CN103400836A - 近接传感器封装构造及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种近接传感器封装构造及其制作方法，一近接传感器封装构造主要包含一基板、一光发射元件、一光接收元件、一第一透明封装体、一第二透明封装体及一不透明封装体。所述光发射元件及光接收元件设于所述基板上，所述第一及第二透明封装体分别封装所述光发射元件及光接收元件，其顶面分别具有一出光部及一入光部；所述不透明封装体封装部分的所述第一及第二透明封装体，曝露所述出光部及入光部。本发明的近接传感器封装构造通过模具内部设有弹性部以抵贴光学组件透明封装体表面的方式来进行不透明封装体的封装，可取代现有具有透镜的壳体组装方式，除了能简化结构及组装方式外，也有利于尺寸的微小化。

Description

近接传感器封装构造及其制作方法
技术领域
本发明是涉及一种近接传感器(Proximity Sensor)封装构造及其制作方法，特别是涉及一种通过模具内部设有弹性部以抵贴光学组件透明封装体表面的方式来进行不透明封装体的封装所形成的近接传感器封装构造及其制作方法。
背景技术
红外线(IR,Infrared)是波长比红光长的非可见光，波长在770纳米(nm)至1毫米(mm)之间，是波长介于微波与可见光之间的电磁波，在通讯、探测、医疗、军事等方面有广泛的用途。红外线与可见光有着相同的特性，如反射率，而且它可以通过特殊灯泡或发光二极管来生成，并且因为人的肉眼无法看到红外线光，所以我们可以用它来达成一些特殊的人机界面的特殊功能，如近接侦测。
红外线近接传感器(Proximity Sensor)能够侦测附近物体的存在与否，并根据侦测结果做出反应，其应用范围极为广泛。例如，手机可以使用近接传感技术来侦测通话时手机是否近接使用者的脸部。当你把手机靠近耳边以接听手机时，手机内的近接传感器能侦测到使用者头部的存在，从而自动关闭屏幕以节省电能；或是在你口袋中的电话突然响起的时候，这时候近接传感器也会感应到有物体近接，从而保持屏幕关闭。再例如，同样的装置也可以应用在笔记型电脑上面，当使用者的手部近接键盘的时候，才启动键盘的背光。
再者，近接侦测通过专门设计的光发射元件及对应的光接收元件来实现。光发射元件例如是一红外线发光二极管；光接收元件例如是一光电二极管，用来侦测红外线发光二极管发出的红外线光。红外线发光二极管和光电二极管被设计成同方向放置。当无物体在发光二极管的前方时，光电二极管不会侦测到任何红外线光；当有物体在发光二极管的前方时，物体会将红外线光反射回光电二极管，从而侦测到物体的近接，并且反射回光电二极管的红外线光强度与物体到光电二极管的距离成反比关系。
一般来说，使用于便携型电子产品中的近接传感器的尺寸极小，例如长度小于4毫米(mm)。而现有的小型近接传感器是通过一基板承载光发射元件及光接收元件，并在其外部罩设一壳体来组装。并且需要在壳体上对应光发射及接收元件开设有二个窗口，在这些窗口上分别设置透镜以防止灰尘进入内部，及及提高光线发射及接收的效率。然而，上述现有近接传感器构造除了组装复杂的缺点外，也不利于尺寸的微小化。
故，有必要提供一种近接传感器封装构造及其制作方法，以解决现有技术所存在的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种近接传感器封装构造及其制作方法，通过模具内部设有弹性部以弹性抵贴光学组件透明封装体表面的方式来进行不透明封装体的封装，可取代现有具有透镜的壳体组装方式，除了能简化结构及组装方式外，也有利于尺寸的微小化。
为达成本发明的前述目的，本发明提供一种近接传感器封装构造，其包含：一基板、一光发射元件、一光接收元件、一第一透明封装体、一第二透明封装体及一不透明封装体。所述光发射元件及光接收元件设于所述基板上；所述第一透明封装体封装所述光发射元件，并具有一出光部及一环绕所述出光部的第一环墙部；所述第二透明封装体封装所述光接收元件，并具有一入光部及一环绕所述入光部的第二环墙部；及所述不透明封装体封装部分的所述第一及第二透明封装体，且曝露所述第一及第二透明封装体的出光部及入光部，部分的所述不透明封装体位于所述第一及第二透明封装体之间。
