TW202103294A - 嵌入式光學模組封裝結構 - Google Patents
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Abstract
本發明有關於一種嵌入式光學模組封裝結構，其包含有一基板，基板之上表面具有五條凹槽，其中二條相互平行，另外三條相互平行且與前述二條凹槽垂直連接，上蓋固設於基板之上表面，且上蓋之底端嵌設於前述五條凹槽內，使得上蓋與基板之間形成一個第一腔室與一個第二腔室，第一、第二腔室被上蓋之一個擋壁所區隔開來，且第一、第二腔室內分別設有一個光發射晶片與一個光感測晶片，前述二個晶片分別被一個封裝膠體所覆蓋住。藉此，本發明之嵌入式光學模組封裝結構透過前述多條凹槽的設計可以增加上蓋的結合強度，同時有效減少側向光的影響。
Description
本發明與光學封裝模組有關，特別是指一種嵌入式光學模組封裝結構。
請參閱圖1，圖1所顯示的習用光學模組封裝結構1包含有一個基板2與一個上蓋4，基板2之上表面具有一個凹部3，上蓋4設於基板2之上表面且與基板2之間形成二個腔室5，二個腔室5位於凹部3的二側且被一個嵌設於凹部3內之擋牆6所區隔，二個腔室5內分別設有一個光發射晶片7與一個光接收晶片8，光發射晶片7與光接收晶片8分別被一層封裝膠體9給包覆住。
在前述先前技術當中，雖然利用嵌設於凹部3的擋牆6可以讓光發射晶片7所發出的光線無法側向傳遞至光接收晶片8，但是難以有效阻擋外界的光線從上蓋4與基板2的接合處側向傳遞至光接收晶片8，如此對於光線的隔離效果仍有待加強。
本發明之主要目的在於提供一種嵌入式光學模組封裝結構，其能有效減少側向光的影響。
為了達成上述主要目的，本發明之嵌入式光學模組封裝結構包含有一個基板、一個上蓋、一個光發射晶片、一個光感測晶片，以及二個封裝膠體。該基板之上表面具有二條相互平行之第一凹槽、二條相互平行之第二凹槽及一條平行該二第二凹槽之第三凹槽，各該第二凹槽之二端銜接該二第一凹槽之一端，該第三凹槽之二端分別銜接在該二第一凹槽且位於該二第二凹槽之間；該上蓋固設於該基板之上表面且具有二個第一側壁、二個第二側壁、一個擋壁與一個頂壁，該二第一側壁之底端嵌設於該基板之該二第一凹槽內，該二第二側壁之底端嵌設於該基板之該二第二凹槽內，該擋壁之底端嵌設於該基板之第三凹槽內，該頂壁連接該二第一側壁之頂端、該二第二側壁之頂端及該擋壁之頂端，使得該上蓋與該基板之間形成一個第一腔室與一個第二腔室，該第一腔室與該第二腔室被該擋壁所區隔開來，該頂壁具有一個連通該第一腔室之光發射孔與一個連通該第二腔室之光接收孔；該光發射晶片設於該基板之上表面且位於該第一腔室內，使該光發射晶片可經由該光發射孔將光線發射出去；該光感測晶片設於該基板之上表面且位於該第二腔室內，使該光感測晶片可經由該光接收孔接收被物體反射後的光線；該二封裝膠體分別設於該第一腔室與該第二腔室內且分別包覆該光發射晶片與該光感測晶片，用以提供保護效果。
由上述可知，本發明之嵌入式光學模組封裝結構透過在該基板之上表面所形成的多條凹槽，一方面可以增加該上蓋的結合強度，另一方面可以有效減少側向光的影響，進而提升感測靈敏度。
較佳地，各該第一凹槽、各該第二凹槽及該第三凹槽在深度方面可以相同或不相同。
較佳地，各該第一凹槽的長度大於各該第二凹槽的長度，且各該第二凹槽的長度等於該第三凹槽的長度。
有關本發明所提供對於嵌入式光學模組封裝結構的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本發明領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本發明所列舉的特定實施例，僅係用於說明本發明，並非用以限制本發明之專利申請範圍。
申請人首先在此說明，於整篇說明書中，包括以下介紹的實施例以及申請專利範圍的請求項中，有關方向性的名詞皆以圖式中的方向為基準。其次，在以下將要介紹之實施例以及圖式中，相同之元件標號，代表相同或近似之元件或其結構特徵。為便於顯示、說明本案的結構特徵，圖式中各個元件的尺寸及比例並未按照實際態樣繪製。
請再參閱圖2，本發明之嵌入式光學模組封裝結構10包含有一個基板20、一個上蓋30、一個光發射晶片40、一個光感測晶片42，以及二個封裝膠體44。
基板20可以是印刷電路板、BT基板、FR-4環氧玻纖基板或直接覆銅基板，在此不加以限定。如圖3所示，基板20的上表面24具有二條相互平行的第一凹槽21、二條相互平行的第二凹槽22，以及一條平行第二凹槽22的第三凹槽23，二條第二凹槽22的二端銜接二條第一凹槽21的一端，使得二條第一凹槽21與二條第二凹槽22環繞形成一個矩形槽，第三凹槽23位於二條第二凹槽22之間且以其二端銜接二條第一凹槽21。此外，在長度方面，第一凹槽21的長度大於第二凹槽22的長度，第二凹槽22的長度等於第三凹槽23的長度，至於深度方面，第一凹槽21、第二凹槽22及第三凹槽23在本實施例中具有相同的深度，然而實際上，三者的深度、長度及寬度都可以根據實際需加以調整，並不一定要完全相同。
