CN118276247A - 一种光学模组的封装结构及其制作方法、电子设备 - Google Patents
一种光学模组的封装结构及其制作方法、电子设备Info
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Abstract
本申请实施例提供了一种光学模组的封装结构及其制作方法、电子设备,该封装结构包括:电路板;围绕电路板设置的围框,该围框的至少部分具有透光性;盖板,该盖板盖合在围框上,并与围框、电路板形成空腔;光学模组,该光学模组设置在电路板上,且位于空腔内,光学模组可以通过具有透光性的围框部分与围框的外部进行光交换。本申请提供的光学模组的封装结构,其结构较为简单,且光学模组能够通过侧面的围框与外界进行光交换。
Description
技术领域
本申请实施例涉及光学模组技术领域,更为具体地,涉及一种光学模组的封装结构及其制作方法、电子设备。
背景技术
基于车载场景光学模组的高可靠性需求,常采用腔体式封装技术封装光学模组,这种封装技术的优点在于防水防尘的同时能够发挥光学模组的最佳性能,也就是说,采用腔体式封装结构封装光学模组,不仅可以防水防尘,还可以与外界进行有效的光电信号的交换。在车载场景中,一般需要光学模组从腔体的侧面发出光信号,而当前从侧面发出光信号的封装结构的结构往往较为复杂,无法满足当前的使用需求。
因此,需要提供一种结构较为简单且能从腔体侧面发出光信号的封装结构。
发明内容
本申请实施例提供一种光学模组的封装结构及其制作方法、电子设备,目的在于提供一种结构较为简单且能从腔体侧面发出光信号的封装结构。
第一方面,提供了一种光学模组的封装结构,包括:电路板;围绕所述电路板设置的围框,所述围框的至少部分具有透光性;盖板,所述盖板盖合在所述围框上,并与所述围框、所述电路板形成空腔;光学模组,所述光学模组设置在所述电路板上,且位于所述空腔内,所述光学模组通过具有透光性的围框部分与所述围框的外部进行光交换。本申请提供的封装结构,通过电路板、围框、盖板形成空腔,空腔内可以放置光学模组,结构较为简单,形成的封装结构可以对光学模组起到保护的作用,防水防尘,同时围框的至少部分具有透光性,使得光学模组能够通过具有透光性的围框部分与外界进行光交换,即光学模组能够从腔体侧面发出光信号,满足实际应用的需求。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述具有透光性的围框部分的材料为透明塑封材料。可以理解的是,本申请提供的封装结构,在具有透光性的围框部分可以使用透明塑封材料,例如,环氧树脂或液晶聚合物等材料,其余围框部分可以使用透明塑封材料或者普通的塑封材料,与常用的陶瓷、金属、玻璃等材料相比,塑封材料制成的围框具有重量轻,介电常数低等特点,在小型化、轻量化、成本和生产周期等方面具有显著优势。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述具有透光性的围框部分设置有通孔,通孔设置于所述光学模组收发光信号的一侧,所述具有透光性的围框部分包括透光玻璃,所述透光玻璃嵌在所述通孔上。需要说明的是,透明玻璃嵌入通孔即形成上述的具有透光性的围框部分。本申请提供的封装结构,可以有针对性地选择局部设置透光玻璃,使得光学模组能够通过透光玻璃与外界进行光交换,即光学模组能够从腔体侧面发出光信号,满足实际应用的需求。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述围框除所述透光玻璃外的其他区域不透光。本申请提供的封装结构,通过在光学模组收发光信号的一侧设置透光玻璃,而除透光玻璃外的其他区域可以设置为不透光,从而可以避免其他区域杂光的影响。
应理解,除透光玻璃外的其他区域不透光的围框区域可以使用不透光的普通塑封材料,从而可以降低封装结构的制作成本,同时也可以减轻封装结构的重量。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述盖板包括凹槽,所述凹槽用于连接所述透光玻璃。也就是说,所述盖板包括凹槽,所述凹槽设置于与所述透光玻璃连接区域。本申请提供的封装结构,通过在盖板上设置凹槽,通过凹槽连接透光玻璃,从而可以增加盖板与透光玻璃之间的粘接面积,使封装结构更稳固,同时通过凹槽的设置也能进一步提升封装结构的气密性。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述盖板的材料为透明材料。本申请提供的封装结构,盖板的材料可以为透明材料,从而使得光学模组不仅可以从侧面与外界进行光交换,还可以从顶部与外界进行光交换。也就是说,光学模组不仅可以通过围框向四周发送光信号,还可以通过盖板向顶部发送光信号,兼容顶部出光与侧面出光需求,出光视角能够达到180°。