TW201944606A - 接近度感測器 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種接近度感測器，包含：電路板；發光元件以及光接收元件，位於電路板上；擋光板；模封部分；以及透明板，設置在模封部分上且配置成與光接收元件形成氣隙。光接收元件包含：基板，具有光感測區域以及溫度感測區域；第一輸入電極以及第一輸出電極，排列在光感測區域中且以在其間的第一延遲間隙彼此隔開；感測膜，覆蓋第一輸入電極以及第一輸出電極的至少一些部分；以及第二輸入電極以及第二輸出電極，排列在溫度感測區域中且以在其間的第二延遲間隙彼此隔開。第二延遲間隙暴露於空氣。

Description

接近度感測器
本申請案主張2018年4月5日在韓國智慧財產權局申請的第10-2018-0040005號韓國專利申請案的權益，所述申請案的公開內容以全文引用的方式併入本文中。
一個或多個實施例有關一種接近度感測器，且更具體地說有關一種包含使用表面聲波的光接收元件的接近度感測器。
一般來說，接近度感測器識別接近其的物體，且主要充當接收使用者輸入的輸入裝置。在與使用者的身體部分無實體接觸的情況下，接近度感測器可檢測靠近物體的尺寸和位置、與其的距離以及類似物。
舉例來說，接近度感測器定位成接近於移動終端的顯示器，且接近度感測器辨識出鄰近物體。因此，移動終端可處理與鄰近物體相對應的資料，且可在顯示器上輸出與所處理資料相對應的視覺資訊。
近來，通常已使用光電二極體製造接近度感測器。然而，使用光電二極體的光學感測器包含放大電路且因此易受雜訊影響。
使用將機械能轉換成電能或將電能轉換成機械能的原理的表面聲波技術對於雜訊可能相對穩定。因此，已引入通過使用生物感測器來使用表面聲波的技術，且現有表面聲波感測器太大而不能用作移動裝置或可穿戴裝置中的感測器。
一個或多個實施例包含一種接近度感測器，且更具體地說包含一種包含使用表面聲波的光接收元件的接近度感測器。
額外方面將部分地在以下描述中得到闡述，並且部分地將從所述描述顯而易見，或可以通過對所提出的實施例的實踐而獲悉。
根據一個或多個實施例，接近度感測器包含：電路板，具有第一接合墊區域和第二接合墊區域；發光元件和光接收元件，彼此隔開且安裝在電路板上；擋光板，設置在發光元件與光接收元件之間；模封部分，包圍發光元件和光接收元件；以及透明板，設置在模封部分上且配置成與光接收元件形成氣隙，其中光接收元件包含：基板，具有光感測區域和溫度感測區域，且所述基板包含壓電材料；第一輸入電極和第一輸出電極，排列在光感測區域中且以在第一輸入電極與第一輸出電極之間的第一延遲間隙彼此隔開；感測膜，與第一延遲間隙重疊且覆蓋第一輸入電極和第一輸出電極的至少一些部分；以及第二輸入電極和第二輸出電極，排列在溫度感測區域中且以在第二輸入電極與第二輸出電極之間的第二延遲間隙彼此隔開，其中第二延遲間隙暴露於空氣。
第一輸入電極可配置成接收第一電信號且將第一輸入聲波提供到第一光感測區域；第一輸出電極可配置成輸出由第一感測膜調製的第一輸出聲波，所述第一感測膜的特性根據外部光而變化；第二輸入電極可配置成接收第二電信號且將第二輸入聲波提供到溫度感測區域；以及第二輸出電極可配置成輸出由基板調製的第二輸出聲波，所述基板的特性根據溫度而變化。
在電路板上，可進一步安裝連接到光接收元件的積體電路（integrated circuit，IC）晶片，且可由模封部分模封IC晶片。
發光元件可包含發光二極體（light emitting diode，LED），所述發光二極體的波長範圍為約650奈米到約780奈米，且感測膜可包含CdS或CdSe。