本发明另提供一种近接传感器封装构造的制作方法，其包含以下步骤：提供一构造，所述构造包含一基板、一光发射元件、一光接收元件、一第一透明封装体及一第二透明封装体，所述光发射元件及所述光接收元件设于所述基板构造上；所述第一透明封装体具有一出光部及一环绕所述出光部的第一环墙部，所述第二透明封装体具有一入光部及一环绕所述入光部的第二环墙部；及以一不透明胶体封装部分的所述第一及第二透明封装体，且曝露所述第一及第二透明封装体的出光部及入光部，以形成所述不透明封装体，其中部分的所述不透明封装体位于所述第一及第二透明封装体之间。
本发明再提供一种近接传感器封装构造的制作方法，其包含以下步骤：提供一基板构造，所述基板构造包含一基板、一光发射元件、一光接收元件，所述光发射元件及所述光接收元件设于所述基板构造上；以一透明胶体封装所述光发射元件及所述光接收元件分别形成一第一透明封装体及一第二透明封装体，使其分别具有一出光部及一入光部；提供一封装模具，其包含一模穴，所述模穴内顶面设有一弹性部，所述弹性部抵贴于所述透明封装体的出光部及入光部以使所述出光部与入光部陷入于所述弹性部内；及以一不透明胶体封装部分的所述第一及第二透明封装体，且曝露所述透明封装体的出光部及入光部，以形成所述不透明封装体，其中部分的所述不透明封装体位于所述第一及第二透明封装体之间。
附图说明
图1A是本发明一实施例的近接传感器封装构造的立体示意图。
图1B是本发明一实施例的近接传感器封装构造的侧剖视图。
图2A-2F是本发明一实施例的近接传感器封装构造的制作方法示意图。
图3A是本发明另一实施例的近接传感器封装构造的立体示意图。
图3B是本发明另一实施例的近接传感器封装构造的侧剖视图。
图4A-4F是本发明另一实施例的近接传感器封装构造的制作方法示意图。
具体实施方式
为让本发明上述目的、特征及优点更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。再者，本发明所提到的方向用语，例如上、下、顶、底、前、后、左、右、内、外、侧面、周围、中央、水平、横向、垂直、纵向、轴向、径向、最上层或最下层等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在此特别说明，图中所绘的各物件并非按照各物件的标准比例(如基板、芯片、导线与封装模具的比例)，仅作为示意之用。
请参照图1A及1B所示，图1A是本发明一实施例的近接传感器封装构造的立体示意图；及图1B是本发明一实施例的近接传感器封装构造的侧剖视图。如图1A及1B所示，一近接传感器封装构造100主要包含一基板11、一光发射元件12、一光接收元件13、一第一透明封装体14、一第二透明封装体15及一不透明封装体16。所述光发射元件12及光接收元件13相隔一距离的设于所述基板11上，所述第一透明封装体14及第二透明封装体15分别封装所述光发射元件12及光接收元件13，所述透明封装体14,15的顶面分别具有一出光部141及一入光部151；所述不透明封装体16封装部分的所述透明封装体14,15，曝露所述透明封装体14,15的出光部141及入光部151，所述不透明封装体16至少包含一挡墙161，所述挡墙161位于所述第一及第二透明封装体14,15之间，所述挡墙161的高度大于所述透明封装体14,15的出光部141及入光部151的高度，也就是说部分的所述不透明封装体16是位于所述第一及第二透明封装体14,15之间。
所述光发射元件12例如是一红外线(IR,Infrared)发光二极管；所述光接收元件13例如是一光电二极管，用来侦测所述光发射元件12发出的红外线光。然而，本发明并不限于此，所述光发射元件12及所述光接收元件13可以是其他具有发射及接收光线的光电元件。另外，如图1B所示，所述光发射元件12及所述光接收元件13呈同方向放置，因此当无物体在其前方，所述光接收元件13将不会侦测到任何红外线光；而当有物体在其前方时，物体会将所述光发射元件12所发射的红外线光反射回所述光接收元件13，从而侦测到有物体的接近。
综上所述，本实施例的近接传感器封装构造100是通过二次胶体封装的方式来进行组装，以取代现有具有透镜的壳体组装方式，除了能简化结构及组装方式外，也有利于尺寸的微小化。