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述盖板与所述围框为一体成型。可以理解的是,在一些实施例中,通过将盖板和围框设置成一体成型结构,也能够节约制作工序。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述盖板与所述围框之间通过粘接材料固定连接。可以理解的是,在一些实施例中,盖板与围框之前还可以通过粘接材料固定连接。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述电路板包括通孔区域和半蚀刻区域,所述围框嵌入所述通孔区域和半蚀刻区域。也就是说,所述围框可以嵌入所述通孔区域和半蚀刻区域。即所述围框可以通过通孔区域和半蚀刻区域与所述电路板嵌合在一起,从而增强围框与电路板之间的结合力,使得到的封装结构更加稳固。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述光学模组包括引脚和电连接线,所述引脚位于所述光学模组的远离所述电路板的一侧,所述电连接线电连接在所述引脚与所述电路板之间。本申请提供的封装结构,光学模组与电路板之间可以通过引脚和电连接线实现电连接,电路板可以作为载板实现光学模组与外界电气连接。
可以理解的是,在一些实施例中,所述光学模组可以只包括引脚,所述引脚位于所述光学模组与所述电路板之间,从而可以不需要电连接线,便可以与电路板进行电连接,电路板可以作为载板实现光学模组与外界电气连接。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述电路板包括以下任一种:印刷电路板、引线框架、或者陶瓷基板。
第二方面,提供了一种电子设备,包括上述第一方面中的任意一种实现方式中所述的封装结构。
需要说明的是,本申请实施例提供的封装结构可以适用于各种涉及光学模组的电子设备中,例如,该封装结构可以适用于车载发光模组中,也就是说,车载发光模组可以使用本申请实施例提供的封装结构进行封装。
第三方面,提供了一种光学模组的封装结构的制作方法,包括:在电路板上通过塑封材料形成多个相互隔离的空间;切割所述电路板,获取多个独立单元,所述多个独立单元中的每个独立单元包括围框和所述电路板的部分,所述围框的至少部分具有透光性;在所述每个独立单元对应的电路板部分上设置光学模组,所述光学模组通过具有透光性的围框部分与所述围框的外部进行光交换;在所述每个独立单元对应的围框上设置盖板,以使所述每个独立单元对应的电路板部分、所述每个独立单元对应的围框和所述盖板形成空腔。
本申请实施例提供的制作方法,以电路板作为底板,周围通过塑封材料制作切割形成围框,光学模组组装在电路板上后封盖,形成密闭空腔,实现防水防尘。该制作方法工序简单,制作而成的围框的至少部分具有透光性,使得光学模组能够通过具有透光性的围框部分与外界进行光交换,即光学模组能够从腔体侧面发出光信号,满足实际应用的需求。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述具有透光性的围框部分的材料为透明塑封材料。可以理解的是,在制作围框时,具有透光性的围框部分可以采用透明塑封材料制作,例如,环氧树脂或液晶聚合物等材料,其余围框部分可以使用透明塑封材料或者普通的塑封材料进行制作,与常用的陶瓷、金属、玻璃等材料相比,塑封材料制成的围框具有重量轻,介电常数低等特点,在小型化、轻量化、成本和生产周期等方面具有显著优势。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述具有透光性的围框部分设置有通孔,所述通孔设置于所述光学模组收发光信号的一侧,在所述每个独立单元对应的电路板部分上设置光学模组之前,所述方法还包括:在所述通孔上安装透光玻璃。也就是说,在一些实施例中,在制作围框时,可以直接在光学模组收发光信号的一侧的围框上设置通孔,以便于能够在该通孔上安装透光玻璃。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述方法还包括:在所述具有透光性的围框部分设置通孔,所述通孔设置于所述光学模组收发光信号的一侧;在所述通孔上安装透光玻璃。也就是说,在一些实施例中,还可以直接制成完整结构的围框,然后在围框上设置通孔,进而可以在该通孔上安装玻璃。
通过本申请提供的制作方法,可以根据光学模组的收发光信号的需求,选择局部设置透光玻璃,使得光学模组能够通过透光玻璃与外界进行光交换,即光学模组能够从腔体侧面发出光信号,满足实际应用的需求。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述围框除所述透光玻璃外的其他区域不透光。在本申请实施例中,在光学模组收发光信号的一侧设置透光玻璃,而除透光玻璃外的其他区域可以设置为不透光,从而可以避免其他区域杂光的影响。
