(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-11-09
(54)【発明の名称】パッケージ構造及び電子機器
(51)【国際特許分類】
H01L 31/12 20060101AFI20231101BHJP
【ＦＩ】
H01L31/12 E
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023526448
(86)(22)【出願日】2021-10-26
(85)【翻訳文提出日】2023-04-28
(86)【国際出願番号】 CN2021126317
(87)【国際公開番号】W WO2022089401
(87)【国際公開日】2022-05-05
(31)【優先権主張番号】202011192715.3
(32)【優先日】2020-10-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】517372494
【氏名又は名称】維沃移動通信有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＶＩＶＯ ＭＯＢＩＬＥ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１， ｖｉｖｏ Ｒｏａｄ， Ｃｈａｎｇ’ａｎ， Ｄｏｎｇｇｕａｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５２３８６３， Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】100159329
【弁理士】
【氏名又は名称】三縄 隆
(72)【発明者】
【氏名】▲楊▼ 望来
(72)【発明者】
【氏名】▲楊▼ 彩▲紅▼
【テーマコード（参考）】
5F889
【Ｆターム（参考）】
5F889BB02
5F889BC11
5F889BC16
5F889BC25
5F889CA04
5F889CA20
5F889DA02
5F889DA05
5F889EA01
5F889EA06
(57)【要約】
本出願は、パッケージ構造及び電子機器を開示し、パッケージの技術分野に属している。当該パッケージ構造は、基板と、前記基板の同じ側に設けられている発光素子、感光素子、光透過パッケージ体、及びリフレクターと、を含み、前記光透過パッケージ体は、前記発光素子、前記感光素子、及び前記リフレクターを包み込み、前記発光素子は、前記リフレクターと前記感光素子との間に位置し、前記発光素子の前記感光素子とは反対側に光取出し面を有し、前記リフレクターは、前記発光素子に向ける反射面を有し、前記発光素子の発する光は、前記反射面で前記パッケージ構造の外に反射され、前記感光素子は、前記パッケージ構造の外から反射されてくる光を受光する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板（１００）と、前記基板（１００）の同じ側に設けられている発光素子（２００）、感光素子（３００）、光透過パッケージ体（４００）、及びリフレクター（６００）と、を含み、前記光透過パッケージ体（４００）は、前記発光素子（２００）、前記感光素子（３００）、及び前記リフレクター（６００）を包み込み、前記発光素子（２００）は、前記リフレクター（６００）と前記感光素子（３００）との間に位置し、前記発光素子（２００）の前記感光素子（３００）とは反対側に光取出し面（２１０）を有し、前記リフレクター（６００）は、前記発光素子（２００）に向ける反射面（６１０）を有し、前記発光素子（２００）の発する光は、前記反射面（６１０）で前記パッケージ構造の外に反射され、前記感光素子（３００）は、前記パッケージ構造の外から反射されてくる光を受光する、パッケージ構造。
【請求項2】
前記光取出し面（２１０）と前記基板（１００）とがゼロではない夾角をなす、請求項１に記載のパッケージ構造。
【請求項3】
前記パッケージ構造は、第１ローダー（５００）をさらに含み、前記発光素子（２００）は、前記第１ローダー（５００）の前記感光素子（３００）とは反対の面に設けられている、請求項１に記載のパッケージ構造。
【請求項4】
前記第１ローダー（５００）は、遮光構造である、請求項３に記載のパッケージ構造。
【請求項5】
前記第１ローダー（５００）には、凹溝が設けられ、前記発光素子（２００）は、少なくとも一部が前記凹溝内に位置する、請求項３に記載のパッケージ構造。
【請求項6】
前記発光素子（２００）は、前記第１ローダー（５００）により前記基板（１００）に電気的に接続され、或いは、前記発光素子（２００）は、第１リード線（７００）により前記基板（１００）に電気的に接続される、請求項３に記載のパッケージ構造。
【請求項7】
前記感光素子（３００）は、第１天面（３１０）を有し、前記光透過パッケージ体（４００）は、第２天面（４１０）を有し、前記第１天面（３１０）と前記第２天面（４１０）とが同一平面にある、請求項１に記載のパッケージ構造。
【請求項8】
前記パッケージ構造は、第２ローダー（８００）をさらに含み、前記第２ローダー（８００）が前記基板（１００）に設けられ、前記感光素子（３００）が前記第２ローダー（８００）の前記基板（１００）とは反対側に設けられている、請求項１に記載のパッケージ構造。
【請求項9】
前記感光素子（３００）は、前記第２ローダー（８００）により前記基板（１００）に電気的に接続され、或いは、前記感光素子（３００）は、第２リード線により前記基板（１００）に電気的に接続される、請求項８に記載のパッケージ構造。
【請求項10】
