[发明专利]TOF芯片封装结构及封装方法

说明书

本发明揭示了一种TOF芯片封装结构及封装方法，所述封装结构包括：基板、光接收芯片、光发射芯片、第一透光层、第一红外滤光片、第二红外滤光片和塑封体，光接收芯片顶部两侧分别设有测量探测装置和参考探测装置，光发射芯片顶部设有光发射装置，第一透光层设于参考探测装置和光发射装置上，并连通光接收芯片和光发射芯片，第一红外滤光片设于第一透光层上方，至少部分正对于光发射装置，第二红外滤光片设于测量探测装置上，最后再以塑封材料包裹整体结构表面，并至少暴露第一红外滤光片和第二红外滤光片的部分上表面。本发明提出的TOF芯片封装结构，相比内含腔体结构更为稳固，提高产品可靠性，且所涉及的封装工艺简单。

技术领域

本发明涉及半导体封装领域，尤其涉及一种TOF芯片封装结构及封装方法。

背景技术

飞行时间(Time of Flight，TOF)技术，即传感器发出经调制的近红外光，遇物体后反射，传感器通过计算光线发射和反射时间差或相位差，来换算被拍摄物体的距离，以产生深度信息，此外再结合传统的相机拍摄，就能将物体的三位轮廓以不同颜色代表不同距离的地形图方式呈现出来。TOF技术被广泛应用于体感控制、行为分析、监控、自动驾驶、人工智能、机器视觉和自动3D建模等诸多领域。

现有的TOF芯片封装结构较为复杂，例如，中国专利第202110000810.7号，公开了一种飞行时间距离传感器的封装结构，该封装结构包括基板和顶盖，基板的顶部外壁上粘接有芯片，芯片顶部外壁的两侧分别集成有参考探测器和测量探测器，基板顶部外壁靠近参考探测器的一侧粘接有激光器，基板顶部外壁靠近边缘处设置有第一不透明胶水，且顶盖通过第一不透明胶水粘接在基板的顶部外壁上，顶盖的底部外壁上一体成型有挡板，且挡板的底部外壁上粘接有第二不透明胶水，挡板通过第二不透明胶水粘接在芯片上面和两侧，顶盖顶部外壁的两侧分别开有出光口和入光口，顶盖的底部内壁上靠近出光口和入光口处均粘接有滤光片。

然而，使用例如上述这种顶盖结构的封装方式，制作相应顶盖结构的制作工艺复杂，且对封装厂贴合要求精度较高，溢胶不好掌控；并且，上述这种顶盖封装结构，在整个TOF传感器结构内部形成了两个独立的腔体结构，存在封装结构可靠性较差的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种TOF芯片封装结构及封装方法。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种TOF芯片封装结构，所述封装结构包括：

基板，包括上表面及与上表面相背的下表面；

光接收芯片，设置于所述基板上表面侧，所述光接收芯片顶部两侧分别设置有测量探测装置和参考探测装置；

光发射芯片，设置于所述基板上表面侧，并靠近所述参考探测装置，所述光发射芯片顶部设置有光发射装置；

第一透光层，设置于所述参考探测装置和光发射装置上方，并连通所述光接收芯片和光发射芯片；

第一红外滤光片，设置于所述第一透光层上方，至少部分正对于所述光发射装置；

第二红外滤光片，设置于所述测量探测装置上方；

塑封体，所述塑封体覆盖所述基板、光接收芯片、光发射芯片、第一透光层、第一红外滤光片和第二红外滤光片，并至少暴露所述第一红外滤光片和第二红外滤光片的部分上表面。

作为本发明的进一步改进，所述第一透光层为透光软膜，优选为FOW胶层。

作为本发明的进一步改进，所述第一透光层和第一红外滤光片之间还设置有第二透光层，所述第二透光层为硬质材料，优选为玻璃基板。

作为本发明的进一步改进，所述封装结构还包括一遮光层，设置于所述第一红外滤光片和/或第二红外滤光片上方。

作为本发明的进一步改进，所述光发射芯片和光接收芯片与所述基板之间通过金线键合形成电性连接。