应理解,除透光玻璃外的其他区域不透光的围框区域可以使用不透光的普通塑封材料,从而可以降低封装结构的制作成本,同时也可以减轻封装结构的重量。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述方法还包括:在所述盖板上设置凹槽;将所述透光玻璃嵌入所述凹槽内。在本申请实施例中,可以在盖板上设置凹槽,通过凹槽连接透光玻璃,从而可以增加盖板与透光玻璃之间的粘接面积,使得封装结构更稳固,同时通过凹槽的设置也能进一步提升封装结构的气密性。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述盖板的材料为透明材料。可以理解的是,在制作封装结构时,盖板的材料可以为透明材料,从而使得光学模组不仅可以从侧面与外界进行光交换,还可以从顶部与外界进行光交换。兼容顶部出光与侧面出光需求,出光视角能够达到180°。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述盖板与所述围框之间通过粘接材料固定连接。可以理解的是,在一些实施例中,盖板和围框可以分别成型,并且盖板与围框之前可以通过粘接材料固定连接。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述在电路板上通过塑封材料形成多个相互隔离的空间,包括:在所述电路板上进行开孔处理和半蚀刻处理,使所述电路板形成通孔区域和半蚀刻区域;将所述塑封材料嵌入所述通孔区域和半蚀刻区域,形成多个相互隔离的空间。可以理解的是,在制作电路板时,可以对电路板进行开孔处理和半蚀刻处理,形成通孔区域和半蚀刻区域,使得围框可以通过通孔区域和半蚀刻区域与电路板嵌合在一起,从而可以增强围框与电路板之间的结合力,使得到的封装结构更加稳固。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述在所述电路板上设置光学模组包括:在所述光学模组远离所述电路板的一侧设置引脚;在所述引脚与所述电路板之间设置电连接线。本申请实施例提供的制作方法,可以在光学模组与电路板之间设置引脚和电连接线,从而实现光学模组与电路板之间的电连接。
在一种可能的实现方式中,所述在所述电路板上设置光学模组包括:在所述光学模组与所述电路板之间设置引脚。本申请实施例提供的制作方法,可以在光学模组与电路板之间也可以通过引脚实现电连接。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述电路板包括以下任一种:印刷电路板、引线框架、或者陶瓷基板。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种光学模组的封装结构的整体示意图。
图2是本申请实施例提供的光学模组的封装结构的爆炸图。
图3是本申请实施例提供的一种光学模组的封装结构的剖面示意图。
图4是本申请实施例提供的另一种光学模组的封装结构的剖面示意图。
图5是本申请实施例提供的另一种光学模组的封装结构的剖面示意图。
图6是本申请实施例提供的另一种光学模组的封装结构的剖面示意图。
图7是本申请实施例提供的一种光学模组的封装结构的制作方法的示意性流程图。
图8是本申请实施例提供的一种电路板的加工方法的示意性流程图。
图9是本申请实施例提供的另一种光学模组的封装结构的制作方法的示意性流程图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
为了便于理解本申请实施例,在介绍本申请实施例之前,先作出以下几点说明。
在本申请实施例中,“第一”、“第二”以及各种数字编号只是为了描述方便进行的区分,并不用来限制本申请实施例的范围。下文各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在本申请实施例中,“当……时”、“在……的情况下”、“若”以及“如果”等描述均指在某种客观情况下设备会做出相应的处理,并非是限定时间,且也不要求设备在实现时一定要有判断的动作,也不意味着存在其它限定。本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请实施例中,术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“和/或”,用于描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系;例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A、B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
