CN113782632A - 光传感器结构 - Google Patents
光传感器结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113782632A CN113782632A CN202011467529.6A CN202011467529A CN113782632A CN 113782632 A CN113782632 A CN 113782632A CN 202011467529 A CN202011467529 A CN 202011467529A CN 113782632 A CN113782632 A CN 113782632A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sensor structure
- substrate
- optical
- light
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 111
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 93
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 82
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 43
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 41
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 claims description 14
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 claims description 14
- -1 polytetrafluoroethylene, perfluoroethylene propylene copolymers Polymers 0.000 claims description 8
- 229920000840 ethylene tetrafluoroethylene copolymer Polymers 0.000 claims description 7
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 6
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000005010 perfluoroalkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229920005573 silicon-containing polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 claims description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 99
- 239000010408 film Substances 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 6
- CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N hafnium(iv) oxide Chemical compound O=[Hf]=O CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PEVRKKOYEFPFMN-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,3,3,3-hexafluoroprop-1-ene;1,1,2,2-tetrafluoroethene Chemical compound FC(F)=C(F)F.FC(F)=C(F)C(F)(F)F PEVRKKOYEFPFMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004812 Fluorinated ethylene propylene Substances 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229920009441 perflouroethylene propylene Polymers 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0203—Containers; Encapsulations, e.g. encapsulation of photodiodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
- H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
- H01L31/108—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the Schottky type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
