半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法與流程

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本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，且更特定來說，涉及具有玻璃襯底的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)：

光學(xué)感應(yīng)器裝置廣泛地用于健康狀況監(jiān)視器以確定由于非侵襲性性質(zhì)產(chǎn)生的個人生理特性。舉例來說，具有光學(xué)感應(yīng)器裝置的健康狀況監(jiān)視器(例如，血氧計)為用于監(jiān)視人的血液紅血球氧飽和度的非侵襲性設(shè)備?？蓪⒐鈱W(xué)感應(yīng)器裝置置放于人身體的皮膚較薄部分(通常為指尖或耳垂)上，或跨越嬰兒的腳置放。舉例來說，光學(xué)感應(yīng)器裝置將兩種或多于兩種波長的光傳遞通過身體部位而到光電檢測器。測量在每一波長下改變的吸光度，從而允許健康狀況監(jiān)視器確定脈動血液的吸光度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在實施例中，一種光學(xué)裝置包含襯底、光發(fā)射器、光檢測器、導(dǎo)電結(jié)構(gòu)及不透明材料。將所述光發(fā)射器、所述光檢測器及所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)安置于所述襯底的表面上且電連接到所述襯底的所述表面上的線路。所述光發(fā)射器包含面向所述襯底的發(fā)射區(qū)域。所述光檢測器包含面向所述襯底的接收區(qū)域。所述光發(fā)射器發(fā)射特定波長范圍的光，且所述襯底傳遞由所述光發(fā)射器發(fā)射的光。將所述不透明材料安置于所述襯底上，以吸收或衰減所述特定波長范圍的光。

在實施例中，一種光學(xué)裝置包含襯底、光發(fā)射器、光接收器、導(dǎo)電結(jié)構(gòu)及不透明材料。所述光發(fā)射器包含面向所述襯底的表面的發(fā)射區(qū)域，且所述光發(fā)射器發(fā)射特定波長范圍的光。所述光接收器包含面向所述襯底的所述表面的接收區(qū)域，且所述光接收器接收從物件反射且傳遞通過所述襯底的光。將所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)安置于所述襯底上且電連接到所述襯底。將所述不透明材料安置于位于所述光發(fā)射器與所述光接收器之間的所述襯底上。

在實施例中，一種制造光學(xué)裝置的方法包含：提供襯底；將光發(fā)射器安置于所述襯底的表面上；將光接收器安置于所述襯底的所述表面上；及將不透明材料安置于位于所述光發(fā)射器與所述光接收器之間的所述襯底上。所述襯底包含安置于所述襯底上且電連接到所述襯底的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。所述光發(fā)射器包含發(fā)射區(qū)域，且所述光發(fā)射器經(jīng)安置以使得所述發(fā)射區(qū)域面向所述襯底的所述表面。所述光接收器包含接收區(qū)域，且所述光接收器經(jīng)安置以使得所述接收區(qū)域面向所述襯底的所述表面。

附圖說明

圖1說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。

圖2說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。

圖3說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。

圖4說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。

圖5說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。

圖6a、6b、6c、6d、6e及6f說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的制造方法。

圖7a、7b、7c及7d說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的制造方法。

圖8a、8b、8c及8d說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的制造方法。

圖9a及9b說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的制造方法。

圖10a、10b及10c說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的制造方法。

圖11a、11b、11c、11d、11e及11f說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的制造方法。

貫穿圖式及【具體實施方式】使用共同參考標(biāo)號來指示相同或相似組件。結(jié)合隨附圖式，從以下【具體實施方式】，本發(fā)明將更顯而易見。

具體實施方式

圖1說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。

參看圖1，半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)1包含襯底10、線路11、介電層12、導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131及132、光發(fā)射器14、光檢測器15(例如，光電檢測器)、封裝體16以及焊球171及172。

在一或多個實施例中，介電層12以及導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131及132包含于預(yù)成型襯底中。在一或多個另外實施例中，此預(yù)成型襯底包含內(nèi)埋線路及通孔，例如內(nèi)埋于介電層12及/或封裝體16中(例如，線路11及/或未展示的線路及通孔)。在一或多個實施例中，介電層12為多個預(yù)浸材堆迭而成。在其它實施例中，介電層12為另一合適的材料。

