全文摘要
公开了光学器件封装。光学器件封装包括基板，以光波长通过光。光学器件封装还包括安装至基板的光学器件配件。光学器件配件包括光学器件管芯。光学器件管芯具有安装到基板并面向所述基板的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面。光学器件封装还包括模制化合物，至少部分地设置在所述集成器件管芯的第二表面上。
主设计要求
1.一种光学器件封装，其特征在于，所述光学器件封装包括：基板，通过光学波长的光；安装至所述基板的光学器件配件，所述光学器件配件包括集成器件管芯，所述集成器件管芯具有安装到基板并面向所述基板的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；和模制化合物，至少部分地设置在所述集成器件管芯的第二表面上。
设计方案
1.一种光学器件封装，其特征在于，所述光学器件封装包括：
基板，通过光学波长的光；
安装至所述基板的光学器件配件，所述光学器件配件包括集成器件管芯，所述集成器件管芯具有安装到基板并面向所述基板的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；和
模制化合物，至少部分地设置在所述集成器件管芯的第二表面上。
2.根据权利要求1所述的光学器件封装，其中所述基板包括玻璃。
3.根据权利要求1所述的光学器件封装，其中所述集成器件管芯包括传感器管芯。
4.根据权利要求3所述的光学器件封装，其中所述传感器管芯包括面向所述基板的有源表面。
5.根据权利要求1所述的光学器件封装，其中所述第二表面具有一个或多个电触点，所述一个或多个电触点被配置为通过所述模制化合物将所述集成器件管芯电连接到外部装置。
6.根据权利要求5所述的光学器件封装，还包括从一个或多个电触点延伸穿过所述模制化合物的一个或多个模制通孔TMV，该TMV被配置为接收电互连，所述电互连将所述光学器件配件电连接到所述外部装置。
7.根据权利要求1所述的光学器件封装，其中所述基板包括滤波器、漫射器、偏振器和波导或光束转向元件中的一个或多个。
8.根据权利要求1所述的光学器件封装，其中所述基板包括用于安装所述集成器件管芯的第一部分和用于安装所述光学器件配件的第二集成器件管芯的第二部分。
9.根据权利要求8所述的光学器件封装，其中所述基板的第一部分和第二部分由所述模制化合物间隔开。
10.根据权利要求1所述的光学器件封装，其中所述模制化合物设置在所述集成器件管芯的侧边缘周围。
11.一种光学器件封装，其特征在于，所述光学器件封装包括：
基板，通过光学波长的光；
具有安装至所述基板的第一表面的光学器件管芯，所述光学器件管芯被配置为传输或检测通过所述基板的光学波长的光；和
安装至所述基板的处理器管芯，所述处理器管芯电连接至所述光学器件管芯。
12.根据权利要求11所述的光学器件封装，其中所述光学器件管芯包括光学发射器管芯，该光学发射器管芯被配置为发射通过所述基板的光。
13.根据权利要求11所述的光学器件封装，其中所述光学器件管芯包括光学传感器管芯，该光学传感器管芯被配置为检测已经通过所述基板的光学波长的光。
14.根据权利要求11所述的光学器件封装，还包括第二光学器件管芯。
15.根据权利要求14所述的光学器件封装，其中所述光学器件管芯和所述第二光学器件管芯分别包括光学发射器管芯和光学传感器管芯，其中所述光学发射器管芯被配置为发射通过所述基板的光，并且所述光学传感器管芯被配置为检测已经通过所述基板的光学波长的光。
16.根据权利要求11所述的光学器件封装，其中所述处理器管芯从所述光学器件管芯接收信号或将信号传输到所述光学器件管芯。
17.一种光学器件封装，其特征在于，所述光学器件封装包括：
基板，通过光学波长的光，所述基板具有第一侧、与所述第一侧相对的第二侧、和在所述第一侧和所述第二侧之间延伸的侧壁；
