TWM500991U - 光學感應模組 - Google Patents

Description

光學感應模組

本創作與光學感應模組有關，特別是指一種光學感應模組。

目前的手持式電子裝置(如智慧型手機)為了避免觸控面板被誤觸或因應省電之需求，在結構上通常會設置一光學感應模組，當前述手持式電子裝置在靠近某一物體的表面(如臉頰)時，光學感應模組會藉由光發射晶片發出光線，此一光線在經過物體的表面反射之後會被光學感應模組之光接收晶片所接收，最後再將所接收的光線轉換成電子訊號進行後續處理。

然而， 習用光學感應模組在結構上是單一光發射晶片搭配單一光接收晶片，在製造上是將光發射晶片與光接收晶片分開獨立封裝之後，再將兩者整合在一起，但是如此的方式所能提供的發光效率並不理想，因此在後續訊號的判讀上容易有不穩定的狀況發生。

本創作之主要目的在於提供一種光學感應模組，其能提升發光效率，以解決訊號不穩定的問題。

為了達成上述目的，本創作之光學感應模組包含有一基板、一封蓋、多數光發射晶片、一光接收晶片，以及多數封裝膠體。該封蓋設於該基板且與該基板之間形成一第一腔室與多數第二腔室，而且，該封蓋具有多數光發射孔與一光接收孔，各該光發射孔連通於一該第一腔室，該光接收孔連通於該第二腔室；該多數發射晶片設於該基板且分別位於一該第一腔室內，用以發出不同顏色之光線；該光接收晶片設於該基板且位於該第二腔室內，用以將所接收到之光線轉換成電子訊號進行運算處理；該多數封裝膠體分別灌注於該第一、第二腔室內且分別包覆各該光發射晶片與該多數光接收晶片，用以對各該光發射晶片與該光接收晶片提供絕緣保護效果。藉此，本創作之光學感應模組在同一個基板上設置多數個光發射晶片與一個光接收晶片，並利用多數個光發射晶片發出不同顏色的光線，以達到提升發光效率的效果。

在本創作之實施例中，該第一腔室之橫截面寬度是朝遠離該基板的方向逐漸增加，而且，該第一腔室之表面鍍有一金屬反射層，用以增加各該光發射晶片的發光效率。

此外，本創作之次一目的在於提供前述光學感應模組之製造方法，首先將該多數光發射晶片與該光接收晶片以打線接合製程設於該基板上，接著將該封蓋固定於設於該基板上，使各該光發射晶片與該光接收晶片分別容納於該第一、第二腔室內，最後再經由該封蓋之光發射孔與該封蓋之光接收孔而分別對各該第一腔室與該第二腔室灌注該封裝膠體，使該多數封裝膠體分別包覆住各該光發射晶片與該光接收晶片。藉此，本創作之製造方法可以讓所製造出來的光學感應模組具有良好的發光效率。以維持訊號的穩定性。

請先參閱第1及2圖，本創作第1實施例之光學感應模組10包含有一基板20、一封蓋30、多數光發射晶片40、一光接收晶片50，以及多數封裝膠體60，其中光發射晶片40的數量在此以八個為例。

基板20的材質可以是BT樹脂或FR-4玻璃纖維，在此並不特別加以限定。

封蓋30固定於基板20上，在本實施例中，封蓋30與基板20之間形成二相對之第一腔室31與一第二腔室32，該二第一腔室31位於第二腔室32之兩相對側，而且，如第3圖所示，第一腔室31之橫截面寬度朝遠離基板20的方向逐漸增加，第一腔室31之表面鍍有一金屬反射層33。此外，在本實施例中，封蓋30具有二光發射孔34與一光接收孔35，光發射孔34連通於第一腔室31，光接收孔35連通於第二腔室32。

光發射晶片40設於基板20上，在本實施例中是以兩兩成對的方式分布於第一腔室31內，亦即在每一個第一腔室31內設有四個光發射晶片40，可分別發出紅光、綠光、藍光及白光等不同顏色的光線。

光接收晶片50設於基板20上且位於第二腔室32內，用以接收經反射後的光線。

封裝膠體60經由封蓋30之光發射孔34與封蓋30之光接收孔35灌注於第一、第二腔室31、32內，並且將光發射晶片40與光接收晶片50給包覆住，用以對光發射晶片40與光接收晶片50提供絕緣保護效果。

以上為本創作之光學感應模組10的詳細結構，以下再就本創作之光學感應模組10的製造方法進行說明，如第3圖所示：

首先以打線接合方式將光發射晶片40與光接收晶片50設置於基板20上，接著以超音波熔接方式將封蓋30固定於基板20上，使光發射晶片40與光接收晶片50分別容納於封蓋30與基板20之間所形成之第一、第二腔室31、32內，接著以濺鍍方式於第一腔室31之周壁鍍上一金屬反射層33，最後將封裝膠體60經由封蓋30之光發射孔34與封蓋30之光接收孔35灌注於第一、第二腔室31、32內，使光發射晶片40與光接收晶片50被封裝膠體60給包覆住，如此即完成光學感應模組10的封裝製程，在完成封裝之後即可再對光學感應模組10進行切割作業，由於後續的流程屬於習知技藝，在此容不再贅述。

