CN115939121A - 光学感测芯片封装结构 - Google Patents

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Abstract

一种光学感测芯片封装结构，包括基板、光感测元件、发光元件以及透明盖板。基板具有凹部及多个电路接点，基板包括底壁及侧壁，其中底壁与侧壁连接形成凹部，底壁与侧壁为一体成形，多个电路接点设置于侧壁的顶端，光感测元件设置于凹部内，且与基板电性连接。发光元件设置于凹部内，且与基板或光感测元件电性连接。透明盖板设置于基板上，且覆盖光感测元件及发光元件。

Description

光学感测芯片封装结构
本申请是申请日为2019年01月31日，中国专利申请CN201910097741.9(“光学感测芯片封装结构”)的分案申请。
技术领域
本发明与芯片封装结构有关；特别是指一种光学感测芯片封装结构。
背景技术
图1为现有的光学感测芯片封装结构100的结构示意图，其是由基板120、光感测元件140、发光元件160及透明胶层180所组成，其中光感测元件140设置于基板120的一凹部122内，且发光元件160设置于光感测元件140上；透明胶层180设置于凹部122内，且覆盖于光感测元件140及发光元件160。
然而，光学感测芯片封装结构100的透明胶层180是直接暴露于外，因此，很容易沾到灰尘或脏污，导致光感测元件140的感测结果失准。举例来说，当光学感测芯片封装结构100经过SMT锡炉时，便会有炉灰沾附在光学感测芯片封装结构100的透明胶层180上。除此之外，当人员拿取光学感测芯片封装结构100时，容易接触或按压到光学感测芯片封装结构100的透明胶层180，恐致光感测元件140的感测结果失准，甚或光学感测芯片封装结构100整体失效。
综上可知，现有光学感测芯片封装结构所存在的问题仍有待克服。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种光学感测芯片封装结构，其利用透明盖板覆盖光感测元件及发光元件，以避免灰尘或脏污沾附在光感测元件或发光元件上，并可防止人员接触或按压到光感测元件或发光元件，用以保护光学感测芯片封装结构。
为达成上述目的，本发明提供的一种光学感测芯片封装结构，包括基板、光感测元件、发光元件以及透明盖板。基板具有凹部及电路接点，基板包括底壁及侧壁，其中底壁与侧壁连接形成凹部，底壁与侧壁为一体成形，电路接点设置于侧壁的顶端，光感测元件设置于凹部内，且与基板电性连接。发光元件设置于凹部内，且与基板或光感测元件电性连接。透明盖板设置于基板上，且覆盖光感测元件及发光元件。
本发明的效果在于，利用透明盖板覆盖光感测元件及发光元件，以避免灰尘或脏污沾附在光感测元件或发光元件上，并可防止人员接触或按压到光感测元件或发光元件，用以保护光学感测芯片封装结构，并且进一步提升光感测元件的感测准确度以及光学感测芯片封装结构的整体可靠度。
附图说明
图1为现有的光学感测芯片封装结构的结构图；
图2为本发明第一实施例的光学感测芯片封装结构的结构图；
图3为本发明第二实施例的光学感测芯片封装结构的结构图；
图4为本发明第三实施例的光学感测芯片封装结构的结构图；
图5为本发明第四实施例的光学感测芯片封装结构的结构图；
图6为本发明第五实施例的光学感测芯片封装结构的结构图。
[现有技术]
100光学感测芯片封装结构
120基板              122凹部              140光感测元件
160发光元件          180透明胶层
[本发明]
200a、200b、200c、300a、300b光学感测芯片封装结构
220、320基板          221、321底壁          222凹部
223、323侧壁          224、224a、224b、324a、324b接点
240、340光感测元件
241、261、341、361导线  242、342光感测面
260、360发光元件      262、362出光面
