CN102290411A - 一种抗光干扰红外线接收模组及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种抗光干扰红外线接收模组及其制造方法，该红外线接收模组包括外封装件、支架、光敏元件和信号处理元件，所述信号处理元件与所述外封装件之间具有用于封装该信号处理元件的抗光干扰内封装件。所述制造方法包括将抗光干扰内封装件封装至所述信号处理元件上的内封装工艺，该内封装工艺包括以下各工序：提供焊接好引线的红外线接收模组半成品，配胶，搅拌，脱泡，点胶和烘烤。本发明的抗光干扰红外线接收模组通过内封装工艺将抗光干扰内封装件封装至信号处理元件上，抗光干扰内封装件将信号处理元件遮盖之后，外界的光干扰对信号处理元件不能形成干扰作用，因而提升了红外线接收模组的接收性能和抗光干扰性能。

Description

一种抗光干扰红外线接收模组及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种具有高抗光干扰特性的红外线接收模组，另外还涉及这种红外线接收模组的制造方法。
背景技术
随着家用电器对遥控的灵敏度要求越来越高，以及红外遥控接收器涉及的遥控领域越来越多，在不同的干扰条件下的使用频率越来越多，特别是在光干扰环境下的工作情况越来越多，需要改善红外线接收模组的抗光干扰性能。
目前市场上的红外线接收模组都是采用外置屏蔽方式对外界的光干扰进行屏蔽，这样做的的缺点是增加了红外线接收模组的体积，在安装时存在空间差的问题，同时所实现的抗光干扰效果不能达到理想的要求。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种具有高抗光干扰特性的红外线接收模组。
本发明的另一目的在于提供一种上述红外线接收模组的制造方法。
为实现上述第一个目的，本发明采用了以下的技术方案：提供一种抗光干扰红外线接收模组，包括：外封装件，具有一外封装件本体和一透镜，该透镜凸出地形成在所述外封装件本体的前表面上；支架，具有封装在所述外封装件本体内的封装部分和由所述外封装件本体的底面穿出所述外封装件外的引脚部分；光敏元件和信号处理元件，分别设置在所述封装部分的安装面上，所述信号处理元件通过引线电连接至所述引脚部分和光敏元件；其中，所述信号处理元件与所述外封装件之间还具有用于封装该信号处理元件的抗光干扰内封装件。
优选地，所述抗光干扰内封装件呈半球形，其直径为0.8 mm ~1mm，厚度为0.5mm~0.7mm。
优选地，所述抗光干扰内封装件采用环氧树脂胶和遮光材料的混合物制成，所述环氧树脂胶为单组份环氧树脂胶或双组份环氧树脂胶。
优选地，所述遮光材料为可阻挡红外线和可见光穿透的注塑色粉。
为实现上述第二个目的，本发明采用了以下的技术方案：提供抗光干扰红外线接收模组的制造方法，其特征在于，包括将抗光干扰内封装件封装至所述信号处理元件上的内封装工艺，所述内封装工艺包括以下各工序：提供焊接好引线的红外线接收模组半成品，配胶，搅拌，脱泡，点胶和烘烤。
在所述配胶工序中，先将环氧树脂胶倒入容器中，再将可阻挡红外线和可见光穿透的注塑色粉混入所述环氧树脂胶中，所述注塑色粉与环氧树脂胶的重量比为1:1，称量时精度控制到0.001g；所述环氧树脂胶为单组份环氧树脂胶或双组份环氧树脂胶，所述双组份环氧树脂胶的两种组分的重量比为1:1。
在所述搅拌工序中，采用电动搅拌机进行，并在搅拌过程中将所述配胶工序中配好的胶液加温到40~50℃，搅拌时间25~30分钟。
在所述脱泡工序中，采用真空脱泡机进行脱泡，脱泡时间为15~20分钟，脱泡时的胶液温度为40~50℃。
在所述点胶工序中所使用的设备为手动点胶机或自动喷射式点胶机，胶量根据所述信号处理元件的大小进行覆盖，点胶形成的抗光干扰内封装件呈半球形，其直径为0.8 mm ~1mm，厚度为0.5mm~0.7mm；点胶时需要对胶液进行搅拌，并将点胶时的胶液温度控制在40~50℃，点胶时的环境温度控制在25~30℃。