本申请公开一种光传感器结构，包括基板、光感测组件、外周壁以及第一反射材料层。基板包含多个金属垫。光感测组件设置在基板上并且电性连接多个金属垫。外周壁设置在基板上，且外周壁与基板形成一容置空间。金属垫以及光感测组件位在容置空间。第一反射材料层设置在容置空间，且第一反射材料层围绕光感测组件。
Description
技术领域
本申请涉及一种光传感器结构，特别是涉及一种高效能的光传感器结构。
背景技术
首先，光传感器是可以感测光或其他电磁能量的感测组件，其用途相当广泛。一般来说，市售的紫外线杀菌设备便是利用UV光传感器来侦测紫外线(UV)。由于UV光的强弱会决定杀菌的效率，因此所感测到的UV光强度可提醒用户是否需要更换产品。
评估光传感器效能的主要因素为光电流(photo current)以及响应时间(timeresponse)。然而，对于目前的UV光传感器来说，很难兼顾两者。亦即，在目前的光传感器结构所具备的效能上，也许是有足够的光电流但是响应时间太慢，或者是响应时间够短但是光电流不足。
故，如何通过结构设计的改良，来同时兼顾光电流以及响应时间，来克服上述的缺陷，已成为该领域所欲解决的重要课题之一。
发明内容
本申请所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种光传感器结构，包括基板、光感测组件、外周壁以及第一反射材料层。基板包含多个金属垫。光感测组件设置在基板上并与多个金属垫电性连接。外周壁设置在基板上，且外周壁与基板形成一容置空间，且金属垫以及光感测组件位在容置空间。第一反射材料层设置在容置空间，并且第一反射材料层围绕光感测组件。
可选地，光感测组件设置在多个金属垫的其中之一者上。
可选地，光感测组件为萧特基二极管或光敏电阻。
可选地，光感测组件的上表面涂覆一层薄膜，薄膜为硅胶或氟聚合物。
可选地，薄膜的折射率小于光感测组件的折射率。
可选地，第一反射材料层由光感测组件朝着外周壁向上倾斜。
可选地，第一反射材料层为硅胶或氟聚合物。
可选地，第一反射材料层包含掺杂材料，掺杂材料包括以下群组中之一或多者：聚四氟乙烯、全氟乙烯丙烯共聚物、过氟烷基化物、乙烯-四氟乙烯共聚物以及二氧化锆。
可选地，掺杂材料占第一反射材料层的重量百分比为30％至70％。
可选地，光感测组件沿着基板的表面旋转一旋转角度。
可选地，旋转角度介于40～50度。
可选地，光传感器结构进一步包括:一基底层，基底层设置在容置空间且围绕光感测组件，且基底层位在第一反射材料层下方。
可选地，基底层选自以下群组：硅胶、氟聚合物、聚四氟乙烯、全氟乙烯丙烯共聚物、过氟烷基化物、乙烯-四氟乙烯共聚物及前述的任意组合。
可选地，基底层与第一反射材料层的接触面不高于光感测组件的上表面。
可选地，光传感器结构进一步包括:一透镜组件，透镜组件叠设在外周壁上。
可选地，透镜组件为平凸透镜，平凸透镜的一凸面面向光感测组件。
可选地，透镜组件为凸凹透镜，凸凹透镜的一凸面面向光感测组件。
可选地，透镜组件背向光感测组件的一表面涂覆一层增透层。
可选地，增透层包括相互堆叠的五氧化二钽及二氧化硅或者相互堆叠的二氧化铪及二氧化硅。
可选地，光传感器结构进一步包括:一电阻组件，电阻组件电性连接光感测组件。
可选地，第一反射材料层覆盖电阻组件。
可选地，电阻组件设置在基板上，并且与光感测组件并联。
可选地，电阻组件设置在基板上，且光感测组件叠设在电阻组件上，且电阻组件与光感测组件并联。
本申请的其中一有益效果在于，本申请所提供的光传感器结构，其能通过“第一反射材料层设置在容置空间，并且第一反射材料层围绕光感测组件”的技术方案，以提升入射至光传感器结构内的光感测组件的光量，进而增加光感测组件产生的光电流。
为使能更进一步了解本申请的特征及技术内容，请参阅以下有关本申请的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本申请加以限制。
附图说明
图1为本申请第一实施例的光传感器结构的示意图。
图2为本申请第二实施例的光传感器结构的示意图。
图3A为本申请第一实施例的光传感器结构的俯视示意图。
图3B为本申请第三实施例的光传感器结构的俯视示意图。
图4为本申请第四实施例的光传感器结构的示意图。
图5为本申请第五实施例的光传感器结构的示意图。
图6为本申请第六实施例的光传感器结构的示意图。
图7为本申请第七实施例的光传感器结构的示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本申请所公开有关“光传感器结构”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申请的优点与效果。本申请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，在不悖离本申请的构思下进行各种修改与变更。另外，本申请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申请的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本申请的保护范围。
应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种元件，但这些元件不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一元件与另一元件。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况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