280、380透明盖板      281、381上表面        282、382光栅
283、383下表面        322a第一容置空间     322b第二容置空间
325隔板
d距离
具体实施方式
为能更清楚地说明本发明，现举以下优选实施例并配合附图详细说明如下。请参照图2所示，为本发明第一实施例的光学感测芯片封装结构200a，其包括有基板220、光感测元件240、发光元件260及透明盖板280。在本发明实施例中，基板220具有凹部222。基板220具有多个电路接点224；光感测元件240设置于基板220的凹部222内，且通过导线241与基板220的接点224电性连接。在本发明实施例中，基板220包括底壁221及侧壁223，其中底壁221与侧壁223连接形成凹部222，底壁221与侧壁223为一体成形。在本发明实施例中，电路接点224设置于侧壁223的顶端，且导线241的一端连接于光感测元件240，而另一端连接于电路接点224。
发光元件260设置于光感测元件240上，且与基板220或光感测元件240电性连接。在本发明实施例中，发光元件260设置于光感测元件240上，且通过导线261与光感测元件240电性连接。在图2中，导线261的一端连接于发光元件260，其另一端连接于光感测元件240。
在本发明实施例中，发光元件260具有出光面262，且光感测元件240具有光感测面242，光感测元件240的光感测面242用以感测由发光元件260所发出的光线。在本实施例的一用途中，光学感测芯片封装结构200a可用以感测一目标物是否位于与光学感测芯片封装结构200a前方，或光学感测芯片封装结构200a可用来侦测一目标物是否相对于光学感测芯片封装结构200a产生移动，可做为光学尺的用途。在本发明实施例中，发光元件260为一光源，例如可为一发光二极管或一激光光源，但不以此为限制。在本发明实施例中，发光元件260的出光面262与光感测元件240的光感测面242大致同向，即发光元件260的出光面262与光感测元件240的光感测面242均朝向透明盖板280，用以使由发光元件260的出光面262发射的光线遇到目标物反射时，入射光与反射光能有较小的角度，以得到较精确的测量值。
透明盖板280设置于基板220上，且覆盖光感测元件240及发光元件260。在本发明实施例中，光感测面242与透明盖板的一底面具有一距离d，且距离d小于或等于0.8毫米。若距离d越大，则由发光元件260所发出的光线经反射后的扩散面积越大，因此造成光感测元件240的信号干扰增加；反之，若距离d越小，则由发光元件260所发出的光线经反射后的扩散面积越小，因此光感测元件240可获得较佳的信号分辨率，进而提升光学感测芯片封装结构200a的量测准确率。
在本发明实施例中，透明盖板280包括光栅282，光栅282设置于透明盖板280的上表面281。由于光栅282固设于透明盖板280的上表面281，因此光栅282与光感测元件240及发光元件260的相对位置彼此固定。换言之，光栅282已做好对位，毋须再于调整其与光感测元件240及发光元件260的相对位置。因此，相较于传统光学感测芯片封装结构与光栅各自分离且独立设置，本发明实施例所提供的光学感测芯片封装结构200a可具有更佳的量测稳定度及再现性。
请参照图3所示，为本发明第二实施例的光学感测芯片封装结构200b，其包括有基板220、光感测元件240、发光元件260及透明盖板280。本发明第二实施例的光学感测芯片封装结构200b与第一实施例的光学感测芯片封装结构200a相似，基板220包括底壁221及侧壁223，其中底壁221与侧壁223连接形成凹部222，底壁221与侧壁223为一体成形，二者的差异在于光学感测芯片封装结构200b的接点224a、224b及光栅282的位置不同于光学感测芯片封装结构200a。
在本发明实施例中，基板220具有多个电路接点224a、224b；光感测元件240设置于基板220的凹部222内，且通过导线241与基板220的接点224a电性连接。在本发明实施例中，接点224a设置于底壁221，且导线241的一端连接于光感测元件240，而另一端连接于接点224a。
