CN101667571B - 感测模块 - Google Patents

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Abstract

本发明是有关于一种感测模块，其包括：一承载器，具有一承载面以及与该承载面相对的一背面；一感测器，配置在该承载面上，且电性连接至该承载器；一基板，配置在该承载器上，且电性连接至该承载面；至少一晶片，配置在该基板上，且分别电性连接至该基板；一壳体，该壳体围绕感测器、基板以及至少一晶片；一盖体，位于承载面上方，且连接壳体，以覆盖感测器、基板以及至少一晶片；其中，盖体具有二开口，分别暴露出该至少一晶片与感测器的感测区。本发明中由于晶片是组装在基板上，所以不需藉由透明封装胶体使晶片与基板模块化，如此可降低本发明的感测模块的生产成本。

Description

感测模块
技术领域
本发明涉及一种感测模块，特别是涉及一种具有多晶片的感测模块。
背景技术
图1是现有习知一种影像感测模块的俯视图，而图2是沿图1的I-I’剖面线的剖面图。请参照图1与图2所示，现有习知影像感测模块100包括一印刷电路板(printed circuit board，PCB)110、一影像感测器(image sensor)120、一激光二极管(laser diode，LD)130、一齐纳二极管(Zener diode)140以及一封装胶体(encapsulation)150。影像感测器120是配置在印刷电路板110上，且电性连接至印刷电路板110。激光二极管130与齐纳二极管140是分别电性连接至连接端(connection terminal)160a、160b，而连接端160a、160b是分别通过锡料170a、170b而电性连接至印刷电路板110。
现有习知技术会藉由封装胶体150来包覆激光二极管130、齐纳二极管140以及必要的导电件(图未示)，如焊线(wire)等。如此，不仅可防止激光二极管130、齐纳二极管140及导电件在传送的过程中受损或造成接触不良的情形，还可将激光二极管130、齐纳二极管140以及连接端160a、160b模块化，以简化影像感测模块100的组装步骤。此外，封装胶体150的材质是选用透明材质，以使激光二极管130所提供的光线能传递至封装胶体150外。
然而，由于封装胶体150的成本较高，所以会增加影像感测模块100的生产成本。此外，封装胶体150会降低激光二极管130所提供的光线的强度，使影像感测模块100的光利用效率变差。
由此可见，上述现有的影像感测模块在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的感测模块，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
有鉴于上述现有的影像感测模块存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的感测模块，能够改进一般现有的感测模块，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的影像感测模块存在的缺陷，而提供一种新型结构的感测模块，所要解决的技术问题是使其生产成本降低，非常适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种感测模块，其包括：一承载器(carrier)，具有一承载面以及与该承载面相对的一背面；一感测器，配置在该承载面上，且电性连接至该承载器；一基板，配置在该承载器上，且电性连接至该承载面；至少一晶片，配置在该基板上，且分别电性连接至该基板；一壳体，该壳体围绕感测器、基板以及至少一晶片；一盖体，位于承载面上方，且连接壳体，以覆盖感测器、基板以及至少一晶片；其中，盖体具有二开口，分别暴露出该至少一晶片与感测器的感测区。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的感测模块，其更包括多个第一焊线，该至少一晶片是通过该多个第一焊线而电性连接至该基板。
前述的感测模块，其更包括多个第二焊线，该基板是通过该多个第二焊线而电性连接至该承载器。
前述的感测模块，其更包括多个导电材料，该基板是通过该多个导电材料而电性连接至该承载器。
前述的感测模块，其更包括多个第三焊线，该感测器是通过该多个第三焊线而电性连接至该承载器。
前述的感测模块，其中所述的该至少一晶片包括一发光晶片。
前述的感测模块，其中所述的发光晶片为一发光二极管(light emitting diode，LED)或一激光二极管。
前述的感测模块，其中：该壳体具有一底壁与连接该底壁的一侧壁，其中该底壁连接该承载器的部分该背面，而该侧壁从该承载器的该背面延伸至该承载器的该承载面并围绕该感测器、该基板与该至少一个晶片；以及该盖体分别暴露出该发光晶片与该感测器的一感测区。
前述的感测模块，其中所述的承载器为一导线架(leadframe)。
前述的感测模块，其中该盖体分别暴露出该发光晶片与该感测器的一感测区。
前述的感测模块，其中所述的承载器为一线路板。
前述的感测模块，其中所述的感测器为一影像感测器。
借由上述技术方案，本发明感测模块至少具有下列优点及有益效果：
1.在本发明中，由于晶片是组装在基板上，所以不需藉由透明封装胶体使晶片与基板模块化，如此可降低本发明的感测模块的生产成本。
2.在其中一晶片为发光晶片的实施例中，由于不需藉由透明封装胶体覆盖晶片，所以发光晶片所提供的光线的强度不会被透明封装胶体减弱，如此可提高本发明的感测模块的光利用效率。
综上所述，本发明是有关于一种感测模块，包括一承载器、一感测器、一基板以及多个晶片。承载器具有一承载面以及与承载面相对的一背面，而感测器与基板是配置在承载面上，且分别电性连接至承载器。晶片是配置在基板上，且分别电性连接至基板。此感测模块的生产成本较低。本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结构或功能上皆有较大改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的感测模块具有增进的突出功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是现有习知的一种影像感测模块的俯视图。
图2是沿图1的I-I’剖面线的剖面图。
图3是本发明一实施例的一种感测模块的剖面图。
图4是本发明另一实施例的一种感测模块的剖面图。