前記基板（１００）には、第１位置決め部（１１０）が設けられ、前記リフレクター（６００）は、前記第１位置決め部（１１０）に設けられている、請求項１に記載のパッケージ構造。
【請求項11】
回路基板と、前記回路基板に設けられているパッケージ構造と、を含み、前記パッケージ構造は、請求項１～１０のいずれか一項に記載のパッケージ構造である、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２０年１０月３０日に中国特許庁に提出され、出願番号が２０２０１１１９２７１５．３であり、発明の名称が「パッケージ構造及び電子機器」である中国特許出願の優先権を要求し、その全ての内容は、引用によりここに取り込まれる。
本出願は、２０２０年１０月３０日に中国特許庁に提出され、出願番号が２０２０１１１９２７１５．３であり、発明の名称が「パッケージ構造及び電子機器」である中国特許出願の優先権を要求し、その全ての内容は、引用によりここに取り込まれる。
【0002】
本出願は、パッケージの技術分野に属し、具体的には、パッケージ構造及び電子機器に関する。
【背景技術】
【0003】
技術の進歩につれて、電子機器は、知能化がさらに進み、電子機器に応用されるパッケージ構造がますます多くなっている。光学センサを例として、それを電子機器に応用することで、スクリーンの自動的な輝度調節、自動的な画面消灯等の諸機能を実現することができる。
【0004】
現在のパッケージ構造は、光学効果を向上させるために、パッケージの工程において遮光壁及び遮光マスクによって光のクロストークを防止する。しかしながら、遮光壁及び遮光マスクの占める空間が大きいため、このようなパッケージ構造のサイズが大きくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本出願の実施例は、現在のパッケージ構造のサイズが大きすぎるという課題を解決可能なパッケージ構造及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
第１側面において、本出願の実施例は、基板と、前記基板の同じ側に設けられている発光素子、感光素子、光透過パッケージ体、及びリフレクターと、を含み、前記光透過パッケージ体は、前記発光素子、前記感光素子、及び前記リフレクターを包み込み、
前記発光素子は、前記リフレクターと前記感光素子との間に位置し、前記発光素子の前記感光素子とは反対側に光取出し面を有し、前記リフレクターは、前記発光素子に向ける反射面を有し、前記発光素子の発する光は、前記反射面で前記パッケージ構造の外に反射され、前記感光素子は、前記パッケージ構造の外から反射されてくる光を受光する、パッケージ構造を提供している。
前記発光素子は、前記リフレクターと前記感光素子との間に位置し、前記発光素子の前記感光素子とは反対側に光取出し面を有し、前記リフレクターは、前記発光素子に向ける反射面を有し、前記発光素子の発する光は、前記反射面で前記パッケージ構造の外に反射され、前記感光素子は、前記パッケージ構造の外から反射されてくる光を受光する、パッケージ構造を提供している。
【0007】
第２側面において、本出願の実施例は、回路基板と、前記回路基板に設けられているパッケージ構造と、を含み、前記パッケージ構造は、上記のパッケージ構造である、電子機器を提供している。
【発明の効果】
【0008】
本出願の実施例において、発光素子の発する光は、感光素子とは反対側の光取出し面を経てリフレクターの発光素子に向ける側の反射面に到達し、光が反射面でパッケージ構造の外に反射され、外部の物体で反射された後、パッケージ構造の外から反射されてくる光が感光素子により受光されることにより、対応する処理が完成される。関連技術においてパッケージ構造が遮光壁及び遮光マスクの方式によって光のクロストークを防止するのに対して、このような方式は、発光素子の発する光が感光素子から遠ざかるように発光の方向を変更することにより、光のクロストークを防止することができるので、複雑で占める空間の大きい遮光構造を設ける必要がなく、パッケージ構造のサイズをより小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【0010】
ここで、図１における矢印線は、光路の方向を示す。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下において、本出願の実施例における図面を参照しながら、本出願の実施例における技術的解決手段を明確に、完全に説明し、当然ながら、説明される実施例は本出願の実施例の一部であり、全ての実施例ではない。本出願における実施例に基づき、当業者が創造的な労力を要することなく得られた他の全ての実施例は、いずれも本出願の保護範囲に属するものとする。
【0012】
本出願の明細書及び特許請求の範囲における「第１」、「第２」等の技術用語は、特定の順序又は前後の順番を記述するものではなく、類似した対象を区別するためのものである。このように使用される用語は、本出願の実施例をここで図示又は記述される順番以外の順番で実施できるように、場合によっては入れ替えられてもよいことを理解されるべきである。かつ、「第１」、「第２」等で区別される対象は、通常一種類であり、対象の数が限定されず、例えば、第１対象は、一つであってもよく、複数であってもよい。また、明細書及び請求項において、「及び／又は」は、接続される対象のうちの少なくとも一方を表し、符号「／」は、一般的に前後の関連する対象が「又は」という関係にあることを表す。
【0013】
以下、図面を参照しながら、本出願の実施例によって提供されるパッケージ構造及び電子機器を、具体的な実施例及びその応用場面により詳しく説明する。
