一种基于可见光的一体式光电开关及其制作方法与流程

本发明涉及光电开关，特别涉及一种基于可见光的一体式光电开关及其制作方法。

背景技术：

1、光电开关是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路接通电路，从而检测物体的有无。物体不限于金属，所有能反射光线(或者对光线有遮挡作用)的物体均可以被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。安防系统中常见的光电开关烟雾报警器，工业中经常用它来计数机械臂的运动次数。

2、然而，目前市面上常用的红外线光电开关，是利用物体对近红外线光束的反射原理，由同步回路感应反射回来的光的强弱而检测物体的存在与否来实现功能的，光电传感器首先发出红外线光束到达或透过物体或镜面对红外线光束进行反射，光电传感器接收反射回来的光束，根据光束的强弱判断物体的存在。

3、红外线光电开关主要存在以下缺陷问题：

4、1)成本高：需要设置红外发射器和红外接收器，以及需要设置进出供红外光进出的反射通道、透镜，结构复杂，成本高；

5、2)受环境光的干扰大：太阳光本身含有红外光，红外线光电开关容易产生误判；

6、3)可维护性差，由于红外线光电开关发出的红外光为不可见光，导致无法直接通过肉眼直观地分辨出光电开关是否正常工作，给光电开关的维护带来不便。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种基于可见光的一体式光电开关及制作方法，旨在解决现有的红外线光电开关成本高、受环境光的干扰大以及无法直接通过肉眼直观地分辨出光电开关是否正常工作，给光电开关的维护带来不便的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提出的基于可见光的一体式光电开关，包括绝缘壳体、金属支架、光敏电阻晶圆以及可见光led晶圆，所述金属支架包括第一金属导电pin脚、第二金属导电pin脚、第三金属导电pin脚以及第四金属导电pin脚，所述绝缘壳体的上端壁并排地凹设有第一容置槽和第二容置槽，所述第一金属导电pin脚和第三金属导电pin脚分别嵌设于所述第一容置槽的内底部，所述第一金属导电pin脚和第三金属导电pin脚的前端部间隔连接，所述第一金属导电pin脚和第三金属导电pin脚的后端部分别伸出所述绝缘壳体的侧壁外，所述第二金属导电pin脚和第四金属导电pin脚分别嵌设于所述第二容置槽的内底部，所述第二金属导电pin脚和第四金属导电pin脚的前端部间隔连接，所述第二金属导电pin脚和第四金属导电pin脚的后端部分别伸出所述绝缘壳体的侧壁外，所述第一金属导电pin脚、第二金属导电pin脚、第三金属导电pin脚以及第四金属导电pin脚的后端部分别向下弯折设置，所述第一金属导电pin脚、第二金属导电pin脚、第三金属导电pin脚以及第四金属导电pin脚的下端部分别向内凸设一pcb焊盘，所述pcb焊盘分别与所述绝缘壳体的下端壁抵接，所述光敏电阻晶圆设置于所述第一容置槽内，所述光敏电阻晶圆分别与所述第一金属导电pin脚和第二金属导电pin脚电连接，所述可见光led晶圆设置于所述第二容置槽内，所述可见光led晶圆分别与所述第二金属导电pin脚和第四金属导电pin脚电连接，所述第一容置槽和第二容置槽内分别填充有透明树脂，所述透明树脂分别覆盖所述第一金属导电pin脚、第二金属导电pin脚、第三金属导电pin脚、第四金属导电pin脚、可见光led晶圆以及光敏电阻晶圆设置，所述透明树脂用于固定可见光led晶圆和光敏电阻晶圆。

3、可选地，还包括第一导线，所述光敏电阻晶圆设置于所述第一金属导电pin脚上，所述光敏电阻晶圆的一端与所述第一金属导电pin脚焊接固定连接，所述光敏电阻晶圆的另一端与第一导线的一端焊接固定连接，所述第一导线的另一端与所述第三金属导电pin脚焊接固定连接。

4、可选地，还包括第二导线，所述可见光led晶圆设置于所述第二金属导电pin脚上，所述可见光led晶圆的一端与所述第二金属导电pin脚焊接固定连接，所述可见光led晶圆的另一端与第二导线的一端焊接固定连接，所述第二导线的另一端与所述第四金属导电pin脚焊接固定连接。

