CN219477235U - 芯片封装结构和电子设备 - Google Patents

Abstract

一种芯片封装结构和电子设备，包括边发射激光器芯片，用于提供侧向发光的光源，所述边发射激光器芯片设置在第一基板上方，并与所述第一基板电连接；等腰直角三棱镜，设置在所述第一基板上方，且所述等腰直角三棱镜的斜面正对着所述边发射激光器芯片的光源；光学传感器芯片，所述光学传感器芯片设置在所述第一基板上方，并通过第一焊线与所述第一基板电连接。所述芯片封装结构可以使所述边发射激光器芯片发出的侧向光变为垂直方向光。

Description

芯片封装结构和电子设备

技术领域

本申请涉及电子技术领域，并且更具体地，涉及一种芯片封装结构和电子设备。

背景技术

目前屏下接近传感器类型产品，普遍采用1300nm左右波段的LED(Light EmittingDiode，发光二极管)芯片作为光信号发射源。但目前1300nm波段LED芯片市场尚不成熟，导致1300nm波段LED芯片成本居高不下，而市场更为成熟的1300nm边发射激光器芯片虽然成本更低，但由于其发光方向为侧向发光，与产品应用所需要的垂直向发光方向不同，故没有应用到光感产品中。

因此，如何使边发射激光器发出的侧向光变为垂直方向光，是一项亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本申请实施例第一方面提供的一种芯片封装结构，包括：

边发射激光器芯片，用于提供侧向发光的光源，所述边发射激光器芯片设置在第一基板上方，并与所述第一基板电连接；

等腰直角三棱镜，设置在所述第一基板上方，且所述等腰直角三棱镜的斜面正对着所述边发射激光器芯片的光源；

光学传感器芯片，所述光学传感器芯片设置在所述第一基板上方，并通过第一焊线与所述第一基板电连接。

在一种可能的实施方式中，所述光学传感器芯片通过银浆或芯片贴合胶膜固定在所述第一基板上方。

在一种可能的实施方式中，还包括第一透明环氧树脂模塑料，所述第一透明环氧树脂模塑料设置在所述第一基板上方，用于将所述光学传感器芯片和所述第一焊线密封保护起来。

在一种可能的实施方式中，所述边发射激光器芯片通过第二焊线与所述第一基板电连接。

在一种可能的实施方式中，所述边发射激光器芯片通过银浆或芯片贴合胶膜固定在所述第一基板上方，所述等腰直角三棱镜通过胶水或芯片贴合胶膜固定在在所述第一基板上方。

在一种可能的实施方式中，还包括第二透明环氧树脂模塑料，所述第二透明环氧树脂模塑料设置在所述第一基板上方，用于将所述边发射激光器芯片、所述等腰直角三棱镜和所述第二焊线密封保护起来。

在一种可能的实施方式中，还包括第二基板；

所述第二基板设置在所述第一基板上方，且所述第二基板通过焊锡或银浆与所述第一基板电连接

所述边发射激光器芯片设置在所述第二基板上方，并通过第三焊线与所述第二基板电连接，所述等腰直角三棱镜设置在所述第二基板上方，且所述等腰直角三棱镜的斜面正对着所述边发射激光器芯片的光源。

在一种可能的实施方式中，所述边发射激光器芯片通过银浆或芯片贴合胶膜固定在所述第二基板上方，所述等腰直角三棱镜通过胶水或芯片贴合胶膜固定在在所述第二基板上方。

在一种可能的实施方式中，还包括第三透明环氧树脂模塑料，所述第三透明环氧树脂模塑料设置在所述第二基板上方，用于将所述边发射激光器芯片、所述等腰直角三棱镜和所述第三焊线密封保护起来。

