CN205406519U - 一种光学芯片的封装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种光学芯片的封装结构，包括将光学芯片塑封起来的透光塑封体，在所述透光塑封体的外侧还设置有不透光塑封体，所述不透光塑封体上设置有将光学区域上方位置的透光塑封体露出的光学窗口；所述透光塑封体上设有用于与塑封模具挤压变形的减料槽结构。本实用新型的封装结构，在透光塑封体上设置了减料槽结构，塑封模具可以挤压该减料槽结构发生变形，使得塑封模具可与透光塑封体紧密配合在一起，从而可以防止不透光塑封材料溢出至光学区域上；同时，塑封模具挤压各个光学芯片位置的减料槽结构发生变形，使得该减料槽结构可以缓冲塑封模具对各光学芯片的下压力度，防止塑封模具将位于不同高度的光学芯片压坏。
Description
技术领域
本实用新型涉及芯片的封装结构，更具体地，本实用新型涉及一种光学芯片的封装结构。
背景技术
随着智能手机的发展，为实现智能化的功能，越来越多的传感器被引入到手机中，光学传感器也不例外。例如在手机应用中，可以利用环境光传感器来检测环境的光强，以自动调节手机屏幕的亮度；在通话模式下，可利用接近光传感器，检测手机屏幕与人体的距离，当手机屏幕靠近人耳时，自动关闭屏幕，以达到省电和防止误触发的目的。
一般来说，环境光传感器和接近光传感器会集成在一颗芯片上，例如在进行封装的时候，首先将芯片贴装在PCB板上，通过引线将芯片上的电极与PCB板上的引脚连接在一起，再用透光材料将光学传感器、LED芯片进行第一次塑封，以保护芯片，最后再对光学传感器、LED芯片整体进行第二次的不透光塑封，以完成光学传感器、LED芯片的光学隔离。在进行不透光塑封的时候，模具会压合在第一次塑封的材料表面上，经常会出现压合不紧的问题，导致不透光的塑封材料会溢入非塑封区域，从而使芯片失效。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是提供了一种光学芯片的封装结构。
根据本实用新型的一个方面，提供一种光学芯片的封装结构，包括PCB板以及具有光学区域的光学芯片，所述光学芯片固定在PCB板上；还包括将光学芯片塑封起来的透光塑封体，在所述透光塑封体的外侧还设置有不透光塑封体，所述不透光塑封体上设置有将光学区域上方位置的透光塑封体露出的光学窗口；所述透光塑封体上设有用于与塑封模具挤压变形的减料槽结构。
优选的是，所述减料槽结构为用于塑封模具伸入的减料槽，所述减料槽与塑封模具弹性接触的面为减料槽的侧壁。
优选的是，所述减料槽的截面呈倒立的梯形。
优选的是，所述减料槽结构包括多个并列设置的减料槽，以及形成在相邻两个减料槽之间用于与塑封模具弹性接触的间隔部。
优选的是，所述透光塑封体位于光学窗口的位置为一平面结构。
优选的是，所述透光塑封体位于光学窗口的位置具有一呈半球状的光学透镜结构。
优选的是，所述光学芯片通过涂胶层粘结在PCB板上。
优选的是，所述涂胶层为COB胶。
优选的是，所述光学芯片设置有两个，分别为光学传感器芯片、LED芯片。
优选的是，所述光学传感器芯片、LED芯片间隔地设置在PCB板上；所述不透光塑封体在光学传感器芯片、LED芯片之间的位置形成一将光学传感器芯片、LED芯片隔开的阻隔部。
本实用新型的封装结构，在透光塑封体上设置了减料槽结构，在注塑不透光塑封体的时候，塑封模具与该减料槽结构接触配合在一起，并挤压该减料槽结构发生变形，使得塑封模具可与透光塑封体紧密配合在一起，从而可以防止不透光塑封材料溢出至光学区域上；同时，塑封模具挤压各个光学芯片位置的减料槽结构发生变形，使得该减料槽结构可以缓冲塑封模具对各光学芯片的下压力度，防止塑封模具将位于不同高度的光学芯片压坏。
通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。
图1是本实用新型封装结构的剖面示意图。
图2是图1中封装结构在注塑不透光塑封体时的示意图。
图3是本实用新型封装结构另一实施方式的剖面示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
