專利名稱：微型光遮斷器及其制作方法
技術領域：
本發明是有關于一種微型光遮斷器(photo-interrupter)的制作方法，尤指一種 具有高信噪比(signal/noise ration)的微型光遮斷器的制作方法。
背景技術：
一般微型光遮斷器包含發光組件與感光組件，其可通過判斷感光組件是否偵測到 光線訊號來輸出感應訊號，進而可當作開關裝置使用。已知微型光遮斷器的制作方法包括在基板表面同時設置發光組件與感光組件，然 后進行第一壓模(molding)步驟而在發光組件與感光組件表面灌注透明膠而分別形成二 個透明封膠體，再以第二壓模步驟在透明封膠體的外圍形成不透光封膠體，使得發光組件 與感光組件之間因不透光封膠體的設置而阻隔兩者間的光線路徑，最后進行微型光遮斷器 的單元切割步驟，切除多余的不透光封膠體與基板，以完成微型光遮斷器單元的制作。然而，在上述制作方法中，由于設置發光組件的基板厚度很薄，透明膠很容易在第 一壓模步驟中溢流至發光組件與感光組件之間，使得發光組件的光線會經由透明膠的溢膠 部分射入感光組件端。另一方面，基板也可能無法有效阻擋光線，使得發光組件的部分光線 經由發光組件下方的基板、發光組件與感光組件之間的基板以及感光組件下方的基板等漏 光路徑而到達感光組件端，使得感光組件的偵測結果發生錯誤，即使在無反射物的情況下， 微型光遮斷器也會輸入過大的感應電流(亦即漏電流)，明顯影響微型光遮斷器輸出訊號 的信噪比。此外，在已知微型光遮斷器的制作方法中，需要另外利用切割步驟來切除以第二 壓模步驟制作的多余不透光封膠體，容易在切割步驟中產生尺寸公差，使得不透光封膠體 的厚度具有過厚或過薄的誤差，影響產品良率。因此，如何提供簡單、有效率的步驟以制作出避免漏電流過大的微型光遮斷器，仍 為業界亟需研究的問題。
發明內容
本發明的主要目的之一，在于提供一種制作微型光遮斷器的方法，其能有效改善 傳統步驟中因溢膠或基板無法遮光所形成的漏光路徑，以解決前述傳統微型光遮斷器的漏 電流過大的問題。根據本發明的申請專利范圍，本發明揭露一種制作微型光遮斷器的方法。首先提 供基板，其具有一定基板厚度，且該基板表面定義有一個發光組件設置區、一個感光組件設 置區以及一個光阻隔區，設于該發光組件設置區與該感光組件設置區之間。然后于基板上 的發光組件設置區與感光組件設置區分別設置一個發光組件與一個感光組件，再進行一個 壓模步驟，在發光組件設置區與感光組件設置區分別形成一個透明封膠體，分別覆蓋發光 組件與感光組件。之后，移除光阻隔區內的基板的部分表面，以于基板表面形成一個阻隔凹 陷(recess)。最后進行一個射出成型步驟，在該光阻隔區內以及在該感光組件設置區與該 發光組件設置區的外圍形成一個不透光密封體。
本發明另外還揭露一種制作微型光遮斷器的方法，其包括先提供一個基板，其具 有一定基板厚度，且該基板表面定義有一個遮斷器單元區域，其包含一個發光組件設置區、 一個感光組件設置區以及一個光阻隔區設于該發光組件設置區與該感光組件設置區之間。 接著于該基板上的該發光組件設置區與該感光組件設置區分別設置一個發光組件與一個 感光組件，然后移除該光阻隔區內的該基板的部分表面，以于基板表面形成一個阻隔凹陷， 再進行一個壓模步驟，于發光組件設置區與感光組件設置區分別形成一個透明封膠體，分 別覆蓋發光組件與感光組件。最后進行一個射出成型步驟，于光阻隔區內以及感光組件設 置區與發光組件設置區的外圍形成一個不透光密封體。本發明專利申請又另揭露一種制作微型光遮斷器的方法。首先提供一個基板，其 具有一定基板厚度，且該基板表面定義有至少一個遮斷器單元區域，其包含一個發光組件 設置區以及一個感光組件設置區。接著，移除該發光組件設置區與該感光組件設置區之間 的部分該基板，再于基板上的發光組件設置區與感光組件設置區分別設置一個發光組件與 一個感光組件。