CN205209633U - 光学近照度传感器 - Google Patents

光学近照度传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN205209633U
CN205209633U CN201390001048.3U CN201390001048U CN205209633U CN 205209633 U CN205209633 U CN 205209633U CN 201390001048 U CN201390001048 U CN 201390001048U CN 205209633 U CN205209633 U CN 205209633U
Authority
CN
China
Prior art keywords
chamber
sheet material
summit
nearly
chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201390001048.3U
Other languages
English (en)
Inventor
宋靑淡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shingo Electronics Corp
Original Assignee
Shingo Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020120126984A external-priority patent/KR101336781B1/ko
Priority claimed from KR1020120145372A external-priority patent/KR101457069B1/ko
Priority claimed from KR1020130067779A external-priority patent/KR101476994B1/ko
Application filed by Shingo Electronics Corp filed Critical Shingo Electronics Corp
Application granted granted Critical
Publication of CN205209633U publication Critical patent/CN205209633U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • G01J1/0407—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings
    • G01J1/0414—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings using plane or convex mirrors, parallel phase plates, or plane beam-splitters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/04—Systems determining the presence of a target
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4811—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver
    • G01S7/4813—Housing arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0203—Containers; Encapsulations, e.g. encapsulation of photodiodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0232—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L31/02327—Optical elements or arrangements associated with the device the optical elements being integrated or being directly associated to the device, e.g. back reflectors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种能够提高光源的光效率、提高EMI屏蔽特性、节省制造费用的光学近照度传感器，本实用新型的传感器包括：反射镜一体型外壳板材，其形成有倒圆锥形孔和圆锥形孔，所述倒圆锥形孔构成了用于贴装IR？LED芯片的第一腔的侧壁，发挥开口部作用的末端的直径比下部的直径大，顶点被切除，所述圆锥形孔构成了用于贴装光传感器一体型ASIC(专用集成电路)芯片的第二腔的侧壁，发挥开口部作用的末端的直径比下部的直径小，顶点被切除，各孔的侧壁具有表面光洁度，形成得构成镜面，全部或一部分涂布了金属，以便良好反射，兼作用于保护容纳的元件的外壳；PCB(柔性印刷电路板)基板，其与所述外壳板材接合，形成第一腔与第二腔，形成有电路图案，以便能够分别贴装容纳于第一腔的底面与第二腔的底面的元件，并为了电气连接而进行接线；IR？LED芯片，其贴装于借助所述外壳板材和所述PCB基板而形成的第一腔的底面的PCB基板，如果供应电源，则释放红外线；光传感器一体型ASIC芯片，其贴装于借助所述外壳板材和所述PCB基板而形成的第二腔的底面的PCB基板，如果供应电源，则驱动所述IR？LED芯片，并接受从物体反射的红外线，感知接近，感知周边的可见光线的照度。

