适用于小孔径的复合型光学感测器及其制法的利记博彩app

本发明是有关一种适用于小孔径的复合型光学感测器及其制法，其不仅设制开孔为圆形孔，在智能型手持移动装置的外观上呈现较短的小孔径，也能达近接感测器的近接感测角度极小化、环境光感测器的环境光感测角度极大化。

背景技术：

在智能型手持移动装置中(例如手机)，常会搭配环境光感测器(ambientlightsensor，als)侦测环境光亮度，亦能使屏幕随着环境光变化，而调节屏幕亮度，以增加使用时间，及近接感测器(proximitysensor，ps)与发光组件，亦可侦测物体靠近程度，当使用者的脸部靠近屏幕时，则屏幕的触控功能会自动关闭，避免使用者在讲电话的过程，而造成脸部误触屏幕，以增进人机间的互动性，再者，环境光线感测器与近接感测器皆为感测光线，能被整合至同一封装结构，不仅可共享空间、耗材，也能合并电力供应的线路布局。而上述的als及ps结构，一般是设在手机显示面板的侧边，而手机表面为了因应不同型态的als及ps结构，必须设制开孔如图1a所示的长形孔(g1)，或图1b所示的圆形孔(g2)。

次者，智能型手持移动装置的外观设计逐渐受到消费者的重视，对于外观设计上的开孔是越小孔径越好，但als及ps结构在应用上的考虑不同，如发光组件与ps结构之间的近接感测角度越小越好，而als结构的环境光感测角度越大越好，若整合至同一封装结构，则als结构与ps结构需一起对应开孔，因此，开孔在智能型手持移动装置的外观上呈现小孔径，并非简单的事，如图1a所示，其智能型手持移动装置(p)的开孔为长形孔(g1)，设计成较长的大孔径(t1)，但为了符合消费者对外观设计需求，逐渐将智能型手持移动装置(p)的开孔为圆形孔(g2)，设计成较短的小孔径(t2)，如图1b所示，不过，却牺牲环境光感测器的环境光感测范围。

如图2所示，其为一种光学近接感测器封装结构10，其als及ps结构属一种横向配置型态，因此手机配合开孔为长形孔(g1)，属于较长的大孔径(t1)，其结构包括：一基板11；一红外线发光二极管12(irled)，安装于该基板11；一感测器13，安装于该基板11，并具有一近接感测单元131及环境光线感测单元132；以及该感测器13与该红外线发光二极管12之间形成一障壁14，因此，该障壁14可防止该红外线发光二极管12干扰该感测器13的近接感测单元131，当该红外线发光二极管12自发光源经物体(o)反射后至该感测器13的近接感测单元131，形成近接感测角度(θa1)，与该感测器13的环境光线感测单元132预定环境光感测角度(θb1)而接受环境光源(l)，但该障壁14会阻挡该环境光线感测单元132的环境光感测范围，使环境光感测角度(θb1)不宜过大，且该近接感测单元131靠近该环境光线感测单元132左侧，使近接感测角度(θa1)不宜过小，因此，近接感测角度(θa1)与环境光感测角度(θb1)相互配合皆为适中，此时，该发光组件12与该环境光线感测单元132、近接感测单元131之间距离较长，故设制开孔为长形孔(g1)，在智能型手持移动装置(p)的外观上呈现较长的大孔径(t1)。