然后，進行壓模步驟，而于該發光組件設置區與該感光組件設置區分別形成 一個透明封膠體，分別覆蓋該發光組件與該感光組件。最后在該感光組件設置區與該發光 組件設置區之外的該遮斷器單元區域內形成一個不透光密封體。本發明專利申請更揭露一種微型光遮斷器，其包含一個基板，其表面定義有一個 發光組件設置區、一個感光組件設置區以及一個光阻隔區設于該發光組件設置區與該感光 組件設置區之間，且該光阻隔區內的該基板表面具有一個阻隔凹陷；一個發光組件，設于該 發光組件設置區內的該基板表面；一個感光組件，設于該感光組件設置區內的該基板表面； 二個透明封膠體，分別設于該發光組件設置區與該感光組件設置區之內，且分別覆蓋該發 光組件與該感光組件；以及一個不透光密封體，設于該感光組件設置區與該發光組件設置 區的外圍以及該光阻隔區內的該基板上，且填滿該阻隔凹陷。本發明的專利申請又更揭露一種微型光遮斷器，其包含一個基板，其表面定義有 一個發光組件設置區以及一個感光組件設置區，且該基板在發光組件設置區與該感光組件 設置區之間具有不連續形狀；一個發光組件，設于該發光組件設置區內的該基板表面；一 個感光組件，設于該感光組件設置區內的該基板表面；二透明封膠體，分別設于該發光組件 設置區與該感光組件設置區之內，且分別覆蓋該發光組件與該感光組件；以及一個不透光 密封體，設于該感光組件設置區與該發光組件設置區的外圍以及設于該感光組件設置區與 該發光組件設置區內的該基板之間。由于本發明微型光遮斷器的制作方法包括移除部分位于發光組件與感光組件之 間的基板，以形成阻隔凹陷，并在發光組件與感光組件之間以及阻隔凹陷形成不透光密封 體，因此可以借著不透光密封體有效避免光線經由發光組件與感光組件之間的基板漏光， 同時改善已知技術的壓模步驟因透明膠溢膠而導致的漏光情形，有效改善漏光所引起的漏 電流問題，并可提高微型光遮斷器的信噪比。
圖1至圖5為本發明制作微型光遮斷器的方法的實施例一的步驟示意圖；圖6至圖8為本發明制作微型光遮斷器的方法的實施例二的步驟示意圖；圖9至圖13為本發明制作微型光遮斷器的方法的實施三例的步驟示意圖。
主要組件符號說明10 基板14感光組件設置區18發光組件22、M 導線沘模具32透明膠38 凹穴42阻隔凹陷46 模穴50、M微型光遮斷器
12發光組件設置區 16光阻隔區 20感光組件 26擋膠組件 30a、30b 模穴 34、36透明封膠體 40切割刀 44模具
52遮斷器單元區域
48不透光密封體
具體實施例方式請參考圖1至圖5，圖1至圖5為本發明制作微型光遮斷器的方法的實施例一的 步驟示意圖。首先，如圖1所示，提供基板10，其較佳為一個印刷電路板(printed circuit board, PCB)。基板10具有基板厚度T，且其表面定義有一個發光組件設置區12、一個感光 組件設置區14以及一個光阻隔區16，設于發光組件設置區12與感光組件設置區14之間。 接著，在發光組件設置區12與感光組件設置區14內的基板10表面分別設置發光組件18 與感光組件20。在本實施例中，發光組件18可為一個發光二極管芯片，例如為紅外線二極 管芯片，而感光組件20可為光敏晶體管(phototransistor)芯片，因此將發光組件18與感 光組件20設置固定于基板10上的步驟可包含一個固晶步驟，而發光組件設置區12與感光 組件設置區14分別為基板10上的一個固晶區。接著，再進行焊線步驟，通過導線22、對分 別使發光組件18與感光組件20電性連接于基板10。然后，可選擇性地在發光組件設置區 12與感光組件設置區14之間或者光阻隔區16的兩側形成擋膠組件沈，其中擋膠組件沈 可包含銅箔材料。