TWI744845B - 傳感模組 - Google Patents

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譚成邦
黃建中
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大陸商弘凱光電（深圳）有限公司
弘凱光電股份有限公司
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Abstract

本發明涉及LED封裝技術領域，提供了一種傳感模組，包括：接收信號晶片，接收信號晶片的上表面設有光感應區；第一引腳電極層，具有若干第一引腳電極，第一引腳電極層設於接收信號晶片的上表面上且第一引腳電極層的周圍區域突出接收信號晶片的上表面的周邊，發射信號晶片，發射信號晶片的出光面與接收信號晶片的光感應區之間存在高度差；第一封裝結構，覆蓋接收信號晶片和連接第一引腳電極層的周圍區域；第二引腳電極層；以及第二封裝結構；本發明提供的傳感模組具有以下優點：通過將接收信號晶片和發射信號晶片錯層設置，使兩者的高度存在落差，避免了干擾接收信號晶片的接收準確度；傳感模組層疊設置，縮小了傳感模組的體積。

Description

傳感模組
本發明涉及LED封裝技術領域，更具體地說，是涉及一種傳感模組。
LED（Light Emitting Diode，發光二極管)，是一種能夠將電能轉化為光的固態的半導體元件，它可以直接把電能轉化為光，是一種綠色能源。
隨著科學技術和人們生活水平的不斷提高，LED的應用領域也越來越廣泛，為了節省LED的設計空間，IC（Integrated Circuit，積體電路）晶片在應用端的設計從LED的外部慢慢轉變為封裝在LED封裝體的內部並且該種做法也逐漸成為市場的主流。但是，如果做一些更小尺寸的設有LED的傳感模組，由於其設計空間太小和信號干擾的問題，該種類的傳感模組在一些特殊的領域和場合的使用上受到了極大的限制。
本發明的目的在於提供一種傳感模組，以解決現有技術中存在的傳感模組封裝尺寸大及抗信號干擾性能弱的技術問題。
為實現上述目的，本發明採用的技術方案是一種傳感模組，包括：
接收信號晶片，所述接收信號晶片的上表面設有光感應區；
第一引腳電極層，具有若干第一引腳電極，所述第一引腳電極層設於所述接收信號晶片的所述上表面上且所述第一引腳電極層的周圍區域突出所述接收信號晶片的所述上表面的周邊，所述第一引腳電極避讓所述光感應區設置；
發射信號晶片，設於所述第一引腳電極層的上表面且電連接所述第一引腳電極，所述發射信號晶片的出光面與所述接收信號晶片的所述光感應區之間存在高度差；
第一封裝結構，覆蓋所述接收信號晶片和連接所述第一引腳電極層的所述周圍區域；
第二引腳電極層，所述第二引腳電極層設於所述第一封裝結構的下表面上且所述第二引腳電極層的周圍區域突出所述第一封裝結構的所述下表面的周邊，所述第二引腳電極層的所述周圍區域中具有若干第二引腳電極，所述第二引腳電極電連接所述第一引腳電極且所述第二引腳電極的下表面外露於所述第二引腳電極層的下表面；以及
第二封裝結構，所述第二封裝結構覆蓋所述發射信號晶片、所述第一引腳電極層和所述第一封裝結構，且所述第二封裝結構連接所述第二引腳電極層的所述周圍區域。
在一個實施例中，所述第一引腳電極貫穿所述第一引腳電極層，所述第二引腳電極貫穿所述第二引腳電極層，所述第一引腳電極的上表面外露於所述第一引腳電極層的所述上表面，所述第一引腳電極的所述上表面電連接所述第二引腳電極的上表面，所述第一引腳電極的下表面外露於所述第一引腳電極層的下表面，所述第一引腳電極的所述下表面電連接所述接收信號晶片的位於上方的電性接點。
在一個實施例中，至少部分的所述若干第一引腳電極各自具有突出部分，所述突出部分位於所述第一引腳電極層的所述周圍區域。
在一個實施例中，所述第一引腳電極層包括第一載板，所述第一引腳電極貫穿所述第一載板，所述第一載板開設有正對所述光感應區的光窗。