光学器件管芯，具有安装到所述基板的第二侧并且面向所述基板的第二侧的第一表面，所述光学器件管芯被配置为传输或检测通过所述基板的光；和
框架，至少部分地围绕所述侧壁设置并且至少部分地设置在所述光学器件管芯的后侧上，所述框架至少对所述光学波长是不透明的。
18.根据权利要求17所述的光学器件封装，其中所述光学器件管芯包括传感器管芯。
19.根据权利要求17所述的光学器件封装，其中所述基板的第一侧与所述光学器件管芯的背侧之间的高度在0.5mm至1.2mm的范围内。
20.根据权利要求17所述的光学器件封装，其中所述框架包括模制化合物。
设计说明书
技术领域
该领域涉及传感器封装，更具体地，涉及具有透明基板的传感器封装。
背景技术
光学传感器广泛用于各种领域，例如消费电子、医疗保健和电信。例如，光学传感器可用于检测和测量例如心率。一些光学传感器可以是可穿戴的，例如，作为腕带、手表或臂带，其中光学传感器和检测器被定位成面向用户的身体以检测代表用户的生物特征的光学信号(例如心率等)。光学传感器系统可以包括各种组件，例如光学发射器、光学传感器管芯和专用集成电路(ASIC)。ASIC可以被配置为处理来自光学传感器管芯的输出信号。
光学器件管芯，例如光学传感器和光学发射器通常安装在封装基板(例如印刷电路板)上并由光学透明材料覆盖。许多传统的光学器件管芯相对较厚，这对于使用者来说可能是不合需要的和\/或可能降低光学灵敏度。因此，仍然需要改进的光学传感器。
实用新型内容
权利要求中描述的创新每个都具有若干特征，其中没有一个特征单独负责其期望的属性。在不限制权利要求的范围的情况下，现在将简要描述本公开的一些突出特征。
在一个方面中，公开光学器件封装。光学器件封装包括基板，以光波长通过光。光学器件封装还包括安装至所述基板的光学器件配件。光学器件配件包括集成器件管芯。所述集成器件管芯具有安装到基板并面向所述基板的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面。光学器件封装还包括模制化合物，至少部分地设置在所述集成器件管芯的第二表面上。
在一个实施例中，其中所述基板包括玻璃。
在一个实施例中，其中所述集成器件管芯包括传感器管芯。
在一个实施例中，其中所述传感器管芯包括面向所述基板的有源表面。
在一个实施例中，其中所述第二表面具有一个或多个电触点，其被配置为通过所述模制化合物将所述集成器件管芯电连接到外部装置。
在一个实施例中，所述光学器件封装还包括从一个或多个电触点延伸穿过所述模制化合物的一个或多个一个或多个模制通孔(TMV)，所述TMV被配置为接收电互连，所述电互连将所述光学器件配件电连接到所述外部装置。
在一个实施例中，其中所述基板包括滤波器、漫射器、偏振器和波导或光束转向元件中的一个或多个。
在一个实施例中，其中所述基板包括用于安装所述集成器件管芯的第一部分和用于安装所述光学器件配件的第二集成器件管芯的第二部分。
在一个实施例中，其中所述基板的第一部分和第二部分由所述模制化合物间隔开。
在一个实施例中，其中所述模制化合物设置在所述集成器件管芯的侧边缘周围。
在一个方面中，公开光学器件封装。光学器件封装包括基板，以光波长通过光。光学器件封装还可包括具有安装至所述基板的第一表面的光学器件管芯。光学器件管芯被配置为以光波长通过所述基板传输或检测光。光学器件封装还包括安装至所述基板的处理器管芯。处理器管芯电连接至所述光学器件管芯。
在一个实施例中，其中所述光学器件管芯包括光学发射器管芯，被配置为通过所述基板发射光。
在一个实施例中，其中所述光学器件管芯包括光学传感器管芯，被配置为检测已经以光波长通过所述基板的光。
在一个实施例中，所述光学器件封装还包括第二光学器件管芯。
