CN116299329A - Tof传感器以及终端设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种TOF传感器以及终端设备;TOF传感器包括基板以及设于基板上的发光芯片和ASIC芯片,ASIC芯片包括像素阵列区域;像素阵列区域上叠设有超透镜;基板上设有封装结构,封装结构包括外壳和设于外壳内的隔断,隔断将封装结构的内腔分隔成第一腔体及第二腔体,超透镜位于第一腔体内,发光芯片位于第二腔体内,第一腔体内密封设置有第一透光体,第二腔体内密封设置有第二透光体;封装结构的顶部开设有第一通孔和第二通孔,第一通孔与第一腔体连通,第一通孔内设有滤光元件,第二通孔与第二腔体连通,第二通孔内设有散光元件。本申请实施例利用透光体取代封装结构的透光空腔,保证透光的同时为光学元件提供了结构支撑。
Description
技术领域
本申请属于TOF传感器技术领域,具体地,本申请涉及一种TOF传感器以及终端设备。
背景技术
TOF(飞行时间)传感器是一种根据脉冲发射和接收的时间差来测算距离的传感器。目前,TOF传感器多为双目和结构光原理,TOF传感器在进行封装时,通常采用贴片式封装,外壳内设置有横梁,由横梁分隔出两个空腔,横梁可以实现发射端与接收端之间的光学隔断。然而,上述这种封装技术尺寸精度较差,且形成的封装外壳内部由于具有空腔受热后易产生应力变形,造成失效。
发明内容
本申请的目的在于提供一种TOF传感器以及终端设备的新技术方案,以解决现有TOF传感器的封装外壳内部具有空腔,易产生应力变形的问题。
根据本申请的第一方面,提供了一种TOF传感器。所述TOF传感器包括基板以及设于所述基板上的发光芯片和ASIC芯片,且所述ASIC芯片包括像素阵列区域;
所述像素阵列区域上叠设有超透镜;
所述基板上设置有封装结构,所述封装结构包括外壳和设于所述外壳内的隔断,所述隔断将所述封装结构的内腔分隔成第一腔体及第二腔体,所述超透镜位于所述第一腔体内,所述发光芯片位于所述第二腔体内,所述第一腔体内设置有第一透光体,且所述第一透光体用以密封所述第一腔体,所述第二腔体内设置有第二透光体,且所述第二透光体用以密封所述第二腔体;
所述封装结构的顶部开设有第一通孔和第二通孔,所述第一通孔与所述第一腔体连通,所述第一通孔内设有滤光元件,所述第二通孔与所述第二腔体连通,所述第二通孔内设有散光元件。
可选地,所述像素阵列区域包括多个单光子雪崩二极管,且每个所述单光子雪崩二极管能够接收相应的信息,所述多个单光子雪崩二极管接收的信息经累积后可形成3D图像。
可选地,所述封装结构通过注塑的方式成型并固定设置在所述基板的一侧。
可选地,所述ASIC芯片上设置有发光检测器件,所述发光检测器件与所述发光芯片共同位于所述第二腔体之内;
所述发光检测器件能够接收部分从所述第二透光体反射的激光,用以对所述发光芯片的工作状态进行检测。
可选地,所述发光芯片为VCSEL芯片,所述VCSEL芯片发射的激光能够透过所述第二透光体并射入所述散光元件。
可选地,在所述TOF传感器的厚度方向上,所述VCSEL芯片与所述散光元件为相对设置,且所述超透镜与所述滤光元件为相对设置。
可选地,所述超透镜的尺寸大于所述像素阵列区域的尺寸,所述超透镜在所述ASIC芯片上的投影能完全覆盖所述像素阵列区域。
可选地,所述第一透光体及所述第二透光体的材质为玻璃材料;
所述第一透光体通过第一密封胶粘接固定在所述第一腔体之内且填充满所述第一腔体,并可用于支撑所述滤光元件;
所述第二透光体通过第二密封胶粘接固定在所述第二腔体之内且填充满所述第二腔体,并可用于支撑所述散光元件。
可选地,所述封装结构的外壳和隔断均为不透光材质。
可选地,所述散光元件为散光片,所述散光元件的表面具有微纳结构;
所述滤光元件包括红外滤光片。
可选地,所述ASIC芯片的周侧设置有多个第一电容器件;且/或,
所述发光芯片的周侧设置有多个第二电容器件。
根据本申请的第二方面,还提供了一种终端设备。所述终端设备包括:
