TWM646606U - 光電開關 - Google Patents

Abstract

本創作提供一種光電開關係包括第一支架、第二支架、第三支架、發光單元、接收單元及殼體。第一支架、第二支架及第三支架分別具有複數個穿孔。發光單元設置在第一支架及第二支架上。接收單元設置在第二支架及第三支架上，並用以接收光線。殼體具有複數個對應且各穿設於各支架之複數個穿孔的柱體，其中此等複數個柱體在第一支架、第二支架及第三支架上形成熱熔結構以使第一支架、第二支架及第三支架與殼體連接並嵌設在殼體內。

Description

光電開關

本創作是有關於一種光電裝置，且特別是關於一種光電開關，亦可稱為光遮斷器。

光電開關係由發光單元以及接收單元所組成，藉由發光單元發出光訊號且由接收單元接收此光訊號，光電開關即可得知是否有待測物進入光訊號傳遞的路徑上並阻擋光訊號。具體而言，發光單元放射光訊號，而接收單元用以接收光訊號而產生集極電流，當有物件通過發光單元及接收單元之間時，發光單元所發出之光訊號將被此物件所阻擋，而導致接收單元端所形成之集極電流減少，而此集極電流的改變可用以辨別物件相對於光電開關之位置。

然而，習知光電開關係於一個支架或載體上設置發光晶片及接收晶片，並透過封裝膠直接對發光晶片、接收晶片及支架或載體進行包覆，並以殼體容納經封裝膠所包覆之發光晶片、接收晶片及支架或載體，此殼體內部需有多個具倒勾結構之卡榫將支架或載體固定於殼體內，而此殼體外部具有向下延伸形成的多個卡合部及/或插件部，用於與插件板之多個卡槽相接合，進而使此光電開關固定於插件板上。由於殼體內部係利用多個具倒勾結構之卡榫使支架或載體固定於殼體內，此種支架或載體的固定方式，支架或載體有自殼體內 脫落之疑慮。

此外，此結構會於壓模製程中會在多處產生無必要的廢膠，需要再透過除膠製程將廢膠除去，製程繁瑣且有發生無法清除乾淨之可能。

有鑒於此，如何改善上述至少一缺失，乃為此業界待解決的問題。

針對上述技術問題，本創作之一目的在於提供一種光電開關，其可使設置有發光單元及接收單元的導電支架與殼體之組合更加穩固，並且可簡化光電開關的組裝製程，進而提升光電開關之產能及良率。

為達上述目的，本創作之一實施例提供一種光電開關係包括第一支架、第二支架、第三支架、發光單元、接收單元及殼體。具導電性的第一支架、第二支架及第三支架分別具有複數個穿孔。發光單元設置在第一支架及第二支架上，並用以發射光線。接收單元設置在第二支架及第三支架上，並用以接收光線。殼體具有複數個對應且各穿設於各支架之複數個穿孔的柱體，其中此等複數個柱體在第一支架、第二支架及第三支架的穿孔中形成熱熔結構，使得第一支架、第二支架及第三支架與殼體連接且嵌設在殼體內。

在本創作的一個較佳實施例中，第一支架、第二支架及第三支架各包括豎直部分及水平部分。發光單元設置在第一支架的豎直部分及第二支架的豎直部分上，而接收單元設置在第二支架的豎直部分及第三支架的豎直部分上，而此等複數個穿孔形成在各個水平部分上。

在本創作的一個較佳實施例中，第一支架的水平部分、第二支架的水平部分及第三支架的水平部分各具有用以提供連接器連接的金屬引腳。

在本創作的一個較佳實施例中，此等複數個穿孔中部分設置在第一支架、第二支架及第三支架上且靠近金屬引腳處。

在本創作的一個較佳實施例中，第一支架、第二支架分及第三支架的各水平部分分別具有末端，且其中第一支架的金屬引腳、第二支架的金屬引腳及第三支架的金屬引腳分別設置在第一支架、第二支架及第三支架的末端。

在本創作的一個較佳實施例中，分別設置在第一支架、第二支架及第三支架上且靠近金屬引腳處的各個穿孔排列成第一直線，而發光單元以及接收單元排列成第二直線，且第一直線與第二直線相互垂直。

在本創作的一個較佳實施例中，殼體具有複數個溝槽，此等複數個溝槽之輪廓分別與第一支架、第二支架及第三支架的各個水平部分相符，使得各個水平部分分別設置在此等複數個溝槽內。

