TW202137818A - 指示感應模組、封裝製程及觸摸開關 - Google Patents

Abstract

本申請適用於感應器技術領域，提供了一種指示感應模組、封裝製程及觸摸開關，上述指示感應模組包括基板、光發射器、光接收器、光指示器、濾光層、透明層和遮光層；光發射器、光接收器和光指示器固定安裝在基板上，光發射器的第一電極端與第一引腳電連接，光發射器的第二電極端與第二引腳電連接，光接收器的第一電極端與第二引腳電連接，光接收器的第二電極端與第三引腳電連接，光指示器的第一電極端與第三引腳電連接，光指示器的第二電極端與第一引腳電連接；光發射器和光接收器上覆蓋有允許目標光線通過且遮蔽可見光的濾光層，光指示器上覆蓋有透明層，遮光層覆蓋在透明層上且設有與光指示器適配的第一出光孔。解決了指示燈體積大的問題。

Description

指示感應模組、封裝製程及觸摸開關

本申請屬於感應器技術領域，尤其涉及一種指示感應模組、封裝製程及觸摸開關。

傳統的開關一般指的是機械開關，具有代表性的產品為牆壁開關，牆壁開關上帶有指示燈，指示燈的兩端分別連接交流電的零線和火線，然後由一個開關控制火線的導通與斷開，從而控制指示燈的亮滅，機械開關上的指示燈存在佔用體積大的特點。

隨著智能化的發展，現在觸摸開關被廣泛應用，大體積的指示燈不再適應觸摸開關。

本申請實施例提供了一種指示感應模組、封裝製程及觸摸開關，可以解決指示燈體積大的問題。

第一方面，本申請實施例提供了一種指示感應模組，包括基板、光發射器、光接收器、光指示器、濾光層、透明層和遮光層；

所述光發射器、所述光接收器和所述光指示器固定安裝在所述基板上，所述基板上設有彼此隔離的第一引腳、第二引腳和第三引腳，所述光發射器的第一電極端與所述第一引腳電連接，所述光發射器的第二電極端與所述第二引腳電連接，所述光接收器的第一電極端與所述第二引腳電連接，所述光接收器的第二電極端與所述第三引腳電連接，所述光指示器的第一電極端與所述第三引腳電連接，所述光指示器的第二電極端與所述第一引腳電連接；

其中，所述光發射器用以向外界發射目標光線，所述光接收器用以感應所述目標光線的反射光線，所述光發射器和所述光接收器上覆蓋有允許所述目標光線通過且遮蔽可見光的所述濾光層，所述光指示器上覆蓋有所述透明層，所述遮光層覆蓋在所述透明層上且設有與所述光指示器適配的第一出光孔，所述第一引腳、所述第二引腳和所述第三引腳用以與外部的控制電路電連接。

在第一方面的一種可能的實現方式中，所述遮光層還覆蓋在所述濾光層上，所述遮光層上還設有與所述光發射器適配的第二出光孔和與所述光接收器適配的入光孔。

在第一方面的一種可能的實現方式中，所述濾光層在所述第二出光孔和/或所述入光孔中形成有透鏡結構。

在第一方面的一種可能的實現方式中，所述透明層在所述第一出光孔中形成有透鏡結構。

在第一方面的一種可能的實現方式中，所述遮光層遮蔽所述目標光線和可見光。

在第一方面的一種可能的實現方式中，所述指示感應模組還包括電阻，所述電阻的兩個電極端分別與所述第一引腳和第三引腳電連接。

在第一方面的一種可能的實現方式中，所述基板上還設有第四引腳，所述第四引腳分別與所述第一引腳、所述第二引腳和所述第三引腳隔離，所述光指示器的第二電極端藉由所述第四引腳與所述第一引腳電連接，所述電阻的第一電極端與所述第三引腳電連接，所述電阻的第二電極端藉由所述第四引腳與所述第一引腳電連接。

在第一方面的一種可能的實現方式中，所述光發射器為雷射發射晶體，所述光指示器為發光二極體，所述光接收器為光電二極體。

第二方面，本申請實施例提供了一種指示感應模組的封裝製程，包括：

將光發射器、光接收器和光指示器安裝在基板上，其中，所述基板上設有彼此隔離的第一引腳、第二引腳和第三引腳；

將所述光發射器的第一電極端與所述第一引腳電連接，所述光發射器的第二電極端與所述第二引腳電連接，所述光接收器的第一電極端與所述第二引腳電連接，所述光接收器的第二電極端與所述第三引腳電連接，所述光指示器的第一電極端與所述第三引腳電連接，所述光指示器的第二電極端與所述第一引腳電連接；

