一种光学传感器封装结构的制作方法

本实用新型涉及一种芯片的封装结构，更具体地，本实用新型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。

其中，为防止LED芯片发出的光线直接到达光学接收芯片的光学接收区域，在封装过程中，需要对封装结构进行特殊设计，以达到光学接收芯片与LED芯片之间光学隔离的目的。如果LED芯片发出的光线，直接到达光学接收芯片的光学接收区域，同样会引起光学接收芯片的光响应，这样的信号是不能反映待测物体的信息的。

目前大多光学传感器的封装形式中，通常需要在光学窗口位置滴入透明保护材料，实现对芯片的保护。该方案的问题在于，透明保护材料的在凝固的过程中会下凹，具体下凹程度无法控制，这会对产品规格产生影响，造成产品性能偏差较大。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是提供了一种光学传感器封装结构。

根据本实用新型的一个方面，提供一种光学传感器封装结构，包括扣合在一起并形成不透光的外部封装结构的衬底及预制的盖体，在所述外部封装结构内设置有彼此隔绝的第一容腔、第二容腔；还包括设置在所述第 一容腔中的第一光学芯片，以及设置在第二容腔内的第二光学芯片；所述外部封装结构上设置有与第一容腔对应的第一光学窗口，以及与第二容腔对应的第二光学窗口；还包括注塑填充在第一光学窗口、第二光学窗口位置的透光部。

可选的是，所述第一容腔、第二容腔由间隔部分隔开。

可选的是，所述第一容腔、第二容腔、间隔部在注塑盖体时一体成型。

可选的是，在所述第一光学窗口、第二光学窗口的侧壁上设置有凸起结构。

可选的是，所述凸起结构设置在第一光学窗口、第二光学窗口侧壁的中部。

可选的是，在所述第一光学窗口、第二光学窗口的侧壁上设置有锯齿结构。

可选的是，所述锯齿结构分布在第一光学窗口、第二光学窗口的整个侧壁上。

可选的是，所述第一光学芯片为光学传感器芯片，所述第二光学芯片为LED芯片。

可选的是，在所述透光部上设置有光学透镜结构。

可选的是，所述光学透镜结构设置在透光部的内表面。

本实用新型的封装结构，通过预制的盖体与衬底形成了用来隔离第一光学芯片、第二光学芯片的封装结构，而在光学窗口的位置，通过注塑透光材料形成透光部，从而将外部封装结构的第一容腔、第二容腔与外部环境的隔绝；这样的结构设计提高了封装结构的尺寸精度，保证了封装结构的一致性。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型封装结构的示意图。

图2是本实用新型封装结构另一实施方式的示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型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实用新型的范围。

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，决不作为对本实用新型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和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术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，本实用新型提供了一种光学传感器封装结构，其包括扣合在一起并形成外部封装结构的衬底1、预制的盖体7，所述衬底1、盖体7均采用不透光的材料制成，使得其形成的外部封装结构是不透光的。在所述外部封装结构内设置有彼此隔绝的第一容腔2、第二容腔3。本实用新型盖体7可通过注塑的方式预先形成，构成第一容腔2、第二容腔3的侧壁部可以设置在盖体7上；所述第一容腔2、第二容腔3可由一间隔部4分隔开；所述第一容腔2、第二容腔3、间隔部4均可在注塑盖体7时一体成型。本实用新型的衬底1可以是PCB板，盖体7例如可通过粘结的方式固定在PCB板上，形成了所述外部封装结构。

本实用新型的封装结构，还包括第一光学芯片、第二光学芯片，光学芯片上具有光学区域10，通过该光学区域10来接收或者发出光信号。本实用新型的光学芯片可以是光学传感器芯片、LED芯片等本领域技术人员 所熟知的光学芯片。其中，光学传感器芯片的光学区域用来感应光信号，例如可根据光线的强弱使光学传感器芯片发出不同的控制信号；LED芯片的光学区域用来发射光信号，其可以是发光二极管等发光器件。

为了便于理解本实用新型的技术方案，现以第一光学芯片为光学传感器芯片5，第二光学芯片为LED芯片6为例，对本实用新型的技术方案进行描述。其中，本领域技术人员可根据实际需要合理选择光学芯片的类型，以获得不同功能的光学传感器封装结构，在此不再具体说明。

光学传感器芯片5设置在第一容腔2内，LED芯片6设置在第二容腔3中，由于第一容腔2与第二容腔3彼此隔绝开，使得光学传感器芯片5与LED芯片6相互之间不会发生干扰。光学传感器芯片5、LED芯片6均可固定在衬底1上，例如该两个光学芯片可通过本领域技术人员所熟知的贴装方式进行安装。

在所述外部封装结构上设置有与第一容腔2对应的第一光学窗口，以及与第二容腔3对应的第二光学窗口。通过第一光学窗口使得位于第一容腔2中的光学传感器芯片5可以接受来自外界的光线，从而使光学传感器芯片5根据其接收到的不同光信号而作出相应的响应；通过第二光学窗口使得位于第二容腔3中的LED芯片6可以发出光信号。

在所述第一光学窗口、第二光学窗口的位置还设置有注塑的透光部8。该透光部8采用本领域技术人员所熟知的透光材料，可利用模具将其注塑填充在盖体7的第一光学窗口、第二光学窗口位置，通过透光部8将第一光学窗口、第二光学窗口封装起来，从而可以保护光学传感器芯片5、LED芯片6不受损坏，同时又不影响光学传感器芯片5、LED芯片6接收、发送光信号。

本实用新型的封装结构，通过预制的盖体与衬底形成了用来隔离第一光学芯片、第二光学芯片的封装结构，而在光学窗口的位置，通过注塑透光材料形成透光部，从而将外部封装结构的第一容腔、第二容腔与外部环境的隔绝；这种结构设计提高了封装结构的尺寸精度，保证了封装结构的一致性。

本实用新型的封装结构，首先可以利用不透光塑封材料注塑形成不透 光的盖体，并在盖体上预留出光学窗口；在光学窗口的位置通过注塑的方式填充透光材料，形成透光部；在衬底上贴装光学芯片，并通过打线的方式将光学芯片的引线连接在衬底的焊盘上；将上述预制的盖体贴装在衬底上，形成了本实用新型的封装结构。

在本实用新型一个优选的实施方式中，在所述第一光学窗口、第二光学窗口的侧壁上设置有凸起结构9，所述凸起结构9例如可设置在第一光学窗口、第二光学窗口侧壁的中部，通过该凸起结构9可以保证透光部8与光学窗口连接的稳定性。

在本实用新型另一优选的实施方式中，在所述第一光学窗口、第二光学窗口的侧壁上设置有锯齿结构，所述锯齿结构可以分布在第一光学窗口、第二光学窗口的整个侧壁上，也可以分布在其部分侧壁上。在光学窗口注塑透光部8后，该锯齿结构可以保证透光部8与光学窗口侧壁连接的稳定性。

本实用新型透光部8的端面可与盖体7的端面齐平，参考图1；也可以是，在所述透光部8的内表面或者外表面上设置有光学透镜结构11，该光学透镜结构11可以呈半球状，其可以与透光部8是一体成型的，参考图2。该光学透镜结构11可以作为光信号出入的光学镜头，由此可以提高光信号出、入的强度，从而提高了光学传感器芯片、LED芯片的灵敏度和分辨率。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。