在本創作的一個較佳實施例中，複數個柱體為圓形柱體且複數個穿孔為圓形穿孔。

在本創作的一個較佳實施例中，殼體具有第一開口及第二開口，其中第一開口對應於發光單元，使發光單元可往殼體外放射光線，且第二開口對應於接收單元，使接收單元可接收自發光單元往殼體外所放射的光線。

在本創作的一個較佳實施例中，發光單元及接收單元分別包括印刷電路板及晶片。發光單元之印刷電路板連接至第一支架的豎直部分及第二支架的豎直部分，而接收單元之印刷電路板連接至第二支架的豎直部及第三支架的豎直部分，各個晶片係藉由環氧樹脂固定至各個印刷電路板上。

在本創作的一個較佳實施例中，發光單元之晶片設置在第一支架 的豎直部分及第二支架的豎直部分之間，且由環氧樹脂包覆並黏接在第一支架的豎直部分及第二支架的豎直部分上。接收單元之晶片嵌入第二支架的豎直部分及第三支架的豎直部分之間，且由環氧樹脂包覆並黏接在第二支架的豎直部分及第三支架的豎直部分上。

本創作之另一實施例提供一種光電開關，其包括第一支架、第二支架、第三支架、發光單元、接收單元及殼體。第一支架、第二支架及第三支架分別具有複數個穿孔。發光單元設置在第一支架及第二支架上，其中發光單元係以打件製程連接至第一支架及第二支架。接收單元設置在第二支架及第三支架上用以接收光線，其中接收單元係以打件製程分別連接至第二支架及第三支架。殼體具有複數個對應且各穿設於各支架之複數個穿孔的柱體，此等複數個柱體經過熱熔後黏接至第一支架及第二支架的各穿孔，使第一支架及第二支架與殼體連接。

本創作的至少一主要技術手段在於，本創作實施例所提供的光電開關係透過熱熔殼體上複數個柱體，用以在各個支架的各穿孔上形成熱熔結構，使各個支架穩定且牢固地嵌設在殼體內，同時可簡化各個支架與殼體的組裝製程。據此，本創作能夠在簡化結構及製程的同時提升光電開關之產能、良率及可靠度。

為讓上述目的、技術特徵及優點能更明顯易懂，下文係以較佳之實施例配合所附圖式進行詳細說明。

1:殼體

11:第一開口

12:第二開口

13:第三開口

14:第四開口

15:第五開口

16:溝槽

17A:柱體

17B:熱熔結構

2:支架組

21:第一支架

211:水平部分

212:豎直部分

213A:第一金屬引腳

213B:第二金屬引腳

214A:第一穿孔

214B:第二穿孔

22:第二支架

221:水平部分

222A:第一豎直部分

222B:第二豎直部分

223:金屬引腳

224:穿孔

23:第三支架

231:水平部分

232:豎直部分

233A:第一金屬引腳

233B:第二金屬引腳

234A:第一穿孔

234B:第二穿孔

3:發光單元

31、31’、31”:印刷電路板

32、32’、32”:晶片

33、33’、33”:環氧樹脂

4:接收單元

41、41’、41”:印刷電路板

42、42’、42”:晶片

43、43’、43”:環氧樹脂

51:第一筋條

52:第二筋條

53:第三筋條

54:第四筋條

S:光電開關

L1:第一直線

L2:第二直線

圖1為本創作實施例所提供之光電開關之殼體的立體示意圖。

圖2為本創作實施例所提供之光電開關之支架組的立體示意圖。

圖3A為本創作實施例所提供之光電開關的仰視示意圖。

圖3B為圖3A之IIIB處的部分放大立體示意圖。

圖4為本創作其中一實施例之光電開關的剖面示意圖。

圖5為本創作其中一實施例之光電開關的剖面示意圖。

圖6為本創作其中一實施例之光電開關的剖面示意圖。

圖6A為本創作實施例所提供之打件步驟的俯視示意圖。

圖6B為圖6A之側視示意圖。

圖7為本創作實施例所提供之切筋步驟的俯視示意圖。

圖8A為本創作實施例所提供之彎折步驟的俯視示意圖。

圖8B為圖8A之側視示意圖。

圖9為本創作實施例所提供之光電開關之整組組裝步驟的俯視示意圖。

圖10A為本創作實施例所提供之光電開關之熱熔步驟的立體示意圖。

圖10B為圖10A之俯視示意圖。

以下通過特定的具體實施例來說明本創作所揭露有關「光電開關」的實施方式，本創作所屬技術領域中具有通常知識者可由本說明書所揭示的內容瞭解本創作的優點與功效。本創作可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本創作 的精神下進行各種修飾與變更。以下的實施方式將進一步詳細說明本創作的相關技術內容，但所揭示的內容並非用以限制本創作的技術範疇。

