本實用新型涉及一種芯片的封裝結(jié)構(gòu)，更具體地，涉及一種光學芯片的封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前，光學傳感器在消費電子類的應用越來越廣泛，如手機、智能手表、智能手環(huán)等。利用光學傳感器，可以實現(xiàn)接近光檢測、環(huán)境光檢測、心率檢測、血氧檢測、手勢識別等。其基本原理是LED芯片發(fā)出特定波長的光線，該光線到達待測物體后，會返回一束與待測物體相關(guān)的光線，到達光學接收芯片的光學接收區(qū)。

傳統(tǒng)的光學傳感器，在后續(xù)封裝過程中需要考慮光隔離的問題，目前主流的封裝形式是基于PCB板的兩次注塑方案，第一次是注塑透光材料，來保護光電傳感器芯片和LED芯片，第二次是注塑不透光材料，作用是隔離光線，防止光串擾。采用這樣的封裝方式，封裝的步驟較多，相應產(chǎn)生的各種風險及不良也會增多。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的一個目的是提供一種光學芯片的封裝結(jié)構(gòu)的新技術(shù)方案。

根據(jù)本實用新型的第一方面，提供了一種光學芯片的封裝結(jié)構(gòu)，包括基板以及設置在所述基板上的光學傳感器芯片、LED芯片；其中，所述光學傳感器芯片包括襯底，在所述襯底的上端設置有內(nèi)腔，在所述襯底內(nèi)腔的底端設置有光學傳感器芯片的光學區(qū)域；在所述基板上還注塑有覆蓋所述光學傳感器芯片、LED芯片的透光部。

可選的是，所述內(nèi)腔的截面呈矩形；或者呈倒立的梯形。

可選的是，所述光學傳感器芯片、LED芯片通過植錫球或者引線的方式電連接在設置于基板的相應焊盤上。

可選的是，所述LED芯片設置有兩個，該兩個LED芯片分布在光學傳感器芯片的兩側(cè)。

可選的是，所述透光部上位于光學傳感器芯片、LED芯片之間的位置還設置有阻礙透光部內(nèi)部光路路徑的光學阻礙口。

可選的是，所述光學阻礙口貫穿所述透光部的兩端，并將所述透光部分隔成兩個獨立的部分。

可選的是，所述光學阻礙口為設置在透光部上位于光學傳感器芯片襯底上端位置的側(cè)壁。

本實用新型的封裝結(jié)構(gòu)，光學傳感器芯片的光學區(qū)域設置在其襯底的內(nèi)腔中，由此可將光學傳感器芯片用于接收外界信號的光學區(qū)域與LED芯片隔離開，防止LED芯片發(fā)出的光信號直接被光學傳感器芯片感應到；采用這樣的結(jié)構(gòu)方式，使得在形成所述封裝結(jié)構(gòu)的時候，只需要注塑透光材料即可，而不再需要在基板上注塑不透光材料進行光隔離，降低了注塑的次數(shù)，提高了封裝的穩(wěn)定性。

本實用新型的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術(shù)中，主流的封裝形式是基于PCB板的兩次注塑方案，第一次是注塑透光材料，來保護光電傳感器芯片和LED芯片，第二次是注塑不透光材料，作用是隔離光線，防止光串擾。采用這樣的封裝方式，封裝的步驟較多，相應產(chǎn)生的各種風險及不良也會增多。因此，本實用新型所要實現(xiàn)的技術(shù)任務或者所要解決的技術(shù)問題是本領(lǐng)域技術(shù)人員從未想到的或者沒有預期到的，故本實用新型是一種新的技術(shù)方案。

通過以下參照附圖對本實用新型的示例性實施例的詳細描述，本實用新型的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。

附圖說明

被結(jié)合在說明書中并構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出了本實用新型的實施例，并且連同其說明一起用于解釋本實用新型的原理。

圖1是本實用新型封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖2是本實用新型封裝結(jié)構(gòu)另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3、圖4是本實用新型封裝結(jié)構(gòu)制造方法的工藝示意圖。

具體實施方式

現(xiàn)在將參照附圖來詳細描述本實用新型的各種示例性實施例。應注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達式和數(shù)值不限制本實用新型的范圍。

以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本實用新型及其應用或使用的任何限制。

對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術(shù)、方法和設備應當被視為說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。

參考圖1，本實用新型提供了一種光學芯片的封裝結(jié)構(gòu)，包括基板1以及設置在所述基板1上的光學傳感器芯片、LED芯片2。本實用新型的基板1可以是具有電路布圖結(jié)構(gòu)的電路板，所述光學傳感器芯片、LED芯片2可以以貼裝的方式安裝在基板1上，這種芯片的貼裝工藝屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識，在此不再具體說明。光學傳感器芯片、LED芯片2均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的光學芯片結(jié)構(gòu)，通過LED芯片2可以向外界發(fā)出光信號，通過光學傳感器芯片可以感應外界的光信號。

其中，為了將光學傳感器芯片3、LED芯片2的電信號引出，可通過打線的方式將兩個芯片的引腳電連接在基板1上設置的相應焊盤中。當然，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，還可以采用植錫球的方式將兩個芯片的引腳直接焊接在相應的焊盤上。

