CN211604129U - 传感器模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种传感器模组以及电子设备。该传感器模组包括基材结构、固定框、光电转化元器件和光路结构组件；其中，基材结构包括设置于基材中的至少一根导线，导线的一端与光电转化元器件连接，导线的另一端用于与印刷电路板连接，与光电转化元器件连接的一端和与印刷电路板连接的另一端设置于基材的同一侧表面；固定框设置于基材的导线的两端所处的一侧；光电转化元器件设置于固定框内；光路结构组件设置于光电转化元器件上；固定框内填充有保护胶，固定框和保护胶将基材结构、光电转化元器件和光路结构组件封装成一体。采用该传感器模组，减小了组件的整体高度，并且更好地保护其中的光电转化元器件以及金属线等部件。

Description

传感器模组及电子设备

本申请要求于2019年04月15日提交中国国知局、申请号为201910300583.2的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及传感器模组技术领域，具体涉及一种传感器模组以及一种电子设备。

背景技术

目前的电子设备，例如手机、平板电脑等，很多都具备传感器模组，例如指纹模组，以用于采集、识别用户的指纹等生物特征图像。

请参见图1，图1为一般的指纹模组及其关联部件的结构示意图。其中，用于采集用户的指纹图像的指纹模组91，包括了基材911、指纹传感器912、红外滤光片913和模材(molding compound)914。指纹传感器912设置于基材911上，红外滤光片913设置于指纹传感器912上，模材914将三者封装成一个整体，即得到指纹模组91。模材914的下表面通过焊盘92与印刷电路板93连接，这样，指纹传感器912的电信号，就可以通过从基材911的上表面贯穿到基材911的下表面的导线，传输给印刷电路板93，从而使印刷电路板93可以对这些电信号进行处理，进而识别指纹图像。

上述的安装好的传感器模组及印刷电路板整体可称为组装件，组装件的厚度较大。如果将其应用在对于厚度要求较高的电子设备中，例如超薄型手机等，则组装件的厚度会对薄型电子设备的实现造成阻碍。因此，现有的组装件的厚度较大，这导致了采用该组装件的电子设备的整体厚度或局部厚度较大。

为解决这一问题，本申请的发明人在此前研发了一种新的传感器模组，该传感器模组与印刷电路板所组成的组装件的厚度更小。但是，该传感器模组的封装方式仍然存在改进的空间。

实用新型内容

本申请在提供一种传感器模组，当传感器模组与印刷电路板安装在一起时，可以减少组装件的厚度，进而为超薄型电子设备的实现打下基础，并在此基础上对该传感器模组的封装方式进行改进，从而更好地保护传感器模组中的光电转化元器件，以及与其关联的导线和连接线等金属线。

第一方面，本申请提供一种传感器模组，包括基材结构、固定框、光电转化元器件和光路结构组件；其中，

所述基材结构包括设置于基材中的至少一根导线，所述导线的一端与光电转化元器件连接，所述导线的另一端用于与印刷电路板连接，所述与光电转化元器件连接的一端和所述与印刷电路板连接的另一端设置于所述基材的同一侧表面；

所述固定框设置于所述基材的导线的两端所处的一侧；

所述光电转化元器件设置于所述固定框内；

所述光路结构组件设置于所述光电转化元器件上；

所述固定框内填充有保护胶，所述固定框和所述保护胶将所述基材结构、所述光电转化元器件和光路结构组件封装成一体。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述保护胶为硅胶。

结合第一方面及上述可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述保护胶为透明材质；和/或，所述固定框为塑料材质。

结合第一方面及上述可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述基材中设置有至少两根导线；其中，

至少一根导线为第一导线，所述第一导线的一端与所述光电转化元器件的第一侧连接；

所述光电转化元器件的第二侧与所述第一侧相对设置，至少一根导线为第二导线，所述第二导线的一端与所述第二侧连接。

结合第一方面及上述可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，在所述基材中，至少一根所述第二导线设置于所述第一导线的上方。

结合第一方面及上述可能的实现方式，在第一方面第五种可能的实现方式中，在所述基材中，至少一条所述第一导线的一端和另一端的连线，与所述第二导线的一端和另一端的连线平行。

结合第一方面及上述可能的实现方式，在第一方面第六种可能的实现方式中，在所述基材中，每一条所述第一导线的一端和另一端的连线均相互平行；和/或，

每一条所述第二导线的一端和另一端的连线均相互平行。

结合第一方面及上述可能的实现方式，在第一方面第七种可能的实现方式中，在所述基材中，每一条所述第一导线的一端和另一端的连线，以及每一条所述第二导线的一端和另一端的连线均相互平行。

结合第一方面及上述可能的实现方式，在第一方面第八种可能的实现方式中，当所述传感器模组安装于印刷电路板时，所述印刷电路板与所述光电转化元器件位于所述基材的同一侧，并且与所述导线的另一端连接。

