光学温度传感器芯片封装方法、光学温度传感器芯片及测温设备技术

本申请公开光学温度传感器芯片封装方法、光学温度传感器芯片及测温设备，该方法包括制作光学透镜单元，光学透镜单元包括相互贴合的光学透镜及保护胶层；采用塑封料对基板、红外测温裸片及光学透镜单元塑封成型获得第一光学温度传感器芯片中间产品；对第一光学温度传感器芯片中间产品的远离基板的一侧表面进行研磨获得第二光学温度传感器芯片中间产品，其包括裸露的剩余保护胶层；采用预设溶剂去除剩余保护胶层以裸露光学透镜，获得光学温度传感器芯片；本申请通过预先在光学透镜表面设置保护胶层并在封装的最后将其去除以实现保护该光学温度传感器芯片光学窗口，有效避免填充材料对光学窗口的污染，提高光学温度传感器的良品率。品率。品率。

【技术实现步骤摘要】
光学温度传感器芯片封装方法、光学温度传感器芯片及测温设备


[0001]本申请涉及芯片封装
，尤其涉及光学温度传感器芯片封装方法、光学温度传感器芯片及测温设备。

技术介绍

[0002]光学温度传感器芯片在完成各元件的装配后需要通过塑封的方式最终形成。在红外测温领域，光学温度传感器芯片通常包括红外测温裸片及设于其上表面的光学透镜。在实际的封装过程中，由于红外测温裸片装配工艺带来的红外测温裸片表面的倾斜、红外测温裸片与光学透镜粘接过程中由于胶层不平整带来的光学透镜表面的倾斜，以及因塑封时受压而进一步导致的光学透镜表面倾斜的增加，这些因素叠加造成光学透镜表面通常具有一定的倾斜度。
[0003]此类光学温度传感器芯片在进行封装时，需要对光学透镜这一光学窗口进行遮挡保护，封装后的光学透镜是嵌设在填充层内的。传统工艺中，填充采用的模具上盖通常会设置与光学透镜贴合的配接结构。然而，由于光学透镜存在如上所述难以避免的倾斜度(tilt)的存在(tilt＞20μm)，光学透镜与模具上盖的配接结构并不能完全贴合，存在或大或小的空隙。在进行注塑时，填充材料难免会渗投进空隙并覆盖在光学透镜上表面，对光学透镜污染而影响光学温度传感器芯片的质量。经验证，封装后因为填充材料污染或覆盖光学透镜是良品率增大的主要原因。
[0004]因此，需要寻找一种能有效克服上述缺陷的光学温度传感器芯片封装方法。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供光学温度传感器芯片封装方法、光学温度传感器芯片及测温设备，该封装方法能有效提高所封装光学温度传感器芯片的良率。
[0006]为实现上述申请目的，本申请提出了如下技术方案：
[0007]第一方面，提供一种光学温度传感器芯片封装方法，所述方法包括：
[0008]制作光学透镜单元，所述光学透镜单元包括相互贴合的光学透镜及保护胶层；
[0009]采用塑封料对基板、红外测温裸片及所述光学透镜单元塑封成型获得第一光学温度传感器芯片中间产品，所述保护胶层设于所述光学透镜远离所述基板的一侧；
[0010]对所述第一光学温度传感器芯片中间产品的远离所述基板的一侧表面进行研磨以获得第二光学温度传感器芯片中间产品，所述第二光学温度传感器芯片中间产品包括裸露的剩余保护胶层；
[0011]采用预设溶剂去除所述剩余保护胶层以裸露所述光学透镜，获得所述光学温度传感器芯片。
[0012]在一种较佳的实施方式中，所述制作光学透镜单元，包括：
[0013]准备晶圆级透镜阵列，在所述晶圆级透镜阵列一侧表面涂覆耐高温水洗胶以形成
所述保护胶层；
[0014]待所述保护胶层固化后，将涂覆有所述保护胶层的晶圆级透镜阵列切割获得至少两个晶圆级的所述光学透镜单元。
[0015]在一种较佳的实施方式中，所述预设溶剂为水、有机溶剂中的一种或两种的混合物，所述采用预设溶剂去除所述剩余保护胶层以裸露所述光学透镜，包括：
[0016]采用60～100
°
的水、有机溶剂中的一种或两种的混合物溶解所述剩余保护胶层，以裸露所述光学透镜。
[0017]在一种较佳的实施方式中，采用塑封料对基板、红外测温裸片及所述光学透镜单元塑封成型获得第一光学温度传感器芯片中间产品，包括：
[0018]将所述红外测温裸片贴装在所述基板表面；
[0019]将所述集成电路裸片贴装在所述基板表面，所述红外测温裸片与所述集成电路裸片通过所述基板电气连接；
[0020]在与所述光学透镜贴覆有所述保护胶层的侧面相对的一侧面贴附粘连层，通过所述粘连层将所述光学透镜单元与所述红外测温裸片的光学区域连接；
[0021]采用塑封料对所述基板设置有所述红外测温裸片、所述光学透镜单元及所述集成电路裸片的一侧的外周进行填充形成填充层，以获得所述第一光学温度传感器芯片中间产品。
[0022]在一种较佳的实施方式中，所述第一光学温度传感器芯片中间产品中，所述保护胶层远离所述红外测温裸片的一侧表面与所述填充层远离所述红外测温裸片的一侧表面的距离为L1，L1＞0。