Description

光学近照度传感器
技术领域
本实用新型涉及一体地体现照度传感器与近距离传感器功能的近照度传感器，更详细而言，涉及一种能够提高光源的光效率、提高EMI屏蔽特性、节省制造费用的光学近照度传感器及其制造方法。
背景技术
一般而言，近距离传感器(ProximitySensor)作为无物理性接触地感知事物的接近的传感器，根据感知原理，分为磁近距离传感器、超声波近距离传感器、静电型近距离传感器、感应性近距离传感器、光学近距离传感器等。光学近距离传感器(OpticalProximitySensor)由产生的光的发光元件与感知光的受光元件构成，作为发光元件，主要使用红外线发光二极管(IRLED)，作为受光元件，使用光电晶体管或光电二极管。
另一方面，照度传感器用于感知人类眼睛感受的亮度，由感知可见光区域的受光元件构成。因此，光学近距离传感器与照度传感器有类似的部分，因而在同时需要照度传感器与近距离传感器的小型电子制品中，例如在智能手机等中，趋向于使用一体地体现照度传感器与近距离传感器的近照度传感器。
就近照度传感器而言，通常发光部与受光部以一个组装体体现，发光部放射红外线，受光部由用于感知事物反射的发光部的红外线而检测接近的红外线受光部和用于感知周边的可见光线而检测照度的可见光线受光部构成。
实用新型内容
要解决的技术问题
以往的近照度传感器为了确保开始检测事物(被照射体)正在接近的既定距离，作为提高光源的光效率的方法，使用了注塑成型的透镜，但为了防止光的泄漏(leakage)，需要另外的诸如密封件的追加性措施，在单一层的PCB板材上形成反射镜的方法也由于难以在板材上形成均一形状的未贯通孔，收率显著下降，存在现实性不足的问题，同时，未考虑EMI(electromagneticinterference，电磁干扰)屏蔽而设计，在噪声环境下可靠性下降，使用昂贵的陶瓷基板，存在费用增大的问题。
本实用新型正是为了解决如上所述的问题而研发的，本实用新型的目的是，在单一层的板材(plate)上形成贯通孔，涂布金属，能够精密而简单地形成反射镜，该板材还兼具用于保护容纳的元件的外壳(housing)作用。因此，本实用新型的目的是提供一种光学近照度传感器及其制造方法，在能够提高光源的光效率性、提高EMI屏蔽特性、改善工序、节省制造费用的反射镜一体型结构的外壳板材中，发光部与受光部由一个组装体构成。
另外，本实用新型的另一目的是提供一种光学近照度传感器及其制造方法，在单一层的板材(plate)上形成贯通孔，涂布银后，在其上涂布电介质，在使用红外线的反射特性良好的银的同时，能够防止在空气中氧化，降低制造单价。
解决问题的手段
为达成如上所述的目的，本实用新型的传感器的特征在于，包括：外壳板材，其形成有倒圆锥形孔和圆锥形孔，所述倒圆锥形孔构成了用于贴装IRLED芯片的第一腔的侧壁，发挥开口部作用的末端的直径比下部的直径大，顶点被切除，所述圆锥形孔构成用于贴装光传感器一体型ASIC芯片的第二腔的侧壁，发挥开口部作用的末端的直径比下部的直径小，顶点被切除，第一腔的侧壁具有表面光洁度，形成得构成镜面，由涂布了金属的反射镜实现一体化，以便良好反射；PCB基板，其与所述外壳板材接合，形成第一腔与第二腔，形成有电路图案，以便能够分别贴装容纳于第一腔的底面与第二腔的底面的元件，并为了电气连接而进行接线；IRLED芯片，其贴装于借助所述外壳板材和所述PCB基板而形成的第一腔的底面的PCB基板，如果供应电源，则释放红外线；及光传感器(photosensor)一体型ASIC芯片，其贴装于借助所述外壳板材和所述PCB基板而形成的第二腔的底面的PCB基板，如果供应电源，则驱动所述IRLED芯片，并接受从物体反射的红外线，感知接近，感知周边的可见光线的照度。
为达成如上所述的目的，本实用新型的方法的特征在于，包括：在外壳板材中形成用于贴装IRLED芯片的第一腔孔、用于贴装光传感器一体型ASIC芯片的第二腔孔，在全部或一部分涂布金属的步骤；准备PCB基板后，形成铜箔层及镀金后，加工贯通孔，形成用于与外部连接的焊盘，在PCB基板的第一腔孔区域贴装LED芯片，在PCB基板的第二腔孔区域贴装光传感器一体型ASIC芯片的步骤；及结合所述外壳板材与所述PCB基板而构成组装体的步骤；及根据需要而附着上部盖的步骤。
实用新型的效果
本实用新型的近照度传感器能够在板材上形成贯通孔，容易地形成反射镜，因此，提高光源的光效率性，提高EMI屏蔽特性，所述板材还兼具用于保护容纳的元件的外壳作用，由于结构简单，因而工序得到改善，能够节省制造费用。
特别是本实用新型的近照度传感器，在用于容纳红外线LED的腔涂布银后，在其上涂布电介质，以使用红外线的反射特性良好的银的同时，防止在空气中氧化，具有能够提高光效率并降低制造单价的优点。
另外，本实用新型的近照度传感器可以使用塑料或橡胶、硅胶、泡沫塑料、海绵、树脂、金属中的某一种作为上部盖，当为橡胶或硅胶、泡沫塑料、海绵时，结构密合性得到提高，具有能够防止部件因冲击而破坏的附加效果。
附图说明
图1是图示本实用新型的近照度传感器的制造步骤的顺序图。
图2是本实用新型第一实施例的光学近照度传感器的侧剖面图。
图3是图2所示的外壳板材的立体图。
图4是本实用新型第二实施例的光学近照度传感器的侧剖面图。
图5是本实用新型第三实施例的光学近照度传感器的侧剖面图。
图6是本实用新型第四实施例的光学近照度传感器的侧剖面图。
图7是本实用新型的光学近照度传感器的构成框图。
具体实施方式
