专利名称：感应器单元的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种感应器单元的制造方法，尤其涉及一种距离感应器单元的制造方法。
背景技术：
随着电子产品的发展，许多类型的输入装置目前可用于在电子系统内实行操作，例如按钮或按键、鼠标、轨迹球、触控屏幕等等。而近来触控屏幕的应用越来越普遍，触控屏幕可包括触控面板，其可为具有触敏表面的透明面板，以便作业表面覆盖于显示屏幕的可检视区域。触控屏幕允许使用者通过手指或触控笔触控显示屏幕作出选择并移动游标，并根据触控事件实现运算动作。而红外光的近接式感测器(IR proximity sensor)则大量应用于手持式通讯装置上，以用于检测使用者的脸部与显示屏幕之间的距离，进而达到操作 上的控制效果。近接式感测器可应用于手持式产品，例如当使用者不使用屏幕功能时，屏幕会自动锁定，借此延长电池使用时间；或者可让触控面板在使用者头部靠近屏幕时，自动锁定屏幕功能，避免通话中头部误触键盘而中断对话。另外，长距离的近接式感测器可检测距离约在20至80cm的物体是否靠近，当使用者离开时可自动关闭电源功能，可应用于显示器等相关广品。近接式感测器具有一信号发射元件器(emitter)及一信号检测器(detector)，为了避免信号的串扰(crosstalk)，公知的近接式感测器结构先以封装材料将信号发射元件器及信号检测器加以封装之后，再以金属框架卡合于上述的封装结构，利用金属框架形成具有信号隔离作用的屏障结构。但上述结构具有以下缺陷金属框架的制作与结构有其复杂性；且封装结构上需涂胶，利用胶黏的方式固定上述金属框架，然而黏胶的涂布不易控制，胶量太多将造成溢胶的问题；胶量太少，金属框架的固定度不佳，容易脱落或位移，将导致信号的隔离度不佳。再者，在元件体积缩小化的趋势下，金属框架与封装结构必须具有相当高的精度，才得以相互组接而形成高隔离效果的感测器单元，因此工艺的难度大幅提高，且产品的良率更无法有效提升。
发明内容
本发明的目的之一，在于提供一种感应器单元的制造方法，该制造方法利用模造步骤成型保护信号发射器与信号检测器的封装结构，以及将隔绝信号发射器与信号检测器的隔离件组装、固定于封装结构上，以形成稳固的、高精度的信号隔离结构。本发明实施例提供一种感应器单元的制造方法，包括以下步骤提供一基板，该基板上包含有多个感应器区域，每一个感应器区域包含有彼此独立的至少两个电路区域，每个电路区域被形成于该基板的表面与内部，并将一信号发射器及一信号检测器分别设置于每一个感应器区域的该至少两电路区域上；利用一模具将一封装结构成型于该基板上，该封装结构包覆该至少两个电路区域、及分别设于该至少两个电路区域上的该信号发射器与该信号检测器，以及每个电路区域之间所定义的一切割区域；沿着每个电路区域之间所定义的该切割区域对该封装结构进行切割步骤以形成位于该至少两个电路区域之间的隔离切割道，直到曝露出该基板；以及将一隔离件组装于每一该感应器区域，并将该隔离件设置于已曝露出该基板的该隔离切割道上，以隔离每一个感应器区域的该信号发射器与该信号检测器。本发明具有以下有益的效果本发明的制造方法的工艺简单，且利用组装的方式将隔离件组装于每一感应器区域，以实现节省成本的效果；而本发明所制作的感应器单元具有高精度的包覆及信号隔绝结构，使该感应器单元具有较佳的可靠度。为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
图I为显示本发明的将封装结构成型于基板上的示意图。图2为显示本发明的经过切割后的感应器区域的示意图。图3为显示本发明的将隔离件组装于每一感应器区域的示意图。图4为显示本发明的单一感应器单元的立体分解图。图5为显示本发明的单一感应器单元的立体组合图。图6为显示本发明的单一感应器单元的上视图。图7为显示本发明的单一感应器单元的侧视图。上述附图中的附图标记说明如下I感应器单元10感应器区域100电路101、102 电路区域103隔离切割道104封装结构105切割道11信号发射器12信号检测器13隔离件130a发射孔位130b接收孔位131封装顶板132封装侧板133隔离板S基板P连接点
