光学器件封装件制备方法和光学器件封装件与流程

1.本技术涉及一种光学器件封装件制备方法和光学器件封装件。


背景技术：

2.对于将包括光学器件的封装将应用于移动设备的尝试一直在进行中。为此，使光学器件本身变轻、减薄和小型化是必不可少的。然而，由于现有技术使用印刷电路板(pcb)作为光学器件封装件的衬底，因此减小其厚度存在限制。


技术实现要素：

3.【技术问题】
4.在大多数当前使用的封装件中，由于模具部分由不透明部分组成，所以光不会被透射。此外，光接收器件(诸如互补金属氧化物半导体(cmos)图像传感器(cis))应被制备在封装期间不与其他位置接触的结构中，应具有密封的光接收部分，并且在通过将玻璃附接到相对表面而没有接触结构来执行密封时用作滤波器。
5.在cis中，以玻璃封装的部分对于保护芯片本身的微透镜是必不可少的，并且由于该部分经历了单独执行此封装、然后通过将该部分附接到印刷电路板(pcb)或其他位置来再次执行封装的工艺，因此不可避免地增加了尺寸并且工艺步骤复杂。
6.为了解决相关技术的上述困难，提供了实施例。也就是说，提供一种形成包括具有薄厚度的光学器件的半导体封装件的方法是本技术要解决的问题之一，并且提供包括具有薄厚度的光学器件的半导体封装件是本技术要解决的问题之一。
7.【技术方案】
8.根据本技术的封装件制备方法包括：使用封装材料模制芯片；形成再分布层；形成穿过所述封装材料的光路；以及设置通过所述再分布层电连接的一个或多个光学器件，其中，执行光学器件的设置，使得光通过光路输入到光学器件或从光学器件输出。
9.根据一个实施例，所述封装件制备方法还可包括形成电连接到再分布层的外部连接端子。
10.根据一个实施例，可使用透光模具来执行模制。
11.根据一个实施例，可使用环氧树脂模制化合物(emc)来执行模制。
12.根据一个实施例，再分布层的形成可包括形成导电图案和形成绝缘层，并且导电图案可形成为绕过光路。
13.根据一个实施例，可通过激光打孔、钻孔和蚀刻中的任一种方法去除封装材料来执行光路的形成。
14.根据一个实施例，可通过在形成光路的位置处将牺牲构件模制在一起来执行芯片的模制。
15.根据一个实施例，可通过激光打孔、钻孔和蚀刻中的任一种方法去除牺牲构件来执行光路的形成。
16.根据一个实施例，可通过设置光接收器件和发光器件中的一个或多个来执行光学器件的设置。
17.根据一个实施例，在形成光路时，在设置光学器件时设置的光接收器件和发光器件中的一个或多个可形成为对应于光接收光路和发光光路。
18.根据一个实施例，可通过将监视光学器件和形成监视光学器件的光路的透明构件模制在一起来执行使用封装材料模制芯片。
19.根据一个实施例，所述封装件制备方法还可包括在封装件的外侧设置第二半导体芯片。
20.根据本技术的封装件制备方法包括：使用封装材料模制芯片和光路构件；形成再分布层；以及设置通过所述再分布层电连接的一个或多个光学器件，其中，执行光学器件的设置，使得光通过光路构件输入到光学器件或从光学器件输出。
21.根据一个实施例，封装件制备方法还可包括形成电连接到再分布层的外部连接端子。
22.根据一个实施例，可使用环氧树脂模制化合物(emc)来执行模制。
23.根据一个实施例，再分布层的形成可包括形成导电图案和形成绝缘层，并且导电图案可形成为绕过光路。
24.根据一个实施例，可通过设置光接收器件和发光器件中的一个或多个来执行光学器件的设置。
25.根据一个实施例，可通过设置光路构件来执行光路构件的模制，使得光接收器件和发光器件中的一个或多个可对应于光接收光路和发光光路。
26.根据一个实施例，所述封装件制备方法还可包括在封装件的外侧设置第二半导体芯片。
27.根据本技术的半导体封装件包含：半导体芯片；模具，被配置为包封所述芯片；再分布层；以及光学器件，通过所述再分布层电连接到所述芯片，其中，所述模具形成有穿过所述模具的光学路径，并且光通过所述光学路径输入到所述光学器件或从所述光学器件输出。
28.根据一个实施例，光路可以是在模具中钻出的孔。
29.根据一个实施例，光路可由允许光从中通过的光路构件形成。
30.根据一个实施例，半导体封装还可包括电连接到再分布层的外部连接端子。