襯底10包含對在經(jīng)選定特定的波長范圍內(nèi)的光透明的材料。襯底10的材料可對可見光透明，例如，可見光的透射率為至少約70％、至少約80％或至少約90％或高于90％。此透明材料的一個實例為玻璃。在一或多個實施例中，襯底10的材料阻擋在一或多個經(jīng)選定波長范圍內(nèi)的光或其它輻射。

將線路11安置于襯底10上。線路11包含例如銅(cu)、金(au)、銀(ag)、鋁(al)、鈦(ti)、其組合或另一合適金屬或組合的導(dǎo)電材料。在一或多個實施例中，線路11包含氧化銦錫(indiumtinoxide,ito)。線路11可包含連接墊或其它導(dǎo)電連接件?？蓪⑿纬捎谝r底10上的線路11并入于重布線路層(redistributionlayer,rdl)中。

將介電層12安置于襯底10上。介電層12包含部分121、部分122及部分123。在一或多個實施例中，介電層12為電絕緣體。在一或多個實施例中，介電層12呈現(xiàn)高機(jī)械強(qiáng)度值，例如高強(qiáng)度對重量的比率。在一或多個實施例中，介電層12呈現(xiàn)極低(接近于零)吸水率。在一或多個實施例中，介電層12包含呈現(xiàn)高溫循環(huán)耐久性的材料。在一或多個實施例中，介電層12為具有高機(jī)械強(qiáng)度、極低吸水率及高溫循環(huán)耐久性的電絕緣體。可用于介電層12中的材料的實例包含苯并環(huán)丁烯(benzocyclobutene,bcb)、聚酰亞胺、干膜及玻璃增強(qiáng)型環(huán)氧樹脂(例如，fr-4)。

將光發(fā)射器14安置于襯底10上。光發(fā)射器14包含面向襯底10的發(fā)光區(qū)域。光發(fā)射器14包含接合墊141。將光發(fā)射器14安置于在介電層12的部分121與介電層12的部分123之間界定的空間中。經(jīng)由接合墊141及焊料凸塊142而將光發(fā)射器14附接到及電連接到線路11中的相應(yīng)線路。接合墊141包含例如cu、au、ag、al、其組合或另一合適金屬或組合的導(dǎo)電材料。在一或多個實施例中，光發(fā)射器14為發(fā)光二極管(led)或多個led。在其它實施例中，光發(fā)射器14為另一照明裝置。在圖1中，光發(fā)射器14被說明為倒裝芯片，但在另一實施例中可為另一類型。光發(fā)射器14可為單一芯片或多個芯片。在一或多個實施例中，光發(fā)射器14包含兩個或大于兩個芯片，其各自發(fā)射不同波長的光，例如在可見光范圍、紅外線范圍或其它范圍中。

將光檢測器15安置于襯底10上。光檢測器15包含面向襯底10的光接收區(qū)域。將光檢測器15安置于在介電層12的部分122與介電層12的部分123之間界定的空間中。光檢測器15包含接合墊151。經(jīng)由接合墊151及焊料凸塊152而將光檢測器15附接到及電連接到線路11中的諸線路。在圖1中，光檢測器15被說明為倒裝芯片，但在另一實施例中可為另一類型。

光發(fā)射器14與光檢測器15是由介電層12的部分123分隔。介電層12的部分123為阻擋從光發(fā)射器14發(fā)射的光直接地到達(dá)光檢測器15的光阻擋結(jié)構(gòu)。應(yīng)注意，在橫截面視圖中識別部分121、122及123；在俯視圖(未展示)中，部分121與部分123一起可全面包圍光發(fā)射器14，且部分122與部分123一起可全面包圍光檢測器15。舉例來說，部分123可提供位于光發(fā)射器14與光檢測器15之間的分隔物。在此等實施例中，部分121可在其兩個末端處耦合到部分123或與部分123一體成型以形成圍繞光發(fā)射器14的擋墻。相似地，部分122可在其兩個末端處耦合到部分123或與部分123一體成型以形成圍繞光檢測器15的擋墻。

