一种光感传感器的屏蔽光封装结构及封装方法与流程

本发明涉及光传感器，特别是涉及一种光感传感器的屏蔽光封装结构及封装方法。

背景技术：

1、在汽车辅助驾驶技术和工业自动化系统中，广泛地应用有距离传感器、激光雷达和接近传感器等，这类光感传感器主要用于检测目标物的位置和距离，从而起到感知环境和自身定位的作用。

2、如授权公告号为cn110797416b、授权公告日为2021.10.26的中国发明专利公开了复合式感测装置封装结构及封装方法，具体公开了复合式感测装置封装结构包括一发光组件，密封于一第一透明模塑物质中；一感光组件，密封于一第二透明模塑物质中；一基板，其上设置有该发光组件、该感光组件、该第一透明模塑物质和该第二透明模塑物质；以及一不透明遮挡组件，设置于该基板上以及该第一透明模塑物质与该第二透明模塑物质之间，其中该不透明遮挡组件是由室温为液态的不透明胶材通过一固化处理所形成。

3、现有的复合式感测装置封装结构中的不透明遮挡组件设置在第一透明模塑物质和第二透明模塑物质之间，利用不透明遮挡组件在发光组件和感光组件之间起到了光屏蔽作用。

4、但是，光感传感器的外侧也需要遮光处理，通常做法是在传感器的外侧安装遮光盖子，这会导致产品的体积和厚度增大；而且，因光感传感器的尺寸达到毫米级，装配精度的要求高，难以对单颗产品进行准确组装操作，造成了光感传感器产品良率低的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种光感传感器的屏蔽光封装结构及封装方法，以解决现有产品的体积和厚度大，光感传感器的装配精度要求高，难以对单颗产品进行准确组装操作，造成了光感传感器产品良率低的问题。

2、本发明的光感传感器的屏蔽光封装结构的技术方案为：

3、光感传感器的屏蔽光封装结构包括基板、感光芯片、发光芯片、透明塑封层和遮光屏蔽层，所述感光芯片、所述发光芯片分别贴装于所述基板上，且所述感光芯片与所述发光芯片间隔布置；

4、所述透明塑封层设置于所述基板的上表面，所述透明塑封层包覆于所述感光芯片和所述发光芯片的外部，所述透明塑封层的上侧还设置有第一凸起部和第二凸起部，所述第一凸起部与所述感光芯片上下对应布置，所述第二凸起部与所述发光芯片上下对应布置；

5、所述透明塑封层、所述第一凸起部和所述第二凸起部为一体注塑工艺成型，所述透明塑封层介于所述感光芯片和所述发光芯片之间还设有隔离槽；

6、所述遮光屏蔽层设置于所述透明塑封层的表面和所述隔离槽中，所述遮光屏蔽层为二次注塑工艺成型，所述遮光屏蔽层的上侧还设有对应所述第一凸起部的第一通孔，以及对应所述第二凸起部的第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔采用研磨减薄方式形成。

7、进一步的，所述第一凸起部和所述第二凸起部均为上窄下宽的凸台结构，且所述第一凸起部的上端面、所述第二凸起部的上端面与所述遮光屏蔽层的上表面处于同一水平面内。

8、进一步的，所述第一凸起部和所述第二凸起部均为半球形凸台、圆锥凸台、多棱锥凸台中的任一种。

9、进一步的，所述感光芯片与所述基板之间、所述发光芯片与所述基板之间还连接有键合金线。

10、进一步的，所述透明塑封层为透明环氧树脂、透明亚克力和透明硅胶中的任意一种材料注塑制成。

11、进一步的，所述遮光屏蔽层为黑色环氧树脂、黑色塑料和黑色硅胶中的任意一种材料注塑制成。

12、本发明的光感传感器的屏蔽光封装结构的封装方法的技术方案为：

13、用于上述光感传感器的屏蔽光封装结构的封装方法，包括以下步骤：

14、s1、在整块基板的表面布置至少两个感光芯片和至少两个发光芯片，使一个感光芯片与一个发光芯片对应并组成单个产品；

15、s2、将至少两个所述感光芯片、至少两个所述发光芯片分别与所述整块基板之间进行电连接；

16、s3、将整块基板连同所述感光芯片和所述发光芯片放置在一次注塑模块中，使一次注塑模具的第一凹陷部与所述感光芯片对应，一次注塑模具的第二凹陷部与所述发光芯片对应，注入流体态的透明塑封材料，固化后形成透明塑封层；

