CN219246680U - 光电芯片封装结构和反射式光电编码器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种光电芯片封装结构和反射式光电编码器，光电芯片封装结构包括光电芯片、光源芯片以及封装外壳，所述光电芯片的第一表面设有感光区，所述光源芯片设于所述第一表面，并与所述光电芯片电连接，所述光源芯片与所述感光区间隔设置；所述封装外壳包括壳体和透明盖体，所述壳体和所述透明盖体围合形成有密封的封装腔，所述封装腔具有相对设置的顶壁和底壁，所述光电芯片设于所述底壁并与所述封装外壳电连接，所述顶壁开设有透光区域，所述透光区域与所述光源芯片和所述感光区相对设置，所述透明盖体罩设或嵌设于所述透光区域。本申请的技术方案，可以对光电芯片起到较好的保护作用，提高光电测量的可靠性。

Description

光电芯片封装结构和反射式光电编码器

技术领域

本实用新型涉及芯片封装技术领域，特别涉及一种光电芯片封装结构和反射式光电编码器。

背景技术

目前，市场上的光电芯片多应用于光电编码器中，且常见的光电芯片封装方式仅是将光电芯片表贴于封装基板上，无法对光电芯片形成较好的保护。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种光电芯片封装结构和反射式光电编码器，旨在对光电芯片起到较好的保护作用。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种光电芯片封装结构，包括：

光电芯片，所述光电芯片的第一表面设有感光区；

光源芯片，所述光源芯片设于所述第一表面，并与所述光电芯片电连接，所述光源芯片与所述感光区间隔设置；以及

封装外壳，所述封装外壳包括壳体和透明盖体，所述壳体和所述透明盖体围合形成有密封的封装腔，所述封装腔具有相对设置的顶壁和底壁，所述光电芯片设于所述底壁并与所述封装外壳电连接，所述顶壁开设有透光区域，所述透光区域与所述光源芯片和所述感光区相对设置，所述透明盖体罩设或嵌设于所述透光区域。

在本申请的一实施例中，所述壳体包括：

底板；和

侧板，所述侧板沿所述底板的周向环绕设置，所述侧板的远离所述底板的一端围合形成所述透光区域；

所述透明盖体罩设或嵌设于所述透光区域并与所述侧板连接。

在本申请的一实施例中，所述透明盖体通过热熔胶粘接于所述侧板的背离所述底板的一端端面。

在本申请的一实施例中，所述壳体包括：

底板；

侧板，所述侧板沿所述底板的周向环绕设置；以及

顶盖，所述顶盖罩设于所述侧板的远离所述底板的一端，并开设有所述透光区域；

所述透明盖体罩设或嵌设于所述透光区域并与所述顶盖连接。

在本申请的一实施例中，所述透光区域包括第一透光孔和第二透光孔，所述第一透光孔与所述感光区相对设置，所述透明盖体罩设或嵌设于所述第一透光孔，所述光源芯片朝向所述第二透光孔设置。