在一种可能的实施方式中，还包括具有第一开口和第二开口的不透明外壳；

所述不透明外壳通过胶水或胶膜固定在所述第一基板上方，所述边发射激光器芯片、所述等腰直角三棱镜和所述光学传感器芯片都位于所述不透明外壳中；

所述不透明外壳还包括不透明间隔层，所述不透明间隔层设置在所述光学传感器芯片和所述等腰直角三棱镜之间；

所述第一开口设置在所述光学传感器芯片上方，所述第二开口设置在所述等腰直角三棱镜上方。

在一种可能的实施方式中，还包括双色注塑外壳，所述双色注塑外壳包括黑色壳体、第一透明部分和第二透明部分；

所述双色注塑外壳通过胶水或胶膜固定在所述第一基板上方，所述边发射激光器芯片、所述等腰直角三棱镜和所述光学传感器芯片都位于所述黑色壳体中；

所述双色注塑外壳还包括黑色间隔层，所述黑色间隔层设置在所述光学传感器芯片和所述等腰直角三棱镜之间；

所述第一透明部分设置在所述光学传感器芯片上方，所述第二透明部分设置在所述等腰直角三棱镜上方。

在一种可能的实施方式中，还包括玻璃盖板，所述玻璃盖板覆盖所述第一开口和所述第二开口，并通过胶水或胶膜固定在所述不透明外壳上方。

在一种可能的实施方式中，还包括黑色环氧树脂模塑料；

所述黑色环氧树脂模塑料设置在所述第一基板上方，用于将所述第一透明环氧树脂模塑料、所述第二透明环氧树脂模塑料或所述第三透明环氧树脂模塑料的四周包裹起来。

在一种可能的实施方式中，所述边发射激光器芯片为1300nm波段边发射激光器芯片。

本申请实施例第二方面提供的一种电子设备，包括本申请实施例第一方面提供的任一项芯片封装结构。

本申请实施例提供了芯片封装结构，可以使边发射激光器发出的侧向光变为垂直方向光，从而达到使用边发射激光器芯片替代LED芯片作为光信号发射源的目的，可以有效降低产品成本。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种芯片封装结构的结构示意图。

图2是本申请实施例提供的另一种芯片封装结构的结构示意图。

图3是本申请实施例提供的又一种芯片封装结构的结构示意图。

图4是本申请实施例提供的再一种芯片封装结构的结构示意图。

图5是本申请实施例提供的再一种芯片封装结构的结构示意图。

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清楚、完整地描述。

本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

另外，“第一”、“第二”等术语仅用于区别类似的对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

图1展示了本申请实施例提供的一种芯片封装结构的结构示意图。

如图1所示，本申请实施例提供的一种芯片封装结构20，包括：

边发射激光器芯片103，用于提供侧向发光的光源，所述边发射激光器芯片103设置在第一基板101上方，并与所述第一基板101电连接；

等腰直角三棱镜102，设置在所述第一基板101上方，且所述等腰直角三棱镜102的斜面正对着所述边发射激光器芯片103的光源。

光学传感器芯片201，所述光学传感器芯片201设置在所述第一基板101上方，并通过第一焊线202与所述第一基板101电连接。

在本实施例中，所述等腰直角三棱镜102可以用于将所述边发射激光器芯片103发射的水平方向光束反射成为垂直方向光束。

具体的，所述边发射激光器芯片103发光侧设置有一个等腰直角三棱镜102，所述等腰直角三棱镜102可以将光线进行90度折射，从而将所述边发射激光器芯片103发出的侧向光变为垂直方向光。

在本实施例中，可以将所述边发射激光器芯片103和所述光学传感器芯片201进行合封，从而将所述边发射激光器芯片103应用到光学传感器中，有效降低产品成本。

可选的，所述光学传感器芯片201可以通过银浆或DAF(Die Attach Film，芯片贴合胶膜)203固定在所述第一基板101上方。

可选的，所述芯片封装结构20还包括第一透明EMC(Epoxy Molding Compound，环氧树脂模塑料)204，所述第一透明EMC 204设置在所述第一基板101上方，用于将所述光学传感器芯片201和所述第一焊线202密封保护起来。