在所述光發射器和所述光接收器上模壓製備濾光層，在所述光指示器上模壓製備透明層，其中，所述濾光層允許目標光線通過且遮蔽可見光；以及

在所述透明層上模壓製備遮光層，其中，所述遮光層上設有與所述光指示器適配的第一出光孔。

第三方面，本申請實施例提供了一種觸摸開關，包括第一方面任一項所述的指示感應模組和與所述指示感應模組電連接的控制電路。

本申請實施例與習知技術相比存在的有益效果是：

本申請實施例提供了一種指示感應模組，使用時將第一引腳、第二引腳和第三引腳與外部的控制電路對應連接，光發射器向外部環境發射目標光線，由於光發射器和光接收器上覆蓋有允許目標光線通過且遮蔽可見光的濾光層，因此光接收器能夠接收到目標光線且避免可見光的干擾，當指示感應模組應用於觸摸開關時，藉由控制光指示器的點亮及出光顏色，起到指示作用；藉由選用不同體積的基板實現對指示感應模組體積大小進行設計，可以做到小型化。

本申請實施例提供了一種觸摸開關，使用上述的指示感應模組，由於指示感應模組可以做到小型化，因此不會影響觸摸開關整體的設計，使觸摸開關設計更加靈活。

以下描述中，為了說明而不是為了限定，提出了諸如特定系統結構、技術之類的具體細節，以便透徹理解本申請實施例。然而，所屬技術領域具有通常知識者應當清楚，在沒有這些具體細節的其它實施例中也可以實現本申請。在其它情況中，省略對眾所周知的系統、裝置、電路以及方法的詳細說明，以免不必要的細節妨礙本申請的描述。

應當理解，當在本申請說明書和所附申請專利範圍中使用時，術語“包括”指示所描述特徵、整體、步驟、操作、元素和/或組件的存在，但並不排除一個或多個其它特徵、整體、步驟、操作、元素、組件和/或其集合的存在或添加。

還應當理解，在本申請說明書和所附申請專利範圍中使用的術語“和/或”是指相關聯列出的項中的一個或多個的任何組合以及所有可能組合，並且包括這些組合。

如在本申請說明書和所附申請專利範圍中所使用的那樣，術語“如果”可以依據上下文被解釋為“當...時”或“一旦”或“反應於確定”或“反應於檢測到”。類似地，用語“如果確定”或“如果檢測到[所描述條件或事件]”可以依據上下文被解釋為意指“一旦確定”或“反應於確定”或“一旦檢測到[所描述條件或事件]”或“反應於檢測到[所描述條件或事件]”。

另外，在本申請說明書和所附申請專利範圍的描述中，術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用於區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本申請說明書中描述的參考“一個實施例”或“一些實施例”等意味著在本申請的一個或多個實施例中包括結合該實施例描述的特定特徵、結構或特點。由此，在本說明書中的不同之處出現的語句“在一個實施例中”、“在一些實施例中”、“在其他一些實施例中”、“在另外一些實施例中”等不是必然都參考相同的實施例，而是意味著“一個或多個但不是所有的實施例”，除非是以其他方式另外特別強調。術語“包括”、“包含”、“具有”及它們的變形都意味著“包括但不限於”，除非是以其他方式另外特別強調。

本申請實施例提供了一種指示感應模組，包括基板、光發射器、光接收器、光指示器、濾光層、透明層和遮光層，使用時將基板上的第一引腳、第二引腳和第三引腳與外部的控制電路對應連接，光發射器向外部環境發射目標光線，由於光發射器和光接收器上覆蓋有允許目標光線通過且遮蔽可見光的濾光層，因此光接收器能夠接收到目標光線且避免可見光的干擾，當指示感應模組應用於觸摸開關時，藉由控制光指示器的點亮及出光顏色，起到指示作用；藉由選用不同體積的基板實現對指示感應模組體積大小進行設計，可以做到小型化。