在實際使用時，光發射晶片40所發出的光線會經由封蓋30之光發射孔34投射於物體之表面，被物體之表面所反射之光線會再經由封蓋30之光接收孔35投射於光接收晶片50，使光接收晶片50能將所接收到的反射光線轉換成電子訊號進行運算處理。在發出光線與接收光線的過程中，藉由第一腔室31的特殊形狀設計及金屬反射層33的配置，即使光發射晶片40所發出的光線是投射在不平整的物體表面(如臉頰)上，光接收晶片50仍然能夠確實地接收到反射光線，以達到提升發光效率與維持訊號穩定的目的。

在此需要補充說明的是，光發射晶片40的數量及排列方式可以根據實際需要而有不同的變化。在第2及第3實施例中，光發射晶片40的數量為四且以光接收晶片50為中心而呈矩形排列(如第4圖所示)或菱形排列(如第5圖所示)，為了配合光發射晶片40的配置，第一腔室31及光發射孔34的數量在第2及第3實施例中亦為四，重點在於每一個第一腔室31連通於一個光發射孔34，每一個第一腔室31內設有一個光發射晶片40。此外，在第4及第5實施例中，光發射晶片40的數量為八，兩個實施例的差異在於光發射晶片40在第4實施例中是以兩兩成對的方式設於光接收晶片50之兩相對側(如第6圖所示)，也就是在光接收晶片50之兩相對側分別有四個光發射晶片40，而在第5實施例中，光發射晶片40是以光接收晶片50為中心呈環狀排列(如第7圖所示)，同樣為了配合光發射晶片40的配置，第一腔室31及光發射孔34的數量在第4及第5實施例中亦為八，每一個第一腔室31連通於一個光發射孔34，每一個第一腔室31內設有一個光發射晶片40。

綜上所陳，本創作之光學感應模組10在同一個基板20上設置多數個光發射晶片40與一個光接收晶片50，並利用光發射晶片40的數量及排列方式的變化而發出不同顏色的光線，以達到提升發光效率及維持訊號穩定的目的。

10‧‧‧光學感應模組
20‧‧‧基板
30‧‧‧封蓋
31‧‧‧第一腔室
32‧‧‧第二腔室
33‧‧‧金屬反射層
34‧‧‧光發射孔
35‧‧‧光接收孔
40‧‧‧光發射晶片
50‧‧‧光接收晶片
60‧‧‧封裝膠體

第1圖為本創作第1實施例之俯視圖。 第2圖為本創作之結構剖面示意圖。 第3圖為本創作之製造方法的流程圖。 第4圖為本創作第2實施例之俯視圖。 第5圖為本創作第3實施例之俯視圖。 第6圖為本創作第4實施例之俯視圖。 第7圖為本創作第5實施例之俯視圖。

10‧‧‧光學感應模組

20‧‧‧基板

30‧‧‧封蓋

31‧‧‧第一腔室

32‧‧‧第二腔室

33‧‧‧金屬反射層

34‧‧‧光發射孔

35‧‧‧光接收孔

40‧‧‧光發射晶片

50‧‧‧光接收晶片

60‧‧‧封裝膠體

Claims (8)

1. 一種光學感應模組，包含有： 一基板； 一封蓋，設於該基板且與該基板之間形成多數第一腔室與一第二腔室，該封蓋具有多數光發射孔與一光接收孔，各該光發射孔連通於一該第一腔室，該光接收孔連通於該第二腔室； 多數光發射晶片，設於該基板且分別位於一該第一腔室內； 一光接收晶片，設於該基板且位於該第二腔室內；以及               多數封裝膠體，分別灌注於該第一、第二腔室內且分別包覆各該光發射晶片與該光接收晶片。
2. 如請求項1所述之光學感應模組，其中該第一腔室的數量為二，該二第一腔室設於該第二腔室之兩相對側，該光發射晶片的數量為八，該八光發射晶片兩兩成對地設於該二第一腔室內，該光發射孔的數量為二，該二光發射孔分別連通於一該第一腔室。
3. 如請求項1所述之光學感應模組，其中該第一腔室的數量為四，該光發射晶片的數量為四，該四光發射晶片分別設於一該第一腔室內且以該光接收晶片為中心而呈矩形排列，該光發射孔的數量為四，該四光發射孔分別連通於一該第一腔室。
4. 如請求項1所述之光學感應模組，其中該第一腔室的數量為四，該光發射晶片的數量為四，該四光發射晶片分別設於一該第一腔室內且以該光接收晶片為中心而呈菱形排列，該光發射孔的數量為四，該四光發射孔分別連通於一該第一腔室。
5. 如請求項1所述之光學感應模組，其中該第一腔室的數量為八，該光發射晶片的數量為八，該八光發射晶片分別設於一該第一腔室內且兩兩成對地設於該光接收晶片之兩相對側，該光發射孔的數量為八，該八光發射孔分別連通於一該第一腔室。
6. 如請求項1所述之光學感應模組，其中該第一腔室的數量為八，該光發射晶片的數量為八，該八光發射晶片分別設於一該第一腔室內且以該光接收晶片為中心而呈環狀排列，該光發射孔的數量為八，該八光發射孔分別連通於一該第一腔室。
7. 如請求項1至6中任一項所述之光學感應模組，其中該第一腔室之橫截面寬度是朝遠離該基板的方向逐漸增加。
8. 如請求項7所述之光學感應模組，其中該第一腔室之周壁具有一金屬反射層。