31.根据一个实施例，再分布层可包括导电图案和被配置为使导电图案绝缘的绝缘层，并且导电图案可被形成为绕过光路。
32.根据一个实施例，光学器件可包括形成在面向光路的第一表面上并且连接到再分布层的第一表面连接端子。
33.根据一个实施例，光学器件还可包括形成在与第一表面相对的表面上的第二表面连接端子，并且第二表面连接端子可通过引线接合和基台构件连接到再分布层。
34.根据一个实施例，模具还可包封监测光学器件和形成监测光学器件的输入和输出光路的监测光学器件形成构件。
35.根据一个实施例，所述封装件还可包括位于封装件的外侧的第二半导体芯片。
36.根据一个实施例，所述封装件可包括多个光学器件。
37.根据一个实施例，多个光学器件中的每一个可包括光接收器件和发光器件中的任一种，并且光路可形成为使得光接收器件和发光器件中的一个或多个可对应于光接收光路和发光光路。
38.根据一个实施例，所述封装件可还包括被配置为执行会聚光、分散光以及准直光中的一个或多个功能的光学系统。
39.根据一个实施例，所述封装件还可包括暴露在模具的外侧并且电连接到再分布层的第二半导体芯片。
40.【有益效果】
41.通过本技术形成的封装件具有比根据相关技术的半导体封装件更薄的厚度并具有以下优点：可更紧密地设置部件，从而可提高光学器件的性能。
附图说明
42.图1是示出根据实施例的传感器封装件制备方法的轮廓的流程图。
43.图2是示出使用封装材料模制芯片的状态的视图。
44.图3是示出形成再分布层的状态的视图。
45.图4是示出利用芯片模制通路构件的状态的视图。
46.图5是示出形成再分布层的状态的视图。
47.图6是表示形成光路的状态的视图。
48.图7是示出设置光学器件的状态的视图。
49.图8(a)至图8(c)是示出光接收器件和再分布层的连接示例的视图。
50.图9是焊球是外部连接端子的视图。
51.图10是导电凸块是外部连接端子的视图。
52.图11是示出形成钝化构件的状态的视图。
53.图12是表示形成光学系统的状态的视图。
54.图13是示出形成第二半导体芯片的状态的视图。
55.图14是示出光学器件封装件制备方法的另一实施例的视图。
56.图15是示意性地示出根据实施例的光学器件封装件制备方法的流程图。
57.图16示出了使用封装材料模制芯片和光路构件的状态。
58.图17是示出设置光学器件的状态的视图。
59.图18是示出形成外部连接端子和光学系统的状态的视图。
60.图19是示出根据实施例的光学器件半导体封装的轮廓的截面图。
61.图20(a)和图20(b)是示出光学器件半导体封装的其他实施示例的视图。
62.图21是示出根据实施例的光学器件半导体封装的轮廓的截面图。
具体实施方式
63.第一实施例
64.在下文中，将参考附图描述根据实施例的光学器件封装件制备方法。图1是示出根据实施例的传感器封装件制备方法的梗概的流程图。参照图1，传感器封装件制备方法是半导体封装件的制备方法，并且该封装件制备方法包括使用封装材料模制芯片(s100)，形成
再分布层(s200)，形成穿过封装材料的光路(s300)，以及设置一个或多个光学器件以电连接到再分布层(s400)，其中，执行光学器件的设置，使得光经由光路输入到光学器件或从光学器件输出。
65.图2至图14是根据实施例的光学器件封装件10的制备方法的示例性工艺截面图。参考图2，使用封装材料100模制芯片200。芯片200可以是半导体晶片的个性化芯片，并且被设计为执行期望的功能。在一个实施例中，如下面将描述的，芯片200可被设计为驱动发光器件520(参见图6)发射光或通过由光接收器件510(参见图6)检测光来处理电信号输出。此外，芯片200可被驱动，使得发光器件520(参见图6)可发射光，并且可执行以下功能：检测光接收器件510(参见图6)接收到从目标(未示出)反射的光的时间，以及根据计算的时间计算到目标(未示出)的距离。作为另一示例，芯片200可以是与外部设备(未示出)接口例如数据和/或电力的芯片。此外，芯片200可以是存储器设备或有线或无线通信接口芯片。