在一個實施例中，所述第二封裝結構具有透光材及遮光材，所述遮光材具有外露所述發射信號晶片的出光孔及外露所述光感應區的收光孔，所述透光材至少位於所述出光孔中。
在一個實施例中，所述第二封裝結構的上表面形成有正對所述光感應區的第一凹槽和/或正對所述發射信號晶片的第二凹槽。
在一個實施例中，所述第二封裝結構的上表面形成有隔離槽，所述隔離槽位於所述光感應區和所述發射信號晶片之間。
在一個實施例中，所述傳感模組還包括隔離結構，所述隔離結構接合於所述第二封裝結構且位於連所述光感應區和所述發射信號晶片之間。
在一個實施例中，所述第二封裝結構的上表面具有對應所述光感應區的第一區域和對應所述發射信號晶片的第二區域，所述第一區域低於所述第二區域。
在一個實施例中，所述第一引腳電極層的所述上表面形成有用於收容所述發射信號晶片的發射槽。
本發明提供的傳感模組的有益效果在於：通過將接收信號晶片和發射信號晶片錯層設置，使兩者的高度存在落差，同時發射信號晶片的高度高於接收信號晶片的高度，避免了發射信號晶片發射的信號和經過反射的信號混雜進而干擾接收信號晶片的接收準確度；另外，第一封裝結構、接收信號晶片、第一引腳電極層和發射信號晶片依次層疊設置，減小橫向尺寸，縮小了傳感模組的體積。
為了使本發明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合圖式及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
需要說明的是，當組件被稱為“固定於”或“設置於”另一個組件，它可以直接位於另一個組件上或者間接位於另一個組件上。當一個組件被稱為“連接於”另一個組件，它可以是直接連接或間接連接至另一個組件。
需要理解的是，術語“長度”、“寬度”、“上”、“下”、“前”、“後”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關係為基於圖式所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明，而不是指示裝置或組件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
此外，術語“第一”、“第二”僅用於描述目的，而不能理解為指示相對重要性或指示技術特徵的數量。在本發明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。以下結合具體實施例對本發明的具體實現進行更加詳細的描述：
如圖1所示，本發明實施例提供的一種傳感模組，用於發出光信號，並且接收待測物體反射後的光信號，以此得出傳感結果，以下實施例以感測光信號的傳感模組進行說明。
傳感模組包括：接收信號晶片1、第一引腳電極層2、發射信號晶片3、第一封裝結構4、第二引腳電極層6以及第二封裝結構7。
接收信號晶片1具有上表面及下表面，接收信號晶片1的上表面設有光感應區11，光感應區11用於接收經過反射的光信號；第一引腳電極層2具有若干第一引腳電極23，第一引腳電極層2設置於接收信號晶片1的上表面上，第一引腳電極層2的周圍區域突出接收信號晶片1的上表面的周邊，第一引腳電極23避讓光感應區11設置。
發射信號晶片3設於第一引腳電極層2的上表面且電連接第一引腳電極23，發射信號晶片3的出光面31與接收信號晶片1的光感應區11之間存在高度差，意即發射信號晶片3的出光面31高於接收信號晶片1的光感應區11，發射信號晶片3可選為紅外光LED發光晶片或可見光LED發光晶片。
第一封裝結構4覆蓋接收信號晶片1和連接第一引腳電極層2的周圍區域；第二引腳電極層6設於第一封裝結構4的下表面上且第二引腳電極層6的周圍區域突出第一封裝結構4的下表面的周邊，第二引腳電極層6的周圍區域中具有若干第二引腳電極61，第二引腳電極61電連接第一引腳電極23且第二引腳電極61的下表面外露於第二引腳電極層6的下表面；第二封裝結構7覆蓋發射信號晶片3、第一引腳電極層2和第一封裝結構4，且第二封裝結構7連接第二引腳電極層6的周圍區域。