在本申请的一实施例中，所述透明盖体包括第一透明上盖和第二透明上盖，所述第一透明上盖罩设或嵌设于所述第一透光孔，所述第二透明上盖罩设或嵌设于所述第二透光孔。

在本申请的一实施例中，所述感光区设有多个，多个所述感光区间隔设置；

所述透光区域包括若干所述第一透光孔，每一所述第一透光孔与至少一个所述感光区相对设置。

在本申请的一实施例中，定义所述光电芯片具有呈夹角设置的第一方向和第二方向，所述光源芯片和所述感光区沿第一方向间隔设置，所述感光区沿所述第二方向延伸。

在本申请的一实施例中，所述第一透光孔于所述第一方向的宽度大于所述感光区于所述第一方向的宽度。

在本申请的一实施例中，所述封装腔的顶壁与所述光源芯片间隔设置。

在本申请的一实施例中，所述封装腔的顶壁为粗糙表面；

和/或，所述封装腔的顶壁设有吸光层。

在本申请的一实施例中，所述透明盖体的材质为透明玻璃或透明树脂；

和/或，所述封装外壳还包括引脚，所述引脚穿设于所述壳体底壁，所述光电芯片与所述引脚显露于所述底壁的一端键合连接；

和/或，所述光电芯片与所述封装腔的底壁之间通过银胶粘接固定；

和/或，所述第一表面设有金属焊盘，所述光源芯片设于所述金属焊盘，且所述光源芯片底部的导电端与所述金属焊盘之间通过银胶粘接，以使所述光源芯片与所述光电芯片电连接。

本申请还提出一种反射式光电编码器，包括如前述任一项中所述的光电芯片封装结构。

本实用新型的技术方案，光电芯片主要应用在反射式光电编码器中，在光电芯片的表面设有感光区，光源芯片集成在光电芯片的表面上，再将光电芯片和光源芯片设置在封装外壳中；封装外壳的顶壁开设有透光区域并设有透明盖体，使得封装外壳内形成密封的封装腔，而光电芯片安置在封装腔的底壁上与封装外壳电连接，并使得透光区域与光电芯片的感光区以及设置在光电芯片上的光源芯片对应设置；如此设置，当该封装结构应用在光电编码器时，使得码盘设置在封装外壳顶壁的上方，码盘上设置有狭缝阵列，光源芯片的光从透光区域出射并照射在狭缝阵列上，使得光线在狭缝阵列反射，且反射的光会从透光区域透射至光电芯片的感光区上，使得光电芯片产生电信号；其中，由于光源芯片发光的出射角度小于90度，光源芯片发出的光不会直接出射在感光区上，且光电芯片和光源芯片位于密封的封装腔中，即可以避免周围杂光的影响，也可以避免外界的灰尘和杂质等进入封装腔，较好地避免光源被污染，使得光电芯片输出信号信噪比更高、成像失真度小，提高光电测量的可靠性，实现较好的光学性能，延长光源芯片和光电芯片的使用寿命。

本实用新型的光电芯片封装结构中，光电芯片和光源芯片被设置在封装外壳密封的封装腔中，通过封装外壳对光电芯片和光源芯片起保护作用，避免光电芯片光源芯片受损；且通过封装外壳隔绝了外界杂光以及灰尘和杂质等，避免光源受到污染，从而提高光电测量的可靠性，延长光源芯片和光电芯片的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型光电芯片封装结构第一实施例的剖视图；

图2为图1光电芯片封装结构的俯视图；

图3为本实用新型光电芯片封装结构第二实施例的剖视图；

图4为图3光电芯片封装结构的俯视图；

图5为本实用新型光电芯片封装结构第三实施例的剖视图；

图6为本实用新型光电芯片封装结构第四实施例的剖视图；

图7为图6光电芯片封装结构的俯视图；

图8为本实用新型光电芯片封装结构第五实施例的剖视图；

图9为图8光电芯片封装结构的俯视图；

图10为本实用新型反射式光电编码器一实施例的原理图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种光电芯片封装结构100。

请参照图1和图2，在本申请光电芯片封装结构100的一些实施例中，所述光电芯片封装结构100包括：

光电芯片10，所述光电芯片10的第一表面设有感光区11；

光源芯片30，所述光源芯片30设于所述第一表面，并与所述光电芯片10电连接，且所述光源芯片30与所述感光区11间隔设置；以及

封装外壳50，所述封装外壳50包括壳体51和透明盖体52，所述壳体51和所述透明盖体52围合形成封装腔59，所述封装腔59具有相对设置的顶壁和底壁，所述光电芯片10设于所述底壁并与所述封装外壳50电连接，所述顶壁开设有透光区域516，所述透光区域516与所述感光区11和所述光源芯片30相对设置，所述透明盖体52罩设于所述透光区域516。

本申请提出的光电芯片封装结构100，主要应用于反射式光电编码器1000中。具体的，光电芯片封装结构100包括光电芯片10、光源芯片30以及封装外壳50，光电芯片10上设置有感光区11和金属焊盘15，光源芯片30设置在金属焊盘15上与光电芯片10电连接，以使光源芯片30和光电芯片10集成化设置。

在本实施例中，光源芯片30可以为用于向码盘200的狭缝阵列210照射光的点光源，光源芯片30发射的光可以是平行光或者是发散光，在一些实施例中可以采用LED(LightEmitting Diode，发光二极管)。当然可以理解的是，也可以采用其它可能的光源类型，具体的可以根据实际需求选择，具体的可以根据实际情况选择，本说明书实施例对此不作限定。

在本实施例中，感光区11用于接收狭缝阵列210反射的光，并将接收的光信号转换为电信号。一个感光区11中可以包括沿测量方向(例如图3中所示的第二方向)排列的多个受光元件，上述受光元件可以为光敏元件，例如：光电二极管、光电三极管等，当然还可以采用其它的光敏元件，具体的可以根据实际情况确定，本说明书实施例对此不作限定。

在一些实施例中，光电芯片10的处理电路设置在同一区域形成电路区13；继而再将集成有光源芯片30的光电芯片10封装在封装外壳50中，其中，封装外壳50包括壳体51和第一透明上盖53，壳体51内形成有封装腔59，封装腔59具有相对设置的顶壁和底壁。封装腔59的底壁用于安装光电芯片10，以使光电芯片10的感光区11和集成于光电芯片10的光源芯片30均朝向封装腔59的顶壁设置，与封装基板类似，可以在壳体51的至少一个壳壁内布线以形成内部电路，例如，在壳体51的底壁内布线以将底壁作为封装基板，此时壳体51的顶壁和侧壁均可不设置内部线路，也可以在壳体51的多个壳壁中设置内部电路，使得光电芯片10通过封装外壳50与外部电子器件或电路板等连接，在此不做限定。

