CN212461688U

CN212461688U - 一种带有信号端口的红外接收模块

Info

Publication number: CN212461688U
Application number: CN202021049858.4U
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Hangzhou Minhe Optoelectronic Technology Co ltd
Current assignee: Hangzhou Minhe Optoelectronic Technology Co ltd
Priority date: 2020-06-09
Filing date: 2020-06-09
Publication date: 2021-02-02
Anticipated expiration: 2030-06-09

Abstract

本实用新型公开了一种带有信号端口的红外接收模块，包括光敏二极管芯片、专用放大电路芯片、基板、装片胶、内部引线和环氧树脂；基板上设有基岛、铜箔线、键合焊盘和外部引脚焊盘，基岛用于装配芯片，实现芯片的固定和电气连接；铜箔线用于基板上元件的电气连接；键合焊盘用于内部引线的连接；外部引脚焊盘用于形成红外接收模块的外部引脚；基板被配置为适合红外接收模块使用，具备芯片承载、保护和电气连接功能。本实用新型带有信号端口，用以接收上位机的信号，方便上位机的控制；光敏二极管芯片和放大电路芯片合封在一个封装体内，大大缩减了信号，特别是小信号的走线长度，提高了信噪比。

Description

一种带有信号端口的红外接收模块

技术领域

本实用新型涉及光敏电子元器件技术领域，尤其涉及一种带有信号端口的红外接收模块。

背景技术

红外光敏二极管因其大接收角度、高响应速度等特点被广泛用做检测单元，但光敏二极管检测到信号时产生的是电流信号且幅值较小，所以需要把电流信号转换为电压信号并放大处理后才能提供给控制系统使用。

一些应用场合还需要对红外检测单元进行开启或关断控制，以红外触摸屏为例，为例其红外接收单元由光敏二极管、三极管和放大器等组成，光敏二极管接收红外发射信号并产生微弱的电流信号，被三极管放大后流过电阻转化为初级电压信号再被放大器将信号放大至足够的幅度，送给MCU等控制系统使用，MCU需要对红外接收单元进行开启、关断、调整增益等控制，但现有红外接收单元不具有控制端，MCU无法对其直接进行控制，往往需要通过其外围电路进行控制，如图1所示，现有方案的光敏二极管、三极管和放大器为独立器件或电路，相互间的电气连接通过印制电路板（PCB， Printed Circuit Board）的走线实现，光敏二极管1、三极管3、运算放大器5、第一电阻2、第二电阻4等元器件通过PCB板6走线实现电气连接，距离较长，容易受到干扰，导致信噪比低，且没有控制端口，MCU无法对其直接进行控制，如开启、关断、通信、设置增益等，而是通过开启或关断三极管1来实现对红外接收单元的开启或关断。

再如，一种在中国专利文献上公开的“复合封装红外接收器”，其公告号：CN101123036，其申请日：2007年04月27日，包括引线框架、放大器IC芯片、光电接收二极管芯片、内引线、屏蔽盖、塑料封装体和环氧树脂封装体组成。该红外接收器并不具备可接受MCU等上位机的控制脚。

发明内容

本实用新型主要解决现有方案信噪比低以及无法被上位机直接控制的问题，提供一种带有信号端口的红外接收模块，将光敏二极管芯片以及专用放大电路芯片合封在一起，并提供信号端口的外部引脚，以实现提高信噪比和方便上位机控制的目的。

本实用新型的方案如下：

一种带有信号端口的红外接收模块，包括光敏二极管芯片、专用放大电路芯片、基板、装片胶、内部引线和环氧树脂。所述基板上设有基岛、铜箔线、键合焊盘和外部引脚焊盘，所述基岛用于装配芯片，实现芯片的固定和电气连接；所述铜箔线用于所述基板上元件的电气连接；所述键合焊盘用于内部引线的连接；所述外部引脚焊盘用于形成所述红外接收模块的外部引脚；所述基板被配置为适合所述红外接收模块使用，具备芯片承载、保护和电气连接功能；所述光敏二极管芯片和专用放大电路芯片通过所述装片胶安装、固定在所述基岛上，所述内部引线用于所述光敏二极管芯片、所述专用放大电路芯片、所述铜箔线和所述键合焊盘间的电气连接；所述内部引线连接方式被配置成适合所述光敏二极管芯片、所述专用放大电路芯片和所述基板间电气连接所需要的方式；所述环氧树脂把所述光敏二极管芯片、专用放大电路芯片、内部引脚和装片胶包封在所述基板上；所述光敏二极管芯片用以检测红外线信号；所述专用放大电路芯片为红外检测电路专用的放大电路芯片，用以接收、处理光敏二极管芯片产生的电流信号，输出信号作为所述红外接收模块的输出，并具有信号端口，用以接收上位机的信号。