為了說明本申請所述的技術方案，下面藉由具體實施例來進行說明。

如第1圖至第3圖所示，指示感應模組包括基板100、光發射器101、光接收器102、光指示器103、濾光層110、透明層111和遮光層112；光發射器101、光接收器102和光指示器103固定安裝在基板100上，基板100上設有彼此隔離的第一引腳105、第二引腳106和第三引腳107，光發射器101的第一電極端與第一引腳105電連接，例如直接固定貼合，光發射器101的第二電極端與第二引腳106電連接，例如藉由金屬線109電連接，光接收器102的第一電極端與第二引腳106電連接，例如直接固定貼合，光接收器102的第二電極端與第三引腳107電連接，例如藉由金屬線109電連接，光指示器103的第一電極端與第三引腳107電連接，例如直接固定貼合，光指示器103的第二電極端與第一引腳105電連接。

其中，光發射器101用以向外界發射目標光線，光接收器102用以感應目標光線的反射光線，光發射器101和光接收器102上覆蓋有允許目標光線通過且遮蔽可見光的濾光層110（以便光發射器101發射的目標光線可以通過濾光層110傳送到外界環境，目標光線的反射光線可以通過濾光層110到達光接收器102，被光接收器102感應），光指示器103上覆蓋有透明層111（以便光指示器103發出的可見光線能夠通過透明層111傳送到外界被人看到，起到指示作用），遮光層112覆蓋在透明層111上且設有與光指示器103適配的第一出光孔113（遮光層112可以起到保護元件及控制光指示器103出光範圍的作用，光指示器103發出的可見光通過第一出光孔113傳送到外界，起到指示作用），第一引腳105、第二引腳106和第三引腳107用以與外部的控制電路電連接。

示例性的，將基板100上的第一引腳105、第二引腳106和第三引腳107與外部的控制電路對應連接，基板100上的第一引腳105接地、第二引腳106與控制電路的電源輸出端（例如3.3V輸出或5V輸出等）連接，第三引腳107懸空且最終電連接至接地。控制電路為光發射器101提供電源，光發射器101發射的目標光線通過濾光層110傳送至外界，當有外界物體靠近指示感應模組時，目標光線被反射，光接收器102藉由濾光層110接收到被反射的目標光線，光接收器102和光指示器103形成導通的電路，光指示器103發光並藉由第一出光孔113傳送至外界，起到指示的作用。

此外，由於在指示感應模組中，光接收器102和光指示器103為串接式設計，因此不需要另外提供電源給光指示器103，簡化了電路也小型化了感應模組的體積。

本申請的一個實施例中，光發射器101可以選用雷射發射晶體，雷射發射晶體的陽極與第二引腳106電連接，陰極與第一引腳105電連接，例如，光發射器101為VCSEL（Vertical Cavity Surface Emitting Laser，垂直腔面發射雷射器）發射晶體，光發射器101使用VCSEL發射晶體有助於感應模組體積的小型化，並且能夠降低生產成本。

本申請的一個實施例中，光接收器102可以選用光電二極體，光電二極體的陽極與第二引腳106電連接，陰極與第三引腳107電連接，光電二極體是將光訊號轉換成電流或電壓訊號的特殊二極體，當沒有接收到目標光線的反射光時，光電二極體的阻值很大，只通過微弱的電流（一般小於0.1微安），此時發光二極體無法發光；當接收到目標光線的反射光時，光電二極體的阻值變小，通過的電流增大，驅動發光二極體發光。

本申請的一個實施例中，光指示器103可以選用發光二極體，發光二極體的陽極與第三引腳107電連接，陰極與第一引腳105電連接，例如，發光二極體可以選用發光波長為380nm-760nm的發光二極體，380nm-760nm波長的光為可見光，不同的發光波長對應的顏色不同，可以根據實際需求選用不同發光波長的發光二極體，以使發光二極體發出需要的顏色。

本申請的一個實施例中，指示感應模組還包括電阻104，電阻104的兩個電極端分別與第一引腳105和第三引腳107電連接。

具體地，電阻104與光指示器103形成並聯，電阻104起到分流作用，調節經過光指示器103的電流，以便能夠驅動光指示器103正常工作。

本申請的一個實施例中，基板100上還設有第四引腳108，第四引腳108分別與第一引腳105、第二引腳106和第三引腳107隔離，第四引腳108與第一引腳105電連接，例如藉由金屬線109電連接，光指示器103的第二電極端與第四引腳108電連接，例如藉由金屬線109電連接，電阻104的第一電極端與第三引腳107電連接，電阻104的第二電極端與第四引腳108電連接。

