CN110098180B - 晶圆级感应模块及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种晶圆级感应模块及其制造方法。晶圆级感应模块包括芯片基板、近接感应单元及环境光感应单元。近接感应单元设置于芯片基板上且包括发射器、第一接收器及隔离组件。隔离组件包括第一隔离件、第二隔离件、第三隔离件、第一透镜及第二透镜。环境光感应单元设置于芯片基板上且与近接感应单元相互分离，并包括第二接收器及透明隔离片。第一接收器及第二接收器形成在芯片基板且暴露于芯片基板的上表面，且透明隔离片的位置对应于第二接收器。借此，本发明能提供更小型化的模块体积、较大的环境光感测视角、较小的近接感应开孔及降低的串扰效应。

Description

晶圆级感应模块及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种感应模块及其制造方法，特别是涉及一种晶圆级感应模块及其制造方法。
背景技术
随着科技的发展，移动装置具备触控屏幕已成为普遍的趋势，因此市场上有在移动装置内设置近接传感器的需求，以探测使用者的头、脸，以判断用户正在使用移动装置进行通话时并暂时灭屏，以免误触屏幕影响通话。
以智能型手机为例，现有的技术方案中提供一种用于智能型手机的感应模块，其包括一发射器、一近接感应接收器以及一环境光接收器，其中发射器以及两接收器设置在封装壳体内的不同腔室中，以避免串扰效应，而发射器设置于电路基板，两接收器设置于电路基板上的芯片，封装壳体具有分别对应于发射器、近接感应接收器以及环境光接收器的开孔。
然而，目前的设计当中，封装壳体使近接感应模块占据了手机内相当比例的空间，尤其现下电子装置的设计以轻薄取向为主，因此，市场上有将感应模块小型化的需求。另外，为了达到更高的感测效果，传感器以感测视角大的设计为佳，然而，增大感测视角也会增加感应模块内的串扰效应，并且，封装壳体的高度及厚度也限制了传感器的感测视角。此外，市场上也要求移动装置上肉眼可见开孔的小型化及少量化。因此，现有技术的感应模块仍然具有不足之处而需要新的替代方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种晶圆级感应模块及其制造方法。晶圆级感应模块具有相较现有技术更小型化的模块体积、较大的环境光感测视角、较小的近接感应开孔以及降低的串扰效应。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种晶圆级感应模块，其包括一芯片基板、一近接感应单元以及一环境光感应单元。所述近接感应单元设置于所述芯片基板上，所述近接感应单元包括一发射器、一第一接收器以及一隔离组件，所述隔离组件包括一第一隔离件、一第二隔离件、一第三隔离件、一第一透镜以及一第二透镜。所述环境光感应单元设置于所述芯片基板上且与所述近接感应单元相互分离，所述环境光感应单元包括一第二接收器以及一透明隔离片。所述第一接收器以及所述第二接收器形成在所述芯片基板且暴露于所述芯片基板的一上表面，且所述透明隔离片的位置对应于所述第二接收器。所述第一透镜连接于所述第一隔离件以及所述第二隔离件之间，且所述发射器位于所述第一隔离件、所述第一透镜、所述第二隔离件以及所述芯片基板所定义出的一第一空间，所述第二透镜连接于所述第二隔离件以及所述第三隔离件之间，且所述第一接收器位于由所述第二隔离件、所述第二透镜、所述第三隔离件以及所述芯片基板所定义出的一第二空间。
更进一步地，所述透明隔离片的表面形成有一涂层，以作为一可见光滤光片或一三原色滤光片。
更进一步地，所述芯片基板包括多个贯穿所述芯片基板的通孔。
更进一步地，所述晶圆级感应模块还进一步包括多个金属凸块以及一重分布线路层，所述重分布线路层形成于所述芯片基板的一下表面。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种晶圆级感应模块的制造方法，其包括：提供一芯片基板，所述芯片基板形成有一第一接收器以及一第二接收器，且所述第一接收器以及所述第二接收器暴露于所述芯片基板的一上表面；将一发射器设置于所述芯片基板上；将一隔离组件设置于所述芯片基板的所述上表面，且所述隔离组件包括一第一隔离件、一第二隔离件、一第三隔离件、一第一透镜以及一第二透镜，其中，所述第一透镜的位置对应于所述发射器，且所述第二透镜的位置对应于所述第一接收器；以及将一透明隔离片设置于所述芯片基板的所述上表面对应于所述第二接收器的位置；其中，所述第一透镜连接于所述第一隔离件以及所述第二隔离件之间，且所述发射器位于所述第一隔离件、所述第一透镜、所述第二隔离件以及所述芯片基板所定义出的一第一空间，所述第二透镜连接于所述第二隔离件以及所述第三隔离件之间，且所述第一接收器位于由所述第二隔离件、所述第二透镜、所述第三隔离件以及所述芯片基板所定义出的一第二空间，所述第一接收器用以接收自所述发射器发出且被一待测物所反射的信号。
