一种距离传感器的制作方法

本公开涉及测距，尤其涉及一种距离传感器。

背景技术：

1、spad单光子探测器具有极高的灵敏度，可用于基于dtof(direct time-of-flight，直接飞行时间测量)的测距传感器中。因为spad感光区域可以采用标准的cmos工艺制作，从而可以与后续的光电信号处理电路集成到一款芯片上。这大大简化了激光雷达模组设计的难度与成本，真正的做到了system on chip，降低了系统尺寸、重量、功耗和成本，显著提升系统性能。

2、基于spad soc的tof传感器还需要mcu，激光器eel或者vcsel，激光器驱动电路，激光器高压供电电路等。目前广泛应用在扫地机器人激光雷达、无人机定高、激光检测自动对焦(ldaf)、避障与防撞、1d动作识别、目标经过或者有无检测等领域。相关应用有迫切的降成本、降功耗和降尺寸的需求。

3、距离传感器通常采用分立器件方案，即将vcsel芯片和所述spad芯片分别进行封装，这样使得距离传感器存在成本高，尺寸大的问题。

4、若将vcsel芯片和所述spad芯片封装成一个芯片模组的芯片级tof传感器，则存在测距性能有限，抗环境光能力弱的问题，难以满足需求。如图1所示，核心芯片为spad芯片13，vcsel芯片12由spad芯片13进行驱动发光。两块芯片在同一个封装基板111上，封装盖板112上有透孔，盖板的透孔内表面贴有滤光片113对模组进行密封，同时避免其他波段的杂光进入spad芯片。因为芯片模组vcsel功率低，发散角大，距离远了之后光斑较大，只有部分光斑可以打在目标上被反射，spad感光面对应的透孔较小(例如：只有0.2mm)，可以收集的回波能量少，同时发散角大，较多的背景光可以进入spad造成干扰，因此该tof传感器的抗环境光能力弱，测距性能有限，难以满足户外场景的测距要求。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题之一，本申请提供一种距离传感器。

2、本申请提供如下技术方案：

3、一种距离传感器，包括：

4、封装组件，所述封装组件连接于电路板，所述封装组件内部形成空腔，所述封装组件上设置连通所述空腔的透孔；

5、测距芯片，所述测距芯片封装于所述空腔内，所述测距芯片朝向所述透孔设置；

6、镜座，所述镜座连接于所述电路板和/或封装组件，所述镜座上设置有安装孔，所述安装孔连通所述透孔；

7、凸透镜，所述凸透镜设置于所述镜座上，且所述凸透镜覆盖所述安装孔。

8、可选地，所述测距芯片包括发光芯片和感光芯片；

9、所述透孔包括第一透孔和第二透孔，所述感光芯片朝向所述第一透孔设置，所述发光芯片朝向所述第二透孔设置；和/或

10、所述安装孔包括连通所述第一透孔的第一安装孔，所述第一安装孔内径大于所述第一透孔；和/或

11、所述凸透镜包括接收凸透镜，所述接收凸透镜设置于所述镜座上，且所述接收凸透镜覆盖所述第一安装孔。

12、可选地，所述第一透孔的内径与所述第一安装孔的内径之比为1：(5～20)。

13、可选地，所述镜座具有端板和连接所述端板的侧板，所述端板和所述封装组件具有间隙，所述侧板连接于所述电路板和/或封装组件；

14、所述端板上对应所述第一透孔的位置设置所述第一安装孔；

15、所述接收凸透镜连接于所述端板。

16、可选地，所述端板和所述封装组件的间距等于或接近于所述接收凸透镜的焦距。

17、可选地，所述侧板沿所述端板边沿一周延伸，所述端板和所述侧板围合形成腔体，所述封装组件位于所述腔体内，所述侧板背离所述端板的一端粘接固定于所述电路板。

18、可选地，所述凸透镜还包括发射凸透镜，所述端板对应所述第二透孔的位置设置第二安装孔，所述发射凸透镜连接于所述端板，且覆盖所述第二安装孔。

19、可选地，所述镜座包括隔离板，所述隔离板位于所述腔体内，所述隔离板连接于所述端板和/或侧板，所述隔离板将所述腔体分割形成第一腔体和第二腔体，所述第一腔体连通所述第一安装孔和所述第一透孔，所述第二腔体连通所述第二安装孔和所述第二透孔。

20、可选地，所述封装组件包括封装基板和封装盖板；

21、所述封装基板连接于所述电路板，所述发光芯片和所述感光芯片均设置于所述封装基板；

22、所述封装盖板连接于所述封装基板，且所述封装盖板覆盖所述发光芯片和所述感光芯片；

23、所述隔离板背离所述端板的一端延伸至所述封装盖板。

24、通过采用上述技术方案，使得本申请具有如下有益效果：

25、本申请的距离传感器尺寸更加紧凑，具有更低的功耗，降低了成本，且通过设置凸透镜提升了距离传感器的抗环境光性能，扩展了应用场景。

26、下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种距离传感器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的距离传感器，其特征在于，所述测距芯片包括发光芯片和感光芯片；

3.根据权利要求2所述的距离传感器，其特征在于，所述第一透孔的内径与所述第一安装孔的内径之比为1：(5～20)。

4.根据权利要求2所述的距离传感器，其特征在于，所述镜座具有端板和连接所述端板的侧板，所述端板和所述封装组件具有间隙，所述侧板连接于所述电路板和/或封装组件；

5.根据权利要求4所述的距离传感器，其特征在于，所述端板和所述封装组件的间距等于或接近于所述接收凸透镜的焦距。

6.根据权利要求4所述的距离传感器，其特征在于，所述侧板沿所述端板边沿一周延伸，所述端板和所述侧板围合形成腔体，所述封装组件位于所述腔体内，所述侧板背离所述端板的一端粘接固定于所述电路板。

7.根据权利要求6所述的距离传感器，其特征在于，所述凸透镜还包括发射凸透镜，所述端板对应所述第二透孔的位置设置第二安装孔，所述发射凸透镜连接于所述端板，且覆盖所述第二安装孔。

8.根据权利要求7所述的距离传感器，其特征在于，所述镜座包括隔离板，所述隔离板位于所述腔体内，所述隔离板连接于所述端板和/或侧板，所述隔离板将所述腔体分割形成第一腔体和第二腔体，所述第一腔体连通所述第一安装孔和所述第一透孔，所述第二腔体连通所述第二安装孔和所述第二透孔。

9.根据权利要求8所述的距离传感器，其特征在于，所述封装组件包括封装基板和封装盖板；

10.根据权利要求9所述的距离传感器，其特征在于，所述隔离板背离所述端板的一端设置有弹性件，所述弹性件接触所述封装盖板。

技术总结本公开实施例公开了一种距离传感器，包括：封装组件、测距芯片、镜座和凸透镜，封装组件连接于电路板，封装组件内部形成空腔，封装组件上设置连通空腔的透孔。测距芯片封装于空腔内，测距芯片朝向透孔设置。镜座连接于电路板和/或封装组件，镜座上设置有安装孔，安装孔连通透孔。凸透镜设置于镜座上，且接收凸透镜覆盖安装孔。本申请的距离传感器尺寸更加紧凑，具有更低的功耗，降低了成本，且通过设置凸透镜提升了距离传感器的抗环境光性能，扩展了应用场景。技术研发人员：班圣和受保护的技术使用者：北京返航科技有限公司技术研发日：20240208技术公布日：2024/9/26