CN111613677A - 光电开关封装结构及封装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭露一种光电开关封装结构及封装方法，包括基板、发射型芯片、接收型芯片、透光封胶层以及不透光隔离结构，基板具有凹槽，发射型芯片与接收型芯片分别耦接于基板凹槽的两个侧边，透光封胶层设置于基板上，且分别封装发射型芯片以及接收型芯片，其中透光封胶层未覆盖凹槽，不透光隔离结构耦接于凹槽，用于隔离发射型芯片以及接收型芯片。藉此，本发明的光电开关封装结构及封装方法不仅可以缩小整体封装结构的尺寸，还可以提升产品良率，并且其在封装过程中几乎是由机台自动化生产、自动化检出不良产品，提高了生产效率、生产质量、降低了生产成本。

Description

光电开关封装结构及封装方法
技术领域
本发明涉及一种光电开关，尤其涉及一种光电开关封装结构及封装方法。
背景技术
光电开关，全称是光电接近开关。光电开关是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路接通电路，从而检测物体的有无。物体不限于金属，所有能反射光线(或者对光线有遮挡作用)的物体均可以被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。
现有的光电开关的封装结构大多为双列直插式封装(dual in-line package)。此种双列直插式封装存在插脚容易变形的问题，导致在最终要将组件贯穿电路板焊接时，会有对位困难的问题发生。
并且，在双列直插式封装与电路板焊接过程中，因直插脚需贯穿电路板焊锡后，再将多余的直插脚剪掉，因此整体的产品尺寸会很厚。
此外，目前双列直插式封装的光电开关，几乎都是由人工组装。组装时需要将分别制造出来的发射型芯片和接收型芯片插入到塑料壳中，在最终检测时也是需要人工手动检测，整个过程几乎没有经过自动化设备的辅助。存在生产效率低、成本高、质量不稳定的问题。
因此，本发明的主要目的在于提供一种光电开关封装结构及封装方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明之目的在于提供一种光电开关封装结构及封装方法，不仅可以缩小整体封装结构的尺寸，还可以提升产品良率，并且其在封装过程中几乎是由机台自动化生产、自动化检出不良产品，提高了生产效率、生产质量、降低了生产成本。
为达所述优点至少其中之一或其他优点，本发明的一实施例提出一种光电开关封装结构，包括基板、发射型芯片、接收型芯片、透光封胶层以及不透光隔离结构。基板具有凹槽，发射型芯片与接收型芯片分别耦接于基板凹槽的两个侧边，透光封胶层设置于基板上，且分别封装发射型芯片以及接收型芯片，其中透光封胶层未覆盖凹槽，不透光隔离结构耦接于凹槽，用于隔离发射型芯片以及接收型芯片。
在一些实施例中，凹槽的剖面为倒梯形。
在一些实施例中，凹槽的深度范围是0.05mm至0.10mm。
在一些实施例中，不透光隔离结构是将不透光封胶材料以转注成型或射出成型的方式制成。
在一些实施例中，不透光隔离结构是以金属、PCT、PPA、LCP、UP或EMC其中之一种材料制成。
为达所述优点至少其中之一或其他优点，本发明的又一实施例进一步提出一种光电开关封装方法，包括下列步骤：将发射型芯片以及接收型芯片固定于基板上；使用可透光封胶层分别封装发射型芯片以及接收型芯片于基板上；将发射型芯片和接收型芯片间的基板部分向下切割以形成一个凹槽；将不透光隔离结构安装于该凹槽中。
在一些实施例中，凹槽的深度范围是0.05mm至0.10mm。
在一些实施例中，可透光封胶层可以是以转注成型或射出成型的方式封装发射型芯片以及接收型芯片于基板上。
在一些实施例中，不透光隔离结构是将不透光材料以转注成型或射出成型的方式制成。
在一些实施例中，不透光隔离结构是将一个金属贴盖黏贴于基板上所形成。