在本实施例中，封装腔59的顶壁开可以设有贯通至封装腔59外的透光区域516，使得透光区域516与感光区11和光源芯片30相对设置，如此设置，光源芯片30发出的光可以从透光区域516向外出射，再经过反射件反射之后从透光区域516射向感光区11。当将该光电芯片封装结构100应用在反射式光电编码器1000时，如图8中所示，光电芯片10通过封装外壳50与外界电路电连接，再将码盘200朝向封装外壳50的顶壁设置，码盘200上设置有狭缝阵列210，此时，光源芯片30的光从透光区域516出射并照射在狭缝阵列210上，使得光线在狭缝阵列210反射，且反射的光会从透光区域516透射至光电芯片10的感光区11上，使得光电芯片10产生电信号并反馈。

在本实施例中，光源芯片30可以设置在光电芯片10的设置有感光区11的表面上，使得光源芯片30的发光面高于感光区11，且由于光源芯片30发光的出射角度小于90度，从而避免光源芯片30发出的光直接出射在光电芯片10的感光区11上；同时，由于光电芯片10位于封装腔59中，可以避免周围杂光的影响，使得光线高质量出射和入射至光电芯片10，从而使得光电芯片10输出信号信噪比更高、成像失真度小，达到较好的光学性能。可以理解的是，光源芯片30也可以与感光区11设置在同一平面，或者光源芯片30所处的平面也可以低于感光区11所处的平面，或者光源芯片30独立于感光区11设置，可选的可以在光源芯片30周围设置挡光板以避免杂散光照射到感光区11上。当然，光源芯片30设置的方式不限于上述举例，所属领域技术人员在本说明书实施例技术精髓的启示下，还可能做出其它变更，但只要其实现的功能和效果与本说明书实施例相同或相似，均应涵盖于本说明书实施例保护范围内。

进一步的，封装外壳50中设置有透明盖体52以罩设或嵌设在壳体51的透光区域516上，透明盖体52不会影响光线的出射和入射，且可以使得封装外壳50内形成密封的封装腔59，避免外界的灰尘和杂质等进入封装腔59，且封装外壳50仅在透明盖体52处可透光，也避免了外界杂光的影响，从而较好地避免光源被污染，使得光电芯片10输出信号信噪比更高、成像失真度小，提高光电测量的可靠性，实现较好的光学性能，且光源芯片30和光电芯片10处于封装外壳50的保护下，可以降低光源芯片30和光电芯片10受外物冲撞或挤压而损坏的风险，延长光源芯片30和光电芯片10的使用寿命。

可以理解的，由于光源芯片30出射的光线还需在封装腔59外经过码盘200的反射再回射至光电芯片10上，本申请主要是避免回射至光电芯片10的光源受到污染，以提高光电测量的可靠性。因此本实施例中，使得透明盖体52罩设在透光区域516上，可以是使得透明盖体52仅罩设在与感光区11相对设置的部分透光区域516上，也可以是如下实施例中，使得透光区域516分为与感光区11相对设置的第一透光孔517和与光源芯片30相对设置的第二透光孔519，使得透明盖体52仅罩设在第一透光孔517，此时同样可以避免感光区11直接显露于外界，避免感光区11的上方存在灰尘等杂质，从而避免回射至光电芯片10的光受到灰尘等杂质的影响；同时光电芯片10的上表面分别设置有透明盖体52和光源芯片30，从而使得光电芯片10的各个表面均在封装外壳50和光源芯片30的围护中，同样可以对光电芯片10起到较好的保护作用，避免外界异物直接碰触光电芯片10，降低光电芯片10受损风险，延长光电芯片的使用寿命。

需要说明的是，本实施例中，封装外壳50可以是如下实施例中由底板511、侧板513以及顶盖515围合形成的结构，可以是长方体、正方体、圆柱、多边棱柱结构或者其他形状的柱状结构；也可以是设置成底板511和半球形盖体组合结构等，在此不做限定。

因此，本实用新型的技术方案，光电芯片10主要应用在反射式光电编码器1000中，在光电芯片10的表面设有感光区11，光源芯片30集成在光电芯片10的表面上，再将光电芯片10和光源芯片30设置在封装外壳50中；封装外壳50的顶壁开设有透光区域516并设有透明盖体52，使得封装外壳50内形成密封的封装腔59，而光电芯片10安置在封装腔59的底壁上与封装外壳50电连接，并使得透光区域516与光电芯片10的感光区11以及设置在光电芯片10上的光源芯片30对应设置。