更进一步地，所述提供一芯片基板的步骤中，还进一步包括：所述芯片基板形成有多个导电通孔，多个所述导电通孔贯穿所述芯片基板。
更进一步地，所述将一透明隔离片设置于所述芯片基板的所述上表面且对应于所述第二接收器的步骤之后，还进一步包括：将多个金属凸块以及一重分布线路层设置于所述芯片基板的一下表面。
更进一步地，所述发射器是通过一覆晶方式设置于所述芯片基板上。
更进一步地，所述隔离组件是通过一射出成形方法以及一翻模转移方法的其中一种而形成于所述芯片基板上。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外再一技术方案是，提供一种晶圆级感应模块，其包括：一预先制造完成的芯片、一发射器以及一透明隔离片。所述预先制造完成的芯片包括一芯片基板、一形成在所述芯片基板上的第一接收器以及一形成在所述芯片基板上的第二接收器。所述发射器设置于所述芯片基板上。所述透明隔离片设置于所述芯片基板上且覆盖所述第二接收器。其中，所述第一接收器用以接收自所述发射器发出且被一待测物所反射的信号。
本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的晶圆级感应模块及其制造方法，其能通过“所述第一接收器以及所述第二接收器形成在所述芯片基板且暴露于所述芯片基板的一上表面”以及“所述隔离组件包括一第一隔离件、一第二隔离件、一第三隔离件、一第一透镜以及一第二透镜”的技术方案，以使所述发射器位于所述第一隔离件、所述第一透镜、所述第二隔离件以及所述芯片基板所定义出的一第一空间，且使所述第一接收器位于由所述第二隔离件、所述第二透镜、所述第三隔离件以及所述芯片基板所定义出的一第二空间。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为依据本发明实施例的晶圆级感应模块的应用在一电子装置的侧视示意图；
图2为依据本发明实施例的晶圆级感应模块的制造方法的步骤S100的侧视示意图；
图3为依据本发明实施例的晶圆级感应模块的制造方法的步骤S102的侧视示意图；
图4为依据本发明实施例的晶圆级感应模块的制造方法的步骤S104的侧视示意图；
图5为依据本发明实施例的晶圆级感应模块的制造方法的步骤S106的侧视示意图；
图6为依据本发明实施例的晶圆级感应模块的制造方法的步骤S108的侧视示意图；
图7为依据本发明实施例的晶圆级感应模块的制造方法的流程图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“晶圆级感应模块及其制造方法”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况而可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
第一实施例
请参阅图1所示，图1显示本发明实施例的晶圆级感应模块Z应用于一电子装置的侧视示意图，其中晶圆级感应模块Z设置于屏幕P之后。如图所示，本实施例的晶圆级感应模块Z包括一芯片基板1、一近接感应单元2以及一环境光感应单元3。近接感应单元2设置于芯片基板1上且包括一发射器21、一第一接收器22以及一隔离组件23，隔离组件23包括一第一隔离件231、一第二隔离件232、一第三隔离件233、一第一透镜234以及一第二透镜235。环境光感应单元3设置于芯片基板1上且与近接感应单元2相互分离，环境光感应单元3包括一第二接收器31以及一透明隔离片32。
进一步而言，如图1所示，第一透镜234连接于第一隔离件231以及第二隔离件232之间，且发射器21位于第一隔离件231、第一透镜234、第二隔离件232以及芯片基板1所定义出的一第一空间R1。第二透镜235连接于第二隔离件232以及第三隔离件233之间，且第一接收器22位于由第二隔离件232、第二透镜235、第三隔离件233以及芯片基板1所定义出的一第二空间R2。
