一种深度信息摄像模组及3D传感装置的制作方法

本申请涉及光线传感器，具体涉及一种深度信息摄像模组及3d传感装置。

背景技术：

1、在飞行时间测量的3d装置中，直接飞行时间（direct tof，d-tof，下文称为d-tof）的原理为直接发射一个光脉冲，之后测量反射光脉冲和发射光脉冲之间的时间间隔，即可得到光的飞行时间。3d测量装置作为空间计算的重要装置，其在移动终端上的应用越来越广泛，对于3d测量装置的尺寸要求也逐渐朝着体积和发热更小，以及可靠性更高的方向发展。

2、由于光速较快，d-tof方案中，日常使用的接收时间一般为亚纳秒级别的，d-tof通常用于单点测距系统，并且测量速度快，逐渐受到用户青睐，但是像素级亚纳秒电子秒表的实现的干扰因素有很多，其中影响较大的就是芯片的发热。

3、d-tof芯片通常采用spad芯片，spad芯片作为一种能在亚纳秒级的时间内产生响应电流的器件，其工作原理是采用反向偏压的光电二极管，使其工作在超过击穿电压而尚未击穿的很小的一个电压范围内，此时的二极管处在非常敏感的工作区间，因此只要有微弱的光信号即可引发其产生雪崩电流，响应速度极快。

4、但是，现有的3d测量装置存在以下缺陷：由于3d测量装置使用电源开关的方式进行工作，当进行过多的通电时，会造成功耗的浪费和过多的发热，增加spad芯片雪崩效应的影响，导致接收端的识别精度降低，另外一般电子元件，电容，电阻，驱动芯片都为封装元件，散热效率一般没有模塑材料高，且电子元件，电容，电阻，驱动芯片受热也容易出现热漂移现象，造成电子信号干扰。

技术实现思路

1、本申请的一个目的在于提供一种能够降低投射端寄生电感的深度信息摄像模组及3d传感装置。

2、为达到以上目的，本申请采用的技术方案为：一种深度信息摄像模组，包括封装主体、驱动芯片和光源芯片，所述封装主体具有一投射端，所述投射端内设置有线路板，所述驱动芯片外包覆有封装基底，所述线路板在靠近物侧上依次堆叠放置所述封装基底和所述光源芯片，所述驱动芯片和所述光源芯片之间通过多根第一导电线路连接，所述驱动芯片和所述线路板之间通过第二导电线路连接，所述光源芯片和所述线路板之间通过第三导电线路连接，所述第一导电线路的长度小于所述第二导电线路的长度，所述第一导电线路的长度小于所述第三导电线路的长度，所述第一导电线路包括电源线，所述电源线的长度小于所述第一导电线路其余部分的长度。

3、在一些实施例中，所述封装基底和所述光源芯片之间设置有第一电子元件，所述第一电子元件直接连接所述封装基底的引脚和所述光源芯片的引脚。

4、在一些实施例中，所述线路板上设置有至少一个第二电子元件，所述第一电子元件的导电方向配置为第一方向，所述第二电子元件的导电方向配置为第二方向。

5、在一些实施例中，所述封装基底内设置有导通层，所述导通层靠近所述线路板一端设置有导电球体，所述导电球体的至少部分暴露于所述封装基底外部，所述封装基底与所述线路板之间设置有缓冲介质，所述缓冲介质适于填充所述封装基底和所述线路板之间容置所述导电球体所形成的缝隙。

6、在一些实施例中，所述光源芯片的下表面设置有第一焊垫，所述封装基底的上表面设置有第二焊垫，所述第一焊垫和所述第二焊垫之间通过bump球导通。

7、在一些实施例中，所述光源芯片的下表面设置有第三焊垫，所述封装基底的上表面设置有第四焊垫，所述第三焊垫和所述第四焊垫之间通过银胶导通。

8、在一些实施例中，所述光源芯片和所述封装基底之间通过金线连接。

9、在一些实施例中，每一所述第一导电线路的至少部分沿竖直方向直线布置，所述电源线除去沿竖直方向直线布置的部分的长度小于所述第一导电线路其余部分除去沿竖直方向直线布置的部分的长度。