在所述烘烤工序中，使用烤箱进行烘烤，烘烤温度为145~155℃，烘烤时间为55~60分钟。
本发明的抗光干扰红外线接收模组通过内封装工艺将抗光干扰内封装件封装至信号处理元件上，抗光干扰内封装件将信号处理元件遮盖之后，外界的光干扰对信号处理元件不能形成干扰作用，因而提升了红外线接收模组的接收性能和抗光干扰性能。与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.通过这种内封装工艺，对于信号处理元件和信号处理元件上的引线有多一层保护，防止在后续作业过程中对其造成不必要的伤害。
2.对于接收模组整体性能的提升效果非常明显，主要是在抗可见光干扰的条件下的工作效果非常好，在500W钠灯、7200W白炽灯直线0.5米照射时，光照强度大于10000Lux的条件下，接收模组的接收距离可以达到3~3.5米，而普通的接收模组只能达到1.5~2米，甚至更短的距离。
3.对外界红外线干扰有很强的屏蔽效果，减少了外界红外线对接收模组的干扰，在仿太阳光干扰的测试条件下，接收模组的接收距离比普通接收模组的接收距离远1.5~2米。
附图说明
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的抗光干扰红外线接收模组的一种优选实施例的正视图。
图2是图1所示抗光干扰红外线接收模组的示出内部结构的侧视图。
图3是图1所示抗光干扰红外线接收模组在隐藏了外封装件后的支架部分的正视图。
图4是图3所示支架部分的侧视图。
图5是图3所示支架部分的展开状态示意图。
具体实施方式
参见图1至图5，本发明的一种抗光干扰红外线接收模组10包括了外封装件1、支架2、光敏元件3和信号处理元件4。
其中，该外封装件1具有一外封装件本体11和一透镜12，外封装件本体11呈立方体,透镜12呈半球形。透镜12凸出地形成在外封装件本体11的前表面上，可起到聚光的作用。支架2具有封装在外封装件本体11内的封装部分21和由外封装件本体11的底面穿出外封装件1外的引脚部分22，该引脚部分22包括三根相互平行的引脚，分别为输出引脚221、接地引脚222和电源引脚223。
所述封装部分21包括连成一体的基板23和内屏蔽盖24，该封装部分21沿第一折边214和第二折边215进行弯折后，内屏蔽盖24与基板23大致平行，内屏蔽盖24与基板23之间形成有容纳光敏组件3和信号处理元件4的容纳空间。内屏蔽盖24上具有大致呈方形的红外接收窗25，该红外接收窗25被一呈“×”形的屏蔽网26分划成四个小的三角形小窗。
光敏元件3用于将光信号转换成电信号，信号处理元件4用于对所述电信号进行处理，光敏元件3和信号处理元件4均设置在支架2的封装部分21的安装面211上。信号处理元件4通过引线5分别连接至输出引脚221、接地引脚222、电源引脚223以及光敏元件3，形成电连接。
信号处理元件4与外封装件1之间还具有用于封装该信号处理元件4的抗光干扰内封装件5，该抗光干扰内封装件6呈半球形，其直径为0.8 mm ~1mm，厚度为0.5mm-0.7mm。所述抗光干扰内封装件6采用环氧树脂胶和遮光材料的混合物制成，所述环氧树脂胶可以为单组份环氧树脂胶或双组份环氧树脂胶（AB胶）。其中单组份的环氧树脂存放时需在0~5℃冷藏，双组份环氧树脂中的A、B两种材料常温储存即可。遮光材料采用可阻挡红外线和可见光穿透的注塑色粉，将其按照一定比例加入到单组份或双组份环氧树脂胶之后，可阻挡红外线和可见光，注塑色粉的保存环境为25℃以下。
将抗光干扰内封装件6封装至信号处理元件4上的内封装工艺，包括以下各工序：提供焊接好引线的红外线接收模组半成品，配胶，搅拌，脱泡，点胶和烘烤。