当该封装结构应用在光电编码器时，码盘200可以设置在封装外壳50顶壁的上方，码盘200上设置有狭缝阵列210，狭缝阵列210与感光区11相对设置，光源芯片30的光从透光区域516出射并照射在狭缝阵列210上，使得光线在狭缝阵列210反射，且反射的光会从透光区域516透射至光电芯片10的感光区11上，使得光电芯片10产生电信号。

本实用新型的光电芯片封装结构100中，光电芯片10和光源芯片30被设置在封装外壳50密封的封装腔59中，通过封装外壳50对光电芯片10和光源芯片30起保护作用，避免光电芯片10和光源芯片30受损；且通过封装外壳50隔绝了外界杂光以及灰尘和杂质等，避免光源受到污染，从而提高光电测量的可靠性，延长光源芯片30和光电芯片10的使用寿命。

请参照图1，在本申请光电芯片封装结构100的一些实施例中，所述壳体51包括底板511和侧板513，所述侧板513沿所述底板511的周向环绕设置，所述侧板513的远离所述底板511的一端围合形成所述透光区域516；所述透明盖体52罩设或嵌设于所述透光区域516并与所述侧板513连接。

可以理解的，本申请的技术方案，将光电芯片10和光源芯片30封装在封装外壳50中以对光电芯片10和光源芯片30起保护作用。本实施例中，封装芯片的壳体51包括相对设置的底板511和环绕底板511设置的侧板513，侧板513的横截面轮廓可以是圆形、矩形、多边形或其他规则或不规则形状，在此不做限定；此时，侧板513在远离底板511的一端环绕形成透光区域516，透明盖体52设于侧板51的远离底板511的一端，以封闭封装腔59；其中，可以是使得透明盖体52罩设在侧板513的远离底板511的一端端面上，也可以是使得透明盖体52嵌设在侧板513所围合形成的透光区域516中，另外透明盖体52与侧板513之间的连接方式，可以是但不限于粘接、焊接或者螺栓连接等。如此设置，仅需组装透明盖体52即可，提高了封装外壳50的组装便捷性，工艺上更容易实现

在本申请光电芯片封装结构100的一些实施例中，所述透明盖体52通过热熔胶粘接于所述侧板513的背离所述底板511的一端端面。

本实施例中，顶盖515与侧板513之间通过热熔胶粘接固定，此时热熔胶形成粘接层70夹设在透明盖体52和侧板513之间，从而使得透明盖体52和侧板513稳定连接。采用热熔胶粘接的方式连接，结构简单，操作方便，且可以通过加热的方式使胶水融化，从而分离透明盖体52，以便对封装腔59内的光电芯片10和光源芯片30仅需维护或更换。

请参照图3和图4，在本申请光电芯片封装结构100的一些实施例中，所述壳体51包括：

底板511；

侧板513，所述侧板513沿所述底板511的周向环绕设置；以及

顶盖515，所述顶盖515罩设于所述侧板513的远离所述底板511的一端，并开设有所述透光区域516；所述透明盖体52罩设或嵌设于所述透光区域516并与所述顶盖515连接。

可以理解的，本申请的技术方案，将光电芯片10和光源芯片30封装在封装外壳50中以对光电芯片10和光源芯片30起保护作用。本实施例中，封装芯片的壳体51包括相对设置的底板511和顶盖515，以及设置在底板511和顶盖515之间并环绕设置的侧板513，侧板513的横截面轮廓可以是圆形、矩形、多边形或其他规则或不规则形状，在此不做限定；顶盖515上开设有前述透光区域516，并使得透明盖体52与顶盖515固定连接，可以是使得透明盖体52嵌设在顶盖515所开设的透光区域516中，也可以是使得透明盖体52罩设在顶盖515上并覆盖至少部分透光区域516。本实施例中，顶盖515可以是不透光材质，仅是在顶盖515上开设有透光区域516，如此设置，顶盖515的非透光位置可以阻挡外界杂光从光电芯片10上方照射在感光区11上，使得感光区11仅接收从透光区域516位置入射的发射光，进一步避免外界杂光对光电测量效果造成影响，提高光电测量的可靠性。

可以理解的，本申请的技术方案，光电芯片10与封装外壳50电连接，以通过封装外壳50与外界电路和电子器件电连接，可以在底板511中布线使得底板511形成封装基板，此时，侧板513可以通过胶水压合等方式构建在底板511上与底板511连接；在一些实施例中，底板511和侧板513为一体式结构，此时，底板511中的电路结构可以延伸至侧板513中；底板511和侧板513之间的连接方式，可以根据实际情况自行设置，在此不做具体限定。

