CN111341768B - 一种传感模组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及LED封装技术领域，提供了一种传感模组，包括：接收信号芯片，接收信号芯片的上表面设有光感应区；第一引脚电极层，具有若干第一引脚电极，第一引脚电极层设于接收信号芯片的上表面上且第一引脚电极层的周围区域突出接收信号芯片的上表面的周边，发射信号芯片，发射信号芯片的出光面与接收信号芯片的光感应区之间存在高度差；第一封装结构，覆盖接收信号芯片和连接第一引脚电极层的周围区域；第二引脚电极层；以及第二封装结构；本发明提供的传感模组具有以下优点：通过将接收信号芯片和发射信号芯片错层设置，使两者的高度存在落差，避免了干扰接收信号芯片的接收准确度；传感模组层叠设置，缩小了传感模组的体积。

Description

一种传感模组
技术领域
本发明涉及LED封装技术领域，更具体地说，是涉及一种传感模组。
背景技术
LED(Light Emitting Diode，发光二极管)，是一种能够将电能转化为光的固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光，是一种绿色能源。
随着科学技术和人们生活水平的不断提高，LED的应用领域也越来越广泛，为了节省LED的设计空间，IC(Integrated Circuit，集成电路)芯片在应用端的设计从LED的外部慢慢转变为封装在LED封装体的内部并且该种做法也逐渐成为市场的主流。但是，如果做一些更小尺寸的设有LED的传感模组，由于其设计空间太小和信号干扰的问题，该种类的传感模组在一些特殊的领域和场合的使用上受到了极大的限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种传感模组，以解决现有技术中存在的传感模组封装尺寸大及抗信号干扰性能弱的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种传感模组，包括：
接收信号芯片，所述接收信号芯片的上表面设有光感应区；
第一引脚电极层，具有若干第一引脚电极，所述第一引脚电极层设于所述接收信号芯片的所述上表面上且所述第一引脚电极层的周围区域突出所述接收信号芯片的所述上表面的周边，所述第一引脚电极避让所述光感应区设置；
发射信号芯片，设于所述第一引脚电极层的上表面且电连接所述第一引脚电极，所述发射信号芯片的出光面与所述接收信号芯片的所述光感应区之间存在高度差；
第一封装结构，覆盖所述接收信号芯片和连接所述第一引脚电极层的所述周围区域；
第二引脚电极层，所述第二引脚电极层设于所述第一封装结构的下表面上且所述第二引脚电极层的周围区域突出所述第一封装结构的所述下表面的周边，所述第二引脚电极层的所述周围区域中具有若干第二引脚电极，所述第二引脚电极电连接所述第一引脚电极且所述第二引脚电极的下表面外露于所述第二引脚电极层的下表面；以及
第二封装结构，所述第二封装结构覆盖所述发射信号芯片、所述第一引脚电极层和所述第一封装结构，且所述第二封装结构连接所述第二引脚电极层的所述周围区域。
在一个实施例中，所述第一引脚电极贯穿所述第一引脚电极层，所述第二引脚电极贯穿所述第二引脚电极层，所述第一引脚电极的上表面外露于所述第一引脚电极层的所述上表面，所述第一引脚电极的所述上表面电连接所述第二引脚电极的上表面，所述第一引脚电极的下表面外露于所述第一引脚电极层的下表面，所述第一引脚电极的所述下表面电连接所述接收信号芯片的位于上方的电性接点。
在一个实施例中，至少部分的所述若干第一引脚电极各自具有突出部分，所述突出部分位于所述第一引脚电极层的所述周围区域。
在一个实施例中，所述第一引脚电极层包括第一载板，所述第一引脚电极贯穿所述第一载板，所述第一载板开设有正对所述光感应区的光窗。
在一个实施例中，所述第二封装结构具有透光材及遮光材，所述遮光材具有外露所述发射信号芯片的出光孔及外露所述光感应区的收光孔，所述透光材至少位于所述出光孔中。
在一个实施例中，所述第二封装结构的上表面形成有正对所述光感应区的第一凹槽和/或正对所述发射信号芯片的第二凹槽。
在一个实施例中，所述第二封装结构的上表面形成有隔离槽，所述隔离槽位于所述光感应区和所述发射信号芯片之间。
在一个实施例中，所述传感模组还包括隔离结构，所述隔离结构接合于所述第二封装结构且位于连所述光感应区和所述发射信号芯片之间。
