CN201440413U - 封装结构 - Google Patents

Abstract

一种封装结构，其基板上同时设置有发光组件及光感测组件，并以封装层包覆此发光组件及光感测组件，同时由封装层的沟槽将发光组件与光感测组件隔离，使发光组件所产生的光线受到阻挡，以降低噪声对光感测组件的干扰，并提升光感测组件的感测精准度。

Description

封装结构

技术领域

本实用新型涉及一种封装结构，特别涉及一种整合光源及光源传感器于一电路板的封装结构。

背景技术

随着电子科技的快速发展，影像感测技术的应用领域已愈来愈广泛，例如应用于数字相机、生物辨识系统、指纹办识器及光学鼠标等电子产品上。

一般使用于影像感测装置的封装结构，通常将所需要的主要组件模块化，以达到让影像感测装置在生产时便于组装的目的。此封装结构大致上包括有发光组件、感测组件、电路板及封装壳体等组成组件。其中，发光组件与光感测组件设置于电路板上，再以封装壳体将发光组件与光感测组件包覆于电路板上。同时，封装壳体具有一隔板，用以将发光组件与光感测组件隔开于电路板上，以分别形成一光发射区及一光接收区。使发光组件于投射时所产生的光线受到隔板的阻挡，而不会经由散射或绕射的方式传递至光感测组件。为此，使光感测组件免于受到周边光线的噪声干扰，而增加光感测组件的感测灵敏度。

然而，这种形式的封装结构，虽然能达到将发光组件与光感测组件分隔开的目的。但在电路板与封装壳体的制备上，由于封装壳体的隔板结构必需与发光组件与光感测组件所设置的位置相配合，以达到隔离发光组件与光感测组件的作用。因此，增加了电路板与封装壳体在制备上的复杂程度，而仍然存在影像感测装置的生产组装速度无法有效提升的问题。

此外，另有一种模块化的封装结构，其包括一设置有发光组件及光感测组件的基板、以及透明层及涂覆材料层等组成组件，其中发光组件及光感测组件被透明层所包覆，然后再以涂覆材料层涂覆于电路板及透明层上，并填充于发光组件及光感测组件之间，此涂覆材料层为一般常见的黑色塑料材料所组成，用以隔离发光组件与光感测组件。

虽然这种类型的封装结构省略了封装壳体的制备，但在整体结构的制造工序中，需进行第一次封胶(mold)，以形成透明层包覆于发光组件及光感测组件，接着去除周边多余残胶(deflash)，意即部分的透明层。然后再进行第二次封胶，以形成涂覆材料层于透明层上，并填充于发光组件及光感测组件之间，之后同样的去除周边多余的残胶，即部分的涂覆材料层。最后再以剪切成型(form/singulation)技术完成封装结构的制作。

因此，这一类型的封装结构仍然存在工序繁杂的问题。并且因为需进行两次的工序才能达到让发光组件与光感测组件隔离的目的。不仅造成作业时间延长，同时需增加原物料的使用而造成生产成本相对的提高许多。

实用新型内容

鉴于以上的问题，本实用新型提供一种封装结构，以改进设置有发光组件及光感测组件的电路板，由于发光组件所产生的光线经由散射、绕射或投射等方式，直接地传递至光感测组件。使光感测组件受到此光线的干扰，而造成感测精准度降低的问题。

本实用新型揭露一种封装结构，其包含一基板及一封装层。基板上设置有发光组件及光感测组件。封装层包覆于发光组件及光感测组件，并具有一沟槽，此沟槽用以隔离此发光组件及光感测组件。

本实用新型所揭露的封装结构，由封装层上所开设的沟槽，将位于基板两侧的发光组件与光感测组件隔离开，使发光组件所产生的光线受到沟槽的阻挡及/或反射而无法传递至光感测组件的一侧，因此让光感测组件受到噪声干扰的程度降低，并且使感测的精准度增加。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型第一实施例的俯视示意图；