请参照图2A-2F所示，图2A-2F是本发明一实施例的近接传感器封装构造的制作方法示意图。本发明一实施例的近接传感器封装构造的制作方法包含以下步骤：
如图2A所示，在一步骤(a)中，首先提供一基板构造(未标示)，所述基板构造包含一基板10、一光发射元件12、一光接收元件13，所述光发射元件12及所述光接收元件13设于所述基板构造上；
如图2B至图2C所示，在一步骤(b)中，提供一第一封装模具200，其包含二模穴210，分别对应于所述光发射元件12及所述光接收元件13，由上而下罩设于所述基板11上，开始以一透明胶体注入所述模穴210内；在一步骤(c)中，透明胶体封装所述光发射元件12及所述光接收元件13分别形成一第一透明封装体14及一第二透明封装体15，并使其顶面分别具有一出光部141及一入光部151，其中，在形成第一透明封装体14及第二透明封装体15时亦可同时形成具有透镜结构的出光部141及入光部151，亦即出光部与入光部与透镜结构系为一体成形，之后移除所述第一封装模具200；
如图2D所示，在一步骤(d)中，提供一第二封装模具300，其包含一模穴310，所述模穴310内顶面设有一弹性部320，所述弹性部320设有二凸出的抵贴部321，分别对应所述透明封装体14,15的出光部141及入光部151，将所述第二封装模具300由上而下罩设于所述基板11上，使所述弹性部320的抵贴部321弹性抵贴于所述透明封装体14,15的出光部141及入光部151，此时所述抵贴部321因为材料的特性会产生弹性变形而使所述出光部141及入光部151向内凹陷，以形成紧密的弹性抵贴；
如图2E至2F所示，在一步骤(e)中，以一不透明胶体封装部分的所述第一透明封装体14及第二透明封装体15，曝露所述透明封装体14,15的出光部141及入光部151，形成一不透明封装体16，所述不透明封装体16至少包含一挡墙161，所述挡墙161位于所述第一透明封装体14及第二透明封装体15之间，所述挡墙161的高度大于所述透明封装体14,15的出光部141及入光部151的高度；及在一步骤(f)中，移除所述第二封装模具300，以形成一近接传感器封装构造100。
在本实施例中，所述弹性部310例如是由耐热橡胶所制成，其可耐受热溶的封胶体的高温，例如耐高温达175℃。另外，所述弹性部320的材质具有良好的变形恢复力，也就是说，所述弹性部320的抵贴部321弹性抵贴所述透明封装体时产生弹性变形，并能够于脱离所述透明封装体后完全恢复原状。因此，所述弹性部320的抵贴部321可以是一平坦的抵贴部，或是一内凹状的抵贴部，其内凹弧度小于或等于所述透明封装体14,15的出光部141及入光部151的外凸弧度，皆能够使所述抵贴部321产生弹性抵贴的功能。
由于透明胶体注入所述第一封装模具200时，所述第二封装模具300a的弹性部320凸出的抵贴部321可紧密地弹性抵贴于所述透明封装体14,15的出光部141及入光部151，因此当不透明胶体注入所述第二封装模具300时(图2E)，所述不透明胶体不会被注入所述出光部141a及入光部151a的上方，并且不透明胶体所形成的所述不透明封装体16于所述透明封装体14,15之间还形成一高于所述出光部141及入光部151的挡墙161，所述挡墙161可在侧方向上可以起到阻隔光线由所述第一透明封装体14a直接穿透至所述第二透明封装体15的作用。
综上所述，通过上述近接传感器封装构造的制作方法的各步骤，可产生如图1A及1B的近接传感器封装构造100，本实施例的近接传感器封装构造100的制作方法能通过封装方式以取代现有具有透镜壳体的组装方式，除了能简化组装方式外，更有利于尺寸的微小化。