配胶工序：先将环氧树脂胶倒入容器中，再将可阻挡红外线和可见光穿透的注塑色粉混入所述环氧树脂胶中，所述注塑色粉与环氧树脂胶的重量比为1:1，称量时精度控制到0.001g；所述环氧树脂胶为单组份环氧树脂胶或双组份环氧树脂胶，所述双组份环氧树脂胶的两种组分的重量比为1:1。因红外线接收模组的外封装件一般采用环氧树脂制成，因此该工艺采用环氧树脂制成的内封装件在与外封装件1结合时，因分子结构是一样的，可以很好地结合，不会产生因分子结构不同而产生分层现象，从而出现产品不稳定的因素。而双组份环氧树脂胶的两种组分按1:1的比例进行配合，是为了更好更充分地固化。注塑色粉的作用是为了屏蔽外界光干扰，需要与环氧树脂胶配合使用才能遮盖住信号处理元件，而1:1是最有效的配比，如果注塑色粉太少则屏蔽效果不好，太多则胶液的固化效果不好。另外，单组份环氧树脂胶直接与注塑色粉配合则可以达到双组份环氧树脂胶的效果。此配胶工艺关键要控制比例的精度，所述精度为0.001g，因单颗内封装件的用料非常少，只有0.01g左右，如果精度不能控制，则会使单颗内封装件的色粉成分出现偏移，或环氧树脂胶组分出现偏移，这样就会出现工艺不稳定现象。每次配胶量不宜过多，一般都在10g左右，该量的使用时间在1~2小时，可以充分发挥胶液的特性，如果使用时间超过2小时，在40~50℃时胶液会自然固化，同时也会带来浪费现象，如果配胶量过少，在加班或工作过程中有多有不便之处，精度无法保证，无法搅拌等问题。
搅拌工序：采用电动搅拌机进行，并在搅拌过程中将配胶工序中配好的胶液加温到40~50℃，搅拌时间25~30分钟。胶液加热到40~50℃，主要是为了使其流动性变好，适合搅拌，且使搅拌更均匀，搅拌时间是搅拌是否均匀的表现。搅拌的电动机采用直流电机，可以正反转，在搅拌时，不能只朝一个方向搅拌，每隔5分钟换一个方向搅拌，保证色粉充分和环氧树脂融合，确保配胶的质量。
脱泡工序：采用真空脱泡机进行脱泡，脱泡时的胶液温度为40~50℃，可使胶液保持适当的流动性，利于胶液内气泡的脱离；脱泡时间为15~20分钟，使胶液内的气泡能够完全脱离而又不至于使胶液发生固化。
点胶工序：使用的设备为手动点胶机或自动喷射式点胶机，胶量根据信号处理元件4的大小进行覆盖，点胶形成的抗光干扰内封装件6呈半球形，其直径为0.8 mm ~1mm，厚度为0.5mm~0.7mm；点胶时需要对胶液进行搅拌，并将点胶时的胶液温度控制在40~50℃，点胶时的环境温度控制在25~30℃。环境的温度会影响胶液的性能，温度太低则在点胶时容易变稠，不利于点胶；温度太高，工作人员容易出汗，如果汗水进入胶液则会使胶液性能发生变化。将点胶时的胶液温度控制在40~50℃是为了使胶液保持流动性，更利于点胶针出胶。点胶的大小也会影响光干扰的屏蔽效果，经过试验，当点胶厚度（抗光干扰内封装件6的厚度）不超过0.7mm且不低于0.5mm时，屏蔽效果最佳，少了则起不到屏蔽作用，多了则会在固化过程中外溢，导致胶层减薄，屏蔽效果降低。为了防止色粉沉淀，在点胶过程中需要不断地进行搅拌。
烘烤工序：使用烤箱对点胶后形成的抗光干扰内封装件6进行烘烤，以使其固化。烘烤温度为145~155℃，烘烤时间为55~60分钟。烘烤条件是与外封装件1基本一致，这样在与外封装件1进行结合时会更好，防止出现产品内部断层或封装不良。例如对引脚的包封力度不够，导致引脚松动脱落等。
以上工艺优点在于，通过点胶工艺将信号处理元件4遮盖之后，外界的光干扰对信号处理元件4不能形成干扰作用，因而提升了接收模组的接收性能和抗光干扰性能。
下面再简单介绍一下抗光干扰红外线接收模组10的生产流程：固晶——固晶烘烤——焊线——内封装——灌胶或压模——烘烤——后固化——全切——二切——测试——包装入库。
固晶工序：采用自动固晶机将光敏元件和信号处理元件固定在支架的封装部分上。
固晶烘烤工序：烘烤温度为170℃，烘烤时间为90分钟。
焊线工序：采用全自动焊线机焊接信号处理元件与光敏元件及引脚部分之间的引线，保证焊接精度和可靠性。
内封装工序根据前述内封装工艺的各工序来进行。
