光传感器封装结构的制作方法

1.本发明涉及芯片封装技术领域，具体涉及一种光传感器封装结构。


背景技术：

2.目前，光学传感器在消费电子类的应用越来越广泛，如手机、智能手表、智能手环等。利用光学传感器，可以实现接近光检测、环境光检测、心率检测、血氧检测、手势识别等。
3.光学传感器的基本原理是发光件（如led芯片）发出特定波长的光线，该光线到达待测物体后，会返回一束与待测物体相关的光线，到达收光件（如光学接收芯片）的光学接收区。目前一些光学传感器的封装形式中，如公开号为cn206134714u的中国专利，采用不透光的注塑壳体保护和分隔发光件和受光件，注塑壳体通过粘结方式的固定在电路板上。其中，注塑壳体和间隔部采用环氧树脂胶粘解压电路板，一方面，环氧树脂胶粘结层，无法完全阻挡光的穿透，有漏光风险，且有溢胶问题，另一方面，注塑壳体与电路板粘结力小，注塑壳体易掉。


技术实现要素：

4.为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种光传感器封装结构，以解决传统的光传感器的注塑壳体与电路板采用环氧树脂胶粘接，有漏光风险，且注塑壳体易掉的问题。
5.为实现上述目的，提供一种光传感器封装结构，包括：基板，所述基板具有一正面和一背面，所述基板的正面的外缘的形成有多个承插缺口，多个所述承插缺口沿所述基板的周向方向间隔设置；发光元件，安装于所述基板的正面；受光元件，安装于所述基板的正面，所述受光元件与所述发光元件相对设置；设置于所述基板的正面的遮光盖板，所述遮光盖板的外缘形成有支撑翼缘，所述支撑翼缘沿所述基板的外缘设置一圈，所述支撑翼缘形成有多个插接部，多个所述插接部一一对应地插设于多个所述承插缺口中，所述插接部与所述承插缺口之间填充有粘结胶，所述遮光盖板形成有两透光口，两所述透光口分别对准于所述发光元件和所述受光元件，所述遮光盖板的内侧形成有隔挡翼缘，所述基板支撑于所述隔挡翼缘，所述隔挡翼缘设置于所述发光元件和所述受光元件之间，所述遮光盖板的外侧形成有容置槽，所述容置槽伸至所述隔挡翼缘中；透明胶，填充于所述透光口和容置槽中。
6.进一步的，所述隔挡翼缘的厚度自所述隔挡翼缘的远离所述遮光盖板的一侧向所述隔挡翼缘的靠近所述遮光盖板的另一侧逐渐增大。
7.进一步的，所述遮光盖板为液晶聚合物盖板。
8.进一步的，所述隔挡翼缘与所述遮光盖板一体注塑成型。
9.进一步的，所述发光元件和所述受光元件通过硅中介层安装于所述基板的正面。
10.进一步的，所述粘结胶为环氧树脂胶。
11.进一步的，所述透光口的内径自所述透光口的靠近所述基板的一端向所述透光口的远离所述基板的一端逐渐增大。
12.本发明的有益效果在于，本发明的光传感器封装结构，遮光盖板与支撑翼缘、隔挡翼缘形成类m型遮光盖以对发光元件和受光元件完全挡光，既降低传统光学传感器封装结构使用环氧树脂胶的成本，且解决了传统光学传感器封装结构的间隔部或遮光屏障与基板连接处使用dam epoxy胶挡光，无法100%阻挡光的穿透的问题和epoxy胶溢胶问题。此外，本发明的光传感器封装结构，其中的遮光盖板的支撑翼缘通过多个插接部与基板的外缘的多个承插缺口形成交错式盖子与基板接合方式，插接部与承插缺口之间采用胶粘接，一方面，胶粘接的接触面积增大，提高了遮光盖板与基板之间的连接抗拔力，使得遮光盖板与基板连接牢固且稳定，改善了传统光学传感器封装结构的壳体易掉的问题。
附图说明
13.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本发明实施例的光传感器封装结构的结构示意图。
14.图2为本发明实施例的光传感器封装结构的侧视图。
具体实施方式
15.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
16.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
17.参照图1和图2所示，本发明提供了一种光传感器封装结构，包括：基板1、发光元件2、受光元件3、遮光盖板4和透明胶5。
18.在本实施例中，基板为不透明基板。基板不透光。
19.具体的，基板1具有一正面和一背面。基板1的正面的外缘的形成有多个承插缺口。多个承插缺口沿基板1的周向方向间隔设置。
20.发光元件2和受光元件3安装于基板1的正面。受光元件3与发光元件2相对设置。
21.作为一种较佳的实施方式，发光元件2和受光元件3通过硅中介层11安装于基板1的正面。
22.具体的，在本实施例中，发光元件2为asic芯片（asic，application specific integrated circuit）。受光元件为垂直腔表面发射激光器（vcsel，vertical cavity surface emitting laser）。
23.硅中介层嵌设于基板的中部。发光元件2通过daf（die attach film）超薄型薄膜黏合剂粘接于硅中介层的一侧。受光元件3通过银胶粘接于硅中介层的另一侧。
24.遮光盖板4设置于基板1的正面。遮光盖板4设置于发光元件和受光元件的远离基板的一侧。
25.遮光盖板4的外缘形成有支撑翼缘41。支撑翼缘41沿基板1的外缘设置一圈。遮光
盖板与支撑翼缘、基板的正面之间围合形成一空腔。发光元件和受光元件分别设置于一空腔中。
26.支撑翼缘41形成有多个插接部。多个插接部411一一对应地插设于多个承插缺口中。插接部411与承插缺口之间填充有粘结胶412。遮光盖板4形成有两透光口。两透光口分别对准于发光元件2和受光元件3。
27.在本实施例中，粘结胶412为环氧树脂胶。
28.遮光盖板4的内侧形成有隔挡翼缘42。基板1支撑于隔挡翼缘42。隔挡翼缘42设置于发光元件2和受光元件3之间。隔挡翼缘与遮光盖板为不透光材料。隔挡翼缘将所述一空腔分割形成两腔室。每个腔室对应的遮光盖板上设置有一透光口。发光元件和受光元件分别设置于两个腔室中。
29.遮光盖板4的外侧形成有容置槽。容置槽伸至隔挡翼缘42中。
30.透明胶5填充于透光口和容置槽中。
31.遮光盖板为预制盖板。透明胶填充于透光口中以固化形成透光板。在一些实施例中，透光板为平透镜。
32.在本实施例中，透光口的内径自透光口的靠近基板1的一端向透光口的远离基板1的一端逐渐增大。
33.作为一种较佳的实施方式，隔挡翼缘42的厚度自隔挡翼缘42的远离遮光盖板4的一侧向隔挡翼缘42的靠近遮光盖板4的另一侧逐渐增大。隔挡翼缘呈下窄上宽的结构，避免了传统光传感器封装结构的注塑壳体上的间隔部（光屏障）压到发光元件或受光元件的引线。
34.隔挡翼缘42与遮光盖板4一体注塑成型。遮光盖板4、支撑翼缘和隔挡翼缘为液晶聚合物板。
35.本发明的光传感器封装结构，使用透明胶固化形成透镜结构取代现有技术中的玻璃盖板，可降低成本与缩短开发时程。此外，透明胶的高填充性，可用于填充不同形状的异形透光口。
36.本发明的光传感器封装结构，遮光盖板与支撑翼缘、隔挡翼缘形成类m型遮光盖以对发光元件和受光元件完全挡光，既降低传统光学传感器封装结构使用环氧树脂胶的成本，且解决了传统光学传感器封装结构的间隔部或遮光屏障与基板连接处使用dam epoxy胶挡光，无法100%阻挡光的穿透的问题和epoxy胶溢胶问题。此外，本发明的光传感器封装结构，其中的遮光盖板的支撑翼缘通过多个插接部与基板的外缘的多个承插缺口形成交错式盖子与基板接合方式，插接部与承插缺口之间采用胶粘接，一方面，胶粘接的接触面积增大，提高了遮光盖板与基板之间的连接抗拔力，改善了传统光学传感器封装结构的壳体易掉的问题。
37.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