5、可选地，所述绝缘壳体的上端壁设一标志物，所述标志物位于所述第四金属导电pin脚的一端，所述标志物用于辨别光电开关的朝向和四个金属导电pin脚的位置。

6、可选地，所述标志物为开口槽，所述开口槽位于所述绝缘壳体的上端壁的顶角处。

7、可选地，所述金属导电片分别与所述第一金属导电pin脚、第二金属导电pin脚、第三金属导电pin脚以及第四金属导电pin脚之间均为一体成型结构。

8、可选地，所述可见光led晶圆发出的光波长在780nm～400nm之间，频率在380thz～750thz之间。

9、可选地，所述第一金属导电pin脚、第二金属导电pin脚、第三金属导电pin脚、第四金属导电pin脚以及金属导电片的外侧壁均设有一防氧化金属镀层。

10、另一方面，本发明还提出一种基于可见光的一体式光电开关制作方法，包括如下步骤：

11、步骤一：金属支架加工成型，对金属钣金原材料通过冲压弯折成型加工工艺，得到成排的第一金属导电pin脚、第二金属导电pin脚、第三金属导电pin脚以及第四金属导电pin脚；

12、步骤二：检查和清洗，对步骤一中的第一金属导电pin脚、第二金属导电pin脚、第三金属导电pin脚以及第四金属导电pin脚进行检查和超声波清洗；

13、步骤三：注塑成型，将步骤二中完成检测和清洗后的成排的第一金属导电pin脚、第二金属导电pin脚、第三金属导电pin脚以及第四金属导电pin脚放入成型注塑模具的型腔内，通过注塑机向成型注塑模具的型腔内注入绝缘塑胶，得到成排的含有金属支架的绝缘壳体；

14、步骤四：固晶，将光敏电阻晶圆和可见光led晶圆的下端部涂抹一层粘胶，然后通过机械手分别放置到第一金属导电pin脚和第二金属导电pin脚上，并烘烤使粘胶固化，分别将光敏电阻晶圆和可见光led晶圆固定；

15、步骤五：焊线，通过焊接的方式，将光敏电阻晶圆的两端通过一根细小的金属导线分别与第一金属导电pi n脚和第三金属导电pi n脚焊接固定连接，将可见光led晶圆的两端的两端通过一根细小的金属导线分别与第二金属导电pi n脚和第四金属导电pi n脚焊接固定连接，并进行导电检测；

16、步骤六：注胶封装和烘烤，向第一容置槽和第二容置槽内注入透明树脂，通过透明树脂分别覆盖第一金属导电pi n脚、第二金属导电pi n脚、第三金属导电pi n脚、第四金属导电pi n脚、可见光led晶圆以及光敏电阻晶圆，并进行烘烤，加快透明树脂冷却凝固，最后进行导电检测；

17、步骤七：脱粒，对成排的绝缘壳体之间的连接进行裁切分离，得到独立的光电开关颗粒；

18、步骤八：分光分色，根据不同的颜色和亮度，对步骤六中的光电开关颗粒进行筛选归类，保证光电开关颜色和亮度的一致性；

19、步骤九：编带包装，对步骤七中分好颜色和亮度的光电开关进行编带包装。

20、具体地，步骤五的具体步骤为：

21、将光敏电阻晶圆和可见光led晶圆的一端分别焊接固定在第一金属导电pi n脚和第二金属导电pi n脚上，将光敏电阻晶圆和可见光led晶圆的另一端分别与一导线的一端焊接连接，将导线的另一端分别焊接固定在第三金属导电pi n脚和第四金属导电pi n脚上。

22、采用本发明的技术方案，具有以下有益效果：

23、1、本发明的技术方案通过将光敏电阻晶圆以及可见光led晶圆集成于一体，从而有效降低了成本和节省空间，使得光电开关的体积更小；

24、2、本发明的技术方案通过可见光led晶圆发出可见光源，通过光敏电阻晶圆接收反射回来的可见光，根据光束的强弱判断物体的存在，可见光通过肉眼可直接观察到，从而可直观地掌握光电开关的工作状态，当其出现故障不工作时，其不发出可见光，从而可快速便捷地掌握光电开关的工作状态，避免影响设备的检测精度，使得光电开关的维护更加方便，而传统的红外线光电开关由于发出的是不可见光，故无法通过肉眼发现光电开关处于故障状态，在不能够通过肉眼直观地察觉故障状态的情况下，会影响设备的检测精度；

25、3、本发明的光源采用可见光，抗干扰性强，不受外部太阳光的影响，探测距离较远(一般在数十厘米到数米不等)，且不容易受到外界光线、温度和湿度等干扰，从而提高了光电开关检测的精度，实用性强。