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1、10申请公布号CN104122989A43申请公布日20141029CN104122989A21申请号201310542534222申请日2013110561/817,30620130429USG06F3/0120060171申请人敦南科技股份有限公司地址中国台湾新北市72发明人谢明勋74专利代理机构深圳新创友知识产权代理有限公司44223代理人江耀纯54发明名称动作感测装置57摘要本发明公开了一种动作感测装置,用来感测红外线光源,包含有一基板、一光学模块以及一镀膜层;其中的光学模块包含有一第一间隔层,耦接于该基板;一第一玻璃层,形成在该第一间隔层上;一第二间隔层,形成在该第一玻璃层上;一第二。
2、玻璃层,形成在该第二间隔层上;一第三间隔层,形成在该第二玻璃层上;一第一透镜,黏合于该第二玻璃层的一第一面;以及一第二透镜,黏合于该第二玻璃层中相对于该第一面的一第二面;其中的镀膜层,覆盖该光学模块,用来阻隔红外线光源,并且该镀膜层未覆盖该第一透镜。30优先权数据51INTCL权利要求书1页说明书4页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图3页10申请公布号CN104122989ACN104122989A1/1页21一种动作感测装置,用来感测红外线光源,其特征在于,包含有一基板;一光学模块,包含有一第一间隔层,耦接于该基板;一第一玻璃层,形成在该第一。
3、间隔层上;一第二间隔层,形成在该第一玻璃层上;一第二玻璃层,形成在该第二间隔层上;一第三间隔层,形成在该第二玻璃层上;一第一透镜,黏合于该第二玻璃层的一第一面;以及一第二透镜,黏合于该第二玻璃层中相对于该第一面的一第二面;以及一镀膜层,覆盖该光学模块,用来阻隔红外线光源,其中该镀膜层未覆盖该第一透镜。2如权利要求1所述的动作感测装置,其特征在于,该光学模块为一晶圆级透镜。3如权利要求1所述的动作感测装置,其特征在于,该基板包含有一光学感应层,用来感应该红外线光源,以输出相对应的一感测讯号;以及一传输接口层,用来传输该感测讯号。4如权利要求3所述的动作感测装置,其特征在于,该光学感应层包含有一感。
4、测单元,且该感测单元是由一芯片尺寸封装方式设置在该基板上。5如权利要求3所述的动作感测装置,其特征在于,该传输接口层包含有一球栅数组。6如权利要求3所述的动作感测装置,其特征在于,该光学感应层及该传输接口层是以具有硅穿孔技术的晶圆级芯片封装方式进行耦接。权利要求书CN104122989A1/4页3动作感测装置技术领域0001本发明涉及一种动作感测装置,尤其涉及一种利用晶圆级透镜(WAVERLEVELLENS)实现的动作感测装置。背景技术0002随着科技的进步,计算机系统在日常生活中所扮演的角色,已从过去单纯的字处理、程序运算,到今天复杂的影音视讯、电玩娱乐,因而成为现代信息社会中最重要的工具之。
5、一。而担负起接口控制的输入设备的技术,也推陈出新的不断进化。0003许多计算机系统都配备有多元化的功能,因此,必须使用各种感测装置来进行周边环境的侦测,以进行相对应的应用。其中,动作传感器可将用户的动作转换成讯号,提供具有运算能力的电子装置运用,以控制如显示设备上图形光标或指针的移动、搭配图形用户接口在显示设备上选取对象及执行控制的功能等,使得用户可以借此装置与计算机系统进行直接的互动。在此情形下,如何实现动作传感器也就成为业界所努力的目标之一。发明内容0004因此,本发明提供了一种利用晶圆级透镜(WAVERLEVELLENS)实现的动作感测装置。0005本发明揭露一种动作感测装置,用来感测红。
6、外线光源,包含有一基板、一光学模块以及一镀膜层;其中该光学模块包含有一第一间隔层,耦接于该基板;一第一玻璃层,形成在该第一间隔层上;一第二间隔层,形成在该第一玻璃层上;一第二玻璃层,形成在该第二间隔层上;一第三间隔层,形成在该第二玻璃层上;一第一透镜,黏合于该第二玻璃层的一第一面;以及一第二透镜,黏合于该第二玻璃层中相对于该第一面的一第二面;其中该镀膜层,覆盖该光学模块,用来阻隔红外线光源,并且该镀膜层未覆盖该第一透镜。附图说明0006图1为本发明实施例一动作感测装置的示意图。0007图2为本发明实施例一封装流程的示意图。0008图3为本发明实施例另一封装流程的示意图。0009附图标记说明00。