具體地，增加第四引腳108後，便於晶片及電阻的搭線安裝，且指示感應模組共包括四個引腳，增加指示感應模組實際安裝的穩定性。

本申請的一個實施例中，遮光層112還覆蓋在濾光層110上，遮光層112上還設有與光發射器101適配的第二出光孔114和與光接收器102適配的入光孔115。

具體地，遮光層112同時覆蓋在濾光層110和透明層111上，可以起到保護光發射器101、光接收器102和光指示器103的作用，同時還可以防止外界光線對光接收器102和光發射器101的干擾。光發射器101發出的目標光線可以通過第二出光孔114傳送至外界，目標光線被物體反射時，目標光線的反射光線通過入光孔115傳送到光接收器102，光接收器102可以對目標光線的發射光線感應，控制光指示器103點亮。

本申請的一個實施例中，透明層111在第一出光孔113中形成有透鏡結構116（如第4圖所示），透鏡結構116能夠增大光指示器103的出光角度，增大用戶的觀測角度，提高指示效果；濾光層110在第二出光孔114和/或入光孔115中形成有透鏡結構116（如第5圖所示），第二出光孔114中的透鏡結構116能夠增大光發射器101的出光角度，入光孔115中的透鏡結構116能夠集中光接收器102對目標光線反射光的接收，第二出光孔114和入光孔115中設置透鏡結構116能夠提高指示感應模組的感應精度。

本申請的一個實施例中，濾光層110的材質為濾光膠體，透明層111的材質為透明膠體，遮光層112的材質為全黑膠體。

具體地，濾光層110、透明層111和遮光層112均使用膠體的材質，可以起到保護元件的作用，還能夠降低製程難度。

本申請的一個實施例中，光發射器101與第二引腳106藉由金屬線109電連接，光接收器102與第三引腳107藉由金屬線109電連接，光指示器103與第四引腳108藉由金屬線109電連接，第一引腳105和第四引腳108藉由金屬線109電連接。具體地，使用金屬線109可以實現元件之間的電性連接，可以提高連接的穩定性。

第6圖示出了本申請實施例提供的指示感應模組的封裝製程的流程示意圖，包括：

步驟S601，將光發射器101、光接收器102和光指示器103安裝在基板100上。其中，基板100上設有彼此隔離的第一引腳105、第二引腳106和第三引腳107；

步驟S602，將光發射器101的第一電極端與第一引腳105電連接，光發射器101的第二電極端與第二引腳106電連接，光接收器102的第一電極端與第二引腳106電連接，光接收器102的第二電極端與第三引腳107電連接，光指示器103的第一電極端與第三引腳107電連接，光指示器103的第二電極端與第一引腳105電連接。

具體地，光發射器101的第二電極端與第二引腳106藉由金屬線109連接，光接收器102的第二電極端與第三引腳107藉由金屬線109連接。

步驟S603，在光發射器101和光接收器102上模壓製備濾光層110，在光指示器103上模壓製備透明層111。

其中，濾光層110允許光發射器101發射的目標光線通過，且遮蔽可見光。

步驟S604，在透明層111上模壓製備遮光層112。

其中，遮光層112上設有與光指示器103適配的第一出光孔113。

本申請的一個實施例中，步驟S604中還在濾光層110上模壓製備遮光層112，並且在遮光層112上製作與光發射器101適配的第二出光孔114及與光接收器102適配的入光孔115。

本申請實施例還公開了一種觸摸開關，可以包括上述所述的指示感應模組和與指示感應模組電連接的控制電路，由於指示感應模組可以做到小型化，因此不會影響觸摸開關整體的設計，使觸摸開關設計更加靈活。

以上所述實施例僅用以說明本申請的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本申請進行了詳細的說明，所屬技術領域具有通常知識者應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本申請各實施例技術方案的精神和範圍，均應包含在本申請的保護範圍之內。

100:基板 101:光發射器 102:光接收器 103:光指示器 104:電阻 105:第一引腳 106:第二引腳 107:第三引腳 108:第四引腳 109:金屬線 110:濾光層 111:透明層 112:遮光層 113:第一出光孔 114:第二出光孔 115:入光孔 116:透鏡結構 601~604:步驟

