KR20120087368A - 근접센서의 제조방법 - Google Patents

근접센서의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적외선발광소자의 적외선이 내부로 누설되는 것을 방지하여 오작동되는 것을 대폭 개선할 수 있는 근접센서의 제조하기 위한 근접센서의 제조방법에 관한 것으로서, 인쇄회로기판의 상부면 일측 및 타측에 각각 적외선발광소자 및 수광소자를 접합하는 단계와; 상기 적외선발광소자 및 수광소자를 수용한 상태로 상기 인쇄회로기판 상에 투광봉지부를 형성하는 단계와; 상기 인쇄회로기판의 표면을 일측과 타측으로 구획하기 위하여, 상기 투광봉지부에서 상기 인쇄회로기판의 일정깊이에 이르는 가로홈을 형성하는 단계와; 적어도 상기 가로홈에 차광봉지제를 충진하여 차광봉지부를 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

근접센서의 제조방법{Method for manufacturing proximity sensor}
본 발명은 적외선발광소자의 적외선이 내부로 누설되는 것을 방지하여 오작동되는 것을 대폭 개선할 수 있는 근접센서의 제조하기 위한 근접센서의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 근접센서는 비교적 근거리에 있는 물체의 유무를 검지하거나, 휴대전화기 등이 사용자의 얼굴에 근접하고 있는지 여부를 검출하기 위하여 주로 사용된다.
한편 휴대 전화기는 디스플레이, 카메라, 음향 등의 면에서 많은 개선이 이루어지고 있다. 또한 화상통화기능, 스피커폰 기능 등이 대부분의 휴대 전화기에 탑재되어 있다. 사용자가 휴대 전화기를 사용자의 귀에 가까이 데고 전화 통화를 하는 경우 터치 디스플레이와 얼굴의 접촉에 의해 오작동이 되는 것을 방지해야 하고, 스피커폰 기능, 화상통화기능을 하는 경우에는 터치 디스플레이기능을 활성화시켜야 할 필요성이 있다. 이러한 필요에 의해 최신 휴대 전화기에는 근접센서가 장착되는 것이 일반적이다.
근접센서는 휴대전화기 등의 내부에 설치되고, 인쇄회로기판에 적외선발광소자, 수광소자가 접합된 상태에서 몰드수지에 의해 보호되는 구조로 구성된다. 상기 적외선발광소자로부터 조사된 적외선은 얼굴 등의 근접한 물체에 반사되고, 반사된 적외선은 상기 수광소자에 입사됨에 따라 근접한 물체가 검출된다.
상기 적외선발광소자로부터 조사되는 대부분의 적외선은 몰드수지를 통과하여 외부로 출사되나, 일부 적외선은 몰드수지를 거쳐 직접 수광소자로 입사되거나, 인쇄회로기판의 표면을 따라 직접 수광소자로 입사되어 근접센서가 오작동되는 문제가 있다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 적외선발광소자의 적외선이 내부로 누설되는 것을 방지하여 근접센서의 오작동을 대폭 개선할 수 있고 구조가 간단하여 제조비용을 크게 절감할 수 있는 근접센서의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
a) 인쇄회로기판의 상부면 일측 및 타측에 각각 적외선발광소자 및 수광소자를 접합하는 단계와;
b) 상기 적외선발광소자 및 수광소자를 수용한 상태로 상기 인쇄회로기판 상에 투광봉지부를 형성하는 단계와;
c) 상기 인쇄회로기판의 표면을 일측과 타측으로 구획하기 위하여, 상기 투광봉지부에서 상기 인쇄회로기판의 일정깊이에 이르는 가로홈을 형성하는 단계와;
d) 적어도 상기 가로홈에 차광봉지제를 충진하여 차광봉지부를 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 근접센서의 제조방법을 제공한다.
그리고 상기 c)단계에서 상기 인쇄회로기판에 형성된 상기 가로홈의 깊이는 상기 인쇄회로기판 두께의 1/3~1/2인 것이 바람직하다.
또한 상기 c)단계에서 폭이 0.15~0.3mm인 상기 가로홈을 형성하는 것이 좋다.