详细而言，本发明透过使第一透镜234连接于第一隔离件231及第二隔离件232之间，而使第一隔离件231、第一透镜234以及第二隔离件232相当于形成一封装盖体，而将发射器21封装在芯片基板1上；同样地，透过使第二透镜235连接于第二隔离件232及第三隔离件233之间，能够使第二隔离件232、第二透镜235以及第三隔离件233形成一封装盖体而将第一接收器22的封装于芯片基板1上。
藉由上述结构，本发明不需使用现有技术的封装壳体进行封装，而是利用透镜连接于隔离件之间的结构，使隔离件与透镜不仅提供隔离红外光、降低串扰效应以及集中光线的功能，还可形成一封装结构而封装发射器21及第一接收器22，省去公知封装壳体所占用的空间，而使本发明的晶圆级感应模块Z能够具有较小的尺寸，符合现今电子产品轻薄的趋势。
此外，现有技术中，环境光传感器的感测开孔设置于封装壳体，而封装壳体的高度、厚度等因素限制了环境光接收器透过感测开孔而形成的感测视角，影响感测效果。因此，本发明以上述结构取代现有技术的封装壳体，而大幅增加了环境光感应单元3的第二接收器31的感测视角，提高感测效果。
更进一步来说，如图1所示，第一接收器22以及第二接收器31形成在芯片基板1且暴露于芯片基板1的一上表面101，且透明隔离片32的位置对应于第二接收器31。明确来说，第一接收器22以及第二接收器31是与芯片基板1一同形成而内嵌在芯片基板1，如图所示，第一接收器22以及第二接收器31仅以上表面暴露于芯片基板1的上表面，而透明隔离片32是在垂直于芯片基板1的方向上覆盖第二接收器31。
现有技术所提供具有整合近接与环境光感应功能的传感器中，近接感应接收器以及环境光接收器一般设置于一芯片上，此芯片再连同LED发光器(发射器)设置于电路板上。然而，此设计使接收器的高度高于LED的高度，不仅增加了串扰效应，也由于必须控制串扰效应的影响，LED与近接感应接收器无法太过接近，须保持在一定的距离，故而使屏幕上必须要有分别为发射器以及接收器设置的开孔，且为了提高感测效果，开孔尺寸无法缩小。
而本发明省去电路板，将发射器21、第一接收器22以及第二接收器31皆设置于芯片基板1，再藉由上述第一接收器22以及第二接收器31形成于芯片基板1的技术特征，使第一接收器22的高度能够低于发射器21的高度，使本发明的晶圆级感应模块Z能有较小的串扰效应(crosstalk)，而与现有技术的近接传感器相比，第一接收器22及发射器21的距离也能够较接近，因而能够共享一近接感应开孔，满足市场上对于屏幕上开孔尺寸小、数量少的需求。
进一步来说，在本实施例中，环境光感应单元3的透明隔离片32的表面形成有一涂层，以作为一可见光滤光片或一三原色滤光片。详细而言，透明隔离片32一方面作为第二接收器31的滤片，而使环境光感应单元3能够选择性地作为一可见光传感器或者三原色传感器。另一方面，对应于近接感应单元2的隔离组件23的封装功能，透明隔离片32也作为第二接收器31的封装盖结构，而使晶圆级感应模块Z能够省去公知的封装壳体，使环境光感应单元3相较于公知具有增大的环境光感测视角。
更进一步来说，如图1所示，本实施例的晶圆级感应模块Z还进一步包括多个金属凸块4以及一重分布线路层(图中未显示)，重分布线路层(图中未显示)形成于芯片基板1的一下表面102。本发明藉由重分布线路层(图中未显示)与金属凸块4的设置以取代现有技术中的电路板，使晶圆级感应模块Z能藉由金属凸块4连接于外接基板，如此可使近接感应单元2、环境光感应单元3以及发射器21直接形成于芯片基板1上，大幅缩小感应模块的体积。
请参阅图2至图7，以下将说明依据本发明实施例的晶圆级感应模块Z的制造方法。本发明实施例提供一种晶圆级感应模块Z的制造方法，其包括步骤S100：提供一芯片基板1，芯片基板1形成有一第一接收器22、一第二接收器31以及多个导电通孔11，第一接收器22以及第二接收器31暴露于芯片基板1的一上表面101，多个导电通孔11贯穿芯片基板1。请参见图2，明确而言，在本发明中，第一接收器22以及第二接收器31与导电通孔11一并形成于芯片基板1中。
值得一提的是，在其他实施例中，芯片基板1可不包含导电通孔，而是以侧边接线的方式来实现导通。明确来说，在其他实施例中，步骤S100可为：提供一预先制造完成(prefabricated)的芯片，其包括一芯片基板1、一形成在芯片基板1上的第一接收器22以及一形成在芯片基板上的第二接收器31。
