光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)，其包含有一基板；一發(fā)光芯片；以及一具有環(huán)境光線感測(cè)單元與近接感測(cè)單元的光學(xué)感測(cè)芯片?；灏幸坏谝话疾?、一第二凹槽與一光線導(dǎo)引槽，第一凹槽與第二凹槽的開放端方向相異。光線導(dǎo)引槽的一開放端與第一凹槽的開放端同側(cè)，另一開放端連通至第二凹槽。發(fā)光芯片是設(shè)置于第一凹槽內(nèi)，光學(xué)感測(cè)芯片是設(shè)置于第二凹槽內(nèi)。發(fā)光芯片產(chǎn)生的光線與環(huán)境光源經(jīng)由光線導(dǎo)引槽導(dǎo)引至光學(xué)感測(cè)芯片，以使光學(xué)感測(cè)芯片進(jìn)行作動(dòng)。
【專利說(shuō)明】光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)，特別涉及一種具有環(huán)境光線感測(cè)單元與近接感測(cè)單元的光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]消費(fèi)性電子產(chǎn)品，例如手機(jī)，使用越來(lái)越多的感測(cè)器，以達(dá)到節(jié)省能源并且增進(jìn)人機(jī)間的互動(dòng)性。舉例來(lái)說(shuō)，目前最新的手機(jī)使用到十種以上的感測(cè)器。因此工程師們無(wú)不汲汲尋求將感測(cè)器整合的方法，以期減少能源、空間與成本。
[0003]環(huán)境光線感測(cè)器(ambient light sensor)是用來(lái)感測(cè)環(huán)境光源的變化,改變手機(jī)面板的使用亮度。當(dāng)周遭亮度較暗時(shí)，面板亮度跟著變暗避免刺激眼睛，在戶外光源較強(qiáng)時(shí)，手機(jī)面板背光會(huì)跟著變亮增加可視度。環(huán)境光線感測(cè)器根據(jù)環(huán)境光源改變面板使用亮度，也能達(dá)到節(jié)能效果，增加手機(jī)使用時(shí)間。近距感測(cè)器(proximity sensor)是一種非接觸的物體偵測(cè)感應(yīng)器，在行動(dòng)裝置方面的應(yīng)用，例如手機(jī)的接聽防觸控功能，一旦使用者的頭部靠近聽筒，手機(jī)觸控功能會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，防止講電話時(shí)臉與面板接觸造成的功能誤觸。環(huán)境光線感測(cè)器與近接感測(cè)器兩者因同樣都是感測(cè)光線，進(jìn)行作動(dòng)的光學(xué)系統(tǒng)，因此被整合于一封裝結(jié)構(gòu)，以共享空間、耗材并且合并電力供應(yīng)的線路布局。
[0004]請(qǐng)參閱圖1，為現(xiàn)有的光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)是將一具有環(huán)境光線感測(cè)單元10與近接感測(cè)單元12的感測(cè)器13與一 IR LED 14并列整合于一封裝體16內(nèi)，也就是目前所謂的三合一封裝結(jié)構(gòu)，以節(jié)省后續(xù)將此封裝體16設(shè)置于電路板上時(shí)所需占據(jù)的空間，并簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的復(fù)雜度。IR LED 14是用以發(fā)射紅外線光線經(jīng)靠近手機(jī)的物體反射后，供近接感測(cè)單元12接收進(jìn)行作動(dòng)。但在IR LED 14發(fā)光的特性下，IR LED 14的光線也會(huì)從IR LED14的側(cè)面射出，使得光信號(hào)干擾難以處理。因此，在此結(jié)構(gòu)下的解決方式是在感測(cè)器13與IR LED 14間利用各種不同的厚阻光材及封裝結(jié)構(gòu)，形成一阻光墻18，來(lái)防止IR LED 14與感測(cè)器13間的干擾，再者增加感測(cè)器13與IR LED14的間距。但厚的阻光材以及感測(cè)器與IR LED的間距導(dǎo)致封裝面積無(wú)法縮小，且因?yàn)樽韫獠牡拇嬖谝彩沟梅庋b結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。
[0005]有鑒于此，本發(fā)明遂針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺失，提出一種嶄新的光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)，以有效克服上述問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的主要目的在提供一種光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)，其采迭的設(shè)計(jì)，因此可縮小封裝面積。
[0007]本發(fā)明的另一目的在提供一種光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)，其無(wú)須使用現(xiàn)有的阻光墻，因此簡(jiǎn)化封裝結(jié)構(gòu)及制程。
[0008]本發(fā)明的再一目的在提供一種光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)，其能降低光信號(hào)干擾的問(wèn)題。[0009]為達(dá)上述目的，本發(fā)明提出一種光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)，其主要包含有一基板；一發(fā)光芯片；以及一光學(xué)感測(cè)芯片。
