包括光学电子组件的电子器件及制造工艺

本申请要求于2019年9月3日提交的法国专利申请第1909670号的优先权权益，在法律允许的最大范围内其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及微电子领域，更具体地，涉及包括电子芯片的电子器件领域，电子芯片包括用于发射和/或接收光的集成光学元件。

背景技术

已知的电子器件包括：载体基底，包括电连接网络；用于发射光的电子芯片和用于接收光的电子芯片，所述芯片被间隔地安装在载体基底的一侧上方；以及封装盖，安装在载体基底的所述侧上并划定出电子芯片分别位于其中的腔，该封装盖包含面向电子芯片的光学元件的孔径，在该孔径中通常设置光的过滤器。

这样的电子器件需要大量的制造和安装操作。

发明内容

根据一个实施例，提出了一种电子器件，所述电子器件包括：至少一个第一电子组件和一个第二电子组件，分别包括具有背侧和前侧的不透明载体基底；电子芯片，其背侧安装在载体基底的前侧，并且包括面向该芯片的前侧的集成的光学元件；二次成型的透明块，封装在载体基底的前侧上方的芯片；以及芯片与载体基底的背侧的背电触点(backelectrical contacts)之间的电连接；以及用于封装和保持电子组件的不透明二次成型的网格，封装和保持网格被构造成使得电子组件的背侧暴露，并且使得电子组件的前侧的位于光学元件前面的至少那些区域暴露。

因此，电子器件形成独立单元，其中网格本身保持和封装电子组件，并且电子组件的载体基底的彼此远离的电触点可用于外部连接。

封装和保持网格可以具有与电子组件的背侧位于相同平面中的背侧。

封装和保持网格可以具有与电子组件中的至少一个的前侧位于相同的平面中的前侧。

封装和保持网格可具有在至少一个电子组件的前侧上方的至少一个边缘，该边缘划定出孔径。

封装和保持网格可包括外围壁和在电子组件之间延伸的中间间隔部。

封装块可以设置有过滤光的过滤材料。

过滤材料可以包括在封装块上方的层。

过滤材料可以包括包含在封装块的材料中的颗粒。

一个电子组件的光学元件可以是光发射器，以及另一个电子组件的光学元件可以是光接收器。

还提供了一种电子组装件，所述组装件包括接纳基底和安装在接纳基底上方的电子器件，接纳基底包括电连接网络。

电子器件处于这样的位置，即使得电子组件的背侧邻近接纳基底，并且使得背电触点连接到接纳基底的电连接网络的电触点。

还提供了一种用于制造电子器件的工艺，所述工艺包括以下步骤：设置至少一个第一电子组件和一个第二电子组件，分别包括具有背侧和前侧的载体基底；电子芯片，电子芯片的背侧安装在载体基底的前侧并包括面向前侧的集成的光学元件；二次成型的透明块，封装在载体基底的前侧上方的芯片；以及芯片和载体基底的背侧的背电触点之间的电连接；将电子组件彼此间隔地安装在临时载体基底的一侧上方的位置，使得电子组件的背侧或相反地前侧与临时载体基底相邻；将电子组件放置在模具的腔中的位置，使得临时载体基底与腔的一个面相邻，并且使得电子组件的前侧至少部分地与腔的另一面相邻，至少在光学元件的区域中，或者相反地使得电子组件的背侧与腔的另一面相邻；向空腔内注入不透明的封装材料，以获得包含电子组件所在空间的封装和保持网格；以及脱模所获得的电子器件。

该工艺可包括以下步骤：将所获得的电子器件单个化，使得封装和保持网格具有外围壁和在电子组件之间延伸的中间壁。

可通过锯切获得单个化。

附图说明

现在将通过实施例的非限制性示例来描述电子器件，这些示例由附图示出，其中：

图1以横截面示出了两个分立的电子组件；

图2至图5示出了图1的电子组件的制造步骤；

图6示出了包括图1的电子组件的电子器件的横截面；

图7至图10示出了图6的电子器件的制造步骤；

图11示出了包括图1的电子组件的另一电子器件的横截面；

图12至图15示出了图11的电子器件的制造步骤；以及

图16示出了包括图6的电子器件的电子组件的横截面。

具体实施方式

参照图1至图4，将首先描述单独的电子组件1和2以及用于制造这些电子组件的批处理。

如图1所示，单独的电子组件1和2包括由不透明材料制成的载体基底3和4，载体基底3和4具有背侧5和6以及前侧7和8，并且包括安装在载体基底3和4的前侧7和8上方的光学电子集成电路(IC)芯片9和10。载体基底由介电材料制成。