作为优选，所述的光敏二极管芯片为P型衬底光敏二极管芯片或N型衬底光敏二极管芯片。不同类型衬底可提高产品设计的灵活性。

需要指出的，所述红外接收放大模块的外部引脚功能和数量与所述专用放大电路芯片的功能相匹配。

作为优选，所述红外接收模块的外部引脚除电源、地和输出外，还包括和可与上位机通讯的信号端口。

作为优选，所述的红外接收模块的封装为插件型封装或贴片型封装。

作为优选，所述的内部引线为金线，使得产品可靠性更好。

作为优选，所述的基板为BT板或FR4板。

作为优选，所述环氧树脂采用红外光透过、可见光阻断的树脂，以实现接收红外线、去除干扰光的作用。

作为优选，所述环氧树脂所构成的封装体带有半球形的凸透镜结构，以更好的实现入射红外信号的汇聚，从而提高产品的探测率。

作为优选，还包括黑胶，所述黑胶覆盖在所述专用放大电路芯片上，用于避免专用放大电路芯片受到环境光线的影响，以提高所述专用放大电路芯片的信噪比。

本实用新型的有益效果是：（1）带有信号端口，可和上位机通讯，并受上位机控制实现开启、关断、增益设置等功能；（2）光敏二极管芯片和所述专用放大电路芯片合封在一个封装体内，大大缩减了信号，特别是小信号的走线长度，提高了信噪比；（3）减少了器件数量，有效降低了成本。

附图说明

图1是现有技术的红外接收模块的一种器件连接示意图。

图2是本实用新型实施例一种带有信号端口的红外接收模块的封装结构示意图。

图3是本实用新型实施例一种带有信号端口的红外接收模块的等效电路原理图。

图4是本实用新型实施例一种带有信号端口的红外接收模块的内部连线示意图。

图中：1-光敏二极管；2-第一电阻；3-三极管；4-第二电阻；5-运算放大器；6-PCB板；7-光敏二极管芯片； 8-基板；9-专用放大电路芯片； 10-内部引线；11-环氧树脂；12-装片胶；13-黑胶；14-铜箔线；15-外部引脚输出端；16-外部引脚控制端；17-外部引脚电源端；18-外部引脚地端；19-芯片基岛; 20-键合焊盘B; 21-键合焊盘C ; 22-键合焊盘 D; 23-键合焊盘E。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图2、图3和图4，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例一：一种带有信号端口的红外接收模块，如图2、图3和图所示，将P衬底型光敏二极管芯片7和专用放大电路芯片9合封在基板8上成为一个贴片封装的带光学透镜的红外接收模块，有外部引脚输出端15、外部引脚控制端16、外部引脚电源端17和外部引脚地端18四个外部引脚，图3为红外接收模块的等效电路原理图。

基板8上有芯片基岛19、铜箔线14、键合焊盘B 20、键合焊盘C 21、键合焊盘D 22、键合焊盘E 23和外部引脚焊盘，外部引脚焊盘构成红外接收模块的外部引脚输出端15、外部引脚控制端16、外部引脚电源端17和外部引脚地端18四个外部引脚。芯片基岛19用于装配芯片，实现芯片的固定和电气连接；铜箔线14用于基板上元件的电气连接；键合焊盘B20、键合焊盘C 21、键合焊盘D 22和键合焊盘E 23用于内部引线10的连接；基板8被配置为适合光敏二极管芯片7和专用放大电路芯片9的电气连接，具备芯片承载、保护和电气连接功能。

光敏二极管芯片7为P衬底光敏二极管芯片，用以检测红外线信号。

专用放大电路芯片9为用以接收、处理光敏二极管芯片产生的电流信号，输出信号作为所述红外接收模块的输出，并带有用于接收上位机控制信号的控制引脚作为信号端口，能实现片选信号或时序信号接收的放大器芯片。

