CN102064230A - 微型光遮断器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种微型光遮断器及其制作方法，其中制作方法包括移除部分发光组件与感光组件之间的基板表面，并在基板移除的部分形成不透光密封体，以阻隔发光组件经由基板表面至感光组件的漏光路径。

Description

微型光遮断器及其制作方法

技术领域

本发明是有关于一种微型光遮断器(photo-interrupter)的制作方法，尤指一种具有高信噪比(signal/noise ration)的微型光遮断器的制作方法。

背景技术

一般微型光遮断器包含发光组件与感光组件，其可通过判断感光组件是否侦测到光线讯号来输出感应讯号，进而可当作开关装置使用。

已知微型光遮断器的制作方法包括在基板表面同时设置发光组件与感光组件，然后进行第一压模(molding)步骤而在发光组件与感光组件表面灌注透明胶而分别形成二个透明封胶体，再以第二压模步骤在透明封胶体的外围形成不透光封胶体，使得发光组件与感光组件之间因不透光封胶体的设置而阻隔两者间的光线路径，最后进行微型光遮断器的单元切割步骤，切除多余的不透光封胶体与基板，以完成微型光遮断器单元的制作。

然而，在上述制作方法中，由于设置发光组件的基板厚度很薄，透明胶很容易在第一压模步骤中溢流至发光组件与感光组件之间，使得发光组件的光线会经由透明胶的溢胶部分射入感光组件端。另一方面，基板也可能无法有效阻挡光线，使得发光组件的部分光线经由发光组件下方的基板、发光组件与感光组件之间的基板以及感光组件下方的基板等漏光路径而到达感光组件端，使得感光组件的侦测结果发生错误，即使在无反射物的情况下，微型光遮断器也会输入过大的感应电流(亦即漏电流)，明显影响微型光遮断器输出讯号的信噪比。此外，在已知微型光遮断器的制作方法中，需要另外利用切割步骤来切除以第二压模步骤制作的多余不透光封胶体，容易在切割步骤中产生尺寸公差，使得不透光封胶体的厚度具有过厚或过薄的误差，影响产品良率。

因此，如何提供简单、有效率的步骤以制作出避免漏电流过大的微型光遮断器，仍为业界亟需研究的问题。

发明内容

本发明的主要目的之一，在于提供一种制作微型光遮断器的方法，其能有效改善传统步骤中因溢胶或基板无法遮光所形成的漏光路径，以解决前述传统微型光遮断器的漏电流过大的问题。

根据本发明的申请专利范围，本发明揭露一种制作微型光遮断器的方法。首先提供基板，其具有一定基板厚度，且该基板表面定义有一个发光组件设置区、一个感光组件设置区以及一个光阻隔区，设于该发光组件设置区与该感光组件设置区之间。然后于基板上的发光组件设置区与感光组件设置区分别设置一个发光组件与一个感光组件，再进行一个压模步骤，在发光组件设置区与感光组件设置区分别形成一个透明封胶体，分别覆盖发光组件与感光组件。之后，移除光阻隔区内的基板的部分表面，以于基板表面形成一个阻隔凹陷(recess)。最后进行一个射出成型步骤，在该光阻隔区内以及在该感光组件设置区与该发光组件设置区的外围形成一个不透光密封体。

本发明另外还揭露一种制作微型光遮断器的方法，其包括先提供一个基板，其具有一定基板厚度，且该基板表面定义有一个遮断器单元区域，其包含一个发光组件设置区、一个感光组件设置区以及一个光阻隔区设于该发光组件设置区与该感光组件设置区之间。接着于该基板上的该发光组件设置区与该感光组件设置区分别设置一个发光组件与一个感光组件，然后移除该光阻隔区内的该基板的部分表面，以于基板表面形成一个阻隔凹陷，再进行一个压模步骤，于发光组件设置区与感光组件设置区分别形成一个透明封胶体，分别覆盖发光组件与感光组件。最后进行一个射出成型步骤，于光阻隔区内以及感光组件设置区与发光组件设置区的外围形成一个不透光密封体。

本发明专利申请又另揭露一种制作微型光遮断器的方法。首先提供一个基板，其具有一定基板厚度，且该基板表面定义有至少一个遮断器单元区域，其包含一个发光组件设置区以及一个感光组件设置区。接着，移除该发光组件设置区与该感光组件设置区之间的部分该基板，再于基板上的发光组件设置区与感光组件设置区分别设置一个发光组件与一个感光组件。然后，进行压模步骤，而于该发光组件设置区与该感光组件设置区分别形成一个透明封胶体，分别覆盖该发光组件与该感光组件。最后在该感光组件设置区与该发光组件设置区之外的该遮断器单元区域内形成一个不透光密封体。

