一种贴片式距离接近传感器

技术领域

本发明涉及反射式光电传感器技术领域，更具体地说，涉及一种贴片式距离接近传感器。

背景技术

现有的反射式光电传感器主要应用于工业生产和大范围检测部件上，封装体积大，无法实现微元化，因此无法应用于精密仪器内部螺栓松动检查、距离检测、速度检测、半导体封装和光学封装处理等领域，应用局限性较强。

综上所述，如何实现反射式光电传感器的微元化，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种贴片式距离接近传感器，利用激光器和光电子探测器分别作为信号发射装置和信号接收装置，有效地降低了光电传感器的封装体积。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种贴片式距离接近传感器，包括线路板、激光器、光电子探测器以及封装所述线路板正面的模具，所述激光器、所述光电子探测器贴附于所述线路板正面并与所述线路板连接，所述模具的上端面设有用于透光的通光孔。

优选的，所述模具包括用于封装所述激光器的第一模具和用于封装所述光电子探测器的第二模具，所述第一模具和所述第二模具通过模具阻隔带连接。

优选的，所述第一模具上设有第一通光孔，所述第一通光孔位于所述激光器的上方；

所述第二模具上设有第二通光孔，所述第二通光孔位于所述光电子探测器的上方。

优选的，所述激光器包括激光二极管或垂直腔面发射激光器。

优选的，所述激光器、所述光电子探测器通过银浆固定于所述线路板正面并形成欧姆接触。

优选的，所述线路板上设有两个金属导线电极位，所述激光器、所述光电子探测器分别通过金属导线与所述金属导线电极位共晶焊接。

优选的，所述模具与所述线路板通过封装胶封装。

本发明提供的贴片式距离接近传感器，包括线路板、激光器、光电子探测器以及封装线路板正面的模具，激光器、光电子探测器贴附于线路板正面并与线路板连接，模具的上端面设有用于透光的通光孔。

由于激光器和光电子探测器的体积较小并贴附于线路板表面，使得贴片式距离接近传感器的封装体积大幅减小，实现了传感器的微元化，适用范围广；激光器作为信号发射装置，具备激光纯度高、发射角度小、发射距离远、带宽窄等优点，使得贴片式距离传感器抗干扰能力强、光学角度一致性好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的贴片式距离接近传感器的具体实施例的爆炸示意图。

图1中：

1为线路板、11为芯片电极位、12为金属导线电极位、13为过孔、2为激光器、3为光电子探测器、4为模具、41为模具阻隔带、42为通光孔、5为金属导线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种贴片式距离接近传感器，利用激光器和光电子探测器分别作为信号发射装置和信号接收装置，有效地降低了光电传感器的封装体积。

请参考图1，图1为本发明所提供的贴片式距离接近传感器的具体实施例的爆炸示意图。

本发明提供的贴片式距离接近传感器，包括线路板1、激光器2、光电子探测器3以及封装线路板1正面的模具4，激光器2、光电子探测器3贴附于线路板1正面并与线路板1连接，模具4的上端面设有用于透光的通光孔42。

激光器2为贴片式距离接近传感器的信号发射装置，激光器2发射的激光具备光纯度高、发射角度小、发射距离远、带宽窄等优点。优选的，激光器2可以包括激光二极管LD或垂直腔面发射激光器VCSEL，二者体积小、质量轻，可有效降低封装体积，有利于光电传感器的微元化。

激光器2所选用的激光二极管LD或垂直腔面发射激光器VCSEL的具体种类，需要根据实际生产中的设计封装体积、设计检验精度等确定。

光电子探测器3接收光信号并将其转换为电信号，是贴片式距离接近传感器的信号接收装置，光电子探测器3的种类根据实际生产中的设计封装体积、设计检验精度等因素确定。

激光器2和光电子探测器3贴附于线路板1正面，优选的，激光器2、光电子探测器3通过银浆固定于线路板1正面并形成欧姆接触。

激光器2和光电子探测器3与线路板1连接，一方面进行信号传递，另一方面通过线路板1为二者供电。请参考图1，线路板1上设有两个金属导线电极位12，激光器2、光电子探测器3分别通过金属导线5与金属导线电极位12共晶焊接，热导率高、电阻小、可靠性强。

线路板1为贴片式距离接近传感器的基板，线路板1的电路板设计依据实际生产需要参考现有技术完成，在此不再赘述。线路板1上设有用于连接外部电源的芯片电极位11和与激光器2或光电子探测器3连接的金属导线电极位12。

优选的，线路板1背面可采用倒装工艺，通过电镀方式接通线路板1的上下线路层，相比于传统引线键合工艺，线路板1的厚度和质量减轻，信号完整性和频率特性更好，且背面无塑封体、散热能力增强。

优选的，可以利用过孔工艺连接金属导线电极位12和线路板1背面的芯片电极位11，过孔13既可以起到电性导通作用，又可以起到散热作用。

模具4用于封装线路板1正面的激光器2和光电子探测器3，模具4采用非透明材料制作。

优选的，模具4与线路板1通过封装胶封装，采择不同的封装胶可以检测不同波段的光信号，如紫外波段、可见光波段和红外波段，因此能够极大地提高贴片式距离贴紧传感器的检测精度和适用范围。

优选的，请参考图1，模具4包括用于封装激光器2的第一模具和用于封装光电子探测器3的第二模具，第一模具和第二模具通过模具阻隔带41连接。因此，模具阻隔带41可避免发射信号和接收信号相互干扰，有利于提高检验精度。

模具4的上端面设有用于透光的通光孔42，通光孔42位于激光器2或光电子探测器3的正上方。通光孔42可以为圆形、椭圆形或其他任意即可形状。

优选的，第一模具上设有第一通光孔，第一通光孔位于激光器2的上方；第二模具上设有第二通光孔，第二通光孔位于光电子探测器3的上方。第一通光孔的形状和尺寸、第二通光孔的形状和尺寸可以不同，也可以相同。

在本实施例中，激光器2和光电子探测器3的体积较小并贴附于线路板1表面，因此封装体积大幅减小，实现了传感器的微元化，适用范围广；激光器2作为信号发射装置，具备激光纯度高、发射角度小、发射距离远、带宽窄等优点，使得贴片式距离传感器抗干扰能力强、光学角度一致性好。

在某一具体实施例中，贴片式距离接近传感器的生产流程为：贴片，将激光器2、光电子探测器3通过银浆连接于线路板1正面并形成欧姆接触；金属化电路连接，通过过孔工艺导通线路板1正面的金属导线电极位12和线路板1背面的芯片电极位11；共晶，通过共晶焊接方式利用金属导线5连接激光器2、光电子探测器3和线路板1的金属导线电极位12；压膜，将线路板1正面压装入模具4内；注胶，通过模具4上端面的通光孔42注入封装胶，对线路板1正面进行封装；烘干，干燥封装胶，完成线路板1的封装。

需要进行说明的是，本申请文件中提到的第一模具和第二模具，第一通光孔和第二通光孔中的第一和第二仅用于区分位置的不同，而不含对顺序的限定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的贴片式距离接近传感器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。