[实用新型]光学传感器封装体以及电子设备

说明书

技术领域

本公开的实施例涉及光学传感器封装体。

背景技术

光学传感器(如接近度传感器)用于检测附近物体的存在并且能够在没有物理接触物体的情况下这样做。一些类型的光学传感器(如用于光学测距设备或飞行时间传感器)可以用于确定到这种附近物体的实际距离。光学传感器可以用于各种电子设备中，如相机、电话(包括智能电话)、车辆、机器以及用于检测附近物体的存在和/或到其的距离的其他设备。在检测附近物体的存在之后，电子设备可以被配置成用于执行如将机械特征移至安全位置、传输警告信号、耦合或解耦合电通信等功能或者任何其他期望的功能。

光学传感器封装体通常包括发光器件(例如，LED)、光接收传感器(如光电二极管)、和用于处理从光接收传感器处接收的信号的处理芯片。LED、光电二极管和处理芯片通常形成在分开的裸片上，并一起被封装在传感器封装体中。概括地描述，LED通过传感器封装体的第一开口将辐射发射出去。当物体靠近传感器封装体时，适量的发射辐射被反射离开物体并返回朝向传感器封装体。部分经反射的辐射进入传感器封装体中接近光接收传感器或光电二极管的第二开口。光电二极管接收经反射的辐射并生成指示所接收的辐射的电信号，将该电信号传输至处理芯片以便进行处理，例如，确定接近物体的存在和/或到其的距离。

常规光学传感器封装体中的发光器件和光接收和处理器件通常以并排配置提供，该并排配置导致具有较宽底座面积(即，x和y维度)的产品或片上片或堆叠式芯片配置，这导致具有较厚封装体(即，z维度)的产品。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种光学传感器封装体以及电子设备，以至少部分地解决上述问题。

一个或多个实施例涉及一种用于光学传感器器件的系统级封装 (SiP)，如接近度传感器封装体。一个实施例涉及一种封装体，该封装体包括由硅制成的在其表面上具有凹陷的图像传感器裸片，该图像传感器裸片还可以集成专用集成电路(ASIC)。发光器件被附接至衬底。图像传感器裸片被附接至衬底，从而使得图像传感器裸片的凹陷形成具有衬底的空腔。发光器件被安置在空腔内。图像传感器裸片中的凹陷被形成用于在裸片本身中创建薄透明层或光衍射层，该薄透明层或光衍射层被安置在发光器件上方，并被配置成用于接收和发射和/或衍射(或以其他方式改变)发光器件所发射的光。具体地，图像传感器裸片的硅是适当透明的，以便允许从发光器件发射的光(如红外(IR)光)通过该图像传感器裸片。在一个实施例中，帽盖位于图像传感器裸片上方，以便形成上空腔。帽盖可以包括面向图像传感器裸片的用于接收和发射来自发光器件的光的第一透明层和被安置成面向图像传感器裸片的光接收表面(例如，图像传感器)的第二透明层。

根据本公开的第一方面，提供了一种光学传感器封装体，包括：

衬底；

图像传感器裸片，所述图像传感器裸片耦合至所述衬底，所述图像传感器裸片包括：

第一表面，所述第一表面耦合至所述衬底，

第二表面，

凹陷，所述凹陷从所述第一表面朝所述第二表面延伸进入所述图像传感器裸片，所述凹陷与所述衬底的表面形成空腔，以及

透光层，所述透光层形成在所述第一表面处并且面向所述凹陷；以及

发光器件，所述发光器件耦合至所述衬底并且安置在所述空腔内。

在一个实施例中，所述图像传感器裸片的所述透光层包括光衍射层。

在一个实施例中，所述图像传感器裸片由硅形成，其中，所述图像传感器裸片的所述透光层由所述图像传感器裸片的所述硅形成。

在一个实施例中，所述图像传感器裸片的所述透光层是被配置成用于接收控制信号并作为响应改变所述透光层的一个或多个光学特性的有源层。

在一个实施例中，所述一个或多个光学特性包括衍射、折射率和偏振特性中的至少一个。

在一个实施例中，所述发光器件包括垂直腔面发射激光器 (VCSEL)和发光二极管(LED)中的至少一个。

在一个实施例中，所述凹陷是台阶式凹陷，所述台阶式凹陷包括第一凹陷和小于所述第一凹陷的第二凹陷，其中，所述发光器件被安置在由所述第一凹陷形成的所述空腔内，其中，所述透光层界定所述第二凹陷的底表面。

在一个实施例中，进一步包括被安置在所述图像传感器裸片的侧表面周围并覆盖所述图像传感器裸片的所述第二表面的至少一部分的帽盖，所述帽盖具有侧壁和内壁，所述内壁将所述发光器件与所述图像传感器裸片的图像传感器区域光学地分隔开。