66.在一个实施例中，在芯片200设置在载体衬底(未示出)上之后，可使用封装材料200密封和模制芯片200。在一个实施例中，封装材料200是光可透射通过的透光材料的透明模具。在另一实施例中，封装材料200是环氧树脂模制化合物(emc)。使用封装材料200模制的芯片200可与载体衬底(未示出)分离，并且可暴露向形成在芯片200上的电路(未示出)提供电信号和/或电力的焊盘p。
67.图3是示出牺牲构件420与芯片200一起模制的状态的视图。参考图3，牺牲构件(未示出)可在将形成光路400(参见图5)的位置处与芯片200一起模制。在形成光路的工艺中，通过诸如激光打孔、钻孔、蚀刻等方法去除牺牲构件(未示出)，以形成光路。牺牲构件(未示出)可以由软材料形成以促进激光打孔和钻孔，并且可由相对于蚀刻剂具有高蚀刻速率的材料形成，使得可容易地执行蚀刻。
68.图4是示出利用芯片200模制通路构件120的状态的视图。参考图4，通路构件120包括形成穿过模具100的第一表面sa和第二表面sb的导电路径的一个或多个通路110。如在下面将要描述的实施例中，通路110可电连接设置在模具100的第二表面sb上的半导体芯片520(见图14)和再分布层300(见图5)。图14所示的实施例示出了发光器件520，但是通路110可以将诸如半导体芯片、发光器件和光接收器件的元件电连接到再分布层300。
69.图4所示的实施例示出了通过形成穿过通路构件120然后填充导电材料的孔来形成通路110的示例。在未示出的实施例中，可以通过形成穿过通路构件120的孔并且然后在孔的侧壁上形成导电材料来形成通路110。
70.图5是示出形成再分布层300的状态的视图。参考图5，再分布层(rdl)300形成在模具300上以电连接到形成在芯片200上的焊盘p。在一个实施例中，再分布层300可包括执行电连接的导电图案310和使导电图案310绝缘的绝缘层320。此外，导电图案310可以形成为将稍后要形成的外部连接端子(610-参见图9、620-参见图10和330)连接到芯片200，或者电连接外部连接端子(610-参见图9、620-参见图10和330)和下面要形成的元件，诸如光学器件510和520等。
71.例如，再分布层300可经由如下而形成：在通过形成使暴露的芯片绝缘的绝缘层、将焊盘开口以使得目标焊盘p被暴露、然后执行镀覆来形成连接到焊盘的导电图案310之后，通过形成绝缘层320使导电图案310绝缘。在一个实施例中，导电图案310可由铜、铝和金中的任一种形成，绝缘层320可由聚酰亚胺层、聚合物层和氧化物膜层中的任一种形成。
72.在一个实施例中，可在再分布层300上形成连接到光学器件510和520以及第二半导体芯片210(参见图14)的焊盘330。此外，可在焊盘330上形成诸如导电凸块、焊球等的外部连接端子610，并且焊盘330可电连接到形成在外部器件(未示出)中的诸如导电凸块、焊球等的端子以用作外部连接端子，或者可单独用作外部连接端子。
73.在一个实施例中，在形成再分布层300时，可形成导电图案310以绕过将在下面描述的工艺中形成的光路400。导电图案310可形成为具有能够获得良好导电性的宽度和厚度，并且为了防止阻挡输入到光路400或从光路400输出的光，可通过绕过光路400来形成导电图案310。
74.图6是示出形成光路400的状态的视图。参照图6，形成穿过模具200的光路400。例如，光路400可形成为穿过模具200，使得光可输入到稍后描述的光学设备和/或从稍后描述的光学设备输出。形成光路的工艺可采用激光打孔、钻孔、刻蚀等方法，但不限于此。如上所述，可通过去除牺牲构件(未示出)来执行形成光路400的工艺。
75.在一个实施例中，通路110可进一步形成为穿过模具100。可通过诸如激光打孔、钻孔、蚀刻等方法形成穿过模具100的孔并且用导电材料填充孔的内部或者用导电材料涂覆孔的壁表面来形成穿过模具的通路110。在稍后将要描述的实施例中，通路110可电连接光学器件和设置在模具200的第二表面上的半导体芯片。