作为一种可选的实施例，如图1所示，所述边发射激光器芯片103可以通过第二焊线105与所述第一基板101电连接。

可选的，所述边发射激光器芯片103可以通过银浆或DAF 104固定在所述第一基板101上方，所述等腰直角三棱镜102可以通过胶水或DAF 302固定在在所述第一基板101上方。

可选的，所述芯片封装结构20还包括第二透明EMC 106，所述第二透明EMC 106设置在所述第一基板101上方，用于将所述边发射激光器芯片103、所述等腰直角三棱镜102和所述第二焊线105密封保护起来。

如图2所示，本申请实施例提供的另一种芯片封装结构20。

作为一种可选的实施例，所述芯片封装结构20还包括第二基板109；

所述第二基板109设置在所述第一基板101上方，所述第二基板109可以通过焊锡或银浆110与所述第一基板101电连接；

所述边发射激光器芯片103设置在所述第二基板109上方，并通过第三焊线107与所述第二基板109电连接，所述等腰直角三棱镜102设置在所述第二基板109上方，且所述等腰直角三棱镜102的斜面正对着所述边发射激光器芯片103的光源。

其中，所述第一基板101和所述第二基板109本身都带有金属布线和焊盘，可以实现外界与封装器件内部的电性连接。

可选的，所述边发射激光器芯片103可以通过银浆或DAF 105固定在所述第二基板109上方，所述等腰直角三棱镜102通过胶水或DAF 302固定在在所述第二基板109上方。

可选的，所述芯片封装结构20还包括第三透明EMC 108，所述第三透明EMC 108设置在所述第二基板109上方，用于将所述边发射激光器芯片103、所述等腰直角三棱镜102和所述第三焊线107密封保护起来。

在本实施例中，所述第二基板109、所述边发射激光器芯片103、所述等腰直角三棱镜102、所述第三焊线107和所述第三透明EMC 108可以共同组成一个封装器件。

请参见图1中本申请实施例提供的一种芯片封装结构20。

作为一种可选的实施例，所述芯片封装结构20还包括具有第一开口311和第二开口312的不透明外壳301；

所述不透明外壳301通过胶水或胶膜302固定在所述第一基板101上方，所述边发射激光器芯片103、所述等腰直角三棱镜102和所述光学传感器芯片201都位于所述不透明外壳301中，所述不透明外壳301可以用于提供密封保护和遮光防止信号串扰；

所述不透明外壳301还包括不透明间隔层313，所述不透明间隔层313设置在所述光学传感器芯片201和所述等腰直角三棱镜102之间，所述不透明间隔层313可以防止光信号直接从所述边发射激光器芯片103横向传播到所述光学传感器芯片201的表面而影响产品使用性能；

所述第一开口311设置在所述光学传感器芯片201上方，所述第二开口312设置在所述等腰直角三棱镜102上方，且所述第一开口311和所述第二开口312都用于光信号的传递。

如图3所示，本申请实施例提供的又一种芯片封装结构20。

所述芯片封装结构20还包括玻璃盖板303，所述玻璃盖板303覆盖所述第一开口311和所述第二开口312，并通过胶水或胶膜302固定在所述不透明外壳301上方，所述玻璃盖板303可以用于保护内部结构和防止污染，还可以让所述芯片封装结构20外观更美观。

如图4所示，本申请实施例提供的再一种芯片封装结构20。

作为一种可选的实施例，所述芯片封装结构20还包括双色注塑外壳401，所述双色注塑外壳401包括黑色壳体410、第一透明部分411和第二透明部分412；

所述双色注塑外壳410通过胶水或胶膜302固定在所述第一基板101上方，所述边发射激光器芯片103、所述等腰直角三棱镜102和所述光学传感器芯片201都位于所述黑色壳体410中，所述双色注塑外壳401可以用于提供密封保护和遮光防止信号串扰；

