[實用新型]電子模塊和三維掃描設備

有效

• 申請號: 202020363455.0
• 申請日: 2020-03-20
• 公開（公告）號: CN212277173U
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: R·卡爾米納蒂;F·伯蒂尼利
• 申請（專利權）人: 意法半導體股份有限公司
• 主分類號: H01L23/04
• 分類號: H01L23/04;H01L25/16;G06K9/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 董莘

本公開的各實施例涉及電子模塊和三維掃描設備。基板和耦合到該基板的覆蓋結構形成腔室。該腔室容納被配置為發射輻射的發射器、諧振反射器、檢測器和固定反射器。第一和第二窗口延伸穿過覆蓋結構。發射器、第一反射器和第二反射器被相互地布置，使得從發射器發射的輻射被固定的反射器朝向MEMS反射器反射，以朝向第一窗口進行另外的反射，以形成輸出信號。檢測器和第二窗口被相互地布置，使得穿過第二窗口的入射輻射被檢測器接收。電子模塊可以用于3D感測應用。根據本公開的實施例，設備的成本和尺寸被顯著降低。

技術領域

本公開涉及電子模塊和三維掃描設備。

背景技術

隨著深度感測技術的引入，現在3D感測的使用通常已經被廣泛地用在智能手機和便攜式設備上。特別地，期望該技術通過面部識別來革新安全方法。

實施3D感測的已知方法中的一個方法是基于飛行時間(ToF)方法。通常的ToF架構包括紅外(IR)源，該紅外(IR)源被配置為朝向物體生成IR光脈沖(發射的光束)。被物體反射的光束被檢測器接收。通過測量發射的光束和反射的光束之間的時間(直接ToF)或相移(間接ToF)來計算深度。這種方法具有多個優點，其中包括范圍更長、精確度更高、所需功率更少、處理要求低、精確的最小物體距離(MOD，歸因于更高的角度分辨率)，以及對眩光效果的高抵抗力(在處于運動中的物體的情況下)。但是，它對反射和散射現象敏感。

實施3D感測的另一已知方法是基于結構化光。在這種情況下，已知的圖案被投影到物體上；如此投影的圖案被物體扭曲，并且對光圖案的扭曲的分析可以被用來計算深度值并且實現物體的形狀的幾何重構。該技術具有以下優點：對反射和散射較少地敏感，并且允許利用正在進行的成本優化路徑來實施大體積解決方案。但是，它需要大量的處理、復雜的組件裝配，并且分辨率受組件的分辨率限制。

已知的是，利用分離的投影/檢測方案來實施上述系統，諸如一種解決方案，其中投影儀和檢測器均被包含在其自己的封裝中，并且即使它們可能被安裝在相同的印刷電路板上，也彼此物理地分離。特別地，投影儀通常包括激光源和以微機電系統(MEMS)技術制造的微反射鏡；激光源被定向，以使光束指向微反射鏡，并且控制微反射鏡的振蕩以將光束導向目標。該方法的主要限制是系統復雜性以及與可以設計和制造光機械解決方案的合作伙伴合作的需求。此外，通過將投影儀和檢測器安裝為單獨的模塊，集成度降低并且最終模塊的大小增加。在系統性能受損的情況下才能實現較小的尺寸。

因此，在本領域中需要一種克服現有技術的上述問題和缺點，而不影響性能的技術解決方案。

實用新型內容

本公開至少解決上述系統復雜性的問題。

根據本公開的第一方面，提供了一種電子模塊，包括：基底基板；覆蓋結構，覆蓋結構被耦合到基底基板并且與基底基板形成腔室；在腔室中的發射器，被配置為生成第一輻射；在腔室中的第一反射器；在腔室中的第二反射器；第一窗口，第一窗口延伸穿過覆蓋結構并且對第一輻射透明；第二窗口，第二窗口在距第一窗口一定距離處延伸穿過覆蓋結構，并且對來自腔室之外的環境的第二輻射透明；在腔室中的檢測器，被配置為感測第二輻射，其中發射器、第一反射器和第二反射器被相互地布置，使得由發射器生成的第一輻射被第二反射器朝向第一反射器反射，并且被第一反射器朝向第一窗口反射，以形成電子模塊的輸出，并且其中檢測器和第二窗口被相互地布置，使得穿過第二窗口的第二輻射被檢測器接收。

在一些實施例中，基底基板具有平行于基準平面的頂表面，并且還包括：第一支撐結構，第一支撐結構在腔室中延伸，具有相對于基準平面傾斜的支撐表面；第二支撐結構，第二支撐結構在腔室中延伸，具有相對于基準平面傾斜的支撐表面，其中第一反射器被耦合到第一支撐結構的支撐表面，其中第二反射器被耦合到第二支撐結構的支撐表面，其中第一支撐結構和第二支撐結構的支撐表面彼此面對，以使第一輻射被第二反射器朝向第一反射器反射。