借助于以下说明的本实用新型的优选实施例，本实用新型和通过本实用新型的实施而达成的技术课题将更加明确。以下实施例只不过是为说明本实用新型而举例，并非用于限制本实用新型的范围。
图1是图示本实用新型的近照度传感器的制造步骤的概略图。
本实用新型的近照度传感器的制造步骤如图1所示，包括：第一子装配过程S1～S3，在四边板材上形成用于反射镜及贴装空间的孔并涂布金属；第二子装配过程S4～S9，准备四边PCB基板后，形成铜箔层，镀金后加工贯通孔，形成用于与外部连接的焊盘，在PCB基板的底面一部分贴装LED芯片，在PCB基板的底面另一部分贴装ASIC芯片，接合引线；主装配过程S10～S11，结合四边板材与PCB基板，构成组装体后，根据需要而附着上部盖(罩)。为了保护容纳的元件和接合的引线，在S10步骤之前或之后的过程中，可以执行既定的封装工序，该过程基于通常的目的与应用方法，因而不特别限定。
如果参照图1，在本实用新型实施例的第一子装配过程中，在四边板材上形成既定形状的贯通孔，形成用于贴装IRLED芯片与ASIC芯片的腔的侧壁S1、S2。例如，用于腔的贯通孔的形状可以为顶点被切除的圆锥形或顶点被切除的倒圆锥形、圆柱形、顶点被切除的椭圆锥形、顶点被切除的倒椭圆锥形、顶点被切除的四棱锥形、顶点被切除的倒四棱锥形、椭圆柱形、四棱柱形或所述形态的双重结合型(作为一个示例，可以为四棱柱形加圆柱形)等多样的形状。如此形成有腔的四边板材还兼具作为容纳元件的外壳的作用。在以下的说明中，把四边板材称为“外壳板材”。外壳板材以金属或塑料材料加工，或以注塑成型法形成，或在板材上形成的反射镜的全部或一部分涂布诸如金或银的金属，以反射镜一体型外壳结构体现S3。此时，当取代金而在反射镜上镀银的情况下，镀银后涂布电介质，可以在使用红外线的反射特性良好的银的同时，防止在空气中氧化，进一步降低制造单价。而且，如果调节电介质薄膜的光学性厚度，以多层体现，则能够进一步提高所需波长频段的反射光的反射率，无损失地增强银反射的光，作为电介质，可以使用SiO2、TiO2、Al2O3等。
另外，在本实用新型实施例的第二子装配过程中，准备四边形的FR-4PCB基板后，在形成贴装空间的底面的铜箔区域涂布金，加工贯通孔后形成焊盘S4～S7。而且，在第一腔位置贴装IRLED芯片，在第二腔位置贴装包括受光元件(光传感器)的ASIC芯片后，接合引线S8、S9。
而且，接合外壳板材与PCB基板，完成具有贴装了IRLED芯片的第一腔与贴装了ASIC芯片的第二腔的组装体S10。
另外，根据需要，使盖附着于外壳板材的上部S11。上部盖可以由塑料(Plastic)或硅胶、橡胶(Rubber)、泡沫塑料(Foam)、海绵、树脂、金属材质体现，当为橡胶与硅胶、泡沫塑料、海绵时，可以获得提高结构密合性的附加性效果。
如上所述，在本实用新型中，可以利用加工技术或注塑成型，容易地外壳板材上形成孔，减少制造成本。另外，本实用新型的近照度传感器凭借在用于保护所容纳的元件的外壳用板材中一体化的反射镜结构本身，能够提高光效率，通过该反射镜，放射光的集光度提高，结果，从被照射体反射并到达光传感器的光的量也增多，因而能够检测出在更远距离处的被照射体反射的光。而且，在光传感器一体型ASIC芯片中，迅速积蓄需要的临界光量，缩短整合时间，从而能够加快接近感知反应速度或输出信号处理速度，在反射面实施诸如金的金属涂布，能够进一步提高光效率。
图2是本实用新型第一实施例的光学近照度传感器的侧剖面图，图3是本实用新型的第一实施例中使用的外壳板材110的立体图。
本实用新型的光学近照度传感器100如图2及图3所示，包括：反射镜一体型外壳板材110，其形成有构成用于贴装IRLED芯片140的第一腔112的侧壁114a的、顶点被切除的倒圆锥形孔(在以下说明中简称“倒圆锥形”)和构成第二腔118的侧壁114b的、顶点被切除的圆锥形孔(在以下说明中简称“圆锥形孔”)，特别是构成第一腔112的侧壁114a具有表面光洁度，形成得构成镜面，涂布了金属，以便良好反射；PCB基板120，其与外壳板材110接合，形成第一腔112和第二腔118，形成有电路图案，以便能够在第一腔112及第二腔118的底面分别贴装IRLED芯片140和光传感器一体型ASIC芯片150，并为了电气连接而进行接线；IRLED芯片140，其贴装于借助外壳板材110和PCB基板120而形成的第一腔112的底面的PCB基板，如果供应电源，则释放红外线；及光传感器(photosensor)一体型ASIC芯片150，其在外壳板材110中形成孔，所述孔发挥形成开口部的作用，以末端的直径比下部的直径小的圆锥形态形成，其与PCB基板120接合，形成第二腔118，贴装于第二腔底面的PCB基板，如果供应电源，则在驱动IRLED140的同时，接受从物体反射的红外线，感知接近，感知周边的可见光线的照度；开口部112a，其为了在第一腔112放射IRLED140的光而在外壳板材中形成的倒圆锥形孔的末端形成；开口部118a，其为了在第二腔使光引入ASIC芯片受光部侧而在外壳板材中形成的圆锥形孔的末端形成。其中，IRLED芯片140与ASIC150通过粘合剂162而粘合于PCB基板120。
如果参照图2及图3，在第一实施例的外壳板材110中，形成有发挥开口部112a作用的以末端的直径比下部的直径大的倒圆锥形态形成的第一腔孔112、发挥开口部118a作用的以末端的直径比下部的直径小的圆锥形态形成的第二腔孔118，特别是构成第一腔112的侧壁114a具有表面光洁度，形成得构成镜面，涂布了诸如金的金属，以便良好反射。金属的涂布在外壳板材110的全部或一部分实施。
为了降低制造成本，在取代镀金而以银涂布的情况下，如图2的放大图所示，在侧壁114a上形成涂布了红外线反射特性良好的银的银涂布层10，在银涂布层上形成涂布了用于防止银的氧化的电介质的电介质层20。在只在外壳板材110的一部分涂布金属的情况下，在第一腔112的侧壁上局部地实施，必要时，在第二腔118的侧壁上也局部地实施。
