传感器封装结构及封装方法与流程

本发明涉及封装领域，尤其涉及一种传感器封装结构及封装方法。

背景技术：

1、光学传感器是依据光学原理进行测量的，具有诸如非接触和非破坏性测量、几乎不受干扰、高速传输以及可遥测、遥控等特点，广泛应用于航天、航空、国防科研、信息产业、机械、电力、能源、交通、生物、医学等领域。目前，光学传感器主要有：光学图像传感器、透射型光学传感器、光学测量传感器、光学鼠标传感器、反射型光学传感器等。

2、传统的光学传感器封装结构通常在传感器芯片上方安装透光盖板来实现对传感器芯片的透光及密封保护。其中，透光盖板通过环氧树脂或胶水等第一粘结层密封，防止水等异物进入封装内部。但是，在对传感器封装结构进行测试(例如，可靠性测试)时，存在透光盖板脱离的现象，造成传感器封装结构良率下降。

3、因此，如何提高传感器封装结构的良率成为目前研究的重点。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，提供一种传感器封装结构及封装方法，其能够避免透光盖板脱离，进而能够提高传感器封装结构的良率。

2、为了解决上述问题，本发明提供了一种传感器封装结构，包括：基板；传感器芯片，设置在所述基板上，且与所述基板电连接，所述传感器芯片背离所述基板的表面具有光接收区；第一封装体，覆盖所述基板，且具有第一空腔，所述传感器芯片的所述光接收区暴露于所述第一空腔，所述第一封装体具有第一开口，所述第一开口与所述第一空腔连通，且与所述传感器芯片的所述光接收区对应；透光盖板，设置在所述第一开口内，所述透光盖板包括朝向所述第一空腔的第一表面及与所述第一表面相背设置的第二表面，所述第一表面的边缘区域和/或所述透光盖板的侧壁通过第一粘结层密封固定在所述第一封装体上；第二封装体，设置在所述第一封装体上，且抵压所述透光盖板的第二表面的边缘区域。

3、在一实施例中，所述透光盖板的第二表面与所述第一封装体的表面平齐，或者低于所述第一封装体的表面。

4、在一实施例中，所述第二封装体抵压所述透光盖板的第二表面的部分边缘区域或者全部的边缘区域。

5、在一实施例中，所述第一开口的侧壁具有朝向所述第一开口中心延伸的支撑台阶，所述透光盖板的所述第一表面的边缘区域和/或所述透光盖板的侧壁通过所述第一粘结层密封固定在所述支撑台阶表面或者侧壁。

6、在一实施例中，在所述透光盖板的所述第一表面的边缘区域通过所述第一粘结层密封固定在所述第一封装体上时，在垂直所述基板表面的方向上，所述第一粘结层在所述基板上的正投影覆盖所述第二封装体与所述透光盖板重叠的区域在所述基板上的正投影。

7、在一实施例中，在所述透光盖板的侧壁通过所述第一粘结层密封固定在所述第一封装体上时，在垂直所述基板表面的方向上，所述第二封装体与所述透光盖板重叠的区域在所述基板上的正投影覆盖所述第一粘结层在所述基板上的正投影。

8、在一实施例中，所述第二封装体为注塑而成的塑封体，或者预制成型的框架封装体。

9、在一实施例中，在所述第二封装体为预制成型的框架封装体时，所述第二封装体通过第二粘结层固定在所述第一封装体及所述透光盖板的第二表面的边缘区域。

10、在一实施例中，所述第一封装体为注塑而成的塑封体，或者预制成型的框架封装体。

11、本发明实施例还提供一种封装方法，包括：提供基板，所述基板表面设置有与所述基板电连接的传感器芯片，所述传感器芯片背离所述基板的表面具有光接收区；形成第一封装体，所述第一封装体覆盖所述基板，且具有第一空腔，所述传感器芯片的所述光接收区暴露于所述第一空腔，所述第一封装体具有第一开口，所述第一开口与所述第一空腔连通，且与所述传感器芯片的所述光接收区对应；在所述第一开口内放置透光盖板，所述透光盖板包括朝向所述第一空腔的第一表面及与所述第一表面相背设置的第二表面，所述第一表面的边缘区域和/或所述透光盖板的侧壁通过第一粘结层密封固定在所述第一封装体上；形成第二封装体，所述第二封装体设置在所述第一封装体上，且抵压所述透光盖板的第二表面的边缘区域。