图5是本发明又一实施例的一种感测模块的剖面图。
图6是本发明再一实施例的一种感测模块的剖面图。
100：       影像感测模块    110：       印刷电路板
120：       影像感测器      130：       激光二极管
140：       齐纳二极管      150：       封装胶体
160a、160b：连接端          170a、170b：锡料
200、200a、200b、200c：                 感测模块
210：       承载器          211：       承载面
212、214：  支架            213：       背面
220：       感测器          222：       感测区
230：       基板            240a、240b：晶片
252：       第一焊线        254：       第二焊线
256：       第三焊线        260：       导电胶
270：     壳体        272：    底壁
274：     侧壁        280：    盖体
282、284：开口        290：    导电材料
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的感测模块其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
图3是本发明一实施例的一种感测模块的剖面图。请参照图3所示，本实施例的感测模块200包括一承载器210、一感测器220、一基板230以及多个晶片(如晶片240a与晶片240b)。承载器210具有一承载面211以及与承载面211相对的一背面213，而感测器220与基板230是配置在承载面211上，且分别电性连接至承载器210。晶片240a、240b是配置在基板230上，且分别电性连接至基板230。
上述的感测模块200中，承载器210例如是一导线架，其包括多个支架212、214。由于图3是感测模块200的剖面示意图，所以在图3中仅绘示一个支架212与一个支架214，但实际上支架212与支架214的数量可分别为多个。此外，晶片240a、240b例如是通过第一焊线252与导电胶260(如银胶)而电性连接至基板230。在另一实施例中，晶片240a、240b亦可分别通过多个第一焊线252而电性连接至基板230。
承上述，基板230例如是通过多个第二焊线254而电性连接至承载器210，而感测器220例如是通过多个第三焊线256而电性连接至承载器230。更详细地说，基板230是通过第二焊线254而分别电性连接至支架212与支架214，而感测器220是通过第三焊线256而分别电性连接至支架212与支架214。需注意的是，由于图3是感测模块200的剖面示意图，而电性连接至支架212与支架214的第三焊线256可能不在同一剖面，所以在图3中仅绘示出连接至支架214的第三焊线256，并未绘示出连接至支架212的第三焊线256。
在本实施例中，感测器220例如是一影像感测器，晶片240a例如是一发光晶片(如发光二极管或激光二极管)，而晶片240b例如是一齐纳二极管，以防止晶片240a因静电放电(electrostatic discharge，ESD)而受损。此外，上述的感测模块200更包括一壳体270与一盖体280。壳体270具有一底壁272与连接底壁272的一侧壁274，其中底壁272连接承载器210的部分背面213，而侧壁274从承载器210的背面213延伸至承载器210的承载面211并围绕感测器220、基板230与晶片240a、240b。盖体280位于承载面211上方，且连接侧壁274，以覆盖感测器220、基板230及晶片240a、240b。此外，盖体280具有二开口282、284，其中开口282暴露出晶片240a，而开口284暴露出感测器220的一感测区222。如此，晶片240a所提供的光线能经由开口282而传递至感测模块200外，而光线经反射后能经由开口284而传递至感测器220。
在本实施例中，由于晶片240a、240b是组装在基板230上，所以不需藉由透明封装胶体使晶片240a、240b与基板230模块化。此外，在感测模块200的制造过程中，可先将组装有晶片240a、240b的基板230配置在承载器210上，之后再进行打线接合制造工艺，以使晶片240a、240b与基板230电性连接。如此，在未使用透明封装胶体来覆盖晶片240a、240b与基板230的情况下，仍可避免在传送的过程中造成晶片240a、240b与基板230接触不良。因此，本实施例可节省透明封装胶体的成本，进而降低感测模块200的生产成本。此外，由于本实施例的感测模块200未使用透明封装胶体覆盖晶片240a，所以不会减弱晶片240a所提供的光线的强度。因此，相较于现有习知技术，本实施例的感测模块200具有较高的光利用率。
图4是本发明另一实施例的一种感测模块的剖面图。请参照图4所示，本实施例的感测模块200a与图3的感测模块200的结构与优点相似，其差别处在于基板230电性连接至承载器230的方式不同。更详细地说，感测模块200的基板230是通过第二焊线254而电性连接至承载器210，而感测模块200a的基板230是通过多个导电材料290而电性连接至承载器210。在本实施例中，导电材料290例如是锡球，但在其他实施例中导电材料290可以是导电胶或是其他适用的导电材料。
图5是本发明又一实施例的一种感测模块的剖面图。请参照图5所示，本实施例的感测模块200b与图3的感测模块200的结构与优点相似，其主要差别处在于承载器的不同。更详细地说，感测模块200的承载器210是导线架，而感测模块200b的承载器210b是一线路板，如印刷电路板。此外，感测模块200b的壳体270b是配置在承载面212上，且围绕感测器220、基板230与晶片240a、240b。
图6是本发明再一实施例的一种感测模块的剖面图。请参照图6所示，本实施例的感测模块200c与图5的感测模块200b的差别处在于感测模块200c的基板是230通过导电材料290而电性连接至承载器210b。在本实施例中，导电材料290例如是锡球，但在其他实施例中导电材料290可以是导电胶或是其他适用的导电材料。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (14)