结合第一方面及上述可能的实现方式，在第一方面第九种可能的实现方式中，所述印刷电路板为柔性印刷电路板。

结合第一方面及上述可能的实现方式，在第一方面第十种可能的实现方式中，所述印刷电路板与所述导线的另一端通过焊盘连接；所述焊盘与所述印刷电路板的高度之和，小于或等于所述光电转化元器件和所述光路结构组件的高度之和。

结合第一方面及上述可能的实现方式，在第一方面第十一种可能的实现方式中，所述传感器模组应用于具有显示屏的电子设备中，所述显示屏中设置有小孔层，所述小孔层中设置有至少一个用于小孔成像的小孔，所述传感器模组设置于所述至少一个小孔下方。

结合第一方面及上述可能的实现方式，在第一方面第十二种可能的实现方式中，所述小孔层与所述传感器模组的光路结构组件之间间隔有空气层。

结合第一方面及上述可能的实现方式，在第一方面第十三种可能的实现方式中，所述固定框上表面涂有一圈胶水，所述小孔层设置于胶水上，以使所述小孔层与所述光路结构组件之间形成空气层。

结合第一方面及上述可能的实现方式，在第一方面第十三种可能的实现方式中，所述光路结构组件包括抗红外线涂层，所述抗红外线涂层覆盖在所述光电转化元器件上。

第二方面，本申请提供一种传感器模组，包括光电转化元器件和光路结构组件；其中，

所述光电转化元器件的背面设置有至少一个电接触点；所述至少一个电接触点用于与印刷电路板连接，所述至少一个电接触点与所述光电转化元器件内部的线路连接，使所述光电转化元器件输出的电信号通过所述至少一个电接触点传递给所述印刷电路板；

所述光路结构组件设置于所述光电转化元器件上。

结合第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，所述光电转化元器件的背面设置有至少一个线路出口，所述线路出口与所述光电转化元器件内部的线路连接，并且，所述线路出口与所述电接触点通过位于所述光电转化元器件的背面的导通线路连接。

结合第二方面及上述可能的实现方式，在第二方面第二种可能的实现方式中，所述至少一个线路出口包括至少一个第一线路出口和至少一个第二线路出口，所述至少一个第一线路出口与所述至少一个第二线路出口位于所述电接触点的两侧；所述电接触点包括第一接触点和第二接触点；所述导通线路包括第一导通线路和第二导通线路；

所述第一线路出口通过所述第一导通线路与所述第一接触点连接，所述第二线路出口通过所述第二导通线路与所述第二接触点连接。

结合第二方面及上述可能的实现方式，在第二方面第三种可能的实现方式中，所述光路结构组件包括抗红外线涂层，所述抗红外线涂层覆盖在所述光电转化元器件上。

第三方面，本申请提供一种电子设备，包括第一方面或者第二方面的任一种传感器模组。

在上述传感器模组中，基材结构中的导线不再贯穿基材的上下表面，导线的两端不再分别处于基材的上下两个表面上，而是处于基材的同一侧表面。这样，就可以将分别与导线的两端连接的光电转化元器件和将印刷电路板设置在基材的同一侧，减小了装配得到的组件的整体高度。将本实施例中的传感器模组应用到电子设备中，使超薄型电子设备的实现成为可能。同时，本申请对该传感器模组的封装方式进行改进，采用固定框和保护胶来进行封装，具有多方面的有益效果。第一，固定框和保护胶可以固定光电转化元器件、光路结构组件与基材的相对位置，便于整体应用。第二，固定框和保护胶可以将光电转化元器件等部件与外界隔离，从而起到保护传感器模组的作用，避免光电转化元器件等部件受到环境中的物质的污染和损害，影响传感器模组的正常工作。第三，保护胶也可以帮助传感器模组在工作时进行散热。第四，由于保护胶为软性的保护胶，在固化之后呈果冻状，具有一定的弹性，能够起到缓冲作用，可以更好地保护传感器模组中的光电转化元器件以及金属线等部件，避免这些部件在受到外力作用而被损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍。