具体实施例方式请参阅图I至图3，并配合图4，本发明提供一种感应器单元I的制造方法，该制造方法利用一次的模造(modeling)方法与组装隔离件13进行感应器单元I的封装与元件隔离，其具有降低工艺成本的功效，更可以解决传统的组装方式的缺陷，其制造方法包括如下步骤步骤(一)提供一基 板S，基板S上包含有多个感应器区域10。如图I所示，在本具体实施例中，该基板S上包含有6乘6个感应器区域10的阵列，而每一感应器区域10在完成后述的工艺后均会形成一个感应器单元I (如图4、图5所示)。每一感应器区域10在该基板S的表面与内部设有两个独立的电路区域101、102(但该电路区域101、102的数目可为两个以上)，而在本实施例中，感应器单元I的信号发射器11及信号检测器12则分别安装于每一个感应器区域10的该两电路区域101、102上，如固晶、打线等方法，而信号发射器11及信号检测器12则分别电性连接电路区域101、102上的电路100(如图6所示)。在本具体实施例中该感应器单元I为一种近接式感应器(proximity sensor),而该信号发射器11为发光元件(emitter)，该信号检测器12则为光检测元件(detector)，上述的信号发射器11及信号检测器12可利用芯片黏着方法(die attaching)分别固设于每一个感应器区域10的该两电路区域101、102上，并利用打线将信号发射器11及信号检测器12电性连接于其所对应的该电路区域101、102的电路100。步骤(二)利用一模具成型一封装结构104于该基板S上。在此步骤中，将封装材料成型于该基板S上，并包覆该基板S上的信号发射器11及信号检测器12。请复参考图1，在本具体实施例中，利用一模具(图未示)进行模造步骤，以将封装材料固化成型，进而覆盖、包覆上述的电路区域101、102、信号发射器11及信号检测器12，且电路区域101、102之间定义有一切割区域。而在本模造步骤中所使用的封装材料，其特性上必须可使信号发射器11所发出的光信号及信号检测器12所欲接收的光信号穿透，以避免影响到该感应器单元I的运作。举例来说，该信号检测器12可为一种整合式的距离与环境光源检测元件(integrated ambient and proximity sensor),该封装材料则为可透光的封装材料(如clear molded material);或是信号检测器12可为一种单一功能的红外光距离检测元件(IR proximity sensor),该封装材料则为可让红外光穿透的封装材料,换言之,本发明并不限定封装结构104的材质，但封装结构104的材料必须根据信号发射器11及信号检测器12的规格加以选择，以避免封装结构104造成感应器单元I的特性下降。再者，封装结构104可对应于信号发射器11而形成凸状的封装体，以利信号发射器11发出电磁信号。步骤(三)移除该模具并进行一切割步骤。待步骤(二)中的封装材料固化成型该封装结构104后，将该模具自该基板S上移除，以进行切割步骤。请参考图2，在此步骤中利用刀具等切割工具沿着每一感应器区域10的周边进行切割以形成切割道105，换言之，该切割道105围绕每一个感应器区域10的该两电路区域101、102，以形成单一的感应器区域10。再者，该切割步骤更于每一个感应器区域10的该两电路区域101、102之间所预先定义的切割区域进行切割，以形成隔离切割道103，且该隔离切割道103的两端连接于该切割道105，该隔离切割道103可曝露出该基板S，如图所示，该切割道105与隔离切割道103建构成类似于”8字形”的切割道，并利用上述切割道将电路区域101与信号发射器11，以及电路区域102与信号检测器12加以区隔。