其中，本實用新型的封裝結(jié)構(gòu)，所述光學傳感器芯片包括襯底3，該襯底3可以采用硅片結(jié)構(gòu)，在所述襯底3的上端設置有內(nèi)腔4，例如可通過干法刻蝕或者濕法刻蝕的方法在硅襯底上形成所述內(nèi)腔4。當采用干法刻蝕的方式時，所述內(nèi)腔4的截面呈矩形，參考圖1；當采用濕法刻蝕的方式時，根據(jù)硅襯底的晶向結(jié)構(gòu)，使得所述內(nèi)腔4的截面呈倒立的梯形，參考圖2。

在所述襯底3內(nèi)腔4的底端設置有光學傳感器芯片的光學區(qū)域5，例如可通過離子注入的方式在內(nèi)腔4的底端形成光學區(qū)域5，這種離子注入的方法屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識，在此不再具體說明。由于光學傳感器芯片的光學區(qū)域5設置在了襯底3的內(nèi)腔4中，這就使得可以將光學傳感器芯片的光學區(qū)域5與LED芯片2隔離開，防止LED芯片2發(fā)出的光直接作用在光學傳感器芯片的光學區(qū)域5中。

本實用新型的封裝結(jié)構(gòu)，在所述基板1上還注塑形成有透光部6，該透光部6采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的透光材質(zhì)。通過本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的注塑工藝形成在基板1上，并且所述透光部6將所述光學傳感器芯片、LED芯片2覆蓋住，從而可以對光學傳感器芯片、LED芯片2進行很好的保護，同時還不會影響LED芯片2、光學傳感器芯片發(fā)射或者接受光信號。

本實用新型的封裝結(jié)構(gòu)，光學傳感器芯片的光學區(qū)域設置在其襯底的內(nèi)腔中，由此可將光學傳感器芯片用于接收外界信號的光學區(qū)域與LED芯片隔離開，防止LED芯片發(fā)出的光信號直接被光學傳感器芯片感應到；采用這樣的結(jié)構(gòu)方式，使得在形成所述封裝結(jié)構(gòu)的時候，只需要注塑透光材料即可，而不再需要在基板上注塑不透光材料進行光隔離，從而降低了注塑的次數(shù)，提高了封裝的穩(wěn)定性。

本實用新型的LED芯片2可以設置有一個、兩個或更多個，例如當采用兩個LED芯片2時，該兩個LED芯片2分布在光學傳感器芯片的兩側(cè)；當采用四個LED芯片2，該四個LED芯片2分布在光學傳感器芯片的四周。

在本實用新型一個優(yōu)選的實施方式中，所述透光部6上位于光學傳感器芯片、LED芯片2之間的位置還設置有阻礙透光部6內(nèi)部光路路徑的光學阻礙口7。所述光學阻礙口7可以貫穿所述透光部6的兩端，從而將所述透光部6分隔成兩個獨立的部分；所述光學阻礙口7還可以為設置在透光部6上位于光學傳感器芯片襯底3上端位置的側(cè)壁。通過在透光部6上設置光學阻礙口7，從而可以阻斷光在透光部6內(nèi)部的傳播，以防止LED芯片2發(fā)出的光經(jīng)過透光部6直接被光學傳感器芯片感應到，有效地解決了芯片之間光串擾的問題，提高了光學傳感器的檢測精度。

本實用新型還提供了一種上述封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其包括以下步驟：

a)在光學傳感器芯片的襯底3上形成內(nèi)腔4，并在內(nèi)腔4的底端通過離子注入的方式形成光學傳感器芯片的光學區(qū)域5；本實用新型的襯底可以采用硅襯底材料，例如可通過干法刻蝕或者濕法刻蝕的方法在硅襯底上形成所述內(nèi)腔4。當采用干法刻蝕的方式時，所述內(nèi)腔4的截面呈矩形，參考圖3；當采用濕法刻蝕的方式時，根據(jù)硅襯底的晶向結(jié)構(gòu)，使得所述內(nèi)腔4的截面呈倒立的梯形；在所述內(nèi)腔4的底端例如可通過離子注入的方式形成摻雜區(qū)，使其成為P型或者N型，同襯底形成PN結(jié)，成為光電二極管，從而構(gòu)成了光學傳感器芯片的光學區(qū)域5；

b)將光學傳感器芯片、LED芯片2安裝在基板1上；例如可以通過貼裝的方式將光學傳感器芯片、LED芯片2安裝到基板1上，并且可通過打線的方式或者植錫球的方式將兩個光學芯片的引腳電連接到基板1的電路布圖中；

c)在基板1上進行注塑，形成覆蓋所述光學傳感器芯片、LED芯片2的透光部6；透光部6可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的透光材料，將透光部6注塑在基板1上后，使得所述透光部6可以將光學傳感器芯片、LED芯片2封裝在所述基板1上，從而形成了光學芯片的封裝結(jié)構(gòu)。

雖然已經(jīng)通過例子對本實用新型的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應該理解，以上例子僅是為了進行說明，而不是為了限制本實用新型的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應該理解，可在不脫離本實用新型的范圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求來限定。