另外，就第一实施例的外壳板材110而言，在第一腔112中形成倒圆锥形的反射镜，能够使从IRLED140释放的光高效地放射到开口部112a侧，当外壳板材110为金属时，由在第二腔118形成的金属体孔与在接合于外壳板材的PCB基板120上形成的金属层构成，由于第二腔以金属体构成，因而使得能够使第二腔118中容纳的元件大幅屏蔽电磁波噪声。
当以塑料材料构成外壳板材110时，根据需要，即，当发生来自电磁波噪声的影响时，用金属涂布板材110，屏蔽电磁波噪声。而且，为了在第一腔112放射IRLED140的光，在外壳板材110中形成的倒圆锥形孔的末端形成有开口部112a，在第二腔118中，为了使光引入ASIC芯片150的受光部侧，在外壳板材110中形成的圆锥形孔的末端也形成有开口部118a。
如上所述，本实用新型第一实施例的近照度传感器100在保护所容纳的元件的外壳板材110中，以发挥开口部112a作用的末端的直径比下部的直径大的倒圆锥形态形成孔，斜线形态的侧壁114a形成得构成镜面，涂布金属。而且，在PCB基板120的上面形成铜箔层122a后，实施镀金，在其上贴装IRLED140后，与外壳板材110结合，以具有反射镜形态的一种柱(stem)结构构成第一腔122。如此构成的第一腔112的IRLED140发光的光线被倒圆锥形态的反射镜反射，因而具有能够使发光的光线高效通过外壳板材上部的开口部(Apature)112a的优点。
本实用新型把形成有腔的板材110兼用作外壳，在第一腔112中能够构成反射镜的高度最大可达到板材的厚度(高度)，鉴于此，板材110使用充分的厚度，使得以单一层便能够兼作外壳，因而在确保反射镜的侧壁的高度方面有富余，能够加长作为提高IRLED140释放的光线的集光性的主要因素的反射路径，能够充分增大反射量。
另外，在无法拥有充分的反射路径的情况下，放射的光线向开口部的侧面放射，所需区域内的光线的分布度减小，以往为了防止这种情况，试图经过追加的制造工序而添加透镜集中光线，或只通过透镜本身而集中光线，但是就本实用新型而言，反射镜一体型外壳板材为单一层，结构简单，空间利用性提高，使得能够充分利用该单一层的高度，因而能够容易确保充分的反射路径，提高光效率。如此构成的反射镜使IRLED向任意方向释放的光线在通过具有既定角度的倾斜面的长反射路径的同时，沿开口部面的垂线方向的放射率提高，因而即使没有透镜，集光性也提高，容易在所需角度内增大放射的光量，通过侧壁的反射面的角度调节，也容易调节放射的光线的光分布及光量。
如上所述，就本实用新型第一实施例的近照度传感器100而言，通过在用于保护所容纳的元件的外壳兼用板材中一体化的反射镜结构本身，能够提高光效率，通过该反射镜，放射光的集光度提高，结果，从被照射体反射并到达光传感器的光线的量也增多，因而如果使用具有固定的检测力的光传感器与具有固定的自我放射光量的IRLED，则能够检测在更远距离的被照射体所反射的光线，光传感器一体型ASIC芯片150迅速积蓄所需的临界光量，缩短整合时间，从而能够加快接近感知反应速度或输出信号处理速度，另外，在反射面实施诸如金的金属的涂布，因而能够进一步提高光效率。
如上所述，在本实用新型的高光效率结构中，可以使被照射体的检测距离更远，因而根据逆向应用，也可以把检测距离降低至使用所需的既定水平，通过该方法，可以减小作为决定IRLED140放射光量的主要因素之一的LED芯片的面积，还产生能够节省成本的效果。
另一方面，在如同以往一样进行注塑成型而使用透镜的情况下，即使在IRLED140的侧面也需要用树脂成型，因而向侧面放射的光线的集光性无法确保，放射的光线的光效率不够充分，与之相反，就本实用新型而言，连IRLED侧面也构成的反射面，因而具有向IRLED140的侧面放射的光线也能够通过开口部112a而放射的优点。
另外，就用于感知从第一腔C1释放的光线而被物体反射并引入的光线的受光部而言，是在外壳板材110中，以发挥开口部118a作用的末端的直径比下部的直径小的圆锥形态形成孔的侧壁114b，在PCB基板120的上面形成铜箔层122b后实施镀金，在其上贴装具有光传感器的ASIC芯片150后，与涂布了金属的外壳板材110结合，构成第二腔118。就如此构成的第二腔118而言，ASIC芯片150被侧壁部和下部的金属所屏蔽，因而具有即使在周边的强电磁波噪声环境下，EMI屏蔽特性也会提高的优点。在本实用新型中，在外壳板材110使用金属或塑料的板材，在板材的全部或一部分实施金属涂布，特别是只在塑料板材110的一部分实施金属涂布时，在发生电磁波噪声影响的环境下，在第二腔118的侧壁也实施金属涂布，能够应对电磁波噪声。
而且，第一腔112与第二腔118由金属或涂布了金属的不透明的塑料系列的材质构成，因而还能够防止IRLED140发光的光线泄漏(leakage)到ASIC芯片150的光传感器而串扰(Crosstalk)。
在本实用新型中，反射镜一体型外壳板材110的材料使用通常的金属或注塑成型的不透明的塑料材料，在外壳板材110上涂布的金属使用诸如金的有效反射红外线的物质，PCB基板120使用PCB中使用的材质，例如可以为FR-4。
图4是本实用新型第二实施例的光学近照度传感器的侧剖面图。