本发明专利申请更揭露一种微型光遮断器，其包含：一个基板，其表面定义有一个发光组件设置区、一个感光组件设置区以及一个光阻隔区设于该发光组件设置区与该感光组件设置区之间，且该光阻隔区内的该基板表面具有一个阻隔凹陷；一个发光组件，设于该发光组件设置区内的该基板表面；一个感光组件，设于该感光组件设置区内的该基板表面；二个透明封胶体，分别设于该发光组件设置区与该感光组件设置区之内，且分别覆盖该发光组件与该感光组件；以及一个不透光密封体，设于该感光组件设置区与该发光组件设置区的外围以及该光阻隔区内的该基板上，且填满该阻隔凹陷。

本发明的专利申请又更揭露一种微型光遮断器，其包含：一个基板，其表面定义有一个发光组件设置区以及一个感光组件设置区，且该基板在发光组件设置区与该感光组件设置区之间具有不连续形状；一个发光组件，设于该发光组件设置区内的该基板表面；一个感光组件，设于该感光组件设置区内的该基板表面；二透明封胶体，分别设于该发光组件设置区与该感光组件设置区之内，且分别覆盖该发光组件与该感光组件；以及一个不透光密封体，设于该感光组件设置区与该发光组件设置区的外围以及设于该感光组件设置区与该发光组件设置区内的该基板之间。

由于本发明微型光遮断器的制作方法包括移除部分位于发光组件与感光组件之间的基板，以形成阻隔凹陷，并在发光组件与感光组件之间以及阻隔凹陷形成不透光密封体，因此可以借着不透光密封体有效避免光线经由发光组件与感光组件之间的基板漏光，同时改善已知技术的压模步骤因透明胶溢胶而导致的漏光情形，有效改善漏光所引起的漏电流问题，并可提高微型光遮断器的信噪比。

附图说明

图1至图5为本发明制作微型光遮断器的方法的实施例一的步骤示意图；

图6至图8为本发明制作微型光遮断器的方法的实施例二的步骤示意图；

图9至图13为本发明制作微型光遮断器的方法的实施三例的步骤示意图。

主要组件符号说明

10基板                12发光组件设置区

14感光组件设置区      16光阻隔区

18发光组件            20感光组件

22、24导线            26挡胶组件

28模具                30a、30b模穴

32透明胶              34、36透明封胶体

38凹穴                40切割刀

42阻隔凹陷            44模具

46模穴                    48不透光密封体

50、54微型光遮断器        52遮断器单元区域

具体实施方式

请参考图1至图5，图1至图5为本发明制作微型光遮断器的方法的实施例一的步骤示意图。首先，如图1所示，提供基板10，其较佳为一个印刷电路板(printed circuit board，PCB)。基板10具有基板厚度T，且其表面定义有一个发光组件设置区12、一个感光组件设置区14以及一个光阻隔区16，设于发光组件设置区12与感光组件设置区14之间。接着，在发光组件设置区12与感光组件设置区14内的基板10表面分别设置发光组件18与感光组件20。在本实施例中，发光组件18可为一个发光二极管芯片，例如为红外线二极管芯片，而感光组件20可为光敏晶体管(phototransistor)芯片，因此将发光组件18与感光组件20设置固定于基板10上的步骤可包含一个固晶步骤，而发光组件设置区12与感光组件设置区14分别为基板10上的一个固晶区。接着，再进行焊线步骤，通过导线22、24分别使发光组件18与感光组件20电性连接于基板10。然后，可选择性地在发光组件设置区12与感光组件设置区14之间或者光阻隔区16的两侧形成挡胶组件26，其中挡胶组件26可包含铜箔材料。

接着请参考图2，利用包含模穴30a、30b的模具28进行压模步骤，将模具28设置于基板10的表面，使模穴30a、30b分别对应于发光组件设置区12与感光组件设置区14，然后将透明胶32灌入模穴30a、30b，待透明胶32冷却后，便在发光组件设置区12与感光组件设置区14分别形成透明封胶体34、36，分别覆盖发光组件18与感光组件20，如图3所示。值得注意的是，在压模步骤中，发光组件设置区12与感光组件设置区14之间的模具28可具有一个凹穴38，以用来容置挡胶组件26。然而，若在固晶与焊线步骤后，没有于基板10上形成挡胶组件26，则模具28也可不具有凹穴38。

