CN221102101U - 一种可见光感光元件与传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及传感器技术领域，具体公开了一种可见光感光元件与传感器，包括支架、光敏芯片和封装胶体层，支架上设置有杯碗结构，杯碗结构内部设置有多个金属电极，金属电极延伸至支架外部；光敏芯片设置于杯碗结构内部，光敏芯片电连接于金属电极；封装胶体层设置于杯碗结构内部，封装胶体层覆盖于光敏芯片上方，封装胶体层能够遮蔽红外光。由此，能够消除硅感光元件受到红外光影响产生的红外拖尾现象或对大角度红外光产生的感应现象，使得感测结果真实模拟人的视觉感受。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器技术领域，尤其是涉及到一种可见光感光元件与传感器。
背景技术
随着人们对汽车安全性的逐步重视，近几年汽车自动大灯迅速发展。作为自动大灯传感器的感光元件，要求感应光谱特性接近人眼(即感应可见光，不感应红外光)以模拟驾车人真实视觉感受。
目前市场上的感光元件，通常采用芯片镀膜的方式实现产品的光谱感应特性，然而硅感光二极管/三极管元件是全光谱感应的，在感应可见光的同时对红外光仍有一定程度的感应(红外拖尾现象)，或者对大角度红外光有感应。阳光中红外光占很大一部分，而且随时间变化(早上/晚上)光谱也有所差异，红外干扰不可避免，将上述感光元件用于自动大灯传感器，会导致感测结果与人眼感受产生偏差。
因此，当前急需开发一种各个方向都只感应可见光、不感应红外光的感光元件。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种可见光感光元件与传感器，能够消除硅感光元件受到红外光影响产生的红外拖尾现象或对大角度红外光产生的感应现象，使得感测结果真实模拟人的视觉感受。
本实用新型第一方面的实施例，提供了一种可见光感光元件，包括支架、光敏芯片和封装胶体层，支架上设置有杯碗结构，杯碗结构内部设置有多个金属电极，金属电极延伸至支架外部；光敏芯片设置于杯碗结构内部，光敏芯片电连接于金属电极；封装胶体层设置于杯碗结构内部，封装胶体层覆盖于光敏芯片上方，封装胶体层能够遮蔽红外光。
进一步地，金属电极包括第一电极和第二电极，第一电极位于杯碗结构底部，第一电极上设置有银胶层，光敏芯片粘接于银胶层；光敏芯片上设置有键合引线，键合引线电连接于第二电极。
进一步地，支架是PLCC支架。
进一步地，光敏芯片是全光谱受光的二极管、三极管或IC芯片。
进一步地，封装胶体层是能够吸收近红外光的环氧树脂层或硅胶层；或封装胶体层是能够反射近红外光的环氧树脂层或硅胶层。
本实用新型第二方面的实施例，提供了一种传感器，包括如第一方面的实施例提供的一种可见光感光元件。
本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：一种可见光感光元件，包括支架、光敏芯片和封装胶体层，支架上设置有杯碗结构，杯碗结构内部设置有多个金属电极，金属电极延伸至支架外部；光敏芯片设置于杯碗结构内部，光敏芯片电连接于金属电极；封装胶体层设置于杯碗结构内部，封装胶体层覆盖于光敏芯片上方，封装胶体层能够遮蔽红外光。由此，能够消除硅感光元件受到红外光影响产生的红外拖尾现象或对大角度红外光产生的感应现象，使得感测结果真实模拟人的视觉感受。
其中，光敏芯片可以是全光谱受光的二极管、三极管或IC芯片，加工工艺简单，易于获取，不需要特殊的芯片膜设计和制作，便于更好地推广和普及可见光感光元件。
其中，封装胶体层可以是环氧树脂层、硅胶层或其它封装材料层，通过在封装胶体层中添加近红外吸收剂或近红外反射剂实现吸收或反射红外光，能够根据需求选择不同种类的材料制作封装胶体层。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。其中：
图1示出了本实用新型的一个实施例提供的一种可见光感光元件的结构示意图。
其中，图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
1支架，11杯碗结构，121第一电极，122第二电极，13银胶层，2光敏芯片，21键合引线，3封装胶体层。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1描述根据本实用新型一些实施例提供的一种可见光感光元件与传感器。
如图1所示，根据本实用新型第一方面的实施例提供的一种可见光感光元件，包括支架1、光敏芯片2和封装胶体层3，支架1上设置有杯碗结构11，用于封装光敏芯片2，杯碗结构11内部设置有多个金属电极，金属电极延伸至支架1外部，能够将光敏芯片2的电极引出至支架1外部；光敏芯片2设置于杯碗结构11内部，光敏芯片2电连接于金属电极；封装胶体层3设置于杯碗结构11内部，封装胶体层3覆盖于光敏芯片2上方，封装胶体层3能够遮蔽红外光。由此，能够消除硅感光元件受到红外光影响产生的红外拖尾现象或对大角度红外光产生的感应现象，使得感测结果真实模拟人的视觉感受。