【0014】
本出願の実施例は、基板１００と、前記基板１００の同じ側に設けられている発光素子２００、感光素子３００、光透過パッケージ体４００、及びリフレクター６００と、を含むパッケージ構造を開示する。
【0015】
基板１００は、発光素子２００、感光素子３００、光透過パッケージ体４００、及びリフレクター６００を実装する基礎となる。発光素子２００、感光素子３００、光透過パッケージ体４００、及びリフレクター６００は、いずれも基板１００の同じ側に設けられ、光透過パッケージ体４００は、発光素子２００、感光素子３００、及びリフレクター６００を包み込む。光透過パッケージ体４００は、パッケージ時の液態の物質から凝固した固態の物質であってもよく、固態・液態混合の、又は他の形態の物質であってもよい。他の形態の物質に比べて、固態の物質は、基本的に流動性を有さず、各デバイスの位置を相対的に固定させ、パッケージ構造の信頼性を向上させることができる。任意に、光透過パッケージ体４００は、エポキシ樹脂接着剤であってもよく、その光透過性が強く、光線が光透過パッケージ体４００を通過する時の損失を低減することができるとともに、より良いパッケージ効果を有している。
【0016】
発光素子２００は、光線を発することができ、これらの光線が光透過パッケージ体４００により出射することができ、出射した光線は、カバーパネル９４０を通過して物体９５０の表面に到達すると、物体９５０で反射され、反射された光線は、またカバーパネル９４０を通過して光透過パッケージ体４００に入り、感光素子３００に到達することができ、感光素子３００は、この部分の光線を受光し、対応する処理（例えば、光電変換）を行うことで、所望の情報を得ることができる。
【0017】
発光素子２００は、リフレクター６００と感光素子３００との間に位置し、発光素子２００の感光素子３００とは反対側に光取出し面２１０を有する。リフレクター６００は、発光素子２００に向ける反射面６１０を有し、発光素子２００の発する光は、反射面６１０でパッケージ構造の外に反射され、感光素子３００は、パッケージ構造の外から反射されてくる光を受光する。発光素子２００の光取出し面２１０から発する光線は、物体９５０上に照射される前にカバーパネル９４０を通過する必要があり、当該物体９５０がパッケージ構造の外に位置し、リフレクター６００の反射面６１０は、発光方向に対する要求をよりうまく満たし、より正確に物体９５０に照射するように、発光素子２００の発する光線の経路を変更することができる。
【0018】
本出願の実施例において、発光素子２００の発する光は、感光素子３００とは反対側の光取出し面２１０を経てリフレクター６００の発光素子２００に向ける側の反射面６１０に到達し、反射面６１０でパッケージ構造の外に反射される。外部の物体で光が反射されると、パッケージ構造の外から反射されてくる光が感光素子３００により受光されることにより、対応する処理が完成される。関連技術においてパッケージ構造が遮光壁及び遮光マスクの方式によって光のクロストークを防止するのに対して、このような方式は、発光素子２００の発する光が感光素子３００から遠ざかるように発光の方向を変更することにより、光のクロストークを防止することができるので、複雑で占める空間の大きい遮光構造を設ける必要がなく、パッケージ構造のサイズをより小さくすることができる。
【0019】
任意に、基板１００の発光素子２００とは反対側には、第１ランド９１０が設けられ、当該第１ランド９１０によりパッケージ構造を実装することができ、例えば、パッケージ構造は、当該第１ランド９１０により電子機器の回路基板に実装される。
【0020】
任意の実施例において、光取出し面２１０と基板１００とがゼロではない夾角をなす。即ち、光取出し面２１０は、発光素子２００の発する光線と感光素子３００との間の距離を適切に増加させて光のクロストークをより良く防止するために、基板１００に対して傾いていてもよい。任意に、光取出し面２１０の基板１００に対して傾く角度は、４５°～６０°であってもよく、当該角度の範囲により、発光素子２００の発する光線が感光素子３００からさらに遠ざかることができるとともに、発光素子２００の発する光線の伝搬経路が長くなりすぎないことを確保し、これにより、光損失を低減し、パッケージ構造の光学的性能を改善する。
【0021】
他の任意の実施例において、パッケージ構造は、第１ローダー５００をさらに含み、発光素子２００が第１ローダー５００の感光素子３００とは反対の面に設けられている。発光素子２００が基板１００に直接に実装される方案に比べて、第１ローダー５００は、発光素子２００を適切に高くすることができ、これにより、発光素子２００の発する光線がより短い経路で出射されるようになり、光損失を低減し、パッケージ構造の光学的性能を改善するとともに、パッケージ構造に光のクロストークが発生する問題ことをもさらに防止することができる。
【0022】
さらに、第１ローダー５００は、遮光構造であってもよい。第１ローダー５００は、光線の透過を防止することができる光不透過材料から作製される部材であってもよい。第１ローダー５００は、発光素子２００と感光素子３００との間に設けられ、発光素子２００の発する光線が、直接に感光素子３００に照射され、または、感光素子３００の受光した光線と交わることを阻止し、光のクロストークを回避することができる。同時に、第１ローダー５００だけで遮光のより高い需要を満たすことができ、当該第１ローダー５００の占める空間が比較的に小さいので、パッケージ構造全体のサイズがより小さくなる。
【0023】