76.图7是示出设置光学器件510和520的状态的视图。参考图7，光学器件510和520设置为电连接到再分布层300。在一个实施例中，光学器件510和520可以是光接收器件510和发光器件520中的任何一个或者光接收器件510和发光器件520中的另一个。光接收器件510被设置为使得通过光路400输入的光被提供给光接收器件510的光接收表面s1。发光器件520被设置为使得从发光表面s2提供的光通过光学路径400提供到外部。此外，由于光学器件510和520被设置为电连接到再分布层300，因此电信号被输入到再分布层300或从再分布层300输出。
77.图8(a)至图8(c)是示出光接收器件510和再分布层300的连接示例的视图。参考图8(a)，导电凸块512可形成在光接收器件510的光接收表面s1上，并且导电凸块512可通过与形成在再分布层300上的焊盘330接触而连接。
78.参考图8(b)，焊盘514可形成在光接收器件510的第二表面s3上，并且焊盘514可通过基台构件s电连接到形成在再分布层300上的焊盘330。在一个实施例中，基台构件s的表面可涂覆有导电材料(粗实线)。
79.基台构件s的导电材料、形成在再分布层上的焊盘330和导电材料以及形成在光接收器件510上的焊盘514可各自用导电粘合剂连接。例如，导电粘合剂可以是银颗粒分散在环氧树脂中的银-环氧树脂膏、在焊盘和导电材料之间执行共晶接合的金-锡、以及各向异性导电膜中的任一种。参照图8(c)，形成在光接收器件510的第二表面s3上的焊盘514可通过引线接合连接到形成在再分布层300上的焊盘330。
80.图8(a)至图8(c)示出了光接收器件510和再分布层300之间的连接，但这些仅是示例，并且发光器件520和另一半导体芯片也可通过所描述的示例连接到再分布层300。
81.根据实施例的光学器件封装件制备方法还可包括形成外部连接端子。如图9所示，外部连接端子可以是焊球610。焊球610可形成例如球栅阵列(bga)。例如，可通过形成用于镀覆形成在再分布层300上的焊盘330的晶种层(未示出)、执行镀覆以形成诸如锡、银等的
焊料材料以及执行回流来形成焊球610。
82.在图10所示的实施例中，外部连接端子可以是导电凸块620。例如，例如，导电凸块620可通过在再分布层300上形成的焊盘330上形成晶种层(未示出)、执行镀覆以形成诸如铜等的导电凸块、在凸块上形成诸如锡、银等的焊料材料以及执行回流来形成。
83.在一个实施例中，外部连接端子可以是连接到导电图案310的焊盘330。焊盘330可连接到形成在外部器件(未示出)中的诸如凸块、焊球等的连接端子，并且作为另一示例，可通过引线接合连接到外部器件(未示出)。
84.在下文中，将描述外部连接端子形成为焊球610的示例。这是为了易于理解和描述本发明而提供的，并且不旨在限制本发明的范围。
85.根据实施例的光学器件封装件制备方法可进一步包含用光学透明材料填充光学路径400以防止通过光学路径400引入外来物质。在一个实施例中，光学透明材料可以是透明环氧树脂、透明环氧树脂模制化合物(emc)、玻璃和石英中的任一种。
86.图11是示出形成钝化构件700的状态的视图。参考图11，光学器件封装件制备方法可进一步包含形成能够防止通过光学路径400引入异物的钝化部件700。钝化构件700可形成为具有至少与光路的开口的尺寸一样大的尺寸。钝化构件700可由透明材料形成，使得穿过光路400的光可不受影响，并且可由例如玻璃形成。图11所示的实施例示出了形成用于每个光路400的钝化构件700，但是根据未示出的实施例，可形成单个钝化构件700以阻挡多个光路的开口。
87.图12是示出形成光学系统800的状态的视图。参考图12，光学器件封装件制备方法可进一步包括形成包括透镜的光学系统800，所述透镜执行通过光学路径400提供的会聚光、分散光及准直光的一个或多个功能。图12中所示的实施例示出了光学系统800形成于钝化部件700上，但根据未示出的实施例，光学系统800可直接形成于光学路径400上。
88.图13是示出形成第二半导体芯片210的状态的视图。参考图13，第二半导体芯片210可形成在再分布层300上。在一个实施例中，第二半导体芯片210可以是控制光学器件510和520的芯片。作为另一实施例，第二半导体芯片210可以是包括运算单元的微控制器芯片，并且可以是计算发光器件520向目标提供光的时间与光接收器件510接收从目标反射的光以计算到目标的距离的时间之间的时间差的芯片。
