半导体封装模组及智能电子设备的制作方法

本实用新型涉及半导体
技术领域：
，特别涉及一种半导体封装模组及智能电子设备。
背景技术：
：随着人们健康意识的不断增强，越来越多的智能电子设备选择在内部集成生命体征传感器，用于监测用户的呼吸、体温、脉搏或血压等生命体征。现有的智能电子设备一般每监测一种生命体征就需要在设备中集成相应的传感器，并为其单独配置一种结构方案，不利于智能电子设备的小型化，也增加了整机结构的设计难度。技术实现要素：本实用新型的主要目的是提供一种半导体封装模组及智能电子设备，旨在解决现有的用于监测不同生命体征的半导体封装模组不利于智能电子设备小型化的技术问题。为实现上述目的，本实用新型提供一种半导体封装模组，包括：封装组件，包括封装管壳以及与所述封装管壳分别连接的透明盖板和导热电路板；芯片组件，包括位于封装管壳内且分别与所述封装管壳电连接的光电传感器芯片和温度测量芯片，所述光电传感器芯片和所述温度测量芯片均为生命体征传感器芯片，所述温度测量芯片与所述导热电路板连接且互相对应设置，所述光电传感器芯片与所述透明盖板对应设置。优选地，所述封装管壳形成有间隔的第一腔体和第二腔体，所述透明盖板对应于所述第一腔体和第二腔体设置，所述半导体封装模组还包括与所述封装管壳电连接的光源，所述光源位于所述第一腔体内，所述光电传感器芯片为位于所述第二腔体内的ppg芯片。优选地，所述半导体封装模组还包括位于所述第二腔体内的功能芯片，所述光电传感器芯片堆叠在所述功能芯片上，所述功能芯片与所述封装管壳电连接。优选地，所述光电传感器芯片为ppg(photoplethysmography，光电容积脉搏波)芯片，所述功能芯片为ecg(electrocardiography，心电图)传感器芯片、gsr(galvanicskinresponsee，皮肤电反应)传感器芯片或icg(impedancecardiography，阻抗心电图)传感器芯片。优选地，所述透明盖板盖设在所述封装管壳的第一腔体和第二腔体的开口处。优选地，所述封装管壳形成有第三腔体，所述温度测量芯片位于所述第三腔体内，所述导热电路板盖设在所述封装管壳的第三腔体的开口处，所述导热电路板与所述封装管壳电连接，所述温度测量芯片固定于所述导热电路板上。优选地，所述半导体封装模组还包括焊盘组件，所述焊盘组件包括设置在所述导热电路板上的第一焊盘，以及设置在所述封装管壳相背离两侧的第二焊盘和第三焊盘，所述第一焊盘与所述第二焊盘通过焊料焊接，所述第二焊盘和所述第三焊盘通过导电材料电连接。优选地，所述封装管壳为多层烧结的白色陶瓷管壳。此外，本实用新型还提供了一种智能电子设备，包括设备外壳、位于所述设备外壳内的设备电路板以及如上述所述的半导体封装模组，所述半导体封装模组固定在所述设备电路板上，所述设备电路板与所述设备外壳固定。优选地，所述智能电子设备还包括导电件和嵌设于所述设备外壳的金属电极，所述金属电极通过导热界面材料与所述导热电路板连接，所述导电件分别与所述金属电极和所述设备电路板电连接。在本实用新型的技术方案中，封装组件包括封装管壳以及与所述封装管壳分别连接的透明盖板和导热电路板，芯片组件包括位于封装管壳内且分别与所述封装管壳电连接的的光电传感器芯片和温度测量芯片，透明盖板对应光电传感器芯片设置，光电传感器芯片可接收外部光信号，以测量心率、脉搏等生命体征；导热电路板对应温度测量芯片设置且互相连接，温度测量芯片能够通过导热电路板测量体温，本实用新型将测量不同生命体征的传感器芯片集成在同一个封装模组中，不仅便于将封装模组装配于设备外壳中，且减小了封装模组的尺寸，满足了智能电子设备小型化的要求。