因此，利用本发明所提供一种光电开关封装结构及封装方法，藉由不透光隔离结构以及凹槽的设置，不仅可以缩小整体封装结构的尺寸，还可以提升产品良率，并且其在封装过程中几乎是由机台自动化生产、自动化检出不良产品，提高了生产效率、生产质量、降低了生产成本。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下列举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，并非用于限定本发明的实施方式仅限于此，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图衍生而获得其他的附图。
所述附图包括：
图1是本发明光电开关封装结构的结构示意图；
图2是本发明光电开关封装结构的剖面示意图；
图3是本发明图2的局部放大示意图；以及
图4是本发明光电开关封装方法的流程示意图。
附图标注：10-光电开关封装结构；12-基板；1202-凹槽；14-发射型芯片；16-接收型芯片；18-透光封胶层；20-不透光隔离结构；22-透镜；H-深度。
具体实施方式
这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本发明的示例性实施例的目的。但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，皆为“至少包含”的意思。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸的连接，或一体成型的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
请参阅图1和图2，图1是本发明光电开关封装结构10的结构示意图，图2是本发明光电开关封装结构10的剖面示意图。为达所述优点至少其中之一或其他优点，本发明的一实施例提出一种光电开关封装结构10。请配合图1来看图2，如图2所示，该光电开关封装结构10包括基板12、发射型芯片14、接收型芯片16、透光封胶层18以及不透光隔离结构20。进一步看，基板12上具有一个凹槽1202。
发射型芯片14和接收型芯片16是以焊接的方式固定于基板12上，且分别设置于凹槽1202的左侧和右侧。发射型芯片14用于对准目标发射光束，接收型芯片16用于接收发射型芯片14发出的被目标遮挡而反射回来的光束。
使用转注成型或射出成型的方式将加有染剂的可透光树脂与基板12、发射型芯片14、接收型芯片16进行封装结合以形成一个透光封胶层18。在此过程中，会形成发射型芯片14、接收型芯片16各自独立并且皆含有可以使光束自由穿透的透镜22的透光封胶结构。
需要注意的是，该透光封胶层18并未覆盖凹槽1202，也就是说，即使可透光树脂在封装过程中覆盖在凹槽1202的位置上，也可以使用切割机(图未示)以切割的方式将多余的这部分树脂切除掉，保证该透光封胶层18不会覆盖凹槽1202的位置。
不透光隔离结构20安装于基板12上的凹槽1202中，使得不透光隔离结构20更好的固定于基板12上，加强不透光隔离结构20与基板12间的连接，该不透光隔离结构20是用于隔离发射型芯片14以及接收型芯片16。由于不透光隔离结构20是以完全不透光的材料制成，并且隔离了发射型芯片14和接收型芯片16，因此，可以避免发射型芯片14与接收型芯片16之间互相干扰，极大的提升了光电开关封装结构10的效能。
所述完全不透光的材料可以是金属、PCT(又称聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲醇酯)、PPA(又称聚邻苯二甲酰胺)、LCP(又称液晶高分子)、UP(又称不饱和聚酯)或EMC(又称环氧树脂模塑料、或环氧塑封料)等材料。在本实施例中，该不透光隔离结构20是一个金属贴盖。又，在另一实施例中，不透光隔离结构20是将完全不透光的封胶材料以转注成型或射出成型的方式制成。
在本实施例中，发射型芯片14是一个发光二极管，接收型芯片16是一个光敏二极管。不过，本案亦不限于此，发射型芯片14亦可以是激光二极管等能够发射出光束的芯片或二极管。接收型芯片16亦可以是光敏三极管等能够将光信号变成电信号的半导体器件。此外，发射型芯片14和接收型芯片16亦可以是以黏贴等固定方式安装于基板12上。