さらに、第１ローダー５００には、凹溝が設けられ、発光素子２００は、少なくとも一部が凹溝内に位置する。このような構造を採用すると、発光素子２００が少なくとも一部が凹溝内に位置することにより、発光素子２００の余計に占める空間が低減され、光透過パッケージ体４００のパッケージに有利である。また、凹溝は、発光素子２００が第１ローダー５００に対してずれ難くなるように発光素子２００の位置の制限に寄与することでき、これにより、その位置の精度がより高くなる。第１ローダー５００が遮光構造である場合、発光素子２００は、少なくとも一部が第１ローダー５００に対して凹み、これにより、発光素子２００の光取出し面２１０と第１ローダー５００との間の距離がより近くなり、第１ローダー５００によって発光素子２００の発する光線をより多く遮ることができ、第１ローダー５００の遮光効果が向上する。
【0024】
一実施例において、発光素子２００は、第１ローダー５００により基板１００に電気的に接続され、即ち、第１ローダー５００内に電気的な接続構造が設けられることにより、発光素子２００が当該電気的な接続構造により基板１００と電気的に導通されてもよい。或いは、図２に示すように、発光素子２００は、第１リード線７００により基板１００に電気的に接続され、ここでの第１リード線７００は、第１ローダー５００の外に位置する。発光素子２００が第１ローダー５００により基板１００に電気的に接続されることにより、パッケージ構造内の部材の数を減少させ、パッケージ構造の構造をさらに簡単にすることができる。発光素子２００は、第１リード線７００により発光素子２００と基板１００とを電気的に接続し、発光素子２００と基板１００との間の電気的な導通方式を簡単化にすることができる。
【0025】
任意に、発光素子２００が前記１つ目の電気的な導通方式を採用した場合、第１ローダー５００は、第２ランド９２０により基板１００に接続されてもよく、当該第２ランド９２０は、第１ローダー５００と基板１００との機械的な接続を実現してもよく、両者の間の電気的な接続を実現してもよい。
【0026】
感光素子３００は、第１天面３１０を有し、当該第１天面３１０は感光素子３００の基板１００とは反対の面であり、光透過パッケージ体４００は、第２天面４１０を有し、当該第２天面４１０は光透過パッケージ体４００の基板１００とは反対の面である。第１天面３１０は、第２天面４１０よりも低くてもよく、第２天面４１０よりも高くてもよく、第２天面４１０と同一平面にあってもよい。第１天面３１０が第２天面４１０よりも低い場合、感光素子３００は、位置が比較的に低く、光線を受光する能力が比較的に悪い。第１天面３１０が第２天面４１０よりも高い場合、感光素子３００は、少なくとも一部が光透過パッケージ体４００の外に位置し、パッケージ効果が比較的に悪い。これらに対して、第１天面３１０と第２天面４１０とが同一平面にあることにより、感光素子３００が受光可能な光線の量を増加させ、感光素子３００が光線を受光する効率を向上させることができるだけでなく、パッケージ効果を改善し、パッケージ構造のサイズを最小化にすることができる。
【0027】
任意の実施例において、パッケージ構造は、第２ローダー８００をさらに含み、第２ローダー８００が基板１００に設けられ、感光素子３００が第２ローダー８００の基板１００とは反対側に設けられている。感光素子３００は、その位置がその光線受光効率に対して極めて重要な影響をもたらし、第２ローダー８００を追加すると、基板１００に対する感光素子３００の高さを適切に増加させることができ、これにより、感光素子３００と光線との距離がより近くなり、より多くの光線が受光される。同時に、第２ローダー８００により感光素子３００を高くすると、パッケージデバイス、パッケージ構造の他の部材は、光線が感光素子３００に照射されることを阻止しにくくなるので、この実施例は、感光素子３００の光線受光効率をさらに向上させることができる。
【0028】
一実施例において、感光素子３００は、第２ローダー８００により基板１００に電気的に接続され、即ち、第２ローダー８００内に電気的な接続構造が設けられることにより、感光素子３００が当該電気的な接続構造により基板１００と電気的に導通されてもよい。或いは、感光素子３００は、第２リード線により基板１００に電気的に接続され、ここでの第２リード線は、第１ローダー５００の外に位置する。感光素子３００が第２ローダー８００により基板１００に電気的に接続されることにより、パッケージ構造内の部材の数を減少させ、パッケージ構造の構造をさらに簡単にすることができる。感光素子３００は、第２リード線により基板１００に電気的に接続され、感光素子３００と基板１００との間の電気的な導通方式を簡単化にすることができる。
【0029】
任意に、感光素子３００が前記１つ目の電気的な導通方式を採用した場合、第２ローダー８００は、第３ランド９３０により基板１００に接続されてもよく、当該第３ランド９３０は、第２ローダー８００と基板１００との機械的な接続を実現してもよく、両者の間の電気的な接続を実現してもよい。
【0030】
任意に、基板１００には、第１位置決め部１１０が設けられ、リフレクター６００は、第１位置決め部１１０に設けられている。リフレクター６００が直接に基板１００に実装される方式に比べて、ここでの第１位置決め部１１０は、予備位置決めの作用を有し、リフレクター６００を実装する時、リフレクター６００を第１位置決め部１１０に直接に固定し、このように設けることで、リフレクター６００の実装を利便にし、リフレクター６００の実装効率を向上させるだけでなく、基板１００に対するリフレクター６００の位置をさらに精確にし、パッケージデバイスの質を向上させることもできる。
【0031】