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型一实施例的半导体封装模组的结构示意图；图2为本实用新型一实施例的半导体封装模组的部分结构示意；图3为本实用新型一实施例的半导体封装模组的另一视角的结构示意图；图4为本实用新型一实施例的智能电子设备的部分示意图。实施例附图标号说明：11封装管壳12透明盖板13导热电路板14粘接件15固晶胶111第一腔体112第二腔体113第三腔体16导电材料17第二焊盘18第三焊盘131第一焊盘21光电传感器芯片22温度测量芯片23功能芯片19焊料30光源40设备外壳41金属电极42第一开窗43第二开窗50设备电路板60导电件70导热界面材料本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。本实用新型提出一种半导体封装模组，如图1和图3所示，包括：封装组件，包括封装管壳11以及与封装管壳11分别连接的透明盖板12和导热电路板13；芯片组件，包括位于封装管壳11内且分别与封装管壳11电连接的光电传感器芯片21和温度测量芯片22，光电传感器芯片21和温度测量芯片22均为生命体征传感器芯片，温度测量芯片22与导热电路板13连接且互相对应设置，光电传感器芯片21与透明盖板12对应设置。其中，封装管壳11内设有电路，封装管壳11用于与智能电子设备的设备电路板50电连接，透明盖板12可供光线通过后传输至光电传感器芯片21，光电传感器芯片21用于测量心率或脉搏等生命体征，导热电路板13能够将人体温度传输至温度测量芯片22，温度测量芯片22采用接触式测量原理，可以是ntc(negativetemperaturecoefficient，负温度系数)热敏电阻、pn结(pnjunction)等，可以测量用户的体温，本实用新型将用于测量不同生命体征的传感器集成于同一封装模组中，不仅便于将封装模组装配于设备外壳40中，且减小了封装模组的尺寸，满足了智能电子设备小型化的要求。具体地，封装管壳11形成有间隔的第一腔体111和第二腔体112，透明盖板12对应于第一腔体111和第二腔体112设置，半导体封装模组还包括与封装管壳11电连接的光源30，光源30位于第一腔体111内，光电传感器芯片21位于第二腔体112内。光源30为红光led(发光二极管)、红外光led或绿光led，光源30的光线通过透明盖板12传输至人体，经皮肤反射的光通过透明盖板12传输至光电传感器芯片21，光电传感器芯片21将光信号转换为电信号。其中，光电传感器芯片21为ppg芯片，ppg是利用血液中血红蛋白的光吸收作用而改变照射到皮肤上的led的光强，通过对经皮肤反射的光进行测量而间接得到脉搏波波形。其中，当光源30中包含红光led和红外光led时，可以利用ppg原理同时测量用户的心率和血氧浓度。半导体封装模组还包括位于第二腔体112内的功能芯片23，光电传感器芯片21堆叠在功能芯片23上，功能芯片23与封装管壳11电连接，芯片堆叠结构进一步减小了封装模组的尺寸，更有利于智能电子设备的小型化。作为一种优选地实施方式，功能芯片23的底部设有管脚，管脚固定于第二腔体112的底部，且通过管脚与封装管壳11电连接，即功能芯片23为倒装芯片，不仅电学及热学性能高，且可以减小封装尺寸。光电传感器芯片21的受光面背离功能芯片23，以接收光信号，光电传感器芯片21可通过金属线与封装管壳11电连接。功能芯片23可为ecg传感器芯片、gsr传感器芯片或icg传感器芯片。ecg是一种经胸腔以时间为单位记录心脏的电生理活动，利用在人体皮肤表面贴上的电极，可以侦测到心脏的电位传动，而心电图所记录的并不是单一心室或心房细胞的电位变化，而是心脏整体的电位变化。上述传感器芯片均是需要引出电极与皮肤接触的功能芯片23，可用于测量用户的心电，并可以配合ppg芯片测量用户的血压。本实施例的封装模组的功能高度集成，可以用一个模组同时监测人体的呼吸、体温、脉搏、血压这四大生命体征。