17、s4、对具有透明塑封层的整块基板进行切槽处理，使每个产品的边界位置，以及所述感光芯片和所述发光芯片之间均开设有隔离槽；

18、s5、将切槽后的整块基板放置在二次注塑模具中，注入流体态的遮光屏蔽材料，确保遮光屏蔽材料完全填充隔离槽并覆盖透明塑封层，固化后形成遮光屏蔽层；

19、s6、对具有遮光屏蔽层的整块基板进行研磨减薄处理，使透明塑封层的第一凸起部和第二凸起部显露出来，以在遮光屏蔽层上形成对应第一凸起部的第一通孔，以及对应第二凸起部的第二通孔；

20、s7、将研磨后的整块基板沿每个产品的边界路径进行切分得到单个产品，使单个产品的外侧表面和内部的隔离槽均具有遮光屏蔽层。

21、进一步的，在步骤s4中，所述隔离槽的向下延伸至所述整块基板的内部，且所述隔离槽处于所述整块基板中的深度小于所述整块基板的厚度二分之一。

22、进一步的，在步骤s5中，所述遮光屏蔽材料在透明塑封层的表面的覆盖厚度大于所述第一凸起部的凸起高度以及第二凸起部的凸起高度。

23、进一步的，在步骤s6中，将具有遮光屏蔽层的整块基板放置在研磨设备的平台上，利用吸真空模块对整块基板吸附固定，启动设备通过表面粗糙度不同的研磨盘对遮光屏蔽层依次研磨；

24、先选用表面粗糙度大的研磨盘进行粗磨快速减薄，当开始显露出局部第一凸起部和/或第二凸起部时，再更换表面粗糙度小的研磨盘进行精磨抛光，最后将第一凸起部的上端面和第二凸起部的上端面研磨达到感光面的设定表面粗糙度。

25、本发明的光感传感器的屏蔽光封装结构及封装方法，与现有技术相比，其有益效果：该光感传感器的屏蔽光封装结构采用了基板、感光芯片、发光芯片、透明塑封层和遮光屏蔽层的设计形式，感光芯片和发光芯片贴装于基板上，透明塑封层设置在基板的上表面并包覆感光芯片和发光芯片，通过透明塑封层对基板、感光芯片和发光芯片进行封装保护，确保了芯片元件和工作电路的稳定可靠，透明塑封层可满足光信号穿透传递的要求，保证了光感传感器可收发光信号的基本功能。

26、而且，透明塑封层介于感光芯片和发光芯片之间还设有隔离槽，遮光屏蔽层设置于透明塑封层的表面和隔离槽中，位于透明塑封层表面的遮光屏蔽层对外部的光信号起到了屏蔽作用，位于隔离槽中的遮光屏蔽层对感光芯片和发光芯片的中间进行隔离保护，防止内部光信号相互干扰，进而影响光感传感器的稳定性。

27、透明塑封层的上侧设置有第一凸起部和第二凸起部，由于透明塑封层、第一凸起部和第二凸起部为一体注塑工艺成型，在光信号穿透第一凸起部和透明塑封层、第二凸起部和透明塑封层的过程中，确保光信号的方向和强度不会受到影响。其中，第一凸起部与感光芯片上下对应，第二凸起部与发光芯片上下对应，遮光屏蔽层还设有对应第一凸起部的第一通孔，以及对应第二凸起部的第二通孔。

28、第一凸起部、第二凸起部的位置分别对应感光芯片的感应面、发光芯片的发射面，采用对遮光屏蔽层进行研磨减薄的方式来形成第一通孔和第二通孔，第一凸起部、第二凸起部为第一通孔、第二通孔起到了预先占位的作用，通过研磨减薄后两个凸起部率先显露出来，而其他部位的遮光屏蔽层得到了完整保留。

29、通过一次注塑成型透明塑封层、二次注塑成型遮光屏蔽层和研磨减薄遮光屏蔽层的封装工艺，实现了对光感传感器的四周侧面、上表面以及内部隔离的整体封装的目的，保证产品的体积小型化以及厚度更薄，省去了对单颗产品进行组装操作，提高了产品的封装精度和可靠性，改善了光感传感器的产品良率。