さらに任意に、リフレクター６００は、第１接着部９６０により第１位置決め部１１０に固定されてもよい。このような接続方式は、リフレクター６００と第１位置決め部１１０の実装操作を簡単化にすることができるとともに、両者の実装後の信頼性を向上させることもできる。
【0032】
図２に示すように、他の実施例において、第１ローダー５００は、発光素子２００と感光素子３００との間に位置し、発光素子２００が光取出し面２１０を有し、光取出し面２１０が基板１００に平行する。この実施例において、第１ローダー５００、発光素子２００、及び感光素子３００は、相対的に独立したものであり、それぞれ基板１００に接続され、発光素子２００と第１ローダー５００とが直接に接触してもよく、間隔があってもよい。第１ローダー５００により、光線が確実に遮られるので、このような方案でのパッケージ構造の構造はさらに簡単である。
【0033】
第１ローダー５００が発光素子２００と感光素子３００との間に位置する場合、発光素子２００は、ランドにより基板１００に電気的に接続されてもよく、上述の第１リード線７００により基板１００に電気的に接続されてもよい。基板１００において、第２位置決め部１２０が設けられてもよく、第１ローダー５００は、第２接着部９７０により第２位置決め部１２０に固定されことにより、基板１００に接続されてもよい。発光素子２００が上述の第１リード線７００により基板１００に電気的に接続される場合、基板１００において、第３位置決め部１３０が設けられてもよく、発光素子２００は、第３接着部９８０により第３位置決め部１３０に固定されることにより、基板１００に接続される。
【0034】
前記実施例におけるパッケージ構造に基づき、本出願の実施例は、回路基板と、回路基板に設けられているパッケージ構造と、を含み、パッケージ構造は、前記いずれかの実施例のパッケージ構造である、電子機器をさらに開示する。本出願の実施例に開示されている電子機器は、スマートフォン、タブレットパソコン、電子書籍リーダー、ウェアラブル機器（例えば、スマートウォッチ）、電子ゲーム機等の機器であってもよく、本出願の実施例は、電子機器の具体的な種類を制限するものではない。
【0035】
以上、図面を参照しながら本出願の実施例を説明したが、本出願は上記の具体的な実施形態に限定されず、上記の具体的な実施形態は例示的なものに過ぎず、限定的なものではなく、本出願の示唆をもとに、当業者が本出願の趣旨及び特許請求の保護範囲から逸脱することなくなし得る多くの形態は、いずれも本出願の保護範囲に属するものとする。
【符号の説明】
【0036】
１００…基板、１１０…第１位置決め部、１２０…第２位置決め部、１３０…第３位置決め部、２００…発光素子、２１０…光取出し面、３００…感光素子、３１０…第１天面、４００…光透過パッケージ体、４１０…第２天面、５００…第１ローダー、６００…リフレクター、６１０…反射面、７００…第１リード線、８００…第２ローダー、９１０…第１ランド、９２０…第２ランド、９３０…第３ランド、９４０…カバーパネル、９５０…物体、９６０…第１接着部、９７０…第２接着部、９８０…第３接着部。
【図1】
【図2】
【手続補正書】
【提出日】2023-04-28
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２０年１０月３０日に中国特許庁に提出され、出願番号が２０２０１１１９２７１５．３であり、発明の名称が「パッケージ構造及び電子機器」である中国特許出願の優先権を要求し、その全ての内容は、引用によりここに取り込まれる。
本出願は、２０２０年１０月３０日に中国特許庁に提出され、出願番号が２０２０１１１９２７１５．３であり、発明の名称が「パッケージ構造及び電子機器」である中国特許出願の優先権を要求し、その全ての内容は、引用によりここに取り込まれる。
【0002】
本出願は、パッケージの技術分野に属し、具体的には、パッケージ構造及び電子機器に関する。
【背景技術】
【0003】
技術の進歩につれて、電子機器は、知能化がさらに進み、電子機器に応用されるパッケージ構造がますます多くなっている。光学センサを例として、それを電子機器に応用することで、スクリーンの自動的な輝度調節、自動的な画面消灯等の諸機能を実現することができる。
【0004】
現在のパッケージ構造は、光学効果を向上させるために、パッケージの工程において遮光壁及び遮光マスクによって光のクロストークを防止する。しかしながら、遮光壁及び遮光マスクの占める空間が大きいため、このようなパッケージ構造のサイズが大きくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本出願の実施例は、現在のパッケージ構造のサイズが大きすぎるという課題を解決可能なパッケージ構造及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
第１側面において、本出願の実施例は、基板と、前記基板の同じ側に設けられている発光素子、感光素子、光透過パッケージ体、及びリフレクターと、を含み、前記光透過パッケージ体は、前記発光素子、前記感光素子、及び前記リフレクターを包み込み、
前記発光素子は、前記リフレクターと前記感光素子との間に位置し、前記発光素子の前記感光素子とは反対側に光取出し面を有し、前記リフレクターは、前記発光素子に向ける反射面を有し、前記発光素子の発する光は、前記反射面で前記パッケージ構造の外に反射され、前記感光素子は、前記パッケージ構造の外から反射されてくる光を受光する、パッケージ構造を提供している。
前記発光素子は、前記リフレクターと前記感光素子との間に位置し、前記発光素子の前記感光素子とは反対側に光取出し面を有し、前記リフレクターは、前記発光素子に向ける反射面を有し、前記発光素子の発する光は、前記反射面で前記パッケージ構造の外に反射され、前記感光素子は、前記パッケージ構造の外から反射されてくる光を受光する、パッケージ構造を提供している。