在一实施例中，透明盖板12盖设在封装管壳11的第一腔体111和第二腔体112的开口处。透明盖板12通过粘接件14粘贴在封装管壳11上，且遮盖第一腔体111和第二腔体112的开口，能够保护第一腔体111内的光源30和第二腔体112内的芯片，且便于封装模组的封装。在另一实施例中，也可采用在第一腔体111和第二腔体112内分别注入透明灌封胶的方式封装。进一步地，如图1和图2所示，封装管壳11形成有第三腔体113，温度测量芯片22位于第三腔体113内，导热电路板13盖设在封装管壳11的第三腔体113的开口处，导热电路板13与封装管壳11电连接，温度测量芯片22固定于导热电路板上。温度测量芯片22通过固晶胶15贴装在所述导热电路板13上，且与导热电路板13电连接，温度测量芯片22悬空于第三腔体113中，体温采集路径进一步缩短，且可以隔绝设备内部环境温度的干扰。其中，导热电路板13可以是导热性较好的铝基板、陶瓷基板或铜基板等，也可以在有机基板中间镶嵌导热底座，提高了导热效率。第一腔体111、第二腔体112和第三腔体113的开口均朝向同一方向，透明盖板12和导热电路板13位于封装模组的同一侧，封装模组背离透明盖板12和导热电路板13的一侧用于固定在设备电路板50上。透明盖板12和导热电路板13均通过粘接剂粘贴至封装管壳11上，实现对封装模组的密封，粘接剂为不透明、低导热率的材料，例如黑色的环氧树脂胶。更具体地，半导体封装模组还包括焊盘组件，焊盘组件包括设置在导热电路板13上的第一焊盘131，以及设置在封装管壳11相背离两侧的第二焊盘17和第三焊盘18，第一焊盘131与第二焊盘17通过焊料19焊接，第二焊盘17和第三焊盘18通过导电材料16电连接。第三焊盘18用于与智能电子设置的设备电路板50电连接，可在封装管壳11开设一通孔，在该通孔内填充导电材料16(如铜浆)，以电连接第二焊盘17和第三焊盘18。温度测量芯片22可通过金属线与第一焊盘131电连接，又通过第二焊盘17与第三焊盘18的设置，间接实现了温度测量芯片22与智能电子设备的设备电路板50的电连接。优选地，封装管壳11为多层烧结的白色陶瓷管壳，具体可为氧化铝或氮化铝陶瓷管壳，白色陶瓷的反射系数高，因此提高了光源30的出光效率，提升了ppg信号的强度，信号采集精度高。此外，本实用新型还提供了一种智能电子设备，如图4所示，包括设备外壳40、位于设备外壳40内的设备电路板50以及上述半导体封装模组，半导体封装模组固定在设备电路板50上，设备电路板50与设备外壳40固定。由于该智能电子设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，智能电子设备可以为可穿戴设备，例如智能手环等，符合可穿戴设备小型化的需求。智能电子设备还包括导电件60和嵌设于设备外壳40的金属电极41，金属电极41通过导热界面材料70与导热电路板13连接，导电件60分别与金属电极41和设备电路板50电连接。设备外壳40在与光源30对应的位置处开设有第一开窗42，在与光电传感器芯片21的位置处开设有第二开窗43，光信号路径为：光源30→透明盖板12→第一开窗42→皮肤→第二开窗43→透明盖板12→光电传感器芯片21；温度信号路径为皮肤→金属电极41→导热界面材料70→导热电路板13→固晶胶15→温度测量芯片22；功能芯片23电信号路径为：皮肤→金属电极41→导电件60→设备电路板50→封装管壳11→功能芯片23。本实施例的智能电子设备结构紧凑，功能芯片23与温度测量芯片22可共用一个金属电极41，同时降低整机结构的设计难度。其中，导电件60优选为为金属弹片，可降低装配后的尺寸公差。以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页12