另一方面，为了实现曝露出该基板S的目的，隔离切割道103的深度大于该封装结构104的厚度，以使该隔离切割道103向下延伸至该基板S中而曝露出基板S，换言之，该切割步骤除了移除封装结构104的材料，更向下移除该基板S的部分材料，以形成隔离切割道103，而在本具体实施例中，该切割步骤移除约0. 2公厘深的该基板S，但不以上述为限。步骤(四)将一隔离件13组装于每一该感应器区域10，以将该隔离件13设置于已曝露出基板S的该隔离切割道103上。请参考图3，在本步骤中，提供多个隔离件13，隔离件13与封装结构104配合，使隔离件13组装于感应器区域10上，并固定于隔离切割道103之中，以形成隔离结构。由于上述隔离切割道103将信号发射端(包括电路区域101与信号发射器11)与信号接收端(电路区域与102信号检测器12)区隔成两个区域，因此，当隔离件13组装于感应器区域10上的封装结构104，隔离件13即可用于隔离每一个感应器单元I的该信号发射器11与该信号检测器12，以避免两元件之间的信号串扰(crosstalk)。 再者，隔离件13最佳地为可隔绝红外光的材料所固化成型，借此，隔离件13可视为一种红外光的阻绝结构(IR barrier) 在一具体实施例中，隔离件13利用一射出成型步骤将可隔绝红外光的塑料成型，而如图4、图5所示，隔离件13可包括一封装顶板131、一隔离板133及多个封装侧板132，该封装顶板131上开设有一对应该信号发射器11的发射孔位130a及一对应该信号检测器12的接收孔位130b。因此，在前述组装步骤中，封装顶板131对应地安装于封装结构104的顶面，并利用发射孔位130a及接收孔位130b裸露出信号发射器11与该信号检测器12，以避免信号经过封装结构104的顶面所产生的干扰；而封装侧板132则可围绕于封装结构104的侧面，隔离板133则组设于隔离切割道103以隔离每一个感应器区域10的该信号发射器11与该信号检测器12。再一方面，考虑到该基板S表面的平整度，为了避免隔离板133的底面与基板S表面的接触方式不佳，而导致信号发射器11与信号检测器12的信号互相影响。因此，在组装步骤中，隔离切割道103向下延伸至该基板S中，以使得隔离板133得以埋入该基板S中；如图7所示，隔离板133可延伸至该基板S内约0. 2公厘(即隔离切割道103向下延伸至该基板S内的深度)，借以确保信号发射器11与信号检测器12的信号可实现较佳的隔离。请参考图4、图5、图7，通过上述步骤后，本发明的感应器单元I的结构包括一基板S，其上设有两个独立的电路区域101、102，而该信号发射器11与信号检测器12则分别设置于该两电路区域101、102上，且分别以打线等方式电连接于该两电路区域101、102的电路100 (如图6);封装结构104设于该基板S上以包覆于该信号发射器11与信号检测器12，且封装结构104中形成隔离切割道103以将该信号发射器11隔绝于该信号检测器12，再者，隔离件13由可隔绝红外光的树脂、塑料等材料所成型，并将隔离件13安装于封装结构104上，而使信号发射器11与信号检测器12的信号不会产生干扰。具体而言，隔离件13固定或黏接于隔离切割道103，以达到隔离信号发射器11与信号检测器12的目的。在本发明中，封装结构104与隔离件13可紧密地固设结合，以避免两者脱离的问题，更可避免封装结构脱离后造成的信号干扰。另一方面，隔离件13的隔离板133向下延伸至该基板S内部，使信号可以完全地被隔离件13所隔绝，进而提高该信号发射器11与信号检测器12的隔绝效果。再者，由于封装结构104与隔离件13的卡接固定强度佳，故当该感应器单元I在高温环境下操作时，可具有较佳的可靠度。再者，基板S的下表面(即相对于信号发射器11与信号检测器12的一面)更设有多个连接点P，如导电焊垫等结构，连接点P可电连接于信号发射器11与信号检测器12，以利传输控制信号及电源。而在一变化实施例中，也可利用模具进行第二次的模造步骤，该模具与封装结构104配合，以将树脂、塑料等材料填入于隔离切割道103之中，以形成前述的隔离件13。由于上述的隔离切割道103将信号发射端(包括电路区域IOA与信号发射器11A)与信号接收端(电路区域与IOB信号检测器11B)区隔成两个区域，因此，当隔离件13固化成型，隔离件13的隔离板133即可用于隔离每一个感应器单元I的该信号发射器IlA与该信号检测器11B，以避免两元件之间的信号串扰(crosstalk)。以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，非因此局限本发明的专利范围，故举凡运用本发明说明书及附图内容所为的等效技术变化，均包含于本发明的范围内。