[0010]基板包含有一第一凹槽、一第二凹槽與一光線導(dǎo)引槽?；寰哂胁煌腹庑?。第一凹槽與第二凹槽的開放端方向相異。光線導(dǎo)引槽的一開放端與第一凹槽的開放端同側(cè)，另一開放端連通至第二凹槽。發(fā)光芯片是設(shè)置于第一凹槽內(nèi)，光學(xué)感測(cè)芯片是設(shè)置于第二凹槽內(nèi)。光學(xué)感測(cè)芯片具有環(huán)境光線感測(cè)單元與近接感測(cè)單元，發(fā)光芯片產(chǎn)生的光線與環(huán)境光源經(jīng)由光線導(dǎo)引槽導(dǎo)引至光學(xué)感測(cè)芯片，以使光學(xué)感測(cè)芯片進(jìn)行作動(dòng)。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0012](I)因?yàn)椴傻脑O(shè)計(jì)，因此可縮小封裝面積。
[0013](2)無(wú)須使用現(xiàn)有的阻光墻，因此能簡(jiǎn)化為了防止光信號(hào)干擾的復(fù)雜封裝結(jié)構(gòu)及制程。
[0014](3)能降低光信號(hào)干擾的問(wèn)題。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是現(xiàn)有的光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2 (a)、圖2 (b)、圖2 (C)與圖2 (d)分別為本發(fā)明的光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)的立體圖、AA’線段剖視圖、俯視圖與仰視圖。
[0017]圖3是本發(fā)明的光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)感測(cè)光線時(shí)的作動(dòng)示意圖。
[0018]圖4是本發(fā)明的光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例剖面示意圖。
[0019]圖5是本發(fā)明的光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記說(shuō)明:10_環(huán)境光線感測(cè)器；12_近接感測(cè)器；13_感測(cè)器；14_IRLED ；16-封裝體；18_阻光墻；20_光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)；22_基板；222_第一凹槽；224_第二凹槽；226_光線導(dǎo)引槽；24_發(fā)光芯片；26_光學(xué)感測(cè)芯片；262_環(huán)境光線感測(cè)單元；264-近接感測(cè)單元；28_金屬凸塊；30_光反射層；32_第一封裝膠體；34_第二封裝膠體；36-物體；38_焊墊;40、40，-陶瓷基板；41_開口 ；42_上蓋；44_錫膏。
【具體實(shí)施方式】
[0021]請(qǐng)一并參閱圖2 (a)、圖2 (b)、圖2 (C)與圖2 (d)，分別為本發(fā)明的光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)的立體圖、剖視圖、俯視圖與仰視圖。如圖所示，本發(fā)明的光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)20主要包含有一基板22 ;—發(fā)光芯片24 ;以及一光學(xué)感測(cè)芯片26。
[0022]基板22包含有一第一凹槽222、一第二凹槽224與一光線導(dǎo)引槽226?；?2具有不透光性。第一凹槽222與第二凹槽224的開放端方向相異，且第一凹槽222與第二凹槽224至少有部分迭設(shè)。光線導(dǎo)引槽226的一開放端與第一凹槽222的開放端同側(cè)，另一開放端連通至第二凹槽224。
[0023]發(fā)光芯片24是設(shè)置于第一凹槽222內(nèi)，且此發(fā)光芯片24可以是紅外線LED。光學(xué)感測(cè)芯片26是設(shè)置于第二凹槽224內(nèi)。舉例來(lái)說(shuō)，光學(xué)感測(cè)芯片26是使用金屬凸塊28采覆晶方式裝設(shè)于第二凹槽224內(nèi)，并完成光學(xué)感測(cè)芯片26與基板22的連接。除了金屬凸塊外，也可以選擇錫球或其他方式。
[0024]光學(xué)感測(cè)芯片26具有環(huán)境光線感測(cè)單元262與近接感測(cè)單元264，環(huán)境光線感測(cè)單元262與近接感測(cè)單元264面對(duì)光學(xué)導(dǎo)引槽226的開口范圍內(nèi)。發(fā)光芯片24產(chǎn)生的光線與環(huán)境光源經(jīng)由光線導(dǎo)引槽226導(dǎo)引至光學(xué)感測(cè)芯片26，以使光學(xué)感測(cè)芯片26進(jìn)行作動(dòng)，降低因發(fā)光芯片24側(cè)面發(fā)光造成的光信號(hào)干擾。
[0025]舉例來(lái)說(shuō)，第一凹槽222可以如圖所示位于基板22的頂面，而第二凹槽224位于基板22的底面，第一凹槽222可以是與第二凹槽224有部分迭設(shè)，以縮小封裝面積。在這情況下，基板22將形成類似H型的結(jié)構(gòu)。
[0026]基板22可以是含有內(nèi)部導(dǎo)線的單層陶瓷基板或印刷電路板或其他材料，并且在基板22底面含有焊墊38 (Solder Pad)，以成為SMD元件。此外，第一凹槽222的形狀可以是采杯狀或者任何形狀，以縮小發(fā)光芯片24的視角或用以改善發(fā)光元件特性。第一凹槽222的底面或表面上有一光反射層30,以增加發(fā)光芯片24的發(fā)射距離,或形成有一阻光層，以減少光信號(hào)干擾。
[0027]此外，光線導(dǎo)引槽226在第一凹槽222側(cè)的開放端大于第二凹槽224側(cè)的開放端，如圖中所示的采用杯狀結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)，以提升導(dǎo)光率，利于采集發(fā)光芯片24產(chǎn)生的光線與環(huán)境光源，并導(dǎo)引至光學(xué)感測(cè)芯片26的感測(cè)區(qū)域。