首先，参阅图1所示，本申请第一实施例提供一种光传感器结构M，其主要包括：基板1、光感测组件2、外周壁3及第一反射材料层5。
基板1包括多个金属垫10，多个金属垫10位于基板1一侧并且透过导通柱Z1与位于多个金属垫10另一侧的外接电极Z2电性连接。基板1可例如为PCB板，但本申请不限于此。光感测组件2设置在基板1上并与多个金属垫10电性连接。多个金属垫10具有不同的极性，例如阳极或阴极。举例来说，光感测组件2设置在多个金属垫10的其中之一者上，即，光感测组件2可通过导电银胶固定在基板1的其中一个金属垫10上，再通过打线制程将导线连接至阳极金属垫10以及阴极金属垫10。光传感器结构M是利用光感测组件2将光讯号转换为电信讯号的传感器。在本申请中，光感测组件2可为萧特基二极管(Schottky diode)或光敏电阻(Photo resister)，但本申请并不以为限。
继续参阅图1，外周壁3设置在基板1上，且外周壁3与基板1形成一容置空间4，而多个金属垫10以及光感测组件2位在容置空间4。第一反射材料层5也是设置在容置空间4。需说明的是，尽管在本申请中所示出的图式为平面图，然而，实际上本申请所提供的光传感器结构M为一立体结构。因此，第一反射材料层5实际上是围绕光感测组件2，较佳地，光感测组件2的上表面20不被第一反射材料层5所覆盖，而是完全露出于容置空间4，然在其他未示出的实施例中，第一反射材料层5会覆盖光感测组件2的部分上表面20，该等形态均属本申请之范畴。
另外，本申请的光传感器结构M进一步包括一透镜组件7，透镜组件7叠设在外周壁3上。深紫外光(Deep UV)通过透镜组件7而入射至光传感器结构M内部且由光感测组件2所接收。需要说明的是，对于短波长的深紫外光(Deep UV)来说，从外界环境入射至光传感器结构M内部时，主要是由光感测组件2的上表面20所接收。
继续参阅图1，第一反侧材料层5不仅围绕光感测组件2设置，且第一反侧材料层5是由光感测组件2朝着外周壁3向上倾斜。举例来说，第一反射材料层5的基质为硅胶(Silicone)或氟聚合物(Fluoropolymer)。然而，本申请不以上述所举的例子为限。第一反射材料层5围绕着光感测组件2而形成一反射结构(Reflection Around Chip)，当外界光线L进到容置空间4，除了直接射入光感测组件2的上表面20，其他未能直接射入光感测组件2的光线L会通过第一反射材料层5的反射(如图1箭头所示)而射至光感测组件2的上表面20，进而使得光感测组件2接收到光讯号，并将其转换为电信讯号。即，本申请所提供的光传感器结构M能够借由第一反射材料层5的反射增加入射至光感测组件2的光量，进而提升所产生的光电流。
进一步来说，第一反射材料层5包含掺杂材料50。举例来说，掺杂材料50选自以下群组之一或多者：聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，PTFE)、全氟乙烯丙烯共聚物(Fluorinated ethylene propylene，FEP)、过氟烷基化物(Polyfluoroalkoxy，PFA)、乙烯-四氟乙烯共聚物(Ethylene-Tetra-Fluoro-Ethylene，ETFE)以及二氧化锆然而，本申请不以上述所举的例子为限。
在本申请中，掺杂材料50占第一反射材料层5的重量百分比为30％至50％。然而，不同的掺杂材料50所占第一反射材料层5的重量百分比各有所不同。较佳地，掺杂材料50占第一反射材料层5的重量百分比为30％至70％。
第二实施例
参阅图2所示，第二实施例与第一实施例的不同在于，本申请第二实施例提供的光传感器结构M进一步包括基底层6，而第二实施例所提供的光传感器结构M的其他组件结构与前述第一实施例相仿，在此不再赘述。
承上述，光传感器结构M包括基板1、光感测组件2、外周壁3、第一反射材料层5、基底层6及透镜组件7。基板1包括多个金属垫10。光感测组件2设置在基板1上并与多个金属垫10电性连接。外周壁3设置在基板1上，且外周壁3与基板1形成一容置空间4。多个金属垫10以及光感测组件2位在容置空间4，且第一反射材料层5也是设置在容置空间4。第一反射材料层5围绕光感测组件2，且光感测组件2的上表面20不被第一反射材料层5所包覆，而是露出于容置空间4。透镜组件7叠设在外周壁3上。基底层6设置在容置空间4且围绕光感测组件2，且基底层6位在第一反射材料层5下方。换言之，基底层6是位在第一反射材料层5与基板1之间。另外，需说明的是，基底层6与第一反射材料层5的接触面S不高于光感测组件2的上表面20。
基底层6是位在第一反射材料层5与基板1之间。基底层6主要用来支撑第一反射材料层5，避免第一反射材料层5在固化时造成第一反射材料层5内部的掺杂材料50下沉。基底层6的组成材料能够与第一反射材料层5的组成材料相同，也能够与第一反射材料层5的组成材料不同。举例来说，基底层6选自以下群组：硅胶(Silicone)、氟聚合物(Fluoropolymer)、聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene)、全氟乙烯丙烯共聚物(Fluorinated ethylene propylene)、过氟烷基化物(Polyfluoroalkoxy)、乙烯-四氟乙烯共聚物(Ethylene-Tetra-Fluoro-Ethylene)及前述的任意组合。然而，本申请不以上述所举的例子为限。
第三实施例
参阅图1、图3A与图3B所示，第三实施例与前述第一实施例的不同在于，本申请第三实施例提供的光传感器结构M，其光感测组件2沿着基板1的表面旋转一旋转角度θ，而第二实施例所提供的光传感器结构M的其他组件结构与前述实施例相仿，在此不再赘述。