在一个实施例中，其中所述光学器件管芯和所述第二光学器件管芯分别包括光学发射器管芯和光学传感器管芯，其中所述光学发射器管芯被配置为通过所述基板发光，并且所述光学传感器管芯被配置为检测已经以光波长通过所述基板的光。
在一个实施例中，其中所述处理器管芯从所述光学器件管芯接收信号或将信号传输到所述光学器件管芯。
在一个方面中，公开光学器件封装。光学器件封装包括基板，以光波长通过光。所述基板具有第一侧、与所述第一侧相对的第二侧、和在所述第一侧和所述第二侧之间延伸的侧壁。光学器件封装还包括光学器件管芯，具有安装到并且面向所述基板的第二侧的第一表面。所述光学器件管芯被配置为通过所述基板传输或检测光。光学器件封装还包括框架，至少部分地围绕所述侧壁设置并且至少部分地设置在所述光学器件管芯的后侧上。框架至少对所述光波长是不透明的。
在一个实施例中，其中所述光学器件管芯包括传感器管芯。
在一个实施例中，其中所述基板的第一侧与所述光学器件管芯的背侧之间的高度在0.5mm至1.2mm的范围内。
在一个实施例中，其中所述框架包括模制化合物。
在附图和以下描述中阐述了本说明书中描述的主题的一个或多个实施方式的细节。根据说明书、附图和权利要求，其他特征、方面和优点将变得显而易见。请注意，下图中的相对尺寸可能未按比例绘制。
附图说明
现在将参考以下附图来描述本实用新型的具体实施方式，这些附图是作为示例而非限制提供的。
图1是传感器封装的示意性等距视图，该传感器封装具有嵌入框架架中的第一模具(未示出)，其前侧面向上。
图2是图1的传感器封装的示意性等距视图，其背面朝上。
图3是图1和图2的传感器封装的横截面侧视图。
图4是图1-图3的封装的示意性俯视平面图，其中框架被隐藏以示出嵌入框架中的部件。
图5是传感器封装的示意性等距视图，其具有传感器管芯、发射器管芯和嵌入框架架中前侧面向上的集成器件管芯(未示出)。
图6是图5的传感器封装的示意性等距视图，其背面朝上。
图7是实施例中的封装的示意性等距视图，其中框架被隐藏以示出嵌入框架中的部件。
图8是实施例中的封装的示意性等距视图，其中框架被隐藏以示出嵌入框架中的部件。
图9是图8的传感器封装的示意性横截面侧视图。
图10是图8和图9的封装的示意性俯视平面图，其中框架被隐藏以示出嵌入框架中的部件。
图11示出了根据各种实施例的附接到基板的传感器管芯的示意性剖视图。
图12示出了根据各种实施例的传感器管芯的示意性剖视图，该传感器管芯附接到基板并且具有与图11中的基板不同的形状。
图13是根据一些实施例的腕带装置的示意性后视平面图，该腕带装置可以包含本文公开的传感器封装。
图14是具有传感器封装的图13的腕带装置的示意性后视图。
图15是在带中具有传感器封装的腕带装置的示意性后视图。
图16是图13-图14的腕带装置的示意性前视平面图。
图17是图13-图14的腕带装置的示意性侧视图。
具体实施方式
某些实施例的以下详细描述呈现了特定实施例的各种描述。然而，所公开的实施例可以以权利要求所定义和涵盖的多种不同方式来体现。在本说明书中，参考附图，其中相同的附图标记表示相同或功能相似的元件。
本文公开的各种实施例涉及具有紧凑或低轮廓的光学传感器。例如，本文公开的各种光学传感器可以配置用于人类和动物生命体征监测(VSM)传感器系统(例如，心率监测系统、血压监测系统、血液质量监测系统、肌肉监测系统、骨密度测量系统等)。这里公开的实施例对于与可穿戴VSM传感器系统一起使用可能特别有益。可穿戴VSM传感器系统可包括与可穿戴物品相关联的传感器系统，例如腕带、臂带、手表、眼镜、耳环、衣服(例如，腰带、T型短裤、胸罩、袜子、泳衣等)。这里公开的实施例也可以有益于与不可穿戴传感器系统一起使用。非可穿戴传感器系统可包括与设备相关联的传感器系统，例如健身设备(例如，跑步机、自行车、健身自行车等)、手机和汽车。