本实用新型第二实施例的光学近照度传感器200如图4所示，包括：外壳板材210，其形成有构成用于贴装IRLED芯片240的第一腔212侧壁的倒圆锥形孔和构成第二腔218侧壁的四棱柱形孔；四边PCB基板220，其与外壳板材210接合，形成第一腔212和第二腔218，在第一腔212及第二腔218的底面分别贴装IRLED芯片240和光传感器一体型ASIC芯片250，形成有电路图案，以便能够为了电气连接而接线；IRLED芯片240，其贴装于借助外壳板材210和PCB基板220而形成的第一腔212的底面的PCB基板，如果供应电源，则释放红外线；光传感器一体型ASIC芯片250，其贴装于借助外壳板材210和PCB基板220而形成的第二腔212的底面的PCB基板，如果供应电源，则驱动IRLED芯片240，并接受从物体反射的红外线，感知接近，感知周边的可见光线的照度。在PCB基板220中，形成有用于信号连接的贯通孔224a、224b和连接焊盘226-1～226-5。
即，第二实施例的光学近照度传感器200在外壳板材210上形成有用于容纳IRLED芯片240的第一腔212的倒圆锥形侧壁214a与用于容纳ASIC芯片250的第二腔218的直壁型侧壁214b用孔，在PCB基板220中，在第一腔212的底面222a的PCB基板220上贴装IRLED240，在第二腔218的底面222b的PCB基板220上贴装ASIC芯片250。而且，在第一腔212中为了放射IRLED芯片240的光线而形成在外壳板材210上形成的倒圆锥形孔的末端和第二腔218中为使光引入ASIC芯片250的受光部侧而在外壳板材210上形成的四棱柱形孔的末端、分别形成有开口部212a、218a。
如果参照图4，就本实用新型第二实施例的近照度传感器200而言，在用于保护所容纳的元件的外壳板材210中，以发挥开口部212a作用的末端的直径比下部的直径大的倒圆锥形态形成孔，并使斜线形态的侧壁214a形成得构成镜面，涂布金属，在PCB基板220的上面形成铜箔层222a后实施镀金，在其上贴装IRLED240后与外壳板材210结合，以具有反射镜形态的一种柱(stem)结构构成第一腔212。如此构成的第一腔的IRLED240发光的光线在倒圆锥形态的反射镜中反射，因而具有能够使发光的光线高效通过外壳板材上部的开口部(Apature)212a的优点。
另外，就用于感知第一腔212中释放的光线被物体反射而引入的光线的受光部而言，在外壳板材210中以直壁形成孔，形成用于贴装包括处理器的ASIC250的第二腔218的侧壁214b，在PCB基板220的上面的中央部形成铜箔层222b后实施镀金，在其上贴装ASIC芯片250后，与涂布了金属的外壳板材210结合，构成第二腔218。就如此构成的第二腔218而言，ASIC芯片150被侧壁部和下部的金属所屏蔽，因而具有即使在周边的强电磁波噪声环境下，EMI屏蔽特性也会提高的优点。
在本实用新型中，外壳板材210使用金属或塑料的板材，在板材上形成的反射境的全部或一部分实施金属涂布，特别是当只在塑料板材210的一部分实施金属涂布时，在发生电磁波噪声影响的环境下，在第二腔218的侧壁也实施金属涂布，能够应对电磁波噪声。
为了降低制造成本，在取代镀金而以银涂布反射境的情况下，如图4的放大图所示，在侧壁214a上形成涂布了红外线反射特性良好的银的银涂布层10，在银涂布层上形成涂布了用于防止银的氧化的电介质的电介质层20。
而且，第一腔212与第二腔218由金属或涂布了金属的不透明的塑料系列的材质构成，因而还能够防止IRLED240发光的光线泄漏(leakage)到ASIC芯片250的光传感器而串扰(Crosstalk)。
图5是本实用新型第三实施例的光学近照度传感器的侧剖面图。
本实用新型第三实施例的近照度传感器300包括：反射镜一体型外壳板材310，其形成有构成用于贴装IRLED芯片340的第一腔312的侧壁的倒圆锥形孔，倒圆锥形孔的侧壁314a具有表面光洁度，形成得构成镜面，涂布了金属，以便良好反射；四边PCB基板320，其与外壳板材310接合，形成第一腔312，形成有电路图案，以便能够在第一腔的底面322a贴装IRLED芯片340，并为了电气连接而进行接线；IRLED240，其贴装于借助外壳板材310与PCB基板320而形成的第一腔312的底面的PCB基板320，如果供应电源，则释放红外线；光传感器(photosensor)一体型ASIC芯片350，在外壳板材210中，以末端的直径比下部的直径小的圆锥形态形成孔314b，与PCB基板320接合，形成第二腔318，贴装于第二腔318底面的PCB基板310，如果供应电源，则在驱动IRLED340的同时，接受从物体反射的红外线，感知接近，感知周边可见光线照度；上部盖330，其与外壳板材310结合，在贴装IRLED340的第一腔312上，形成有用于放射IRLED340的光线的开口部332，在第二腔318上，形成有用于使光引入ASIC芯片350的受光部侧的开口部332。
如果参照图5，本实用新型第三实施例的近照度传感器300在第一实施例中记述的实用新型构成的基础上，追加构成上部盖330，所述上部盖330与保护所容纳的元件并一体化有反射镜的外壳板材310结合，在供IRLED340贴装的第一腔312上，形成有用于放射IRLED340的光线的开口部332，在第二腔318上，形成有用于使光引入ASIC芯片350的受光部侧的开口部332。
另外，为降低制造成本，在取代镀金而以银涂布反射镜的情况下，如图5的放大图所示，在侧壁314a上形成涂布了红外线反射特性良好的银的银涂布层10，在银涂布层上形成涂布了用于防止银的氧化的电介质的电介质层20。
另一方面，所述第一实施例即使不追加另外的构成品，也能够应用于智能手机等，体现本实用新型的效果，但在应用第一实施例的制品的手机等中，发生需要另行找准光的释放与引入的光学匹配和结构性匹配的情形，当如上所述地构成追加的上部盖330时，在本实用新型中，具有无需变更其它部件，便能够自由调节上部盖330的开口部间的距离或口径，容易地与应用对象实现光学性、结构性匹配的优点。