封裝體16包含封裝體部分161及封裝體部分162。在一或多個實施例中，封裝體部分161與封裝體部分162包含相同的材料；然而，在其它實施例中，封裝體部分161與封裝體部分162包含不同的材料。舉例來說，封裝體16(例如，封裝體部分161及封裝體部分162中的一者或兩者)可包含環(huán)氧樹脂或包含硬化劑(例如，填充劑)的環(huán)氧樹脂。在一或多個實施例中，封裝體16可另外或替代地包含黏著劑或包含填充劑的黏著劑。當(dāng)封裝體16中包含填充劑時，可預(yù)先選擇填充劑的大小。

將封裝體部分161安置于在介電層12的部分121與介電層12的部分123之間界定的空間中。封裝體部分161封裝光發(fā)射器14及線路11的部分。然而，位于光發(fā)射器14與襯底10之間的空間143并未填充有封裝體16(即，并未填充有封裝體部分161)，以使得來自光發(fā)射器14的光在到達(dá)襯底10之前并未受到抑制。在一或多個實施例中，封裝體部分161包含用以吸收或衰減從光發(fā)射器14發(fā)射的光的碳黑或染料或其它不透明材料，例如可見光的透射率(或由光發(fā)射器14發(fā)射的波長的其它范圍)不超過約40％、不超過約30％或不超過約20％。

將封裝體部分162安置于在介電層12的部分122與介電層12的部分123之間界定的空間中。封裝體部分162封裝光檢測器15及線路11的部分。然而，位于光檢測器15與襯底10之間的空間153并未填充有封裝體16(即，并未填充有封裝體部分162)，以使得通過襯底10的光可到達(dá)光檢測器15而不受抑制。在一或多個實施例中，封裝體部分162包含用以吸收或衰減從光發(fā)射器14發(fā)射的光的碳黑或染料或其它不透明材料，例如可見光的透射率(或由光發(fā)射器14發(fā)射的波長的其它范圍)不超過約40％、不超過約30％或不超過約20％。

在封裝體部分161或封裝體部分162中的一者或兩者包含碳黑或染料(或另外為或包含吸收或衰減光的材料)的一或多個實施例中，省略介電層12的部分123。

將導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131安置于相應(yīng)線路11上且電連接到相應(yīng)線路11。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131是由介電層12的部分121側(cè)向地包圍。將導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131安置于相應(yīng)線路11與焊球171之間，以使得焊球171經(jīng)由導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131而電連接到相應(yīng)線路11。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131可為導(dǎo)電柱或支柱，且可包含(例如)cu或另一合適金屬或組合。

將導(dǎo)電結(jié)構(gòu)132安置于相應(yīng)線路11上且電連接到相應(yīng)線路11。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)132是由介電層12的部分122側(cè)向地包圍。將導(dǎo)電結(jié)構(gòu)132安置于相應(yīng)線路11與焊球172之間，以使得焊球172經(jīng)由導(dǎo)電結(jié)構(gòu)132而電連接到相應(yīng)線路11。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)132可為導(dǎo)電柱或支柱，且可包含(例如)cu或另一合適金屬或組合。

導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131及132中的一者或兩者可包含同心結(jié)構(gòu)，例如由外部導(dǎo)電或非導(dǎo)電殼層包圍的內(nèi)部穿孔。

在描述半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)1之后，為了更好地理解，提供其用途的實例。在血氧計的實例中，從光發(fā)射器14發(fā)射的光傳遞通過襯底10而到物件(例如，手腕、指尖或其它身體部位)，光從物件反射、傳遞通過襯底10且由光檢測器15接收到。血氧計僅為一個實例，且半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)1(及本發(fā)明的其它實施例)的其它用途大量存在。

圖2說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)2。

參看圖2，半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)2相似于如參考圖1所說明及所描述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)1，其例外之處在于省略了焊料凸塊142及152，且接合墊141及151直接地接合到線路11。

