CN204596788U - 全光谱、距离感测、三合一光感模块封装组件 - Google Patents
全光谱、距离感测、三合一光感模块封装组件 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种全光谱、距离感测、三合一光感模块封装组件，该组件包括发光芯片以及光检测芯片，发光芯片以及光检测芯片固定连接在PCB板上，并使用导电胶连接，发光芯片以及光检测芯片的极性通过金线连接至PCB板。该组件的外观尺寸为：3.94mm*2.36mm*1.35mm，发光区面积为：0.37mm*0.37mm*3.14，收光区面积为：0.48mm*0.48mm*3.14。本实用新型将环境光、距离感测及IR发光源三种功能的芯片整合在一起，尺寸小；环境光侦测效能高，制作简单；虽利用二次压模,二次切割技术；且使用方便，电极位置位于产品两侧可以顺利完成焊接。
Description
技术领域
本实用新型涉及照明设备技术领域，具体涉及一种全光谱、距离感测、三合一光感模块封装组件。
背景技术
随着目前手机市场的趋势由一般按键手机走向智能型手机的驱势，在人手一台智能型手机的情况下，智能型手机的功能及规格也越来越讲究，然而智能型手机产品被赋予需要轻薄且功能性越来越高的情况下这样手机待机时间就会有极大的考验，而屏幕又是整个手机当中最为耗电的一环，因此要如何减少手机屏幕电力的浪费就成了电力持续很重要的一环。因此此专利开发了距离光传感器组件，让用户在手机通话时不会观看屏幕的情形下，适时的关闭屏幕显示，避免屏幕高耗电，增加手机的待机时间，另一方面此组件有另外一个功能可以随着外在环境光的变化来自动调控手机屏幕的亮暗程度，更可以大大提升手机的待机时间降低损耗，对于使用者来说但可以达到延长待机时间的功能且可因应环境光的明暗程度来进行手机屏幕的调节达到亮度优化的功效。
随着手机的轻薄化，传感器组件也必须朝更小的封装前进，有鉴于此我们将光感应组件与红外光发射器Infrared Light-Emitting Diode(IRLED)进行模块化的结合成一颗组件，这样可以有效的减少封装体积也可以降低客户在SMT上需要使用多颗组件的成本及时间，因此此专利光电组件研发的重点为开发3.94mm×2.36mm×1.35mm尺寸三种功能结合在一起的光感应模块化产品。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种尺寸小、环境光侦测效能高且制作简单的全光谱、距离感测、三合一光感模块封装组件。
技术方案：本实用新型所述的一种全光谱、距离感测、三合一光感模块封装组件，包括发光芯片以及光检测芯片，所述发光芯片以及光检测芯片固定连接在PCB板上，并使用导电胶连接，所述发光芯片以及光检测芯片的极性通过金线连接至所述PCB板。
作为优化，所述发光芯片采用8mil～14mil的IR芯片。
作为优化，所述光检测芯片采用外在环境光及距离感测、20mil～60mil的PDIC芯片。
作为优化，所述金线的直径为0.8～1.25mil。
作为优化，所述该组件的外观尺寸为：3.94mm*2.36mm*1.35mm，发光区面积为：0.37mm*0.37mm*3.14，收光区面积为：0.48mm*0.48mm*3.14。
作为优化，所述PCB板的尺寸为101.9mm*54.9mm*1.35mm。
作为优化，所述光检测芯片的可侦测光源为0.098Lux to 6390Lux及0.195Lux to12780Lux，可侦测3cm～8cm距离,并可输出8bit～16bit档位。
有益效果：本实用新型的组件具有如下优点：
(1)微小化：将环境光,距离感测及IR发光源三种功能的芯片整合在一起，尺寸只有3.94mm*2.96mm*1.35mm的体积；
(2)环境光侦测效能高：可侦测光源0.098Lux to 6390Lux及0.195Lux to 12780Lux灵敏度及侦测范围大；
(3)距离侦测范围大：借由IR光电流调整,可侦测3cm～8cm距离,并可输出8bit～16bit檔位
