一种可调ToF测距传感器的封装结构的制作方法

一种可调tof测距传感器的封装结构
技术领域
1.本发明涉及封装结构技术领域，尤其涉及一种可调tof测距传感器的封装结构。


背景技术：

2.目前在扫地机器人，无人机等消费类产品中，在其内部设置具有智能测距、定高、避障功能的tof测距传感器(time of flight，飞行时间)。tof测距传感器一般包括传感器芯片、光学透镜、滤光片等部件，并采用芯片封装技术，但在相关技术的封装结构中，产品在光斑成像、测距精度、测距距离不是最佳效果时，因无法进行自动调节焦距，封装结构需要重新设计和制造，这就增加了设计时间和制造成本。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术的目的在于提供一种可调tof测距传感器的封装结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本技术主要采用以下技术方案：
5.本技术实施例提供一种可调tof测距传感器的封装结构，所述封装结构中包括：基板，所述基板具有相对设置的上表面和下表面；传感器芯片，设于所述上表面；壳体，设于所述上表面、与所述基板构成内部空腔；在所述内部空腔靠近所述上表面的四角处、所述壳体的侧壁凸设有连接件，所述连接件内部设有螺纹槽；两个承载台支撑板，相对设于所述壳体的侧壁、且均设于所述传感器芯片的上方，所述每一承载台支撑板四角处设有第一螺纹槽；承载台，固定于所述承载台支撑板之间，所述承载台中与所述第一螺纹槽对应的位置设有第二螺纹槽；四个可调滑槽，固定连接于所述内部空腔四角的侧壁、并与所述连接件相对设置，每一所述可调滑槽的一端连接有螺栓，所述螺栓的另一端与所述螺纹槽连接；其中，每一所述螺栓依次穿过所述第一螺纹槽、所述第二螺纹槽，使得所述承载台支撑板及所述承载台可以沿所述螺栓在所述内部空腔中上下滑动；光学透镜，设置于所述承载台上，所述光学透镜可以随所述承载台与所述承载台支撑板沿所述螺栓在所述内部空腔中上下滑动。
6.在一些实施例中，所述封装结构还包括滤光片，所述滤光片设置于所述壳体之上，构成所述内部空腔的顶表面，或，所述滤光片设置于所述传感器芯片的上表面。
7.在一些实施例中，所述传感器芯片与所述基板通过焊球或引线连接。
8.在一些实施例中，所述可调滑槽中设有可调滑槽电极，所述壳体底部设有壳体电极，所述可调滑槽电极通过引线连接到所述壳体电极。
9.在一些实施例中，所述基板的下表面设有基板引脚，所述基板引脚连接到所述壳体电极。
10.在一些实施例中，所述承载台和所述光学透镜的材料为透明光学树脂。
11.在一些实施例中，所述承载台支撑板的材料为铝合金。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
13.本技术提供的可调tof测距传感器的封装结构中设有基板，传感器芯片，壳体，光
学透镜，承载台，承载台支撑板，可调滑槽；将传感器芯片设置在光学透镜下方，光学透镜与承载台、承载台支撑板固定，并套接在壳体空腔内部，通过可调滑槽使得光学透镜在壳体空腔内部上下自由滑动，实现光学透镜到传感器芯片上表面的距离可调节，从而实现自动调节焦距位置，提高测距精度、光斑成像、测距距离的效果。此外，上述封装结构中承载台为光学透镜起到支撑固定作用，承载台支撑板对承载台起到支撑保护的作用，防止光学透镜承载体在滑动过程中损坏，拆装也简单方便。
附图说明
14.图1为本技术实施例提供的可调tof测距传感器的封装结构示意图一；
15.图2为图1沿a-a面的俯视图；
16.图3为图1沿b-b面的俯视图；
17.图4为图1沿c-c面的俯视图；
18.图5为本技术实施例提供的可调tof测距传感器的封装结构示意图二；
19.图6为本技术实施例提供的可调tof测距传感器的封装结构示意图三；
20.图7为本技术实施例提供的可调tof测距传感器的封装结构示意图四。
21.附图标记
22.1-基板；2-传感器芯片；3-滤光片；4-壳体；5-内部空腔；6-连接件；7-承载台支撑板；8-承载台；9-可调滑槽；10-螺栓；11-光学透镜；12-壳体电极；13-基板引脚；14-焊球；15-可调滑槽电极；16-第一螺纹槽；17-第二螺纹槽；18-引线。
具体实施方式
23.下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
24.实施例1
25.本技术实施例提供一种可调tof测距传感器的封装结构，参见图1，所述封装结构100中包括：
26.基板1，具有相对设置的上表面和下表面，在基板1的上表面设有传感器芯片2，传感器芯片2用于检测光学透镜的参数信息，例如距离、光波频率等信息；基板1可以为金属、陶瓷、环氧树脂基板，在本技术实施例中，传感器芯片2与基板1通过焊球14形成电连接。
27.壳体4，壳体4设于基板上表面之上，并与基板1构成内部空腔5；在内部空腔5靠近基板上表面的四角处、壳体的侧壁凸设有连接件6，连接件6内部设有螺纹槽。这里，壳体4和连接件6可以分别成型后再形成连接，也可以一体成型。
28.两个承载台支撑板7，相对设于壳体4的侧壁、且均设于传感器芯片2的上方，每一承载台支撑板7的四角处设有第一螺纹槽，也就是说，在每一承载台支撑板的每一角处分别设有第一螺纹槽。