灌胶工序：采用自动灌胶机进行灌胶，胶量以固化后形成浅凹形为宜，该工序包含了对内屏蔽盖的折弯工序。压模工序：压模机模具的温度150℃，合模压力200T，注射压力30Mpa，注射时间60秒。
灌胶烘烤工序：烘烤温度为130℃，烘烤时间为60分钟。
后固化工序：固化温度为150℃，时间6小时，以保证消除环氧内应力。
全切工序：将一体成型的20位框架的中筋切掉，使每个单元产品的输出引脚、接地引脚和电源引脚相互分离。
二切工序：将后筋切掉，使一体成型的20位框架分散成20个单元产品。
测试工序：对每个单元产品进行全测筛选，挑选出无接收功能的产品报废。
包装入库工序：对测试后的良品进行包装入库，从而完成抗光干扰红外线接收模组10的生产流程。

Claims (10)

1. 一种抗光干扰红外线接收模组，包括：外封装件，具有一外封装件本体和一透镜，该透镜凸出地形成在所述外封装件本体的前表面上；支架，具有封装在所述外封装件本体内的封装部分和由所述外封装件本体的底面穿出所述外封装件外的引脚部分；光敏元件和信号处理元件，分别设置在所述封装部分的安装面上，所述信号处理元件通过引线电连接至所述引脚部分和光敏元件；其特征在于：所述信号处理元件与所述外封装件之间还具有用于封装该信号处理元件的抗光干扰内封装件。
2. 根据权利要求1所述的抗光干扰红外线接收模组，其特征在于：所述抗光干扰内封装件呈半球形，其直径为0.8 mm ~1mm，厚度为0.5mm~0.7mm。
3. 根据权利要求1或2所述的抗光干扰红外线接收模组，其特征在于：所述抗光干扰内封装件采用环氧树脂胶和遮光材料的混合物制成，所述环氧树脂胶为单组份环氧树脂胶或双组份环氧树脂胶。
4. 根据权利要求3所述的抗光干扰红外线接收模组，其特征在于：所述遮光材料为可阻挡红外线和可见光穿透的注塑色粉。
5. 如权利要求1所述抗光干扰红外线接收模组的制造方法，其特征在于，包括将抗光干扰内封装件封装至所述信号处理元件上的内封装工艺，所述内封装工艺包括以下各工序：提供焊接好引线的红外线接收模组半成品，配胶，搅拌，脱泡，点胶和烘烤。
6. 根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，在所述配胶工序中，先将环氧树脂胶倒入容器中，再将可阻挡红外线和可见光穿透的注塑色粉混入所述环氧树脂胶中，所述注塑色粉与环氧树脂胶的重量比为1:1，称量时精度控制到0.001g；所述环氧树脂胶为单组份环氧树脂胶或双组份环氧树脂胶，所述双组份环氧树脂胶的两种组分的重量比为1:1。
7. 根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，在所述搅拌工序中，采用电动搅拌机进行，并在搅拌过程中将所述配胶工序中配好的胶液加温到40~50℃，搅拌时间25~30分钟。
8. 根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，在所述脱泡工序中，采用真空脱泡机进行脱泡，脱泡时间为15~20分钟，脱泡时的胶液温度为40~50℃。
9. 根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，在所述点胶工序中所使用的设备为手动点胶机或自动喷射式点胶机，胶量根据所述信号处理元件的大小进行覆盖，点胶形成的抗光干扰内封装件呈半球形，其直径为0.8 mm ~1mm，厚度为0.5mm~0.7mm；点胶时需要对胶液进行搅拌，并将点胶时的胶液温度控制在40~50℃，点胶时的环境温度控制在25~30℃。
10. 根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，在所述烘烤工序中，使用烤箱进行烘烤，烘烤温度为145~155℃，烘烤时间为55~60分钟。
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