光学传感器封装组件及其制作方法和电子设备技术

技术编号:15643887 阅读:21 留言:0更新日期:2017-06-16 18:34
本发明专利技术公开了一种光学传感器封装组件及其制作方法和电子设备,所述光学传感器封装组件包括第一电路板;在所述第一电路板上相邻设置的第二电路板和第一结构;以及位于所述第二电路板上的第二结构,其中,所述第一结构和所述第二结构分别具有第一高度和第二高度,所述第二电路板具有第一厚度,所述第一厚度与所述第二高度之和与所述第一高度相匹配。该封装组件采用第二电路板补偿第一结构和第二结构的高度差异,从而可以减少封装料的模制次数,以减小封装组件的尺寸。

【技术实现步骤摘要】
光学传感器封装组件及其制作方法和电子设备
本专利技术涉及传感器领域,尤其涉及一种光学传感器封装组件及其制作方法和电子设备。
技术介绍
在一些便携式电子设备,例如智能手机中,通常会需要环境光学传感器(AmbientLightSensor,ALS)来感测环境光亮度,从而可使屏幕亮度随着环境光的变化而变化,以增加使用时间。此外,还需要接近传感器(ProximitySensor,PS)与发光元件(如红外LED等)来感测物体接近的程度,从而可实现当某物体,如使用者的脸部靠近屏幕时,屏幕的触控功能会自动关闭,避免了使用者在接电话的过程中的误触发的情形,以增进了人机之间的互动性。将ALS、PS及发光元件集成至同一封装组件中形成光学传感器封装组件,不仅可以共享空间、耗材,还能合并线路布局。这样的光学传感器封装组件通常安装在手机显示面板的侧边,而手机表面为了应用不同类型的光学传感器封装组件,必须设计开孔,诸如长型开孔和圆型开孔等。为了使手机外观更加美观,上述开孔的孔径需要越小越好。然而,ALS与PS在应用上的考量不同,如发光元件与PS之间的接近感测角度过大或过小皆不宜,而ALS的环境光感测角度越大越好,将ALS与PS集成在一起封装,ALS与PS则需要一起应对所述开孔。因此,ALS与PS的集成封装组件对手机表面开孔小型化设计极为重要。可参考图1a和1b,图1a和1b分别示出了现有技术中光学传感器封装组件的剖面图和俯视图。在现有技术中,将环境光传感器21与接近传感器22相互分离,使得环境光传感器21、接近传感器22均可缩短与发光元件23的距离,不仅获得了较小的接近感测角度,也获得了较大的环境光感测角度,同时还使得手机面板表面的开孔孔径较小。但由于不同客户的需求不同,当系统客户的光机设计TP(TouchPanel)与器件距离增高时,为符合光机应用需求,对应的,也要增大发光元件23自身的厚度。而发光元件23自身的高度过高,完成将其表面的电极通过电性导线26电连接到基板20上的焊线制程时会有较大的可靠性风险。且由于发光元件23自身的高度过高,而挡板27与发光元件23的距离比较近,完成焊接制程操作难度较大。在此基础上,上述光学传感器封装组件还需要完成两道封装工艺,如先形成多个透明封装料24,再形成非透明封装料25,工艺复杂,不利于降低封装组件的尺寸。
技术实现思路
为此,本专利技术提供了一种光学传感器封装组件及其制作方法和电子设备,其中采用附加的电路板补偿不同结构之间的高度差异以减小封装组件的尺寸。根据本专利技术的第一方面,提供一种光学传感器封装组件,包括:第一电路板;在所述第一电路板上相邻设置的第二电路板和第一结构;以及位于所述第二电路板上的第二结构,其中,所述第一结构和所述第二结构分别具有第一高度和第二高度,所述第二电路板具有第一厚度,所述第一厚度与所述第二高度之和与所述第一高度相匹配。优选地,所述第一结构包括接近传感器,所述第二结构包括发光元件,所述发光元件发出照射光经反射到达所述接近传感器,以检测外部物体的靠近。优选地,所述第一结构包括环境光传感器,用于检测环境光亮度。优选地,所述接近传感器内嵌于集成电路芯片的表面,所述环境光传感器设置在所述集成电路芯片上方且位于与所述接近传感器相邻的区域中,所述环境光传感器和所述集成电路芯片的厚度之和大致等于所述第一高度。