(4)制作简单：虽利用二次压模,二次切割技术,但仍采用一般SMD封装方式此产品制作工艺成熟，无重大品质隐患；
(5)使用方便：电极位置位于产品两侧可以顺利完成焊接；
(6)固晶胶采用Tanaka含高导热的高导电胶，可以让产品增加导热，提高质量；
(7)焊线时采用0.8mil～1.25mil线径金线，电流可以迅速通过，降低内阻；
(8)使用型号11000胶质作为产品的内封胶，增加产品的光效转换；使用不透光胶质作为产品的隔绝区及外封胶，避免内/外光干扰状况；
(9)采用高效能的发光及受光芯片，让组件特性能达到优化；
(10)采用两次压模及两次切割方式,可避免组件内部的CrossTalk的干扰状况。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的组件外观俯视图。
图3为本实用新型的组件外观仰视图。
图4为本实用新型的组件外观侧视图。
具体实施方式
如图1所示的一种全光谱、距离感测、三合一光感模块封装组件，包括发光芯片1以及光检测芯片2，所述发光芯片1以及光检测芯片2固定连接在PCB板3上，并使用导电胶连接，所述发光芯片1以及光检测芯片2的极性通过金线连接至所述PCB板3。
作为上述技术方案的进一步优化，所述发光芯片1采用8mil～14mil的IR芯片；所述光检测芯片2采用外在环境光及距离感测、20mil～60mil的PDIC芯片。所述金线的直径为0.8～1.25mil。所述PCB板3的尺寸为101.9mm*54.9mm*1.35mm。所述光检测芯片2的可侦测光源为0.098Lux to 6390Lux及0.195Lux to 12780Lux，可侦测3cm～8cm距离,并可输出8bit～16bit档位。
如图2到图4所示的本组件的外观结构图，该组件的外观尺寸为：3.94mm*2.36mm*1.35mm，发光区面积为：0.37mm*0.37mm*3.14，收光区面积为：0.48mm*0.48mm*3.14。该组件的底部共有8个引脚，分别为1脚SDA，2脚INT，3脚IRDR，4脚LEDK，5脚LEDA，6脚GND/ADDR，7脚SCL，8脚VDD。
本全光谱、距离感测、三合一光感模块封装组件的制备工艺包括如下步骤：
(1)IR固晶：将8mil～14mil IR芯片通过导电胶固定在PCB板材上，完成150℃，2H短烤，确保产品稳定在PCB板上；
(2)IR焊线：先利用电浆清洗机清除焊线过程中残留的助焊剂，然后使用0.8～1.25mil金线，将IR芯片极性引入PCB板上；
(3)PDIC固晶：将20mil～60mil PDIC芯片通过导电胶固定在PCB板材上，完成150℃，2H短烤，确保产品稳定在PCB板上；
(4)PDIC焊线：先利用电浆清洗机清除焊线过程中残留的助焊剂，然后使用0.8～1.25mil金线，将PDIC芯片极性引入PCB板上；
(5)一次压模：将高折射1.45～1.55胶体封装在产品表面，确保产品内部不受外部损坏，模具并采用设计过的成型Lens模具，确保产品发光角度/发光强度及收光角度；
(6)一次切割：将整版设计半切割成单颗3.94mm*2.96mm*1.35mm的组件，保证切割深度外观完好；
(7)二次压模：将不透光的胶体封装在第一次切割的预留面上，确保无溢胶状况；
(8)二次切割：将整版设计切割成单颗3.94mm*2.96mm*1.35mm的组件，保证外观完好；
(9)测试&包装：透过I2C讯号接口来控制与输出的方式来侦测数字讯号状况，确保IR段电压、波长、亮度的一致性以及接收端IC芯片输出讯号的正确性，每1K～2K包装成卷提供客户使用。
其中步骤(1)、步骤(3)所述导电胶采用Tanaka含高导热的高导电胶。步骤(5)所述胶体采用11000型胶质。
本实用新型的组件具有如下优点：
(1)微小化：将环境光,距离感测及IR发光源三种功能的芯片整合在一起，尺寸只有3.94mm*2.96mm*1.35mm的体积；
(2)环境光侦测效能高：可侦测光源0.098Lux to 6390Lux及0.195Lux to 12780Lux灵敏度及侦测范围大；