请参照图5，在本申请光电芯片封装结构100的一些实施例中，所述透光区域516包括第一透光孔517和第二透光孔519，所述第一透光孔517与所述感光区11相对设置，所述透明盖体52罩设或嵌设于所述第一透光孔517，所述光源芯片30朝向所述第二透光孔519设置。

本实施例中，透光区域516包括第一透光孔517和第二透光孔519，第一透光孔517朝向感光区11设置，第二透光孔519朝向光源芯片30设置，此时，光源芯片30的光从第二透光孔519出射并照射在狭缝阵列210上，使得光线在狭缝阵列210反射，且反射的光会从第一透光孔517透射至光电芯片10的感光区11上，使得光电芯片10产生电信号并反馈。可以理解的，将透光区域516设置为分别对应感光区11和光源芯片30的第一透光孔517和第二透光孔519，相较于在封装腔59的顶壁上开设一体式的透光区域516，可以减少顶壁上透光区域516的区域面积，既可以限制光线的出射和入射范围，也可以减少外界杂光从透光区域516射向光电芯片10，降低外界杂光对光电测量效果的影响，提高光电测量的可靠性。

同时，可以理解的，由于光源芯片30出射的光线还需在封装腔59外经过码盘200的反射再回射至光电芯片10上，本申请主要是避免回射至光电芯片10的光源受到污染，以提高光电测量的可靠性。本实施例中，仅在与感光区11对应设置的第一透光孔517上罩设或嵌设透明盖体52，以避免感光区11直接显露于外界，避免感光区11的上方存在灰尘等杂质，从而避免回射至光电芯片10的光受到灰尘等杂质的影响；同时光电芯片10的第一表面分别设置有透明盖体52和光源芯片30，从而使得光电芯片10的各个表面均在封装外壳50和光源芯片30的围护中，同样可以对光电芯片10起到较好的保护作用，避免外界异物直接碰触光电芯片10，降低光电芯片10受损风险，延长光电芯片10的使用寿命。

请参照图6和图7，在本申请光电芯片封装结构100的一些实施例中，所述透明盖体52包括第一透明上盖53和第二透明上盖55，所述第一透明上盖53罩设或嵌设于所述第一透光孔517，所述第二透明上盖55罩设或嵌设于所述第二透光孔519。

本实施例中，透明盖体52包括第一透明上盖53和第二透明上盖55，使得第一透明上盖53罩设或嵌设于透光区域516的第一透光孔517，第二透明上盖55罩设或嵌设于第二透光孔519中，使得封装腔59形成封闭腔体，从而可以完全避免外界的灰尘等杂质进入封装腔59中，从而避免封装腔59内积尘污染出射光线和入射光线，提高光电测量的可靠性，同时避免外界杂质对光源芯片30和光电芯片10造成损伤，提高对光源芯片30和光电芯片10的保护作用，延长光源芯片30和光电芯片10的使用寿命。

请参照图7，在本申请光电芯片封装结构100的一些实施例中，定义所述光电芯片10具有呈夹角设置的第一方向和第二方向，所述光源芯片30和所述感光区11沿第一方向间隔设置，所述感光区11沿所述第二方向延伸。

在一些实施例中，上述第二方向可以为测量方向，上述第一方向与第二方向之间的夹角可以为90°，当然也可以设置为其它可能的角度，例如：89°、92°、60度等，具体的可以根据实际情况确定，本说明书实施例对此不作限定。

在本实施例中，上述测量方向可以为利用光学方式测量时被测对象的移动方向，在被测量对象是旋转型电机时，测量方向可以与以电机轴为中心轴的圆周方向一致；在被测量对象是直线型电机时，测量方向可以与直线型电机线性移动的方向一致。

可以理解的，本申请提出的光电芯片封装结构100，主要应用于反射式光电编码器1000中，以通过光源芯片30发出光线射至码盘200的狭缝210区域，在狭缝210处反射后射回光电芯片10的感光区11。本实施例中，光电芯片10的感光区11和光源芯片30在光电芯片10上沿第一方向排布，并使得感光区11沿光电芯片10的第二方向延伸，以增大感光区11的感光面积，使得光电芯片10可以可靠地接收光源芯片30发出的光。