基于车载场景光学模组的高可靠性需求,常采用腔体式封装技术封装光学模组。腔体式封装一般将光学模组中的芯片功能部分或整体芯片裸露,这种封装的优点在于可以直接将芯片裸露在特殊模具制定的型腔中,将器件中的芯片使用塑封料半包裹或者直接裸露在空气中,能够发挥芯片的最佳性能。也就是说,采用腔体式封装在防水防尘的同时能够发挥光学模组的最佳性能,即采用腔体式封装结构封装光学模组,不仅可以防水防尘,还可以与外界进行有效的光电信号的交换。
在车载场景中,一般需要光学模组从腔体的侧面发出光信号,当前的封装结构,通过金属管壳、穿墙陶瓷和透光玻璃形成气密管壳,光学模组通过穿墙陶瓷与外部交换电信号,通过透光玻璃与外部交换光信号。这种封装结构往往较为复杂,无法满足当前的使用需求。此外,封装结构采用陶瓷、金属、玻璃等,成本高昂。
同时考虑到与常用的陶瓷、金属、玻璃等相比,塑封材料(例如,环氧树脂或液晶聚合物等)制成的空腔型外壳具有重量轻,介电常数低等特点,在小型化、轻量化、成本和生产周期等方面具有显著优势。
因此,本申请提供一种结构较为简单且能从腔体侧面发出光信号的封装结构,通过采用透明塑封材料制作封装结构的围框,保证侧面出光的同时也能降低制作成本。
图1是本申请实施例提供的一种光学模组的封装结构的整体示意图。图2是本申请实施例提供的光学模组的封装结构的爆炸图。
结合图1和图2可知,本申请提供的封装结构100可以包括电路板110、围框120和盖板130,其中,围框120围绕电路板110设置,且所述围框120的至少部分具有透光性;盖板130盖合在围框120上,并与围框120、电路板110之间形成空腔。此外,该封装结构100还可以包括光学模组,所述光学模组设置在电路板110上且位于所述空腔内,所述光学模组可以通过具有透光性的围框部分121与所述围框120的外部进行光交换。
应理解,在一些实施例中,围框120整体可以设置成具有透光性,从而使得光学模组能够通过围框向外界(即围框的外部)发送光信号,或者接收外界发送的光信号,从而进行光交换。也就是说,围框129的侧壁通过透明塑封材料制作,从而直接形成出光通道,实现光学模组的侧面出光。示例性的,围框120的材料可以为透明塑封材料。
在另一些实施例中,参考图1和图2可知,图1和图2中所示的封装结构中,围框120可以部分具有透光性,从而使得光学模组通过具有透光性的围框部分与围框的外部进行光交换。例如,所述具有透光性的围框部分121的材料可以为透明塑封材料。又例如,所述具有透光性的围框部分121可以设置成透明玻璃。也就是说,围框129也可以通过加装透光玻璃等实现侧面出光。
需要说明的是,当具有透光性的围框部分121设置成透明玻璃时,具有透光性的围框部分121可以设置有通孔,所述通孔设置于所述光学模组收发光信号的一侧,透光玻璃可以嵌在所述通孔上。也就是说,通过将透明玻璃嵌入通孔中,从而形成具有透光性的围框部分121。应理解,所述围框120除所述透光玻璃外的其他区域可以不透光,即是说,所述围框120除所述透光玻璃外的其他区域可以采用不透光的普通塑封材料,从而可以节约封装结构的制作成本,同时也可以减轻封装结构的重量。
可以理解的是,盖板130的材料可以为透明材料或非透明材料,在一些实施例中,当所述盖板130的材料为透明材料时,封装结构100不仅可以实现侧面出光还可以实现顶部出光。也就是说,光学模组140不仅可以通过围框120向四周发送光信号,还可以通过盖板130向顶部发送光信号,兼容顶部出光与侧面出光需求,出光视角能够达到180°。
需要说明的是,在一些实施例中,盖板130上可以设置凹槽,且该凹槽设置于与透光玻璃连接区域。也就是说,所述盖板包括凹槽,所述凹槽用于连接所述透光玻璃。
在一些实施例中,围框120和盖板130可以为一体成型,围框120和盖板130一体成型后,可以直接固定在电路板110上。
在一些实施例中,围框120和盖板130可以单独成型,且围框120和盖板230之间可以通过粘接材料固定连接。
参见图2可知,本申请实施例提供的封装结构中的电路板110可以包括通孔区域111和半蚀刻区域112,所述围框120可以嵌入所述通孔区域111和半蚀刻区域112。也就是说,所述围框120是和通孔区域111和半蚀刻区域112嵌合的,即所述围框120通过通孔区域111和半蚀刻区域112与所述电路板110嵌合在一起。
在一些实施例中,所述光学模组可以包括引脚和电连接线,所述引脚位于所述光学模组的远离所述电路板的一侧,所述电连接线电连接在所述引脚与所述电路板之间,从而能够实现光学模组140与电路板之间的电连接。
在另一些实施例中,所述光学模组可以只包括引脚,所述引脚位于所述光学模组与所述电路板之间,从而可以不需要电连接线,便可以与电路板进行电连接,电路板可以作为载板实现光学模组与外界电气连接。