第一輸入電極和第二輸出電極可包含叉指換能器（Inter Digital Transducer，IDT）電極，所述叉指換能器電極包含多個具有梳齒形狀的指狀件，且感測膜可覆蓋多個指狀件。
接近度感測器可更包含設置在光感測區域與溫度感測區域之間的接地電極，且第一輸入電極和第二輸入電極可相對於接地電極對稱地設置。
在透明板上，可形成具有特定頻帶的光穿過的圖案。
由於本發明允許各種變化以及眾多實施例，特定實施例將於圖式中示出且以書面描述詳細地描述。參考用於說明本發明的實施例的圖式以便獲得對本發明、本發明的優點以及通過實施本發明而實現的目標的充分理解。然而，本發明可以按許多不同形式實施，並且不應被解釋為限於本文所闡述的實施例。如本文中所使用，術語“及/或”包含相關聯的所列項中的一個或多個的任何和所有組合。例如“中的至少一個”等表述當在元件列表之前時修飾整個元件列表而不是修飾列表的個別元件。
在下文中，將通過參考圖式解釋本發明的實施例來詳細描述本發明。圖式中的相似圖式標號指示相似元件，且因此將省略其描述。
應理解，雖然術語“第一”、“第二”等可在本文中用以描述各種元件，但這些元件不應受這些術語限制。這些元件僅用於將一個元件與另一元件區分開來。
如本文中所使用，單數形式“一（a、an）”以及“所述（the）”意圖還包含複數形式，除非全文另外明確指示。
應進一步理解，本文中所使用的術語“包括（comprises）”及/或“包括（comprising）”指明所陳述特徵或元件的存在，但不排除一個或多個其它特徵或元件的存在或添加。
應理解，在提及一層、區或組件“形成在”另一層、區或組件“上”時，所述層、區或組件可直接地或間接地形成在另一層、區或組件上。舉例來說，即可能存在插入層、區或元件。
在圖式中，為解釋方便起見，可放大元件的尺寸。換句話說，由於在圖式中，為解釋方便起見任意示出元件的尺寸和厚度，因此以下實施例並不限於此。
應理解，在提及一層、區或元件“連接到”另一層、區或元件時，所述層、區或組件可直接在另一層、區或組件上或在其間可存在插入層、區或組件。舉例來說，在本說明書中，在提及一層、區或元件直接地或間接地電性連接到另一層、區或元件時。
圖1是根據一實施例的接近度感測器1000的示意性平面圖。圖2是圖1的接近度感測器1000的示意性截面圖。
參看圖1和圖2，接近度感測器1000包含電路板200、安裝在電路板200上的光接收元件10以及發光元件20、擋光板410、模封部分400以及透明板500。
由於從發光元件20發射的光從例如人類身體部位的反射器反射並由光接收元件10檢測，因此根據一實施例的接近度感測器1000可識別與其接近的反射器的存在。
在本發明的實施例中，發光元件20可發射具有可見光的波長之中最長波長的紅光。這是因為波長越長，越容易形成反射，且下文所描述的光接收元件10被包含為檢測可見光區域的光學感測器。在一些實施例中，發光元件20可包含紅色發光二極體（light emitting diode，LED），其波長範圍為約650奈米到約780奈米。
根據本發明的實施例的光接收元件10可包含使用表面聲波測量光量和溫度的感測器。將在下文描述光接收元件10。發光元件20和光接收元件10安裝在電路板200上。
電路板200可具有第一接合墊區域BA1、第二接合墊區域BA2以及第三接合墊區域BA3。第一接合墊區域BA1包含第一接合墊BP1_1到第一接合墊BP1_n，且第一接合墊BP1_1到第一接合墊BP1_n可經由打線接合等分別連接到光接收元件10的電極墊。
第二接合墊區域BA2包含第二接合墊BP2_1到第二接合墊BP2_n，且第二接合墊BP2_1到第二接合墊BP2_n可經由打線接合、倒裝晶片接合或類似物分別連接到發光元件20的電極墊。