首先，請參閱圖1、圖2、圖3A及圖3B。圖1為本創作實施例所提供之光電開關之殼體的立體示意圖。圖2為本創作實施例所提供之光電開關之支架組的立體示意圖。圖3A為本創作實施例所提供之光電開關的仰視示意圖。圖3B為圖3A之部分放大立體示意圖。本創作所提供之光電開關S包括支架組2、發光單元3、接收單元4及殼體1，各元件之技術內容將依序說明如下。

請同時參閱圖1及圖2，殼體1具有第一開口11、第二開口12、第三開口13、第四開口14及第五開口15。第一開口11及第二開口12相彼此面向，第一開口11對應於發光單元3，使發光單元3可往殼體1外放射光線，且第二開口12對應於接收單元4，使接收單元4可自殼體1外接收發光單元3之光線。第四開口14及第五開口15分別形成於殼體1之二相對側面上且位於殼體1底部，並位於第一開口11及第二開口12之間，用以簡化殼體1與支架組2之組裝。具體而言，光電開關S的組裝過程中，數個支架組2在支架料片(圖未示)上組裝完成後，支架組2與支架料片之間存有繫桿(tie bar)，以使數個支架組2維持在支架料片上。當各個殼體1組裝至各個支架組2時，第四開口14及第五開口15可供繫桿通過，從而不會干涉到各個光電開關S的組裝。因此，各個支架組2無需從支架料片上卸除，即可進行各個支架組2和各個殼體1的組裝，待各個光電開關S的組裝完成後，再將各個支架組2從支架料片上卸除，並設置第二金屬引腳213B、233B。

請同時參閱圖1及圖3A，第三開口13形成於殼體1之一側面，第三開口13用於容納供連接器電性連接的第一金屬引腳213A、233A及金屬引腳223，第三開口13亦可包含複數個具有倒鉤結構的卡榫，用以分別扣住第一金屬 引腳213A、233A及金屬引腳223。殼體1底部具有複數個溝槽16，其輪廓分別與第一支架21、第二支架22及第三支架23的各個水平部分211、221、231(參見圖2)相符，使得各個水平部分211、221、231可分別設置在各個溝槽16內。

請同時參閱圖2及圖3A，支架組2包括第一支架21、第二支架22及第三支架23，其分別具有豎直部分212、第一豎直部分222A和第二豎直部分222B、豎直部分232及水平部分211、221、231。第一穿孔214A、第二穿孔214B、穿孔224及第一穿孔234A、第二穿孔234B分別形成在水平部分211、221、231上。發光單元3設置在第一支架21的豎直部分212及第二支架22的第一豎直部分222A上。接收單元4設置在第二支架22的第二豎直部分222B及第三支架23的豎直部分232上。穿孔224及第一穿孔214A、234A排列成第一直線L1，且第一直線L1與發光單元3以及接收單元4所排列成的第二直線L2相互垂直。

請同時參閱圖1、圖2、圖3A及圖3B，殼體1具有複數個對應且各穿設於各支架之穿孔224、第一穿孔214A、234A及第二穿孔214B、234B的柱體17A，其中此等複數個柱體17A在穿孔224、第一穿孔214A、234A及第二穿孔214B、234B上形成熱熔結構17B以使第一支架21、第二支架22及第三支架23與殼體1連接並嵌設在殼體1內，其中此等複數個柱體17A為圓形柱體且穿孔224、第一穿孔214A、234A及第二穿孔214B、234B為對應的圓形穿孔。但本創作不限於此，根據本創作的穿孔及柱體可為彼此對應的形狀，例如方形柱體、多角形柱體等，只要可用於在柱體經過加熱融化後，最終固化而連接並嵌設在穿孔上的各種相應形狀，皆可適用於本創作之穿孔及柱體。