12、在一实施例中，形成所述第一封装体的步骤包括：通过注塑工艺在所述基板表面形成所述第一封装体；或者所述第一封装体为预制成型的框架封装体，通过第三粘结层将所述框架封装体密封固定在所述基板上。

13、在一实施例中，形成所述第二封装体的步骤包括：通过注塑工艺在所述第一封装体表面及所述透光盖板的第二表面的边缘区域形成所述第二封装体；或者所述第二封装体为预制成型的框架封装体，通过第二粘结层将所述框架封装体固定在所述第一封装体及所述透光盖板的第二表面的边缘区域。

14、本发明提供的传感器封装结构利用第二封装体抵压所述透光盖板的第二表面的边缘区域，则在对该传感器封装结构进行测试时，即使感器封装结构内部受热，导致第一腔体内的压力大于第一粘结层的粘附力，受到所述第二封装体的抵压作用，所述透光盖板不会从第一封装体脱离，提高了传感器封装结构的良率。

技术特征：

1.一种传感器封装结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的传感器封装结构，其特征在于，所述透光盖板的第二表面与所述第一封装体的表面平齐，或者低于所述第一封装体的表面。

3.根据权利要求1所述的传感器封装结构，其特征在于，所述第二封装体抵压所述透光盖板的第二表面的部分边缘区域或者全部的边缘区域。

4.根据权利要求1所述的传感器封装结构，其特征在于，所述第一开口的侧壁具有朝向所述第一开口中心延伸的支撑台阶，所述透光盖板的所述第一表面的边缘区域和/或所述透光盖板的侧壁通过所述第一粘结层密封固定在所述支撑台阶表面或者侧壁。

5.根据权利要求1所述的传感器封装结构，其特征在于，在所述透光盖板的所述第一表面的边缘区域通过所述第一粘结层密封固定在所述第一封装体上时，在垂直所述基板表面的方向上，所述第一粘结层在所述基板上的正投影覆盖所述第二封装体与所述透光盖板重叠的区域在所述基板上的正投影。

6.根据权利要求1所述的传感器封装结构，其特征在于，在所述透光盖板的侧壁通过所述第一粘结层密封固定在所述第一封装体上时，在垂直所述基板表面的方向上，所述第二封装体与所述透光盖板重叠的区域在所述基板上的正投影覆盖所述第一粘结层在所述基板上的正投影。

7.根据权利要求1所述的传感器封装结构，其特征在于，所述第二封装体为注塑而成的塑封体，或者预制成型的框架封装体。

8.根据权利要求7所述的传感器封装结构，其特征在于，在所述第二封装体为预制成型的框架封装体时，所述第二封装体通过第二粘结层固定在所述第一封装体及所述透光盖板的第二表面的边缘区域。

9.根据权利要求1～8任意一项所述的传感器封装结构，其特征在于，所述第一封装体为注塑而成的塑封体，或者预制成型的框架封装体。

10.一种封装方法，其特征在于，包括：

11.根据权利要求10所述的封装方法，其特征在于，形成所述第一封装体的步骤包括：通过注塑工艺在所述基板表面形成所述第一封装体；或者

12.根据权利要求10所述的封装方法，其特征在于，形成所述第二封装体的步骤包括：通过注塑工艺在所述第一封装体表面及所述透光盖板的第二表面的边缘区域形成所述第二封装体；或者

技术总结
本发明提供一种传感器封装结构，包括：基板；传感器芯片，设置在基板上，且与基板电连接，传感器芯片背离基板的表面具有光接收区；第一封装体，覆盖基板，且具有第一空腔，传感器芯片的光接收区暴露于第一空腔，第一封装体具有第一开口，第一开口与第一空腔连通，且与传感器芯片的光接收区对应；透光盖板，设置在第一开口内，透光盖板包括朝向第一空腔的第一表面及与第一表面相背设置的第二表面，第一表面的边缘区域和/或透光盖板的侧壁通过第一粘结层密封固定在第一封装体上；第二封装体，设置在第一封装体上，且抵压透光盖板的第二表面的边缘区域。该封装结构的透光盖板不会从第一封装体脱离，提高了传感器封装结构的良率。

技术研发人员：金政汉,李铢元,徐健,闵炯一,唐传明
受保护的技术使用者：星科金朋半导体（江阴）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14