参考图1，本实用新型提供了一种光学芯片的封装结构，其包括PCB板1以及固定在PCB板1上的光学芯片，该光学芯片上具有光学区域，通过该光学区域来接收或者发出光信号。本实用新型的光学芯片可以是光学传感器芯片2、LED芯片3等本领域技术人员所熟知的光学芯片。其中，光学传感器芯片2的光学区域2a用来感应光信号，例如可根据光线的强弱使光学传感器芯片2发出不同的控制信号；LED芯片3的光学区域3a用来发射光信号，其可以是发光二极管等发光器件。
为了便于理解本实用新型的技术方案，现以光学传感器芯片2、LED芯片3为例，对本实用新型的技术方案进行描述。对于本领域技术人员而言，本实用新型的光学芯片可以单独设置，也可以是以多个组合的方式进行设置。
光学传感器芯片2、LED芯片3间隔地分布在PCB板1上，该光学传感器芯片2、LED芯片3可以通过本领域技术人员所熟知的方式固定在PCB板1上。例如在本实用新型一个具体的实施方式中，在所述光学传感器芯片2、LED芯片3与PCB板1之间设有涂胶层4，该涂胶层4可以是COB胶等本领域技术人员所熟知的胶材。所述光学传感器芯片2、LED芯片3分别通过该涂胶层4粘结在PCB板1上，实现了光学传感器芯片2、LED芯片3与PCB板1的连接。
光学传感器芯片2、LED芯片3的引脚通过金线与PCB板1上相应的焊盘连接在一起，从而将光学传感器芯片2、LED芯片3的引脚接入到PCB板1上的电路布图中。本实用新型的封装结构，在所述光学传感器芯片2、LED芯片3的外侧设置有透光塑封体5，该透光塑封体5可以通过注塑的方式形成，通过该透光塑封体5分别将光学传感器芯片2、LED芯片3塑封在PCB板1上。该透光塑封体5采用透光的材料制成，使得该透光塑封体5不会影响光学传感器芯片2、LED芯片3的功能，这属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。采用透光塑封体5进行塑封，不但可将光学传感器芯片2、LED芯片3固定在PCB板1上，同时还可以保护光学传感器芯片2、LED芯片3的光学区域不受损坏。
本实用新型的封装结构，在所述透光塑封体5的外侧还设置有不透光塑封体6，通过该不透光塑封体6将光学传感器芯片2、LED芯片3整体塑封在PCB板1上。本实用新型的不透光塑封体6由不透光线的材质制成，这属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。
利用不透光的材质对光学传感器芯片2、LED芯片3进行塑封，由于光学传感器芯片2、LED芯片3间隔地设置在PCB板1上，在形成不透光塑封体1后，会在光学传感器芯片2、LED芯片3之间的位置形成一将所述光学传感器芯片2、LED芯片3隔开的阻隔部8。通过该阻隔部8可以将光学传感器芯片2、LED芯片3阻隔开，防止LED芯片3发出的光直接被光学传感器芯片2感应到。
本实用新型的封装结构，所述不透光塑封体6上还设置有光学窗口，通过该光学窗口将各光学区域2a、3a上方位置的透光塑封体5露出，使得LED芯片3光学区域3a发出的光信号可以经过透光塑封体5并从光学窗口传输出去，并使得光学传感器芯片2的光学区域2a可以从光学窗口的位置接收外界传输的光信号。在本实用新型一个优选的实施方式中，光学窗口分别与光学传感器芯片2、LED芯片3的光学区域正对设置。
本实用新型的封装结构，所述透光塑封体5上设有用于与塑封模具7挤压变形的减料槽结构。该减料槽结构设置在透光塑封体5上位于光学窗口的位置。当采用塑封模具7进行注塑不透光塑封体6的时候，塑封模具7压在透光塑封体5的减料槽结构上，并挤压减料槽结构变形，从而使塑封模具7与透光塑封体5紧密配合在一起。
在本实用新型一个具体的实施方式中，所述减料槽结构为用于塑封模具7伸入的减料槽5c，所述减料槽5c与塑封模具7弹性接触的面为减料槽5c的侧壁，参考图3。该减料槽5c可以为分别环绕光学传感器芯片2、LED芯片3光学区域的环形槽结构。在注塑不透光塑封体6的时候，塑封模具7相应的位置伸入至该减料槽5c中，并使塑封模具7挤压减料槽5c的侧壁发生变形，从而实现了塑封模具7与减料槽5c的紧密配合。优选的是，所述减料槽5c的截面呈倒立的梯形，也就是说，该减料槽5c为一扩口的结构，以便于塑封模具7的插入。