本實施例提供的傳感模組的工作原理及有益效果如下：
發射信號晶片3的出光面31朝遠離接收信號晶片1的方向發射信號，發射信號晶片3的發射信號有預設角度，由於發射信號晶片3的出光面31和接收信號晶片1的光感應區11之間存在高度差，同時發射信號晶片3的出光面31高度高於接收信號晶片1的光感應區11的高度，發射信號晶片3發射的信號在經過反射前不會直接射入接收信號晶片1的光感應區11中，避免了發射信號晶片3發射的信號和經過反射的信號混雜進而干擾接收信號晶片1的接收準確度；另外，第一封裝結構4，接收信號晶片1，第一引腳電極層2和發射信號晶片3依次層疊設置，減小橫向尺寸，縮小了傳感模組的體積。
細化地，發射信號晶片3與第一引腳電極23之間通過鍵合線5電連接。第一引腳電極23與第二引腳電極61之間通過鍵合線5電連接。需要進一步解釋的是，由於第一引腳電極層2的周圍區域突出接收信號晶片1的上表面的周邊，而第二引腳電極層6的周圍區域突出第一封裝結構4的下表面的周邊，因此可以大大縮小了第一引腳電極23和第二引腳電極61之間的距離，以減小鍵合線5的長度，避免過大的跨度造成電連接的困難。
在另一個實施例中，第一引腳電極23貫穿第一引腳電極層2，第二引腳電極61貫穿第二引腳電極層6，第一引腳電極23的上表面外露於第一引腳電極層2的上表面，第一引腳電極23的上表面電連接第二引腳電極61的上表面，第一引腳電極23的下表面外露於第一引腳電極層2的下表面，第一引腳電極23的下表面直接電連接接收信號晶片1的位於上方的電性接點。
具體地，至少部分的若干第一引腳電極23各自具有突出部分25，突出部分25位於第一引腳電極層2的周圍區域。
在一個實施例中，第一引腳電極層2包括第一載板24和形成於第一載板24的第一引腳電極23，第一引腳電極23貫穿第一載板24，第一載板24開設有正對光感應區11的光窗21。
在一個實施例中，第二引腳電極層6包括第二載板62和形成於第二載板62的若干第二引腳電極61，第二引腳電極61貫穿第二載板62，第二引腳電極61的下表面露出於第二封裝結構7的下表面，便於與其他電路進行連接。
如圖2所示，在一個實施例中，第一引腳電極層2的上表面開設有用於收容發射信號晶片3的發射槽22。通過設置一個發射槽22並且將發射信號晶片3收容於其中，這樣可以使得發射信號晶片3的信號只能沿著預設方向朝外射出，發射槽22的槽壁阻擋了發射信號晶片3的信號直接朝接收信號晶片1射出，避免了信號的干擾。另外，通過開設發射槽22可以降低發射信號晶片3的高度，使得整個傳感模組的高度降低，縮小體積。
如圖3所示，在一個實施例中，第二封裝結構7設有正對接收信號晶片1的光感應區11的第一凹槽71和正對發射信號晶片3的第二凹槽72。第一凹槽71用於調整進入光感應區11的信號的角度，進一步提高信號的接收率；而第二凹槽72用於調整發射信號晶片3的發射信號的射出角度，避免發射信號晶片3發出的信號直接射入光感應區11中，造成信號干擾。第一凹槽71和第二凹槽72的形狀可以為橫截面為矩形的槽，或者橫截面倒梯形的槽。
如圖4所示，在其他實施例中，第二封裝結構7的上表面具有對應光感應區11的第一區域76和對應發射信號晶片3的第二區域77，第一區域76低於第二區域77，藉由第二區域77及第一區域76之間的斷差來調整發射信號晶片3的發射信號的射出角度。
如圖5所示，在一個實施例中，第二封裝結構7的上表面形成有隔離槽73，隔離槽73位於光感應區11和發射信號晶片3之間，藉由隔離槽73的側壁來調整發射及接收信號的路徑角度，增加發射及接收率。
如圖6所示，在一個實施例中，傳感模組還包括隔離結構8，該隔離結構8接合於第二封裝結構7且位於光感應區11和發射信號晶片3之間，藉以阻絕發射及接收信號之間的干擾。
具體地，隔離槽73將第二封裝結構7分隔為第一封裝部分74和第二封裝部分75，第一封裝部分74的上表面、第二封裝部分75的上表面和隔離結構8的上表面平齊。在本實施例中，傳感模組的上表面平整，利於加工。