图1为现有技术中的指纹模组及其关联部件的结构示意图；

图2为本申请的传感器模组及印刷电路板的具体实现方式之一的侧视图；

图3a为本申请的传感器模组的具体实现方式之一的立体结构示意图；

图3b为图3a所示的传感器模组在拆除固定框和保护胶之后的立体结构示意图；

图4为本申请的基材结构的具体实现方式之一的立体透视图；

图5a为本申请的传感器模组的具体实现方式之二的立体结构示意图；

图5b为图5a所示的传感器模组在拆除固定框和保护胶之后的立体结构示意图；

图6为本申请的基材结构的具体实现方式之二的立体透视图；

图7为本申请的基材结构的具体实现方式之三的立体透视图；

图8为本申请的电子设备的具体实现方式之一的侧视图；

图9为本申请的传感器模组的具体实现方式之三在与印刷电路板装配后的侧视图；

图10a为本申请的传感器模组的具体实现方式之三的立体结构示意图；

图10b为图10a所示的传感器模组在拆除固定框和保护胶之后的立体结构示意图；

图11为本申请的传感器模组的具体实现方式之四在与印刷电路板装配后的侧视图；

图12为本申请的传感器模组的具体实现方式之四在与印刷电路板装配后的立体结构示意图；

图13为本申请中传感器模组的光电转化元器件的具体实现方式之一的立体透视图；

图14为本申请的电子设备的具体实现方式之二的侧视图。

附图标记说明：

图1：指纹模组91；基材911；指纹传感器912；红外滤光片913；模材914；焊盘92；印刷电路板93。

图2至图14：基材1；导线2；第一导线21；第一导线的一端211；第一导线的另一端212；第二导线22；第二导线的一端221；第二导线的另一端222；光电转化元器件3；第一侧31；第二侧32；背面33；正面34；电接触点35；第一接触点351；第二接触点352；第一线路出口361；第二线路出口362；导通线路37；第一导通线路371；第二导通线路372；内部的线路38；光路结构组件4；抗红外线涂层41；固定框51；保护胶52；焊盘6；印刷电路板7；连接线81；粘合层82、83；显示屏100；小孔层101；小孔1011；透光部1021；电容11；应力平衡件12。

具体实施方式

下面对本申请的实施例作详细说明。

请参见图2至图7，在本申请的第一个实施例中提供一种传感器模组。该传感器模组包括基材结构、固定框51、光电转化元器件3和光路结构组件4。基材结构包括设置于基材1中的至少一根导线2，导线2的一端与光电转化元器件3连接，导线2的另一端用于与印刷电路板7连接，与光电转化元器件3连接的一端和与印刷电路板7连接的另一端设置于基材1的同一侧表面。固定框51设置于基材1的一侧，该侧也是导线2的两端所处的一侧。光电转化元器件3设置于固定框51内。光路结构组件4设置于光电转化元器件3上。固定框51内填充有保护胶52，固定框51和保护胶52将基材结构、光电转化元器件3和光路结构组件4封装成一体。

在上述基材结构中，上述导线2可以设置在基材1的内部，仅两端暴露在基材1的表面上的导线，也可以整体设置在基材1的上表面或下表面上。本申请中设置于基材1中的导线2，可以包括上述的任一种实现形式。需要说明的是，设置在基材1中的导线2可以呈直线排布，也可以弯曲设置，此处不作限定。

在上述基材结构中，导线2不再贯穿基材1的上下表面，导线2的两端不再分别处于基材1的上下两个表面上，而是处于基材1的同一侧表面。基材结构在应用时，可以将光电转化元器件3和将印刷电路板7设置在基材1的同一侧，并将导线2的一端与光电转化元器件3连接，将导线2的另一端用于与印刷电路板7连接。可选地，导线2的一端可以通过连接线81与光电转化元器件3连接。这样，光电转化元器件3输出的电信号就可以通过导线2，传输给印刷电路板7，从而使印刷电路板7可以对这些电信号进行处理。

上述的光电转化元器件3为将光信号转换为电信号的元器件。在本申请中可以采用CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)、CIS(CMOS Image Sensor)或CCD(Charge-coupled Device)等图像传感器。

上述光路结构组件4为光线可以穿过的组件，例如可以是红外滤光片、红外玻璃等。光路结构组件可以用于提供小孔成像的像距，和/或，通过折射率的变化控制视场角等。

上述的固定框51可以是刚性材质的固定框，例如可以采用塑料材质等。

上述的保护胶52为软性的保护胶，该保护胶具有封装能力，同时也具有一定的弹性，对外力具有一定的缓冲能力。该保护胶在固化之后的状态呈果冻状。本申请中采用的保护胶可以是现有的保护胶，例如硅胶等。可选地，保护胶可以采用透明材质。

光电转化元器件3和光路结构组件4都处在固定框51中。通过在固定框51中填充软性的保护胶52，可以将基材结构、光电转化元器件3和光路结构组件4封装成一体。此时，路结构组件4的顶面可以与固定框51的顶面齐平，或者低于固定框51的顶面，从而不会额外增加整个传感器模组的高度。

在本申请的传感器模组中采用固定框和保护胶来进行封装，具有多方面的有益效果。第一，固定框和保护胶可以固定光电转化元器件3、光路结构组件4与基材1的相对位置，便于整体应用。第二，固定框和保护胶可以将光电转化元器件等部件与外界隔离，从而起到保护传感器模组的作用，避免光电转化元器件等部件受到环境中的物质的污染和损害，影响传感器模组的正常工作。第三，保护胶也可以帮助传感器模组在工作时进行散热。第四，由于保护胶为软性的保护胶，在固化之后呈果冻状，具有一定的弹性，能够起到缓冲作用，故而可以更好地保护传感器模组中的光电转化元器件以及金属线等部件，避免这些部件在受到外力作用而被损坏。

光路结构组件4的高度为h1，光电转化元器件3的高度为h2，基材1的高度为h3，印刷电路板7的高度为h4。按照原本的装配方法，四者装配在一起之后组装件的高度为(h1+h2+h3+h4)，而采用本申请的基材结构进行装配，四者装配在一起之后组装件的高度为{h3+max[(h1+h2),h4]}，从而减小了组装件的整体高度。将该组装件应用到电子设备中，使超薄型电子设备的实现成为可能。

需要说明的是，在实际装配时，光电转化元器件3与基材1之间可能还存在粘合层82。类似地，光电转化元器件3与光路结构组件4之间也可能存在粘合层83。该粘合层82可以采用现有的粘合剂等来形成，例如可以采用水胶、芯片粘结膜(Die Attach Film，DAF)等。无论采用现有技术中的基材结构，还是采用本实施例中的基材结构，装配完成后粘合层82以及粘合层83的高度都不变，因此粘合层82及粘合层83的存在并不影响本申请方案的有益效果的实现。基于此，也可以将粘合层82和光电转化元器件3整体的高度视为h2，将粘合层83和光路结构组件4整体的高度视为h1，如图2所示。

还需要说明的是，在实际装配时，印刷电路板7和导线2的另一端之间可以通过焊盘6(PAD)连接。焊盘6可以采用现有技术来实现，例如可以采用格栅阵列封装焊盘(LGAPAD)等。可选地，如图2所示的示意图，焊盘6的高度以h5表示，则焊盘6与印刷电路板7的高度之和(h4+h5)，小于或等于光电转化元器件3和光路结构组件4的高度之和(h1+h2)。在这种情况下，与现有的组装件相比，本实施例中的组装件的高度减少了(h4+h5)。而当(h4+h5)＞(h1+h2)时，组装件的整体高度为(h3+h4+h5)，与现有的组装件相比减少了(h1+h2)。

在一个实例中，基材1的高度h3为150μm，光电转化元器件3的高度h2为170μm，光路结构组件4的高度h1为130μm，印刷电路板7的高度h4为250μm，焊盘6的高度h5为30-50μm。如果采用现有技术中的基材和相应的装配方法，传感器模组与印刷电路板装配好之后组装件整体的高度为730-750μm。而如果采用本申请中的基材结构和相应的装配方法，组装件整体的高度为450μm，减少了280-300μm。上述的光电转化元器件3的高度h2包括了基材1与光电转化元器件3之间的粘合层82，上述的光路结构组件4的高度包括了光路结构组件4与光电转化元器件3之间的粘合层83。

在另一个实例中，基材1的高度h3为50μm，光电转化元器件3的高度h2为80μm，光路结构组件4的高度h1为30μm，印刷电路板7的高度h4为28μm，焊盘6的高度h5为10μm。如果采用现有技术中的基材和相应的装配方法，传感器模组与印刷电路板装配好之后组装件整体的高度为198μm。而如果采用本申请中的基材结构和相应的装配方法，组装件整体的高度为160μm，减少了38μm。

请参见图3a、图3b和图4，可选地，基材1中可以设置至少两根导线2。其中，至少一根导线2为第一导线21，第一导线的一端211与光电转化元器件3的第一侧31连接。光电转化元器件3的第二侧32与第一侧31相对设置。至少一根导线2为第二导线22，第二导线的一端221与第二侧32连接。

当基材1中设置有多根导线2时，通过将多根导线2的一端(即211和221)设置在光电转化元器件3的两侧，从而使多根导线2的排布更加合理，便于基材结构的生产和后续装配。

可选地，请参见图3b和图4，当导线2设置在基材1的内部时，在基材1中，至少一根第二导线22设置于第一导线21的上方，以便使多根导线2的排布更加合理。

需要说明的是，当导线2设置在基材1的内部时，为了使第一导线21的两端，以及第二导线22的两端处于基材1的同一个表面上，第一导线21和第二导线22靠近基材1的表面的附近可能存在局部弯曲线段。本实施例中第二导线22设置于第一导线21的上方，主要指的是第二导线22的水平段设置在第一导线21的水平段上方。

还需要说明的是，本申请中第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

可选地，请参见图4，当导线2设置在基材1的内部，仅两端暴露于基材1的表面时，至少一条第一导线的一端211和第一导线的另一端212的连线L1，与至少一条第二导线的一端221和第二导线的另一端222的连线L2平行或者重叠。当至少一条L1和至少一条L2重叠时，表明至少一根第二导线22处于第一导线21的正上方。

应理解，在图3a至图7中，为避免多条第一导线21和多条第二导线22全部绘制在图中造成结构过于凌乱的情况，故而仅示意性地绘制出一条第一导线21和一条第二导线22。实际上，每一对第一导线的一端211和第一导线的另一端212之间均存在第一导线；每一对第二导线的一端221和第二导线的另一端222之间均存在第二导线。

可选地，请参见图7，当导线2整个设置在基材1的表面时，至少一条第一导线的一端211和第一导线的另一端212的连线L1，与至少一条第二导线的一端221和第二导线的另一端222的连线L2平行。

请参见图3b、图4和图7，可选地，当基材1中设置有多根第一导线21时，每一条第一导线的一端211和第一导线的另一端212的连线L1均相互平行。此时，多根第一导线21在基材1中的高度可以相同，也可以不同，本申请对此不作限定。

可选地，当基材1中设置有多根第二导线22时，每一条第二导线的一端221和第二导线的另一端222的连线L2均相互平行。此时，多根第二导线22在基材1中的高度可以相同，也可以不同，本申请对此不作限定。

上述的导线排布情况还可以相互结合。在不同的应用场景中，可以为基材结构设置不同的导线排布方式，以便于基材结构的生产和后续装配。

可选地，请参见图5a至图7，当基材1中设置有多根第一导线21和多根第二导线22时，每一条L1和每一条L2之间也可以相互平行，即所有的L1和所有的L2均相互平行。此时，由于各根第一导线21和第二导线22在基材1中在水平位置上已经错开，故而第一导线21和第二导线22在基材1中所处的高度可以相同，也可以不同，可以根据实际应用场景的不同，或者基材结构加工的便利性需求，来具体设置导线的排布方式。

可选地，当基材1中设置有多根第一导线21和多根第二导线22时，第一导线21和第二导线22在水平位置上可以交错设置，如图5a至图7所示。

此外，第一导线21和第二导线22也可以分区域设置，即所有的第一导线21设置在一个水平的区域中，所有的第二导线22设置在另一个水平的区域中。

可选地，上述印刷电路板7为硬质印刷电路板或者柔性印刷电路板(FlexiblePrinted Circuit，FPC)。柔性印刷电路板柔软、厚度薄，便于使印刷电路板以及焊盘的高度之和保持在光电转化元器件和光路结构组件的高度和之下。

可选地，请参见图8，上述传感器模组可以应用于具有显示屏100的电子设备中，该显示屏100中设置有小孔层101，小孔层101中设置有至少一个用于小孔成像的小孔1011，传感器模组设置于至少一个小孔1011下方。这样，显示屏100上方的光线通过小孔1011，并穿过光路结构组件4，根据小孔成像的原理，在光电转化元器件3上形成像斑。光电转化元器件3将像斑以电信号的形式输出，以便于后续对这些电信号进行处理，形成图像，从而完成图像采集的过程。上述的传感器模组应用在电子设备中，可以用于采集指纹、掌纹、人脸等生物特征图像。

可选地，上述的小孔层101中小孔1011的上方对应设置有透光部1021，以便光线可以通过小孔层101上方的其他结构，例如液晶层、光学膜片等，再穿过小孔1011，到达传感器模组。需要说明的是，透光部1021与小孔1011的尺寸可以相同，也可以不同，本申请对此不作限定。

小孔层101与光路结构组件4之间可以紧密贴合，也可以间隔有一层薄薄的空气层，本申请对此也不作限定。在安装上述结构的传感器模组和显示屏时，可以在固定框51的上表面涂有一圈胶水(图中未示出)，胶水圈内留有空气。将小孔层设置于胶水上，从而使小孔层101与光路结构组件4之间形成空气层，进而将小孔层101与光路结构组件4间隔开。当小孔层101与光路结构组件4之间间隔有空气层时，由于折射率的变化，可以使穿过小孔1011的光线中的部分杂散光消失，避免这些杂散光对图像采集产生影响。

可选地，在上述传感器模组中，基材1上还可以设置有其他常用的元器件。例如，请参见图8，在基材1上还设置有电容11。又例如，在基材1上还设置有应力平衡件12，应力平衡件12的材料可以与光电转化元器件3的相同或相似。传感器模组在加工、安装过程中，可能会被切割，或者处于冷却或冷却的状态中，此时，相互连接的光电转化元器件3与基材1之间容易发生形变而产生应力，而应力平衡件12则可以平衡光电转化元器件3与基材1之间的应力。这两种元器件与基材结构、光电转化元器件3和光路结构组件4一起，被固定框51和保护胶52封装为一体。

如前所述，上述光路结构组件4为光线可以穿过的组件。请参见图9至图10b，可选地，光路结构组件4可以包括抗红外线涂层(IR cut coating)41，抗红外线涂层41可以通过蒸镀等方式覆盖在光电转化元器件3上，即覆盖在光电转化元器件3的正面34表面上。

上述抗红外线涂层41可以采用现有的抗红外线材料，通过蒸镀、喷涂等工艺形成，本申请对于抗红外线涂层的材料和形成工艺不作限定。

抗红外线涂层41本身的厚度很小，一般为零点几微米至两微米，并且抗红外线涂层41可以附着在光电转化元器件3上，无需通过粘合层来固定。因此，采用上述抗红外线涂层的方案，可以降低光路结构组件的厚度。适应性地，可以将固定框51、保护胶52的高度也相应降低，使其与抗红外线涂层41保持齐平，或者略低于抗红外线涂层41。通过这样的方式，可以进一步降低传感器模组以及整个组装件的厚度。

在一个实例中，基材1的高度h3为50μm，光电转化元器件3的高度h2为80μm，抗红外线涂层41的高度h6为1μm，印刷电路板7的高度为28μm，焊盘6的高度h5为10μm。这样，装配好之后的组装件整体的高度为131μm，与前述160μm的实例相比进一步减小了约30μm。

需要说明的是，光路结构组件可以仅包括抗红外线涂层，也可以包括其他可能的零部件。当光路结构组件仅包括抗红外线涂层时，由于抗红外线涂层本身厚度很小，不足以为小孔成像提供像距。为此，在一种实现方式中，可以通过传感器模组或者电子设备中的其他可能的零部件或者组件，来为小孔成像提供像距。

请参见图8，在本申请的第二个实施例中，提供一种电子设备，该电子设备包括前述的第一个实施例中的任一种传感器模组。可选地，该电子设备还可以包括显示屏100，显示屏100中设置有小孔层101，小孔层101中设置有一个或多个用于小孔成像的小孔1011，传感器模组设置于这一个或多个小孔1011下方。这样光线可以通过小孔1011，到达传感器模组，并被传感器模组转化成电信号。

该电子设备还可以包括印刷电路板7，该印刷电路板7与基材1中导线的另一端(例如第一导线的另一端212和第二导线的另一端222)连接，并且印刷电路板7与导线的另一端(例如第一导线的另一端212和第二导线的另一端222)处于基材1的同一侧。也就是说，印刷电路板7与光电转化元器件3、光路结构组件4都处于基材1的同一侧。

由于该电子设备包括前述的任一种传感器模组，故而相应地具备传感器模组所具有的有益效果，此处不再赘述。

在本申请的第三个实施例中，提供一种传感器模组的装配方法。这里的传感器模组为前述第一个实施例中的任一种传感器模组。该安装方法包括以下步骤：

S100：将所述固定框和光电转化元器件分别固定在所述基材结构上，将所述光路结构组件固定在所述光电转化元器件上；其中，所述光电转化元器件与所述基材结构中的导线的一端连接；

S200：在所述固定框内填充保护胶，以使所述固定框和所述保护胶将所述基材结构、所述光电转化元器件和光路结构组件封装成一体。

上述传感器模组、印刷电路板可以参考第一个实施例中的相关描述，此处不再赘述。

采用上述的传感器模组装配方法，可以先将传感器模组的基材1、固定框51、光电转化元器件3和光路结构组件4安装固定，然后再在固定框51中填充保护胶52，从而将这些部件装配成一个整体，以便于实现工业化安装和使用。

此外，该方法还可以包括以下步骤：

S300：将印刷电路板与所述基材中导线的另一端连接，所述印刷电路板与所述导线的另一端处于所述基材的同一侧。

通过上述方法，可以便捷地将传感器模组与印刷电路板安装在一起，便于实现工业化安装。安装好之后的传感器模组与印刷电路板可以视为一个整体，即组装件。当其应用到电子设备中时，将这个组装件整体安装到电子设备中，安装过程也十分便捷。由于安装好之后的组装件整体高度与现有技术相比大幅减小，故而，这也为实现超薄型电子设备奠定了基础。

为了进一步降低组装件的整体厚度，请参见图11至图13，在本申请的第四个实施例中提供了另一种传感器模组。该传感器模组包括光电转化元器件3和光路结构组件；其中，光电转化元器件3的背面33设置有至少一个电接触点35。这些电接触点35与光电转化元器件3内部的线路38连接。当传感器模组与印刷电路板7装配在一起时，印刷电路板7通过电接触点35与光电转化元器件3连接，使光电转化元器件3输出的电信号可以通过电接触点35传递给印刷电路板7，进而使印刷电路板7可以对这些电信号进行处理。光路结构组件设置于光电转化元器件3上。

上述光路结构组件可以参考第一个实施例中的相关描述，此处不再赘述。可选地，光路结构组件可以包括抗红外线涂层41，抗红外线涂层41覆盖在光电转化元器件3上，即覆盖在光电转化元器件3的正面34表面上，从而降低传感器模组以及整个组装件的厚度。

如第一个实施例所述，上述的光电转化元器件3为将光信号转换为电信号的元器件，在本申请中可以采用CMOS、CIS或CCD等图像传感器。

对一般的光电转化元器件3而言，为了走线方便，一般都在光电转化元器件3的正面34或者侧面就近引出连接线，以便与传感器模组中其他组件连接，如图3b、10b所示。而在本实施例中，为了降低组装件的整体厚度，省略了基材结构，并省略了将光电转化元器件3和光路结构组件封装为一体的固定框和保护胶。同时，通过改进光电转化元器件3的结构，即在光电转化元器件3的背面33设置电接触点35，并使其与光电转化元器件3内部的线路38连接，从而使光电转化元器件3可以与印刷电路板7直接连接，而无需再通过基材结构内部的导线来间接连接。由于省略了基材结构以及粘合层，因此，本实施例中的传感器模组的整体厚度与现有技术相比更小。

需要说明的是，在实际装配时，电接触点35与印刷电路板7之间可以通过焊盘电连接，或者，光电转化元器件3与印刷电路板7之间也可以通过粘合层连接，以使光电转化元器件3的电接触点35与印刷电路板7电连接。

请参见图11，抗红外线涂层41的厚度为h6。当光路结构组件仅包括抗红外线涂层41时，光路结构组件的厚度即为h6。光电转化元器件3的高度为h2，印刷电路板7的高度为h4，焊盘6的高度为h5。则装配在一起后的组装件的高度为(h6+h2+h4+h5)，与现有技术中的组装件相比厚度更小。将该组装件应用到电子设备中，使超薄型电子设备的实现成为可能。此外，由于基材结构厚度一般大于印刷电路板7和焊盘6的厚度，故而本实施例中的传感器模组与第一个实施例相比，其整体厚度也更小。

在一个实例中，抗红外线涂层41的高度h6为1μm，光电转化元器件3的高度h2为80μm，印刷电路板7的高度h4为28μm，焊盘6的高度h5为10μm。则装配好之后的组装件整体的高度为119μm，与现有技术中的198μm相比减小了约80μm，与前述的131μm的实例相比进一步减少了12μm。

请参见图13，可选地，光电转化元器件3的背面33设置有至少一个线路出口，所述线路出口与光电转化元器件3内部的线路38连接，并且，所述线路出口与电接触点35通过位于光电转化元器件3的背面33的导通线路37连接。光电转化元器件3的背面33的导通线路37可以为设置在背面33表面的电路等，其厚度一般可以忽略不计。

上述的线路出口具有连接光电转化元器件3内部的线路38和外部的导通线路37的作用。在实际实现时，可以在光电转化元器件3的背面33开设过孔、穿孔、通孔或者盲孔等不同形式的孔。这些孔可以作为通道，以便光电转化元器件3内部的线路38从孔内穿过，与外部的导通线路37连接，或者以便内部的线路38和外部的导通线路37在孔内连接。

将光电转化元器件3内部的线路38全都直接与电接触点35连接，对于光电转化元器件3内部的线路38的设计要求较高。通过上述外置在光电转化元器件3背面33上的导通线路37，可以将部分原本需要设计在光电转化元器件3内部的线路挪到光电转化元器件3外部，更加便于线路设计。

可选地，请参见图13，在一种实现方式中，上述线路出口可以包括至少一个第一线路出口361和至少一个第二线路出口362。第一线路出口361与第二线路出口362位于电接触点35的两侧。电接触点35包括第一接触点351和第二接触点352。导通线路37包括第一导通线路371和第二导通线路372。第一线路出口361通过第一导通线路371与第一接触点351连接，第二线路出口362通过第二导通线路372与第二接触点352连接。

通过设置线路出口、导通线路和电接触点，为光电转化元器件3内部线路的排布提供了便利，同时，也便于光电转化元器件3的设计、工业化生产以及后续装配。

请参见图14，在本申请的第五个实施例中，提供一种电子设备，该电子设备包括前述第四个实施例中的任一种传感器模组。可选地，该电子设备还可以包括显示屏100，显示屏100中设置有小孔层101，小孔层101中设置有一个或多个用于小孔成像的小孔1011，传感器模组设置于这一个或多个小孔1011下方。这样光线可以通过小孔1011，到达传感器模组，并被传感器模组转化成电信号。可选地，该电子设备还可以包括印刷电路板7，该印刷电路板7与光电转化元器件3的电接触点35连接。

由于该电子设备包括第四个实施例中的任一种传感器模组，故而相应地具备前述传感器模组所具有的有益效果，此处不再赘述。

在本申请的第六个实施例中，提供一种传感器模组的装配方法。这里的传感器模组为前述第四个实施例中的任一种传感器模组。该安装方法包括以下步骤：

S400：将所述传感器模组的光电转化元器件背面的至少一个电接触点与印刷电路板连接。

此外，该方法还可以包括以下步骤：

S500：在所述光电转化元器件的正面覆盖抗红外线涂层。

上述传感器模组、印刷电路板等可以参考第四个实施例中的相关描述，此处不再赘述。

通过上述方法，可以便捷地将传感器模组与印刷电路板安装在一起，便于实现工业化安装。安装好之后的传感器模组与印刷电路板可以视为一个整体，即组装件。当其应用到电子设备中时，将这个组装件整体安装到电子设备中，安装过程也十分便捷。由于安装好之后的组装件整体高度与现有技术相比大幅减小，故而，这也为实现超薄型电子设备奠定了基础。

除非另外说明，本说明书中的“多个”，指的是两个或者两个以上。在本申请的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解，“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序构成限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。

应理解，在本申请的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

应理解，在本申请的各种实施例中，各步骤的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，各步骤序号的大小并不意味着执行顺序的先后，不对实施例的实施过程构成限定。例如，前述第六个实施例中S400的步骤可以在S500的步骤之前执行，也可以在其后执行，本申请对此不作限定。

