CN116613622A - 双凹槽光传感器封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及双凹槽光传感器封装结构，其涉及芯片封装领域，封装结构包括电路基板、以及固定于该电路基板上的黑色塑封胶体，该黑色塑封胶体上间隔开设有第一凹槽和第二凹槽，该第一凹槽与该第二凹槽的槽底均为该电路基板，该第一凹槽内固定有光源，该光源底部连接于该电路基板，该光源的顶部固定有将该光源封挡于该第一凹槽内的第一封挡体，该第二凹槽内固定有光线感应器，该光线感应器底部连接于该电路基板，该光线感应器的顶部固定有将该光线感应器封挡于该第二凹槽内的第二封挡体，该第一封挡体与该第二封挡体均为透明材料。本发明解决了现有技术中的封装结构无法完全阻挡光传感器的光源发出的光线直接穿透至光线感应器的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及芯片封装领域，尤其涉及一种双凹槽光传感器封装结构。
背景技术
光传感器的工作原理是当被测物体处于光传感器的工作范围内时，光传感器的光源发出的光线至被测物体上，被测物体表面反射回来的光线返回到光传感器的光线感应器上，从而产生电信号，而现有技术中的光传感器越来越频繁的应用于小型的电子产品上，小型的电子产品由于本身体积小，则其光传感器和光源与光线感应器均为相邻设置，且光传感器的光源与光线感应器通常采用透明的环氧树脂胶（DAM epoxy胶）进行塑封，或是采用玻璃盖子对进行传感器的光源与光线感应器的分隔，然而这两种封装方式均无法完全阻挡光从光传感器的光源直接穿透至光线感应器，从而使得光线感应器能够接收到不仅来自于物体的光线，也能够接收到光源直接发射出的光线，进而对光线感应器造成信号干扰。
发明内容
针对上述现有技术中存着的不足之处，本发明提供了一种双凹槽光传感器封装结构，解决了现有技术中的封装结构无法完全阻挡光传感器的光源发出的光线直接穿透至光线感应器的技术问题。
本发明公开了一种双凹槽光传感器封装结构，包括电路基板、以及固定于该电路基板上的黑色塑封胶体，该黑色塑封胶体上间隔开设有第一凹槽和第二凹槽，该第一凹槽与该第二凹槽的槽底均为该电路基板，该第一凹槽内固定有光源，该光源底部连接于该电路基板，该光源的顶部固定有将该光源封挡于该第一凹槽内的第一封挡体，该第二凹槽内固定有光线感应器，该光线感应器底部连接于该电路基板，该光线感应器的顶部固定有将该光线感应器封挡于该第二凹槽内的第二封挡体，该第一封挡体与该第二封挡体均为透明材料。
本发明双凹槽光传感器封装结构进一步改进在于，该第一凹槽和该第二凹槽的槽口均呈开口逐渐增大的喇叭口状。
本发明双凹槽光传感器封装结构进一步改进在于，该喇叭口的开口角度为15~45度。
本发明双凹槽光传感器封装结构进一步改进在于，该第二凹槽的开口大于该第一凹槽的开口。
本发明双凹槽光传感器封装结构进一步改进在于，该第一凹槽与该第二凹槽之间的距离为50 um~300 um。
本发明双凹槽光传感器封装结构进一步改进在于，该光源为垂直腔表面发射激光器。
本发明双凹槽光传感器封装结构进一步改进在于，该光源通过锡球连接于该电路基板，该光线感应器通过锡球连接于该电路基板。
本发明和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本发明通过在第一凹槽和第二凹槽内分别设置光源和光线感应器，使光源和光线感应器之间被黑色塑封胶阻隔，从而解决了现有技术中的封装结构无法完全阻挡光传感器的光源发出的光线直接穿透至光线感应器的技术问题。本发明的结构还可以降低传统透明塑封胶高收缩率所造成的翘曲问题，以及溢胶和成本高的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明的双凹槽光传感器封装结构的结构示意图。
图中：1黑色塑封胶体、2光源、3光线感应器、4第一封挡体、5第二封挡体、6电路基板、7锡球、8硅晶片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供了双凹槽光传感器封装结构，包括电路基板6、以及固定于该电路基板6上的黑色塑封胶体1，该黑色塑封胶体1上间隔开设有第一凹槽和第二凹槽，该第一凹槽与该第二凹槽的槽底均为该电路基板6，该第一凹槽内固定有光源2，该光源2底部连接于该电路基板6，该光源2的顶部固定有将该光源2封挡于该第一凹槽内的第一封挡体4，该第二凹槽内固定有光线感应器3，该光线感应器3底部连接于该电路基板6，该光线感应器3的顶部固定有将该光线感应器3封挡于该第二凹槽内的第二封挡体5，该第一封挡体4与该第二封挡体5均为透明材料。本实施例中，该光线感应器3通过硅晶片8连接于电路基板6上。该黑色塑封胶体1为不透光的材料，从而使光源2与光线感应器3之间形成一道光屏障，使光源2发出光线无法直接穿过黑色塑封胶体1而到达光线感应器3上，避免光线感应器3收到的光线产生误差，进而使光线感应器3发出错误信号。现有技术中使用玻璃盖子进行塑封的方式，容易因玻璃盖子有毛边的问题而导致塑封不密实，以及封装的尺寸也较大，本发明的结构取代了使用玻璃盖子进行塑封，也就避免了玻璃盖子有毛边的问题以及有效地缩小了封装的尺寸，使结构整体更方便应用于小型的电子产品上。