第三接合墊區域BA3包含第三接合墊BP3_1到第三接合墊BP3_n，且第三接合墊BP3_1到第三接合墊BP3_n可經由打線接合、倒裝晶片接合或類似物分別連接到積體電路（IC）晶片300的端子。
第一接合墊BP1_1到第一接合墊BP1_n可在光接收元件10的外側上排列成一行。第三接合墊BP3_1到第三接合墊BP3_n可在IC晶片300的外側上排列成一行。第三接合墊區域BA3可在其邊緣處與電路板200的一側相對應。
電路板200可包含一層或多層，且使第三接合墊BP3_1到第三接合墊BP3_n與第一接合墊BP1_1到第一接合墊BP1_n連接及/或使第三接合墊BP3_1到第三接合墊BP3_n與第二接合墊BP2_1到第二接合墊BP2_n連接的導線可形成在電路板200上或形成在電路板200中。
IC晶片300可包含讀出積體電路（read out integrated circuit，ROIC）且可與光接收元件10和發光元件20交換電信號。IC晶片300可產生電信號，可將產生的電信號傳輸到光接收元件10，且可基於由光接收元件10接收的電信號來計算光量和溫度。
阻擋光的擋光板410設置在光接收元件10與發光元件20之間。因此，來自發光元件20的光並不反射且被防止直接照射到光接收元件10上。擋光板410可包含光無法穿過的材料。
光接收元件10和發光元件20設置在電路板200的中心部分上，且模封部分400可設置在電路板200的邊緣上以包圍光接收元件10和發光元件20。模封部分400可模封IC晶片300和第三接合墊區域BA3，且可防止外界雜訊影響IC晶片300。擋光板410可與模封部分400集成。在一實施例中，模封部分400可由樹脂形成並可包含黑色染料等。
在光接收元件10和發光元件20上方，可設置透明板500，所述透明板500與光接收元件10形成氣隙。透明板500可設置在模封部分400上並由模封部分400支撐。透明板500可包含玻璃材料。
透明板500使來自發光元件20的光穿透到外部，允許光接收元件10測量反射光，並且還保護光接收元件10和發光元件20免受異物侵害。
在一實施例中，在透明板500上，可形成具有特定頻帶的光穿過的圖案。舉例來說，在透明板500上，可形成用於紅外（infrared，IR）截止的圖案。在這種情況下，可阻擋除來自發光元件20的光以外的波長，且因此，可提高接近度感測器1000的精確度。
圖3是示出本發明的接近度感測器中可包含的光接收元件11的實例的平面圖。圖4是沿圖3的線I-I'截取的截面圖。圖5是示出圖1的區域A的平面圖。
參看圖3到圖5，光接收元件11包含在一個基板110上的光感測區域LS以及溫度感測區域TS，製備所述光感測區域LS以感測光，製備所述溫度感測區域TS以測量溫度，所述基板110包含壓電材料。在光感測區域LS中，設置有第一輸入電極120、第一輸出電極130以及感測膜140，且在溫度感測區域TS中，設置有第二輸入電極150和第二輸出電極160。
第一輸入電極120與第一輸出電極130以在其間的第一延遲間隙DG1彼此隔開，且通過覆蓋第一輸入電極120和第一輸出電極130的至少一些部分來設置感測膜140。第二輸入電極150與第二輸出電極160以在其間的第二延遲間隙DG2彼此隔開，且第二延遲間隙DG2暴露於空氣。
根據本發明的實施例的光接收元件11可以是能夠基於表面聲波的變化來測量光量和溫度的元件。也就是說，第一輸入電極120可在接收第一電信號之後將第一輸入聲波提供到光感測區域LS，且第一輸出電極130可輸出由感測膜140調製的第一輸出聲波，所述感測膜140具有根據外部光而變化的特性。
第二輸入電極150可在接收第二電信號之後將第二輸入聲波提供到溫度感測區域TS，且第二輸出電極160可輸出由基板110調製的第二輸出聲波，所述基板110具有根據溫度而變化的特性。