上部盖330可以以塑料(Plastic)或橡胶(Rubber)、硅胶(Silicone)、泡沫塑料(Foam)、海绵、树脂、金属材质体现，当为硅胶或橡胶和泡沫塑料、海绵时，能够获得提高结构密合性的附加性效果。
图6是本实用新型第四实施例的光学近照度传感器的侧剖面图。
本实用新型第四实施例的光学近照度传感器400如图6所示，在第二实施例中记述的实用新型构成的基础上，追加构成四边形的上部盖430，所述四边形的上部盖430与保护所容纳的元件并一体化有反射镜的外壳板材410结合，在供IRLED440贴装的第一腔412上，形成有用于放射IRLED440的光线的开口部432，在第二腔418上，形成有用于使光引入ASIC芯片450的受光部侧的开口部432。
另外，为降低制造成本，在取代镀金而以银涂布反射镜的情况下，如图4的放大图所示，在侧壁414a上形成涂布了红外线反射特性良好的银的银涂布层10，在银涂布层上形成涂布了用于防止银的氧化的电介质的电介质层20。
另一方面，所述第二实施例即使不追加另外的构成品，也能够应用于智能手机等，体现本实用新型的效果，但在应用第二实施例的制品的手机等中，发生需要另行找准光的释放与引入的光学匹配和结构性匹配的情形，当如上所述地构成追加的上部盖430时，在本实用新型中，具有无需变更其它部件，便能够自由调节上部盖430的开口部间的距离或口径，容易地与应用对象实现光学性、结构性匹配的优点。
上部盖430可以以塑料(Plastic)或橡胶(Rubber)、硅胶(Silicone)、泡沫塑料(Foam)、海绵、树脂、金属材质体现，当为硅胶或橡胶和泡沫塑料、海绵时，能够获得提高结构密合性的附加性效果。
如果参照图2至图6，ASIC芯片150～450与IRLED140～440通过未图示的PCB的铜箔图案或引线接合而连接，通过孔或导通孔124～424，与在PCB基板120～420的底面形成的连接端子126-1～126-5、226-1～226-5、326-1～326-5、426-1～426-5连接，构成电气回路。自身为金属或涂布了金属的外壳板材也可以根据需要，通过孔或导通孔，与在PCB基板的底面形成的连接端子连接并接地。PCB基板120～420以在FR-4基板上形成有铜箔层的结构构成。而且，为了保护ASIC芯片和LED及接线，作为通常的方法之一，以树脂或环氧树脂、硅胶等封装。
图7是本实用新型的光学近照度传感器的构成框图。
本实用新型的近照度传感器如图7所示，包括：红外线发光二极管(IRLED)140，其放射红外线；红外线感知部151，其用于接受从事物反射的红外线；模数变换部152，其用于把红外线感知部151的模拟感知信号变换成数字；照度感知部153，其用于感知周边可见光线的照度；模数变换部154，其把照度感知部的模拟感知信号变换成数字；数字信号处理部155，其用于对变换成数字的感知信号进行处理，算出接近与照度；接口及控制部156，其用于以既定的通信方式，与外部沟通数字信号处理部的感知数据，控制IRLED驱动部157；IRLED驱动部157，其用于驱动红外线发光二极管140。其中，IR感知部151、ADC152、154、照度感知部153、DSP155、接口及控制部156、IRLED驱动部157优选以ASIC芯片150体现，接口及控制部156以I2C接口方式与外部的控制器42通信。
如果参照图7，IR感知部151为用于感知接近的红外线光电二极管，照度感知部153为用于感知周边的可见光线的照度的光电二极管，接口及控制部156与控制器42通过中继线(INTB)、SCL线、SDA线而交换数据。
以上，本实用新型以附图中图示的一个实施例为参考进行了说明，但只要是本技术领域的技术人员便会理解，可以由此导出多种变形及均等的其它实施例。

Claims (12)

1.一种光学近照度传感器，其特征在于，包括：
外壳板材，其形成有倒圆锥形孔和圆锥形孔，所述倒圆锥形孔构成了用于贴装IRLED芯片的第一腔的侧壁，发挥开口部作用的末端的直径比下部的直径大，顶点被切除，所述圆锥形孔构成第二腔的侧壁，发挥开口部作用的末端的直径比下部的直径小，顶点被切除，第一腔的侧壁具有表面光洁度，形成得构成镜面，由涂布了金属的反射镜实现一体化，以便良好反射；PCB基板，其与所述外壳板材接合，形成第一腔与第二腔，形成有电路图案，以便能够分别贴装容纳于第一腔的底面与第二腔的底面的元件，并为了电气连接而进行接线；IRLED芯片，其贴装于借助所述外壳板材和所述PCB基板而形成的第一腔的底面的PCB基板，如果供应电源，则释放红外线；及光传感器一体型ASIC芯片，其贴装于借助所述外壳板材和所述PCB基板而形成的第二腔的底面的PCB基板，如果供应电源，则驱动所述IRLED芯片，并接受从物体反射的红外线，感知接近，感知周边的可见光线的照度。
2.根据权利要求1所述的光学近照度传感器，其特征在于，
所述外壳板材由金属或塑料构成。
3.根据权利要求1所述的光学近照度传感器，其特征在于，
在所述外壳板材的反射镜上涂布的金属为金或银，在涂布银的情况下，在其上还涂布有电介质层，在使用红外线的反射特性良好的银的同时，还防止在空气中氧化，使得能够在提高光效率的同时降低制造单价。
4.根据权利要求3所述的光学近照度传感器，其特征在于，
所述电介质层由SiO2、TiO2、Al2O3中某一种构成。
5.根据权利要求1所述的光学近照度传感器，其特征在于，
所述光学近照度传感器还包括上部盖，其与所述外壳板材结合，在供所述IRLED芯片贴装的第一腔上，形成有用于放射IRLED的光的开口部，在第二腔上形成有用于使光引入ASIC芯片的受光部侧的开口部。
6.根据权利要求5所述的光学近照度传感器，其特征在于，
所述上部盖由塑料或橡胶、硅胶、泡沫塑料、海绵、树脂、金属中的某一种构成，当为橡胶或硅胶、泡沫塑料、海绵时，结构密合性得到提高。
