TWI731296B - 光學感測晶片封裝結構 - Google Patents

Abstract

一種光學感測晶片封裝結構，包括基板、光感測元件、發光元件以及透明蓋板。基板具有凹部，光感測元件係設置於凹部內，且與基板電性連接。發光元件係設置於凹部內，且與基板或光感測元件電性連接。透明蓋板係設置於基板上，且覆蓋光感測元件及發光元件。

Description

光學感測晶片封裝結構

本發明係與晶片封裝結構有關；特別是指一種光學感測晶片封裝結構。

圖１為習知的光學感測晶片封裝結構100的結構示意圖，其係由基板120、光感測元件140、發光元件160及透明膠層180所組成，其中光感測元件140係設置於基板120的一凹部122內，且發光元件160係設置於光感測元件140上；透明膠層180係設置於凹部122內，且覆蓋於光感測元件140及發光元件160。

然而，光學感測晶片封裝結構100的透明膠層180是直接暴露於外，因此，很容易沾到灰塵或髒汙，導致光感測元件140的感測結果失準。舉例來說，當光學感測晶片封裝結構100經過SMT錫爐時，便會有爐灰沾附在光學感測晶片封裝結構100的透明膠層180上。除此之外，當人員拿取光學感測晶片封裝結構100時，容易接觸或按壓到光學感測晶片封裝結構100的透明膠層180，恐致光感測元件140的感測結果失準，甚或光學感測晶片封裝結構100整體失效。

綜上可知，習知光學感測晶片封裝結構所存在的問題仍有待克服。

有鑑於此，本發明之目的在於提供一種光學感測晶片封裝結構，其利用透明蓋板覆蓋光感測元件及發光元件，以避免灰塵或髒污沾附在光感測元件或發光元件上，並可防止人員接觸或按壓到光感測元件或發光元件，用以保護光學感測晶片封裝結構。

緣以達成上述目的，本發明提供的一種光學感測晶片封裝結構，包括基板、光感測元件、發光元件以及透明蓋板。基板具有凹部，光感測元件係設置於凹部內，且與基板電性連接。發光元件係設置於凹部內，且與基板或光感測元件電性連接。透明蓋板係設置於基板上，且覆蓋光感測元件及發光元件。

本發明之效果在於，利用透明蓋板覆蓋光感測元件及發光元件，以避免灰塵或髒污沾附在光感測元件或發光元件上，並可防止人員接觸或按壓到光感測元件或發光元件，用以保護光學感測晶片封裝結構，並且進一步提升光感測元件的感測準確度以及光學感測晶片封裝結構的整體可靠度。

為能更清楚地說明本發明，茲舉以下較佳實施例並配合圖式詳細說明如後。請參圖２所示，為本發明第一實施例之光學感測晶片封裝結構200a，其包括有基板220、光感測元件240、發光元件260及透明蓋板280。在本發明實施例中，基板220具有凹部222。基板220具有多個電路接點224；光感測元件240設置於基板220的凹部222內，且藉由導線241與基板220的接點224電性連接。在本發明實施例中，基板220包括底壁221及側壁223，其中底壁221與側壁223連接形成凹部222。在本發明實施例中，接點224係設置於側壁223的頂端，且導線241的一端連接於光感測元件240，而另一端連接於接點224。

發光元件260設置於光感測元件240上，且與基板220或光感測元件240電性連接。在本發明實施例中，發光元件260設置於光感測元件240上，且藉由導線261與光感測元件240電性連接。在圖２中，導線261的一端連接於發光元件260，其另一端係連接於光感測元件240。

在本發明實施例中，發光元件260具有出光面262，且光感測元件240具有光感測面242，光感測元件240的光感測面242係用以感測由發光元件260所發出之光線。在本實施例的一用途中，光學感測晶片封裝結構200a可用以感測一目標物是否位於與光學感測晶片封裝結構200a前方，或光學感測晶片封裝結構200a可用來偵測一目標物是否相對於光學感測晶片封裝結構200a產生移動，可做為光學尺的用途。在本發明實施例中，發光元件260為一點光源，例如可為一發光二極體或一雷射光源，但不以此為限制。在本發明實施例中，發光元件260的出光面262係與光感測元件240的光感測面242大致同向，即發光元件260的出光面262係與光感測元件240的光感測面242均朝向透明蓋板280，用以使由發光元件260的出光面262發射的光線遇到目標物反射時，入射光與反射光能有較小的角度，以得到較精確的測量值。

透明蓋板280係設置於基板220上，且覆蓋光感測元件240及發光元件260。在本發明實施例中，光感測面242與透明蓋板的一底面具有一距離d，且距離d係小於或等於0.8毫米。若距離d越大，則由發光元件260所發出的光線經反射後的擴散面積越大，因此造成光感測元件240的訊號干擾增加；反之，若距離d越小，則由發光元件260所發出的光線經反射後的擴散面積越小，因此光感測元件240可獲得較佳的訊號解析度，進而提升光學感測晶片封裝結構200a的量測準確率。