7、1010动作感测装置0011100基板0012102光学模块0013104镀膜层0014106光学感应层0015108传输接口层0016110、112、114间隔层说明书CN104122989A2/4页40017116、118玻璃层0018120、122透镜0019124空间0020126开口002120、30封装流程0022200208、300310步骤具体实施方式0023下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。0024请参考图1,图1为本发明实施例一动作感测装置10的剖面图。动作感测装置10用来感测红外线光源,以侦测外界物体的位移及动作。如图1所示,动作感测装置10包含有一基。
8、板100、一光学模块102以及一镀膜层104。基板100包含有一光学感应层106以及一传输接口层108,用来感测光线,并据以输出相对应的感测讯号。光学模块102包含有间隔层110114、玻璃层116、118以及透镜120、122,用来过滤入射至基板100的光线,以使入射至基板100的光线中仅包含特定波长的光线(如波长位于红外线波长范围的红外光)。举例来说,光学模块102可为用于接收红外光的一晶圆级透镜(WAVERLEVELLENS)。镀膜层104覆盖光学模块102,用来避免额外的红外光入射至基板100。需注意的是,镀膜层104未覆盖光学模块102中的透镜120(即未覆盖光线入射至基板100的路。
9、线),以确保动作感测装置10正常工作。如此一来,此实施例即可利用晶圆级透镜,实现用来感测物体位移及动作的动作感测装置10,从而获取微型体积的动作感测装置10。0025详细来说,基板100中的光学感应层106包含有一感测单元SEN,用来感测经由光学模块100过滤后的光线,并输出相对应的感测讯号。根据不同应用,感测单元SEN设置在基板100上的方式可被合适地更改及变化。举例来说,感测单元SEN可由芯片尺寸封装(CHIPSCALEPACKAGE,CSP)方式、印刷电路板(PRINTEDCIRCUITBOARDS)方式、导线架(LEADFRAME)方式设置在该基板上,但不限于此。在此实施例中,传输接口。
10、层108包含有一球栅数组(BALLGRIDARRAY,BGA)(即实现球栅数组的封装技术)。透过具有硅穿孔(THROUGHSILICONVIA)技术的晶圆级芯片封装(WAFERLEVELCHIPSCALEPACKAGING)方式,光学感应层106产生的感测讯号可通过传输接口层108传送至外部电路,以进行进一步的计算程序。0026接下来,光学模块102是通过间隔层110,与基板100耦接(如黏合)。举例来说,间隔层110可为一黏合胶(GLUE)或是一涂料(PAINT),但不限于此。玻璃层116设置在间隔层110上,其具有保护感测单元SEN的功能。间隔层112设置在玻璃层116与玻璃层118之间,。
11、用来使玻璃层116与玻璃层118之间产生一空间124。举例来说,间隔层112的材质可包含有玻璃。玻璃层118设置在间隔层112的上方,用来作为透镜120、122的基座。间隔层114设置在玻璃层118的上方,且形成一开口126。透镜120设置在开口126中,且透过可通过红外光的透光胶(如硅树脂(SILICONE)、环氧化物(EPOXY)或紫外线硬化胶(UVCURABLEADHESIVE)等)贴合于玻璃层118的一面(如玻璃层118的顶部)。相似地,透镜122设置于空间124中,且透过可通过红外光的透光胶贴合于玻璃层118的另一面(如玻璃层118的底部)。说明书CN104122989A3/4页50。