[0023]在一种较佳的实施方式中，所述光学透镜为凸透镜、凹透镜或平面透镜或微纳透镜，所述剩余保护胶层的最大厚度L2大于所述光学透镜的最大厚度L3与所述光学透镜的最小厚度L4之差。
[0024]在一种较佳的实施方式中，所述塑封料包括环氧树脂、高导热树脂中的一种或两种的混合。
[0025]在一种较佳的实施方式中，多个所述光学温度传感器芯片成阵列式排布，所述采用预设溶剂去除所述剩余保护胶层以裸露所述光学透镜后，所述方法还包括：
[0026]通过烘干制程对所述光学温度传感器芯片进行干燥和应力释放；
[0027]对成阵列式排布的多个所述光学温度传感器芯片进行打印或丝印，并切割获得单个的所述光学温度传感器芯片。
[0028]第二方面，提供一种如第一方面任意一项所述的光学温度传感器芯片封装方法获得的光学温度传感器芯片。
[0029]第三方面，提供一种测温设备，所述测温设备包括如第一方面任意一项所述封装方法封装获得的或如第二方面所述的光学温度传感器芯片。
[0030]与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：
[0031]本申请提供光学温度传感器芯片封装方法、光学温度传感器芯片及测温设备，该方法包括制作光学透镜单元，光学透镜单元包括相互贴合的光学透镜及保护胶层；采用塑封料对基板、红外测温裸片及光学透镜单元塑封成型获得第一光学温度传感器芯片中间产品，保护胶层设于光学透镜远离基板的一侧；对第一光学温度传感器芯片中间产品的远离
基板的一侧表面进行研磨以获得第二光学温度传感器芯片中间产品，第二光学温度传感器芯片中间产品包括裸露的剩余保护胶层；采用预设溶剂去除剩余保护胶层以裸露光学透镜，获得光学温度传感器芯片；本申请通过预先在光学透镜表面设置保护胶层并在封装的最后将其去除以实现保护该光学温度传感器芯片光学窗口的目的，从而有效避免填充材料对光学窗口的污染，提高了光学温度传感器的良品率，以及，保护胶层能有效避免高温填充对其造成软化变形等影响，最终仅需要水洗去除即可，不会对光学窗口或光学温度传感器芯片造成任何影响，且工艺简单易行。
附图说明
[0032]图1是本实施例中光学温度传感器芯片封装方法的流程图；
[0033]图2是本实施例中光学温度传感器芯片的结构图；
[0034]图3是本实施例中光学透镜单元的制作流程；
[0035]图4是本实施例中光学温度传感器芯片封装工艺流程示意图。
[0036]附图标号：
[0037]100
‑
光学温度传感器芯片，10
‑
光学透镜单元，11
‑
光学透镜，12
‑
保护胶层，20
‑
晶圆级透镜阵列，30
‑
基板，40
‑
红外测温裸片，200
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.光学温度传感器芯片封装方法，其特征在于，所述方法包括：制作光学透镜单元，所述光学透镜单元包括相互贴合的光学透镜及保护胶层；采用塑封料对基板、红外测温裸片及所述光学透镜单元塑封成型获得第一光学温度传感器芯片中间产品，所述保护胶层设于所述光学透镜远离所述基板的一侧；对所述第一光学温度传感器芯片中间产品的远离所述基板的一侧表面进行研磨以获得第二光学温度传感器芯片中间产品，所述第二光学温度传感器芯片中间产品包括裸露的剩余保护胶层；采用预设溶剂去除所述剩余保护胶层以裸露所述光学透镜，获得所述光学温度传感器芯片。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制作光学透镜单元，包括：准备晶圆级透镜阵列，在所述晶圆级透镜阵列一侧表面涂覆耐高温水洗胶以形成所述保护胶层；待所述保护胶层固化后，将涂覆有所述保护胶层的晶圆级透镜阵列切割获得至少两个晶圆级的所述光学透镜单元。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设溶剂为水、有机溶剂中的一种或两种的混合物，所述采用预设溶剂去除所述剩余保护胶层以裸露所述光学透镜，包括：采用60～100
°
的水、有机溶剂中的一种或两种的混合物溶解所述剩余保护胶层，以裸露所述光学透镜。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用塑封料对基板、红外测温裸片及所述光学透镜单元塑封成型获得第一光学温度传感器芯片中间产品，包括：将所述红外测温裸片贴装在所述基板表面；将所述集成电路裸片贴装在所述基板表面，所述红外测温裸片与所述集成电路裸片通过所述基板电气连...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆剑锋，
申请(专利权)人：苏州灵动佳芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：