一种多芯片dTOF封装结构及封装方法与流程

本发明涉及微型模组dtof封装，具体涉及一种多芯片dtof封装结构及封装方法。

背景技术：

1、飞行时间法(time offlight，tof)是通过测量仪器发出的脉冲信号从发射到接收的时间间隔t(常被称为脉冲测距法)或激光往返被测物体一次所产生的相位(相位差测距法)来测量对被测物体(或被测物体检测区域)与传感器之间的距离。而直接测量飞行时间dtof(direct tof)对应前者，即测量发射脉冲与接收脉冲的时间间隔完成对目标物体的距离测量。

2、dtof封装结构中，光发射芯片(vcsel die)与光接收芯片(sensor die)是两个重要的光学部件，工作中两个部件相互配合，光发射芯片发射光到物体，光接收芯片则接收物体反射回来的光，从而根据发射到接收的时间间隔进行计算获得被测物体与传感器之间的距离。而现有的多芯片dtof封装结构，参见图1，包括基板、著晶于基板上的光发射芯片与光接收芯片，以及设置有发射光通光孔和接收光通光孔的上盖，且于发射光通光孔和接收光通光孔的下方设置有覆盖发射光通光孔和接收光通光孔的滤光片。

3、其中，上盖的中间位置设置有分隔光发射芯片和光接收芯片感光区域的隔档结构，且为了进一步增强隔档效果，还需将隔档结构通过具有挡光效果的非导电胶粘结于光接收芯片上，使得发射光在封装结构内部完全不会被光接收芯片所感应，保证检测的准确度。但是阶梯型的隔档结构位于封装结构中间附近位置，点胶操作困难，且上盖在盖合时挤压胶水易造成溢胶问题，容易影响旁边的线路以及光接收芯片的感光区域，或者因点胶工艺问题使中间隔档不密封导致透光而影响产品功能；同时，滤光片贴装到盖子上的时候容易产生溢胶而污染通光孔，造成外观不良，成品率低。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题在于提供一种生产效率高、产品可靠性高的多芯片dtof封装结构和对应的封装方法。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、本申请第一方面提供了一种多芯片dtof封装结构，包括：

4、一种多芯片dtof封装结构，包括基板和固定于基板上的具有腔体结构的上盖，所述上盖的顶部设置有发射光通光孔和接收光通光孔；基板上于所述接收光通光孔的下方设置有光接收芯片，于所述发射光通光孔的下方设置有垫高板，所述垫高板上设置有光发射芯片，所述光发射芯片完全容纳于所述发射光通光孔内；所述上盖的上表面设置有滤光片，所述滤光片同时覆盖发射光通光孔和接收光通光孔。

5、进一步的，所述发射光通光孔和接收光通光孔的孔径自上至下逐渐缩小。

6、进一步的，所述垫高板为树脂板，通过锡膏焊接于基板上。

7、进一步的，所述光发射芯片为倒装芯片，贴装于所述垫高板上。

8、进一步的，所述光接收芯片通过导电胶固定于基板上，并通过金线与基板连通。

9、进一步的，所述上盖通过非导电胶固定于基板上。

10、本申请第二方面提供了一种多芯片dtof封装方法，用于制备上述所述的多芯片dtof封装结构，包括如下步骤：

11、步骤a：将垫高板焊接于基板上；

12、步骤b：将光发射芯片设置于垫高板上；

13、步骤c：将光接收芯片设置于基板上并通过金线与基板导通；

14、步骤d：通过非导电胶将上盖与基板之间进行粘接固定；

15、步骤e：于上盖的上表面贴装滤光片，所述滤波片同时覆盖上盖上设置的发射光通光孔和接收光通光孔。

16、本发明的有益效果：

17、本发明通过在光发射芯片的下方设置垫高板，将光发射芯片抬高与光接收芯片形成错层，且光发射芯片完全容纳于上盖的发射光通光孔内，从而完成光发射芯片和光接收芯片的隔绝。将光发射芯片完全容纳于上盖的发射光通光孔内，省去了设置于光发射芯片和光接收芯片之间的隔档结构，增加了芯片打线的空间，提升产品整体良品率，产品可靠性高。且将整片滤光片完全设置于上盖的上表面，同时盖合住发射光通光孔和接收光通光孔，操作工艺简单，提高了产品生产效率。

技术特征：

1.一种多芯片dtof封装结构，其特征在于，包括基板(1)和固定于基板上的具有腔体结构的上盖(5)，所述上盖的顶部设置有发射光通光孔(51)和接收光通光孔(52)；基板上于所述接收光通光孔的下方设置有光接收芯片(4)，于所述发射光通光孔的下方设置有垫高板(2)，所述垫高板上设置有光发射芯片(3)，所述光发射芯片完全容纳于所述发射光通光孔内；所述上盖的上表面设置有滤光片(6)，所述滤光片同时覆盖发射光通光孔和接收光通光孔。

2.根据权利要求1所述的多芯片dtof封装结构，其特征在于，所述发射光通光孔和接收光通光孔的孔径自上至下逐渐缩小。

3.根据权利要求1所述的多芯片dtof封装结构，其特征在于，所述垫高板为树脂板，通过锡膏(21)焊接于基板上。

4.根据权利要求1所述的多芯片dtof封装结构，其特征在于，所述光发射芯片为倒装芯片，贴装于所述垫高板上。

5.根据权利要求1所述的多芯片dtof封装结构，其特征在于，所述光接收芯片通过导电胶(7)固定于基板上，并通过金线(41)与基板连通。

6.根据权利要求1所述的多芯片dtof封装结构，其特征在于，所述上盖通过非导电胶(71)固定于基板上。

7.一种多芯片dtof封装结构的封装方法，用于制备如权利要求1-6任一项所述的多芯片dtof封装结构，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及一种多芯片dTOF封装结构及封装方法，所述封装结构包括基板和固定于基板上的具有腔体结构的上盖，上盖的顶部设置有发射光通光孔和接收光通光孔；基板上于接收光通光孔的下方设置有光接收芯片，于发射光通光孔的下方设置有垫高板，所述垫高板上设置有光发射芯片，所述光发射芯片完全容纳于所述发射光通光孔内；上盖的上表面设置有滤光片，所述滤光片同时覆盖发射光通光孔和接收光通光孔。本发明通过将光发射芯片容纳于上盖的通光孔内，省去了设置于光发射芯片和光接收芯片之间的隔档结构，增加了芯片打线的空间，提升产品整体良品率和产品稳定性，且将整片滤光片完全设置于上盖的上表面，操作工艺简单，提高产品生产效率。

技术研发人员：杨俊,王松军
受保护的技术使用者：杭州道铭微电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15