如图3所示，其揭示在uspatentno.8，143，608，为一种层叠封装光学近接感测器20，其als及ps结构亦属一种横向配置型态，因此手机配合开孔为长形孔(g1)，属于较长的大孔径(t1)，包括：一红外光发射器211，安装于一第一基板21上，且该第一基板21具有导线结合衬垫212；一光侦测器221、环境光感测器222，安装于一第二基板22上，且该第二基板22具有导线结合衬垫223、224；以及一集成电路(图未示)，安装于一第三基板23上并借由一包覆成型复合物24予以囊封，该集成电路包括光发射器驱动、光侦测电路及环境光感测电路，该第三基板23进一步包括至少第一组、第二组及第三组电连接至该集成电路且未被该包覆成型复合物24覆盖的导线结合衬垫231、232、233；其中该第一基板21及该第二基板22安装于该包覆成型复合物24上，该红外光发射器211透过该第一基板21的导线结合衬垫212，以导线25经由该第一组导线结合衬垫231至该光发射器驱动电路，该光侦测器221、环境光感测器222透过该第二基板22的导线结合衬垫223、224，以导线25分别经由该第二及三组导线结合衬垫232、233至该光侦测电路、环境光感测电路；一第一模塑红外光通过组件26可经塑形以包括透镜261，并被配置于该红外光发射器211的上并覆盖该红外光发射器211；一第二模塑红外光通过组件27可经塑形以包括透镜271，并被配置于该光侦测器221、环境光感测器222的上并覆盖该光侦测器221、环境光感测器222，且一模塑红外光截止组件(图未示)被配置于该第三基板23的若干部分与该第一红外光通过组件26及该第二红外光通过组件27之间及之上，因此，该红外光发射器211、光侦测器221分别安装于该第一基板21、第二基板22，可防止该红外光发射器211干扰该光侦测器221，当该红外光发射器211自发光源经物体(o)反射后至该光侦测器221，形成近接感测角度(θa2)，与该环境光感测器预定环境光感测角度(θb2)而接受环境光源(l)，且无障壁让该环境光感测器222的环境光感测范围不会被阻挡，使环境光感测角度(θb2)可变大，不过，该环境光感测器222位于该红外光发射器211与该光侦测器221之间，使近接感测角度(θa2)无法变小仍为适中，此时，该红外光发射器211与该光侦测器221之间距离无法缩短距离，故设制开孔为长形孔(g1)，在智能型手持移动装置(p)的外观上仍呈现较长的大孔径(t1)。

如图4示，其揭示在uspatentno.8，716，722，另一种光感测式芯片封装结构30，其als及ps结构设在一下凹槽内，因此有别于上述二种横向配置型态，因此手机可配合开孔为圆形孔(g2)，属于较短的小孔径(t2)，其结构包括：一基板31，包括有一第一凹槽311、一第二凹槽312及一光线导引槽313，该基板31具有不透光性及底面含有焊垫38(solderpad)，该第一凹槽311与该第二凹槽312的开放端方向相异，该光线导引槽313的一开放端与第一凹槽311的开放端同侧，另一开放端连通至该第二凹槽312，且该第二凹槽312及光线导引槽313内各设有一光反射层34；一发光芯片32，其设置于第一凹槽311内；以及一光学感测芯片33，其设置于第二凹槽312内，并以金属凸块37覆固于该第二凹槽312内，该光学感测芯片33具有环境光线感测单元331与近接感测单元332，并以一第一封装胶体35与一第二封装胶体36，该第一封装胶体35是填设于该第一凹槽311内且覆盖该发光芯片32，该第二封装胶体36是填设于该光线导引槽313内且覆盖该光学感测芯片33，且该第一封装胶体35与该第二封装胶体36是透光材料，因此，该发光芯片32、该光学感测芯片33的环境光线感测单元331、近接感测单元332分别设置于该第一凹槽311、第二凹槽312，可防止该发光芯片32干扰光学感测芯片33的近接感测单元332，当该发光芯片32自发光源经物体(o)反射后，经由该光线导引槽313导引至该光学感测芯片33的近接感测单元332，形成近接感测角度(θa3)，与该光学感测芯片33的环境光感测器331预定环境光感测角度(θb3)，经由该光线导引槽313导引而接受环境光源(l)，除此之外，该第一凹槽311与该第二凹槽312之间部分叠设，相对地，该光学感测芯片33的环境光感测器331、近接感测单元332与该发光芯片32之间可缩短距离，使近接感测角度(θa3)、环境光感测角度(θb3)皆变小，故设制开孔为圆形孔(g2)，在智能型手持移动装置(p)的外观上呈现较短的小孔径(t2)，但却牺牲环境光感测器的环境光感测范围。