承上述，光传感器结构M包括基板1、光感测组件2、外周壁3及第一反射材料层5。基板1包括多个金属垫10。光感测组件2设置在基板1上并与多个金属垫10电性连接。外周壁3设置在基板1上，且外周壁3与基板1形成一容置空间4。多个金属垫10以及光感测组件2位在容置空间4，且第一反射材料层5也是设置在容置空间4。第一反射材料层5围绕光感测组件2，且光感测组件2的上表面20不被第一反射材料层5所包覆，而是露出于容置空间4。
作为对比，图3A为第一实施例的光传感器结构的俯视示意图，图3B为本申请第三实施例的光传感器结构的俯视示意图。由图3B可知，本申请第三实施例的光传感器结构M，其光感测组件2沿着基板1的表面旋转一旋转角度θ。举例来说，在基板1中央定义一轴线A，并且在光感测组件2的中间定义出另一轴线B，而轴线A与轴线B相隔一夹角θ(即旋转角度θ)。在第一实施例中，轴线A与轴线B是相互重叠，旋转角度θ为0度，也就是说，光感测组件2相对于基板1没有旋转。而在第三实施例中，轴线A与轴线B之间的夹角θ可介于40～50度，也就是说，光感测组件2相对于基板1旋转40～50度。
而在本申请的另一优选实施例中，旋转角度θ可为45度。相对于第一实施例中的光感测组件2相对于基板1没有旋转，当第三实施例中的光感测组件2的旋转角度θ为45度时，第三实施例中的光感测组件2相较于第一实施例中的光感测组件2所能接收到的光电流可进一步提升2％以上。
第四实施例
参阅图4所示，第四实施例与前述第一实施例的不同在于，本申请第四实施例提供的光传感器结构M，其透镜组件7的结构不同。前述第一实施例中，光传感器结构M的透镜组件7为一平面镜，但在第四实施例中，光传感器结构M的透镜组件7为一平凸透镜。因此，透镜组件7的其中一表面71为凸面，另一表面72为平面。在本实施例中，透镜组件7的表面71(凸面)是面向光感测组件2，表面72(平面)则是背向光感测组件2。借此，透镜组件7能够降低入射至光感测结构M内部的光线的全反射角，并且能够提升聚光效果，也就是增加直接入射至光感测组件2的上表面21的光量，借以提升所产生的光电流。
承上述，本申请第四实施例提供的光传感器结构M包括基板1、光感测组件2、外周壁3、第一反射材料层5及透镜组件7(平凸透镜)。基板1包括多个金属垫10。光感测组件2设置在基板1上并与多个金属垫10电性连接。外周壁3设置在基板1上，且外周壁3与基板1形成一容置空间4。多个金属垫10以及光感测组件2位在容置空间4，且第一反射材料层5也是设置在容置空间4。第一反射材料层5围绕光感测组件2，且光感测组件2的上表面20不被第一反射材料层5所包覆，而是露出于容置空间4。透镜组件7叠设在外周壁3上。
此外，透镜组件7中，面向光感测组件2的表面71与背向光感测组件2的表面72分别涂覆一增透层8。增透层8可以是一抗反射膜(Anti-Reflection Coating，ARC)。抗反射膜是一种表面光学镀层，能够通过减少光的反射以增加透光率。换言之，抗反射膜减少通过透镜组件7中产生的散射光。举例来说，抗反射膜的组成材料包括五氧化二钽及二氧化硅的组合或者二氧化铪及二氧化硅的组合，更进一步来说，抗反射膜前述组合的组成物是相互堆叠而形成。
由于外界光线通过透镜组件7入射至容置空间4时，一定也会有部分光线是全反射而不进到容置空间4。因此，增透层8能够降低光线通过透镜组件7时产生的全反射，而是增加通过透镜组件7时入射至容置空间4的光量。换言之，增透层8能够减少外界的入射光线的全反射角。一旦增加外界光线通过透镜组件7时入射至容置空间4的部分，即能够使内部的光感测组件2产生更多的光电流。
第五实施例
参阅图5所示，第五实施例与前述第一实施例及第四实施例的不同在于，本申请第五实施例提供的光传感器结构M，其透镜组件7的结构不同。在本实施例中，透镜组件7为凸凹透镜。因此，透镜组件7的其中一表面71为凸面，另一表面72为凹面。凸凹透镜的表面71(凸面)面向光感测组件2，表面72(凹面)则是背向光感测组件2，且表面71(凸面)与表面72(凹面)分别涂覆一层增透层8。
由于外界光线通过透镜组件7入射至容置空间4时，一定也会有部分光线是全反射而不进到容置空间4。因此，凸凹透镜能够减少外界光线通过透镜组件7时全反射的部分，而是增加通过透镜组件7时入射至容置空间4的部分。换言之，凸凹透镜能够减少外界的入射光线的全反射角。一旦增加外界光线通过透镜组件7时入射至容置空间4的部分，即能够使内部的光感测组件2产生更多的光电流。
举例来说，透镜组件7的组成材料包括石英(Quartz)、氟聚合物(Fluoropolymer)或蓝宝石(Sapphire)。透镜组件7的形状除了前述所提及的平面镜、平凸透镜及凸凹透镜之外，也能够是球面镜(dome lens)或是菲涅耳透镜(Fresnel lens)。换言之，本申请不以透镜组件7的组成材料以及形状为限。上述所举的例子只是其中一可行的实施例而并非用以限定本申请。
举例来说，本申请第五实施例的光传感器结构M包括基板1、光感测组件2、外周壁3、第一反射材料层5、基底层6及透镜组件7(凸凹透镜)。基板1包括多个金属垫10。光感测组件2设置在基板1上并与多个金属垫10电性连接。外周壁3设置在基板1上，且外周壁3与基板1形成一容置空间4。多个金属垫10以及光感测组件2位在容置空间4，且第一反射材料层5也是设置在容置空间4。第一反射材料层5围绕光感测组件2，且光感测组件2的上表面20不被第一反射材料层5所包覆，而是露出于容置空间4。透镜组件7叠设在外周壁3上。基底层6设置在容置空间4且围绕光感测组件2，且基底层6位在第一反射材料层5下方。透镜组件7中，面向光感测组件2的表面71与背向光感测组件2的表面72涂覆一层增透层8。