可以通过检测心跳\/脉冲并在一段时间内计算脉冲来计算心率，以计算每分钟的脉冲数。在一些类型中，利用光学传感器的心率监测系统(称为光电容积脉搏波描记术(PPG))可以实施相同或相似的步骤。为了检测心脏脉冲，光从光学发射器(例如发光二极管(LED))朝向用户身体的一部分发射。发射的光从身体反射和\/或散射，并且反射和\/或散射光的强度由光学传感器管芯检测，光学传感器管芯可包括光电二极管阵列(PDA)。从光学发射器发射的光的一些波长可以穿透用户身体的皮肤，并且从用户身体内反射的光可以代表用户身体中的血流、心跳和\/或血压。通过检测光强度的变化(代表用户中的血流)，处理器管芯，例如专用集成电路(ASIC)，可以处理所收集的数据，例如，通过计算每分钟的脉冲数和\/或或放大数据以显示给用户。
光学传感器封装可以包括光学传感器管芯，光学发射器管芯，以及安装在基板(例如印刷电路板(PCB))上的处理器管芯(例如，ASIC)，并且可以用盖玻片覆盖组件。在这种封装中，从光学发射器管芯发出的光可以穿过玻璃盖到达目标物体(例如，血管、肌肉组织等)，并且来自物体的反射和\/或散射光可以通过玻璃盖到达光学传感器管芯。传统结构通常在玻璃盖(盖)和光学器件管芯之间具有空间，以减小光学器件管芯上的应力和\/或确保器件之间的一致光学行为。然而，该空间会对系统的光学性能产生负面影响，因为光学器件管芯比没有空间的布置更远离目标物体，这可能导致例如环境光导致的光学信号劣化。在一些实施例中，这至少部分是因为光学器件管芯与目标物体之间的距离与光强度相关。例如，强度和距离可以通过平方反比定律来关联。在心率监测系统中，检测来自血管的后向散射光，并且来自身体其他部分(例如，脂肪、皮肤、肌肉等)的反射光可能是不希望的。在一些实施例中，血管和光学管芯之间的间隔可以允许检测来自血管的后向散射光，并且来自身体其他部分的反射光可以错过光学传感器管芯。此外，该空间增加了光学传感器的尺寸垂直于面向用户身体的玻璃表面的厚度。此外，封装基板(例如PCB)和盖玻片的存在都有助于封装的总厚度。因此，可能希望提供一种光学传感器封装，其增加光学性能和\/或减小封装的厚度。
图1是传感器封装1的示意性等距视图，其具有设置在框架10中的第一模具(未示出)，其前侧12面向上。图2示出了图1的传感器封装1，其背面14与正面12相对，面向上。图3是图1和2的传感器封装1的示意性横截面侧视图。图4是封装1的顶视平面图，其中框架10被隐藏以示出设置在框架10中的部件。图1-4中所示的第一模具包括传感器管芯24形式的光学器件管芯。然而，应该理解，在一些实施例中，光学器件管芯可以包括光学发射器管芯。如下所述，在一些实施例中，传感器和发射器管芯可以设置在相同的封装中。在其他实施例中，传感器管芯可以与发射器管芯分开的封装提供。在所示实施例中，在操作期间，基板16的第一侧18在封装1的前侧12上可以接收从目标表面(例如来自用户的皮肤)反射和\/或散射的光。如本文所解释的，基板16对于由发射器管芯(未示出)发射的至少一些波长的光可以是透明的。从目标表面反射和\/或散射的光可以穿过透明基板16以照射在传感器管芯24的前传感器表面26上。如图3所示，前传感器表面26可面向并安装到透明基板16。在所示实施例中，前传感器表面26可包括传感器管芯24的有源表面。例如，一个或多个可以在前传感器表面26处或附近提供更多的光敏检测器元件(例如，光电二极管阵列或PDA)。检测到的光可以通过传感器管芯24中的电路转换成电信号，并且电信号可以通过传感器管芯24的后传感器表面27上的一个或多个电互连28传递到外部结构，如包装基板或主板。应当理解，传感器管芯24的有源表面可以位于前传感器表面26处或附近、在后传感器表面27处或附近、和\/或可以从后表面接近。