(3)距离侦测范围大：借由IR光电流调整,可侦测3cm～8cm距离,并可输出8bit～16bit檔位
(4)制作简单：虽利用二次压模,二次切割技术,但仍采用一般SMD封装方式此产品制作工艺成熟，无重大品质隐患；
(5)使用方便：电极位置位于产品两侧可以顺利完成焊接；
(6)固晶胶采用Tanaka含高导热的高导电胶，可以让产品增加导热，提高质量；
(7)焊线时采用0.8mil～1.25mil线径金线，电流可以迅速通过，降低内阻；
(8)使用型号11000胶质作为产品的内封胶，增加产品的光效转换；使用不透光胶质作为产品的隔绝区及外封胶，避免内/外光干扰状况；
(9)采用高效能的发光及受光芯片，让组件特性能达到优化；
(10)采用两次压模及两次切割方式,可避免组件内部的CrossTalk的干扰状况。
目前手机上的光感应侦测功能需求已日趋规格标准化,如果按目前智能型手机在中国市场的占有量和普及率，约有至少远超过1亿人口在使用相关类型产品，而随着三合一光感应模块逐渐取代多颗组件使用的状况，光传感器模块化的应用将逐渐成为手机上使用组件的主流,而此三合一光感应模块封装组件在体积上已可达到3.94mm*2.96mm*1.35mm的体积,同时也能满足客户端发光强度及感测光电流讯号的需求。目前，能达到此方案的产品仅有多颗组件单独使用的状况，但是分开使用价格高且所占面积大，已很难在市场端继续存在。
本实用新型藉由搭配不同IR及PDIC芯片与小型封装形式，在发射端针对发光强度和发光角度的优化，挑选出适合之IR芯片；另一方面在接收端针对收光面积优化，挑选出适合之PDIC芯片，研发出使用于手机上的光感应3合一模块化组件。
客户使用时发光及感光组件组合包括一个GaAs红外发光二极管的光，经由一个集成电路制程的PDIC芯片接收，经由红外线感光敏晶体管接收光的讯号，而产生光电流。且透过I2C讯号接口来控制与输出的方式来达到应用结果。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型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，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种全光谱、距离感测、三合一光感模块封装组件，其特征在于：包括发光芯片(1)以及光检测芯片(2)，所述发光芯片(1)以及光检测芯片(2)固定连接在PCB板(3)上，并使用导电胶连接，所述发光芯片(1)以及光检测芯片(2)的极性通过金线连接至所述PCB板(3)。
2.根据权利要求1所述的一种全光谱、距离感测、三合一光感模块封装组件，其特征在于：所述发光芯片(1)采用8mil～14mil的IR芯片。
3.根据权利要求1所述的一种全光谱、距离感测、三合一光感模块封装组件，其特征在于：所述光检测芯片(2)采用外在环境光及距离感测、20mil～60mil的PDIC芯片。
4.根据权利要求1所述的一种全光谱、距离感测、三合一光感模块封装组件，其特征在于：所述金线的直径为0.8～1.25mil。
5.根据权利要求1所述的一种全光谱、距离感测、三合一光感模块封装组件，其特征在于：所述该组件的外观尺寸为：3.94mm*2.36mm*1.35mm，发光区面积为：0.37mm*0.37mm*3.14，收光区面积为：0.48mm*0.48mm*3.14。
6.根据权利要求1所述的一种全光谱、距离感测、三合一光感模块封装组件，其特征在于：所述PCB板(3)的尺寸为101.9mm*54.9mm*1.35mm。
7.根据权利要求1所述的一种全光谱、距离感测、三合一光感模块封装组件，其特征在于：所述光检测芯片(2)的可侦测光源为0.098Lux to 6390Lux及0.195Lux to 12780Lux，可侦测3cm～8cm距离,并可输出8bit～16bit档位。
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