專利名稱：光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝和無線鼠標(biāo)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝和無線鼠標(biāo)。
背景技術(shù)：
鼠標(biāo)是現(xiàn)今計(jì)算機(jī)上使用的非常重要的人機(jī)接口工具，按工作原理可分為機(jī)械鼠標(biāo)和光學(xué)鼠標(biāo)，按接口通訊方式可分為有線鼠標(biāo)和無線鼠標(biāo)。鼠標(biāo)在工作表面上的運(yùn)動(dòng)被以電子方式反饋到計(jì)算機(jī)，以控制計(jì)算機(jī)屏幕上光標(biāo)的移動(dòng)。鼠標(biāo)還包括按鍵、控制和通訊接口。正值信息時(shí)代的今天，市場(chǎng)對(duì)無線產(chǎn)品的需求量越來越大，這其中就包括無線鼠標(biāo)。在未來的3飛年內(nèi)，無線鼠標(biāo)的市場(chǎng)占有量將超過有線鼠標(biāo)的市場(chǎng)占有量，成為各種PC及平板電腦重要的外設(shè)產(chǎn)品。封裝技術(shù)是指物理上支撐芯片并將芯片以電子方式連接到芯片執(zhí)行其功能所需的外圍電子部件所需的容器、支撐物以及電和熱連接。封裝可以說是指安裝半導(dǎo)體集成電路芯片用的外殼，它不僅起著安放、固定、密封、保護(hù)芯片和增強(qiáng)導(dǎo)熱性能的作用，而且還是溝通芯片內(nèi)部世界與外部電路的橋梁——芯片上的接點(diǎn)用導(dǎo)線連接到封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過印刷電路板上的導(dǎo)線與其他器件建立連接。目前無線鼠標(biāo)的光學(xué)傳感器與RF模組是分開的兩部分，其中光學(xué)傳感器是采用雙列直接式(DIP)的封裝形式，而RF模組是采用COB (Chip On Board)的封裝形式，其可靠性及生產(chǎn)可操作性都不高，良率低，特別是為了保證無線接收的距離和效果，RF模組的發(fā)射、接收天線規(guī)格及形式，會(huì)根據(jù)不同的產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)，開發(fā)難度大，周期長(zhǎng)。因此，當(dāng)前的無線鼠標(biāo)的整體方案較為復(fù)雜，外圍元器件多，產(chǎn)品研發(fā)周期長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，對(duì)于無線鼠標(biāo)的行業(yè)發(fā)展造成極大限制，也增加了生產(chǎn)成本。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝，以簡(jiǎn)化鼠標(biāo)的生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本。同時(shí)還提供一種使用該光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝的無線鼠標(biāo)。為此，根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，提供了一種光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝，包括帶多個(gè)管腳的封裝殼體和置于封裝殼體中的光學(xué)傳感器芯片，該封裝殼體中還封裝有用于無線通信的射頻模組。進(jìn)一步地，上述封裝殼體中還集成有用于控制光學(xué)傳感器芯片和射頻模組的控制
-H-* I I
心/T O進(jìn)一步地，上述光學(xué)傳感器芯片與控制芯片或射頻模組的射頻芯片集成在同一顆芯片中，或者控制芯片與射頻模組的射頻芯片集成在同一顆芯片中。進(jìn)一步地，上述射頻模組的射頻芯片、控制芯片和光學(xué)傳感器芯片集成在同一顆芯片中。進(jìn)一步地，上述射頻模組、光學(xué)傳感器芯片和控制芯片三者之間通過綁線信號(hào)連接。[0012]進(jìn)一步地，上述封裝殼體包括帶有管腳的封裝支架和與封裝支架固定連接的芯片罩，其中，芯片罩具有為光學(xué)傳感器芯片提供光路的透明窗口，封裝支架上設(shè)置有用于放置芯片的基島和在基島外圍的一組焊盤，一組焊盤電連接多個(gè)管腳。進(jìn)一步地，上述封裝支架的底壁上形成并列設(shè)置的第一表面區(qū)域和第二表面區(qū)域，其中，第一表面區(qū)域上設(shè)有基島和一組焊盤，第二表面區(qū)域用于置放射頻模組。進(jìn)一步地，上述光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝為DIP封裝，并且封裝殼體兩側(cè)的兩排管腳錯(cuò)開布置。進(jìn)一步地，上述射頻模組的PCB板上集成有用于提供時(shí)鐘的晶體振蕩器。