接著請參考圖2，利用包含模穴30a、30b的模具觀進行壓模步驟，將模具觀設置 于基板10的表面，使模穴30a、30b分別對應于發光組件設置區12與感光組件設置區14，然 后將透明膠32灌入模穴30a、30b，待透明膠32冷卻后，便在發光組件設置區12與感光組件 設置區14分別形成透明封膠體34、36，分別覆蓋發光組件18與感光組件20，如圖3所示。 值得注意的是，在壓模步驟中，發光組件設置區12與感光組件設置區14之間的模具觀可 具有一個凹穴38，以用來容置擋膠組件26。然而，若在固晶與焊線步驟后，沒有于基板10 上形成擋膠組件26，則模具觀也可不具有凹穴38。接著，請參考圖3，在壓模步驟后，移除模具觀，然后進行切割步驟，使用切割刀40 切除光阻隔區16內的基板10的部分表面，在基板10表面形成一個阻隔凹陷(recess) 42， 位于發光組件設置區12與感光組件設置區14之間。在較佳實施例中，阻隔凹陷42下方的 基板10具有厚度t，其較佳為約1/4至1/2的基板厚度T，以不破壞基板10的強度為原則， 避免阻隔凹陷42下方剩下的基板10太薄而影響其功能與安全性。然后，如圖4所示，利用模具44覆蓋于基板10表面，進行射出成型步驟，以于基板 10表面形成不透光密封體48，設于光阻隔區16內以及發光組件設置區12和感光組件設置區14的外圍，亦即不透光密封體48是包圍透明封膠體34、36，同時填滿阻隔凹陷42。模具 44具有模穴46，其可定義出不透光密封體48的結構形狀，因此在射出成型步驟中，通過將 不透光的液狀塑料材料(例如黑色塑料材料)射入模穴46中，待塑料材料固化后，直接形 成具有微型光遮斷器最終外觀尺寸的不透光密封體48，其中，不透光密封體48可用來當作 微型光遮斷器的反射蓋。請參考后圖5，移除模具44，接著可選擇性地進行單元切割步驟， 例如依微型光遮斷器的單元尺寸切割基板10，便形成獨立的微型光遮斷器50。圖6至圖8為本發明制作微型光遮斷器的方法的實施例二的步驟示意圖，為簡化 說明，與前一實施例相同的組件是以同樣的組件符號表示。首先，提供基板10，其較佳為 PCB基板。基板10表面定義有至少一個遮斷器單元區域52，其包含一個發光組件設置區 12、一個感光組件設置區14以及一個光阻隔區16。接著，進行固晶與焊線步驟，分別在發光 組件設置區12與感光組件設置區14設置發光組件18與感光組件20，分別藉由導線22、24 電性連接于基板10。然后，可選擇性地在發光組件設置區12與光阻隔區16之間以及感光 組件設置區14與光阻隔區16之間設置擋膠組件26。接著，如圖7所示，進行切割步驟，以切割刀40對基板10進行表面切割，移除光阻 隔區16內基板10的部分表面，形成一阻隔凹陷42，使得阻隔凹陷42下方的基板10的厚度 t僅為原來的基板厚度T的1/4至1/2，較佳為1/2的基板厚度T。值得注意的是，若第6圖 所示的基板10表面定義有復數個遮斷器單元區域52時，此切割步驟可同時以切割刀40切 除相鄰遮斷器單元區域52內的部分基板，以于各遮斷器單元區域52內同時形成阻隔凹陷 42。此外，在其它實施例中，切割步驟亦可選擇性地直接切穿基板10，使阻隔凹陷形成基板 10的一個通孔。請參考圖8，然后利用模具觀進行芯片的壓模步驟，其中模具觀包含模穴30a、 30b，分別暴露出發光組件設置區12與感光組件設置區14。壓模步驟是在模穴30a、30b內 灌注透明膠，經固化后形成透明封膠體34、36。之后，如同前述實施例的圖4，移除模具觀， 再進行射出成型步驟，以不透光塑料材料在透明封膠體34、36外圍形成不透光密封體48， 待移除射出成型模具，選擇性地進行單元切割步驟后，便可形成圖5的微型光遮斷器50。在 其它實施例中，不透光密封體48也可通過另一個壓模步驟而形成。圖9至圖13為本發明制作微型光遮斷器的方法的實施例三的步驟示意圖。