将光学芯片翻转设置在支撑模具上，使得光学芯片与支撑材料相接触。
117.其中，光学芯片可以为粘贴在基板上的芯片，也可以是生长在晶圆上的芯片，本技术实施例对光学芯片不做具体限定。下述以光学芯片位于基板为例进行说明。
118.具体地，可以将设置有光学芯片的基板进行翻转，并根据支撑模具的环形凹槽所在的位置，对基板的位置进行调整，以便光学芯片的光学区域在水平面的投影，可以位于环形凹槽在水平面的投影内。之后，可以将基板逐渐靠近支撑模具，直至光学芯片与支撑模具相接触，从而使得光学芯片与支撑材料相接触。
119.步骤305、将光学芯片和支撑模具翻转后，对支撑材料进行固化。
120.在支撑模具上设置光学芯片后，可以对支撑材料进行烘烤固化，使得支撑材料形成支撑结构，并与光学芯片相粘结，以便在后续步骤中，可以基于形成的支撑结构设置透光组件。
121.而且，为了提高光学芯片与支撑结构之间的粘性，可以先将基板与支撑模具进行翻转，对基板与支撑结构之间的位置关系进行调整，使得基板位于支撑模具的下方。
122.由于同时对基板和支撑模具进行了翻转，则支撑模具的环形凹槽可以朝向基板，而环形凹槽中的支撑材料可以在重力作用下落在光学芯片的光学区域周围，避免支撑材料从环形凹槽中滑出。之后，可以采用低于光学芯片的极限温度，根据支撑材料完全固化所需的时间，对支撑材料进行烘烤固化，使得支撑材料形成支撑结构。
123.步骤306、基于脱模剂，对支撑材料进行脱模，得到支撑结构。
124.在对支撑材料进行固化后，可以将支撑材料与支撑模具进行分离，得到固化形成的支撑结构，以便在后续步骤中，可以基于支撑结构设置透光组件，完成对光学芯片的封装。
125.相应的，在对支撑材料进行脱模的过程中，可以基于翻转后的基板和支撑模具，将支撑模具沿着远离基板的方向移动，从而可以通过涂覆的脱模剂，使得支撑材料在保持支撑结构的形态下，与支撑模具相分离。
126.但是，支撑材料在固化过程中，与基板相接触，且基板与支撑材料之间并未涂覆脱模剂，则支撑材料与基板之间的粘性，强于支撑材料与支撑模具之间的粘性。因此，在对支撑模具进行剥离的过程中，支撑材料可以与基板粘连，并与支撑模具分离，从而形成支撑结构。
127.例如，与步骤303相对应的，如图6所示，图6为本技术实施例提供的一种支撑模具设置在光学芯片的结构示意图，若环形凹槽呈圆形，则可以在光学芯片上也呈圆形的光学区域的周围，由支撑材料形成圆环形的支撑结构。
128.步骤307、在支撑结构远离光学芯片的一侧，设置透光组件。
129.在对支撑材料与支撑模具进行分离后，可以在得到的支撑结构上设置透光组件，从而完成对光学芯片的封装，以便光学芯片可以通过透光组件接收和/或发出的光线。
130.具体地，可以在基板设置有支撑结构的一侧，将透光组件逐渐靠近基板。并在透光组件逐渐靠近基板的过程中，可以将透光组件与支撑结构对齐，以便将透光组件的边缘设置在支撑结构上。
131.需要说明的是，在实际应用中，透光组件的形状与支撑结构的形状相匹配。而且，透光组件的面积可以等于支撑结构对应的区域的面积，也可以大于支撑结构对应的区域的面积，还可以小于支撑结构对应的区域的面积。但是，透光组件的面积小于支撑结构对应的区域的面积时，透光组件的边缘与支撑结构上表面的边缘相接触，本技术实施例对透光组件的形状和面积不做具体限定。
132.例如，如图7所示，若支撑结构的横截面呈圆形，则透光组件的形状也可以呈圆形。而且，透光组件的半径可以等于支撑结构的外径；也可以大于支撑结构的外径；还可以小于支撑结构的外径，但大于支撑结构的内径。
133.步骤308、将光学芯片与基板进行引线键合。
134.在对光学芯片的光学区域封装完毕后，可以将光学芯片与基板进行电连接，也即是将光学芯片与基板进行引线键合，从而将光学芯片与驱动电路或者处理器连接。
135.具体地，可以采用加热、加压或超声波的方式，通过预先设置的金属丝，将光学芯片的输入/输出(input/output，i/o)端口与基板的布线焊区连接，或者，与预先设置的封装引脚相连接。
136.步骤309、根据管壳对光学芯片进行封盖。
137.在对光学芯片的光学区域封装完毕、并对光学芯片进行引线键合后，可以将管壳与基板进行封装，使得光学芯片、支撑结构和透光组件位于管壳和基板形成的空腔内，从而完成封装。
138.在封装过程中，可以基于管壳的不同材质，采用不同的方式将管壳与基板进行封装，从而实现管壳对光学芯片的封盖。例如，若管壳为塑料材质，则可以通过胶体将管壳粘接在基板上；若管壳为金属材质，则可以通过焊接的方式将管壳与基板进行封装，本技术实施例对管壳的封装方式不做具体限定。
139.需要说明的是，上述以光学芯片设置在基板上为例进行说明，而在实际应用中，还可以基于晶圆上生长的各个光学芯片设置支撑结构和透光组件，再对各个光学芯片进行切割，得到多个光学芯片。之后，可以将每个光学芯片与基板粘接，再引线键合，最后将光学芯片封装在管壳和基板之间，得到封装器件，本技术实施例对得到封装器件的方式不做具体
限定。
140.综上所述，本技术实施例提供的封装方法，将预先设置的支撑模具倒置，并在支撑模具凹槽内填充支撑材料，再将光学芯片翻转设置在支撑模具上，使得光学芯片与支撑材料相接触，而且支撑材料围绕在光学芯片的光学区域周围。之后，可以对支撑材料进行固化，并对支撑材料进行脱模，使得支撑材料从支撑模具中分离，从而得到支撑结构，再基于支撑结构设置透光组件，进而可以将光学芯片与基板进行引线键合，并将管壳封盖在基板上，使得光学芯片位于管壳和基板形成的空腔中，从而完成对光学芯片的封装。通过在预先设置的支撑模具中填充支撑材料，并对支撑材料进行固化分离，得到支撑结构，无需通过图形化刻蚀的方式生成支撑结构，简化了生成支撑结构的步骤，减少了生成支撑结构所花费的时间，可以提高制备支撑结构的效率，从而可以提高对光学芯片进行封装的效率。