【0007】
第２側面において、本出願の実施例は、回路基板と、前記回路基板に設けられているパッケージ構造と、を含み、前記パッケージ構造は、上記のパッケージ構造である、電子機器を提供している。
【発明の効果】
【0008】
本出願の実施例において、発光素子の発する光は、感光素子とは反対側の光取出し面を経てリフレクターの発光素子に向ける側の反射面に到達し、光が反射面でパッケージ構造の外に反射され、外部の物体で反射された後、パッケージ構造の外から反射されてくる光が感光素子により受光されることにより、対応する処理が完成される。関連技術においてパッケージ構造が遮光壁及び遮光マスクの方式によって光のクロストークを防止するのに対して、このような方式は、発光素子の発する光が感光素子から遠ざかるように発光の方向を変更することにより、光のクロストークを防止することができるので、複雑で占める空間の大きい遮光構造を設ける必要がなく、パッケージ構造のサイズをより小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下において、本出願の実施例における図面を参照しながら、本出願の実施例における技術的解決手段を明確に、完全に説明し、当然ながら、説明される実施例は本出願の実施例の一部であり、全ての実施例ではない。本出願における実施例に基づき、当業者が創造的な労力を要することなく得られた他の全ての実施例は、いずれも本出願の保護範囲に属するものとする。
【0011】
本出願の明細書及び特許請求の範囲における「第１」、「第２」等の技術用語は、特定の順序又は前後の順番を記述するものではなく、類似した対象を区別するためのものである。このように使用される用語は、本出願の実施例をここで図示又は記述される順番以外の順番で実施できるように、場合によっては入れ替えられてもよいことを理解されるべきである。かつ、「第１」、「第２」等で区別される対象は、通常一種類であり、対象の数が限定されず、例えば、第１対象は、一つであってもよく、複数であってもよい。また、明細書及び請求項において、「及び／又は」は、接続される対象のうちの少なくとも一方を表し、符号「／」は、一般的に前後の関連する対象が「又は」という関係にあることを表す。
【0012】
以下、図面を参照しながら、本出願の実施例によって提供されるパッケージ構造及び電子機器を、具体的な実施例及びその応用場面により詳しく説明する。
【0013】
本出願の実施例は、基板１００と、前記基板１００の同じ側に設けられている発光素子２００、感光素子３００、光透過パッケージ体４００、及びリフレクター６００と、を含むパッケージ構造を開示する。
【0014】
ここで、図１における矢印線は、光路の方向を示す。
【0015】
基板１００は、発光素子２００、感光素子３００、光透過パッケージ体４００、及びリフレクター６００を実装する基礎となる。発光素子２００、感光素子３００、光透過パッケージ体４００、及びリフレクター６００は、いずれも基板１００の同じ側に設けられ、光透過パッケージ体４００は、発光素子２００、感光素子３００、及びリフレクター６００を包み込む。光透過パッケージ体４００は、パッケージ時の液態の物質から凝固した固態の物質であってもよく、固態・液態混合の、又は他の形態の物質であってもよい。他の形態の物質に比べて、固態の物質は、基本的に流動性を有さず、各デバイスの位置を相対的に固定させ、パッケージ構造の信頼性を向上させることができる。任意に、光透過パッケージ体４００は、エポキシ樹脂接着剤であってもよく、その光透過性が強く、光線が光透過パッケージ体４００を通過する時の損失を低減することができるとともに、より良いパッケージ効果を有している。
【0016】
発光素子２００は、光線を発することができ、これらの光線が光透過パッケージ体４００により出射することができ、出射した光線は、カバーパネル９４０を通過して物体９５０の表面に到達すると、物体９５０で反射され、反射された光線は、またカバーパネル９４０を通過して光透過パッケージ体４００に入り、感光素子３００に到達することができ、感光素子３００は、この部分の光線を受光し、対応する処理（例えば、光電変換）を行うことで、所望の情報を得ることができる。
【0017】
発光素子２００は、リフレクター６００と感光素子３００との間に位置し、発光素子２００の感光素子３００とは反対側に光取出し面２１０を有する。リフレクター６００は、発光素子２００に向ける反射面６１０を有し、発光素子２００の発する光は、反射面６１０でパッケージ構造の外に反射され、感光素子３００は、パッケージ構造の外から反射されてくる光を受光する。発光素子２００の光取出し面２１０から発する光線は、物体９５０上に照射される前にカバーパネル９４０を通過する必要があり、当該物体９５０がパッケージ構造の外に位置し、リフレクター６００の反射面６１０は、発光方向に対する要求をよりうまく満たし、より正確に物体９５０に照射するように、発光素子２００の発する光線の経路を変更することができる。
【0018】
本出願の実施例において、発光素子２００の発する光は、感光素子３００とは反対側の光取出し面２１０を経てリフレクター６００の発光素子２００に向ける側の反射面６１０に到達し、反射面６１０でパッケージ構造の外に反射される。外部の物体で光が反射されると、パッケージ構造の外から反射されてくる光が感光素子３００により受光されることにより、対応する処理が完成される。関連技術においてパッケージ構造が遮光壁及び遮光マスクの方式によって光のクロストークを防止するのに対して、このような方式は、発光素子２００の発する光が感光素子３００から遠ざかるように発光の方向を変更することにより、光のクロストークを防止することができるので、複雑で占める空間の大きい遮光構造を設ける必要がなく、パッケージ構造のサイズをより小さくすることができる。