29.承载台8，固定于承载台支撑板7之间，承载台8中与第一螺纹槽对应的位置设有第二螺纹槽。
30.四个可调滑槽9，固定连接于内部空腔5四角的侧壁、并与连接件6相对设置，每一
可调滑槽9的一端连接有螺栓10，螺栓10的另一端与连接件中设置的螺纹槽连接。
31.这里，螺栓10依次穿过设置于承载台支撑板7中的第一螺纹槽、设置在承载台8中的第二螺纹槽，使得承载台支撑板7及承载台8可以沿螺栓10在内部空腔5中上下滑动。
32.光学透镜11，设置于承载台8之上，光学透镜11可以通过承载台8与承载台支撑板7随螺栓10在内部空腔5中上下滑动。这里，光学透镜11与承载台8、承载台支撑板7连接形成整体，可调滑槽9中的螺栓10依次穿过设置在承载台支撑板7中的第一螺纹槽、设置在承载台8中的第二螺纹槽，并连接于设置在连接件6内部的螺纹槽，这样，当可调滑槽9控制螺栓10转动时，使得光学透镜11与承载台8、承载台支撑板7作为整体可以在内部空腔5中上下滑动。这里，承载台8和光学透镜11的材料为透明光学树脂，承载台支撑板7的材料为铝合金等金属材料。
33.在本技术实施例中，可调tof测距传感器的封装结构中还包括：滤光片3设置于壳体4之上，构成内部空腔5的顶表面，滤光片3能够过滤掉干扰波段的光线，并且起到保护壳体4、内部空腔5及光学透镜11的作用。
34.继续参见图1，在本技术实施例中，基板1的下表面设有基板引脚13，基板引脚13通过引线和壳体电极12连接，用于将封装结构100和壳体电极12的电信号引出。可调滑槽9中设有可调滑槽电极，壳体4底部设有壳体电极12，可调滑槽电极通过引线连接到壳体电极12。
35.图2为图1沿a-a面的俯视图，参见图2，在可调滑槽9中设有可调滑槽电极15，可调滑槽电极15通过引线连接到壳体电极。
36.这里，传感器芯片接收到光学透镜的光信号，并将光信号转换为电信号并进行数据运算处理得出光学透镜的位置信息，例如需要光学透镜减少距离，那么传感器芯片在将距离信息的电信号通过基板引脚输入至壳体电极，再通过引线传输至可调滑槽电极，可调滑槽控制螺栓转动，从而使得光学透镜及承载台、承载台支撑板共同在内部空腔中向下滑动，减小光学透镜的距离，以实现自动调节光学透镜焦距的目的。
37.图3为图1沿b-b面的俯视图，参见图3，在承载台支撑板7四角的内壁上设有第一螺纹槽16。
38.图4为图1沿c-c面的俯视图，参见图4，在承载台8与第一螺纹槽对应的位置设有第二螺纹槽17，使得可调滑槽中的螺栓依次穿过第一螺纹槽、第二螺纹槽17，与承载台支撑板、承载台连接，使得光学透镜与承载台、承载台支撑板作为整体可以沿螺栓在内部空腔中上下滑动。
39.参见图5，在一些实施例中，传感器芯片2固定连接于基板1上表面，且传感器芯片2与基板1之间通过引线18形成电连接。
40.在本技术实施例中，通过可调滑槽连接承载台支撑板，使得光学透镜、承载台、承载台支撑板作为整体，可以在内部空腔中上下滑动，光学透镜到传感器芯片上表面的距离(即焦距)可调节，从而实现自由调节焦距的功能。并将滤光片固定在壳体的上面，滤光片能够过滤掉干扰波段的光线，并且起到保护壳体、内部空腔及光学透镜的作用。此外，由于光学透镜可以在壳体的内部空腔自由滑动，便于拆卸，当有光学透镜、承载台等出现损坏现象，便于拆装维修。
41.实施例2
42.参见图6，本技术实施例提供的可调tof测距传感器封装结构200中包括：
43.基板1，具有相对设置的上表面和下表面，在基板1的上表面设有传感器芯片2，传感器芯片2用于检测光学透镜的参数信息，例如距离、光波频率等信息；基板1可以为金属、陶瓷、环氧树脂基板。在本技术实施例中，传感器芯片2与基板1通过焊球14形成电连接。
44.滤光片3，滤光片3设置于传感器芯片2的上表面。
45.壳体4，壳体4设于基板上表面之上，并与基板1构成内部空腔5；在内部空腔5靠近基板上表面的四角处、壳体的侧壁凸设有连接件6，连接件6内部设有螺纹槽。这里，壳体4和连接件6可以分别成型后再形成连接，也可以一体成型。
46.两个承载台支撑板7，相对设于壳体4的侧壁、且均设于传感器芯片2的上方，每一承载台支撑板7中设有第一螺纹槽。
47.承载台8，固定于承载台支撑板7之间，承载台8中与第一螺纹槽对应的位置设有第二螺纹槽。
48.四个可调滑槽9，固定连接于内部空腔5四角的侧壁、并与连接件6相对设置，每一可调滑槽9的一端连接有螺栓10，螺栓10的另一端与连接件中设置的螺纹槽连接。
49.这里，螺栓10依次穿过设置于承载台支撑板7中的第一螺纹槽、设置在承载台8中的第二螺纹槽，使得承载台支撑板7及承载台8可以沿螺栓10在内部空腔5中上下滑动。
50.光学透镜11，设置于承载台8之上，光学透镜11可以通过承载台8与承载台支撑板7随螺栓10在内部空腔5中上下滑动。这里，承载台8和光学透镜11的材料为透明光学树脂，承载台支撑板7的材料为铝合金等金属材料。
51.参见图7，在一些实施例中，传感器芯片2固定连接于基板1上表面，且传感器芯片2与基板1之间通过引线18形成电连接。
52.以上所述仅是本发明的优选实施例而已，并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。