如第一方面所述的TOF传感器。
本申请的有益效果在于:
本申请实施例提供的TOF传感器,在对基板上的元器件进行封装时,设计将封装结构的各空腔内设置透明体以密封空腔,保证透光的同时可以为滤光元件及散光元件提供稳定的结构支撑,这种封装技术制程工艺简单,降低了TOF传感器变形失效的风险,提高了TOF传感器的稳定性;而且,在进行封装时,基于空腔内填充有透光体,这就形成了一种密封式封装,可以有效避免异物污染,提高产品的良品率。
通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述,本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例,并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请实施例提供的TOF传感器的结构示意图之一;
图2为本申请实施例提供的TOF传感器的结构示意图之二。
附图标记说明:
1、基板;2、发光芯片;3、ASIC芯片;301、像素阵列区域;302、发光检测器件;4、超透镜;5、封装结构;501、隔断;502、第一透光体;503、第二透光体;6、滤光元件;7、散光元件;8、第一电容器件;9、第二电容器件;10、第一密封胶;11、第二密封胶。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
下面结合附图,对本申请实施例提供的TOF传感器以及终端设备进行详细地描述。
参见图1和图2,图1为本申请实施例提供的TOF传感器的剖视图,图2为本申请实施例提供的TOF传感器的去除封装结构后的俯视图。
根据本申请的一个实施例,提供了一种TOF传感器,参见图1及图2,所述TOF传感器包括基板1以及设于所述基板1上的发光芯片2和ASIC芯片3,且所述ASIC芯片3包括像素阵列区域301。所述像素阵列区域301上叠设有超透镜4。所述基板1上设置有封装结构5。
参见图2,所述封装结构5包括外壳和设于所述外壳内的隔断501,所述隔断501将所述封装结构5的内腔分隔成第一腔体及第二腔体,所述超透镜4位于所述第一腔体内,所述发光芯片2位于所述第二腔体内,所述第一腔体内设置有第一透光体502,且所述第一透光体502用以密封所述第一腔体,所述第二腔体内设置有第二透光体503,且所述第二透光体503用以密封所述第二腔体。所述封装结构5的顶部开设有第一通孔和第二通孔,所述第一通孔与所述第一腔体连通,所述第一通孔内设有滤光元件6,所述第二通孔与所述第二腔体连通,所述第二通孔内设有散光元件7。
需要说明的是,TOF传感器为一种根据脉冲发射和接收的时间差来测算距离的传感器。可应用于多种形式的终端设备中,例如智能手机、扫地机器人等电子产品,本申请中对此不做限制。
本申请实施例提供的TOF(飞行时间)传感器是一种3D-TOF传感器。
具体地,根据本申请实施例提供的TOF传感器,在所述基板1上分别设置有发射端和接收端。其中,发射端可以包括上述的发光芯片2,其能够发射出一定角度的激光信号。接收端包括上述的ASIC芯片3,且所述ASIC芯片3上设置的是像素阵列区域301,所述像素阵列区域301设计包括多个按照设定方式排列的单光子雪崩二极管,其中的每个所述单光子雪崩二极管均能够接收相应的信息,在此基础上,所述多个单光子雪崩二极管接收的信息经累积后可形成3D图像。
在本申请上述的实施例中,所述基板1例如为PCB板,可以起到电路信号的传输和基板载体作用。
其中,所述发光芯片2的工作状态例如包括发光的强弱等,可以由所述ASIC芯片内的信号处理电路进行控制,以保证TOF传感器的稳定工作。
所述发光芯片2例如为VCSEL芯片(又称垂直腔面发射激光器),VCSEL芯片可以发射出20°~27°的激光。