此外，光感测组件2的上表面20上涂覆一层薄膜21，薄膜21为硅胶(Silicone)或氟聚合物(Fluoropolymer)。且值得一提的是，薄膜21的折射率小于光感测组件2的折射率，且薄膜21的折射率大于空气折射率(n＝1)。当光线入射至光感测组件2的上表面20时，光线会先依序经过空气及薄膜21，才会接触到光感测组件2的上表面20。也就是说，光线在入射至光感测组件2的上表面20的路径上会有不同的折射率渐变。借此，能够减少光线的全反射，增加入射至光感测组件2的上表面20的光量，进而提升所产生的光电流。
第六实施例
参阅图6所示，第六实施例与第一实施例的不同在于，本申请第六实施例提供的光传感器结构M进一步包括电阻组件9。而第六实施例所提供的光传感器结构M的其他组件结构与前述实施例相仿，在此不再赘述。
承上述，本申请第六实施例的光传感器结构M包括基板1、光感测组件2、外周壁3、第一反射材料层5、透镜组件7以及电阻组件9。基板1包括多个金属垫10。光感测组件2设置在基板1上并与多个金属垫10电性连接。外周壁3设置在基板1上，且外周壁3与基板1形成一容置空间4。多个金属垫10以及光感测组件2位在容置空间4，且第一反射材料层5也是设置在容置空间4。第一反射材料层5围绕光感测组件2，且光感测组件2的上表面20不被第一反射材料层5所包覆，而是露出于容置空间4。透镜组件7叠设在外周壁3上。电阻组件9设置在基板1上，并且电性连接光感测组件2，且第一反射材料层5覆盖电阻组件9。值得一提的是，电阻组件9与光感测组件2并联形成一并联电阻。
第七实施例
参阅图7所示，第七实施例与第六实施例的不同在于，本申请第七实施例所提供的光传感器结构M的光感测组件2是叠设在电阻组件9上。而第七实施例所提供的光传感器结构M的其他组件结构与前述实施例相仿，在此不再赘述。
承上述，本申请第七实施例的光传感器结构M包括基板1、光感测组件2、外周壁3、第一反射材料层5、透镜组件7以及电阻组件9。基板1包括多个金属垫10。光感测组件2设置在基板1上并与多个金属垫10电性连接。外周壁3设置在基板1上，且外周壁3与基板1形成一容置空间4。多个金属垫10以及光感测组件2位在容置空间4，且第一反射材料层5也是设置在容置空间4。第一反射材料层5围绕光感测组件2，且光感测组件2的上表面20不被第一反射材料层5所包覆，而是露出于容置空间4。透镜组件7叠设在外周壁3上。电阻组件9设置在基板1上，并且光感测组件2叠设在电阻组件9上。电阻组件9电性连接光感测组件2并且与光感测组件2并联形成一并联电阻。第一反射材料层5覆盖电阻组件9。
在第六实施例与第七实施例中，电阻组件9能够降低光传感器结构M的反应时间，特别是反应时间中的上升时间(Tr)。反应时间是Tr(Time Rising)与Tf(Time Falling)相加的时间，Tr代表光传感器结构M所产生的光电流从10％上升至90％所需时间，Tf代表光电流从90％下降至10％所需时间。在本实施例中，加入并联电阻(电阻组件9)之后，能够缩短上升时间(Tr)，也就是说，光传感器结构M整体的反应速度能够更快。在本申请的其中一优选的实施例中，并联电阻(电阻组件9)介于100K～10M奥姆的范围。如下表1所示，表1示出了加入不同大小的并联电阻的上升时间Tr占没有加入并联电阻的上升时间Tr的百分比(％)。由表1可看出在并联电阻(电阻组件9)的不同值之下，上升时间(Tr)的缩短比例，在本申请的其中一最佳实施例中，并联电阻(电阻组件9)为1M奥姆。当并联电阻为1M奥姆时，上升时间(Tr)能够降低30％左右。
另外，需说明的是，上述所举的各项实施例仅用以说明本申请的不同实施型态，而并非用以限定本申请。因此，在各实施例中所述的各项组件结构亦能够进行调整搭配。
举例来说，在本申请图式未示出的另外一实施例中，光传感器结构M包括基板1、光感测组件2、外周壁3、第一反射材料层5、基底层6、透镜组件7及电阻组件9。基板1包括多个金属垫10。光感测组件2设置在基板1上并与多个金属垫10电性连接。外周壁3设置在基板1上，且外周壁3与基板1形成一容置空间4。多个金属垫10以及光感测组件2位在容置空间4，且第一反射材料层5也是设置在容置空间4。第一反射材料层5围绕光感测组件2，且光感测组件2的上表面20不被第一反射材料层5所包覆，而是露出于容置空间4。透镜组件7叠设在外周壁3上。基底层6设置在容置空间4且围绕光感测组件2，且基底层6位在第一反射材料层5下方。透镜组件7背向光感测组件2的表面72涂覆一层增透层8。光感测组件2的上表面20上涂覆一层薄膜21。
然而，上述所举的例子只是其中一可行的实施例而并非用以限定本申请。
实施例的有益效果
本申请的其中一有益效果在于，本申请所提供的光传感器结构M，其能通过“第一反射材料层设置在容置空间，并且第一反射材料层围绕光感测组件”的技术方案，以提升入射至光传感器结构M内的光感测组件2的光量，进而增加光感测组件2产生的光电流。
更进一步来说，本申请所提供的光传感器结构M还能够通过设置电阻组件9与光感测组件2并联形成并联电阻，来进一步降低反应时间，提升光传感器结构M的反应速度。
以上所公开的内容仅为本申请的优选可行实施例，并非因此局限本申请的权利要求书的保护范围，所以凡是运用本申请说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本申请的权利要求书的保护范围内。
Claims (19)
1.一种光传感器结构，其特征在于，所述光传感器结构包括：
一基板，包括多个金属垫；
一光感测组件，设置在所述基板上并与所述多个金属垫电性连接；
一外周壁，设置在所述基板上，所述外周壁与所述基板形成一容置空间，所述金属垫以及所述光感测组件位在所述容置空间；以及