基板16可包括任何光学透明材料(例如，玻璃基板)，用于使波长范围内的光通过，例如在包括由相关发射器管芯发射的至少一些波长的范围内。该范围可以根据相关发射器管芯和\/或待监测目标物体发射的波长而变化。因此，在本文公开的实施例中，基板16对于由传感器管芯感测或检测和\/或由发射器管芯发射的波长的光通常是透明的。在一些实施方案中，基板可包含涂层。例如，涂层可以施加在基板16的一部分上，以阻挡可以由传感器管芯24检测和\/或可以穿过透明材料的某些波长范围。例如，当绿光(例如，具有492nm至577nm波长的光)是感兴趣的光时，涂层可以阻挡或衰减除了绿光之外的光，其可以被传感器管芯24检测和\/或可以通过透明材料。在一些实施例中，基板16可包括棱镜。在这样的实施例中，棱镜可以将入射光扩散成不同的颜色或波长。通过将传感器管芯24设置在基板16上的位置处，传感器管芯24可以检测波长范围。例如，当绿光(例如，具有492nm至577nm波长的光)是感兴趣的光时，传感器管芯24可以设置在基板16上仅绿光通过的位置处。在一些实施例中，多个传感器可以设置在基板16的不同位置上，以检测不同的波长范围。如图3所示，基板16具有第一侧18和第二侧20，第一侧18暴露在封装1的前侧12处。在诸如心率监测系统的系统中，在各种实施例中，在使用封装1时，基板16的第一侧18可以与使用者的皮肤物理接触。在一些实施例中，基板16可以具有多层光学透明材料，如下面关于图11和12所解释的。如本文所解释的，例如，基板16的一个或多个层可以包括滤光器、漫射器、分光器、偏振器、波导和\/或光束转向元件。基板16可以为其设计目的形成任何合适的形状。这里公开的实施例可以使透明基板16既作为用于安装传感器管芯24(和\/或发射器管芯)的基座，又作为为传感器管芯24提供光路的盖子或窗口。与具有单独的基板和单独的盖子的实施例相比，这些实施例可以有利地减少封装1的封装高度H。
在一些实施例中，框架10可以是光学不透明的，以阻挡不需要的光(包括环境光)到达传感器管芯24的前传感器表面26，例如，以防止干扰代表待测信号的光(例如，从目标表面反射和\/或透射的光)。例如，框架10可包括不透明的材料或阻挡波长在1nm至1mm范围内的电磁光谱或光。框架10可包括模制化合物(例如，环氧树脂)，其模制在基板16的后表面20的部分、后传感器表面27和传感器管芯24的侧表面25上、以及电互连28的侧面。框架10可具有任何合适的形状。例如，框架10的侧壁22可以成角度以适合各种类型的电子设备(例如，在可穿戴设备例如智能手表或健身监视器的腔内)。框架10可包括多层框架，其中两个或更多个不同的模制化合物或其他材料限定框架10。此外，可提供围绕框架10的盖子，用于提供额外的光阻挡，用于提供物理保护和\/或用于设计目的。在一些实施例中，框架10可包括用于将封装1附接到外部装置的磁性材料。在这样的实施例中，可以在磁性材料上施加绝缘体。在一些实施方案中，磁性材料可以作为模制化合物或作为嵌入模制化合物中的固体磁体来设置。
在一些实施例中，如图2和3所示，电互连28可以使用例如焊球连接到外部装置。在图2和4中，在封装1的后侧14上示出了四个电互连28。然而，可以设置任何合适数量的电互连28。在所示实施例中，一个或多个模制通孔(TMV)29可以从传感器管芯24的后表面27延伸到框架10的后侧14，使得互连28暴露在框架10的后侧14。电互连28可以从传感器管芯24的后表面27上的相应接合垫通过TMV 29延伸到框架10的后侧14。在一些实施例中，TMV 29可以在框架10设置在传感器管芯24上之后形成。在这样的实施例中，TMV 29可以在通过移除框架10的部分(例如，蚀刻、钻孔、激光钻孔、条带等)来布置框架10之后形成。在一些其他实施例中，在将框架10设置在传感器管芯24上之前，电互连28可以设置在后传感器表面27上，从而当框架10围绕互连28设置时(例如，框架10的模制化合物可以围绕互连28模制)，形成TMV 29。在TMV 29中具有电互连28以电连接传感器管芯24到外部装置可能是有益的。例如，在一些实施例中，电互连28可以为传感器管芯24和外部装置之间的电连接提供相对短的电通路，与其他连接方法相比，这可以减小封装1的封装高度H。在一些实施例中，相对短的电通路可以减少电寄生(例如，寄生电感、寄生电容、寄生电阻等)。此外，在TMV 29中具有电互连28以将传感器管芯24电连接到外部装置还可以改善封装1中的部件的热性能。在一些实施例中，电互连28可以包括水平迹线和垂直通孔。