아울러, 상기 b)단계는 상기 투광봉지부 상부의 일측 및 타측에 일측 렌즈부 및 타측 렌즈부가 형성되도록 상기 인쇄회로기판 상에 상기 투광봉지부를 형성하는 것이 좋다.
그리고 상기 d)단계는 상기 투광봉지부의 일측 렌즈부 및 타측 렌즈부를 제외한 부분을 차광봉지제로 감싼 상태로 성형하여 상기 차광봉지부를 형성하는 단계인 것이 바람직하고, 나아가 상기 차광봉지부의 상부에 상기 투광봉지부의 일측 렌즈부 및 타측 렌즈부의 주변에 상기 일측 렌즈부 및 타측 렌즈부의 높이보다 높게 돌출형성된 돌출부가 일체로 구비되도록 형성하는 것이 좋다.
본 발명의 근접센서의 제조방법은 적외선발광소자의 적외선이 내부로 누설되는 것을 방지하여 근접센서의 오작동을 대폭 개선할 수 있고 구조가 간단하여 제조비용을 크게 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 인쇄회로기판 상에 적외선발광소자 및 수광소자가 접합된 상태를 나타내는 종단면도이고,
도 2는 인쇄회로기판 상에 적외선발광소자 및 수광소자가 접한된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 3은 인쇄회로기판 상에 투광봉지부가 형성된 상태를 나타내는 종단면도이다.
도 4는 투광봉지부 및 인쇄회로기판 상에 가로홈이 형성된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5는 차광봉지부가 형성된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 투광봉지부 상에 접착층을 형성한 후 차광봉지부를 형성한 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 의해 제조된 근접센서를 나타내는 사시도이다.
이하 본 발명의 근접센서의 제조방법에 대해 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같고, 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 근접센서의 제조방법은 적외선발광소자 및 수광소자 접합단계, 투광봉지부 형성단계, 가로홈 형성단계, 차광봉지부 형성단계를 포함하여 이루어진다.
도 1은 인쇄회로기판 상에 적외선발광소자 및 수광소자가 접합된 상태를 나타내는 종단면도이고, 도 2는 인쇄회로기판 상에 적외선발광소자 및 수광소자가 접한된 상태를 나타내는 평면도이다.
먼저 상기 적외선발광소자 및 수광소자 접합단계는 도 1과 같이 인쇄회로기판(10)의 상부면 일측에 적외선발광소자(20)를 접합하고, 상부면 타측에 수광소자(30)를 접합하는 단계이다.
상기 인쇄회로기판(10)의 상부면 일측에는 적외선발광소자(20)를 와이어 본딩 접합하기 위한 본딩패드(122)가 형성되고, 타측에는 수광소자(30)를 와이어 본딩 접합하기 위한 본딩패드(124)가 형성된다. 상기 적외선발광소자(20) 및 상기 수광소자(30)는 상기 본딩패드(122, 124)에 각각 와이어 본딩된다.
그리고 인쇄회로기판(10)의 저면에는 회로패턴(미도시)이 형성된다. 그리고 상기 납땜패드(122, 124)와 상기 인쇄회로기판(10)의 회로패턴은 스루홀(132, 134)에 의해 전기적으로 연결된다.
상기 인쇄회로기판(10)의 저면에 회로패턴이 형성되는 이유는 후술되는 상기 가로홈 형성단계에 의해 상기 인쇄회로기판(10)의 상부면에 일측과 타측으로 구획하는 가로홈이 형성되기 때문이다.
도 3은 인쇄회로기판 상에 투광봉지부가 형성된 상태를 나타내는 종단면도이다.
상기 투광봉지부 형성단계는 도 3과 같이 상기 적외선발광소자(20) 및 수광소자(30)를 수용한 상태로 상기 인쇄회로기판(10) 상에 투광봉지부(40)를 형성하는 단계이다.
상기 투광봉지부(40)는 적외선을 투과할 수 있는 에폭시 수지 등으로 이루어진다. 그리고 상기 투광봉지부(40)의 성형방법은 에폭시 수지 등의 성형수지를 몰드로 사출하여 사출성형하는 등의 방법에 의해 형성된다.
