光學(xué)近照度傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一體地體現(xiàn)照度傳感器與近距離傳感器功能的近照度傳感器，更詳細(xì)而言，涉及一種能夠提高光源的光效率、提高EMI屏蔽特性、節(jié)省制造費(fèi)用的光學(xué)近照度傳感器及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]—般而言，近距離傳感器(Proximity Sensor)作為無(wú)物理性接觸地感知事物的接近的傳感器，根據(jù)感知原理，分為磁近距離傳感器、超聲波近距離傳感器、靜電型近距離傳感器、感應(yīng)性近距離傳感器、光學(xué)近距離傳感器等。光學(xué)近距離傳感器(Optical ProximitySensor)由產(chǎn)生的光的發(fā)光元件與感知光的受光元件構(gòu)成，作為發(fā)光元件，主要使用紅外線發(fā)光二極管(IR LED)，作為受光元件，使用光電晶體管或光電二極管。
[0003]另一方面，照度傳感器用于感知人類眼睛感受的亮度，由感知可見(jiàn)光區(qū)域的受光元件構(gòu)成。因此，光學(xué)近距離傳感器與照度傳感器有類似的部分，因而在同時(shí)需要照度傳感器與近距離傳感器的小型電子制品中，例如在智能手機(jī)等中，趨向于使用一體地體現(xiàn)照度傳感器與近距離傳感器的近照度傳感器。
[0004]就近照度傳感器而言，通常發(fā)光部與受光部以一個(gè)組裝體體現(xiàn)，發(fā)光部放射紅外線，受光部由用于感知事物反射的發(fā)光部的紅外線而檢測(cè)接近的紅外線受光部和用于感知周邊的可見(jiàn)光線而檢測(cè)照度的可見(jiàn)光線受光部構(gòu)成。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0006]以往的近照度傳感器為了確保開(kāi)始檢測(cè)事物(被照射體)正在接近的既定距離，作為提高光源的光效率的方法，使用了注塑成型的透鏡，但為了防止光的泄漏(leakage)，需要另外的諸如密封件的追加性措施，在單一層的PCB板材上形成反射鏡的方法也由于難以在板材上形成均一形狀的未貫通孔，收率顯著下降，存在現(xiàn)實(shí)性不足的問(wèn)題，同時(shí)，未考慮EMI (electromagnetic interference，電磁干擾)屏蔽而設(shè)計(jì)，在噪聲環(huán)境下可靠性下降，使用昂貴的陶瓷基板，存在費(fèi)用增大的問(wèn)題。
[0007]本實(shí)用新型正是為了解決如上所述的問(wèn)題而研發(fā)的，本實(shí)用新型的目的是，在單一層的板材(plate)上形成貫通孔，涂布金屬，能夠精密而簡(jiǎn)單地形成反射鏡，該板材還兼具用于保護(hù)容納的元件的外殼(housing)作用。因此，本實(shí)用新型的目的是提供一種光學(xué)近照度傳感器及其制造方法，在能夠提高光源的光效率性、提高EMI屏蔽特性、改善工序、節(jié)省制造費(fèi)用的反射鏡一體型結(jié)構(gòu)的外殼板材中，發(fā)光部與受光部由一個(gè)組裝體構(gòu)成。
[0008]另外，本實(shí)用新型的另一目的是提供一種光學(xué)近照度傳感器及其制造方法，在單一層的板材(plate)上形成貫通孔，涂布銀后，在其上涂布電介質(zhì)，在使用紅外線的反射特性良好的銀的同時(shí)，能夠防止在空氣中氧化，降低制造單價(jià)。
[0009]解決問(wèn)題的手段
[0010]為達(dá)成如上所述的目的，本實(shí)用新型的傳感器的特征在于，包括:外殼板材，其形成有倒圓錐形孔和圓錐形孔，所述倒圓錐形孔構(gòu)成了用于貼裝IRLED芯片的第一腔的側(cè)壁，發(fā)揮開(kāi)口部作用的末端的直徑比下部的直徑大，頂點(diǎn)被切除，所述圓錐形孔構(gòu)成用于貼裝光傳感器一體型ASIC芯片的第二腔的側(cè)壁，發(fā)揮開(kāi)口部作用的末端的直徑比下部的直徑小，頂點(diǎn)被切除，第一腔的側(cè)壁具有表面光潔度，形成得構(gòu)成鏡面，由涂布了金屬的反射鏡實(shí)現(xiàn)一體化，以便良好反射；PCB基板，其與所述外殼板材接合，形成第一腔與第二腔，形成有電路圖案，以便能夠分別貼裝容納于第一腔的底面與第二腔的底面的元件，并為了電氣連接而進(jìn)行接線；IR LED芯片，其貼裝于借助所述外殼板材和所述PCB基板而形成的第一腔的底面的PCB基板，如果供應(yīng)電源，則釋放紅外線；及光傳感器(photo sensor) 一體型ASIC芯片，其貼裝于借助所述外殼板材和所述PCB基板而形成的第二腔的底面的PCB基板，如果供應(yīng)電源，則驅(qū)動(dòng)所述IR LED芯片，并接受從物體反射的紅外線，感知接近，感知周邊的可見(jiàn)光線的照度。
[0011]為達(dá)成如上所述的目的，本實(shí)用新型的方法的特征在于，包括:在外殼板材中形成用于貼裝IR LED芯片的第一腔孔、用于貼裝光傳感器一體型ASIC芯片的第二腔孔，在全部或一部分涂布金屬的步驟；準(zhǔn)備PCB基板后，形成銅箔層及鍍金后，加工貫通孔，形成用于與外部連接的焊盤，在PCB基板的第一腔孔區(qū)域貼裝LED芯片，在PCB基板的第二腔孔區(qū)域貼裝光傳感器一體型ASIC芯片的步驟；及結(jié)合所述外殼板材與所述PCB基板而構(gòu)成組裝體的步驟；及根據(jù)需要而附著上部蓋的步驟。