请再参照图3A及3B所示，图3A是本发明另一实施例的近接传感器封装构造的立体示意图；及图3B是本发明另一实施例的近接传感器封装构造的侧剖视图。如图3A及3B所示，一近接传感器封装构造100a主要包含一基板11、一光发射元件12、一光接收元件13、一第一透明封装体14a、一第二透明封装体15a及一不透明封装体16a。所述光发射元件12及光接收元件13相隔一距离的设于所述基板11上，所述第一透明封装体14a及第二透明封装体15a分别封装所述光发射元件12及光接收元件13，所述第一透明封装体14a的顶面具有一出光部141a及一第一环墙部142a，所述第二透明封装体15a的顶面具有一入光部151a及一第二环墙部152a，其中所述出光部141a或入光部151a可包含一透镜结构(如图3A及3B所示)，所述透镜结构与所述第一或第二透明封装体14a,15a是一体成形；所述第一及第二环墙部142a,152a分别环绕所述出光部141a及入光部151a，其高度等于或大于所述所述出光部141a及入光部151a的高度；所述不透明封装体16a封装部分的所述第一透明封装体14a及第二透明封装体15a，曝露所述透明封装体14a,15a的所述出光部141a及入光部151a，及曝露所述第一及第二环墙部142a,152a的顶面；所述不透明封装体16a至少包含一挡墙161a，所述挡墙161a位于所述第一透明封装体14a及第二透明封装体15a之间，所述挡墙161a的高度等于或大于所述第一及第二环墙部142a,152a的高度。
请参照图4A-4F所示，图4A-4F是本发明另一实施例的近接传感器封装构造的制作方法示意图。本发明另一实施例的近接传感器封装构造的制作方法包含以下步骤：
如图4A所示，在一步骤(a)中，首先提供一基板构造(未标示)，所述基板构造包含一基板10、一光发射元件12、一光接收元件13，所述光发射元件12及所述光接收元件13设于所述基板构造上；
如图4B至4C所示，在一步骤(b)中，提供一第一封装模具200a，其包含二模穴210a，分别对应于所述光发射元件12及所述光接收元件13，由上而下罩设于所述基板11上，开始以一透明胶体注入所述模穴210a内；在一步骤(c)中，以透明胶体封装所述光发射元件12及所述光接收元件13分别形成一第一透明封装体14a及一第二透明封装体15a，并使其顶面分别具有一出光部141、一入光部151a、一第一环墙部142a及一第二环墙部152a，所述第一及第二环墙部142a,152a分别环绕所述出光部141a及入光部151a，所述第一及第二环墙部142a,152a的高度可分别等于或大于各自对应的所述出光部141a及入光部151a高度，移除所述第一封装模具200；
如图4D所示，在一步骤(d)中，提供一第二封装模具300a，其包含一模穴310a，所述模穴310a内顶面设有一弹性部320a，所述弹性部320a具有一平坦的抵贴部321a，将所述第二封装模具300a由上而下罩设于所述基板11上，使所述弹性部320a的抵贴部321a弹性抵贴所述透明封装体14a,15a的第一及第二环墙部142a,152a的顶面，此时所述抵贴部321a因为材料的特性会产生弹性变形而对应所述第一及第二环墙部142,152的形状形成紧密的弹性抵贴；
如图4E至4F所示，在一步骤(e)中，以一不透明胶体封装部分的所述第一透明封装体14a及第二透明封装体15a，曝露所述透明封装体14a,15a的出光部141a及入光部151a，以及所述第一及第二环墙部142a,152a的顶面，形成一不透明封装体16a，所述不透明封装体16a至少包含一挡墙161a，所述挡墙161a位于所述第一透明封装体14a及第二透明封装体15a之间，所述挡墙161a的高度等于或大于所述第一及第二环墙部142a,152a的高度；及在一步骤(f)中，移除所述第二封装模具300a，以形成一近接传感器封装构造100a。所述弹性部320的抵贴部321弹性抵贴所述透明封装体时产生弹性变形，并能够于脱离所述透明封装体后完全恢复原状。
在本实施例中，由于透明胶体注入所述第一封装模具200a时，所述透明封装体14a,15a的出光部141a及入光部151a外还形成有第一及第二环墙部142a,152a，以及所述第二封装模具300a平坦的抵贴部321a可紧密抵贴所述透明封装体14a,15a的第一及第二环墙部142a,152a的顶面，因此当不透明胶体注入所述第二封装模具300a时，所述不透明胶体不会被注入所述出光部141a及入光部151a的上方空间内，并且所述不透明胶体所形成的所述不透明封装体16a于所述透明封装体14a,15a之间还形成一挡墙161a，所述挡墙161a可在侧方向上可以起到阻隔光线由所述第一透明封装体14a直接穿透至所述第二透明封装体15a的作用。所述环墙部142a,152a的设置也能相对简化所述抵贴部321a成为平坦状。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反的，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种近接传感器封装构造，其特征在于：所述近接传感器封装构造包含：