在本申请上述的实施例中,参见图1,在所述基板1的一侧覆盖有封装结构5,所述封装结构5内两个空腔也即上述的第一腔体和第二腔体分别被第一透光体502和第二透光体503填充。所述第一透光体502和所述第二透光体503在所述封装结构5中能够起到保证透光性和形成通光腔体的作用。与此同时,所述第一透光体502和所述第二透光体503还能密封空腔结构,可以避免在TOF传感器封装中基板1上的元器件被异物污染。
在本申请上述的实施中,可以根据不同TOF传感器的厚度需求合理调整所述第一透光体502和所述第二透光体503的厚度。
当然,也可以选用不同的形状的透光体,本申请中对此不做限制。
在本申请上述的实施例中,所述封装结构5内形成有所述隔断501,在阻隔环境光的同时,实现了所述发光芯片2与所述像素阵列区域301之间的光路隔断,也即实现了发射端和接收端光路的隔断。
根据本申请实施例提供的TOF传感器,参见图1,所述发光芯片2可以发射出一定角度的激光信号,所述激光信号透过所述第二透光体503,所述散光元件(Diffuser)7可接收所述发光芯片2发射的激光信号,例如可以将圆形激光信号转化为矩形激光信号,其发散角度可调,形成不同的激光面阵信号。所述滤光元件6可接收从目标反射回来的激光面阵信号,需要说明的是,所述滤光元件6仅能透过所需波段的激光,而不允许其它波段的激光通过,所述滤光元件6在此的作用为可以有效降低所述ASIC芯片3接收到的激光信号串扰。所述超透镜4能够起到聚光作用,其靠近所述滤光元件6的上表面用于接收激光信号,且该区域设计为大于所述ASIC芯片3上的所述像素阵列区域301,这样,激光经过所述超透镜4后将集中至所述像素阵列区域301,可以使得更多的激光面阵信号被接收,这一设计利于增加测距的精度。
参见图1,根据本申请上述实施例提供的TOF传感器,将所述发光芯片2和所述ASIC芯片等贴装在所述基板1后进行引线键合(Wire bonding),之后利用塑封设备进行molding成型。在molding成型的过程中,所述封装结构5的第一腔体内填充有第一透光体502,所述第二腔体内填充有第二透光体503,在形成空腔内带有透光体的封装结构5之后,直接将封装结构5固定在基板1的一侧,从而实现对TOF传感器的封装。
对于本申请实施例提供的TOF传感器,设置在所述ASIC芯片3上方的是所述超透镜4(metalens)。具体地,所述超透镜4可以设置有一圆环形支撑结构,所述超透镜4的下方设置有空腔,通过调整该空腔的高度尺寸可以对所述超透镜4进行焦距调节,所述超透镜4例如可以通过密封胶进行固定,以实现密封环境。
本申请实施例提供的TOF传感器,在对基板1上的元器件进行封装时,设计将封装结构5内的空腔内填充透明体,保证透光的同时可以为滤光元件6及散光元件7提供稳定的结构支撑,这种封装技术制程工艺简单,降低了TOF传感器变形失效的风险,提高了TOF传感器的稳定性;而且,在进行封装时,基于空腔内填充有透光体,这就形成了一种密封式封装,可以有效避免异物污染,提高产品的良品率。
在本申请的一些示例中,所述像素阵列区域301包括多个单光子雪崩二极管,每个所述单光子雪崩二极管能够接收相应的信息,所述多个单光子雪崩二极管接收的信息经累积后可形成3D图像。
也就是说,本申请实施例提供的TOF传感器与常规的TOF传感器不同,其设计为一种3D-TOF传感器。
反射的激光脉冲信号可以经所述超透镜4直接达到ASIC芯片3的感光区。ASIC芯片3包括像素阵列区域301和信号处理电路,像素阵列区域301用于接收反射的脉冲波信号,接收到的信号经过处理后输出。
在本申请的一些示例中,参见图1,所述封装结构5通过注塑的方式成型并固定设置在所述基板1的一侧。
所述封装结构5覆盖在所述基板1上设置有功能元器件的一侧,可以对所述基板1上的功能元器件进行封装,以完成TOF传感器的封装制作。
在本申请的一些示例中,参见图,所述ASIC芯片3上设置有发光检测器件302,且所述发光检测器件302与所述发光芯片2共同位于所述第二腔体之内;所述发光检测器件302能够接收部分从所述第二透光体503反射的激光,用以对所述发光芯片2的工作状态进行检测。
例如,所述发光芯片2为VCSEL芯片(又称垂直腔面发射激光器)。