在本 實施例中，與圖1至圖8中相同的組件是使用同樣的組件符號標示。首先，請參考圖9，提 供基板10，例如為一個PCB基板，其表面定義有復數個遮斷器單元區域52，相鄰并排成個數 組，且各遮斷器單元區域52分別包含一個發光組件設置區12以及一個感光組件設置區14。 接著，如圖10所示，進行切割步驟，以切割刀40切割部分基板10，例如在單一切割步驟中， 直接切割沿著Y方向相鄰并排的遮斷器單元區域52，以同時移除相鄰遮斷器單元區域52的 發光組件設置區12與感光組件設置區14之間的基板10。當然，此切割步驟可包含復數個 切割步驟，依序沿著Y方向對各遮斷器單元區域52進行切割。圖10中沿著切線11-11’的剖面示意圖繪示于圖11，由圖11可知，在此切割步驟 中，基板10是被直接切穿，完全移除發光組件設置區12與感光組件設置區14之間的基板 10，其中基板10被切穿的部分亦可定義為阻隔凹陷42，為貫穿基板10的通孔。因此，基板 10在發光組件設置區12與感光組件設置區14之間具有不連續的剖面形狀，亦即發光組件 設置區12與感光組件設置區14之間沒有設置基板10。然而，值得注意的是，基板10的邊緣部分并沒有被切除，因此在切割步驟之后，基板10仍具有原來整面的形狀，并包含多個 遮斷器單元區域52。然而，在其它實施例中，此切割步驟亦可不完全切穿基板10，僅通過切 割刀40切除1/2至3/4厚度的基板10，而于發光組件設置區12與感光組件設置區14之間 形成阻隔凹陷(圖未示)。請參考圖12，其是接續圖11的步驟。接著進行固晶與焊線步驟，在發光組件設置 區12與感光組件設置區14上固定發光組件18、感光組件20與導線22、24。然后，利用模 具進行壓模步驟，形成透明封膠體34、36，最后以射出成型步驟或壓模步驟制作不透光密封 體48，再進行單元切割步驟，沿著遮斷器單元區域52切割基板10，以形成單元化且獨立的 微型光遮斷器M，如圖13所示。在本發明的其它步驟中，亦可在圖9的基板上，先進行固晶與焊線步驟，于各發光 組件設置區12與感光組件設置區14分別設置發光組件18與感光組件20，然后再進行如圖 10所示的切割步驟。之后，便可以類似第二實施例的步驟順序，依序形成透明封膠體34、36 與不透光密封體48，然后進行單元切割步驟，以完成各微型光遮斷器M的制作。相較于已知技術，本發明是先以切割步驟來移除發光組件設置區與感光組件設置 區之間的部分PCB基板表面，然后再于基板被移除的部分形成不透光密封體，因此可以有 效阻擋光線經由發光組件與感光組件間的基板表面射入感光組件端，也可以避免以知在壓 模步驟中因透明膠溢膠所形成的漏光路徑，進而有效降低漏電流以及提高微型光遮斷器輸 出訊號的信噪比。再者，在本發明的較佳實施例中，是以射出成型步驟形成不透光密封體， 可以直接制作出微型光遮斷器的最終外觀尺寸與結構，不像已知技術，在壓模步驟后必須 另外切割不透光密封體，可改善因切割步驟帶來的尺寸公差。以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明專利申請的范圍所做的等同變化 與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種制作微型光遮斷器的方法，其特征在于，其包括提供基板，其表面定義有發光組件設置區、感光組件設置區以及光阻隔區設于所述發 光組件設置區與所述感光組件設置區之間，且所述基板具有基板厚度；在所述基板上的所述發光組件設置區與所述感光組件設置區分別設置發光組件與感 光組件；進行壓模步驟，在所述發光組件設置區與所述感光組件設置區分別形成透明封膠體， 分別覆蓋所述發光組件與所述感光組件；移除所述光阻隔區內的所述基板的部分表面，以在所述基板表面形成阻隔凹陷；以及進行射出成型步驟，在所述光阻隔區內以及在所述感光組件設置區與所述發光組件設 置區的外圍形成不透光密封體。