在一个实施例中，所述第二封装结构的上表面具有对应所述光感应区的第一区域和对应所述发射信号芯片的第二区域，所述第一区域低于所述第二区域。
在一个实施例中，所述第一引脚电极层的所述上表面形成有用于收容所述发射信号芯片的发射槽。
本发明提供的传感模组的有益效果在于：通过将接收信号芯片和发射信号芯片错层设置，使两者的高度存在落差，同时发射信号芯片的高度高于接收信号芯片的高度，避免了发射信号芯片发射的信号和经过反射的信号混杂进而干扰接收信号芯片的接收准确度；另外，第一封装结构、接收信号芯片、第一引脚电极层和发射信号芯片依次层叠设置，减小横向尺寸，缩小了传感模组的体积。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一种实施例提供的传感模组的示意图；
图2是本发明第二种实施例提供的传感模组的示意图；
图3是本发明第三种实施例提供的传感模组的示意图；
图4是本发明第四种实施例提供的传感模组的示意图；
图5是本发明第五种实施例提供的传感模组的示意图；
图6是本发明第六种实施例提供的传感模组的示意图；
图7是本发明第七种实施例提供的传感模组的示意图；
图8是本发明第八种实施例提供的传感模组的示意图；
图9是本发明第九种实施例提供的传感模组的示意图；
图10是本发明第十种实施例提供的传感模组的示意图；
图11是本发明第十一种实施例提供的传感模组的示意图。
图中各附图标记为：
1-接收信号芯片；11-光感应区；
2-第一引脚电极层；21-光窗；22-发射槽；23-第一引脚电极；24-第一载板；25-突出部分；
3-发射信号芯片；31-出光面；
4-第一封装结构；
5-键合线；
6-第二引脚电极层；61-第二引脚电极；62-第二载板；
7-第二封装结构；71-第一凹槽；72-第二凹槽；73-隔离槽；74-第一封装部分；75-第二封装部分；76-第一区域；77-第二区域；78-透光材；79-遮光材；791-出光孔；792-收光孔；
8-隔离结构。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件，它可以直接位于另一个组件上或者间接位于另一个组件上。当一个组件被称为“连接于”另一个组件，它可以是直接连接或间接连接至另一个组件。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性或指示技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行更加详细的描述：
如图1所示，本发明实施例提供的一种传感模组，用于发出光信号，并且接收待测物体反射后的光信号，以此得出传感结果，以下实施例以感测光信号的传感模组进行说明。
传感模组包括：接收信号芯片1、第一引脚电极层2、发射信号芯片3、第一封装结构4、第二引脚电极层6以及第二封装结构7。
接收信号芯片1具有上表面及下表面，接收信号芯片1的上表面设有光感应区11，光感应区11用于接收经过反射的光信号；第一引脚电极层2具有若干第一引脚电极23，第一引脚电极层2设置于接收信号芯片1的上表面上，第一引脚电极层2的周围区域突出接收信号芯片1的上表面的周边，第一引脚电极23避让光感应区11设置。
发射信号芯片3设于第一引脚电极层2的上表面且电连接第一引脚电极23，发射信号芯片3的出光面31与接收信号芯片1的光感应区11之间存在高度差，意即发射信号芯片3的出光面31高于接收信号芯片1的光感应区11，发射信号芯片3可选为红外光LED发光芯片或可见光LED发光芯片。
第一封装结构4覆盖接收信号芯片1和连接第一引脚电极层2的周围区域；第二引脚电极层6设于第一封装结构4的下表面上且第二引脚电极层6的周围区域突出第一封装结构4的下表面的周边，第二引脚电极层6的周围区域中具有若干第二引脚电极61，第二引脚电极61电连接第一引脚电极23且第二引脚电极61的下表面外露于第二引脚电极层6的下表面；第二封装结构7覆盖发射信号芯片3、第一引脚电极层2和第一封装结构4，且第二封装结构7连接第二引脚电极层6的周围区域。
本实施例提供的传感模组的工作原理及有益效果如下：
发射信号芯片3的出光面31朝远离接收信号芯片1的方向发射信号，发射信号芯片3的发射信号有预设角度，由于发射信号芯片3的出光面31和接收信号芯片1的光感应区11之间存在高度差，同时发射信号芯片3的出光面31高度高于接收信号芯片1的光感应区11的高度，发射信号芯片3发射的信号在经过反射前不会直接射入接收信号芯片1的光感应区11中，避免了发射信号芯片3发射的信号和经过反射的信号混杂进而干扰接收信号芯片1的接收准确度；另外，第一封装结构4，接收信号芯片1，第一引脚电极层2和发射信号芯片3依次层叠设置，减小横向尺寸，缩小了传感模组的体积。
