一种采用led封装方式的光敏复合元件的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种采用LED封装方式的光敏复合元件，其包括光敏单元，控制电路单元以及开关单元，用以实现光敏控制；其中，所述光敏单元、控制电路单元以及开关单元采用LED封装方式形成元器件，所述封装方式为透明封装，并形成具有至少两个引脚的元器件。本实用新型采用LED封装方式的光敏复合元件由于采用了LED的封装方式实现对光敏复合元件的封装，实现了电路体积的缩小，降低了生产成本。
【专利说明】一种采用LED封装方式的光敏复合元件
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电子元器件的设计改进，尤其涉及的是一种光敏复合元件的改进。
【背景技术】
[0002]现有技术的集成电路技术，单纯的光敏元器件需要另外增加控制电路和开关电路，才能实现对外部输出部件的控制，例如马达、灯泡、蜂鸣器和发光二极管等。而目前的技术发展要求是尽量将复杂的电路用集成电路实现，因此，为缩小电路的体积，在现有的光敏电路中可以将光敏元件和其他组成控制电路的半导体元件一起形成集成电路，并进行封装成复合元件，此举可以使产品微型化,减少整个产品的材料,降低生产成本。
[0003]因此，现有技术还有待于改进和发展。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种采用LED封装方式的光敏复合元件，实现将现有的光敏电路形成采用LED封装的复合元件。
[0005]本实用新型的技术方案如下:
[0006]一种采用LED封装方式的光敏复合元件，其包括光敏单元，控制电路单元以及开关单元，用以实现光敏控制；其中，所述光敏单元、控制电路单元以及开关单元采用LED封装方式形成元器件，所述封装方式为透明封装，并形成具有至少两个引脚的元器件。
[0007]所述的光敏复合元件，其中，所述光敏单元为光敏电阻、光敏二极管或光敏晶体管。
[0008]所述的光敏复合元件，其中，所述控制电路单元采用逻辑电路、模拟电路、微处理器或FPGA。
[0009]所述的光敏复合元件，其中，所述开关单元采用晶体管或继电器电路实现。
[0010]所述的光敏复合元件，其中，所述元器件中还封装一个由所述开关单元驱动的发光二极管单元。
[0011 ] 所述的光敏复合元件，其中，所述光敏单元与所述发光二极管单元的波长不同。
[0012]所述的光敏复合元件，其中，所述发光二极管与所述光敏单元采用先后不同的时间段落工作，并其工作周期为两者时间段落之和。
[0013]所述的光敏复合元件，其中，所述电路工作周期为0.1ms至10ms。
[0014]本实用新型所提供的一种采用LED封装方式的光敏复合元件，由于采用了 LED的封装方式实现对光敏复合元件的封装，实现了电路体积的缩小，降低了生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型光敏复合元件的侧面示意图。
[0016]图2为本实用新型光敏复合元件的俯视示意图。
[0017]图3为本实用新型光敏复合兀件的基本原理不意图。
[0018]图4为本实用新型采用LED封装方式的光敏复合元件电路原理框图。
[0019]图5为本实用新型采用LED封装方式的光敏复合元件局部电路原理框图。
[0020]图6为本实用新型采用LED封装方式的光敏复合元件具体电路原理图。
【具体实施方式】
[0021]以下对本实用新型的较佳实施例加以详细说明。
[0022]本实用新型所公开的采用LED封装方式之光敏复合元件，如图3所示，其包括光敏单元110，控制电路单元120以及开关单元130，并向输出单元140输出驱动，用以实现对输出单元140的光敏控制；所述光敏单元110可以但不限于为光敏电阻、光敏二极管或光敏晶体管，所述控制电路单元采用逻辑电路、模拟电路、微处理器或FPGA，所述开关单元可以但不限于采用晶体管或继电器电路实现，所述输出单元140可以采用发光二极管或其他半导体元件，这样所有的四个部分都可以用集成电路实现，从而进一步减少产品的体积。
[0023]在所述输出单元140采用其他机械部件，例如马达、蜂鸣器等时，所述输出单元140无法制成集成电路，此时，可以将所述光敏单元、控制电路单元和开关单元三个单元形成集成电路。