【0019】
任意に、基板１００の発光素子２００とは反対側には、第１ランド９１０が設けられ、当該第１ランド９１０によりパッケージ構造を実装することができ、例えば、パッケージ構造は、当該第１ランド９１０により電子機器の回路基板に実装される。
【0020】
任意の実施例において、光取出し面２１０と基板１００とがゼロではない夾角をなす。即ち、光取出し面２１０は、発光素子２００の発する光線と感光素子３００との間の距離を適切に増加させて光のクロストークをより良く防止するために、基板１００に対して傾いていてもよい。任意に、光取出し面２１０の基板１００に対して傾く角度は、４５°～６０°であってもよく、当該角度の範囲により、発光素子２００の発する光線が感光素子３００からさらに遠ざかることができるとともに、発光素子２００の発する光線の伝搬経路が長くなりすぎないことを確保し、これにより、光損失を低減し、パッケージ構造の光学的性能を改善する。
【0021】
他の任意の実施例において、パッケージ構造は、第１ローダー５００をさらに含み、発光素子２００が第１ローダー５００の感光素子３００とは反対の面に設けられている。発光素子２００が基板１００に直接に実装される方案に比べて、第１ローダー５００は、発光素子２００を適切に高くすることができ、これにより、発光素子２００の発する光線がより短い経路で出射されるようになり、光損失を低減し、パッケージ構造の光学的性能を改善するとともに、パッケージ構造に光のクロストークが発生する問題ことをもさらに防止することができる。
【0022】
さらに、第１ローダー５００は、遮光構造であってもよい。第１ローダー５００は、光線の透過を防止することができる光不透過材料から作製される部材であってもよい。第１ローダー５００は、発光素子２００と感光素子３００との間に設けられ、発光素子２００の発する光線が、直接に感光素子３００に照射され、または、感光素子３００の受光した光線と交わることを阻止し、光のクロストークを回避することができる。同時に、第１ローダー５００だけで遮光のより高い需要を満たすことができ、当該第１ローダー５００の占める空間が比較的に小さいので、パッケージ構造全体のサイズがより小さくなる。
【0023】
さらに、第１ローダー５００には、凹溝が設けられ、発光素子２００は、少なくとも一部が凹溝内に位置する。このような構造を採用すると、発光素子２００が少なくとも一部が凹溝内に位置することにより、発光素子２００の余計に占める空間が低減され、光透過パッケージ体４００のパッケージに有利である。また、凹溝は、発光素子２００が第１ローダー５００に対してずれ難くなるように発光素子２００の位置の制限に寄与することでき、これにより、その位置の精度がより高くなる。第１ローダー５００が遮光構造である場合、発光素子２００は、少なくとも一部が第１ローダー５００に対して凹み、これにより、発光素子２００の光取出し面２１０と第１ローダー５００との間の距離がより近くなり、第１ローダー５００によって発光素子２００の発する光線をより多く遮ることができ、第１ローダー５００の遮光効果が向上する。
【0024】
一実施例において、発光素子２００は、第１ローダー５００により基板１００に電気的に接続され、即ち、第１ローダー５００内に電気的な接続構造が設けられることにより、発光素子２００が当該電気的な接続構造により基板１００と電気的に導通されてもよい。或いは、図２に示すように、発光素子２００は、第１リード線７００により基板１００に電気的に接続され、ここでの第１リード線７００は、第１ローダー５００の外に位置する。発光素子２００が第１ローダー５００により基板１００に電気的に接続されることにより、パッケージ構造内の部材の数を減少させ、パッケージ構造の構造をさらに簡単にすることができる。発光素子２００は、第１リード線７００により発光素子２００と基板１００とを電気的に接続し、発光素子２００と基板１００との間の電気的な導通方式を簡単化にすることができる。
【0025】
任意に、発光素子２００が前記１つ目の電気的な導通方式を採用した場合、第１ローダー５００は、第２ランド９２０により基板１００に接続されてもよく、当該第２ランド９２０は、第１ローダー５００と基板１００との機械的な接続を実現してもよく、両者の間の電気的な接続を実現してもよい。
【0026】
感光素子３００は、第１天面３１０を有し、当該第１天面３１０は感光素子３００の基板１００とは反対の面であり、光透過パッケージ体４００は、第２天面４１０を有し、当該第２天面４１０は光透過パッケージ体４００の基板１００とは反対の面である。第１天面３１０は、第２天面４１０よりも低くてもよく、第２天面４１０よりも高くてもよく、第２天面４１０と同一平面にあってもよい。第１天面３１０が第２天面４１０よりも低い場合、感光素子３００は、位置が比較的に低く、光線を受光する能力が比較的に悪い。第１天面３１０が第２天面４１０よりも高い場合、感光素子３００は、少なくとも一部が光透過パッケージ体４００の外に位置し、パッケージ効果が比較的に悪い。これらに対して、第１天面３１０と第２天面４１０とが同一平面にあることにより、感光素子３００が受光可能な光線の量を増加させ、感光素子３００が光線を受光する効率を向上させることができるだけでなく、パッケージ効果を改善し、パッケージ構造のサイズを最小化にすることができる。
【0027】