一第一反射材料层，设置在所述容置空间，所述第一反射材料层围绕所述光感测组件。
2.根据权利要求1所述的光传感器结构，其特征在于，所述光感测组件为萧特基二极管或光敏电阻。
3.根据权利要求1所述的光传感器结构，其特征在于，所述光感测组件的上表面涂覆一层薄膜，所述薄膜的折射率小于所述光感测组件的折射率。
4.根据权利要求3所述的光传感器结构，其特征在于，所述薄膜为硅胶或氟聚合物。
5.根据权利要求1所述的光传感器结构，其特征在于，所述第一反射材料层由所述光感测组件朝着所述外周壁向上倾斜。
6.根据权利要求1所述的光传感器结构，其特征在于，所述第一反射材料层包括硅胶或氟聚合物。
7.根据权利要求1所述的光传感器结构，其特征在于，所述第一反射材料层包含掺杂材料，所述掺杂材料包括以下群组中之一或多者：聚四氟乙烯、全氟乙烯丙烯共聚物、过氟烷基化物、乙烯-四氟乙烯共聚物以及二氧化锆。
8.根据权利要求7所述的光传感器结构，其特征在于，所述掺杂材料占所述第一反射材料层的重量百分比为30％至70％。
9.根据权利要求1所述的光传感器结构，其特征在于，所述光感测组件沿着所述基板的表面旋转一旋转角度。
10.根据权利要求9所述的光传感器结构，其特征在于，所述旋转角度介于40～50度。
11.根据权利要求1所述的光传感器结构，其特征在于，所述光传感器结构进一步包括一基底层，所述基底层设置在所述容置空间且围绕所述光感测组件，且所述基底层位在所述第一反射材料层下方。
12.根据权利要求11所述的光传感器结构，其特征在于，所述基底层选自以下群组：硅胶、氟聚合物、聚四氟乙烯、全氟乙烯丙烯共聚物、过氟烷基化物、乙烯-四氟乙烯共聚物及前述之任意组合。
13.根据权利要求11所述的光传感器结构，其特征在于，所述基底层与所述第一反射材料层的接触面不高于所述光感测组件的上表面。
14.根据权利要求1所述的光传感器结构，其特征在于，所述光传感器结构进一步包括:一透镜组件，所述透镜组件叠设在所述外周壁上。
15.根据权利要求14所述的光传感器结构，其特征在于，所述透镜组件涂覆有增透层。
16.根据权利要求1所述的光传感器结构，其特征在于，所述光传感器结构进一步包括:一电阻组件，所述电阻组件电性连接所述光感测组件。
17.根据权利要求16所述的光传感器结构，其特征在于，所述第一反射材料层覆盖所述电阻组件。
18.根据权利要求16所述的光传感器结构，其特征在于，所述电阻组件设置在所述基板上，并且与所述光感测组件并联。
19.根据权利要求16所述的光传感器结构，其特征在于，所述电阻组件设置在所述基板上，且所述光感测组件叠设在所述电阻组件上，且所述电阻组件与所述光感测组件并联。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US17/324,267 US11489079B2 (en) | 2020-05-22 | 2021-05-19 | Optical sensor structure |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US202063028617P | 2020-05-22 | 2020-05-22 | |
| US63/028,617 | 2020-05-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113782632A true CN113782632A (zh) | 2021-12-10 |
Family
ID=76185478
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022221383.9U Active CN213394670U (zh) | 2020-05-22 | 2020-09-30 | 表面贴装式发光模组及多通道表面贴装式发光模组 |
| CN202011467529.6A Pending CN113782632A (zh) | 2020-05-22 | 2020-12-14 | 光传感器结构 |
| CN202120098642.5U Active CN214254398U (zh) | 2020-05-22 | 2021-01-14 | 芯片封装结构、感测组件及电子装置 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022221383.9U Active CN213394670U (zh) | 2020-05-22 | 2020-09-30 | 表面贴装式发光模组及多通道表面贴装式发光模组 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202120098642.5U Active CN214254398U (zh) | 2020-05-22 | 2021-01-14 | 芯片封装结构、感测组件及电子装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (3) | CN213394670U (zh) |
| TW (1) | TWM613826U (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024148971A1 (zh) * | 2023-01-10 | 2024-07-18 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 激光器 |