请参阅图3，图3是本发明图2的局部放大示意图。由图3可以清楚的看到，凹槽1202的剖面是一个倒梯形，该形状有助于转注成型或射出成型方式制成的不透光隔离结构20与基板12产生更紧密的连接。凹槽1202的深度H范围取值是0.05mm至0.10mm，包括0.05mm和0.10mm。当凹槽1202的深度H范围在此范围内时，就足以保证不透光隔离结构20与凹槽1202的紧密连接。不过本案亦不限于此，凹槽1202的深度H可以加大，随着凹槽1202越深，不透光隔离结构20与凹槽1202的连接就愈加紧密。此外，凹槽1202的剖面亦可以是方形、弧形等。
结合图2请参阅图4，图4是本发明光电开关封装方法的流程示意图。为达所述优点至少其中之一或其他优点，本发明的又一实施例进一步提出一种光电开关封装方法。如图4所示，包括下列步骤：
S02：将发射型芯片和接收型芯片固定于基板上；
S04：使用可透光封胶层分别封装发射型芯片以及接收型芯片于基板上；
S06：将发射型芯片和接收型芯片间的基板部分向下切割以形成凹槽；
S08：将不透光隔离结构安装于凹槽中。
其中，上述S04步骤中，可透光封胶层18是以转注成型或射出成型的方式封装发射型芯片14以及接收型芯片16。也就是说，是使用转注成型或射出成型的方式将加有染剂的可透光树脂与基板12、发射型芯片14、接收型芯片16进行封装结合以形成一个透光封胶层18。上述S06步骤中，形成的凹槽1202的深度H范围是0.05mm至0.10mm，包括0.05mm和0.10mm。上述S08步骤中，不透光隔离结构20是将完全不透光的材料以转注成型或射出成型的方式制成。所述完全不透光的材料可以是金属、PCT、PPA、LCP、UP或EMC等材料。又，一实施例中，不透光隔离结构20是将一个金属贴盖黏贴于所述基板12上而形成。需要说明的是，以上任一实施例中的各步骤皆是由机台自动化操作。
综上所述，利用本发明所提供一种光电开关封装结构10及封装方法，藉由不透光隔离结构20以及凹槽1202的设置，不仅可以缩小整体封装结构的尺寸，还可以提升产品良率，并且其在封装过程中是由机台自动化生产、自动化检出不良产品，提高了生产效率、生产质量、降低了生产成本。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种光电开关封装结构，其特征在于，所述光电开关封装结构包括：
基板，具有凹槽；
发射型芯片，耦接于所述基板上，且位于所述凹槽的一侧边；
接收型芯片，耦接于所述基板上，且位于所述凹槽的另一侧边；
透光封胶层，设置于所述基板上，分别封装所述发射型芯片以及所述接收型芯片，其中所述透光封胶层未覆盖所述凹槽；以及
不透光隔离结构，耦接于所述凹槽，用于隔离所述发射型芯片以及所述接收型芯片。
2.如权利要求1所述的光电开关封装结构，其特征在于，所述凹槽的剖面为倒梯形。
3.如权利要求1所述的光电开关封装结构，其特征在于，所述凹槽的深度范围是0.05mm至0.10mm。
4.如权利要求1所述的光电开关封装结构，其特征在于，所述不透光隔离结构是将不透光封胶材料以转注成型或射出成型的方式制成。
5.如权利要求1所述的光电开关封装结构，其特征在于，所述不透光隔离结构以金属、PCT、PPA、LCP、UP或EMC其中之一材料制成。
6.一种光电开关封装方法，其特征在于，所述光电开关封装方法包括下列步骤：
将发射型芯片以及接收型芯片固定于基板上；
使用可透光封胶层分别封装所述发射型芯片以及所述接收型芯片于所述基板上；
将所述发射型芯片和所述接收型芯片间的基板部分向下切割以形成凹槽；
将所述不透光隔离结构安装于所述凹槽中。
7.如权利要求6所述的光电开关封装方法，其特征在于，所述凹槽的深度范围是0.05mm至0.10mm。
8.如权利要求6所述的光电开关封装方法，其特征在于，所述可透光封胶层是以转注成型或射出成型的方式封装所述发射型芯片以及所述接收型芯片。
9.如权利要求6所述的光电开关封装方法，其特征在于，所述不透光隔离结构是将不透光材料以转注成型或射出成型的方式制成。
10.如权利要求6所述的光电开关封装方法，其特征在于，所述不透光隔离结构是将金属贴盖黏贴于所述基板上所形成。
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