進(jìn)一步地，上述光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝還包括射頻天線，其中，射頻天線集成在射頻模組上，或者射頻天線設(shè)置在封裝殼體上并且與射頻模組電連接。根據(jù)本實(shí)用新型 的另一方面，提供了一種無線鼠標(biāo)，包括印刷線路板，其中，印刷線路板上設(shè)置有根據(jù)上面所描述的光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝。采用本實(shí)用新型提供的傳感器封裝，將射頻模組封裝在帶有光學(xué)傳感器芯片的封裝殼體中，客戶只需在外部增加少量元器件例如最少增加4個(gè)元器件即可制作出一個(gè)無線鼠標(biāo)，真正實(shí)現(xiàn)采用有線鼠標(biāo)的生產(chǎn)工藝完成無線鼠標(biāo)的生產(chǎn)制作，即可以顯著減小鼠標(biāo)的體積，又極大降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品可靠性，簡(jiǎn)化鼠標(biāo)生產(chǎn)工藝。除了上面所描述的目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)之外，本實(shí)用新型具有的其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)，將結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

構(gòu)成本說明書的一部分、用于進(jìn)一步理解本實(shí)用新型的附圖示出了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并與說明書一起用來說明本實(shí)用新型的原理。圖中:圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝在印刷電路板上的安裝示意圖；圖2是根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝的封裝支架在邦定光學(xué)傳感器芯片、控制芯片和射頻模組時(shí)的布局示意圖；圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝的封裝支架在沒有邦定光學(xué)傳感器芯片、控制芯片和射頻模組時(shí)的平面示意圖；圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝的面對(duì)外界印刷電路板一側(cè)的平面示意圖；圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝的封裝支架的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是根據(jù)本實(shí)用新型的光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝的芯片罩的立體結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖7是根據(jù)本實(shí)用新型的光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝的立體結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明10封裝殼體11光源12導(dǎo)光組件13光學(xué)傳感器封裝14光學(xué)傳感器芯片15控制芯片16射頻模組17封裝支架18芯片罩19印刷線路板20表面21卡扣[0035]22焊盤23基島24晶體振蕩器25透明窗口26卡扣27卡扣28管腳171第一表面區(qū)域172第二表面區(qū)域。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。圖2至圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合參照?qǐng)D2至圖4，本實(shí)用新型是一種集成控制和無線通信功能的光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝，該封裝包括帶管腳的封裝殼體10、置于封裝殼體10中的光學(xué)傳感器芯片(裸片)14、射頻模組16和控制芯片(裸片)15。其中，控制芯片與所述光學(xué)傳感器芯片和射頻模組信號(hào)連接，用于控制射頻模組和光學(xué)傳感器芯片，以將包括光學(xué)傳感器芯片提供的信號(hào)和鼠標(biāo)上的按鍵和滾輪提供的信號(hào)進(jìn)行處理，并控制射頻模組以射頻信號(hào)的方式向外發(fā)射。其中，射頻(Radio Frequency, RF)模組16用于無線通信,包括印刷電路板(PCB)和在PCB上設(shè)置的射頻芯片(RF芯片)，其中，PCB上具有射頻芯片應(yīng)用電路和通過超聲焊或熱熔焊固定射頻芯片的基島和焊盤。