[发明专利]光电子模块和用于制造该光电子模块的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电子学领域且更具体地涉及光电子部件的封装和制造。更特别地，其涉及光电子模块和制造该光电子模块的方法及包括此类模块的器械和电子设备，尤其是其中该模块包括光发射体。本发明涉及根据权利要求的开放条款的方法和装置。

术语定义

“有源光学部件”：光感测或光发射部件。例如，光电二极管、图像传感器、LED、OLED、激光器芯片。

“无源光学部件”：通过折射和/或衍射和/或反射使光改向的光学部件，诸如透镜、棱镜、反射镜或光学系统，其中，光学系统是此类光学部件的集合，可能还包括诸如孔径光栏、图像屏幕、保持器之类的机械元件。

“光电子模块”：其中包括至少一个有源和至少一个无源光学部件的部件。

“复制”利用其来重新产生给定结构或其底片（negative）的技术。例如，蚀刻、模压、压印、铸造、成型。

“晶片”：基本上盘状或板状形状的物品，其在一个方向（z方向或垂直方向）上的延伸相对于其在其它两个方向（x和y方向或横向方向）上的延伸而言是小的。通常，在（非空白）晶片上，在其中布置或提供多个类似结构或物品，通常是在矩形格栅上。晶片可具有开口或孔，并且晶片甚至可以在其横向区域的主要部分中没有材料。虽然在许多情境下，将晶片理解成主要地由半导体材料制成，但在本专利申请中，这明确地并不是限制。因此，晶片可主要地由例如半导体材料、聚合材料、包括金属和聚合物或聚合物和玻璃材料的复合材料制成。特别地，结合提出的发明，诸如热或UV可固化聚合物之类的可硬化材料是令人感兴趣的晶片材料。

“横向”：参考“晶片”

“垂直”：参考“晶片”

“光”：最一般地电磁辐射；更特别地电磁波谱的红外、可见或紫外部分的电磁辐射。

背景技术

根据制造光电子模块的已知方式，相对于单个无源有源光学部件布置并对准单个已封装有源光学部件，并且该部件相对于彼此被固定。

US 5912872公开了一种集成光学装置，其包括具有光源和与之邻近地安装的检测器的光学透明衬底。衬底包括在从光源到远程目标的传输路径中光学元件。

光学元件将光分开成多于一个束。检测器接收被目标反射的束。创建多于一个束、将多于一个束指引到目标上并将多于一个射束从目标指引到检测器所需的所有光学元件是在衬底和/或被结合到衬底的任何结构上。公开了在晶片级上制造集成光学装置的方式。

发明内容

本发明的一个目的是创建一种制造光电子模块的替换方式。更特别地，将提供一种制造光电子模块的特别快速的方式和/或制造光电子模块的特别简单的方式。另外，将提供相应的光电子模块、包括此类光电子模块的电子设备和包括大量此类光电子模块的器械。

本发明的另一目的是提供一种具有特别良好的可制造性的光电子模块和对应的制造方法。

本发明的另一目的是提供可在特别低数目的制造步骤中制造的光电子模块和对应的制造方法。

本发明的另一目的是提供一种制造光电子模块的方式，其是特别稳定的制造过程。

本发明的另一目的是提供一种特别好地适合于批量生产的用于制造光电子模块的方法。

本发明的另一目的是提供一种用于制造光电子模块的方法，其涉及到改善的处理，特别是简化的处理。

本发明的另一目的是提供一种具有特别准确的对准的光电子模块和对应的制造方法。

本发明的另一目的是提供一种尺寸特别小的光电子模块。

本发明的另一目的是提供一种光电子模块，其被良好地保护防止从模块出来的非期望光发射和/或防止光到模块中的非期望进入。

本发明的另一目的是提供包括至少一个光电子模块的特别小的电子设备。

另外的目的从以下的描述和实施例中显现。

这些目的中的至少一个至少部分地由根据专利权利要求的装置和方法实现。

发明的一般方面

在本发明的一般方面中，所述方法是一种用于制造设备的方法，该设备包括至少一个光电子模块，所述方法包括如下步骤：c）创建包括称为衬底晶片的第一晶片和称为光学晶片的第二晶片的晶片堆；其中，大量的有源光学部件被安装在所述衬底晶片上，并且所述光学晶片包括大量的无源光学部件，并且其中，所述光电子模块中的每一个包括所述有源光学部件中的至少一个和所述无源光学部件中的至少一个。

此类晶片级制造仅要求数目非常少的制造步骤。并且另外，可实现的对准准确度（特别是对于横向对准）是非常高的。而且，可实现的过程稳定性是高的。这种方法非常好地适合于批量生产。