传感器及电子设备的制作方法

本申请属于电子产品技术领域，具体涉及一种传感器及电子设备。

背景技术：

随着科技的发展，各类电子产品的功能越来越强大，电子产品的更新换代速度越来越快，许多智能电子产品上都配备有距离传感器来达到智能检测的目的，以提高用户的使用体验。距离传感器的基本工作原理为：发射端芯片向外发射红外光，红外光经过附近物体反射后由接收端芯片接收，通过检测反射回来的红外光强度、再经过处理后，可以检测到附近物体或者测量传感器与物体之间的距离。在这一过程中，需要避免由发射端芯片发射出的红外光未经物体反射就直接被接收端芯片接收，因为这样会直接影响到距离传感器的识别准确性。现有技术中，为了避免这一情况发生，在对距离传感器进行封装时会在发射端芯片与接收端芯片之间设置挡墙及盖子，然而，设置挡墙及盖子会占据一定的高度，不利于产品的轻薄化设计；并且挡墙及盖子在后续的装配工艺中存在掉落的风险；此外，挡墙及盖子的设置还会对基板造成不利影响，有可能会导致产品功能失效。

技术实现要素：

本申请实施例的目的是提供一种传感器及电子设备，能够解决现有技术中的距离传感器封装时需要设置挡墙及盖子的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种传感器，所述传感器包括：

基板，所述基板沿第一方向具有相背设置的第一表面及第二表面；

所述基板的第一表面设置有光线接收元件及光线发射元件；

透明封装材料，所述透明封装材料填充在所述光线接收元件及光线发射元件的周围；

所述光线接收元件的侧部及靠近所述基板的第一表面的底部与所述基板电气连接；

所述光线发射元件的侧部及靠近所述基板的第一表面的底部与所述基板电气连接；

所述光线接收元件及所述光线发射元件沿第一方向远离所述基板的顶部与所述透明封装材料相齐平。

第二方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括如第一方面所述的传感器。

本申请采用的技术方案能够达到以下有益效果：

在本申请实施例提供的传感器中，通过改变光线接收元件及光线发射元件与基板进行电气连接的位置，可以实现将光线接收元件及光线发射元件远离基板的顶部做到与透明封装材料相齐平，从而在不设置挡墙及盖子的同时避免了光线发射元件发出的光线被光线接收元件直接接收。

附图说明

图1为现有技术的结构示意图一；

图2为现有技术的结构示意图二；

图3为本申请实施例提供的传感器的结构示意图一；

图4为本申请实施例提供的传感器的结构示意图二；

图5为本申请实施例提供的传感器的结构示意图三；

图6为本申请实施例提供的传感器中光线发射元件的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的传感器中光线接收元件的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的电子产品的使用状态示意图一；

图9为本申请实施例提供的电子产品的使用状态示意图二；

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的电子设备进行详细地说明。

参照图3-图5所示，本申请实施例提供了一种传感器，所述传感器包括基板101及透明封装材料109，所述基板101沿第一方向y具有相背设置的第一表面及第二表面；所述基板101的第一表面设置有光线接收元件102及光线发射元件103；所述透明封装材料109填充在所述光线接收元件102及光线发射元件103的周围；所述光线接收元件102的侧部及靠近所述基板101的第一表面的底部与所述基板101电气连接；所述光线发射元件103的侧部及靠近所述基板101的第一表面的底部与所述基板101电气连接；所述光线接收元件102及所述光线发射元件103沿第一方向y远离所述基板101的顶部与所述透明封装材料109相齐平。可选地，所述透明封装材料109为透明环氧树脂胶。

参照图1-图2所示，现有技术中，发射端芯片1及接收端芯片2均在远离基底3的顶部通过绑线4与基底3实现电气连接，由于绑线4具有一定的弧度，因此透明封装体5无法做到与发射端芯片1及接收端芯片2远离基底3的顶部齐平，必须有一定的余量。这样就会产生发射端芯片1发出的光线经过透明封装体5的漫反射直接被接收端芯片2接收的情况，因此需要在发射端芯片1与接收端芯片2之间设置挡墙6，在透明封装体5的顶部设置盖子7。本申请实施例提供的传感器为了避免光线发射元件103发出的光线未经外界物体反射就直接被光线接收元件102接收的情况发生，在封装时完全改变了现有技术的封装模式。参照图3所示，本申请实施例取消了采用绑线进行电气连接的方式，而是在光线接收元件102的侧部及底部对光线接收元件102与基板101进行电气连接，在光线发射元件103的侧部及底部对光线发射元件103与基板101进行电气连接，这样光线接收元件102及光线发射元件103远离基板101的顶部就能够做到与透明封装材料109相齐平。由此，光线发射元件103发出的光线会直接进入到外部环境中，而不会在透明封装材料109内发生漫反射从而被光线接收元件102直接接收。综上所述，本申请实施例提供的传感器通过改变光线接收元件102及光线发射元件103与基板101进行电气连接的位置，可以实现将光线接收元件102及光线发射元件103远离基板101的顶部做到与透明封装材料109相齐平，从而在不设置挡墙及盖子的同时避免了光线发射元件103发出的光线被光线接收元件102直接接收，因此可以规避设置挡墙及盖子带来的技术问题。