优选地所述环境光传感器与所述集成电路芯片电连接。优选地,还包括位于所述第一结构和所述第二结构之间的挡板,以阻挡所述第二结构产生的光到达所述第一结构。优选地,所述第二电路板包括至少一个凹陷区域。优选地,所述第二电路板的至少一侧边相对于所述第一电路板的相应侧边缩进预定距离。优选地,所述第二电路板具有彼此相对的第一侧边和第二侧边,所述第一侧边邻近所述挡板,所述第二侧边相对于所述第一电路板的相应侧边缩进预定距离。优选地,所述第二电路板的至少一个侧边包括凹槽。优选地,所述凹槽为U形凹槽。优选地,还包括透明封装料,所述透明封装料覆盖所述第一结构、所述第二结构和所述第二电路板。优选地,所述第二电路板包括第一组焊垫和第二组焊垫,分别位于所述第二电路板彼此相对的第一表面和第二表面上且彼此连接,所述第二结构位于所述第二电路板的第一表面上,并且采用焊线与所述第一组焊垫电连接。优选地,所述第一电路板包括第三组焊垫和第四组焊垫,分别位于所述第一电路板彼此相对的第一表面和第二表面上且彼此连接,所述第一结构位于所述第一电路板的第一表面上,并且采用焊线与所述第三组焊垫电连接,所述第二组焊垫与所述三组焊垫彼此连接,所述第四组焊垫用于与外部电路电连接。根据本专利技术的第二方面,提供一种电子设备,包括:外壳,所述外壳具有开孔;以及上述的光学传感器,其中,所述光学传感器位于所述外壳内,并且经由所述开孔发出照射光,以及经由所述开孔接收所述照射光在外部物体表面反射的光以及环境光。根据本专利技术的第三方面,提供一种光学传感器封装组件的制作方法,包括:在第一电路板设置第二电路板和第一结构,所述第二电路板与所述第一结构相邻;以及在所述第二电路板上设置第二结构,其中,所述第一结构和所述第二结构分别具有第一高度和第二高度,所述第二电路板具有第一厚度,所述第一厚度与所述第二高度之和与所述第一高度相匹配。优选地,所述第一结构包括接近传感器,所述第二结构包括发光元件,所述发光元件发出照射光经反射到达所述接近传感器,以检测外部物体的靠近。优选地,所述第一结构包括环境光传感器,用于检测环境光亮度。优选地,所述接近传感器内嵌于集成电路芯片的表面,所述环境光传感器设置在所述集成电路芯片上方且位于与所述接近传感器相邻的区域中,所述环境光传感器和所述集成电路芯片的厚度之和大致等于所述第一高度。优选地,所述第二电路板的至少一侧边相对于所述第一电路板的相应侧边缩进预定距离。优选地,还包括:在所述第一结构和所述第二结构之间设置挡板,以阻挡所述第二结构产生的光到达所述第一结构。优选地,所述第二电路板包括第一组焊垫和第二组焊垫,分别位于所述第二电路板彼此相对的第一表面和第二表面上且彼此连接,所述第二结构位于所述第二电路板的第一表面上,所述方法还包括:采用焊线将所述第二结构与所述第一组焊垫电连接。优选地,所述第一电路板包括第三组焊垫和第四组焊垫,分别位于所述第一电路板彼此相对的第一表面和第二表面上且彼此连接,所述第一结构位于所述第一电路板的第一表面上,所述方法还包括:采用焊线将所述第一结构与所述第三组焊垫电连接,将所述第二组焊垫与所述三组焊垫彼此连接,其中,所述第四组焊垫用于与外部电路电连接。优选地,还包括:采用透明封装料同时覆盖所述第一结构、所述第二结构和所述第二电路板。采用本专利技术的技术方案后,采用第二电路板补偿第一结构和第二结构的高度差异。第二结构中的发光元件被垫高。在实际应用时,无论系统客户设计的TP(TouchPanel)与器件距离的高低如何,均无需再调节接近传感器、环境光传感器以及发光元件的厚度即可符合所有客户的光机应用需求,且在焊线制程中,可靠性问题可以得到保障。进一步地,所述第二结构中的发光元件靠近封装组件的表面,所述发光元件自发光源的出射路径范围缩小,由此可以在环境光传感器的环境光感测范围增大时,减少发光元件自发光源的反射光对环境光传感器的干扰,本文档来自技高网
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光学传感器封装组件及其制作方法和电子设备