2.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述阻隔凹陷下的所述基板的厚度減 為約1/4至約1/2的所述基板厚度。
3.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，形成所述阻隔凹陷的步驟包含利用一 切割刀對所述基板進行切割步驟。
4.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述基板包括印刷電路板。
5.如權利要求4所述的制作方法，其特征在于，還包括進行焊線步驟，以使所述發光組 件與所述感光組件分別電性連接于該印刷電路板。
6.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，還包括在所述壓模步驟之前，先于所述 發光組件設置區與所述感光組件設置區之間的該基板表面設置至少一個擋膠組件。
7.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，其中所述不透光密封體包括不透光塑 料材料。
8.一種制作微型光遮斷器的方法，其特征在于，包含提供基板，表面定義有至少一個遮斷器單元區域，其包含有發光組件設置區、感光組件 設置區以及光阻隔區，設于所述發光組件設置區與所述感光組件設置區之間，且所述基板 具有基板厚度；于所述基板上的所述發光組件設置區與所述感光組件設置區分別設置發光組件與感 光組件；移除所述光阻隔區內的所述基板的部分表面，以于所述基板表面形成阻隔凹陷；進行壓模步驟，于所述發光組件設置區與所述感光組件設置區分別形成透明封膠體， 分別覆蓋所述發光組件與所述感光組件；以及進行射出成型步驟，于所述光阻隔區內以及所述感光組件設置區與所述發光組件設置 區的外圍形成不透光密封體。
9.如權利要求8所述的制作方法，其特征在于，其中所述阻隔凹陷下的所述基板的厚 度減為約1/4至1/2的所述基板厚度。
10.如權利要求8所述的制作方法，其特征在于，其中所述阻隔凹陷是為貫穿所述基板 的通孔。
11.如權利要求8所述的制作方法，其特征在于，其中形成所述阻隔凹陷的步驟包含利 用一切割刀對所述基板進行切割步驟。
12.如權利要求11所述的制作方法，其特征在于，其中所述基板上定義有復數個所述遮斷器單元區域，且所述切割步驟是同時于相鄰的部分所述復數個遮斷器單元區域中形成 復數個所述阻隔凹陷。
13.如權利要求8所述的制作方法，其特征在于，其中所述基板包括印刷電路板。
14.如權利要求13所述的制作方法，其特征在于，還包含進行焊線步驟，以使所述發光 組件與所述感光組件分別電性連接于所述印刷電路板。
15.如權利要求8所述的制作方法，其特征在于，其中所述不透光密封體包括不透光塑 料材料。
16.一種制作微型光遮斷器的方法，其特征在于，包含提供基板，表面定義有至少一個遮斷器單元區域，其包含發光組件設置區以及感光組 件設置區，且所述基板具有基板厚度；移除所述發光組件設置區與所述感光組件設置區之間的部分所述基板；于所述基板上的所述發光組件設置區與所述感光組件設置區分別設置發光組件與感 光組件；進行壓模步驟，于所述發光組件設置區與所述感光組件設置區分別形成透明封膠體， 分別覆蓋所述發光組件與所述感光組件；以及在所述感光組件設置區與所述發光組件設置區之外的所述遮斷器單元區域內形成不 透光密封體。
17.如權利要求16所述的制作方法，其特征在于，其中所述移除部分所述基板的步驟 包含利用一切割刀對所述基板進行切割步驟。
18.如權利要求17所述的制作方法，其特征在于，其中所述切割步驟是直接切穿所述 發光組件設置區與所述感光組件設置區之間的部分所述基板。