请参照图9，在本申请光电芯片封装结构100的一些实施例中，所述第一透光孔517于所述第一方向的宽度大于所述感光区11于所述第一方向的宽度。

可以理解的，使得光源芯片30发出的光线透过第二透光孔519出射后，再由外物例如码盘200反射后透过第一透光孔517出射至光电芯片10的感光区11，入射至感光区11的光具有一定的入射角，若第一透光孔517的宽度小于感光区10的宽度，且第一透光孔517的靠近光源芯片30的边缘与光源芯片30之间的距离L1大于或等于感光区11的靠近光源芯片30的边缘与光源芯片30之间的距离L2，由于光线倾斜入射，便会导致部分入射光被第一透光孔517临近光源芯片30一侧的不透光区域遮挡，导致感光区11临近光源芯片30的部分区域无法接收到光线而无法起到感光作用。本实施例中，使得第一透光孔517在第一方向的宽度大于感光区11在第一方向的宽度，以增大入射光的可透射区域，同时使得第一透光孔517的靠近光源芯片30的边缘与光源芯片30之间的距离L1小于感光区11的靠近光源芯片30的边缘与光源芯片30之间的距离L2，其中L1和L2的大小可以根据光线的入射角对应设置，如此设置，可避免射向感光区11的靠近光源芯片30的边缘的光线被第一透光孔517和第二透光孔519之间的不透光区域遮挡，使得经由码盘200反射的光从第一透光孔517透射后可照射在感光区11的靠近光源芯片30的边缘，使得整个感光区11均可接收光线，以提高光电芯片10的光电测量精度。

当然，在一些实施例中，可以根据光线的入射角将第一透光孔517的孔壁设置为倾斜面，使得第一透光孔517形成向外张开的喇叭孔结构，同时将第一透明上盖53设置为与第一透光孔517适配的梯形或圆台结构，即可以使得光线可以充分出射至感光区11上，避免光线被遮挡，也可以避免第一透明上盖53掉入封装腔59中；当然，也可以将第二透光孔519根据出射角设置为喇叭孔结构，以使得有充足的光线向外出射，避免光线被第二透光孔519的孔壁遮挡，又可以减少第二透光孔519的最小孔径，降低异物落入第二透光孔519的风险。

请参照图7至图9，在本申请光电芯片封装结构100的一些实施例中，所述感光区11设有多个，多个所述感光区11间隔设置；

所述顶壁开设有多个所述第一透光孔517，每一所述第一透光孔517与至少一个所述感光区11相对设置。

如图7中所示每一所述第一透光孔517可以对应两个所述感光区11，如图8和图9所示第一透光孔517可以与所述感光区11一一对应设置，当然每一所述第一透光孔517还可以对应更多或者更少的感光区11，具体的可以根据实际情况确定，本说明书实施例对此不作限定。

本实施例中以4个感光区11为例进行说明，在实际应用中还可以设置更多或者更少的感光区11，例如设置1个感光区11、设置3个感光区11等，具体的可以根据实际情况确定，本说明书实施例对此不作限定。

在本实施例中，如图10中所示，由于每条狭缝阵列210反射至光电芯片10的受光区域是确定的、在一定范围内的，因此，通过相邻第一透光孔517之间的非透光区域可以将其它狭缝轨道的杂散光或者其它不需要接收的反射光挡在外面，使得感光区11接收光的纯度更高，减少了不必要的干扰，从而可以有效提高解算的精度。

可以理解的，光源芯片30同时向四周出射光线，且码盘200上的狭缝210设有多个，出射至不同方向的光线在码盘200反射回的光线位置不同。本实施例中，使得光源芯片30大致设置在光电芯片10的中部，并在光电芯片10沿第一方向的两侧分别设置有至少一个感光区11，从而使得感光芯片可以同时接收到多个光信号，通过多个光信号的比对或分析提高信号接收和输出的准确性；或者可以根据码盘200的不同转动位置接收到不同位置的光信号，提高光电芯片10对信号接收的灵敏度。

请参照图2，在本申请光电芯片封装结构100的一些实施例中，所述封装腔59的顶壁与所述光源芯片30间隔设置。

可以理解的，本申请的光电芯片封装结构100中，光源芯片30集成在光电区域的设置有感光区11的表面上，并高于感光区11所在表面，且光电芯片10和光源芯片30均封装在封装外壳50中。本实施例中，使得封装腔59的顶壁与光源芯片30间隔设置，即是使得封装腔59的顶壁和光源芯片30和光电芯片10之间均存在空隙，如此设置，可以避免在封装时顶壁直接压在光源芯片30或和光电芯片10上导致芯片受损，也可以避免当封装外壳50受压时压力直接传递至光源芯片30或和光电芯片10上导致芯片受损，提高对光源芯片30和光电芯片10的保护作用。