89.图14是示出光学器件封装件制备方法的另一实施例的视图。参照图14，连接到通路110的元件可设置在封装件的第二表面sb上。图14示出了发光器件520设置在封装件的第二表面上的实施例。发光器件520被设置为使得发光表面s2暴露以将光提供到外部而不经过穿过模具100的光学路径。如在所示实施例中，发光器件520被设置为使得连接端子连接到通路110。
90.图14示出了发光器件520设置在模具100的第二表面上的配置，但是在未示出的另一实施例中，光接收器件510和半导体芯片200位于模具的第二表面上以电连接到通路110。
91.第二实施例
92.在下文中，将参照图15至图18描述根据实施例的光学器件封装件制备方法。为了本发明的简洁和清楚的描述，可省略与上述实施例相同或相似的元件的描述。图15是示意性地示出根据实施例的光学器件封装件制备方法的流程图。参照图15，光学器件封装件制备方法包括使用封装材料模制芯片和光路构件(s500)，以及形成再分布层并设置光学器件
以通过再分布层电连接到芯片(s600)，其中，执行光学器件的设置，使得光通过光路构件输入到光学器件或从光学器件输出。
93.图16示出了使用封装材料模制芯片200和光路构件410的状态。参考图16，使用封装材料模制设置在载体衬底(未示出)上的芯片200和光路构件410。在一个实施例中，监测光学器件530和光路构件410可模制在一起，监测光学器件530监测从发光器件520发射的光，光路构件410形成提供给监测光学器件530的光的光路。当监测光学器件530和光路构件410被模制时，监测光学器件530和光路构件410可形成为被层压，使得光可通过光路构件410输入到监测光学器件530的发光表面或光接收表面s4或从其输出。
94.图16示出了模制单个监测光学器件530的示例，但是在未示出的实施例中，监测光学器件530可包括监测提供给光接收器件510的光的监测光接收器件和监测从发光器件提供的光的监测发光器件。此外，形成有通路110的通路构件120还可与芯片200和光路构件410一起模制(参见图4)。
95.光路构件410可将光透射过模具并且可具有光学透明材料。在一个实施例中，光路构件410可由透明环氧树脂、透明emc、玻璃和石英中的任一种形成。
96.形成再分布层300(s600)。在一个实施例中，再分布层300形成为使得通过模具100暴露的芯片200的焊盘p和导电图案310电连接。此外，再分布层300形成为电连接到监测光学器件530的焊盘p。如上所述，再分布层300可经由如下而形成：在通过形成焊盘p和将暴露的焊盘p绝缘的绝缘层320、将焊盘开口以使得目标焊盘p暴露、然后执行镀覆来形成连接到焊盘的导电图案310之后，通过形成绝缘层320将导电焊盘310绝缘。
97.如上所述，由于导电图案310可具有足够的宽度和厚度以提供良好的导电性，因此可影响光的传播，从而形成导电图案310以绕过光路构件410。
98.在一个实施例中，电连接到导电图案310的焊盘330可形成在再分布层300上。如上所述，焊盘330可通过导电图案310电连接到光学器件510和520、外部连接端子610和620和/或第二半导体芯片210。
99.在一个实施例中，去除对应于光路构件410的绝缘层300。当绝缘层形成为覆盖光路构件410时，由于通过光路构件410的光的透射率可能减小，因此可去除对应于光路构件410的绝缘层320。在另一个实施例中，当绝缘层300是光学透明时，可不去除绝缘层320。
100.图17是示出设置光学器件510和520的状态的视图。参照图17，光接收器件510设置成使得通过光路构件410提供的光被提供到光接收器件510的光接收表面s1。此外，发光器件520被设置为使得从发光器件520的发光表面s2提供的光通过光路构件410被提供。
101.根据未示出的实施例，可设置第二半导体芯片210(参见图13)。如上所述，第二半导体芯片210(参见图13)可以是控制光接收器件510、发光器件520和监测光学器件530中的一个或多个的芯片。作为另一示例，第二半导体芯片210(参见图13)可以是从光接收器件510、发光器件520和监测光学器件530接收信号并处理信号的芯片，或者与外部器件(未示出)接口连接数据和/或电力的芯片。
