光学检测组件制造技术

本申请公开了一种光学检测组件。该光学检测组件包括：基板；设置在基板上的发光器件和光电感应器件，发光器件产生的光照射在物体上，光电感应器件将物体的反射光转换成电信号；以及设置在基板上的壳体，壳体由遮光材料组成，包括容纳发光器件的第一腔室，以及隔开发光器件和光电感应器件的侧壁，其中，壳体还包括位于第一腔室顶部的至少一个出光开口，所述至少一个出光开口的轴线相对于所述光电感应器件的主表面的法线方向成倾斜角，所述发光器件产生的光形成倾斜的光束照射在物体上。该光学检测组件采用倾斜的出光开口以减少光学串扰。

Optical detection component

An optical detection component is disclosed in the present application. The optical detection component includes a substrate, a light emitting device and a photoelectric induction device on the substrate. The light generated by the light emitting device is irradiated on an object. The photoelectric sensor converts the reflected light of the object into an electrical signal; and the shell is set on the substrate. The shell is composed of a light shading material, including a light emitting device. A chamber, and the side wall of a light emitting device and a photoelectric sensor, including at least one light outlet at the top of the first chamber, the axis of the at least one light out opening is inclined angle relative to the normal direction of the main surface of the photoelectric induction device, and the light generated by the light emitting device is formed. The inclined beam illuminated the object. The optical detection module uses a tilted light opening to reduce optical crosstalk.

