一种光学芯片的封装结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种光学芯片的封装结构，包括PCB板以及具有光学区域的光学芯片，所述光学芯片的光学区域朝向PCB板，其引脚通过植锡球焊接在PCB板的焊盘上，在所述PCB板上还设置有与光学芯片对应的光学窗口；其中，还包括覆盖所述光学窗口的透光部；在所述光学芯片的外侧设置有不透光塑封体，所述不透光塑封体将所述光学芯片塑封在PCB板上。本实用新型的封装结构，各光学芯片采用倒置、植锡球的方式焊接固定在PCB板上，使得位于光学芯片外侧的注塑面与光学窗口处于不同的表面上，由此可直接在光学芯片的外侧进行注塑，形成不透光注塑体；这相对于传统的封装结构而言，降低了封装的尺寸和厚度，同时也降低了制造的成本。
【专利说明】
一种光学芯片的封装结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及芯片的封装结构，更具体地，本实用新型涉及一种光学芯片的封装结构。
【背景技术】
[0002]随着智能手机的发展，为实现智能化的功能，越来越多的传感器被引入到手机中，光学传感器也不例外。例如在手机应用中，可以利用环境光传感器来检测环境的光强，以自动调节手机屏幕的亮度;在通话模式下，可利用接近光传感器，检测手机屏幕与人体的距离，当手机屏幕靠近人耳时，自动关闭屏幕，以达到省电和防止误触发的目的。
[0003]—般来说，环境光传感器和接近光传感器会集成在一颗芯片上，例如在进行封装的时候，首先将芯片贴装在PCB板上，通过引线将芯片上的电极与PCB板上的引脚连接在一起，再用透光材料将光学传感器、LED芯片的光学窗口进行塑封，以保护芯片，然后通过切割的方式将芯片边缘和光学传感器与LED芯片中间部分的透光材料去除，再将不透光的盖子贴在PCB板上，达到光学传感器和LED芯片光学隔离的目的，完成封装。
[0004]上述封装的问题在于，封装后的芯片尺寸和厚度比较大，这是由于盖子与透光材料之间需要留出间隙，而这样的间隙又是这种封装形式所必须的，使得这种光学传感器的封装结构无法继续做小、做薄。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的一个目的是提供了一种光学芯片的封装结构。
[0006]根据本实用新型的一个方面，提供一种光学芯片的封装结构，包括PCB板以及具有光学区域的光学芯片，所述光学芯片的光学区域朝向PCB板，其引脚通过植锡球焊接在PCB板的焊盘上，在所述PCB板上还设置有与光学芯片对应的光学窗口；其中，还包括覆盖所述光学窗口的透光部;在所述光学芯片的外侧设置有不透光塑封体，所述不透光塑封体将所述光学芯片塑封在PCB板上。
[0007]优选地，所述光学窗口设置在PCB板上与光学芯片的光学区域正对的位置。
[0008]优选地，所述透光部覆盖在PCB板光学窗口的外侧。
[0009]优选地，所述透光部填充在PCB板的光学窗口内，并覆盖所述光学芯片的光学区域。
[0010]优选地，所述透光部的底端与PCB板的下端面齐平。
[0011]优选地，所述透光部从光学窗口的位置向外延伸，形成一呈半球状的光学透镜结构。
[0012]优选地，所述光学芯片通过涂胶层粘结在PCB板上。
[0013]优选地，所述涂胶层为COB胶。
[0014]优选地，所述光学芯片设置有两个，分别为光学传感器芯片、LED芯片。
[0015]优选地，所述光学传感器芯片、LED芯片间隔地设置在PCB板上;所述不透光塑封体在光学传感器芯片、LED芯片之间的位置形成一将光学传感器芯片、LED芯片隔开的阻隔部。
[0016]本实用新型的封装结构，各光学芯片采用倒置、植锡球的方式焊接固定在PCB板上，使得位于光学芯片外侧的注塑面与光学窗口处于不同的表面上，由此可直接在光学芯片的外侧进行注塑，形成不透光注塑体;这相对于传统的封装结构而言，降低了封装的尺寸和厚度，同时也降低了制造的成本。
[0017]通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
【附图说明】
[0018]构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。