此外，基于als及ps结构在应用上的考虑不同，将ps结构与发光组件设成一模块，及als结构设成另一模块，并分别对应不同开孔，因此，设制不同开孔皆为圆形孔，分别在智能型手持移动装置的外观上呈现小孔径，虽外观设计符合消费者需求，不过，两个模块并非整合至同一封装结构，相对地，体积较为庞大，而不易组装至智能型手持移动装置(p)内，故容不赘述。

本发明人有鉴于该光学近接感测器封装结构10、层叠封装光学近接感测器20及光感测式芯片封装结构30，构思一种适用于小孔径的复合型光学感测器，不仅设制开孔为圆形孔(g2)，在智能型手持移动装置(p)的外观上呈现较短的小孔径(t2)，也能配合als及ps结构在应用上的考虑不同，如发光组件(红外线发光二极管12、红外光发射器211、发光芯片32)与ps结构(近接感测单元131、光侦测器221、近接感测单元332)之间的近接感测角度越小越好，而als结构(环境光线感测单元132、环境光感测器222、环境光线感测单元331)的环境光感测角度越大越好，为本发明所欲解决的课题。

技术实现要素：

本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种适用于小孔径的复合型光学感测器及其制法，其将als结构独立成一个环境光感测芯片，并与ps结构为近接感测器的电路相互分离，令环境光感测芯片、近接感测器皆可缩短与发光组件的距离，不仅开孔为圆形孔，在智能型手持移动装置的外观上呈现较短的小孔径，也能达近接感测器的近接感测角度极小化、环境光感测器的环境光感测角度极大化。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种适用于小孔径的复合型光学感测器，包括：一基板(frame)；一发光组件，耦接于该基板上；一特殊应用集成电路芯片(applicationspecificintegratedcircuitdie，asicdie)，耦接于该基板上，且该特殊应用集成电路芯片嵌入一近接感测器(proximitysensor，ps)，并在该特殊应用集成电路芯片与该发光组件之间设有一障壁(barrier)；以及一环境光感测芯片(ambientlightsensordie，alsdie)，该环境光感测芯片先制造成型后，再耦接于该特殊应用集成电路芯片上，使其呈现独立凸起于该特殊应用集成电路芯片上一预定高度的型态，且该环境光感测芯片未遮蔽该特殊应用集成电路芯片的近接感测器，以形成一适用于小孔径的复合型光学感测器；借此，该发光组件自发光源经反射至该近接感测器，以一定高度的该障壁防止该发光组件自发光源干扰该近接感测器，而该环境光感测芯片的高度可配合该障壁的高度独立制造成型，让该环境光感测芯片的环境光感测范围不被该障壁的高度所阻挡，使该近接感测器的近接感测角度极小化，及使该环境光感测器的环境光感测角度极大化。

依据前揭特征，该环境光感测芯片可为环境光感测、或是三原色(rgb)感测芯片或紫外线(uv)感测芯片。

依据前揭特征，该发光组件可为发光二极管(led)、激光二极管(ld)或光垂直腔面发射激光器(verticalcavitysurfaceemissionlaser，vcsel)。

依据前揭特征，该基板由陶瓷电路板或印刷电路板构成，使该基板的内部形成相互连接的电性导线，令该特殊应用集成电路芯片与该发光组件相互耦接，且该特殊应用集成电路芯片具有数个第一电性接触点及该环境光感测芯片具有数个第二电性接触点，并以该第二电性接触点耦接至该第一电性接触点，令该特殊应用集成电路芯片与该环境光感测芯片相互耦接。

依据前揭特征，该基板的底面可设有数个焊垫(solderpad)，该焊垫透过该基板的内部，与该特殊应用集成电路芯片、发光组件相互耦接，使该复合型光学感测器形成表面黏着组件(surfacemountdevices，smd)。