如圖7所示，可選地，第一封裝部分74的上表面和第二封裝部分75的上表面平齊，隔離結構8的上表面的高度高於第一封裝部分74的上表面和第二封裝部分75的上表面的高度，隔離結構8位於第二封裝部分75的上表面的部分圍繞發射信號晶片3。在本實施例中，隔離結構8圍繞發射信號晶片3設置，用於限制發射信號晶片3的信號發出角度，同時，隔離結構8的高度高於第二封裝結構7的上表面的高度，兩者之間存在高度差，進一步地阻隔了發射信號晶片3的信號對接收信號晶片1的干擾。
或者如圖8所示，第一封裝部分74的上表面低於第二封裝部分75的上表面，隔離結構8設於第一封裝部分74和第二封裝部分75之間且隔離結構8位於第二封裝部分75的上表面的部分圍繞發射信號晶片3，隔離結構8的上表面高於第二封裝部分75的上表面。在本實施例中，隔離結構8圍繞發射信號晶片3設置，用於限制發射信號晶片3的信號發出角度，同時，隔離結構8的高度高於第一封裝部分74的上表面的高度，兩者之間存在高度差，進一步地阻隔了發射信號晶片3的信號對接收信號晶片1的干擾。
如圖9所示，可選地，第一封裝部分74的上表面高於第二封裝部分75的上表面，隔離結構8圍繞發射信號晶片3，隔離結構8的上表面高於第二封裝部分75的上表面。在本實施例中，隔離結構8圍繞發射信號晶片3設置，用於限制發射信號晶片3的信號發出角度，進一步地阻隔了發射信號晶片3的信號對接收信號晶片1的干擾。
如圖10所示，可選地，第一封裝部分74的上表面平齊於第二封裝部分75的上表面，隔離結構8分別圍繞發射信號晶片3和圍繞接收信號晶片1的光感應區11，隔離結構8的上表面高於第一封裝部分74的上表面和第二封裝部分75的上表面。在本實施例中，隔離結構8圍繞發射信號晶片3設置，用於限制發射信號晶片3的信號發出角度，同時隔離結構8圍繞接收信號晶片1的光感應區11設置，用於限制接收信號晶片1接收信號的角度，進一步地阻隔了發射信號晶片3的信號對接收信號晶片1的干擾。
如圖11所示，在一個實施例中，第二封裝結構7具有透光材78及遮光材79，遮光材79具有外露發射信號晶片3的出光孔791及外露光感應區11的收光孔792，透光材78至少位於出光孔791中。
本發明的另一個目的在於提供一種傳感裝置，包括上述的傳感模組。
以上所述僅為本案的較佳實施例而已，並不用以限制本案，凡在本案的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本案的保護範圍之內。
1:接收信號晶片 11:光感應區 2:第一引腳電極層 21:光窗 23:第一引腳電極 24:第一載板 25:突出部分 3:發射信號晶片 31:出光面 4:第一封裝結構 5:鍵合線 6:第二引腳電極層 61:第二引腳電極 62:第二載板 7:第二封裝結構 71:第一凹槽 72:第二凹槽 73:隔離槽 74:第一封裝部分 75:第二封裝部分 76:第一區域 77:第二區域 78:透光材 79:遮光材 791:出光孔 792:收光孔 8:隔離結構
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的圖式作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的圖式僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些圖式獲得其他的圖式。 圖1是本發明第一種實施例提供的傳感模組的示意圖； 圖2是本發明第二種實施例提供的傳感模組的示意圖； 圖3是本發明第三種實施例提供的傳感模組的示意圖； 圖4是本發明第四種實施例提供的傳感模組的示意圖； 圖5是本發明第五種實施例提供的傳感模組的示意圖； 圖6是本發明第六種實施例提供的傳感模組的示意圖； 圖7是本發明第七種實施例提供的傳感模組的示意圖； 圖8是本發明第八種實施例提供的傳感模組的示意圖； 圖9是本發明第九種實施例提供的傳感模組的示意圖； 圖10是本發明第十種實施例提供的傳感模組的示意圖；以及 圖11是本發明第十一種實施例提供的傳感模組的示意圖。