权利要求
1.一种感应器单元的制造方法，其特征在于，包括以下步骤 提供一基板，该基板上包含有多个感应器区域，每一个感应器区域包含有彼此独立的至少两个电路区域，每个电路区域被形成于该基板的表面与内部，并将一信号发射器及一信号检测器分别设置于每一个感应器区域的该至少两电路区域上； 利用一模具将一封装结构成型于该基板上，该封装结构包覆该至少两个电路区域、及分别设于该至少两个电路区域上的该信号发射器与该信号检测器，以及每个电路区域之间所定义的一切割区域； 沿着每个电路区域之间所定义的该切割区域对该封装结构进行切割步骤以形成位于该至少两个电路区域之间的隔离切割道，直到曝露出该基板；以及 将一隔离件组装于每一该感应器区域，并将该隔离件设置于已曝露出该基板的该隔离切割道上，以隔离每一个感应器区域的该信号发射器与该信号检测器。
2.如权利要求I所述的感应器单元的制造方法，其特征在于，沿着该切割区域对该封装结构进行切割的步骤之中，更包括一将所述感应器区域切割分离为单一感应器区域的步骤。
3.如权利要求2所述的感应器单元的制造方法，其特征在于，将一隔离件组装于每一该感应器区域的步骤中，该隔离件包括一封装顶板、一隔离板及多个封装侧板，该封装顶板上开设有一对应该信号发射器的发射孔位及一对应该信号检测器的接收孔位，该隔离板固设于该隔尚切割道。
4.如权利要求3所述的感应器单元的制造方法，其特征在于，该隔离件利用一射出成型步骤将塑料成型。
5.如权利要求4所述的感应器单元的制造方法，其特征在于，该射出成型步骤将可隔绝红外光的塑料成型为该隔离件。
6.如权利要求3所述的感应器单元的制造方法，其特征在于，将一隔离件组装于每一该感应器区域的步骤中，该隔离板组设于该隔离切割道以隔离每一个感应器区域的该信号发射器与该信号检测器。
7.如权利要求I所述的感应器单元的制造方法，其特征在于，每一个感应器区域的该信号发射器及该信号检测器以芯片黏着方法分别固设于每一个感应器区域的该两电路区域上，且每一个感应器区域的该信号发射器及该信号检测器都以打线电性连接于其所对应的该电路区域。
8.如权利要求I所述的感应器单元的制造方法，其特征在于，该封装结构为一可透光的封装材料所制成或一可让红外光穿透的封装材料所制成。
9.如权利要求I所述的感应器单元的制造方法，其特征在于，该隔离切割道的深度大于该封装结构的厚度，而曝露出该基板。
10.如权利要求I所述的感应器单元的制造方法，其特征在于，该基板的下表面还设有多个连接点，该信号发射器与该信号检测器电性连接于所述连接点。
全文摘要
一种感应器单元的制造方法，包括以下步骤提供一基板，该基板上的每一个感应器区域包含有彼此独立的至少两个电路区域，且一信号发射器及一信号检测器分别设置于每一个感应器区域的该至少两电路区域上；利用一模具将一封装结构成型于该基板上，该封装结构包覆该信号发射器、该信号检测器以及每个电路区域之间所定义的切割区域；沿着每个电路区域之间所定义的该切割区域对该封装结构进行切割步骤以形成位于该至少两个电路区域之间的隔离切割道，直到曝露出该基板；以及将一隔离件组装于每一该感应器区域，并将该隔离件设置于已曝露出该基板的该隔离切割道上，以隔离每一个感应器区域的该信号发射器与该信号检测器。本发明工艺简单、节省成本。
文档编号H01L21/56GK102738012SQ20111008100
公开日2012年10月17日 申请日期2011年4月1日 优先权日2011年4月1日
发明者吴德财, 林生兴 申请人:光宝新加坡有限公司