【技术保护点】
一种光学传感器封装组件,包括:第一电路板;在所述第一电路板上相邻设置的第二电路板和第一结构;以及位于所述第二电路板上的第二结构,其中,所述第一结构和所述第二结构分别具有第一高度和第二高度,所述第二电路板具有第一厚度,所述第一厚度与所述第二高度之和与所述第一高度相匹配。

【技术特征摘要】
1.一种光学传感器封装组件,包括:第一电路板;在所述第一电路板上相邻设置的第二电路板和第一结构;以及位于所述第二电路板上的第二结构,其中,所述第一结构和所述第二结构分别具有第一高度和第二高度,所述第二电路板具有第一厚度,所述第一厚度与所述第二高度之和与所述第一高度相匹配。2.根据权利要求1所述的光学传感器封装组件,其中,所述第一结构包括接近传感器,所述第二结构包括发光元件,所述发光元件发出照射光经反射到达所述接近传感器,以检测外部物体的靠近。3.根据权利要求2所述的光学传感器封装组件,其中,所述第一结构包括环境光传感器,用于检测环境光亮度。4.根据权利要求2所述的光学传感器封装组件,其中,所述接近传感器内嵌于集成电路芯片的表面,所述环境光传感器设置在所述集成电路芯片上方且位于与所述接近传感器相邻的区域中,所述环境光传感器和所述集成电路芯片的厚度之和大致等于所述第一高度。5.根据权利要求4所述的光学传感器封装组件,其中所述环境光传感器与所述集成电路芯片电连接。6.根据权利要求1所述的光学传感器封装组件,还包括位于所述第一结构和所述第二结构之间的挡板,以阻挡所述第二结构产生的光到达所述第一结构。7.根据权利要求6所述的光学传感器封装组件,所述第二电路板包括至少一个凹陷区域。8.根据权利要求7所述的光学传感器封装组件,其中,所述第二电路板的至少一侧边相对于所述第一电路板的相应侧边缩进预定距离。9.根据权利要求8所述的光学传感器封装组件,其中,所述第二电路板具有彼此相对的第一侧边和第二侧边,所述第一侧边邻近所述挡板,所述第二侧边相对于所述第一电路板的相应侧边缩进预定距离。10.根据权利要求7所述的光学传感器封装组件,其中,所述第二电路板的至少一个侧边包括凹槽。11.根据权利要求10所述的光学传感器封装组件,其中,所述凹槽为U形凹槽。12.根据权利要求1所述的光学传感器封装组件,还包括透明封装料,所述透明封装料覆盖所述第一结构、所述第二结构和所述第二电路板。13.根据权利要求1所述的光学传感器封装组件,其中,所述第二电路板包括第一组焊垫和第二组焊垫,分别位于所述第二电路板彼此相对的第一表面和第二表面上且彼此连接,所述第二结构位于所述第二电路板的第一表面上,并且采用焊线与所述第一组焊垫电连接。14.根据权利要求13所述的光学传感器封装组件,其中,所述第一电路板包括第三组焊垫和第四组焊垫,分别位于所述第一电路板彼此相对的第一表面和第二表面上且彼此连接,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄凯军
申请(专利权)人:矽力杰半导体技术杭州有限公司
类型:发明
国别省市:浙江,33

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