在本發明實施例中，透明蓋板280包括光柵282，光柵282係設置於透明蓋板280的上表面281。由於光柵282係固設於透明蓋板280的上表面281，因此光柵282與光感測元件240及發光元件260的相對位置係彼此固定。換言之，光柵282已做好對位，毋須再於調整其與光感測元件240及發光元件260的相對位置。因此，相較於傳統光學感測晶片封裝結構與光柵各自分離且獨立設置，本發明實施例所提供的光學感測晶片封裝結構200a可具有更佳的量測穩定度及再現性。

請參圖３所示，為本發明第二實施例之光學感測晶片封裝結構200b，其包括有基板220、光感測元件240、發光元件260及透明蓋板280。本發明第二實施例之光學感測晶片封裝結構200b與第一實施例之光學感測晶片封裝結構200a相似，二者的差異在於光學感測晶片封裝結構200b的接點224a、224b及光柵282的位置不同於光學感測晶片封裝結構200a。

在本發明實施例中，基板220具有多個電路接點224a、224b；光感測元件240設置於基板220的凹部222內，且藉由導線241與基板220的接點224a電性連接。在本發明實施例中，接點224a係設置於底壁221，且導線241的一端連接於光感測元件240，而另一端連接於接點224a。

發光元件260設置於光感測元件240上，且藉由導線261與基板220的接點224b電性連接。在圖３中，接點224b係設置於底壁221，且導線261的一端連接於發光元件260，其另一端係連接於基板220的接點224b電性連接。

在本發明實施例中，透明蓋板280包括光柵282，光柵282係設置於透明蓋板280的下表面283。由於光柵282係固設於透明蓋板280的下表面283，因此光柵282與光感測元件240及發光元件260的相對位置係彼此固定。換言之，光柵282已做好對位，毋須再於調整其與光感測元件240及發光元件260的相對位置。因此，相較於傳統光學感測晶片封裝結構與光柵各自分離且獨立設置，本發明實施例所提供的光學感測晶片封裝結構200b可具有更佳的量測穩定度及再現性。

請參圖４所示，為本發明第三實施例之光學感測晶片封裝結構200c，其包括有基板220、光感測元件240、發光元件260及透明蓋板280。本發明第三實施例之光學感測晶片封裝結構200c與第二實施例之光學感測晶片封裝結構200b相似，二者的差異在於光學感測晶片封裝結構200c的接點224a、224b及光柵282的設置不同於光學感測晶片封裝結構200b。

在本發明實施例中，基板220具有多個電路接點224a、224b；光感測元件240設置於基板220的凹部222內，且藉由導線241與基板220的接點224a電性連接。在本發明實施例中，接點224a係設置於側壁223的頂端，且導線241的一端連接於光感測元件240，而另一端連接於接點224a。

發光元件260設置於光感測元件240上，且藉由導線261與基板220的接點224b電性連接。在圖４中，接點224b係設置於側壁223的頂端，且導線261的一端連接於發光元件260，其另一端係連接於基板220的接點224b電性連接。

在本發明實施例中，透明蓋板280包括光柵282，光柵282係分別設置於透明蓋板280的上表面281及下表面283。由於光柵282係固設於透明蓋板280的上表面281及下表面283，因此光柵282與光感測元件240及發光元件260的相對位置係彼此固定。換言之，光柵282已做好對位，毋須再於調整其與光感測元件240及發光元件260的相對位置。因此，相較於傳統光學感測晶片封裝結構與光柵各自分離且獨立設置，本發明實施例所提供的光學感測晶片封裝結構200c可具有更佳的量測穩定度及再現性。

請參圖５所示，為本發明第四實施例之光學感測晶片封裝結構300a，其包括有基板320、光感測元件340、發光元件360及透明蓋板380。在本發明實施例中，基板320具有凹部及隔板325，隔板325係設置於凹部內，使凹部被分隔成第一容置空間322a及第二容置空間322b；發光元件360係設置於第一容置空間322a內，且光感測元件340係設置於第二容置空間322b內。在本發明實施例中，隔板325為不透光隔板。基板220具有多個電路接點324a、324b；光感測元件340係藉由導線341與基板320的接點324a電性連接。在本發明實施例中，基板320包括底壁321及側壁323，其中底壁321與側壁323連接形成凹部。在本發明實施例中，接點324a係設置於底壁321，且導線341的一端連接於光感測元件340，而另一端連接於接點324a。

發光元件360係與基板320電性連接。在本發明實施例中，發光元件360係藉由導線361與基板320的接點324b電性連接。在圖５中，接點324b係設置於底壁321，且導線361的一端連接於發光元件360，其另一端係連接於基板320的接點324b。