光敏二极管芯片7和专用放大电路芯片9通过装片胶12安装、固定在芯片基岛19上。

装片胶12为导电胶。

专用放大电路芯片9上覆盖黑胶13，以避免光线对专用放大电路芯片9的影响。

基板8为BT板或FR4板。

环氧树脂11把光敏二极管芯片7、专用放大电路芯片9、内部引脚10和装片胶12包封在基板8上，形成带有半球形的凸透镜结构的红外接收模块的封装体。

环氧树脂树脂11为红外透过、可见光阻断的树脂。

图4所示，光敏二极管管芯片7正面电极N极通过内部引线10连接到专用放大电路芯片9的信号输入端，专用放大电路芯片9的输出端通过内部引线10连接到键合焊盘B 20，并通过铜箔线14引出至外部引脚输出端15，专用放大电路芯片9的控制压点通过内部引线10连接到键合焊盘C 21，并通过铜箔线14引出至外部引脚控制端16；专用放大电路芯片9的电源压点通过内部引线10连接到键合焊盘D 22，并通过铜箔线14引出至外部引脚电源端17；专用放大电路芯片9的地压点通过内部引线10连接到键合焊盘E 23，并通过铜箔线14引出至外部引脚地端18。

需要指出的是，专用放大电路芯片9的压点功能调整时，需要调整相应的电气连接方式。

本实用新型大大缩减小信号的走线长度，提高了信噪比；同时，本实用新型产品带有控制脚，极大地方便了对红外接收模块的选择、调用和关断，提高了红外对管检测系统控制的方便性。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims

1.一种带有信号端口的红外接收模块，其特征在于，包括

光敏二极管芯片、放大电路芯片、基板、装片胶、内部引线和环氧树脂；

所述基板上设有基岛、铜箔线、键合焊盘和外部引脚焊盘，所述基岛用于装配芯片，实现芯片的固定和电气连接；

所述铜箔线用于所述基板上元件的电气连接；

所述键合焊盘用于内部引线的连接；

所述外部引脚焊盘用于形成所述红外接收模块的外部引脚；

所述基板被配置为适合所述红外接收模块使用，具备芯片承载、保护和电气连接功能；

所述光敏二极管芯片和放大电路芯片通过所述装片胶安装、固定在所述基岛上，所述内部引线用于所述光敏二极管芯片、所述放大电路芯片、所述铜箔线和所述键合焊盘间的电气连接；

所述内部引线连接方式被配置成适合所述光敏二极管芯片、所述放大电路芯片和所述基板间电气连接所需要的方式；

所述环氧树脂把所述光敏二极管芯片、放大电路芯片、内部引脚和装片胶包封在所述基板上；所述光敏二极管芯片用以检测红外线信号；

所述放大电路芯片为红外对射检测系统专用的放大电路芯片，用以接收、处理光敏二极管芯片产生的电流信号，输出信号作为所述红外接收模块的输出，并具有信号端口，用以接收上位机的信号。

2.根据权利要求1所述的一种带有信号端口的红外接收模块，其特征在于，所述红外接收模块的外部引脚除电源、地和输出外，还包括接收上位机信号的信号端口。

3.根据权利要求1所述的一种带有信号端口的红外接收模块，其特征在于，所述光敏二极管芯片为P型衬底光敏二极管芯片或N型衬底光敏二极管芯片。

4.根据权利要求1所述一种带有信号端口的红外接收模块，其特征在于，所述红外接收模块的封装为插件型封装或贴片型封装。

5.根据权利要求1所述的一种带有信号端口的红外接收模块，其特征在于，所述内部引线为金线。

6.根据权利要求1所述的一种带有信号端口的红外接收模块，其特征在于，所述基板为BT板或FR4板。

7.根据权利要求1所述的一种带有信号端口的红外接收模块，其特征在于，所述环氧树脂采用红外光透过、可见光阻断的树脂。

8.根据权利要求7所述的一种带有信号端口的红外接收模块，其特征在于，所述环氧树脂所构成的封装体带有半球形的凸透镜结构。

9.根据权利要求1所述的一种带有信号端口的红外接收模块，其特征在于，还包括黑胶，所述黑胶覆盖在所述放大电路芯片上。