请参见图3以及图4，接着，本发明实施例提供的晶圆级感应模块Z的制造方法进一步包括步骤S102：将一发射器21设置于芯片基板1上；步骤S104：将一隔离组件23设置于芯片基板1的上表面101，且隔离组件23包括一第一隔离件231、一第二隔离件232、一第三隔离件233、一第一透镜234以及一第二透镜235，其中，第一透镜234的位置对应于发射器21，且第二透镜235的位置对应于第一接收器22。
进一步而言，在本发明实施例中，是以覆晶方式将发射器21设置于芯片基板1上，然而，本发明不限于此。此外，隔离组件23是通过一射出成形方法(注塑成形工艺，injection molding process)或是一翻模转移方法(复制成形，replica molding)而形成于芯片基板上，其中，第一隔离件231、第二隔离件232以及第三隔离件233是由红外光隔离材料形成，而第一透镜234及第二透镜235是由UV固化材料形成，且第一透镜234连接于第一隔离件231以及第二隔离件232之间，第二透镜235连接于第二隔离件232以及第三隔离件233之间。
需要说明的是，本发明不限于上述，在其他实施例中，隔离组件23可由一单一的隔离件取代，其中隔离件设置于发射器21与第一接收器22之间，以阻隔发射器21与第一接收器22之间的串扰效应，使第一接收器22接收自发射器21发出且被一待测物所反射的信号。
藉由上述方法，发射器21位于第一隔离件231、第一透镜234、第二隔离件232以及芯片基板1所定义出的一第一空间R1，且第一接收器22位于由第二隔离件232、第二透镜235、第三隔离件233以及芯片基板1所定义出的一第二空间R2，其中第一接收器22用以接收自发射器21发出且被一待测物所反射的信号，且第一透镜234及第二透镜235用以提高该信号的集中度。本发明以此结构取代公知的封装壳体，以使第一接收器22的高度可低于发射器21，从而降低串扰效应，并使发射器21与第一接收器22之间的距离较公知为接近，缩小近接感应单元2的开孔。
请参考图5所示，接着，晶圆级感应模块Z的制造方法还包括步骤S106：将一透明隔离片32设置于芯片基板1的上表面101对应于第二接收器31的位置。对应于隔离组件23对于发射器21及第一接收器22的封装功能，透明隔离片32也作为封装盖体而封装第二接收器31，且本实施例中，透明隔离片32形成有一涂层(图中未显示)，以作为一可见光滤光片或一三原色滤光片，而使环境光感应单元3作为一可见光环境光传感器或一三原色环境光传感器。
接着，请参考图6所示，本发明的晶圆级感应模块Z的制造方法还包括步骤S108：将多个金属凸块4以及一重分布线路层(图中未显示)设置于芯片基板1的一下表面102。借此，本实施例的晶圆级感应模块Z以导电通孔11、金属凸块4以及重分布线路层(图中未显示)取代现有技术中感应模块内的电路板，进一步搭配透镜、透明隔离片等取代封装壳体的结构，本发明可实现晶圆级尺寸的晶圆级感应模块Z。
综合上述，本发明的晶圆级感应模块Z利用第一透镜234连接于第一隔离件231及第二隔离件232之间、第二透镜235连接于第二隔离件232及第三隔离件233之间、透明隔离片32对应第二接收器31的位置设置于芯片基板1的结构，而取代公知的封装壳体，使晶圆级感应模块Z具有较公知为小的体积。此外，公知的环境光感测视角受限于封装壳体上的开孔，而由于本发明利用上述结构取代封装壳体，因此环境光感应单元3的第二接收器31可以有相当大的感测视角。更进一步来说，本发明藉由将第一接收器22以及第二接收器31形成在芯片基板1，一方面能够降低近接感应单元2的串扰效应干扰，另一方面也可使发射器21与第一接收器22的距离拉近而共享一屏幕开孔，进而达到市场对于屏幕外观开孔尺寸小、数量少的需求。
实施例的有益效果
本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的晶圆级感应模块及其制造方法，其能通过“第一接收器以及第二接收器形成在芯片基板且暴露于芯片基板的一上表面”以及“隔离组件包括一第一隔离件、一第二隔离件、一第三隔离件、一第一透镜以及一第二透镜”的技术方案，以使发射器位于第一隔离件、第一透镜、第二隔离件以及芯片基板所定义出的一第一空间，且使第一接收器位于由第二隔离件、第二透镜、第三隔离件以及芯片基板所定义出的一第二空间。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。

Claims (10)

1.一种晶圆级感应模块，其特征在于，所述晶圆级感应模块包括：
一芯片基板；
一近接感应单元，所述近接感应单元设置于所述芯片基板上，所述近接感应单元包括一发射器、一第一接收器以及一隔离组件，所述隔离组件包括一第一隔离件、一第二隔离件、一第三隔离件、一第一透镜以及一第二透镜；以及