在本申请光电芯片封装结构100的一些实施例中，所述封装腔59的顶壁为粗糙表面；

和/或，所述封装腔59的顶壁设有吸光层。

可以理解的，由于封装腔59的顶壁和光源芯片30的出光面和光电芯片10的设置有感光区11的表面间隔设置，此时可能存在光源芯片30出射的部分光线从封装腔59的顶壁反射至感光区11；本实施例中，使得封装腔59的顶壁为粗糙表面，如此设置，光源芯片30出射至封装腔59顶壁后产生的反射现象为漫反射现象，朝向同一位置出射的光线会被反射至不同的方向，使得可以出射至感光区11的光线强度下降，不会触发光电芯片10产生电信号，使得光电芯片10输出信号信噪比更高、成像失真度小，达到较好的光学性能。

同样的，可以在封装腔59的顶壁涂覆有吸光层，如此设置，出射至封装腔59顶壁的光有大部分被吸光层吸收，降低了出射至感光区11的光线强度，避免光电芯片10因封装腔59顶壁反射的光线而产生电信号，使得光电芯片10输出信号信噪比更高、成像失真度小，达到较好的光学性能。

在本申请光电芯片封装结构100的一些实施例中，所述透明盖体52的材质可以为透明玻璃或透明树脂，当然可以为其它可能的透明的材质，具体的可以根据实际情况确定，本说明书实施例对此不作限定。

本实施例中，透明盖体的材质可以是透明玻璃或透明树脂，树脂固化后与玻璃类似具有较好的透光性和结构强度，可以起到较好的保护作用，且避免影响光线的传递；在一些实施例中，透明盖体52包括第一透明上盖53和第二透明上盖55，此时，第一透明上盖53和第二透明上盖55的材质可以相同也可以不同，在此不做限定。

请参照图1，在本申请光电芯片封装结构100的一些实施例中，所述封装外壳50还包括引脚57，所述引脚57穿设于所述壳体51底壁，所述光电芯片10与所述引脚57显露于所述底壁的一端键合连接。

可以理解的，本申请的技术方案中，至少在封装外壳50的底板511中布线使得底板511形成封装基板，使得光电芯片10与封装外壳50电连接，以通过封装外壳50与外界电路和电子器件电连接；本实施例中，封装外壳50的底板511上穿设有引脚57，光电芯片10设有金属焊点17，并将金属焊点17通过金属键合线90键合到底板511的引脚57上，使得光电芯片10与封装外壳50电连接，如此设置，仅需将光电芯片封装结构100通过封装外壳50的引脚57与外界电路电连接即可，例如表贴于电路板或通过金属键合线90与其他电子结构连接，在此不做限定。

在本申请光电芯片封装结构100的一些实施例中，所述光电芯片10与所述封装腔59的底壁之间通过银胶粘接固定。

本实施例中，光电芯片10通过银胶等热粘性物质形成粘接层70粘接固定于封装腔59的底壁上，相较于焊接等方式，将光电芯片10粘接固定可以使得光电芯片10与封装外壳50之间的连接更为便捷。

请参照图2，在本申请光电芯片封装结构100的一些实施例中，所述第一表面设有金属焊盘15，所述光源芯片30设于所述金属焊盘15且所述光源芯片30底部的导电端与所述金属焊盘15之间通过银胶粘接，以使所述光源芯片30与所述光电芯片10电连接。

可以理解的，本申请的光电芯片封装结构100应用在反射式光电编码器1000中，并将光源芯片30集成在光电芯片10上。本实施例中，在光电芯片10的设置有感光区11的表面即光电芯片10朝向封装腔59顶壁的表面上设置有金属焊盘15，光源芯片30可以通过银胶等导电热粘性物质固定在金属焊盘15上，使得光源芯片30底部的导电端与光电芯片10电连接，使得光源芯片30与光电芯片10电连接，且使得光源芯片30与光电芯片10之间的连接更为便捷，还可以通过加热的方式使银胶熔融以拆除更换光源芯片30，避免在光源芯片30或光电芯片10损坏时报废整个光电芯片封装结构100。

请参照图10，本申请还提出一种反射式光电编码器1000，包括如前述任一实施例中所述的光电芯片封装结构100。具体的，当前述光电芯片封装结构100应用在反射式光电编码器1000时，光电芯片封装结构100为光源和感光元件的集成结构，将码盘200设置在光电芯片封装结构100的透光区域516前方，并可随转轴220转动，码盘200上设置有狭缝阵列210，此时，光源芯片30的光从透光区域516出射并照射在狭缝阵列210上，使得光线在狭缝阵列210反射，且反射的光会从透光区域516透射至光电芯片10的感光区11上，使得光电芯片10产生电信号或脉冲信号并反馈，当码盘200转动时，光电芯片10不断输出电信号或脉冲信号，以使用户可以根据电信号或脉冲信号的变化获取所需信息。同时，封装外壳50中设置有透明盖体52罩设在壳体51的透光区域516上，透明盖体52不会影响光线的出射和入射，且可以使得封装外壳50内形成密封的封装腔59，避免外界的灰尘和杂质等进入封装腔59，且封装外壳50仅在透明盖体52处可透光，也避免了外界杂光的影响，从而较好地避免光源被污染，使得光电芯片10输出信号信噪比更高、成像失真度小，提高光电测量的可靠性，实现较好的光学性能，且光源芯片30和光电芯片10处于封装外壳50的保护下，可以降低光源芯片30和光电芯片10受外物冲撞或挤压而损坏的风险，延长光源芯片30和光电芯片10的使用寿命。