141.而且，通过在填充支撑材料之前，在支撑模具的凹槽中涂覆脱模剂，从而可以通过脱模剂方便支撑材料与支撑模具分离，进而可以提高形成支撑结构的便捷性。
142.另外，在对支撑材料进行固化的过程中，同时将光学芯片所在的基板与支撑模具进行翻转，使得支撑材料落在基板上，从而可以基于支撑材料的重力加强支撑材料与基板之间的粘性，进而可以提高支撑材料与光学芯片之间的稳固性，还可以提高对支撑材料进行脱模时的便捷性。
143.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
144.应当理解，当在本技术说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
145.还应当理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
146.如在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0147]
另外，在本技术说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0148]
在本技术说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是
所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
[0149]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种封装方法，其特征在于，所述方法包括：倒置预先设置的支撑模具；在所述支撑模具的凹槽内填充支撑材料；在光学芯片上，对所述支撑模具内的所述支撑材料进行固化并脱模，得到支撑结构；在所述支撑结构远离所述光学芯片的一侧，设置透光组件；将所述光学芯片与基板进行引线键合；根据管壳对所述光学芯片进行封盖。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在光学芯片上，对所述支撑模具内的所述支撑材料进行固化，包括：将所述光学芯片翻转设置在所述支撑模具上，使得所述光学芯片与所述支撑材料相接触；对所述支撑材料进行固化。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述支撑材料进行固化，包括：将所述光学芯片和所述支撑模具翻转后，对所述支撑材料进行固化。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述在所述支撑模具的凹槽内填充支撑材料之前，所述方法还包括：在所述支撑模具的凹槽内涂覆脱模剂；所述对所述支撑模具内的所述支撑材料进行脱模，包括：基于所述脱模剂，对所述支撑材料进行脱模，得到所述支撑结构。5.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述支撑模具的凹槽为环形凹槽。6.一种封装器件，其特征在于，所述封装器件包括：基板、管壳、支撑结构和透光组件；所述管壳覆盖所述基板，与所述基板形成空腔；在所述空腔内，所述基板的表面上设置有发射芯片和/或接收芯片；所述发射芯片和/或所述接收芯片的光学区域周围，设置有所述支撑结构，所述支撑结构远离所述基板的一侧，设置有所述透光组件；所述所述发射芯片产生的出射光通过所述透光组件发射，或者，所述接收芯片接收的反射光经过所述透光组件到达所述接收芯片。7.根据权利要求6所述的封装器件，其特征在于，所述管壳上设置有第一通孔和或第二通孔；所述第一通孔在所述基板的投影，位于所述透光组件在所述基板的投影范围内；所述发射芯片在所述基板的光学区域，被所述第二通孔在所述基板的投影所覆盖。8.根据权利要求6或7所述的封装器件，其特征在于，所述封装器件还包括：驱动电路；所述驱动电路设置在所述基板上，位于所述管壳与所述基板形成的空腔内，所述驱动电路用于驱动所述发射芯片产生出射光。9.根据权利要求6或7所述的封装器件，其特征在于，所述支撑结构由环氧树脂材料、紫外光固化胶或筑坝胶生成，所述透光组件为透镜或透明薄膜。10.一种探测设备，其特征在于，包括：如权利要求6至9任一所述的封装器件。

技术总结
本申请提供一种封装方法、封装器件及探测设备，涉及半导体技术领域，其中，该方法包括：倒置预先设置的支撑模具；在所述支撑模具的凹槽内填充支撑材料；在光学芯片上，对所述支撑模具内的所述支撑材料进行固化并脱模，得到支撑结构；在所述支撑结构远离所述光学芯片的一侧，设置透光组件；将所述光学芯片与基板进行引线键合；根据管壳对所述光学芯片进行封盖。本申请提供的技术方案，通过在预先设置的支撑模具中填充支撑材料，并对支撑材料进行固化分离，得到支撑结构，无需通过图形化刻蚀的方式生成支撑结构，简化了生成支撑结构的步骤，减少了生成支撑结构所花费的时间，可以提高制备支撑结构的效率，从而可以提高对光学芯片进行封装的效率。封装的效率。封装的效率。


技术研发人员：雷述宇
受保护的技术使用者：宁波飞芯电子科技有限公司
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/10/15