一种光学传感器封装结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种光学传感器封装结构，金属壳体上设置有位于不同高度的第一平面段、第二平面段，以及位于第一平面段、第二平面段之间的连接段；其中，所述光学传感器芯片、LED芯片分别安装在第一平面段、第二平面段上的不同侧；所述第一平面段或第二平面段上设置有用于统一光学传感器芯片、LED芯片光学方向的光学窗口；还包括将光学传感器芯片、LED芯片封装在金属壳体上的透光部。本实用新型专利技术的封装结构，光学传感器芯片、LED芯片封装通过连接段实现完全光隔离；制造成本不但可以大大降低，而且还简化了制造的工艺，只需要经过传统的冲裁即可得到，提高了封装的灵活性，而且金属壳体的光隔离效果更优。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种芯片的封装结构，更具体地，本技术涉及一种光学传感器的封装结构。
技术介绍
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。其基本原理是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，到达光学接收芯片的光学接收区，简称PD。一般来说，在进行封装的时候，首先将芯片贴装在PCB板上，通过引线将芯片上的电极与PCB板上的引脚连接在一起，再用透光材料将光学传感器、LED芯片进行塑封，以保护芯片，完成封装。这种设计的光学传感器，其光隔离性能不好，而且制造工艺也较为复杂。
技术实现思路
本技术的一个目的是提供一种光学传感器封装结构的新技术方案。根据本技术的第一方面，提供了一种光学传感器封装结构，包括金属壳体、光学传感器芯片、LED芯片，所述金属壳体上设置有位于不同高度的第一平面段、第二平面段，以及位于第一平面段、第二平面段之间的连接段；其中，所述光学传感器芯片、LED芯片分别安装在第一平面段、第二平面段上的不同侧；所述第一平面段或第二平面段上设置有用于统一光学传感器芯片、LED芯片光学方向的光学窗口；还包括将光学传感器芯片、LED芯片封装在金属壳体上的透光部。可选的是，所述光学传感器芯片以其光学区域朝向第一平面段的方式贴装在第一平面段的下侧，所述LED芯片以其光学区域背离第二平面段的方式贴装在第二平面段的上侧；所述光学窗口设置在第一平面段上对应光学传感器芯片光学区域的位置。可选的是，所述光学传感器芯片以其光学区域背离第一平面段的方式贴装在第一平面段的下侧，所述LED芯片以其光学区域朝向第二平面段的方式贴装在第二平面段的上侧；所述光学窗口设置在第二平面段上对应LED芯片光学区域的位置。可选的是，所述光学传感器芯片以其光学区域朝向第一平面段的方式贴装在第一平面段的上侧，所述LED芯片以其光学区域背离第二平面段的方式贴装在第二平面段的下侧；所述光学窗口设置在第一平面段上对应光学传感器芯片光学区域的位置。可选的是，所述光学传感器芯片以其光学区域背离第一平面段的方式贴装在第一平面段的上侧，所述LED芯片以其光学区域朝向第二平面段的方式贴装在第二平面段的下侧；所述光学窗口设置在第二平面段上对应LED芯片光学区域的位置。可选的是，所述连接段相对于第一平面段、第二平面段垂直。可选的是，所述金属壳体还包括用于电连接光学传感器芯片、LED芯片的多个焊盘段。可选的是，所述第一平面段、第二平面段、连接段、焊盘段通过冲压、裁剪金属板而成。可选的是，所述LED芯片设置有多个，对称分布在光学传感器芯片的两侧或对角方向上。本技术的光学传感器封装结构，通过将光学传感器芯片、LED芯片贴装在位于不同高度上的第一平面段、第二平面段的不同侧，使得LED芯片与光学传感器芯片可通过位于第一平面段、第二平面段之间的连接段实现完全的光隔离，从而提高了整个光学传感器封装结构的灵敏度和精度。而且本技术的封装结构，采用的是金属壳体，其制造成本不但可以大大降低，而且还简化了制造的工艺，只需要经过传统的冲裁即可得到，提
高了封装的灵活性，而且金属壳体的光隔离效果更优。本技术的专利技术人发现，在现有技术中，光学传感器芯片以及LED芯片贴装在电路板上，并需要采用不透光材料在电路板上形成两个芯片的光隔离部，之后再注塑透光材料；这种设计的光学传感器，其光隔离性能不好，而且制造工艺也较为复杂。因此，本技术所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本技术是一种新的技术方案。通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本技术的原理。图1是本技术封装结构的俯视图。图2是图1中沿A-A位置的剖面图。图3是本技术封装结构另一实施方式的俯视图。图4是本技术封装结构第三实施方式的俯视图。图5、图6是图1中封装结构制造工艺的流程图。图7、图8是图1中封装结构连续批量制造的工艺示意图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例