发光元件260设置于光感测元件240上，且通过导线261与基板220的接点224b电性连接。在图3中，接点224b设置于底壁221，且导线261的一端连接于发光元件260，其另一端连接于基板220的接点224b电性连接。
在本发明实施例中，透明盖板280包括光栅282，光栅282设置于透明盖板280的下表面283。由于光栅282固设于透明盖板280的下表面283，因此光栅282与光感测元件240及发光元件260的相对位置彼此固定。换言之，光栅282已做好对位，毋须再于调整其与光感测元件240及发光元件260的相对位置。因此，相较于传统光学感测芯片封装结构与光栅各自分离且独立设置，本发明实施例所提供的光学感测芯片封装结构200b可具有更佳的量测稳定度及再现性。
请参照图4所示，为本发明第三实施例的光学感测芯片封装结构200c，其包括有基板220、光感测元件240、发光元件260及透明盖板280。本发明第三实施例的光学感测芯片封装结构200c与第二实施例的光学感测芯片封装结构200b相似，二者的差异在于光学感测芯片封装结构200c的接点224a、224b及光栅282的设置不同于光学感测芯片封装结构200b。
在本发明实施例中，基板220具有多个电路接点224a、224b；光感测元件240设置于基板220的凹部222内，且通过导线241与基板220的接点224a电性连接。在本发明实施例中，接点224a设置于侧壁223的顶端，且导线241的一端连接于光感测元件240，而另一端连接于接点224a。
发光元件260设置于光感测元件240上，且通过导线261与基板220的接点224b电性连接。在图4中，基板220包括底壁221及侧壁223，其中底壁221与侧壁223连接形成凹部222，底壁221与侧壁223为一体成形，接点224b设置于侧壁223的顶端，且导线261的一端连接于发光元件260，其另一端连接于基板220的接点224b电性连接。
在本发明实施例中，透明盖板280包括光栅282，光栅282分别设置于透明盖板280的上表面281及下表面283。由于光栅282固设于透明盖板280的上表面281及下表面283，因此光栅282与光感测元件240及发光元件260的相对位置彼此固定。换言之，光栅282已做好对位，毋须再于调整其与光感测元件240及发光元件260的相对位置。因此，相较于传统光学感测芯片封装结构与光栅各自分离且独立设置，本发明实施例所提供的光学感测芯片封装结构200c可具有更佳的量测稳定度及再现性。
请参照图5所示，为本发明第四实施例的光学感测芯片封装结构300a，其包括有基板320、光感测元件340、发光元件360及透明盖板380。在本发明实施例中，发光元件360具有出光面362，且光感测元件340具有光感测面342，光感测元件340的光感测面342用以感测由发光元件360所发出的光线，基板320具有凹部及隔板325，隔板325设置于凹部内，使凹部被分隔成第一容置空间322a及第二容置空间322b；发光元件360设置于第一容置空间322a内，且光感测元件340设置于第二容置空间322b内。在本发明实施例中，隔板325为不透光隔板。基板320具有多个电路接点324a、324b；光感测元件340是通过导线341与基板320的接点324a电性连接。在本发明实施例中，基板320包括底壁321及侧壁323，其中底壁321与侧壁323连接形成凹部，底壁321与侧壁323为一体成形。在本发明实施例中，接点324a设置于底壁321，且导线341的一端连接于光感测元件340，而另一端连接于接点324a。
发光元件360与基板320电性连接。在本发明实施例中，发光元件360是通过导线361与基板320的接点324b电性连接。在图5中，接点324b设置于底壁321，且导线361的一端连接于发光元件360，其另一端连接于基板320的接点324b。