一环境光感应单元，所述环境光感应单元设置于所述芯片基板上且与所述近接感应单元相互分离，所述环境光感应单元包括一第二接收器以及一透明隔离片；
其中，所述第一接收器以及所述第二接收器形成在所述芯片基板且暴露于所述芯片基板的一上表面，且所述透明隔离片的位置对应于所述第二接收器；
其中，所述第一透镜连接于所述第一隔离件以及所述第二隔离件之间，且所述发射器位于所述第一隔离件、所述第一透镜、所述第二隔离件以及所述芯片基板所定义出的一第一空间，所述第二透镜连接于所述第二隔离件以及所述第三隔离件之间，且所述第一接收器位于由所述第二隔离件、所述第二透镜、所述第三隔离件以及所述芯片基板所定义出的一第二空间，所述第一接收器用以接收自所述发射器发出且被一待测物所反射的信号。
2.根据权利要求1所述的晶圆级感应模块，其特征在于，所述透明隔离片的表面形成有一涂层，以作为一可见光滤光片或一三原色滤光片。
3.根据权利要求1所述的晶圆级感应模块，其特征在于，所述芯片基板包括多个贯穿所述芯片基板的通孔。
4.根据权利要求1所述的晶圆级感应模块，其特征在于，所述晶圆级感应模块还进一步包括多个金属凸块以及一重分布线路层，所述重分布线路层形成于所述芯片基板的一下表面。
5.一种晶圆级感应模块的制造方法，其特征在于，所述晶圆级感应模块的制造方法包括：
提供一芯片基板，所述芯片基板形成有一第一接收器以及一第二接收器，且所述第一接收器以及所述第二接收器暴露于所述芯片基板的一上表面；
将一发射器设置于所述芯片基板上；
将一隔离组件设置于所述芯片基板的所述上表面，且所述隔离组件包括一第一隔离件、一第二隔离件、一第三隔离件、一第一透镜以及一第二透镜，其中，所述第一透镜的位置对应于所述发射器，且所述第二透镜的位置对应于所述第一接收器；以及
将一透明隔离片设置于所述芯片基板的所述上表面对应于所述第二接收器的位置；
其中，所述第一透镜连接于所述第一隔离件以及所述第二隔离件之间，且所述发射器位于所述第一隔离件、所述第一透镜、所述第二隔离件以及所述芯片基板所定义出的一第一空间，所述第二透镜连接于所述第二隔离件以及所述第三隔离件之间，且所述第一接收器位于由所述第二隔离件、所述第二透镜、所述第三隔离件以及所述芯片基板所定义出的一第二空间，所述第一接收器用以接收自所述发射器发出且被一待测物所反射的信号。
6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述提供一芯片基板的步骤中，还进一步包括：所述芯片基板形成有多个导电通孔，多个所述导电通孔贯穿所述芯片基板。
7.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述将一透明隔离片设置于所述芯片基板的所述上表面对应于所述第二接收器的位置的步骤之后，还进一步包括：将多个金属凸块以及一重分布线路层设置于所述芯片基板的一下表面。
8.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述发射器是通过一覆晶方式设置于所述芯片基板上。
9.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述隔离组件是通过一射出成形方法以及一翻模转移方法的其中一种而形成于所述芯片基板上。
10.一种晶圆级感应模块，其特征在于，所述晶圆级感应模块包括：
一预先制造完成的芯片，所述预先制造完成的芯片包括一芯片基板、一形成在所述芯片基板上的第一接收器以及一形成在所述芯片基板上的第二接收器；
一发射器，所述发射器设置于所述芯片基板上；
一隔离件，所述隔离件设置于所述发射器以及所述第一接收器之间；以及
一透明隔离片，所述透明隔离片设置于所述芯片基板上且覆盖所述第二接收器；
其中，所述发射器、所述第一接收器以及所述隔离件形成一近接感应单元，且所述第二接收器与所述近接感应单元相互分离，所述第一接收器用以接收自所述发射器发出且被一待测物所反射的信号。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG139568A1 (en) * 2006-07-13 2008-02-29 Avago Technologies General Ip Remote control receiver device and ambient light photosensor device incoporated into a single composite assembly