性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。参考图1、图2，本技术提供了一种光学传感器封装结构，其包括金属壳体以及设置在金属壳体上的光学传感器芯片5、LED芯片6，以及将光学传感器芯片5、LED芯片6封装在金属壳体上的透光部7。其中，光学传感器芯片5具有光学区域，光学传感器芯片5通过其光学区域来接收外界的光信号，使得可以根据光学传感器芯片5接收到的不同信号来发出相应的控制信号。LED芯片6具有光学区域，LED芯片6通过其光学区域向外发出光信号。LED芯片6与光学传感器芯片5配合在一起，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，这属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。本技术的金属壳体，其包括位于不同高度的第一平面段1、第二平面段2，以及位于第一平面段1、第二平面段2之间的连接段3。在本技术一个具体的实施方式中，第一平面段1高于第二平面段2，当然也可以是第二平面段2高于第一平面段1。第一平面段1、第二平面段2、连接段3可以通过金属板的冲压、裁剪制得。例如第一平面段1可以看成是相对于第二平面段2冲压后得到的凸起结构或者凹槽结构等。对金属板进行冲裁得到第一平面段1、第二平面段2属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。本技术的光学传感器芯片5、LED芯片6分别固定在第一平面段1、第二平面段2上的不同侧，而且由于光学传感器芯片5、LED芯片6设置在第一平面段1、第二平面段2上的不同侧，为了统一光学传感器芯片5、LED芯片6的光学方向，也就是说，为了使LED芯片6发出的光信号经过被测物后能返回到光学传感器芯片5中，需在第一平面段1或第二平面段2上设置光学窗口8，使得LED芯片6或者光学传感器芯片5可以通过金属壳体发出或接收光信号。在本技术一个具体的实施方式中，参考图2，所述光学传感器芯片5以其光学区域朝向第一平面段1的方式贴装在第一平面段1的下侧，为了将光学传感器芯片5的光学区域露出，所述光学窗口8设置在第一平面段1上对应光学传感器芯片5光学区域的位置。所述LED芯片6以其光学区域背离第二平面段2的方式贴装在第二平面段2的上侧。参考本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学传感器封装结构，其特征在于：包括金属壳体、光学传感器芯片(5)、LED芯片(6)，所述金属壳体上设置有位于不同高度的第一平面段(1)、第二平面段(2)，以及位于第一平面段(1)、第二平面段(2)之间的连接段(3)；其中，所述光学传感器芯片(5)、LED芯片(6)分别安装在第一平面段(1)、第二平面段(2)上的不同侧；所述第一平面段(1)或第二平面段(2)上设置有用于统一光学传感器芯片(5)、LED芯片(6)光学方向的光学窗口(8)；还包括将光学传感器芯片(5)、LED芯片(6)封装在金属壳体上的透光部(7)。

【技术特征摘要】
1.一种光学传感器封装结构，其特征在于：包括金属壳体、光学传感器芯片(5)、LED芯片(6)，所述金属壳体上设置有位于不同高度的第一平面段(1)、第二平面段(2)，以及位于第一平面段(1)、第二平面段(2)之间的连接段(3)；其中，所述光学传感器芯片(5)、LED芯片(6)分别安装在第一平面段(1)、第二平面段(2)上的不同侧；所述第一平面段(1)或第二平面段(2)上设置有用于统一光学传感器芯片(5)、LED芯片(6)光学方向的光学窗口(8)；还包括将光学传感器芯片(5)、LED芯片(6)封装在金属壳体上的透光部(7)。2.根据权利要求1所述的光学传感器封装结构，其特征在于：所述光学传感器芯片(5)以其光学区域朝向第一平面段(1)的方式贴装在第一平面段(1)的下侧，所述LED芯片(6)以其光学区域背离第二平面段(2)的方式贴装在第二平面段(2)的上侧；所述光学窗口(8)设置在第一平面段(1)上对应光学传感器芯片(5)光学区域的位置。3.根据权利要求1所述的光学传感器封装结构，其特征在于：所述光学传感器芯片(5)以其光学区域背离第一平面段(1)的方式贴装在第一平面段(1)的下侧，所述LED芯片(6)以其光学区域朝向第二平面段(2)的方式贴装在第二平面段(2)的上侧；所述光学窗口(8)设置在第二平面段(2)上对应LED芯片(6)光学区域的位置。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑国光，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37