微型集成高靈敏度光電心率傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)現(xiàn)一種微型集成化的高靈敏度光電心率傳感器，它集成了兩個(gè)發(fā)黃綠光的LED芯片與一個(gè)帶有光學(xué)濾波涂層和放大功能的光敏接收芯片?？梢詫?shí)現(xiàn)光電心率傳感器的微小型化、一體化、抗干擾性和高靈敏性。利用標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體封裝生產(chǎn)工藝成型，工藝成熟可靠、一致性好。該傳感器可廣泛應(yīng)用于智能手表、智能手環(huán)、智能手機(jī)、便攜醫(yī)療儀器等便攜產(chǎn)品中做心率檢測(cè)用，也可用于需要類似功能的其它任何產(chǎn)品。
【專利說明】微型集成高靈敏度光電心率傳感器
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體芯片工藝、半導(dǎo)體封裝、納米光學(xué)涂層制作、LED芯片選型等高科技領(lǐng)域。它解決了光電心率傳感器的高靈敏度、抗干擾能力強(qiáng)、體積微小型化及一體化封裝等技術(shù)難題。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的光電心率傳感器是由獨(dú)立封裝的發(fā)光LED與獨(dú)立封裝的光敏三極管組成。由于發(fā)光LED與光敏三極管是兩個(gè)完全獨(dú)立的封裝，在應(yīng)用時(shí)兩個(gè)封裝的安裝距離太近不能安裝，太遠(yuǎn)占據(jù)的空間位置就會(huì)很大，同時(shí)光信號(hào)就會(huì)衰減很大。在兩個(gè)封裝的安裝過程中每次都會(huì)有誤差，所以每個(gè)封裝的最終安裝位置都會(huì)有一定的偏差，位置的偏差就直接影響受光的角度，受光的角度不能保持一致光信號(hào)就會(huì)有衰減。光信號(hào)有衰減靈敏度就會(huì)變低，精準(zhǔn)度也會(huì)降低一致性也會(huì)不好。由于光敏三極管敏感光譜的廣譜特性，決定了它對(duì)很多光譜都會(huì)有很高的響應(yīng)，從而在使用的過程中很多光譜都會(huì)對(duì)光敏三極管產(chǎn)生很多的干擾。因此由獨(dú)立封裝的發(fā)光LED與獨(dú)立封裝的光敏三極管組成的光電心率傳感器在應(yīng)用的過程中經(jīng)常會(huì)有測(cè)試不準(zhǔn)確的問題。產(chǎn)品的精準(zhǔn)度低、靈敏度低、一致性不好、抗干擾能力差、可靠性也不能保證，給后端應(yīng)用企業(yè)造成很大的設(shè)計(jì)投入和終端產(chǎn)品的成本壓力，給智能手表、智能手環(huán)、智能手機(jī)、便攜醫(yī)療儀器等產(chǎn)業(yè)造成很多負(fù)面的影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有光電心率傳感器在應(yīng)用加工過程中所存在的產(chǎn)品靈敏度低、精準(zhǔn)度低、一致性不好、抗干擾能力差、可靠性也不能保證等不足，本發(fā)明提供了一種微型集成化的高靈敏度光電心率傳感器，靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)、體積微小、一體化封裝。非常適合大批量生產(chǎn)和客戶使用。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:專門開發(fā)一個(gè)帶有光學(xué)濾波涂層和放大功能的光敏接收芯片，解決抗干擾和提高靈敏度的問題，然后利用標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體工藝將它與兩個(gè)發(fā)黃綠光的LED芯片集成在一個(gè)封裝體內(nèi)，形成一個(gè)完整的光電傳感器。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:在心率測(cè)試儀的前端(傳感器部分)解決抗干擾和對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大的問題比在后端解決這些問題的有效性要好得多，提高了傳感器的易用性。兩個(gè)發(fā)黃綠光的LED芯片集中在一個(gè)點(diǎn)發(fā)光，發(fā)光亮度高、發(fā)光角度一致、直接提高了產(chǎn)品的靈敏度與精準(zhǔn)度。帶有光學(xué)濾波涂層的接收芯片直接將不需要的光譜過濾掉了，所以抗干擾能力非常高，輸出電信號(hào)穩(wěn)定。而接收芯片的放大功能也直接提高了輸出信號(hào)的強(qiáng)度，提高了傳感器整體的靈敏度。同時(shí)，由于這是利用標(biāo)準(zhǔn)成熟的半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝進(jìn)行的，所以質(zhì)量穩(wěn)定、一致性好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明微型集成高靈敏光電心率傳感器。
[0007]圖1中1.為具有引腳連接線路的基板，2.為兩個(gè)發(fā)黃綠光的LED芯片，3.為帶有光學(xué)濾波涂層的接收芯片，4.為芯片電極與基板進(jìn)行連接的導(dǎo)線，5.為三個(gè)芯片的保護(hù)膠體。

【具體實(shí)施方式】
[0008]使用全自動(dòng)固晶機(jī)器將兩個(gè)發(fā)黃綠光的LED芯片如圖1.2與一個(gè)帶有光學(xué)濾波涂層和信號(hào)放大的光敏接收芯片如圖1.3依次分別放在具有引腳連接線路的基板如圖1.1上。再使用全自動(dòng)的金絲球焊機(jī)依次將兩個(gè)發(fā)黃綠光的LED芯片與一個(gè)帶有光學(xué)濾波涂層的接收芯片上的所有電極與基板之間用導(dǎo)線如圖1.4進(jìn)行連接。再使用專用的模具與專用的膠體進(jìn)行注膠成型，然后切割分離成單個(gè)傳感器單元如圖1.5。
【權(quán)利要求】
1.微型集成高靈敏度光電心率傳感器，其特征是:包含兩個(gè)發(fā)黃綠光的LED芯片與一個(gè)專門設(shè)計(jì)的帶有光學(xué)濾波涂層和信號(hào)放大的光敏接收芯片，利用半導(dǎo)體工藝將它們集成到一個(gè)幾平方毫米的微小封裝體內(nèi)。以上所述為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施案例，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【文檔編號(hào)】A61B5/0245GK104051448SQ201410279268
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】劉松濤, 董楚才 申請(qǐng)人:深圳市華晶寶豐電子有限公司