[0019]图1是本实用新型封装结构的示意图。
[0020]图2是本实用新型封装结构另一实施方式的示意图。
【具体实施方式】
[0021]现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
[0022]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
[0023]对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
[0024]在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
[0025]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0026]参考图1，本实用新型提供了一种光学芯片的封装结构，其包括PCB板7以及固定在PCB板7上的光学芯片，该光学芯片上具有光学区域10，通过该光学区域10来接收或者发出光信号。本实用新型的光学芯片可以是光学传感器芯片、LED芯片等本领域技术人员所熟知的光学芯片。其中，光学传感器芯片的光学区域用来感应光信号，例如可根据光线的强弱使光学传感器芯片发出不同的控制信号;LED芯片的光学区域用来发射光信号，其可以是发光二极管等发光器件。
[0027]为了便于理解本实用新型的技术方案，现以光学传感器芯片2、LED芯片3为例，对本实用新型的技术方案进行描述。其中，本实用新型的光学芯片可以单独设置，也可以是以多个组合的方式进行设置。
[0028]光学传感器芯片2、LED芯片3间隔地分布在PCB板7上，其中光学传感器芯片2、LED芯片3倒置安装，使得光学传感器芯片2、LED芯片3的光学区域10朝向PCB板7的方向。在光学传感器芯片2、LED芯片3的引脚上设置有植锡球4，使得光学传感器芯片2、LED芯片3通过各自引脚上的植锡球4与PCB板7相应的焊盘焊接固定在一起。这不但实现了光学传感器芯片2、LED芯片3与PCB板7的固定，同时还将光学传感器芯片2、LED芯片3的引脚接入到PCB板7上的电路布图中。
[0029]PCB板7上设置有分别对应于光学传感器芯片2、LED芯片3的两个光学窗口，使得LED芯片3发出的光信号可以通过与其对应的光学窗口照射出去，而光学传感器芯片2可以通过与其对应的光学窗口接收感应外界射入的光信号。在本实用新型一个优选的实施方式中，两个光学窗口分别设置在PCB板7上与光学传感器芯片2、LED芯片3的光学区域10正对的位置。
[0030]在本实用新型一个优选的实施方式中，所述光学传感器芯片2、LED芯片3与PCB板7之间还设有涂胶层6，该涂胶层6可以是COB胶等本领域技术人员所熟知的胶材质。所述光学传感器芯片2、LED芯片3分别通过该涂胶层6粘结在PCB板7上，从而进一步稳固了光学传感器芯片2、LED芯片3与PCB板7的连接。
[0031]本实用新型的封装结构，在所述光学传感器芯片2、LED芯片3的外侧设置有不透光塑封体I，通过该不透光塑封体I将光学传感器芯片2、LED芯片3塑封在PCB板7上。本实用新型的不透光塑封体I由不透光线的材质制成，这属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。利用不透光的材质对光学传感器芯片2、LED芯片3进行塑封，由于光学传感器芯片2、LED芯片3的光学区域10朝向PCB板I的方向，使得在形成不透光塑封体I的时候，不会损坏光学传感器芯片2、LED芯片3的光学区域10。
[0032]光学传感器芯片2、LED芯片3间隔地设置在PCB板7上，在形成不透光塑封体I后，会在光学传感器芯片2、LED芯片3之间的位置形成一将所述光学传感器芯片2、LED芯片3隔开的阻隔部9。通过该阻隔部9可以将光学传感器芯片2、LED芯片3阻隔开，防止LED芯片3发出的光直接被光学传感器芯片2感应到。
[0033]本实用新型的封装结构，为了保护光学传感器芯片2、LED芯片3的光学区域10，还设置有覆盖两个光学窗口的透光部5，该透光部5采用透光的材料制成，这属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。