所述双色注塑外壳401还包括黑色间隔层413，所述黑色间隔层413设置在所述光学传感器芯片201和所述等腰直角三棱镜102之间，所述黑色间隔层413用于防止光信号直接从所述边发射激光器芯片103横向传播到所述光学传感器芯片201的表面而影响产品使用性能；

所述第一透明部分411设置在所述光学传感器芯片201上方，所述第二透明部分412设置在所述等腰直角三棱镜102上方，且所述第一透明部分411和所述第二透明部分412都用于光信号的传递。

如图5所示，本申请实施例提供的再一种芯片封装结构20。

作为一种可选的实施例，所述芯片封装结构20还可以包括黑色EMC 501；

所述黑色EMC 501设置在所述第一基板101上方，用于将所述第一透明环氧树脂模塑料204、所述第二透明环氧树脂模塑料106或所述第三透明环氧树脂模塑料108的四周包裹起来，所述黑色EMC 501可以用于提供密封保护和遮光防止信号串扰。

其中，所述光学传感器芯片201和所述等腰直角三棱镜102之间也被所述黑色EMC501隔断，所述黑色EMC 501也可以用于防止光信号直接从所述边发射激光器芯片103横向传播到所述光学传感器芯片201的表面而影响产品使用性能；

此外，在所述光学传感器芯片201上方有第一透光区域511，在所述等腰直角三棱镜102上方有第二透光区域512，且所述第一透光区域511和所述第二透光区域512都用于光信号的传递。

值得说明的是，本申请中图2所示的所述芯片封装结构20除了可以包括所述不透明外壳301外，在其他实施例中，所述芯片封装结构20同样也可以包括图3中的所述玻璃盖板303与所述不透明外壳301、图4中的所述双色注塑外壳401和图5中的所述黑色EMC 501。

作为一种可选的实施例，所述边发射激光器芯片103可以为1300nm波段边发射激光器芯片。使用1300nm波段边发射激光器芯片替代1300nm LED芯片作为光信号发射源，可以有效降低产品成本。

本申请实施例提供的所述芯片封装结构20可以应用到所有涉及到合封边发射激光器芯片与光学传感器芯片的产品，例如屏下接近传感器。

可以理解的是，在其他实施例中，可以在所述第一基板101或所述第二基板109上方集成封装更多其他种类芯片，诸如控制芯片、光强感应芯片、色温感应芯片、LED芯片等，以适应不同应用场景需求。

本申请实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括上述本申请实施例提供的任一种芯片封装结构20。

所述电子设备可以包括终端设备、手机、平板电脑、笔记本电脑、台式机电脑、游戏设备、车载电子设备或可穿戴式智能设备等便携式或移动计算设备，以及电子数据库、汽车、银行自动柜员机(Automated Teller Machine，ATM)等其他电子设备。所述可穿戴式智能设备包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或部分的功能，例如：智能手表或智能眼镜等，以及只专注于某一类应用功能，需要和其它设备如智能手机配合使用，如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等设备。

以上结合附图详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。

Claims (16)

1.一种芯片封装结构，其特征在于，包括：

边发射激光器芯片，用于提供侧向发光的光源，所述边发射激光器芯片设置在第一基板上方，并与所述第一基板电连接；

等腰直角三棱镜，设置在所述第一基板上方，且所述等腰直角三棱镜的斜面正对着所述边发射激光器芯片的光源；

光学传感器芯片，所述光学传感器芯片设置在所述第一基板上方，并通过第一焊线与所述第一基板电连接。

2.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述光学传感器芯片通过银浆或芯片贴合胶膜固定在所述第一基板上方。

3.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，还包括第一透明环氧树脂模塑料，所述第一透明环氧树脂模塑料设置在所述第一基板上方，用于将所述光学传感器芯片和所述第一焊线密封保护起来。