本實(shí)用新型的封裝殼體10包括封裝支架17和芯片罩18。封裝支架17為光學(xué)傳感器芯片、控制芯片和RF模組的封裝載體。該封裝支架17的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在圖2和圖3中示出，其中，圖3為沒有邦定光學(xué)傳感器芯片14、控制芯片15和RF模組16時(shí)，封裝支架17的第一表面區(qū)域171和第二表面區(qū)域172的布局。圖3為光學(xué)傳感器芯片14、控制芯片15和RF模組邦定在封裝支架內(nèi)的布局示意圖。如圖2和圖3所示，第一表面區(qū)域171和第二表面區(qū)域172在封裝支架的長(zhǎng)度方向上緊鄰排列。在封裝支架的第一表面區(qū)域171的中心有用于放置芯片14、15的基島23，同時(shí)，在基島23周圍有一組焊盤22，一組焊盤22與封裝殼體外的管腳28電連接。一組焊盤用來連接光學(xué)傳感器芯片14、控制芯片15、RF模組16的端口、以及鼠標(biāo)的按鍵接口?？刂菩酒?5與光學(xué)傳感器芯片14和RF模組16之間的信號(hào)連接可通過綁線電連接，綁線優(yōu)選為金線，該金線例如通過金絲球熱熔焊接的方法與焊盤連接，RF模組的電源端口、光學(xué)傳感器芯片的電源端口和控制芯片的電源端口、按鍵接口可通過綁線電連接至焊盤22上。第二表面區(qū)域172用于置放射頻模組，另外，射頻模組上焊接有專門給RF模組提供時(shí)鐘信號(hào)的晶體振蕩器24。在第二表面區(qū)域172所在位置的封裝支架的相對(duì)兩側(cè)壁上設(shè)有卡扣26，如圖5所示，該卡扣26在射頻模組向所述封裝支架按壓時(shí)可避讓射頻模組的PCB，從而與PCB相卡接，以便將射頻模組固定連接在封裝支架中。芯片罩18的示意性結(jié)構(gòu)在圖4、圖6和圖7中示出，如圖4、圖6和圖7所示，芯片罩18是一個(gè)帶透明窗口 25的蓋子， 固定于封裝支架17上,該透明窗口 25正對(duì)光學(xué)傳感器芯片14,為光學(xué)傳感器芯片14提供光路。[0049]芯片罩18的長(zhǎng)度方向上的兩端設(shè)有卡扣27，對(duì)應(yīng)地，封裝支架17的長(zhǎng)度方向上的兩端設(shè)有卡扣21，如此，芯片罩18通過卡扣21、27的卡接配合而與封裝支架17結(jié)合，形成一個(gè)封閉的空間，用于放置芯片14、15和RF模組16，并提供保護(hù)。另外，封裝支架的管腳28經(jīng)過成型后，與封裝支架17的第一表面區(qū)域、第二表面區(qū)域成90、5°夾角，通過管腳28，封裝13被焊接在印刷線路板19上。當(dāng)光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝完成調(diào)試后，能夠以獨(dú)立單元的方式應(yīng)用于鼠標(biāo)生產(chǎn)中。需要指出的是，本實(shí)用新型封裝產(chǎn)品的實(shí)際尺寸遠(yuǎn)小于各視圖的尺寸，例如在一實(shí)施例中，本封裝的長(zhǎng)度20mm左右，寬度IOmm左右，厚度5mm左右。本實(shí)用新型的光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝在無線鼠標(biāo)的印刷電路板上的安裝方式在圖1中示出，該光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝為DIP封裝，呈長(zhǎng)方體狀，兩側(cè)長(zhǎng)邊分別設(shè)有一排管腳28，并且錯(cuò)開布置以防呆，光源11通過導(dǎo)光組件12進(jìn)入光學(xué)鼠標(biāo)傳感器芯片14。光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝13為芯片14與外殼的表面20之間提供光路，并由芯片15將芯片14所感應(yīng)的鼠標(biāo)在表面20上的移動(dòng)信息反饋給RF模組16，最后RF模組16將芯片14感應(yīng)的鼠標(biāo)在表面20上的移動(dòng)信息以無線信號(hào)的方式反饋給計(jì)算機(jī)。采用上述封裝，可以將鼠標(biāo)的控制和無線傳輸功能集成到封裝系統(tǒng)中，即可以顯著減小鼠標(biāo)的體積，又可以降低生產(chǎn)成本，簡(jiǎn)化鼠標(biāo)生產(chǎn)工藝。在一改進(jìn)實(shí)施例中，光學(xué)傳感器芯片與控制芯片集成在同一顆芯片中，或者光學(xué)傳感器芯片與RF模組的RF芯片集成在同一顆芯片中。在另一改進(jìn)的實(shí)施例中，RF模組的RF芯片和控制芯片和光學(xué)傳感器芯片集成在冋一顆芯片中。在根據(jù)本實(shí)用新型的一基礎(chǔ)實(shí)施例中，僅將RF模組集成在帶有光學(xué)傳感器的DIP封裝中，而將無線鼠標(biāo)的控制芯片放置在DIP封裝外，此時(shí)，RF模組的各端口和光學(xué)傳感器芯片的各端口直接與封裝支架上的焊盤電連接，同樣可以起到簡(jiǎn)化無線鼠標(biāo)工藝流程的作用。