[发明专利]具有光发射器和光接收器的光电模块

说明书

一种装置，包括光电模块，该光电模块包括被安装在PCB基板上的光发射管芯和光接收器管芯。该光电模块还包括光发射管芯上的光学元件和光接收器管芯上的光学元件，光学元件由第一环氧树脂组成。第二环氧树脂横向地围绕光发射管芯、光接收器管芯和光学元件的相应侧表面并与之接触，其中第二环氧树脂在光发射管芯与光接收器管芯之间提供光学屏障。还描述了制造这些模块的方法。

技术领域

本发明涉及包括光发射器和光接收器的光电模块。

背景技术

各种消费者电子产品和其他主机设备包括具有集成了光感测设备或光发射设备的紧凑型光电模块。在一些情况下，在主机设备中，空间非常宝贵。因此，期望使模块尽可能小且紧凑。进一步地，对于包括光发射和光探测组件两者的模块，在这些组件之间提供光学隔离可能是重要的。

发明内容

本发明描述包括光发射器和光接收器的光电模块以及制造这些模块的方法。

在一个方面中，例如，本发明描述了一种方法，其包括：将光学元件复制到可操作为发射具有波长的光的多个光发射管芯的相应表面上以及复制到可操作为探测具有该波长的光的多个光接收器管芯的相应表面上。这些光学元件由第一环氧树脂组成，且光发射管芯和光接收器管芯被安装在由双面胶带附接到支撑玻璃的PCB晶圆上。该方法还包括使用真空注射成型技术注射第二环氧树脂。第二环氧树脂对于具有该波长的光实质上是不透明的，并且第二环氧树脂被注射使得其横向地围绕多个光发射管芯中的每一个、多个光接收器管芯中的每一个以及多个光元件中的每一个的相应侧表面并与之接触。该方法包括：在将光发射管芯和光接收器管芯的双工对彼此分离的区域中的第二环氧树脂中形成相应沟渠，其中每个双工对包括光发射管芯中的一个和光接收器管芯中的一个，并且其中这些沟渠部分延伸到PCB晶圆中。该方法还包括：从PCB晶圆卸离双面胶带和支撑玻璃；在这些沟渠的位置处分离PCB晶圆以形成单一化模块；以及在单一化模块中的一个或多个单一化模块的至少暴露表面上方施加IR涂层。这些单一化模块中的每一个包括光发射管芯中的至少一个和光接收器管芯中的至少一个。

一些实施方式包括以下特征中的一个或多个。例如，在一些实例中，在复制光学元件和注射第二环氧树脂材料之前，将PCB晶圆的第一侧附接到第一胶带，第一侧与其上安装有光发射管芯和光接收器管芯的PCB晶圆的第二侧相对。该方法可以包括：使用真空卡盘保持PCB晶圆，其中真空卡盘与PCB晶圆的第二侧接触；随后从PCB晶圆移除第一胶带；随后使PCB晶圆的第一侧与附接到支撑玻璃的双面胶带接触；以及随后从真空卡盘释放PCB晶圆。

在一些实施方式中，复制光学元件包括：将第一环氧树脂选择性地分配到弹性体层的结构化区域上；以及随后将第一环氧树脂按压到光发射管芯和光接收器管芯上。在一些情况下，光学元件是栅格阵列光学元件。

该方法还可以包括形成延伸穿过第二环氧树脂且穿过PCB晶圆的额外沟渠，其中在从PCB晶圆卸离双面胶带和支撑玻璃之前形成这些额外沟渠。在一些情况下，第二环氧树脂是黑色环氧树脂。在一些情况下，双面胶带是可热释放双面胶带。该方法还可以包括在第二环氧树脂中形成这些沟渠之后，在第二环氧树脂的外表面处附接载体；以及施加热以从PCB晶圆移除双面胶带和支撑玻璃。

在一些情况下，该方法包括：将单一化模块附接到耐热胶带；随后将IR涂层施加到单一化模块的暴露表面；以及从耐热胶带移除单一化模块。施加IR涂层可以包括(例如)喷涂IR涂层。在一些情况下，IR涂层被施加到单一化模块的顶表面和侧表面。IR涂层可以用作滤光器以仅允许电磁光谱的IR部分中的辐射通过。

本发明还描述了一种装置，其包括光电模块，该光电模块包括安装在PCB基板上的光发射管芯和光接收器管芯。光电模块还包括光发射管芯上的光学元件和光接收器管芯上的光学元件，这些光学元件由第一环氧树脂组成。第二环氧树脂在横向地围绕光发射管芯、光接收器管芯和这些光学元件的相应侧表面并与之接触，其中第二环氧树脂在光发射管芯与光接收器管芯之间提供光学屏障。