[0024]本实用新型所述光敏复合元件的较佳实施例中，将所述光敏单元、控制电路单元以及开关单元采用LED封装方式形成元器件100，如图1和图2所示，可以形成一种微型的光敏元件，可以用来感应红外、可见光或紫外线等不同的光线。当把发光二极管一起封装在本实用新型所述光敏复合元件中时，输出可以用来启动LED，从而实现照明或装饰等不同用途。本实用新型所述光敏复合元件采用LED的封装方式，因此可以采用传统的LED透明封装结构，其上端采用透明的封装帽210，要感应的光线可以穿透封装帽210，被集成电路芯片220中的光敏单元感应，而输出单元140即图1和图2中的发光二极管发出的光，也可以透出所述封装帽210。整个产品如同一般的单色LED，同样具有两个引脚，接上电源即可工作。整个封装不需要特别设计，可以采用现成的LED透明封装工艺，大大降低了生产成本。
[0025]如图4所示，是本实用新型采用LED封装方式的光敏复合元件一具体实施例的电路工作原理示意图，其中，光敏单元110、控制电路单元120和开关单元130设置在同一集成电路芯片220中，作为输出单元140的发光二极管(LED)则设置在另一芯片上，两个芯片都封装在同一透明LED封装帽中，参照图1和图2所示，并形成具有至少两个引脚的元器件，例如本实用新型较佳实施例中两个引脚的情形，只需在引脚上接上电源即可工作。但在具有其他功能的情况下，不排除可设置三个或四个以上的引脚。
[0026]当外来光310投射在光敏单元110上时，产生信号102进入控制电路单元120，如图4所示，经该控制电路单元120处理后在适当时产生开关信号104，从而使开关单元130导通，驱动作为输出单元140的发光二极管发光。
[0027]如图5所示，为本实用新型所述采用LED封装方式的光敏复合元件的较佳实施例中，如图4所示控制电路单元120的一具体实施例电路原理示意图。其中,光敏单元110产生的信号102随着外来光310的强弱而产生，当信号102进入控制电路单元120中的比较器单元301时，如果信号102的强度大于触发值，则该比较器单元301就会将控制信号201设置为启动，启动时序信号产生器302和取样保持电路303。
[0028]所述时序信号产生器302产生一个电路工作周期时间，可以是0.1毫秒(ms)至1ms不等，根据实际需要而定。本实用新型所述采用LED封装方式的光敏复合元件中，将所述电路工作周期设置分为两个部分，其中一部分时间中，由所述时序信号产生器302输出的信号是关闭信号，例如八分之三的电路工作周期。所述取样保持电路303会在第一部分的时间内，读取并保持信号201，转成其出输出的信号202 ;如果该信号202为启动信号，时序信号产生器302并会利用第二个部分的时间，即示例中剩余八分之五的工作周期内，输出启动信号204。所述时序信号产生器302产生的启动信号203和信号204可以是同一信号，信号203向取样保持电路303发送，以便由所述取样保持电路控制是否产生启动信号202。为避免错误的触发，所述信号202和信号204需要经过逻辑与门304的逻辑处理，输出开关信号104，只有信号202和信号204同时是启动信号时，最终的输出信号104才会是启动信号。工作周期的时间和比例可根据实际应用的需要而改变，例如十分之四/十分之六，九分之四/九分之五，或者七分之三/七分之四等。
[0029]为了省电，当没有外来光时，所述时序信号产生器302不会工作，由于判断有没有外来光是在第一个部分的工作时间内取样，因此输出单元的LED —定是关掉的，所述输出单元的LED不发光，也就不会影响光敏单元110的工作。
[0030]考虑到光敏单元和作为输出单元的发光二极管都封装在LED的封装帽中，其之间位置非常接近，输出单元的光线会影响光敏单元的感应敏感度和操作，因此，如果本实用新型产品感应到光线存在，就开启LED，而LED本身在发光，因此，一旦外来光启动了 LED，LED本身的光线足以使光敏单元继续接受光线而不会关掉，因此，就形成了只要一次外来光启动的光敏元件，因此，这是本实用新型所述采用LED封装方式的光敏复合元件的一种应用情境。
[0031]本实用新型所述采用LED封装方式的光敏复合元件的另一应用情境就是，在所述光敏单元110感受到光线时，控制输出部件的LED关闭。而当没有光时，LED可以开启。而当LED开启后，LED发出的光，又使光敏单元110感应的光，因此再次关闭LED。如此反复，形成不停的循环。