依据前揭特征，该基板上还包括数个透明封装体，该透明封装体各别封装该环境光感测芯片、特殊应用集成电路芯片与该发光组件。

依据前揭特征，该基板上还包括一非透明封装体，该非透明封装体封装该障壁。

依据前揭特征，该透明封装体可为透镜。

借助上揭技术手段，其该环境光感测芯片呈现独立凸起于该特殊应用集成电路芯片上一预定高度的型态，使该环境光感测器的环境光感测角度极大化，及该近接感测器被嵌入于该特殊应用集成电路芯片，使该近接感测器的近接感测角度极小化，进而具有相辅相成的效果，在不牺牲该环境光感测器的环境光感测范围，该环境光感测芯片与该近接感测器能整合至同一结构，以形成一适用于小孔径的复合型光学感测器，故设制开孔为圆形孔，在智能型手持移动装置的外观上呈现较短的小孔径。

本发明的有益效果是，其将als结构独立成一个环境光感测芯片，并与ps结构为近接感测器的电路相互分离，令环境光感测芯片、近接感测器皆可缩短与发光组件的距离，不仅开孔为圆形孔，在智能型手持移动装置的外观上呈现较短的小孔径，也能达近接感测器的近接感测角度极小化、环境光感测器的环境光感测角度极大化。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1a是现有技术开孔为长形孔的示意图。

图1b是现有技术开孔为圆形孔的示意图。

图2是现有技术光学近接感测器封装结构的示意图。

图3是现有技术层叠封装光学近接感测器的示意图。

图4是现有技术光感测式芯片封装结构的示意图。

图5是本发明的俯视图。

图6是本发明的仰视图。

图7a是图5中7a-7a的断面剖视图。

图7b是本发明的示意图。

图8是本发明的使用状态图。

图9是本发明与现有技术比较环境光感测角度的角位移曲线图。

图中标号说明：

40复合型光学感测器

41基板

411焊垫

42发光组件

43特殊应用集成电路芯片

431近接感测器

432第一电性接触点

44障壁

45环境光感测芯片

451第二电性接触点

46透明封装体

47非透明封装体

48电性导线

o物体

l环境光线

g2圆形孔

t2小孔径

p智能型手持移动装置

θa4近接感测角度

θb4环境光感测角度

h1障壁高度

h2环境光感测芯片高度

具体实施方式

首先，请参阅图5～图9所示，本发明一种适用于小孔径的复合型光学感测器40，尤指一种使近接感测角度(θa4)极小化且使环境光感测角度(θb4)极大化的光学感测器，较佳实施例包括：一基板41(frame)，本实施例中，该基板41由陶瓷电路板或印刷电路板构成，但不限定于此。

一发光组件42，耦接于该基板41上，透过电性导线48进行电性连接，令该发光组件42与该基板41相互耦接，本实施例中，该发光组件42为发光二极管(led)、激光二极管(ld)或光垂直腔面发射激光器(verticalcavitysurfaceemissionlaser，vcsel)，但不限定于此。

一特殊应用集成电路芯片43(applicationspecificintegratedcircuitdie，asicdie)，耦接于该基板41上，透过电性导线48进行电性连接，令该特殊应用集成电路芯片43与该基板41相互耦接，且该特殊应用集成电路芯片43嵌入一近接感测器431(proximitysensor，ps)，并在该特殊应用集成电路芯片43与该发光组件42之间设有一障壁44(barrier)，本实施例中，该基板41的内部形成相互连接的电性导线，令该特殊应用集成电路芯片43与该发光组件42相互耦接，且该特殊应用集成电路芯片43具有数个第一电性接触点432及该环境光感测芯片45具有数个第二电性接触点451，并以该第二电性接触点451耦接至该第一电性接触点432，透过电性导线48进行电性连接，令该特殊应用集成电路芯片43与该环境光感测芯片45相互耦接，但不限定于此。

一环境光感测芯片45(ambientlightsensordie，alsdie)，该环境光感测芯片45是先制造成型后，再耦接于该特殊应用集成电路芯片43上，透过电性导线48进行电性连接，使其呈现独立凸起于该特殊应用集成电路芯片43上一预定高度的型态，且该环境光感测芯片45未遮蔽该特殊应用集成电路芯片43的近接感测器431，以形成一适用于小孔径的复合型光学感测器40，本实施例中，该环境光感测芯片45亦可接收环境光，但不限定于此，该环境光感测芯片45还可为三原色(rgb)感测芯片或紫外线(uv)感测芯片，亦可接收三原色、紫外线，因此，该环境光感测芯片45亦可接收环境光、三原色、紫外线。