所述发光芯片2的工作状态可以由ASIC芯片3内的信号处理电路进行控制。当VCSEL芯片(发光芯片2)被触发之后,其可以发射出一定角度的激光信号,由于所述VCSEL芯片和所述发光检测器件(REF SPAD)302二者处于同一腔体也即第二腔体之内,所述发光检测器件302就能够接收部分从透光的所述第二透光体503反射的激光,从而实现了对VCSEL芯片工作状态的检测,而检测信号可以直接反馈至所述ASIC芯片3内的信号处理电路,形成闭环系统。
在本申请的一些示例中,所述发光芯片2为VCSEL芯片,所述VCSEL芯片发射的激光能够透过所述第二透光体503并射入所述散光元件7。
其中,所述第二透光体503能够起到保证透光性和形成通光腔体的作用。由于所述第二透光体503的设置还利于提高封装结构5的结构稳定性,其与所述第一透光体502配合,使得形成的封装结构5在受热后不易产生应力变形,可以提高产品寿命,能有效避免产品发生失效的风险。
需要注意的是,所述第一透光体502和所述第二透光体503均是在所述封装结构5注塑成型后嵌入至相应的腔体之内,然后通过例如密封胶粘接固定,可参见图2中示出的第一密封胶10和第二密封胶11。在对TOF传感器进行封装的时候简单,不会增加工艺难度。
因在所述第一腔体内增加了所述第一透光体502,且在所述第二腔体内增加了所述第二透光体503,这就形成了两条通光路径,而且该两条通光路径具有一定的强度和硬度,可以起到支撑上方光学元件的作用。所述第一透光体502和所述第二透光体503可以完全密封住所述第一腔体和所述第二腔体,可以提高整个封装结构5的强度,使得封装结构5不易变形。
在本申请的一些示例中,请继续参见图1,在所述TOF传感器的厚度方向上,所述VCSEL芯片与所述散光元件7为相对设置,且所述超透镜4与所述滤光元件6为相对设置。
在上述示例的基础上,能保证光路的传播正常,可以提高检测精度。
在本申请的一些示例中,所述超透镜4的尺寸大于所述像素阵列区域301的尺寸,所述超透镜4在所述ASIC芯片3上的投影能完全覆盖所述像素阵列区域301。
在本申请的实施例中,结合上述示例,其中的超透镜(Metalens)4可以起到聚光作用,参见图1,所述超透镜4朝向所述滤光元件6的表面为上表面,上表面用于直接接收激光信号,所述超透镜4的尺寸设计的大一些,使其上表面尺寸大于所述ASIC芯片3表面的像素阵列区域301,如此,激光在经过所述超透镜4后将集中到所述像素阵列区域301,能够使得更多的激光面阵信号被接收,进而可以提高TOF传感器的测距准确性。
在本申请的一些示例中,所述第一透光体502及所述第二透光体503的材质为玻璃材料;参见图1及图2,所述第一透光体502通过所述第一密封胶10粘接固定在所述第一腔体之内且可以填充满所述第一腔体,并可用于支撑所述滤光元件6;所述第二透光体503通过所述第二密封胶11粘接固定在所述第二腔体之内且可以填充满所述第二腔体,并可用于支撑所述散光元件7。
所述第一透光体502和所述第二透光体503均为玻璃材料,具有透光性好,且价格低廉的特点。
在本申请的实施例中,例如可以利用粘贴设备在所述基板1上粘贴ASIC芯片3和VCSEL芯片(也即发光芯片2),之后在所述ASIC芯片3的上方粘贴固定所述超透镜4,将所述第一透光体502放置于所述第一腔体之内并通过第一密封胶10进行粘接固定,以密封所述第一腔体,这样使所述第一腔体不再为空腔结构,而是填充有所述第一透光体502,同样,将所述第二透光体503放置在所述第二腔体之内通过第二密封胶11进行粘接固定,以密封住所述第二腔体,这样所述第二腔体也不在是空腔结构,而是被所述第二透光体503填满。之后可以将所述滤光元件6和所述散光元件7贴装在设定位置即可。这样既可保证所述封装结构5的稳定性和强度,也可以更好的支撑所述滤光元件6和所述散光元件7。
在本申请的实施例中,透光性好的玻璃材料形成的第一透光体502和第二透光体503起到保证透光性和形成通光腔体的作用的同时,能进一步支撑和固定镜片的位置,如上述的滤光元件6及散光元件(Diffuser)7。