也就是說，基板110可包含能夠回應於電信號產生表面聲波的壓電材料以及由壓電材料之中選出的材料，所述材料具有根據溫度而變化的特性。舉例來說，基板110可包含LiNbO3 （LN）或LiTaO3 （LT）。在一些實施例中，基板110可包含一種壓電材料，所述壓電材料的機械能轉換成電能的轉換率K2 為至少5%且溫度係數（temperature coefficient，TDC）為50 ppm/℃。
感測膜140包含用於檢測可見光的材料，且材料可具有隨可見光的反應而變化的特性。也就是說，感測膜140可接收光且可改變傳播通過基板110的聲波的傳播速度。在一些實施例中，感測膜140可包含CdS或CdSe。可通過沉積CdS或CdSe來形成感測膜140，且感測膜140的厚度可介於約50奈米與約300奈米之間。
第一輸入電極120可接收外部電信號並形成電場，且基板110可通過使用所形成的電場來產生表面聲波，所述表面聲波是機械振動。將所產生的表面聲波提供到感測膜140。
第一輸出電極130可與第一輸入電極120以在其間的第一延遲間隙DG1隔開，且可使由感測膜140改變的表面聲波產生為電信號，由此輸出電信號。根據檢測到的光量，聲波的中心頻率可移動數十到數百千赫（KHz）。
第一輸入電極120和第一輸出電極130可包含叉指換能器（Inter Digital Transducer，IDT）電極。IDT電極可包含多個具有梳齒形狀的IDT指狀件121和IDT指狀件131、以及分別連接到IDT指狀件121和IDT指狀件131的兩個棒電極123和棒電極133。
第一輸入電極120的棒電極123可連接到第一輸入墊IN1a和第一輸入墊IN1b，且第一輸出電極130的棒電極133可連接到第一輸出墊OUT1a和第一輸出墊OUT1b。第一輸入墊IN1a和第一輸入墊IN1b中的任一個以及第一輸出墊OUT1a和第一輸出墊OUT1b中的任一個可用作接地電極墊。
第二輸入電極150可通過接收外部電信號來形成電場，且基板110可通過使用所形成的電場來產生作為機械振動的表面聲波。
第二輸出電極160可與第二輸入電極150以在其間的第二延遲間隙DG2隔開，且可使沿基板110的表面傳輸的聲波產生為電信號，由此輸出電信號。由於基板110的特性可根據溫度而變化，因此應用於第二輸出電極160的聲波的特性可根據溫度而不同。
第二輸入電極150和第二輸出電極160可以是IDT電極。IDT電極可包含多個具有梳齒形狀的IDT指狀件151和IDT指狀件161，以及分別連接到IDT指狀件151和IDT指狀件161的兩個棒電極153和棒電極163。
第二輸入電極150的棒電極153可連接到第二輸入墊IN2a和第二輸入墊IN2b，且第二輸出電極160的棒電極163可連接到第二輸出墊OUT2a和第二輸出墊OUT2b。第二輸入墊IN2a和第二輸入墊IN2b中的任一個以及第二輸出墊OUT2a和第二輸出墊OUT2b中的任一個可用作接地電極墊。
在一些實施例中，第一輸入電極120、第一輸出電極130、第二輸入電極150以及第二輸出電極160可包含鋁（Al），且第一輸入電極120、第一輸出電極130的厚度、第二輸入電極150的厚度以及第二輸出電極160的厚度可介於約100奈米與約300奈米之間。
第一輸入墊IN1a和第一輸入墊IN1b、第一輸出墊OUT1a和第一輸出墊OUT1b、第二輸入墊IN2a和第二輸入墊IN2b以及第二輸出墊OUT2a和第二輸出墊OUT2b排列在基板110的一側上。第一輸入電極120的棒電極123的長度與第一輸出電極130的棒電極133的長度可不同，且第二輸入電極150的棒電極153的長度與第二輸出電極160的棒電極163的長度可不同。