为此，芯片9和10的背侧11和12通过粘合层13和14固定在载体基底3和4的前侧7和8的上方。载体基底3和4由例如不透明树脂的不透明材料制成。

芯片9和10包括在它们的前侧17和18的一侧定向的集成的光学元件15和16。

芯片9的光学元件15是光发射器，以及芯片10的光学元件16是光接收器。

单独的电子组件1和2包括电连接19和20，电连接19和20将芯片9和10连接到载体基底3和4的背侧5和6的背电触点19a和20a。

例如，电连接19和20包括电连接通孔，电连接通孔穿过载体基底3和4并且通过导电粘合层13和14、以及通过连接到芯片9和10的前凸块的电线，连接到芯片9和10的背电触点。

电子组件1和2包括二次成型的封装块21和22，封装块21和22由透明的材料(例如环氧树脂)制成，以便使光在载体基底3和4的前侧7和8上方穿过，芯片9和10以及电连接19和20嵌入在封装块21和22中。

封装块21和22具有平行于载体基底3和4的前面23和24以及沿着载体基底4的周边的侧面25和26。因此，电子组件1和2的形状是平行六面体。

可选地，封装块21和22的前面23和24被由过滤光(例如红外线)的材料制成的层27和28覆盖。

根据一个变型实施例，用于制造封装块21和22的材料可以包括起到光的过滤器作用的特定颗粒。

载体基底3和4的背侧5和6形成电子组件1和2的背侧。封装21和22的前面23和24(可选地包括过滤层27和28)，形成电子组件1和2的前侧。

电子组件1和2可以如以下方式制造。

如图2所示，设置了批处理载体(batch carrier))基底29，所述基底具有背侧30和前侧31，并且在多个位置处包括用于前述电连接19和20的通孔或电连接网络。这些位置有利地相邻且为矩形或正方形，并且以行和列布置。

在这些分离的位置处并且以一定距离，芯片9和10通过导电粘合层13和14安装在批处理载体基底29的前侧31的上方，并且电连接19和20如上所述地制成。

接着，如图3所示，将装配有芯片9和10的批处理载体基底29放置在模具33的腔32中的位置，使得批处理载体基底29与腔32的面34相邻，并且使得与面34相对且平行的面35位于芯片9和10上方一定距离处。

接着，如图4所示，将封装材料注入到模具33的腔32中，从而通过二次成型形成批处理封装块36。

在脱模之后，可选地如图5所示，在批处理封装块36的前侧之上产生例如采取膜形式的批处理过滤层37。

然后，沿着行和列，在离芯片9和10一定距离处，通过批处理载体基底29和批处理封装块36，执行完整的切割操作38，例如锯切操作，以便获得如上所述的单个或单独的电子组件1和2。

根据一个变型实施例，一方面可以将芯片9单独安装在一个特定的批处理载体基底上，并且通过执行上述操作，获得单个电子组件1，以及另一方面可以将芯片10单独安装在一个特定的批处理载体基底上，并且通过执行上述操作，获得单个电子组件2。

如图6所示，电子器件101包括二次成型的封装和保持网格102，该网格102包含远距离空间103和104，电子组件1和2(如上文所述)位于远距离空间103和104中，使得电子组件1和2的背侧5和6位于相同的背平面中。

由于电子组件1和2具有相同的厚度，所以前侧23和24位于相同的前平面内。

封装和保持网格102被配置为使得电子组件1和2的背侧5和6以及前侧23和24暴露。

封装和保持网格102具有与电子组件1和2的背侧5和6位于相同平面内的背侧105、并且具有与电子组件1和2的前侧23和24位于相同平面内的前侧106。

封装和保持网格102包围电子组件1和2的外围，因此具有外围壁107和在电子组件1和2之间延伸的中间间隔部108。

封装和保持网格102由不透明材料制成。因此，光不能从空间103和104中的一个直接穿到另一个。更具体地，由发射电子组件1发射的光不能直接到达接收电子组件2。

电子器件101可以如以下方式制造。

如图7所示，在设置了片状或膜状的临时批处理载体109之后，通过将电子组件1和2的前侧23和24放置在临时载体109的上方，将电子组件1和2彼此间隔地安装在该临时载体109的一侧110上。