| CN117133767A (zh) * | 2023-04-13 | 2023-11-28 | 荣耀终端有限公司 | Ppg封装模组及电子设备 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5389159A (en) * | 1992-09-01 | 1995-02-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Solar cell module and method for producing the same |
| US20040211884A1 (en) * | 2003-04-28 | 2004-10-28 | Ming Fang | Microlens integration |
| JP2006216887A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Citizen Electronics Co Ltd | オプトデバイス |
| CN1921126A (zh) * | 2005-08-25 | 2007-02-28 | 矽格股份有限公司 | 光传感器封装结构 |
| US20110127546A1 (en) * | 2007-12-20 | 2011-06-02 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderling Derangewan Forschung E.V. | Reflective secondary lens system and semiconductor assembly and also method for the production thereof |
| US20150221835A1 (en) * | 2014-02-05 | 2015-08-06 | Michael A. Tischler | Light-emitting dies incorporating wavelength-conversion materials and related methods |
| US20150295002A1 (en) * | 2012-12-26 | 2015-10-15 | Shanghai Ic R&D Center Co., Ltd | Pixel structure of cmos image sensor and manufacturing method thereof |
| CN105988152A (zh) * | 2015-03-18 | 2016-10-05 | 株式会社东芝 | 反射材、闪烁体阵列、闪烁体阵列的制造方法和放射线检测器 |
| US20180108797A1 (en) * | 2016-10-17 | 2018-04-19 | Institute of Nuclear Energy Research, Atomic Energy Council, Executive Yuan, R.O.C. | Compound light-concentrating structure |
| CN209342236U (zh) * | 2019-03-13 | 2019-09-03 | 厦门华联电子股份有限公司 | 一种光敏器件 |
-
2020
- 2020-09-30 TW TW109212956U patent/TWM613826U/zh unknown
- 2020-09-30 CN CN202022221383.9U patent/CN213394670U/zh active Active
- 2020-12-14 CN CN202011467529.6A patent/CN113782632A/zh active Pending
-
2021
- 2021-01-14 CN CN202120098642.5U patent/CN214254398U/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5389159A (en) * | 1992-09-01 | 1995-02-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Solar cell module and method for producing the same |
| US20040211884A1 (en) * | 2003-04-28 | 2004-10-28 | Ming Fang | Microlens integration |
| JP2006216887A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Citizen Electronics Co Ltd | オプトデバイス |
| CN1921126A (zh) * | 2005-08-25 | 2007-02-28 | 矽格股份有限公司 | 光传感器封装结构 |
| US20110127546A1 (en) * | 2007-12-20 | 2011-06-02 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderling Derangewan Forschung E.V. | Reflective secondary lens system and semiconductor assembly and also method for the production thereof |