為了更清楚地說明本申請實施例中的技術方案，下面將對實施例或習知技術描述中所需要使用的圖式作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的圖式僅僅是本申請的一些實施例，對於所屬技術領域具有通常知識者而言，在不付出進步性勞動性的前提下，還可以根據這些圖式獲得其他的圖式。 第1圖是本申請一實施例提供的指示感應模組的結構示意圖； 第2圖是第1圖覆蓋濾光層和透明層後的結構示意圖； 第3圖是第2圖覆蓋遮光層後的結構示意圖； 第4圖是第3圖中A-A截面的截面圖； 第5圖是第3圖中B-B截面的截面圖； 第6圖是本申請一實施例提供的LED封裝製程的流程示意圖。

100:基板

101:光發射器

102:光接收器

103:光指示器

104:電阻

105:第一引腳

106:第二引腳

107:第三引腳

108:第四引腳

109:金屬線

Claims (10)

1. 一種指示感應模組，其包括一基板、一光發射器、一光接收器、一光指示器、一濾光層、一透明層和一遮光層； 該光發射器、該光接收器和該光指示器固定安裝在該基板上，該基板上設有彼此隔離的一第一引腳、一第二引腳和一第三引腳，該光發射器的第一電極端與該第一引腳電連接，該光發射器的第二電極端與該第二引腳電連接，該光接收器的第一電極端與該第二引腳電連接，該光接收器的第二電極端與該第三引腳電連接，該光指示器的第一電極端與該第三引腳電連接，該光指示器的第二電極端與該第一引腳電連接； 其中，該光發射器用以向外界發射一目標光線，該光接收器用以感應該目標光線的反射光線，該光發射器和該光接收器上覆蓋有允許該目標光線通過且遮蔽一可見光的該濾光層，該光指示器上覆蓋有該透明層，該遮光層覆蓋在該透明層上且設有與該光指示器適配的一第一出光孔，該第一引腳、該第二引腳和該第三引腳用以與外部的控制電路電連接。
2. 如請求項1所述的指示感應模組，其中該遮光層進一步覆蓋在該濾光層上，該遮光層上進一步設有與該光發射器適配的一第二出光孔和與該光接收器適配的一入光孔。
3. 如請求項2所述的指示感應模組，其中該濾光層在該第二出光孔和/或該入光孔中形成有透鏡結構。
4. 如請求項1所述的指示感應模組，其中該透明層在該第一出光孔中形成有透鏡結構。
5. 如請求項1所述的指示感應模組，其中該遮光層遮蔽該目標光線和該可見光。
6. 如請求項1所述的指示感應模組，其中該指示感應模組進一步包括一電阻，該電阻的兩個電極端分別與該第一引腳和該第三引腳電連接。
7. 如請求項6所述的指示感應模組，其中該基板上還設有一第四引腳，該第四引腳分別與該第一引腳、該第二引腳和該第三引腳隔離，該光指示器的第二電極端藉由該第四引腳與該第一引腳電連接，該電阻的第一電極端與該第三引腳電連接，該電阻的第二電極端藉由該第四引腳與該第一引腳電連接。
8. 如請求項1所述的指示感應模組，其中該光發射器為雷射發射晶體，該光指示器為發光二極體，該光接收器為光電二極體。
9. 一種指示感應模組的封裝製程，其包括： 將一光發射器、一光接收器和一光指示器安裝在一基板上，其中，該基板上設有彼此隔離的一第一引腳、一第二引腳和一第三引腳； 將該光發射器的第一電極端與該第一引腳電連接，該光發射器的第二電極端與該第二引腳電連接，該光接收器的第一電極端與該第二引腳電連接，該光接收器的第二電極端與該第三引腳電連接，該光指示器的第一電極端與該第三引腳電連接，該光指示器的第二電極端與該第一引腳電連接； 在該光發射器和該光接收器上模壓製備一濾光層，在該光指示器上模壓製備一透明層，其中，該濾光層允許目標光線通過且遮蔽可見光；以及 在該透明層上模壓製備一遮光層，其中，該遮光層上設有與該光指示器適配的一第一出光孔。
10. 一種觸摸開關，其包括如請求項1至8中任一項所述的指示感應模組和與該指示感應模組電連接的控制電路。

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