上蓋30由不透光的樹脂所製成。上蓋30具有二個第一側壁31、二個第二側壁32、一個擋壁33與一個頂壁34，其中的頂壁34連接二個第一側壁31的頂端、二個第二側壁32的頂端及擋壁33的頂端，且頂壁34具有一個光發射孔35與一個光接收孔36。如圖2製圖4所示，上蓋30利用二個第一側壁31的底端嵌設於基板20之二個第一凹槽21內且透過黏膠12與基板20固定在一起，且上蓋30利用二個第二側壁32的底端嵌設於基板20之二個第二凹槽22內且透過黏膠12與基板20固定在一起，且上蓋30利用擋壁33之底端嵌設於基板20之第三凹槽23內且透過黏膠12與基板20固定在一起，使得上蓋30與基板20之間形成一個第一腔室37與一個第二腔室38，第一腔室37與第二腔室38被擋壁33所區隔開來，且第一腔室37與第二腔室38分別連通光發射孔35與光接收孔36。
光發射晶片40透過黏膠12固設於基板20之上表面24且位於第一腔室37內，並以打線接合製程與基板20形成電性連接，使光發射晶片40利用光發射孔35將光線發射出去。
光感測晶片42透過黏膠12固設於基板20之上表面24且位於第二腔室38內，並以打線接合製程與基板20形成電性連接，使光感測晶片42利用光接收孔36感測被物體反射後的光線。
二個封裝膠體44分別以模壓製程設於第一腔室37與第二腔室38內且分別包覆光發射晶片40與光感測晶片42，用以對前述二個晶片40、42提供保護效果。二個封裝膠體44均為透光的樹脂且分別具有一導光部46，藉由二個導光部46來提升對於光學訊號的發射與接收效率。
由上述可知，本發明之嵌入式光學模組封裝結構10透過在基板20之上表面24所形成的多條凹槽21~23讓上蓋30之間進行嵌設固定，不但增加上蓋30與基板20之間的結合強度，而且讓光線不論從哪一個方向都無法側向傳遞至光感測晶片42，進而有效避免光訊號的串擾效應以提升感測靈敏度。此外，為了克服塑料材質無法有效抑制EMI的缺陷，上蓋30的外表面可以披覆一個導電層39作為屏蔽，以避免光發射晶片40與光感測晶片42受到電磁干擾。
「先前技術」
1:光學模組封裝結構2:基板
3:凹部4:上蓋
5:腔室6:擋牆
7:光發射晶片8:光接收晶片
9:封裝膠體
「本發明」
10:嵌入式光學模組封裝結構12:黏膠
20:基板21:第一凹槽
22:第二凹槽23:第三凹槽
24:上表面30:上蓋
31:第一側壁32:第二側壁
33:擋壁34:頂壁
35:光發射孔36:光接收孔
37:第一腔室38:第二腔室
39:導電層40:光發射晶片
42:光感測晶片44:封裝膠體
46:導光部
圖1為習用光學模組封裝結構的結構示意圖。
圖2為本發明之嵌入式光學模組封裝結構的結構示意圖。
圖3為本發明之嵌入式光學模組封裝結構所提供的基板的俯視圖。
圖4為本發明之嵌入式光學模組封裝結構的俯視示意圖。
10:嵌入式光學模組封裝結構
12:黏膠
20:基板
22:第二凹槽
23:第三凹槽
24:上表面
30:上蓋
32:第二側壁
33:擋壁
34:頂壁
35:光發射孔
36:光接收孔
37:第一腔室
38:第二腔室
39:導電層
40:光發射晶片
42:光感測晶片
44:封裝膠體
46:導光部
Claims (4)
- 一種嵌入式光學模組封裝結構，包含有： 一基板，具有一上表面，該上表面具有二相互平行之第一凹槽、二相互平行之第二凹槽及一平行該二第二凹槽之第三凹槽，各該第二凹槽之二端銜接該二第一凹槽之一端，該第三凹槽之二端分別銜接在該二第一凹槽且位於該二第二凹槽之間； 一上蓋，固設於該基板之上表面且具有二第一側壁、二第二側壁、一擋壁與一頂壁，該二第一側壁之底端嵌設於該基板之該二第一凹槽內，該二第二側壁之底端嵌設於該基板之該二第二凹槽內，該擋壁之底端嵌設於該基板之第三凹槽內，該頂壁連接該二第一側壁之頂端、該二第二側壁之頂端及該擋壁之頂端，使得該上蓋與該基板之間形成一第一腔室與一第二腔室，該第一腔室與該第二腔室被該擋壁所區隔開來，該頂壁具有一連通該第一腔室之光發射孔與一連通該第二腔室之光接收孔； 一光發射晶片，設於該基板之上表面且位於該第一腔室內； 一光感測晶片，設於該基板之上表面且位於該第二腔室內；以及 二封裝膠體，分別設於該第一腔室與該第二腔室內且分別包覆該光發射晶片與該光感測晶片。
- 如請求項1所述之嵌入式光學模組封裝結構，其中各該第一凹槽、各該第二凹槽及該第三凹槽具有相同的深度。
- 如請求項1所述之嵌入式光學模組封裝結構，其中各該第一凹槽、各該第二凹槽及該第三凹槽具有不同的深度。
- 如請求項1至3中任一項所述之嵌入式光學模組封裝結構，其中各該第一凹槽的長度大於各該第二凹槽的長度，各該第二凹槽的長度等於該第三凹槽的長度。
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