[发明专利]用于环境光及/或光学近场感测的具有非成像光学组件的经封装光侦测器半导体装置，制造其的方法及包含其的系统

说明书

技术领域

本发明的实施例是大致相关于用于环境光及/或光学近场感测的具有非成像光学组件的经封装的光侦测器半导体装置、制造此种装置的方法及包含此种装置的系统。

背景技术

光侦测器例如可被利用作为环境光传感器或是作为光学近场传感器的部分。由于越来越多的光侦测器被整合到例如是移动电话的装置中，因此有一种期望来提供更小且更便宜的光侦测器。较佳的是，此种光侦测器的制造应该是相当简单的，并且应该提供高的效率。

发明内容

根据一实施例，一种经封装的光侦测器半导体装置包含一光侦测器晶粒以及一非成像光学聚光器。该光侦测器晶粒具有一包含一主动的光传感器区域的表面。该非成像光学聚光器系包含彼此轴向地对准并且和该主动的光传感器区域轴向地对准的一入口孔及一出口孔，并且该非成像光学聚光器是适配于聚集来自该入口孔的光朝向该出口孔并且到该主动的光传感器区域之上。在某些实施例中，该非成像光学聚光器是一复合抛物面聚光器(CPC)。一种模制材料形成该非成像光学聚光器并且封装该光侦测器晶粒的该表面的至少一部分，该至少一部分延伸超出该非成像光学聚光器的该出口孔。在某些实施例中，一种反射的材料被设置在该非成像光学聚光器的一内表面上。

在一实施例中，该主动的光传感器区域相邻该非成像光学聚光器的该出口孔，并且该非成像光学聚光器的该入口孔及该出口孔分开一轴向距离是实质等于在该入口孔以及该主动的光传感器区域之间的一轴向距离。

根据一实施例，一滤光片位在该主动的光传感器区域以及该非成像光学聚光器的该出口孔之间。此一滤光片可以是适配于在该光到达该主动的光传感器区域之前吸收及/或反射至少一些波长的光。

在某些实施例中，形成该非成像光学聚光器并且封装该光侦测器晶粒的该第一表面的至少一部分的该模制材料包括一种不透明的模制材料，该至少一部分延伸超出该非成像光学聚光器的该出口孔。该经封装的光侦测器半导体装置亦可包含一种透光的模制材料，该透光的模制材料填入该非成像光学聚光器的一内部体积的至少一部分。在一实施例中，该透光的模制材料填入该非成像光学聚光器的该内部体积，使得该不透明的模制材料的一顶表面以及该透光的模制材料的一顶表面是彼此实质齐平的。

根据某些实施例，该经封装的光侦测器半导体装置亦包含一第二主动的光传感器区域以及一第二非成像光学聚光器。该第二非成像光学聚光器包含彼此轴向地对准并且和该第二主动的光传感器区域轴向地对准之一第二入口孔以及一第二出口孔。在此种实施例中，该光侦测器晶粒的该表面系包含彼此间隔开的该主动的光传感器区域以及该第二主动的光传感器区域两者。该模制材料形成该非成像光学聚光器以及该第二非成像光学聚光器两者，并且囊封该光侦测器晶粒的该表面的延伸超出该非成像光学聚光器的该出口孔以及该第二非成像光学聚光器的该第二出口孔的部分。该些主动的光传感器区域中之一是供使用作为一环境光传感器，并且该些主动的光传感器区域中之另一个是供使用作为一光学近场传感器的部分。此种实施例以及替代及另外的实施例的额外细节是在以下加以描述。

附图说明

图1A展示根据一实施例的一种经封装的光侦测器半导体装置(PLDSD)的立体图。

图1B展示图1A的PLDSD沿着线B-B的横截面图。

图1C展示图1A的PLDSD的仰视图。

图2A描绘一范例的复合抛物面聚光器(CPC)类型的非成像光学聚光器的轮廓。

图2B描绘以一最大的接受角度进入一CPC的一入口孔的光线，并且被导引至该CPC的一出口孔的一边缘。

图2C是一CPC的三维图示，其中一光线几乎成切线地进入该入口孔并且在该出口孔冒出之前，在该CPC的内部各处反射许多次。

图2D被用来描绘用于一CPC并且更一般而言是用于一非成像光学聚光器的一最大的接受角度可以通过利用一种透光的材料来填充该非成像光学聚光器的一内部体积而加以增大。

图3A展示根据另一实施例的一种PLDSD的立体图。

图3B展示图3A的PLDSD沿着线B-B的横截面图。

图3C展示根据另一实施例的一种PLDSD的立体图。

图3D展示图3C的PLDSD沿着线D-D的横截面图。

图3E展示根据又一实施例的一种PLDSD的立体图。

图3F展示图3E的PLDSD沿着线F-F的横截面图。

图4是用来总结根据各种实施例的用于制造PLDSD的方法的一高阶的流程图。

图5是一种包含根据一实施例的一PLDSD的系统的一高阶的方块图。