在批处理制造的制造工艺中，通过粘合保持膜将成对的电子组件1和2分别安装在临时批处理载体109的位置上。这些位置有利地相邻且为矩形或正方形，并且以行和列布置。

接着，如图8所示，将安装在临时批处理载体109上的电子组件1和2放置在模具112的腔111中的位置，使得临时批处理载体109抵靠腔111的面113，并且使得电子组件1和2的背侧5和6抵靠腔111的与面113相对且平行的面114。

根据一个变型实施例，临时批处理载体109也可以通过模具的腔的壁来使用。

接着，如图9所示，将不透明的封装材料注入腔111中剩余的空间中，从而通过二次成型来产生用于封装和保持电子组件1和2的批处理网格115。

为了防止模具溢料(flash)并便于脱模，可以在腔111中贴着面114添加缓冲膜。

在脱模之后，如图10所示，移除临时批处理保持器109，并且沿着分隔前述位置的行和列，穿过批处理网格115，并且间隔远距离空间103和104，执行完整的切割操作116(例如通过锯切)以便获得一个或多个单个电子器件101。

根据一个变型实施例(在图12中等同地示出)，电子组件1和2可以颠倒安装在批处理载体基底109上方，背侧5和6在临时批处理载体109的侧面上。

在这种情况下，抵靠在模具112的腔111的表面上的是前侧23和24。

图11示出了包括二次成型的封装和保持网格202的电子器件201，保持网格202划定出远距离空间203和204，电子组件1和电子组件2(例如如上所述)位于远距离空间203和204中，使得电子组件1和2的背侧5和6位于相同的背平面中。

封装和保持网格202被配置为使得电子组件1和2的背侧5和6被暴露并且使得电子组件1和2的前侧23和24被部分暴露。

封装和保持网格202具有与电子组件1和2的背侧5和6位于相同平面内的背侧205。

封装和保持网格202与上述封装和保持网格102的不同之处在于，它比电子组件1和2厚，并且在于除了在电子组件1和2之间的外周壁207和中间间隔部208之外，还包括在电子组件1和2的前侧23和24上方延伸的前壁209。

前壁209包括孔径210和211，孔径210和211位于芯片9和10的光学元件15和16的前面，以便让光通过。

因此，封装和保持网格202在孔径210和211周围具有位于电子组件1和2上方的前边缘。

电子器件201可以以下方式制造。

如图12所示，在设置了采用片形或膜形的临时批处理载体109之后，通过将电子组件1和2的背侧5和6放置在临时载体109之上，将电子组件1和2彼此间隔地安装在该临时载体214的侧面215上。

在批处理制造工艺中，将成对的电子组件1和2分别安装在临时批处理载体213的位置上。这些位置有利地是相邻的和矩形的，并且以行和列布置。

接着，如图13所示，将安装在临时批处理载体214上的电子组件1和2放置在模具217的腔216中的位置，使得临时批处理载体214与腔216的面218相邻，并且使得电子组件1和2的前侧23和24与腔216的与面218相对且平行的面219相距一定距离。

面219设置有突出的凸起220和221，凸起220和221具有抵靠在电子组件1和2的前侧23和24上的面222和223。

接着，如图14所示，将不透明的封装材料注入腔216中剩余的空间中，从而通过二次成型产生用于封装和保持电子组件1和2的批处理网格224。

在脱模之后，如图15所示，例如通过沿着分隔上述位置的行和列，在距电子组件1和2所在的远距离空间203和204一定距离处，锯切穿过批处理网格224的分支，执行完整的切割操作225。

该切割操作可以直接在临时批处理载体214上执行，或者在移除临时批处理载体214之后在另一载体上执行。

然后，在上述位置中获得一个或多个单个电子器件201。

根据一个变型实施例，只要电子组件1和2中的一个比另一个厚，保持和封装网格可以具有与最厚的电子组件的前侧位于相同平面内的前侧，并且因此具有在最薄的电子组件的前侧上方的前壁，该前壁包括孔径。

图16示出了包括接纳基底302的电子组装件301，接纳基底302包括电连接网络303，例如印刷电路板或集成电路板，并且包括上面参考图6描述的电子器件101，所述器件安装在该接纳基底302上。

电子器件101被放置成使得电子组件1和2的背侧5和6、以及保持和封装网格102的背侧105定位成面向接纳基底302的前侧304，并且使得电子组件1和2的背电触点19a和20a连接到电连接网络303的前凸块305和306。

电子组件301包括能够通过电连接网络303与电子组件1和2交换电信号的电子组件(未示出)。

在电子组件301中，电子器件101可以由电子器件201代替。