請同時參閱圖2及圖4，圖4為本創作其中一實施例之光電開關之圖3A之沿著A-A剖面線的剖面示意圖。發光單元3及接收單元4分別包括印刷電 路板31、41及晶片32、42，其中發光單元3之印刷電路板31連接至第一支架21的豎直部分212及第二支架22的第一豎直部分222A，而接收單元4之印刷電路板41連接至第二支架22的第二豎直部分222B及第三支架23的豎直部分232。晶片32、42藉由例如環氧樹脂33、43之封裝膠分別固定在印刷電路板31、41上。在本創作的一個實施例中，環氧樹脂33、43以平面形式包覆晶片32、42，其中印刷電路板31、41及晶片32、42係得以例如表面黏著元件板(SMDB,Surface Mount Device Board)之形式構成後，再利用錫進行上件而分別固定在第一支架21、第二支架22及第三支架23上。

圖5為本創作另一實施例之光電開關之圖3A之沿著A-A剖面線的剖面示意圖。發光單元3及接收單元4分別包括印刷電路板31’、41’及晶片32’、42’，其中發光單元3之印刷電路板31’連接至第一支架21的豎直部分212及第二支架22的第一豎直部分222A，而接收單元4之印刷電路板41’連接至第二支架22的第二豎直部分222B及第三支架23的豎直部分232。晶片32’、42’藉由環氧樹脂33’、43’分別固定在印刷電路板31’、41’上。在本創作一個較佳的實施例中，環氧樹脂33’、43’以透鏡形式包覆晶片32’、42’，其中印刷電路板31’、41’及晶片32’、42’係得以例如表面黏著元件板(SMDB,Surface Mount Device Board)之形式構成後，再利用錫進行上件而分別固定在第一支架21、第二支架22及第三支架23上。

圖6為本創作另一實施例之光電開關之圖3A之沿著A-A剖面線的剖面示意圖。發光單元3及接收單元4分別包括印刷電路板31”、41”及晶片32”、42”，其中發光單元3之印刷電路板31”連接至第一支架21的豎直部分212及第二支架22的第一豎直部分222A，而接收單元4之印刷電路板41”連接至第二支架22 的第二豎直部分222B及第三支架23的豎直部分232，其中晶片32”設置在第一支架21及第二支架22之間且由環氧樹脂33”包覆並黏接在第一支架21及第二支架22上，而接收單元4之晶片42”嵌入第二支架22及第三支架23之間且由環氧樹脂43”包覆並黏接在第二支架22及第三支架23上。在本創作一個更佳的實施例中，環氧樹脂33”、43”以透鏡形式包覆晶片32”、42”，其中印刷電路板31”、41”及晶片32”、42”係得以例如表面黏著元件板(SMDB,Surface Mount Device Board)之形式構成後，再以表面黏著元件板黏著有晶片32”、42”之表面分別面向第一支架21、第二支架22及第三支架23之方式利用錫進行上件而分別固定在第一支架21、第二支架22及第三支架23上。

圖6A為本創作實施例所提供之打件步驟的俯視示意圖。圖6B為圖6A之側視示意圖。發光單元3以打件製程分別連接至第一支架21及第二支架22，而接收單元4連接至第二支架22及第三支架23。圖7為本創作實施例所提供之切筋步驟的俯視示意圖。當發光單元3及接收單元4固定在預定的支架組2上後，接著執行切割以形成第一支架21、第二支架22及第三支架23，其中第一筋條51、第二筋條52、第三筋條53及第四筋條54的部分為接續之彎折步驟的彎折區域。

圖8A為本創作實施例所提供之彎折步驟的俯視示意圖。圖8B為圖8A之側視示意圖。當切筋步驟完成後，接著彎折支架組2形成第一支架21的豎直部分212(參見圖2)、第二支架22的第一豎直部分222A及第二豎直部分222B(參見圖2)，以及第三支架23的豎直部分232。

圖9為本創作實施例所提供之光電開關之整組組裝步驟的俯視示意圖，此示意圖顯示出四組光電開關S。

圖10A為本創作實施例所提供之熱熔步驟的立體示意圖。圖10B為圖10A之俯視示意圖。當殼體1之各個柱體17A穿設於支架組2之穿孔224、第一穿孔214A、234A及第二穿孔214B、234B後，執行熱熔步驟，使各個柱體17A形成熱熔結構17B，並黏接至第一支架21、第二支架22及第三支架23上，使第一支架21、第二支架22及第三支架23與殼體1彼此連接。

