[发明专利]一种光学传感器封装结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种芯片的封装结构，更具体地，本发明涉及一种光学传感器的封装结构。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

根据本发明的第一方面，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。

根据本发明的另一方面，还提供了一种制造光学传感器封装结构的方法，包括如下步骤：

a)对金属板进行冲压、裁剪，形成第一平面段、第二平面段、连接段、光学窗口以及多个焊盘段；

b)将光学传感器芯片、LED芯片分别贴装在第一平面段、第二平面段的不同侧；

c)注塑透光材料，形成将所述光学传感器芯片、LED芯片封装起来的透光部。

本发明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。而且本发明的封装结构，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。

本发明的发明人发现，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，本发明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，故本发明是一种新的技术方案。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明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发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。