参照图3所示，在一个实施例中，所述传感器还包括光路调整元件104，所述光线接收元件102、光线发射元件103及光路调整元件104沿第二方向x依次设置在所述基板101的第一表面；所述光线发射元件103用于沿第二方向x远离所述光线接收元件102发射第一光线，所述光路调整元件104用于接收所述第一光线并调整所述第一光线的传输方向，以使调整后的光线沿所述第一方向y远离所述基板101发射；所述第一方向y与所述第二方向x相垂直。

在本实施例中，进一步改变了光线发射元件103的出光方向。参照图1-图2所示，通常情况下，光线发射元件103是直接沿着第一方向y远离基板101发射光线。而在本实施例中，参照图3所示，调整光线发射元件103的出光方向，使其沿第二方向x远离光线接收元件102、亦即朝向光路调整元件104发射第一光线，光路调整元件104接收到该第一光线后，改变第一光线的方向，使其转变为沿第一方向y远离基板101发射的光线。经过这样的调整之后，首先光线发射元件103发出的第一光线背向光线接收元件102，第一光线不存在被光线接收元件102直接接收的风险；再者由光路调整元件104发出的调整后的光线距离光线接收元件102较远，并且在光线接收元件102与光路调整元件104之间隔着光线发射元件103，调整后的光线被光线接收元件102直接接收的可能性也非常低。其实，在本申请改变光线接收元件102及光线发射元件103与基板101进行电气连接的位置，进而将光线接收元件102及光线发射元件103的顶部做到与透明封装材料109相齐平的条件下，即便光线发射元件103直接沿着第一方向y远离基板101发射光线，光线也会直接进入到外部环境中，而不会在透明封装材料109内发生漫反射从而被光线接收元件102直接接收。而在本实施例中，通过改变光线发射元件103的出光方向，配合使用光路调整元件104，可以进一步杜绝现有光学传感器因光的漫反射导致的光发射部分串扰光接收部分的缺陷。

参照图3所示，在一个实施例中，所述光路调整元件104沿第一方向y远离所述基板101的顶部与所述透明封装材料109相齐平。

在该实施例中，进一步将光路调整元件104的顶部也做到与透明封装材料109相齐平，即光路调整元件104的顶部与光线发射元件103的顶部相齐平，确保光路调整元件104能够全面准确地接收第一光线。

参照图3、图6所示，在一个实施例中，所述光线发射元件103在靠近所述光路调整元件104的侧部、以及靠近所述基板101的第一表面的底部设置有第一导电硅通孔106，所述光线发射元件103在靠近所述基板101的第一表面的底部还设置有第一导电元件105，所述第一导电硅通孔106与所述第一导电元件105电连接，所述第一导电元件105与所述基板101电连接。

由于光线发射元件103朝向光路调整元件104出光，因此，光线发射元件103靠近光路调整元件104的侧部为出光部，在光线发射元件103的该侧部及底部通过tsv工艺开设第一导电硅通孔106，通过第一导电硅通孔106及第一导电元件105实现光线发射元件103与基板101的电气连接，可以将光线发射元件103发出的光能转化为电能。在一个实施例中，进一步地，所述第一导电元件105为第一焊盘。

参照图3、图7所示，在一个实施例中，所述光线接收元件102在侧部及靠近所述基板101的第一表面的底部设置有第二导电硅通孔108，所述光线接收元件102在靠近所述基板101的第一表面的底部还设置有第二导电元件107，所述第二导电硅通孔108与所述第二导电元件107电连接，所述第二导电元件107与所述基板101电连接。

对于光线接收元件102，其接收光线的部位为远离基板101的顶部，通过tsv工艺在光线接收元件102的侧部从其顶部边缘开设第二导电硅通孔108并且第二导电硅通孔108穿到光线接收元件102的底部，通过第二导电硅通孔108及第二导电元件107实现光线接收元件102与基板101的电气连接，可以将光线接收元件102接收的光能转化为电能。在一个实施例中，进一步地，所述第二导电元件107为锡球。

参照图3、图7所示，在一个实施例中，所述第二导电硅通孔108上覆盖设置有树脂材料110。

树脂材料110的设置可以对第二导电硅通孔108起到保护的作用。由于第二导电硅通孔108设置的面积较大，因此一般只在第二导电硅通孔108上覆盖设置树脂材料110。当然也可以在第一导电硅通孔106上也覆盖设置树脂材料110。

在一个实施例中，所述光路调整元件104为直角棱镜。直角棱镜能够高效地全反射入射光，并且直角棱镜安装容易、稳定性较好、成本较低。

参照图8、图9所示，本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括如上所述的传感器。

基板101的第二表面设置有第二焊盘111，第二焊盘111与电子设备的印刷电路板(pcb)201电连接；或者，第二焊盘111与电子设备的柔性电路板(fpc)202电连接。由光线发射元件103直接发出，或者经由调整元件104反射发出的光线到达物体a，物体a将光线反射后由光线接收元件102接收。由于本申请的传感器不设置挡墙及盖子，可以降低传感器的高度，有利于电子设备的轻薄化设计。本申请实施例所述的电子设备例如可以是手机、笔记本电脑、平板电脑等。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。