雖然本創作之實施例係以上述較為詳細的方式揭示，本創作所屬技術領域具有通常知識者可以了解本創作之各種修飾得以在不背離界定於所附之申請專利範圍中之本創作的範圍之下進行。因此，本創作之實例的進一步修飾將不會偏離本創作之技術範圍。

1:殼體

11:第一開口

12:第二開口

17B:熱熔結構

222A:第一豎直部分

232:豎直部分

3:發光單元

31:印刷電路板

32:晶片

33:環氧樹脂

4:接收單元

41:印刷電路板

42:晶片

43:環氧樹脂

Claims (12)

1. 一種光電開關，其包括： 一第一支架、一第二支架及一第三支架，其各具有複數個穿孔； 一發光單元，其設置在該第一支架及該第二支架上； 一接收單元，其設置在該第二支架及該第三支架上並用以接收光線；以及 一殼體，其具有複數個對應且各穿設於該複數個穿孔的柱體， 其中該複數個柱體在該第一支架、該第二支架及該第三支架上形成熱熔結構以使該第一支架、該第二支架及該第三支架與該殼體連接並嵌設在該殼體內。
2. 如請求項1所述之光電開關，其中該第一支架、該第二支架及該第三支架各包括： 一豎直部分，該發光單元設置在該第一支架的豎直部分及該第二支架的豎直部分上，而該接收單元設置在該第二支架及該第三支架的豎直部分上，以及 一水平部分，該複數個穿孔形成在該水平部分上。
3. 如請求項2所述之光電開關，其中該第一支架的水平部分、該第二支架的水平部分及該第三支架的水平部分各形成用以供連接器連接的金屬引腳。
4. 如請求項3所述之光電開關，其中該複數個穿孔分別設置在該第一支架、該第二支架及該第三支架上且靠近該金屬引腳處。
5. 如請求項4所述之光電開關，其中該第一支架的水平部分、該第二支架的水平部分及該第三支架的水平部分各具有一末端，且 其中該第一支架的該金屬引腳、該第二支架的該金屬引腳及該第三支架的該金屬引腳分別形成在該第一支架、該第二支架及該第三支架的該末端。
6. 如請求項5所述之光電開關，其中分別設置在該第一支架、該第二支架及該第三支架上的該複數個穿孔排列成一第一直線，且該第一直線與該發光單元以及該接收單元所排列成的一第二直線相互垂直。
7. 如請求項2所述之光電開關，其中該殼體具有輪廓分別與第一支架、該第二支架及該第三支架的該等水平部分相符的複數個溝槽，使得該等水平部分分別設置在該複數個溝槽內。
8. 如請求項1所述之光電開關，其中該複數個柱體為圓形柱體且該複數個穿孔為圓形穿孔。
9. 如請求項1所述之光電開關，其中該殼體具有一第一開口及一第二開口，其中： 該第一開口對應於該發光單元，使該發光單元可往該殼體外放射光線，且 該第二開口對應於該接收單元，使該接收單元可自該殼體外接收光線。
10. 如請求項1至9中任一項所述之光電開關，其中該發光單元及該接收單元分別包括： 一印刷電路板，其中該發光單元之該印刷電路板連接至該第一支架及該第二支架，而該接收單元之該印刷電路板連接至該第二支架及第三支架；以及 一晶片，其藉由一環氧樹脂固定至該印刷電路板上。
11. 如請求項10所述之光電開關，其中該發光單元之該晶片設置在該第一支架及該第二支架之間且由該環氧樹脂包覆並黏接在該第一支架及該第二支架上，而該接收單元之該晶片嵌入該第二支架及該第三支架之間且由該環氧樹脂包覆並黏接在該第二支架及該第三支架上。
12. 一種光電開關，其包括： 一第一支架、第二支架及一第三支架，其各具有複數個穿孔； 一發光單元，其設置在該第一支架及該第二支架上，其中該發光單元係以打件製程連接至該第一支架及該第二支架； 一接收單元，其設置在該第二支架及該第三支架上並用以接收光線，其中該接收單元係以打件製程分別連接至該第二支架及該第三支架；以及 一殼體，其具有複數個對應且各穿設於該複數個穿孔的柱體， 其中該複數個柱體經過熱熔後黏接至該第一支架及該第二支架，使該第一支架及該第二支架與該殼體連接。

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