可以理解的是,上述电路板110可以为以下任一种:印刷电路板、引线框架、或者陶瓷基板,电路板110可以作为载板实现光学模组140与外界电气连接。
图3和图4是本申请实施例提供的一种光学模组的封装结构的剖面示意图。
如图3所示,封装结构100可以包括电路板110,围绕电路板110设置的围框120,盖板130,该盖板130可以盖合在围框120上,并与所述围框120、所述电路板110形成空腔;光学模组140,所述光学模组140设置在所述电路板110上,且位于所述空腔内,所述光学模组140可以通过围框120与所述围框的外部进行光交换。
可以理解的是,在该封装结构中,围框120的材料可以为透明塑封材料,从而使得光学模组可以从侧面与外界进行光交换。
应理解,盖板130的材料可以为透明材料或非透明材料,在一些实施例中,当所述盖板130的材料为透明材料时,封装结构100不仅可以从侧面与外界进行光交换,还可以从顶部与外界进行光交换。也就是说,光学模组140不仅可以通过围框120向四周发送光信号,还可以通过盖板130向顶部发送光信号,兼容顶部出光与侧面出光需求,出光视角能够达到180°。
在一些实施例中,如图3所示,围框120和盖板130可以单独成型,且围框120和盖板230之间可以通过粘接材料170固定连接。
在一些实施例中,如图4所示,盖板130与围框120为一体成型,围框120和盖板130一体成型后,可以直接固定在电路板110上。
本申请实施例提供的封装结构中的电路板110可以包括通孔区域111和半蚀刻区域112,所述围框120可以嵌入所述通孔区域111和半蚀刻区域112。也就是说,所述围框120是和通孔区域111和半蚀刻区域112嵌合的,即所述围框120通过通孔区域111和半蚀刻区域112与所述电路板110嵌合在一起。
在一些实施例中,所述光学模组140可以包括引脚150和电连接线160,所述引脚150位于所述光学模组140的远离所述电路板110的一侧,所述电连接线160电连接在所述引脚150与所述电路板110之间,从而能够实现光学模组140与电路板之间的电连接。
在另一些实施例中,所述光学模组可以只包括引脚,所述引脚位于所述光学模组与所述电路板之间,从而可以不需要电连接线,便可以与电路板进行电连接,电路板可以作为载板实现光学模组与外界电气连接。
可以理解的是,电路板110可以为以下任一种:印刷电路板、引线框架、或者陶瓷基板,电路板110可以作为载板实现光学模组140与外界电气连接。
本申请实施例提供的光学模组的封装结构,可以实现直接成型透明围框,组装后实现防水防尘、出光出电,可在现有工艺基础上制作光学气密空腔,保护发光部件,能够在简化制作工序同时降低制作成本。
图5和图6是本申请实施例提供的一种光学模组的封装结构的剖面示意图。
如图5或图6所示,封装结构100可以包括电路板110,围绕电路板110设置的围框120,盖板130,该盖板130可以盖合在围框120上,并与所述围框120、所述电路板110形成空腔;光学模组140,所述光学模组140设置在所述电路板110上,且位于所述空腔内,所述光学模组140可以通过围框120与所述围框的外部进行光交换。
可以理解的是,在一些实施例中,围框120的材料可以为常规不透明的塑封材料,同时可以在常规不透明的塑封材料上挖孔并设置部分透光材料,从而可以节约封装结构的制作成本。
也就是说,围框120可以部分具有透光性,从而使得光学模组通过具有透光性的围框部分与围框的外部进行光交换。例如,所述具有透光性的围框部分121的材料可以为透明塑封材料,例如,环氧树脂或液晶聚合物等材料。又例如,所述具有透光性的围框部分121可以设置成透明玻璃。也就是说,围框129也可以通过加装透光玻璃等实现侧面出光。
需要说明的是,当所述具有透光性的围框部分121为透明材料(例如,透光玻璃)时,具有透光性的围框部分121可以设置有通孔,所述通孔设置于所述光学模组收发光信号的一侧,透光玻璃可以嵌在所述通孔上。也就是说,通过将透明玻璃嵌入通孔中,从而形成具有透光性的围框部分121。应理解,所述围框120除所述透光玻璃外的其他区域可以不透光,即是说,所述围框120除所述透光玻璃外的其他区域可以采用不透光的普通塑封材料,从而可以节约封装结构的制作成本,同时也可以减轻封装结构的重量。
可以理解的是,盖板130的材料可以为透明材料或非透明材料,在一些实施例中,当所述盖板130的材料为透明材料时,封装结构100不仅可以实现侧面出光还可以实现顶部出光。也就是说,光学模组140不仅可以通过围框120向四周发送光信号,还可以通过盖板130向顶部发送光信号,兼容顶部出光与侧面出光需求,出光视角能够达到180°。