7.根据权利要求1所述的光学近照度传感器，其特征在于，
在所述外壳板材中形成的第一腔或第二腔的形态，为顶点被切除的圆锥形或顶点被切除的倒圆锥形、圆柱形、顶点被切除的椭圆锥形、顶点被切除的倒椭圆锥形、顶点被切除的四棱锥形、顶点被切除的倒四棱锥形、椭圆柱形、四棱柱形或所述形态的双重结合型中的某一种。
8.一种光学近照度传感器，其特征在于，包括：
外壳板材，其形成有倒圆锥形孔和四棱柱形孔，所述倒圆锥形孔构成用于贴装IRLED芯片的第一腔的侧壁，顶点被切除，所述四棱柱形孔构成第二腔的侧壁，在所述顶点被切除的倒圆锥形孔的末端和所述四棱柱形孔的末端形成有开口部，所述第一腔的侧壁具有表面光洁度，形成得构成镜面，由涂布了金属的反射镜实现一体化，以便良好反射；PCB基板，其与所述外壳板材接合，形成第一腔与第二腔，形成有电路图案，以便能够分别贴装容纳于第一腔的底面与第二腔的底面的元件，并为了电气连接而进行接线；IRLED芯片，其贴装于借助所述外壳板材和所述PCB基板而形成的第一腔的底面的PCB基板，如果供应电源，则释放红外线；及光传感器一体型ASIC芯片，其贴装于借助所述外壳板材和所述PCB基板而形成的第二腔的底面的PCB基板，如果供应电源，则驱动所述IRLED芯片，并接受从物体反射的红外线，感知接近，感知周边的可见光线的照度。
9.根据权利要求8所述的光学近照度传感器，其特征在于，
所述光学近照度传感器还包括上部盖，其与所述外壳板材结合，在供所述IRLED芯片贴装的第一腔上，形成有用于放射IRLED的光的开口部，在第二腔上形成有用于使光引入ASIC芯片的受光部侧的开口部。
10.根据权利要求9所述的光学近照度传感器，其特征在于，
所述上部盖由塑料或橡胶、硅胶、泡沫塑料、海绵、树脂、金属中的某一种构成，当为橡胶或硅胶、泡沫塑料、海绵时，结构密合性得到提高。
11.根据权利要求8所述的光学近照度传感器，其特征在于，
在所述外壳板材的反射镜上涂布的金属为金或银，在涂布银的情况下，在其上还涂布有电介质层，在使用红外线的反射特性良好的银的同时，还防止在空气中氧化，使得能够在提高光效率的同时降低制造单价。
12.根据权利要求8所述的光学近照度传感器，其特征在于，
在所述外壳板材中形成的第一腔或第二腔的形态，为顶点被切除的圆锥形或顶点被切除的倒圆锥形、圆柱形、顶点被切除的椭圆锥形、顶点被切除的倒椭圆锥形、顶点被切除的四棱锥形、顶点被切除的倒四棱锥形、椭圆柱形、四棱柱形或所述形态的双重结合型中的某一种。
CN201390001048.3U 2012-11-09 2013-11-08 光学近照度传感器 Expired - Fee Related CN205209633U (zh)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2012-0126984 2012-11-09
KR1020120126984A KR101336781B1 (ko) 2012-11-09 2012-11-09 광학 근조도 센서 및 그 제조방법
KR1020120145372A KR101457069B1 (ko) 2012-12-13 2012-12-13 광학 근조도 센서
KR10-2012-0145372 2012-12-13
KR1020130067779A KR101476994B1 (ko) 2013-06-13 2013-06-13 광학 근조도 센서 및 그 제조방법
KR10-2013-0067779 2013-06-13
PCT/KR2013/010136 WO2014073905A1 (ko) 2012-11-09 2013-11-08 광학 근조도 센서 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN205209633U true CN205209633U (zh) 2016-05-04

Family

ID=50684928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201390001048.3U Expired - Fee Related CN205209633U (zh) 2012-11-09 2013-11-08 光学近照度传感器

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN205209633U (zh)
WO (1) WO2014073905A1 (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106298747A (zh) * 2016-08-30 2017-01-04 张为凤 一种光探测器件
CN106449543A (zh) * 2016-08-30 2017-02-22 张为凤 一种光电子半导体器件
CN106449437A (zh) * 2016-08-30 2017-02-22 张为凤 一种光电子半导体器件的制造方法
CN106449864A (zh) * 2016-08-30 2017-02-22 张为凤 一种光探测器件的制造方法
CN107764299A (zh) * 2016-08-23 2018-03-06 盛思锐股份公司 传感器组件
CN109116443A (zh) * 2018-10-17 2019-01-01 深圳南方德尔汽车电子有限公司 雨量阳光传感器
JP2020061557A (ja) * 2016-07-14 2020-04-16 京セラ株式会社 光センサ用パッケージ、光センサ装置および電子モジュール