参照图1，封装1具有封装长度L、封装宽度W和封装高度H。由图1所示的封装1的封装长度L和封装宽度W定义的面积可以是例如，在0.1mm2<\/sup>至2cm2<\/sup>的范围内、在1mm2<\/sup>至40mm2<\/sup>的范围内、在mm2<\/sup>至30mm2<\/sup>的范围内、或在15mm2<\/sup>至20mm2<\/sup>的范围内。在一些实施例中，该区域的大小可以取决于传感器管芯24要检测的反射光的强度。例如，当反射光具有相对高的强度时，封装1可以具有相对小的面积，并且当反射光具有相对低的强度时，封装1可以具有相对大的面积。图1中所示的封装1的封装高度H可以例如在0.3mm至1.2mm的范围内，或者在0.7mm至1mm的范围内。
图5-9以各种视图示出了传感器封装1的其他实施例。除非另有说明，否则图5-9的组件与图1-4中所示的相同编号的组件相同或大致相似。图5-9示出了具有传感器管芯24的传感器封装1、发射器管芯30和嵌入框架10中的集成器件管芯34。在图5中，传感器封装的前侧12面向上。在图6中，传感器封装1的后侧14面向上。图7是一个实施例中的封装1的顶部透视图，其中框架10被隐藏以示出嵌入框架10中的部件。图8是另一实施例中的封装1的顶部透视图，其中框架10被隐藏以显示嵌入框架10中的组件。图9是图8的传感器封装1的横截面侧视图。图10是图8和9的封装1的俯视平面图，其中框架10被隐藏以示出嵌入框架10中的部件。
图7所示的实施例具有基板16，用于承载传感器管芯24、发射器管芯30和集成器件管芯34(例如用于控制发射器管芯30和\/或处理来自传感器管芯24的信号的ASIC)。传感器管芯24、发射器管芯30和集成器件管芯34可各自具有接合垫以在它们之间提供电连通。传感器管芯24、发射器管芯30和集成器件管芯34可以通过导线36、38在键合焊盘处通过引线键合电连接。在替代实施例中，在基板16的表面上或嵌入基板16中可以存在迹线，以电连接传感器管芯24、发射器管芯30和集成器件管芯34。
集成器件管芯34可以向发射器管芯30发送信号和\/或从传感器管芯24接收感测数据以处理感测数据，包括例如通过模拟到预处理感测数据。经处理的数据可以通过电互连28传送到外部装置。例如，集成器件管芯34可以向发射器管芯30发送信号以使发射器管芯30发光并从传感器管芯24接收数据以放大数据信号、预处理或转换数据信号、和\/或计算每分钟的脉冲数。
图7中所示的传感器管芯24、发射器管芯30和集成器件管芯34沿着封装1的纵向轴线x设置，其中器件管芯34设置在传感器管芯24和发射器之间。这种布置对于最小化对封装1内的发射器管芯30的光的直接感测是有利的。然而，其他实施例可以具有这些部件的任何其他布置。例如，传感器管芯24可以设置在器件管芯34和发射器管芯30之间。另一个例子，传感器管芯24和发射器管芯30可以沿横向轴线y彼此相邻设置，横向于纵向轴线x，并且传感器管芯24和装置模具34可沿纵向轴线x彼此相邻地设置。
传感器管芯24、发射器管芯30和集成器件管芯34可以以任何合适的取向定向。图7中所示的传感器管芯24具有沿纵向轴线x的较长边缘。然而，传感器管芯24可以从这种取向取向90°，以使其沿着横轴y具有更长的边缘(参见例如图8)。然而，应该理解，传感器管芯24可以具有任何合适的形状。