需要说明的是,在一些实施例中,为进一步提升气密性,可在盖板130与透光玻璃连接区域开槽,增加粘接面积。如图6所示,盖板130上可以设置凹槽,且该凹槽设置于与透光玻璃连接区域。也就是说,所述盖板包括凹槽,所述凹槽用于连接所述透光玻璃。
在一些实施例中,围框120和盖板130可以单独成型,且围框120和盖板230之间可以通过粘接材料170固定连接。
在一些实施例中,盖板130与围框120为一体成型,围框120和盖板130一体成型后,可以直接固定在电路板110上。
本申请实施例提供的封装结构中的电路板110可以包括通孔区域111和半蚀刻区域112,所述围框120可以嵌入所述通孔区域111和半蚀刻区域112。也就是说,所述围框120是和通孔区域111和半蚀刻区域112嵌合的,即所述围框120通过通孔区域111和半蚀刻区域112与所述电路板110嵌合在一起,从而增强围框120与电路板110之间的结合力,使得到的封装结构更加稳固。
在一些实施例中,所述光学模组140可以包括引脚150和电连接线160,所述引脚150位于所述光学模组140的远离所述电路板110的一侧,所述电连接线160电连接在所述引脚150与所述电路板110之间,从而能够实现光学模组140与电路板之间的电连接。
在另一些实施例中,所述光学模组可以只包括引脚,所述引脚位于所述光学模组与所述电路板之间,从而可以不需要电连接线,便可以与电路板进行电连接,电路板可以作为载板实现光学模组与外界电气连接。
可以理解的是,电路板110可以为以下任一种:印刷电路板、引线框架、或者陶瓷基板,电路板110可以作为载板实现光学模组140与外界电气连接。
本申请实施例提供的光学模组的封装结构,可以采用常规塑封料和透光玻璃组合形成围框,在现有工艺基础上制作光学气密空腔,保护发光部件,能够在简化制作工序同时降低制作成本。
图7是本申请实施例提供的一种光学模组的封装结构的制作方法的示意性流程图。该方法可以包括步骤701至步骤705。
701,获取电路板110。
应理解,电路板110可以为以下任一种:印刷电路板、引线框架、或者陶瓷基板。电路板110可以作为载板实现光学模组140与外界电气连接。
在一些实施例中,可以参考图8,图8是本申请实施例提供的一种电路板的加工方法的示意性流程图,如图8中的(a)和图8中的(b)所示,在获取电路板110之后,可以对获取得到的电路板110可以进行开孔处理和/或半蚀刻处理,使得所述电路板110形成通孔区域111和/或半蚀刻区域112。需要说明的是,图8中的(b)示出的是电路板进行开孔处理后得到的结果,当对电路板进行半蚀刻处理后,形成的电路板结构可以参考图1中的电路板110。
702,在电路板110上通过塑封材料710形成多个相互隔离的空间。
应理解,该塑封材料可以为透明塑封材料,也可以为不透明塑封材料。方法700中涉及的塑封材料710为透明的塑封材料。
需要说明的是,本申请实施例中可以采用传递模塑法(transfer molding)将透明塑封材料注入模具中成型,完成塑封,形成多个相互隔离的空间。其中,透明塑封材料可以为环氧树脂或液晶聚合物等材料,例如,环氧模塑化合物(epoxy molding compound,EMC)。
703,切割电路板110,获取多个独立单元。
其中,所述多个独立单元中的每个独立单元包括围框120和所述电路板的部分,所述围框的至少部分具有透光性。
可以理解的是,在切割电路板110时,电路板上的塑封材料也被切割,从而形成独立单元中的围框120。也就是说,所述具有透光性的围框部分的材料即为塑封材料710,该塑封材料710为透明塑封材料。
应理解,电路板110的切割方式包括但不限于机械切割、激光切割,本申请对此不作限定。
示例性的,如图8中的(c)所示,电路板110上有预先标记好的切割标记(例如,图8中的(c)中所示的黑色三角标),在切割电路板110时,可以根据切割标记切割电路板,从而获取多个独立的单元,每个独立单元可以采用相同的方法进行处理,即每个独立单元都可以执行步骤704和步骤705。
704,在每个独立单元对应的电路板部分上设置光学模组140。
其中,光学模组140可以通过具有透光性的围框部分与所述围框的外部进行光交换。
在一些实施例中,在每个独立单元对应的电路板部分上设置光学模组140可以具体包括:在所述光学模组140远离电路板110的一侧设置引脚150;在所述引脚150与所述电路板110之间设置电连接线160,从而能够实现光学模组140与电路板之间的电连接。应理解,该步骤中可以采用wire bond实现光学模组140与电路板110的电连接。
在另一些实施例中,所述光学模组140可以只包括引脚150,所述引脚150位于所述光学模组与所述电路板之间,从而可以不需要电连接线,便可以与电路板进行电连接,电路板可以作为载板实现光学模组与外界电气连接。
应理解,该步骤中,光学模组140与电路板之间可以通过粘接的方式固定,也可以采用焊接的方式固定。