圖3說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)3。

參看圖3，半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)3相似于如參考圖1所說明及所描述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)1，其例外之處在于省略了介電層12。封裝體16封裝襯底10、線路11、光發(fā)射器14、光檢測器15以及導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131及132。

圖4說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)4。

參看圖4，半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)4相似于如參考圖3所說明及所描述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)3，其例外之處在于導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131及132分別由導(dǎo)電線路133及134替代，導(dǎo)電線路133及134安置于封裝體16的側(cè)擋墻表面上。導(dǎo)電線路133及134將相應(yīng)焊球171及172電連接到線路11中的諸線路。

圖5說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)5。

參看圖5，半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)5包含襯底10、線路11、介電層12、導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131及132、光發(fā)射器14、光檢測器15、焊球171及172、光阻擋層181及182、隔離體191及192以及蓋體20。

半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)5的襯底10、線路11、介電層12、導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131及132、光發(fā)射器14、光檢測器15以及焊球171及172相似于如參考圖1所說明及所描述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)1的相應(yīng)襯底10、線路11、介電層12、導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131及132、光發(fā)射器14、光檢測器15以及焊球171及172，且并不關(guān)于圖5進(jìn)一步描述。

將光阻擋層181安置于在介電層12的部分121與部分123之間界定的空間內(nèi)，光阻擋層181在介電層12的部分121及部分123的內(nèi)部側(cè)擋墻上。將光阻擋層182安置于在介電層12的部分122與部分123之間界定的空間內(nèi)，光阻擋層182在介電層12的部分122及部分123的內(nèi)部側(cè)擋墻上。在一或多個實施例中，光阻擋層181的材料不同于光阻擋層182的材料；在其它實施例中，光阻擋層181與182包含相同的材料。舉例來說，光阻擋層181及182中的一者或兩者可包含cu、al、另一金屬、組合、非金屬或其組合。在一或多個實施例中，光阻擋層181及182中的一者或兩者展現(xiàn)良好的光吸收特性。在一或多個實施例中，光阻擋層181及182中的一者或兩者具有刻意不均勻或相對粗糙的表面以吸收光。在一或多個實施例中，光阻擋層181及182中的一者或兩者經(jīng)處理而具有黑色氧化物以吸收或衰減光。

將隔離體191安置于線路11上以將光阻擋層181與線路11隔離或分隔。在一或多個實施例中，跨越襯底10的部分安置隔離體191以在光阻擋層181與多個線路11之間提供隔離，光阻擋層181將以其它方式與線路11進(jìn)行接觸。在一或多個實施例中，將多個隔離體191中的每一者安置于相應(yīng)線路11上。將隔離體192安置于線路11上以將光阻擋層182與線路11隔離或分隔。在一或多個實施例中，跨越襯底10的部分安置隔離體192以在光阻擋層182與多個線路11之間提供隔離，光阻擋層182將以其它方式與線路11進(jìn)行接觸。在一或多個實施例中，將多個隔離體192中的每一者安置于相應(yīng)線路11上。隔離體191及192可各自為絕緣層或鈍化層。舉例來說，隔離體191及192可包含聚酰亞胺、bcb、干膜或另一合適材料。

將蓋體20安置于介電層12上，且蓋體20覆蓋光阻擋層181及182以及介電層12的部分。蓋體20保護(hù)光發(fā)射器14及光檢測器15免受損害(例如可能由顆?；蛞后w造成的損害)。舉例來說，蓋體20可包含芳香族聚合物(例如，液晶聚合物(lcp))或另一不透明材料。在一或多個實施例中，蓋體20包含用以吸收來自光發(fā)射器14的光的碳黑或染料。蓋體20可涂布有金屬層(未展示)，金屬層面朝光發(fā)射器14以反射來自光發(fā)射器14的光。