在本申请的一些示例中,所述封装结构5的外壳和隔断501均为不透光材质。
例如,所述封装结构5可以采用低流动性的黑胶,在阻隔环境光的同时,实现了所述发光芯片2(发射端)与所述像素阵列区域301(接收端)的光路的隔断。
可选的是,所述散光元件7为散光片,所述散光元件7的表面具有微纳结构;所述滤光元件6包括红外滤光片。
其中,所述散光片(Diffuser)可接收所述发光芯片2(例如VCSEL芯片)发射的激光信号,所述散光片表面含有微纳结构,能将圆形激光信号转化为矩形激光信号,且通过调整发散角度可形成不同的激光面阵。
其中,所述滤光元件6为红外滤光片,可用于降低ASIC芯片3接收到的光信号串扰问题。当然,所述滤光元件6还可以为其他的滤光片。
在本申请的一些示例中,参见图2,所述ASIC芯片3的周侧设置有多个第一电容器件8;且/或,所述发光芯片2的周侧设置有多个第二电容器件9。
参见图2,图2中示出的C1~C6为所述ASIC芯片3的外围滤波电容,也即上述示例中的多个第一电容器件8。图2中示出的C7~C10为所述发光芯片2的外围滤波电容,也即上述示例中的多个第二电容器件9。
实际上,所述ASIC芯片3周侧的第一电容器件8和所述发光芯片2周侧的第二电容器件9各自的设置位置和数量可以根据需要进行调整,本申请中对此不做限制。
本申请实施例提供的TOF传感器的封装方法包括:
步骤1、利用SMT(表面贴装技术)设备通过锡膏在未划切的基板1上焊接电容器件(包括第一电容器件8和第二电容器件9);
步骤2、利用芯片粘接(Die bonding)设备通过粘接剂(例如胶水)在上述步骤1中的基板1上粘贴固定ASIC芯片3和发光芯片2;
其中,所述发光芯片2为VCSEL芯片;
步骤3、利用引线键合(Wire bonding)设备将所述ASIC芯片3、所述VCSEL芯片与所述基板1的Pad进行引线键合;
步骤4、经步骤3之后,利用塑封设备对所述基板1进行molding工艺,以在所述基板1的一侧上形成封装结构5,所述封装结构5内设置有通过隔断501间隔开的第一腔体和第二腔体,在所述第一腔体内置入第一透光体502,并通过第一密封胶10将所述第一透光体502粘接固定在所述第一腔体之内,在所述第二腔体内置入第二透光体503,并通过第二密封胶11将所述第二透光体503粘接固定在所述第二腔体之内;
所述封装结构5的顶部分别开设有与所述第一腔体连通的第一通孔,以及与所述第二腔体连通的第二通孔;
步骤5、在所述第一通孔内设置滤光元件6,在所述第二通孔内设置散光元件7,其中,所述滤光元件6和所述散光元件7均通过粘接的方式固定;
步骤6、进行单体划切,完成封装。
本申请实施例提出了一种全新3D-TOF面阵传感器封装结构,大大降低了制程工艺装配难度,成本低,尺寸精度高,能够有效规避异物污染,减小了产品变形的风险,提高了产品稳定性。
本申请实施例还提供了一种终端设备。所述终端设备包括如上任一项所述的TOF传感器。
本申请实施例的终端设备的具体实施方式可以参照上述的TOF传感器的实施例,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本申请的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。
Claims (12)
1.一种TOF传感器,其特征在于,包括基板(1)以及设于所述基板(1)上的发光芯片(2)和ASIC芯片(3),且所述ASIC芯片(3)包括像素阵列区域(301);
所述像素阵列区域(301)上叠设有超透镜(4);
所述基板(1)上设置有封装结构(5),所述封装结构(5)包括外壳和设于所述外壳内的隔断(501),所述隔断(501)将所述封装结构(5)的内腔分隔成第一腔体及第二腔体,所述超透镜(4)位于所述第一腔体内,所述发光芯片(2)位于所述第二腔体内,所述第一腔体内设置有第一透光体(502),且所述第一透光体(502)用以密封所述第一腔体,所述第二腔体内设置有第二透光体(503),且所述第二透光体(503)用以密封所述第二腔体;