细化地，发射信号芯片3与第一引脚电极23之间通过键合线5电连接。第一引脚电极23与第二引脚电极61之间通过键合线5电连接。需要进一步解释的是，由于第一引脚电极层2的周围区域突出接收信号芯片1的上表面的周边，而第二引脚电极层6的周围区域突出第一封装结构4的下表面的周边，因此可以大大缩小了第一引脚电极23和第二引脚电极61之间的距离，以减小键合线5的长度，避免过大的跨度造成电连接的困难。
在另一个实施例中，第一引脚电极23贯穿第一引脚电极层2，第二引脚电极61贯穿第二引脚电极层6，第一引脚电极23的上表面外露于第一引脚电极层2的上表面，第一引脚电极23的上表面电连接第二引脚电极61的上表面，第一引脚电极23的下表面外露于第一引脚电极层2的下表面，第一引脚电极23的下表面直接电连接接收信号芯片1的位于上方的电性接点。
具体地，至少部分的若干第一引脚电极23各自具有突出部分25，突出部分25位于第一引脚电极层2的周围区域。
在一个实施例中，第一引脚电极层2包括第一载板24和形成于第一载板24的第一引脚电极23，第一引脚电极23贯穿第一载板24，第一载板24开设有正对光感应区11的光窗21。
在一个实施例中，第二引脚电极层6包括第二载板62和形成于第二载板62的若干第二引脚电极61，第二引脚电极61贯穿第二载板62，第二引脚电极61的下表面露出于第二封装结构7的下表面，便于与其他电路进行连接。
如图2所示，在一个实施例中，第一引脚电极层2的上表面开设有用于收容发射信号芯片3的发射槽22。通过设置一个发射槽22并且将发射信号芯片3收容于其中，这样可以使得发射信号芯片3的信号只能沿着预设方向朝外射出，发射槽22的槽壁阻挡了发射信号芯片3的信号直接朝接收信号芯片1射出，避免了信号的干扰。另外，通过开设发射槽22可以降低发射信号芯片3的高度，使得整个传感模组的高度降低，缩小体积。
如图3所示，在一个实施例中，第二封装结构7设有正对接收信号芯片1的光感应区11的第一凹槽71和正对发射信号芯片3的第二凹槽72。第一凹槽71用于调整进入光感应区11的信号的角度，进一步提高信号的接收率；而第二凹槽72用于调整发射信号芯片3的发射信号的射出角度，避免发射信号芯片3发出的信号直接射入光感应区11中，造成信号干扰。第一凹槽71和第二凹槽72的形状可以为横截面为矩形的槽，或者横截面倒梯形的槽。
如图4所示，在其他实施例中，第二封装结构7的上表面具有对应光感应区11的第一区域76和对应发射信号芯片3的第二区域77，第一区域76低于第二区域77，藉由第二区域77及第一区域76之间的断差来调整发射信号芯片3的发射信号的射出角度。
如图5所示，在一个实施例中，第二封装结构7的上表面形成有隔离槽73，隔离槽73位于光感应区11和发射信号芯片3之间，藉由隔离槽73的侧壁来调整发射及接收信号的路径角度，增加发射及接收率。
如图6所示，在一个实施例中，传感模组还包括隔离结构8，该隔离结构8接合于第二封装结构7且位于光感应区11和发射信号芯片3之间，藉以阻绝发射及接收信号之间的干扰。
具体地，隔离槽73将第二封装结构7分隔为第一封装部分74和第二封装部分75，第一封装部分74的上表面、第二封装部分75的上表面和隔离结构8的上表面平齐。在本实施例中，传感模组的上表面平整，利于加工。
如图7所示，可选地，第一封装部分74的上表面和第二封装部分75的上表面平齐，隔离结构8的上表面的高度高于第一封装部分74的上表面和第二封装部分75的上表面的高度，隔离结构8位于第二封装部分75的上表面的部分围绕发射信号芯片3。在本实施例中，隔离结构8围绕发射信号芯片3设置，用于限制发射信号芯片3的信号发出角度，同时，隔离结构8的高度高于第二封装结构7的上表面的高度，两者之间存在高度差，进一步地阻隔了发射信号芯片3的信号对接收信号芯片1的干扰。
或者如图8所示，第一封装部分74的上表面低于第二封装部分75的上表面，隔离结构8设于第一封装部分74和第二封装部分75之间且隔离结构8位于第二封装部分75的上表面的部分围绕发射信号芯片3，隔离结构8的上表面高于第二封装部分75的上表面。在本实施例中，隔离结构8围绕发射信号芯片3设置，用于限制发射信号芯片3的信号发出角度，同时，隔离结构8的高度高于第一封装部分74的上表面的高度，两者之间存在高度差，进一步地阻隔了发射信号芯片3的信号对接收信号芯片1的干扰。