如图5、图7a所示，其该环境光感测芯片45独立凸起于该特殊应用集成电路芯片43的电路外，令该环境光感测芯片45制造成型至该特殊应用集成电路芯片43上，可适时调整与该障壁44的距离，使该特殊应用集成电路芯片43的电路免于变更，并配合图6所示，其该基板41的底面设有数个焊垫411(solderpad)，该焊垫411透过该基板41的内部，与该特殊应用集成电路芯片43、发光组件42相互耦接，使该复合型光学感测器40形成表面黏着组件(surfacemountdevices，smd)，但不限定于此。

如图7b所示的示意图，其该基板41上还包括数个透明封装体46及一非透明封装体47，该透明封装体46各别封装该环境光感测芯片45、特殊应用集成电路芯片43与该发光组件42，及该非透明封装体47系封装该障壁44，在另一实施例中，该透明封装体46为透镜。

如图8所示的使用状态图，其该发光组件42自发光源经

物体(o)反射至该近接感测器431，并以一定高度(h1)的该障壁44防止该发光组件42自发光源干扰该近接感测器431，而该环境光感测芯片45的高度(h2)可配合该障壁44的高度(h1)独立制造成型，当该环境光感测芯片45侦测环境光源(l)亮度，让该环境光感测芯片45的环境光感测范围不被该障壁44的高度(h1)所阻挡，使该近接感测器的近接感测角度(θa4)极小化，及使该环境光感测器的环境光感测角度(θb4)极大化，故设制开孔为圆形孔(g2)，在智能型手持移动装置(p)的外观上呈现较短的小孔径(t2)，进一步，令该特殊应用集成电路芯片43可接收该自发光源及该环境光源(l)的光通量，并控制该环境光感测芯片45、发光组件42及近接感测器431的动作状态。

进一步，为能清楚分析及说明现有技术a、b及c与本发明的开孔呈现孔径大小、近接感测器的近接感测角度(θa)、环境光感测器的环境光感测角度(θb)的差异性，兹列表比较如后：

如图9所示，能清楚分析及说明本发明与现有技术比较环境光感测角度的角位移曲线图，如下所述：

(1).曲线a为现有技术光学近接感测器封装结构的环境光感测角度的角位移曲线，其环境光感测角度不宜过大，且近接感测单元靠近环境光线感测单元左侧，使近接感测角度不宜过小，因此，近接感测角度与环境光感测角度相互配合皆为适中，故设制开孔为长形孔，在智能型手持移动装置的外观上无法呈现较短的小孔径。

(2).曲线b为现有技术层叠封装光学近接感测器的环境光感测角度的角位移曲线，其环境光感测角度可变大，而近接感测角度无法变小仍为适中，故设制开孔为长形孔，在智能型手持移动装置的外观上无法呈现较短的小孔径。

(3).曲线c现有技术光感测式芯片封装结构的环境光感测角度的角位移曲线，其近接感测角度、环境光感测角度皆变小，虽设制开孔为圆形孔，在智能型手持移动装置的外观上呈现较短的小孔径，但却牺牲环境光感测器的环境光感测范围。

(4).曲线d为本发明复合型光学感测器40的环境光感测角度(θb4)的角位移曲线，其使近接感测器的近接感测角度(θa4)极小化，及使环境光感测器的环境光感测角度(θb4)极大化，因此，曲线d的环境光感测角度(θb4)大于曲线a、曲线c的环境光感测角度，并与曲线b的环境光感测角度接近重叠状态，不仅设制开孔为圆形孔(g2)，在智能型手持移动装置(p)的外观上呈现较短的小孔径(t2)，也不需牺牲环境光感测器的环境光感测范围。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

综上所述，本发明在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关发明专利要件的规定，故依法提起申请。