圖6a到6f說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的制造方法。

參看圖6a，提供透明襯底10。襯底10包含在襯底10的頂面上的線路11的層、介電層12以及導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131及132。介電層12可通過(例如)晶片級半導(dǎo)體制造技術(shù)形成。介電層12包含部分121、部分122及部分123。介電層12的部分121與介電層12的部分123界定空間a。介電層12的部分122與介電層12的部分123界定空間b。應(yīng)理解，空間a及b為三維空間(其以橫截面的形式展示)。

應(yīng)注意，在圖6a到6f中，通過數(shù)字識別一個組件分組。還展示另一大體上相同的組件分組，其指示可在一個襯底10上一起制造多個半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，且接著將其分成單個的單元(例如，圖6f)。

線路11的層可通過(例如)噴射或電鍍技術(shù)形成。

在一或多個實施例中，介電層12包含導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131及132，且介電層12(具有導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131及132)附接到襯底10以使得導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131及132安置于線路11中的相應(yīng)線路上且電連接到線路11中的相應(yīng)線路。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131是由介電層12的部分121側(cè)向地包圍。

導(dǎo)電結(jié)構(gòu)132是由介電層12的部分122側(cè)向地包圍。

介電層12可包含由預(yù)浸材堆迭而成的多層結(jié)構(gòu)。形成于襯底10上的線路11可包含于重布線路層(rdl)中。

參看圖6b，焊料凸塊142及152是通過(例如)噴射或電鍍技術(shù)而形成于線路11中的相應(yīng)線路上。在一或多個實施例中，用銅柱替換焊料凸塊142或焊料凸塊152。參看圖6c，將光發(fā)射器14安置于空間a中的焊料凸塊142上，且將光檢測器15安置于空間b中的焊料凸塊152上。光發(fā)射器14包含面向襯底10的發(fā)光區(qū)域。光檢測器15包含面向襯底10的光接收區(qū)域。光發(fā)射器14包含接合墊141，且光檢測器15包含接合墊151。接著執(zhí)行回焊操作以將光發(fā)射器14及光檢測器15接合到相應(yīng)線路11。在一或多個實施例中，焊料凸塊142及152的最大寬度或直徑為約20到50微米(μm)。在一或多個實施例中，省略焊料凸塊142或焊料凸塊152；在此等實施例中，接合墊141及接合墊151直接地接合到相應(yīng)線路11(參見(例如)圖7a)。

參看圖6d，例如通過點膠技術(shù)，將封裝材料填充到空間a及空間b中的一者或兩者中以形成封裝體16(例如，空間a中的封裝體部分161及空間b中的封裝體部分162)。在一或多個實施例中，封裝材料為具有高黏度及高溫循環(huán)耐久性的黑色黏著劑或包含所述黑色黏著劑；在其它實施例中，封裝材料可為不同的材料或可包含不同的材料。舉例來說，封裝材料可為具有硬化劑(例如，填充劑)的環(huán)氧樹脂。當(dāng)使用不透明材料時，不透明材料可吸收或衰減來自光發(fā)射器14的光。在空間a及b兩者都被填充的一或多個實施例中，所述空間可填充有相同材料或填充有不同材料。

封裝體部分161封裝光發(fā)射器14及線路11的部分。焊料凸塊142阻擋封裝材料在光發(fā)射器14下方流動，以使得光發(fā)射器14、線路11及封裝體部分161界定襯底10與光發(fā)射器14之間的空間143。

封裝體部分162封裝光檢測器15及線路11的部分。焊料凸塊152阻擋封裝材料在光檢測器15下方流動，以使得光檢測器15、線路11及封裝體部分162界定襯底10與光檢測器15之間的空間153。

參看圖6e，通過(例如)印刷、電鍍或植球技術(shù)而將焊錫膏或焊球(其將形成焊球171及172)安置于介電層12的部分121及介電層12的部分122上。分別將部分121及部分122上的焊錫膏電連接到導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131及132。

參看圖6f，執(zhí)行回焊操作以由焊錫膏形成焊球171及172。接著執(zhí)行單?；蚯懈畈僮饕孕纬扇鐖D1中所展示的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)1的多個部分。