图3A为本实用新型第一实施例的沟槽为粗糙面的结构示意图；

图3B为本实用新型第一实施例的沟槽环设发光组件的俯视示意图；

图3C为本实用新型第一实施例的沟槽环设发光组件的俯视示意图；

图4A为本实用新型第二实施例的结构示意图；

图4B为本实用新型第二实施例的沟槽内具有隔绝层的结构示意图；

图5为本实用新型第二实施例具有复数隔绝层的结构示意图；

图6为本实用新型第一实施例具有一盖体的结构示意图；以及

图7为本实用新型第二实施例具有一盖体的结构示意图。

其中，附图标记

100    基板

120    发光组件

140    光感测组件

200    封装层

220    沟槽

222    壁面

300    隔绝层

320    通孔

340    通孔

400    隔绝层

500    盖体

520    透孔

540    透孔

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述：

本实用新型所揭露的封装结构，是于数字相机、生物辨识系统、指纹办识器及光学鼠标等电子产品中，所使用的影像感测装置中的模块化封装结构。

如图1和图2所示，为本实用新型第一实施例的结构及俯视示意图。本实用新型第一实施例所揭露的封装结构，包括有一基板100及一封装层200。基板100为一般现有的集成电路板、印刷电路板等布设有电路的电路板，或是导线架等。基板100上设置有一发光组件120及一光感测组件140，发光组件120是为发光二极管(light emitting diode，LED)、面射型激光(vertical cavity surfaceemitting laser，VCSEL)或边射型激光(edge-emitting laser，EELD)等能发散光线的组件，而光感测组件140则为电荷耦合组件(charge-coupled device，CCD)、互补式金属氧化半导体(complementary metal-oxide semiconductor，CMOS)等影像感测芯片所组成的传感器(sensor)。发光组件120及光感测组件140是由打线(wire bonding)、表面黏着技术(surface mount technology，SMT)、固晶(die bond)或覆晶(flip chip)等方式设置于基板100上，并分别电性连接于基板100。

封装层200设置于基板100上，并包覆发光组件120及光感测组件140。在本实施例中，此封装层200以模压(molding)的方式设置于基板100上。封装层200的组成材料为环氧树脂(epoxy resin)及硅树脂(silicon resin)等具有高透光性材料。封装层200具有一沟槽(trench)220，此沟槽220由封装层200的表面朝向基板100延伸开设，且沟槽220的设置位置位于发光组件120及光感测组件140之间，用以隔离发光组件120及光感测组件140，令发光组件120所散发出来的光线受到沟槽220的阻挡，例如吸收及/或反射，而无法经由散射、绕射或直接投射等方式于封装层200内传递至光感测组件140。为此，使光感测组件140受到噪声干扰的程度降低，并提升光感测组件140的精准度与灵敏度。

因此，如图3A所示，沟槽220的壁面222可设置为粗糙面的形式，使发光组件120所产生的光线受到沟槽220折射或全反射的程度增加，以降低光线传递至光感测组件140的机率。请图3B及图3C所示，同时亦可将沟槽220设置为环绕于发光组件120的形式，进一步的使发光组件120所产生的光线的行进方向受到限制，而无法直接传递至光感测组件140。

请再次参阅图1所示，沟槽220所具有的深度d1依据沟槽220形成于封装层200上的方法而定。当沟槽220于封装层200模压于基板100时一并完成，则沟槽220的深度d1等于或小于封装层200的厚度d2。而当此沟槽220于封装层200设置于基板100后，再由如机械钻石刀切割等额外加工工艺开设于封装层200时，为避免在操作的过程中造成基板100的损坏，因此沟槽220的深度d1便小于封装层200的厚度d2。同时，当沟槽220的深度d1小于封装层200的厚度时d2时，此深度d1必需与发光组件120的发光角度相配合，以达到阻挡发光组件120所产生的光线传递至光感测组件140的目的。又或者由将发光组件120于基板100上垫高，以使发光组件120所产生的光线被沟槽220所阻挡(图中未示)。

如图4A和图4B所示，为本实用新型第二实施例的结构示意图。本实用新型的第二实施例与第一实施例在结构上大致相同，以下仅就两者间的差异处加以说明。依据本实用新型第二实施例所揭露的封装结构，当封装层200设置于基板100上，并形成沟槽220将发光组件120与光感测组件140隔离后，再设置一隔绝层300于封装层200上。隔绝层300具有分别对应于发光组件120及光感测组件140的二通孔320及340。其中，通孔320用以使发光组件120所产生的光线投射至封装结构外，此光线再经由反射或折射后进入另一通孔340内，而被光感测组件140所接收。