图8-10示出了封装1的另一个实施例。在图8-10中，基板16包括彼此间隔开的第一和第二基板部分16a、16b，每个基板部分可包括透明(例如，玻璃)基板。传感器管芯24安装到第一基板部分16a，并且发射器管芯30和器件管芯34安装到第二基板部分16b。第一和第二基板部分16a、16b可以由框架10的一部分隔开(例如，模制化合物)。如上所述，框架10可以是光学不透明的。因此，第一和第二基板部分16a、16b之间的框架10可以帮助减少传感器管芯24和发射器管芯30之间的串扰。在这样的实施例中，从封装的前侧12看到的基板16可以具有由框架10间隔开的基板部分16a、16b，这与图5所示的基板16不同。
在所示实施例中，传感器封装1仅具有一个传感器管芯24。然而，传感器封装1可具有多于一个传感器管芯24。传感器管芯24在后表面27上具有四个键合焊盘，用于连接导线36。然而，传感器管芯34可具有任何合适数量的接合垫。
在图7、8和10中示出了两个发射器管芯30。然而，封装1可以具有适合的任何数量的发射器管芯30。在一些实施例中，基板16中的不同发射器管芯30可以发射相同或不同的波长范围。在一些实施例中，每个发射器管芯30可包括发光二极管(LED)。如图所示的每个发射器管芯30包括用于连接导线38的两个焊盘。然而，发射器管芯30可具有任何合适数量的接合焊盘。
类似于通过例如图3所示的传感器管芯24上通过TMV 29的电互连28，集成器件管芯34可以具有穿过TMV 29的电互连28，以将器件管芯34电连接到外部装置。
参见图5，封装1具有封装长度L、封装宽度W和封装高度H，如图1所示。由图5中所示的封装1的封装长度L和封装的封装宽度W定义的区域例如，可以在0.2mm2<\/sup>至4cm2<\/sup>的范围内，在2mm2<\/sup>至2cm2<\/sup>的范围内，在40mm2<\/sup>至80mm2<\/sup>的范围内，或者在50mm2<\/sup>至70mm2<\/sup>的范围内。图5中所示的封装1的封装高度H可以例如在0.5mm至1.2mm的范围内，或者在0.7mm至1mm的范围内。
包括传感器管芯24、发射器管芯30和集成器件管芯34的封装1的实施例与分别具有传感器封装、发射器封装和集成器件封装相反，可以减小利用三个部件的系统的整体尺寸，因为部件可以彼此紧密地布置和\/或通过导线36、38而不是外部连接来连接。
图11和12示出了在其他实施例中附接到基板16的传感器管芯24的横截面视图。应当理解，在一些实施例中，图11和12中所示的传感器管芯24可以替代地是发射器管芯30。如这里所示，基板16可以具有不同的形状以提供光学优势和\/或具有适合外部装置的物理特性。光学优点可包括例如过滤、漫射、分裂和\/或偏振入射光。在一些实施例中，例如，传感器管芯24的正下方(更靠近第一侧18)的第一层16a可包括滤光器，第一层16a下方的第二层16b可包括漫射器，第二层16b下方的第三层16c可包括波导，并且第三层16c下方的第四层16d可以包括偏振器膜。有利地，图11-12的基板16的形状和多层结构可以提供附加功能，例如透镜、滤光、漫射、分裂、衍射和\/或偏振所接收的光(在传感器管芯的情况下)和\/或透射光(在发射器芯片的情况下)。然而，在一些实施例中，可以选择基板16的形状用于其他设计目的。
图13-14示出了腕带装置40形式的外部装置的示例，其中传感器封装1可以与腕带装置40集成或耦合。图13和14是后视图，示出了没有封装1(图13)和封装1(图14)的腕带装置40的实施例的后侧54。图15是腕带装置40的另一实施例的后视图。图16是示出腕带装置40的前侧52的前视图。图17示出了腕带装置40的侧视图。腕带装置包括带44和主体56。通过将带44紧固在用户的手腕上，可以将腕带装置40佩戴在使用者身上。在一些实施例中，腕带装置40可用作心率监测系统。在这样的实施例中，装置40的主体56可包括例如用于接收用于测量心率的封装1的槽42(图13)、用户界面48(图16)和用户控制器50。