在其他實(shí)施例中，RF模組在封裝支架中的安裝方式不局限于卡接，還可以是粘接或焊接，或者這些方式的組合。在其他實(shí)施例中，芯片罩與封裝支架的安裝方式不局限于卡接，還可以是焊接或粘接，或者這些方式的組合。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝，包括帶多個(gè)管腳(28)的封裝殼體(10)和置于所述封裝殼體(10)中的光學(xué)傳感器芯片(14)，其特征在于，所述封裝殼體(10)中還封裝有用于無線通信的射頻模組(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝，其特征在于，所述封裝殼體(10)中還集成有用于控制所述光學(xué)傳感器芯片(14)和射頻模組(16)的控制芯片(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝，其特征在于，所述光學(xué)傳感器芯片(14)與所述控制芯片(15)或所述射頻模組(16)的射頻芯片集成在同一顆芯片中，或者所述控制芯片(15)與所述射頻模組(16)的射頻芯片集成在同一顆芯片中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝，其特征在于，所述射頻模組(16)的射頻芯片、所述控制芯片(15)和所述光學(xué)傳感器芯片(14)集成在同一顆芯片中。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝，其特征在于，所述射頻模組(16)、所述光學(xué)傳感器芯片(14)和所述控制芯片(15)三者之間通過綁線信號(hào)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝，其特征在于，所述封裝殼體(10)包括帶有所述管腳(28)的封裝支架(17)和與所述封裝支架(17)固定連接的芯片罩(18)，其中，所述芯片罩(18)具有為所述光學(xué)傳感器芯片(14)提供光路的透明窗口(25)，所述封裝支架(17 )上設(shè)置有用于至少放置所述光學(xué)傳感器芯片的基島(23 )和在所述基島(23 )外圍的一組焊盤(22 )，所述一組焊盤(22 )電連接至所述多個(gè)管腳(28 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝，其特征在于，所述封裝支架(17)的底壁上形成并列設(shè)置的第一表面區(qū)域(171)和第二表面區(qū)域(172)，其中，所述第一表面區(qū)域(171)上設(shè)有所述基島(23)和所述一組焊盤(22)，所述第二表面區(qū)域(172)用于置放所述射頻模組(16)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝，其特征在于，所述光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝為DIP封裝，并且所述封裝殼體兩側(cè)的兩排管腳錯(cuò)開布置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝，其特征在于，所述射頻模組(16)上集成有用于提供時(shí)鐘的晶體振蕩器(24 )。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝，其特征在于，還包括射頻天線，其中，所述射頻天線集成在所述射頻模組(16)上，或者所述射頻天線設(shè)置在所述封裝殼體(10)上并且與所述射頻模組(16)電連接。
11.一種無線鼠標(biāo)，包括印刷線路板(19)，其特征在于，所述印刷線路板(19)上設(shè)置有根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝(13)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝和無線鼠標(biāo)，該光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝包括帶多個(gè)管腳的封裝殼體和置于封裝殼體中的光學(xué)傳感器芯片，該封裝殼體中還封裝有用于無線通信的射頻模組。采用本實(shí)用新型提供的光學(xué)鼠標(biāo)傳感器封裝，客戶只需在外部增加少量元器件即可制作出一個(gè)無線鼠標(biāo)，不僅簡(jiǎn)化了鼠標(biāo)的生產(chǎn)工藝，而且極大降低鼠標(biāo)生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)G06F3/0354GK203025654SQ20122071584
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者呂倫, 劉星, 李志謙 申請(qǐng)人:深圳希格瑪和芯微電子有限公司