10、在一些实施例中，所述封装基底和所述光源芯片之间设置有金属基底或银胶基底。

11、在一些实施例中，所述封装主体具有一接收端，所述投射端和所述接收端一体成型，所述投射端和所述接收端在靠近物侧上形成台阶结构，所述接收端安装光学机构后的总长度ttl-rx和所述投射端安装光学机构后的总长度ttl-tx之间的关系满足下式：

12、1.0＜ttl-rx/ttl-tx＜1.1。

13、在一些实施例中，所述接收端安装光学机构后的光学系统的总长度小于所述投射端安装光学机构后的光学系统的总长度。

14、在一些实施例中，所述接收端上开设有通光孔，所述接收端上设置有感光芯片，所述感光芯片倒装设置于所述通光孔远离物侧一侧。

15、在一些实施例中，所述线路板在所述接收端内位于所述通光孔远离物侧一侧，所述感光芯片倒装设置于所述线路板远离物侧一侧，所述线路板和所述感光芯片之间通过焊垫连接，所述线路板的焊垫和所述感光芯片的焊垫之间设置有挡光介质。

16、在一些实施例中，所述接收端在所述通光孔靠近物侧上设置有挡光面，所述挡光面倾斜布置且朝向所述接收端上安装的光学机构。

17、在一些实施例中，所述接收端和所述投射端上安装的光学机构均采用超构透镜。

18、一种3d传感装置，包括上述任一所述的深度信息摄像模组。

19、与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

20、1、本申请的深度信息摄像模组及3d传感装置通过将驱动芯片和光源芯片之间的电源线设计为最短，使得光源芯片与线路板之间的导电线路的互感较小，让光源芯片不易受到与线路板之间的导电线路的影响，另外，由于驱动芯片作为主动控制电路芯片，可以按照一定逻辑控制光源芯片进行工作，在控制芯片标定完成以后，不太容易受到外界影响，因此降低光源芯片自身的线路长，能够极大改善光源芯片处的寄生电感的影响，提高光源芯片的启动时间，降低投射端处芯片的工作功耗。

21、2、本申请的深度信息摄像模组及3d传感装置通过对第一电子元件的布置方式和连接方式进行优化，以减少电容器件之间的寄生电感现象，从而降低启动时间，同时，还对对第一电子元件和第二电子元件之间的布置方式进行进一步优化，以降低电容之间的互感现象。

22、3、本申请的深度信息摄像模组及3d传感装置能够利用堆叠结构，使投射端安装光学机构后的总长度和接收端安装光学机构后的总长度接近，而这种基本齐平的光学表面能够更容易的组装至终端中，并使得投射端和接收端相对终端的盖板（例如手机背面的玻璃）距离相对紧凑，提升空间利用率。

技术特征：

1.一种深度信息摄像模组，其特征在于：包括封装主体、驱动芯片和光源芯片，所述封装主体具有一投射端，所述投射端内设置有线路板，所述驱动芯片外包覆有封装基底，所述线路板在靠近物侧上依次堆叠放置所述封装基底和所述光源芯片，所述驱动芯片和所述光源芯片之间通过多根第一导电线路连接，所述驱动芯片和所述线路板之间通过第二导电线路连接，所述光源芯片和所述线路板之间通过第三导电线路连接，所述第一导电线路的长度小于所述第二导电线路的长度，所述第一导电线路的长度小于所述第三导电线路的长度，所述第一导电线路包括电源线，所述电源线的长度小于所述第一导电线路其余部分的长度。

2.如权利要求1所述的一种深度信息摄像模组，其特征在于：所述封装基底和所述光源芯片之间设置有第一电子元件，所述第一电子元件直接连接所述封装基底的引脚和所述光源芯片的引脚。

3.权利要求2所述的一种深度信息摄像模组，其特征在于：所述线路板上设置有至少一个第二电子元件，所述第一电子元件的导电方向配置为第一方向，所述第二电子元件的导电方向配置为第二方向。