【技术实现步骤摘要】
光学检测组件
本专利技术涉及半导体器件
，更具体地，涉及光学检测组件。
技术介绍
接近检测是在非接触条件下检测物体接近的技术，在工业自动控制、物联网技术、电子游戏等领域有着广泛的应用。根据检测原理的不同，接近检测可以采用不同包括电容式、电感式和光电式等不同类似的传感器。光电式传感器的工作原理是将光源发射的光照射物体，经物体反射之后由光电感应器件接收光能量并转换成电信号。光电式传感器的检测距离适合于各种日常应用，例如在手机中用于检测用户的通话姿势，在虚拟现实(VR)和智能手表中用于检测用户佩戴设备。图1a和1b分别示出根据现有技术的光学检测组件的截面图和俯视图，其中俯视图中去除了盖板。该光学检测组件100包括基板101、以及固定在基板101上的102、发光器件201和接收电路210、以及位于基板101上方的透明覆盖层301和遮挡层302。壳体102形成分别容纳发光器件201和接收电路210的内部腔室。在内部腔室的顶部形成出光开口103和接收开口104。覆盖层301和遮挡层302一起形成盖板，并且限定开口303。发光器件201作为光源产生的光依次经由出光开口103和303照射在物体401上。接收电路210包括光电感应器件202，依次经由开口303和接收开口104接收来自物体的反射光，使得光电感应器件202产生电信号。该光学检测组件100将发光器件201和光电感应器件202集成在同一个封装组件中，壳体102兼用作将光发射路径和光反射路径彼此隔开的隔板，从而可以减小组件体积。在该光学检测组件100应用于手机等电子设备时，可以进一步减小电子设备的尺寸。然而，透明覆盖层301的表面会导致光在不同折射率介质之间的反射，如图中虚线所示。该表面反射光也可以经由接收开口104到达光电感应器件202，从而产生光学串扰，从而导致对物体401距离的误判。在进一步改进的光学检测组件中，采用准直光源或聚光透镜来提高发射光的方向性，以减小光学串扰。这些现有技术的方法均导致组件成本提高或体积增大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种光学检测组件，其中采用倾斜的出光开口以减少光学串扰。根据本专利技术的一方面，提供一种光学检测组件，包括：基板；设置在基板上的发光器件和光电感应器件，所述发光器件产生的光照射在物体上，所述光电感应器件将所述物体的反射光转换成电信号；以及设置在基板上的壳体，所述壳体包括容纳所述发光器件的第一腔室，以及隔开所述发光器件和所述光电感应器件的侧壁，其中，所述壳体还包括位于所述第一腔室顶部的至少一个出光开口，所述至少一个出光开口的轴线相对于所述光电感应器件的主表面的法线方向成倾斜角，使得所述发光器件产生的光形成倾斜的光束照射在所述物体上。优选地，所述至少一个出光开口的轴线相对于所述光电感应器件的主表面的法线方向顺时针或逆时针逆转形成所述倾斜角。优选地，所述倾斜角在2至30度的范围内。优选地，所述至少一个出光开口的孔径比大于0.8，所述孔径比为标称深度与标称宽度的比值。优选地，所述至少一个出光开口的截面形状为选自矩形、圆形、椭圆形、跑道形、月牙形的任一种。优选地，所述发光器件的至少一部分位于所述至少一个出光开口的下方。优选地，所述壳体还包括从所述侧壁朝着所述光电感应器件横向延伸的突出部，所述侧壁和所述突出部一起作为隔板。优选地，所述光学检测组件还包括：透明封装料，覆盖所述光电感应器件。优选地，所述壳体还包括用于容纳所述光电感应器件的第二腔室，以及位于所述第二腔室顶部的接收开口。优选地，还包括，位于所述基板上方的盖板，所述盖板包括透明覆盖层和遮挡层，所述遮挡层用于遮挡所述覆盖层的一部分，从而形成光通过的开口。优选地，所述盖板与所述壳体之间的间隙小于1mm。优选地，所述发光器件和所述光电感应器件的距离为1mm。优选地，所述光学检测组件还包括：信号处理电路，与所述光电感应器件相连接并且一起形成接收电路。根据本专利技术实施例的光学检测组件，壳体包括用于容纳发光器件的第一腔室以及位于第一腔室顶部的出光开口，该出光开口形成倾斜的光束照射在物体上，侧壁作为隔板，用于隔开发光器件和光电感应器件。大部分表面反射光将受到隔板的阻挡，而不能到达光电感应器件，从而减少了光学串扰以及提高信噪比，提高距离检测的准确性。该设计允许减小隔板的高度，也即减小壳体的高度，从而减小整个光学检测组件的厚度，有利于器件小型化。在该光学检测组件应用于手机等电子设备时，可以进一步减小电子设备的尺寸。该光学检测组件的壳体无需形成用于容纳接收电路的单独腔室。优选地，该光学检测组件还可以包括透明封装料，覆盖所述光电感应器件。该设计可以简化壳体的结构且增加光电感应器件的光接收范围，从而提高灵敏度。在优选的实施例中，壳体还包括从所述侧壁朝着所述光电感应器件横向延伸的突出部。该侧壁和突出部一起作为隔板，大部分表面反射光将不能到达光电感应器件。该光学检测组件可以进一步减少光学串扰，提高距离检测的准确性。该设计允许进一步减小隔板的高度，也即减小壳体的高度，从而减小整个光学检测组件的厚度，有利于器件小型化。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1a和1b分别示出根据现有技术的光学检测组件的截面图和俯视图。图2a和2b分别示出根据本专利技术第一实施例的光学检测组件的截面图和俯视图。图3示出根据本专利技术第一实施例的光学检测组件的光轴取向。图4a至4c分别示出不同出光约束条件下的光照射特性。图5a至5c分别示出不同孔径出光开口的光强分布曲线。图6示出根据本专利技术第二实施例的光学检测组件的截面图。图7示出根据本专利技术第三实施例的光学检测组件的截面图。图8示出根据本专利技术第四实施例的光学检测组件的俯视图。图9示出根据本专利技术第五实施例的光学检测组件的俯视图。图10示出根据本专利技术第六实施例的光学检测组件的俯视图。具体实施方式以下将参照附图更详细地描述本专利技术。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。为了简明起见，可以在一幅图中描述经过数个步骤后获得的半导体结构。应当理解，在描述器件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将器件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。如果为了描述直接位于另一层、另一个区域上面的情形，本文将采用“A直接在B上面”或“A在B上面并与之邻接”的表述方式。在本申请中，“A直接位于B中”表示A位于B中，并且A与B直接邻接，而非A位于B中形成的掺杂区中。在本申请中，术语“冲丝”是指在引线框上固定芯片以及进行引线键合之后，在注入封装料的过程中，彼此相邻的引线由于封装料的冲击而彼此接触导致短路的现象。在下文中描述了本专利技术的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本专利技术。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本专利技术。图2a和2b分别示出根据本专利技术第一实施例的光学检测组件的截面图和俯视图。为了清楚起见，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学检测组件，包括：基板；设置在基板上的发光器件和光电感应器件，所述发光器件产生的光照射在物体上，所述光电感应器件将所述物体的反射光转换成电信号；以及设置在基板上的壳体，所述壳体由遮光材料组成，包括容纳所述发光器件的第一腔室，以及隔开所述发光器件和所述光电感应器件的侧壁，其中，所述壳体还包括位于所述第一腔室顶部的至少一个出光开口，所述至少一个出光开口的轴线相对于所述光电感应器件的主表面的法线方向成倾斜角，使得所述发光器件产生的光形成倾斜的光束照射在所述物体上。

【技术特征摘要】
1.一种光学检测组件，包括：基板；设置在基板上的发光器件和光电感应器件，所述发光器件产生的光照射在物体上，所述光电感应器件将所述物体的反射光转换成电信号；以及设置在基板上的壳体，所述壳体由遮光材料组成，包括容纳所述发光器件的第一腔室，以及隔开所述发光器件和所述光电感应器件的侧壁，其中，所述壳体还包括位于所述第一腔室顶部的至少一个出光开口，所述至少一个出光开口的轴线相对于所述光电感应器件的主表面的法线方向成倾斜角，使得所述发光器件产生的光形成倾斜的光束照射在所述物体上。2.根据权利要求1所述的光学检测组件，其中，所述至少一个出光开口的轴线相对于所述光电感应器件的主表面的法线方向顺时针或逆时针逆转形成所述倾斜角。3.根据权利要求1所述的光学检测组件，其中，所述倾斜角在2至30度的范围内。4.根据权利要求1所述的光学检测组件，其中，所述至少一个出光开口的孔径比大于0.8，所述孔径比为标称深度与标称宽度的比值。5.根据权利要求1所述的光学检测组件，其中，所述至少一个出光开口的截面形状为选自矩形、圆形、椭圆形、跑道形...

【专利技术属性】
技术研发人员：林苏逸，
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