[0012]實(shí)用新型的效果
[0013]本實(shí)用新型的近照度傳感器能夠在板材上形成貫通孔，容易地形成反射鏡，因此，提高光源的光效率性，提高EMI屏蔽特性，所述板材還兼具用于保護(hù)容納的元件的外殼作用，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因而工序得到改善，能夠節(jié)省制造費(fèi)用。
[0014]特別是本實(shí)用新型的近照度傳感器，在用于容納紅外線LED的腔涂布銀后，在其上涂布電介質(zhì)，以使用紅外線的反射特性良好的銀的同時(shí)，防止在空氣中氧化，具有能夠提高光效率并降低制造單價(jià)的優(yōu)點(diǎn)。
[0015]另外，本實(shí)用新型的近照度傳感器可以使用塑料或橡膠、硅膠、泡沫塑料、海綿、樹(shù)月旨、金屬中的某一種作為上部蓋，當(dāng)為橡膠或硅膠、泡沫塑料、海綿時(shí)，結(jié)構(gòu)密合性得到提高，具有能夠防止部件因沖擊而破壞的附加效果。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是圖示本實(shí)用新型的近照度傳感器的制造步驟的順序圖。
[0017]圖2是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的光學(xué)近照度傳感器的側(cè)剖面圖。
[0018]圖3是圖2所示的外殼板材的立體圖。
[0019]圖4是本實(shí)用新型第二實(shí)施例的光學(xué)近照度傳感器的側(cè)剖面圖。
[0020]圖5是本實(shí)用新型第三實(shí)施例的光學(xué)近照度傳感器的側(cè)剖面圖。
[0021]圖6是本實(shí)用新型第四實(shí)施例的光學(xué)近照度傳感器的側(cè)剖面圖。
[0022]圖7是本實(shí)用新型的光學(xué)近照度傳感器的構(gòu)成框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]借助于以下說(shuō)明的本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，本實(shí)用新型和通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)施而達(dá)成的技術(shù)課題將更加明確。以下實(shí)施例只不過(guò)是為說(shuō)明本實(shí)用新型而舉例，并非用于限制本實(shí)用新型的范圍。
[0024]圖1是圖示本實(shí)用新型的近照度傳感器的制造步驟的概略圖。
[0025]本實(shí)用新型的近照度傳感器的制造步驟如圖1所示，包括:第一子裝配過(guò)程SI?S3，在四邊板材上形成用于反射鏡及貼裝空間的孔并涂布金屬；第二子裝配過(guò)程S4?S9，準(zhǔn)備四邊PCB基板后，形成銅箔層，鍍金后加工貫通孔，形成用于與外部連接的焊盤，在PCB基板的底面一部分貼裝LED芯片，在PCB基板的底面另一部分貼裝ASIC芯片，接合引線；主裝配過(guò)程SlO?S11，結(jié)合四邊板材與PCB基板，構(gòu)成組裝體后，根據(jù)需要而附著上部蓋(罩)。為了保護(hù)容納的元件和接合的引線，在SlO步驟之前或之后的過(guò)程中，可以執(zhí)行既定的封裝工序，該過(guò)程基于通常的目的與應(yīng)用方法，因而不特別限定。
[0026]如果參照?qǐng)D1，在本實(shí)用新型實(shí)施例的第一子裝配過(guò)程中，在四邊板材上形成既定形狀的貫通孔，形成用于貼裝IR LED芯片與ASIC芯片的腔的側(cè)壁S1、S2。例如，用于腔的貫通孔的形狀可以為頂點(diǎn)被切除的圓錐形或頂點(diǎn)被切除的倒圓錐形、圓柱形、頂點(diǎn)被切除的橢圓錐形、頂點(diǎn)被切除的倒橢圓錐形、頂點(diǎn)被切除的四棱錐形、頂點(diǎn)被切除的倒四棱錐形、橢圓柱形、四棱柱形或所述形態(tài)的雙重結(jié)合型(作為一個(gè)示例，可以為四棱柱形加圓柱形)等多樣的形狀。如此形成有腔的四邊板材還兼具作為容納元件的外殼的作用。在以下的說(shuō)明中，把四邊板材稱為“外殼板材”。外殼板材以金屬或塑料材料加工，或以注塑成型法形成，或在板材上形成的反射鏡的全部或一部分涂布諸如金或銀的金屬，以反射鏡一體型外殼結(jié)構(gòu)體現(xiàn)S3。此時(shí)，當(dāng)取代金而在反射鏡上鍍銀的情況下，鍍銀后涂布電介質(zhì)，可以在使用紅外線的反射特性良好的銀的同時(shí)，防止在空氣中氧化，進(jìn)一步降低制造單價(jià)。而且，如果調(diào)節(jié)電介質(zhì)薄膜的光學(xué)性厚度，以多層體現(xiàn)，則能夠進(jìn)一步提高所需波長(zhǎng)頻段的反射光的反射率，無(wú)損失地增強(qiáng)銀反射的光，作為電介質(zhì)，可以使用Si02、Ti02、Al203等。
[0027]另外，在本實(shí)用新型實(shí)施例的第二子裝配過(guò)程中，準(zhǔn)備四邊形的FR-4PCB基板后，在形成貼裝空間的底面的銅箔區(qū)域涂布金，加工貫通孔后形成焊盤S4?S7。而且，在第一腔位置貼裝IR LED芯片，在第二腔位置貼裝包括受光元件(光傳感器)的ASIC芯片后，接合引線S8、S9。
[0028]而且，接合外殼板材