4.权利要求3所述的一种深度信息摄像模组，其特征在于：第一电子元件为电源电容，所述第二电子元件为驱动电容。

5.如权利要求1所述的一种深度信息摄像模组，其特征在于：所述封装基底内设置有导通层，所述导通层靠近所述线路板一端设置有导电球体，所述导电球体的至少部分暴露于所述封装基底外部，所述封装基底与所述线路板之间设置有缓冲介质，所述缓冲介质适于填充所述封装基底和所述线路板之间容置所述导电球体所形成的缝隙。

6.如权利要求1所述的一种深度信息摄像模组，其特征在于：所述光源芯片的下表面设置有第一焊垫，所述封装基底的上表面设置有第二焊垫，所述第一焊垫和所述第二焊垫之间通过bump球导通。

7.如权利要求1所述的一种深度信息摄像模组，其特征在于：所述光源芯片的下表面设置有第三焊垫，所述封装基底的上表面设置有第四焊垫，所述第三焊垫和所述第四焊垫之间通过银胶导通。

8.如权利要求1所述的一种深度信息摄像模组，其特征在于：所述光源芯片和所述封装基底之间通过金线连接。

9.如权利要求6至7任一权利要求所述的一种深度信息摄像模组，其特征在于：每一所述第一导电线路的至少部分沿竖直方向直线布置，所述电源线除去沿竖直方向直线布置的部分的长度小于所述第一导电线路其余部分除去沿竖直方向直线布置的部分的长度。

10.如权利要求6至8任一权利要求所述的一种深度信息摄像模组，其特征在于：所述封装基底和所述光源芯片之间设置有金属基底或银胶基底。

11.如权利要求1所述的一种深度信息摄像模组，其特征在于：所述封装主体具有一接收端，所述投射端和所述接收端一体成型，所述投射端和所述接收端在靠近物侧上形成台阶结构，所述接收端安装光学机构后的总长度ttl-rx和所述投射端安装光学机构后的总长度ttl-tx之间的关系满足下式：

12.如权利要求11所述的一种深度信息摄像模组，其特征在于：所述接收端安装光学机构后的光学系统的总长度小于所述投射端安装光学机构后的光学系统的总长度。

13.如权利要求11所述的一种深度信息摄像模组，其特征在于：所述接收端上开设有通光孔，所述接收端上设置有感光芯片，所述感光芯片倒装设置于所述通光孔远离物侧一侧。

14.如权利要求13所述的一种深度信息摄像模组，其特征在于：所述线路板在所述接收端内位于所述通光孔远离物侧一侧，所述感光芯片倒装设置于所述线路板远离物侧一侧，所述线路板和所述感光芯片之间通过焊垫连接，所述线路板的焊垫和所述感光芯片的焊垫之间设置有挡光介质。

15.如权利要求13所述的一种深度信息摄像模组，其特征在于：所述接收端在所述通光孔靠近物侧上设置有挡光面，所述挡光面倾斜布置且朝向所述接收端上安装的光学机构。

16.如权利要求11所述的一种深度信息摄像模组，其特征在于：所述接收端和所述投射端上安装的光学机构均采用超构透镜。

17.一种3d传感装置，其特征在于：包括权利要求1至16任一权利要求所述的深度信息摄像模组。

技术总结本申请公开了一种深度信息摄像模组及3D传感装置，包括封装主体、驱动芯片和光源芯片，封装主体具有一投射端，投射端内设置有线路板，驱动芯片外包覆有封装基底，线路板在靠近物侧上依次堆叠放置封装基底和光源芯片，驱动芯片和光源芯片之间通过多根第一导电线路连接，驱动芯片和线路板之间通过第二导电线路连接，光源芯片和线路板之间通过第三导电线路连接，第一导电线路的长度小于第二导电线路的长度，第一导电线路的长度小于第三导电线路的长度，第一导电线路包括电源线，电源线的长度小于其余第一导电线路的长度，本申请能够降低光源芯片处的寄生电感，从而提高光源芯片的启动时间，降低投射端处的芯片的工作功耗。技术研发人员：熊实,胡国权,王洋荣,卢鹏,张雪,闻人梁杰,蒋伟杰受保护的技术使用者：宁波舜宇光电信息有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23