[0028]本發(fā)明的光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)20更包含有一第一封裝膠體32，填設(shè)于第一凹槽222內(nèi)且覆蓋發(fā)光芯片24，而第二凹槽224內(nèi)填設(shè)有一第二封裝膠體34，且覆蓋光學(xué)感測(cè)芯片26。第一封裝膠體32與第二封裝膠體34可以是相同透光材質(zhì)。第一封裝膠體32與第二封裝膠體34可以是透明的，以有最佳的導(dǎo)光性。
[0029]再者，基板22上方可再增加具備開口 41的上蓋42，如圖5所示，并以封裝膠材或錫膏44或其它方式結(jié)合，以增加抗光信號(hào)干擾能力。
[0030]請(qǐng)參閱圖3，為本發(fā)明的光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)感測(cè)光線時(shí)的作動(dòng)示意圖。如圖所述，環(huán)境光源可經(jīng)由光線導(dǎo)引槽226導(dǎo)引至光學(xué)感測(cè)芯片26的環(huán)境光線感測(cè)單元262。當(dāng)物體36接近時(shí)，則會(huì)將發(fā)光芯片24產(chǎn)生的光線反射并經(jīng)由光線導(dǎo)引槽226導(dǎo)引至光學(xué)感測(cè)芯片26，以供近接感測(cè)單元264感測(cè)。
[0031]請(qǐng)參閱圖4，為本發(fā)明的光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例剖面示意圖。此實(shí)施例與先前實(shí)施例的差異在于基板22是由數(shù)個(gè)含有內(nèi)部導(dǎo)線的陶瓷基板40、40’或印刷電路板或其他材料所迭置而成。
[0032]在本發(fā)明的光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)下，具有下列幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn):
[0033]因?yàn)椴傻脑O(shè)計(jì)，因此可縮小封裝面積。
[0034]無(wú)須使用現(xiàn)有的阻光墻，因此能簡(jiǎn)化為了防止光信號(hào)干擾的復(fù)雜封裝結(jié)構(gòu)及制程。
[0035]能降低光信號(hào)干擾的問(wèn)題。
[0036]以上說(shuō)明對(duì)本發(fā)明而言只是說(shuō)明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離以下所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改，變化，或等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含有: 一基板，包含有一第一凹槽、一第二凹槽與一光線導(dǎo)引槽，該基板具有不透光性，該第一凹槽與該第二凹槽的開放端方向相異，該光線導(dǎo)引槽的一開放端與該第一凹槽的開放端同側(cè)，另一開放端連通至該第二凹槽； 一發(fā)光芯片，設(shè)置于該第一凹槽內(nèi)；以及 一光學(xué)感測(cè)芯片，其設(shè)置于該第二凹槽內(nèi)，該光學(xué)感測(cè)芯片具有環(huán)境光線感測(cè)單元與近接感測(cè)單元，該光學(xué)發(fā)光芯片產(chǎn)生的光線與環(huán)境光源經(jīng)由該光線導(dǎo)引槽導(dǎo)引至該光學(xué)感測(cè)芯片，以使該光學(xué)感測(cè)芯片進(jìn)行工作。
2.如權(quán)利要求1所述的光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一凹槽位于該基板的頂部，該第二凹槽位于該基板的底部，且該第一凹槽與該第二凹槽至少有部分迭設(shè)。
3.如權(quán)利要求1所述的光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一凹槽的底面或表面上有一光反射層或阻光層。
4.如權(quán)利要求1所述的光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該發(fā)光芯片是紅外線LED。
5.如權(quán)利要求1所述的光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該光學(xué)感測(cè)芯片是覆晶封裝于該第二凹槽內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，更包含有一第一封裝膠體與一第二封裝膠體，該第一封裝膠體是填設(shè)于該第一凹槽內(nèi)且覆蓋該發(fā)光芯片，該第二封裝膠體是填設(shè)于該第二凹槽內(nèi)且覆蓋該光學(xué)感測(cè)芯片，且該第一封裝膠體與該第二封裝膠體是透光材料。
7.如權(quán)利要求1所述的光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該光線導(dǎo)引槽的開放端在該第一凹槽側(cè)大于該第二凹槽側(cè)。
8.如權(quán)利要求1所述的光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該基板為含有內(nèi)部導(dǎo)線的陶瓷基板或印刷電路板，且該基板底部設(shè)有焊墊，以形成SMD元件。
9.如權(quán)利要求8所述的光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該基板是由數(shù)個(gè)含有內(nèi)部導(dǎo)線的陶瓷基板或印刷電路板迭置而成。
10.如權(quán)利要求1所述的光感測(cè)式芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該基板上方更設(shè)有一具備開口的上蓋，以增加抗光信號(hào)干擾能力。
【文檔編號(hào)】H01L23/31GK103515372SQ201210224417
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月22日
【發(fā)明者】彭英銘 申請(qǐng)人:臺(tái)灣晶技股份有限公司