705,在每个独立单元对应的围框上设置盖板130。
在一些实施例中,在盖板130边缘涂覆粘接剂,并将涂覆粘接剂的盖板倒扣在围框120上端,使所述每个独立单元对应的电路板部分、所述每个独立单元对应的围框和所述盖板形成空腔。应理解,所述盖板130的材料可以为透明材料。
可以理解的是,当完成封装结构的制作之后,可以对制作完成后的封装结构的气密性进行检查,若发现存在有透气的地方,可以再次涂覆粘接剂,从而保证封装结构的气密性。
需要说明的是,在另一种光学模组的封装结构的制作方法中,盖板130和围框120可以为一体成型。也就是说,盖板130和围框120可以一体成型后,直接粘接或者直接焊接在电路板110上,一体成型的盖板130和围框120与电路板110之间可以形成容纳光学模组140的空腔。其中,一体成型的盖板130和围框120可以由透明材料制作而成,从而使得光学模组140可以通过一体成型的盖板130和围框120向四周和顶部都能进行光交换,兼容顶部出光与侧面出光需求,出光视角能够得到提高。
图9是本申请实施例提供的另一种光学模组的封装结构的制作方法的示意性流程图。该方法可以包括步骤901至步骤906。
901,获取电路板110。
902,在电路板110上通过塑封材料910形成多个相互隔离的空间。
应理解,该塑封材料可以为透明塑封材料,也可以为不透明塑封材料。方法900中涉及的塑封材料910为不透明的塑封材料。
903,切割电路板110,获取多个独立单元。
其中,所述多个独立单元中的每个独立单元包括围框120和所述电路板的部分,所述围框的至少部分具有透光性。
步骤901至步骤903可以参考步骤701至步骤703,为了简洁,在此不再赘述。
904,安装透光玻璃121。
可以理解的是,在一些实施例中,在实际制作中可以通过模具制作得到的围框120上设置有通孔,所述通孔设置于所述光学模组收发光信号的一侧,从而可以直接在通孔边缘涂覆粘接剂,贴装侧面透光材料(例如,透光玻璃121)。
在另一些实施例中,该步骤可以包括:首先在所述围框120上设置通孔,所述通孔设置于所述光学模组收发光信号的一侧;然后在所述通孔上安装透光玻璃121。
可以理解的是,所述围框除所述透光玻璃外的其他区域不透光,也就是说,步骤902中使用的塑封材料可以为普通的不透光的塑封材料。
905,在每个独立单元对应的电路板部分上设置光学模组140。
该步骤可以参考步骤704,在此不再赘述。
906,在每个独立单元对应的围框上设置盖板130。
在一些实施例中,在盖板130边缘涂覆粘接剂,并将涂覆粘接剂的盖板倒扣在围框120上端,使所述每个独立单元对应的电路板部分、所述每个独立单元对应的围框和所述盖板形成空腔。应理解,所述盖板130的材料可以为透明材料。
可以理解的是,当完成封装结构的制作之后,可以对制作完成后的封装结构的气密性进行检查,若发现存在有透气的地方,可以再次涂覆粘接剂,从而保证封装结构的气密性。
需要说明的是,在另一种光学模组的封装结构的制作方法中,可以先执行步骤906,然后再执行步骤904。也就是说,在实际制作过程中,可以先将盖板130与围框120进行固定连接后,再在相应的通孔位置安装透光玻璃。
此外,本申请实施例提供的封装结构可以应用于电子设备中,尤其适用于车载场景中,车载发光模组的封装结构设计可以参考如图1至图6所示的封装结构。
应理解,图7和图9中所示的方法仅为示例性说明,本领域技术人员可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。
实际制作封装结构或电子设备时,会考虑线路布线难易、各部件占用空间、各部件大小关系等因素。因此可以根据实际情况,并参照图1至图6所示示例,灵活的在电路板组件中进行垫高处理。在受益于前述描述和相关附图中呈现的指导启示下,本领域技术人员将会想到本申请的许多改进和其他实施例。因此,应理解,本申请不限于所公开的特定实施例。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (23)
1.一种光学模组的封装结构,其特征在于,包括:
电路板;
围绕所述电路板设置的围框,所述围框的至少部分具有透光性;
盖板,所述盖板盖合在所述围框上,并与所述围框、所述电路板形成空腔;
光学模组,所述光学模组设置在所述电路板上,且位于所述空腔内,所述光学模组通过具有透光性的围框部分与所述围框的外部进行光交换。
2.根据权利要求1所述的封装结构,其特征在于,所述具有透光性的围框部分的材料为透明塑封材料。
3.根据权利要求1所述的封装结构,其特征在于,所述具有透光性的围框部分设置有通孔,所述通孔设置于所述光学模组收发光信号的一侧,
所述具有透光性的围框部分包括透光玻璃,所述透光玻璃嵌在所述通孔上。