1.一种感测模块，其特征在于其包括：
一承载器，具有一承载面以及与该承载面相对的一背面；
一感测器，配置在该承载面上，且电性连接至该承载器；
一基板，配置在该承载器上，且电性连接至该承载面；
至少一晶片，配置在该基板上，且分别电性连接至该基板；
一壳体，该壳体围绕感测器、基板以及至少一晶片；以及
一盖体，位于承载面上方，且连接壳体，以覆盖感测器、基板以及至少一晶片；
其中，盖体具有二开口，分别暴露出该至少一晶片与感测器的感测区。
2.根据权利要求1所述的感测模块，其特征在于其更包括多个第一焊线，该至少一晶片是通过该多个第一焊线而电性连接至该基板。
3.根据权利要求1所述的感测模块，其特征在于其更包括多个第二焊线，该基板是通过该多个第二焊线而电性连接至该承载器。
4.根据权利要求1所述的感测模块，其特征在于其更包括多个导电材料，该基板是通过该多个导电材料而电性连接至该承载器。
5.根据权利要求1所述的感测模块，其特征在于其更包括多个第三焊线，该感测器是通过该多个第三焊线而电性连接至该承载器。
6.根据权利要求1所述的感测模块，其特征在于其中所述的该至少一晶片包括一发光晶片。
7.根据权利要求6所述的感测模块，其特征在于其中所述的发光晶片为一发光二极管或一激光二极管。
8.根据权利要求6所述的感测模块，其特征在于其中：
该壳体具有一底壁与连接该底壁的一侧壁，其中该底壁连接该承载器的部分该背面，而该侧壁从该承载器的该背面延伸至该承载器的该承载面并围绕该感测器、该基板与该至少一晶片；以及
该盖体分别暴露出该发光晶片与该感测器的一感测区。
9.根据权利要求8所述的感测模块，其特征在于其中所述的承载器为一导线架。
10.根据权利要求6所述的感测模块，其特征在于其中该盖体分别暴露出该发光晶片与该感测器的一感测区。
11.根据权利要求10所述的感测模块，其特征在于其中所述的承载器为一线路板。
12.根据权利要求6所述的感测模块，其特征在于其中所述的感测器为一影像感测器。
13.根据权利要求1所述的感测模块，其特征在于其中所述的承载器为一导线架或一线路板。
14.根据权利要求1所述的感测模块，其特征在于其中所述的感测器为一影像感测器。
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