102.如在所示实施例中，光接收器件510和发光器件520可通过导电凸块连接到焊盘330，或者可通过基台构件s(参见图8(b))或引线接合(参见图8(c))电连接到焊盘330。
103.图18是示出形成外部连接端子和光学系统800的状态的视图。参考图18，外部连接端子可以是如图所示的焊球610，或者可以是如图10所示的导电凸块620。在另一个实施例
中，形成在再分布层300上的焊盘330可接到形成在外部器件(未示出)中的诸如导电凸块、焊球等的连接端子以用作外部连接端子，或者可通过引线接合(参见图8(c))连接到外部器件(未示出)以执行外部连接端子的功能。
104.光学系统800会聚、分散或准直通过光接收器件510和发光器件520输入或输出的光。在一个实施例中，光学系统800可包括一个或多个透镜。例如，光学系统800可形成在钝化构件700上(参见图11)。
105.第三实施例
106.在下文中，将参考图19和图20描述根据实施例的光学器件半导体封装。然而，为了简洁和清楚的描述，可以省略与上述实施例的元件相同或相似的元件的描述。图19是示出根据实施例的光学器件半导体封装10的轮廓的截面图。参考图19，根据实施例的光学器件半导体封装10包括半导体芯片200、包封芯片200的模具100、电连接到芯片200的再分布层300以及通过再分布层300电连接到芯片200的光学器件510和520，其中，模具100形成有穿过模具的光路l，并且光通过光路l输入到光学器件510和520或从光学器件510和520输出。
107.在一个实施例中，发光器件520可以是垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser，vcsel)和发光二极管(light-emitting diode，led)中的任一种，可提供红外光、可见光、紫外光等波长范围的光。此外，发光器件510可输出目标波长范围内的激光。在一个实施例中，光接收器件510可以是检测目标波长范围内的光的光学器件，并且可以是光电二极管(pd)、互补金属氧化物半导体(cmos)图像传感器(cis)和单光子雪崩二极管(spad)中的任一种。
108.图20(a)是光学器件半导体封装10的一个实施方式示例。参考图19和图20(a)，光学器件半导体封装10可被用于测量到目标t的距离。发光器件510从芯片200接收驱动信号和/或电力并提供光。
109.由发光器件510提供的光沿着穿过模具的光路l行进。在一个实施例中，模具的第二表面s2包括光学系统800，光学系统800执行会聚、分散和准直由发光器件520提供的光的一个或多个功能，并且由发光器件520提供的光经由光学系统800提供给目标t。光从目标t反射并通过光路l提供给光接收器件。穿过光学系统800的光被输入到光接收器件520的光接收表面s2。
110.半导体芯片200驱动发光器件520，使得发光器件520输出光，并且接收与由光接收器件510检测到的光相对应的电信号。半导体芯片200可计算发光器件510输出光的时间与光接收器件520检测到光的时间之间的时间差(飞行时间)(tof)，并且计算与时间差对应的距离。所计算的距离对应于光学器件半导体封装10与目标t之间的距离。所计算的时间差或距离可通过外部连接端子610提供给外部设备(未示出)。
111.图20(b)是根据实施例的光学器件半导体封装的另一实施方式示例。参考图19和图20(b)，光学器件半导体封装11包括发光器件520，并且光学器件半导体封装12包括光接收器件510。光学器件半导体封装11和光学器件半导体封装12可以同步操作。
112.同步操作的光学器件半导体封装11提供光，并且提供用于向外部设备(未示出)提供光的时间。将从目标t反射的光提供到光学器件半导体封装12，接收反射光的光学器件半导体封装12将光接收的时间提供到外部设备(未展示)。外部设备(未示出)可计算提供光的时间与接收光的时间之间的差，并且计算目标t与光学器件半导体封装11和12中的每一者
之间的距离。