所述封装结构(5)的顶部开设有第一通孔和第二通孔,所述第一通孔与所述第一腔体连通,所述第一通孔内设有滤光元件(6),所述第二通孔与所述第二腔体连通,所述第二通孔内设有散光元件(7)。
2.根据权利要求1所述的TOF传感器,其特征在于,所述像素阵列区域(301)包括多个单光子雪崩二极管,且每个所述单光子雪崩二极管能够接收相应的信息,所述多个单光子雪崩二极管接收的信息经累积后可形成3D图像。
3.根据权利要求1所述的TOF传感器,其特征在于,所述封装结构(5)通过注塑的方式成型并固定设置在所述基板(1)的一侧。
4.根据权利要求1所述的TOF传感器,其特征在于,所述ASIC芯片(3)上设置有发光检测器件(302),所述发光检测器件(302)与所述发光芯片(2)共同位于所述第二腔体之内;
所述发光检测器件(302)能够接收部分从所述第二透光体(503)反射的激光,用以对所述发光芯片(2)的工作状态进行检测。
5.根据权利要求1所述的TOF传感器,其特征在于,所述发光芯片(2)为VCSEL芯片,所述VCSEL芯片发射的激光能够透过所述第二透光体(503)并射入所述散光元件(7)。
6.根据权利要求5所述的TOF传感器,其特征在于,在所述TOF传感器的厚度方向上,所述VCSEL芯片与所述散光元件(7)为相对设置,且所述超透镜(4)与所述滤光元件(6)为相对设置。
7.根据权利要求1所述的TOF传感器,其特征在于,所述超透镜(4)的尺寸大于所述像素阵列区域(301)的尺寸,所述超透镜(4)在所述ASIC芯片(3)上的投影能完全覆盖所述像素阵列区域(301)。
8.根据权利要求1所述的TOF传感器,其特征在于,所述第一透光体(502)及所述第二透光体(503)的材质为玻璃材料;
所述第一透光体(502)通过第一密封胶(10)粘接固定在所述第一腔体之内且填充满所述第一腔体,并可用于支撑所述滤光元件(6);
所述第二透光体(503)通过第二密封胶(11)粘接固定在所述第二腔体之内且填充满所述第二腔体,并可用于支撑所述散光元件(7)。
9.根据权利要求1所述的TOF传感器,其特征在于,所述封装结构(5)的外壳和隔断(501)均为不透光材质。
10.根据权利要求1所述的TOF传感器,其特征在于,所述散光元件(7)为散光片,所述散光元件(7)的表面具有微纳结构;
所述滤光元件(6)包括红外滤光片。
11.根据权利要求1所述的TOF传感器,其特征在于,所述ASIC芯
片(3)的周侧设置有多个第一电容器件(8);且/或,
所述发光芯片(2)的周侧设置有多个第二电容器件(9)。
12.一种终端设备,其特征在于,所述终端设备包括:
如权利要求1-11中任一项所述的TOF传感器。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025002371A1 (zh) * | 2023-06-28 | 2025-01-02 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 半导体封装结构 |
| CN120233375A (zh) * | 2025-06-03 | 2025-07-01 | 宁波泰睿思微电子有限公司 | 薄膜透光珠黑色光传感器ToF封装结构 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140076862A (ko) * | 2012-12-13 | 2014-06-23 | (주)신오전자 | 광학 근조도 센서 및 그 제조방법 |
| CN215599370U (zh) * | 2021-05-21 | 2022-01-21 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 飞行时间摄像模组和电子设备 |