19.如權利要求17所述的制作方法，其特征在于，其中所述切割步驟是于該發光組件 設置區與所述感光組件設置區之間的所述基板表面形成阻隔凹陷，且所述阻隔凹陷下的所 述基板的厚度減為約1/4至1/2的所述基板厚度。
20.如權利要求16所述的制作方法，其特征在于，其中所述基板表面定義有復數個所 述遮斷器單元區域，相鄰并排排列，且所述第一切割步驟是同時移除所述復數個遮斷器單 元區域的各所述發光組件設置區與各所述感光組件設置區之間的部分該基板。
21.如權利要求20所述的制作方法，其特征在于，還包含在形成所述不透光密封體之 后，進行單元切割步驟，沿著所述復數個遮斷器單元區域切割所述基板而形成復數個微型 光遮斷器。
22.如權利要求16所述的制作方法，其特征在于，其中所述不透光密封體是通過壓模 步驟所形成。
23.如權利要求16所述的制作方法，其特征在于，其中所述不透光密封體是通過射出 成型步驟所形成。
24.如權利要求8所述的制作方法，其特征在于，其中所述基板包括印刷電路板。
25.如權利要求8所述的制作方法，其特征在于，其中所述不透光密封體包括不透光塑 料材料。
26.一種微型光遮斷器，其包含基板，其表面定義有發光組件設置區、感光組件設置區以及光阻隔區設于所述發光組件設置區與所述感光組件設置區之間，且所述光阻隔區內的所述基板表面具有阻隔凹陷；發光組件，設于所述發光組件設置區內的所述基板表面；感光組件，設于所述感光組件設置區內的所述基板表面；二個透明封膠體，分別設于所述發光組件設置區與所述感光組件設置區之內，且分別 覆蓋所述發光組件與所述感光組件；以及不透光密封體，設于所述感光組件設置區與所述發光組件設置區的外圍以及所述光阻 隔區內的所述基板上，且填滿所述阻隔凹陷。
27.如權利要求沈所述的微型光遮斷器，其特征在于，其中所述基板具有基板厚度，而 所述阻隔凹陷下的所述基板的厚度減為約1/4至約1/2的所述基板厚度。
28.如權利要求沈所述的微型光遮斷器，其特征在于，其中所述基板包含印刷電路板。
29.如權利要求沈所述的微型光遮斷器，其特征在于，其還包含至少一個擋膠組件設 于所述發光組件設置區與所述感光組件設置區之間的所述基板表面。
30.如權利要求沈所述的微型光遮斷器，其特征在于，其中所述不透光密封體包括不 透光塑料材料。
31.一種微型光遮斷器，其特征在于，包含基板，其表面定義有發光組件設置區以及感光組件設置區，且所述基板在所述發光組 件設置區與所述感光組件設置區之間具有不連續形狀；發光組件，設于所述發光組件設置區內的所述基板表面；感光組件，設于所述感光組件設置區內的所述基板表面；二個透明封膠體，分別設于所述發光組件設置區與所述感光組件設置區之內，且分別 覆蓋所述發光組件與所述感光組件；以及不透光密封體，設于所述感光組件設置區與所述發光組件設置區的外圍以及設于所述 感光組件設置區與所述發光組件設置區內的所述基板之間。
32.如權利要求31所述的微型光遮斷器，其特征在于，其中所述感光組件設置區與所 述發光組件設置區之間未設置所述基板。
33.如權利要求31所述的微型光遮斷器，其特征在于，其中所述基板包含印刷電路板。
34.如權利要求沈所述的微型光遮斷器，其特征在于，其中所述不透光密封體包括不 透光塑料材料。
全文摘要
本發明提供一種微型光遮斷器及其制作方法，其中制作方法包括移除部分發光組件與感光組件之間的基板表面，并在基板移除的部分形成不透光密封體，以阻隔發光組件經由基板表面至感光組件的漏光路徑。
文檔編號H01L31/18GK102064230SQ20091022535
公開日2011年5月18日 申請日期2009年11月16日 優先權日2009年11月16日
發明者廖志偉, 楊家逢, 梁俊智 申請人:億光電子工業股份有限公司