在图13-14的实施例中，封装1可以通过触点43在插槽42处物理和电连接到器件40。例如，互连28可以电连接到器件40的触点43，例如，通过焊接或其他导电连接。在一些实施例中，封装1可以在制造过程中通过焊接连接到主体56。然而，应该理解的是，封装1可以以任何合适的方式附接到主体56。在一些实施例中，封装1可以是可拆卸的。在这样的实施例中，互连28和\/或触点43可包括压缩配合连接器和\/或弹簧针。在图15的实施例中，封装1可以设置在器件40的带44中，并且封装1可以通过电互连60与器件40的主体电连接。互连60可以包括例如嵌入在带44中的迹线。在一些实施例中，封装1可以从带44中移除。
在一些实施例中，主体56包括用于向封装1供电的电池。在一些实施例中，带44可包括柔性电池。在一些实施例中，在前侧52上可以存在太阳能电池板以对电池充电。电池和封装1之间的电连接可以嵌入带44和\/或主体56中。
参考图16，在一些实施例中，用户界面48可包括显示器。显示器可以具有触摸传感器功能，其中用户可以触摸显示器以控制设备40。用户界面48可以显示用户的心率。在一些实施例中，可以从主体56和外部装置(例如智能电话、膝上型计算机或可以用作用户界面48的任何外部显示器)中去除用户界面。
参照图17，主体56可以在前侧52和后侧54之间的侧壁58上具有用户控制器50。在一些实施例中，用户控制器50可以包括可用于通过电缆和\/或电线将设备40连接到外部系统(例如，计算机、电源插座、耳塞等)的端口。在一些实施例中，设备40可以无需控制器50无线连接到外部系统，例如通过Wi-Fi或蓝牙。图17示出了具有圆形和矩形形状的两个用户控件50。然而，可以存在任何数量的用户控件50，其具有适合于所声称的用途的任何形状。在一些实施例中，当设备40与外部系统连接时，用户控制器50可用于对嵌入在设备40中的电池充电。然而，设备40可以包括与用户控制器50分开的指定充电端口。
在一些实施例中，腕带装置40还可包括用于测量与封装1无关的心率的电极垫，以获得比仅使用封装1作为心率监测系统更好的精确度。
尽管已经在某些实施方案和实施例的背景下公开了本实用新型，但本领域技术人员将理解，本实用新型超出了具体公开的实施方案，延伸到本实用新型的其他替代实施方案和\/或用途以及其明显的修改和等同物。另外，虽然已经详细示出和描述了本实用新型的若干变型，但是基于本公开，本领域技术人员将容易明白在本实用新型范围内的其他变型。还预期可以进行实施例的特定特征和方面的各种组合或子组合，并且仍然落入本实用新型的范围内。应当理解，所公开的实施例的各种特征和方面可以彼此组合或替代，以便形成所公开实用新型的变化模式。因此，意图是本文公开的本实用新型的范围不应受上述具体公开的实施方案的限制，而应仅通过公平阅读所附权利要求来确定。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920042162.X
申请日:2019-01-11
公开号:公开日:国家:BM
国家/省市:BM(百慕大)
授权编号:CN209804634U
授权时间:20191217
主分类号:H01L23/31
专利分类号:H01L23/31;H01L25/16
范畴分类:38F;
申请人:亚德诺半导体无限责任公司
第一申请人:亚德诺半导体无限责任公司
申请人地址:百慕大群岛(英)哈密尔顿
发明人:D·F·鲍罗格尼亚;C·L·惠恩;B·赫尔
第一发明人:D·F·鲍罗格尼亚
当前权利人:亚德诺半导体无限责任公司
代理人:张小稳
代理机构:11038
代理机构编号:中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计