一基板；
一光发射元件，设于所述基板上；
一光接收元件，设于所述基板上；
一第一透明封装体，封装所述光发射元件，其中所述第一透明封装体具有一出光部及一环绕所述出光部的第一环墙部；
一第二透明封装体，封装所述光接收元件，其中所述第二透明封装体具有一入光部及一环绕所述入光部的第二环墙部；及
一不透明封装体，封装部分的所述第一及第二透明封装体，且曝露所述第一及第二透明封装体的出光部及入光部，其中部分的所述不透明封装体位于所述第一及第二透明封装体之间。
2.如权利要求1所述的近接传感器封装构造，其特征在于：所述第一及第二环墙部的高度分别等于或大于各自对应的所述出光部或入光部的高度。
3.如权利要求1所述的近接传感器封装构造，其特征在于：所述出光部或入光部包含一透镜结构，所述透镜结构与所述第一或第二透明封装体是一体成形。
4.一种近接传感器封装构造的制作方法，其特征在于：所述制作方法包含以下步骤：
提供一构造，所述构造包含:
一基板；
一光发射元件，设于所述基板上；
一光接收元件，设于所述基板上；
一第一透明封装体，封装所述光发射元件，其中所述第一透明封装体具有一出光部及一环绕所述出光部的第一环墙部；及
一第二透明封装体，封装所述光接收元件，其中所述第二透明封装体具有一入光部及一环绕所述入光部的第二环墙部；及以一不透明胶体封装部分的所述第一及第二透明封装体，且曝露所述第一及第二透明封装体的出光部及入光部，以形成一不透明封装体，其中部分的所述不透明封装体位于所述第一及第二透明封装体之间。
5.如权利要求4所述的近接传感器封装构造的制作方法，其特征在于：所述提供所述第一透明封装体及第二透明封装体的步骤中包括:
提供一第一封装模具，其包含二模穴，分别对应于所述光发射元件及所述光接收元件；及
以一透明胶体封装所述光发射元件及所述光接收元件以形成所述第一透及第二透明封装体。
6.如权利要求4所述的近接传感器封装构造的制作方法，其特征在于：所述以不透明胶体封装部分的所述第一及第二透明封装体的步骤中包括:
提供一第二封装模具，其包含一模穴，所述模穴内顶面设有一弹性部，所述弹性部具有一抵贴部；
抵贴所述弹性部的抵贴部至所述第一及第二透明封装体的第一及第二环墙部的顶面；及
以所述不透明胶体封装部分的所述第一及第二透明封装体。
7.如权利要求4所述的近接传感器封装构造的制作方法，其特征在于：所述出光部或入光部包含一透镜结构，所述透镜结构与所述第一或第二透明封装体是一体成形。
8.一种近接传感器封装构造的制作方法，其特征在于：所述制作方法包含以下步骤：
提供一基板，所述基板具有一光发射元件及一光接收元件位于其上；
以一透明胶体封装所述光发射元件及所述光接收元件分别形成一第一透明封装体及一第二透明封装体，使其分别具有一出光部及一入光部；
提供一封装模具，其包含一模穴，所述模穴内顶面设有一弹性部，所述弹性部抵贴于所述透明封装体的出光部及入光部以使所述出光部与入光部陷入于所述弹性部内；及
以一不透明胶体封装部分的所述第一透明封装体及第二透明封装体，且曝露所述透明封装体的出光部及入光部，以形成一不透明封装体，所述不透明封装体位于所述第一及第二透明封装体之间。
9.如权利要求8所述的近接传感器封装构造的制作方法，其特征在于：所述弹性部设有二凸出的抵贴部以分别抵贴于所述透明封装体的出光部及入光部。
10.如权利要求8所述的近接传感器封装构造的制作方法，其特征在于：所述弹性部的抵贴部是一平坦的抵贴部；或所述弹性部的抵贴部是一内凹状的抵贴部，其内凹弧度小于或等于所述透明封装体的出光部及入光部的外凸弧度。
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