如图9所示，可选地，第一封装部分74的上表面高于第二封装部分75的上表面，隔离结构8围绕发射信号芯片3，隔离结构8的上表面高于第二封装部分75的上表面。在本实施例中，隔离结构8围绕发射信号芯片3设置，用于限制发射信号芯片3的信号发出角度，进一步地阻隔了发射信号芯片3的信号对接收信号芯片1的干扰。
如图10所示，可选地，第一封装部分74的上表面平齐于第二封装部分75的上表面，隔离结构8分别围绕发射信号芯片3和围绕接收信号芯片1的光感应区11，隔离结构8的上表面高于第一封装部分74的上表面和第二封装部分75的上表面。在本实施例中，隔离结构8围绕发射信号芯片3设置，用于限制发射信号芯片3的信号发出角度，同时隔离结构8围绕接收信号芯片1的光感应区11设置，用于限制接收信号芯片1接收信号的角度，进一步地阻隔了发射信号芯片3的信号对接收信号芯片1的干扰。
如图11所示，在一个实施例中，第二封装结构7具有透光材78及遮光材79，遮光材79具有外露发射信号芯片3的出光孔791及外露光感应区11的收光孔792，透光材78至少位于出光孔791中。
本发明的另一个目的在于提供一种传感装置，包括上述的传感模组。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种传感模组，其特征在于，包括：
接收信号芯片，所述接收信号芯片的上表面设有光感应区；
第一引脚电极层，具有若干第一引脚电极，所述第一引脚电极层设于所述接收信号芯片的所述上表面上且所述第一引脚电极层的周围区域突出所述接收信号芯片的所述上表面的周边，所述第一引脚电极避让所述光感应区设置；
发射信号芯片，设于所述第一引脚电极层的上表面且电连接所述第一引脚电极，所述发射信号芯片的出光面与所述接收信号芯片的所述光感应区之间存在高度差，所述发射信号芯片与所述第一引脚电极之间通过键合线电连接；
第一封装结构，覆盖所述接收信号芯片和连接所述第一引脚电极层的所述周围区域；
第二引脚电极层，所述第二引脚电极层设于所述第一封装结构的下表面上且所述第二引脚电极层的周围区域突出所述第一封装结构的所述下表面的周边，所述第二引脚电极层的所述周围区域中具有若干第二引脚电极，所述第二引脚电极电连接所述第一引脚电极且所述第二引脚电极的下表面外露于所述第二引脚电极层的下表面；以及
第二封装结构，所述第二封装结构覆盖所述发射信号芯片、所述第一引脚电极层和所述第一封装结构，且所述第二封装结构连接所述第二引脚电极层的所述周围区域。
2.如权利要求1所述的传感模组，其特征在于，
所述第一引脚电极贯穿所述第一引脚电极层，所述第二引脚电极贯穿所述第二引脚电极层，所述第一引脚电极的上表面外露于所述第一引脚电极层的所述上表面，所述第一引脚电极的所述上表面电连接所述第二引脚电极的上表面，所述第一引脚电极的下表面外露于所述第一引脚电极层的下表面，所述第一引脚电极的所述下表面电连接所述接收信号芯片的位于上方的电性接点。
3.如权利要求1所述的传感模组，其特征在于，至少部分的所述若干第一引脚电极各自具有突出部分，所述突出部分位于所述第一引脚电极层的所述周围区域。
4.如权利要求1所述的传感模组，其特征在于，所述第一引脚电极层包括第一载板，所述第一引脚电极贯穿所述第一载板，所述第一载板开设有正对所述光感应区的光窗。
5.如权利要求1所述的传感模组，其特征在于，所述第二封装结构具有透光材及遮光材，所述遮光材具有外露所述发射信号芯片的出光孔及外露所述光感应区的收光孔，所述透光材至少位于所述出光孔中。
6.如权利要求1所述的传感模组，其特征在于，所述第二封装结构的上表面形成有正对所述光感应区的第一凹槽和/或正对所述发射信号芯片的第二凹槽。
7.如权利要求1所述的传感模组，其特征在于，所述第二封装结构的上表面形成有隔离槽，所述隔离槽位于所述光感应区和所述发射信号芯片之间。
8.如权利要求1所述的传感模组，其特征在于，所述传感模组还包括隔离结构，所述隔离结构接合于所述第二封装结构且位于连所述光感应区和所述发射信号芯片之间。
9.如权利要求1所述的传感模组，其特征在于，所述第二封装结构的上表面具有对应所述光感应区的第一区域和对应所述发射信号芯片的第二区域，所述第一区域低于所述第二区域。
10.如权利要求1所述的传感模组，其特征在于，所述第一引脚电极层的所述上表面形成有用于收容所述发射信号芯片的发射槽。
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