| US20150295002A1 (en) * | 2012-12-26 | 2015-10-15 | Shanghai Ic R&D Center Co., Ltd | Pixel structure of cmos image sensor and manufacturing method thereof |
| US20150221835A1 (en) * | 2014-02-05 | 2015-08-06 | Michael A. Tischler | Light-emitting dies incorporating wavelength-conversion materials and related methods |
| CN105988152A (zh) * | 2015-03-18 | 2016-10-05 | 株式会社东芝 | 反射材、闪烁体阵列、闪烁体阵列的制造方法和放射线检测器 |
| US20180108797A1 (en) * | 2016-10-17 | 2018-04-19 | Institute of Nuclear Energy Research, Atomic Energy Council, Executive Yuan, R.O.C. | Compound light-concentrating structure |
| CN209342236U (zh) * | 2019-03-13 | 2019-09-03 | 厦门华联电子股份有限公司 | 一种光敏器件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWM613826U (zh) | 2021-07-01 |
| CN214254398U (zh) | 2021-09-21 |
| CN213394670U (zh) | 2021-06-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113782632A (zh) | 光传感器结构 | |
| US5466301A (en) | Solar cell having an output-increasing, protective cover | |
| US20110308573A1 (en) | Devices and methods to create a diffuse reflection surface | |
| US7675687B2 (en) | Liquid lens group | |
| CN1604350A (zh) | 发光二极管 | |
| US8558162B2 (en) | Optical pointing device having a transparent housing element | |
| WO2015050499A1 (en) | Lens array modules and wafer-level techniques for fabricating the same | |
| JP2012529186A (ja) | 個別要素の光学特性を調整することによる光電池モジュールの製造方法 | |
| TW200814343A (en) | Energy collecting system | |
| US5468304A (en) | Output-increasing, protective cover for a solar cell | |
| CN113571563A (zh) | 显示面板、显示面板制备方法及显示装置 | |
| KR101919482B1 (ko) | 태양 전지 및 태양 전지의 제조 방법 | |
| CN110135405B (zh) | 指纹识别模组、阵列基板及其制作方法和液晶显示面板 | |
| CN208861969U (zh) | 支架、光学组件及光学模块 | |
| TWI288234B (en) | Multi-directional-absorbing ultraviolet sensor | |
| EP1998377A2 (en) | Concentration photovoltaic module | |
| JP2003209293A (ja) | 発光ダイオード | |
| US11489079B2 (en) | Optical sensor structure | |
| US20040069992A1 (en) | Optoelectronic unit and transparent conductive substrate of the same | |
| CN110034030B (zh) | 半导体装置封装及其制造方法 | |
| EP2966491B1 (en) | Lens assembly, optoelectronic package and method of producing an optoelectronic package with lens assembly | |
| KR102181598B1 (ko) | 산란부를 갖는 가스센서 패키지 및 그를 제조하는 방법 | |
| US20150162463A1 (en) | Manufacture of a Solar Module | |
| JPH0527034A (ja) | 光結合装置 | |
| US9214487B2 (en) | Image sensor having light distributing element |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |