本申请涉及光学领域，尤其涉及一种光学模组及电子设备。
背景技术：
常规的光学模组设计中，由激光器(vertical-cavitysurface-emittinglaser，vcsel)和光电二极管(photo-diode，pd)先集成为一个小模组，驱动芯片(integratedcircuitchip，ic)与此小模组共同焊接在电路板上。其整体布局面积大，集成度低。为了满足小型化需求，当前新型光学模组采用基板内埋方案，将驱动ic的裸片(die)内埋在激光器vcsel芯片和pd芯片的模组基板里，再将此模组焊接在电路板上。可以实现光学模组在水平的xy方向面积减小。但由于驱动ic内埋至基板内，四周被基板材料全部包围，基板水平方向等效导热系数约为45w/(m·k)，垂直方向等效导热系数约为0.45w/(m·k)，内埋驱动ic在垂直方向上无有效散热通路，驱动ic在工作工况中散热效果差。
技术实现要素：
本申请实施例提供一种光学模组及电子设备。光学模组通过导热件将芯片产生的热量传输至电子设备的电路板，从而实现在保证光学模组小型化和高集成度的同时，解决芯片的散热问题。
第一方面，提供了一种光学模组，所述光学模组包括：连接件；基板，通过所述连接件与安装有所述光学模组的电子设备中的印刷电路板pcb电连接；设置在所述基板远离所述pcb的表面的光学器件，所述光学器件与所述基板电连接；设置在所述基板靠近所述pcb的表面的芯片，所述芯片与所述基板电连接，用于控制所述光学器件；导热件，设置于所述芯片与所述pcb之间，所述芯片与所述pcb通过所述导热件连接。
根据本申请实施例，通过在基板两侧设置光学器件及芯片，保证光学模组的小型化，同时，由于导热件设置于芯片与pcb之间，可以将芯片在运行产生的热量传输至电子设备的电路板。因此，本申请的光学模组结构可以在保证光学模组小型化和高集成度的同时解决芯片的散热问题。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述导热件包括金属镀层及第一焊点，所述金属镀层设置于所述芯片靠近所述pcb的表面，所述第一焊点的一端与所述金属镀层接触，另一端与所述pcb接触。
根据本申请实施例，通过金属镀层及第一焊点的结构，可以保证散热效率的同时，增加其结构的强度。结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述芯片塑封于化合物中。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述光学模组还包括塑封件，所述芯片设置于所述塑封件中。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述连接件设置于所述塑封件中。
根据本申请实施例，可以将芯片和连接件共同塑封在化合物形成的塑封件中，保证光学模组的结构的强度。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，连接件可以是导电银浆。
根据本申请实施例，当连接件设置于塑封件中时，可以通过激光在塑封件表面打孔，并灌装导电银浆已形成连接件。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述塑封件表面设置有至少一个孔；所述金属镀层沿所述至少一个孔的孔壁设置，并与所述芯片接触。
根据本申请实施例，芯片可以可以被包裹在塑封件中，可以有效增加光学模组的结构强度，同时，可以利用激光打孔技术在塑封表面开孔至芯片表面，并在孔壁设置金属镀层，金属镀层一端与芯片接触，另一端可以与焊点接触，实现导热结构。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述塑封件不塑封所述芯片靠近所述pcb的表面。
根据本申请实施例，可以将芯片靠近pcb的表面裸露，在保证光学模组结构强度的同时，进一步增加散热效率。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述导热件为导热胶层，所述导热件上表面与所述芯片接触，下表面与所述pcb接触。
根据本申请实施例，采用导热胶层作为导热件使用，其制造简单，成本较低。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述基板靠近pcb的表面设置有凹陷，所述芯片位于所述凹陷所形成的凹口中。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述连接件包括：框板，第二焊点和第三焊点；其中，所述框板通过第二焊点与所述基板电连接，所述框板通过第三焊点与所述pcb电连接。
根据本申请实施例，采用框板，第二焊点和第三焊点作为连接件使用，是电连接效果更好。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述连接件为第四焊点，所述基板通过所述第四焊点与所述pcb电连接，所述第四焊点一端与所述基板电连接，另一端与所述pcb电连接。
根据本申请实施例，可以通过第四焊点实现基板与pcb的电连接，第四焊点可以是大焊点，其结构简单，制造成本较低。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述基板为陶瓷材料。
根据本申请实施例，采用陶瓷材料的基板，可以有效提升光学模组的导热效率。
第二方面，提供了一种电子设备，包括至少一个如上述第一方面中任一项所述的光学模组。
第三方面，提供了一种光学模组，应用于电子设备，所述电子设备包括pcb，所述光学模组包括：光学器件，芯片，接地屏蔽层，接地布线层，接地孔，屏蔽金属层和基板；其中，光学器件设置于所述基板远离所述pcb的表面，所述芯片设置于所述基板靠近所述pcb的表面；所述基板包括上层基板，中层基板和下层基板，所述下层基板设置于所述pcb表面；所述接地屏蔽层位于所述上层基板远离中层基板的表面；所述接地布线位于所述中层基板与所述上层基板之间；所述接地孔位于所述中层基板，所述上层基板和所述下层基板内部，一端与所述接地屏蔽层电连接，另一端与所述pcb电连接，并与所述接地布线层电连接；所述金属屏蔽层位于所述中层基板，所述上层基板和所述下层基板的四周，与所述接地屏蔽层电连接。
结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，所述上层基板的表面设置有凹陷，所述光学器件位于所述上层基板的凹陷所形成的凹口中。
结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，所述下层基板的表面设置有凹陷，所述芯片位于所述下层基板的凹陷所形成的凹口中。
结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，所述中层基板为陶瓷材料。
第四方面，提供了一种电子设备，包括至少一个如上述第三方面中任一项所述的光学模组。
附图说明
图1是本申请实施例提供的电子设备的示意图。
图2是一种采用基板内埋方案的光学模组结构示意图。
图3是本申请实施例提供的一种光学模组的结构示意图。
图4是本申请实施例提供的另一种光学模组的结构示意图。
图5是本申请实施例提供的另一种光学模组的结构示意图。
图6是本申请实施例提供的又一种光学模组的结构示意图。
图7是本申请实施例提供的又一种光学模组的结构示意图。
图8是本申请实施例提供的又一种光学模组的结构示意图。
图9是本申请实施例提供的又一种光学模组的结构示意图。
图10是本申请实施例提供的又一种光学模组的结构示意图。
图11是本申请实施例提供的又一种光学模组的结构示意图。
图12是本申请实施例提供的又一种光学模组的结构示意图。
图13是本申请实施例提供的又一种光学模组的结构示意图。
图14是本申请实施例提供的又一种光学模组的结构示意图。
图15是本申请实施例提供的又一种光学模组的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
本申请实施例中的电子设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手环、智能手表、智能头盔、智能眼镜等。电子设备还可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(sessioninitiationprotocol，sip)电话、无线本地环路(wirelesslocalloop，wll)站、个人数字助手(personaldigitalassistant，pda)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备，5g网络中的电子设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络(publiclandmobilenetwork，plmn)中的电子设备等，本申请实施例对此并不限定。
图1是本申请实施例提供的电子设备的示意图，在此，以电子设备为手机进行说明。
如图1所示，电子设备具有类似立方体的形状，可以包括边框10和显示屏20，边框10和显示屏20均可以安装在中框上(图中未示出)，边框10可以分为上边框、下边框、左边框、右边框，这些边框相互连接，在连接处可以形成一定的弧度或倒角。
电子设备还包括设置于内部的印刷电路板(printedcircuitboard，pcb)，pcb上可以设置电子元件，电子元件可以包括电容、电感、电阻、处理器、摄像头、闪光灯、麦克风、电池等，但不限于此。
边框10可以是为金属边框，比如铜、镁合金、不锈钢等金属，也可以是塑胶边框、玻璃边框、陶瓷边框等，也可以是金属与塑料结合的边框。
图2是一种采用基板内埋方案的光学模组结构示意图。
如图2所示，驱动ic30内埋在vcsel和pd的模组的基板40里，再将该光学模组焊接在pcb上。这种通过驱动ic内埋至模组的基板内形成驱动ic和光学器件垂直堆叠的封装结构，其散热效果并不理想。
本申请实施例提供了一种光学模组，可以应用于上述任意一种电子设备中。该光学模组的基板两侧设置分别光学器件和芯片，并通过导热件将芯片产生的热量传输至电子设备的电路板，从而实现在保证光学模组小型化和高集成度的同时解决芯片的散热问题。
图3是本申请实施例提供的一种光学模组的结构示意图。
如图3所示，光学模组可以包括：基板110，光学器件120，芯片130和导热件140。光学模组可以设置在电子设备的pcb150上。
其中，基板110可以通过连接件190与pcb150电连接。光学器件120可以设置在基板110远离pcb150的表面，并与基板110电连接。芯片130可以设置在基板110靠近pcb的表面，并与基板110电连接。基板110中可以设置有电路，芯片130可以通过与基板110中的电路电连接从而实现对光学器件120的控制。导热件140可以设置在芯片130与pcb150之间，用于连接芯片130与pcb150，可以将芯片130运行时产生的热量传输至pcb上。
可选地，光学器件120可以是vcsel，pd或其他光学器件。本申请中，以光学器件120为vcsel121和pd122为例进行说明，但并不限制光学器件的种类。
可选地，芯片130可以是控制光学器件的芯片，例如，驱动芯片或电源芯片等，本申请并不限制芯片的种类。
可选地，光学器件120和芯片130可以通过粘结胶体或焊料固定在基板110上。
可选地，光学模组还可以包含有透镜结构的扩散器170。
例如，在光学模组中，芯片130可以将驱动vcsel121按照制定的规律发光，pd122将探测到vcsel121光强度反馈至监控端用于表征vcsel121工作状态，在vcsel121和芯片130的互连链路上会互连有电容、电感及电阻等无源器件160,vcsel121发射的光将透过扩散器170照射到物体上，发生反射后返回光线可以通过接收端pd122进行接收和处理。应理解，当光学模组应用于手机时，pd122接收到反射后返回光线，可以由返回光线的强度判断人体或物体靠近手机的距离。当靠近的距离小于一定的阈值时，可以调暗手机屏幕的亮度。
可选地，连接件190还可以包括框板191，基板110可以通过框板191，第二焊点192和第三焊点193实现电连接。
可选地，芯片130可以通过焊接的方式固定在基板110靠近pcb的表面。在芯片130的焊点处可以填充底部填充剂(underfill)180用于保护焊点，增加芯片130与基板110连接的稳固性。
可选地，导热件140可以包括金属镀层141和第一焊点142。可以通过溅镀工艺在芯片130靠近pcb150的表面溅镀金属镀层141，可以实现芯片表面金属化并做焊盘图形，焊盘与pcb150可以通过第一焊点142连接。
本申请提供的实施例，可以形成从芯片表面到pcb之间的散热通路。其中基板与pcb之间的焊点导热系数为58w/(m·k)，若溅镀镀层包含铜，则其导热系数为377w/(m·k)，与内埋芯片设计的基板导热相比显著提升。
可选地，导热件140也可以是导热胶层，如图4所示。导热胶层的上表面与芯片表面接触，下表面与pcb接触。通过导热胶层可以在芯片和pcb之间形成良好散热通路，解决芯片的散热问题。
应理解，导热件140可以有多种选择，为方便说明，以下实施例，以导热件为第一焊点和金属镀层为例进行说明，本申请实施例并不限制导热件的类型，可以将芯片运行时产生的热量传输至pcb即可。
可选地，基板110的材料可以是陶瓷。由于采用陶瓷材料的基板具有良好的散热性能，能够将高功率光学器件的热量通陶瓷基板速度的散热到pcb上。解决光学模组中光学器件以及驱动芯片的散热问题，其散热路径如图4所示。
可选地，可以将光学模组相关网络链路上的无源器件160集成埋置在基板内，从而可以提高模组集成度，减少模组的尺寸。
应理解，通过将光学器件和芯片分别设置在基板的两侧，可以使芯片和光学器件垂直互连，缩短了两者直接互连距离，从而降低了驱动链路上的寄生电感，提高了光学模组电学性能。同时，这种结构并不需要内埋芯片至基板内部，结构简单，可以在保证高集成度的同时提高其芯片的散热效率。
图5是本申请实施例提供的另一种光学模组的结构示意图。
如图5所示，光学模组的基板110靠近pcb的表面可以设置有凹陷，即可以形成下沉结构(cavity)，芯片可以设置于凹陷所形成的凹口中。基板四周通过第五焊点144实现与pcb的电连接进行互连信号导通，即基板与pcb之间的连接件为第五焊点144。芯片可以位于基板的下沉结构所形成的的凹口中。芯片可以通过焊接固定于基板110上，之间可以填充底部填充剂，芯片靠近pcb上表面通过溅镀形成金属镀层，形成图形焊盘，再通过焊点与pcb焊接，形成芯片与pcb之间的散热通路。
图6是本申请实施例提供的又一种光学模组的结构示意图。
如图6所示，在图3的基础上，基板可以通过第四焊点145实现与pcb的电连接进行互连信号导通，即基板与pcb之间的连接件可以为第四焊点145。其中，第四焊点145可以为大尺寸焊点，一端与基板电连接，另一端与pcb电连接。
图7是本申请实施例提供的又一种光学模组的结构示意图。
如图7所示，光学模组还可以包括塑封件210，芯片130设置于塑封件210中。其中，可以通过化合物对芯片130处做局部塑封而形成塑封件210。塑封完成后，可以通过激光技术在芯片130靠近pcb150的表面的塑封区域做孔220至芯片130表面处，再通过溅镀工艺实现孔壁和塑封表面的金属镀层，可以在塑封表面形成焊盘230。焊盘230与pcb150之间通过第一焊点连接。最终形成从芯片130表面到pcb150之间的散热通路，其中基板110与pcb150之间的第一焊点导热系数为58w/(m·k)，金属层包含的铜导热系数为377w/(m·k)，与内埋芯片设计的基板导热相比显著提升。基板110可以通过框板191，第二焊点192和第三焊点193实现电连接，进行信号传输。
可选地，化合物可以包括热固性交联树脂，例如，环氧树脂注塑化合物(epoxymoldingcompound，emc)。
应理解，通过使用化合物对芯片130进行局部塑封，可以有效提升光学模组的稳定性。同时，通过在塑封表面进行开孔并设置金属镀层，也可以有效的保证芯片散热的效率不受影响。
图8是本申请实施例提供的又一种光学模组的结构示意图。
如图8所示，在图7的基础上，基板可以通过第四焊点145实现与pcb的电连接进行互连信号导通，即基板与pcb之间的连接件可以为第四焊点145。其中，第四焊点145可以为大尺寸焊点，一端与基板电连接，另一端与pcb电连接。
图9是本申请实施例提供的又一种光学模组的结构示意图。
如图9所示，芯片130设置于基板110表面，可以通过化合物对基板设置芯片的表面做整体塑封而形成塑封件210，连接件也可以设置在塑封件210中。塑封件210表面可以通过激光加工塑封过孔(throughmoldingvia，tmv)至基板110表面，可以通过化学镀和电镀填孔以形成连接件190。并在连接件190表面形成焊盘240，可以通过第六焊点250实现基板110与pcb150焊接的电连接。
图10是本申请实施例提供的又一种光学模组的结构示意图。
如图10所示，芯片130设置于基板110表面，可以通过化合物对基板设置芯片的表面做整体塑封而形成塑封件210，连接件也可以设置在塑封件210中。塑封件210表面可以通过激光加工tmv孔至基板110表面，并在tmv孔内填充导电银浆以形成连接件190。可以在塑封表面通过溅镀工艺形成金属镀层，并在金属镀层上形成图形焊盘，可以通过第六焊点250实现基板110与pcb150焊接的电连接。
图11是本申请实施例提供的又一种光学模组的结构示意图。
如图11所示，芯片130设置于基板110靠近pcb150的表面，可以通过化合物对芯片130处做局部塑封而形成塑封件210。可以将塑封研磨减薄至露出芯片130表面，即塑封件210不覆盖芯片130靠近pcb150的表面。再通过溅镀工艺实现孔壁和塑封表面的金属镀层，可以在塑封表面形成焊盘230。焊盘230与pcb150之间通过第一焊点142连接。最终形成从芯片130表面到pcb150之间的散热通路。基板110可以通过框板191，第二焊点192和第三焊点193实现电连接，进行信号传输。
应理解，对于将塑封研磨减薄至露出芯片130表面可以在保证光学模组稳定性的同时，提升散热效率。
图12是本申请实施例提供的又一种光学模组的结构示意图。
如图12所示，在图11的基础上，基板可以通过第四焊点145实现与pcb的电连接进行互连信号导通，即基板与pcb之间的连接件可以为第四焊点145。其中，第四焊点145可以为大尺寸，一端与基板电连接，另一端与pcb电连接。
图13是本申请实施例提供的又一种光学模组的结构示意图。
如图13所示，芯片130设置于基板110表面，可以通过化合物对基板设置芯片的表面做整体塑封形成塑封件210，连接件也可以设置在塑封件210中。可以将塑封研磨减薄至露出芯片130表面，即化合物不覆盖芯片130靠近pcb150的表面。塑封件210表面可以通过激光加工tmv孔至基板110表面，可以通过化学镀和电镀填孔以形成连接件190。并在连接件190表面形成焊盘240，可以通过第六焊点250实现基板110与pcb150焊接的电连接。
图14是本申请实施例提供的又一种光学模组的结构示意图。
如图14所示，芯片130设置于基板110表面，可以通过化合物对基板设置芯片的表面做整体塑封形成塑封件210，连接件也可以设置在塑封件210中。可以将塑封研磨减薄至露出芯片130表面，即化合物不覆盖芯片130靠近pcb150的表面。塑封件210的表面可以通过激光加工tmv孔至基板110表面，并在tmv孔内填充导电银浆以形成连接件190。可以在塑封表面通过溅镀工艺形成金属镀层，并在金属镀层上形成图形焊盘，可以通过第六焊点250实现基板110与pcb150焊接的电连接。
基于上述实施例，本申请还提供了一种利用光学模组内部金属结构和外部金属层实现针对内部电子元件的电磁屏蔽的光学模组结构。
图15是本申请实施例提供的又一种光学模组的结构示意图。
如图15所示，光学模组还可以包括基板，芯片和光学器件。
其中，光学器件120设置于基板远离pcb的表面。芯片130可以设置于基板靠近pcb的表面。基板可以包括中层基板310，上层基板320和下层基板330。中层基板310可以位于上层基板320和下层基板330之间。下层基板330表面可以设置凹陷，芯片130可以位于下层基板330的凹陷所形成的下沉式结构的凹口中。上层基板320的表面可以设置有凹口，光学器件120可以位于上层基板320的凹口所形成的下沉式结构的凹口中。下层基板330可以固定在pcb150上。
应理解，上述事例中的基板可以包括中层基板310，上层基板320和下层基板330。
光学模组还可以包括：接地屏蔽层340与接地布线层350。其中，接地屏蔽层340可以位于上层基板320远离中层基板310的表面。接地布线350可以位于中层基板310与上层基板320之间。接地孔360，位于中层基板310，上层基板320和下层基板330内部，一端与接地屏蔽层340电连接，另一端与pcb电连接，并与接地布线350电连接，实现接地。
为提升屏蔽效果，光学模组还可以包括位于中层基板310，上层基板320和下层基板330四周的屏蔽金属层370，屏蔽金属层370可以与接地屏蔽层340和接地布线350电连接。
可选地，中层基板310可以是陶瓷基板，由于陶瓷材料的良好导热性能，可以进一步增加光学模组的导热效率。
应理解，本申请实施例通过基板的接地屏蔽层340、接地布线层350、基板内部接地孔360基板四周屏蔽金属层370形成良好电磁屏蔽效果，避免光学模组内部的电子元件收到外部器件干扰。
本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