상기 투광봉지부(40)의 상부면 일측 및 타측에 각각 일측 렌즈부(420) 및 타측 렌즈부(430)를 형성하는 것이 좋다. 상기 일측 렌즈부(420)가 구비됨으로서 상기 적외선발광소자(20)로부터 조사된 적외선의 출사각을 넓게 확장할 수 있다. 상기 타측 렌즈부(430)가 구비됨으로써, 상기 적외선발광소자(20)로부터 조사되어 근접한 물체에 반사된 적외선을 상기 타측 렌즈부(430)가 집광하여 상기 수광소자(30)에 수광되는 등 적외선 검출효율을 향상시킬 수 있다.
도 4는 투광봉지부 및 인쇄회로기판 상에 가로홈이 형성된 상태를 나타내는 단면도이다.
상기 가로홈 형성단계는 상기 인쇄회로기판(10)의 표면을 일측과 타측으로 구획하기 위하여, 상기 투광봉지부(40)에서 상기 인쇄회로기판(10)의 일정깊이에 이르는 가로홈(50)을 형성하는 단계이다.
상기 투광봉지부(40) 및 상기 인쇄회로기판(10)에 형성된 가로홈(50)은 반도체 절단용 장비 등의 절삭공구를 이용하여 형성하는 것이 좋다.
상기 인쇄회로기판(10) 상에 투광봉지부(40)를 형성한 후 절삭공구를 이용하여 상기 투광봉지부(40) 및 상기 인쇄회로기판(10)에 가로홈(50)을 형성함으로서, 상기 인쇄회로기판(10) 및 상기 투광봉지부(40)에 각각 절삭공구를 이용하여 절삭하지 않고 1회의 절삭공정에 의해 상기 가로홈(50)을 형성할 수 있다. 이에 따라 제조공정을 간소화할 수 있어 제조시간의 단축 및 제조비용의 절감효과를 얻을 수 있다.
상기 투광봉지부(40)를 통과하여 상기 인쇄회로기판(10)에 형성되는 상기 가로홈(50)의 깊이, 즉 상기 인쇄회로기판(10)의 상부면에 형성되는 홈의 깊이(d)는 상기 인쇄회로기판 두께(t)의 1/3~1/2인 것이 바람직하다. 상기 인쇄회로기판(10)에 형성된 홈의 깊이(d)가 인쇄회로기판 두께(t)의 1/3 미만인 경우에는 적외선의 누설을 효과적으로 방지하지 못할 우려가 있고, 1/2 초과인 경우에는 적외선의 누설을 효과적으로 방지할 수 있으나, 인쇄회로기판(10)의 내구성 저하로 제품불량이 빈번하게 발생할 우려가 있다.
그리고 상기 가로홈의 폭(w)은 0.15~0.3mm인 것이 바람직하다. 그리고 상기 가로홈(50)의 폭(w)이 0.15mm 미만인 경우에는 적외선의 누설을 효과적으로 방지하지 못할 우려가 있고, 0.3mm 초과인 경우에는 가로홈(50)에 의해 근접센서의 크기가 불필요하게 커져 소형화의 어려움이 있는 문제가 있다.
도 5는 차광봉지부가 형성된 상태를 나타내는 단면도이다.
상기 차광봉지부 형성단계는 도 5와 같이 적어도 상기 가로홈(50)에 차광봉지제를 충진하여 차광봉지부(60)를 형성하는 단계이다.
상기 가로홈(50)에 차광봉지부(60)가 형성됨으로써, 상기 적외선발광소자(20)로부터 조사된 적외선이 상기 인쇄회로기판(10)의 상부면 및 상기 투광봉지부(40)를 통해 직접적으로 상기 수광소자(30)에 수광되는 것을 방지할 수 있어, 근접한 물체에 반사한 적외선만이 상기 수광소자(30)에 수광된다.
상기 차광봉지제는 적외선을 차단하는 재질로 이루어진다. 그리고 상기 차광봉지부(60)는 성형수지를 몰드로 사출하여 사출성형하는 등의 방법에 의해 형성된다.