在一些實施例中，第一輸入電極120的棒電極123的長度可小於第一輸出電極130的棒電極133的長度，且第二輸入電極150的棒電極153的長度可小於第二輸出電極160的棒電極163的長度。
由於上述電極墊（即第一輸入墊IN1a、IN1b和第一輸出墊IN2a、IN2b以及第二輸入墊OUT1a、OUT1b和第二輸出墊OUT2a、OUT2b）的排列，可減小光接收元件11的整體尺寸，且因此，可減小接近度感測器1000的整體尺寸。
根據本發明的實施例的至接收元件11具有光感測區域LS和溫度感測區域TS，且因此可同時測量光量和溫度。光量和溫度可從輸入聲波和輸出聲波的中心頻率之間的差值匯出。換句話說，光量可從第一輸入聲波的中心頻率fc_in1與第一輸出聲波的中心頻率fc_out1之間的差值△fc1匯出，且溫度可從第二輸入聲波的中心頻率fc_in2與第二輸出聲波的中心頻率fc_out2之間的差值△fc2匯出。差值△fc1和差值△fc2以及光量及/或溫度的關係或表存儲在控制器等的中央處理單元（central processing unit，CPU）中，其連接到光接收元件11且因此可通過測量差值△fc1和差值△fc2來匯出光量和溫度。
基板110的溫度變化反映到用於測量光量的第一輸出聲波的中心頻率fc_out1的值，且用於測量溫度的第二輸出聲波可用作相對於第一輸出聲波的參考值。第二輸出聲波的中心頻率fc_out2可以是用於測量溫度的參數，且也可用作參考值，用於測量排除溫度特性的光量。
根據本發明的實施例的光接收元件11設計成具有小於約2.5毫米×2.5毫米的微小尺寸。另外，為了使連接到光接收元件11並檢測聲波的頻率變化的IC（例如ROIC）晶片300最小化，將從光接收元件11獲得的聲波的Q值設定得非常高。
為滿足所述條件，檢測光量的感測膜140可設置為覆蓋第一輸入電極120的IDT指狀件121以及第一輸出電極130的IDT指狀件131。這類排列的目的是最大限度地確保為光接收元件11的空間限制準備的檢測區域，並最多限制可能由於反射而產生的反射波。在一實施例中，感測膜140的區域可介於約0.5平方毫米到約1.25平方毫米的範圍內。
從光接收元件11輸出的聲波的中心頻率可設定成介於約200兆赫（MHz）與約300兆赫之間，這是因為在頻率等於或大於300兆赫時，雜訊增加，且因此IC晶片300的設計可能變得複雜，或其尺寸可能增大，且在頻率小於或等於200兆赫時，輸入電極和輸出電極的尺寸增大。
在將從光接收元件11輸出的聲波的中心頻率稱為第一峰值時，第一峰值處的Q因數（3分貝的頻寬/中心頻率）的值可能較大。通過這種方式，通過減小第一峰值的頻寬來減小ROIC中的頻率的掃描，且易於識別第一峰值的變化。在一些實施例中，第一峰值處的Q因數介於約200與約600之間，或優選地介於約240與約500之間。
另外，從光接收元件11輸出的聲波可用於計算除中心頻率（第一峰值）以外的第二峰值，所述第二峰值具有下一插入損耗，且因此，可將第一峰值的插入損耗和第二峰值的插入損耗之間的差值設計成等於或大於3分貝。由於第一峰值的插入損耗和第二峰值的插入損耗之間的差值較大，第一峰值可能不與第二峰值混淆，且IC晶片的容量可減小。
在本發明的實施例中，已固定以下設計參數以確保空間限制小於2.5毫米×2.5毫米，第一峰值的插入損耗和第二峰值的插入損耗之間的差值等於或大於3分貝，且第一峰值處的Q因數介於約200與約600之間。
第一輸入電極120和第一輸出電極130中的每一個中所包含的IDT指狀件的數目可優選地介於約35與約121之間。
