光學芯片與慣性傳感器的集成裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種芯片的集成裝置，更具體地，本實用新型涉及一種光學芯片與慣性傳感器的集成裝置。
【背景技術】
[0002]隨著科技的發展，可穿戴式設備逐漸成為消費電子的熱點，其通常采用多種體征檢測的傳感器，以達到對人體體征參數進行實時監測的目的。而在某些應用中，會同時用到光學傳感器和慣性器件，比如利用光學心率/血氧傳感器來檢測心率和血氧濃度，利用慣性器件來補償運動過程中帶來的誤差。但是由于MEMS慣性器件和光學傳感器的結構以及工作原理不同，使得MEMS慣性器件與光學傳感器集成的難度較大。最終，光學傳感器和慣性器件只能以分立形式進行封裝的。這不但占用了較大的主板面積，而且分立封裝的成本較高，大大阻礙了現代電子產品的輕薄化發展。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的一個目的是提供一種光學芯片與慣性傳感器的集成裝置的新技術方案。
[0004]根據本實用新型的第一方面，提供了一種光學芯片與慣性傳感器的集成裝置，包括PCB板、具有光學區域的光學芯片、慣性傳感器芯片，所述光學芯片的光學區域朝向PCB板，其引腳通過植錫球焊接在PCB板的焊盤上，在所述PCB板上還設置有與光學芯片對應的光學窗口；其中，還包括覆蓋所述光學窗口的透光部;所述慣性傳感器芯片固定在光學芯片上遠離PCB板的一側;在所述光學芯片、慣性傳感器芯片的外側設置有不透光塑封體，所述不透光塑封體將所述光學芯片、慣性傳感器芯片共同塑封在PCB板上。
[0005]優選地，所述光學芯片設置有兩個，分別為光學傳感器芯片、LED芯片。
[0006]優選地，所述光學傳感器芯片、LED芯片間隔地設置在PCB板上;所述不透光塑封體在光學傳感器芯片、LED芯片之間的位置形成一將光學傳感器芯片、LED芯片隔開的阻隔部。
[0007]優選地，所述慣性傳感器芯片設置在光學傳感器芯片上。
[0008]優選地，所述光學傳感器芯片、LED芯片通過涂膠層粘結在PCB板上。
[0009]優選地，所述透光部填充在PCB板的光學窗口內，并覆蓋所述光學芯片的光學區域。
[0010]優選地，所述透光部的底端與PCB板的下端面齊平。
[0011]優選地，所述透光部從光學窗口的位置向外延伸，形成一呈半球狀的光學透鏡結構。
[0012]本實用新型的集成裝置，將結構以及原理均不相同的慣性傳感器芯片、光學芯片集成在同一封裝結構內，由此可大大降低整個集成裝置的封裝尺寸。各光學芯片采用倒置植錫球的方式焊接固定在PCB板上，使得位于光學芯片外側的注塑面與光學窗口處于不同的表面上，由此可直接在光學芯片的外側進行注塑，形成不透光注塑體;這相對于傳統的封裝結構而言，進一步降低了封裝的尺寸和厚度，同時也降低了制造的成本。
[0013]本實用新型的發明人發現，在現有技術中，由于慣性傳感器與光學傳感器的結構及原理不同，很難將兩種芯片集成在同一封裝內。因此，本實用新型所要實現的技術任務或者所要解決的技術問題是本領域技術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方案。
[0014]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點將會變得清楚。
【附圖說明】
[0015]被結合在說明書中并構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。
[0016]圖1是本實用新型集成裝置的結構示意圖。
[0017]圖2至圖6是本實用新型集成裝置制造方法的流程示意圖。
[0018]圖7是本實用新型集成裝置另一實施方式的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]現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、數字表達式和數值不限制本實用新型的范圍。
[0020]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。
[0021]對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為說明書的一部分。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]參考圖1，本實用新型提供了一種光學芯片與慣性傳感器的集成裝置，其包括PCB板7、光學芯片、慣性傳感器芯片11，其中，所述光學芯片上具有光學區域10，通過該光學區域10來接收或者發出光信號。本實用新型的光學芯片可以是光學傳感器芯片、LED芯片等本領域技術人員所熟知的光學芯片。其中，光學傳感器芯片的光學區域用來感應光信號，例如可根據光線的強弱使光學傳感器芯片發出不同的控制信號;LED芯片的光學區域用來發射光信號，其可以是發光二極管等發光器件。本實用新型的慣性傳感器芯片11可以是加速度計和/或陀螺儀等本領域技術人員所熟知的慣性測量傳感器。
[0025]為了便于理解本實用新型的技術方案，現以光學傳感器芯片2、LED芯片3為例，對本實用新型的技術方案進行描述。其中，本實用新型的光學芯片可以單獨設置，也可以是以多個組合的方式進行設置。
[0026]參考圖1，光學傳感器芯片2、LED芯片3間隔地分布在PCB板7上，其中光學傳感器芯片2、LED芯片3倒置安裝，使得光學傳感器芯片2、LED芯片3的光學區域10朝向PCB板7的方向。在光學傳感器芯片2、LED芯片3的引腳上設置有植錫球4，使得光學傳感器芯片2、LED芯片3通過各自引腳上的植錫球4與PCB板7相應的焊盤焊接固定在一起。這不但實現了光學傳感器芯片2、LED芯片3與PCB板7的固定，同時還將光學傳感器芯片2、LED芯片3的引腳接入到PCB板7上的電路布圖中。
[0027]本實用新型的集成裝置，慣性傳感器芯片11可設置在光學傳感器芯片2上遠離PCB板7的一側，參考圖1的視圖方向，慣性傳感器芯片11可通過貼裝的方式設置在光學傳感器芯片2的上端。慣性傳感器芯片11與光學傳感器芯片2之間可以采用膠材進行粘結，例如COB膠等。對于本領域的技術人員而言，如果結構允許，慣性傳感器芯片11也可以設置在LED芯片3上，同樣可實現慣性傳感器芯片11的安裝。
[0028]本實用新型的集成裝置，PCB板7上設置有分別對應于光學傳感器芯片2、LED芯片3的兩個光學窗口 70，參考圖1、圖2，LED芯片3發出的光信號可以通過與其對應的光學窗口照射出去，而光學傳感器芯片2可以通過與其對應的光學窗口接收感應外界射入的光信號。在本實用新型一個優選的實施方式中，兩個光學窗口70分別設置在PCB板7上與光學傳感器芯片2、LED芯片3的光學區域10正對的位置。
[0029]在本實用新型一個優選的實施方式中，所述光學傳感器芯片2、LED芯片3與PCB板7之間還設有涂膠層6，該涂膠層6可以是COB膠等本領域技術人員所熟知的膠材質。所述光學傳感器芯片2、LED芯片3分別通過該涂膠層6粘結在PCB板7上，從而進一步穩固了光學傳感器芯片2、LED芯片3與PCB板7的連接。
[0030]本實用新型的集成裝置，在所述光學傳感器芯片2、LED芯片3、慣性傳感器芯片11的外側設置有不透光塑封體I，通過該不透光塑封體I將光學傳感器芯片2、LED芯片3、慣性傳感