4.根据权利要求3所述的封装结构,其特征在于,所述围框除所述透光玻璃外的其他区域不透光。
5.根据权利要求3或4所述的封装结构,其特征在于,所述盖板包括凹槽,所述凹槽用于连接所述透光玻璃。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的封装结构,其特征在于,所述盖板的材料为透明材料。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的封装结构,其特征在于,所述盖板与所述围框为一体成型。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的封装结构,其特征在于,所述盖板与所述围框之间通过粘接材料固定连接。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的封装结构,其特征在于,所述电路板包括通孔区域和半蚀刻区域,所述围框嵌入所述通孔区域和半蚀刻区域。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的封装结构,其特征在于,所述光学模组包括引脚和电连接线,所述引脚位于所述光学模组的远离所述电路板的一侧,所述电连接线电连接在所述引脚与所述电路板之间。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的封装结构,其特征在于,所述电路板包括以下任一种:印刷电路板、引线框架、或者陶瓷基板。
12.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1至11中任一项所述的封装结构。
13.一种光学模组的封装结构的制作方法,其特征在于,包括:
在电路板上通过塑封材料形成多个相互隔离的空间;
切割所述电路板,获取多个独立单元,所述多个独立单元中的每个独立单元包括围框和所述电路板的部分,所述围框的至少部分具有透光性;
在所述每个独立单元对应的电路板部分上设置光学模组,所述光学模组通过具有透光性的围框部分与所述围框的外部进行光交换;
在所述每个独立单元对应的围框上设置盖板,以使所述每个独立单元对应的电路板部分、所述每个独立单元对应的围框和所述盖板形成空腔。
14.根据权利要求13所述的制作方法,其特征在于,所述具有透光性的围框部分的材料为透明塑封材料。
15.根据权利要求13或14所述的制作方法,其特征在于,所述具有透光性的围框部分设置有通孔,所述通孔设置于所述光学模组收发光信号的一侧,
在所述每个独立单元对应的电路板部分上设置光学模组之前,所述方法还包括:
在所述通孔上安装透光玻璃。
16.根据权利要求13或14所述的制作方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述具有透光性的围框部分设置通孔,所述通孔设置于所述光学模组收发光信号的一侧;
在所述通孔上安装透光玻璃。
17.根据权利要求15或16所述的制作方法,其特征在于,所述围框除所述透光玻璃外的其他区域不透光。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的制作方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述盖板上设置凹槽;
将所述透光玻璃嵌入所述凹槽内。
19.根据权利要求13至18中任一项所述的制作方法,其特征在于,所述盖板的材料为透明材料。
20.根据权利要求13至19中任一项所述的制作方法,其特征在于,所述盖板与所述围框之间通过粘接材料固定连接。
21.根据权利要求13至20中任一项所述的制作方法,其特征在于,所述在电路板上通过塑封材料形成多个相互隔离的空间,包括:
在所述电路板上进行开孔处理和半蚀刻处理,使所述电路板形成通孔区域和半蚀刻区域;
将所述塑封材料嵌入所述通孔区域和半蚀刻区域,形成多个相互隔离的空间。
22.根据权利要求13至21中任一项所述的制作方法,其特征在于,所述在所述电路板上设置光学模组包括:
在所述光学模组远离所述电路板的一侧设置引脚;
在所述引脚与所述电路板之间设置电连接线。
23.根据权利要求13至22中任一项所述的制作方法,其特征在于,所述电路板包括以下任一种:印刷电路板、引线框架、或者陶瓷基板。
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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CN118276247A true CN118276247A (zh) | 2024-07-02 |
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