CN102157510A (zh) * 2010-02-12 2011-08-17 亿光电子工业股份有限公司 近接传感器封装结构及其制作方法
CN103512595A (zh) * 2011-07-19 2014-01-15 赫普塔冈微光有限公司 光电模块及其制造方法与包含光电模块的电器及装置
CN105629213A (zh) * 2014-11-20 2016-06-01 德州仪器公司 多传感器接近度感测
CN105679753A (zh) * 2014-11-20 2016-06-15 日月光半导体制造股份有限公司 光学模块、其制造方法及电子装置
CN106104296A (zh) * 2014-03-14 2016-11-09 赫普塔冈微光有限公司 包括飞行时间传感器的光学成像模块和光学检测模块
CN109642950A (zh) * 2016-09-01 2019-04-16 ams有限公司 用于飞行时间测量的光学传感器模块和用于制造光学传感器模块的方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004260787A (ja) * 2002-09-09 2004-09-16 Rohm Co Ltd イメージセンサモジュール
JP4016275B2 (ja) * 2003-06-25 2007-12-05 富士電機デバイステクノロジー株式会社 測距装置
JP2009097872A (ja) * 2007-10-12 2009-05-07 Sharp Corp 光学式測距センサ、物体検出装置、洗浄便座、および光学式測距センサの製造方法
JP5178393B2 (ja) * 2008-08-20 2013-04-10 シャープ株式会社 光学式測距センサおよび電子機器
US8957380B2 (en) * 2009-06-30 2015-02-17 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Infrared attenuating or blocking layer in optical proximity sensor
US9525093B2 (en) * 2009-06-30 2016-12-20 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Infrared attenuating or blocking layer in optical proximity sensor
US8816963B2 (en) * 2010-12-13 2014-08-26 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Optical navigation module and mobile electronic appliance using optical navigation module
JP5399525B2 (ja) * 2011-06-29 2014-01-29 シャープ株式会社 光学式測距装置および電子機器
JP5468053B2 (ja) * 2011-11-28 2014-04-09 シャープ株式会社 光学式測距装置およびそれを搭載した電子機器
TWI567953B (zh) * 2011-12-20 2017-01-21 新加坡恒立私人有限公司 光電模組及包含該模組之裝置
TWI467777B (zh) * 2012-06-06 2015-01-01 Pixart Imaging Inc 光學裝置之封裝結構
CN107369728B (zh) * 2012-08-30 2019-07-26 京瓷株式会社 受光发光元件以及使用该受光发光元件的传感器装置
JP5990800B2 (ja) * 2012-09-28 2016-09-14 株式会社Ｌｉｘｉｌ 人体検知センサ及び自動水栓
US8994154B2 (en) * 2012-10-01 2015-03-31 Texas Instruments Incorporated Proximity sensor having light blocking structure in leadframe