1:接收信號晶片 11:光感應區 2:第一引腳電極層 21:光窗 23:第一引腳電極 24:第一載板 25:突出部分 3:發射信號晶片 31:出光面 4:第一封裝結構 5:鍵合線 6:第二引腳電極層 61:第二引腳電極 62:第二載板 7:第二封裝結構

Claims (9)

  1. 一種傳感模組，其中，包括：一接收信號晶片，該接收信號晶片的一上表面設有一光感應區；一第一引腳電極層，具有若干第一引腳電極，該第一引腳電極層設於該接收信號晶片的該上表面上且該第一引腳電極層的一周圍區域突出該接收信號晶片的該上表面的周邊，該第一引腳電極避讓該光感應區設置；一發射信號晶片，設於該第一引腳電極層的一上表面且電連接該第一引腳電極，該發射信號晶片的一出光面與該接收信號晶片的該光感應區之間存在高度差；一第一封裝結構，覆蓋該接收信號晶片和連接該第一引腳電極層的該周圍區域；一第二引腳電極層，該第二引腳電極層設於該第一封裝結構的一下表面上且該第二引腳電極層的一周圍區域突出該第一封裝結構的該下表面的周邊，該第二引腳電極層的該周圍區域中具有若干第二引腳電極，該第二引腳電極電連接該第一引腳電極且該第二引腳電極的一下表面外露於該第二引腳電極層的一下表面；以及一第二封裝結構，該第二封裝結構覆蓋該發射信號晶片、該第一引腳電極層和該第一封裝結構，且該第二封裝結構連接該第二引腳電極層的該周圍區域；其中，該第一引腳電極貫穿該第一引腳電極層，該第二引腳電極貫穿該第二引腳電極層，該第一引腳電極的上表面外露於該第一引腳電極層的該上表面，該第一引腳電極的該上表面電連接該第二引腳電極的一上表面，該第一引腳電極的一下表面外露於該第一 引腳電極層的一下表面，該第一引腳電極的該下表面電連接該接收信號晶片的位於上方的電性接點。
  2. 如請求項1之傳感模組，其中，至少部分的該若干第一引腳電極各自具有一突出部分，該突出部分位於該第一引腳電極層的該周圍區域。
  3. 如請求項1之傳感模組，其中，該第一引腳電極層包括一第一載板，該第一引腳電極貫穿該第一載板，該第一載板開設有正對該光感應區的光窗。
  4. 如請求項1之傳感模組，其中，該第二封裝結構具有一透光材及一遮光材，該遮光材具有外露該發射信號晶片的一出光孔及外露該光感應區的一收光孔，該透光材至少位於該出光孔中。
  5. 如請求項1之傳感模組，其中，該第二封裝結構的一上表面形成有正對該光感應區的第一凹槽和/或正對該發射信號晶片的第二凹槽。
  6. 如請求項1之傳感模組，其中，該第二封裝結構的一上表面形成有一隔離槽，該隔離槽位於該光感應區和該發射信號晶片之間。
  7. 如請求項1之傳感模組，其中，該傳感模組還包括一隔離結構，該隔離結構接合於該第二封裝結構且位於該光感應區和該發射信號晶片之間。
  8. 如請求項1之傳感模組，其中，該第二封裝結構的一上表面具有對應該光感應區的一第一區域和對應該發射信號晶片的一第二區域，該第一區域低於該第二區域。
  9. 如請求項1之傳感模組，其中，該第一引腳電極層的該上表面形成有用於收容該發射信號晶片的發射槽。
TW109110841A 2020-03-06 2020-03-30 傳感模組 TWI744845B (zh)

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CN202010153430.2A CN111341768B (zh) 2020-03-06 2020-03-06 一种传感模组
CN202010153430.2 2020-03-06

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TW202135268A TW202135268A (zh) 2021-09-16
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