圖7a到7d說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的制造方法。圖7a遵循圖6a中所說明的制造階段。圖7a到7d相似于圖6c到6f，其例外之處在于省略了焊料凸塊142及152。

參看圖7a，將光發(fā)射器14安置于空間a中的線路11上，且將光檢測器15安置于空間b中的線路11上。光發(fā)射器14包含面向襯底10的發(fā)光區(qū)域。光檢測器15包含面向襯底10的光接收區(qū)域。接著執(zhí)行金屬到金屬接合技術(shù)以直接地將接合墊141及151接合到線路11。

參看圖7b，將封裝材料填充到空間a及b中的一者或兩者中，從而形成包含空間a中的封裝體部分161及空間b中的封裝體部分162的封裝體16。關(guān)于圖6d描述封裝材料、封裝體部分161及封裝體部分162。因為省略了焊料凸塊142(與圖6a到6f相比)，所以光發(fā)射器14、線路11及封裝體部分161界定襯底10與光發(fā)射器14之間的空間143。因為省略了焊料凸塊152(與圖6a到6f相比)，光檢測器15、線路11及封裝體部分162界定襯底10與光檢測器15之間的空間153。

參看圖7c，通過(例如)印刷、電鍍或植球技術(shù)而將焊錫膏或焊球(其將形成焊球171及172)安置于介電層12的部分121及介電層12的部分122上。分別將部分121及部分122上的焊錫膏電連接到導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131及132。

參看圖7d，執(zhí)行回焊操作以由焊錫膏形成焊球171及172。接著執(zhí)行單?；蚯懈畈僮饕孕纬扇鐖D2中所展示的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)2的多個部分。

圖8a到8d說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的制造方法。

參看圖8a，提供透明襯底10。襯底10包含在襯底10的頂面上的線路11的層。通過焊料凸塊142而將光發(fā)射器14附接到線路11，且通過焊料凸塊152而將光檢測器15附接到線路11。光發(fā)射器14包含面向襯底10的發(fā)光區(qū)域。光檢測器15包含面向襯底10的光接收區(qū)域。應(yīng)注意，在圖8a到8d中，通過數(shù)字識別一個組件分組。還展示另一大體上相同的組件分組，其指示可在一個襯底10上一起制造多個半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，且接著將其分成單個的單元(例如，圖8d)。

參看圖8b，封裝體16經(jīng)形成以封裝襯底10、線路11、光發(fā)射器14及光檢測器15?？赏ㄟ^(例如)包覆模制(overmold)技術(shù)或其它技術(shù)而形成封裝體16。舉例來說，封裝體16可包含具有硬化劑(例如，填充劑)的環(huán)氧樹脂。光發(fā)射器14、線路11及封裝體16界定襯底10與光發(fā)射器14之間的空間143，且光檢測器15、線路11及封裝體16界定襯底10與光檢測器15之間的空間153。

參看圖8c，數(shù)個開口(圖8c中未展示)形成于封裝體16中以容納柱或支柱的形成物。舉例來說，通過光刻技術(shù)或鉆孔技術(shù)(例如，機(jī)械式鉆孔或激光鉆孔)而形成開口。所述開口曝光線路11的部分。所述開口填充有例如cu、另一金屬、組合或另一合適導(dǎo)電材料的導(dǎo)電材料?？赏ㄟ^電鍍技術(shù)或其它技術(shù)填充開口以將導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131及132形成于線路11上。將導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131及132電連接到線路11。

參看圖8d，將焊球171及172形成于封裝體16上且電連接到導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131及132。接著執(zhí)行單?；蚯懈畈僮饕孕纬扇鐖D3中所展示的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)3的多個部分。