4.根据权利要求3所述的芯片封装结构，其特征在于，所述边发射激光器芯片通过第二焊线与所述第一基板电连接。

5.根据权利要求4所述的芯片封装结构，其特征在于，所述边发射激光器芯片通过银浆或芯片贴合胶膜固定在所述第一基板上方，所述等腰直角三棱镜通过胶水或芯片贴合胶膜固定在所述第一基板上方。

6.根据权利要求4所述的芯片封装结构，其特征在于，还包括第二透明环氧树脂模塑料，所述第二透明环氧树脂模塑料设置在所述第一基板上方，用于将所述边发射激光器芯片、所述等腰直角三棱镜和所述第二焊线密封保护起来。

7.根据权利要求3所述的芯片封装结构，其特征在于，还包括第二基板；

所述第二基板设置在所述第一基板上方，且所述第二基板通过焊锡或银浆与所述第一基板电连接；

所述边发射激光器芯片设置在所述第二基板上方，并通过第三焊线与所述第二基板电连接，所述等腰直角三棱镜设置在所述第二基板上方，且所述等腰直角三棱镜的斜面正对着所述边发射激光器芯片的光源。

8.根据权利要求7所述的芯片封装结构，其特征在于，所述边发射激光器芯片通过银浆或芯片贴合胶膜固定在所述第二基板上方，所述等腰直角三棱镜通过胶水或芯片贴合胶膜固定在所述第二基板上方。

9.根据权利要求7所述的芯片封装结构，其特征在于，还包括第三透明环氧树脂模塑料，所述第三透明环氧树脂模塑料设置在所述第二基板上方，用于将所述边发射激光器芯片、所述等腰直角三棱镜和所述第三焊线密封保护起来。

10.根据权利要求6或9所述的芯片封装结构，其特征在于，还包括具有第一开口和第二开口的不透明外壳；

所述不透明外壳通过胶水或胶膜固定在所述第一基板上方，所述边发射激光器芯片、所述等腰直角三棱镜和所述光学传感器芯片都位于所述不透明外壳中；

所述不透明外壳还包括不透明间隔层，所述不透明间隔层设置在所述光学传感器芯片和所述等腰直角三棱镜之间；

所述第一开口设置在所述光学传感器芯片上方，所述第二开口设置在所述等腰直角三棱镜上方。

11.根据权利要求6或9所述的芯片封装结构，其特征在于，还包括双色注塑外壳，所述双色注塑外壳包括黑色壳体、第一透明部分和第二透明部分；

所述双色注塑外壳通过胶水或胶膜固定在所述第一基板上方，所述边发射激光器芯片、所述等腰直角三棱镜和所述光学传感器芯片都位于所述黑色壳体中；

所述双色注塑外壳还包括黑色间隔层，所述黑色间隔层设置在所述光学传感器芯片和所述等腰直角三棱镜之间；

所述第一透明部分设置在所述光学传感器芯片上方，所述第二透明部分设置在所述等腰直角三棱镜上方。

12.根据权利要求10所述的芯片封装结构，其特征在于，还包括玻璃盖板，所述玻璃盖板覆盖所述第一开口和所述第二开口，并通过胶水或胶膜固定在所述不透明外壳上方。

13.根据权利要求6所述的芯片封装结构，其特征在于，还包括黑色环氧树脂模塑料；

所述黑色环氧树脂模塑料设置在所述第一基板上方，用于将所述第一透明环氧树脂模塑料、所述第二透明环氧树脂模塑料的四周包裹起来。

14.根据权利要求9所述的芯片封装结构，其特征在于，还包括黑色环氧树脂模塑料；

所述黑色环氧树脂模塑料设置在所述第一基板上方，用于将所述第一透明环氧树脂模塑料、所述第三透明环氧树脂模塑料的四周包裹起来。

15.根据权利要求1至9中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，所述边发射激光器芯片为1300nm波段边发射激光器芯片。

16.一种电子设备，其特征在于，包括：

如权利要求1至15中任一项所述的芯片封装结构。