接着，请参考图3，在压模步骤后，移除模具28，然后进行切割步骤，使用切割刀40切除光阻隔区16内的基板10的部分表面，在基板10表面形成一个阻隔凹陷(recess)42，位于发光组件设置区12与感光组件设置区14之间。在较佳实施例中，阻隔凹陷42下方的基板10具有厚度t，其较佳为约1/4至1/2的基板厚度T，以不破坏基板10的强度为原则，避免阻隔凹陷42下方剩下的基板10太薄而影响其功能与安全性。

然后，如图4所示，利用模具44覆盖于基板10表面，进行射出成型步骤，以于基板10表面形成不透光密封体48，设于光阻隔区16内以及发光组件设置区12和感光组件设置区14的外围，亦即不透光密封体48是包围透明封胶体34、36，同时填满阻隔凹陷42。模具44具有模穴46，其可定义出不透光密封体48的结构形状，因此在射出成型步骤中，通过将不透光的液状塑料材料(例如黑色塑料材料)射入模穴46中，待塑料材料固化后，直接形成具有微型光遮断器最终外观尺寸的不透光密封体48，其中，不透光密封体48可用来当作微型光遮断器的反射盖。请参考后图5，移除模具44，接着可选择性地进行单元切割步骤，例如依微型光遮断器的单元尺寸切割基板10，便形成独立的微型光遮断器50。

图6至图8为本发明制作微型光遮断器的方法的实施例二的步骤示意图，为简化说明，与前一实施例相同的组件是以同样的组件符号表示。首先，提供基板10，其较佳为PCB基板。基板10表面定义有至少一个遮断器单元区域52，其包含一个发光组件设置区12、一个感光组件设置区14以及一个光阻隔区16。接着，进行固晶与焊线步骤，分别在发光组件设置区12与感光组件设置区14设置发光组件18与感光组件20，分别藉由导线22、24电性连接于基板10。然后，可选择性地在发光组件设置区12与光阻隔区16之间以及感光组件设置区14与光阻隔区16之间设置挡胶组件26。

接着，如图7所示，进行切割步骤，以切割刀40对基板10进行表面切割，移除光阻隔区16内基板10的部分表面，形成一阻隔凹陷42，使得阻隔凹陷42下方的基板10的厚度t仅为原来的基板厚度T的1/4至1/2，较佳为1/2的基板厚度T。值得注意的是，若第6图所示的基板10表面定义有复数个遮断器单元区域52时，此切割步骤可同时以切割刀40切除相邻遮断器单元区域52内的部分基板，以于各遮断器单元区域52内同时形成阻隔凹陷42。此外，在其它实施例中，切割步骤亦可选择性地直接切穿基板10，使阻隔凹陷形成基板10的一个通孔。

请参考图8，然后利用模具28进行芯片的压模步骤，其中模具28包含模穴30a、30b，分别暴露出发光组件设置区12与感光组件设置区14。压模步骤是在模穴30a、30b内灌注透明胶，经固化后形成透明封胶体34、36。之后，如同前述实施例的图4，移除模具28，再进行射出成型步骤，以不透光塑料材料在透明封胶体34、36外围形成不透光密封体48，待移除射出成型模具，选择性地进行单元切割步骤后，便可形成图5的微型光遮断器50。在其它实施例中，不透光密封体48也可通过另一个压模步骤而形成。

图9至图13为本发明制作微型光遮断器的方法的实施例三的步骤示意图。在本实施例中，与图1至图8中相同的组件是使用同样的组件符号标示。首先，请参考图9，提供基板10，例如为一个PCB基板，其表面定义有复数个遮断器单元区域52，相邻并排成个数组，且各遮断器单元区域52分别包含一个发光组件设置区12以及一个感光组件设置区14。接着，如图10所示，进行切割步骤，以切割刀40切割部分基板10，例如在单一切割步骤中，直接切割沿着Y方向相邻并排的遮断器单元区域52，以同时移除相邻遮断器单元区域52的发光组件设置区12与感光组件设置区14之间的基板10。当然，此切割步骤可包含复数个切割步骤，依序沿着Y方向对各遮断器单元区域52进行切割。

图10中沿着切线11-11’的剖面示意图绘示于图11，由图11可知，在此切割步骤中，基板10是被直接切穿，完全移除发光组件设置区12与感光组件设置区14之间的基板10，其中基板10被切穿的部分亦可定义为阻隔凹陷42，为贯穿基板10的通孔。因此，基板10在发光组件设置区12与感光组件设置区14之间具有不连续的剖面形状，亦即发光组件设置区12与感光组件设置区14之间没有设置基板10。然而，值得注意的是，基板10的边缘部分并没有被切除，因此在切割步骤之后，基板10仍具有原来整面的形状，并包含多个遮断器单元区域52。然而，在其它实施例中，此切割步骤亦可不完全切穿基板10，仅通过切割刀40切除1/2至3/4厚度的基板10，而于发光组件设置区12与感光组件设置区14之间形成阻隔凹陷(图未示)。