113.作为另一示例，光学器件半导体封装11和光学器件半导体封装12可通过外部连接端子彼此连接。可通过位于光学器件半导体封装11和光学器件半导体封装12中的半导体芯片来计算时间差和距离。
114.第四实施例
115.在下文中，将参考图21描述根据实施例的光学器件半导体封装。然而，为了简洁和清楚的描述，可省略与上述实施例的元件相同或相似的元件的描述。图21是示出根据实施例的光学器件半导体封装20的轮廓的截面图。参考图21，在根据实施例的光学器件半导体封装10中，可形成穿过模具100的光路l，并且提供给光接收器件510的光和由发光器件520提供的光可通过光学透明光路构件410(参见图16)来提供。
116.在一个实施例中，监测光学器件530可监测由发光器件520提供的光。例如，由于诸如发光器件520的击穿、光接收器件510的击穿、光学系统800的击穿、光学系统800和/或钝化构件700的无意分离、通过光路400引入异物等原因，需要检测由发光器件520提供的光和由光接收器件510接收的光。
117.监测光学器件530可检测由发光器件520提供的光以检测发光器件520是否发生故障，并且与光接收器件520一起检测光以检测光接收器件510是否发生故障。
118.监测光学器件530可以是发光器件，并且可在发光器件520发生故障时代替发生故障的发光器件520而提供光。
119.尽管附图中所示的实施例被描述为用于帮助理解本发明的参考，但是这些实施例是用于实现的实施例并且仅仅是示例性的，并且本领域技术人员可执行各种修改和等同物。因此，本发明的真实技术范围应当由所附权利要求限定。

技术特征：
1.一种半导体封装件的制备方法，所述方法包括：使用封装材料模制芯片；形成再分布层；形成穿过所述封装材料的光路；以及设置通过所述再分布层电连接的一个或多个光学器件，其中，执行所述光学器件的设置，使得光通过所述光路输入到所述光学器件或从所述光学器件输出。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：形成电连接至所述再分布层的外部连接端子。3.根据权利要求1所述的方法，其中，使用透光模具执行所述模制。4.根据权利要求1所述的方法，其中，使用环氧树脂模制化合物emc执行所述模制。5.根据权利要求1所述的方法，其中：形成所述再分布层包括形成导电图形和形成绝缘层；以及所述导电图案形成为绕过所述光路。6.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述光路包括：通过激光打孔、钻孔和蚀刻中的任一种方法去除所述封装材料。7.根据权利要求1所述的方法，其中，模制所述芯片包括：通过在形成所述光路的位置处将牺牲构件模制在一起。8.根据权利要求7所述的方法，其中，形成所述光路包括：通过激光打孔、钻孔和蚀刻中的任一种方法去除所述牺牲构件。9.根据权利要求1所述的方法，其中，设置所述光学器件包括：设置光接收器件和发光器件中的一个或多个。10.根据权利要求9所述的方法，其中，在形成所述光路时，在设置所述光学器件时设置的所述光接收器件和所述发光器件中的一个或多个形成为对应于光接收光路和发光光路。11.根据权利要求1所述的方法，其中，使用所述封装材料模制所述芯片包括：将监测光学器件和形成所述监测光学器件的光路的透明构件模制在一起。12.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述封装件的外侧设置第二半导体芯片。13.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述封装件的外侧设置第二半导体芯片。14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述模制包括：将所述芯片与形成有穿过模具的通路的通路构件一起模制。15.一种半导体封装件的制备方法，所述方法包括：使用封装材料模制芯片和光路构件；形成再分布层；以及设置通过所述再分布层电连接的一个或多个光学器件，其中，执行所述光学器件的设置，使得光通过所述光路构件输入到所述光学器件或从所述光学器件输出。