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016105230A1 (ru) * 2014-12-24 2016-06-30 Общество С Ограниченной Ответственостью "Микросенсор Технолоджи" Устройство для определения химических веществ в анализируемой среде
CN205450269U (zh) * 2015-12-18 2016-08-10 深圳市金立通信设备有限公司 激光测距装置、摄像装置及其终端
US11486817B2 (en) * 2019-10-30 2022-11-01 Ricoh Company, Ltd. Detecting device, detecting unit, and detecting system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100081052A (ko) * 2009-01-05 2010-07-14 삼성전자주식회사 근접 센서를 이용한 감지 장치 및 이를 구비하는 휴대 단말기
KR101176819B1 (ko) * 2011-06-24 2012-08-24 광전자 주식회사 조도?근접센서 패키지 및 그 제조 방법
TWM424605U (en) * 2011-09-27 2012-03-11 Lingsen Precision Ind Ltd The optical module package structure
KR20120087779A (ko) * 2011-11-16 2012-08-07 주식회사 오디텍 근접센서의 제조방법

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020061557A (ja) * 2016-07-14 2020-04-16 京セラ株式会社 光センサ用パッケージ、光センサ装置および電子モジュール
CN107764299A (zh) * 2016-08-23 2018-03-06 盛思锐股份公司 传感器组件
CN106298747A (zh) * 2016-08-30 2017-01-04 张为凤 一种光探测器件
CN106449543A (zh) * 2016-08-30 2017-02-22 张为凤 一种光电子半导体器件
CN106449437A (zh) * 2016-08-30 2017-02-22 张为凤 一种光电子半导体器件的制造方法
CN106449864A (zh) * 2016-08-30 2017-02-22 张为凤 一种光探测器件的制造方法
CN106449864B (zh) * 2016-08-30 2018-05-29 江苏派诺光电科技股份有限公司 一种光探测器件的制造方法
CN106298747B (zh) * 2016-08-30 2018-07-24 南通威尔电机有限公司 一种光探测器件
CN109116443A (zh) * 2018-10-17 2019-01-01 深圳南方德尔汽车电子有限公司 雨量阳光传感器
CN109116443B (zh) * 2018-10-17 2021-08-27 深圳南方德尔汽车电子有限公司 雨量阳光传感器

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014073905A1 (ko) 2014-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205209633U (zh) 光学近照度传感器
US9372264B1 (en) Proximity sensor device
TWI453923B (zh) Light sensing chip package structure
JP5198394B2 (ja) 近接照度センサおよびその製造方法
KR101457069B1 (ko) 광학 근조도 센서
CN108012004B (zh) 电子装置
KR101476994B1 (ko) 광학 근조도 센서 및 그 제조방법
JP2015026804A (ja) 光学モジュール、およびその製造方法
KR101336781B1 (ko) 광학 근조도 센서 및 그 제조방법
CN108666281B (zh) 光学器件封装结构及移动终端
CN217061299U (zh) 背光模组及直下式背光装置
CN108063150B (zh) 电子装置
CN108183987B (zh) 电子装置
CN108200239B (zh) 电子装置
CN114220805A (zh) 一种具有遮光镀层的光电传感器封装及其制备方法
WO2018107340A1 (zh) 一种具有背光的指纹识别模组
CN108156285B (zh) 电子装置
CN108124034B (zh) 电子装置
CN108183992B (zh) 电子装置
CN108200234B (zh) 电子装置
TWM485399U (zh) 整合型光學模組的封裝結構
CN221150058U (zh) 一种防侧面漏光led封装结构
CN113990213B (zh) 一种可卷曲的数码显示模块
CN213520028U (zh) 一种提高led点光源光密度的封装结构
WO2018107341A1 (zh) 通过导光层实现背光的指纹识别模组

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160504

Termination date: 20171108