透明蓋板380係設置於基板320上，且覆蓋光感測元件340及發光元件360。在本發明實施例中，透明蓋板380包括光柵382，光柵382係設置於透明蓋板380的上表面381。由於光柵382係固設於透明蓋板380的上表面381，因此光柵382與光感測元件340及發光元件360的相對位置係彼此固定。換言之，光柵382已做好對位，毋須再於調整其與光感測元件340及發光元件360的相對位置。因此，相較於傳統光學感測晶片封裝結構與光柵各自分離且獨立設置，本發明實施例所提供的光學感測晶片封裝結構300a可具有更佳的量測穩定度及再現性。

請參圖６所示，為本發明第五實施例之光學感測晶片封裝結構300b，其包括有基板320、光感測元件340、發光元件360及透明蓋板380。本發明第五實施例之光學感測晶片封裝結構300b與第四實施例之光學感測晶片封裝結構300a相似，二者的差異在於光學感測晶片封裝結構300b的接點324a、324b的位置不同於光學感測晶片封裝結構300a；除此之外，光學感測晶片封裝結構300b的透明蓋板380不包括光柵。

在本發明實施例中，基板220具有多個電路接點324a、324b；光感測元件340係藉由導線341與基板320的接點324a電性連接。在本發明實施例中，基板320包括底壁321及側壁323，其中底壁321與側壁323連接形成凹部。在本發明實施例中，接點324a係設置於側壁323的頂端，且導線341的一端連接於光感測元件340，而另一端連接於接點324a。

發光元件360係與基板320電性連接。在本發明實施例中，發光元件360係藉由導線361與基板320的接點324b電性連接。在圖６中，接點324b係設置於側壁323的頂端，且導線361的一端連接於發光元件360，其另一端係連接於基板320的接點324b。

根據本發明實施例，本發明實施例所提供的光學感測晶片封裝結構係利用透明蓋板覆蓋光感測元件及發光元件，以避免灰塵或髒污沾附在光感測元件或發光元件上，並可防止人員接觸或按壓到光感測元件或發光元件，用以保護光學感測晶片封裝結構，並且進一步提升光感測元件的感測準確度以及光學感測晶片封裝結構的整體可靠度。

以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

［先前技術］ 100:光學感測晶片封裝結構 120:基板122:凹部140:光感測元件 160:發光元件180:透明膠層 ［本發明］ 200a、200b、200c、300a、300b:光學感測晶片封裝結構 220、320:基板221、321:底壁222:凹部 223、323:側壁224、224a、224b、324a、324b:接點 240、340:光感測元件 241、261、341、361:導線242、342:光感測面 260、360:發光元件262、362:出光面 280、380:透明蓋板281、381:上表面282、382:光柵 283、383:下表面322a:第一容置空間322b:第二容置空間 325:隔板 d:距離

圖１為習知的光學感測晶片封裝結構的結構圖； 圖２為本發明第一實施例之光學感測晶片封裝結構的結構圖； 圖３為本發明第二實施例之光學感測晶片封裝結構的結構圖； 圖４為本發明第三實施例之光學感測晶片封裝結構的結構圖； 圖５為本發明第四實施例之光學感測晶片封裝結構的結構圖； 圖６為本發明第五實施例之光學感測晶片封裝結構的結構圖。

200a:光學感測晶片封裝結構

220:基板

221:底壁

222:凹部

223:側壁

224:接點

240:光感測元件

241、261:導線

242:光感測面

260:發光元件

262:出光面

280:透明蓋板

281:上表面

282:光柵

283:下表面

d:距離

Claims (8)

1. 一種光學感測晶片封裝結構，包括：一基板，具有一凹部；一光感測元件，設置於該凹部內，且與該基板電性連接；一發光元件，設置於該凹部內，且與該基板或該光感測元件電性連接；以及一透明蓋板，設置於該基板上，且覆蓋該光感測元件及該發光元件，其中該光感測元件具有一光感測面，該光感測面與該透明蓋板的一底面具有一距離，且該距離係小於或等於0.8毫米；該透明蓋板包括一光柵位於該透明蓋板的一上表面、一下表面或其組合上，該光柵覆蓋該光感測元件的該光感測面。
2. 如請求項1所述之光學感測晶片封裝結構，其中該發光元件具有一發光面，該發光面係朝向該透明蓋板。
3. 如請求項1所述之光學感測晶片封裝結構，其中該光感測面係朝向該透明蓋板。
4. 如請求項1所述之光學感測晶片封裝結構，其中該發光元件連接一導線，該導線的一端連接於該光感測元件，使該發光元件與該光感測元件電性連接。
5. 如請求項1所述之光學感測晶片封裝結構，其中該發光元件連接一導線，該導線一端連接於該基板，使該發光元件與該基板電性連接。
6. 如請求項1所述之光學感測晶片封裝結構，其中該發光元件係設置於該光感測元件上。
7. 如請求項1所述之光學感測晶片封裝結構，其中該基板具有一隔板，該隔板係設置於該凹部內，使該凹部被分隔成一第一容置空間及一第二容置空間，該發光元件係設置於該第一容置空間內，且該光感測元件係設置於該第二容置空間內。
8. 如請求項7所述之光學感測晶片封裝結構，其中該隔板為一不透光隔板。

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