[0032]除非在适应某种特殊条件的情形，否则，当光敏单元感受光关闭LED的操作会导致不停的启闭，从而使产品无法正常工作。
[0033]为解决上述各种问题，本实用新型所述采用LED封装方式的光敏复合元件中，所述光敏单元感受的光和所述LED发出的光可以采用不同波长的光，例如选用红外线光敏单元，而发光二极管选用蓝光或绿光LED。
[0034]进一步的解决方法是，所述光敏单元和所述发光二极管可以采用先后不同的时间段落工作，例如当设定一个电路工作周期的时间为0.1ms至1ms时，可以分两个部分，采用其中一部分例如八分之三的电路工作周期时间内关闭LED并由所述光敏单元感应光线，而之后的部分例如八分之五的电路工作周期时间内则关闭光敏单元的感光功能而开启输出LED发光。当光敏单元工作时，作为输出单元的LED则必须是关闭的，LED的开关时间比可随需要而调整，只要LED开关循环的时间足够快，肉眼不会觉察出输出的LED在闪动。这个办法的好处是不需要选择特定波长的光敏元件，这样就增加了电路设计的自由度，更能适合各种不同的应用。
[0035]如图6所示，本实用新型所述采用LED封装方式的光敏复合元件具体的实施例示意图，本实用新型所述集成电路芯片上的光敏单元110，可由光电二极管和一个电阻组成，当外来光310照射在该光电二极管上时，会产生电流，电流流过电阻上时会产生一个电平信号102，并发送进入所述控制电路单元120。该信号102进入所述控制电路单元120中的比较器301，当信号102的强度大于触发值时，所述比较器会产生控制信号201，启动时序信号产生器302和取样保持(Sample and Hold)电路303。所述时序信号产生器302产生输出信号203向取样保持电路303发送，信号204向逻辑与门304发送，信号203和信号204可以是同一信号。
[0036]用O和I将工作时间区分为工作与否的两部分，用O代表第一部分用作光敏元件工作的工作时段，用I代表第二部分用作输出工作的工作时段，当信号203/204是O时，信号204经过逻辑与门304，输出信号104肯定是0，输出到开关单元130，LED不亮，所以不影响光敏元件。当信号203由O变为I时，所述取样保持电路303内的D触发器读取并保持信号201。信号202和信号204必须同时是启动信号，输出的信号104才会是启动信号。当信号203/204是I时，所述控制电路单元120在处理后，依照预先设定的条件，当信号104是启动信号时，所述开关单元130导通，从而使得所述发光二极管(LED) 140发光。
[0037]本实用新型所述采用LED封装方式的光敏复合元件，由于采用了光敏电路的所有电路都可以设置封装在一普通的LED封装帽中，只有两个引脚，接上电源即可工作，不需要外加零件和其他装配工作，降低了成本。
[0038]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种采用LED封装方式的光敏复合元件，其包括光敏单元，控制电路单元以及开关单元，用以实现光敏控制；其特征在于，所述光敏单元、控制电路单元以及开关单元采用LED封装方式形成元器件，所述封装方式为透明封装，并形成具有至少两个引脚的元器件。
2.根据权利要求1所述的光敏复合元件，其特征在于，所述光敏单元为光敏电阻、光敏二极管或光敏晶体管。
3.根据权利要求1所述的光敏复合元件，其特征在于，所述控制电路单元采用逻辑电路、模拟电路、微处理器或FPGA。
4.根据权利要求1所述的光敏复合元件，其特征在于，所述开关单元采用晶体管或继电器电路实现。
5.根据权利要求1所述的光敏复合元件，其特征在于，所述元器件中还封装一个由所述开关单元驱动的发光二极管单元。
6.根据权利要求5所述的光敏复合元件，其特征在于，所述光敏单元与所述发光二极管单元的波长不同。
7.根据权利要求5所述的光敏复合元件，其特征在于，所述发光二极管与所述光敏单元采用先后不同的时间段落工作，并其工作周期为两者时间段落之和。
8.根据权利要求7所述的光敏复合元件，其特征在于，所述电路工作周期为0.1ms至1ms0
【文档编号】H01L25/16GK203932059SQ201420223698
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年5月4日 优先权日:2014年5月4日
【发明者】谢潮声, 陈安邦, 邓志强, 李俊青, 李子建 申请人:科域半导体有限公司