| CN114063108A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-02-18 | 苏州晶方半导体科技股份有限公司 | Tof芯片封装结构及封装方法 |
| CN216900930U (zh) * | 2022-01-21 | 2022-07-05 | 深圳迈塔兰斯科技有限公司 | 紧凑型ToF模组 |
| CN114942451A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-08-26 | 深圳阜时科技有限公司 | 光感应芯片的制造方法 |
| CN115372938A (zh) * | 2022-09-22 | 2022-11-22 | 南京芯视界微电子科技有限公司 | 一种可调ToF测距传感器的封装结构 |
| CN218386185U (zh) * | 2022-10-19 | 2023-01-24 | 南京芯视界微电子科技有限公司 | 一种dToF传感器封装结构 |
| CN115642152A (zh) * | 2022-10-26 | 2023-01-24 | 荣成歌尔微电子有限公司 | 光学传感器、封装产品及光学传感器的封装方法 |
-
2023
- 2023-03-01 CN CN202310189255.6A patent/CN116299329A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140076862A (ko) * | 2012-12-13 | 2014-06-23 | (주)신오전자 | 광학 근조도 센서 및 그 제조방법 |
| CN215599370U (zh) * | 2021-05-21 | 2022-01-21 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 飞行时间摄像模组和电子设备 |
| CN114063108A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-02-18 | 苏州晶方半导体科技股份有限公司 | Tof芯片封装结构及封装方法 |
| CN216900930U (zh) * | 2022-01-21 | 2022-07-05 | 深圳迈塔兰斯科技有限公司 | 紧凑型ToF模组 |
| CN114942451A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-08-26 | 深圳阜时科技有限公司 | 光感应芯片的制造方法 |
| CN115372938A (zh) * | 2022-09-22 | 2022-11-22 | 南京芯视界微电子科技有限公司 | 一种可调ToF测距传感器的封装结构 |
| CN218386185U (zh) * | 2022-10-19 | 2023-01-24 | 南京芯视界微电子科技有限公司 | 一种dToF传感器封装结构 |
| CN115642152A (zh) * | 2022-10-26 | 2023-01-24 | 荣成歌尔微电子有限公司 | 光学传感器、封装产品及光学传感器的封装方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025002371A1 (zh) * | 2023-06-28 | 2025-01-02 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 半导体封装结构 |
| CN120233375A (zh) * | 2025-06-03 | 2025-07-01 | 宁波泰睿思微电子有限公司 | 薄膜透光珠黑色光传感器ToF封装结构 |
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