透明盖板380设置于基板320上，且覆盖光感测元件340及发光元件360。在本发明实施例中，透明盖板380包括光栅382，透明盖板380具有上表面381及下表面383，光栅382设置于透明盖板380的上表面381。由于光栅382固设于透明盖板380的上表面381，因此光栅382与光感测元件340及发光元件360的相对位置彼此固定。换言之，光栅382已做好对位，毋须再于调整其与光感测元件340及发光元件360的相对位置。因此，相较于传统光学感测芯片封装结构与光栅各自分离且独立设置，本发明实施例所提供的光学感测芯片封装结构300a可具有更佳的量测稳定度及再现性。
请参照图6所示，为本发明第五实施例的光学感测芯片封装结构300b，其包括有基板320、光感测元件340、发光元件360及透明盖板380。本发明第五实施例的光学感测芯片封装结构300b与第四实施例的光学感测芯片封装结构300a相似，二者的差异在于光学感测芯片封装结构300b的接点324a、324b的位置不同于光学感测芯片封装结构300a；除此之外，光学感测芯片封装结构300b的透明盖板380不包括光栅。
在本发明实施例中，基板320具有多个电路接点324a、324b；光感测元件340是通过导线341与基板320的接点324a电性连接。在本发明实施例中，基板320包括底壁321及侧壁323，其中底壁321与侧壁323连接形成凹部，底壁321与侧壁323为一体成形。在本发明实施例中，接点324a设置于侧壁323的顶端，且导线341的一端连接于光感测元件340，而另一端连接于接点324a。
发光元件360与基板320电性连接。在本发明实施例中，发光元件360是通过导线361与基板320的接点324b电性连接。在图6中，接点324b设置于侧壁323的顶端，且导线361的一端连接于发光元件360，其另一端连接于基板320的接点324b。
根据本发明实施例，本发明实施例所提供的光学感测芯片封装结构是利用透明盖板覆盖光感测元件及发光元件，以避免灰尘或脏污沾附在光感测元件或发光元件上，并可防止人员接触或按压到光感测元件或发光元件，用以保护光学感测芯片封装结构，并且进一步提升光感测元件的感测准确度以及光学感测芯片封装结构的整体可靠度。
以上所述仅为本发明优选可行实施例而已，凡应用本发明说明书及权利要求书所为的等效变化，理应包含在本发明的权利要求保护范围内。

Claims (10)

1.一种光学感测芯片封装结构，包括：
一基板，具有一凹部及多个电路接点，该基板包括一底壁及一侧壁，其中该底壁与该侧壁连接形成该凹部，该底壁与该侧壁为一体成形，该多个电路接点设置于该侧壁的顶端；
一光感测元件，设置于该凹部内，且与该基板电性连接；
一发光元件，设置于该凹部内，且与该基板或该光感测元件电性连接；以及
一透明盖板，设置于该基板上，且覆盖该光感测元件及该发光元件。
2.如权利要求1所述的光学感测芯片封装结构，其中，该发光元件具有一发光面，该发光面朝向该透明盖板。
3.如权利要求1所述的光学感测芯片封装结构，其中，该光感测元件具有一光感测面，该光感测面朝向该透明盖板。
4.如权利要求3所述的光学感测芯片封装结构，其中，该光感测面与该透明盖板的一底面具有一距离，且该距离小于或等于0.8毫米。
5.如权利要求1所述的光学感测芯片封装结构，其中，该发光元件连接一导线，该导线的一端连接于该光感测元件，使该发光元件与该光感测元件电性连接。
6.如权利要求1所述的光学感测芯片封装结构，其中，该发光元件连接一导线，该导线一端连接于该基板，使该发光元件与该基板电性连接。
7.如权利要求1所述的光学感测芯片封装结构，其中该发光元件设置于该光感测元件上。
8.如权利要求1所述的光学感测芯片封装结构，其中，该基板具有一隔板，该隔板设置于该凹部内，使该凹部被分隔成一第一容置空间及一第二容置空间，该发光元件设置于该第一容置空间内，且该光感测元件设置于该第二容置空间内。
9.如权利要求8所述的光学感测芯片封装结构，其中，该隔板为一不透光隔板。
10.如权利要求1所述的光学感测芯片封装结构，其中，该透明盖板包括一光栅位于该透明盖板的一上表面、一下表面或其组合上。
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