12、027最后,由于感测单元SEN进行物体感测的运作是通过红外光的侦测来完成,因此感测单元SEN对于周围任何红外光的变化都十分敏感。在此状况下,须使用包含有阻挡红外光的成分的镀膜层104覆盖光学模块102,以阻挡位于特定频率范围的红外光进入,从而避免影响感测单元SEN的感测结果。需注意的是,镀膜层104未覆盖透镜120,以确保红外光入射至感测单元SEN的路径。需注意的是,动作感测装置10可另包含一红外光发射单元(未绘示于图1),其可发射可通过透镜120、122且可被感测单元SEN感应的红外光。如此一来,由镀膜层104吸收额外的红外光,动作感测装置10可通过光学模块102(如晶圆级透镜),接收由红外。
13、光发射单元产生的红外光,并据以实现感测物体的位移及动作的功能。0028值得注意的是,本发明提供一种利用晶圆级透镜实现的动作感测装置,从而由晶圆级制造技术来降低成本并提高生产效率。根据不同应用及设计理念,本领域技术人员应可实施合适的更改及变化。举例来说,感测单元SEN可改为通过接收如紫外光、可见光等不同频率范围的光线,来进行感测物体的运作。需注意的是,当感测单元SEN接收的光线的频率范围改变时,镀膜层104阻挡的光线的频率范围也需被相对应修改,以避免影响感测单元SEN的感测结果。0029在上述实施例中,都以单一动作传感器来描述其架构及封装方式。一般来说,厂商在制作动作传感器的封装体时,是一层一层。
14、地铺设整片封装材料,同时生产多个封装体,再逐一切割为个别的封装体。根据不同应用,上述实施例所揭露的动作感测装置可以用不同的封装方式进行封装。举例来说,基板100及光学模块102可先分别实现在不同的晶圆(WAFER)上。通过晶圆接合(WAFERBONDING),可将位于不同晶圆上的基板100及复数个光学模块102接合。接下来,通过进行封装镀膜(PACKAGECOATING),个别的光学模块102上可分别形成用来阻隔红外光的镀膜层104。最后,在进行封装切割后,即可获取单一的动作感测装置10。0030另一方面,在接合位于不同晶圆上的基板100及复数个光学模块102的步骤中,也可先将位于晶圆上的光学。
15、模块102切割,以获得复数个独立的光学模块102。随后,再将独立的光学模块102与位于晶圆上的基板100接合,并进行后续程序(如镀膜及切割)。由上述步骤,也可获得单一的动作感测装置10。0031关于上述动作感测装置的封装方式可归纳为一封装流程20,如图2所示。封装流程20包含以下步骤0032步骤200开始。0033步骤202进行晶圆接合,以将位于一第一晶圆上的复数个光学模块与位于一第二晶圆上的基板接合。0034步骤204进行封装镀膜,以分别在复数个光学模块上形成吸收红外光的镀膜层。0035步骤206进行封装切割。0036步骤208结束。0037根据封装流程20,位于第一晶圆上的复数个光学模块(。
16、如晶圆级透镜)可与位于第二晶圆上的基板接合。接下来,通过封装镀膜,可在各个光学模块上形成吸收红外光的镀膜层。在进行封装切割后,即可获得单一的动作感测装置。0038关于上述动作感测装置的封装方式可另归纳为一封装流程30,如图3所示。封装流程30包含以下步骤说明书CN104122989A4/4页60039步骤300开始。0040步骤302针对位于一第一晶圆上的复数个光学模块进行封装切割,以获取复数个独立的光学模块。0041步骤304将复数个光学模块与位于一第二晶圆上的基板接合。0042步骤306进行封装镀膜,以分别在复数个光学模块上形成吸收红外光的镀膜层。0043步骤308进行封装切割。0044步。
17、骤310结束。0045根据封装流程30,位于第一晶圆上的复数个光学模块(如晶圆级透镜)会先被切割为各自独立的光学模块,再与位于第二晶圆上的基板接合。接下来,类似于流程20的步骤204、206,在进行封装镀膜及封装切割后,也可获取单一的动作感测装置。0046综上所述,上述实施例利用晶圆级透镜,实现动作感测装置,从而由晶圆级制造技术来降低成本并提高生产效率。此外,根据不同应用,上述实施例所揭露的动作感测装置可由不同的封装方式进行封装。0047以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属于本发明的涵盖范围。说明书CN104122989A1/3页7图1说明书附图CN104122989A2/3页8图2说明书附图CN104122989A3/3页9图3说明书附图CN104122989A。