另外，參看圖5，可將第一指狀件121中的一個指狀件121a的中心與相鄰指狀件121b的中心之間的距離調整為約λ/2，且λ/2可介於約6.6微米到約10微米範圍內。指狀件121和第二指狀件131中的一個的寬度可介於約3.3微米與約4.1微米之間。第一延遲間隙DG1可介於約15微米與約600微米之間。孔徑可介於約30微米與約650微米之間，所述孔徑是由連接到第一輸入電極120的第一棒電極123a的第一指狀件121的一個指狀件121a與連接到第一輸入電極120的第二棒電極123b的相鄰指狀件121b交叉和重疊而獲得的長度。
圖6和圖7是示出通過對光接收元件應用以上參數而設計的光接收元件的頻率回應特徵的類比的圖。
參看圖6，x軸表示頻率，且y軸表示插入損耗。第一峰值f1為約255兆赫，且第一峰值處的Q值為約250，這意味著中心頻率的特徵非常尖銳。另外，第一峰值f1和第二峰值f2的插入損耗之間的差值為約5分貝，且因此，可容易地將第一峰值f1與第二峰值f2彼此區分開。
圖7示出在不透射光的情況a中以及在不透射光（例如紫外線）的情況b中的聲波的頻率應用特徵。在透射光時，中心頻率與光量成比例地變化，且因此，測量透光率和透射光的量為可能的。
圖8是根據另一實施例的光接收元件12的示意性平面圖。圖3和圖8中的相似圖式標號指示相似元件，且因此將省略其描述。
參看圖8，光接收元件12具有光感測區域LS和溫度感測區域TS，且光感測區域LS中設置有第一輸入電極120'、第一輸出電極130'以及感測膜140，且溫度感測區域TS中設置有第二輸入電極150'和第二輸出電極160'。
第一輸入電極120'與第一輸出電極130'以在其間的第一延遲間隙DG1彼此隔開，且通過覆蓋第一輸入電極120'和第一輸出電極130'的至少一些部分來設置感測膜140。第二輸入電極150'與第二輸出電極160'以在其間的第二延遲間隙DG2彼此隔開，且第二延遲間隙DG2暴露於空氣。
在本發明的實施例中，接地電極G設置在光感測區域LS和溫度感測區域TS的邊界上。接地電極G可連接到接地墊GP。
接地電極G可相對於第一輸入聲波和第二輸入聲波充當共同接地。因此，相對於接地電極G，可對稱地設置第一輸入電極120'和第二輸入電極150'。也就是說，第一輸入聲波可經由第一輸入電極120'和接地電極G傳輸到基板110和感測膜140，且第二輸入聲波可經由第二輸入電極150'和接地電極G傳輸到基板110。
第一輸入電極120'可連接到第一輸入墊IN1，且第二輸入電極150'可連接到第二輸入墊IN2。第一輸出電極130'可連接到第一輸出墊OUT1，且第二輸出電極160'可連接到第二輸出墊OUT2。接地電極G可連接到接地墊GP。
由於接地電極G相對於第一輸入聲波和第二輸入聲波充當共同接地，因此電極和電極墊的數目可減小，且因此，光接收元件12的總尺寸可減小。
圖9是根據另一實施例的光接收元件13的示意性平面圖。圖3和圖9中的相似圖式標號指示相似元件，且因此將省略其描述。
參看圖9，光接收元件13具有光感測區域LS和溫度感測區域TS。在光感測區域LS中，設置有第一輸入電極120、第一輸出電極130以及感測膜140，且在溫度感測區域TS中，設置有第二輸入電極150"和第二輸出電極160"。
第一輸入電極120與第一輸出電極130以在其間的第一延遲間隙DG1彼此隔開，且感測膜140設置為覆蓋第一輸入電極120和第一輸出電極130的至少一些部分。第二輸入電極150"與第二輸出電極160"以在其間的第二延遲間隙DG2彼此隔開，且第二延遲間隙DG2暴露於空氣。
在本發明的實施例中，溫度感測區域TS所佔據的區域可能比光感測區域LS所佔據的區域窄。感測膜並不設置在溫度感測區域TS中，且由於基板110的根據溫度的物理特性變化的特徵，溫度感測區域TS可能比光感測區域LS窄。