[0034]本实用新型的透光部5可以仅覆盖在光学窗口的外侧，优选的是，所述透光部5填充在PCB板7的光学窗口内，并将两个光学芯片的光学区域10覆盖住。其中，透光部5的底端可与PCB板7的下端面齐平，参考图1;也可以是，所述透光部5从光学窗口的位置向外延伸，形成一呈半球状的光学透镜结构8，参考图2。该光学透镜结构8可以作为光信号出入的光学镜头，由此可以提高光信号出、入的强度，从而提高了光学传感器芯片、LED芯片的灵敏度和分辨率。
[0035]本实用新型的封装结构在制造的时候，首先在PCB板7上开设光学窗口，然后将涂胶层6涂覆在PCB板7上;接着在光学传感器芯片2、LED芯片3的引脚上设置植锡球4，并将光学传感器芯片2、LED芯片3热压在PCB板7上，使光学传感器芯片2、LED芯片3的引脚通过植锡球4与PCB板7上的相应焊盘固定在一起，实现了芯片的贴装;之后在光学传感器芯片2、LED芯片3外侧进行注塑，形成不透光塑封体I，该不透光塑封体I在光学传感器芯片2、LED芯片3之间的位置形成了将光学传感器芯片2、LED芯片3分隔开的阻隔部9;其中，在注塑形成不透光塑封体I的时候，可在PCB板7底端的光学窗口上贴上一层胶纸，以便对光学窗口进行防护;最后对光学窗口进行塑封，形成覆盖所述光学窗口的透光部5。
[0036]本实用新型的封装结构，各光学芯片采用倒置植锡球的方式焊接固定在PCB板上，使得位于光学芯片外侧的注塑面与光学窗口处于不同的表面上，由此可直接在光学芯片的外侧进行注塑，形成不透光注塑体;这相对于传统的封装结构而言，降低了封装的尺寸和厚度，同时也降低了制造的成本。
[0037]虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。
【主权项】
1.一种光学芯片的封装结构，其特征在于:包括PCB板(7)以及具有光学区域(10)的光学芯片，所述光学芯片的光学区域(10)朝向PCB板(7)，其引脚通过植锡球(4)焊接在PCB板(7)的焊盘上，在所述PCB板(7)上还设置有与光学芯片对应的光学窗口；其中，还包括覆盖所述光学窗口的透光部(5);在所述光学芯片的外侧设置有不透光塑封体(I)，所述不透光塑封体(I)将所述光学芯片塑封在PCB板(7)上。2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于:所述光学窗口设置在PCB板(7)上与光学芯片的光学区域(10)正对的位置。3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于:所述透光部(5)覆盖在PCB板(7)光学窗口的外侧。4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于:所述透光部(5)填充在PCB板(7)的光学窗口内，并覆盖所述光学芯片的光学区域(10)。5.根据权利要求4所述的封装结构，其特征在于:所述透光部(5)的底端与PCB板(7)的下端面齐平。6.根据权利要求4所述的封装结构，其特征在于:所述透光部(5)从光学窗口的位置向外延伸，形成一呈半球状的光学透镜结构(8)。7.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于:所述光学芯片通过涂胶层(6)粘结在PCB 板(7)上。8.根据权利要求7所述的封装结构，其特征在于:所述涂胶层(6)为COB胶。9.根据权利要求1至8任一项所述的封装结构，其特征在于:所述光学芯片设置有两个，分别为光学传感器芯片(2)、LED芯片(3)。10.根据权利要求9所述的封装结构，其特征在于:所述光学传感器芯片(2)、LED芯片(3)间隔地设置在PCB板(7)上;所述不透光塑封体(I)在光学传感器芯片(2)、LED芯片(3)之间的位置形成一将光学传感器芯片(2)、LED芯片(3)隔开的阻隔部(9)。
【文档编号】H01L23/31GK205452283SQ201620007629
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年1月4日
【发明人】郑国光
【申请人】歌尔声学股份有限公司