圖9a及9b說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的制造方法。

參看圖9a，提供透明襯底10，其包含在襯底10的頂面上的線路層11的層。將數(shù)個光發(fā)射器14及數(shù)個光檢測器15附接到線路11中的相應(yīng)線路，且光發(fā)射器14及光檢測器15經(jīng)安置以使得光發(fā)射器14與光檢測器15成對地定位。光發(fā)射器14各自包含面向襯底10的發(fā)光區(qū)域。光檢測器各自包含面向襯底10的光接收區(qū)域。封裝體16經(jīng)形成以封裝光發(fā)射器14及光檢測器15。可通過(例如)選擇性模制技術(shù)或其它技術(shù)而形成封裝體16。封裝體16包含封裝光發(fā)射器14的封裝體部分161及封裝光檢測器15的封裝體部分162。封裝體16界定位于光發(fā)射器14與光檢測器15之間及位于光發(fā)射器14及光檢測器15的對之間的數(shù)個接收空間。

應(yīng)注意，在圖9a到9b中，通過數(shù)字識別一個組件分組。還展示另一大體上相同的組件分組，其指示可在一個襯底10上一起制造多個半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，且接著將其分成單個的單元。

參看圖9b，將介電層12(其包含部分121、部分122及部分123)裝配到封裝體16的接收空間中。部分121、122及123的型樣匹配于封裝體16的接收空間。介電層12的每一部分121包含導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131(例如，柱或支柱)，且部分121側(cè)向地包圍導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131。介電層12的每一部分122包含導(dǎo)電結(jié)構(gòu)132(例如，柱或支柱)，且部分122側(cè)向地包圍導(dǎo)電結(jié)構(gòu)132。接著執(zhí)行單粒化或切割操作(未展示)以形成如圖2中所展示的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)2。

圖10a到10c說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的制造方法。

參看圖10a，提供透明襯底10。襯底10包含在襯底10的頂面上的線路層11的層，且數(shù)個光發(fā)射器14及數(shù)個光檢測器15附接到線路11中的相應(yīng)線路。光發(fā)射器14及光檢測器15經(jīng)安置以使得光發(fā)射器14與光檢測器15成對地定位。光發(fā)射器14各自包含面向襯底10的發(fā)光區(qū)域。光檢測器各自包含面向襯底10的光接收區(qū)域。襯底10進(jìn)一步包含封裝光發(fā)射器14及光檢測器15的封裝體16。封裝體16時通過包覆模制或其它技術(shù)形成以封裝光發(fā)射器14、光檢測器15及襯底10。

應(yīng)注意，在圖10a到10c中，通過數(shù)字識別一個組件分組。還展示另一大體上相同的組件分組，其指示可在一個襯底10上一起制造多個半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，且接著將其分成單個的單元(例如，圖10c)。

參看圖10b，移除封裝體16的部分(例如，通過切割工具)以形成從封裝體16的頂面延伸到襯底10的頂面的數(shù)個溝槽(其中形成導(dǎo)電線路)。將導(dǎo)電材料填充到溝槽中(例如，通過電鍍技術(shù))以形成導(dǎo)電線路133及134，導(dǎo)電線路133及134在溝槽內(nèi)且延伸到封裝體16的頂面上。導(dǎo)電線路133及134中的每一者在相應(yīng)溝槽內(nèi)從襯底10的頂面延伸到線路11中的相應(yīng)線路。

參看圖10c，將焊球171及172形成于封裝體16上且電連接到導(dǎo)電線路133及134。接著執(zhí)行單?；蚯懈畈僮?未展示)以形成如圖4中所展示的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)4。

圖11a到11f說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的制造方法。

參看圖11a，將線路11的層提供于透明襯底10的頂面上。將介電層12、導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131及132、光阻擋層181及182以及隔離體191及192形成于線路11上。介電層12包含部分121、部分122及部分123。

應(yīng)注意，在圖11a到11f中，通過數(shù)字識別一個組件分組。還展示另一大體上相同的組件分組，其指示可在一個襯底10上一起制造多個半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，且接著將其分成單個的單元(例如，圖11f)。

部分121與部分123界定空間a。部分122與部分123界定空間b。應(yīng)理解，空間a及b為三維空間(其以橫截面的形式展示)。另外，如關(guān)于圖1的部分121、122及123所描述，在橫截面視圖中識別圖11a的部分121、122及123；在俯視圖(未展示)中，部分121與部分123一起可全面環(huán)繞光發(fā)射器14，且部分122與部分123一起可全面環(huán)繞光檢測器15。