由于本申请提出的反射式光电编码器1000应用了前述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有前述所有技术方案带来的全部有益效果，在此不一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种光电芯片封装结构，应用于光电编码器，其特征在于，包括：

光电芯片，所述光电芯片的第一表面设有感光区；

光源芯片，所述光源芯片设于所述第一表面，并与所述光电芯片电连接，所述光源芯片与所述感光区间隔设置；以及

封装外壳，所述封装外壳包括壳体和透明盖体，所述壳体和所述透明盖体围合形成有密封的封装腔，所述封装腔具有相对设置的顶壁和底壁，所述光电芯片设于所述底壁并与所述封装外壳电连接，所述顶壁开设有透光区域，所述透光区域与所述光源芯片和所述感光区相对设置，所述透明盖体罩设或嵌设于所述透光区域。

2.如权利要求1所述的光电芯片封装结构，其特征在于，所述壳体包括：

底板；和

侧板，所述侧板沿所述底板的周向环绕设置，所述侧板的远离所述底板的一端围合形成所述透光区域；

所述透明盖体罩设或嵌设于所述透光区域并与所述侧板连接。

3.如权利要求2所述的光电芯片封装结构，其特征在于，所述透明盖体通过热熔胶粘接于所述侧板的远离所述底板的一端端面。

4.如权利要求1所述的光电芯片封装结构，其特征在于，所述壳体包括：

底板；

侧板，所述侧板沿所述底板的周向环绕设置；以及

顶盖，所述顶盖罩设于所述侧板的远离所述底板的一端，并开设有所述透光区域；

所述透明盖体罩设或嵌设于所述透光区域并与所述顶盖连接。

5.如权利要求1所述的光电芯片封装结构，其特征在于，所述透光区域包括第一透光孔和第二透光孔，所述第一透光孔与所述感光区相对设置，所述透明盖体罩设或嵌设于所述第一透光孔，所述光源芯片朝向所述第二透光孔设置。

6.如权利要求5所述的光电芯片封装结构，其特征在于，所述透明盖体包括第一透明上盖和第二透明上盖，所述第一透明上盖罩设或嵌设于所述第一透光孔，所述第二透明上盖罩设或嵌设于所述第二透光孔。

7.如权利要求5所述的光电芯片封装结构，其特征在于，所述感光区设有多个，多个所述感光区间隔设置；

所述透光区域包括若干所述第一透光孔，每一所述第一透光孔与至少一个所述感光区相对设置。

8.如权利要求5所述的光电芯片封装结构，其特征在于，定义所述光电芯片具有呈夹角设置的第一方向和第二方向，所述光源芯片和所述感光区沿第一方向间隔设置，所述感光区沿所述第二方向延伸。

9.如权利要求8所述的光电芯片封装结构，其特征在于，所述第一透光孔于所述第一方向的宽度大于所述感光区于所述第一方向的宽度。

10.如权利要求1所述的光电芯片封装结构，其特征在于，所述封装腔的顶壁与所述光源芯片间隔设置。

11.如权利要求10所述的光电芯片封装结构，其特征在于，所述封装腔的顶壁为粗糙表面；

和/或，所述封装腔的顶壁设有吸光层。

12.如权利要求1至11任一项中所述的光电芯片封装结构，其特征在于，所述透明盖体的材质为透明玻璃或透明树脂；

和/或，所述封装外壳还包括引脚，所述引脚穿设于所述壳体底壁，所述光电芯片与所述引脚显露于所述底壁的一端键合连接；

和/或，所述光电芯片与所述封装腔的底壁之间通过银胶粘接固定；

和/或，所述第一表面设有金属焊盘，所述光源芯片设于所述金属焊盘，且所述光源芯片底部的导电端与所述金属焊盘之间通过银胶粘接，以使所述光源芯片与所述光电芯片电连接。

13.一种反射式光电编码器，其特征在于，包括如权利要求1至12任一项中所述的光电芯片封装结构。

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