请参考图12，其是接续图11的步骤。接着进行固晶与焊线步骤，在发光组件设置区12与感光组件设置区14上固定发光组件18、感光组件20与导线22、24。然后，利用模具进行压模步骤，形成透明封胶体34、36，最后以射出成型步骤或压模步骤制作不透光密封体48，再进行单元切割步骤，沿着遮断器单元区域52切割基板10，以形成单元化且独立的微型光遮断器54，如图13所示。

在本发明的其它步骤中，亦可在图9的基板上，先进行固晶与焊线步骤，于各发光组件设置区12与感光组件设置区14分别设置发光组件18与感光组件20，然后再进行如图10所示的切割步骤。之后，便可以类似第二实施例的步骤顺序，依序形成透明封胶体34、36与不透光密封体48，然后进行单元切割步骤，以完成各微型光遮断器54的制作。

相较于已知技术，本发明是先以切割步骤来移除发光组件设置区与感光组件设置区之间的部分PCB基板表面，然后再于基板被移除的部分形成不透光密封体，因此可以有效阻挡光线经由发光组件与感光组件间的基板表面射入感光组件端，也可以避免以知在压模步骤中因透明胶溢胶所形成的漏光路径，进而有效降低漏电流以及提高微型光遮断器输出讯号的信噪比。再者，在本发明的较佳实施例中，是以射出成型步骤形成不透光密封体，可以直接制作出微型光遮断器的最终外观尺寸与结构，不像已知技术，在压模步骤后必须另外切割不透光密封体，可改善因切割步骤带来的尺寸公差。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明专利申请的范围所做的等同变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (34)

1.一种制作微型光遮断器的方法，其特征在于，其包括：

提供基板，其表面定义有发光组件设置区、感光组件设置区以及光阻隔区设于所述发光组件设置区与所述感光组件设置区之间，且所述基板具有基板厚度；

在所述基板上的所述发光组件设置区与所述感光组件设置区分别设置发光组件与感光组件；

进行压模步骤，在所述发光组件设置区与所述感光组件设置区分别形成透明封胶体，分别覆盖所述发光组件与所述感光组件；

移除所述光阻隔区内的所述基板的部分表面，以在所述基板表面形成阻隔凹陷；以及

进行射出成型步骤，在所述光阻隔区内以及在所述感光组件设置区与所述发光组件设置区的外围形成不透光密封体。

2.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述阻隔凹陷下的所述基板的厚度减为约1/4至约1/2的所述基板厚度。

3.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，形成所述阻隔凹陷的步骤包含利用一切割刀对所述基板进行切割步骤。

4.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述基板包括印刷电路板。

5.如权利要求4所述的制作方法，其特征在于，还包括进行焊线步骤，以使所述发光组件与所述感光组件分别电性连接于该印刷电路板。

6.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，还包括在所述压模步骤之前，先于所述发光组件设置区与所述感光组件设置区之间的该基板表面设置至少一个挡胶组件。

7.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，其中所述不透光密封体包括不透光塑料材料。

8.一种制作微型光遮断器的方法，其特征在于，包含：

提供基板，表面定义有至少一个遮断器单元区域，其包含有发光组件设置区、感光组件设置区以及光阻隔区，设于所述发光组件设置区与所述感光组件设置区之间，且所述基板具有基板厚度；

于所述基板上的所述发光组件设置区与所述感光组件设置区分别设置发光组件与感光组件；

移除所述光阻隔区内的所述基板的部分表面，以于所述基板表面形成阻隔凹陷；

进行压模步骤，于所述发光组件设置区与所述感光组件设置区分别形成透明封胶体，分别覆盖所述发光组件与所述感光组件；以及

进行射出成型步骤，于所述光阻隔区内以及所述感光组件设置区与所述发光组件设置区的外围形成不透光密封体。

9.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，其中所述阻隔凹陷下的所述基板的厚度减为约1/4至1/2的所述基板厚度。

10.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，其中所述阻隔凹陷是为贯穿所述基板的通孔。

11.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，其中形成所述阻隔凹陷的步骤包含利用一切割刀对所述基板进行切割步骤。

12.如权利要求11所述的制作方法，其特征在于，其中所述基板上定义有复数个所述遮断器单元区域，且所述切割步骤是同时于相邻的部分所述复数个遮断器单元区域中形成复数个所述阻隔凹陷。