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：形成电连接到所述再分布层的外部连接端子。17.根据权利要求15所述的方法，其中，使用环氧树脂模制化合物emc执行所述模制。18.根据权利要求15所述的方法，其中：形成所述再分布层包括形成导电图案和形成绝缘层；所述导电图案形成为绕过所述光路。19.根据权利要求15所述的方法，其中，设置所述光学器件包括：设置光接收器件和发光器件中的一个或多个。20.根据权利要求19所述的方法，其中，模制所述光路构件包括：将所述光路构件设置成使得所述光接收器件和所述发光器件中的一个或多个对应于光接收光路和发光光路。21.根据权利要求15所述的方法，还包括：在所述封装件的外侧设置第二半导体芯片。22.根据权利要求15所述的方法，其中，使用所述封装材料模制所述芯片包括：将监测光学器件和形成所述监测光学器件的光路的透明构件模制在一起。23.根据权利要求15所述的方法，其中，所述模制包括：将所述芯片与形成有穿过模具的通路的通路构件一起模制。24.根据权利要求23所述的方法，还包括：设置所述光学器件和所述半导体芯片中的一个或多个以连接到所述通路。25.一种半导体封装件，包括：半导体芯片；模具，被配置为封装所述芯片；再分布层；以及光学器件，通过所述再分布层与所述芯片电连接，其中，所述模具形成有穿过所述模具的光路，光通过所述光路输入到所述光学器件或从所述光学器件输出。26.根据权利要求25所述的封装件，其中，所述光路是在所述模具中钻出的孔。27.根据权利要求25所述的封装件，其中，所述光路由允许光从中通过的光路构件形成。28.根据权利要求25所述的封装件，还包括：外部连接端子，电连接到所述再分布层。29.根据权利要求25所述的封装件，其中：所述再分布层包括导电图形和用于绝缘所述导电图形的绝缘层；以及所述导电图案形成为绕过所述光路。30.根据权利要求25所述的封装件，其中，所述光学器件包括形成在面向所述光路的第一表面上并且连接至所述再分布层的第一表面连接端子。31.根据权利要求30所述的封装件，其中：所述光学器件还包括形成在与所述第一表面相对的表面上的第二表面连接端子；以及所述第二表面连接端子通过引线接合和基台构件连接到所述再分布层。32.根据权利要求25所述的封装件，其中，所述模具进一步包封监测光学器件和形成所
述监测光学器件的输入和输出光路的监测光学器件光路形成构件。33.根据权利要求25所述的封装件，还包括通孔，所述通孔被配置为电连接所述模具的第一表面和第二表面，所述第二表面是与所述第一表面相对的表面。34.根据权利要求25所述的封装件，还包括电连接到通路的所述光学器件和所述半导体芯片中的一个或多个。35.根据权利要求25所述的封装，包括多个光学器件。36.根据权利要求35所述的封装件，其中：所述多个光学器件中的每一个包括光接收器件和发光器件中的任一种；以及所述光路被形成为使得所述光接收器件和所述发光器件中的一个或多个对应于光接收光路和发光光路。37.根据权利要求25所述的封装件，还包括被配置为执行会聚光、分散光以及准直光中的一个或多个功能的光学系统。38.根据权利要求25所述的封装件，还包括第二半导体芯片，所述第二半导体芯片暴露在所述模具的外侧并且电连接到所述再分布层。39.根据权利要求25所述的封装件，其中：所述光学器件是光接收器件所述光接收器件是光电二极管pd、互补金属氧化物半导体cmos图像传感器cis和单光子雪崩二极管spad之一。40.根据权利要求25所述的封装件，其中：所述光学器件为发光器件；以及所述发光器件为垂直腔面发射激光器vcsel或发光二极管led。

技术总结
根据本技术的封装件制备方法包括以下步骤：通过封装材料模制芯片；形成再分布层；形成穿过所述封装材料的光路；以及设置电连接到所述再分布层的一个或多个光学器件，其中，执行设置所述光学器件的步骤，使得光经由所述光路输入到所述光学器件或从所述光学器件输出。输入到所述光学器件或从所述光学器件输出。输入到所述光学器件或从所述光学器件输出。


技术研发人员：崔成旭 朴东佑 朴荣俊
受保护的技术使用者：利派克株式会社
技术研发日：2021.09.28
技术公布日：2023/8/9