任意の実施例において、パッケージ構造は、第２ローダー８００をさらに含み、第２ローダー８００が基板１００に設けられ、感光素子３００が第２ローダー８００の基板１００とは反対側に設けられている。感光素子３００は、その位置がその光線受光効率に対して極めて重要な影響をもたらし、第２ローダー８００を追加すると、基板１００に対する感光素子３００の高さを適切に増加させることができ、これにより、感光素子３００と光線との距離がより近くなり、より多くの光線が受光される。同時に、第２ローダー８００により感光素子３００を高くすると、パッケージデバイス、パッケージ構造の他の部材は、光線が感光素子３００に照射されることを阻止しにくくなるので、この実施例は、感光素子３００の光線受光効率をさらに向上させることができる。
【0028】
一実施例において、感光素子３００は、第２ローダー８００により基板１００に電気的に接続され、即ち、第２ローダー８００内に電気的な接続構造が設けられることにより、感光素子３００が当該電気的な接続構造により基板１００と電気的に導通されてもよい。或いは、感光素子３００は、第２リード線により基板１００に電気的に接続され、ここでの第２リード線は、第１ローダー５００の外に位置する。感光素子３００が第２ローダー８００により基板１００に電気的に接続されることにより、パッケージ構造内の部材の数を減少させ、パッケージ構造の構造をさらに簡単にすることができる。感光素子３００は、第２リード線により基板１００に電気的に接続され、感光素子３００と基板１００との間の電気的な導通方式を簡単化にすることができる。
【0029】
任意に、感光素子３００が前記１つ目の電気的な導通方式を採用した場合、第２ローダー８００は、第３ランド９３０により基板１００に接続されてもよく、当該第３ランド９３０は、第２ローダー８００と基板１００との機械的な接続を実現してもよく、両者の間の電気的な接続を実現してもよい。
【0030】
任意に、基板１００には、第１位置決め部１１０が設けられ、リフレクター６００は、第１位置決め部１１０に設けられている。リフレクター６００が直接に基板１００に実装される方式に比べて、ここでの第１位置決め部１１０は、予備位置決めの作用を有し、リフレクター６００を実装する時、リフレクター６００を第１位置決め部１１０に直接に固定し、このように設けることで、リフレクター６００の実装を利便にし、リフレクター６００の実装効率を向上させるだけでなく、基板１００に対するリフレクター６００の位置をさらに精確にし、パッケージデバイスの質を向上させることもできる。
【0031】
さらに任意に、リフレクター６００は、第１接着部９６０により第１位置決め部１１０に固定されてもよい。このような接続方式は、リフレクター６００と第１位置決め部１１０の実装操作を簡単化にすることができるとともに、両者の実装後の信頼性を向上させることもできる。
【0032】
図２に示すように、他の実施例において、第１ローダー５００は、発光素子２００と感光素子３００との間に位置し、発光素子２００が光取出し面２１０を有し、光取出し面２１０が基板１００に平行する。この実施例において、第１ローダー５００、発光素子２００、及び感光素子３００は、相対的に独立したものであり、それぞれ基板１００に接続され、発光素子２００と第１ローダー５００とが直接に接触してもよく、間隔があってもよい。第１ローダー５００により、光線が確実に遮られるので、このような方案でのパッケージ構造の構造はさらに簡単である。
【0033】
第１ローダー５００が発光素子２００と感光素子３００との間に位置する場合、発光素子２００は、ランドにより基板１００に電気的に接続されてもよく、上述の第１リード線７００により基板１００に電気的に接続されてもよい。基板１００において、第２位置決め部１２０が設けられてもよく、第１ローダー５００は、第２接着部９７０により第２位置決め部１２０に固定されことにより、基板１００に接続されてもよい。発光素子２００が上述の第１リード線７００により基板１００に電気的に接続される場合、基板１００において、第３位置決め部１３０が設けられてもよく、発光素子２００は、第３接着部９８０により第３位置決め部１３０に固定されることにより、基板１００に接続される。
【0034】
前記実施例におけるパッケージ構造に基づき、本出願の実施例は、回路基板と、回路基板に設けられているパッケージ構造と、を含み、パッケージ構造は、前記いずれかの実施例のパッケージ構造である、電子機器をさらに開示する。本出願の実施例に開示されている電子機器は、スマートフォン、タブレットパソコン、電子書籍リーダー、ウェアラブル機器（例えば、スマートウォッチ）、電子ゲーム機等の機器であってもよく、本出願の実施例は、電子機器の具体的な種類を制限するものではない。
【0035】
以上、図面を参照しながら本出願の実施例を説明したが、本出願は上記の具体的な実施形態に限定されず、上記の具体的な実施形態は例示的なものに過ぎず、限定的なものではなく、本出願の示唆をもとに、当業者が本出願の趣旨及び特許請求の保護範囲から逸脱することなくなし得る多くの形態は、いずれも本出願の保護範囲に属するものとする。
【符号の説明】
【0036】
１００…基板、１１０…第１位置決め部、１２０…第２位置決め部、１３０…第３位置決め部、２００…発光素子、２１０…光取出し面、３００…感光素子、３１０…第１天面、４００…光透過パッケージ体、４１０…第２天面、５００…第１ローダー、６００…リフレクター、６１０…反射面、７００…第１リード線、８００…第２ローダー、９１０…第１ランド、９２０…第２ランド、９３０…第３ランド、９４０…カバーパネル、９５０…物体、９６０…第１接着部、９７０…第２接着部、９８０…第３接着部。
【国際調査報告】