13.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，其中所述基板包括印刷电路板。

14.如权利要求13所述的制作方法，其特征在于，还包含进行焊线步骤，以使所述发光组件与所述感光组件分别电性连接于所述印刷电路板。

15.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，其中所述不透光密封体包括不透光塑料材料。

16.一种制作微型光遮断器的方法，其特征在于，包含：

提供基板，表面定义有至少一个遮断器单元区域，其包含发光组件设置区以及感光组件设置区，且所述基板具有基板厚度；

移除所述发光组件设置区与所述感光组件设置区之间的部分所述基板；

于所述基板上的所述发光组件设置区与所述感光组件设置区分别设置发光组件与感光组件；

进行压模步骤，于所述发光组件设置区与所述感光组件设置区分别形成透明封胶体，分别覆盖所述发光组件与所述感光组件；以及

在所述感光组件设置区与所述发光组件设置区之外的所述遮断器单元区域内形成不透光密封体。

17.如权利要求16所述的制作方法，其特征在于，其中所述移除部分所述基板的步骤包含利用一切割刀对所述基板进行切割步骤。

18.如权利要求17所述的制作方法，其特征在于，其中所述切割步骤是直接切穿所述发光组件设置区与所述感光组件设置区之间的部分所述基板。

19.如权利要求17所述的制作方法，其特征在于，其中所述切割步骤是于该发光组件设置区与所述感光组件设置区之间的所述基板表面形成阻隔凹陷，且所述阻隔凹陷下的所述基板的厚度减为约1/4至1/2的所述基板厚度。

20.如权利要求16所述的制作方法，其特征在于，其中所述基板表面定义有复数个所述遮断器单元区域，相邻并排排列，且所述第一切割步骤是同时移除所述复数个遮断器单元区域的各所述发光组件设置区与各所述感光组件设置区之间的部分该基板。

21.如权利要求20所述的制作方法，其特征在于，还包含在形成所述不透光密封体之后，进行单元切割步骤，沿着所述复数个遮断器单元区域切割所述基板而形成复数个微型光遮断器。

22.如权利要求16所述的制作方法，其特征在于，其中所述不透光密封体是通过压模步骤所形成。

23.如权利要求16所述的制作方法，其特征在于，其中所述不透光密封体是通过射出成型步骤所形成。

24.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，其中所述基板包括印刷电路板。

25.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，其中所述不透光密封体包括不透光塑料材料。

26.一种微型光遮断器，其包含：

基板，其表面定义有发光组件设置区、感光组件设置区以及光阻隔区设于所述发光组件设置区与所述感光组件设置区之间，且所述光阻隔区内的所述基板表面具有阻隔凹陷；

发光组件，设于所述发光组件设置区内的所述基板表面；

感光组件，设于所述感光组件设置区内的所述基板表面；

二个透明封胶体，分别设于所述发光组件设置区与所述感光组件设置区之内，且分别覆盖所述发光组件与所述感光组件；以及

不透光密封体，设于所述感光组件设置区与所述发光组件设置区的外围以及所述光阻隔区内的所述基板上，且填满所述阻隔凹陷。

27.如权利要求26所述的微型光遮断器，其特征在于，其中所述基板具有基板厚度，而所述阻隔凹陷下的所述基板的厚度减为约1/4至约1/2的所述基板厚度。

28.如权利要求26所述的微型光遮断器，其特征在于，其中所述基板包含印刷电路板。

29.如权利要求26所述的微型光遮断器，其特征在于，其还包含至少一个挡胶组件设于所述发光组件设置区与所述感光组件设置区之间的所述基板表面。

30.如权利要求26所述的微型光遮断器，其特征在于，其中所述不透光密封体包括不透光塑料材料。

31.一种微型光遮断器，其特征在于，包含：

基板，其表面定义有发光组件设置区以及感光组件设置区，且所述基板在所述发光组件设置区与所述感光组件设置区之间具有不连续形状；

发光组件，设于所述发光组件设置区内的所述基板表面；

感光组件，设于所述感光组件设置区内的所述基板表面；

二个透明封胶体，分别设于所述发光组件设置区与所述感光组件设置区之内，且分别覆盖所述发光组件与所述感光组件；以及

不透光密封体，设于所述感光组件设置区与所述发光组件设置区的外围以及设于所述感光组件设置区与所述发光组件设置区内的所述基板之间。

32.如权利要求31所述的微型光遮断器，其特征在于，其中所述感光组件设置区与所述发光组件设置区之间未设置所述基板。

33.如权利要求31所述的微型光遮断器，其特征在于，其中所述基板包含印刷电路板。

34.如权利要求26所述的微型光遮断器，其特征在于，其中所述不透光密封体包括不透光塑料材料。

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