应理解，本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于电子设备和装配方法的实施例而言，由于其基本相似于传感器模组的实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。以上所述的本实用新型实施方式并不构成对本实用新型保护范围的限定。

Claims (16)

1.一种传感器模组，其特征在于，包括基材结构、固定框、光电转化元器件和光路结构组件；其中，

所述基材结构包括设置于基材中的至少一根导线，所述导线的一端与光电转化元器件连接，所述导线的另一端用于与印刷电路板连接，所述与光电转化元器件连接的一端和所述与印刷电路板连接的另一端设置于所述基材的同一侧表面；

所述固定框设置于所述基材的导线的两端所处的一侧；

所述光电转化元器件设置于所述固定框内；

所述光路结构组件设置于所述光电转化元器件上,所述光路结构组件包括抗红外线涂层，所述抗红外线涂层覆盖在所述光电转化元器件上；

所述固定框内填充有保护胶，所述固定框和所述保护胶将所述基材结构、所述光电转化元器件和光路结构组件封装成一体。

2.根据权利要求1所述的传感器模组，其特征在于，所述保护胶为硅胶。

3.根据权利要求1所述的传感器模组，其特征在于，所述保护胶为透明材质；和/或，所述固定框为塑料材质。

4.根据权利要求1所述的传感器模组，其特征在于，所述基材中设置有至少两根导线；其中，至少一根导线为第一导线，所述第一导线的一端与所述光电转化元器件的第一侧连接；所述光电转化元器件的第二侧与所述第一侧相对设置，至少一根导线为第二导线，所述第二导线的一端与所述第二侧连接。

5.根据权利要求4所述的传感器模组，其特征在于，在所述基材中，至少一根所述第二导线设置于所述第一导线的上方；或者，

在所述基材中，至少一条所述第一导线的一端和另一端的连线，与所述第二导线的一端和另一端的连线平行；或者，

在所述基材中，每一条所述第一导线的一端和另一端的连线均相互平行；或者，

每一条所述第二导线的一端和另一端的连线均相互平行；或者，

在所述基材中，每一条所述第一导线的一端和另一端的连线，以及每一条所述第二导线的一端和另一端的连线均相互平行。

6.根据权利要求1所述的传感器模组，其特征在于，当所述传感器模组安装于印刷电路板时，所述印刷电路板与所述光电转化元器件位于所述基材的同一侧，并且与所述导线的另一端连接。

7.根据权利要求6所述的传感器模组，其特征在于，所述印刷电路板为柔性印刷电路板。

8.根据权利要求6所述的传感器模组，其特征在于，所述印刷电路板与所述导线的另一端通过焊盘连接；所述焊盘与所述印刷电路板的高度之和，小于或等于所述光电转化元器件和所述光路结构组件的高度之和。

9.根据权利要求1-8任一项所述的传感器模组，其特征在于，所述传感器模组应用于具有显示屏的电子设备中，所述显示屏中设置有小孔层，所述小孔层中设置有至少一个用于小孔成像的小孔，所述传感器模组设置于所述至少一个小孔下方。

10.根据权利要求9所述的传感器模组，其特征在于，所述小孔层与所述传感器模组的光路结构组件之间间隔有空气层。

11.根据权利要求10所述的传感器模组，其特征在于，所述固定框上表面涂有一圈胶水，所述小孔层设置于胶水上，以使所述小孔层与所述光路结构组件之间形成空气层。

12.一种传感器模组，其特征在于，包括光电转化元器件和光路结构组件；其中，

所述光电转化元器件的背面设置有至少一个电接触点；所述至少一个电接触点用于与印刷电路板连接，所述至少一个电接触点与所述光电转化元器件内部的线路连接，使所述光电转化元器件输出的电信号通过所述至少一个电接触点传递给所述印刷电路板；

所述光路结构组件设置于所述光电转化元器件上。

13.根据权利要求12所述的传感器模组，其特征在于，所述光电转化元器件的背面设置有至少一个线路出口，所述线路出口与所述光电转化元器件内部的线路连接，并且，所述线路出口与所述电接触点通过位于所述光电转化元器件的背面的导通线路连接。

14.根据权利要求13所述的传感器模组，其特征在于，所述至少一个线路出口包括至少一个第一线路出口和至少一个第二线路出口，所述至少一个第一线路出口与所述至少一个第二线路出口位于所述电接触点的两侧；所述电接触点包括第一接触点和第二接触点；所述导通线路包括第一导通线路和第二导通线路；

所述第一线路出口通过所述第一导通线路与所述第一接触点连接，所述第二线路出口通过所述第二导通线路与所述第二接触点连接。

15.根据权利要求12-14任一项所述的传感器模组，其特征在于，所述光路结构组件包括抗红外线涂层，所述抗红外线涂层覆盖在所述光电转化元器件上。

16.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-15任一项所述的传感器模组。

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