US9465442B2 (en) * 2013-02-05 2016-10-11 Apple Inc. Optical proximity sensor system having reduced sensitivity to distinct near-field optical effects
KR101457500B1 (ko) * 2013-05-08 2014-11-05 주식회사 아이티엠반도체 근접 조도 센서의 제작 방법
WO2016010481A1 (en) * 2014-07-14 2016-01-21 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Optoelectronic modules operable to distinguish between signals indicative of reflections from an object of interest and signals indicative of a spurious reflection
US9746557B2 (en) * 2014-07-25 2017-08-29 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Proximity sensor module including time-of-flight sensor wherein a second group of light sensitive elements is in a second one of the chambers of the module
TWI580990B (zh) * 2015-12-27 2017-05-01 昇佳電子股份有限公司 感測裝置及感測裝置製作方法
US11069667B2 (en) * 2016-03-31 2021-07-20 Stmicroelectronics Pte Ltd Wafer level proximity sensor
US10295657B2 (en) * 2016-08-29 2019-05-21 Ams Sensors Singapore Pte. Ltd. Time of flight-based systems operable for ambient light and distance or proximity measurements
US10690754B2 (en) * 2016-12-23 2020-06-23 Cepton Technologies, Inc. Scanning apparatuses and methods for a lidar system
CN108732909A (zh) * 2017-04-24 2018-11-02 智感云端科技股份有限公司 腕戴式电子装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG139568A1 (en) * 2006-07-13 2008-02-29 Avago Technologies General Ip Remote control receiver device and ambient light photosensor device incoporated into a single composite assembly
CN102157510A (zh) * 2010-02-12 2011-08-17 亿光电子工业股份有限公司 近接传感器封装结构及其制作方法
CN103512595A (zh) * 2011-07-19 2014-01-15 赫普塔冈微光有限公司 光电模块及其制造方法与包含光电模块的电器及装置
CN106104296A (zh) * 2014-03-14 2016-11-09 赫普塔冈微光有限公司 包括飞行时间传感器的光学成像模块和光学检测模块
CN105629213A (zh) * 2014-11-20 2016-06-01 德州仪器公司 多传感器接近度感测
CN105679753A (zh) * 2014-11-20 2016-06-15 日月光半导体制造股份有限公司 光学模块、其制造方法及电子装置
CN109642950A (zh) * 2016-09-01 2019-04-16 ams有限公司 用于飞行时间测量的光学传感器模块和用于制造光学传感器模块的方法

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