具體地說，第一孔徑A1的長度（其中IDT指狀件121彼此交叉並重疊）可大於第二孔徑A2的長度（其中IDT指狀件151"彼此交叉並重疊）。也就是說，第二孔徑A2的長度可小於第一孔徑A1的長度，且因此，可減小光接收元件13的總尺寸。
或者，第二輸入電極150"的IDT指狀件151"的長度可小於第一輸入電極120的IDT指狀件121的長度。因此，可減小光接收元件131的總尺寸。
圖10和圖11是示出根據一實施例的光學感測器裝置的性能的測量結果的圖。圖10示出根據光量的通過測量聲波的中心頻率中的變化△F而獲得的資料，所述聲波從用於檢測可見光的光感測區域輸出。變化△F的值可以是基於從溫度感測區域輸出的聲波的中心頻率的值而去除對溫度的影響的值。參考圖10，從可見光區域輸出的聲波的中心頻率的變化根據光強度的增大而線性地增大，且所述變化共計數百千赫。
圖11是示出根據一實施例的輸出聲波的波形的圖。參看圖11，根據本發明的實施例的聲波的中心頻率fc為251.1兆赫，且3分貝頻寬測量f"(△3dB)-f'(△3dB) = 251.4兆赫- 250.75兆赫= 0.65兆赫。因此，得出聲波的Q因數等於251.1/0.65 = 386.3。
另外，在聲波之中插入損耗最小處的第一峰值（即中心頻率）為251.1兆赫，且在這種情況下，插入損耗為-9.9分貝。下一插入損耗處的第二峰值為249.7兆赫，且在這種情況下，插入損耗為-16.9分貝。因此，第一峰值和第二峰值處的插入損耗之間的差值為7.0分貝。
根據一個或多個實施例的接近度感測器可同時測量物體的接近度和溫度。另外，接近度感測器包含使用表面聲波的光接收元件，且因此可較少受雜訊影響。光接收元件的輸出聲波具有高Q值，且因此，儘管接近度感測器尺寸小，但其可具有高測量可靠性。
應理解，本文中所描述的實施例應被認為僅具有描述性意義，而非出於限制性目的。每一個實施例內的特徵或方面的描述通常應被認為是可用於其它實施例中的其它類似特徵或方面。
儘管已參考圖式描述一個或多個實施例，但本領域的普通技術人員應瞭解，可在不脫離由隨附權利要求書定義的本發明的精神和範圍的情況下在本文中對形式和細節進行各種改變。
10、11、12、13‧‧‧光接收元件
20‧‧‧發光元件
110‧‧‧基板
120、120'、150、150'、150"‧‧‧輸入電極
121、131、151、151"、161‧‧‧IDT指狀件
121a、121b‧‧‧指狀件
123、123a、123b、133、153、163‧‧‧棒電極
130、130'、160、160'、160"‧‧‧輸出電極
140‧‧‧感測膜
200‧‧‧電路板
300‧‧‧積體電路晶片
400‧‧‧模封部分
410‧‧‧擋光板
500‧‧‧透明板
1000‧‧‧接近度感測器
a、b‧‧‧情況
A1、A2‧‧‧孔徑
A‧‧‧區域
BA1、BA2、BA3‧‧‧接合墊區域
BP1_1～BP1_n、BP2_1～BP2_n、BP3_1～BP3_n‧‧‧接合墊
DG1、DG2‧‧‧延遲間隙
f1、f2‧‧‧峰值
fc_in1、fc_in2、fc_out1、fc_out2‧‧‧中心頻率
G‧‧‧接地電極
GP‧‧‧接地墊
IN1、IN1a、IN1b、IN2、IN2a、IN2b‧‧‧輸入墊
A-A'、I-I'‧‧‧線
LS‧‧‧光感測區域
OUT1、OUT1a、OUT1b、OUT2、OUT2a、OUT2b‧‧‧輸出墊
TS‧‧‧溫度感測區域
△F‧‧‧變化
△fc1、△fc2‧‧‧差值
λ/2‧‧‧距離