在本实用新型另一个具体的实施方式中，所述减料槽结构包括多个并列设置的减料槽，以及形成在相邻两个减料槽之间的间隔部5b，参考图1。间隔部5b把两个相邻的减料槽隔开，该间隔部5b形成了“孤岛”结构，从而使得该间隔部5b具有一定的弹性变形能力。多个间隔部5b、减料槽构成了类似“梳齿”的结构。在注塑不透光塑封体6的时候，塑封模具7下压并与多个间隔部5b接触在一起，继续下压塑封模具7，使得塑封模具7挤压间隔部5b发生变形，从而实现了塑封模具7与透光塑封体5的紧密配合，参考图2。
本实用新型的封装结构，在透光塑封体上设置了减料槽结构，在注塑不透光塑封体的时候，塑封模具与该减料槽结构接触配合在一起，并挤压该减料槽结构发生变形，使得塑封模具可与透光塑封体紧密配合在一起，从而可以防止不透光塑封材料溢出至光学区域上；同时，塑封模具挤压各个光学芯片位置的减料槽结构发生变形，使得该减料槽结构可以缓冲塑封模具对各光学芯片的下压力度，防止塑封模具将位于不同高度的光学芯片压坏。
本实用新型的封装结构，LED芯片3传输出去的光信号以及光学传感器芯片2接收到的光信号在经过透光塑封体5的边缘位置时，均会发生折射现象。在本实用新型一个具体的实施方式中，所述透光塑封体5位于光学窗口的位置为一平面结构。在另一优选的实施方式中，所述透光塑封体5位于光学窗口的位置具有一呈半球状的光学透镜结构5a。该光学透镜结构5a可以作为光信号出入的光学镜头，由此可以提高光信号出、入的强度，从而提高了光学传感器芯片、LED芯片的灵敏度和分辨率。
虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种光学芯片的封装结构，其特征在于：包括PCB板(1)以及具有光学区域的光学芯片，所述光学芯片固定在PCB板(1)上；还包括将光学芯片塑封起来的透光塑封体(5)，在所述透光塑封体(5)的外侧还设置有不透光塑封体(6)，所述不透光塑封体(6)上设置有将光学区域上方位置的透光塑封体(5)露出的光学窗口；所述透光塑封体(5)上设有用于与塑封模具(7)挤压变形的减料槽结构。
2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述减料槽结构为用于塑封模具(7)伸入的减料槽(5c)，所述减料槽(5c)与塑封模具(7)弹性接触的面为减料槽(5c)的侧壁。
3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于：所述减料槽(5c)的截面呈倒立的梯形。
4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述减料槽结构包括多个并列设置的减料槽，以及形成在相邻两个减料槽之间用于与塑封模具(7)弹性接触的间隔部(5b)。
5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述透光塑封体(5)位于光学窗口的位置为一平面结构。
6.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述透光塑封体(5)位于光学窗口的位置具有一呈半球状的光学透镜结构(5a)。
7.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述光学芯片通过涂胶层(4)粘结在PCB板(1)上。
8.根据权利要求7所述的封装结构，其特征在于：所述涂胶层(4)为COB胶。
9.根据权利要求1至8任一项所述的封装结构，其特征在于：所述光学芯片设置有两个，分别为光学传感器芯片(2)、LED芯片(3)。
10.根据权利要求9所述的封装结构，其特征在于：所述光学传感器芯片(2)、LED芯片(3)间隔地设置在PCB板(1)上；所述不透光塑封体(6)在光学传感器芯片(2)、LED芯片(3)之间的位置形成一将光学传感器芯片(2)、LED芯片(3)隔开的阻隔部(8)。
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