技术特征：
1.一种光传感器封装结构，其特征在于，包括：基板，所述基板具有一正面和一背面，所述基板的正面的外缘的形成有多个承插缺口，多个所述承插缺口沿所述基板的周向方向间隔设置；发光元件，安装于所述基板的正面；受光元件，安装于所述基板的正面，所述受光元件与所述发光元件相对设置；设置于所述基板的正面的遮光盖板，所述遮光盖板的外缘形成有支撑翼缘，所述支撑翼缘沿所述基板的外缘设置一圈，所述支撑翼缘形成有多个插接部，多个所述插接部一一对应地插设于多个所述承插缺口中，所述插接部与所述承插缺口之间填充有粘结胶，所述遮光盖板形成有两透光口，两所述透光口分别对准于所述发光元件和所述受光元件，所述遮光盖板的内侧形成有隔挡翼缘，所述基板支撑于所述隔挡翼缘，所述隔挡翼缘设置于所述发光元件和所述受光元件之间，所述遮光盖板的外侧形成有容置槽，所述容置槽伸至所述隔挡翼缘中；透明胶，填充于所述透光口和容置槽中。2.根据权利要求1所述的光传感器封装结构，其特征在于，所述隔挡翼缘的厚度自所述隔挡翼缘的远离所述遮光盖板的一侧向所述隔挡翼缘的靠近所述遮光盖板的另一侧逐渐增大。3.根据权利要求1所述的光传感器封装结构，其特征在于，所述遮光盖板为液晶聚合物盖板。4.根据权利要求3所述的光传感器封装结构，其特征在于，所述隔挡翼缘与所述遮光盖板一体注塑成型。5.根据权利要求1所述的光传感器封装结构，其特征在于，所述发光元件和所述受光元件通过硅中介层安装于所述基板的正面。6.根据权利要求1所述的光传感器封装结构，其特征在于，所述粘结胶为环氧树脂胶。7.根据权利要求1所述的光传感器封装结构，其特征在于，所述透光口的内径自所述透光口的靠近所述基板的一端向所述透光口的远离所述基板的一端逐渐增大。

技术总结
本发明公开了一种光传感器封装结构，属于芯片封装技术领域，包括遮光盖板与支撑翼缘、隔挡翼缘形成M形遮光盖以对发光元件和受光元件完全挡光，降低传统光学传感器封装结构使用环氧树脂胶的成本。本发明的光传感器封装结构，其遮光盖板的支撑翼缘通过多个插接部与基板的外缘的多个承插缺口形成交错式盖子与基板接合方式，插接部与承插缺口之间采用胶粘接，胶粘接的接触面积增大，提高了遮光盖板与基板之间的连接抗拔力。本发明解决了传统光传感器的注塑壳体与电路板采用环氧树脂胶粘接，有漏光风险，且注塑壳体易掉的问题。且注塑壳体易掉的问题。且注塑壳体易掉的问题。


技术研发人员：廖顺兴
受保护的技术使用者：青岛泰睿思微电子有限公司
技术研发日：2023.09.05
技术公布日：2023/10/11