此隔绝层300由一具有反射及/或吸收光线的材料所组成，例如为深色板材、油墨、掺杂有反光及/或吸光色粉的板材、或掺杂有反光及/或吸光色粉的油墨等。同时，隔绝层300以转印法、贴覆法、涂布法、喷涂法及镀膜法等方法设置于封装层200上。并且，依据不同的形成方式，而使隔绝层300仅形成于封装层200表面，或同时形成于沟槽220的壁面222上。如图4A所示，例如以贴覆法黏贴一反光板材于封装层200表面。或是如图4B所示，以喷涂法将一有色油墨(如黑色油墨)喷涂于封装层200的表面及沟槽220的壁面222上。

因此，由隔绝层300的设置，使发光组件120所产生的光线仅能由通孔320投射至封装层200外，并使此光线所散射或绕射的杂光，在封装层200内被隔绝层300反射及/或吸收。同时，如图5所示，堆栈多个不同性质的隔绝层300及400于封装层200上，例如隔绝层300由具有反射发光组件120所产生的光线的材料所组成，而另一隔绝层400则为具有吸收或反射其它波长的光线的材料所组成。为此，当发光组件120产生一光线时，受到隔绝层300及沟槽220的反射阻挡而仅能由通孔320透射至封装层200外。当此一光线经由反射或折射而进入通孔340时，来自于此封装层200外的其它波长的光线则被隔绝层400反射或吸收，而使光感测组件140受到外界光线的干扰性降低，进而提升光感测组件140的感测精准度与灵敏性。

如图6和图7所示，于上述的本实用新型第一实施例与第二实施例中，分别于封装层200及隔绝层300上还进一步的覆盖有一盖体500。盖体500具有分别对应于发光组件120及光感测组件140的二透孔520、540，使发光组件120所产生的光线可经由隔绝层的通孔320及盖体的透孔520透射于封装层200外。同时此光线经由折射或反射后，由透孔540及通孔340进入封装层200内，而被光感测组件140所接收。此盖体500用以隔离来自于封装层外部的光线，使外界光线对光感测组件140所造成的噪声干扰程度降低。

本实用新型所揭露的封装结构，于基板上所形成的封装层上开设一沟槽，以由此沟槽隔离基板上的发光组件及光感测组件，使发光组件所产生的光线无法直接传递至光感测组件，因此能降低光感测组件受到噪声干扰的程序，并使光感测组件的感测精准度与灵敏度获得提升。并且由在封装层上开设沟槽的方式，便能有效达成隔离发光组件与光感测组件的目的。不仅简化了现有技术中繁锁的步骤流程，并减少生产所需原物料的使用，使制造生产的效能增加。

同时本实用新型所揭露的封装结构，由隔绝层的设置方式，可选性地针对特定波长的光线进行隔绝。进一步的使沟槽、盖体及壳体对于发光组件所产生的光线，以及来自于封装结构外部的光线的隔离及阻挡强度获得提升。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种封装结构，其特征在于，包含有：

一基板，具有一发光组件及一光感测组件；以及

一封装层，包覆该发光组件及该光感测组件，且该封装层具有一沟槽，用以隔离该发光组件及该光感测组件。

2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该沟槽的表面为一平面。

3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该沟槽的表面为一粗糙面。

4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该沟槽设置于该发光组件及该光感测组件之间。

5.根据权利要求4所述的封装结构，其特征在于，该沟槽由该封装层表面向该基板延伸，用以中断在该封装层中，该发光组件及该光感测组件之间的光传输路径。

6.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该沟槽环设于该发光组件。

7.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该封装层具有一厚度，且该沟槽具有一深度，该厚度大于该深度。

8.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，还包含一隔绝层，该隔绝层设置于该封装层上，且该隔绝层开设有分别对应该发光组件及该光感测组件的二通孔。

9.根据权利要求8所述的封装结构，其特征在于，该隔绝层为反射或吸收光线的材料。

10.根据权利要求8所述的封装结构，其特征在于，该隔绝层以转印法、贴覆法、涂布法、喷涂法或镀膜法其中之一设置于该封装层上。

11.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，还包含一盖体，该盖体包覆该封装层，且该盖体具有分别对应该发光组件及该光感测组件的二透孔。

12.根据权利要求9所述的封装结构，其特征在于，该反射或吸收光线的材料为深色板材或油墨。

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