將光阻擋層181安置于空間a內(nèi)的部分121的側(cè)擋墻上及部分123的側(cè)擋墻上。將光阻擋層182安置于空間b內(nèi)的部分122的側(cè)擋墻上及部分123的側(cè)擋墻上。光阻擋層181及182中的每一者可包含cu、al、另一金屬、組合或另一合適材料。在一或多個實施例中，光阻擋層181及182展現(xiàn)良好的光吸收特性。在一或多個實施例中，光阻擋層181及182中的一者或兩者具有不均勻或相對粗糙的表面以吸收光。

參看圖11c，將光發(fā)射器14安置于空間a中的焊料凸塊142上，且將光檢測器15安置于空間b中的焊料凸塊152上。光發(fā)射器14包含面向襯底10的發(fā)光區(qū)域。光檢測器15包含面向襯底10的光接收區(qū)域。接著執(zhí)行回焊操作以將光發(fā)射器14及光檢測器15接合到相應(yīng)線路11。在一或多個實施例中，焊料凸塊142及152中的每一者具有約20到50μm的最大寬度或直徑。

參看圖11d，將能夠阻擋光的蓋體20附接到介電層12。蓋體20覆蓋空間a及空間b。

參看圖11e，通過(例如)印刷、電鍍或植球技術(shù)而將焊錫膏(其將形成焊球171及172)安置于介電層12的部分121及介電層12的部分122上。分別將部分121及部分122上的焊錫膏電連接到導(dǎo)電結(jié)構(gòu)131及132。

參看圖11f，執(zhí)行回焊操作以由焊錫膏形成焊球171及172。接著執(zhí)行單?；蚯懈畈僮饕孕纬扇鐖D5中所展示的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)5。

如本文中所使用，術(shù)語「大體上地」、「大體上的」、「大約」及「約」用以描述及考慮小變化。當(dāng)與事件或情形結(jié)合使用時，術(shù)語可指事件或情形明確發(fā)生的例子以及其中事件或情形極近似于發(fā)生的例子。舉例來說，當(dāng)結(jié)合數(shù)值使用時，術(shù)語可指小于或等于那個數(shù)值的±10％的變化范圍，例如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％或小于或等于±0.05％。

另外，有時在本文中按范圍格式呈現(xiàn)量、比率及其它數(shù)值。應(yīng)理解，此類范圍格式用于便利及簡潔起見，且應(yīng)靈活地理解為不僅包含明確地指定為范圍限制的數(shù)值，但還包含涵蓋于那個范圍內(nèi)的所有個別數(shù)值或子范圍，如同明確地指定每一數(shù)值及子范圍一般。

盡管已參考本發(fā)明的特定實施例描述及說明本發(fā)明，但此等描述及說明并不限制本發(fā)明。所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員應(yīng)理解，在不脫離如由所附權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明的真實精神及范圍的情況下，可作出各種改變且可取代等效物。說明可不必按比例繪制。歸因于制造程序及容限，本發(fā)明中的藝術(shù)再現(xiàn)與實際設(shè)備之間可存在區(qū)別?？纱嬖诓⑽刺囟ㄕf明的本發(fā)明的其它實施例。應(yīng)將本說明書及圖式視為說明性而非限制性的?？勺鞒鲂薷?，以使特定情形、材料、物質(zhì)組成、方法或程序適應(yīng)于本發(fā)明的目標(biāo)、精神及范圍。所有此等修改意欲在此處所附的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。盡管已參考按特定次序執(zhí)行的特定操作來描述本文中所揭示的方法，但應(yīng)理解，在不脫離本發(fā)明的教示的情況下，可組合、再細(xì)分，或重新定序此等操作以形成等效方法。因此，除非本文中特定地指示，否則操作的次序及分組并非本發(fā)明的限制。

符號說明

1半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)

2半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)

3半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)

4半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)

5半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)

10襯底

11線路/線路層

12介電層

14光發(fā)射器

15光檢測器

16封裝體