优选的，该第一凹槽和该第二凹槽的槽口均呈开口逐渐增大的喇叭口状。该喇叭口的开口大小以及开口的角度可根据具体的需要进行改变，而无需进一步改变其他结构来配合该改变。该第一凹槽和第二凹槽的宽度和深度也是可根据具体的需要进行改变，从而适配不同大小的光源2和光线传感器。
优选的，该喇叭口的开口角度为15~45度，从而满足光源的发出和接收。
优选的，该第二凹槽的开口大于该第一凹槽的开口，从而使更多的光线能够从第二凹槽的开口进入光线感应器3中，增大了光线感应器3的第二凹槽中光的接收范围，提高光线感应器3的灵敏度。
优选的，该第一封挡体4和该第二封挡体5均为透明胶体。采用透明胶体可使光源2的光线穿过透明胶体从喇叭口发出，返回的光线则可从喇叭口穿过透明胶体而传至光线感应器3。本实施例中，该透明胶体为两层，从而能够更加紧密的固定光源2和光线感应器3，该盘里胶体的厚度可根据需要进行调节，从而提升封装结构整体的灵活性。由于光线感应器3的厚度更小，则第二凹槽内的透明胶的厚度比第一凹槽内的透明胶更薄，从而使得透明胶更易透过光线。本申请中采用两层透明胶可避免雷射开槽时对芯片造成损伤。上层的透明胶可采用平面或有3D曲面的胶，3D曲面的胶则需要采用特殊的点胶工艺进行操作。进一步地，该第一凹槽和第二凹槽中下部的宽度大于喇叭口最窄处的宽度，该透明胶体的下层位于喇叭口最窄处的下方，该透明胶体的上层位于喇叭口最窄处位置，使得该透明胶体的下层宽度大于上层宽度，进而透明胶体的下层卡紧并拦挡于喇叭口最窄处的下方，透明胶体的上层进一步地固定和拦挡于喇叭口最窄处，使得光源2和光线感应器3被牢固固定，避免了发生移位和脱落。
优选的，该第一凹槽与该第二凹槽之间的距离为50 um~300 um，以满足在小型的设备进行本装置的安装，并满足装置的基本功能。
优选的，该黑色塑封胶体1为黑色环氧树脂模塑料。本实施例中，该黑色环氧树脂模塑料采用黑色的环氧树脂注塑化合物（Epoxy Molding Compond），其区别于普通的透明塑封胶，其成本更低且不易发生溢胶的问题，以及高收缩率所造成的翘曲问题。
优选的，该光源2为垂直腔表面发射激光器。垂直腔表面发射激光器（vcsel）是一种出光方向垂直与谐振腔表面的f-p激光器。
优选的，该光源2通过锡球7连接于该电路基板6，该光线感应器3通过锡球7连接于该电路基板6。该光线感应器3通过硅晶片8连接于锡球7，且锡球7连接于电路基板6上。本发明的结构采用倒封装的结构，并采用了锡球7进行连接，避免了金属引线不方便进行使用和安装的问题，保证了结构的整体性和稳定性。进一步地，光线感应器3和发射激光器也可采用打线和混合键合的方式与电路基板连接。该硅晶片可以设计成散入或散出方式将讯号导送出去。在进行安装时先将光线感应器和发射激光器与电路基板固定，再点第一层透明胶，封填黑色塑封胶，对芯片打雷射，最后点第二层透明胶。
本发明通过在第一凹槽和第二凹槽内分别设置光源和光线感应器，使光源和光线感应器之间被黑色塑封胶阻隔，从而解决了现有技术中的封装结构无法完全阻挡光传感器的光源发出的光线直接穿透至光线感应器的技术问题。本发明的结构还可以降低传统透明塑封胶高收缩率所造成的翘曲问题，以及溢胶和成本高的问题。
本发明中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，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的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做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 (7)
1.一种双凹槽光传感器封装结构，其特征在于，包括电路基板、以及固定于所述电路基板上的黑色塑封胶体，所述黑色塑封胶体上间隔开设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽的槽底均为所述电路基板，所述第一凹槽内固定有光源，所述光源底部连接于所述电路基板，所述光源的顶部固定有将所述光源封挡于所述第一凹槽内的第一封挡体，所述第二凹槽内固定有光线感应器，所述光线感应器底部连接于所述电路基板，所述光线感应器的顶部固定有将所述光线感应器封挡于所述第二凹槽内的第二封挡体，所述第一封挡体与所述第二封挡体均为透明材料。
2.根据权利要求1所述的双凹槽光传感器封装结构，其特征在于，所述第一凹槽和所述第二凹槽的槽口均呈开口逐渐增大的喇叭口状。
3.根据权利要求2所述的双凹槽光传感器封装结构，其特征在于，所述喇叭口的开口角度为15~45度。
4.根据权利要求1所述的双凹槽光传感器封装结构，其特征在于， 所述第二凹槽的开口大于所述第一凹槽的开口。
5.根据权利要求1所述的双凹槽光传感器封装结构，其特征在于，所述第一凹槽与所述第二凹槽之间的距离为50 um~300 um。
6.根据权利要求1所述的双凹槽光传感器封装结构，其特征在于，所述光源为垂直腔表面发射激光器。
7.根据权利要求1所述的双凹槽光传感器封装结构，其特征在于，所述光源通过锡球连接于所述电路基板，所述光线感应器通过锡球连接于所述电路基板。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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