[发明专利]一种泛光照明模组的晶圆级封装结构及封装方法

说明书

本发明提供一种泛光照明模组的晶圆级封装结构及封装方法，所述结构基板，功能芯片，间隔件，光学元器件；功能芯片设置在基板表面，功能芯片表面与基板表面之间通过金属线电性连接；功能芯片外围的基板上设置有间隔件，间隔件的上端高于功能芯片；光学元器件设置在功能芯片上方，光学元器件的两端分别与功能芯片外围的间隔件顶端连接，光学元器件与间隔件共同形成一空腔结构，功能芯片位于空腔结构下方。本发明的光学元器件采用光刻机压印形成，与基板的对准精度高，成品良率高；泛光照明模组采用晶圆级工艺制程，将光学元器件与基板以晶圆级工艺压合在一起，然后切割成单颗模块，具有尺寸小、高度低、一致性好等特点。

技术领域

本发明涉及光电模组领域，尤其涉及一种泛光照明模组的晶圆级封装结构及封装方法。

背景技术

随着TOF（time of flight）和结构光3D感应技术日渐成熟，以及3D摄像行业的快速发展，普通的泛光模组远远不能满足市场需求，例如摄像模组和泛光模组配合工作，在三维重建、人脸识别等领域都得到广泛的应用，但是受限于现有模组生产的制作工艺，产品一致性、对准精度等都还有提高的空间。

传统光学器件的加工技术，对器件的体积要求不高，器件的尺寸通常较大，已不能满足电子行业产品小型化、微型化的需求。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了如下技术方案：

一种泛光照明模组的晶圆级封装结构，包括基板，功能芯片，间隔件，光学元器件；其中，

功能芯片设置在基板表面，功能芯片表面与基板表面之间通过金属线电性连接；

功能芯片外围的基板上设置有间隔件，间隔件的上端高于功能芯片；

光学元器件设置在功能芯片上方，光学元器件的两端分别与功能芯片外围的间隔件顶端连接，光学元器件与间隔件共同形成一空腔结构，功能芯片位于空腔结构下方。

一优选方案为，功能芯片可以是但不限于垂直腔面发射激光器（Vertical CavitySurface Emitting Laser）、激光二极管、感光芯片。

一优选方案为，光学元器件可以是但不限于晶圆级光学镜头、匀光片。

一优选方案为，基板是陶瓷基板。

一优选方案为，基板具有至少一对定位标记。

本发明同时还提供了一种泛光照明模组的晶圆级封装方法，包括以下步骤：

一、提供一清洁基板，该基板具有至少一对定位标记；

二、将多颗功能芯片通过贴片（die bond）工艺集成到基板上；

三、采用引线键合（wire bond）工艺，实现功能芯片与基板表面之间通过金属线电性连接；

四、应用点胶工艺，在多颗功能芯片之间的基板表面涂覆胶层A；

五、使用光刻机，通过半导体背面对准（Back Side Alignment）方式，完成基板与间隔件的对准，对准后的间隔件下端与胶层A接触；锁住基板与间隔件，将胶层A固化，实现基板与间隔件的键合；

六、应用点胶工艺，在步骤五中的间隔件上表面涂覆胶层B；

七、使用光刻机，通过背面对准（Back Side Alignment）方式，实现光学元器件与间隔件的对准，对准后的光学元器件下表面与胶层B接触；锁住光学元器件与间隔件，将胶层B固化，实现光学元器件与间隔件的键合；

八、对步骤七形成的结构进行切割，获得单颗晶圆级泛光照明模组。

一优选方案为，步骤四、步骤六中，通过滚胶工艺或丝网印刷工艺涂覆胶层A、胶层B。