通過結合圖式對實施例進行的以下描述，這些及/或其他方面將變得顯而易見並且更加容易瞭解，在所述圖式中： 圖1是根據一實施例的接近度感測器的示意性平面圖。 圖2是圖1的接近度感測器的示意性截面圖。 圖3是示出本發明的接近度感測器中可包含的光接收元件的實例的平面圖。 圖4是沿圖3的線I-I'截取的截面圖。 圖5是示出圖1的區域A的平面圖。 圖6是示出根據一實施例設計的光學感測器裝置的頻率回應特徵的類比的圖。 圖7是示出根據一實施例設計的光學感測器裝置的頻率移動特徵的類比的圖。 圖8是根據另一實施例的光接收元件的示意性平面圖。 圖9是根據另一實施例的光接收元件的示意性平面圖。 圖10是示出根據一實施例的輸出聲波的中心頻率根據光量的變化的圖。 圖11是示出根據一實施例的輸出聲波的波形的圖。

Claims (7)

  1. 一種接近度感測器，包括： 電路板，具有第一接合墊區域以及第二接合墊區域； 發光元件以及光接收元件，彼此隔開且安裝在所述電路板上； 擋光板，設置在所述發光元件與所述光接收元件之間； 模封部分，包圍所述發光元件以及所述光接收元件；以及 透明板，設置在所述模封部分上且配置成與所述光接收元件形成氣隙， 其中所述光接收元件包括： 基板，具有光感測區域以及溫度感測區域，且所述基板包括壓電材料； 第一輸入電極以及第一輸出電極，排列在所述光感測區域中且以在所述第一輸入電極與所述第一輸出電極之間的第一延遲間隙彼此隔開； 感測膜，與所述第一延遲間隙重疊且覆蓋所述第一輸入電極以及所述第一輸出電極的至少一些部分；以及 第二輸入電極以及第二輸出電極，排列在所述溫度感測區域中且以在所述第二輸入電極與所述第二輸出電極之間的第二延遲間隙彼此隔開， 其中所述第二延遲間隙暴露於空氣。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的接近度感測器，其中所述第一輸入電極配置成接收第一電信號且將第一輸入聲波提供到第一光感測區域， 所述第一輸出電極配置成輸出由第一感測膜調製的第一輸出聲波，所述第一感測膜的特性根據外部光而變化， 所述第二輸入電極配置成接收第二電信號且將第二輸入聲波提供到所述溫度感測區域，以及 所述第二輸出電極配置成輸出由基板調製的第二輸出聲波，所述基板的特性根據溫度而變化。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的接近度感測器，其中在所述電路板上，進一步安裝連接到所述光接收元件的積體電路晶片，以及 所述積體電路晶片由所述模封部分模封。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的接近度感測器，其中所述發光元件包括發光二極體，所述發光二極體的波長範圍為約650奈米到約780奈米，以及 所述感測膜包括CdS或CdSe。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的接近度感測器，其中所述第一輸入電極以及所述第二輸出電極包括叉指換能器電極，所述叉指換能器電極包括多個具有梳齒形狀的指狀件，以及 所述感測膜覆蓋所述多個指狀件。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的接近度感測器，更包括設置在所述光感測區域與所述溫度感測區域之間的接地電極， 其中所述第一輸入電極以及所述第二輸入電極相對於所述接地電極對稱地排列。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的接近度感測器，其中在所述透明板上，形成具有特定頻帶的光穿過的圖案。
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