특히, 상기 투광봉지부(40)의 일측 렌즈부(420) 및 타측 렌즈부(430)를 제외한 부분을 차광봉지제로 감싼 상태로 성형하여 상기 차광봉지부(60)를 형성하는 것이 좋다. 상기 적외선발광소자(20)에 의해 조사된 적외선이 상기 투광봉지부(40)의 측부로 누설되는 것을 방지하고 상기 일측 렌즈부(420)를 통해서만 출사되고, 또한 상기 타측 렌즈부(430)로 입사한 적외선에 한해 상기 수광소자(30)에 수광됨에 따라 근접센서의 오작동을 방지할 수 있다.
나아가 상기 차광봉지부(60)의 상부에 상기 투광봉지부(40)의 일측 렌즈부(420) 및 타측 렌즈부(430)의 주변에 상기 일측 렌즈부(420) 및 타측 렌즈부(430)의 높이보다 높게 돌출형성된 돌출부(650)가 일체로 구비되도록 형성하는 것이 좋다. 상기 돌출부(650)에 의해 상기 차광봉지부(60)에 상기 투광봉지부(40)의 일측 렌즈부(420) 및 타측 렌즈부(430)를 수용하는 수용홈(670)이 형성된다. 상기 차광봉지부(60)의 돌출부(650)에 의해 상기 적외선발광소자(20)의 조사각 및 상기 수광소자(30)의 입사각을 좁게 조절할 수 있어, 근접한 물체를 효과적으로 검출할 수 있다.
도 6은 투광봉지부 상에 접착층을 형성한 후 차광봉지부를 형성한 상태를 나타내는 도면이다.
상기 투광봉지부(40) 상에 접착층(70)을 형성하는 접착층 형성단계가 더 구비되는 것이 좋다. 상기 투광봉지부(40)와 상기 차광봉지부(60) 사이에 접착층(70)이 형성됨에 따라, 상기 차광봉지부(60)가 상기 투광봉지부(40)로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명에 의해 제조된 근접센서를 나타내는 사시도이다.
도 7과 같이 상기 인쇄회로기판(10)의 상부면에 가로홈(50)이 형성되고, 차광봉지제가 상기 가로홈(50)에 충진되어 상기 차광봉지부(60)가 형성됨에 따라 상기 적외선발광소자(20)의 적외선이 내부로 누설되는 것을 방지하여 근접센서의 오작동을 대폭 개선할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
10: 인쇄회로기판, 20: 적외선발광소자,
30: 수광소자, 40: 투광봉지부,
420: 일측 렌즈부, 430: 타측렌즈부,
50: 가로홈, 60: 차광봉지부,
650: 돌출부, 70: 접착층

Claims (6)

  1. a) 인쇄회로기판의 상부면 일측 및 타측에 각각 적외선발광소자 및 수광소자를 접합하는 단계와;
    b) 상기 적외선발광소자 및 수광소자를 수용한 상태로 상기 인쇄회로기판 상에 투광봉지부를 형성하는 단계와;
    c) 상기 인쇄회로기판의 표면을 일측과 타측으로 구획하기 위하여, 상기 투광봉지부에서 상기 인쇄회로기판의 일정깊이에 이르는 가로홈을 형성하는 단계와;
    d) 적어도 상기 가로홈에 차광봉지제를 충진하여 차광봉지부를 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 근접센서의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 c)단계에서 상기 인쇄회로기판에 형성된 상기 가로홈의 깊이는 상기 인쇄회로기판 두께의 1/3~1/2인 것을 특징으로 하는 근접센서의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 c)단계에서 폭이 0.15~0.3mm인 상기 가로홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 근접센서의 제조방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 b)단계는 상기 투광봉지부 상부의 일측 및 타측에 일측 렌즈부 및 타측 렌즈부가 형성되도록 상기 인쇄회로기판 상에 상기 투광봉지부를 형성하는 것을 특징으로 하는 근접센서의 제조방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 d)단계는 상기 투광봉지부의 일측 렌즈부 및 타측 렌즈부를 제외한 부분을 차광봉지제로 감싼 상태로 성형하여 상기 차광봉지부를 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 근접센서의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 d)단계는 상기 차광봉지부의 상부에 상기 투광봉지부의 일측 렌즈부 및 타측 렌즈부의 주변에 상기 일측 렌즈부 및 타측 렌즈부의 높이보다 높게 돌출형성된 돌출부가 일체로 구비되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 근접센서의 제조방법.
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