具体地，将光敏芯片2设置于杯碗结构11底部，与金属电极电连接；向液体胶添加近红外遮蔽材料，形成封装胶体；将封装胶体注入杯碗结构11直至封装胶体完全包裹光敏芯片2，经过固化形成封装胶体层3，使得各个方向的光线在到达光敏芯片2的感光区域前，都会经过具有遮蔽红外光作用的封装胶体层3，从而遮蔽红外光，实现消除硅感光元件受到红外光影响产生的红外拖尾现象或对大角度红外光产生的感应现象。
其中，杯碗结构11区别于常见的平面结构，使得成型的封装胶体层3的厚度由杯碗结构11的高度、光敏芯片2的厚度以及液体胶量共同决定。具体地，可以通过工艺控制使得液体胶刚好填满杯碗结构11，而杯碗结构11的高度与光敏芯片2的厚度之间偏差很小，因此封装胶体层3的厚度能够控制在较小的偏差范围内。
其中，近红外遮蔽材料与液体胶的混合比例，由近红外遮蔽材料本身的特性及封装胶体层3的厚度决定。当混合比例系数与封装胶体层3的厚度的乘积等于特定常数时，封装胶体层3具有相同的性能。通过计算杯碗结构11能够容纳的封装胶体层3的厚度，可以得出近红外遮蔽材料与液体胶的初始比例范围，再通过实际样品验证最终确定比例值。
可以理解的是，这里不限制金属电极的具体数量，只需要实现光敏芯片2与支架1之间的电连接。具体地，金属电极的数量由光敏芯片2需要引出的电极数量决定，当根据使用需求选择不同种类的光敏芯片2时，可以设置不同数量的金属电极。
如图1所示，在一些可能的实施例中，优选地设置有两个金属电极，即第一电极121和第二电极122，第一电极121位于杯碗结构11底部，第一电极121上设置有银胶层13，光敏芯片2粘接于银胶层13，用于将光敏芯片2电连接至第一电极121；光敏芯片2上设置有键合引线21，键合引线21电连接于第二电极122，用于将光敏芯片2电连接至第二电极122。
具体地，银胶层13同时具有粘接功能和导电性，使得银胶层13能够在粘接固定光敏芯片2的同时，实现光敏芯片2与第一电极121的电连接，将光敏芯片2的电极引出至支架1外部。可以理解的是，这里不限制键合引线21的具体数量，当根据使用需求选择不同种类的光敏芯片2时，可以设置不同数量的键合引线21。
如图1所示，支架1是PLCC支架，PLCC支架能够满足封装光敏芯片2的需求，并且成本较低，使用范围广。
如图1所示，光敏芯片2是全光谱受光的二极管、三极管或IC芯片，加工工艺简单，易于获取，不需要特殊的芯片膜设计和制作，便于更好地推广和普及可见光感光元件。
如图1所示，可以理解的是，这里不限制封装胶体层3的具体种类和成分，只需要具有遮蔽红外光的性能，使得最终到达光敏芯片2的感光区域的只有可见光，没有红外光，进而实现感光元件整体只对可见光感应，不感应红外光，即感光元件的光谱感应特性接近人眼视觉函数。
在一些可能的实施例中，封装胶体层3是添加近红外吸收剂的环氧树脂层或硅胶层或者其它封装材料层，能够吸收光信号中的近红外光；或者封装胶体层3是添加近红外反射剂的环氧树脂层或硅胶层或者其它封装材料层，能够反射光信号中的近红外光。
根据本实用新型第二方面的实施例提供的一种传感器，包括如第一方面的实施例提供的一种可见光感光元件，能够消除硅感光元件受到红外光影响产生的红外拖尾现象或对大角度红外光产生的感应现象，使得感测结果真实模拟人的视觉感受。将本申请提供的传感器应用于汽车大灯时，能够更准确地判断汽车大灯的自动开启或关闭，在节电的基础上提高汽车的安全性。
本实用新型的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。
在本实用新型的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本实用新型中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种可见光感光元件，其特征在于，包括：
支架(1)，所述支架(1)上设置有杯碗结构(11)，所述杯碗结构(11)内部设置有多个金属电极，所述金属电极延伸至所述支架(1)外部；
光敏芯片(2)，所述光敏芯片(2)设置于所述杯碗结构(11)内部，所述光敏芯片(2)电连接于所述金属电极，所述光敏芯片(2)是全光谱受光的二极管；
封装胶体层(3)，所述封装胶体层(3)设置于所述杯碗结构(11)内部，所述封装胶体层(3)覆盖于所述光敏芯片(2)上方，所述封装胶体层(3)能够遮蔽红外光；
其中，所述封装胶体层(3)的厚度由所述杯碗结构(11)的高度、所述光敏芯片(2)的厚度以及液体胶量共同决定。
2.根据权利要求1所述的一种可见光感光元件，其特征在于，所述金属电极包括：
第一电极(121)，所述第一电极(121)位于所述杯碗结构(11)底部，所述第一电极(121)上设置有银胶层(13)，所述光敏芯片(2)粘接于所述银胶层(13)；
第二电极(122)，所述光敏芯片(2)上设置有键合引线(21)，所述键合引线(21)电连接于所述第二电极(122)。
3.根据权利要求1所述的一种可见光感光元件，其特征在于：
所述支架(1)是PLCC支架。
4.根据权利要求1所述的一种可见光感光元件，其特征在于：
所述封装胶体层(3)是能够吸收近红外光的环氧树脂层或硅胶层；或
所述封装胶体层(3)是能够反射近红外光的环氧树脂层或硅胶层。
5.一种传感器，其特征在于，包括：
如权利要求1至4任一所述的一种可见光感光元件。
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